JPS60235912A - ガス燃焼比例制御装置 - Google Patents
ガス燃焼比例制御装置Info
- Publication number
- JPS60235912A JPS60235912A JP59093342A JP9334284A JPS60235912A JP S60235912 A JPS60235912 A JP S60235912A JP 59093342 A JP59093342 A JP 59093342A JP 9334284 A JP9334284 A JP 9334284A JP S60235912 A JPS60235912 A JP S60235912A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- gas
- electromagnetic coil
- proportional control
- control
- control pole
- Prior art date
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- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/08—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water
- F23N1/082—Regulating fuel supply conjointly with another medium, e.g. boiler water using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N1/00—Regulating fuel supply
- F23N1/002—Regulating fuel supply using electronic means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2225/00—Measuring
- F23N2225/08—Measuring temperature
- F23N2225/18—Measuring temperature feedwater temperature
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
- F23N—REGULATING OR CONTROLLING COMBUSTION
- F23N2235/00—Valves, nozzles or pumps
- F23N2235/12—Fuel valves
- F23N2235/14—Fuel valves electromagnetically operated
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス又は液体燃料を用いた給＃ｈ磯において、
給湯温度を使用者の欲する設定温度に安定化するための
、ガス比例燃焼制御に関するものである。
給湯温度を使用者の欲する設定温度に安定化するための
、ガス比例燃焼制御に関するものである。
ガス又は石油を燃焼して湯を沸し台所やふろ場にお湯を
供給する給湯機は、使用者の欲する温度の出湯が直接に
は得られず、水と混合して使用することが一般的であっ
た。しかし最近では電子制御技術の進展により、瞬間湯
沸器タイプで、燃焼を比例制御して、使用者の欲する温
度の出湯を得る方式が十市されている。第２図を用いて
、ガス比例燃焼制御の従来例を説明する。１は熱交換器
部分であり、２のバーナでカスを燃焼させ、水路４から
供給されろ水を６の熱交換用フィンのついた部分で加熱
し、蛇口５から出湯する。バーナ２へのガス供給は、ガ
ス配管６を通して、ガス比例制御弁７つ部分でガスの通
る開口部８の部分を精密に制御することにより、２での
ガス燃焼量を制御し、使用者の設定した温度の出湯を蛇
口５から得ることができる。ガス比例制御弁７は２つの
コイル１０１、１０２を有する電磁コイル１０により、
シャフ゛ト９を動かして制御される。ｉＥ磁ココイル１
０各コイ°ル１０１．１０２にはトランジスタ１２およ
び１５を交互にオン状態とし、直流電源１１から交互に
電圧が印加される。トランジスタ１２及び１３のドライ
ブ回路１４は一定周期の発振器である。
