JPS6364703B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6364703B2 JPS6364703B2 JP55108177A JP10817780A JPS6364703B2 JP S6364703 B2 JPS6364703 B2 JP S6364703B2 JP 55108177 A JP55108177 A JP 55108177A JP 10817780 A JP10817780 A JP 10817780A JP S6364703 B2 JPS6364703 B2 JP S6364703B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- water supply
- temperature
- amount
- heat
- Prior art date
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- Expired
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 55
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 10
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 2
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Landscapes
- 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】
本発明は湯沸装置、特に給湯タンクを持たない
瞬間式の湯沸装置に用いて好適な湯沸装置の温度
制御方式に関するものである。
瞬間式の湯沸装置に用いて好適な湯沸装置の温度
制御方式に関するものである。
従来、瞬間式湯沸装置における給湯温度の制御
は、第１図にその一例を示すように、熱交換器１
の出口に給湯温度を検出する温度センサ２を設
け、この温度センサ２の出力信号T0と設定温度
TSPとの偏差を制御部３において求め、この偏差
値に応じて駆動部４を制御してバーナ５における
ガスＧの燃焼量を制御し、給湯HWの温度を設定
温度に一致させるように行なわれている。同時
に、熱交換器１の入口に水圧応動弁またはフロー
スイツチ等からなる流量検出器６を設け、沸騰防
止および湯沸装置の保護のために一定給水量以下
ではガスの燃焼を制限する手段も講じられてい
る。
は、第１図にその一例を示すように、熱交換器１
の出口に給湯温度を検出する温度センサ２を設
け、この温度センサ２の出力信号T0と設定温度
TSPとの偏差を制御部３において求め、この偏差
値に応じて駆動部４を制御してバーナ５における
ガスＧの燃焼量を制御し、給湯HWの温度を設定
温度に一致させるように行なわれている。同時
に、熱交換器１の入口に水圧応動弁またはフロー
スイツチ等からなる流量検出器６を設け、沸騰防
止および湯沸装置の保護のために一定給水量以下
ではガスの燃焼を制限する手段も講じられてい
る。
換言すれば、従来の温度制御方式は温度制御を
行う部分に対し、給湯温度情報（T0）をフイー
ドバツクすることにより、給湯温度を制御するも
のである。ところが、このような制御系では、熱
交換器１の持つ無駄時間要素のため、ある燃焼条
件のもとにおける給湯温度（T0）の変化はある
一定の時間遅れをもつて温度センサ２に検出され
る。このため、給水流量ｑが第２図ａまたは第２
図ｂに示すように急激に変化した場合、フイード
バツクループによる温度制御系が応答するまでの
間に、給湯温度（T0）に図のようなオーバーシ
ユートまたはアンダーシユートが生じ、良好な温
度制御ができないという欠点を有している。
行う部分に対し、給湯温度情報（T0）をフイー
ドバツクすることにより、給湯温度を制御するも
のである。ところが、このような制御系では、熱
交換器１の持つ無駄時間要素のため、ある燃焼条
件のもとにおける給湯温度（T0）の変化はある
一定の時間遅れをもつて温度センサ２に検出され
る。このため、給水流量ｑが第２図ａまたは第２
図ｂに示すように急激に変化した場合、フイード
バツクループによる温度制御系が応答するまでの
間に、給湯温度（T0）に図のようなオーバーシ
ユートまたはアンダーシユートが生じ、良好な温
度制御ができないという欠点を有している。
本発明はこのような欠点を解決するためになさ
れたもので、その目的は給水流量などの外乱の急
激な変化があつても良好な温度制御が可能な湯沸
