KR960009222B1 - 급탕기 - Google Patents

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KR960009222B1
KR960009222B1 KR1019940004335A KR19940004335A KR960009222B1 KR 960009222 B1 KR960009222 B1 KR 960009222B1 KR 1019940004335 A KR1019940004335 A KR 1019940004335A KR 19940004335 A KR19940004335 A KR 19940004335A KR 960009222 B1 KR960009222 B1 KR 960009222B1
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이쿠로 아다치
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린나이 가부시기가이샤
나이또오 스스무
린나이코리아 주식회사
최창선
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Abstract

내용없음

Description

급탕기
제1도는 본 발명에 따른 급탕기의 일례를 나타낸 설명적 시스템 구성도,
제2도는 제1도에 도시된 급탕기의 요부를 블럭구성도,
제3도는 제1도에 도시된 급탕기의 기억부를 나타낸 설명도,
제4도는 제1도에 도시된 급탕기의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
제5도는 제1도에 도시된 급탕기의 동작을 설명하기 위한 흐름도,
제6도는 제1도에 도시된 급탕기의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 열교환기 3 : 버너(가열원)
5 : 유량센서(유량검출수단) 6 : 온도센서(출탕온도검출수단)
13 : 유량기억부(유량기억수단) 15 : 가열량기억부(가열량기억수단)
18 : 입수온도연산부(입수온도연산수단) 21 : 상승온도연산수단
22 : 가열제어수단
본 발명은 열교환기에 의해 가열된 물의 출탕온도가 미리 설정된 설정온도로 되도록 열교환기의 가열량을 제어하는 급탕기에 관한 것이다.
종래, 이러한 종류의 급탕기에 있어서는 열교환기의 가열량을 제어하기 위한 입력파라미터로서 열교환기를 통과한 물을 출탕온도 및 설정온도의 편차만을 이용하는 피드백제어(FB 제어)를 채용하고 있지만, 이와같은 FB 제어는 열교환기를 통과한 물의 유량변화나 입수온도의 변화가 고려되고 있지 않기 때문에 출탕온도가 불안정하게 되기 쉽고[소위 헌팅(hunting)이 발생하기 쉬움], 이 때문에 최근에는 FB 제어에 부가해서 열교환기로의 물의 입수량 및 입수온도와 상기 설정온도를 입력파라미터로 하는 피드퍼워드제어(FF 제어)를 채용한 방식이 주류로 되고 있다.
그리고, 이와 같이 FB 제어 및 FF 제어의 양자를 채용한 급탕기에서는 그 입력파라미터로 되는 출탕온도와 입수량 및 입수온도의 각각을 센서를 이용하여 검출하도록 된 방식도 있지만, 이와 같이 다수의 센서를 설치하는 경우에는 장치구성의 복잡화를 초래할 뿐만 아니라 가격면으로도 불리하기 때문에, 예컨대 일본국 특개소 64-33465호 공보에 개시되어 있는 바와 같이 상기한 파라미터중 출탕온도 및 입수량만을 센서에 의해 검출하고 입수온도를 연산에 의해 구하도록 된 방식이 알려져 있다.
이러한 급탕기는 가열원의 가열량을 FF 제어를 주체로 하여 제어함과 더불어 FB 제어에 의해 미세조정하도록 한 방식으로, FF 제어시에는 입수온도를 다음의 식에 의해 구하고 그 입수온도를 이용하여 FF 제어를 행하도록 되어 있다.
Ti=To-(ηQ/W)............................................ (1)
여기서, Ti는 입수온도이고, To는 온도센서에 의해 검출된 출탕온도이며, η 는 특성 정수로서 미리 정해진 열효율이고, Q는 현시점에서 설정·제어되는 가열량이며, W는 유량센서에 의해 검출된 입수량이다.
이와 같이, 입수온도를 연산에 의해 구하면 입수온도를 검출하기 위한 온도센서를 생략할 수 있기 때문에 장치의 구성을 간략화하는 것이 가능하게 된다.
그러나, 이러한 급탕기에 있어서는 상기 (1)식에 의해 입수온도를 구하도록 하고 있기 때문에 다음과 같은 문제가 있다.
