JPH02228713A - 電気器具の通電量制御装置 - 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、電動機、回転電機、発熱体または発光体等の
電力を消費して作動する電気器具の通電量制御装置に関
し、例えば通電量に応じて流体通路を通過する通過量を
変化させる比例弁、または通電量に応じて燃焼器具に供
給する空気の供給量を変化させる送風機等の電気器具の
通電量制御装置にかかわる。

［従来の技術］ 従来より、電気器具の通電量制御装置、例えば比例弁の
通電量制御装置は、通電量に応じて燃料の通過量を変化
させる比例弁と、入力する信号に応じて比例弁に供給す
る通電量を変化させる比例弁駆動回路と、比例弁に供給
する通電量を定める決定機能、および該決定機能で決定
された通電量に応じた信号を比例弁駆動回路に出力する
出力機能を有するマイクロコンピュータとを具備してい
る。

しかるに、比例弁駆動回路から比例弁に供給される通電
量は、マイクロコンピュータから出力される信号が同じ
であっても、比例弁駆動回路の構成部品のばらつきや負
荷のばらつきにより、マイクロコンピュータの決定機能
で決定された通電量が比例弁駆動回路から比例弁に供給
されない場合がある。このように、決定機能で決定され
た通電量が比例弁に供給されない場合には、要求通りの
燃料の通過量を得ることができず、燃焼器具に所望の燃
料を供給することができないという不都合がある。この
ため、従来より、比例弁に供給する通電量の調整は、製
品の出荷時に、比例弁駆動回路内に組込まれた調整用ボ
リュームを手動により操作することによって調整してい
た。

［発明が解決しようとする課題］ しかるに、前述した従来の比例弁の通電量制御装置にお
いては、製品の出荷時に、調整用ボリュームによって通
電量の調整作業も行わなければならないため、製品の出
荷作業に非常に時間がかかるという課題があった。

本発明は、通電量の調整作業が不要な電気器具の通電量
制御装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の電気器具の通電量制御装置は、通電量に応じて
アーマチュアを変移させる電１１Ｊ機、通電量に応じて
ロータを回転させる回転電機、通電量に応じて発熱量が
変化する発熱体、または通電量に応じて発光量が変化す
る発光体等の電力を消費して作動する電気器具と、該電
気器具に供給する通電量を定める決定機能を有する制御
回路とを備えた電気器具の通電量制御装置において、前
記制御回路は、前記電気器具に供給されている通電量を
検出する検出手段を有し、該検出手段により検出した前
記通電量に応じて前記決定機能で決定された通電量を調
整する調整機能を有する構成を採用した。

［作用］ 本発明の電気器具の通電量制御装置はつぎの作用を有す
る。

制御回路は、決定機構で決定された電気器具に供給する
通電量を、電動機、回転電機、発熱体または発光体等の
電力を消費して作動する電気器具に供給する。制御回路
は、検出手段により電気器具に供給されている通電量を
検出する。そして、制御回路は、調整機能で検出手段に
より検出した電気器具に供給されている通電量に応じて
、決定機能で決定された通電量を調整する。

［発明の効果］ 本発明の電気器具の通電量制御装置は、電動機、回転電
機、発熱体または発光体等の電力を消費して作動する電
気器具の通電量の調整を制御回路によって行うことがで
きるので、使用者または製造業者が電気器具の調整作業
を行う必要がなくなる。

［実施例］ つぎに、本発明の電気器具の通電量制御装置を図に示す
実施例に基づき説明する。

第１図は本発明の第１実施例に採用されたガス比例弁の
通電量制御装置のブロック図を示し、第２図はそのガス
比例弁の通電量制御装置を適用した暖房付追焚き給湯装
置の概略図を示す。

