JP2838242B2 - 流量制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、給湯機への供給水量等
を調整する流量制御装置に関するもので、該給水量以外
にも前記給湯機へのガス供給量を制御する場合等にも利
用できる。

【０００２】

【従来技術及び課題】冬の寒い時期のように外気温が極
めて低い場合には給湯機のガスバーナを能力最大限で燃
焼させても所望温度の湯が沸かせない場合があるが、か
かる場合に給湯量を自動的に絞って所望温度の温水を取
出せるようにした給湯機が普及している。このような給
湯機として概略図４の如く構成されたものがある。

【０００３】通水路(1) には、水流の有無を検知する水
流スイッチ(11)と、その通水量を調整する流量制御装置
(2）と、該通水を加熱する熱交換器(3）と、出湯温度を
検知する湯温センサ(31)と、更に出湯蛇口(4) とがこの
順序で配設されている。又、上記熱交換器(3）を加熱す
るガスバーナ(5）へのガス回路(50)にはガス比例弁(51)
が挿入されていると共に、前記出湯蛇口(4) の近傍には
出湯温度を設定する湯温設定器(7）が配設されており、
該湯温設定器(7）や前記ガス比例弁(51)等は制御回路
(6) に電気接続されている。

【０００４】通水路(1) に挿入された上記流量制御装置
(2）は、冬の寒い時期等において熱交換器(3）に供給さ
れる水の温度が極めて低温である場合でも湯温設定器
(7）に設定した温度の湯が得られるようにする目的で組
込まれたもので、例えば図５の如く構成されたものがあ
る。モータ(21)で回転せしめられるニードル弁式の弁体
(20)の弁軸(23)はハウジング(26)に螺入されていると共
に、該弁軸(23)の下端は円錐状になって弁頭(25)が形成
されており、更に、該弁頭(25)に対向する位置には弁座
(24)が形成されている。そしてこの場合、給湯器の使用
を開始する際、使用者の出湯蛇口(4) の操作によって通
水量の調整を可能にするためには、流量制御装置(2）の
弁体(20)は全開である方が都合が良く、従って、電源投
入時は弁体(20)を全開にしている。

【０００５】図４の給湯機に於いて出湯蛇口(4) を開放
すると、通水路(1) 内の水流を検知する水流スイッチ(1
1)の出力によって図示しない点火装置が作動してガスバ
ーナ(5）が点火せしめられる。そして、湯温設定器(7）
の設定温度と湯温センサ(31)が検知する実際の出湯温度
とを比較しながら、後者の出湯温度が前者の設定温度に
等しくなるようにガス比例弁(51)の開度をコントロール
しながらガスバーナ(5）の燃焼量を制御する。

【０００６】そして、熱交換器(3）に供給される水の温
度が極めて低く、ガスバーナ(5）を能力最大限で燃焼さ
せても湯温設定器(7）に設定した温度の湯を沸かすこと
ができない場合には、流量制御装置(2）のモータ(21)で
弁体(20)を回動させて該弁体(20)をハウジング(26)に対
して螺入する方向に移動させる。すると、該弁体(20)の
弁頭(25)がこれに対向する弁座(24)に接近してその開度
が絞られ、これにより熱交換器(3）への給水量が少なく
なる。これにより、極めて低温の水が熱交換器(3）に供
給される場合でも、湯温設定器(7）に設定した温度の湯
が出湯蛇口(4)から取出せることとなる。その後、供給
水の温度上昇或いは設定温度を下げた事等によって、能
力に余裕が出た場合には上記とは逆に弁体(20)の開度は
大きくなり給水量は増加する。

【０００７】そして、出湯蛇口(4) を閉じて出湯を停止
すると、上記電源投入時と同様の理由により弁体(20)を
全開にして次回の使用に備える。しかしながら、上記従
来の流量制御装置(2）では、前記弁体(20)の全開動作時
等の際に弁軸(23)とハウジング(26)の螺合部にゴミの咬
み込みの軽微な障害が生じた場合、該流量制御装置その
ものの障害ではないため前記ゴミの除去等によって正常
状態に復帰させ得る可能性があるにも関わらず、該流量
制御装置(2）のその後の動作が完全に停止してしまうと
いう問題があった。

【０００８】尚、上記のものでは、ニードル式の弁体(2
0)を使用した流量制御装置について説明したが、中心軸
の回りに回転し得る円錐状の閉子を弁室内に収容すると
共に、該弁室に形成した弁座口の開度を前記回転する閉
子で開度調整する形式のもの使用する場合においても、
上記閉子の摺動面へのゴミの咬み込み等が生じた場合
は、該装置が流量調整機能を果たさなくなるという上記
と同様の不都合がある。

【０００９】本発明は上記の点に鑑みて成されたもの
で、『弁体(20)と、該弁体(20)の開度調整用の駆動源と
なるモータを具備する流量制御装置』において、弁体(2
0)の摺動面や該弁体とモータの動力伝達経路内等にゴミ
の咬み込み等の障害が生じて流量制御装置(2）の動作が
停止しても、該障害を解除して正常動作に戻し得るよう
にすることをその課題とする。

