JP3172600B2 - Water heater combustion control method - Google Patents
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- Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、ＰＩＤ演算を用いた給
湯器の燃焼制御方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water heater combustion control method using PID calculation.
【０００２】[0002]
【従来の技術】図６には一般的な給湯器のシステム構成
が示されている。同図において、燃焼室１内にはバーナ
２が設置され、このバーナ２の下側には給排気を行う燃
焼ファン３が設けられ、バーナ２の上側には熱交換器４
が設けられる。前記バーナ２に通じるガス供給通路５に
は主電磁弁６とガスの供給量を弁開量によって制御する
比例弁８が設けられており、また、熱交換器４の入側に
は給水管10が接続され、この給水管10にはサーミスタ等
の給水温度を検出する給水温度センサ11と、水の流れと
給水水量（出湯量）を検出する流量センサ13が設けられ
ている。また、熱交換器４の出側には給湯管14が接続さ
れており、この給湯管14の出側には水栓15が設けられて
いる。そして、熱交換器４の出口近傍にはサーミスタ等
の出湯湯温を検出する出湯温度センサ16が設けられてい
る。さらに、バーナ２の近傍には点火を行うイグナイタ
電極18と、着火を確認する炎検出センサとしてのフレー
ムロッド電極20とが設けられている。2. Description of the Related Art FIG. 6 shows a system configuration of a general water heater. In FIG. 1, a burner 2 is provided in a combustion chamber 1, a combustion fan 3 for supplying and exhausting air is provided below the burner 2, and a heat exchanger 4 is provided above the burner 2.
Is provided. A gas supply passage 5 communicating with the burner 2 is provided with a main solenoid valve 6 and a proportional valve 8 for controlling a gas supply amount by a valve opening amount. The water supply pipe 10 is provided with a water supply temperature sensor 11 for detecting a water supply temperature of a thermistor or the like, and a flow rate sensor 13 for detecting the flow of water and the amount of supplied water (amount of hot water). A hot water supply pipe 14 is connected to the outlet side of the heat exchanger 4, and a faucet 15 is provided on the outlet side of the hot water supply pipe 14. A tap water temperature sensor 16 for detecting tap water temperature, such as a thermistor, is provided near the outlet of the heat exchanger 4. Further, an igniter electrode 18 for igniting and a flame rod electrode 20 as a flame detection sensor for confirming ignition are provided near the burner 2.
【０００３】前記給水温度センサ11と、流量センサ13
と、出湯温度センサ16と、フレームロッド電極20との各
検出信号は制御装置17に加えられており、この制御装置
には給湯運転を指令したり、出湯湯温を設定するリモコ
ン12が接続されている。制御装置17は前記各センサ11，
13，16，20の検出信号やリモコン12の信号を受けて給湯
器の燃焼運転を行っている。The feed water temperature sensor 11 and the flow rate sensor 13
And the detection signals of the tapping temperature sensor 16 and the frame rod electrode 20 are applied to a control device 17, to which a remote control 12 for instructing a hot water supply operation and setting the tapping water temperature is connected. ing. The control device 17 controls the sensors 11,
In response to the detection signals of 13, 16, 20 and the signal of the remote controller 12, the combustion operation of the water heater is performed.
【０００４】すなわち、制御装置17は、水栓15が開けら
れて流量センサ13により給水水流が検知されたときに、
燃焼ファン３を回転する。続いて、主電磁弁６を開け、
燃料ガスをバーナ２に供給してイグナイタ電極18を駆動
し、ガスの点火を行う。そして、フレームロッド電極20
から加えられる炎検知信号を受けて着火を確認し、設定
温度と出湯温度との差に対応させて比例弁８の弁開量を
制御し、ＰＩＤ演算を用いた比例制御により出湯湯温を
設定温度に近づけるように燃焼量を制御するのである。That is, when the faucet 15 is opened and the flow sensor 13 detects the feedwater flow,
The combustion fan 3 is rotated. Subsequently, the main solenoid valve 6 is opened,
The fuel gas is supplied to the burner 2 to drive the igniter electrode 18 to ignite the gas. Then, the frame rod electrode 20
The ignition is confirmed by receiving the flame detection signal added from the controller, the opening amount of the proportional valve 8 is controlled in accordance with the difference between the set temperature and the tapping temperature, and the tapping water temperature is set by the proportional control using the PID calculation. The amount of combustion is controlled so as to approach the temperature.
【０００５】最近、給湯器の出湯温度特性の改善が望ま
れ、温度変化のない安定した湯を出湯するために、燃焼
運転の緻密な制御が行われるようになっており、その一
例として、着火時以降の一定の短時間だけＰＩＤ演算の
うちの積分動作を省略して、比例と微分の演算による比
例制御によってバーナ２の燃焼制御を行うことが提案さ
れている。In recent years, it has been desired to improve the tapping temperature characteristics of water heaters, and precise control of combustion operation has been performed in order to tap out stable hot water without temperature change. It has been proposed to omit the integration operation of the PID calculation for a fixed short time after the time and perform the combustion control of the burner 2 by proportional control by proportional and differential calculations.
