JPS61147055A - 流体加熱装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は流体加熱装置の温度制御に関するものである。

従来の技術 流体加熱装置において、安定した出湯温度制御を行なう
ことを目的としたフィードフォワード制御は、例えば特
開昭５８−２４７５２号公報において公知である。

この種の流体加熱装置では被加熱流体の入口温度・流量
および設定温度にもとづいて必要な熱量を演算し、この
演算結果によって加熱装置の加熱量を調節していた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では入口温度検出器と流
量検出装置の２つの検出器が必要になるという欠点があ
った。本発明はかかる従来の問題を解消するもので、流
体加熱装置の検出部を簡略化することを目的とする。

問題点を解決するだめの手段 上記問題を解決するために本発明の流体加熱装置は、被
加熱流体通路にそれぞれ設けられた温度依存性抵抗器か
らなる温度検出感温器と通電加熱される加熱感温器とで
構成された流量検出装置と、この流量検出装置と連絡さ
れた熱交換器と、この熱交換器の加熱装置と、この加熱
装置の加熱制御器と、出口温度検出器と、温度設定器と
、この温度設定器と前記温度検出感温器ならびに前記流
量検出器の信号を演算する負荷演算回路とを備えたもの
である。

作　　用 本発明は上記した構成によって、温度検出感温器より一
定温度差で通電加熱される加熱感温器の通電量が流体の
速度に関連して変化することにより検出する流量検出装
置を構成し、温度検出感温器と温度設定器ならびに流量
検出装置の信号より被加熱流体の加熱負荷を演算し、こ
の負荷にもとづいて加熱装置の加熱量を制御するもので
ある。

実施例 本発明をガス瞬間式給湯装置に適用した実施例を添付図
面にもとづいて説明する。第１図において、１は流量制
御装置で弁本体２とケーシング３からなり、水は流入路
４から一次弁室６へ入り、流量制御弁６と制御孔７との
間隙を通って二次弁室８に流入し、熱交換器９で加熱装
置１０により加熱されて、出口管１１より外部へ供給さ
れる。

流量制御弁６の弁軸６ａはケーシング３とネジ結合シて
おり、モータ１２．ギヤボックス１３からなる駆動装置
１４によって流量制御弁６は上下に変位して流量を制御
し、弾性体６ｂで閉止することも可能である。弁本体２
には温度依存性抵抗器からなる温度検出感温器１５と加
熱感温器１６とが流路中にそれぞれ設けられており、流
量検出装置１７を構成する。加熱感温器１６は温度検出
感温器１５より一定温度上昇するように通電加熱されて
おり、流路中の流体の速度によって放熱量が変化するこ
とを利用したもので熱式流速計と同一原理にもとづくも
のである。出口管１１には出口温度検出器１８があり熱
交換器９で加熱された流体温度を検出する。燃料は燃料
供給路１９から流入し、加熱制御器２０より加熱装置１
０へ供給され熱交換器９を加熱する。加熱制御器２０は
弁本体２１とケーシング２２からなり、弁本体２１内に
弁孔２３を有し、弁体２４はダイヤフラム２６と一体に
作動し、ダイヤフラム２５はコイル２６の電流によって
変位するプランジャ２７によって変位する。ダイヤフラ
ム２６と弁体２４の受圧面積はほぼ等しく、燃料の制御
された圧力が弁体２４にかかる力と、プランジャ２７と
コイル２６との電磁力とが釣り合うことによって、燃料
圧が制御される。２８は演算制御装置でマイクロコンピ
ュータなどで構成され、温度検出感温器１５と加熱感温
器１６（流量検出装置１７）ならびに出口温度検出器１
８の信号を入力し、演算した後駆動装置１４と加熱制御
器２０へ信号を出力する。第２図は信号のブロック線図
であり、２９は温度設定器で、流量検出器ｆｉ１７の温
度検出器感温器１６の信号と比較され、この比較された
信号と、流量検出装置１７の流量演算回路２８ａの信号
とが負荷演算回路２８ｂへ伝達され、被加熱流体の加熱
負荷量が演算される。゛まだ温度設定器２９の信号は、
加熱装置１０と熱交換器９で加熱された流体温度を出口
温度検出器１８で検出し九信号と比較され、この比較信
号は補正回路２８ｃへ伝達され、前述の負荷演算回路２
８ａの信号との演算によって加熱制御回路２８ｄより加
熱制御器２０を制御し、加熱装置１ｏの加熱量を調節す
る。