【００１０】

【手段】上記課題を解決する為の本発明の技術的手段を
図２を引用しながら説明すると、本発明の技術的手段
は、『前記モータに連動して回動する監視点（１０９）
の回動域（Ｇ）に沿って配設された最大開度検知センサ
（１０３）及び最小開度検知センサ（１０４）を具備
し、前記最大開度検知センサ（１０３）及び最小開度検
知センサ（１０４）は、最大開度と最小開度との間の前
記弁体（２０）の移動範囲に対応する前記監視点（１０
９）の回動範囲であって３６０゜未満の角度に設定され
た正常制御範囲（Ｓ）の両端部に各別に配設され、前記
監視点（１０９）の前記回動域（Ｇ）の開方向端部（ｑ
１）は、前記最大開度検知センサ（１０３）から更に開
方向の延長方向に於いて３６０゜未満の位置に設定さ
れ、前記監視点（１０９）の前記回動域（Ｇ）の閉方向
端部（ｑ２）は、前記最小開度検知センサ（１０４）か
ら更に閉方向の延長方向であって最大開度検知センサ
（１０３）より手前の位置に設定され、前記監視点（１
０９）が前記正常制御範囲（Ｓ）全体を回動するのに要
する時間と、前記監視点（１０９）が前記閉方向端部
（ｑ２）から開回動して前記最大開度検知センサ（１０
３）位置まで回動するのに要する時間と、更に前記監視
点（１０９）が前記開方向端部（ｑ１）から閉回動して
最大開度検知センサ（１０３）位置まで回動するのに要
する時間の、いずれの時間よりも長い基準時間を設定す
る基準時間設定器と、前記モータの回転が開始した時点
から該モータのトルクが消失してこれが停止するまでの
制御時間を測定するタイマー（Ｔ）と、前記タイマー
（Ｔ）が計測する制御所要時間と前記基準時間設定器に
設定された基準時間を比較して前者の制御所要時間が後
者の基準時間以上になったときに異常信号を出す異常信
号発生装置（Ｂ）とを具備し、前記異常信号発生装置
（Ｂ）から異常信号が出力されたときは、前記監視点
（１０９）が最大開度検知センサ（１０３）で検知され
るまでモータを反転させる』ことである。

【００１１】

【作用】上記技術的手段の作用を図２を引用しながら説
明する。上記流量制御装置では、弁体（２０）の開度を
調整するモータに連動して回動する監視点（１０９）
は、これの回動域（Ｇ）の閉方向端部（ｑ２）→最小開
度検知センサ（１０４）→最大開度検知センサ（１０
３）→回動域（Ｇ）の開方向端部（ｑ１）の順序で繋が
る経路に沿って開側に回動する一方、これと逆の経路に
沿って閉側に回動する。そして、最小開度検知センサ
（１０４）と最大開度検知センサ（１０３）の間の正常
制御範囲（Ｓ）は弁体（２０）が最大開度と最小開度の
間で開閉動作する動作範囲に対応している。従って、弁
体（２０）が正常動作している場合には、前記監視点
（１０９）は最大開度検知センサ（１０３）又は最小開
度検知センサ（１０４）で監視されて前記正常制御範囲
（Ｓ）から外れることはない。さて、既述従来のものと
同様にモータを駆動させて弁体（２０）の開閉動作を開
始すると、該モータの動作の開始時から動作終了時まで
の所要時間をタイマー（Ｔ）が計測し始める。

【００１２】他方、基準時間設定器で設定された基準時
間と上記タイマー（Ｔ）によって計測されるモータのト
ルクが消滅するまで（モータが正常停止するまで）の所
要時間は異常信号発生装置（Ｂ）で比較されており、後
者の所要時間が前者の基準時間を越えると該異常信号発
生装置（Ｂ）から異常信号が出力される。即ち、モータ
が回転を開始してからこれが正常に動作停止するまでの
時間、換言すれば、弁体（２０）の開閉動作の所要時間
が、予め定められた基準時間よりも大きくなって前記モ
ータが極めて長い時間駆動状態を継続していると判断さ
れる場合には、弁体（２０）の開閉動作の途中で弁体の
摺動面やこれとモータの動力伝達経路部等にゴミの咬み
込み等の異常停止状態が生じたと考えられることから、
上記異常信号発生装置（Ｂ）から異常信号が出力される
のである。

