JPS634096B2 - - Google Patents
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- JPS634096B2 JPS634096B2 JP57042016A JP4201682A JPS634096B2 JP S634096 B2 JPS634096 B2 JP S634096B2 JP 57042016 A JP57042016 A JP 57042016A JP 4201682 A JP4201682 A JP 4201682A JP S634096 B2 JPS634096 B2 JP S634096B2
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 22
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 42
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 2
- 230000001934 delay Effects 0.000 description 2
- 230000001276 controlling effect Effects 0.000 description 1
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- 230000004069 differentiation Effects 0.000 description 1
- 230000001052 transient effect Effects 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
- F23N1/082—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
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は加熱器の熱を熱交換器によつて被加熱
体へ伝達する給湯装置のような加熱装置の温度制
御装置に関するもので、被加熱体の温度と流量を
検出して、加熱器能力と被加熱体流量を自動的に
制御し被加熱体の加熱温度を設定温度と一致させ
るものである。
体へ伝達する給湯装置のような加熱装置の温度制
御装置に関するもので、被加熱体の温度と流量を
検出して、加熱器能力と被加熱体流量を自動的に
制御し被加熱体の加熱温度を設定温度と一致させ
るものである。
給湯機の分野において給湯温度を検出し、ガス
量と水量を調節する手段は既に知られている。第
１図に示すようにバーナＡと燃料制御弁Ｂと熱交
換器Ｃとを有し、給湯温度を検出する温度検出器
Ｄと温度設定器の出力を比較する比較器Ｅと、こ
の比較器Ｅの出力に応じて通水路の調節弁Ｆと燃
料制御弁Ｂを制御するものである。
量と水量を調節する手段は既に知られている。第
１図に示すようにバーナＡと燃料制御弁Ｂと熱交
換器Ｃとを有し、給湯温度を検出する温度検出器
Ｄと温度設定器の出力を比較する比較器Ｅと、こ
の比較器Ｅの出力に応じて通水路の調節弁Ｆと燃
料制御弁Ｂを制御するものである。
しかしながらバーナＡが燃焼を開始して給湯温
度が定常に達するまでに熱交換器Ｃの熱容量によ
つてかなりの時間を必要とするため、給湯温度を
検出して水量を減少もしくは増大させるのでは大
幅な遅れを生じる。燃焼開始ばかりでなく、使用
者による温度設定変更や水量の変更時にも同様の
時間遅れを必要とする。また燃料制御弁Ｂと調節
弁Ｆの動作が同時に起こつた場合相互干渉によつ
て湯温が不安定になる制御上の問題点があつた。
度が定常に達するまでに熱交換器Ｃの熱容量によ
つてかなりの時間を必要とするため、給湯温度を
検出して水量を減少もしくは増大させるのでは大
幅な遅れを生じる。燃焼開始ばかりでなく、使用
者による温度設定変更や水量の変更時にも同様の
時間遅れを必要とする。また燃料制御弁Ｂと調節
弁Ｆの動作が同時に起こつた場合相互干渉によつ
て湯温が不安定になる制御上の問題点があつた。
本発明はこのような欠点を除去したもので、本
発明の目的は加熱装置の最大能力以上に被加熱体
が供給され、被加熱体の加熱された出口温度が設
定温度に対し低下することを防止することにあ
り、特に被加熱体の入口温度や設定温度の変化に
対し自動的に被加熱体の最大流量を維持し、応答
遅れをなくし温度の制御性を高めることにある。
発明の目的は加熱装置の最大能力以上に被加熱体
が供給され、被加熱体の加熱された出口温度が設
定温度に対し低下することを防止することにあ
り、特に被加熱体の入口温度や設定温度の変化に
対し自動的に被加熱体の最大流量を維持し、応答
