JP3339245B2 - Motor control device - Google Patents

Motor control device

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JP3339245B2
JP3339245B2 JP06367895A JP6367895A JP3339245B2 JP 3339245 B2 JP3339245 B2 JP 3339245B2 JP 06367895 A JP06367895 A JP 06367895A JP 6367895 A JP6367895 A JP 6367895A JP 3339245 B2 JP3339245 B2 JP 3339245B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本願発明は、交流電力を整流およ
び平滑して得られる直流電力をスイッチングしてモータ
に駆動電力として供給することによりモータを回転させ
る、いわゆるPWM方式のモータ制御装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a so-called PWM type motor control device for rotating a motor by switching DC power obtained by rectifying and smoothing AC power and supplying the switching power to the motor as driving power.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のモータ制御装置として、例えば特
開平5−164323号公報に記載されているように、
ファンモータの電流が所定値に達したときに、警報ラン
プを点滅させたり燃焼を禁止したりするように構成され
たものがあった。
2. Description of the Related Art As a conventional motor control device, for example, as described in JP-A-5-164323,
In some cases, when the fan motor current reaches a predetermined value, an alarm lamp blinks or combustion is prohibited.

【0003】また従来のモータ制御装置として、例えば
特開平4−36508号公報に記載されているように、
送風流路に風速センサなどを設置し、この風速センサな
どからの検知信号に応じてファンモータの回転数を制御
するように構成されたものもあった。
As a conventional motor control device, for example, as described in JP-A-4-36508,
There has been a configuration in which a wind speed sensor or the like is installed in a blowing passage and the number of revolutions of the fan motor is controlled in accordance with a detection signal from the wind speed sensor or the like.

【0004】またこのようなファンモータを制御する従
来のモータ制御装置では、可変電圧スイッチッグ電源を
用いることが多かった。
A conventional motor controller for controlling such a fan motor often uses a variable voltage switching power supply.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ファンモータの電流が
所定値に達したときに、警報ランプを点滅させたり燃焼
を禁止したりするように構成された、従来のモータ制御
装置では、風圧スイッチを設けずに吸排気不良を検出で
きるものの、送風流路の流路抵抗に応じた適切な送風量
を維持することができず、最適燃焼を確保できないとい
う課題があった。すなわち、送風流路の流路抵抗は、経
年変化、逆風、流路長、吸排気の差圧、流路の曲がり具
合、吸気フィルターの目詰まりなどの各種の要因により
変化し、ファンモータの回転数を一定に制御しても、送
風流路の流路抵抗の変化により送風量が変化することか
ら、送風流路の流路抵抗に応じた適切なモータ回転数を
維持できなければ、空燃比が悪化し、消炎、不完全燃
焼、火移り不良などの燃焼不良が生じるのである。
In a conventional motor control device which is configured to blink an alarm lamp or inhibit combustion when the fan motor current reaches a predetermined value, a wind pressure switch is provided. Although the intake / exhaust failure can be detected without the provision, the appropriate amount of air cannot be maintained in accordance with the flow path resistance of the air flow path, and there has been a problem that optimum combustion cannot be secured. That is, the flow path resistance of the air flow path changes due to various factors such as aging, headwind, flow path length, pressure difference between intake and exhaust, bending of the flow path, clogging of the intake filter, and rotation of the fan motor. Even if the number is controlled to be constant, the air flow rate changes due to the change in the flow path resistance of the air flow path, so if the appropriate motor rotation speed cannot be maintained in accordance with the flow path resistance of the air flow path, the air-fuel ratio Worsens, resulting in poor combustion such as extinction, incomplete combustion, and poor fire.

【0006】また、送風流路に風速センサなどを設置
し、この風速センサなどからの検知信号に応じてファン
モータの回転数を制御するように構成された、従来のモ
ータ制御装置では、所定の送風量を維持できるものの、
送風流路に風速センサなどを設置することから、風速セ
ンサなどが送風流路の流路抵抗の増大を招くと共に、風
速センサなどが製造コストを増大させるという課題があ
った。
Further, in a conventional motor control device in which a wind speed sensor or the like is installed in a blowing passage and the number of revolutions of a fan motor is controlled in accordance with a detection signal from the wind speed sensor or the like, Although the air volume can be maintained,
Since a wind speed sensor or the like is installed in the air flow passage, there is a problem that the wind speed sensor or the like causes an increase in flow resistance of the air flow passage and the wind speed sensor or the like increases manufacturing cost.

【0007】また、可変電圧スイッチング電源を用いた
場合、可変電圧スイッチング電源は高価であり、しかも
大型かつ大重量であって、装置全体の低コスト化および
軽量コンパクト化の妨げとなっていた。
Further, when a variable voltage switching power supply is used, the variable voltage switching power supply is expensive, large and heavy, and hinders reduction in the cost and weight of the entire apparatus.

【0008】この問題を解決するために、交流電力を整
流および平滑して得られる直流電力をスイッチングして
モータに駆動電力として供給することによりモータを回
転させる、いわゆるPWM方式のモータ駆動ICを用い
ることが考えられる。
In order to solve this problem, a so-called PWM type motor drive IC is used, in which the DC power obtained by rectifying and smoothing the AC power is switched and supplied as drive power to the motor to rotate the motor. It is possible.

【0009】しかしこの場合、交流電力を整流および平
滑して得られる直流電力をモータ駆動ICに供給するの
で、交流電力として一般に用いられる商用電源の電圧変
動が大きく、そのため、モータ駆動ICに流入する電流
を検出しても、モータに流れる電流を正確に知ることが
できず、この結果、モータをファンモータとして用いた
場合、ファンが設置された送風流路の流路抵抗を正確に
演算することができない。
However, in this case, since DC power obtained by rectifying and smoothing AC power is supplied to the motor drive IC, the voltage of a commercial power supply generally used as AC power greatly fluctuates, and therefore flows into the motor drive IC. Even if the current is detected, the current flowing through the motor cannot be accurately known. As a result, when the motor is used as a fan motor, it is necessary to accurately calculate the flow path resistance of the air flow path in which the fan is installed. Can not.

【0010】すなわち、モータの回転数と、モータを流
れる電流と、送風流路の流路抵抗とは相互に一定の関係
があるので、モータの回転数とモータを流れる電流とを
検出すれば、流路抵抗を演算できるのであるが、PWM
方式では、モータの回転数と流路抵抗とが変化しなくて
も、交流電圧の変動によりモータ駆動ICに流入する電
流が変化してしまい、モータ駆動ICに流入する電流を
検出しても、流路抵抗を演算できないのである。
That is, since the rotational speed of the motor, the current flowing through the motor, and the flow resistance of the blower flow path have a fixed relationship to each other, if the rotational speed of the motor and the current flowing through the motor are detected, The flow path resistance can be calculated.
In the method, even if the rotation speed of the motor and the flow path resistance do not change, the current flowing into the motor driving IC changes due to the fluctuation of the AC voltage, and even if the current flowing into the motor driving IC is detected, The flow path resistance cannot be calculated.

【0011】本願発明は上記の点に鑑みて提案されたも
ので、電源を低コスト化および軽量コンパクト化でき、
しかも正確にモータを流れる電流を把握でき、したがっ
て流路抵抗を正確に判別可能なモータ制御装置を提供す
ることを、その目的としている。さらに本願発明は、風
速センサなどの風量検知手段を送風流路に設置すること
なく、送風流路の流路抵抗に応じた適切なモータ回転数
を常に維持できるモータ制御装置を提供することを、そ
の目的としている。
[0011] The present invention has been proposed in view of the above points, and can reduce the cost and weight of a power supply,
Further, it is an object of the present invention to provide a motor control device capable of accurately grasping a current flowing through a motor and thus accurately determining a flow path resistance. Further, the present invention provides a motor control device that can always maintain an appropriate motor rotation speed according to the flow path resistance of the air flow path without installing an air volume detection unit such as a wind speed sensor in the air flow path. That is the purpose.

【0012】[0012]

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願発明では、次の技術的手段を講じている。
Means for Solving the Problems To solve the above problems, the present invention takes the following technical means.

【0013】すなわち、本願の請求項1に記載した発明
は、燃焼器の送風流路に配置された送風用のファンを回
転させるファンモータに電源を供給してファンを回転さ
せるモータ制御装置において、交流電力を整流および平
滑して直流電力を出力する整流平滑手段と、PWM可変
速回路を有し、このPWM可変速回路で生成される制御
パルスに基づいて前記整流平滑手段からの直流電力をス
イッチングして前記ファンモータに駆動電力として供給
する電力制御手段と、前記ファンモータの回転数を検出
する回転数検出手段と、前記整流平滑手段の出力電流を
検出する電流検出手段と、回転数指令信号と前記回転数
検出手段により検出された回転数とに基づいて、前記フ
ァンモータの回転数が指令回転数になるように前記制御
パルスのデューティー比を制御するデューティー比制御
手段と、前記ファンモータを流れる電流を演算する電流
演算手段と、前記電流演算手段により算出された電流と
前記回転数検出手段により検出された回転数とに基づい
て前記送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段
とを備え、前記電流演算手段は、前記電流検出手段によ
り検出された出力電流と前記デューティー比制御手段に
より制御されたデューティー比に関する情報とに基づい
て前記電流検出手段で検出された出力電流をPAM方式
における出力電流に変換することにより、前記ファンモ
ータを流れる電流を演算することを特徴としている。
That is, according to the invention described in claim 1 of the present application, the blower fan arranged in the blower passage of the combustor is turned on.
Supply power to the fan motor to be
Rectify and flatten AC power
Rectifying and smoothing means for smoothing and outputting DC power, and PWM variable
Control circuit having a speed circuit and generated by the PWM variable speed circuit
The DC power from the rectifying and smoothing means is switched based on the pulse.
Switched and supplied as drive power to the fan motor
Power control means for detecting the number of revolutions of the fan motor
And the output current of the rectifying and smoothing means.
Current detecting means for detecting, a rotation speed command signal and the rotation speed
Based on the rotation speed detected by the detection means,
The control is performed so that the rotation speed of the fan motor becomes the command rotation speed.
Duty ratio control to control pulse duty ratio
Means for calculating the current flowing through the fan motor
Calculating means, and the current calculated by the current calculating means
Based on the rotation speed detected by the rotation speed detection means.
Flow path resistance determining means for determining the flow path resistance of the blower flow path
Wherein the current calculation means is provided by the current detection means.
Output current and the duty ratio control means.
Based on more controlled duty ratio information
Output current detected by the current detection means
By converting the output current to
It is characterized by calculating the current flowing through the data .

【0014】また、本願の請求項2に記載した発明は、
燃焼器の送風流路に配置された送風用のファンを回転さ
せるファンモータに電源を供給してファンを回転させる
モータ制御装置において、交流電力を整流および平滑し
て直流電力を出力する整流平滑手段と、PWM可変速回
路を有し、このPWM可変速回路で生成される制御パル
スに基づいて前記整流平滑手段からの直流電力をスイッ
チングして前記ファンモータに駆動電力として供給する
電力制御手段と、前記ファンモータの回転数を検出する
回転数検出手段と、前記整流平滑手段の出力電流を検出
する電流検出手段と、回転数指令信号と前記回転数検出
手段により検出された回転数とに基づいて、前記ファン
モータの回転数が指令回転数になるように前記制御パル
スのデューティー比を制御するデューティー比制御手段
と、前記ファンモータを流れる電流を演算する電流演算
手段と、前記燃焼器の燃焼量に基づいて最適送風量を判
別する最適送風量判別手段と、前記電流演算手段により
算出された電流と前記回転数検出手段により検出された
回転数とに基づいて前記送風流路の流路抵抗を判別する
流路抵抗判別手段と、前記最適送風量判別手段により判
別された最適送風量と前記流路抵抗判別手段により判別
された流路抵抗とに基づいて前記ファンモータの最適回
転数を判別し、前記ファンモータの回転数が最適回転数
となるように前記デューティー比制御手段に前記回転数
指令信号を供給する最適回転数判別手段とを備え、前記
電流演算手段は、前記電流検出手段により検出された出
力電流と前記デューティー比制御手段により制御された
デューティー比に関する情報とに基づいて前記電流検出
手段で検出された出力電流をPAM方式における出力電
流に変換することにより、前記ファンモータを流れる電
流を演算することを特徴としている。
The invention described in claim 2 of the present application is
Rotate the fan for ventilation located in the ventilation passage of the combustor.
Supply power to the fan motor to rotate the fan
In the motor control device, the AC power is rectified and smoothed.
Rectifying / smoothing means for outputting DC power by means of
Control pulse generated by the PWM variable speed circuit.
The DC power from the rectifying and smoothing means is switched based on the
And supply it as drive power to the fan motor
Power control means for detecting the number of revolutions of the fan motor
Rotational speed detecting means and output current of the rectifying and smoothing means are detected.
Current detection means for detecting the rotation speed command signal and the rotation speed detection
The fan based on the rotational speed detected by the means.
The control pulse is controlled so that the motor speed becomes the command speed.
Ratio control means for controlling the duty ratio of the motor
And a current calculation for calculating a current flowing through the fan motor
Means and an optimum air flow rate based on the combustion rate of the combustor.
Separate optimal air flow rate determining means and the current calculating means
Calculated current and detected by the rotation speed detecting means
Determining the flow path resistance of the air flow path based on the rotation speed
The determination is made by the flow path resistance determining means and the optimal air flow rate determining means.
Discriminated by the separated optimal air flow and the flow path resistance discriminating means
The optimum rotation of the fan motor based on the
The number of revolutions is determined, and the number of revolutions of the fan motor
So that the duty ratio control means
An optimum rotational speed determining means for supplying a command signal,
The current calculation means outputs the current detected by the current detection means.
Controlled by the force current and the duty ratio control means.
Detecting the current based on information on a duty ratio.
Output current in the PAM system
The current flowing through the fan motor
It is characterized by calculating the flow .

【0015】また、本願の請求項3に記載した発明は、
デューティー比制御手段は、電力制御手段に供給する制
御電圧を調整することにより制御パルスのデューティー
比を制御し、電流演算手段は、制御電圧をVs、前記フ
ァンモータが回転する最小の制御電圧をVl、定数を
k、電流検出手段により検出された出力電流をIoとし
たときに、前記ファンモータを流れる電流Iを上記数式
1に基づいて演算する構成としたことを特徴としてい
る。
Further, the invention described in claim 3 of the present application is
Duty ratio control means controls the duty ratio of the control pulse by adjusting the control voltage supplied to the power control unit, the current calculation means, a control voltage Vs, the full
The minimum control voltage § down motor rotates Vl, the constant k, when the Io the detected output current by the current detecting means, constituting a current I flowing through the fan motor computed based on the equation 1 It is characterized by having.

