JP2917109B2

JP2917109B2 - 電動弁式湯沸器

Info

Publication number: JP2917109B2
Application number: JP7241741A
Authority: JP
Inventors: 厚史安藤; 力柘植
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1999-07-12
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: JPH0989385A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電動弁装置、特
に、弁駆動用のモータによって回転駆動されるカムと連
動するカムスイッチによって前記モータを制御するよう
にした電動弁装置を内蔵し、水回路に於ける水の流れの
有無を水流スイッチ（接点機構部と、水流により前記接
点機構部を駆動する駆動機構部との組み合わせ）によっ
て検知し、これの検知出力によって燃焼制御等を行う湯
沸器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電動操作式の小型湯沸器では、水回路開
閉用に電動弁が使用され、この電動弁は、電池駆動され
る小型モータが減速機を介して伝動し、操作部に設けた
操作スイッチからの信号によって開閉駆動されると共
に、前記開閉状態でモータを停止させるために、前記減
速機の出力軸に取付けたカムとこれに連動するカムスイ
ッチを設けている。そして、前記出力軸と一体回動する
カムが弁体の開弁状態又は閉弁状態に一致したときの前
記カムスイッチの出力により、前記モータを停止するよ
うにしている。

【０００３】操作部に設けた操作スイッチによって前記
モータが始動され、電動弁の弁体が開閉される。これに
より、湯沸器に給水され、又は、前記給水が停止され
る。また、前記水回路には前記給水が開始されたことを
検知する為の水流スイッチが設けられており、これの水
流検知出力によって、ガス回路に設け且点火装置、燃焼
量調節装置等からなる燃焼制御装置の制御動作が開始さ
れることとなっている。そして、上記電動弁の弁体が閉
弁されると水回路への給水が停止されるから、水流スイ
ッチからは水流検知出力がでなくなって、これに応答し
て燃焼制御動作が停止される。

【０００４】ところが、水流スイッチが故障の場合、特
に、水回路への給水が行われていないにも関わらず、水
流スイッチが水流検知信号を出力すると、前記燃焼制御
装置が、異常な動作を実行することがある。この為、従
来から、電動弁が開弁していない状態で水流スイッチが
水流検知状態にある場合には、前記水流スイッチの異常
（接点機構部又は駆動機構部の異常）と判断して、燃焼
制御動作を実行させないようにしたものがある。ところ
が、この従来のものでは、前記異常時に、燃焼制御動作
を実行させないだけであるから、例えば、前記部分に於
けるゴミ咬み等の軽微な異常の場合でも湯沸器が使用で
きない（前記異常が解消されない）という不都合があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、『操作スイッチの操作によ
って水回路に挿入した電動弁を開閉駆動させる電動弁制
御装置と、前記水回路に挿入した水流スイッチの水流検
知信号が入力されるとこれに応答して燃焼装置の制御動
作を実行させる燃焼制御装置と、始動操作後前記電動弁
が開弁状態にない時に水流スイッチが水流検知状態にあ
る場合には異常検知出力を出す異常検知手段と、前記異
常検知手段からの異常検知出力に応答して前記燃焼制御
装置による制御動作への移行を止める安全装置とを具備
する電動弁式湯沸器』において、水流スイッチに異常が
ある場合で、その異常が水流スイッチに於ける軽微なゴ
ミ咬み等の場合には、これを解消できるようにすること
をその課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に採用された請求項１の発明の解決手段は『前記安全装
置には、前記異常検知手段からの出力に応答して前記電
動弁を開閉駆動させる為の駆動信号を出力する制御手段
を備える』ことである。この解決手段を採用したもので
は、操作スイッチによって始動操作されたときは、未
だ、電動弁は開弁していないが、この状態で、水流スイ
ッチが水流検知状態にあると、異常検知手段からの出力
に応答して安全装置が作動し、燃焼制御装置による燃焼
制御動作への移行は阻止され、同時に、この安全装置に
含まれる前記制御手段の制御動作により電動弁が一旦開
閉駆動されるて電動弁は閉弁状態で停止する。

【０００７】前記電動弁の開閉により一時的に水流が発
生し、前記水流スイッチには、これを水流検知状態と水
流非検知状態との間で切り替わる動作を行うべき外力が
作用する。請求項２の発明は、前記制御手段として、
『電動弁の開閉動作終了後に器具の運転を停止させる手
段を含む』ことである。このものでは、水回路への給水
が停止された状態となると同時に器具の運転自体も停止
される。