装置の温度制御方式を提供することにある。
れたもので、その目的は給水流量などの外乱の急
激な変化があつても良好な温度制御が可能な湯沸
装置の温度制御方式を提供することにある。
以下、図示する実施例に基づき本発明を詳細に
説明する。
説明する。
第３図は本発明の概要を示すブロツク図であつ
て、第１図と同一部分は同一記号を用いて表わし
ている。
て、第１図と同一部分は同一記号を用いて表わし
ている。
同図において、７は熱交換器１の入口側に設け
られ、給水Ｗの流量を検出する流量センサであつ
て、例えば永久磁石を内蔵した羽根車の回転をホ
ール素子によつて検出し、出力端子から給水流量
に対応した信号ｑを送出するように構成されてい
る。
られ、給水Ｗの流量を検出する流量センサであつ
て、例えば永久磁石を内蔵した羽根車の回転をホ
ール素子によつて検出し、出力端子から給水流量
に対応した信号ｑを送出するように構成されてい
る。
８は流量センサ７の出力信号ｑに基づき設定温
度に対する必要熱量を算出する演算部であつて、
次の第(1)式に基づき必要熱量を算出する。
度に対する必要熱量を算出する演算部であつて、
次の第(1)式に基づき必要熱量を算出する。
Ｑ＝ａ／η（TSP−Ti）ｑ ……(1)
ここで、
Ｑ＝必要熱量、
η＝熱交換効率、
ａ＝比熱、
Ti＝給水温度
であり、η、ａ、Tiは固定の定数として設定さ
れている。演算部８はこの第(1)式によつて算出し
た必要熱量Ｑに対応する出力信号を駆動部４に与
え、ガスＧの燃焼量を制御する。
れている。演算部８はこの第(1)式によつて算出し
た必要熱量Ｑに対応する出力信号を駆動部４に与
え、ガスＧの燃焼量を制御する。
このような構成において、演算部８は上記第(1)
式に基づき、流量ｑの給水を設定温度（TSP）ま
で高めるための必要熱量Ｑを算出し、この必要熱
量Ｑに対応した信号を駆動部４に与え、ガスＧの
燃焼量を制御しているが、ある制御状態において
流量（ｑ）が大きく変化すると、新たな流量
（q1）における必要熱量Q1を算出し、この必要熱
量Q1に応じた信号を駆動部４に与える。これに
よつて、ガスＧの燃焼量は必要熱量Q1に対応し
た値に変更される。すなわち、給水温度（ｑ）を
急に減じた場合には給湯温度（T0）のオーバー
シユートが発生する前にガスＧの燃焼量が減じら
れる。また、給水流量（ｑ）を急に増加させた場
合には、給湯温度（T0）のアンダーシユートが
発生する前にガスＧの燃焼量が増加される。この
結果、給湯温度（T0）のオーバーシユートおよ
びアンダーシユートを防止できると共に、給水量
（ｑ）が安定している状態でも流量（ｑ）に見合
つてガスＧの燃焼量が制御されるため、常に良好
な温度制御を行うことができる。この場合、熱交
換効率ηおよび給水温度Tiは一定値としている
が、熱交換効率ηは第４図のグラフに示すように
供給ガス燃焼量(g)によつて若干変化する傾向を示
すため、ηを供給ガス燃焼量(g)に応じて変化させ
れば、さらに精度よく温度制御を行うことができ
る。また、給水温度Tiは夏と冬でその値を切換
えるようにしておけば、さらに良好な温度制御を
行うことができる。
式に基づき、流量ｑの給水を設定温度（TSP）ま
で高めるための必要熱量Ｑを算出し、この必要熱
量Ｑに対応した信号を駆動部４に与え、ガスＧの
燃焼量を制御しているが、ある制御状態において
流量（ｑ）が大きく変化すると、新たな流量
（q1）における必要熱量Q1を算出し、この必要熱
量Q1に応じた信号を駆動部４に与える。これに
よつて、ガスＧの燃焼量は必要熱量Q1に対応し
た値に変更される。すなわち、給水温度（ｑ）を
急に減じた場合には給湯温度（T0）のオーバー
シユートが発生する前にガスＧの燃焼量が減じら
れる。また、給水流量（ｑ）を急に増加させた場
合には、給湯温度（T0）のアンダーシユートが
発生する前にガスＧの燃焼量が増加される。この
結果、給湯温度（T0）のオーバーシユートおよ
びアンダーシユートを防止できると共に、給水量
（ｑ）が安定している状態でも流量（ｑ）に見合
つてガスＧの燃焼量が制御されるため、常に良好
な温度制御を行うことができる。この場合、熱交
換効率ηおよび給水温度Tiは一定値としている
が、熱交換効率ηは第４図のグラフに示すように
供給ガス燃焼量(g)によつて若干変化する傾向を示
すため、ηを供給ガス燃焼量(g)に応じて変化させ
れば、さらに精度よく温度制御を行うことができ
る。また、給水温度Tiは夏と冬でその値を切換
えるようにしておけば、さらに良好な温度制御を
行うことができる。
第５図は第３図に対して沸騰防止および湯沸装
置の保護を考慮したものを示すブロツク図であつ