【0016】[0016]

【作用】上記請求項1に記載した発明によれば、整流平
滑手段が、交流電力を整流および平滑して直流電力を出
する。この直流電力は、電力制御手段で、PWM可変
速回路で生成される制御パルスに基づいてスイッチング
されてファンモータに駆動電力として供給される。この
駆動電力によりファンモータが回転すると、その回転数
が回転数検出手段で検出される。電流検出手段で整流平
滑手段からの出力電流が検出され、この出力電流とデュ
ーティー比制御手段で制御された制御パルスのデューテ
ィー比に関する情報とに基づいて当該出力電流をPAM
方式における出力電流に変換することにより、電流演算
手段でファンモータに流れる電流が算出される。さらに
回転数検出手段で検出されたファンモータの回転数と電
流演算手段で算出されたファンモータの駆動電流とに基
づいてファンが配置された燃焼器の送風流路の流路抵抗
が判別される。デューティー比制御手段は、回転数指令
信号と回転数検出手段で検出されたファンモータの回転
数とに基づいて、当該ファンモータの回転数が指令回転
数になるように制御パルスのデューティー比を制御す
る。これにより送風流路の流路抵抗を正確に判別でき
る。
According to the first aspect of the present invention, the rectifying and smoothing means rectifies and smoothes AC power and outputs DC power . This DC power is PWM controlled by a power control means.
Switching based on control pulse generated by speed circuit
Then, it is supplied as drive power to the fan motor. this
When the fan motor rotates due to the driving power, the rotation speed
Is detected by the rotation speed detecting means. Rectified flat with current detection means
The output current from the sliding means is detected, and this output current and
Of the control pulse controlled by the duty ratio control means
The output current based on the information about the
Current calculation by converting to the output current in the method
The current flowing through the fan motor is calculated by the means. further
The number of rotations and power of the fan motor detected by the rotation speed
The fan motor drive current calculated by the flow calculation means.
Flow resistance of the ventilation channel of a combustor with a fan
Is determined. The duty ratio control means outputs a rotational speed command.
The rotation of the fan motor detected by the signal and the rotation speed detection means
And the number of rotations of the fan motor
Control duty ratio of the control pulse
You. This makes it possible to accurately determine the flow path resistance of the air flow path.
You.

【0017】上記請求項2に記載した発明によれば、整
流平滑手段が、交流電力を整流および平滑して直流電力
を出力する。この直流電力は、電力制御手段で、PWM
可変速回路で生成される制御パルスに基づいてスイッチ
ングされてファンモータに駆動電力として供給される。
この駆動電力によりファンモータが回転すると、その回
転数が回転数検出手段で検出される。電流検出手段で整
流平滑手段からの出力電流が検出され、この出力電流と
デューティー比制御手段で制御された制御パルスのデュ
ーティー比に関する情報とに基づいて当該出力電流をP
AM方式における出力電流に変換することにより、電流
演算手段でファンモータに流れる電流が算出される。さ
らに回転数検出手段で検出されたファインモータの回転
数と電流演算手段で算出されたファンモータの駆動電流
とに基づいてファンが配置された燃焼器の送風流路の流
路抵抗が判別され、この流路抵抗と最適送風量判別手段
で判別された最適送風量とに基づいてファンモータの最
適回転数が判別される。デ ューティー比制御手段は、最
適送風量と回転数検出手段で検出されたファンモータの
回転数とに基づいて、当該ファンモータの回転数が最適
回転数になるように制御パルスのデューティー比を制御
する。これによりファンモータは、流路抵抗に応じた最
適の回転数で回転する。
According to the second aspect of the present invention, the rectifying and smoothing means rectifies and smoothes the AC power and outputs the DC power . This DC power is supplied to the power control means by PWM control.
Switch based on control pulse generated by variable speed circuit
And is supplied as drive power to the fan motor.
When the fan motor rotates with this drive power,
The number of revolutions is detected by the number of revolutions detecting means. Set by current detection means
The output current from the flow smoothing means is detected, and this output current and
The duty of the control pulse controlled by the duty ratio control means
The output current to P based on the
By converting to the output current in the AM system, the current
The current flowing to the fan motor is calculated by the calculating means. Sa
The rotation of the fine motor detected by the rotation speed detection means
Drive current of fan motor calculated by number and current calculation means
And the flow in the air flow path of the combustor with the fan
The flow path resistance is determined, and the flow path resistance and the optimal air flow rate determination means are determined.
Of the fan motor based on the optimum airflow determined in
The appropriate rotation speed is determined. De Yuti ratio control means, the most
The fan speed detected by the appropriate airflow and rotation speed detection means
The rotation speed of the fan motor is optimal based on the rotation speed
Control the duty ratio of the control pulse so that it becomes the number of revolutions
I do. This allows the fan motor to operate at the maximum
Rotate at an appropriate speed.

【0018】上記請求項3に記載した発明によれば、デ
ューティー比制御手段が、電力制御手段に供給する制御
電圧を調整することにより制御パルスのデューティー比
を制御し、電流演算手段が、制御電圧をVs、ファン
ータが回転する最小の制御電圧をVl、定数をk、電流
検出手段により検出された出力電流をIoとしたとき
に、ファンモータを流れる電流IをI=kIo/(Vs
−Vl)の演算式により演算する。
According to the third aspect of the present invention, the duty ratio control means controls the duty ratio of the control pulse by adjusting the control voltage supplied to the power control means. the Vs, the minimum control voltage Vl fan motor <br/> over motor rotates, the constant k, when the Io the detected output current by the current detecting means, a current I flowing through the fan motor I = kIo / (Vs
-Vl) .

【0019】[0019]

【実施例の説明】以下、本願発明の好ましい実施例を、
図面を参照しつつ具体的に説明する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.
This will be specifically described with reference to the drawings.

【0020】(実施例1) 図1は、本願発明の実施例1に係るモータ制御装置を備
えた給湯装置の概略構成図であって、給湯装置のケーシ
ング1の内部には、バーナ2と熱交換器3とが配置され
ている。ケーシング1の下側に連続するファンケース4
の内部には、ファンモータ5により駆動されるシロッコ
ファン6が設置されており、ケーシング1の上部には、
排気口7が形成されている。バーナ2には、ガスあるい
は石油などの燃料を供給するための燃料供給管8が接続
されており、熱交換器3には、水を供給するための給水
管10が接続されている。燃料供給管8および給水管1
0にはバルブ11,12が介装されており、これらバル
ブ11,12は給湯制御部13により制御される。
(Embodiment 1) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a water heater provided with a motor control device according to Embodiment 1 of the present invention, and a burner 2 and a heat source are provided inside a casing 1 of the water heater. An exchange 3 is arranged. Fan case 4 continuous below casing 1
Is provided with a sirocco fan 6 driven by a fan motor 5.
An exhaust port 7 is formed. The burner 2 is connected to a fuel supply pipe 8 for supplying a fuel such as gas or oil, and the heat exchanger 3 is connected to a water supply pipe 10 for supplying water. Fuel supply pipe 8 and water supply pipe 1
0 is provided with valves 11 and 12, and these valves 11 and 12 are controlled by a hot water supply control unit 13.

【0021】モータ制御装置は、例えば交流100ボル
トの商用電源15からの交流電力を整流および平滑して
直流電力を出力する整流平滑手段16と、制御パルスに
基づいて整流平滑手段16からの直流電力をスイッチン
グしてファンモータ5に駆動電力として供給する電力制
御手段17と、ファンモータ5の回転数を検出する回転
数検出手段18と、整流平滑手段16の出力電流を検出
する電流検出手段19と、回転数指令信号と回転数検出
手段18により検出された回転数とファンモータ5を流
れる電流とに基づいて、ファンモータ5の回転数が指令
回転数になるように制御パルスのデューティー比を制御
するデューティー比制御手段20と、電流検出手段19
により検出された出力電流とデューティー比制御手段2
0により制御されたデューティー比に関する情報とに基
づいて、ファンモータ5を流れる電流を演算する電流演
算手段21と、バーナ2の燃焼量に基づいて最適送風量
を判別する最適送風量判別手段22と、電流演算手段2
1により演算された電流と回転数検出手段18により検
出された回転数とに基づいてファンケース4やケーシン
グ1により構成される送風流路の流路抵抗を判別する流
路抵抗判別手段23と、最適送風量判別手段22により
判別された最適送風量と流路抵抗判別手段23により判
別された流路抵抗とに基づいてファンモータ5の最適回
転数を判別し、ファンモータ5の回転数が最適回転数と
なるようにデューティー比制御手段20に回転数指令信
号を供給する最適回転数判別手段24と、流路抵抗判別
手段23により判別された流路抵抗に基づいて燃焼の異
常を判別する異常判別手段25と、異常判別手段25に
より燃焼の異常と判別されたときに給湯制御部13に停
止信号を出力してバーナ2の燃焼を停止させる異常処理
手段26とを備えている。なお、デューティー比制御手
段20と、電流演算手段21と、最適送風量判別手段2
2と、流路抵抗判別手段23と、最適回転数判別手段2
4と、異常判別手段25と、異常処理手段26とは、マ
イクロコンピュータ27により実現されている。なお、
マイクロコンピュータ27は、燃焼装置の全体を制御し
ている。
The motor control device includes a rectifying / smoothing means 16 for rectifying and smoothing AC power from a commercial power supply 15 of, for example, 100 VAC and outputting DC power, and a DC power from the rectifying / smoothing means 16 based on a control pulse. Power control means 17 for switching the power supply to supply the drive power to the fan motor 5, a rotation speed detection means 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, and a current detection means 19 for detecting the output current of the rectifying and smoothing means 16. And controlling the duty ratio of the control pulse based on the rotation speed command signal, the rotation speed detected by the rotation speed detection means 18 and the current flowing through the fan motor 5 so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed. Duty ratio control means 20 and current detection means 19
Current and duty ratio control means 2 detected by
Current calculating means 21 for calculating the current flowing through the fan motor 5 based on the information on the duty ratio controlled by 0, and optimal blowing amount determining means 22 for determining the optimum blowing amount based on the combustion amount of the burner 2. , Current calculation means 2
Flow path resistance determining means 23 for determining the flow path resistance of the air flow path formed by the fan case 4 and the casing 1 based on the current calculated by 1 and the rotation speed detected by the rotation speed detection means 18; The optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on the optimum air flow amount determined by the optimum air flow amount determination unit 22 and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination unit 23, and the rotation speed of the fan motor 5 is optimized. An abnormality detecting means for supplying an instruction signal for the number of revolutions to the duty ratio control means so that the number of revolutions becomes equal to the number of revolutions; A determination unit 25; and an abnormality processing unit 26 that outputs a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 when the abnormality determination unit 25 determines that the combustion is abnormal. There. In addition, the duty ratio control means 20, the current calculation means 21, and the
2, flow path resistance determining means 23, and optimum rotational speed determining means 2
4, an abnormality determination unit 25, and an abnormality processing unit 26 are realized by a microcomputer 27. In addition,
The microcomputer 27 controls the entire combustion device.

【0022】図2は、ファンモータ5の駆動部の回路ブ
ロック図であって、この駆動部は、主にモータ駆動IC
31により構成されている。このモータ駆動IC31
は、端子31a〜31eを備えており、また、電力制御
手段17と、回転数検出手段18とを搭載している。電
力制御手段17は、ファンモータ5の各コイルに駆動電
力を供給するモータドライバー32と、モータドライバ
ー32によりファンモータ5に供給される駆動電力をス
イッチングするPWM可変速回路33とを備えている。
回転数検出手段18は、ファンモータ5に内蔵された複
数のホール素子を含むホールIC34からの検出信号に
基づいてファンモータ5の回転数を演算する回転ロジッ
ク35と、回転ロジック35により演算された回転数に
応じた回転数パルスを発生する回転数パルス発生回路3
6とを備えている。端子31aには、整流平滑手段16
からの駆動電力が入力され、この駆動電力は電力制御手
段17のモータドライバー32に供給される。端子31
bには、補助電源37からの直流電力が入力され、この
直流電力はモータ駆動IC31の各部に電源として供給
される。端子31cには、デューティー比制御手段20
から制御電圧が入力され、この制御電圧は電力制御手段
17のPWM可変速回路33に供給される。端子31d
からは、回転数検出手段18の回転数パルス発生回路3
6からの回転数パルスが出力され、この回転数パルスは
デューティー比制御手段20に供給される。端子31e
は、接地端子である。
FIG. 2 is a circuit block diagram of a driving unit of the fan motor 5, and the driving unit mainly includes a motor driving IC.
31. This motor drive IC 31
Has terminals 31a to 31e, and is equipped with a power control unit 17 and a rotation speed detection unit 18. The power control unit 17 includes a motor driver 32 that supplies driving power to each coil of the fan motor 5, and a PWM variable speed circuit 33 that switches driving power supplied to the fan motor 5 by the motor driver 32.
The rotation number detecting means 18 calculates the rotation number of the fan motor 5 based on a detection signal from a Hall IC 34 including a plurality of Hall elements built in the fan motor 5, and the rotation logic 35 calculates the rotation number. A rotation speed pulse generating circuit 3 for generating a rotation speed pulse according to the rotation speed
6 is provided. The rectifying and smoothing means 16 is connected to the terminal 31a.
And the driving power is supplied to the motor driver 32 of the power control means 17. Terminal 31
DC power from the auxiliary power supply 37 is input to b, and this DC power is supplied to each part of the motor drive IC 31 as power. The terminal 31c is connected to the duty ratio control means 20.
, And the control voltage is supplied to the PWM variable speed circuit 33 of the power control unit 17. Terminal 31d
From the rotation speed pulse generating circuit 3 of the rotation speed detecting means 18.
6 is output, and the number of rotation pulses is supplied to the duty ratio control means 20. Terminal 31e
Is a ground terminal.

