JPS61149761A - ガス瞬間給湯器 - Google Patents
ガス瞬間給湯器Info
- Publication number
- JPS61149761A JPS61149761A JP59277109A JP27710984A JPS61149761A JP S61149761 A JPS61149761 A JP S61149761A JP 59277109 A JP59277109 A JP 59277109A JP 27710984 A JP27710984 A JP 27710984A JP S61149761 A JPS61149761 A JP S61149761A
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- Japan
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- hot water
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/082—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/08—Microprocessor; Microcomputer
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/34—Signal processing; Details thereof with feedforward processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2223/00—Signal processing; Details thereof
- F23N2223/36—PID signal processing
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N5/00—Systems for controlling combustion
- F23N5/18—Systems for controlling combustion using detectors sensitive to rate of flow of air or fuel
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
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。
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
本発明は水量、設定温度、給水温度により必要熱量を演
算してガス量を自動調節する。いわゆるフィードフォワ
ード制御を適用したガス瞬間給湯器に関するものである
。
算してガス量を自動調節する。いわゆるフィードフォワ
ード制御を適用したガス瞬間給湯器に関するものである
。
従来の技術
この種のガス瞬間給湯器の従来技術として、例えば、特
願昭５３−１５０２２７号会鴫がある。
願昭５３−１５０２２７号会鴫がある。
従来例において、出湯温を設定する温度設定器と給水温
センサと、水量センサによりフィードフォワード制御成
分となる。
センサと、水量センサによりフィードフォワード制御成
分となる。
（設定温度−給水温度）×水量 （式１）なる演算に
より必要熱量を求めてガス比例制御弁を駆動し、さらに
設定温度と出湯温度の偏差にもとづいたフィードバック
制御を併用して出湯温度を設定温度に等しく制御する様
に構成されている。
より必要熱量を求めてガス比例制御弁を駆動し、さらに
設定温度と出湯温度の偏差にもとづいたフィードバック
制御を併用して出湯温度を設定温度に等しく制御する様
に構成されている。
ここで給水温度と出湯温度とをそれぞれ検出する２つの
温度センサが必要となり機器のコスト上昇となるばかり
でなく、２つの温度センサの誤差によりフィードフォワ
ード演算とフィードバック演算のそれぞれの目標温度に
大きな差が生じ、出湯温度が階段状に変化するとともに
出湯温の整定時間が長くなるという欠点を有している。
温度センサが必要となり機器のコスト上昇となるばかり
でなく、２つの温度センサの誤差によりフィードフォワ
ード演算とフィードバック演算のそれぞれの目標温度に
大きな差が生じ、出湯温度が階段状に変化するとともに
出湯温の整定時間が長くなるという欠点を有している。
発明が解決しようとする問題点
本発明は、かかる従来技術の問題点を解決しようとする
もので、フィードフォワード制御とフィードバック制御
の併用において相互の制御目標の誤差を少なくし湯温安
定性を向上するとともに、コストを低減して安価な給湯
器を提供しようとするものである。
もので、フィードフォワード制御とフィードバック制御
の併用において相互の制御目標の誤差を少なくし湯温安
定性を向上するとともに、コストを低減して安価な給湯
器を提供しようとするものである。
問題点を解決するだめの手段
この目的を達成するために、本発明は熱交換器出口に設
けられた温度センサで検出される出湯温度と温度設定器
の設定温度との偏差に応じてガス量を調節するフィード
バック演算器と、出湯温安定時のフィードバック演算器
の制御出力より水量及び設定温度に対する必要熱量の関
数式あるいは比例定数を算出する制御定数演算器と制御
定数演算器で求めた比例定数により、水量センサ及び温
度設定器の信号を入力して必要熱量を演算するフィード
バック演算器とを設け、フィードフォワード演算器及び
フィードバック演算器の両信号によりガス比例制御弁を
駆動する様構成したものである。
けられた温度センサで検出される出湯温度と温度設定器
の設定温度との偏差に応じてガス量を調節するフィード
