CN1414295A - 火力调节装置 - Google Patents

Abstract

采用转动式编码器等的位置传感器经常检测由同步进电机(34)驱动开阀的流量调节阀(3)的开度虽能提高开度控制的精度，但控制装置复杂。又，在对控制向燃烧嘴供给的燃气量的流量调节阀(3)的开度进行控制时无法要求那样高的精度。本发明的火力调节装置的特征在于由向节流孔板(34)供给的脉冲数来控制流量调节阀(3)的开度；另外，一旦用于点火装置作动的微动开关(5)接通即可对脉冲数与实际开度的误差进行补正。

Description

火力调节装置

技术领域

本发明涉及对设置于燃气器具的燃烧嘴的气体供给量进行控制、进行燃烧嘴的点消火及火力调节的火力调节装置。

背景技术

作为传统的火力调节装置已知的有日本专利特许第2129580号公报，它是一种在各燃烧嘴上安装有用于火力调节的相当于流量调节机构的电机驱动式的电动阀的结构。在这种结构中使用通常的电机，因此，需要在包含电机的回转轴的驱动系统的一部分上设置位置传感器。并通过该位置传感器在检测电动阀的开度的同时调节开度。

在这种火力调节装置机构中，为检测电动阀的开度，必须设置位置传感器。并必须在经常对位置传感器的输出信号进行检查的同时进行电动阀的开度调节。因此产生电动阀的开度控制极其麻烦的不良现象。

本发明鉴于上述问题，其目的在于提供一种在由电机驱动流量调节机构时不需要由位置传感器经常监视流量调节机构的开度的火力调节装置。

本发明内容

为解决上述课题，本发明的火力调节装置的结构是，将由电机驱动、对向燃烧嘴供给气体的燃气量进行增减控制并在闭阀位置上使气体的供给停止的流量调节机构设置在对向流量调节机构的气体的供给通道进行开闭的电磁式安全阀的下游侧，其特征在于，将步进电机用作所述电机，在由向步进电机供给的脉冲数来控制所述流量调节机构的开度的同时，在流量调节机构的全闭位置与全开位置之间的所定位置上设定点火装置的作动位置，当流量调节机构的实际开度到达所定位置时使点火装置作动，同时对由所述脉冲数规定的开度与实际开度的误差进行补正。

在本发明中，由于作为驱动流量调节机构的电机采用步进电机，因此可由向步进电机供给的脉冲数来控制开度，又，可在所定的开度位置上保持其开度。但在使用步进电机时，往往会产生从供给的脉冲数中想定的开度与实际开度存在误差这样一种脱调的错误。为此，即使在使用步进电机时，也与以往的电动阀一样，若设置检测开度的位置传感器，则装置无法简化。

在本发明中，不检测流量调节机构的开度，而是只用向步进电机供给的脉冲数来进行开度控制。但对于脱调问题，则利用在燃气燃烧嘴中必然设定的点火装置的作动位置来进行补正。

另外，也可设置与步进电机的回转轴连动回转的凸轮板，安装一旦凸轮板回转所定角度时即作动的微动开关，由微动开关的作动来检测所述流量调节机构的实际开度到达点火装置的作动位置。

从上述的说明中可以看出，本发明由于采用流量调节机构的驱动使用步进电机、由向步进电机供给的脉冲数对流量调节机构的开度进行调节的结构，不需要设置经常检测实施的开度的位置传感器等，由此使结构简化。另外，由于可利用点火装置的作动位置对脱调等的错误进行补正，故可使实际开度相对于想定的开度不会产生大的误差。

附图的简单说明

图1为表示燃气器具的整体结构的方框图。

图2为表示阀组件结构的剖视图。

图3为表示操作盘部分的结构图。

图4为表示凸轮的动作图。

图5为表示点火时的控制程序图。

图6为表示另一实施形态的凸轮动作图。

具体实施方式

参照图1，GT是燃气工作台，具有2个炉用燃烧嘴BC和1个格栅用燃烧嘴BG。这些各燃烧嘴BC、BG可从燃气供给管GP供给气体。火力调节用的阀组件1在各燃烧嘴BC、BG上分别串联状连接。

该阀组件1由电磁式安全阀2和流量调节阀3构成，所述电磁式安全阀2对向各燃烧嘴BC、BG的气体的供给通道进行开闭，所述流量调节阀3对向各燃烧嘴BC、BG供给的气体流量进行增减以调节火力。