【0023】整流平滑手段16は、例えばダイオードブ
リッジからなる全波整流器と、キャパシタからなる平滑
回路とにより実現されており、例えば100ボルトの商
用電源15から得られる交流電力を整流および平滑して
直流電力を出力する。電力制御手段17は、デューティ
ー比制御手段20からの制御電圧に応じてデューティー
比を制御される制御パルスに基づいて、整流平滑手段1
6からの直流電力をスイッチングして、ファンモータ5
に駆動電力として供給する。すなわち、ファンモータ5
に供給される直流駆動電力は、電力制御手段17により
PWM制御される。回転数検出手段18は、ファンモー
タ5に内蔵された複数のホール素子を含むホールIC3
4からなる回転検出センサからの検出信号に基づいて、
ファンモータ5の回転数を検出し、それに応じた回転数
パルスをデューティー比制御手段20に供給すると共
に、ファンモータ5の回転子の回転に応じた回転信号を
電力制御手段17に供給する。電流検出手段19は、例
えばカレントトランスなどを備えており、整流平滑手段
16の出力電流を検出する。デューティー比制御手段2
0は、ファンモータ5の回転数が指令回転数になるよう
に制御電圧を調整して、その制御電圧を電力制御手段1
7に供給する。なお、ファンモータ5は、三相ブラシレ
スモータ、より詳しくは永久磁石型同期モータであっ
て、本実施例では、燃焼装置のシロッコファン6を駆動
するために使用している。
The rectifying / smoothing means 16 is realized by, for example, a full-wave rectifier composed of a diode bridge and a smoothing circuit composed of a capacitor. Output power. The power control means 17 performs rectification and smoothing means 1 based on a control pulse whose duty ratio is controlled in accordance with a control voltage from the duty ratio control means 20.
6 by switching the DC power from the fan motor 5
As driving power. That is, the fan motor 5
Is controlled by the power control means 17 in PWM. The rotation number detecting means 18 is a Hall IC 3 including a plurality of Hall elements built in the fan motor 5.
4 based on the detection signal from the rotation detection sensor
The rotation number of the fan motor 5 is detected, and a rotation number pulse corresponding thereto is supplied to the duty ratio control means 20, and a rotation signal corresponding to the rotation of the rotor of the fan motor 5 is supplied to the power control means 17. The current detecting unit 19 includes, for example, a current transformer, and detects the output current of the rectifying / smoothing unit 16. Duty ratio control means 2
0 means that the control voltage is adjusted so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed, and the control voltage is
7 The fan motor 5 is a three-phase brushless motor, more specifically, a permanent magnet type synchronous motor. In the present embodiment, the fan motor 5 is used to drive the sirocco fan 6 of the combustion device.

【0024】図3は、電力制御手段17の回路ブロック
図であって、この電力制御手段17は、三角波発振回路
41と、コンパレータ42と、三相分配回路43と、ト
ランジスタTR1〜TR6とを備えている。なお、トラ
ンジスタTR1〜TR6保護用のダイオードや、ファ
ンモータ5のコイル5a〜5cに流れる過電流を検出し
かつ保護するための回路など、本願発明に直接関係のな
い構成要素については、図示および説明を省略する。
FIG. 3 is a circuit block diagram of the power control means 17. The power control means 17 includes a triangular wave oscillation circuit 41, a comparator 42, a three-phase distribution circuit 43, and transistors TR1 to TR6. ing. Components not directly related to the present invention, such as transistors TR1 to TR6 , protection diodes, and circuits for detecting and protecting overcurrents flowing through coils 5a to 5c of fan motor 5, are illustrated and illustrated. Description is omitted.

【0025】三角波発振回路41は、例えば20KHz
の周期の三角波を出力する。コンパレータ42は、演算
増幅器からなり、三角波発振回路41からの三角波の電
圧と、デューティー比制御手段20からの制御電圧Vs
とを比較して、制御電圧Vsが三角波の電圧以上である
ときにオンし、制御電圧Vsが三角波の電圧よりも小さ
いときにオフする、周期20KHzの制御パルスを出力
する。すなわち、制御パルスのデューティー比は、デュ
ーティー比制御手段20からの制御電圧Vsに応じて変
化する。三相分配回路43は、回転数検出手段18から
の回転信号に応じて、上段側のトランジスタTR1〜T
R3のうちの1つと、下段側のトランジスタTR4〜T
R6のうちの1つとを、選択的にオンさせる。たとえ
ば、トランジスタTR1,TR5がオンの場合、ファン
モータ5のコイル5aからコイル5bに駆動電流が流れ
る。すなわち、ファンモータ5の回転子の回転位置に応
じて電流を流すコイル5a〜5cや電流の方向を順次切
り替えることにより、ファンモータ5の回転が継続す
る。さらに三相分配回路43は、下段側のトランジスタ
TR4〜TR6のうちオンさせるべきトランジスタを、
コンパレータ42からの制御パルスに応じてオン・オフ
させる。すなわち、三相分配回路43は、ファンモータ
5に供給する駆動電力を、デューティー比制御手段20
からの制御電圧Vsに応じてPWM制御する。
The triangular wave oscillation circuit 41 has a frequency of, for example, 20 kHz.
Outputs a triangular wave with a period of. The comparator 42 is composed of an operational amplifier. The voltage of the triangular wave from the triangular wave oscillating circuit 41 and the control voltage Vs
And outputs a control pulse having a period of 20 KHz, which turns on when the control voltage Vs is equal to or higher than the voltage of the triangular wave and turns off when the control voltage Vs is lower than the voltage of the triangular wave. That is, the duty ratio of the control pulse changes according to the control voltage Vs from the duty ratio control means 20. The three-phase distribution circuit 43 responds to the rotation signal from the rotation speed detecting means 18 by using the upper transistors TR1-T
R3 and one of the lower transistors TR4 to TR4.
One of R6 is selectively turned on. For example, when the transistors TR1 and TR5 are on, a drive current flows from the coil 5a of the fan motor 5 to the coil 5b. That is, the rotation of the fan motor 5 is continued by sequentially switching the direction of the current and the coils 5a to 5c through which the current flows according to the rotation position of the rotor of the fan motor 5. Further, the three-phase distribution circuit 43 sets the transistors to be turned on among the lower transistors TR4 to TR6,
It is turned on / off according to a control pulse from the comparator 42. That is, the three-phase distribution circuit 43 converts the drive power supplied to the fan motor 5 to the duty ratio control unit 20.
PWM control according to the control voltage Vs from

【0026】この電力制御手段17の動作について、簡
単に述べる。商用電源15からの交流電力は、整流平滑
手段16によって整流され、かつ平滑されて、電力制御
手段17を介してファンモータ5に駆動電力として供給
される。このとき電力制御手段17により、PWM制御
が施され、ファンモータ5の回転数が指令回転数になる
ように、ファンモータ5への駆動電圧が制御される。
The operation of the power control means 17 will be briefly described. The AC power from the commercial power supply 15 is rectified and smoothed by the rectifying and smoothing means 16 and supplied to the fan motor 5 via the power control means 17 as drive power. At this time, the PWM control is performed by the power control unit 17, and the drive voltage to the fan motor 5 is controlled such that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the command rotation speed.

【0027】いま、図4に示すように、三角波発振回路
41からの三角波の最高電圧をVh、最低電圧をVlと
し、デューティー比制御手段20からの制御電圧をVs
とすると、コンパレータ42の出力である制御パルス
は、図5に示すように、制御電圧Vsが三角波の電圧以
上のときにオンし、制御電圧Vsが三角波の電圧よりも
小さいときにオフする、三角波と同じ周期のパルス列と
なる。そして、三相分配回路43が、下段側のトランジ
スタTR4〜TR6のうち、オンさせるべきトランジス
タのベースに、コンパレータ42からの制御パルスを印
加するので、ファンモータ5の駆動電力が制御パルスに
よりスイッチングされ、制御パルスのデューティー比に
応じた駆動電力がファンモータ5に供給される。
Now, as shown in FIG. 4, the maximum voltage of the triangular wave from the triangular wave oscillation circuit 41 is Vh, the minimum voltage is Vl, and the control voltage from the duty ratio control means 20 is Vs.
Then, as shown in FIG. 5, the control pulse output from the comparator 42 turns on when the control voltage Vs is equal to or higher than the voltage of the triangular wave, and turns off when the control voltage Vs is smaller than the voltage of the triangular wave. The pulse train has the same cycle as Then, the three-phase distribution circuit 43 applies the control pulse from the comparator 42 to the base of the transistor to be turned on among the lower transistors TR4 to TR6, so that the driving power of the fan motor 5 is switched by the control pulse. In addition, the driving power according to the duty ratio of the control pulse is supplied to the fan motor 5.

【0028】図6は、電流検出手段19の回路図であっ
て、この電流検出手段19は、カレントトランスCT1
と、演算増幅器OP1,OP2と、可変抵抗器VR1,
VR2と、抵抗器R30〜R35と、キャパシタC2,
C3とを備えている。カレントトランスCT1の出力端
には抵抗器R30が接続されており、この抵抗器R30
の一端は接地されている。抵抗器R30の他端は演算増
幅器OP1の非反転入力端に接続されている。演算増幅
器OP1の反転入力端は抵抗器R31を介して接地され
ており、演算増幅器OP1の出力端と反転入力端との間
には抵抗器R32とキャパシタC2との並列回路が接続
されている。演算増幅器OP1の出力端は抵抗器R34
を介して演算増幅器OP2の反転入力端に接続されてお
り、直流電圧VCCと接地との間には抵抗器R33と可
変抵抗器VR1との直列回路が介装されている。可変抵
抗器VR1の摺動子は演算増幅器OP2の非反転入力端
に接続されており、演算増幅器OP2の出力端は可変抵
抗器VR2の一端に接続されている。可変抵抗器VR2
の他端は、抵抗器R35とキャパシタC3との並列回路
を介して演算増幅器OP2の反転入力端に接続されてい
る。
FIG. 6 is a circuit diagram of the current detecting means 19. The current detecting means 19 includes a current transformer CT1.
, Operational amplifiers OP1, OP2, and variable resistors VR1,
VR2, resistors R30 to R35, capacitor C2,
C3. A resistor R30 is connected to the output terminal of the current transformer CT1.
Is grounded at one end. The other end of the resistor R30 is connected to a non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. The inverting input terminal of the operational amplifier OP1 is grounded via a resistor R31, and a parallel circuit of a resistor R32 and a capacitor C2 is connected between the output terminal and the inverting input terminal of the operational amplifier OP1. The output terminal of the operational amplifier OP1 is connected to a resistor R34.
Is connected to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2, and a series circuit of a resistor R33 and a variable resistor VR1 is interposed between the DC voltage VCC and the ground. The slider of the variable resistor VR1 is connected to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2, and the output terminal of the operational amplifier OP2 is connected to one end of the variable resistor VR2. Variable resistor VR2
Is connected to an inverting input terminal of an operational amplifier OP2 via a parallel circuit of a resistor R35 and a capacitor C3.

【0029】カレントトランスCT1と演算増幅器OP
1と抵抗器R30〜R32とキャパシタC2とは、ファ
ンモータ5に流れる電流の大きさを電圧に変換する電流
・電圧変換回路を構成している。抵抗器R33と可変抵
抗器VR1とは、基準電圧を発生させる基準電圧回路を
構成している。演算増幅器OP2と抵抗器R34とは、
電流・電圧変換回路の出力と基準電圧回路の出力との差
を増幅する増幅回路を構成している。可変抵抗器VR2
と抵抗器R35とキャパシタC3とは、増幅回路の出力
を入力側に帰還させる帰還回路を構成している。可変抵
抗器VR1は、基準電圧回路により発生された基準電圧
を調整するための第1の調整手段を構成している。可変
抵抗器VR2は、帰還回路による帰還率を調整するため
の第2の調整手段を構成している。
Current transformer CT1 and operational amplifier OP
1, the resistors R30 to R32, and the capacitor C2 constitute a current / voltage conversion circuit that converts the magnitude of the current flowing through the fan motor 5 into a voltage. The resistor R33 and the variable resistor VR1 constitute a reference voltage circuit that generates a reference voltage. The operational amplifier OP2 and the resistor R34 are
The amplifier circuit amplifies the difference between the output of the current / voltage conversion circuit and the output of the reference voltage circuit. Variable resistor VR2
The resistor R35 and the capacitor C3 constitute a feedback circuit that feeds back the output of the amplifier circuit to the input side. The variable resistor VR1 constitutes a first adjusting unit for adjusting the reference voltage generated by the reference voltage circuit. The variable resistor VR2 constitutes a second adjusting unit for adjusting the feedback ratio by the feedback circuit.

【0030】この電流検出手段19において、演算増幅
器OP2の非反転入力端に入力される電圧は、可変抵抗
器VR1の摺動子を移動させることにより変化する。す
なわち、可変抵抗器VR1の摺動子を移動させると、演
算増幅器OP2によって増幅される、演算増幅器OP1
の出力電圧との差電圧が変化するので、カレントトラン
スCT1を流れる電流と演算増幅器OP2の出力端に表
れる検出電圧Eとの関係が変化する。したがって、図7
に示すように、ファンモータ5の回転数Nと検出電圧E
との関係は、可変抵抗器VR1の摺動子を移動させるこ
とにより、例えば実線の状態から破線の状態へとレベル
がシフトする。この結果、製造時に個々のファンモータ
5を流れる電流と回転数との特性のレベルにばらつきが
ある場合、それを可変抵抗器VR1により調整して予め
検出特性を調整しておくことができる。
In the current detecting means 19, the voltage input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP2 changes by moving the slider of the variable resistor VR1. That is, when the slider of the variable resistor VR1 is moved, it is amplified by the operational amplifier OP2.
, The relationship between the current flowing through the current transformer CT1 and the detection voltage E appearing at the output terminal of the operational amplifier OP2 changes. Therefore, FIG.
As shown in the figure, the rotation speed N of the fan motor 5 and the detection voltage E
By moving the slider of the variable resistor VR1, the level shifts, for example, from a solid line state to a broken line state. As a result, if there is a variation in the level of the characteristic between the current flowing through the individual fan motors 5 and the number of rotations during manufacturing, the level can be adjusted by the variable resistor VR1 to adjust the detection characteristic in advance.

