JPH0346707B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、減速機構を備え、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、高い水圧が加わつても確実に
弁体を駆動し適正な位置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
よつて駆動されている。そして駆動信号によつて
駆動が開始され、停止位置が弁体の位置を検出す
るポテンシヨメータによつて検出されると、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］ 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
湯温度の変化となつて現れるため、水量制御弁に
は迅速な変位が要求される。しかし、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
シヨメータによつ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。従つて、制御回路
は、弁体を停止位置に安定させるために、ポテン
シヨ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、該水量制御弁を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２つの通電回路と、前記
位置検出手段による前記２つの通電回路を制御
し、前記通電回路の一方による前記電動機への通
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、前記通電回路の他
方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］ 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、電動機から
の回転力は減速機構を介して伝達される。電動機
は、２つ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
位置検出手段によつて検出される。

電動機が一方の通電回路によつて通電され回転
すると、水量制御弁は減速機構によつて減速され
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つて検出される
と、制御回路によつて電動機は一方の通電回路に
よる通電が停止される。このとき、電動機には他
方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
ことが容易なため、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］ 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ア
ン１２が備えられ、バーナ１１はこの燃焼用フア
ン１２によつて供給される燃焼用空気によつて燃
焼する強制送風式燃焼器となつており、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ツド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イルタ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３３ａは本発明の電動機である。

この水量制御弁３３は開度検出のためのポテン
シヨメータ３４を備えている。

ポテンシヨメータ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
可変抵抗器からなつており、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によつ
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５０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、残火安全スイツチ３７、温度ヒユーズ
１６および沸騰防止スイツチ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。

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ツ
チ、これらの運転スイツチにより運転中を示す表
示ランプ、水温を設定する水温設定スイツチが設
けられている。

制御回路６０には、マイクロコンピユータ７０
（以下CPU７０とする）を中心として、スパーカ
回路６１、フアン回路６２、比例弁回路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。

フアン回路６２は、燃焼用フアン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。

比例弁回路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アン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３
３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、ポテンシヨメー
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ヨメータ
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６４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つた
ことをポテンシヨメータ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８
１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の通電回路となつている。

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３６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（ステツプ101）、正転回路８１がギヤドモー
タ３３ａへの通電を開始する（ステツプ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ヨメータ３４の可動部が回
動する。ポテンシヨメータ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
からは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（ステ
ツプ103）、弁体が停止位置まで回動していない場
合（ステツプ103でNo）には、ギヤドモータ３３
ａ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（ステツプ
103）には、CPU７０から正転回路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（ステツプ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（ステツプ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
ため、その回転を直ちに停止するこができる。従
つて、弁体は停止位置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ツク図、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ツク
図、第４図は本実施例のマイクロコンピユータの
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…ポテンシヨメータ（位置検
出手段）、７０…マイクロコンピユータ（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、 該水量制御弁を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反対向きに回転させ
   る２つの通電回路と、 前記位置検出手段による前記２つの通電回路を
   制御し、前記通電回路の一方による前記電動機へ
   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、前記通電回路
   の他方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。