【００１３】そして、かかる場合は前記異常信号によっ
てモータを反転させる動作を実行する。すると、上記弁
体（２０）の摺動面等にゴミの咬み込み等の軽微な障害
が生じても、該モータを反転させるだけで該ゴミ等が除
去できる場合には、以後、流量制御装置（２）が正常に
動作することとなる。次に、監視点（１０９）が正常制
御範囲（Ｓ）内に存在する状態で弁体（２０）にゴミ咬
み等が生じて回動不能状態に陥ったモータが通電状態
（トルクが消滅しない状態）に放置された場合とそれ以
外の場合について、場合分けして更にその作用を詳述す
る。 ［監視点（１０９）が正常制御範囲（Ｓ）内に存在する
状態で回動不能状態に陥ったモータが通電状態に放置さ
れた場合］ 図２の想像線で示す正常制御範囲（Ｓ）で監視点（１０
９）が開方向（図２に於ける時計方向）に回動している
ときに弁体（２０）にゴミの咬み込み等が生じてモータ
が回動不能状態に陥った場合（トルクが消失しない場
合）には、最大開度検知センサ（１０３）が最大開度信
号を出すのを監視しながらモータを閉方向に反転させ
る。すると、弁体（２０）は必ず最小開度位置を越えて
更に閉側に移動し、ハウジングの構成壁等に突き当って
停止する。この停止時に於ける監視点（１０９）の位置
は図２の回動域（Ｇ）の閉方向端部（ｑ２）として示さ
れているが、監視点（１０９）は前記閉方向端部（ｑ
２）で停止する為、閉方向への反転を開始してから基準
時間以内に最大開度検知センサ（１０３）が監視点（１
０９）を検知することはない。従って、この場合は、異
常信号発生装置（Ｂ）から異常信号が出力されて、再び
モータが反転せしめられる。すると、監視点（１０９）
が開方向（図２に於ける時計方向）に再び回動し、前記
ゴミの咬み込みが解除されている場合は、基準時間（監
視点（１０９）が回動域（Ｇ）の閉方向端部（ｑ２）か
ら開回動して最大開度検知センサ（１０３）位置まで回
動するのに要する時間よりも長く設定されている）内に
前記監視点（１０９）が最大開度検知センサ（１０３）
部分まで到達して該最大開度検知センサ（１０３）で検
知され停止する。一方、図２の想像線で示す正常制御範
囲（Ｓ）で監視点（１０９）が閉方向（同図の反時計方
向）に回動しているときに弁体（２０）にゴミの咬み込
み等が生じた場合には、回動域（Ｂ）からの異常信号に
よって、最大開度検知センサ（１０３）が最大開度信号
を出すまでモータが開方向に反転せしめられる。 ［監視点（１０９）が正常制御範囲（Ｓ）から更に開方
向に脱出し且つモータが通電状態に放置された場合］ 図２の想像線で示す正常制御範囲（Ｓ）で監視点（１０
９）が開方向に回動している（図２において時計方向に
回動している）ときに最大開度検知センサ（１０３）が
誤って監視点（１０９）を見落した場合には、モータと
連動する監視点（１０９）が図２の点線で示す異常制御
範囲（Ｒ）に侵入し、弁体（２０）がハウジングの構成
壁等に突き当ってこれ以上移動し得なくなって停止して
しいまい、モータが回動不能状態に陥る（トルクが消滅
しない。）。すると、やがて基準時間が経過して異常信
号発生装置（Ｂ）から異常信号が出力される。この時に
於ける監視点（１０９）の位置は図２の開方向端部（ｑ
１）であり、この開方向端部（ｑ１）は通常最小開度検
知センサ（１０４）と最大開度検知センサ（１０３）の
間に設ける事を理想とするが、寸法の誤差等により、最
小開度検知センサ（１０４）を更に越えた位置に設定さ
れることが多い。従って、この場合、監視点（１０９）
が上記開方向端部（ｑ１）まで移動して該部分で停止し
ているときは、最小開度検知センサ（１０４）が最小開
度信号を出すまでモータを反転させてこれを停止させて
も、前記監視点（１０９）が想像線で示す正常制御範囲
（Ｓ）に戻っておらず、点線で示す異常制御範囲（Ｒ）
に入ったままの状態になっている。従って、かかる場合
があることを考慮し、前記異常信号発生装置（Ｂ）から
の異常信号によって監視点（１０９）が最大開度検知セ
ンサ（１０３）で検知されるまでモータを閉弁方向に反
転させる。すると、弁体（２０）にゴミ咬み等が生じて
いないときは、前記反転開始時から基準時間（監視点
（１０９）が開方向端部（ｑ１）から閉回動して最大開
度検知センサ（１０３）位置まで回動するのに要する時
間より長く設定されている。）が経過するまでに前記監
視点（１０９）が最大開度検知センサ（１０３）まで回
動してこの状態で停止する。他方、監視点（１０９）が
開方向端部（ｑ１）に到達する前に弁体（２０）にゴミ
咬み等が生じた場合は、上記と同様に上記基準時間が経
過したときにモータが開方向に反転回動せしめられ、そ
の後、上記と同様に監視点（１０９）が最大開度検知セ
ンサ（１０３）で検知されたときにモータが停止する。 ［監視点（１０９）が正常制御範囲（Ｓ）から更に閉方
向に脱出し且つモータが通電状態に放置された場合］ 図２の想像線で示す正常制御範囲（Ｓ）で監視点（１０
９）が閉方向に回動している（図２において反時計方向
に回動している）ときに最小開度検知センサ（１０４）
が誤って監視点（１０９）を見落として該監視点（１０
９）が異常制御範囲（Ｒ）に侵入し、この領域で弁体
（２０）がハウジングの構成壁に衝突したりゴミ咬み等
で停止してしまった場合は、モータが開方向に反転せし
められる。すると、監視点（１０９）が開方向（図２に
於ける時計方向）に回動し、前記ゴミの咬み込みが解除
されている場合は、基準時間（監視点（１０９）が回動
域（Ｇ）に於ける閉方向端部（ｑ２）から開回動して最
大開度検知センサ（１０３）位置まで回動するのに要す
る時間よりも長く設定されている）内に前記監視点（１
０９）が最大開度検知センサ（１０３）部分まで到達し
て該最大開度検知センサ（１０３）で検知され停止す
る。