【0031】また、可変抵抗器VR2の摺動子を移動さ
せると、可変抵抗器VR2の抵抗値が変化するので、帰
還率が変化し、演算増幅器OP2の増幅率が変化するこ
とから、カレントトランスCT1を流れる電流と演算増
幅器OP2の出力端に表れる検出電圧Eとの関係が変化
する。したがって、図8に示すように、ファンモータ5
の回転数Nと検出電圧Eとの関係は、可変抵抗器VR2
の摺動子を移動させることにより、例えば実線の状態か
ら破線の状態へと傾きが変化する。この結果、製造時に
個々のファンモータ5を流れる電流と回転数との特性の
傾きにばらつきがある場合、それを可変抵抗器VR2に
より調整して予め検出特性を調整しておくことができ
る。
When the slider of the variable resistor VR2 is moved, the resistance value of the variable resistor VR2 changes, so that the feedback ratio changes and the amplification factor of the operational amplifier OP2 changes. The relationship between the current flowing through CT1 and the detection voltage E appearing at the output terminal of the operational amplifier OP2 changes. Therefore, as shown in FIG.
The relationship between the rotation speed N and the detection voltage E of the variable resistor VR2
By moving the slider, the inclination changes, for example, from a solid line state to a broken line state. As a result, if the characteristics of the current flowing through the individual fan motors 5 and the rotation speed vary in the manufacturing process, the characteristics can be adjusted by the variable resistor VR2 to adjust the detection characteristics in advance.

【0032】次に、上記給湯装置の動作について、図9
に示すフローチャートを参照しながら説明する。図外の
リモートコントローラからコントローラに運転指令が入
力されると、給湯制御部13が、バルブ11,12や図
外のイグナイタなどを制御し、点火動作を開始すると共
に、最適送風量判別手段22にバーナ2の燃焼量すなわ
ちバルブ11の開弁量に応じた信号を出力する。これに
より最適送風量判別手段22が、給湯制御部13からの
信号に基づいて、バーナ2の燃焼量に応じた最適な送風
量を演算する(ステップS1)。
Next, the operation of the water heater will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When an operation command is input from a remote controller (not shown) to the controller, the hot water supply control unit 13 controls the valves 11 and 12 and an igniter (not shown) to start the ignition operation, and to A signal corresponding to the combustion amount of the burner 2, that is, the valve opening amount of the valve 11 is output. Thereby, the optimum air blowing amount determining means 22 calculates the optimum air blowing amount according to the combustion amount of the burner 2 based on the signal from the hot water supply control unit 13 (Step S1).

【0033】この時点ではファンモータ5は回転してお
らず、流路抵抗判別手段23による判別結果が最適回転
数判別手段24に供給されないので、最適回転数判別手
段24は、予め設定された例えば毎分3000回転程度
の初期回転数に対応した回転数指令信号をデューティー
比制御手段20に出力する(ステップS2)。これによ
りデューティー比制御手段20が、ファンモータ5が初
期回転数で回転するような制御電圧Vsを電力制御手段
17に供給する。この結果、電力制御手段17がPWM
方式により駆動電力を制御して、ファンモータ5を初期
回転数で回転するように駆動する。
At this time, the fan motor 5 is not rotating, and the result of the discrimination by the passage resistance discriminating means 23 is the optimum rotation.
Since it is not supplied to the number discriminating means 24 , the optimum revolution number discriminating means 24 outputs to the duty ratio control means 20 a preset revolution number command signal corresponding to a preset initial revolution number of, for example, about 3000 revolutions per minute (step S2). ). As a result, the duty ratio control means 20 supplies a control voltage Vs to the power control means 17 such that the fan motor 5 rotates at the initial rotation speed. As a result, the power control means 17
The driving power is controlled by the method, and the fan motor 5 is driven to rotate at the initial rotation speed.

【0034】次に、異常判別手段25が、内蔵している
タイマを起動させる(ステップS3)。
Next, the abnormality determining means 25 starts a built-in timer (step S3).

【0035】次に、電流検出手段19が、整流平滑手段
16の出力電流を検出する(ステップS4)。すなわ
ち、カレントトランスCT1には整流平滑手段16の出
力電流に応じた電圧が誘起され、これが抵抗器R30に
印加され、演算増幅器OP1の非反転入力端に入力され
る。演算増幅器OP1は、非反転入力端に入力された電
圧を抵抗器31,32で決まる増幅率で増幅し、抵抗器
R34を介して演算増幅器OP2の反転入力端に供給す
る。これにより演算増幅器OP2は、演算増幅器OP2
の非反転入力端に入力される電圧と演算増幅器OP1の
出力電圧との差電圧を、可変抵抗器VR2と抵抗器R3
4,R35とによって決まる増幅率で増幅し、検出電圧
Eとして出力する。この検出電圧Eは電流演算手段21
に供給される。
Next, the current detecting means 19 detects the output current of the rectifying / smoothing means 16 (step S4). That is, a voltage corresponding to the output current of the rectifying / smoothing means 16 is induced in the current transformer CT1, applied to the resistor R30, and input to the non-inverting input terminal of the operational amplifier OP1. The operational amplifier OP1 amplifies the voltage input to the non-inverting input terminal at an amplification factor determined by the resistors 31 and 32, and supplies the amplified voltage to the inverting input terminal of the operational amplifier OP2 via the resistor R34. As a result, the operational amplifier OP2 becomes
The difference voltage between the voltage input to the non-inverting input terminal of the amplifier and the output voltage of the operational amplifier OP1 is determined by the variable resistor VR2 and resistor R3.
4 and R35, and amplifies at an amplification factor determined by R35, and outputs as a detection voltage E. This detection voltage E is calculated by the current calculation means 21.
Supplied to

【0036】次に、回転数検出手段18が、ファンモー
タ5のホールIC34からの検出信号に基づいて、ファ
ンモータ5の回転数を検出する(ステップS5)。
Next, the rotation speed detecting means 18 detects the rotation speed of the fan motor 5 based on the detection signal from the Hall IC 34 of the fan motor 5 (step S5).

【0037】次に、電流演算手段21が、電流検出手段
19により検出された整流平滑手段16の出力電流と、
デューティー比制御手段20からの制御電圧Vsとを用
いて、上記数式1により、ファンモータ5を流れる電流
を演算する(ステップS6)。
Next, the current calculating means 21 calculates the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detecting means 19,
Using the control voltage Vs from the duty ratio control means 20, the current flowing through the fan motor 5 is calculated by the above equation (Step S6).

【0038】すなわち、商用電源15の電圧変動がな
く、整流平滑手段16の出力電圧が常に一定であれば、
電流検出手段19により検出した整流平滑手段16の出
力電流を補正する必要は少ないが、現実には例えば交流
100ボルトの商用電源15の場合、75〜120ボル
トに変動しているのが実情であり、その変動による整流
平滑手段16の出力電流とファンモータ5を流れる電流
との変化のずれを補正するために、電流演算手段21に
より、整流平滑手段16の出力電流からファンモータ5
を流れる電流を演算して、実際に検出した整流平滑手段
16の出力電流を補正することが必要になる。ここで
は、説明をより判り易くするために、先ず、整流平滑手
段16の出力電流の補正をする必要の無い場合の、流路
抵抗判別動作について述べる。
That is, if there is no fluctuation in the voltage of the commercial power supply 15 and the output voltage of the rectifying / smoothing means 16 is always constant,
There is little need to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16 detected by the current detecting means 19, but in reality, for example, in the case of a commercial power supply 15 of 100 volts AC, it fluctuates to 75 to 120 volts. In order to correct the difference between the change in the output current of the rectifying / smoothing means 16 and the current flowing through the fan motor 5 due to the fluctuation, the current calculating means 21 calculates the fan motor 5 from the output current of the rectifying / smoothing means 16.
It is necessary to calculate the current flowing through the rectifier and correct the actually detected output current of the rectifying / smoothing means 16. Here, in order to make the description easier to understand, first, a flow path resistance determining operation in the case where it is not necessary to correct the output current of the rectifying / smoothing means 16 will be described.

【0039】流路抵抗判別手段23が、電流検出手段1
9からの検出電流(すなわち、ここの説明では電流演算
手段21により補正される前の電流)と回転数検出手段
18からの回転数パルスとに基づいて、ファンケース4
およびケーシング1内の送風流路の流路抵抗Φを判別す
る(ステップS7)。すなわち、ファンモータ5の回転
数Nとファンモータ5を流れる電流Iとの関係は、図1
0に示すように、流路抵抗Φに応じて変化するので、回
転数Nと電流Iと流路抵抗Φとの関係のデータを予めメ
モリなどに保持しておくことにより、回転数Nと電流I
とから流路抵抗Φを決定できる。例えば、回転数NがN
1のときに電流IがI0になり、あるいは回転数NがN
2のときに電流IがI1になれば、流路抵抗ΦがΦ1で
あると判断でき、回転数NがN0のときに電流IがI0
になれば、流路抵抗ΦがΦ0であると判断できる。な
お、Φ0はΦ1よりも小さい。また、この流路抵抗Φ
は、ファンモータ5の回転数をN、ファンモータ5を流
れる電流をIとすれば、例えば実験的に下記数式2によ
り求められる。ただし、g(N)、f(N)は回転数N
の関数である。あるいは、別の実験式として、下記数式
3により求められる。
The flow path resistance judging means 23 comprises the current detecting means 1
9 (that is, the current before being corrected by the current calculation unit 21 in this description) and the rotation speed pulse from the rotation speed detection unit 18, the fan case 4
Then, the flow path resistance Φ of the air flow path in the casing 1 is determined (step S7). That is, the relationship between the rotation speed N of the fan motor 5 and the current I flowing through the fan motor 5 is shown in FIG.
As shown in FIG. 0, the rotation speed N and the current I are changed in accordance with the flow path resistance Φ. I
From this, the flow path resistance Φ can be determined. For example, if the rotational speed N is N
When the current is 1, the current I becomes I0, or the rotation speed N becomes N
2, when the current I becomes I1, it can be determined that the flow path resistance Φ is Φ1, and when the rotational speed N is N0, the current I becomes I0.
, It can be determined that the flow path resistance Φ is Φ0. Note that Φ0 is smaller than Φ1. In addition, this flow path resistance Φ
Assuming that the number of revolutions of the fan motor 5 is N and the current flowing through the fan motor 5 is I, for example, it can be obtained experimentally by the following equation 2. Where g (N) and f (N) are the rotation speed N
Is a function of Alternatively, as another experimental formula, it is obtained by the following mathematical formula 3.

【0040】[0040]

【数2】 (Equation 2)

【0041】[0041]

【数3】 [Equation 3]

【0042】次に、電流演算手段21が、電流検出手段
19により検出された電流の補正を行う動作について説
明する。商用電源15から常に一定の電圧が供給されて
いる限り、上記の方法で流路抵抗を判別することができ
るが、実際には商用電源15の電圧が変動するため、上
記の方法のみでは判別できず、電流演算手段21による
補正が必要となってくる。
Next, the operation in which the current calculating means 21 corrects the current detected by the current detecting means 19 will be described. As long as a constant voltage is always supplied from the commercial power supply 15, the flow path resistance can be determined by the above-described method. However, since the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates in practice, it can be determined only by the above-described method. However, correction by the current calculation means 21 is required.

【0043】一般に、PAM方式では、ファンモータ5
に電源を供給する場合に、安定した直流電源でファンモ
ータ5を駆動することができるが、図2に示す構成のP
WM方式では、交流電力を整流および平滑しただけの直
流電源で駆動するため、電源部を簡略化できる利点があ
る。しかし、その一方で、商用電源15の電圧が変動し
た場合には、図11に示すように、その変動で整流平滑
手段16の出力電圧が変動し、この変動をPWMのデュ
ーティー比の変化により吸収するように制御が働くた
め、同一回転数に対して整流平滑手段16の出力電流I
oも変動することになる。したがって、PWM方式の場
合、同一回転数でのファンモータ5の電流値が吸排気路
の流路抵抗の変動、および商用電源15の電圧変動の2
つの要因で変動することとなる。
Generally, in the PAM system, the fan motor 5
When power is supplied to the fan motor 5, the fan motor 5 can be driven by a stable DC power supply.
In the WM method, since the AC power is driven by a DC power supply that is only rectified and smoothed, there is an advantage that the power supply unit can be simplified. However, on the other hand, when the voltage of the commercial power supply 15 fluctuates, as shown in FIG. 11, the fluctuation fluctuates the output voltage of the rectifying / smoothing means 16, and this fluctuation is absorbed by a change in the duty ratio of PWM. Control, the output current I of the rectifying / smoothing means 16 for the same rotational speed is controlled.
o will also fluctuate. Therefore, in the case of the PWM method, the current value of the fan motor 5 at the same rotation speed is equal to the fluctuation of the flow path resistance of the intake and exhaust passages and the fluctuation of the voltage of the commercial power supply 15.
It will fluctuate by two factors.

【0044】そこで、電流演算手段21が、ステップS
6において、電流検出手段19により検出された出力電
流Ioを用いて、ファンモータ5に流れる電流Iを演算
する。これは、商用電源15の電圧が100ボルトのと
きに検出するであろう電流に補正することと同様の意味
を持つ。具体的には、上記数式1を用いて演算する。
Therefore, the current calculation means 21 determines in step S
In step 6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated using the output current Io detected by the current detecting means 19. This has the same meaning as correcting the current that would be detected when the voltage of the commercial power supply 15 is 100 volts. Specifically, the calculation is performed by using the above-described Expression 1.

【0045】上記数式1は、次のようにして求めること
ができる。すなわち、簡略化して説明すると、図12に
示すPWM方式は、PAM方式では図13に示すように
表すことができる。PWM方式における整流平滑手段1
6の出力電圧をVo、出力電流をIo、PAM方式にお
ける可変電圧電源51の出力電圧をV、出力電流をIと
し、両方式におけるファンモータ5の仕事量が等しく、
さらに、それぞれの方式における電気・機械仕事変換効
率が等しくかつ100パーセントと考えた場合、下記数
式4が成立する。
Equation 1 can be obtained as follows. That is, to simplify and explain, the PWM method shown in FIG. 12 can be expressed as shown in FIG. 13 in the PAM method. Rectifying smoothing means 1 in PWM system
6, the output voltage is Vo, the output current is Io, the output voltage of the variable voltage power supply 51 in the PAM system is V, and the output current is I.
Further, when the electric / mechanical work conversion efficiencies in the respective methods are considered to be equal and 100%, the following Expression 4 is satisfied.

【0046】[0046]

【数4】 (Equation 4)

【0047】ここで、PWM方式においてファンモータ
5に印加される電圧は図5に示すようにパルス状であ
り、斜線部がPAM方式における印加電圧Vに相当する
ので、斜線部の面積を図4に示す制御電圧Vs,Vh,
Vlで表すと、下記数式5のようになる。
Here, the voltage applied to the fan motor 5 in the PWM system is in a pulse form as shown in FIG. 5, and the hatched portion corresponds to the applied voltage V in the PAM system. The control voltages Vs, Vh,
When represented by Vl, the following equation 5 is obtained.

