JPH0668682B2 - 複数の操作装置を備えた制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、機器の作動状態を複数の操作装置によって操
作することができる制御装置に関する。

［従来の技術］ 浴室等に給湯する燃焼式給湯器等では、給湯を開始する
場合には台所のように操作しやすい場所で操作し、入浴
中の場合には浴室内で給湯状態を調節することが望まし
いため、複数の操作部が備えられている。そして、特に
入浴中に浴室内で使用している場合には、他の場所から
不要な操作が行われて給湯が開始されたり、給湯温度が
変更されたりすると、非常に不便であるとともに場合に
よっては大変危険であるため、多くの給湯器等では、操
作できる操作部を指定するために切替え手段を設け、指
定された操作部以外の操作部からの操作を無視して優先
操作ができるようになっている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、こうした機器では、例えば入浴を開始してから
給湯を行う場合には、予め操作部の切替えを行わなけれ
ばならず、この切替えを行わなかった場合には浴室内か
らの操作ができなくなり、大変不便であるという問題点
がある。

本発明は、複数の操作部を備えた制御装置において、使
用したい操作部からいつでも操作でき、しかも他の操作
部からの操作によって影響を受けない制御装置を提供す
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、操作信号に基づき機器の制御をする制御手段
と、該制御手段に操作信号を発信し前記機器を操作する
複数の操作手段とからなる制御装置において、前記制御
手段は前記複数の操作手段からの操作信号を同時に受信
し、前記複数の操作手段から発信される操作信号のうち
最先の操作信号を発信する操作手段からの操作信号のみ
に基づいて機器の制御をする操作手段判別機能を有する
ことを技術的手段とする。

［作用］ 本発明の制御装置は、操作手段からの操作信号に基づい
て機器の制御をする。制御装置には操作手段判別手段が
り、複数の操作手段から操作信号が発信された場合に
は、制御装置は最先の操作信号を発信する操作手段から
の操作信号のみに基づいて機器の制御を行う。従って、
一つの操作手段によって操作をしている場合には、他の
操作手段からの操作信号に影響されることはない。

［発明の効果］ 本発明では、制御装置は複数の操作手段からの操作信号
を同時に受信することができるため、どの操作手段から
でも操作手段の切替え操作を行わないで操作することが
できる。また、一つの操作手段で操作している場合に
は、他の操作手段からの操作信号により影響を受けるこ
とがない。

［実施例］ 次に本発明をガス燃焼式給湯器１に使用した実施例に基
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モータを使用して燃焼用
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。さらに燃焼器ケース10の上方外部には、異常燃
焼により燃焼器ケース10が高温になったとき溶断して、
このガス燃焼式給湯器の作動を停止するための温度ヒュ
ーズ16が備えられている。

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
入量を調整するギャドモータによる水量制御弁33が設け
られ、この水量制御弁33は開度検出のためのポテンショ
メータ34を備えている。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には残火安全スイッチ37が
備えられ、バーナ11の消火と、水供給管30内の水の制御
とのタイミングが悪く、残火によって熱交換器13内の水
温が異常に上昇したときその作動を停止する。

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、さらに
下流には沸騰防止スイッチ39が設けられている。

また給湯器ケース２内の水供給管30近傍には数箇所に凍
結予防ヒータ40が備えられ、給湯器ケース２内の低温感
知スイッチ41により低温が感知されたとき通電され、寒
冷時の凍結による機器の破損を防止している。また、水
供給管30の最下流には水供給管30内の水圧が異常に高く
なったとき、水を外部へ逃がしてこのガス燃焼式給湯器
を保護するために、加圧安全弁42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３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、
温度ヒューズ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51により作動し、制御装置50には制御回路
60の制御状態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とが備えられいる。

メインコントローラ54およびサブコントローラ54aは、
使用者によって操作される操作手段で、本実施例ではガ
ス燃焼式給湯器に近接してメインコントローラ54が設け
られ、サブコントローラ54aは浴室等の給湯場所に設け
られている。

