JPS61250446A - 給湯機の制御方法 - Google Patents
給湯機の制御方法Info
- Publication number
- JPS61250446A JPS61250446A JP9112585A JP9112585A JPS61250446A JP S61250446 A JPS61250446 A JP S61250446A JP 9112585 A JP9112585 A JP 9112585A JP 9112585 A JP9112585 A JP 9112585A JP S61250446 A JPS61250446 A JP S61250446A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- temperature
- water
- amount
- water temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
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、給湯機の出ｉＪｈ温度制御方法に関する。
給湯機の出湯温度制御方法は、従来熱父涙器の出口側Ｖ
Ｃｍ度検出器を設け、その温度検出器で検出した出湯温
度と温度設定器で設定した設定温度との偏差で燃料流量
調節弁の開度を調節するフィードバック制御が主流であ
った。しかしフィードバック制御では水量’に？４出し
ていないため、給湯機の起動時の応答特性及び水量変化
時の応答特性が悪いという欠点をもっていた。
Ｃｍ度検出器を設け、その温度検出器で検出した出湯温
度と温度設定器で設定した設定温度との偏差で燃料流量
調節弁の開度を調節するフィードバック制御が主流であ
った。しかしフィードバック制御では水量’に？４出し
ていないため、給湯機の起動時の応答特性及び水量変化
時の応答特性が悪いという欠点をもっていた。
そこで近年、給湯機円の水通路に水量検出器を設は水ｉ
ｌを検出すると共に、熱交換器の入口側にも温度検出器
を設けて入水温度も検出することによシ、次の演算式に
より予め必要熱量に比例した値を計算し、燃料流量調節
弁の開度を調節するフィードフォワード制御が行なわれ
て−る。
ｌを検出すると共に、熱交換器の入口側にも温度検出器
を設けて入水温度も検出することによシ、次の演算式に
より予め必要熱量に比例した値を計算し、燃料流量調節
弁の開度を調節するフィードフォワード制御が行なわれ
て−る。
Ｆ１＝に−Ｗ・（Ｔｓ−Ｔｉ） ・・・・・・・・
・（１）Ｆｌ：必要熱量に比例した値 Ｗ ：水量 Ｔｓ二膜設定温 度ｉ 二人水温度 Ｋ ：定数 このフィードフォワード制御は、一般には前記フィード
バック制御と合わせて用ｉられている。第３図に、フィ
ードフォワード制御とフィードバック制御によりて出湯
温度制御を行なう給湯機の作動原理図を示す、水通路１
には熱交換器４の前流側に水量検出器２、入水温度検出
器３、後流側に出湯温度検出器５を備えている。
・（１）Ｆｌ：必要熱量に比例した値 Ｗ ：水量 Ｔｓ二膜設定温 度ｉ 二人水温度 Ｋ ：定数 このフィードフォワード制御は、一般には前記フィード
バック制御と合わせて用ｉられている。第３図に、フィ
ードフォワード制御とフィードバック制御によりて出湯
温度制御を行なう給湯機の作動原理図を示す、水通路１
には熱交換器４の前流側に水量検出器２、入水温度検出
器３、後流側に出湯温度検出器５を備えている。
燃料通路６には電磁弁７、燃量流量調節弁８ｔ−備え、
燃料はパーＴ９へ導かれて燃焼する。
燃料はパーＴ９へ導かれて燃焼する。
第４図には、第３図の給湯機の従来の出湯温度制御方法
を示す。水量検出器２で検出し比水量（Ｗ）と、入水温
度検出器３で検出した入水温度（Ｔｉ）と、出湯温度検
出器５で検出した出湯温度（Ｔｏ）と、温度設定器１０