【0048】[0048]

【数5】 (Equation 5)

【0049】これがPAM方式における印加電圧Vに相
当するので、下記数式6が成立する。
Since this corresponds to the applied voltage V in the PAM system, the following equation 6 is established.

【0050】[0050]

【数6】 (Equation 6)

【0051】上記数式6を上記数式4に代入して整理す
ると、下記数式7が成立する。
By substituting Equation 6 above into Equation 4, the following Equation 7 is established.

【0052】[0052]

【数7】 (Equation 7)

【0053】上記数式7を変形すると、下記数式8のよ
うになる。
When the above equation (7) is modified, the following equation (8) is obtained.

【0054】[0054]

【数8】 (Equation 8)

【0055】ここで、図4に示す三角波の電圧幅Vh−
Vlを定数kとおくと、上記数式8は上記数式1と同じ
になる。また、定数kを例えば3.5ボルトとすると、
下記数式9が成立する。
Here, the voltage width Vh- of the triangular wave shown in FIG.
Assuming that Vl is a constant k, Expression 8 becomes the same as Expression 1. If the constant k is, for example, 3.5 volts,
The following equation 9 holds.

【0056】[0056]

【数9】 (Equation 9)

【0057】上記数式1,8,9は、PWM方式におけ
る電流検出手段19により検出した出力電流Ioを、P
AM方式における検出電流Iに変換したものである。
Equations (1), (8) and (9) show that the output current Io detected by the current detecting means 19 in the PWM system is represented by P
This is converted into a detection current I in the AM system.

【0058】このように、ステップS6において、電流
演算手段21によりファンモータ5に流れる電流Iを演
算することにより、電流検出手段19により検出された
出力電流Ioを補正し、ステップS7において、補正し
た電流Iを用いて流路抵抗判別手段23により流路抵抗
を演算するので、商用電源15の電圧変動に拘らず、正
確に流路抵抗を求めることができる。
As described above, in step S6, the current I flowing through the fan motor 5 is calculated by the current calculating means 21, so that the output current Io detected by the current detecting means 19 is corrected. In step S7, the correction is performed. Since the flow path resistance is calculated by the flow path resistance determining means 23 using the current I, the flow path resistance can be accurately obtained regardless of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15.

【0059】次に、異常判別手段25が、流路抵抗判別
手段23により判別された流路抵抗Φが、予め決められ
た下限値ΦLと上限値ΦHとの間に入っているか否かを
判断する(ステップS8)。すなわち、流路抵抗Φが下
限値ΦLと上限値ΦHとの間から外れた領域を図14に
斜線で示しているが、流路抵抗Φがこのような値になっ
た場合、ファンモータ5の回転数を制御しても適切な送
風量を確保できないので、異常状態と判断する必要があ
り、流路抵抗Φが下限値ΦLと上限値ΦHとの間に入っ
ていれば、ファンモータ5の回転数を制御することによ
り適切な送風量を確保できるので、正常状態であると判
断できる。なお、図14の第1象限はファンモータ5に
流れる電流Iと回転数Nと流路抵抗Φとの関係を表して
おり、第4象限はファンモータ5の回転数Nと送風量Q
と流路抵抗Φとの関係を表している。
Next, the abnormality determination means 25 determines whether or not the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determination means 23 is between a predetermined lower limit value ΦL and a predetermined upper limit value ΦH. (Step S8). That is, a region where the flow path resistance Φ deviates from between the lower limit value ΦL and the upper limit value ΦH is shown by hatching in FIG. 14, but when the flow path resistance Φ becomes such a value, the fan motor 5 Even if the number of rotations is controlled, an appropriate amount of air cannot be secured, so that it is necessary to determine that the fan motor 5 is in an abnormal state. If the flow path resistance Φ is between the lower limit ΦL and the upper limit ΦH, By controlling the number of revolutions, an appropriate amount of air can be secured, so that it can be determined that the air condition is normal. The first quadrant in FIG. 14 represents the relationship between the current I flowing through the fan motor 5, the number of revolutions N, and the flow path resistance Φ, and the fourth quadrant represents the number of revolutions N of the fan motor 5 and the air volume Q.
And the flow path resistance Φ.

【0060】異常判別手段25は、流路抵抗Φが下限値
ΦLと上限値ΦHとの間に入っていれば正常と判別し
て、内蔵しているタイマをクリアする(ステップS
9)。このタイマは、クリアされると直ちに再起動し
て、計時動作を再開する。
If the flow path resistance Φ is between the lower limit ΦL and the upper limit ΦH, the abnormality determining means 25 determines that the flow is normal and clears the built-in timer (step S).
9). As soon as this timer is cleared, it restarts and resumes the timing operation.

【0061】次に、最適回転数判別手段24が、流路抵
抗判別手段23により判別された流路抵抗Φと最適送風
量判別手段22により判別された最適送風量とに基づい
て、最適回転数を演算し(ステップS10)、回転数指
令信号をデューティー比制御手段20に出力する。すな
わち、図10に示すように、ファンモータ5の回転数N
と送風量Qとの関係は流路抵抗Φによって変化するの
で、最適送風量が得られるように流路抵抗Φに応じて最
適回転数を判別するのである。この最適回転数Nsは、
最適送風量をQ0とし、基準となる流路抵抗Φ0と燃焼
量とに基づいて決定された基準回転数をNgとすると、
例えば下記数式10の実験式により求められる。あるい
は、別の実験式として、下記数式11によっても求めら
れる。
Next, the optimum rotational speed discriminating means 24 determines the optimum rotational speed based on the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determining means 23 and the optimum air flow rate determined by the optimal air flow rate determining means 22. Is calculated (step S10), and a rotation speed command signal is output to the duty ratio control means 20. That is, as shown in FIG.
Since the relationship between and the flow rate Q changes with the flow path resistance Φ, the optimum rotation speed is determined according to the flow path resistance Φ so as to obtain the optimum flow rate. This optimum rotation speed Ns is
Assuming that the optimal air flow rate is Q0 and the reference rotation speed determined based on the reference flow path resistance Φ0 and the combustion amount is Ng,
For example, it is obtained by the empirical formula of the following Expression 10. Alternatively, it can also be obtained by the following equation 11 as another experimental equation.

【0062】[0062]

【数10】 (Equation 10)

【0063】[0063]

【数11】 (Equation 11)

【0064】これにより、デューティー比制御手段20
が、最適回転数判別手段24により演算された最適回転
数に応じた回転数指令信号と回転数検出手段18からの
実際の回転数とに基づいて、ファンモータ5が最適回転
数となるような制御電圧Vsを電力制御手段17に出力
する(ステップS11)。
As a result, the duty ratio control means 20
The fan motor 5 is set to the optimum rotation speed based on the rotation speed command signal corresponding to the optimum rotation speed calculated by the optimum rotation speed determination unit 24 and the actual rotation speed from the rotation speed detection unit 18. The control voltage Vs is output to the power control means 17 (step S11).

【0065】これにより、電力制御手段17が、デュー
ティー比制御手段20からの制御電圧Vsに基づいて、
ファンモータ5に供給する直流電力をスイッチングし、
ファンモータ5が最適回転数となるように駆動する。
As a result, the power control means 17 performs the control based on the control voltage Vs from the duty ratio control means 20.
Switching the DC power supplied to the fan motor 5,
The fan motor 5 is driven so as to have an optimum rotation speed.

【0066】次に、最適送風量判別手段22が、給湯制
御部13からの信号に基づいて燃焼量に変更があったか
否かを判断し(ステップS12)、変更がなければ、マ
イクロコンピュータ27が、リモートコントローラから
運転終了の指示が入力されたか否かを判断し(ステップ
S13)、入力されていなければ、ステップS5に戻
る。入力されていれば、ルーチンを終了する。
Next, the optimum air blowing amount determining means 22 determines whether or not the combustion amount has been changed based on a signal from the hot water supply control unit 13 (step S12). It is determined whether or not an instruction to end the operation has been input from the remote controller (step S13), and if not, the process returns to step S5. If so, the routine ends.

【0067】ステップS12において、最適送風量判別
手段22が燃焼量に変更があったと判断すれば、ステッ
プS1に戻る。
If it is determined in step S12 that the optimum amount of air has been changed, the flow returns to step S1.

【0068】ステップS8において、異常判別手段25
が、流路抵抗Φが予め決められた下限値ΦLと上限値Φ
Hとの間に入っていないと判断すれば、さらに異常判別
手段25が、内蔵のタイマがタイムアップしているか否
かを判断し(ステップS14)、タイムアップしていな
ければステップS10に進む。タイムアップしていれ
ば、異常処理手段26に異常である旨を出力する。すな
わち、流路抵抗Φは風の影響などにより絶えず変化する
場合があるので、流路抵抗Φが所定時間以上にわたって
異常な値になったときにのみ、異常状態と判断するので
ある。
In step S8, the abnormality determining means 25
, The flow path resistance Φ is a predetermined lower limit ΦL and upper limit Φ
If it is determined that the time does not fall between H and H, the abnormality determination means 25 further determines whether the built-in timer has expired (step S14), and if not, the process proceeds to step S10. If the time is up, an error is output to the abnormality processing means 26. That is, since the flow path resistance Φ may constantly change due to the influence of the wind or the like, an abnormal state is determined only when the flow path resistance Φ has an abnormal value for a predetermined time or more.

【0069】次に、異常処理手段26が、異常判別手段
25からの異常である旨の信号が入力されることによ
り、給湯制御部13に停止信号を出力してバーナ2の燃
焼を停止させるなどの異常処理を行って(ステップS1
5)、ルーチンを終了する。
Next, the abnormality processing unit 26 outputs a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop the combustion of the burner 2 by inputting a signal indicating an abnormality from the abnormality determination unit 25, for example. (Step S1)
5) End the routine.

【0070】このように、交流電力を整流および平滑し
て直流電力を出力する整流平滑手段16と、制御パルス
に基づいて整流平滑手段16からの直流電力をスイッチ
ングしてファンモータ5に駆動電力として供給する電力
制御手段17と、ファンモータ5の回転数を検出する回
転数検出手段18と、整流平滑手段16の出力電流を検
出する電流検出手段19と、回転数指令信号と回転数検
出手段18により検出された回転数とに基づいて、ファ
ンモータ5の回転数が所要回転数になるように制御パル
スのデューティー比を制御するデューティー比制御手段
20と、電流検出手段19により検出された出力電流と
デューティー比制御手段20により制御されたデューテ
ィー比に関する情報とに基づいて、ファンモータ5を流
れる電流を演算する電流演算手段21とを設けたので、
商用電源15の電圧変動に拘らずファンモータ5に流れ
る電流を正確に知ることができ、したがって流路抵抗を
適正に判断することが可能になる。
As described above, the rectifying / smoothing means 16 for rectifying and smoothing the AC power to output the DC power, and the DC power from the rectifying / smoothing means 16 is switched based on the control pulse to drive the fan motor 5 as driving power. A power control unit 17 to be supplied, a rotation speed detection unit 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, a current detection unit 19 for detecting the output current of the rectification smoothing unit 16, a rotation speed command signal and a rotation speed detection unit 18 And duty ratio control means for controlling the duty ratio of the control pulse so that the rotation speed of the fan motor 5 becomes the required rotation speed, based on the rotation speed detected by the control unit, and the output current detected by the current detection means 19. A current flowing through the fan motor 5 is calculated based on the information on the duty ratio controlled by the duty ratio control means 20. Since there is provided a current calculation unit 21,
The current flowing through the fan motor 5 can be accurately known irrespective of the voltage fluctuation of the commercial power supply 15, so that the flow path resistance can be properly determined.

【0071】さらに、電流演算手段21により演算され
た電流と回転数検出手段18により検出された回転数と
に基づいて送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別
手段23を設けたので、送風流路の流路抵抗を適正に判
断できる。したがって、送風流路の流路抵抗に応じた適
切なモータ回転数を維持することが可能になる。
Further, the flow path resistance determining means 23 for determining the flow resistance of the air flow path based on the current calculated by the current calculating means 21 and the rotation speed detected by the rotation speed detecting means 18 is provided. Thus, the flow path resistance of the air flow path can be properly determined. Therefore, it is possible to maintain an appropriate motor rotation speed according to the flow path resistance of the air flow path.

【0072】さらに、最適送風量判別手段22により判
別された最適送風量と流路抵抗判別手段23により判別
された流路抵抗とに基づいてファンモータ5の最適回転
数を判別し、ファンモータ5の回転数が最適回転数とな
るようにデューティー比制御手段20に回転数指令信号
を供給する最適回転数判別手段24を設けたので、送風
流路の流路抵抗に応じた適切なモータ回転数を常に維持
できる。したがって、流路抵抗が変化しても、常に最適
送風量を維持できる。
Further, the optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means 22 and the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23. Is provided with an optimum rotation speed discriminating means 24 for supplying a rotation speed command signal to the duty ratio control means 20 so that the rotation speed of the motor becomes the optimum rotation speed. Can always be maintained. Therefore, even if the flow path resistance changes, the optimum air flow can always be maintained.

【0073】さらに、流路抵抗判別手段23により判別
された流路抵抗に基づいて燃焼の異常を判別する異常判
別手段25と、異常判別手段25により燃焼の異常と判
別されたときにバーナ2の燃焼を停止させる異常処理手
段26とを設けたので、バーナ2の火炎が消失する以前
の段階で流路抵抗から燃焼の異常を的確に判断でき、安
全性の向上を図ることができる。
Further, an abnormality judging means 25 for judging an abnormal combustion based on the flow path resistance judged by the flow path resistance judging means 23, and a burner 2 when the abnormality judging means 25 judges that the combustion is abnormal. Since the abnormality processing means 26 for stopping the combustion is provided, it is possible to accurately determine the abnormality of the combustion from the flow path resistance at a stage before the flame of the burner 2 disappears, and to improve the safety.