【０００８】上記請求項１又は２の発明において、請求
項３のように、『前記電動弁は、モータＭを一方に回転
することによって弁体が開閉される構成である』とした
ものでは、モータＭは逆転する必要がないから、モータ
Ｍとして簡単な構成のものが使用できる。請求項４の発
明のように『前記制御手段は、電動弁の開閉動作終了
後、器具の運転を停止して始動操作を待機した初期状態
に戻す手段を含む』ものでは、異常検知後、安全装置に
よって器具の運転が停止された後は、自動的に再始動可
能な状態に復帰するから、異常が回復している場合の湯
沸器の使用再開の為の特別な操作が不要となる。

【０００９】

【発明の効果】請求項１の発明は、水流スイッチが異常
の場合に電動弁を一旦開閉した後停止するから、一時的
に水流が生じ、当該異常がゴミ咬み等の軽微な異常の場
合には、前記異常が解消されて正常に復元される利点が
ある。従って、再度運転を開始したときには各部が正常
に動作する利点がある。

【００１０】請求項２の発明よれば、電動弁を閉弁状態
に停止すると共に、器具の運転を停止するから、水流ス
イッチが異常のままで制御動作が実行される不都合が解
消される。請求項３の発明によれば、前記効果に加え
て、モータＭとして簡単な構成のものが使用できる。

【００１１】請求項４の発明によれば、水流スイッチの
異常が回復している時に使用再開の為の特別な操作が不
要であり、使い易い。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、上記した本発明の実施例を
図面に従って詳述する。この例は、小型湯沸器に上記発
明を実施したものであり、図２に示すように、マイコン
式の制御装置(C) によって各部を制御すると共に、制御
動作、及び、モータＭ等の出力装置の電源としては、乾
電池BTが採用されている。

【００１３】この湯沸器は元止め式であり、前記制御装
置(C) に操作信号が入力される操作スイッチ(10)の操作
により、水回路に挿入した水弁(20)が開弁されて、ガス
バーナＢが燃焼状態となって給湯され、この給湯動作中
に前記操作スイッチ(10)が操作されると、前記水弁(20)
が閉弁されて水回路が遮断されると共にガスバーナＢが
消火されて給湯動作が停止される。

【００１４】前記水弁(20)は、図３に示すように、モー
タＭによって開閉駆動される電動弁で、前記モータＭと
伝動させた減速機Ｇの出力軸Ｊに取付けた第２カム(21)
と、これに連動する開閉レバー(23)との組み合わせによ
って弁体が開閉駆動されるようになっている。このた
め、前記開閉レバー(23)の入力端に設けたカムフォロア
(24)が前記第２カム(21)の外周面に対して半径方向に対
接する。そして、前記開閉レバー(23)は、バネ(25)によ
り前記カムフォロア(24)が第２カム(21)側に圧接される
ように付勢されている。前記開閉レバー(23)の出力端(2
6)には前記水弁(20)の弁軸(22)が連結されている。前記
水弁(20)は前記弁軸(22)が引き出されると開弁状態にな
り、逆に押し込まれて出力端(26)による開弁力が消失す
ると、閉弁状態になる形式であり、同図の状態では、バ
ネ(25)の付勢力により、第２カム(21)及び開閉レバー(2
3)が初期状態にあり、水弁(20)も閉弁状態にある。

【００１５】前記出力軸Ｊには第１カム(11)が前記第２
カム(21)と一定の間隔を空けて同軸に取りつけられてい
る。この第１カム(11)は、前記第２カム(21)によって開
閉駆動される水弁(20)の開閉状態に基づいて凹部の位置
及び形状が決定された円板状のカムである。前記第１カ
ム(11)及び第２カム(21)は一体的に回転駆動されると共
に、同図の矢印で示す方向（同図の反時計方向）に回転
駆動されるようになっている。

【００１６】前記第１カム(11)は全体として円板状であ
り、その一部には一定範囲にわたって凹部(111) が形成
されており、前記回転方向における前方の境界部(112)
と後方の境界部(113) との挟角は約１２０度程度に設定
されている。そして、カムスイッチ(13)のアクチェータ
(14)が前記境界部(112) を越えて凹部(111) に嵌り込ん
だときが、水弁(20)が閉弁状態から開弁状態になったと
きであり、前記アクチェータ(14)が前記境界部(113) を
乗り越えたときが開弁状態から閉弁状態になったときで
ある。

【００１７】上記構成の水弁(20)が、図２のように、水
回路における熱交換器の上流側の回路の上流端に設けら
れ、その下流側には水圧応動ガス弁(31)のガバナ(37)が
挿入され、その下流側で熱交換器(36)との間に水量調節
弁(34)が挿入されている。また、前記熱交換器(36)を加
熱するためのガスバーナＢへのガス回路の上流端には、
これを開閉するためのガス弁(30)が挿入され、その下流
側に前記水圧応動ガス弁(31)の出力弁(40)が挿入されて
いる。そして、この出力弁(40)と前記ガスバーナＢとの
間にガスガバナ(41)とガス量調節弁(33)が挿入されてい
る。