て、第３図と同一部分は同一記号を用いて表わし
ている。同図において、第３図と異なる点は、沸
騰防止および湯沸装置の保護のために、最小給水
流量時にガスＧの燃焼量を制限するリミツタ９を
付加したことである。リミツタ９は、給水流量
（ｑ）がある一定値を越えた時のみ、演算部８の
出力信号が駆動部４に伝達するように作用する。
これによつて、最小給水流量時における沸騰を防
止でき、また湯沸装置自体の損傷も防止できる。
この場合、リミツタ９は流量センサ７の出力信号
に基づいて動作するものであるから、従来のよう
に水圧応動弁など高価で大型形状のものを使用し
なくて済み、安価な小型形状の温度制御装置を作
ることができる。また、電子回路で構成できるた
め、精度も高くできるなどの利点がある。
置の保護を考慮したものを示すブロツク図であつ
て、第３図と同一部分は同一記号を用いて表わし
ている。同図において、第３図と異なる点は、沸
騰防止および湯沸装置の保護のために、最小給水
流量時にガスＧの燃焼量を制限するリミツタ９を
付加したことである。リミツタ９は、給水流量
（ｑ）がある一定値を越えた時のみ、演算部８の
出力信号が駆動部４に伝達するように作用する。
これによつて、最小給水流量時における沸騰を防
止でき、また湯沸装置自体の損傷も防止できる。
この場合、リミツタ９は流量センサ７の出力信号
に基づいて動作するものであるから、従来のよう
に水圧応動弁など高価で大型形状のものを使用し
なくて済み、安価な小型形状の温度制御装置を作
ることができる。また、電子回路で構成できるた
め、精度も高くできるなどの利点がある。
第６図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
つて、第３図と異なる点は、演算部８に手動設定
器１０からの手動設定信号MRを新たに与え、ガ
スＧの燃焼量を手動設定信号MRによつて手動調
整できるように構成したものである。この場合、
演算部８は次の第(2)式に基づき必要熱量Ｑを算出
する。
つて、第３図と異なる点は、演算部８に手動設定
器１０からの手動設定信号MRを新たに与え、ガ
スＧの燃焼量を手動設定信号MRによつて手動調
整できるように構成したものである。この場合、
演算部８は次の第(2)式に基づき必要熱量Ｑを算出
する。
Ｑ＝ａ／η（TSP−Ti）ｑ＋MR ……(2)
従つて、このような構成によれば、熱交換効率
ηの経年変化あるいは給水温度Tiの変動による
制御誤差を手動調整できると共に、快適な給湯が
得られるという利点がある。
ηの経年変化あるいは給水温度Tiの変動による
制御誤差を手動調整できると共に、快適な給湯が
得られるという利点がある。
以上説明したことから明らかなように、本発明
は、給湯温度の変化をフイードバツクして温度制
御を行うものでなく、給水流量を示す信号および
手動設定信号に基づく必要熱量によつて温度制御
を行なうようにしたものである。これにより、給
水流量に応じた必要熱量が算出され、その算出結
果によつて温度制御がなされるため、給水流量の
急変時および安定時においても極めて良好な温度
制御を実現できると共に、手動設定信号に応じた
必要熱量が算出され、その算出結果によつて温度
制御がなされるため、経年変化・制御誤差等に対
応できる効果がある。また、制御手段を設けたこ
とにより、沸騰を防止し、湯沸装置を保護できる
効果がある。
は、給湯温度の変化をフイードバツクして温度制
御を行うものでなく、給水流量を示す信号および
手動設定信号に基づく必要熱量によつて温度制御
を行なうようにしたものである。これにより、給
水流量に応じた必要熱量が算出され、その算出結
果によつて温度制御がなされるため、給水流量の
急変時および安定時においても極めて良好な温度
制御を実現できると共に、手動設定信号に応じた
必要熱量が算出され、その算出結果によつて温度
制御がなされるため、経年変化・制御誤差等に対
応できる効果がある。また、制御手段を設けたこ
とにより、沸騰を防止し、湯沸装置を保護できる
効果がある。
第１図および第２図は従来の温度制御方式を説
明するための図、第３図は本発明の概要を示すブ
ロツク図、第４図は給水流量と熱交換効率の関係
を示すグラフ、第５図は第３図に対して沸騰防止
および湯沸装置の保護を考慮したものを示すブロ
ツク図、第６図は本発明の実施例を示すブロツク
図である。 １……熱交換器、２……温度センサ、４……駆
動部、５……バーナ、７……流量センサ、８……
演算部、９……リミツタ、１０……手動設定器。
明するための図、第３図は本発明の概要を示すブ
ロツク図、第４図は給水流量と熱交換効率の関係
を示すグラフ、第５図は第３図に対して沸騰防止