【0074】(実施例2) 図15は、本願発明の実施例2に係るファンモータ制御
装置を備えた給湯装置の概略構成図であって、図1に示
す実施例1の給湯装置と異なる点は、マイクロコンピュ
ータ27により実現される構成要素として、流路抵抗判
別手段23により判別された流路抵抗と回転数検出手段
18により検出された回転数とに基づいて現実の送風量
を推測する送風量推測手段52と、バーナ2の燃焼量に
基づいてファンモータ5の目標回転数を判別する目標回
転数判別手段53とを加えた点である。したがって、最
適回転数判別手段24は、最適送風量判別手段22によ
り判別された最適送風量と送風量推測手段52により推
測された現実の送風量との偏差と、目標回転数判別手段
53により判別された目標回転数とに基づいてファンモ
ータ5の最適回転数を判別する。また異常判別手段25
は、送風量推測手段52により推測された現実の送風量
に基づいて燃焼の異常を判別する。その他の構成は図1
に示す実施例1の給湯装置と同様である。
(Embodiment 2) FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a water heater provided with a fan motor control device according to Embodiment 2 of the present invention, which is different from the water heater of Embodiment 1 shown in FIG. As a component realized by the microcomputer 27, the air supply for estimating the actual air flow rate based on the flow path resistance determined by the flow path resistance determination means 23 and the rotation speed detected by the rotation speed detection means 18 is described. The difference is that an air volume estimating unit 52 and a target rotational speed determining unit 53 for determining a target rotational speed of the fan motor 5 based on the combustion amount of the burner 2 are added. Therefore, the optimum rotation speed discrimination means 24 discriminates the deviation between the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate discrimination means 22 and the actual air flow rate estimated by the air flow rate estimation means 52, and the target rotation speed discrimination means 53. The optimum rotation speed of the fan motor 5 is determined based on the set target rotation speed. Also, the abnormality determining means 25
Determines abnormal combustion based on the actual blown air amount estimated by the blown air amount estimating means 52. Other configurations are shown in FIG.
This is the same as the hot water supply device of the first embodiment shown in FIG.

【0075】次に、上記給湯装置の動作について、図1
6に示すフローチャートを参照しながら説明する。図外
のリモートコントローラからコントローラに運転指令が
入力されると、給湯制御部13が、バルブ11,12や
図外のイグナイタなどを制御し、点火動作を開始すると
共に、最適送風量判別手段22にバーナ2の燃焼量すな
わちバルブ11の開弁量に応じた信号を出力する。これ
により最適送風量判別手段22が、給湯制御部13から
の信号に基づいて、バーナ2の燃焼量に応じた最適な送
風量を演算する(ステップS21)。
Next, the operation of the water heater will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to the flowchart shown in FIG. When an operation command is input from a remote controller (not shown) to the controller, the hot water supply control unit 13 controls the valves 11 and 12 and an igniter (not shown) to start the ignition operation, and to A signal corresponding to the combustion amount of the burner 2, that is, the valve opening amount of the valve 11 is output. Thereby, the optimum air blowing amount determining means 22 calculates the optimum air blowing amount according to the combustion amount of the burner 2 based on the signal from the hot water supply control unit 13 (Step S21).

【0076】次に、目標回転数判別手段53が、給湯制
御部13からの信号に基づいて、バーナ2の燃焼量に応
じた最適な送風量を得るための目標回転数を演算する
(ステップS22)。
Next, the target rotational speed discriminating means 53 calculates a target rotational speed for obtaining an optimum air flow according to the combustion amount of the burner 2 based on the signal from the hot water supply controller 13 (step S22). ).

【0077】この時点ではファンモータ5は回転してお
らず、流路抵抗判別手段23による判別結果が最適回転
数判別手段24に供給されないので、最適回転数判別手
段24は、予め設定された例えば毎分3000回転程度
の初期回転数に対応した回転数指令信号をデューティー
比制御手段20に出力する(ステップS23)。これに
よりデューティー比制御手段20が、ファンモータ5が
初期回転数で回転するような制御電圧Vsを電力制御手
段17に出力する。これにより電力制御手段17が、フ
ァンモータ5が初期回転数で回転するように駆動電力の
デューティー比を制御する。
At this time, the fan motor 5 is not rotating, and the result of the discrimination by the flow path resistance discriminating means 23 is not supplied to the optimum revolution number discriminating means 24. A rotation speed command signal corresponding to the initial rotation speed of about 3000 rotations per minute is output to the duty ratio control means 20 (step S23). As a result, the duty ratio control means 20 outputs a control voltage Vs to the power control means 17 such that the fan motor 5 rotates at the initial rotation speed. Thus, the power control unit 17 controls the duty ratio of the driving power so that the fan motor 5 rotates at the initial rotation speed.

【0078】次に、異常判別手段25が、内蔵している
タイマを起動させる(ステップS24)。
Next, the abnormality determining means 25 starts a built-in timer (step S24).

【0079】次に、電流検出手段19が、整流平滑手段
16の出力電流Ioを検出する(ステップS25)。
Next, the current detecting means 19 detects the output current Io of the rectifying / smoothing means 16 (step S25).

【0080】次に、回転数検出手段18が、ファンモー
タ5のホール素子34からの検出信号に基づいて、ファ
ンモータ5の回転数を検出する(ステップS26)。
Next, the rotation speed detecting means 18 detects the rotation speed of the fan motor 5 based on the detection signal from the hall element 34 of the fan motor 5 (step S26).

【0081】次に、電流演算手段21が、電流検出手段
19により検出された出力電流Ioとデューティー比制
御手段20から出力される制御電圧Vsとから、上記数
式1を用いてファンモータ5に流れる電流Iを演算する
(ステップS27)。
Next, the current calculation means 21 uses the output current Io detected by the current detection means 19 and the control voltage Vs output from the duty ratio control means 20 to flow to the fan motor 5 using the above equation (1). The current I is calculated (step S27).

【0082】次に、流路抵抗判別手段23が、電流演算
手段21により演算された電流Iと回転数検出手段18
からの回転数パルスとに基づいて、ファンケース4およ
びケーシング1内の空気流路の流路抵抗Φを判別する
(ステップS28)。
Next, the flow path resistance determining means 23 compares the current I calculated by the current calculating means 21 with the rotational speed detecting means 18.
Then, the flow path resistance Φ of the air flow path in the fan case 4 and the casing 1 is determined on the basis of the rotation speed pulse from (Step S28).

【0083】次に、送風量推測手段52が、流路抵抗判
別手段23により判別された流路抵抗Φと回転数検出手
段18により検出されたファンモータ5の回転数Nとに
基づいて、現実の送風量Qを演算する(ステップS2
9)。すなわち、図10に示すように、ファンモータ5
の現実の回転数Nと現実の送風量Qとの関係は、空気流
路の流路抵抗Φの変化により変化するが、流路抵抗Φが
決まればそれに応じて一意に定まるので、回転数Nと流
路抵抗Φと送風量Qとの関係を求めて予めメモリに記憶
させておくことにより、ファンモータ5の回転数Nと流
路抵抗Φとから現実の送風量Qを演算できる。
Next, the blower amount estimating means 52 determines the actual value based on the flow path resistance Φ determined by the flow path resistance determining means 23 and the rotational speed N of the fan motor 5 detected by the rotational speed detecting means 18. Is calculated (step S2).
9). That is, as shown in FIG.
The relationship between the actual rotation speed N and the actual air flow rate Q changes with the change in the flow path resistance Φ of the air flow path. However, if the flow path resistance Φ is determined, it is uniquely determined accordingly. By calculating the relationship between the flow rate and the flow resistance Q and the air flow rate Q and storing it in a memory in advance, the actual air flow rate Q can be calculated from the rotation speed N of the fan motor 5 and the flow resistance Q.

【0084】次に、異常判別手段25が、送風量推測手
段52により推測された送風量Qが、予め決められた下
限値QLと上限値QHとの間に入っているか否かを判断
する(ステップS30)。
Next, the abnormality determining means 25 determines whether or not the blown air amount Q estimated by the blown air amount estimating means 52 falls between a predetermined lower limit value QL and a predetermined upper limit value QH ( Step S30).

【0085】異常判別手段25は、送風量Qが下限値Q
Lと上限値QHとの間に入っていれば正常と判別して、
内蔵しているタイマをクリアする(ステップS31)。
このタイマは、クリアされると直ちに再起動して、計時
動作を再開する。
The abnormality discriminating means 25 determines that the blown air amount Q
If it is between L and the upper limit QH, it is determined to be normal,
The built-in timer is cleared (step S31).
As soon as this timer is cleared, it restarts and resumes the timing operation.

【0086】次に、最適回転数判別手段24が、送風量
推測手段52により推測された現実の送風量Q1と最適
送風量判別手段22により判別された最適送風量Q0と
の偏差に基づいて、下記数式12を用いて最適回転数N
1を演算する(ステップS32)。すなわち、最適送風
量Q0と推測された現実の送風量Q1との偏差の比例成
分と積分成分との和をフィードバック成分として、目標
回転数N0に加えている。したがって、最適送風量Q0
と推測された現実の送風量Q1との偏差がゼロの状態で
安定すれば、目標回転数N0が最適回転数N1になる。
Next, the optimum rotation number discriminating means 24 calculates the difference between the actual air volume Q1 estimated by the air volume estimating means 52 and the optimal air volume Q0 determined by the optimal air volume discriminating means 22. The optimum rotational speed N is calculated by using the following equation (12).
1 is calculated (step S32). That is, the sum of the proportional component and the integral component of the difference between the optimum air flow amount Q0 and the estimated actual air flow amount Q1 is added to the target rotation speed N0 as a feedback component. Therefore, the optimal air volume Q0
If the deviation from the actual airflow amount Q1 estimated to be stable in a state of zero, the target rotation speed N0 becomes the optimum rotation speed N1.

【0087】[0087]

【数12】 (Equation 12)

【0088】さらに、最適回転数判別手段24が、演算
した最適回転数に応じた回転数指令信号をデューティー
比制御手段20に出力する(ステップS33)。
Further, the optimum rotation speed discriminating means 24 outputs a rotation speed command signal corresponding to the calculated optimum rotation speed to the duty ratio control means 20 (step S33).

【0089】これにより、デューティー比制御手段20
が、最適回転数判別手段24からの回転数指令信号と回
転数検出手段18からの実際の回転数とに基づいて、フ
ァンモータ5が最適回転数となるように電力制御手段1
7に制御電圧Vsを出力する。これにより電力制御手段
17が、ファンモータ5が最適回転数となるように駆動
電力のデューティー比を可変させる。
Thus, the duty ratio control means 20
However, based on the rotation speed command signal from the optimum rotation speed determination unit 24 and the actual rotation speed from the rotation speed detection unit 18, the power control unit 1 controls the fan motor 5 to the optimum rotation speed.
7, the control voltage Vs is output. Thereby, the power control unit 17 varies the duty ratio of the driving power so that the fan motor 5 has the optimum rotation speed.

【0090】次に、最適送風量判別手段22が、給湯制
御部13からの信号に基づいて燃焼量に変更があったか
否かを判断し(ステップS34)、変更がなければ、マ
イクロコンピュータ27が、リモートコントローラから
運転終了の指示が入力されたか否かを判断し(ステップ
S35)、入力されていなければ、ステップS25に戻
る。入力されていれば、ルーチンを終了する。
Next, the optimum air blowing amount determining means 22 determines whether or not the combustion amount has been changed based on a signal from the hot water supply control unit 13 (step S34). It is determined whether or not an instruction to end the operation has been input from the remote controller (step S35), and if not, the process returns to step S25. If so, the routine ends.

【0091】ステップS34において、最適送風量判別
手段22が燃焼量に変更があったと判断すれば、ステッ
プS21に戻る。
In step S34, if the optimum air volume determining means 22 determines that the combustion amount has been changed, the process returns to step S21.

【0092】ステップS30において、異常判別手段2
5が、送風量Qが予め決められた下限値QLと上限値Q
Hとの間に入っていないと判断すれば、異常判別手段2
5が、内蔵のタイマがタイムアップしているか否かを判
断し(ステップS36)、タイムアップしていなければ
ステップS32に進む。タイムアップしていれば、異常
処理手段26に異常である旨を出力する。すなわち、送
風量Qは風の影響などにより絶えず変化する場合がある
ので、送風量Qが所定時間以上にわたって異常な値にな
ったときにのみ、異常状態と判断するのである。
In step S30, the abnormality determining means 2
5 is the lower limit value QL and the upper limit value
H, if it is determined that there is no gap between the
5 determines whether the built-in timer has timed out (step S36), and if not, proceeds to step S32. If the time is up, an error is output to the abnormality processing means 26. That is, since the blown air amount Q may constantly change due to the influence of the wind and the like, the abnormal state is determined only when the blown air amount Q becomes an abnormal value for a predetermined time or more.

【0093】次に異常処理手段26が、異常判別手段2
5からの異常である旨の信号が入力されることにより、
給湯制御部13に停止信号を出力してバーナ2の燃焼を
停止させるなどの異常処理を行って(ステップS3
7)、ルーチンを終了する。
Next, the abnormality processing means 26
By receiving a signal indicating that there is an abnormality from No. 5,
Abnormal processing such as outputting a stop signal to the hot water supply control unit 13 to stop combustion of the burner 2 is performed (step S3).
7), end the routine.

【0094】このように、ファンモータ5の回転数を検
出する回転数検出手段18と、ファンモータ5に流れる
電流を演算する電流演算手段21と、電流演算手段21
による演算値と回転数検出手段18により検出された回
転数とに基づいてケーシング1およびファンケース4の
送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段23
と、この流路抵抗判別手段23により判別された流路抵
抗と回転数検出手段18により検出された回転数とに基
づいて現実の送風量を推測する送風量推測手段52とを
設けたので、風速センサなどの風量検知手段を送風流路
に設置することなく、現実の送風量を正確に推測でき
る。したがって、風速センサなどの風量検知手段による
流路抵抗の増加を招くことなく、推測した送風量からフ
ァンモータ5を適切に制御することが可能になる。しか
も、風速センサなどの風量検知手段を送風流路に設置す
る必要がないことから、製造コストを低減できる。
As described above, the rotation speed detection means 18 for detecting the rotation speed of the fan motor 5, the current calculation means 21 for calculating the current flowing through the fan motor 5, and the current calculation means 21
Resistance determining means 23 for determining the flow resistance of the air flow path of the casing 1 and the fan case 4 based on the calculated value of the rotation speed and the rotation speed detected by the rotation speed detecting means 18.
And a flow rate estimating means 52 for estimating an actual air flow rate based on the flow path resistance determined by the flow path resistance determining means 23 and the rotational speed detected by the rotational speed detecting means 18. It is possible to accurately estimate the actual air flow rate without installing an air flow rate detecting means such as a wind speed sensor in the air flow path. Therefore, it is possible to appropriately control the fan motor 5 from the estimated air flow rate without causing an increase in the flow path resistance by the air flow rate detecting means such as a wind speed sensor. In addition, since it is not necessary to install an air volume detecting means such as a wind speed sensor in the air flow channel, manufacturing costs can be reduced.