で設定した設定温度（Ｔｓ） ｔ−人力信号として前記
（１）式によシ必要熱量°に比例した値であるＦｌを求
め、次に第１の制御系（フィトフォワード制御系）では
、Ｆｌｔ−人力としてＦｌに比例した値Ｆ２を出力する
。モしてＦ２の値によって燃料流量調節弁８の開度を設
定する。一方第２の制御系（フィードバック制御系）で
は設定温度（Ｔｓ）と出湯温度（Ｔｏ）とで求められる
偏差（ΔＴ＝Ｔｓ−Ｔｏ）Ｋ基づいてフィードバック量
を求め、前記偏差が小さくなるように前記第１の制御系
で設定した燃料流量調節弁８の開度を補正する信号Ｂ２
ｔ−出力する０以上の制御にニジ出湯温度が設定温度に
一致する様に燃料流量ｐ］１１ｆＪ弁８の開度を制御し
ていた。
を示す。水量検出器２で検出し比水量（Ｗ）と、入水温
度検出器３で検出した入水温度（Ｔｉ）と、出湯温度検
出器５で検出した出湯温度（Ｔｏ）と、温度設定器１０
で設定した設定温度（Ｔｓ） ｔ−人力信号として前記
（１）式によシ必要熱量°に比例した値であるＦｌを求
め、次に第１の制御系（フィトフォワード制御系）では
、Ｆｌｔ−人力としてＦｌに比例した値Ｆ２を出力する
。モしてＦ２の値によって燃料流量調節弁８の開度を設
定する。一方第２の制御系（フィードバック制御系）で
は設定温度（Ｔｓ）と出湯温度（Ｔｏ）とで求められる
偏差（ΔＴ＝Ｔｓ−Ｔｏ）Ｋ基づいてフィードバック量
を求め、前記偏差が小さくなるように前記第１の制御系
で設定した燃料流量調節弁８の開度を補正する信号Ｂ２
ｔ−出力する０以上の制御にニジ出湯温度が設定温度に
一致する様に燃料流量ｐ］１１ｆＪ弁８の開度を制御し
ていた。
従来のフィードフォワードとフィードバック制御による
出湯特性の１例を第５図に示す。ここでは、フィードバ
ック制御を積分制御だけで行ない、設定温度を４２℃→
５０℃ｖｃｇｃ化させた場合の応答特性を示している。
出湯特性の１例を第５図に示す。ここでは、フィードバ
ック制御を積分制御だけで行ない、設定温度を４２℃→
５０℃ｖｃｇｃ化させた場合の応答特性を示している。
設定温度を変化すると、第１の制御系（フィードフォワ
ード制御系）ではＴｓ、Ｔｉ、Ｗから計算されたＦｌを
入力としてＦ２ｔ−出力する。また８１！２の制御系（
フィードバック制御系）では、Ｔｓ、Ｔｏから求められ
る偏差ΔＴを入力としてＢ２を出力する。ところで給湯
機の熱交換器４の水管は１〜２ｍの長さをもつため、変
化開始時には通切な燃料量が投入されても出ＩＩｊ温度
が変化しない無駄時間が発生すると共に、熱交換器４の
もつ熱容量の之めに、出湯温度の豆乳りは遅くなる。
ード制御系）ではＴｓ、Ｔｉ、Ｗから計算されたＦｌを
入力としてＦ２ｔ−出力する。また８１！２の制御系（
フィードバック制御系）では、Ｔｓ、Ｔｏから求められ
る偏差ΔＴを入力としてＢ２を出力する。ところで給湯
機の熱交換器４の水管は１〜２ｍの長さをもつため、変
化開始時には通切な燃料量が投入されても出ＩＩｊ温度
が変化しない無駄時間が発生すると共に、熱交換器４の
もつ熱容量の之めに、出湯温度の豆乳りは遅くなる。
そのため従来の制御方法では、第１の制御系からの出力
Ｆ２によって燃料流量調節弁８の開度が（イ）の点に設
定されると共に、第２の制御系からの出力Ｂ２によって
出湯温度が設定温度以下にある間は燃料流ｉｔ調節弁８
の開度を開ける方向に駆動される。ところで前述の様ｖ
ｃ膜設定温度変化時出湯温度の応答には無駄時間と遅れ
が発生するため、設定温度変化開始時には見掛は上ΔＴ
の値は大きくなりその結果Ｂ２が大きくなるため、燃料
流量調節弁８の開度は（ロ）の点まで大きくなる０次に
出湯温度が設定温度以上になると、ΔＴの値が負になｐ
Ｂ２も負となって燃料流量調節弁の開度を閉める方向に
駆動するが、前記出湯温度の応答の無駄時間と応答遅れ
のため、出湯温度には図中示したようなオーバーシェー