【０００６】周知のように、ＰＩＤ演算は微分と積分と
比例の演算を行って燃焼運転を比例制御するものであ
り、このＰＩＤ演算による制御は、出湯湯温が設定温度
に近い湯温の安定領域においては、極めて優れた制御性
能を発揮するのであるが、着火時から湯温安定領域に至
る過渡的な領域では、ＰＩＤ演算で積分動作を行うと、
湯温の急激な変化に対する応答性が悪くなる。これを避
けるために、提案例では、着火後の固定の一定時間だけ
ＰＩＤ演算のうちの積分動作をキャンセルして、出湯湯
温の安定化を図ろうとするものである。[0006] As is well known, the PID operation is to perform a proportional operation of the combustion operation by performing an operation of differentiation, integration and proportionality, and the control by the PID operation is to stabilize the outlet water temperature close to the set temperature. In the region, extremely excellent control performance is exhibited, but in a transitional region from the time of ignition to the hot water temperature stable region, when the integration operation is performed by PID calculation,
Responsiveness to a sudden change in the temperature of the hot water deteriorates. In order to avoid this, in the proposed example, the integration operation of the PID calculation is canceled for a fixed period of time after the ignition, and an attempt is made to stabilize the tap water temperature.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記提
案例では、バーナ２の着火確認後、固定の一定時間だけ
積分動作をキャンセルする方式であるため、この積分動
作のキャンセル時間が、例えば、小出湯流量に適した値
に設定された場合には、確かに、小出湯流量時には、図
７の（ａ）で示すように、オーバーシュートが小さくな
り、優れた温度特性を得ることができるのであるが、出
湯流量が大きいときには、同図の（ｂ）に示すように、
湯温が設定温度に達するまでに時間が長くかかり過ぎる
という問題が生じる。これとは逆に、積分動作のキャン
セル時間が出湯流量が大きい大出湯流量に適した値に設
定されている場合には、大出湯流量時の出湯温度特性は
図８の（ｂ）に示すようにオーバーシュートも小さく、
湯温が設定温度に至る時間も短い良好な結果を得ること
ができるのであるが、小出湯流量のときには、同図の
（ａ）に示すように、大きなオーバーシュートが発生す
るという問題がある。However, in the above-mentioned proposal, since the integration operation is canceled for a fixed period of time after the ignition of the burner 2 is confirmed, the cancellation time of this integration operation is, for example, Koideyu When the flow rate is set to a value suitable for the flow rate, the overshoot becomes smaller at the time of the flow of the small amount of hot water, as shown in FIG. 7A, and excellent temperature characteristics can be obtained. When the tapping flow rate is large, as shown in FIG.
There is a problem that it takes too long for the hot water temperature to reach the set temperature. Conversely, when the canceling time of the integration operation is set to a value suitable for the large tapping flow rate with a large tapping flow rate, the tapping temperature characteristic at the large tapping flow rate is as shown in FIG. 8B. The overshoot is small,
Although it is possible to obtain a good result in which the time required for the hot water temperature to reach the set temperature is short, there is a problem that a large overshoot occurs as shown in FIG.
【０００８】このように、提案例では、積分動作のキャ
ンセル時間が固定的に設定されるため、小出湯流量に適
したキャンセル時間のときには、大出湯流量の温度特性
が悪くなり、大出湯流量に適したキャンセル時間のとき
には、小出湯流量時の温度特性が悪くなるという問題が
発生してしまい、小出湯流量時と大出湯流量時の両方の
温度特性を共に改善することは困難であった。As described above, in the proposed example, since the canceling time of the integration operation is fixedly set, when the canceling time is suitable for the small hot water flow, the temperature characteristics of the large hot water flow deteriorate and the large hot water flow decreases. At an appropriate canceling time, a problem occurs that the temperature characteristics at the time of the flow of the small hot water are deteriorated, and it is difficult to improve both the temperature characteristics at the time of the flow of the small hot water and the flow of the large hot water.
【０００９】本発明は上記従来の課題を解決するために
なされたものであり、その目的は、出湯流量の如何に拘
わらず、大小何れの出湯流量においても、出湯時の温度
特性を改善することができる給湯器の燃焼制御方法を提
供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to improve temperature characteristics at the time of tapping regardless of the tapping flow rate, regardless of the tapping flow rate. It is an object of the present invention to provide a water heater combustion control method that can perform the above.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、次のように構成されている。すなわち、本
発明は、給湯器の燃焼着火時以降の所定時間だけＰＩＤ
演算の積分動作をキャンセルする給湯器の燃焼制御方法
において、燃焼着火時の給湯器の出湯流量を検出し、こ
の出湯流量の大きさに応じて前記積分動作のキャンセル
時間を設定することを特徴として構成されている。ま
た、本発明は、前記積分動作のキャンセル時間を出湯流
量の他に給水温度や設定温度を考慮して設定すること、
また、給水温度と設定温度に応じて積分動作のキャンセ
ル時間を設定することもそれぞれ本発明の特徴的な構成
とされている。The present invention is configured as follows to achieve the above object. That is, the present invention provides a PID for a predetermined time after the combustion of the water heater.