遅れをなくし温度の制御性を高めることにある。
本発明は加熱器と熱交換器とを有し、被加熱体
の熱交換器出入口温度と被加熱体流量を検出し、
入口温度と設定温度により加熱器の最大能力に見
合つた被加熱体流量を設定し、流量検出器との偏
差によつて被加熱体流量を駆動装置を有する制御
弁によつて加熱器の発熱以前にあらかじめ制御
し、さらに加熱器の最大能力以下の負荷であれば
加熱器の入力を制御するものであり、本発明を給
湯装置に応用した実施例を添付図面によつて説明
する。第２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からなり水は流入器４から一
次弁室５へ入り流量制御弁６と制御孔７との間隙
を通つて二次弁室８に流入し、オリフイス９より
熱交換器１０で加熱器１１により加熱されて出湯
管１２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とネジ結合しており、モー
タ１３、ギヤボツクス１４からなる弁駆動器１５
によつて流量制御弁６は上下に変位する。オリフ
イス９の差圧は差圧孔１６，１７によつて圧力検
出器１８ａに導かれ、圧力検出器１８ａは水量を
オリフイス９の差圧で検出し電気信号に変換す
る。弁本体２と出湯管１２にはそれぞれ入口温度
検出器１９と出口温度検出器２０があり、入口温
度検出器１９は熱交換器１０へ流入する以前の水
温を検出し、出口温度検出器２０は熱交換器１０
で加熱された湯温を検出する。燃料は燃料供給路
２１より加熱制御器２２で調節され加熱器１１で
燃焼する。第３図は第２図のブロツク線図であ
り、２３は温度設定器で加熱器１１と熱交換器１
０で加熱された湯温を出口温度検出器２０で検出
した信号と比較された信号は加熱制御回路２４で
増幅され、加熱制御器２２で加熱器１１の発熱量
を調節する。入口温度検出器１９の信号は温度設
定器２３の信号と比較され、流量設定演算回路２
５で加熱器１１の最大能力との演算によつて最大
水量が設定される。流量設定演算回路２５の最大
流量設定信号は、熱交換器１０への水量を流量検
出装置１８の圧力検出器（流量信号検出装置）１
８ａで検出した信号を流量に変換する流量演算回
路２６の信号と比較され、流量制御装置１の流量
制御回路２７で増幅され、弁駆動器１５を介して
流量制御弁６で水量を調節する。温度設定器２３
と出口温度検出器２０の比較信号は遅延回路２８
を介して流量設定演算回路２５の流量設定を変更
することが可能である。流量演算回路２６の信号
は微分回路２９を介して加熱制御回路２４へ伝達
されており、入口温度検出器１９の信号は流量演
算回路２６へ伝達されて圧力検出器１８ａの温度
補償を行なう。
の熱交換器出入口温度と被加熱体流量を検出し、
入口温度と設定温度により加熱器の最大能力に見
合つた被加熱体流量を設定し、流量検出器との偏
差によつて被加熱体流量を駆動装置を有する制御
弁によつて加熱器の発熱以前にあらかじめ制御
し、さらに加熱器の最大能力以下の負荷であれば
加熱器の入力を制御するものであり、本発明を給
湯装置に応用した実施例を添付図面によつて説明
する。第２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からなり水は流入器４から一
次弁室５へ入り流量制御弁６と制御孔７との間隙
を通つて二次弁室８に流入し、オリフイス９より
熱交換器１０で加熱器１１により加熱されて出湯
管１２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とネジ結合しており、モー
タ１３、ギヤボツクス１４からなる弁駆動器１５
によつて流量制御弁６は上下に変位する。オリフ
イス９の差圧は差圧孔１６，１７によつて圧力検
出器１８ａに導かれ、圧力検出器１８ａは水量を
オリフイス９の差圧で検出し電気信号に変換す
る。弁本体２と出湯管１２にはそれぞれ入口温度
検出器１９と出口温度検出器２０があり、入口温
度検出器１９は熱交換器１０へ流入する以前の水
温を検出し、出口温度検出器２０は熱交換器１０
で加熱された湯温を検出する。燃料は燃料供給路
２１より加熱制御器２２で調節され加熱器１１で
燃焼する。第３図は第２図のブロツク線図であ
り、２３は温度設定器で加熱器１１と熱交換器１
０で加熱された湯温を出口温度検出器２０で検出
した信号と比較された信号は加熱制御回路２４で
増幅され、加熱制御器２２で加熱器１１の発熱量
を調節する。入口温度検出器１９の信号は温度設
定器２３の信号と比較され、流量設定演算回路２
５で加熱器１１の最大能力との演算によつて最大
水量が設定される。流量設定演算回路２５の最大
流量設定信号は、熱交換器１０への水量を流量検