ドが発生すると共に出湯温度の安定に時間を賛していた
。また、第４図の従来の制御方法のフィードバック制御
系は、設定温度と出湯温度の偏差だけで制御しておシ、
水量のデータが入っていない為、水量が多いＳ台は相対
的にフィードバックによる補正値が小さく、水量が少な
い場合は相対的にフィードバックによる補正値が大きく
なるため、特に水量が少ない場合に前記オーバーシュー
トが大きくなシ使用者に不快感を与えていた。
Ｆ２によって燃料流量調節弁８の開度が（イ）の点に設
定されると共に、第２の制御系からの出力Ｂ２によって
出湯温度が設定温度以下にある間は燃料流ｉｔ調節弁８
の開度を開ける方向に駆動される。ところで前述の様ｖ
ｃ膜設定温度変化時出湯温度の応答には無駄時間と遅れ
が発生するため、設定温度変化開始時には見掛は上ΔＴ
の値は大きくなりその結果Ｂ２が大きくなるため、燃料
流量調節弁８の開度は（ロ）の点まで大きくなる０次に
出湯温度が設定温度以上になると、ΔＴの値が負になｐ
Ｂ２も負となって燃料流量調節弁の開度を閉める方向に
駆動するが、前記出湯温度の応答の無駄時間と応答遅れ
のため、出湯温度には図中示したようなオーバーシェー
ドが発生すると共に出湯温度の安定に時間を賛していた
。また、第４図の従来の制御方法のフィードバック制御
系は、設定温度と出湯温度の偏差だけで制御しておシ、
水量のデータが入っていない為、水量が多いＳ台は相対
的にフィードバックによる補正値が小さく、水量が少な
い場合は相対的にフィードバックによる補正値が大きく
なるため、特に水量が少ない場合に前記オーバーシュー
トが大きくなシ使用者に不快感を与えていた。
前記従来技術による問題点を解決するための本発明の制
御方法を第１図に示す。
御方法を第１図に示す。
まず給水量検出器２で検出した水ｔ（ｗ）と、入水温度
検出器６で検出した入水温度（Ｔｉ ）と、温度設定器
１０で設定した設定温度（Ｔｓ）とから（１）式でＦｌ
ｉ計算する。ま７’（＆定温度（Ｆ８）と、出湯温度検
出器５で検出した出湯温度（Ｔｏ）と、水量（Ｗ）とか
ら次式によシＢ１を計算する。
検出器６で検出した入水温度（Ｔｉ ）と、温度設定器
１０で設定した設定温度（Ｔｓ）とから（１）式でＦｌ
ｉ計算する。ま７’（＆定温度（Ｆ８）と、出湯温度検
出器５で検出した出湯温度（Ｔｏ）と、水量（Ｗ）とか
ら次式によシＢ１を計算する。
Ｂ １ ＝ Ｋ Ｘ Ｗ ｘ （Ｔｓ−Ｔｏ ） ”
−・”−４２）ここで８１は、次式の様に計算しても全
く同様である。
−・”−４２）ここで８１は、次式の様に計算しても全
く同様である。
Ｂ １ ＝ Ｆ １−ＫＸＷＸ （Ｔｏ−Ｔｉ ） ”
（３）次にＢＩＫある定数Ｃ１ｉ乗算してＦｌとの和を
と９、 Ｆ２＝Ｆ１＋Ｃ１×Ｂ１ ・・・・・・・・・・・
・（４）を求める。
（３）次にＢＩＫある定数Ｃ１ｉ乗算してＦｌとの和を
と９、 Ｆ２＝Ｆ１＋Ｃ１×Ｂ１ ・・・・・・・・・・・
・（４）を求める。
以上（１）、 （２）、 （、又は（３） ） ｐ
（ａ）式で求めｆＣＦ ＬＢｌ、Ｆ２を用いて以下制御
するものである。
（ａ）式で求めｆＣＦ ＬＢｌ、Ｆ２を用いて以下制御
するものである。
第１の制御系では、Ｆ２を入力として第１図に示す如（
Ｆ２の関数であるＦ３を出力する。
Ｆ２の関数であるＦ３を出力する。
ここでＦ３ｆｌフィードフォワードにフィードバックの
比例制御を加えた制御による値と考えてさしつかえない
。又、第２の制御系ではＢｌｔ−人力としてフィードバ
ック量Ｂ２ｔ−出力する。
比例制御を加えた制御による値と考えてさしつかえない
。又、第２の制御系ではＢｌｔ−人力としてフィードバ
ック量Ｂ２ｔ−出力する。
セしてＦｌの単位時間白シの変化量（ＤＦ１）がある値
（Ｃ２）以下であると、Ｆｌが変化してから一定時間（
Ｃ３）Ｆ３は第２の制御系の出力をＢ２＝０とし、第１