In the combustion control method of the water heater for canceling the integration operation of the operation, the flow rate of tapping water from the water heater at the time of combustion ignition is detected, and the cancellation time of the integration operation is set according to the magnitude of the tapping flow rate. It is configured. In the present invention, the cancellation time of the integration operation is set in consideration of the supply water temperature and the set temperature in addition to the hot water flow rate,
Further, setting the cancel time of the integration operation in accordance with the feed water temperature and the set temperature is also a characteristic configuration of the present invention.
【００１１】[0011]
【作用】上記構成の本発明において、給湯器の燃焼着火
時に出湯流量が検出され、この出湯流量の大きさに応じ
て、さらには場合により、給水温度や設定温度に応じ
て、積分動作のキャンセル時間を設定する。このキャン
セル時間が設定されると、このキャンセル時間に限り、
ＰＩＤ演算のうち、積分動作を省略した演算により燃焼
制御が行われ、このキャンセル時間が経過した後は、積
分動作を加えたＰＩＤ演算により燃焼制御が行われる。In the present invention having the above-described structure, the flow rate of hot water is detected at the time of combustion ignition of the water heater, and the integration operation is canceled in accordance with the magnitude of the hot water flow rate, and in some cases, the feed water temperature or the set temperature. Set the time. Once this cancellation time is set,
Among the PID calculations, the combustion control is performed by a calculation in which the integration operation is omitted, and after the cancellation time has elapsed, the combustion control is performed by the PID calculation with the integration operation added.
【００１２】前記のように、出湯流量や給水温度や設定
温度に応じてキャンセル時間が設定されることで、これ
ら出湯流量等に応じた最適なキャンセル時間が設定され
ることとなり、これによりオーバーシュートの発生が抑
制され、かつ、湯温が設定湯温に至る時間も短くなり、
出湯温度特性の改善が図られて、より精度の高い湯温の
安定化制御が可能となる。As described above, by setting the cancel time in accordance with the tapping flow rate, the supply water temperature, and the set temperature, the optimal canceling time is set in accordance with the tapping flow rate and the like, whereby the overshoot is set. Is suppressed, and the time required for the hot water temperature to reach the set hot water temperature is shortened,
Hot water temperature characteristics are improved, and more accurate hot water temperature stabilization control becomes possible.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。なお、本実施例の説明において、前記図６に示す
システム部分と同一の部分には同一符号を付し、その重
複説明は省略する。本実施例の方法を適用する給湯器は
前記図６に示すものと同様なシステム構成となってい
る。本実施例の特徴的なことは、着火時に行う制御装置
17のＰＩＤ演算における積分動作のキャンセル時間を一
定の固定時間とせずに、出湯流量等の各条件の大きさに
応じて自動的に切り替えるように構成したことであり、
それ以外は従来例と同様である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In the description of this embodiment, the same parts as those of the system shown in FIG. 6 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated. The water heater to which the method of this embodiment is applied has the same system configuration as that shown in FIG. The characteristic feature of this embodiment is that the control device is used at the time of ignition.
The configuration is such that the integral operation cancel time in the PID calculation of 17 is not switched to a fixed time, but is automatically switched in accordance with the size of each condition such as a tapping flow rate.
Other than that is the same as the conventional example.
【００１４】図１は本実施例の特徴的な制御部分の構成
を示したもので、この制御部分は信号入力部21と、キャ
ンセル時間設定部22と、燃焼制御部23と、タイマ24とを
有して構成されている。信号入力部21はリモコン12の信
号と、給水温度センサ11の給水温度検出信号と、流量セ
ンサ13の流量検出信号と、フレームロッド電極20の着火
検出信号（炎検出信号）とを受け、これらの各信号を対
応するキャンセル時間設定部22と燃焼制御部23に加え
る。FIG. 1 shows the configuration of a characteristic control section of the present embodiment. This control section comprises a signal input section 21, a cancel time setting section 22, a combustion control section 23, and a timer 24. It is configured to have. The signal input unit 21 receives a signal from the remote controller 12, a feed water temperature detection signal from the feed water temperature sensor 11, a flow detection signal from the flow sensor 13, and an ignition detection signal (flame detection signal) from the frame rod electrode 20. Each signal is applied to the corresponding cancel time setting unit 22 and combustion control unit 23.