１は風呂および台所への給湯と風呂の追焚きと室内の暖
房とが可能な暖房付追焚き給湯装置を示す、暖房付追焚
き給湯装置１は、給湯用燃焼器１１、暖房用燃焼器１２
、水供給管１３、ガス供給管１４、リモートコントロー
ラ１５および本発明の電気器具の通電量制御装置にかか
るガス比例弁の通電量制御装′ａ１６を具備している。

ガス比例弁の通電量制御装置１６は、ガス供給管１４に
取付けられた電気器具（電動機）としてのガス比例弁２
、および該ガス比例弁２に供給する通電量を変化させる
制御回路３を備える。

ガス比例弁２は、電磁コイル２１、アーマチュア２２お
よび弁体２３を具備し、電磁コイル２１に供給される通
電量に応じてアーマチュア２２と一体的に動作する弁体
２３がガス供給管１４を通過する燃料ガスのガス圧を制
御して給湯用燃焼器１１または暖房用燃焼器１２への燃
料ガスの供給量を調節する。

制御回路３は、比例弁駆動回路３１、第１電源回路３４
、第２電源回路３５およびマイクロコンピュータ（ＣＰ
Ｕ）４を具備する。

比例弁駆動回路３１は、ＮＰＮ形トランジスタ３２およ
び抵抗３３から構成され、入力するアナログ信号に応じ
てガス比例弁２の電磁コイル２１に供給する通電量を変
化させる。ＮＰＮ形トランジスタ３２は、ベースが抵抗
３３を介してＣＰｔＪ４に接続され、コレクタがガス比
例弁２の電磁コイル２１を介して第１電源回路３４に接
続され、エミッタが後述する検出用抵抗４５を介してア
ースされている。

第１電源回路３４は、比例弁駆動回路３１のＮＰＮ形ト
ランジスタ３２のベースにアナログ信号が入力されてい
る時に、ガス比例弁２の電磁コイル２１に電気（例えば
１２■）を供給する。

第２電源回路３５は、リモートコントローラ１５から運
転信号が出力されている間、ＣＰＵ　４に電気（例えば
ＳＶ）を供給する。

ＣＰＵ　４は、入力機能４１、決定機能４２、出力機能
４３、検出手段４４および調整機能４７を有する。

入力機能４１は、暖房付追焚き給湯装置１に取付けられ
ているガス比例弁の通電量制御に必要なセンサからのセ
ンサ（アナログ）信号をデジタル信号に変換して入力す
る。

決定機能４２は、入力機能４２および調整機＠４７より
送られてきたデジタル信号に応じてガス比例弁２の電磁
コイル２１に供給する通電量に対応したデジタル信号を
決定した後に、その決定した通電１に対応したデジタル
信号を出力機能４３および調整機能４７に送る。

出力機能４３は、決定機能４２で決定されたガス比例弁
２の電磁コイル２１の通電量に対応したデジタル信号を
アナログ信号に変換して比例弁駆動回路３１のＮＰＮ形
トランジスタ３２のベースに向けて出力する。

検出手段４４は、検出用抵抗４５および検出機能４６か
ら構成されている。

検出用抵抗４５は、一端がＮＰＮ形トランジスタ３２の
エミッタに接続され、他端がアースされている。検出用
抵抗４５は、ガス比例弁２の電磁コイル２１に供給され
ている電圧値を検出して、この検出した電圧値（アナロ
グ信号）を検出機能４６に送る。

検出機能４６は、検出用抵抗４５から送られてきた電圧
値をデジタル信号に変換し、このデジタル信号を演算し
てガス比例弁２の電磁コイル２１に供給されている通電
量を検出した後に、その検出した通電量を調整機能４７
に送る。

調整機能４７は、検出機能４６により検出したガス比例
弁２の電磁コイル２１に供給されている通電量に応じて
、決定機能４２で決定されたガス比例弁２の電磁コイル
２１に供給する通電量を調整した後に、その調整後の通
電量をガス比例弁２の電磁コイル２１に供給するように
決定機能４２にデジタル信号を送る。