の制御系の出力であるＦ３だけて燃料流量調節弁８の開
度を制御する。
（Ｃ２）以下であると、Ｆｌが変化してから一定時間（
Ｃ３）Ｆ３は第２の制御系の出力をＢ２＝０とし、第１
の制御系の出力であるＦ３だけて燃料流量調節弁８の開
度を制御する。
そして一定時間（Ｃ３）経過後から、Ｆ３と８２の両方
の信号で燃料流量制御弁８の開度を調節するようにした
。即ち従来の制御系と比べると次の点に特徴がある。
の信号で燃料流量制御弁８の開度を調節するようにした
。即ち従来の制御系と比べると次の点に特徴がある。
（１）負荷変化時（水量又は設定温度変化時）に第１の
制御系から、出力する信号が従来はフィードフォワード
値であったが、本発明はフィードフォワード値とフィー
ドバック（比例制御）値とした。
制御系から、出力する信号が従来はフィードフォワード
値であったが、本発明はフィードフォワード値とフィー
ドバック（比例制御）値とした。
（２）第２の制御系の入力が従来は単純にΔＴ＝Ｔｓ−
Ｔｏ であったが、本発明はこれに水量の項を加え（２
）式としたｏ （３）負荷変化時、従来の制御方法では負荷変化直後か
ら、第２の制御系の出力と第１の制御系の出力で燃料流
量調節弁８を駆動していたが、本発明では負荷変化時一
定時間内は第２の制御系の出力をＯとした・ 〔作用〕 本発明による制御方法での出湯温度特性を第２図に示す
。条件は第５図と同様とする。まず設定温度１４２℃→
５０℃に変化すると一定時間第２の制御系の出力Ｂ２＝
０となるため、第１の制御系の出力Ｆ３で燃料流量調節
弁８の開度が設定される。ところでＦ３は第１図中のよ
うにＦ２＃？：比例した値として求められるが、Ｆ２＝
Ｆｆ＋Ｃ１ＸＢ１である。設定温度変化時Ｆ１はある値
へ変化しその後一定値を保つが、Ｂ１は出９Ｉ温度（Ｔ
ｏ）と設定温度（Ｔｓ）との差が大きいうちは大きく、
出＃温度（Ｔｏ）が設定温度（Ｔｓ）ｖｃ近づくに従っ
て漸減する。即ちＦ５１ｔよる燃料流量調節弁８の動き
は、第２図の如く負荷変化時に開度大となり次第に開度
小となる。そのため設定温度変化時の出湯温度の立上り
の傾きが大きくなり、素早く設定温度に近づこうとする
。次に一定時間経過後は、第１の制御系の出力Ｆ３に第
２の制御系の出力Ｂ２も加わり、更ＶｃＢ２１１：ｔ（
２）式で求められるＢｌｖｉ−基づいた値であるため、
適正なフィードバック重で燃料流量制御弁８の開度を制
御できるので、第５図のようなオーバーシェードもなく
出湯温度の安定時間も短かくできる。
Ｔｏ であったが、本発明はこれに水量の項を加え（２
）式としたｏ （３）負荷変化時、従来の制御方法では負荷変化直後か
ら、第２の制御系の出力と第１の制御系の出力で燃料流
量調節弁８を駆動していたが、本発明では負荷変化時一
定時間内は第２の制御系の出力をＯとした・ 〔作用〕 本発明による制御方法での出湯温度特性を第２図に示す
。条件は第５図と同様とする。まず設定温度１４２℃→
５０℃に変化すると一定時間第２の制御系の出力Ｂ２＝
０となるため、第１の制御系の出力Ｆ３で燃料流量調節
弁８の開度が設定される。ところでＦ３は第１図中のよ
うにＦ２＃？：比例した値として求められるが、Ｆ２＝
Ｆｆ＋Ｃ１ＸＢ１である。設定温度変化時Ｆ１はある値
へ変化しその後一定値を保つが、Ｂ１は出９Ｉ温度（Ｔ
ｏ）と設定温度（Ｔｓ）との差が大きいうちは大きく、
出＃温度（Ｔｏ）が設定温度（Ｔｓ）ｖｃ近づくに従っ
て漸減する。即ちＦ５１ｔよる燃料流量調節弁８の動き
は、第２図の如く負荷変化時に開度大となり次第に開度
小となる。そのため設定温度変化時の出湯温度の立上り
の傾きが大きくなり、素早く設定温度に近づこうとする
。次に一定時間経過後は、第１の制御系の出力Ｆ３に第
２の制御系の出力Ｂ２も加わり、更ＶｃＢ２１１：ｔ（
２）式で求められるＢｌｖｉ−基づいた値であるため、