【００１４】

【効果】本発明は次の特有の効果を有する。弁体（２
０）の摺動面等にゴミの咬み込み等の異常停止状態が生
じてもこれを取除くことが可能であるから、該異常発生
時でも流量制御装置を完全停止させなければならない不
都合が回避できる。異常信号発生装置（Ｂ）から異常信
号が出力されたときは、前記監視点（１０９）が最大開
度検知センサ（１０３）で検知されるまでモータを反転
させるから、監視点（１０９）が正常制御範囲（Ｓ）か
ら外れている場合でもゴミ咬み等の異常を解除した上で
弁体（２０）を適正状態に復帰させることができる。

【００１５】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を記載する。
本発明実施例の流量制御装置は、既述した図４と同様の
構成の給湯機の水回路に組込まれるようになっており、
その弁機構部の具体的構造は図１に示すようになってい
る。

【００１６】円筒状のハウジング(26)にはその側壁に流
体入口(261) が穿設されていると共に、該ハウジング(2
6)の先端部には流体出口(262) が形成されており、更に
該ハウジング(26)内にはこれと同軸の弁体(20)が装填さ
れている。上記弁体(20)の先端に形成された弁頭(25)部
分の外周側には、上記した流体入口(261) を挟んで対向
する一対の環状のバルブシート(263) (264) が設けられ
ており、弁体(20)が最小開度位置まで移動したときには
その弁頭(25)の外周部がこれらバルブシート(263) (26
4) に内接して流路を遮断状態にする。又、上記バルブ
シート(263) (264) は円筒状のホルダー(265) 内に装着
保持されており、該ホルダー(265) から突出する弁体(2
0)の弁軸(23)部分にはその外周に雄ネジ(231)が刻設し
てあると共に、更に該弁軸(23)の先端部にはスプライン
(232) が刻設されてこれがギヤドモータ(10)のギヤ(10
1) に回り止め状態に結合されている。

【００１７】上記ギヤドモータ（１０）としては、ギヤ
（１０１）の回転を検知する２つのホールＩＣが組込ま
れたものを使用し、これらホールＩＣの配設部をギヤ
（１０１）に具備させた１つの磁石が通過するとこれを
上記ホールＩＣが検知して該検知信号を制御回路（６）
のマイクロコンピュータ（以下、単にマイコンと略称す
る）内に送るようになっている。即ち、図２に示すよう
に、ギヤ（１０１）に具備させた磁石（１０２）（既述
技術的手段の項に記載の監視点（１０９）に対応す
る。）が該ギヤ（１０１）と共に回動して一方のホール
ＩＣ（以下、最大開度検知センサ（１０３）という）の
部分を横切ると、該最大開度検知センサ（１０３）から
最大開度信号が制御回路（６）に送られ、逆に、上記磁
石（１０２）が他方のホールＩＣ（以下、最小開度検知
センサ（１０４）という）の部分を横切ると、該最小開
度検知センサ（１０４）から最小開度信号が制御回路
（６）に送られるようになっているのである。そして、
この実施例では、ギヤドモータ（１０）のギヤ（１０
１）が２７０゜だけ回転すると、弁体（２０）が最大開
度位置から最小開度位置まで移動するように設定されて
いる。即ち、図２のものでは、想像線で示す正常制御範
囲（Ｓ）が磁石（１０２）の正常動作範囲となるのであ
る。

【００１８】上記流量制御装置（２）を組込んだ図４の
給湯装置の給湯動作の実際を記載しながら、弁体（２
０）の摺動部やギヤドモータ（１０）から弁体（２０）
への動力伝達経路としての雄ネジ（２３１）やスプライ
ン（２３２）部分等にゴミの咬み込み等が生じた場合の
障害回避動作を説明する。制御回路（６）のマイコン内
には図３のフローチャートに示す内容の制御プログラム
が格納されており、図４の給湯装置の電源コンセントを
接続したとき或いは、出湯蛇口（４）を閉じたときは以
下の動作を実行する。