즉, 일반적으로 가열원에 의한 열교환기의 가열량은 시시각각으로 변화되고, 그에 따라 현시점에서의 가열량(Q)을 이용하여 상기 (1)식에 의해 입수온도(Ti)를 구하더라도 그 구한 입수온도(Ti)와 실제의 입수온도의 핀차가 비교적 크게 되는 경우가 많다 예컨대, 현시점까지의 가열량이 현시점에서의 가열량(Q)보다도 작게 된 경우에도 상기 (1)식에 의해 구해진 입수온도(Ti)는 실제의 입수온도보다도 낮아지게 된다.
따라서, 가열량의 변화가 비교적 큰 상태에서 상기 (1)식에 의해 입수온도를 구하여 FF 제어를 행하더라도 출탕온도를 설정온도로 일치시키기 위한 확실한 제어를 행할 수 없게 된다.
이 때문에, 상기 급탕기에 있어서는 출탕온도와 설정온도의 차이가 충분히 작게 되는 평형상태에 있어서만 상기 (1)식을 이용하여 입수온도를 구하여 FF 제어를 행하도록 하여 두고, 그 이외의 상태에서는 일반적인 입수온도로서 생각되는 소정의 온도를 FF 제어를 위한 입수온도로서 고정적으로 설정하고 있다.
그러나, 이와 같이 출탕온도와 설정온도의 차가 충분히 작게되는 평형상태 이외의 상태에서 입수온도를 고정치로서 설정하고 있기 때문에 실제의 입수온도와 설정된 입수온도가 상위한 경우에는 당연히 출탕온도의 확실한 FF 제어를 행하 수 없게 된다.
따라서, 상기한 급탕기에 있어서는 FF 제어를 위한 입력파라미터로 되는 입수온도의 신뢰성이 저하되고, 그 때문에 출탕온도를 설정온도로 일치시키는 제어를 신속하면서도 확실하게 행하는 것이 곤란하게 된다. 그리고, FF 제어를 확실하게 행할 수 없기 때문에 FB 제어에 대한 의존도가 높아지게 되고, 그 때문에 출탕온도가 불안정하게 되기 쉽다고 하는 문제가 있었다.
이에, 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 이루어진 것으로, 열교환기를 통과하는 유량과 출탕온도를 검출함과 더불어 그 열교환기로의 입수온도를 연산에 의해 구하고, 상기 유량과 출탕온도 및 입수온도를 기초로 출탕온도가 설정온도와 일치하도록 열교환기의 가열량을 제어하는 급탕기에 있어서, 입수온도를 정밀도 좋게 연산에 의해 구할 수 있으면서, 출탕온도를 설정온도로 일치시키기 위한 가열량제어를 확실하면서도 신속하게 행할 수 있는 급탕기를 제공하고자 함에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 소정용량의 열교환기를 통과한 물의 출탕온도를 미리 설정된 설정온도로 일치시켜야 하는 상기 열교환기의 가열원을 제어하는 급탕기에 있어서, 상기 열교환기의 출탕온도를 검출하는 출탕온도검출수단과, 상기 열교환기를 통과하는 물의 유량을 소정의 단위시간마다 검출하는 유량검출수단, 그 유량검출수단에 의해 검출된 유량을 시계열적(詩契列的)으로 기억유지하는 유량기억수단, 상기 열교환기의 가열량을 상기 소정의 단위시간마다 설정하여 그 설정된 가열량에 따라 상기 가열원을 제어하는 가열제어수단, 상기 가열제어수단에 의해 설정된 상기 열교환기의 가열량을 시계열적으로 기억유지하는 가열량기억수단, 상기 열교환기의 용량과 상기 유량기억수단에 기억유지된 단위시간마다의 유량 및 상기 가열량기억수단에 기억되 유지된 단위시간마다의 가열량을 기초로 상기 출탕온도가 검출된 물의 상기 열교환기에 있어서의 총 가열량을 구하고 그 총 가열량에 의해 그 물의 상승온도를 구하는 상승온도연산수단 및, 그 상승온도와 상기 출탕온도로부터 그 출탕온도가 검출된 물의 상기 열교환기로의 입수온도를 구하는 입수온도연산수단을 구비하여 구성되고, 상기 가열제어수단은 상기 입수온도연산수단에 의해 구해진 입수온도와 상기 설정온도를 기초로 상기 열교환기의 가열량을 설정하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 의하면, 상기 유량검출수단에 의해 검출되는 단위시간마다의 유량과 상기 가열제어수단에 의해 설정된 단위시간마다의 가열량을 각각 상기 유량기억수단과 가열량기억수단에 시계열적으로 기억유지시켜 둠으로써 상기 열교환기를 통과한 물의 총 가열량을 구하는 것이 가능하게 되고, 또한 그 총 가열량과 상기 출탕온도검출수단에 의해 검출되는 출탕온도에 의해 열교환기로의 물의 입수온도를 구하는 것이 가능하게 된다.