【００１５】キャンセル時間設定部22には、例えば、図
２の（ａ）に示すような、出湯流量とキャンセル時間と
の関係を示すグラフデータが予め与えられており、キャ
ンセル時間設定部22は着火時（着火時とは、着火した瞬
間とその前後の微小時間を含む時間範囲内の任意の時点
を意味するが、この実施例では着火時を具体的には着火
トライアル直前としている）における出湯流量を流量セ
ンサ13からの検出信号により把握し、この検出流量に対
応するキャンセル時間をグラフデータから求め、フレー
ムロッド電極20の炎検知信号によって着火を確認したと
きに、その着火時を起点として前記グラフデータから求
めたキャンセル時間のタイマ動作をタイマ24に指令し、
タイマ動作の開始時からキャンセル時間が経過する間、
燃焼制御部23にキャンセル信号を加え、タイマ24からタ
イムアップ信号が加えられたとき、燃焼制御部23にキャ
ンセル解除信号を加える。The cancel time setting unit 22 is provided in advance with, for example, graph data indicating the relationship between the hot water flow rate and the cancel time as shown in FIG. 2A. Hot water flow rate at time (ignition means an arbitrary point within a time range including the moment of ignition and a minute time before and after the ignition, but in this embodiment, the ignition time is specifically immediately before the ignition trial) Is determined from the detection signal from the flow rate sensor 13, the cancellation time corresponding to the detected flow rate is obtained from the graph data, and when the ignition is confirmed by the flame detection signal of the flame rod electrode 20, the ignition time is used as a starting point in the graph. Command the timer operation of the cancellation time obtained from the data to the timer 24,
While the cancellation time has elapsed since the start of the timer operation,
A cancel signal is added to the combustion control unit 23, and when a time-up signal is added from the timer 24, a cancel release signal is added to the combustion control unit 23.
【００１６】燃焼制御部23はキャンセル時間設定部22か
らキャンセル信号が加えられている間、ＰＩＤ演算のう
ちの積分動作を止め、比例動作と微分動作によってＰＩ
Ｄ演算を行い、この演算結果により給湯器の燃焼制御を
行う。そして、キャンセル時間設定部22からキャンセル
解除信号が加えられたときに、積分動作の停止状態を解
除し、積分動作と微分動作と比例動作による通常のＰＩ
Ｄ演算を行って給湯器の燃焼制御を行う。While the cancel signal is being applied from the cancel time setting unit 22, the combustion control unit 23 stops the integration operation of the PID calculation, and performs the PI operation by the proportional operation and the differential operation.
D calculation is performed, and the combustion control of the water heater is performed based on the calculation result. Then, when a cancel release signal is added from the cancel time setting unit 22, the stop state of the integration operation is released, and the normal PI by the integration operation, the differentiation operation, and the proportional operation is performed.
The D control is performed to control the combustion of the water heater.
【００１７】この実施例によれば、キャンセル時間設定
部22により、出湯流量に応じたキャンセル時間が設定さ
れるので、図３の（ａ）に示すように、小出湯流量時に
おいても、また、同図の（ｂ）に示すように、大出湯流
量時においても、ＰＩＤ動作のキャンセル時間が最適な
値となるので、大小何れの出湯流量においても、短時間
のうちに湯温を設定温度に高めることができるととも
に、湯温のオーバーシュートを抑制した良好な温度特性
を得ることができる。According to this embodiment, the cancel time is set by the cancel time setting section 22 in accordance with the flow rate of hot water, so that, as shown in FIG. As shown in (b) of the figure, the cancellation time of the PID operation has the optimum value even at the time of the large tap water flow rate. The temperature can be increased, and good temperature characteristics in which the overshoot of the hot water temperature is suppressed can be obtained.
【００１８】ところで、出湯流量に応じて積分動作のキ
ャンセル時間を設定する場合、キャンセル時間設定部22
に与える出湯流量とキャンセル時間との関係グラフデー
タは、必ずしも図２の（ａ）に示すように、出湯流量に
対してキャンセル時間が連続的に変化するグラフデータ
に限定されるものではなく、同図の（ｂ）に示すよう
に、出湯流量に対してキャンセル時間を段階的に切り替
えるようなグラフデータを与えておき、このグラフデー
タにより出湯流量に応じてキャンセル時間を切り替える
ようにしてもよい。When the cancel time of the integration operation is set in accordance with the flow rate of hot water, the cancel time setting section 22
2 is not necessarily limited to graph data in which the cancellation time continuously changes with respect to the hot water flow rate, as shown in FIG. 2A. As shown in (b) of the figure, graph data may be provided so as to switch the canceling time stepwise with respect to the hot water flow rate, and the cancel time may be switched according to the hot water flow rate based on the graph data.
