JPH01111159A - 手動設定機能付き制御装置 - 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、機器の作動状態を手動操作により設定するこ
とができる手動設定機能を備えた制御装置に関する。

［従来の技術］ 燃焼式給湯器のように屋外に設置され、使用時には浴室
のような屋内で操作したい機器では、例えば省線式の配
線で接続された手動設定部が備えられている。この手動
設定部にはマイクロコンピュータが備えられ、機器に備
えられた制御装置では手動設定部からの信号をマイクロ
コンピュータにより解析し、その設定状態に応じて所定
の制御が行われている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかし、こうした機器では必ずしも手動設定部が必要で
あるわけではなく、例えば給湯器の場合には出湯温度を
一定にしたボイラーとして使用することもある。この場
合には手動設定部が不要であるだけでなく、手動設定部
に代わって設定温度等の設定内容を一定にするためにマ
イクロコンピュータの設定内容を切替える必要がある。

しかし、従来の機器では手動操作による設定をすること
が前提になっているため、手動設定部の設定状態を変更
しないように注意を払わなければならず、簡便な使用が
行いにくいという問題点がある。

本発明は、機器の作動状態を手動操作により設定する手
動設定機能を備えた制御装置において、手動設定機能に
よる手動操作を行わない場合にも簡便に使用することが
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、機器の作動状態を手動操作により設定する設
定手段を接続するための接続用端子を備え、前記設定手
段の設定状態に応じた制御を行う手動設定機能を有する
制御装置において、前記制御装置は、機器の作動状態を
前記設定手段の設定状態と関係なく一定に設定する固定
設定機能を有し、該固定設定機能と前記手動設定機能と
を切替える設定変更手段を備えることを技術的手段とす
る。

［作用］ 本発明の制御装置には手動設定機能があり、接続用端子
に接続される設定手段により機器の作動状態を手動操作
で設定することができる。またこの制御装置には固定設
定機能があり、設定変更手段により手動設定機能と固定
設定機能とを切替えることができる。固定設定機能に切
替えられると、機器の作動状態は、設定手段の設定状態
と関係なく一定に設定される。

［発明の効果］ 本発明の制御装置は、設定変更手段により固定設定機能
に変更すると、機器の作動状態は設定手段の設定状態と
関係なく一定に設定される。従って、設定手段を用いれ
ば機器の使用中にも手動操作により設定状態を容易に変
更することができ、設定手段を使用しない場合には機器
の作動状態を容易に一定に設定することができるため、
機器を簡便に使用することができる。

「実施例コ 次に本発明のガス燃焼式給湯器を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。

さらに燃焼器ケース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ユーズ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ヤ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１
３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１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には制御回路６０を手動操作により設定
するためのメインコントローラ５４が備えられている。

メインコントローラ５４は使用者によって操作される本
発明の設定手段で、本実施例ではメインコントローラ５
４は浴室等の給湯場所に設けられている。

メインコントローラ５４は、制御回路６０から供給され
る電源により作動し、それぞれ図示しない運転スイッチ
、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、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、設定状態に応じ
た信号を発信する。

この信号は省線接続するために所定の搬送波によって変
調されたディジタル信号で、このディジターフ− ル信号には、所定のフォーマットからなる運転信号、設
定水温信号、風呂湯温度信号、タイマ信号がある。

また、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メツセージ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Ｃ
ＰＵ７０とする）を中心として、スパーカ回路７１、フ
ァン回路７２、比例弁回路７３、ギヤドモータ回路７４
、位置検出回路７５、水量検出回路７６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１１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マイクロコンピュータ７０へ送る
。

ファン回路７２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モータからその回転数を検出して検出信号
をＣＰＵ７０へ送る。

比例弁回路７３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なめ
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７４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７５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７６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、メインコントローラ５４がらの信号を解
析する解析機能と、上述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と、能力制御として入
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（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（以下ＦＢ制御とする）と、ＦＦＭ御
とＦＢ制御とを切替える切替え制御とを行い、この他に
安全機能を備えている。

解析機能は、メインコントローラ５４の操作状態に応じ
た制御を行うためにディジタル信号を解析する機能であ
り、メインコントローラ５４は第１図に示すように制御
回路６０の端子６２に接続され、この端子６２は省線式
の２線端子となっている。

制御回路６０の端子６２は、給湯器ケース１内に設けら
れたもので、この端子６２からはＣＰＵ７０からのラン
プ表示用信号、７セグメント表示用信号がそれぞれ逐次
発信される。

本実施例ではさらに、メインコントローラ５４を使用し
ない手動操作なしの給湯器としても使用することができ
、その際に設定状態を容易に変更させる手段として、解
析機能による解析を停止させる設定変更回路６３を備え
ている。これはメインコントローラ５４からの信号がな
いことを前提にしてＣＰＵ７０による所定の制御を行う
もので、本発明の設定変更手段である設定変更回路６３
によって解析機能を停止するとともに、一定の設定状態
に変更するものである。