適正なフィードバック重で燃料流量制御弁８の開度を制
御できるので、第５図のようなオーバーシェードもなく
出湯温度の安定時間も短かくできる。
本発明によシ、設定温度変化時及び水量変化時でも出湯
温度のオーバーシュート、アンタニシ二−トがなく、ま
た安定の早い出湯温度特性が達成でき、使用者の望む水
量、温度の湯がすぐに得られるため、使い勝手を向上さ
せることができる。
温度のオーバーシュート、アンタニシ二−トがなく、ま
た安定の早い出湯温度特性が達成でき、使用者の望む水
量、温度の湯がすぐに得られるため、使い勝手を向上さ
せることができる。
＠１図は本発明になる出湯温度制御方法を示す図、Ｗｃ
２図は本発明になる出湯温度制御方法での出湯特性の１
例を示す図、第３図はフィードフォワード制御と７４−
ドパツク制御をもつ給湯機の作動原理図、第４図は従来
のフィードフォワード制御とフィードバック制御の方法
を示す図、第５図は第４図の制御方法による出湯特性の
１例を示す図でるる。 符号の説明 １ 水通路 ２ 水量検出器５ 入水温度検
出器 ４ 熱交換器 ５ 出湯温度検出器 ６ 燃料通路 ７ 電磁弁 ８ 燃料流量調節弁９ バーナ
１０ 温度設定器１１ 制御回路 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和６１年３ 月２４ 日 天、〈
２図は本発明になる出湯温度制御方法での出湯特性の１
例を示す図、第３図はフィードフォワード制御と７４−
ドパツク制御をもつ給湯機の作動原理図、第４図は従来
のフィードフォワード制御とフィードバック制御の方法
を示す図、第５図は第４図の制御方法による出湯特性の
１例を示す図でるる。 符号の説明 １ 水通路 ２ 水量検出器５ 入水温度検
出器 ４ 熱交換器 ５ 出湯温度検出器 ６ 燃料通路 ７ 電磁弁 ８ 燃料流量調節弁９ バーナ
１０ 温度設定器１１ 制御回路 第１図 第２図 第３図 第４図 手続補正書（自発） 昭和６１年３ 月２４ 日 天、〈
Claims (1)
- １、熱交換器を通過する水通路には、水量検出器と入水
温度検出器と出湯温度検出器を備え、バーナに至る燃料
通路には燃料量調節弁を備え、又出湯温度を設定するた
めの温度設定器及び制御回路を具備した給湯機において
、温度設定器で設定温度と、入水温度検知器で検出した
入水温度との差に水量検知器で検出した水量を乗算した
値（Ｆ１）と、設定温度と、出湯温度検知器で検出した
出湯温度との差に水量を乗算した値（Ｂ１）にある定数
（Ｃ１）を乗算した値（Ｃ１×Ｂ１）を求め、それらの
和の値（Ｆ２＝Ｆ１＋Ｃ１×Ｂ１）を入力としてそれに
比例した値（Ｆ３）を出力する第１の制御系と、Ｂ１の
値を積分した値（Ｂ２）を出力する第２の制御系をもち
、Ｆ１の単位時間当りの変化量がある値より大きい場合
は、Ｆ１の変化開始から一定時間Ｂ２＝０としてＦ３の
信号だけで燃料流量調節弁の開度を制御し、一定時間経
過後はＦ３とＢ２の両方の信号で燃料流量調節弁の開度
を制御することを特徴とした給湯機の制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112585A JPS61250446A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 給湯機の制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9112585A JPS61250446A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 給湯機の制御方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61250446A true JPS61250446A (ja) | 1986-11-07 |
