JPH01120495A - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、減速ｍ楕を備え、流量を調整するための水量
制御弁を駆動するモータを通電制御する制御装置に関す
る。

［従来の技術］ 水量を調整するために使用される電動式の水量制御弁に
おいては、高い水圧が加わっても確実に弁体を駆動し適
正な位１に停止させるために、ギヤドモータのように減
速機構を備えたモータ等によって駆動されている。そし
て駆動信号によって駆動が開始され、停止位置が弁体の
位置を検出するポテンショメータによって検出されると
、モータへの通電が停止されて、そのまま停止する。

［発明が解決しようとする問題点コ しかし、給湯器のように燃焼装置を備えた機器において
は、加熱される水量の変化がそのまま出湯温度の変化と
なって現れるため、水量制御弁には迅速な変位が要求さ
れる。しがし、弁体を速く動かすためにモータの回転数
を上げると、ポテンショメータによって停止位置に変位
したことが検出されたときに通電を停止しても、モータ
の慣性力のために直ぐには停止させることができないた
め、停止位置を越えてしまう、従って、制御回路は、弁
体を停止位置に安定させるために、ポテンショメータに
基づいて改めて逆方向の駆動を行わなければならず、安
定するまでに時間がかかるという問題点がある。

本発明は、電動式水量制御弁において、速く水量を調整
することができる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
制御弁に減速機構を介して駆動する電動機と、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
記電動機をそれぞれ互いに反対向きに回転させる第１の
通電回路および第２の通電回路と、前記位置検出手段に
よる検出信号に基づいて前記二つの通電回路を制御し、
前記第１の通電回路による前記電動機の通電により前記
水量制御弁が変位し前記位置検出手段が停止位置を検出
したとき、前記第１の通電回路による通電を停止すると
ともに前記第２の通電回路による通電を行う制御回路と
からなる構成を技術的手段とする。

［作用コ 本発明の制御装！では、水量を調整するための水量ｖＩ
御弁は電動機により駆動され、電動機からの回転力は減
速機構を介して伝達される。を動機は、第１の通電回路
と第２の通電回路によりそれぞれ互いに反対向きに回転
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。

電動機が第１の通電回路によって通電され回転すると、
水量制御弁は減速機構によって減速された回転速度で変
位する。水量制御弁が停止位置に変位したことが位置検
出手段によって検出されると、制御回路によって電動機
は第１の通電回路による通電が停止される。このとき、
電動機には第２の通電回路による通電が行われて電動機
は反対向きの回転トルクを受けるため、その回転は速や
かに停止し、水量制御弁を停止位置に制御することがで
きる。

［発明の効果］ 本発明では、水量制御弁が停止位置に変位したとき電動
機の回転を速やかに停止させることができるため、水量
制御弁を速く停止位置に安定させることができる。また
、電動機の回転を停止することが容易ななめ、電動機の
回転速度を速くすることができ、それにより水量制御弁
を速く停止位置に変位させることができ、水量の調整を
速く行うことができる。

［実施例コ 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が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、内部を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替用電磁弁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
た本発明の電動式水量制御弁であり、ギヤドモータ３３
ａ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。

以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１は、制御装置５
０により制御される。

制御装置５０は、第３図に示すとおり、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５
４ａとが備えられている。

メインコントローラ５４およびサブコントローラ５４ａ
には、それぞれ図示しない運転スイッチ、これらの運転
スイッチによる運転中を示す表示ランプ、水温を設定す
る水温設定スイッチが設けられている。

制御回路６０には、マイクロコンピュータ７０（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。

このギヤドモータ回路６４には、第１図に示すとおりギ
ヤドモータ３３ａを互いに逆向きに回転させるための正
転回路８１と逆転回路８２とがあり、これらの回路８１
．８２は、ポテンショメータ３４からの検出信号に基づ
いてＣＰＵ７０により制御され、水量制御弁３３の弁体
を制御位置に変位させる。

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。

水量検出回路６６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ＣＰＵ７０は、さらにギヤドモータ回路６
４を制御する本発明の制御回路として作動し、弁体を駆
動するためのギヤドモータ３３ａの回転を速やかに停止
させている。すなわち、例えばギヤドモータ３３ａが正
転回路８１により通電されて弁体が変位し、弁体が停止
位置になったことをポテンショメータ３４により検出さ
れたときに、正転回路８１によるギヤドモータ３３ａへ
の通電を停止するとともに逆転回路８２による通電を行
い、ギヤドモータ３３ａに逆向きの回転トルクを与える
ことにより制動させ、速やかに停止させるものである。

この停止のための通電回路の変更は、逆転回路８２によ
る通電により弁体が駆動される場合にも同様にして行わ
れ、正転回路８１と逆転回路８２とは、相互に本発明の
第１の通電回路と第２の通電回路となっている。

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１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
定温度を変更すると、それに伴い水量制御弁３３の開度
を変更するように、例えばギヤドモータ回路６４の正転
回路８１に制御信号が発せられ（ステップ１０１）、正
転回路８１がギヤドモータ３３ａへの通電を開始する（
ステップ１０２）　。

すると、水量制御弁３３の弁体が回動し、この弁体と一
体にポテンショメータ３４の可動部が回動する。ポテン
ショメータ３４の抵抗値は位置検出回路６５により読み
込まれ、位置検出回路６５がらはＣＰＵ７０へ位置信号
が発せられる。

ＣＰＵ７０は位置信号に基づいて判別しくステップ１０
３）　、弁体が停止位置まで回動していない場合（ステ
ップ１０３でＮｏ）には、ギヤドモータ３３ａへの通電
が継続される。

弁体が停止位置まで回動した場合（ステップ１０３）に
は、ＣＰＵ７０がら正転回路８１への通電制御が停止さ
れ、同時に逆転回路８２への通電制御が行われる（ステ
ップ１０４）　、すると、ギヤドモータ３３ａは速やか
に回転を停止する。

その後、続けて逆転回路８２への通電制御が停止される
（ステップ１０５）ため、水量制御弁３３は所定の水量
に調整することができる。

以上のとおり、本発明では、水量制御弁を駆動するため
のギヤドモータは、弁体が停止位置に変位したときに逆
向きに回転するように通電されるなめ、その回転を直ち
に停止することができる。

従って、弁体は停止位１を通過してしまうことがないた
め、速やかに水量を調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例の作動を示すブロック図、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
施例の制御装置を示すブロック図、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）、７０・・・マイクロコンピュータ（制御手段）
、８１・・、正転回路、８２・・・逆転回路（第１、第
２の通電回路）。

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、 該水量制御弁に減速機構を介して駆動する電動機と、 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、 前記電動機をそれぞれ互いに反対向きに回転させる第１
   の通電回路および第２の通電回路と、前記位置検出手段
   による検出信号に基づいて前記二つの通電回路を制御し
   、前記第１の通電回路による前記電動機の通電により前
   記水量制御弁が変位し前記位置検出手段が停止位置を検
   出したとき、前記第１の通電回路による通電を停止する
   とともに前記第２の通電回路による通電を行う制御回路
   とからなる電動式水量制御弁の制御装置。