JP3621267B2 - 比例弁制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばガスバーナにガスを供給するガス供給管等に介設された比例弁の開度を制御する比例弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置として、例えば特開平５−２９６４５２号公報により、比例弁の開度を演算し、該演算結果に基づいて比例弁の作動電流値を制御する開度制御部と、比例弁に流れる実際の作動電流値を検出し該検出された作動電流値に対応する開度と上記演算された開度との差が所定値以上の場合に比例弁への作動電流の供給を停止し、比例弁を閉弁させるようにした比例弁制御装置が知られている。比例弁には最大定格電流値が設定されており、比例弁制御装置により制御される作動電流値は該最大定格電流値を超えないように設定されている。従って、演算された開度が最大になり作動電流値が最大値になる場合には、該作動電流の最大値と最大定格電流値との間に閾値を設定し、検出される作動電流値が該閾値を超えると比例弁への作動電流の供給が停止され比例弁が閉弁する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の比例弁制御装置では、異常が発生していないのに比例弁が強制的に閉弁されるという誤作動が生じないようにするためには、作動電流の最大値と閾値との差がある程度以上なければならない。従って、最大定格電流値が作動電流の最大値より相当大きな値の比例弁を使用しなければならない。ところが、最大定格電流値の大きな比例弁は形状が大型化し、それを組み込む器具を小型化できないという不具合が生じる。また、最大定格電流値が大きくなるにつれ比例弁は高価になる。そのため、可能な限り最大定格電流値が小さな比例弁を用いたいが、最大定格電流値を小さくすると作動電流の最大値と閾値とが近接して上述のごとく誤作動のおそれが生じる。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、最大定格電流値が小さな比例弁を用いても誤作動の生じない比例弁制御装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、比例弁の開度を演算し、該演算結果に基づいて比例弁の作動電流値を制御する開度制御部と、比例弁に流れる実際の作動電流値を検出し該検出された作動電流値に対応する開度と上記演算された開度との差が所定値以上の場合に比例弁への作動電流の供給を停止する閉鎖手段とを有する比例弁制御装置において、上記演算された開度が最大開度に近い第１の所定開度以上の場合に、上記閉鎖手段の作動を停止させることを特徴とする。
【０００６】
一般に、比例弁の開度の演算結果が第１の所定開度を継続して超えている時間は短い。そのため、演算された開度が第１の所定開度以上の場合に閉鎖手段の作動を停止させてもすぐに演算された開度が第１の所定開度以下になり、閉鎖手段に対する停止が解除される。すると、故障が生じている場合には直ちに閉鎖手段が作動して管路が閉鎖される。
【０００７】
ところで、検出された作動電流に対応する開度が演算された開度より小さい場合にも閉鎖手段を作動させ管路を閉鎖するが、演算された開度が最小開度に近い第２の所定開度以下になると作動電流値自体が小さくなるため作動電流値と電流値０との間に閾値を設定しづらくなる。一方、演算された開度が第２の所定開度以下になる状態は長く続かない。そこで、演算された開度が第２の所定開度以下の場合に、上記閉鎖手段の作動を停止させ、該演算された開度が第２の所定開度以上になった時点で故障していれば停止手段が作動し管路を閉鎖させるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１はガス炊飯器のガス供給管１１に介設された比例弁である。該ガス供給管１１には電磁式の開閉弁からなる安全弁１２・１３が、比例弁１に対して上流側に介設されている。本実施の形態では２個の安全弁１２・１３を介設させたが、いずれか１個を介設させるだけにしてもよい。比例弁１の開度は該比例弁１に内蔵されているソレノイドコイル２に流れる電流値に比例する。該ソレノイドコイル２は定電流回路３を構成するトランジスタ３１と電流検出用の分圧抵抗４と共に直列に接続されて電源であるＶＣＣに接続されている。一方、５は該炊飯器の制御装置でありマイコンにより構成されている。炊飯器の運転スイッチ５１がＯＮされると内釜の温度を検知する温度センサ５２からの検知温度等の各種パラメータに基づいて制御装置５は比例弁１の開度を決定する。そして該決定した開度に対応する電流が比例弁１のソレノイドコイル２に流れるようにデューティ制御されたパルス信号をＰＷＭ端子から出力する。該ＰＷＭ端子から出力されたパルス信号は平滑回路６により、デューティ比に応じた電圧の直流信号に変換される。定電流回路３は平滑回路６で得られる直流信号の電圧に応じた電流がソレノイドコイル２に流れるように、トランジスタ３１の開度を調節する。また実際にソレノイドコイル２に流れる電流値は分圧抵抗４で電圧値に変換され、制御装置５のＡ／Ｄ端子に入力される。制御装置５内では演算した開度に対応する電流値と実際に検知されＡ／Ｄ端子に入力された電圧値から得られる電流値とを比較し、両者の差が所定値以上であればいずれかに故障が生じているものと判断して安全弁１２・１３を閉弁しガス供給管１１を介してガスバーナへ供給されるガスを遮断するようにした。尚、その際ブザー等の報知手段を作動させてもよい。
【０００９】
