JPH01120494A - 電動式水量制御弁の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、流量を調整するための水量制御弁を、開度検
出を行って制御する水量制御弁の制御装置に関する。

［従来の技術］ 給湯器のように屋外に設定される機器においては、流入
した水が給湯器内で凍結したり、あるいは流入管内に不
本意に異物が混入して、水量制御弁が所望の開度を呈さ
ない場合がある。このような場合に、水量制御弁を駆動
するギヤドモータが通電されると、水量制御弁は所望の
開度にならないため、ポテンショメータによる停止位置
への変位が確認されなくなるため、ギヤドモータが通電
され続けてしまう。このような場合には、ギヤドモータ
および通電回路が過熱したり、ギヤ構造が損傷すること
などがあるため、通電の継続がある場合には、その過電
流によって溶断する回路保護用のヒユーズが溶断し、通
電回路およびモータ等を保護している。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、凍結の場合には、ある程度の時間が経過すると
解凍されるため、その後は通常の使用が可能になるが、
この場合においてもヒユーズが溶断してしまうと、使用
者の保守管理が面倒になるという問題点がある。

本発明は、給湯器の凍結や不本意な異物混入に際して、
水量制御弁および通電回路を保護でき、しかも凍結の場
合のように特に複雑な保守が必要でない場合には給湯器
等を再び使用できる水量制御弁の制御装置を提供するこ
とを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、水量を調整するための水量制御弁と、該水量
制御弁を駆動する電動機と、前記水量制御弁の変位位置
を検出するための位置検出手段と、前記電動機を通電す
る通電回路と、前記位置検出手段による検出信号に基づ
いて前記通電回路を制御し、前記水量制御弁が停止位置
に変位したとき前記通電回路による前記電動機への通電
を停止する制御回路とからなる電動式水量制御弁の制御
装置において、 前記制御回路は前記通電回路による通電時間を計時する
計時手段を備え、前記通電回路による前記電動機への通
電時間が所定時間を経過したとき、前記位置検出手段に
より検出される前記水量制御弁の変位位置と関係なく前
記通電回路による前記電動機への通電を停止させること
を技術的手段とする。

［作用］ 本発明の制御装置では、水量を調整するための水量制御
弁は電動機により駆動される。また水量制御弁の変位位
置は位置検出手段によって検出される。電動機は制御回
路により制御され、水量制御弁が停止位置に変位したと
き、電動機への通電は停止される。また制御回路には計
時手段が備えられ、この計時手段によって計時される所
定時間が経過したときに、水量制御弁の変位位置に関係
なく電動機への通電は停止される。

［発明の効果コ 本発明では、制御回路には計時手段が備えられていて、
計時手段によって計時される所定時間が経過すると、位
置検出手段によって検出される水量制御弁の変位位置と
関係なく通電が停止される。

従って、水量制御弁が変位できない場合にも、所定時間
が経過すれば電動機への通電は必ず停止されるため、電
動機や通電回路に過電流が流れることがなく、これらを
保護することができる。

また、水量制御弁が凍結によって変位できない場合には
、解凍さえすれば、再び使用することができるため、使
用者の保守に負担が掛からない。

［実施例］ 次に本発明の電動式水量制御弁の制御装置を、給湯器に
使用した図面に示す実施例に基づき説明する。

第２図に示すガス燃焼式給湯器１の給湯器ケース２内に
は燃焼器ケース１０が設けられ、さらにその内部にはガ
ス供給管２０により供給される燃料ガスを燃焼させる２
連式のバーナ１１が設けられている。また、燃焼器ケー
ス１０には３相Ｙ結線のブラシレスＤＣモータを使用し
た燃焼用ファン１２が備えられ、バーナ１１はこの燃焼
用ファン１２によって供給される燃焼用空気によって燃
焼する強制送風式燃焼器となっており、燃焼排ガスは排
気口３から外部へ排気される。

燃焼器ケース１０内の上方には水供給管３０と接続され
た熱交換器１３が設けられ、内部き通過する水はバーナ
１１により発生する熱により加熱される。

また燃焼器ケース１０内のバーナ１１の近傍には、点火
装置としてのスパーカ１４と、炎検知手段としてのフレ
ームロッド１５とが設けられている。

ガス供給管２０には、上流側より通電時に燃料ガスを通
過させる元電磁弁２１、主電磁弁２２、燃料ガスの供給
量を供給圧力を制御することにより調節するガバナ比例
弁２３．２連式バーナ１１の一方への燃料ガスを使用状
態に応じて遮断する切譬用電磁弁２４がそれぞれ設けら
れ、前述のバーナ１１へ燃料ガスを供給する。