【００１８】前記水圧応動ガス弁(31)には、水回路の水
流の有無を検知する水流スイッチ(32)が付設され、さら
に、ガスバーナＢの炎孔部には点火状態を検知するため
のフレームロッド(38)が設けられると共に、燃焼面の失
火を検知するための熱電対(42)が設けられている。水回
路における前記熱交換器(36)の出口側には、可撓性のあ
る配管端末部(39)の先端にシャワーヘッド(35)が設けら
れ、このシャワーヘッド(35)には上記操作スイッチ(10)
とは別に前記制御装置(C) に操作信号を出力する手元ス
イッチ(100) が設けられている。

【００１９】この実施の形態では、操作スイッチ(10)又
は前記手元スイッチ(100) の操作に基づいて始動信号が
入力されると制御装置(C) の制御動作により、各動作が
実行される。水弁(20)（電動弁）の後述の開閉動作に先
立って、先ず、カムスイッチ(13)のＯＮ−ＯＦＦがチェ
ックされる。始動直後は、水弁(20)は閉弁状態にあり、
前記カムスイッチ(13)がＯＦＦである。このときカムス
イッチ(13)がＯＮ（水弁(20)が開の状態に相当する）と
なっていれば、前記カムスイッチ(13)が異常と判断され
る。（ステップS501）カムスイッチ(13)がＯＦＦであれば、水流スイッチ(32)
の出力が検知され、水流スイッチ(22)の出力がＯＦＦで
あれば前記水流スイッチ(32)に於ける水圧応動ガス弁(3
1)との連動機構部が正常と判断されて、モータＭを作動
させて水弁(20)を開弁させる為の動作を実行させ、逆
に、水流スイッチ(32)の出力がＯＮであれば、この水流
スイッチ(32)が異常と判断される。（ステップS502）水流スイッチが異常でＯＮとなっている場合には、湯沸
器を燃焼状態とすることなく、モータＭを作動させて水
弁(20)を１回開閉する。このため、この例では、ステッ
プS506によりカムスイッチ(13)がＯＮ（水弁(20)が開の
状態）からＯＦＦ（水弁(20)が閉の状態）に変化したか
否かを判断し、ＯＮからＯＦＦに変化したことが検知さ
れるとステップS507により４６ミリ秒経過するまで前記
モータＭを駆動させた後停止する。（ステップS508）モータＭの前記動作により後述の出力軸(J) が１回転さ
れて、水弁(20)が一旦開弁された後閉弁されることとな
る。その後、機器の運転が停止された待機状態となる。
なお、前記４６ミリ秒の動作時間は水弁(20)が閉弁した
直後からの遅延動作時間である。前記遅延動作終了後に
は水弁(20)は前記初期状態に復帰する構成である。

【００２０】このように水流スイッチ(32)が異常の場合
には、モータＭを１回転させることにより水弁(20)は一
旦開閉されるから、一時的に水が流れ、水流スイッチ(3
2)には接点状態が切り替わるべき外力が作用する。これ
によりゴミ咬み等の異常の場合にこの異常が解消され
る。なお、操作スイッチ(10)がＯＮされる前の前記初期
状態では、各部が停止しており、第１カム(11)、第２カ
ム(21)、は図３の状態にある。

【００２１】この状態で手元スイッチ(100) 又は操作ス
イッチ(10)をＯＮにすると、カムスイッチ(13)及び水流
スイッチ(32)に異常がないときには、モータＭの作動に
より出力軸Ｊが回転して水弁(20)が開弁される。この開
弁動作の際、第１カム(11)、第２カム(21)に対してカム
スイッチ(13)のアクチェータ(14)、及び、水弁(20)を駆
動するための開閉レバー(23)のカムフォロア(24)が、図
４の状態からアクチェータ(14)が境界部(112) を越え
て凹部(111) に侵入した同図のの状態となる。これに
より、前記カムスイッチ(13)はＯＦＦからＯＮになっ
て、このときには、水弁(20)が開弁状態となっている。
このことがステップS503によって検知され、モータＭが
ＯＦＦとなる。なお、この場合、カムスイッチ(13)がモ
ータＭの運転開始後５秒間経過してもＯＮとならない場
合には、ステップS504により異常と判断されてモータＭ
が停止される。

【００２２】前記したように、水弁(20)が開弁される
と、ステップS512により運転制御状態となり、水回路に
給水されるから水圧応動ガス弁(31)の作動により出力弁
(40)が開弁されると共に、水流スイッチ(32)の作動によ
りガス弁(30)が開放され、このとき点火装置（図示せ
ず）の動作によりガスバーナＢに点火されて、熱交換器
(36)により水回路の水が熱交換されてシャワーヘッド(3
5)から温水が吐出される。前記ＯＮ信号は、前記弁体が
開弁状態になったときであり、このときは、凹部(111)
にアクチェータ(14)が嵌り込んだ状態にあるから、この
作動後の接点の状態が安定している。