なお、メインコントローラ54およびサブコントローラ54
a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と、この設定水温を２桁の数字に
よって表示する７セグメントが設けられ、この７セグメ
ントでは、制御回路60の異常発生時に予め指定したエラ
ーコードを表示することもできるようになっている。

制御回路60には、マイクロコンピュータ70（以下ＣＰＵ
70とする）を中心として、スパーカ回路61、ファン回路
62、比例弁回路63、ギャドモータ回路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。

スパーカ回路61は、スパーカ14の放電ギャップに火花放
電をさせるとともに、この放電ギャップの火花放電を検
知して検知信号をＣＰＵ70へ送る。

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ァン12の回転
数に基づいて制御される。

ギャドモータ回路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のギャドモータを駆動する回
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からの信号を解析
するための回路である。

水量検出回路66は、水供給管30内に羽根車を備えた水量
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は本発明の制御手段であり、第１図に示すとお
り、解析機能71と、判別機能72と、上記の各回路の作動
順序およびタイミングを制御するシーケンス制御機能73
と、能力制御機能74として入水温、入水量、設定水温に
基づき燃焼量および入水量を制御するフィードフォワー
ド制御75（以下ＦＦ制御とする）と、出湯温に基づき燃
焼量および入水量を制御するフィードバック制御76（以
下ＦＢ制御とする）と、ＦＦ制御75とＦＢ制御76とを切
替える切替え機能77とを行い、この他に安全機能78を備
えている。

解析機能71は、メインコントローラ54およびサブコント
ローラ54aへ電源を供給することができる省線式の２線
配線から受信されるディジタル信号を搬送波から解析す
る機能であり、ＣＰＵ70は、この解析結果に基づきそれ
ぞれの設定状態に応じた制御を行う。

判別機能72は、第１図に示すとおり、制御回路60に並列
に接続されたメインコントローラ54とサブコントローラ
54aとを判別する機能である。

本実施例のメインコントローラ54およびサブコントロー
ラ54aは、制御回路60から供給される電源により作動
し、設定状態に応じたディジタル信号を所定の搬送波に
より変調して発信する。この信号には、それぞれのコン
トローラを判別するためのアドレス信号、運転信号、設
定水温信号、風呂湯温度信号、タイマ信号があり、特に
サブコントローラ54aには優先使用のための切替え信号
が合せて変調される。このように本実施例の各コントロ
ーラからは、信号が発信されているが、この信号は制御
回路60の、ＣＰＵ70から所定の搬送波に変調されて発信
されるアドレス指定信号、コントローラ判別用信号、動
作モード信号、ランプ表示用信号、７セグメント表示用
信号等の発信信号に応じて、逆に各コントローラから返
信される信号である。そのためＣＰＵ70の判別機能72に
より解析された信号を判別している。この結果、使用中
となっている一方のコントローラからの信号のみを制御
信号として作動し、特にサブコントローラ54aから優先
使用信号が受信されると、メインコントローラ54が使用
中であっても、サブコントローラ54aからの信号を制御
信号として制御を行い、サブコントローラ54aを優先的
に使用できるようになっている。

シーケンス制御機能73は、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、元電磁弁21が開
状態にされるとともに燃焼用ファン12が作動し1.5秒間
のプリパージが行われた後に点火作動を行う。点火作動
は主電磁弁22、ガバナ比例弁23およびスパーカ14が同時
に通電されるもので、その後着火が検知されると１秒後
に燃焼量の能力計算が行われ、設定量に応じた燃焼が始
まる。

能力制御機能74では、メインコントローラ54あるいはサ
ブコントローラ54aによる設定温度と、入水温度と入水
量とから最も効率のよい燃焼方法を計算し、燃焼用ファ
ン12、ガバナ比例弁23、切替用電磁弁24、水量制御弁33
をそれぞれ制御するＦＦ制御75と、さらに出湯温度を検
出して燃焼量および給湯量を補正するＦＢ制御76とを行
い、通常はＦＦ制御75が行われるが、出湯温度と設定温
度との差が生じ、それが所定の条件になったときに切替
え機能77によりＦＢ制御76に切替えられる。