즉, 열교환기의 유입된 물은 그 물에 연이어서 열교환기로 유입되는 물의 양이 열교환기의 용량과 같게 되는 시점에서 열교환기로부터 유출된다. 따라서, 열교환기에서의 물의 통과시간, 즉 열교환기에서의 물의 가열시간은 상기 유량기억수단에 시계열적으로 기억유지된 단위시간마다의 유량을 열교환기의 용량과 같게될 때까지 누적가산함으로써 구할 수 있게 된다. 또한 그 가열시간내에 있어서 상기 가열량기억수단에 시계열적으로 기억유지된 단위시간마다의 가열량을 누적가산함으로써 열교환기를 통과한 물의 총 가열량을 구할수 있게 된다. 그리고, 그와 같이 열교환를 통과한 물의 총가열량을 구하면 그 물의 상승온도를 구할 수 있게 된다. 따라서, 상기 상승온도연산수단은 상기한 과정에 의해 열교환기를 통과한 물의 상승온도를 구하게된다.
이어서, 상기 상승온도연산수단에 의해 구해진 물의 상승온도와 상기 출탕온도검출수단에 의해 검출된 출탕온도로부터 상기 입수온도연산수단에 의해 입수온도가 구해지고, 이 경우 상기 상승온도는 상기 유량기억수단과 가열기억수단에 시계열적으로 기억유지된 유량 및 가열량을 기초로 구해지기 때문에 그 구해진 상승온도에는 물의 유량변화가 고려되고, 그에 따라 그 상승온도와 출탕온도검출수단에 의해 검출된 출탕온도로부터 입수온도를 정밀도 좋게 구하는 것이 가능하게 된다.
그리고, 상기 입수온도가 상기 설정온도로 되도록 상기 가열제어수단에 의해 가열량을 새롭게 설정하고, 그 설정된 가열량에 따라 상기 가열원을 제어함으로써 출탕온도를 원활하게 설정온도로 일치시키는 것이 가능하게 된다.
이하, 본 발명에 따라 급탕기의 일례를 제1도 내지 제6도를 참조하여 상세히 설명한다.
제1도는 본 발명의 실시예에 따른 급탕기의 설명적 시스템구성도이고, 제2도는 그 급탕기의 요부 블럭구성도이며, 제3도는 급탕기의 기억부를 나타낸 설명도이고, 제4도 내지 제6도는 그 급탕기의 작용을 설명하기 위한 흐름도이다.
제1도에 있어서, 참조부호 1은 열교환기(2) 및 그 열교환기(2)를 가열하는 가열원인 버너(3)을 내장한 급탕기 본체이고, 4는 열교환기(2)를 통과하여 형성된 유수관(流水管 )이며, 5는 그 유수관(4)을 통해서 열교환기(2)로 유입되는 물의 유량을 검출하는 유량센서(유량검출수단)이고, 6은 유수관(4)을 통해서 열교환기(2)로부터 유출된 물의 출탕온도를 검출하는 온도센서(출탕온도검출수단)이며, 7은 상기 버너(3)에 가스를 공급하는 가스공급관이고, 8은 그 가스공급관(7)의 도중에 설치된 가버너비례밸브이며, 9는 상기 버너(3)에 연소용 공기를 송풍하는 송풍팬이고, 10은 그 송풍팬(9)의 회전속도를 검출하기 위해 해당 송풍팬(9)에 장착된 회전속도센서이며, 11은 상기 버너(3)의 연소제어 등을 행하는 컨트롤러이고, 12는 그 컨트롤러(11)에 대해 소정의 스위치조작 등에 의해 출탕온도를 설정하는 온도설정기이다.