【0095】さらに、バーナ2の燃焼量に基づいて最適
送風量を判別する最適送風量判別手段22と、最適送風
量判別手段22により判別された最適送風量と送風量推
測手段52により推測された現実の送風量との偏差に基
づいてファンモータ5の最適回転数を判別する最適回転
数判別手段24と、最適回転数判別手段24により判別
された最適回転数となるようにファンモータ5を制御す
るデューティー比制御手段20および電力制御手段17
とを設けたので、風速センサなどの風量検知手段を送風
流路に設置することなく、現実の送風量を推測してファ
ンモータ5を適切に制御できる。したがって、流路抵抗
などの変化にかかわらず、常に最適燃焼を維持できる。
Further, the optimum air volume determining means 22 for determining the optimum air volume based on the combustion amount of the burner 2 and the optimum air volume and the air volume estimating means 52 estimated by the optimum air volume determining means 22 are estimated. An optimum rotation speed determining means for determining an optimum rotation speed of the fan motor based on a deviation from an actual air flow; and controlling the fan motor to be the optimum rotation speed determined by the optimum rotation speed determining device. Duty ratio control means 20 and power control means 17
Thus, the fan motor 5 can be appropriately controlled by estimating the actual air flow rate without installing an air flow rate detecting means such as a wind speed sensor in the air flow path. Therefore, irrespective of a change in flow path resistance or the like, optimum combustion can be always maintained.

【0096】さらに、バーナ2の燃焼量に基づいてファ
ンモータ5の目標回転数を判別する目標回転数判別手段
53と、最適送風量判別手段22により判別された最適
送風量と送風量推測手段52により推測された現実の送
風量との偏差と目標回転数判別手段53により判別され
た目標回転数とに基づいてファンモータ5の最適回転数
を判別する最適回転数判別手段24とを設け、目標回転
数判別手段53により判別された目標回転数をN0、最
適送風量判別手段22により判別された最適送風量をQ
0、送風量推測手段52により推測された現実の送風量
をQ1、所定の定数をKp、Kiとしたときに、最適回
転数判別手段24が、最適回転数N1を上記数式12に
したがって演算する構成としたので、風速センサなどの
風量検知手段を送風流路に設置することなく、現実の送
風量を推測してファンモータ5を適切に制御できる。し
たがって、流路抵抗などの変化にかかわらず、常に最適
燃焼を維持できる。しかも、最適送風量と推測された現
実の送風量との偏差を用いてPI制御によりモータ回転
数を制御するので、ファンモータ5を円滑に制御でき
る。
Further, a target rotation number discriminating means 53 for discriminating a target rotation number of the fan motor 5 based on the combustion amount of the burner 2, and an optimum air blowing amount and air blowing amount estimating means 52 determined by the optimum air blowing amount determining means 22. The optimum rotation speed discriminating means 24 for discriminating the optimum rotation speed of the fan motor 5 based on the deviation from the actual air flow rate estimated by the above and the target rotation speed discriminated by the target rotation speed discriminating means 53 is provided. The target rotation speed determined by the rotation speed determination means 53 is set to N0, and the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means 22 is set to Q.
0, when the actual air volume estimated by the air volume estimating unit 52 is Q1, and the predetermined constants are Kp and Ki, the optimal rotational speed determining unit 24 calculates the optimal rotational speed N1 according to the above equation (12). With this configuration, the fan motor 5 can be appropriately controlled by estimating the actual air flow rate without installing an air flow rate detection unit such as a wind speed sensor in the air flow path. Therefore, irrespective of a change in flow path resistance or the like, optimum combustion can be always maintained. In addition, since the motor speed is controlled by the PI control using the deviation between the optimum air volume and the estimated actual air volume, the fan motor 5 can be controlled smoothly.

【0097】さらに、送風量推測手段52により推測さ
れた現実の送風量に基づいて燃焼の異常を判別する異常
判別手段25と、異常判別手段25により燃焼の異常と
判別されたときにバーナ2の燃焼を停止させる異常処理
手段26とを設けたので、バーナ2の火炎が消失する以
前の段階で送風量から燃焼の異常を的確に判断でき、安
全性の向上を図ることができる。
Further, abnormality determining means 25 for determining abnormal combustion based on the actual air flow estimated by the air flow estimating means 52, and the burner 2 when the abnormality determining means 25 determines abnormal combustion. Since the abnormality processing means 26 for stopping the combustion is provided, it is possible to accurately judge the abnormality of the combustion from the amount of air blow before the flame of the burner 2 is extinguished, thereby improving safety.

【0098】(実施例3) 図17に示すように、マイクロコンピュータ27のRO
M54に、図10に示すような送風流量Qと回転数Nと
電流Ioとの関係を、商用電源15の電圧Vac毎にテ
ーブルの形で記憶させておき、電流検出手段19により
整流平滑手段16の出力電流Ioを検出する他に、商用
電源15の電圧Vacを検出し、電圧VacからROM
54の内容を参照して電流Ioを補正するように構成し
てもよい。
(Embodiment 3) As shown in FIG.
The relationship between the air flow rate Q, the rotation speed N, and the current Io as shown in FIG. 10 is stored in the form of a table for each voltage Vac of the commercial power supply 15, and the rectifying / smoothing means 16 In addition to detecting the output current Io, the voltage Vac of the commercial power supply 15 is detected, and the ROM
54, the current Io may be corrected.

【0099】(実施例4) 図18に示すように、電流検出手段19により整流平滑
手段16の出力電流Ioを検出する他に、商用電源15
の電圧Vacを検出し、補正回路55により出力電流I
oを電圧Vacにより電流Iに補正して、この電流Iを
マイクロコンピュータ27に入力するように構成しても
よい。
(Embodiment 4) As shown in FIG. 18, in addition to detecting the output current Io of the rectifying / smoothing means 16 by the current detecting means 19,
And the correction circuit 55 detects the output current Iac
o may be corrected to the current I by the voltage Vac, and the current I may be input to the microcomputer 27.

【0100】なお、上記実施例2では、図16のステッ
プS30において、異常判別手段25が、送風量推測手
段52により推測された現実の送風量Qが下限値QLと
上限値QHとの間の値であるか否かにより異常を判別す
るように構成したが、異常判別手段25が、最適送風量
判別手段22により判別された最適送風量と送風量推測
手段52により推測された現実の送風量との偏差が所定
の上限値以上であるか否かにより異常を判別するように
構成してもよい。このようにしても、バーナ2の火炎が
消失する以前の段階で燃焼の異常を的確に判断でき、安
全性の向上を図ることができる。
In the second embodiment, in step S30 of FIG. 16, the abnormality determining means 25 determines that the actual blown air amount Q estimated by the blown air amount estimating means 52 is between the lower limit value QL and the upper limit value QH. Although the abnormality is determined based on whether the value is a value or not, the abnormality determining unit 25 determines the optimum air flow rate determined by the optimum air flow amount determining unit 22 and the actual air flow estimated by the air blowing amount estimating unit 52. The abnormality may be determined based on whether or not the deviation from the above is equal to or more than a predetermined upper limit value. Even in this case, the abnormality of the combustion can be accurately determined at the stage before the flame of the burner 2 disappears, and the safety can be improved.

【0101】また、上記実施例1,2では、異常判別手
段25にタイマを内蔵させて、流路抵抗Φあるいは送風
量Qの値が所定時間以上継続して所定範囲外になったと
きに異常と判断したが、必ずしもタイマを設ける必要は
なく、流路抵抗Φあるいは送風量Qの値が所定範囲外に
なれば、すぐに異常と判断するように構成してもよい。
In the first and second embodiments, a timer is incorporated in the abnormality determining means 25, and when the value of the flow path resistance Φ or the blown air amount Q is outside the predetermined range for a predetermined time or more. However, it is not always necessary to provide a timer, and if the value of the flow path resistance Φ or the blown air amount Q is out of the predetermined range, the abnormality may be immediately determined.

【0102】また、上記実施例1,2では、図9のステ
ップS2あるいは図16のステップS23において、最
適回転数判別手段24が、デューティー比制御手段20
に所定の初期回転数に応じた回転数指令信号を出力する
ように構成したが、最適回転数判別手段24が、最適送
風量判別手段22により判別された最適送風量に応じた
回転数指令信号をデューティー比制御手段20に出力す
るように構成してもよい。
Further, in the first and second embodiments, in step S2 of FIG. 9 or step S23 of FIG.
Is output in accordance with the predetermined initial rotation speed. However, the optimum rotation speed determination means 24 outputs the rotation speed command signal corresponding to the optimum air flow rate determined by the optimum air flow rate determination means 22. May be output to the duty ratio control means 20.

【0103】また、上記各実施例では、本願発明に係る
モータ制御装置によりファンモータ5を制御するように
構成したが、本願発明に係るモータ制御装置は、ファン
モータ5に限らず、PWM方式により駆動されるあらゆ
るモータに採用し得る。
In each of the above embodiments, the fan motor 5 is controlled by the motor control device according to the present invention. However, the motor control device according to the present invention is not limited to the fan motor 5 but may be controlled by a PWM method. It can be used for any driven motor.

【0104】また、上記実施例1,2では、電流検出手
段19の可変抵抗器VR1,VR2により検出特性を調
整可能としているが、この調整機能を省略しても本願発
明を実現できることは勿論である。また、この電流検出
手段19はカレントトランスCT1を用いて実現してい
るが、例えば、カレントトランスCT1を設けた電流ラ
インに、カレントトランスCT1に代えて抵抗器を配置
し、その電圧を検出することにより電流量を検出するよ
うにしてもよい。いずれにしても電流検出手段19は、
これらに限られず、電流量を検出できるものであれば、
電流検出手段19を実現できる。
In the first and second embodiments, the detection characteristics can be adjusted by the variable resistors VR1 and VR2 of the current detecting means 19. However, the present invention can be realized even if this adjusting function is omitted. is there. The current detecting means 19 is realized by using the current transformer CT1. For example, a resistor may be arranged in the current line provided with the current transformer CT1 in place of the current transformer CT1 to detect the voltage. May be used to detect the amount of current. In any case, the current detecting means 19
Not limited to these, as long as the current amount can be detected,
The current detecting means 19 can be realized.

【0105】[0105]

【発明の効果】以上説明したように、請求項1の発明に
よれば、燃焼器の風流流路に配置された送風用のファン
を回転させるファンモータに電流を供給してファンを回
転させるモータ制御装置において、交流電力を整流およ
び平滑して直流電力を出力する整流平滑手段と、PWM
可変速回路を有し、このPWM可変速回路で生成される
制御パルスに基づいて整流平滑手段からの直流電力をス
イッチングして前記ファンモータに駆動電力として供給
する電力制御手段と、ファンモータの回転数を検出する
回転数検出手段と、整流平滑手段の出力電流を検出する
電流検出手段と、 回転数指令信号と回転数検出手段によ
り検出された回転数とに基づいて、ファンモータの回転
数が指令回転数になるように制御パルスのデューティー
比を制御するデューティー比制御手段と、ファンモータ
を流れる電流を演算する電流演算手段と、電流演算手段
により算出された電流と回転数検出手段により検出され
た回転数とに基づいて送風流路の流路抵抗を判別する流
路抵抗判別手段とを備え、電流演算手段は、電流検出手
段により検出された出力電流とデューティー比制御手段
により制御されたデューティー比に関する情報とに基づ
いて電流検出手段で検出された出力電流をPAM方式に
おける出力電流に変換することにより、ファンモータを
流れる電流を演算するようにしたので、送風流路の流路
抵抗を正確に判別できる。
As described above, according to the first aspect of the present invention, the fan for blowing air disposed in the air flow path of the combustor.
Supply current to the fan motor to rotate the fan
In the motor control device, the AC power is rectified and
Rectifying and smoothing means for smoothing and outputting DC power;
It has a variable speed circuit and is generated by this PWM variable speed circuit.
The DC power from the rectifying / smoothing means is switched based on the control pulse.
Switched and supplied as drive power to the fan motor
Power control means for detecting the rotation speed of the fan motor
Detecting the output current of the rotation speed detecting means and the rectifying and smoothing means
The current detection means, the rotation number command signal and the rotation number detection means
Rotation of the fan motor based on the detected rotation speed.
The duty of the control pulse so that the number becomes the command speed
Duty ratio control means for controlling the ratio, and a fan motor
Current calculating means for calculating the current flowing through
Detected by the current and the rotation speed detecting means.
Flow to determine the flow path resistance of the air flow path based on the
Road resistance determining means, and the current calculating means includes a current detecting means.
Output current detected by the stage and duty ratio control means
Information on the duty ratio controlled by
Output current detected by the current detection means
The fan current by converting the output current
Since the flowing current is calculated, the flow path of the air flow path
Resistance can be accurately determined.