【００２３】温水の吐出を停止するには、再度、操作ス
イッチ(10)又は手元スイッチ(100)を操作する。この操
作が実行されたことがステップS505によって検知され、
前記操作により、モータＭがＯＮとなって始動し、この
後、カムスイッチ(13)がＯＮからＯＦＦに変化したか否
かが先ず検知され（ステップS506）、カムスイッチ(13)
がＯＦＦになると、この時点から４６ミリ秒経過後にモ
ータＭが停止され（ステップS508）、各部が待機状態に
セットされる。

【００２４】なお、何らかの異常により前記ステップS5
03又はS506において５秒経過してもカムスイッチ(13)が
ＯＦＦにならない場合には、前記５秒経過後に一旦モー
タＭがＯＦＦとなり、その後３０分が経過すると（ステ
ップS510）、Ｉ＝Ｉ＋１（リトライの回数を計数）とし
た後、再度モータＭをＯＮとする信号が出力されると共
に、前記ステップS506が実行されて、カムスイッチ(13)
がＯＮからＯＦＦになるか否かが再チェックされる。

【００２５】これでも、カムスイッチ(13)からの信号が
ＯＮからＯＦＦに変化しないときには、再度上記一連の
動作（ステップS509、S510、S506、S507、S508）が実行
される。ステップS513により、Ｉ＝３（リトライの回数
２回）と判定されると、モータＭが再度ＯＮにされ水流
スイッチ(32)がＯＦＦ状態、つまり、水回路の水流が停
止する状態で、モータＭが停止されて各部が待機状態に
セットされる。

【００２６】以上の制御動作を実行するものでは、水回
路を遮断するために水弁(20)を開弁すると、第１カム(1
1)との関係によりカムスイッチ(13)が閉弁を検知した
後、つまり、アクチェータ(14)が図４−のように境界
部(113) に乗り上げた後、モータＭが更に４６ミリ秒だ
け図４の矢印方向に回動されるから、アクチェータ(14)
が凹部(111) から完全に脱出した状態でモータＭ、カム
スイッチ(13)、及び、アクチェータ(14)が初期状態に復
帰することと成り、閉弁状態におけるカムスイッチ(13)
の接点が安定する。

【００２７】上記した例では、水流スイッチ(32)は接点
機構部が水圧応動ガス弁(31)の機構部と連動する関係で
前記水圧応動ガス弁に付設されているが、この水流スイ
ッチ(32)はその駆動機構部が水回路に直接挿入される構
成であってもよい。また、上記の例では、カム機構によ
り揺動される開閉レバー(23)によって水弁(20)を開閉す
る構成としたが、ネジ機構等の他の機構によって水弁(2
0)を開閉する構成を採用しても良い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の原理説明図

【図２】本発明の実施の形態の全体の概略説明図

【図３】水弁(20)の駆動機構、カム機構及びカムスイッ
チ(13)の説明図

【図４】カム機構とカムスイッチ(13)の動作説明図

【図５】制御装置(C) のフローチャートの一部を示す図

【図６】制御装置(C) のフローチャートの他の一部を示
す図

【符号の説明】

(20)・・・水弁 (13)・・・カムスイッチ (10)・・・操作スイッチ (11)・・・第１カム (21)・・・第２カム (32)・・・水流スイッチ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F24H 9/20 F24H 1/10 301 F24H 1/10 303

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】操作スイッチの操作によって水回路に挿
入した電動弁を開閉駆動させる電動弁制御装置と、前記
水回路に挿入した水流スイッチの水流検知信号が入力さ
れるとこれに応答して燃焼装置の制御動作を実行させる
燃焼制御装置と、始動操作後前記電動弁が開弁状態にな
い時に水流スイッチが水流検知状態にある場合には異常
検知出力を出す異常検知手段と、前記異常検知手段から
の異常検知出力に応答して前記燃焼制御装置による制御
動作への移行を止める安全装置とを具備する電動弁式湯
沸器において、前記安全装置には、前記異常検知手段か
らの出力に応答して前記電動弁を開閉駆動させる為の駆
動信号を出力する制御手段を備える電動弁式湯沸器。
【請求項２】前記制御手段は、電動弁の開閉動作終了
後に器具の運転を停止させる手段を含む請求項１に記載
の電動弁式湯沸器。
【請求項３】前記電動弁は、モータＭを一方に回転す
ることによって開閉される構成である請求項１又は２に
記載の電動弁式湯沸器。
【請求項４】前記制御手段は、電動弁の開閉動作終了
後、器具の運転を停止して始動操作を待機した初期状態
に戻す手段を含む請求項１から３までの何れかに記載の
電動弁式湯沸器。