상기 유수관(4)의 상류측은 수도관(도시되지 않음)에 접속되고 그 하류측은 부엌이나 욕실의 급탕 수도꼭지(도시되지 않음)에 접속된다. 그리고, 상기 유량센서(5)는 유수로(4)에서의 열교환기(2)로의 입구근방에 설치되고, 상기 온도센서(6)는 열교환기(2)의 출구근방에 설치되어 있다. 상기 센서(5,6) 및 상기 회전속도센서(10)의 검출신호를 컨트롤러(11)에 유입되고, 그 컨트롤러(11)는 각 센서(4,5,l0)의 검출신호 및 상기 온도설정기(l2)에 의해 설정된 출탕온도(설정온도)를 기초로 후술하는 바와 같이 송풍팬(9)과 가버너비례밸브(8)를 제어하게 된다.
또한, 본 실시예의 급탕기에 있어서는 상기 유수관(4)의 하류단부의 급탕 수도꼭기(도시되지 않음)의 개폐에 연동해서 자동적으로 버너(3)의 착화·소화가 행해지도톡 되어 있다.
제2도에 있어서, 상기 컨트롤러(11)은 CPU나 RAM, ROM 등을 포함하는 전자회로에 의해 구성되고, 그 기능적인 구성으로서 소정의 단위시간(예컨대 1초)마다 상기 유량센서(5)를 매개로 검출되는 유량을 시계열적(時系列的)으로 기억유지하는 유량기억부(유량기억수단; 13)와, 그 단위시간마다 버너(3)에 의해 열교환기(2)의 가열량을 구하는 가열량연산부(14), 그 구해진 가열량을 시계열적으로 기억유지하는 가열량기억부(가열량기억수단; 15), 상기 유량기억부(13)에 기억유지된 데이터를 기초로 열교환기(2)로부터 유출된 물(탕)의 가열시간[열교환기(2)에서의 통과시간]을 상기 단위시간마다 구하는 가열시간연산부(16), 상기 구해진 가열시간과 가열량기억부(15)에 기억유지된 데이터를 기초로 열교환기(2)로부터 유출된 물의 상승온도를 구하는 상승온도연산부(17), 그 상승온도와 상기 온도센서(6)를 매개로 검출되는 출탕온도로부터 그 출탕온도가 검출된 물의 열교환기(2)로의 입수온도를 구하는 입수온도연산부(입수온도연산수단; 18), 상기 가열량연산부(14)에 의해 구해진 가열량에 따라 상기 송풍팬(9)을 구동하는 팬구동부(19) 및, 상기 회전속도센서(10)를 매개로 검출되는 송풍팬(9)의 회전속도에 따라 상기 가버너비례밸브(8)의 개도(開度)를 조정하는 밸브구동부(20)를 구비하고 있다.
여기서, 본 발명의 구성에 대응하여 상기 가열시간연산부(16) 및 상기 상승온도연산부(17)는 상승온도연산수단(21)을 구성하게 되고, 상기 가열량연산부(14)와 상기 팬구동부(19) 및 상기 밸브구동부(20)는 가열제어수단(22)을 구성하게 된다.
또한, 상세하게 후술되는 바와 같이 상기 가열량연산부(14)는 유량기억부(13)에 최신(最新)의 기억유지된 유량과, 입수온도연산부(l8)에 의해 구해진 입수온도 및, 상기 온도설정기(12)에 의해 설정된 설정온도를 기초로 가열량을 구하게 된다.
또한, 상기 유량기억부(13) 및 가열량기억부(15)는 각각 도 3(a)와 (b)에 나타낸 바와 같이 복수(N 개)의 기억영역(E1∼EN)을 구비하여 단위시간마다 검출되는 유량(W)과 구해지는 가열량(Q)을 그 기억 영역(E1∼EN)에 현재부터 과거로 역상하는 순서로 시계열적으로 기억유지하게 된다.