および湯沸装置の保護を考慮したものを示すブロ
ツク図、第６図は本発明の実施例を示すブロツク
図である。 １……熱交換器、２……温度センサ、４……駆
動部、５……バーナ、７……流量センサ、８……
演算部、９……リミツタ、１０……手動設定器。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 設定温度に対応して給湯温度を制御する湯沸
装置の温度制御方式において、 給水流量を検出する流量センサと、該流量セン
サの出力信号および手動設定器からの手動設定信
号に基づき設定温度に対する必要熱量を算出する
演算手段と、該演算手段の出力信号によりガスの
燃焼量を制御する制御手段とを備えてなる湯沸装
置の温度制御方式。 ２ 設定温度に対応して給湯温度を制御する湯沸
装置の温度制御方式において、 給水流量を検出する流量センサと、該流量セン
サの出力信号および手動設定器からの手動設定信
号に基づき設定温度に対する必要熱量を算出する
演算手段と、該演算手段の出力信号によりガスの
燃焼量を制御する制御手段と、予め設定された最
小給水流量信号と上記流量センサの出力信号とを
比較し、最小給水流量時にガスの燃焼量を制限す
る制限手段とを備えてなる湯沸装置の温度制御方
式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10817780A JPS5733747A (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Temperature control system of hot-water heater |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10817780A JPS5733747A (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Temperature control system of hot-water heater |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5733747A JPS5733747A (en) | 1982-02-23 |
| JPS6364703B2 true JPS6364703B2 (ja) | 1988-12-13 |
Family
ID=14477937
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10817780A Granted JPS5733747A (en) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | Temperature control system of hot-water heater |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5733747A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128026A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Hanshin Electric Co Ltd | 燃焼制御装置用安全回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125652A (en) * | 1977-04-07 | 1978-11-02 | Tokyo Gas Co Ltd | Automatic combustion control system for hot water supply appliances |
-
1980
- 1980-08-08 JP JP10817780A patent/JPS5733747A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53125652A (en) * | 1977-04-07 | 1978-11-02 | Tokyo Gas Co Ltd | Automatic combustion control system for hot water supply appliances |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5733747A (en) | 1982-02-23 |
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