バック演算器と、出湯温安定時のフィードバック演算器
の制御出力より水量及び設定温度に対する必要熱量の関
数式あるいは比例定数を算出する制御定数演算器と制御
定数演算器で求めた比例定数により、水量センサ及び温
度設定器の信号を入力して必要熱量を演算するフィード
バック演算器とを設け、フィードフォワード演算器及び
フィードバック演算器の両信号によりガス比例制御弁を
駆動する様構成したものである。
作 用
上記構成において、機器の電源投入後の最初の給湯時に
おいては、フィードバック演算器のみが作動し、設定温
度と出湯温度の偏差にもとづいてＰＩＤ制御が行なわれ
、やがて出湯温度が設定温度に一致して安定する。この
とき、フィードバック演算器の制御出力は設定温度及び
水量に応じた必要熱量となっておシ、制御定数演算器に
て水量センサの水量信号、温度設定器の設定温度信号お
よびフィードバック演算器の制御出力とによジ必要熱量
＝制御出力 ＝α×（設定温度−Ｋ）Ｘ水量（式２）なる関係式より
演算定数Ｋを逆算することができる。ここでαは、熱交
換器の熱効率を示すものであり予め定まっている。すな
わちここで求めたＫは入水温度に相当するものである。
おいては、フィードバック演算器のみが作動し、設定温
度と出湯温度の偏差にもとづいてＰＩＤ制御が行なわれ
、やがて出湯温度が設定温度に一致して安定する。この
とき、フィードバック演算器の制御出力は設定温度及び
水量に応じた必要熱量となっておシ、制御定数演算器に
て水量センサの水量信号、温度設定器の設定温度信号お
よびフィードバック演算器の制御出力とによジ必要熱量
＝制御出力 ＝α×（設定温度−Ｋ）Ｘ水量（式２）なる関係式より
演算定数Ｋを逆算することができる。ここでαは、熱交
換器の熱効率を示すものであり予め定まっている。すな
わちここで求めたＫは入水温度に相当するものである。
以後、設定温度あるいは水量が変更されると定数Ｋにも
とづいて必要熱量がフィードフォワード演算器によって
ただちに算出されてガス量をただちに調節しフィードフ
ォワード制御の特性である湯温安定性、連応性を発揮す
る。
とづいて必要熱量がフィードフォワード演算器によって
ただちに算出されてガス量をただちに調節しフィードフ
ォワード制御の特性である湯温安定性、連応性を発揮す
る。
実施例
次に本発明の実施例を図面を用いて詳細に説明する。第
１図においてバーナ１によって加熱される熱交換器２と
、熱交換器の出口に設けられた温度センサ３と、給水路
中に設けられた水量センサ４と、バーナ１へのガス供給
路に設けられたガス比例制御弁５と温度設定器６と、温
度センサ３と温度設定器６との偏差が入力されフィード
バック演算を行なうフィードバック演算器７と、温度セ
ンサ３と温度設定器６との偏差が入力され、湯温の安定
を検出する安定検出器８と、安定検出器８のタイミング
により制御され水量センサ４、温度設定器６及びフィー
ドバック演算器７の制御出力の各信号を入力して比例定
数を算出し記憶する制御定数演算器９と、水量センサ４
、温度設定器６及び比例定数演算器９の出力の各信号を
入力して必要熱量を求めるフィードフォワード演算器１
０とを有し、フィードバック演算器７の出力と、安定検
出器８で制御されるスイッチ１１を介するフィードフォ
ワード演算器１０の出力とが加算されてガス比例制御弁
、５が駆動される。
１図においてバーナ１によって加熱される熱交換器２と
、熱交換器の出口に設けられた温度センサ３と、給水路
中に設けられた水量センサ４と、バーナ１へのガス供給
路に設けられたガス比例制御弁５と温度設定器６と、温
度センサ３と温度設定器６との偏差が入力されフィード
バック演算を行なうフィードバック演算器７と、温度セ
ンサ３と温度設定器６との偏差が入力され、湯温の安定
を検出する安定検出器８と、安定検出器８のタイミング
により制御され水量センサ４、温度設定器６及びフィー
ドバック演算器７の制御出力の各信号を入力して比例定
数を算出し記憶する制御定数演算器９と、水量センサ４
、温度設定器６及び比例定数演算器９の出力の各信号を
入力して必要熱量を求めるフィードフォワード演算器１
０とを有し、フィードバック演算器７の出力と、安定検
出器８で制御されるスイッチ１１を介するフィードフォ
ワード演算器１０の出力とが加算されてガス比例制御弁
、５が駆動される。
上記構成において、機器の電源投入後給水が開始される
と、（第２図ｔ１）まずフィードバック演算器７が作動
して出湯温度と設定温度の偏差にもとづいてガス量がＰ
ＩＤ制御されやがて出湯温度が設定温度に一致して安定
する。この時偏差は零であるからＰＩＤのうち積分項！
のみの出力である。安定検出器８では偏差が零または一
定値以下の状態が一定時間継続することで出湯温の安定
を検知する。（第２図ｔ２）安定検出Ｍ８の検出タイミ
ングで制御定数演算器９を作動させ前述式２の定数Ｋを
求める。定数Ｋが求まると、フィードフォワード演算器
１０で必要熱量が演算されスイッチ１１がオンされると
同時にフィードバック演算器の積分項がリセットされガ
ス比例制御弁への制御出力はフィードバック演算器から
フィードフォワード演算器へバトンタッチされる。この
ときのフィードフォワード演算出力は、フィードバック
制御出力より求めたものであるから両信号は同一値とな
りスムーズに切替えが行なわれる。その後ｔ３で水量が
変更されると、フィードフォワード演算器１０でただち
に必要熱量が演算されガス量が調節される。以後フィー
ドバック演算器７はフィードフォワード演算器１０のわ
ずかな誤差を補正する働きをする。フィードフォワード
演算の定数（入水温相当）は、湯温安定時の実際のガス
量により逆算されたものであるため、従来例のように入
水温センサのバラツキに影響されることがないので、フ