【００１９】このように、出湯流量に対してキャンセル
時間を段階的に切り替える場合には、例えば、図４の
（ａ）に示すように、出湯流量がＱ1 となったときにキ
ャンセル時間をＴL からＴH に切り替えるような場合、
出湯流量がこのＱ1 の近辺で変動すると、出湯流量がＱ
1 を越えるＣ1 の点でキャンセル時間がＴL からＴH に
切り替わるが、その後、Ｃ2 の点で出湯流量がＱ1 より
も低くなると再びキャンセル時間がＴH からＴL に切り
替わるという如く、Ｑ1 の近辺で出湯流量が変動すると
頻繁にキャンセル時間が切り替わって、その都度、タイ
マ設定時間も切り替えなければならないという問題が生
じる虞がある。これを避けるためには、図４の（ｂ）に
示すように、切り替え基準流量Ｑ1 の下側に所定の流量
幅の切り替え不感帯域を設けるようにしてもよい。[0019] Thus, when the stepwise switch the cancellation time for tapping flow rate, for example, as shown in (a) of FIG. 4, the cancellation time when the tapping flow rate becomes Q 1 T from L is designed to be changed to T H,
When the hot water flow rate varies in the vicinity of the Q 1, the hot water flow rate Q
As referred Although cancel time in terms of C 1 exceeding 1 is switched from T L to T H, then tapping the flow rate in terms of C 2 is is again canceled time less than Q 1 is switched from T H to T L, frequently switched cancellation time when the hot water flow rate in the vicinity of the Q 1 is varied, in each case, there is a possibility that the problem must be switched timer setting time also occurs. To avoid this, as shown in FIG. 4 (b), it may be provided to switch dead band of a predetermined flow rate range below the switching reference flow rate Q 1.
【００２０】このように切り替え不感帯域を設けること
により、出湯流量が切り替え基準流量Ｑ1 を越えてＣ1
の点でキャンセル時間がＴL からＴH に切り替わった後
に、出湯流量が基準流量Ｑ1 の近辺で変動し、Ｃ2 ，Ｃ
3 の点で出湯流量が切り替え基準流量Ｑ1 と交差しても
出湯流量が切り替え不感帯域を越えて低下しないかぎ
り、キャンセル時間がＴH からＴL に再び切り替わるこ
とがなく、出湯流量の変動によりキャンセル時間が頻繁
に切り替わるという事態を解消することができる。By providing the switching dead zone in this way, the tapping flow rate exceeds the switching reference flow rate Q 1 and C 1.
After canceling time point is switched from T L to T H, it varies in the vicinity tapping flow rate of the reference flow rate Q 1, C 2, C
As long as even intersect the reference flow rate Q 1 switching tapping flow rate 3 points tapping flow rate is not reduced beyond the dead band switching, not be switched back to T L from the cancel time T H, the variation of the hot water flow rate It is possible to eliminate a situation in which the cancellation time is frequently switched.
【００２１】なお、本発明は上記実施例に限定されるこ
とはなく、様々な実施の態様を採り得る。例えば、上記
実施例では出湯流量に応じて積分時間のキャンセル時間
を設定するようにしたが、出湯流量に加え、さらに給水
温度を考慮して積分動作のキャンセル時間を設定するよ
うにしてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiment, but can adopt various embodiments. For example, in the above embodiment, the cancellation time of the integration time is set according to the flow rate of hot water, but the cancellation time of the integration operation may be set in consideration of the flow rate of hot water and the supply water temperature.
【００２２】この場合には、キャンセル時間設定部22
に、表１に示すような出湯流量と給水温度に対応した積
分時間のキャンセル時間Ｔ1 〜Ｔ9 のデータを予め与え
ておき、給水温度センサ11から加えられる給水温度と、
流量センサ13から加えられる出湯流量の情報に基づき、
表１のデータからキャンセル時間を読み取り、この読み
取ったキャンセル時間だけタイマ24を動作させて着火時
点からそのキャンセル時間だけＰＩＤ演算の積分動作を
省略するようにしてもよい。In this case, the cancel time setting section 22
In advance, data of the cancellation times T 1 to T 9 of the integration time corresponding to the tap water flow rate and the feed water temperature as shown in Table 1 are given in advance, and the feed water temperature added from the feed water temperature sensor 11,
Based on the information of the tap water flow rate added from the flow rate sensor 13,
The cancel time may be read from the data of Table 1, and the timer 24 may be operated for the read cancel time, and the integration operation of the PID calculation may be omitted for the cancel time from the ignition time.
【００２３】[0023]
【表１】 [Table 1]
【００２４】この表１では、例えば、出湯流量が大で、
給水温度が低の区間ではＴ1 のキャンセル時間が読み取
り設定される。このＴ1 〜Ｔ9 の大きさは、一般的に
は、Ｔ1 ＜Ｔ2 ＜・・・・＜Ｔ9 の関係となるように設
定されるが、これらＴ1 〜Ｔ9の大きさは必ずしもこれ
に限られることはなく、実験等により、最適な値が設定
されるもので、大きさの順序が逆転される場合もあり得
る。In Table 1, for example, the tap water flow rate is large,
Feedwater temperature cancellation time T 1 is is read setting is low sections. The magnitudes of T 1 to T 9 are generally set so as to satisfy the relationship of T 1 <T 2 <... <T 9 , but the magnitudes of T 1 to T 9 are The size is not necessarily limited to this, and the optimal value is set by an experiment or the like, and the order of the sizes may be reversed.