本実施例のＣＰＵ　４のガス比例弁２の通電制御を第３
図のフローチャートに基づき説明する。

初めに、暖房付追焚き給湯装置１に取付けられているガ
ス比例弁２の通電量制御に必要なセンサからセンサ信号
に対応したアナログ信号が入力されているか否かを判断
する（ステップＳ１）、センサ信号に対応したアナログ
信号が入力されζいないと判断したくＮＯ）時、リター
ンする。

ステップＳ１において、センサ信号に対応したアナログ
信号が入力されていると判断した（Ｙｅｓ）時、センサ
信号に対応したアナログ信号をデジタル信号に変換する
（ステップＳ２）。

そして、送られてきたデジタル信号に応じてガス比例弁
２の電磁コイル２１に供給する通ｉｔ量に対応したデジ
タル信号を決定する（ステップＳ３）。

決定されたガス比例弁２の電磁コイル２１の通電量に対
応したデジタル信号をアナログ信号に変換する（ステッ
プ°Ｓ４）。そして、このアナログ信号を比例弁駆動回
路３１に出力する（ステップＳ５）。

つぎに、検出用抵抗４５からガス比例弁２の電磁コイル
２１に供給されている電圧値に対応したアナログ信号が
入力されているか否かを判断する（ステップＳ６）。電
圧値に対応したアナログ信号が入力されていないと判断
した（Ｎｏ）時、リターンする。

ステップＳ６において、電圧値に対応したアナログ信号
が入力されていると判断した（Ｙｅｓ）時、電圧値に対
応したアナログ信号をデジタル信号に変換する（ステッ
プＳ７）。電圧値に対応したデジタル信号よりガス比例
弁２の電磁コイル２１に供給されている通電量に対応し
たデジタル信号を演算する（ステップＳ８）。

演算した通電量に対応したデジタル信号（Ｄｌ）とセン
サ信号に対応したデジタル信号（Ｄ２）とを比較する（
ステップＳ９）。

演算した通電量に対応したデジタル信号（Ｄｌ）＝セン
サ信号に対応したデジタル信号（Ｄ、）か否かを判断す
る。つまり、検出機能４６で検出した通電量と決定機能
４２で決定された通電量とが同じ通電量か否かを判断す
る（ステップ５ｌＯ）　、　Ｄ。

Ｄ２であると判断した（Ｙｅｓ）時、リターンする。

ステップＳ１０において、Ｄ、＝Ｄ２ではないと判断し
た（ＮＯ）時、センサ信号に対応したデジタル信号（Ｄ
２）を、演算した通電量に対応したデジタル信号（Ｄｌ
）に変更する。つまり、決定機能４２で決定された通電
量を検出機能４６により検出した通電量に補正する（ス
テップ５ｉｔ）、その後にステップＳ３に進む。

本実施例のガス比例弁の通電量制御装置１６の作動を第
１図および第２図に基づき説明する。

暖房付追焚き給湯装置１に取付けられているガス比例弁
２の通電量制御に必要なセンサからセンサ信号に対応し
たアナログ信号が入力されると、入力機能４１によって
、センサ信号に対応したアナログ信号をデジタル信号に
変換した後に決定機能４２に送る。

決定機能４２においては、センサ信号に対応したデジタ
ル信号に応じてガス比例弁２の電磁コイル２１に供給す
る通電量に対応したデジタル信号を決定した後に、決定
した通電量に対応したデジタル信号を出力機能４３に送
る。

出力機能４３においては、決定されたガス比例弁２の電
磁コイル２１の通電量に対応したデジタル信号をアナロ
グ信号に変換した後に、このアナログ信号を比例弁駆動
回路３１のＮＰＮ形トランジスタ３２のベースに向けて
出力する。

ＮＰＮ形トランジスタ３２のベースに決定機能４２にお
いて決定された通電量に対応した例アナログ信号が供給
されると、コレクタとエミッタとの間が導通するため、
第１電源回路３４からガス比例弁２の電磁コイル２１、
検出用抵抗４５を経てアースに向けて電気が流れる。