ィードバックによる補正分は従来例よりもはるかに小さ
くすることができる。よって出湯温の変動が少なく、安
定時間も短くなる。
と、（第２図ｔ１）まずフィードバック演算器７が作動
して出湯温度と設定温度の偏差にもとづいてガス量がＰ
ＩＤ制御されやがて出湯温度が設定温度に一致して安定
する。この時偏差は零であるからＰＩＤのうち積分項！
のみの出力である。安定検出器８では偏差が零または一
定値以下の状態が一定時間継続することで出湯温の安定
を検知する。（第２図ｔ２）安定検出Ｍ８の検出タイミ
ングで制御定数演算器９を作動させ前述式２の定数Ｋを
求める。定数Ｋが求まると、フィードフォワード演算器
１０で必要熱量が演算されスイッチ１１がオンされると
同時にフィードバック演算器の積分項がリセットされガ
ス比例制御弁への制御出力はフィードバック演算器から
フィードフォワード演算器へバトンタッチされる。この
ときのフィードフォワード演算出力は、フィードバック
制御出力より求めたものであるから両信号は同一値とな
りスムーズに切替えが行なわれる。その後ｔ３で水量が
変更されると、フィードフォワード演算器１０でただち
に必要熱量が演算されガス量が調節される。以後フィー
ドバック演算器７はフィードフォワード演算器１０のわ
ずかな誤差を補正する働きをする。フィードフォワード
演算の定数（入水温相当）は、湯温安定時の実際のガス
量により逆算されたものであるため、従来例のように入
水温センサのバラツキに影響されることがないので、フ
ィードバックによる補正分は従来例よりもはるかに小さ
くすることができる。よって出湯温の変動が少なく、安
定時間も短くなる。
一般に給水温度は季節により変動するもので、使用中に
変動するものではない。よって本実施例のように、機器
の電源投入毎に上記動作を繰り返せば給水温度の変動は
吸収できるのである。
変動するものではない。よって本実施例のように、機器
の電源投入毎に上記動作を繰り返せば給水温度の変動は
吸収できるのである。
発明の効果
以上のように本発明のガス瞬間給湯器によれば、湯温安
定時のフィードバック演算器の制御出力より、制御定数
演算器で水量と設定温度に対する必要熱量の関数あるい
は演算定数を求め、フィードフォワード演算器により水
量および設定温度から必要熱量を演算する様構成したこ
とにより（１）従来技術のように出湯温度と入水温度を
それぞれ別の温度センサで検出するものと異なり、温度
センサ誤差による、フィードフォワード演算とフィード
バック演算との目標温度の誤差がなくなり、出湯温度の
変動が小さくなシ安定時間も短くなる。
定時のフィードバック演算器の制御出力より、制御定数
演算器で水量と設定温度に対する必要熱量の関数あるい
は演算定数を求め、フィードフォワード演算器により水
量および設定温度から必要熱量を演算する様構成したこ
とにより（１）従来技術のように出湯温度と入水温度を
それぞれ別の温度センサで検出するものと異なり、温度
センサ誤差による、フィードフォワード演算とフィード
バック演算との目標温度の誤差がなくなり、出湯温度の
変動が小さくなシ安定時間も短くなる。
■ 高価な温度センサを１個で構成できるため、高品質
の給湯器を安価に提供できる。
の給湯器を安価に提供できる。
等の効果を有するものである。
第１図は本発明の一実施例のガス瞬間給湯器を示す構成
図、第２図は同出湯温、ガス量等の時間的変化を示す動
作説明図である。 １・・・・・・バーナ、２・・・・・・熱交換器、３・
・・・・温度センサ、４・・・・・・水量センサ、５・
・・・・・ガス比例制御弁、６・・・・・・温度誤定器
、７・・・・・フィードバック演算器、９・・・・・・
制御定数演算器、１１・・・・・・フィードフォワ、−
ド演算器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ・
・・パ°−テ ２・・・替支挟器
図、第２図は同出湯温、ガス量等の時間的変化を示す動
作説明図である。 １・・・・・・バーナ、２・・・・・・熱交換器、３・
・・・・温度センサ、４・・・・・・水量センサ、５・
・・・・・ガス比例制御弁、６・・・・・・温度誤定器
、７・・・・・フィードバック演算器、９・・・・・・
制御定数演算器、１１・・・・・・フィードフォワ、−
ド演算器。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名ｌ・
・・パ°−テ ２・・・替支挟器
Claims (1)
- バーナと、熱交換器と、前記熱交換器の出口に設けられ
た被加熱体の温度センサと、出湯温度を設定する温度設
定器と、前記熱交換器に供給される水量を検出する水量
センサと、前記バーナへのガス供給路に設けられたガス
比例制御弁と、前記温度センサによる出湯温と前記温度
設定器による設定温度との偏差にもとづいてガス量をＰ
ＩＤフィードバック制御するフィードバック演算器と、
出湯温安定時の前記フィードバック演算器の制御出力信
号と前記水量センサの水量信号と前記温度設定器の設定
温度とにより水量及び設定温度に対する必要熱量の関数
式あるいは演算定数を求める制御係数演算器と、前記制
御定数演算器で求めた関数あるいは演算定数にもとづき
前記水量センサの信号と前記温度設定器の設定温度とを
入力して、必要熱量を算出するフィードフォワード演算
器とを有し前記フィードバック演算器と前記フィードフ
ォワード演算器との両信号により前記ガス比例制御弁を