供給する給湯機は、使用者の欲する温度の出湯が直接に
は得られず、水と混合して使用することが一般的であっ
た。しかし最近では電子制御技術の進展により、瞬間湯
沸器タイプで、燃焼を比例制御して、使用者の欲する温
度の出湯を得る方式が十市されている。第２図を用いて
、ガス比例燃焼制御の従来例を説明する。１は熱交換器
部分であり、２のバーナでカスを燃焼させ、水路４から
供給されろ水を６の熱交換用フィンのついた部分で加熱
し、蛇口５から出湯する。バーナ２へのガス供給は、ガ
ス配管６を通して、ガス比例制御弁７つ部分でガスの通
る開口部８の部分を精密に制御することにより、２での
ガス燃焼量を制御し、使用者の設定した温度の出湯を蛇
口５から得ることができる。ガス比例制御弁７は２つの
コイル１０１、１０２を有する電磁コイル１０により、
シャフ゛ト９を動かして制御される。ｉＥ磁ココイル１
０各コイ°ル１０１．１０２にはトランジスタ１２およ
び１５を交互にオン状態とし、直流電源１１から交互に
電圧が印加される。トランジスタ１２及び１３のドライ
ブ回路１４は一定周期の発振器である。
電磁コイル１０に流れる電流は温度検知器１７の出力と
使用者の設定した温度設定値とを制御回路１５で比較制
御し、トランジスタ１６の導通インピーダンスを連続的
に変化することにより、変化される。その結果、コイル
１０に印加される電圧は第５図のように矩形波となる。
使用者の設定した温度設定値とを制御回路１５で比較制
御し、トランジスタ１６の導通インピーダンスを連続的
に変化することにより、変化される。その結果、コイル
１０に印加される電圧は第５図のように矩形波となる。
即ち、期間”ｒ、、’ｒ、は一定であり、トランジスタ
１６の導通の度合の変化により正負方向の波高値α、β
の値は適切な値に変化する。
１６の導通の度合の変化により正負方向の波高値α、β
の値は適切な値に変化する。
第２図の回路で、電磁コイル１０を一つの電磁コイルと
し、トランジスタ１２．１３を用いないで、電源１４と
トランジスタ１６のコレクタ間に直列に接続し、トラン
ジスタ１６のインピーダンスのリニアな変化のみで制御
する方式も可能である。このような方式ではガス比例制
御弁の開度が、第３図に示すように閉から開方向と、開
から閉方向で異なり、ヒステリシスが生じ、制御性が悪
い。そのため、第１図のようにトランジスタ１２．１３
を交互にオン状態にし、第５図のような電圧を印加する
と、第４図に示すように、電流とガス量の関係は一対一
の関係に近づけることができる。
し、トランジスタ１２．１３を用いないで、電源１４と
トランジスタ１６のコレクタ間に直列に接続し、トラン
ジスタ１６のインピーダンスのリニアな変化のみで制御
する方式も可能である。このような方式ではガス比例制
御弁の開度が、第３図に示すように閉から開方向と、開
から閉方向で異なり、ヒステリシスが生じ、制御性が悪
い。そのため、第１図のようにトランジスタ１２．１３
を交互にオン状態にし、第５図のような電圧を印加する
と、第４図に示すように、電流とガス量の関係は一対一
の関係に近づけることができる。
第５図のデユーティ比ＴＮＴ２ の値を変化すれば、ト
ランジスタ１７を用いないでも開口部８の開度５を調節
することができるが、・・ンチングや、騒音の発生が問
題である。このような問題点を無くするためには例えば
、Ｔ１１０ｍ５゜Ｔ２２ ｍｓというように周期には最
適な値が存在する。そのため発蚕器１４は一定周期の矩
形波発振器とし、トランジスタ１６によるインピーダン
ス変化で、電磁コイル１０に流れる１Ｆ流を適正値に調
節している。
ランジスタ１７を用いないでも開口部８の開度５を調節
することができるが、・・ンチングや、騒音の発生が問
題である。このような問題点を無くするためには例えば
、Ｔ１１０ｍ５゜Ｔ２２ ｍｓというように周期には最
適な値が存在する。そのため発蚕器１４は一定周期の矩
形波発振器とし、トランジスタ１６によるインピーダン
ス変化で、電磁コイル１０に流れる１Ｆ流を適正値に調
節している。
第２図の回路で、トランジスタ１６はインピ電カ
ーダンスをリニアに変化するので消費Ｍが大きく、トラ
ンジスタは容量の大きなものを用い、さらに大きな放電
フィンをとりつける必要があるという欠点を有する。
ンジスタは容量の大きなものを用い、さらに大きな放電
フィンをとりつける必要があるという欠点を有する。