| JPH0450498B2 JPH0450498B2 (ja) | 1992-08-14 |
Family
ID=14017803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9112585A Granted JPS61250446A (ja) | 1985-04-30 | 1985-04-30 | 給湯機の制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61250446A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118067A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JPH05133602A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Harman Co Ltd | 燃焼制御装置 |
-
1985
- 1985-04-30 JP JP9112585A patent/JPS61250446A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01118067A (ja) * | 1987-10-30 | 1989-05-10 | Rinnai Corp | 給湯器 |
| JPH0456217B2 (ja) * | 1987-10-30 | 1992-09-07 | Rinnai Kk | |
| JPH05133602A (ja) * | 1991-11-13 | 1993-05-28 | Harman Co Ltd | 燃焼制御装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0450498B2 (ja) | 1992-08-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2613357B2 (ja) | 給湯器 | |
| JPS61250446A (ja) | 給湯機の制御方法 | |
| JPS5997449A (ja) | 加熱制御装置 | |
| JPS63148050A (ja) | 給湯機における燃焼制御方法 | |
| JPS61250447A (ja) | 給湯機の制御方法 | |
| JPH0354265B2 (ja) | ||
| JPS6113531B2 (ja) | ||
| JPH0354266B2 (ja) | ||
| JPH06257852A (ja) | 給湯器 | |
| JPS6256739A (ja) | 出湯温度制御装置 | |
| JPS63311039A (ja) | 給湯制御装置 | |
| JP2803367B2 (ja) | 湯水混合装置 | |
| JPH03186150A (ja) | 給湯制御装置 | |
| JPS63311041A (ja) | 給湯制御装置 | |
| JPS5848A (ja) | 温水器制御装置 | |
| JPH0456221B2 (ja) | ||
| JPH0712840Y2 (ja) | 給湯器等の混合出湯温制御装置 | |
| JP2584196B2 (ja) | 給湯制御装置 | |
| JPH0814419B2 (ja) | 給湯器の制御装置 | |
| JPH035487B2 (ja) | ||
| JPH08159460A (ja) | 給湯装置 | |
| JPS60232425A (ja) | 燃焼制御装置 | |
| JPS6222382B2 (ja) | ||
| JPS5997450A (ja) | 給湯制御装置 | |
| JPH046346A (ja) | 給湯器のガス量制御方式 |