그리고, 상기 유량기억부(13) 및 가열량기억부(15)는 각각 새로운 유량(W) 및 가열량(Q)이 입력될 때마다 각 영역(El∼EN)의 데이터를 후속하는 첨자번호의 영역으로 시프트시킴과 더불어 새로운 유량(W) 및 가열량(Q)을 1번 영역(El)에 기억유지하도록 하게 된다. 따라서, 단위시간마다 검출되는 유량(W)과 구해지는 가열량(Q)은 각각 최신의 데이터로부터 과거의 데이터로 역상하는 유량기억부(13) 및 가열량기억부(15)의 영역(E1∼EN)에 그 번호순으로 기억유지되게 된다.
다음에 본 발명에 따른 급탕기의 동작을 설명한다.
급탕에 개시되면 컨트롤러(11)는 단위시간마다 제4도의 흐름도에 나타낸 서브루틴을 처리하게 되고, 그에 따라 온도센서(6)를 매개로 검출되는 출탕온도가 온도설정기(12)에 의해 설정된 설정온도에 일치하도록 열교환기(2)의 가열량을 제어하게 된다.
즉, 먼저 열교환기(2)에 유입되는 물의 유량(W)과 열교환기(2)로부터 유출된 물(탕)의 출탕온도(To)를 각각 유량센서(5) 및 온도센서(6)를 매개로 검출하고 그 검출된 유량(W)을 유량기억부(13)에 기억유지시키게 된다. 이 경우, 제3도(a)를 참조해서 그 검출된 유량 W(=W1)이 유량기억부(13)의 기억영역(El)에 기억유지되고, 그 이전의 유량 W(=W2∼WN)이 기억영역(E2∼EN)에 순서적으로 기억유지되며, 또한 현재까지 기억영역(EN)에 기억 유지되어 있던 유량은 말소된다.
이어서, 컨트롤러(11)는 유량기억부(13)에 기억유지되어 있는 유량(W)의 데이터를 기초로 가열시간연산부(l6)에 의해 현시점에서 열교환기(2)로부터 유출된 물[출탕온도(To)가 검출된 물]의 열교환기(2)에서의 가열시간(t)을 구하게 된다.
그 가열시간(t)은 구체적으로는 다음과 같이 구해진다.
즉, 현재 열교환기(2)의 출구에서 출탕온도(To)가 검출된 물은 그 가열시간(t) 이전에 열교환기(2)에 유입되고, 이때 그 유량(W)이 유량센서(5)를 통해서 검출되어 유량기억부(13)의 임의 번지 영역에 기억유지되게 된다. 그리고, 현재 열교환기(2)의 입구에서 유량 W(=W1)가 검출된 물과 열교환기(2)의 출구에서 출탕온도(To)가 검출된 물과의 사이에 포함되는 물의 총 체적의 열교환기(2)의 용량으로 된다.
따라서, 현재 출탕온도(To)가 검출된 물에 대응하는 유량기억부(13)의 영역번지를 n이라고 하면,
W1+W2+…Wn≒C ..................................................................(2)
로 된다. 여기서 C는 열교환기(2)의 용량이다.
그리고, 상기 (2)식에서의 각 유량(W)은 단위시간마다 검출된 것이기 때문에 (2)식에서의 유량(W)의 가산갯수(n개)와 상기 단위시간을 승산함으로써 상기 가열시간(t)을 구할 수 있게 된다.
그리고, 본 실시예의 급탕기에 있어서는 도 5의 흐름도에 나타낸 바와 같이 유량기억부(13)의 각 영역에 기억유지된 유량(W)을 그 영역의 번호순으로 순차 누적가산게 되는데, 그 누적가산기가 열교환기(2)의 용량(C)으로 될 때까지 그 가산연산을 행하게 된다. 그리고, 그 누적가산연산에서의 최종적인 가산갯수(n)와 상기 단위시간(△t)을 승산함으로써 상기 가열시간(t)을 구하게 된다.
그와 같이 가열시간(t)이 구해진 후 컨트롤러(11)는 상승온도연산부(17)에 의해 상기 가열량기억부(15)에 기억유지된 가열량(Q)의 데이터를 기초로 현재의 출탕온도(To)가 검출된 물의 열교환기(2)에서의 총 가열량(Qt)을 구하게 된다. 이 경우, 상술한 바와 같이 가열량기억부(15)의 각 영역에는 그 번호순서로 현재부터 과거로 역상하는 순서로 단위시간(△t)마다의 가열량(Q)이 기억유지된 상태이기 때문에 도 6의 흐름도에 나타낸 바와 같이 상기 총 가열량(Qt)은 현재부터 상기 가열시간(t)전까지의 가열량기억부(15)에 기억유지된 가열량(Q)를 누적가산함으로써 구해진다.