本発明は、第２図の回路方式でリニア制御用トランジス
タ１６を用いないで上記欠点を無くするものである。そ
のために、トランジスタ１２および１３を第５図のＴＩ
及び１２間で、さら本発明の実施例を第１図に示す。こ
の図は第２図のトランジスタ１６とそのドライブ回路１
５を供＜シた形になっている。但しトランジスタ１２．
１６は位置を変えており、１２１．１５１としたが、第
２図１２．１３の位置でもさしつかえない。第１図１８
は、制御回路であり、温度検知器１７の出力は１８に入
力される。１９．２０は保護用ダイオードである。
タ１６を用いないで上記欠点を無くするものである。そ
のために、トランジスタ１２および１３を第５図のＴＩ
及び１２間で、さら本発明の実施例を第１図に示す。こ
の図は第２図のトランジスタ１６とそのドライブ回路１
５を供＜シた形になっている。但しトランジスタ１２．
１６は位置を変えており、１２１．１５１としたが、第
２図１２．１３の位置でもさしつかえない。第１図１８
は、制御回路であり、温度検知器１７の出力は１８に入
力される。１９．２０は保護用ダイオードである。
本回路の動作波形を第６図および第７図に示す。これら
の図では、Ｔｌ及びＴ２は騒音、燃焼のハンチング等へ
の影響が出ないように第５図の場合と同じ時間にしてい
る。またこれらの電圧のピーク値は第１図の直流電源１
１の値で決る。第６図の場合は制御回路１８によって１
２１．１３１共にオフ期間を設けるものである。
の図では、Ｔｌ及びＴ２は騒音、燃焼のハンチング等へ
の影響が出ないように第５図の場合と同じ時間にしてい
る。またこれらの電圧のピーク値は第１図の直流電源１
１の値で決る。第６図の場合は制御回路１８によって１
２１．１３１共にオフ期間を設けるものである。
即ち、電磁コイル１０への電圧印加の正極性、及び負極
性との間に電圧を印加しない期間を設は王、第５図のα
、βで示したピーク値を変化するのと同じ効果を得る。
性との間に電圧を印加しない期間を設は王、第５図のα
、βで示したピーク値を変化するのと同じ効果を得る。
第７図はＴＩ、Ｔ２の期間に１２１，１６１の上式では
、各パルス幅を一定罠保ちＴ１ 又はＴ２の期間のパル
ス数を変化させる方法、即ち、休止期間を変化させる方
法と、パルス数は一定とし、各々のパルス幅を変化させ
る方法があり、同じ効果を有する。
、各パルス幅を一定罠保ちＴ１ 又はＴ２の期間のパル
ス数を変化させる方法、即ち、休止期間を変化させる方
法と、パルス数は一定とし、各々のパルス幅を変化させ
る方法があり、同じ効果を有する。
第６図、第７図のような波形はマイコンを用いて、制御
回路１８を構成すれば簡単に発生できるが、第８図に第
７図に示した波形を発生するための制御回路１８の一部
を示す。２１は第５図に示した周期の矩形波を発生する
部分である。トランジスタ２６は１２１．１３１のいず
れかに相当するもので例えば２６が開口部８を開く方向
の電流を流すためのトランジスタであるとすれば２１で
発生する波形は第９図（イ）ＶＣ示す波形とする。トラ
ンジスタ２６の役割が逆の場合は、第９図（ロ）のよう
な（イ）で電圧が発生しているとき電圧０となるような
波形を２１で発生する。
回路１８を構成すれば簡単に発生できるが、第８図に第
７図に示した波形を発生するための制御回路１８の一部
を示す。２１は第５図に示した周期の矩形波を発生する
部分である。トランジスタ２６は１２１．１３１のいず
れかに相当するもので例えば２６が開口部８を開く方向
の電流を流すためのトランジスタであるとすれば２１で
発生する波形は第９図（イ）ＶＣ示す波形とする。トラ
ンジスタ２６の役割が逆の場合は、第９図（ロ）のよう
な（イ）で電圧が発生しているとき電圧０となるような
波形を２１で発生する。
２２は比例電圧波土器であり、お湯の使用者による出湯
温度設定値、温度検知器１７の出力等により決まる電圧
を発生する。１２６では、２２の出力に応じて、Ｔ１又
はＴ２の期間で電圧を発生する期間と、休止期間を計算
し、波形発生の準備をする。例えば、第６図のような波
形を発生する場合は、単安定ζルチバイブレータを用い
て、トリガーが入ってきたとき、一定時間電圧を発生す
るようにする。２４は変ｖ４器又はミキサであり、例え
ば、２１から第９図（イ）のような波形が２４に入力さ
れた場合、その電圧立上りをとらえて上記単安定マルチ