水供給管３０の最上流部には水フィルタ３１を備えた水
抜き栓３２が設けられ、その下流には熱交換器１３内へ
の水の流入量を調整するギヤドモータ３３ａによる水量
制御弁３３が設けられている。

この水量制御弁３３は、図示しない回動式の弁体を備え
た本発明の水量制御弁であり、ギヤドモータ３３ａは本
発明の電動機である。

この水量制御弁３３には開度検出のためのポテンショメ
ータ３４を備えている。

ポテンショメータ３４は本発明の位置検出手段であり、
弁体と一体的に回動する可動部を備えた可変抵抗器から
なっており、弁体の回動位置に応じた抵抗値を示す。

水量制御弁３３で流入量が調整された水は、すぐ下流に
設けられた入水温サーミスタ３５によって温度が検出さ
れ、さらにその下流の水量センサ３６により流入量が検
出され、水供給管３０を通過して熱交換器１３へ送られ
る。

熱交換器１３の下流側の水供給管３０には、加熱された
水の温度を検出する出湯温サーミスタ３８が設けられて
いる。

以上の構成からなるガス燃焼式給湯器は、制御装置５０
により制御される。

制御装置５０は、第１図に示すとおり、屋内配線のコン
セントに接続される電源コード５１に低温感知スイッチ
４１を介して接続される凍結予防ヒータ４０からなるヒ
ータ回路５２と、このヒータ回路５２に並列に設けられ
た制御回路６０とから構成され、制御回路６０は、残火
安全スイッチ３７、温度ヒユーズ１６および沸騰防止ス
イッチ３９を介して接続された電源部５３により作動し
、制御装置５０にはガス燃焼式給湯器１を操作するため
にメインコントローラ５４とサブコントローラ５４ａと
が備えられている。

制御回路６０には、マイクロコンピュータ７０り以下Ｃ
ＰＵ７０とする）を中心として、スパーカ回路６１、フ
ァン回路６２、比例弁口路６３、ギヤドモータ回路６４
、位置検出回路６５、水量検出回路６６があり、これら
の回路はＣＰＵ７０により所定の制御が行われる。

ファン回路６２は、燃焼用ファン１２を設定水温等の燃
焼要求量に応じて回転させるとともに、３相Ｙ結線のブ
ラシレスＤＣモータに備えられたホールＩＣによりその
回転数を検出して検出信号をＣＰＵ７０へ送るものであ
る。

比例弁口路６３は、バーナ１１における燃焼が所望の空
燃比で行われるように燃料ガスの供給量を調整するため
にガバナ比例弁２３への通電量を制御する回路で、ガバ
ナ比例弁２３への通電量は点火時を除いて燃焼用ファン
１２の回転数に基づいて制御される。

ギヤドモータ回路６４は、熱交換器１３へ流入する水量
を調節するための水量制御弁３３のギヤドモータ３３ａ
を通電する回路で、水量制御弁３３を制御信号に応じた
開度にするものである。

位置検出回路６５は、水量制御弁３３にその開度を検出
するために備えられたポテンショメータ３４の抵抗値か
ら位置検出信号を得るための回路である。

水量検出口ＦＩＩｒ６６は、水量センサ３６の回転数に
より入水量を検出するものである。

ＣＰＵ７０は、メインコントローラ５４とサブコントロ
ーラ５４ａとからの設定信号に基づいて燃焼量および給
湯量を制御するものであり、使用者が水を使用して水量
センサ３６に基づく通水信号が得られると、所定のシー
ケンスで作動を開始し、各センサからの信号に基づいて
最も効率のよい燃焼方法を計算し、設定量に応じた燃焼
が始まる。

本実施例ではＣＰ　Ｕ　７０は、さらにギヤドモータ回
路６４を制御する本発明の制御回路として作動するため
にタイマ７１を備えている。

すなわち、例えば水量制御弁３３が駆動されたとき、凍
結によって停止位置まで変位できない場合には、ギヤド
モータ３３ａへの通電が継続されると過電流が流れてギ
ヤドモータ３３ａや、ギヤドモータ回路６４が損傷する
ことが考えられる。このような場合には、水量制御弁３
３が停止位１に変位しなくても通電を停止することが好
ましく、さらに解凍されたときには通常通り使用するこ
とができるほうがよい０本実施例では、この点に鑑みて
、ギヤドモータ回路６４の作動時間をタイマ７１によっ
て計測し、所定時間が経過した場合には、電動機への通
電を停止できるようにしている。