【００１９】電源コンセント（図示せず）を接続する
と、図面符号(70)(71)に示すように、異常発生の回数を
判定する際に使用する異常回数(K) を「０」にセットす
ると共に、流量制御装置(2）の動作時間を監視するため
のタイマー(T) を「０」にセットし、その後、流量制御
装置(2）の弁体(20)を最大開度位置に向けて開放動作さ
せ始める。即ち、ギヤドモータ(10)を開弁方向に回転さ
せ始めるのである。すると、該ギヤドモータ(10)のギヤ
(101) と弁軸(23)のスプライン(232) の結合によって該
弁軸(23)が回動せしめられると共に、該弁軸(23)の胴部
に形成した雄ネジ(231) とハウジング(26)の螺合部の作
用により、弁体(20)が開弁方向に移動せしめられる。
尚、電源接続時に弁体(20)を最大開度位置まで開放する
のは、使用者の出湯蛇口(4) の操作によって通水量の調
整を可能にする為であり、又、該弁体(20)が例えば全閉
状態に成っている場合には、使用者が出湯蛇口(4) を開
放させた際に通水路(1) の水流スイッチ(11)がＯＮ動作
せず、該水流スイッチ(11)の水流検知信号に基づいて点
火せしめられるガスバーナ(5）を点火させることができ
ないからである。

【００２０】弁体(20)の開動作が始まると図面符号(72)
(73)のステップに示すように、最大開度検知センサ(10
3) の出力を３０秒間だけ監視する。そして、該３０秒
以内に最大開度検知センサ(103) から最大開度信号が出
力されると、図面符号(75)のステップを実行し、既述し
た異常回数(K) を「０」に改めてセットすると共に、ギ
ヤドモータ(10)を止めて弁体(20)をこの位置に停止さ
せ、以後、図面符号(76)のステップに制御が移されて出
湯蛇口(4) が開放されるのを監視する。即ち、出湯蛇口
(4) が開放されて水流スイッチ(11)がＯＮ信号を出すの
を監視するのである。

【００２１】他方、上記弁体（２０）を最大開度方向に
駆動させた際に該弁体（２０）が３０秒以内に最大開度
状態にならず該時間内に最大開度検知センサ（１０３）
が監視点（１０９）としての磁石（１０２）を検知しな
い為に該最大開度センサ（１０３）から最大開度信号が
出力されない場合（ギヤモータ（１０）のトルクが消失
せずこれが動作状態に放置されていると考えられる場
合）、即ち、弁体（２０）の雄ネジ（２３１）等の部分
にゴミが咬み込んでいる場合或いはマイコンの最大開度
信号の検知ミスの発生等によって異常停止している可能
性がある場合には、図面符号（７３）のステップでタイ
マー（Ｔ）が３０秒経過したことが判断できることとな
り、図面符号（７７）のステップで異常回数（Ｋ）の値
を「１」だけ増加させた後、図面符号（７８）のステッ
プで該異常回数（Ｋ）の値が「１０」に達していないか
否かを判断する。そして、該異常回数（Ｋ）が「１０」
未満のときは、図面符号（７９）のステップにおいてギ
ヤドモータ（１０）に逆転信号を印加して弁体（２０）
を最大開度検知センサ（１０３）から最大開度信号が出
されるまで反転させる。即ち、上記雄ネジ（２３１）の
部分等にゴミが咬み込んでいる場合等異常停止している
場合には、該弁体（２０）の反転動作によってこれを除
去及び解除することを試みるのである。又、この反転開
始と同時にタイマー（Ｔ）を「０」にセットする。

【００２２】尚、この実施例では、タイマー(T) の経過
時間と比較するための「３０秒」の時間を記憶するため
のマイコン内の機能部が、既述技術的手段の項に記載の
基準時間設定器に対応すると共に、前記タイマー(T) の
経過時間とマイコン内に記憶させた「３０秒」の時間を
比較するマイコン内の機能部が既述技術的手段の項に記
載の異常信号発生装置(B) に対応する。

【００２３】次に、図面符号(80)のステップに於いて、
最大開度検知センサ(103) の出力を監視して該最大開度
検知センサ(103) から最大開度信号が出力されるのを監
視する。この実施例では上記したように弁体(20)を全閉
方向に動作させるにも関わらず最小開度信号が最小開度
検知センサ(104) から出力されるのを監視せずに、これ
とは逆の最大開度検知センサ(103) からの最大開度信号
を監視するようにしているが、その理由について更に詳
述する。