本実施例では、設定変更回路６３を作動させるための切
替え手段および変更手段に、多極コネクタを利用してい
る。これは、端子６２側に多極コネクタの一方の側であ
る固定端子６４を、メインコントローラ５４側には多極
コネクタの他方の側である可動端子６５をそれぞれ使用
したもので、固定端子６４の一部をメインコントローラ
５４を接続するための端子６２とし、固定端子６４の他
の一部を設定変更回路６３の切替え手段としての切替え
用端子６６としている。そして、メインコントローラ５
４を使用する場合には、端子６５ａで端子６２と接続で
きるようにメインコントローラ５４を接続した可動端子
６５を使用し、メインコントローラ５４を使用しない場
合には、切替え用端子６６の接点６６ａ、端子６７で短
絡できるようにした可動端子６８を使用して、短絡線６
９で短絡するようにしている。この可動端子６８は、可
動端子６５と同じ接続構造を持っているが、コントロー
ラ等を接続する必要がないため、その背面を密閉した形
状のものを使用している。

シーケンス制御としては、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。

能力制御では、メインコントローラ５４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制御とを行い、通常はＦＦ制御が行われる
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ＦＢ制御に切替えられる。

またメインコントローラ５４を使用しないときには、設
定変更回路６３により出湯温度を所定の温度に固定した
制御を行い、本実施例では６０℃あるいは７５℃のいず
れかに設定される。

安全機能としては、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。

以上の構成からなるガス燃焼式給湯器１において、本発
明は次のとおり作動する。

メインコントローラ５４を使用する場合には、可動端子
６５を固定端子６４と接続する。すると可動端子６５の
端子６５ａに配線されたメインコントローラ５４は、固
定端子６４の端子６２と接続されるため、メインコント
ローラ５４とＣＰＵ７０とは交信することができる。こ
のとき設定変更回路６３は作動しないため、ＣＰＵ７０
では、メインコントローラ５４からの信号に応じた制御
を行う。

メインコントローラ５４を使用しない場合には、固定端
子６４には、可動端子６５の代わりに可動端子６８を接
続する。すると、切替え用端子６６の接点６６ａと、接
点６６ｂとは可動端子６８の短絡線６９により短絡され
、この短絡によって設定変更回路６３が作動する。する
と、ＣＰ　Ｕ　７０は解析機能を停止して、所定の温度
にする制御を行う。このとき、ＣＰＵ７０では解析機能
のための処理をしないためＣＰＵ７０の負担が減り、Ｃ
，ＰＵ７０の処理効率を向上することができる。

以上のとおり本発明によれば、設定手段であるメインコ
ントローラを使用しない場合には、簡単にＣＰＵの解析
機能を停止し、制御内容を変更することができる。

本実施例では、解析機能を停止し制御内容を変更するた
めに、端子６６を短絡線６９で接続したが、第４図に示
すように、固定端子６４の代わりに端子６２のみを設け
たコネクタ８０を使用し、このコネクタ８０に近接して
マイクロスイッチ８１を設け、可動端子６８の代わりに
マイクロスイッチ８１を作用させることができるキャッ
プ８２を使用して切替えを行ってもよい。またこのマイ
クロスイッチ８１は、コネクタ８０と同じ平面上に設け
る必要はなく、例えばマイクロスイッチ８１をケース内
に設け、キャップ８２に突起部を設けて貫通穴を介して
マイクロスイッチ８１を作動させるようにしてもよい。

以上のように、本発明では手動操作による設定手段を使
用しない場合にも一定の制御が行なえるため、例えば実
施例に示したように給湯器の制御装置として使用すれば
、コントローラなしの給湯器として販売することができ
るため、コントローラ分の価格を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の主要部を示す概略構成図、第
２図は本実施例のガス燃焼式給湯器を示す概略構成図、
第３図は本実施例の制御装置を示すブロック図、第４図
は本発明の他の実施例を示す概略構成図である。 図中、５４・・・メインコントローラ（設定手段）、６
０・・・制御回路（制御装置）、６２・・・端子（接続
用端−１５＝ 子）、６３・・・設定変更回路（設定変更手段）、６６
・・・切替え用端子（切替え手段）、６８・・・可動端
子（変更手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）機器の作動状態を手動操作により設定する設定手段
   を接続するための接続用端子を備え、前記設定手段の設
   定状態に応じた制御を行う手動設定機能を有する制御装
   置において、 前記制御装置は、機器の作動状態を前記設定手段の設定
   状態と関係なく一定に設定する固定設定機能を有し、該
   固定設定機能と前記手動設定機能とを切替える設定変更
   手段を備えることを特徴とする手動設定機能付き制御装
   置。 ２）前記設定変更手段は、前記接続用端子に近接して設
   けられた切替え手段を備え、前記設定手段を接続しない
   とき前記接続用端子と前記切替え手段とに同時に固定さ
   れる変更手段により前記手動設定機能を前記固定設定機
   能に切替えることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の手動設定機能付き制御装置。