出装置１８の圧力検出器（流量信号検出装置）１
８ａで検出した信号を流量に変換する流量演算回
路２６の信号と比較され、流量制御装置１の流量
制御回路２７で増幅され、弁駆動器１５を介して
流量制御弁６で水量を調節する。温度設定器２３
と出口温度検出器２０の比較信号は遅延回路２８
を介して流量設定演算回路２５の流量設定を変更
することが可能である。流量演算回路２６の信号
は微分回路２９を介して加熱制御回路２４へ伝達
されており、入口温度検出器１９の信号は流量演
算回路２６へ伝達されて圧力検出器１８ａの温度
補償を行なう。
次に動作について説明する。電源が投入され使
用者によつて温度設定が行なわれると、温度設定
器２３の信号と入口温度検出器１９の信号との比
較によつて加熱温度上昇値が演算され、この値と
加熱器１１の最大能力により、流量設定演算回路
２５で熱交換器１０へ通水する最大流量が演算さ
れる。次に使用者によつて通水が開始されると、
加熱器１１へ燃料が供給され熱交換器１０で加熱
される。熱交換器１０への通水量はオリフイス９
の差圧を圧力検出器１８によつて電気信号に変換
され、流量演算回路２６によつて流量が演算され
る。圧力変換器１８ａは温度に対して誤差を生じ
るが、入口温度検出器１９の信号によつて流量演
算回路２６で自動的に温度補正される。流量演算
回路２６の流量信号は流量設定演算回路２５と比
較され、流量制御回路２７によつて増幅され、弁
駆動器１５で流量制御弁６が変位し流量を調節す
る。弁駆動器１５のモータ１３は正逆回転が可能
であり、流量制御回路２７の信号によつて流量を
増加または減少させる。通常電源投入当初は流量
信号はほぼ零であり、流量制御弁６は全開の状態
にあり、流量設定演算回路２６で設定された流量
よりも大なる流量であれば、流量制御弁６を閉じ
る方向に作動する。このときもし流入路４の水圧
が変化しても圧力検出器１８ａ・流量演算回路２
６からなる流量検出装置１８によつて流量変化が
検出され、流量制御弁６によつて適正に保たれ
る。また通水が開始されてから流量が流量設定演
算回路２６で設定された値に制御されるまでの時
間は数秒以下の極めて短かいものである。一方熱
交換器１０で加熱された湯温は熱交換器１０の熱
容量があつてゆるやかに上昇するが、通水量は既
に適切に保たれているので過大な通水量によつて
設定温度よりも湯温が低下することはない。使用
者によつて通水量が流量設定演算回路２６で設定
された流量よりも小さいときには、出口温度検出
器２０によつて湯温が検出され、温度設定器２３
との比較によつて、加熱制御回路２４、加熱制御
器２２により加熱器１１の発熱量が調節される。
このようにして通水量の過大な増加によつて湯温
が低下することは防止されるが、もし何らかの誤
差により通水量が増大し湯温が低下した場合に
は、温度設定器２３と出口温度検出器２０の比較
信号もしくは第３図破線で示すように加熱制御回
路２４の信号によつて遅延回路２８を介して流量
設定演算回路２５の設定流量を変化させることが
できる。遅延回路の時間は熱交換器１０の熱容量
による湯温の遅れを考慮して設定される。また使
用者による急激な水量変更や供給水圧の急激な低
下によつて通水量が増減した場合には流量演算回
路２６の信号が微分回路２９へ伝達され、微分回
路２９で通水量の変化率が演算され、加熱制御回
路２４へ伝達されて、湯温変化が生じる以前に加
熱器１１の発熱量を調節して湯温の変化を未然に
防止することができる。
用者によつて温度設定が行なわれると、温度設定
器２３の信号と入口温度検出器１９の信号との比
較によつて加熱温度上昇値が演算され、この値と
加熱器１１の最大能力により、流量設定演算回路
２５で熱交換器１０へ通水する最大流量が演算さ
れる。次に使用者によつて通水が開始されると、
加熱器１１へ燃料が供給され熱交換器１０で加熱
される。熱交換器１０への通水量はオリフイス９
の差圧を圧力検出器１８によつて電気信号に変換
され、流量演算回路２６によつて流量が演算され
る。圧力変換器１８ａは温度に対して誤差を生じ
るが、入口温度検出器１９の信号によつて流量演
算回路２６で自動的に温度補正される。流量演算
回路２６の流量信号は流量設定演算回路２５と比
較され、流量制御回路２７によつて増幅され、弁
駆動器１５で流量制御弁６が変位し流量を調節す
る。弁駆動器１５のモータ１３は正逆回転が可能
であり、流量制御回路２７の信号によつて流量を
増加または減少させる。通常電源投入当初は流量
信号はほぼ零であり、流量制御弁６は全開の状態
にあり、流量設定演算回路２６で設定された流量
よりも大なる流量であれば、流量制御弁６を閉じ
る方向に作動する。このときもし流入路４の水圧
が変化しても圧力検出器１８ａ・流量演算回路２
６からなる流量検出装置１８によつて流量変化が