バイブレータが一定時間電圧を発生しトランジスタ２６
をオン状１２ｇ＋にする。このオン期間をま第６図のよ
うに必らず休止期間が発生するようにＴＩ又はＴ２の期
間より短かい。
温度設定値、温度検知器１７の出力等により決まる電圧
を発生する。１２６では、２２の出力に応じて、Ｔ１又
はＴ２の期間で電圧を発生する期間と、休止期間を計算
し、波形発生の準備をする。例えば、第６図のような波
形を発生する場合は、単安定ζルチバイブレータを用い
て、トリガーが入ってきたとき、一定時間電圧を発生す
るようにする。２４は変ｖ４器又はミキサであり、例え
ば、２１から第９図（イ）のような波形が２４に入力さ
れた場合、その電圧立上りをとらえて上記単安定マルチ
バイブレータが一定時間電圧を発生しトランジスタ２６
をオン状１２ｇ＋にする。このオン期間をま第６図のよ
うに必らず休止期間が発生するようにＴＩ又はＴ２の期
間より短かい。
第７図のような波形を発生する＠台をま、２２で発生し
た比例電圧を、２６に入力し、Ｔ１ 又はＴ２より十分
大さな周波数でオンオフ動作するタイプの発撮を行なう
。これは、例えは無安定マルチバイブレークを用いれば
よく、そのオン期間とオフ期間は、２２で発生さｔｌ、
るオン期間とオフ期間によって決まる。この出力は２４
に入力され、２１からの入力が１．１２１１ち、電圧が
発生している期間のみ、２５からの入力波形をそのまま
、又は増幅して、出力し、トランジスタ２６をドライブ
する。即ち、２４はアンド回路を形成している。
た比例電圧を、２６に入力し、Ｔ１ 又はＴ２より十分
大さな周波数でオンオフ動作するタイプの発撮を行なう
。これは、例えは無安定マルチバイブレークを用いれば
よく、そのオン期間とオフ期間は、２２で発生さｔｌ、
るオン期間とオフ期間によって決まる。この出力は２４
に入力され、２１からの入力が１．１２１１ち、電圧が
発生している期間のみ、２５からの入力波形をそのまま
、又は増幅して、出力し、トランジスタ２６をドライブ
する。即ち、２４はアンド回路を形成している。
第８図の回路はトランジスタ２６に相当する１２１．１
５１の各々のトランジスタについ工設けており、結果的
な波形として第６図および第７図の波形となる。第８図
の２１〜２４各部の回路は各々よく知られた回路構成で
あり、具体的な構Ｆｉｖ、は省略する。
５１の各々のトランジスタについ工設けており、結果的
な波形として第６図および第７図の波形となる。第８図
の２１〜２４各部の回路は各々よく知られた回路構成で
あり、具体的な構Ｆｉｖ、は省略する。
以上本発明においては、ガス比例制御を行うために、ス
イッチングのみを用いるために消費電力を大幅に低減す
ることが可能になった。さらにこの方式は、スイッチン
グをディジタル信号で制御するために、制御回路にマイ
コン等ディジタルＩＣを用いた回路で簡単に構成できる
。
イッチングのみを用いるために消費電力を大幅に低減す
ることが可能になった。さらにこの方式は、スイッチン
グをディジタル信号で制御するために、制御回路にマイ
コン等ディジタルＩＣを用いた回路で簡単に構成できる
。
第１ＱＧｊ本発明の実施例、ツ２−は従来の実施例、第
６図は従来のガス比例制御弁の動作特性、第４図は本発
明によるガス比例制御弁の動作特性、第５図は従来のガ
ス比例制御弁のコイル印加電圧波形、第６図及び第７図
は本発明の電磁コイル印加電圧波形、第８図は本発明の
制御極付スイッチング素子制御回路のブロック図、第９
図は本発明の制御極付スイッチング素子制御回路の矩形
波発生部の波形である。 図中、°１は熱交換器部分、２はガスノ（−す、６はガ
ス配管、７はガス比例制御弁である。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 多能２図 第３図 第４図 第５図 第６図 見７図 イ曵理人弁理士若林邦度 １３う 第８図 １ 苑９図 （ロ） Ｏｊ１１１１１ｍ十− 手続補正書（方式） ％式％ ｌ事件の表示 昭和５９年特許願第９３３４２ 号 ２、発明の名称 ガス燃焼比例制御装置 ３補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ｆ４４５１日立化成工業株式会社４ 代 理
人 昭和５９年７月３１日
６図は従来のガス比例制御弁の動作特性、第４図は本発
明によるガス比例制御弁の動作特性、第５図は従来のガ