このタイマ７１は、ギヤドモータ回路６４への通電信号
があると作動を開始して、所定時間出力する。

本実施例ではこの所定時間としてＴエ　（５〜２５）秒
を設定しである。そしてＣＰＵ７０は、このＴ１（５〜
２５）秒間が経過したときには、水量制御弁３３の変位
位置がどこであってもギヤドモータ回路６４による通電
を停止して、ギヤドモータ３３ａとギヤドモータ回路６
４を保護するようになっている。

次に、以上の構成からなる本実施例のガス燃焼式給湯器
１における本発明の作動を第３図および第４図に基づき
説明する。

使用者が水温を設定し給湯を開始すると、水量センサ３
６の回転を検出する水量検出回路６６により通水信号が
発せられ、ＣＰＵ７０による制御が開始される。

所定のシーケンスで燃焼を開始した給湯器において、設
定温度の変更等を行い水量制御弁３３の駆動が必要にな
ると、ＣＰＵ７０からはギヤドモータ３３ａの通電信号
がギヤドモータ回路６４へ発せられる。

ＣＰＵ７０は同時にギヤドモータ３３ａへの通電信号が
あるか否かを判別しており（ステップ１０１）、ギヤド
モータ３３ａへの通電信号がある場合に（ステップ１０
１でＹｅｓ）はギヤドモータ回路６４へ通電信号と同時
にタイマ７１を作動し、タイマ７１は通電時間を計測す
る。

すると、ギヤドモータ回路６４によりギヤドモータ３３
ａへの通電が開始される（ステップ１０２）。

給湯器の正常時には、水量制御弁３３はギヤドモータ３
３ａに駆動されて回動し、所定の停止位置まで変位する
。水量制御弁３３と一体回動するポテンショメータ３４
により停止位置に変位したことが検出されると（ステッ
プ１０３でＹｅｓ）、ギヤドモータ３３ａへの通電は停
止される（ステップ１０５）　。

水量制御弁３３が停止位置まで変位したことが検出され
ない場合にはくステップ１０３でＮｏ）、通電時間がＴ
１秒を経過したか否かが判別され（ステップ１０５）　
、Ｔ、秒を経過していない場合にはくステップ１０５で
ＮＯ）、さらに通電が継続され、その後の回動により停
止位置に達すると、ギヤドモータ３３ａへの通電が停止
される（ステップ１０４）。

凍結等により、通常の回動時間４〜５秒が経過しても水
量制御弁３３が回動できない場合には、その通電時間は
Ｔ２秒になることがある。

このようにＴ１秒を経過した場合にも通電が行われてい
る場合（ステップ１０５でＹｅｓ）には、その後の通電
は停止される（ステップ１０４）　。

設定状態が変化し、再び通電信号があった場合には、以
上の過程を繰返し、再びＴ０秒後には通電が停止される
。

また、解凍されて水量制御弁３３が変位できるようにな
れば、新たに通電信号があったときに停止位置まで回動
することができる。

以上のとおり、本発明では、水量制御弁が所定の停止位
置に回動しない場合にも、Ｔ１秒間を経過すると、停止
位置に変位していない場合であってもギヤドモータへの
通電が停止されるため、ギヤドモータやギヤドモータ回
路に過剰電流が流れることがなく、これ等を損傷させる
ことがない。

また、凍結によって回動できない場合であれば、その後
解凍されたときには自動的に回動するように復帰できる
ため、使用者に保守の負担を増加させることはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の制御装置を示すブロック図、第２図
は本実施例のガス燃焼式給湯器を示す構成図、第３図は
本実施例の作動を示すブロック図、第４図は本実施例の
マイクロコンピュータの作動説明のための流れ図である
。 図中、３３・・・水量制御弁、３３ａ・・・ギヤドモー
タ（電動機）、３４・・・ポテンショメータ（位置検出
手段）、６４・・・ギヤドモータ回路（通電回路）、７
０・・・マイクロコンピュータ（制御回路）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水量を調整するための水量制御弁と、 該水量制御弁を駆動する電動機と、 前記水量制御弁の変位位置を検出するための位置検出手
   段と、 前記電動機を通電する通電回路と、 前記位置検出手段による検出信号に基づいて前記通電回
   路を制御し、前記水量制御弁が停止位置に変位したとき
   前記通電回路による前記電動機への通電を停止する制御
   回路 とからなる 電動式水量制御弁の制御装置において、 前記制御回路は前記通電回路による通電時間を計時する
   計時手段を備え、前記通電回路による前記電動機への通
   電時間が所定時間を経過したとき、前記位置検出手段に
   より検出される前記水量制御弁の変位位置と関係なく前
   記通電回路による前記電動機への通電を停止させること
   を特徴とする電動式水量制御弁の制御装置。