JPS6222383B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6222383B2 JPS6222383B2 JP56097930A JP9793081A JPS6222383B2 JP S6222383 B2 JPS6222383 B2 JP S6222383B2 JP 56097930 A JP56097930 A JP 56097930A JP 9793081 A JP9793081 A JP 9793081A JP S6222383 B2 JPS6222383 B2 JP S6222383B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- water
- amount
- controller
- signal
- Prior art date
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- Expired
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 65
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 5
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- 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
- F23N1/085—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electrical or electromechanical means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、ガス・石油・電気等を熱源とする温
水器の出湯温度制御に関し、過負荷時には設定湯
温が得られないという従来の装置の欠点を排除し
常に希望の湯温が得られる新しい制御装置の提供
を目的とするものである。
水器の出湯温度制御に関し、過負荷時には設定湯
温が得られないという従来の装置の欠点を排除し
常に希望の湯温が得られる新しい制御装置の提供
を目的とするものである。
ガス湯沸器を例にあげて説明を行う。
第１図は従来のガス湯沸器の構成図で、バーナ
１での燃焼熱と水とを熱交換器２で熱交換し温水
を提供する。温度制御器３へは、出湯温度検出器
４からの信号TWと、温度設定器５からの信号
TWRが入力し、前記TWとTWRの差から所定
燃焼量を決定し、供給熱量制御器６へ制御信号を
出力し出湯温制御を実施している。ここで出湯温
検出器４としては例えばサーミスタ、温度制御器
３としてはPiD制御器等がよく用いられる。
１での燃焼熱と水とを熱交換器２で熱交換し温水
を提供する。温度制御器３へは、出湯温度検出器
４からの信号TWと、温度設定器５からの信号
TWRが入力し、前記TWとTWRの差から所定
燃焼量を決定し、供給熱量制御器６へ制御信号を
出力し出湯温制御を実施している。ここで出湯温
検出器４としては例えばサーミスタ、温度制御器
３としてはPiD制御器等がよく用いられる。
第２図は、ガス湯沸器の出湯量Ｗと温度上昇Δ
Ｔとの関係を示す図である。実線は最大燃焼量で
の特性を表わしている。すなわち最大燃焼量Ｑgn
ａｘと、温度上昇ΔＴと、流量Ｗは、燃焼効率ηと
すれば、 η・Ｑgnax＝Ｗ・ΔＴ ……(1) となり、 ΔＴ＝η・Ｑｇｎａｘ／Ｗ ……(2) である。従つて実線で示された以上の温度上昇Δ
Ｔは存在しない。例えば、最大燃焼量Ｑgnaxのと
き、出湯量がW1であれば温度上昇ΔＴは図に示
されているようにΔT1となる。前述の温度制御
器３は、温度上昇がΔＴ＝ΔT1のとき、出湯量
ＷがW1以下の場合に有効に動作する。仮にＷ＞
W1では制御不可能となり、出湯温度TWは設
定温度TWRに達し得ない。
Ｔとの関係を示す図である。実線は最大燃焼量で
の特性を表わしている。すなわち最大燃焼量Ｑgn
ａｘと、温度上昇ΔＴと、流量Ｗは、燃焼効率ηと
すれば、 η・Ｑgnax＝Ｗ・ΔＴ ……(1) となり、 ΔＴ＝η・Ｑｇｎａｘ／Ｗ ……(2) である。従つて実線で示された以上の温度上昇Δ
Ｔは存在しない。例えば、最大燃焼量Ｑgnaxのと
き、出湯量がW1であれば温度上昇ΔＴは図に示
されているようにΔT1となる。前述の温度制御
器３は、温度上昇がΔＴ＝ΔT1のとき、出湯量
ＷがW1以下の場合に有効に動作する。仮にＷ＞
W1では制御不可能となり、出湯温度TWは設
定温度TWRに達し得ない。
このように最大燃焼量Ｑgnaxによつて出湯温度
制御可能なＷが制限されるのである。この現象
は、ガス湯沸器に限らず他の燃料を用いる温水器
においても同様である。
制御可能なＷが制限されるのである。この現象
は、ガス湯沸器に限らず他の燃料を用いる温水器
においても同様である。
本発明は、上記従来の温水器の湯温制御に見ら
れるような欠点を解消した湯温制御装置を提供す
るもので、常に設定温度TWRに等しい出湯温度
TWが得られるものである。
れるような欠点を解消した湯温制御装置を提供す