【0106】また、請求項2の発明によれば、燃焼器の
送風流路に配置された送風用のファンを回転させるファ
ンモータに電源を供給してファンを回転させるモータ制
御装置において、交流電力を整流および平滑して直流電
力を出力する整流平滑手段と、PWM可変速回路を有
し、このPWM可変速回路で生成される制御パルスに基
づいて整流平滑手段からの直流電力をスイッチングして
ファンモータに駆動電力として供給する電力制御手段
と、ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段
と、整流平滑手段の出力電流を検出する電流検出手段
と、ファンモータを流れる電流を演算する電流演算手段
と、燃焼器の燃焼量に基づいて最適送風量を判別する最
適送風量判別手段と、電流演算手段により算出された電
流と回転数検出手段により検出された回転数とに基づい
て送風流路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段と、
最適送風量判別手段により判別された最適送風量と流路
抵抗判別手段により判別された流路抵抗とに基づいてフ
ァンモータの最適回転数を判別し、ファンモータの回転
数が最適回転数となるように回転数指令信号を生成する
最適回転数判別手段と、最適回転数判別手段で生成され
る回転数指令信号と回転数検出手段により検出された回
転数とに基づいて、ファンモータの回転数が指令回転数
になるように制御パルスのデューティー比を制御するデ
ューティー比制御手段とを備え、電流演算手段は、電流
検出手段により検出された出力電流とデューティー比制
御手段により制御されたデューティー比に関する情報と
に基づいて電流 検出手段で検出された出力電流をPAM
方式における出力電流に変換することにより、ファンモ
ータを流れる電流を演算するようにしたので、送風流路
の流路抵抗に応じた適切なモータ回転数を常に維持でき
る。したがって、流路抵抗が変化しても、常に最適燃焼
を維持できる。
According to the second aspect of the present invention, the combustion chamber
A fan that rotates the fan for air blowing arranged in the air flow path
Motor that supplies power to the motor and rotates the fan
In the control device, the AC power is rectified and smoothed to
Rectifying smoothing means for outputting force and PWM variable speed circuit
Then, based on the control pulse generated by the PWM variable speed circuit,
Switching the DC power from the rectifying and smoothing means
Power control means for supplying drive power to the fan motor
Rotation speed detecting means for detecting the rotation speed of the fan motor
And current detecting means for detecting the output current of the rectifying and smoothing means
And current calculation means for calculating the current flowing through the fan motor
And determining the optimal air flow rate based on the combustion volume of the combustor.
The suitable air flow amount determining means and the electric power calculated by the current calculating means are used.
Based on the flow and the rotation speed detected by the rotation speed detection means
Flow path resistance determining means for determining the flow path resistance of the ventilation flow path,
Optimal air volume and flow path determined by the optimal air volume determining means
The flow is determined based on the flow path resistance determined by the resistance determining means.
Determine the optimal rotation speed of the fan motor, and
Generates a speed command signal so that the speed is at the optimum speed.
Generated by the optimum rotational speed determining means and the optimal rotational speed determining means.
Speed command signal and the speed detected by the speed detection means.
The rotation speed of the fan motor is based on the rotation speed and the command rotation speed.
To control the duty ratio of the control pulse so that
Duty ratio control means, and the current calculation means
Output current detected by the detection means and duty ratio control
Information on the duty ratio controlled by the
The output current detected by the current detection means based on
By converting to the output current in the
The current flowing through the fan is calculated.
Motor speed can always be maintained according to the flow path resistance
You. Therefore, even if the flow path resistance changes, always the optimal combustion
Can be maintained.

【0107】また、請求項3の発明によれば、デューテ
ィー比制御手段が、電力制御手段に供給する制御電圧を
調整することにより制御パルスのデューティー比を制御
し、電流演算手段は、制御電圧をVs、ファンモータが
回転する最小の制御電圧をVl、定数をk、電流検出手
段により検出された出力電流をIoとしたときに、ファ
モータを流れる電流IをI=kIo/(Vs−Vl)
の演算式により演算する構成としたので、PWM駆動方
式において、整流平滑手段の出力電流を検出することに
より、交流電力の電圧変動に拘らずモータに流れる電流
を容易かつ正確に知ることができる。
According to the third aspect of the present invention, the duty ratio control means controls the duty ratio of the control pulse by adjusting the control voltage supplied to the power control means, and the current calculation means changes the control voltage. Vs, the minimum control voltage fan motor rotates Vl, the constant k, when the detected output current was Io by the current detection means, fa
The current I flowing through the down motor I = kIo / (Vs-Vl )
In the PWM driving method, the current flowing through the motor can be easily and accurately determined by detecting the output current of the rectifying / smoothing means regardless of the voltage fluctuation of the AC power.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置を備
えた給湯装置の概略構成図である。
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a hot water supply device including a motor control device according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられたモータ駆動部の回路ブロック図である。
FIG. 2 is a circuit block diagram of a motor drive unit provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図3】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられた電力制御手段の回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram of power control means provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図4】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられた三角波発振回路により得られる三角波の波形図
である。
FIG. 4 is a waveform diagram of a triangular wave obtained by a triangular wave oscillation circuit provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図5】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられたファンモータに供給される駆動電圧の波形図で
ある。
FIG. 5 is a waveform diagram of a drive voltage supplied to a fan motor provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図6】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられた電流検出手段の回路図である。
FIG. 6 is a circuit diagram of a current detection unit provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図7】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられた電流検出手段による検出電圧とファンモータの
回転数との関係の説明図である。
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a voltage detected by a current detection unit provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention and a rotation speed of a fan motor.

【図8】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に備
えられた電流検出手段による検出電圧とファンモータの
回転数との関係の説明図である。
FIG. 8 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a voltage detected by a current detection unit provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention and a rotation speed of a fan motor.

【図9】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置の動
作を説明するフローチャートである。
FIG. 9 is a flowchart illustrating an operation of the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図10】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に
より制御されるファンモータを流れる電流と回転数と送
風量との関係の説明図である。
FIG. 10 is an explanatory diagram illustrating a relationship among a current flowing through a fan motor controlled by a motor control device according to the first embodiment of the present invention, a rotation speed, and an air blowing amount.

【図11】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に
備えられた電流検出手段による検出電流とファンモータ
の回転数との関係の説明図である。
FIG. 11 is an explanatory diagram illustrating a relationship between a current detected by a current detection unit provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention and a rotation speed of a fan motor.

【図12】PWM方式のモータ制御装置の概略構成図で
ある。
FIG. 12 is a schematic configuration diagram of a PWM type motor control device.

【図13】PWA方式のモータ制御装置の概略構成図で
ある。
FIG. 13 is a schematic configuration diagram of a PWA type motor control device.

【図14】本願発明の実施例1に係るモータ制御装置に
備えられた異常判別手段による異常判別領域の説明図で
ある。
FIG. 14 is an explanatory diagram of an abnormality determination area by abnormality determination means provided in the motor control device according to the first embodiment of the present invention.

【図15】本願発明の実施例2に係るモータ制御装置を
備えた給湯装置の概略構成図である。
FIG. 15 is a schematic configuration diagram of a hot water supply device including a motor control device according to a second embodiment of the present invention.

【図16】本願発明の実施例2に係るモータ制御装置の
動作を説明するフローチャートである。
FIG. 16 is a flowchart illustrating an operation of the motor control device according to the second embodiment of the present invention.

【図17】本願発明の実施例3に係るモータ制御装置の
要部の概略構成図である。
FIG. 17 is a schematic configuration diagram of a main part of a motor control device according to a third embodiment of the present invention.

【図18】本願発明の実施例4に係るモータ制御装置の
要部の概略構成図である。
FIG. 18 is a schematic configuration diagram of a main part of a motor control device according to a fourth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

5 ファンモータ 6 シロッコファン 16 整流平滑手段 17 電力制御手段 18 回転数検出手段 19 電流検出手段 20 デューティー比制御手段 21 電流演算手段 22 最適送風量判別手段 23 流路抵抗判別手段 24 最適回転数判別手段 25 異常判別手段 26 異常処理手段 Reference Signs List 5 fan motor 6 sirocco fan 16 rectifying / smoothing means 17 power control means 18 rotation speed detection means 19 current detection means 20 duty ratio control means 21 current calculation means 22 optimal air flow rate determination means 23 flow path resistance determination means 24 optimal rotation speed determination means 25 abnormality determination means 26 abnormality processing means

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平2−70288(JP,A) 特開 平5−91707(JP,A) 特開 平3−143294(JP,A) 特開 平1−252819(JP,A) 特開 平2−208414(JP,A) 特開 昭53−103524(JP,A) 実開 平2−45344(JP,U) 実開 昭61−14799(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H02P 5/00 H02P 7/00 F23N 3/08 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (56) References JP-A-2-70288 (JP, A) JP-A-5-91707 (JP, A) JP-A-3-143294 (JP, A) JP-A-1- 252819 (JP, A) JP-A-2-208414 (JP, A) JP-A-53-103524 (JP, A) JP-A-2-45344 (JP, U) JP-A-61-14799 (JP, U) (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) H02P 5/00 H02P 7/00 F23N 3/08

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 燃焼器の送風流路に配置された送風用の
ファンを回転させるファンモータに電源を供給してファ
ンを回転させるモータ制御装置において、 交流電力を整流および平滑して直流電力を出力する整流
平滑手段と、 PWM可変速回路を有し、このPWM可変速回路で生成
される制御パルスに基づいて前記整流平滑手段からの直
流電力をスイッチングして前記ファンモータに駆動電力
として供給する電力制御手段と、 前記ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段
と、 前記整流平滑手段の出力電流を検出する電流検出手段
と、 回転数指令信号と前記回転数検出手段により検出された
回転数とに基づいて、前記ファンモータの回転数が指令
回転数になるように前記制御パルスのデューティー比を
制御するデューティー比制御手段と、 前記ファンモータを流れる電流を演算する電流演算手段
と、 前記電流演算手段により算出された電流と前記回転数検
出手段により検出された回転数とに基づいて前記送風流
路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段とを備え、 前記電流演算手段は、前記電流検出手段により検出され
た出力電流と前記デューティー比制御手段により制御さ
れたデューティー比に関する情報とに基づいて前記電流
検出手段で検出された出力電流をPAM方式における出
力電流に変換することにより、前記ファンモータを流れ
る電流を演算する ことを特徴とする、モータ制御装置。
1. An air blower disposed in an air flow passage of a combustor.
Supply power to the fan motor that rotates the fan
Rectifier that rectifies and smoothes AC power and outputs DC power in a motor control device that rotates the motor
It has a smoothing means and a PWM variable speed circuit, and is generated by this PWM variable speed circuit.
Based on the control pulse to be applied,
Switch the electric power to drive the fan motor
Power control means for supplying power as a motor, and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor
When current detecting means for detecting an output current of the rectifying smoothing means
And the rotation speed command signal and the rotation speed detected by the rotation speed detection means.
The rotation speed of the fan motor is commanded based on the rotation speed.
The duty ratio of the control pulse is adjusted so that
Duty ratio control means for controlling, and current calculation means for calculating a current flowing through the fan motor
And the current calculated by the current calculating means and the rotation speed detection.
The blast flow based on the rotation speed detected by the outlet means.
Flow path resistance determination means for determining the flow path resistance of the road, wherein the current calculation means is detected by the current detection means
Output current and the duty ratio control means.
The current based on the
The output current detected by the detection means is output in the PAM system.
The fan motor flows through
A motor control device for calculating a current flowing through the motor.
【請求項2】 燃焼器の送風流路に配置された送風用の
ファンを回転させるファンモータに電源を供給してファ
ンを回転させるモータ制御装置において、 交流電力を整流および平滑して直流電力を出力する整流
平滑手段と、 PWM可変速回路を有し、このPWM可変速回路で生成
される制御パルスに基づいて前記整流平滑手段からの直
流電力をスイッチングして前記ファンモータに駆動電力
として供給する電力制御手段と、 前記ファンモータの回転数を検出する回転数検出手段
と、 前記整流平滑手段の出力電流を検出する電流検出手段
と、 回転数指令信号と前記回転数検出手段により検出された
回転数とに基づいて、前記ファンモータの回転数が指令
回転数になるように前記制御パルスのデューティー比を
制御するデューティー比制御手段と、 前記ファンモータを流れる電流を演算する電流演算手段
と、 前記燃焼器の燃焼量に基づいて最適送風量を判別する最
適送風量判別手段と、 前記電流演算手段により算出された電流と前記回転数検
出手段により検出された回転数とに基づいて前記送風流
路の流路抵抗を判別する流路抵抗判別手段と、 前記最適送風量判別手段により判別された最適送風量と
前記流路抵抗判別手段により判別された流路抵抗とに基
づいて前記ファンモータの最適回転数を判別し、前記フ
ァンモータの回転数が最適回転数となるように前記デュ
ーティー比制御手段に前記回転数指令信号を供給する最
適回転数判別手段とを備え、 前記電流演算手段は、前記電流検出手段により検出され
た出力電流と前記デューティー比制御手段により制御さ
れたデューティー比に関する情報とに基づいて前記電流
検出手段で検出された出力電流をPAM方式における出
力電流に変換することにより、前記ファンモータを流れ
る電流を演算する ことを特徴とする、モータ制御装置。
2. An air blower disposed in an air flow passage of a combustor.
Supply power to the fan motor that rotates the fan
Rectifier that rectifies and smoothes AC power and outputs DC power in a motor control device that rotates the motor
It has a smoothing means and a PWM variable speed circuit, and is generated by this PWM variable speed circuit.
Based on the control pulse to be applied,
Switch the electric power to drive the fan motor
Power control means for supplying power as a motor, and rotation speed detection means for detecting the rotation speed of the fan motor
When current detecting means for detecting an output current of the rectifying smoothing means
And the rotation speed command signal and the rotation speed detected by the rotation speed detection means.
The rotation speed of the fan motor is commanded based on the rotation speed.
The duty ratio of the control pulse is adjusted so that
Duty ratio control means for controlling, and current calculation means for calculating a current flowing through the fan motor
And determining the optimum air flow rate based on the combustion volume of the combustor.
Means for judging an appropriate air flow rate, detecting the current calculated by the current calculating means and detecting the rotation speed.
The blast flow based on the rotation speed detected by the outlet means.
Flow path resistance determining means for determining the flow path resistance of the road, and the optimal blowing amount determined by the optimal blowing amount determining means;
Based on the flow path resistance determined by the flow path resistance determining means.
Then, the optimum rotation speed of the fan motor is determined,
So that the rotation speed of the fan motor becomes the optimum rotation speed.
Supply the rotation speed command signal to the
An appropriate rotation speed determining means, wherein the current calculating means is detected by the current detecting means.
Output current and the duty ratio control means.
The current based on the
The output current detected by the detection means is output in the PAM system.
The fan motor flows through
A motor control device for calculating a current flowing through the motor.
【請求項3】 デューティー比制御手段は、電力制御手
段に供給する制御電圧を調整することにより制御パルス
のデューティー比を制御し、電流演算手段は、前記制御
電圧をVs、前記ファンモータが回転する最小の制御電
圧をVl、定数をk、電流検出手段により検出された出
力電流をIoとしたときに、前記ファンモータを流れる
電流Iを下記数式1に基づいて演算する構成としたこと
を特徴とする、請求項1または2に記載のモータ制御装
置。 【数1】
3. A duty ratio control unit controls a duty ratio of a control pulse by adjusting a control voltage supplied to the power control unit. A current calculation unit sets the control voltage to Vs and rotates the fan motor. When the minimum control voltage is Vl, the constant is k, and the output current detected by the current detecting means is Io, the current I flowing through the fan motor is calculated based on the following equation 1. The motor control device according to claim 1 or 2, wherein (Equation 1)
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