【００２５】このように、出湯流量の他に給水温度を考
慮してタイマ24の動作時間を設定することにより、前記
実施例と同様に、積分動作の最適なキャンセル時間を与
えることができ、出湯温度特性の改善を図ることができ
る。As described above, by setting the operation time of the timer 24 in consideration of the supply water temperature in addition to the flow rate of hot water, an optimum cancel time of the integration operation can be given as in the above-described embodiment. The temperature characteristics can be improved.
【００２６】また、積分動作のキャンセル時間を設定す
る場合、出湯流量の他に設定温度を考慮して設定するこ
とも可能である。この場合は、例えば、表２に示すよう
な出湯流量と設定温度との関係データをキャンセル時間
設定部22に予め与えておき、リモコン12によって設定さ
れる設定温度の情報と、流量センサ13によって得られる
出湯流量の情報とに基づき、積分動作のキャンセル時間
Ｔ10〜Ｔ18を表２のデータから求めて、その時間により
積分動作のキャンセル時間を設定することができる。When setting the cancel time of the integration operation, it is also possible to set it in consideration of the set temperature in addition to the tapping flow rate. In this case, for example, data on the relationship between the tap water flow rate and the set temperature as shown in Table 2 is given to the cancel time setting unit 22 in advance, and information on the set temperature set by the remote controller 12 and the flow rate sensor 13 are used. is based on the tapping flow rate information, a cancel time T 10 through T 18 of the integration operation determined from the data in Table 2, it is possible to set the cancellation time of the integration operation by that time.
【００２７】[0027]
【表２】 [Table 2]
【００２８】この場合も、各キャンセル時間Ｔ10〜Ｔ18
の大きさは一般的にはＴ10＜Ｔ11＜・・・・＜Ｔ18の関
係となるように与えられるが、この場合も、実験等によ
り、最適な値が表２のデータとして与えられ、必ずしも
大きさの順序はこれに限定されるものではなく、場合に
よっては、大きさの順序が逆転する場合もあり得る。Also in this case, each cancellation time T 10 to T 18
Is generally given so as to satisfy the relationship of T 10 <T 11 <... <T 18 , but also in this case, the optimum value is given as data in Table 2 through experiments and the like. However, the order of the sizes is not necessarily limited to this, and in some cases, the order of the sizes may be reversed.
【００２９】さらに、積分動作のキャンセル時間を設定
する方法として出湯流量の他に給水温度と設定温度を考
慮して求めることもできる。この場合には、例えば、
（設定温度−給水温度）×出湯流量の演算値をフィード
フォワード量（要求熱量）として求め、このフィードフ
ォワード量と積分時間のキャンセル時間との関係データ
を、例えば、図５に示すようなグラフデータとしてキャ
ンセル時間設定部22に予め与えておけばよい。キャンセ
ル時間設定部22は給水温度センサ11から加えられる給水
温度と、リモコン12から加えられる設定温度と、流量セ
ンサ13から加えられる出湯流量との情報により、フィー
ドフォワード量を演算によって求め、この演算結果のフ
ィードフォワード量に対応するキャンセル時間をグラフ
データから求めてタイマ24を動作させ、そのタイマ時間
だけ着火時以降の積分動作をキャンセルすることがで
き、この場合も前記各場合と同様に、出湯温度特性の大
幅な改善を達成することができる。Further, as a method of setting the canceling time of the integration operation, the canceling time can be determined in consideration of the supply water temperature and the set temperature in addition to the tap water flow rate. In this case, for example,
The calculated value of (set temperature−supply water temperature) × hot water flow rate is obtained as a feedforward amount (required heat amount), and relational data between the feedforward amount and the cancellation time of the integration time is represented by, for example, graph data as shown in FIG. May be given to the cancel time setting unit 22 in advance. The cancel time setting unit 22 calculates the feedforward amount by calculation based on information on the feedwater temperature added from the feedwater temperature sensor 11, the set temperature applied from the remote controller 12, and the flow rate of the hot water added from the flow rate sensor 13. The timer 24 is operated by obtaining the cancellation time corresponding to the feedforward amount of the graph data from the graph data, and the integration operation after the ignition time can be canceled by the timer time. Significant improvements in properties can be achieved.
【００３０】さらに、積分動作のキャンセル時間を設定
する方法として、給水温度と設定温度を考慮して行うよ
うにすることもできる。この場合には、表３に示すよう
な給水温度と設定温度との各場合におけるキャンセル時
間Ｔ10〜Ｔ27のデータを予めキャンセル時間設定部22に
与えておけばよい。Further, as a method of setting the cancel time of the integration operation, it is possible to take into account the feed water temperature and the set temperature. In this case, the data of the cancellation times T 10 to T 27 in each case of the feed water temperature and the set temperature as shown in Table 3 may be given to the cancellation time setting unit 22 in advance.
