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公開番号2024092144
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-08
出願番号2022207872
出願日2022-12-26
発明の名称給湯器
出願人株式会社パロマ
代理人個人,弁理士法人グランダム特許事務所
主分類F24H 1/14 20220101AFI20240701BHJP(加熱;レンジ;換気)
要約【課題】ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分ける。
【解決手段】給湯器1において制御部22Aは、ガスバーナ部4の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を差分値として算出する第1の式を差分式として用い、この差分式を利用して微分演算を行う。制御部22Aは、ガスバーナ部4の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の実測回転数と今回の実測回転数との差分を差分値として算出する第2の式を差分式として用い、この差分式を利用して微分演算を行う。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる
給湯器。
続きを表示（約 730 文字）【請求項２】
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記比例制御量と前回の前記比例制御量との差分に対して微分ゲインを乗じて得られる式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、今回の前記実測回転数と前回の前記実測回転数との差分に対して比例ゲイン及び微分ゲインを乗じて得られる式である
請求項１に記載の給湯器。
【請求項３】
前記比例演算の式は、前記比例ゲインをＫ
ａ
とし、前記目標回転数をＮ
ｔ
とし、今回の前記実測回転数をＮ
ｎ
とし、今回の前記比例制御量をＸ
ｎ
とした場合に、Ｘ
ｎ
＝Ｋ
ａ
×（Ｎ
ｔ
－Ｎ
ｎ
）の式で表され、
前記第１の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫ
ｂ
とし、前回の前記比例制御量をＸ
ｎ－１
とし、今回の前記微分制御量をＹ
ｎ
とした場合に、Ｙ
ｎ
＝Ｋ
ｂ
×（Ｘ
ｎ
－Ｘ
ｎ－１
）で表される式であり、
前記第２の式を用いた前記微分演算の式は、前記微分ゲインをＫ
ｂ
とし、前回の前記実測回転数をＮ
ｎ－１
とし、今回の前記微分制御量をＹ
ｎ
とした場合に、Ｙ
ｎ
＝Ｋ
ａ
×Ｋ
ｂ
×（Ｎ
ｎ－１
－Ｎ
ｎ
）で表される式である
請求項２に記載の給湯器。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、給湯器に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、複数の燃焼段を備えた給湯器が開示されている。この給湯器は、バーナと、熱交換器と、交換器の通水量を制御する通水量制御手段と、出湯管内の湯温を検出する温度検出手段と、を備える。更に、この給湯器は、温度検出手段から得られる検出温度を設定温度に一致させる出湯温制御を実行する運転制御手段を備える。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０１８－２００１２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この種の給湯器では、例えば、設定温度と入水温度と出湯温度とに基づいてバーナに対するガス供給量を定め、設定されたガス供給量に合わせてファンの目標回転数を調整する技術が採用されている。しかし、燃焼が複数段階に切り替わるガスバーナ部を備えた給湯器では、ガスバーナ部の燃焼が特定の段階で安定している場合と、燃焼が異なる段階に移行する場合とで挙動が大きく異なるため、一律のフィードバック制御を用いると、状況に適した制御がなされない懸念がある。
【０００５】
本開示の目的の一つは、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得る技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示の一つである給湯器は、
ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる。
【発明の効果】
【０００７】
本開示に係る技術は、ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる場合と変化させない場合とで、フィードバック制御を使い分け得る。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
図１は、第１実施形態に係る給湯器を概略的に例示する説明図である。
図２は、第１実施形態に係る給湯器の一部の電気的構成を概略的に例示する説明図である。
図３は、第１実施形態に係る給湯器で行われる出湯制御の流れを例示するフローチャートである。
図４は、第１実施形態に係る給湯器における、各燃焼段でのガス供給量（インプット要求量）と目標回転数との関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下では、本開示の実施形態が列記されて例示される。なお、以下で例示される特徴は、矛盾しない組み合わせでどのように組み合わされてもよい。
【００１０】
〔１〕ガスを燃焼させるガスバーナを有し、燃焼の段階が複数段階に切り替わるガスバーナ部と、
前記ガスバーナ部での前記ガスの燃焼によって生じる排気によって加熱される伝熱管を備える熱交換器と、
水を導入する入水口と前記伝熱管との間に設けられ、前記伝熱管に水を供給する入水管と、
前記伝熱管の下流側に接続され、前記伝熱管から供給される湯を流す出湯管と、
前記ガスバーナ部へ燃焼用空気を供給するファンと、
前記ファンの実測回転数を検出する検出部と、
前記ガスバーナ部の燃焼と前記ファンの回転とを制御する制御部と、
を備える給湯器であって、
前記制御部は、変化条件が成立した場合に前記ガスバーナ部の前記燃焼の段階を変化させ、ガス供給量が大きくなるほど前記ファンの目標回転数を大きくする対応関係を各々の段階毎に定めた情報に従い、前記目標回転数と前記検出部によって検出される前記実測回転数とを用いたフィードバック演算によって決定された制御量によって前記ファンの回転数をフィードバック制御し、
前記フィードバック演算は、前記目標回転数と前記実測回転数との偏差と比例ゲインとに基づいて比例制御量を決定する比例演算と、差分式で得られた差分値と微分ゲインとに基づいて微分制御量を決定する微分演算と、を含み、
前記制御部は、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立していない場合には、前回の比例制御量と今回の比例制御量との差分を前記差分値として算出する第１の式を前記差分式として用い、前記ガスバーナ部の燃焼の段階を変化させる条件が成立した場合には、前回の前記実測回転数と今回の前記実測回転数との差分を前記差分値として算出する第２の式を前記差分式として用いる
給湯器。
（【００１１】以降は省略されています）

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