このため、ガス比例弁２は、電磁コイル２１に供給され
る通電量に応じてアーマチュア２２が変移し、このアー
マチュア２２と一体的に動作する弁体２３がガス供給管
１４の開口度合を変化させることによってん通過する燃
料ガスを絞る。そして、電磁コイル２１に供給される通
電量に応じて燃料ガスを絞ることによって、燃料ガスの
ガス圧を制御して、給湯用燃焼器１１または暖房用燃焼
器１２への燃料ガスの供給量を調節する。

同時に、検出機能４６においては、検出用抵抗４５から
ガス比例弁２の電磁コイル２１に供給されている電圧値
に対応したアナログ信号を入力して、その電圧値に対応
したアナログ信号をデジタル信号に変換した後に調整機
能４７に送る。

調整機能４７においては、検出機能４６より送られてき
た電圧値に対応したデジタル信号よりガス比例弁２の電
磁コイル２１に供給されているｉｌｌ電量に対応したデ
ジタル信号を演算する。そして、演算した通電量のデジ
タル信号（Ｄｌ）と、決定機能４２より入力したセンサ
信号に対応したデジタル信号（Ｄ２）とを比較を行う、
このとき、ＣＰＵ　４は、調整機能４７において、演算
した通電量と決定機能４２で決定された通電量とが同じ
通電量であると判断した時、再び暖房付追焚き給湯装置
１に取付けられているガス比例弁２の通電量制御に必要
なセンサからセンサ信号に対応したアナログ信号を入力
機能４１より入力して前述の作動を繰り返す。

調整機能４７の比較の結果、演算した通電量と決定機能
４２で決定された通電量とが同じ通電量ではないと判断
した時、決定機能４２で決定された通電量を演算した通
電量に補正する。

そして、決定機能４２においては、この補正した通電量
に応じて、ガス比例弁２の電磁コイル２１に供給する通
電量に対応したデジタル信号を決定した後に、決定した
通電量に対応したデジタル信号を出力機能４３に送る。

出力機能４３においては、前述の作動を行った後に、補
正した通電１に対応したアナログ信号を比例弁駆動回路
３１のＮＰＮ形トランジスタ３２のベースに向けて出力
する。以下の作動は前述の作動と同様ななめ省略する。

したがって、ガス比例弁２に供給される通電量の調整を
ＣＰＵ　４によって行うことができるので、使用者また
は製造業者がガス比例弁２の通電量の調整作業を行う必
要がなくなる。このため、製品の出荷作業中に調整作業
を行う必要がなくなるので、出荷作業が非常に簡易とな
り迅速な出荷作業を行うことができる。また、従来の比
例弁駆動回路のように調整用ボリュームが不要となるの
で、部品点数が減少するので経済性に優れる。

第４図は本発明の第２実施例を採用した回転電機の通電
量制御装置１００を示すブロック図である。

（第１実施例と同−機能物は同番号を付す）１０１は電
動モータ、送風機、回転式ポンプ、回転式圧縮機または
回転式ポンプ等の回転電機を示し、１０２は制御回路を
示し、１０３は回転電機１０１に供給する通電量を変化
させる回転電機駆動回路を示す。

本実施例の調整機能４７は、検出手段４４の検出用抵抗
４５および検出機能４６により検出した回転電機１０１
に供給されている通電量に応じて決定機能４２で決定さ
れた回転電機１０１に供給する通電量を調整している。

また、回転電機１０１は、通電量に応じてロータ（図示
せず）を所定の回転速度で回転させる。ここで、回転電
機１０１は、パルス波制御によりロータを回転させるも
のでも良い。