これを図２を用いて更に詳細に説明すると、制御装置５内には図２に示すテーブル線図が予め記憶されており、該テーブル線図を用いてソレノイドコイル２に流す電流値を演算する。例えば炊飯開始からの経過時間や温度センサ５２の検知温度等からその時点での比例弁１の開度はＲであると演算されると、テーブル線Ｔに基づいて比例弁１のソレノイドコイル２に流すべき電流値ＩＲを演算する。そして、上述のごとく、ソレノイドコイル２に流れる電流値がＩＲになるようにデューティ制御したパルス信号をＰＷＭ端子から出力する。一方、分圧抵抗４の電位から実際にソレノイドコイル２に流れている電流値を求め、該実際の電流値を上記演算により求めた電流値ＩＲとを比較する。テーブル線Ｔには誤差上限ＵＬと誤差下限ＬＬとが設定されており、開度がＲの場合には実際にソレノイドコイル２に流れている電流値はＩＲを中心として閾値である上限値ＩＲＵと同じく閾値である下限値ＩＲＬとの間に入っていればよい。仮に、検知された実際の電流値が上限値ＩＲＵと下限値ＩＲＬとの間に入っていなければ上述のごとくエラー発生と判断して安全弁１２・１３を閉弁させる。
【００１０】
ところで、本発明では演算された比例弁１の開度が第１の所定開度である８０％以上の場合と第２の所定開度である２０％以下の場合とでは演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないこととした。即ち、開度が１００％の場合に演算される電流値Ｉ１００は１７０ｍＡであり、ソレノイドコイル２の最大定格電流値Ｉｍａｘは２００ｍＡであるため、Ｉ１００とＩｍａｘとが近接し、両者の間に閾値である上限値を設定できない。そこで演算された電流値が略１４０ｍＡになる開度８０％以上になると演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないこととした。尚、演算された開度が８０％以上になるのは炊飯中数十秒程度であり、演算された開度が８０％以上になってもすぐに演算された開度が８０％以下になる。すると再び演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較し、実際の電流値が誤差上限ＵＬと誤差下限ＬＬとの間に入っていない場合には安全弁１２・１３が閉弁されるので問題はない。また、開度が２０％以下になると誤差下限ＬＬが０ｍＡ以下になる。電流値が０ｍＡ以下になることはないので下方の閾値である誤差下限ＬＬを設定できなくなる。そこで、電流値が略５０ｍＡに相当する開度２０％以下では演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないこととした。尚、炊飯中に演算された開度が２０％以下になることは数十秒程度しかないので演算された開度が２０％以上に復帰した際に演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較し、実際の電流値が誤差上限ＵＬと誤差下限ＬＬとの間に入っていない場合には安全弁１２・１３が閉弁されるので問題はない。尚、ＯＳは各比例弁毎に設定されるオフセット値である。
【００１１】
ところで、上記実施の形態では演算された開度が８０％以上か２０％以下になると演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないようにしたが、必ずしも両者を比較しないのではなく、例え比較しても安全弁１２・１３を閉弁させないようにすればよい。また、上記実施の形態ではガス炊飯器に本発明を適用した場合について説明したが、ガス給湯装置等比例弁を用いている器具であればいずれのものにも本発明を適用することができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、最大定格電流値の小さな比例弁を用いても、故障が生じていないのにガスの供給が強制的に停止されるという誤作動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示すブロック図
【図２】演算された開度と比例弁に供給すべき電流値との関係を示す図
【符号の説明】
１ 比例弁
２ ソレノイドコイル
４ 分圧抵抗
５ 制御装置
１１ ガス供給管
３１ トランジスタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばガスバーナにガスを供給するガス供給管等に介設された比例弁の開度を制御する比例弁制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のこの種の装置として、例えば特開平５−２９６４５２号公報により、比例弁の開度を演算し、該演算結果に基づいて比例弁の作動電流値を制御する開度制御部と、比例弁に流れる実際の作動電流値を検出し該検出された作動電流値に対応する開度と上記演算された開度との差が所定値以上の場合に比例弁への作動電流の供給を停止し、比例弁を閉弁させるようにした比例弁制御装置が知られている。比例弁には最大定格電流値が設定されており、比例弁制御装置により制御される作動電流値は該最大定格電流値を超えないように設定されている。従って、演算された開度が最大になり作動電流値が最大値になる場合には、該作動電流の最大値と最大定格電流値との間に閾値を設定し、検出される作動電流値が該閾値を超えると比例弁への作動電流の供給が停止され比例弁が閉弁する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の比例弁制御装置では、異常が発生していないのに比例弁が強制的に閉弁されるという誤作動が生じないようにするためには、作動電流の最大値と閾値との差がある程度以上なければならない。従って、最大定格電流値が作動電流の最大値より相当大きな値の比例弁を使用しなければならない。ところが、最大定格電流値の大きな比例弁は形状が大型化し、それを組み込む器具を小型化できないという不具合が生じる。また、最大定格電流値が大きくなるにつれ比例弁は高価になる。そのため、可能な限り最大定格電流値が小さな比例弁を用いたいが、最大定格電流値を小さくすると作動電流の最大値と閾値とが近接して上述のごとく誤作動のおそれが生じる。