るもので、常に設定温度TWRに等しい出湯温度
TWが得られるものである。
第３図は本発明のガス湯沸器の構成図である。
水量制御器７では、出湯温度検出器４からの信
号TWと、温度設定器５からの信号TWR及び
湯温制御器３からの出力を入力すると共に、内部
に所定時間発生用のタイマー部８を有している。
そして、前述の温度偏差TERと、前記タイマー
部８からの信号により、供給水量制御装置９を制
御する信号を出力している。他の第１図と同一番
号のものは同一機能を有する装置である。
号TWと、温度設定器５からの信号TWR及び
湯温制御器３からの出力を入力すると共に、内部
に所定時間発生用のタイマー部８を有している。
そして、前述の温度偏差TERと、前記タイマー
部８からの信号により、供給水量制御装置９を制
御する信号を出力している。他の第１図と同一番
号のものは同一機能を有する装置である。
ガス湯沸器使用開始時は、最大流量Ｗnaxが得
られるように供給水量制御装置９を初期化してお
く。使用開始後ある時間経過しても温水器供給熱
量が最大で、しかも温度偏差TERが残つている
場合には、前記TERに対し下記の式(3) ｔ＝K1・｜TER｜ ……(3) で示される所定時間だけ供給水量制御装置９への
制御信号を出力し、供給水量を減少させる。この
(3)式の関係を第４図に示してあり、横軸が温度偏
差TER、縦軸が所定時間ｔである。
られるように供給水量制御装置９を初期化してお
く。使用開始後ある時間経過しても温水器供給熱
量が最大で、しかも温度偏差TERが残つている
場合には、前記TERに対し下記の式(3) ｔ＝K1・｜TER｜ ……(3) で示される所定時間だけ供給水量制御装置９への
制御信号を出力し、供給水量を減少させる。この
(3)式の関係を第４図に示してあり、横軸が温度偏
差TER、縦軸が所定時間ｔである。
そこで、偏差TERは、設定温度器信号TWR
と、温度検知器信号TWOの差であり、 TER＝TWR−TWO ……(4) のように表される。ここで、燃焼量最大、すなわ
ち、Ｑgnaxで、設定温度を得るためには、設定温
度と入水温度の差をΔＴRとすれば最大可能流量
ＷRとの関係は(2)式に照らし合わせて、 ΔＴR＝η・Ｑgnax／ＷR ……(5) となる。同様にして、現在の出湯温度TWOと入
水温度との差をΔＴOとすれば、ΔＴOだけ温度上
昇している流量W1は、 ΔＴO＝η・Ｑgnax／W1 ……(6) となる。故に、偏差TERは(5)，(6)式から、 TER＝ΔＴR−ΔＴO ＝η・Ｑgnax・（１／ＷR−１／W1）
……(7) のように表わされる。ここで(7)式と(2)式を比べ
て、 １／ΔＷ＝１／ＷＲ−１／Ｗ１ ……(8) のように示すことも出来る。
と、温度検知器信号TWOの差であり、 TER＝TWR−TWO ……(4) のように表される。ここで、燃焼量最大、すなわ
ち、Ｑgnaxで、設定温度を得るためには、設定温
度と入水温度の差をΔＴRとすれば最大可能流量
ＷRとの関係は(2)式に照らし合わせて、 ΔＴR＝η・Ｑgnax／ＷR ……(5) となる。同様にして、現在の出湯温度TWOと入
水温度との差をΔＴOとすれば、ΔＴOだけ温度上
昇している流量W1は、 ΔＴO＝η・Ｑgnax／W1 ……(6) となる。故に、偏差TERは(5)，(6)式から、 TER＝ΔＴR−ΔＴO ＝η・Ｑgnax・（１／ＷR−１／W1）
……(7) のように表わされる。ここで(7)式と(2)式を比べ
て、 １／ΔＷ＝１／ＷＲ−１／Ｗ１ ……(8) のように示すことも出来る。
以上の結果から、(3)式、(7)式、さらに(8)式を参
照すると、下記のような関係にあることが分か
る。
照すると、下記のような関係にあることが分か
る。
ｔ∝TER∝１／ΔＷ ……(9)
すなわち、水量制御器の出力時間ｔに反比例の
形で、温水器へ供給される水の供給水量を制御す
ればよいのである。その結果、出湯温度偏差は無
くなる。
形で、温水器へ供給される水の供給水量を制御す
ればよいのである。その結果、出湯温度偏差は無
くなる。
この方法では、温度偏差TERを測定すること
により、(3)式で示されるような簡単な演算で制御
信号を出力する所定時間が定まり、水量制御効果
によつて偏差TER＝０の湯温が得られる。
により、(3)式で示されるような簡単な演算で制御
信号を出力する所定時間が定まり、水量制御効果
によつて偏差TER＝０の湯温が得られる。
さらに使用途中で設定温度が変更されたり、負
荷である流量が変動した場合には、過渡時を経過
した定常状態における偏差TERの値から、(3)式
に従つて制御信号を出力する所定時間を定め、供
給水量制御装置により水量を制御する。この操作
によつて、常に設定温度の湯が得られると共に、
使用途中において設定温度が下げられたときには
供給水量制御装置を初期化することにより、給湯
口によつて制限される給水量にセツト出来、使い
勝手も向上する。
荷である流量が変動した場合には、過渡時を経過
した定常状態における偏差TERの値から、(3)式
に従つて制御信号を出力する所定時間を定め、供
給水量制御装置により水量を制御する。この操作
によつて、常に設定温度の湯が得られると共に、