즉, Qt=Q1+Q2+... +Qn ..........................................................(3)
단, n=t/△t
또한, 본 실시예에서는 실제로 가열시간(t)을 구하도록 된 경우에 대하여 설명하였지만, 가열시간(t)을 실제로 구하지 않고서도 단지 상기 (2)식에서의 누적가산갯수(n)와 동일한 갯수만큼 가열량(Q)을 누적가산 함으로써 총가열량(Qt)을 구하도록 해도 된다.
다음에, 컨트롤러(11)의 상승온도연산부(17)는 상기와 같이 구해진 총가열량(Qt)을 기초로 현재 출탕온도(To)가 검출된 물의 상승온도(△T)를 다음의 식으로 구하게 된다.
△T = Qt/Wn ................................................................(4)
여기서, Wn은 출탕온도(To)가 검출된 물에 대응하는 유량이다. 또한 (4)식에서 물의 비열이나 열효율을 기본적으로 정수라고 고려할 수 있음에 따라 생략되어 있다.
그리고, 컨트롤러(11)는 상기 입수온도연산부(18)에 의해 상기한 바와 같이 구해진 상승온도(△T)와 검출된 출탕온도(To)로부터 다음의 식에 의해 입수온도(Ti)를 구하게 된다.
Ti= To - △T................................................................... (5)
이 경우, 상승온도(△T)는 단위시간(△t)마다의 가열량(Q)을 누적가산하여 구하게 되고, 또한 그 가열량(Q)의 누적가산연산에 필요한 가열시간(t)은 단위시간(△t)마다의 유량(W)을 누적가산해서 구하게 되므로 상기 (5)식에 의해 구해지는 입수온도(Ti)에는 유량변화나 가열량변화가 고려되고, 그에 따라 그 입수온도(Ti)를 정밀도 좋게 구할 수 있게 된다.
이어, 컨트롤러(11)는 상기 가열량연산부(14)에 의해 상기 입수온도(Ti)와 상기 온도설정기(12)에 의해 설정된 설정온도(Ts)로부터 다음식에 의해 열교환기(2)의 새로운 가열량(Q)을 설정하게 된다.
Q=W(Ts-Ti).................................................................(6)
여기서, W는 새롭게 검출된 유량(=W1)이다.
상기 (6)식에 의해 구해지는 가열량(Q)은 현재 열교환기(2)로 유입되려고 하는 물을 설정온도(Ts)까지 상승시키는데 필요한 가열량으로 된다. 또한 (6)식에서의 입수온도(Ti)는 열교환기(2)로부터 유출된 물의 입수온도이기 때문에 엄밀하게는 열교환기(2)에 유입되려고 하는 물의 온도가 아니라 일반적으로는 입수온도의 변화가 비교적 작으므로 (6)식에 의해 구해지는 가열량(Q)은 열교환기(2)에 유입되려고 하는 물을 설정온도(Ts)까지 상승시키는데 필요한 가열량이라고 고려해도 지장은 없다.
그리고, 컨트롤러(11)는 상기와 같이 구해진 새로운 가열량(Q)을 상기 가열량기억부(15)의 제1번째의 기억영역(El)에 기억유지함과 더불어 그 가열량(Q)에 따라 상기 팬구동부(19 ; 제2도 참조)를 매개로 송풍팬(9)을 구동시키게 되고[송풍팬(9)의 회전속도를 조정함], 또한 이때 상기 회전속도센서(l0)를 매개로 검출되는 송풍팬(9)의 회전속도에 따라 상기 밸브구동부(20, 도 2 참조)를 매개로 가버너비례밸브(8)의 개도를 조정하게 된다. 따라서, 열교환기(2)의 가열량이 (6)식에 의해 구해지는 가열량(Q)에 비례한 가열량으로 되도록 상기 버너(3)의 화력이 조정된다.