【００２４】例えば、図２の想像線で示す正常制御範囲
（Ｓ）において上記ゴミの咬み込み等が生じている場合
には、ギヤドモータ（１０）のギヤ（１０１）を逆転さ
せて弁体（２０）を全閉方向に移動させながら最小開度
検知センサ（１０４）から最小開度信号が出力されるか
否かを監視すれば良い。ところが、電源コンセントを接
続して弁体（２０）を最大開度方向に移動させた際に制
御回路（６）のマイコンがノイズ等で最大開度検知セン
サ（１０３）の最大開度信号を見落した場合には、ギヤ
（１０１）に具備させた磁石（１０２）が図２の点線で
示す異常制御範囲（Ｒ）に侵入する。そして、弁体（２
０）がハウジング（２６）の構成壁等に突き当ってこれ
以上移動し得なくなって停止してしまうこととなる。こ
の停止時に於ける磁石（１０２）の位置は図２の（Ｑ
１）（既述技術的手段の項に記載の開方向端部（ｑ
１））で示しており、この衝突点（Ｑ１）は通常最小開
度検知センサ（１０４）と最大開度検知センサ（１０
３）の間の９０度区間に設ける事を理想とするが、組付
け上、寸法の誤差等により、最小開度位置を越えた位置
であることが多い。従って、この場合、磁石（１０２）
が上記衝突点（Ｑ１）まで移動して該部分で停止してい
るときは、最小開度検知センサ（１０４）が最小開度信
号を出すまでギヤドモータ（１０）を反転させてこれを
停止させても、該ギヤ（１０１）に具備させた磁石（１
０２）が想像線で示す正常制御範囲（Ｓ）に戻っておら
ず、点線で示す異常制御範囲（Ｒ）に入ったままの状態
になっている。従って、かかる場合を考慮し、ギヤドモ
ータ（１０）を閉弁方向に反転させながら、図面符号
（８０）のステップにおいて最大開度検知センサ（１０
３）から最大開度信号が出るのを監視するのである。

【００２５】次に、図面符号（７３）のステップで３０
秒以内に最大開度検知センサ（１０３）から最大開度信
号が出力されない場合について、ギヤドモータ（１０）
に組込まれたギヤ（１０１）の磁石（１０２）が想像線
で示す正常制御範囲（Ｓ）にある場合（ゴミ咬みと考え
られる場合）と、弁体（２０）が最大開度位置を越えて
ハウジング（２６）の構成壁等に追突するまで移動した
場合（図２において磁石（１０２）が点線の異常制御範
囲（Ｒ）を通って衝突点（Ｑ１）の位置まで移動してい
る場合）に場合分けして正常状態に復帰する動作を更に
詳述する。

【００２６】［磁石（１０２）が想像線で示す正常制御
範囲（Ｓ）にある場合］ 電源コンセントを接続して弁体（２０）が最大開度位置
に向けて開動作している時にゴミが咬み込んで３０秒以
内に最大開度信号が出力されない場合、最大開度検知セ
ンサ（１０３）が最大開度信号を出すまで（図面符号
（８０）のステップ参照）ギヤドモータ（１０）を閉方
向に反転させる。すると、弁体（２０）は必ず最小開度
位置を越えて更に閉側に移動し、ハウジング（２６）の
構成壁等に突き当って停止する。この停止時の監視点
（１０９）たる磁石（１０２）の位置は図２の閉方向端
部（ｑ２）に対応する（Ｑ２）（既述技術的手段の項に
記載の閉方向端部（ｑ２）に対応する。）で示され、閉
方向への反転を開始してから３０秒以内に最大開度信号
が出されないため、異常回数（Ｋ）の値を「１」だけ増
加させた後（上記の状態では異常回数（Ｋ）は２とな
る）に図面符号（９９）（７１）のステップを実行して
最大開度信号が出るまで、弁体（２０）をさらに反転
（開弁方向へ回転）させる。そして、３０秒以内に最大
開度信号が出された場合は図面符号（７５）のステップ
に進んで弁体（２０）を停止させ、この状態では、ギヤ
（１０１）に具備させた監視点（１０９）としての磁石
（１０２）は最大開度検知センサ（１０３）に対応する
位置で停止している。そして、この状態で出湯蛇口
（４）が開放されるのを監視する（図面符号（７６）の
ステップ参照）。また開弁方向に反転させても３０秒以
内に最大開度信号が出力されない場合は、更に異常回数
（Ｋ）の値を「１」だけ増加させ（上記の状態では異常
回数（Ｋ）は３となる）、更に図面符号（７９）（８
０）のステップを実行し、最大開度信号が出るまでギヤ
ドモータ（１０）を閉方向に反転させる。以後、異常回
数（Ｋ）が「１０」になるまで繰返し、該異常回数
（Ｋ）が「１０」になると図面符号（１３１）のステッ
プを実行してエラー処理を行う。