参照图2，安全阀2将电磁线圈和弹簧内装于电磁线圈部21。阀体20由该弹簧始终向闭阀方向施加力，一旦电磁线圈通电，即克服弹簧的弹力而向开阀方向驱动阀体20，使气体的供给通道开放。反之，一旦向电磁线圈的通电停止，则电磁线圈的磁力消失，由弹簧的弹力使阀体20返回至开阀方向，将气体的供给通道关闭。

流量调节阀3主要由回转板31、固定板32和节流孔板33构成。再参照图3，回转板31通过与步进电机34的驱动轴34a连结的回转轴35进行回转。另一方面，固定板32固定在阀组件1的框体上。在回转板31上沿回转方向开设有长孔31a，在固定板32上沿长孔31a的轨迹形成有多个贯通孔32a。

一旦长孔31a与贯通孔32a不一致，则气体不能通过长孔31a，从而气体不能向各燃烧嘴BC、BG供给。若驱动步进电机34使回转板31回转，则长孔31a逐渐与贯通孔32a一致。气体通过与长孔31a一致的贯通孔32a。但由于长孔31a形成与2个贯通孔32a一致的长度，因此若使长孔31a回转，则与长孔31a一致的贯通孔32a的组合依次进行更换。

另外，燃气种类不同时，必须根椐燃气种类变更气体的供给量。为此，在节流孔板33的上面通过衬垫32b重叠有与各种燃气种类对应流量的形成有节流孔33a的节流孔板33。采用这种结构，若使回转板31回转，则可依次选择气体通过的节流孔33a，将由节流孔33a调节好的量的气体向各燃烧嘴BC、BG供给。另外，变更燃气种类时，只要将节流孔板33根椐变更后的燃气种类进行替换即可。

然而，步进电机34由从未图示的控制装置供给的脉冲信号进行回转驱动。并且，驱动轴34a的回转角度与供给的脉冲数成正比。在本发明中，驱动轴34a的实际回转角度不采用编码器等连续检测的反馈控制，而是采用只通过供给的脉冲数进行回转角度控制的开环控制。一旦气体供给量到达所定量时，则必须具有使未图示的点火器以及点火电极的点火装置作动，对各燃烧嘴BC、BG进行点火，故构成为通过将凸轮4安装在步进电机34的驱动轴34a上，一旦由凸轮4将安装于该凸轮4附近的微动开关5接通，即可使点火装置进行作动。

参照图4，在流量调节阀3处于关闭状态的(a)所示的状态下，一旦驱动步进电机34使回转板31回转，则流量调节阀3成为开阀状态。但由开阀初期的开度供给的燃气量是相当于弱火的燃气量，量极少。在这种状态下，即使点火装置作动，各燃烧嘴BC、BG也不能点火。因此，在将回转板31约回转110度的时点上使点火装置作动。一旦回转板31回转110度，凸轮4即连动也回转110度，如(b)所示，凸轮部41使微动开关5接通。

该110度的位置被设定在稍许靠近于中火位置的弱火位置上。但在使回转板31回转110度的状态下，依然不能向各燃烧嘴BC、BG供给可点火的燃气量。在使点火装置先行作动的状态下，进一步使回转板31回转，在向各燃烧嘴BC、BG供给的燃气量增加时，供给的燃气量超出了可点火的燃气量，由已经作动的点火装置进行点火。

参照图5作进一步说明，一旦将点火指示对准控制装置，则控制装置首先使2个参数的N和M复位为0(S1)。其次，使驱动轴34a反转至原点。原点可通过微动开关5接通来检测。当驱动轴34a反转所定时间而使微动开关5不能关闭时，对参数N进行校验(S3)，当比1小的值即为0时，在重新对驱动轴34a反转所定时间进行原点调整的同时(S4)，在参数N上加1(S5)。

这样，即使进行了2次原点调整，微动开关5也不在关闭位置时，从S3进入S6，作为原点错误而停止在其以后的作动(S6)。若微动开关5确认关闭，则控制装置对步进电机34供给224脉冲，使回转板31回转。另外，224脉冲相当于中火位置即130度的回转角度。

如上所述，将微动开关5设定为在110度的位置形成接通状态。110度在本实施形态中相当于190脉冲。由此，若无异常，则控制装置在输出所有224脉冲之前将微动开关5接通。这样，即使输出224脉冲，在微动开关5未成为接通时，作为一种固接于回转板31等的操作盘作动错误已经发生，将其以后的控制中止(S8、S9)。另一方面，一旦微动开关5接通，则在其时点已输出的脉冲数被记忆的同时，若脉冲数超出200，则不是立即中止点火动作，而是作为在回转途中发生轻度的脱调等，将参数M复位为1(S10、S11、S12)。