ス比例制御弁のコイル印加電圧波形、第６図及び第７図
は本発明の電磁コイル印加電圧波形、第８図は本発明の
制御極付スイッチング素子制御回路のブロック図、第９
図は本発明の制御極付スイッチング素子制御回路の矩形
波発生部の波形である。 図中、°１は熱交換器部分、２はガスノ（−す、６はガ
ス配管、７はガス比例制御弁である。 図面の浄書（内容に変更なし） 第１図 多能２図 第３図 第４図 第５図 第６図 見７図 イ曵理人弁理士若林邦度 １３う 第８図 １ 苑９図 （ロ） Ｏｊ１１１１１ｍ十− 手続補正書（方式） ％式％ ｌ事件の表示 昭和５９年特許願第９３３４２ 号 ２、発明の名称 ガス燃焼比例制御装置 ３補正をする者 事件との関係 特許出願人 名 称 ｆ４４５１日立化成工業株式会社４ 代 理
人 昭和５９年７月３１日
Claims (1)
- １、 ガスバーナと水を湯に変換して給湯するための熱
交換部と当該ガスバーナにガスを供給するガス配管の途
中に設けたガス比例制御弁とから成るガス燃焼比例制御
装置において、当該ガス比例制御弁の電磁コイルを共通
端子により分けられる２つの巻線とし当該電磁コイルの
共通端子でない側の端子に各々制御極付スイッチ素子を
設は当該制御極付スイッチ素子の非コイル側端を接続し
た端子と当該電磁コイルの共通端子との間に直流光源を
挿入し当該制御極付スイッチ素子の各々の制御極に接続
されたドライブ回路により父互にターンオンとなること
を特徴としたガス燃焼比例制御装ｇｔ、１
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093342A JPS60235912A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | ガス燃焼比例制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59093342A JPS60235912A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | ガス燃焼比例制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60235912A true JPS60235912A (ja) | 1985-11-22 |
Family
ID=14079591
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59093342A Pending JPS60235912A (ja) | 1984-05-10 | 1984-05-10 | ガス燃焼比例制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60235912A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56127115A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-05 | Ckd Controls Ltd | Gas flow rate control system |
| JPS57146970A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-10 | Ckd Controls Ltd | Gas flux control method by electromagnetic valve |
-
1984
- 1984-05-10 JP JP59093342A patent/JPS60235912A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56127115A (en) * | 1980-03-08 | 1981-10-05 | Ckd Controls Ltd | Gas flow rate control system |
| JPS57146970A (en) * | 1981-03-05 | 1982-09-10 | Ckd Controls Ltd | Gas flux control method by electromagnetic valve |
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