【００２７】出湯蛇口(4) が開放せしめられて水流スイ
ッチ(11)がＯＮ信号を出すと、図面符号(82)のステップ
でガスバーナ(5）を燃焼させ、更に図面符号(83)(84)の
ステップを実行して弁体(20)を閉じる必要があるか否か
を判断する。即ち、通水路(1) に配設した湯温センサ(3
1)が検知する出湯温度を判断し、ガスバーナ(5）へのガ
ス回路(50)に挿入したガス比例弁(51)を最大開度にして
も前記湯温センサ(31)の検知する出湯温度が湯温設定器
(7）の設定温度より低い場合は、図面符号(84)のステッ
プにおいて弁体(20)の現在の開度が適正開度より大きい
と判断する。そして、図面符号(86)のステップを実行し
て弁体(20)の開度を減少させ始め、これに伴って、フィ
ードバック制御されているガス回路(50)のガス比例弁(5
1)は、その開度を調整させることとなる。そして、図面
符号(87)のステップで、湯温センサ(31)の検知温度が湯
温設定器(7）に等しくなった場合、図面符号(89)のステ
ップを実行し、ギヤドモータ(10)を停止させて弁体(20)
の開度を現在の状態に維持する。又、湯温センサ(31)の
検知温度が設定温度になる前に弁体(20)が最小開度状態
に達して最小開度検知センサ(104) から最小開度信号が
出ると、図面符号(90)→(89)と制御動作が移行し、該弁
体(20)は最小開度位置で停止せしめられる。以後、図面
符号(83)のステップに制御動作が戻され、再び弁体(20)
の開度が判断される。

【００２８】そして、図面符号(83)のステップを実行し
た際に、弁体(20)の開度が適正開度より小さいと判断し
た場合は該弁体(20)の開度を増加させる動作を行う。即
ち、熱交換器(3）への給水温が上昇したり設定温度を下
げたりして、設定温度より高温の水になると、弁体(20)
の開度が適正開度より小さいと判断し、これにより、図
面符号(85)のステップにおいて弁体(20)の開弁動作を開
始するのである。

【００２９】次に、弁体(20)の開度を増加した結果、湯
温センサ(31)が検知する出湯温度が湯温設定器(7）の設
定温度と等しくなると、図面符号(92)のステップを実行
して弁体(20)を現在の開度状態に維持する。又、上記両
温度が等しくなる前に、弁体(20)が最大開度位置に達し
て最大開度検知センサ(103) から信号が出ると、この場
合も、弁体(20)をこの最大開度状態に固定する。そし
て、制御動作は再び、図面符号(83)のステップに戻され
る。

【００３０】このように、ギヤドモータ（１０）のギヤ
（１０１）に具備させた磁石（１０２）が図２の想像線
で示す正常制御範囲内（Ｓ）にある時ににゴミ等が咬み
込むと、これを除去したうえで湯温設定器（７）で設定
した温度の温水を取り出す給湯制御を行うことができ
る。尚、電気コンセントを接続した操作初期の場合だけ
でなく更に出湯蛇口（４）を閉めて出湯を停止した後、
次回の使用に備えて弁体（２０）を全開にする場合或い
は上記給湯動作中に弁体（２０）にゴミ等が咬み込んだ
場合でも、上記と同様にしてギヤモータ（１０）を一旦
反転させることによって、咬み込んだゴミ等を除去す
る。 ［磁石（１０２）が点線で示す異常制御範囲（Ｒ）にあ
る場合］ 電源コンセントを接続した直後或いは出湯蛇口（４）を
閉じて出湯を停止した後に弁体（２０）を最大開度方向
に移動させた結果、これが最大開度位置を越えて更に開
動作した場合、即ち、ギヤドモータ（１０）のギヤ（１
０１）に具備させた磁石（１０２）が図２の点線で示す
異常制御範囲（Ｒ）を時計方向に通過して衝突点（Ｑ
１）の部位に来ている場合には、上記弁体（２０）を閉
弁方向に移動させながら最大開度検知センサ（１０３）
からの最大開度信号を検知する動作を行う。これによ
り、該異常状態は次のようにして回避できる。

【００３１】監視点（１０９）たる磁石（１０２）が開
方向端部（ｑ１）としての衝突点（Ｑ１）の部分で停止
している状態でギヤドモータ（１０）を反転（閉動作）
させながら最大開度検知センサ（１０３）からの最大開
度信号を探している際に、該最大開度検知センサ（１０
３）の部分まで磁石（１０２）が移動すると、図面符号
（８０）のステップを実行した際に前記最大開度検知セ
ンサ（１０３）から最大開度信号が出力される。そし
て、制御動作は図面符号（７５）のステップに移されて
弁体（２０）が停止せしめられる。すると、弁体（２
０）は最大開度状態に維持せしめられた状態になり、こ
の状態で既述出湯操作が行われるのを監視する為の図面
符号（７６）のステップに制御動作が移される。