検出され、流量制御弁６によつて適正に保たれ
る。また通水が開始されてから流量が流量設定演
算回路２６で設定された値に制御されるまでの時
間は数秒以下の極めて短かいものである。一方熱
交換器１０で加熱された湯温は熱交換器１０の熱
容量があつてゆるやかに上昇するが、通水量は既
に適切に保たれているので過大な通水量によつて
設定温度よりも湯温が低下することはない。使用
者によつて通水量が流量設定演算回路２６で設定
された流量よりも小さいときには、出口温度検出
器２０によつて湯温が検出され、温度設定器２３
との比較によつて、加熱制御回路２４、加熱制御
器２２により加熱器１１の発熱量が調節される。
このようにして通水量の過大な増加によつて湯温
が低下することは防止されるが、もし何らかの誤
差により通水量が増大し湯温が低下した場合に
は、温度設定器２３と出口温度検出器２０の比較
信号もしくは第３図破線で示すように加熱制御回
路２４の信号によつて遅延回路２８を介して流量
設定演算回路２５の設定流量を変化させることが
できる。遅延回路の時間は熱交換器１０の熱容量
による湯温の遅れを考慮して設定される。また使
用者による急激な水量変更や供給水圧の急激な低
下によつて通水量が増減した場合には流量演算回
路２６の信号が微分回路２９へ伝達され、微分回
路２９で通水量の変化率が演算され、加熱制御回
路２４へ伝達されて、湯温変化が生じる以前に加
熱器１１の発熱量を調節して湯温の変化を未然に
防止することができる。
なお加熱器１１がバーナの場合には加熱制御器
２２は燃料制御弁が使用され、電気ヒータの場合
には電力調節器が使用される。流量検出装置１８
は差圧検出器１８ａに限らず、タービンメータや
渦流量計などの電気信号の得られる手段であれば
よい。また弁駆動器１５はモータのみならずソレ
ノイドなどの直線駆動できるものでもよい。
２２は燃料制御弁が使用され、電気ヒータの場合
には電力調節器が使用される。流量検出装置１８
は差圧検出器１８ａに限らず、タービンメータや
渦流量計などの電気信号の得られる手段であれば
よい。また弁駆動器１５はモータのみならずソレ
ノイドなどの直線駆動できるものでもよい。
以上述べたように本発明は加熱器の能力調節及
び被加熱体の流量を制御するので、被加熱体の流
れ過ぎによる出湯温度の低下をなくすることがで
きるもので、特に流量設定演算回路と流量検出装
置によつて温度上昇を待たずに適正な流量にあら
かじめ保たれているものであり、かつ入口温度の
変動や水圧の変動に対しても安定である。もし上
述の予測制御が誤差を生じた場合も温度偏差の検
出によつて被加熱体の流量が再調整されるので極
めて信頼性が高い。また被加熱体流量の急激な変
動に対し加熱器の能力を予測制御するので過渡温
度上昇も防止でき、さらに入口温度検出器によつ
て流量検出装置の温度変化による誤差を補正する
ことができ高精度な流量検出ができるなどの効果
を有するものである。
び被加熱体の流量を制御するので、被加熱体の流
れ過ぎによる出湯温度の低下をなくすることがで
きるもので、特に流量設定演算回路と流量検出装
置によつて温度上昇を待たずに適正な流量にあら
かじめ保たれているものであり、かつ入口温度の
変動や水圧の変動に対しても安定である。もし上
述の予測制御が誤差を生じた場合も温度偏差の検
出によつて被加熱体の流量が再調整されるので極
めて信頼性が高い。また被加熱体流量の急激な変
動に対し加熱器の能力を予測制御するので過渡温
度上昇も防止でき、さらに入口温度検出器によつ
て流量検出装置の温度変化による誤差を補正する
ことができ高精度な流量検出ができるなどの効果
を有するものである。
第１図は従来の給湯機の制御装置の構成図、第
２図は本発明の一実施例における流体加熱制御装
置の構成図、第３図は同ブロツク線図である。 １……流量制御装置、６……流量制御弁、１０
……熱交換器、１１……加熱器、１５……弁駆動
器、１８……流量検出装置、１８ａ……流量信号
検出器、１９……入口温度検出器、２０……出口
温度検出器、２２……加熱制御器、２３……温度
設定器、２４……加熱制御回路、２５……流量設
定演算回路、２６……流量演算回路、２７……流
量制御回路、２８……遅延回路、２９……微分回
路。
２図は本発明の一実施例における流体加熱制御装
置の構成図、第３図は同ブロツク線図である。 １……流量制御装置、６……流量制御弁、１０
……熱交換器、１１……加熱器、１５……弁駆動
器、１８……流量検出装置、１８ａ……流量信号
検出器、１９……入口温度検出器、２０……出口
温度検出器、２２……加熱制御器、２３……温度
設定器、２４……加熱制御回路、２５……流量設
定演算回路、２６……流量演算回路、２７……流
量制御回路、２８……遅延回路、２９……微分回