【０００４】
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、最大定格電流値が小さな比例弁を用いても誤作動の生じない比例弁制御装置を提供することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明は、比例弁の開度を演算し、該演算結果に基づいて比例弁の作動電流値を制御する開度制御部と、比例弁に流れる実際の作動電流値を検出し該検出された作動電流値に対応する開度と上記演算された開度との差が所定値以上の場合に比例弁への作動電流の供給を停止する閉鎖手段とを有する比例弁制御装置において、上記演算された開度が最大開度に近い第１の所定開度以上の場合に、上記閉鎖手段の作動を停止させることを特徴とする。
【０００６】
一般に、比例弁の開度の演算結果が第１の所定開度を継続して超えている時間は短い。そのため、演算された開度が第１の所定開度以上の場合に閉鎖手段の作動を停止させてもすぐに演算された開度が第１の所定開度以下になり、閉鎖手段に対する停止が解除される。すると、故障が生じている場合には直ちに閉鎖手段が作動して管路が閉鎖される。
【０００７】
ところで、検出された作動電流に対応する開度が演算された開度より小さい場合にも閉鎖手段を作動させ管路を閉鎖するが、演算された開度が最小開度に近い第２の所定開度以下になると作動電流値自体が小さくなるため作動電流値と電流値０との間に閾値を設定しづらくなる。一方、演算された開度が第２の所定開度以下になる状態は長く続かない。そこで、演算された開度が第２の所定開度以下の場合に、上記閉鎖手段の作動を停止させ、該演算された開度が第２の所定開度以上になった時点で故障していれば停止手段が作動し管路を閉鎖させるようにしてもよい。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１を参照して、１はガス炊飯器のガス供給管１１に介設された比例弁である。該ガス供給管１１には電磁式の開閉弁からなる安全弁１２・１３が、比例弁１に対して上流側に介設されている。本実施の形態では２個の安全弁１２・１３を介設させたが、いずれか１個を介設させるだけにしてもよい。比例弁１の開度は該比例弁１に内蔵されているソレノイドコイル２に流れる電流値に比例する。該ソレノイドコイル２は定電流回路３を構成するトランジスタ３１と電流検出用の分圧抵抗４と共に直列に接続されて電源であるＶＣＣに接続されている。一方、５は該炊飯器の制御装置でありマイコンにより構成されている。炊飯器の運転スイッチ５１がＯＮされると内釜の温度を検知する温度センサ５２からの検知温度等の各種パラメータに基づいて制御装置５は比例弁１の開度を決定する。そして該決定した開度に対応する電流が比例弁１のソレノイドコイル２に流れるようにデューティ制御されたパルス信号をＰＷＭ端子から出力する。該ＰＷＭ端子から出力されたパルス信号は平滑回路６により、デューティ比に応じた電圧の直流信号に変換される。定電流回路３は平滑回路６で得られる直流信号の電圧に応じた電流がソレノイドコイル２に流れるように、トランジスタ３１の開度を調節する。また実際にソレノイドコイル２に流れる電流値は分圧抵抗４で電圧値に変換され、制御装置５のＡ／Ｄ端子に入力される。制御装置５内では演算した開度に対応する電流値と実際に検知されＡ／Ｄ端子に入力された電圧値から得られる電流値とを比較し、両者の差が所定値以上であればいずれかに故障が生じているものと判断して安全弁１２・１３を閉弁しガス供給管１１を介してガスバーナへ供給されるガスを遮断するようにした。尚、その際ブザー等の報知手段を作動させてもよい。
【０００９】
これを図２を用いて更に詳細に説明すると、制御装置５内には図２に示すテーブル線図が予め記憶されており、該テーブル線図を用いてソレノイドコイル２に流す電流値を演算する。例えば炊飯開始からの経過時間や温度センサ５２の検知温度等からその時点での比例弁１の開度はＲであると演算されると、テーブル線Ｔに基づいて比例弁１のソレノイドコイル２に流すべき電流値ＩＲを演算する。そして、上述のごとく、ソレノイドコイル２に流れる電流値がＩＲになるようにデューティ制御したパルス信号をＰＷＭ端子から出力する。一方、分圧抵抗４の電位から実際にソレノイドコイル２に流れている電流値を求め、該実際の電流値を上記演算により求めた電流値ＩＲとを比較する。テーブル線Ｔには誤差上限ＵＬと誤差下限ＬＬとが設定されており、開度がＲの場合には実際にソレノイドコイル２に流れている電流値はＩＲを中心として閾値である上限値ＩＲＵと同じく閾値である下限値ＩＲＬとの間に入っていればよい。仮に、検知された実際の電流値が上限値ＩＲＵと下限値ＩＲＬとの間に入っていなければ上述のごとくエラー発生と判断して安全弁１２・１３を閉弁させる。
【００１０】