그리고, 컨트롤러(11)는 상기한 처리를 상기 단위시간(△t)마다 반복하게 되고, 그에 따라 최종적으로 출탕온도(To)가 설정온도(Ts)에 일치하도록 열교환기(2)의 가열량이 제어된다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 실시예의 급탕기에서는 입수온도(Ti)를 정밀도 좋게 구할 수 있게 되므로, 상기 (6)식에 의해 구해진 가열량(Q)에 따라 버너(3)의 화력을 조정함으로써 출탕온도(To)를 원활하면서도 신속하게 설정온도(Ts)에 일치시킬 수 있게 된다.
또, 본 실시예의 급탕기에서는 상기 (6)식에 의해 가열량(Q)을 구하게 되므로 외관상 FF 제어만을 행하고 있는 상태처럼 보이지만, 상기 (6)식에서 사용되는 입수온도(Ti)는 상술한 바와 같이 출탕온도(To)를 이용해서 구하게되므로 FB 제어의 성분도 포함하게 된다. 이는 상기 (6)식에서 상기 (5)식을 대입한 경우 Q=W(Ts-To)+W △T로 되고, 이 식의 우변 제1항이 FB 제어를 나타내는 것임을 알 수 있다.
또한, 본 실시예에서는 급탕의 개시직후에 아직 유량(W) 및 가열량(Q)의 데이타가 얻어지지 않은 상태에서는 예컨대 상기 유량기억부(13) 및 가열량기억부(15)에 전회의 급탕시의 데이터를 기억유지시켜 두고서, 그 데이터를 이용하여 상술한 처리를 행하도록 하고 있다. 이 경우, 유량기억부(13) 및 가열량기억부(15)의 유량(W) 및 가열량(Q)의 데이터를 미리 적당한 값으로 설정하여 두어도 된다.
상기한 설명에서 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에 의하면 열교환기를 통과한 물의 유량과 열교환기의 가열량을 단위시간마다 시계열적으로 기억유지시켜 둠으로써 이들 데이터와 검출되는 출탕온도로부터 열교환기로의 물의 입수온도를 정밀도 좋게 연산에 의해 구할 수 있고, 그 구해진 입수온도를 이용해서 열교환기의 가열량을 설정하도록 함으로써 출탕온도를 설정온도에 일치시키기 위한 가열량제어를 확실하면서 신속하게 행할 수 있게 된다.

Claims (1)

  1. 소정 용량의 열교환기(2)를 통과한 물의 출탕온도를 미리 설정된 설정온도로 일치시키기 위해 상기 열교환기(2)의 가열원(3)을 제어하는 급탕기에 있어서, 상기 열교환기(2)의 출탕온도를 검출하는 출탕온도검출수단(6)과, 상기 열교환기(2)를 통과하는 물의 유량을 소정의 단위시간마다 검출하는 유량검출수단(5), 상기 유량검출수단(5)에 의해 검출된 유량을 시계열적으로 기억유지하는 유량기억수단(13), 상기 열교환기(2)의 가열량을 상기 소정의 단위시간마다 설정하여 그 설정된 가열량에 따라 상기 가열원(3)을 제어하는 가열제어수단(22), 상기 가열제어수단(22)에 의해 설정된 상기 열교환기(2)의 가열량을 시계열적으로 기억유지하는 가열량기억수단(l5), 상기 열교환기(2)의 용량과 상기 유량기억수단(13)에 기억유지된 단위시간마다의 유량 및 상기 가열량기억수단(15)에 기억유지된 단위시간마다의 가열량을 기초로 상기 출탕온도가 검출된 물의 상기 열교환기(2)에 있어서의 총 가열량을 구하고 그 총 가열량에 의해 해당 물의 상승온도를 구하는 상승 온도연산수단(2l) 및 그 상승온도와 상기 출탕온도로부터 그 출탕온도가 검출된 물의 상기 열교환기(2)의 입수온도를 구하는 입수온도연산수단(18)을 구비하여 구성되고, 상기 가열제어수단(22)이 상기 입수온도연산수단(18)에 의해 구해진 입수온도와 상기 설정온도를 기초로 상기 열교환기(2)의 가열량을 설정하는 것을 특징으로 하는 급탕기.
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