微动开关5的接通是表示回转板31至少回转110度、可通过流量调节阀的燃气量靠近于可点火的燃气量。但在该时点上，因安全阀未开阀，故气体不能向燃烧嘴供给。一旦微动开关5接通，则点火装置作动(S13)，使回转板31继续回转。从控制装置输出的脉冲数成为224脉冲，一旦到达中火位置，则步进电机34停止(S14)。若处于中火位置，则由于在此状态下由向燃烧嘴供给的燃气量可点火而使安全阀2开阀，并向燃烧嘴供给气体进行点火(S15)。

安全阀2开阀，向燃烧嘴供给气体开始之后，在10秒以内一旦确认点火，则停止点火装置(S16、S17)，若在10秒以内不能确认点火，则进入步骤18(S18)。当所述微动开关5接通时点的步骤数超出了200时，在步骤12(S12)中将参数M复位为1。步骤M复位为1是一种轻度脱调等的错误发生的场合，若参数M仍然为0，则点火装置停止，在将安全阀2闭阀之后判断为点火错误(S19、S20、S21)。若参数M复位为1，则判断为回转板31不能充分回转至中火位置，停止点火装置，在将安全阀2闭阀之后判断为操作盘作动错误(S22、S23、S24)。

这样，由于将微动开关5接通的位置设定在靠近于可点火位置的闭阀侧上，因此只要阀组件1不发生异常，若进行点火操作，则微动开关5一定会接通。由此，当微动开关5未接通时，可检测异常发生。又，可由微动开关5实际接通时点的脉冲数对其后控制的脉冲数进行补正。即，在本来190脉冲的位置处，微动开关55应当接通，但实际上，将接通时点的脉冲数与190脉冲之差作为误差，可进行点火结束后的控制补正。

又，在点火后至消火期间，因微动开关5一定处于关闭状态，故可从接通位置的脉冲数与关闭位置的脉冲数中算出滞后量，将该算出的滞后量记忆在控制装置内，在下次控制时，该滞后量适用于反转时的控制。

然而，在本实施形态中，因分别在流量调节阀3上装有安全阀2，故在燃烧嘴休止期间的安全阀2仍然处于闭阀的状态下使步进电机34回转，可更新补正值和滞后量的值。这样，在燃烧嘴休止的状态下，一旦使步进电机34回转，则可防止O形环及其它滑动部的固接。另外，在长时期不使步进电机34回转的状态下进行点火操作时，也可采取通过从回转开始后不久降低向步进电机34供给的脉冲信号的频率数、增大转矩来进行固接的方法。

在开始燃烧嘴点火调理时，往往需要使用中火与强火之间的火力进行长时间的调理。在此场合，在长时间的调理中，因微动开关5仍然保持接通状态而没有关闭，故有可能会产生由脱调等造成的误差累积。为此，一旦在控制开度处于接通状态下向步进电机34供给的脉冲数的累计超出所定值，则会自动地将步进电机34驱动至闭阀侧，将微动开关5关闭并进行补正，也可使其返回原来的位置。

在上述的实施形态中，步进电机34的回转开始之后，在微动开关5回转到接通的110度期间，控制装置实际上不能检测步进电机34的回转。为此，如图6所示，也可形成台阶部42，当步进电机34回转开始时立即将微动开关5的第1接点接通。该微动开关5具有第1接点和第2接点，由台阶部42将第1接点接通，由凸轮部41将第2接点接通。

然而，在本实施形态中，凸轮4形成1段，使用的是1个微动开关5，但也可将凸轮4制成2段，同时对应于各凸轮4安装2个微动开关5，一方的微动开关在中火位置进行接通，另一方的微动开关在强火位置上进行接通。这样，通过设置2个微动开关，可自由选择中火点火和强火点火。

Claims (2)

1.一种火力调节装置，其中，将由电机驱动、对向燃烧嘴供给气体的燃气量进行增减控制并在闭阀位置上使气体的供给停止的流量调节机构设置在对向流量调节机构的气体的供给通道进行开闭的电磁式安全阀的下游侧，其特征在于，将步进电机用作所述电机，在由向步进电机供给的脉冲数来控制所述流量调节机构的开度的同时，在流量调节机构的全闭位置与全开位置之间的所定位置上设定点火装置的作动位置，当流量调节机构的实际开度到达所定位置时使点火装置作动，同时对由所述脉冲数规定的开度与实际开度的误差进行补正。

2.如权利要求1所述的火力调节装置，其特征在于，设置与步进电机的回转轴连动回转的凸轮板，安装一旦凸轮板回转所定角度时即作动的微动开关，由微动开关的作动来检测所述流量调节机构的实际开度到达点火装置的作动位置。

Images