安全機能78としては、出湯温が105℃以上になり、それ
が３秒続いた場合、連続燃焼が80分続いた場合や、炎が
検知されないときに各電磁弁を閉状態にするとともに、
運転を停止する。

次に、以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１における
本実施例の制御回路60の作動を第４図に基づいて説明す
る。

図示しない電源スイッチを閉じて運転可能状態にし、各
コントローラからのディジタル信号が、制御回路60のＣ
ＰＵ70へ発信されると、ＣＰＵ70では信号を受信し（ス
テップ100）、発信したコントローラに応じてそれぞれ
次のようにコントローラが選択される。

メインコントローラ54からの信号を受信した場合（ステ
ップ101でメインコントローラ）には、サブコントロー
ラ54aが使用中か否かを判別し（ステップ102）、サブコ
ントローラ54aが使用中である場合（ステップ102でＹｅ
ｓ）には、継続してサブコントローラ54aが選択される
（ステップ103）、サブコントローラ54aが使用中でない
場合（ステップ102でＮｏ）には、メインコントローラ5
4が選択され（ステップ104）、その設定状態に応じて作
動を開始する。

サブコントローラ54aからの信号を受信した場合（ステ
ップ101でサブコントローラ）には、メインコントロー
ラ54が使用中か否かを判別し（ステップ105）、メイン
コントローラ54が使用中でない場合（ステップ105でＮ
ｏ）には、サブコントローラ54aが選択され（ステップ1
03）、その設定状態に応じ作動を開始する。メインコン
トローラ54が使用中である場合（ステップ105でＹｅ
ｓ）には、さらにサブコントローラ54aの優先使用信号
による優先使用をするか否かを判別し（ステップ10
6）、優先使用をしない場合（ステップ106でＮｏ）には
継続してメインコントローラ54が選択される（ステップ
104）、逆にサブコントローラ54aの優先使用をする場合
（ステップ106でＹｅｓ）には、コントローラの選択が
変更され（ステップ107）、メインコントローラ54に替
えてサブコントローラ54aが新たに選択される（ステッ
プ103）。

制御回路60では、以上のように選択された各コントロー
ラからの設定内容に応じてＣＰＵ70による制御が行わ
れ、所定のシーケンスで運転を開始するとともに、最適
な燃焼量で燃焼を行い、熱交換器13を通過する水は、設
定温度に加熱されて供給される。

以上のとおり、本発明によれば、各コントローラからの
操作信号は同時に制御回路60へ送られ、他方のコントロ
ーラが使用されていない場合には、そのまま操作してガ
ス燃焼式給湯器１を運転させることができる。また、一
方のコントローラを使用している場合には、他方のコン
トローラによる操作により影響を受けることはない。

以上の実施例では給湯器において利用したが、本発明の
制御装置は必ずしも給湯器にだけ使用されるものではな
く、一方の操作中に他方から操作されると困るような設
備、例えば、冷房や暖房の設備や照明設備等において
も、複数の操作手段を備えている場合には、同様にして
使用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のマイクロコンピュータの機能を示す
機能ブロック図、第２図は本発明の実施例を示すガス燃
焼式給湯器の概略構成図、第３図は本実施例のガス燃焼
式給湯器の制御装置を示すブロック図、第４図は、本実
施例の制御回路の作動説明のための流れ図である。 図中、１……ガス燃焼式給湯器（機器）、70……マイク
ロコンピュータ（制御装置）、54……メインコントロー
ラ、54a……サブコントローラ（操作手段）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】操作信号に基づき機器の制御をする制御手
   段と、 該制御手段に操作信号を発信し前記機器を操作する複数
   の操作手段と からなる制御装置において、 前記制御手段は前記複数の操作手段からの操作信号を同
   時に受信し、前記複数の操作手段から発信される操作信
   号のうち最先の操作信号を発信する操作手段からの操作
   信号のみに基づいて機器の制御をする操作手段判別機能
   を有することを特徴とする制御装置。