次に動作について説明する。電源が投入され使用者によ
って温度設定が行なわれ、熱交換器９へ被加熱流体が供
給されると、加熱用感温器１６からの放熱量が増加する
ことによって流量検出装置１アで流量が検出され、加熱
装置１０へ燃料が供給されて熱交換器９で加熱される。

温度設定器２９と温度検出感温器１５との比較信号と流
量検出装置１７の流量演算回路２８ａとによって負荷演
算回路２８ｂで被加熱流体の加熱負荷量が演算され、そ
の信号にもとづいて加熱制御回路２８ｄで加熱制御器２
０の駆動量が演算され、加熱制御器２０で燃料が制御さ
れて加熱装置１ｏの加熱量が調節される。一方熱交換器
９で加熱された被加熱流体の温度は出口温度検出器１８
で検出され、その信号と温度設定器２９の比較信号が補
正回路２８ｃへ伝達され、負荷演算回路２８ｂの出力に
補正を加える。被加熱流体の温度・流量あるいは温度設
定に変化があれば、温度検出感温器１５．流量検出装置
１７．温度設定器２９によってそれぞれ検出され、負荷
演算回路２８ｂによって加熱負荷が演算され、出口温度
の変化を待たずに速やかに加熱装置１０の加熱量が調節
される。しかる後出口温度検出器１８によって補正が加
えられ、流体温度は設定温度と一致するよう制御される
ものである。

本発明の実施例ではガス瞬間式給湯装置について示した
が、被加熱流体として空気を使用した暖房装置や、燃料
として燃体燃料を使用した石油燃焼装置や、加熱装置と
して電気ヒータなどを使用した電気加熱装置にも同様の
作用効果を得ることができる。加熱装置がバーナの場合
には加熱制御器は燃料制御弁や可変燃料供給器が使用さ
れ、電気加熱装置の場合には電力調節器が使用される。

発明の効果 以上のように本発明の流体加熱装置によれば次の効果が
得られる。

被加熱流体通路にそれぞれ設けられた温度検出感温器と
通電加熱される加熱感温器とで構成された流量検出装置
と、熱交換器と、加熱装置と、加熱制御器と、出口温度
検出器と、温度設定器と、温度設定器と温度検出器なら
びに流量検出装置の信号により加熱負荷を演算する負荷
演算回路とを有し、この負荷演算回路の信号によって加
熱制御器を制御する構成としたので、流体検出装置の一
部が温度検出器を兼用でき、したがって被加熱流体の入
口温度の検出器が不要となり低価格かつ小型化が達成さ
れ実用的価値の高いものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す流体加熱装置の構成図、
第２図は同装置の制御信号を示すブロック線図である。 ９・・・・・・熱交換器、１ｏ・・・・・・加熱装置、
１６・・・・・・温度検出感温器、１６・・・・・・加
熱感温器、１７・・・・・・流量検出装置、１８・・・
・・・出口温度検出器、２ｏ・・・・・・加熱制御器、
２８ｂ・・・・・・負荷演算回路、２８ｃ・・・・・・
補正回路、２９・・・・・・温度設定器。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）被加熱流体通路に設けられた温度検出感温器と通
   電加熱される加熱感温器とで構成された流量検出装置と
   、この流量検出装置と連絡された熱交換器と、この熱交
   換器の加熱装置と、この加熱装置の加熱制御器と、出口
   温度検出器と、温度設定器と、この温度設定器と前記温
   度検出感温器ならびに前記流量検出装置の信号を演算す
   る負荷演算回路とを有し、前記負荷演算回路の信号によ
   って前記加熱制御器を制御する流体加熱装置。
2. （２）温度設定器と出口温度検出器との偏差信号により
   負荷演算回路を補正する補正回路を有する特許請求の範
   囲第（１）項記載の流体加熱装置。