使用途中において設定温度が下げられたときには
供給水量制御装置を初期化することにより、給湯
口によつて制限される給水量にセツト出来、使い
勝手も向上する。
ところで前述した、「使用開始後ある時間」と
「過渡時を経過した定常状態」までの時間とは、
プロセスの遅れ時間や温度制御器の制御性能に係
るものである。
「過渡時を経過した定常状態」までの時間とは、
プロセスの遅れ時間や温度制御器の制御性能に係
るものである。
以上述べたように本発明の温水器制御装置によ
れば、出湯量Ｗを常に出湯温度制御可能な範囲に
限定するので、希望した温度の湯が得られるとい
う優れた効果が得られる。また、定常状態におけ
る温度偏差TERから、前述(3)式の関係に沿つて
所定時間を非常に容易に定めることが出来る上、
出湯温度制御可能な最大位置に限定出来る。
れば、出湯量Ｗを常に出湯温度制御可能な範囲に
限定するので、希望した温度の湯が得られるとい
う優れた効果が得られる。また、定常状態におけ
る温度偏差TERから、前述(3)式の関係に沿つて
所定時間を非常に容易に定めることが出来る上、
出湯温度制御可能な最大位置に限定出来る。
第１図は従来のガス湯沸器の構成図、第２図は
第１図のガス湯沸器の出湯量と温度上昇との関係
を示す特性図、第３図は本発明の一実施例を示す
ガス湯沸器の構成図、第４図は温度偏差TERと
所定時間ｔとの関係を示す特性図である。 ３……温度制御器、４……出湯温度検出器、５
……温度設定器、６……温水器供給熱量制御器、
７……水量制御器、９……供給水量制御装置。
第１図のガス湯沸器の出湯量と温度上昇との関係
を示す特性図、第３図は本発明の一実施例を示す
ガス湯沸器の構成図、第４図は温度偏差TERと
所定時間ｔとの関係を示す特性図である。 ３……温度制御器、４……出湯温度検出器、５
……温度設定器、６……温水器供給熱量制御器、
７……水量制御器、９……供給水量制御装置。
Claims (1)
- １ 温水器の出湯温度検出器と、温度設定器と、
前記出湯温度検出器の信号と前記温度設定器の信
号の偏差（TER）に依存して前記温水器の供給
熱量を制御する信号を出力する温度制御器と、前
記温度制御器の出力に応動する温水器の供給熱量
制御器と、前記温度偏差（TER）に比例した所
定時間制御信号を出力する水量制御器と、前記水
量制御器の出力時間に対し反比例の形で前記温水
器へ供給される水の供給水量を制御する供給水量
制御装置とからなることを特徴とする温水器制御
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56097930A JPS5848A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 温水器制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56097930A JPS5848A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 温水器制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5848A JPS5848A (ja) | 1983-01-05 |
| JPS6222383B2 true JPS6222383B2 (ja) | 1987-05-18 |
Family
ID=14205387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56097930A Granted JPS5848A (ja) | 1981-06-23 | 1981-06-23 | 温水器制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5848A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5833051A (ja) * | 1981-08-20 | 1983-02-26 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 温水器の制御装置 |
| JPS59157434A (ja) * | 1983-02-22 | 1984-09-06 | Toto Ltd | ガス瞬間湯沸器における給湯温度制御方法 |
| US4658786A (en) * | 1986-03-25 | 1987-04-21 | Motorola, Inc. | Loss of input signal detection and response system for use with distributorless ignition systems |
-
1981
- 1981-06-23 JP JP56097930A patent/JPS5848A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5848A (ja) | 1983-01-05 |
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