路。
Claims (1)
- １ 熱交換器と、前記熱交換器への被加熱体流量
を検出する流量検出装置と、被加熱体の入口温度
検出器ならびに出口温度検出器ならびに温度設定
器と、前記出口温度検出器と前記温度設定器の信
号を比較する加熱制御回路と、前記加熱制御回路
の信号によつて加熱器の能力を制御する加熱制御
器と、前記温度設定器と前記入口温度検出器の信
号を比較し演算する流量設定演算回路と、前記流
量検出装置と前記流量設定演算回路の信号の比較
によつて被加熱体流量を制御する流量制御装置と
を有し、前記流量設定演算回路は遅延回路を介し
て温度設定器と出口温度検出器の比較信号もしく
は加熱制御回路の信号によつて流量設定を補正す
る流体加熱制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042016A JPS58158444A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 流体加熱制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57042016A JPS58158444A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 流体加熱制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58158444A JPS58158444A (ja) | 1983-09-20 |
| JPS634096B2 true JPS634096B2 (ja) | 1988-01-27 |
Family
ID=12624370
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57042016A Granted JPS58158444A (ja) | 1982-03-16 | 1982-03-16 | 流体加熱制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58158444A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59212639A (ja) * | 1983-05-18 | 1984-12-01 | Omron Tateisi Electronics Co | 湯沸器の制御装置 |
| JPS6069451A (ja) * | 1983-09-24 | 1985-04-20 | Omron Tateisi Electronics Co | ガス湯沸器の温度制御装置 |
| JPH0830591B2 (ja) * | 1986-06-16 | 1996-03-27 | 松下電器産業株式会社 | 給湯器 |
| JPH0823442B2 (ja) * | 1987-12-09 | 1996-03-06 | 松下電器産業株式会社 | 給湯機の水量制御装置 |
| ITTO20001231A1 (it) * | 2000-12-29 | 2002-06-29 | Eltek Spa | Sistema di controllo termostatico e metodo di controllo del flusso diun fluido. |
| CN105768894B (zh) * | 2016-01-29 | 2018-11-27 | 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 | 制热水设备及其出水温度校准方法、装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749655A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Polyurethane composition |
-
1982
- 1982-03-16 JP JP57042016A patent/JPS58158444A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5749655A (en) * | 1980-09-09 | 1982-03-23 | Idemitsu Kosan Co Ltd | Polyurethane composition |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58158444A (ja) | 1983-09-20 |
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