【００３１】[0031]
【表３】 [Table 3]
【００３２】キャンセル時間設定部22は給水温度センサ
11から加えられる給水温度と、リモコン12から加えられ
る設定温度の情報に基づき、表３のデータからキャンセ
ル時間を求め、このキャンセル時間により積分動作のキ
ャンセルを行うことにより、前記各場合と同様に、出湯
温度特性の改善が図れ、出湯湯温のより安定化制御が可
能となる。The cancel time setting section 22 is a feed water temperature sensor.
Based on the information of the feed water temperature added from 11 and the set temperature added from the remote controller 12, a cancellation time is obtained from the data of Table 3, and the integration operation is canceled based on the cancellation time. The tapping water temperature characteristics can be improved, and more stable control of the tapping water temperature can be performed.
【００３３】なお、前記表１，表２，表３の各場合にお
いて、出湯流量や、給水温度や、設定温度を大、中、小
又は高、中、低の３区分に区分けしたが、区分数は任意
であり、より細かく区分けしてキャンセル時間を求める
ようにすることも可能であり、あるいは、表データでは
なく、グラフデータによりキャンセル時間を求めるよう
にしてもよく、さらには、予め演算式を与えておき、こ
の演算式に出湯流量や、給水温度や、設定温度等の検出
あるいは入力値を代入して、キャンセル時間を演算によ
り求めるようにしてもよく、このキャンセル時間は様々
な手法態様に基づいて求めることが可能である。また、
フィードフォワード量からキャンセル時間を求める場合
も、図５のグラフデータの代わりに表データを用いて、
あるいは演算によってキャンセル時間を求めるようにす
ることも可能である。In each of Tables 1, 2 and 3, the flow rate of the hot water, the temperature of the water supply, and the set temperature are classified into three categories: large, medium, small or high, medium and low. The number is arbitrary, and it is also possible to determine the cancellation time by dividing the number more finely. Alternatively, the cancellation time may be determined by graph data instead of table data. , And inputting a detection value or an input value of a tap water flow rate, a water supply temperature, a set temperature, or the like into the arithmetic expression, the cancellation time may be calculated, and the cancellation time may be calculated by various methods. Can be determined based on Also,
When the cancellation time is obtained from the feedforward amount, the table data is used instead of the graph data in FIG.
Alternatively, it is also possible to calculate the cancellation time by calculation.
【００３４】さらに、本発明が適用される給湯器は、図
６に示されるような単機能の給湯器に限定されるもので
はなく、追い焚き機能と給湯機能を備えた複合給湯器に
ついても適用されるものである。Further, the water heater to which the present invention is applied is not limited to a single-function water heater as shown in FIG. 6, but is also applicable to a combined water heater having a reheating function and a hot water supply function. Is what is done.
【００３５】さらに、本発明の応用例として、ＰＩＤ動
作のキャンセル時間を設定する場合、出湯流量と、給水
温度と、設定温度に基づき、ファジー推論の手法によっ
て積分動作のキャンセル時間（タイマ24のタイマ動作時
間）を設定することも可能である。Further, as an application example of the present invention, when the cancel time of the PID operation is set, the cancel time of the integral operation (timer 24 of the timer 24) is determined by a fuzzy inference method based on the tap water flow rate, the supply water temperature, and the set temperature. Operating time) can also be set.
【００３６】[0036]
【発明の効果】本発明は、出湯流量に応じて、あるい
は、出湯流量の他に給水温度や設定温度を考慮して、さ
らには、設定温度と給水温度に応じて着火時以降のＰＩ
Ｄ演算における積分動作のキャンセル時間を設定するよ
うにしているので、これら出湯流量や、設定温度や、給
水温度に応じた最適なキャンセル時間を設定することが
でき、これにより、オーバーシュートの発生を抑制し、
かつ、湯温を着火後短時間のうちに安定化させることが
でき、従来に比べ、給湯器の出湯温度特性を大幅に改善
でき、湯温安定化の制御性能を格段に高めることができ
る。According to the present invention, the PI after ignition is determined in accordance with the flow rate of the hot water, or in addition to the flow rate of the hot water, in consideration of the supply water temperature and the set temperature, and further according to the set temperature and the supply water temperature.
Since the cancel time of the integration operation in the D operation is set, the optimum cancel time according to the tap water flow rate, the set temperature, and the supply water temperature can be set. Curb,
In addition, the temperature of the hot water can be stabilized within a short time after the ignition, and the outlet temperature characteristics of the water heater can be greatly improved as compared with the related art, so that the control performance of the hot water stabilization can be significantly improved.
【図１】本発明の方法を適用する制御部の一構成例を示
すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram illustrating a configuration example of a control unit to which a method of the present invention is applied.