【００３２】即ち、弁体(20)を最大開度方向に移動させ
た際に、該弁体(20)が動作停止せずにハウジング(26)の
構成壁等に追突するまで過剰移動した場合（衝突点(Q1)
の位置まで磁石(102) が移動してしまった場合）でも、
この異常状態を正常な状態に復帰することができるので
ある。尚、図面符号(79)(80)のステップで、ギヤドモー
タ(10)を反転動作（閉動作）させながら最大開度検知セ
ンサ(103) からの最大開度信号を探している時に、該反
転動作の開始時から３０秒以内に該最大開度検知センサ
(103) から最大開度信号が出力されないことが図面符号
(97)のステップで確認できると、図面符号(98)(99)のス
テップを実行して異常回数(K) の値を「１」だけ増加さ
せた後に該異常回数(K) の値が「１０」になっているか
否かを判断する。即ち、ギヤドモータ(10)を反転させた
ときにノイズ等で再び最大開度検知センサ(103) から最
大開度信号が出力されない場合には、この異常状態の発
生回数を計測する為に異常回数(K) の値を増加させる。
そして、該異常発生回数が「１０」未満の場合には、図
面符号(71)のステップを実行し、再びギヤドモータ(10)
を開弁方向へ正転させて３０秒の間に最大開度検知セン
サ(103) から最大開度信号が出力されるか否かを監視す
る。そして、正転動作開始から３０秒以内に最大開度検
知センサ(103) から最大開度信号が出力されない場合に
は、更に異常回数(K) の値を「１」だけ増加させた上
で、該異常回数(K) の値を判断し、これが「１０」未満
の場合には、これが「１０」になるまで上記反転動作と
正転動作を交互に繰返す。そして、該異常回数(K) の値
が「１０」に達すると、図面符号(131) のステップを実
行して湯温設定器(7）等に設けた図示しない表示装置に
エラー表示を出すと共に、給湯装置を強制停止状態に維
持する。

【００３３】尚、上記実施例では、ギヤドモータ(10)を
駆動させた後に基準時間以内で最大開度検知センサ(10
3) や最小開度検知センサ(104) からの信号が出力され
ないか否かを判断することによって、ギヤドモータ(10)
が動作状態に放置されているか否かを識別するようにし
たが、ギヤドモータ(10)に流れる電流を検知してこれが
動作状態にあるか否かを判断しても良い。すなわち、弁
体(20)等にゴミが咬み込んでいたり、衝突点(Q1)(Q2)に
当って異常停止している場合には、上記ギヤードモータ
(10)に流れる電流値が大きくなるから、該ゴミの咬み込
み等が明確に判断できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明実施例に使用する弁装置の断面図

【図２】ギヤドモータに具備させたギヤの回動範囲説明
図

【図３】本発明を適用した給湯機の動作説明図

【図４】給湯機の水回路及びガス回路の概略説明図

【図５】従来例の説明図

【符号の説明】

(2）・・・流量制御装置 (B) ・・・異常信号発生装置 (T) ・・・タイマー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24H 1/10 301

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体（２０）と、該弁体（２０）の開度
   調整用の駆動源となるモータを具備する流量制御装置に
   おいて、 前記モータに連動して回動する監視点（１０９）の回動
   域（Ｇ）に沿って配設された最大開度検知センサ（１０
   ３）及び最小開度検知センサ（１０４）を具備し、前記
   最大開度検知センサ（１０３）及び最小開度検知センサ
   （１０４）は、最大開度と最小開度との間の前記弁体
   （２０）の移動範囲に対応する前記監視点（１０９）の
   回動範囲であって３６０゜未満の角度に設定された正常
   制御範囲（Ｓ）の両端部に各別に配設され、 前記監視点（１０９）の前記回動域（Ｇ）の開方向端部
   （ｑ１）は、前記最大開度検知センサ（１０３）から更
   に開方向の延長方向に於いて３６０゜未満の位置に設定
   され、 前記監視点（１０９）の前記回動域（Ｇ）の閉方向端部
   （ｑ２）は、前記最小開度検知センサ（１０４）から更
   に閉方向の延長方向であって最大開度検知センサ（１０
   ３）より手前の位置に設定され、 前記監視点（１０９）が前記正常制御範囲（Ｓ）全体を
   回動するのに要する時間と、前記監視点（１０９）が前
   記閉方向端部（ｑ２）から開回動して前記最大開度検知
   センサ（１０３）位置まで回動するのに要する時間と、
   更に前記監視点（１０９）が前記開方向端部（ｑ１）か
   ら閉回動して最大開度検知センサ（１０３）位置まで回
   動するのに要する時間の、いずれの時間よりも長い基準
   時間を設定する基準時間設定器と、 前記モータの回転が開始した時点から該モータのトルク
   が消失してこれが停止するまでの制御時間を測定するタ
   イマー（Ｔ）と、 前記タイマー（Ｔ）が計測する制御所要時間と前記基準
   時間設定器に設定された基準時間を比較して前者の制御
   所要時間が後者の基準時間以上になったときに異常信号
   を出す異常信号発生装置（Ｂ）とを具備し、 前記異常信号発生装置（Ｂ）から異常信号が出力された
   ときは、前記監視点（１０９）が最大開度検知センサ
   （１０３）で検知されるまでモータを反転させる、流量
   制御装置。