第５図は本発明の第３実施例を採用した発熱体の通電量
制御装置２００を示すブロック図である。

（第１実施例と同−機能物は同番号を付す）２０１はＰ
’ｌ’Ｃヒータ、ニクロム線ヒータまたは電気コンロ等
の発熱体を示し、２０２は制御回路を示し、２０３は発
熱体２０１に供給する通電量を変化させる発熱体通電回
路を示す。

本実施例の調整機能４７は、検出手段４４の検出用抵抗
４５および検出機１ｆｇ４６により検出した発熱体２０
１に供給されている通電量に応じて決定機能４２で決定
された発熱体２０１に供給する通電量を調整している。

また、発熱体２０１は、通電量に応じて発熱量が変化す
る。

第６図は本発明の第４実施例を採用した発光体の通電量
制御装置３００を示すブロック図である。

（第１実施例と同−機能物は同番号を付す）３０１は電
球または発光ダイオード等の発光体を示し、３０２は制
御回路を示し、３０３は発光体３０１１こ供給する通電
量を変化させる発光体通電回路を示す。

本実施例の調整機能４７は、検出手段４４の検出用抵抗
４５および検出機能４６により検出した発光体３０１に
供給されている通電量に応じて決定機能４２で決定され
た発光体３０１に供給する通電量を調整している。また
、発光体３０１は、通電量に応じて発光量が変化する。

［他の実施例］ 本実施例では、検出用抵抗をトランジスタとアースとの
間に配設したが、検出用抵抗をＣＰＵとトランジスタと
の間に配設しても良い、また、検出手段は、電動機のア
ーマチュアの変移量、回転電機のロータを回転速度、発
熱体の発熱量、または発光体の発光量を検出するセンサ
と、センサ信号より電動機、回転電機、発熱体または発
光体等の電気器具に供給されている通電量を演算により
検出するものでも良い。

第１実施例では、電動機としてガス比例弁を適用したが
、電動機としてガバナ式水流制御弁、バイパス制御弁、
往復式ポンプ、往復式圧縮機または往復式膨張機等の電
動機を適用しても良い。

第１実施例では、給湯用ガスバーナおよび暖房用ガスバ
ーナ等の燃焼器具に燃料ガスを供給したが、燃焼器具に
液体燃料を供給しても良い。

第１実施例では、制御回路を入力機能、決定機能、出力
機能、調整機能および検出手段からなるＣＰＵと比例弁
駆動回路とから構成したが、制御回路を決定機能および
検出手段のみで構成しても良い。また、第１電源回路、
比例弁駆動回路、回転電機駆動回路、発熱体通電回路ま
たは発光体通電回路は、必ず必要なものではなく、調整
機能により直接ガス比例弁、回転電機、発熱体または発
光体を通電制御しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例に採用されたガス比例弁の
通電量制御装置のブロック図、第２図は本発明の第１実
施例に採用されたガス比例弁の通電量制御装置を適用し
た暖房付追焚き給湯装置の概略図、第３図は本発明の第
１実施例に採用されたＣＰＵのガス比例弁の通電制御の
フローチャート、第４図は本発明の第２実施例を採用し
た回転電機の通電量制御装置を示すブロック図、第５図
は本発明の第３実施例を採用した発熱体の通電量制御装
置を示すブロック図、第６図は本発明の第４実施例を採
用した発光体の通電量制御装置を示すブロック図である
。 図中

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）通電量に応じてアーマチュアを変移させる電動機、
   通電量に応じてロータを回転させる回転電機、通電量に
   応じて発熱量が変化する発熱体、または通電量に応じて
   発光量が変化する発光体等の電力を消費して作動する電
   気器具と、 該電気器具に供給する通電量を定める決定機能を有する
   制御回路と を備えた電気器具の通電量制御装置において、前記制御
   回路は、 前記電気器具に供給されている通電量を検出する検出手
   段を有し、 該検出手段により検出した前記通電量に応じて前記決定
   機能で決定された通電量を調整する調整機能を有するこ
   とを特徴とする電気器具の通電量制御装置。