【図２】出湯流量に応じた積分動作のキャンセル時間を
求める例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of obtaining a cancellation time of an integration operation according to a tapping flow rate.
【図３】本実施例における出湯温度特性の説明図であ
る。FIG. 3 is an explanatory diagram of tapping temperature characteristics in the present embodiment.
【図４】積分動作のキャンセル時間を出湯流量の大きさ
に応じて段階的に設定する場合の不具合状態の発生とそ
の改良例を示す説明図である。FIG. 4 is an explanatory diagram showing an occurrence of a malfunction state when the cancel time of the integration operation is set stepwise in accordance with the magnitude of the tapping flow rate, and an improvement example thereof.
【図５】積分動作のキャンセル時間をフィードフォーワ
ード量によって求める場合のグラフデータの説明図であ
る。FIG. 5 is an explanatory diagram of graph data when a cancel time of an integration operation is obtained based on a feedforward amount.
【図６】一般的な給湯器のシステム図である。FIG. 6 is a system diagram of a general water heater.
【図７】小出湯流量時に適した積分動作のキャンセル時
間が設定されたときの出湯温度特性の説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram of a tapping temperature characteristic when a cancel time of an integration operation suitable for a small tapping flow rate is set.
【図８】大出湯流量時に適した積分動作のキャンセル時
間が設定されたときの出湯温度特性の説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram of a tapping temperature characteristic when a cancel time of an integration operation suitable for a large tapping flow rate is set.
11 給水温度センサ 12 リモコン 13 流量センサ 16 出湯温度センサ 20 フレームロッド電極 22 キャンセル時間設定部 23 燃焼制御部 24 タイマ 11 Water supply temperature sensor 12 Remote controller 13 Flow rate sensor 16 Hot water temperature sensor 20 Flame rod electrode 22 Cancel time setting section 23 Combustion control section 24 Timer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F23N 1/08 101 F24H 1/10 302 F23N 5/02 350 F23N 5/14 370 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) F23N 1/08 101 F24H 1/10 302 F23N 5/02 350 F23N 5/14 370
Claims (5)
ＰＩＤ演算の積分動作をキャンセルする給湯器の燃焼制
御方法において、燃焼着火時の給湯器の出湯流量を検出
し、この出湯流量の大きさに応じて前記積分動作のキャ
ンセル時間を設定することを特徴とする給湯器の燃焼制
御方法。In a combustion control method for a water heater in which the integration operation of PID calculation is canceled for a predetermined time after the combustion ignition of the water heater, a flow rate of the hot water supply from the water heater at the time of combustion ignition is detected. A method for controlling the combustion of a water heater, comprising setting a cancellation time for the integration operation according to the time.
温度と燃焼着火時の出湯流量に応じて積分動作のキャン
セル時間を設定する請求項１記載の給湯器の燃焼制御方
法。2. The combustion control method for a water heater according to claim 1, wherein the temperature of the water supplied to the water heater is detected, and the canceling time of the integration operation is set according to the water temperature and the flow rate of the hot water at the time of combustion ignition.
設定温度と燃焼着火時の出湯流量に応じて設定する請求
項１記載の給湯器の燃焼制御方法。3. The combustion control method for a water heater according to claim 1, wherein the canceling time of the integration operation is set according to a set temperature of the hot water temperature and a hot water flow rate at the time of combustion ignition.
温度と出湯湯温の設定温度と燃焼着火時の出湯流量に応
じて積分動作のキャンセル時間を設定する請求項１記載
の給湯器の燃焼制御方法。4. The water heater according to claim 1, wherein a water supply temperature to the water heater is detected, and a cancellation time of the integration operation is set in accordance with the water supply temperature, a set temperature of the tap water temperature, and a tap water flow rate at the time of combustion ignition. Combustion control method.
積分動作をキャンセルする給湯器の燃焼制御方法におい
て、給湯器への給水温度を検出し、この給水温度と出湯
湯温の設定温度に応じて前記積分動作のキャンセル時間
を設定することを特徴とする給湯器の燃焼制御方法。5. A water heater combustion control method for canceling an integration operation for a predetermined time after a combustion ignition of a water heater, detects a temperature of water supplied to the water heater, and adjusts the temperature of the supplied water and the set temperature of tap water. A method for controlling combustion in a water heater, comprising setting a cancellation time of the integration operation in accordance with the setting.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| JP29081892A JP3172600B2 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Water heater combustion control method |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP29081892A JP3172600B2 (en) | 1992-10-05 | 1992-10-05 | Water heater combustion control method |
Publications (2)
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| JPH06117631A JPH06117631A (en) | 1994-04-28 |
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Family Applications (1)
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113867440A (en) * | 2021-10-09 | 2021-12-31 | 四川爱创科技有限公司 | Heating temperature control method based on pid algorithm |
-
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- 1992-10-05 JP JP29081892A patent/JP3172600B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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