ところで、本発明では演算された比例弁１の開度が第１の所定開度である８０％以上の場合と第２の所定開度である２０％以下の場合とでは演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないこととした。即ち、開度が１００％の場合に演算される電流値Ｉ１００は１７０ｍＡであり、ソレノイドコイル２の最大定格電流値Ｉｍａｘは２００ｍＡであるため、Ｉ１００とＩｍａｘとが近接し、両者の間に閾値である上限値を設定できない。そこで演算された電流値が略１４０ｍＡになる開度８０％以上になると演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないこととした。尚、演算された開度が８０％以上になるのは炊飯中数十秒程度であり、演算された開度が８０％以上になってもすぐに演算された開度が８０％以下になる。すると再び演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較し、実際の電流値が誤差上限ＵＬと誤差下限ＬＬとの間に入っていない場合には安全弁１２・１３が閉弁されるので問題はない。また、開度が２０％以下になると誤差下限ＬＬが０ｍＡ以下になる。電流値が０ｍＡ以下になることはないので下方の閾値である誤差下限ＬＬを設定できなくなる。そこで、電流値が略５０ｍＡに相当する開度２０％以下では演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないこととした。尚、炊飯中に演算された開度が２０％以下になることは数十秒程度しかないので演算された開度が２０％以上に復帰した際に演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較し、実際の電流値が誤差上限ＵＬと誤差下限ＬＬとの間に入っていない場合には安全弁１２・１３が閉弁されるので問題はない。尚、ＯＳは各比例弁毎に設定されるオフセット値である。
【００１１】
ところで、上記実施の形態では演算された開度が８０％以上か２０％以下になると演算された電流値と検知された実際の電流値とを比較しないようにしたが、必ずしも両者を比較しないのではなく、例え比較しても安全弁１２・１３を閉弁させないようにすればよい。また、上記実施の形態ではガス炊飯器に本発明を適用した場合について説明したが、ガス給湯装置等比例弁を用いている器具であればいずれのものにも本発明を適用することができる。
【００１２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、最大定格電流値の小さな比例弁を用いても、故障が生じていないのにガスの供給が強制的に停止されるという誤作動を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の構成を示すブロック図
【図２】演算された開度と比例弁に供給すべき電流値との関係を示す図
【符号の説明】
１ 比例弁
２ ソレノイドコイル
４ 分圧抵抗
５ 制御装置
１１ ガス供給管
３１ トランジスタ
Claims (2)
- 管路に介設された比例弁の開度を演算し、該演算結果に基づいて比例弁の作動電流値を制御する開度制御部と、比例弁に流れる実際の作動電流値を検出し該検出された作動電流値に対応する開度と上記演算された開度との差が所定値以上の場合に上記管路を閉鎖する閉鎖手段とを有する比例弁制御装置において、上記演算された開度が最大開度に近い第１の所定開度以上の場合に、上記閉鎖手段の作動を停止させることを特徴とする比例弁制御装置。
- 上記演算された開度が最小開度に近い第２の所定開度以下の場合に、上記閉鎖手段の作動を停止させることを特徴とする請求項１記載の比例弁制御装置。
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|---|---|---|---|
| JP23436098A JP3621267B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 比例弁制御装置 |
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Applications Claiming Priority (1)
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| JP23436098A JP3621267B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 比例弁制御装置 |
Publications (2)
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| JP3621267B2 true JP3621267B2 (ja) | 2005-02-16 |
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ID=16969793
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23436098A Expired - Fee Related JP3621267B2 (ja) | 1998-08-20 | 1998-08-20 | 比例弁制御装置 |
Country Status (2)
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- 1998-08-20 JP JP23436098A patent/JP3621267B2/ja not_active Expired - Fee Related
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1999
- 1999-08-20 KR KR1019990034505A patent/KR100340748B1/ko not_active IP Right Cessation
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