駆動するガス瞬間給湯器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277109A JPS61149761A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | ガス瞬間給湯器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59277109A JPS61149761A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | ガス瞬間給湯器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61149761A true JPS61149761A (ja) | 1986-07-08 |
| JPH04180B2 JPH04180B2 (ja) | 1992-01-06 |
Family
ID=17578905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59277109A Granted JPS61149761A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | ガス瞬間給湯器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61149761A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476350A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-11 | Noritz Corp | 給湯装置 |
| EP0898119A3 (de) * | 1997-08-16 | 2001-04-18 | Robert Bosch Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zur Brauchwassererwärmung |
| EP1310746A1 (de) * | 2001-11-07 | 2003-05-14 | Siemens Building Technologies AG | Vorrichtung und Verfahren zur Regelung von Thermen |
| WO2008047531A1 (fr) * | 2006-09-25 | 2008-04-24 | Kelk Ltd. | Dispositif et procédé pour ajuster la température d'un fluide |
| CN113324335A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-31 | 上海林内有限公司 | 燃气热水器用气智能监测方法 |
| JP2023508776A (ja) * | 2019-12-30 | 2023-03-03 | シー・フォー レイザー テクノロジー ゲー・エム・ベー・ハー | 摩耗防止部および腐食防止部を有するブレーキディスクおよびブレーキディスクを製造する方法 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158443U (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-19 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5470443A (en) * | 1977-11-10 | 1979-06-06 | Sunstar Inc | Tooth paste composition |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP59277109A patent/JPS61149761A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6158443U (ja) * | 1984-09-20 | 1986-04-19 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0476350A (ja) * | 1990-07-16 | 1992-03-11 | Noritz Corp | 給湯装置 |
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| WO2008047531A1 (fr) * | 2006-09-25 | 2008-04-24 | Kelk Ltd. | Dispositif et procédé pour ajuster la température d'un fluide |
| KR101032009B1 (ko) * | 2006-09-25 | 2011-05-02 | 가부시키가이샤 케르쿠 | 유체의 온도 제어 장치 및 방법 |
| US8490684B2 (en) | 2006-09-25 | 2013-07-23 | Kelk Ltd. | Device and method for adjusting temperature of fluid |
| JP2023508776A (ja) * | 2019-12-30 | 2023-03-03 | シー・フォー レイザー テクノロジー ゲー・エム・ベー・ハー | 摩耗防止部および腐食防止部を有するブレーキディスクおよびブレーキディスクを製造する方法 |
| CN113324335A (zh) * | 2021-06-09 | 2021-08-31 | 上海林内有限公司 | 燃气热水器用气智能监测方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04180B2 (ja) | 1992-01-06 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |