JPH028651A - 水流検知式始動装置 - 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１ 本発明は、水流路を通過する水流を検知することにより
機器の作動を開始する水流検知式始動装置に関する。

［従来の技術］ 給湯器等の給湯設備においては、水を加熱するための加
熱装置は、水管内を通過する水量に応じて加熱量を制御
している。そのため、水管には、水管内を通過する水量
に応じた数のパルスを発生ずるパルス発生式の水流セン
サが設けられている。

また、給湯２；等では、使用者が水を使用したとき、水
管内を通過する水を検知して、作動を開始する。

このとき、加熱装置の作動開始には、加熱量の制御のた
めに設けられた水流センサがら発生されるパルスを利用
した始動装置１００がある。この始動装置１００では、
第４図に示すとおり、端子１０１から入力される水流セ
ンサからのパルス信号を、トランジスタ１０２．１０３
で波形整形し、さらに、その出力電圧を抵抗１０４およ
びコンデンサ１０５で平滑し、平滑後の電圧に基づい°
Ｃ比較６１０６によりスイッチングを行う、ここで、比
較器１０６の基準電圧は、抵抗１０７と抵抗１０８との
間に直列に設けられた半固定抵抗１０９を調整すること
によって設定される。

［発明が解決しようとする課題］ しかし、給湯器等においては、必要とされる給湯量は必
ずしも大量であるとは限らない、従って、給湯量が少量
の場合にも、加熱装置が確実に作動する必要がある。し
かし、給湯量が少量の場合には、第４図に示す従来の始
動！！！ｉ置１００では、端子１０１に入力されるパル
スが甲、純に波形整形されるたりであるため、給湯量が
特に少量となり、入力されるパルス数が少ないと、コン
デンサ１０５の充電電位が低下し、流量に応じた十分な
出力電圧が得られない、このため、半固定抵抗１０９を
調整しても比較３１０６から確実なスイッチング信号が
得られないため、加熱装置を作動させることができない
という問題がある。

本発明は、給湯量が少量の場合にも確実に機器を作動さ
せることができる水流検知式始動装置を提供することを
目的とする。

［課題を解決するための手Ｐｉ１ 本発明は、水流路を通過する水量に応じた数のパルスを
発生するパルス発生手段と、該パルス発生手段の発生す
るパルス数に応じた出力電圧を発生するＦ／Ｖ変換手段
と、該Ｆ／Ｖ変換手段の出力電圧が所定電圧以上のとき
作動信号を発生するスイッチング手段とからなる技術的
手段を採用する。

［作用］ 本発明は、パルス発生手段から水星に応じた数のパルス
が発生され、Ｆ／Ｖ変換手段によってパルス数に応じた
電圧に変換される。スイッチング手段では、Ｆ／Ｖ変換
手段の出力電圧が所定電圧以上になると作動信号が発生
し、機器を作動させる。

し発明の効果］ 本発明では、パルス発生手段によって発生されるパルス
は、そのパルス数に応じた電圧にＦ／Ｖ変換されるため
、スイッチング手段では、水流路を通過する水Ｖが少な
い場合にも、水量に応じた電圧を入力することができる
。従って、水流路に所定の水量が通過したときに、確実
に機器を作動させることができる。

［実施例１ 次に本発明の水流検知式始動装置をガス給湯器に使用し
た実施例を図面に基づき説明する。

第２図に概略を示す本実施例のガス給湯器は、燃焼器１
０と、燃料管２０と、水管３０と、制御装置４０とから
構成される。

燃焼器１０は、給湯器ケース１内に設けられ、複数のり
ボンバーナを２列に配したバーナ群１１と燃焼用空気を
供給する燃焼用ファン１２とからなる。バーナ群１１に
はノズル１３から燃料ガスが供給され、燃焼用ファン１
２によって供給される燃焼用空気によって燃焼を行い、
燃焼によって発生する燃焼ガスは、排気口２から排出さ
れる。

バーナ群１１近傍の」１方には、点火装置のスパーカ１
４、炎検知のためのフレームロッド１５がそれぞれ設け
られている。

燃料管２０は、燃料ガスをノズル１３へ供給するもので
、その上流側から順に元電磁弁２１、主電磁弁２２、比
例弁２３がそれぞれ設けられ、比例弁２３の下流ではバ
ーナ群１１の各連にそれぞれ燃料ガスを供給するために
燃料管２０は分岐しており、分岐した一方の燃料管２０
には、２列に配されたバーナ群１１のうち１列の燃焼を
停止させるために、切替弁２４を備えている。

比例弁２３は、ノズル１３からバーナＬ’￥１１へ供給
される燃料ガスの供給圧力を、通電電流に比例して調節
することによって燃料ガスの供給）ｌを調節する。

水管３０は、図示しない水供給源および給湯口とそれぞ
れ接続された供給管３１および給湯管３１ａと、これら
を連通して設けられた熱交換器３２およびバイパス管３
２ａとからなる。熱交換器３２およびバイパス管３２ａ
の下流側の合流部には、バイパス弁３３が設けられてい
る。供給管３１から供給される水の一部は、熱交換器３
２を介して、残る部分はバイパス管３２ａを介して給湯
管３１ａへ導かれ、熱交換器３２によっ′Ｃ加熱される
水と、バイパス管３２ａによってそのまま導かれる水は
、その割合がバイパス弁３３により調節される。

一方、供給管３１には上流側より水量制御弁３４、水流
センサ３５および入水温サーミスタ３６が、給湯管３１
ａには出湯温サーミスタ３８がそれぞれ備えられている
。

制御装Ｖ１．４０は、第３図に示すとおり、制御装置４
０の中心となり入出力回路５０とのインターフェースを
備えたマイクロコンピュータ４２と、安全確保のための
安全回路４３および電磁弁通電リレー回路４４と、これ
らすべてに電力を供給する電源部４５と、入出力回路５
０の各回路とからなり、ガス給湯器の作動を操作するた
めのコントローラ４６と、マイクロコンピュータ４２の
作動モードを使用されるガス種、リモコンの有無、給湯
能力、排気設備等に応じて、工場からの出荷時やガス給
湯器の設置時に、予め設定するためのモード設定回路４
７を備えている。

安全回路４３は、マイクロコンピュータ４２、炎検知回
路５８、水流回路５９から、それぞれ燃焼停止（５号が
入力されたときに、マイクロコンピュータ４２への電力
供給を停止するための電力停止信号をマイコン用電源４
５ａへ出力する。

電磁弁通電リレー回路４４は、元電磁弁２１、主電磁弁
２２および切替弁２４を、マイクロコンピュータ４２か
らの制御信号に応じてそれぞれ通電するためのリレー回
路である。

電源部４５は、図示しないプラグをコンセントに差込む
と、制御装置４０の各回路を作動させるための電力を各
回路に必要な電圧に変換して常時供給するものである０
本実施例では、マイクロコンピュータ４２へ電力を供給
するマイコン用電源４５、ｉには、安全回路４３からの
燃焼停止信号によりマイクロコンピュータ４２への電力
供給を停止するスイッチング機能があり、電力供給を停
止することによりマイクロコンピュータ４２の作動を停
止させる。また、電磁弁通電リレー回路４４へ電力を供
給するリレー回路用電源４５ｂには、水流回路５つから
の通水信号によって電磁弁通電リレー回路４４への電力
供給を開始するスイッチング機能があり、供給管３１内
へ水が流入したときに初めて各電磁弁への通電を可能に
し、流入が停止したときには、各電磁弁への通電を停止
して燃料の供給を停止する。

入出力回路５０は、ガス給湯器に備えられた上記の各部
分との信号交換のための回路である。入出力回路５０に
は、スパーカ１４に火花放電を行うための高電圧を発生
し、スパーカ１４での火花放電を検知するスパーカ回路
５１、水管３０に配された各サーミスタの抵抗値からそ
れぞれの温度信号を得るための水温検出回路５３、バイ
パス弁３３および水量制御弁３４を図示しないポテンシ
ョメータの信号に基づいて駆動するギヤドモータ駆動回
路５４、マイクロコンピュータ４２からの制御信号に基
づいて燃焼用ファン１２を駆動するとともに、燃焼用フ
ァン１２の回転数を検出するためのパルス信号を出力す
るファン回路５５、コントローラ４６と信号交換する通
信回路５７、木管３０内を通過する水量に応じて発生さ
れる水流センサ３５からのパルス信号をマイクロコンピ
ュータ４２へ伝送するとともに、水管３０内を通過する
水量が一定量以Ｊになったとき、電力供給をするための
スイッチング機能を電源部４５のリレー回路用電源４５
ｔ）および安全回路４３へ伝送する水流回路５つ、そし
て燃料ガスを調節する比例弁２３への通電を行う比例弁
回路６０がある。

次に、水流回路５９を第１図に基づいて説明する。

端子６１．６２．６３は、いずれも水流センサ３５と接
続され、端子６１は、電源部４５がら供給される電圧Ｖ
ｌ）（１を供給し、端子６２は、接地回路と接続され、
端子６３は、水流センサ３５で発生されるパルスを入力
する。

端Ｔ−６３にはツェナーダイオード６４のカソードが接
続され、ツェナーダイオード６４を通過する一定電圧以
」、のパルスは、ＮＰＮ型のトランジスタ６５．６６に
よって波形整形される。

トランジスタ６６によって波形整形されたパルスは、端
−Ｊ’６８よりマイクロコンピュータ４２へ送出される
。

トランジスタ６６の出力は、コンデンサ６９を通じてＦ
／Ｖ変換回路７０へ入力される。

Ｆ／Ｖ変換回路７０は、入力されたパルスをＦ／■変喚
素子７１によって直流電圧に変換するもので、入力され
たパルス数に応じた直流電圧が出力される。

Ｆ／Ｖ変換回路７０の出力部７０ａには、接地極７２と
の間にコンデンサ７３が接続され、Ｆ／■変換回路７０
の出力電圧は、コンデンサ７３によって安定化される。

また、Ｆ／Ｖ変換回路７０の出力部７０ａには、比１１
２３７４の正入力端Ｐ７４ａが接続されている。

一方、比較器７４の負入力端７−７４ｂには、電源電圧
■。。を抵抗７５．７６によって分圧した基準電圧が入
力される。

比較器７４は、正入力端７−７４　ａに入力されるＦ／
Ｖ変換回路７０の出力電圧が、負入力端子７４ｂに入力
される基準電圧より高くなったときにハイレベルの信号
を出力する。なお、比較器７４では、始動装置としての
作動の安定性を確保するためにしステリシス特性を具備
しており、出力をローレベルに反転するのは、基準電圧
より低く設定された反転用電圧以）になったときである
。

比較器７４の出力端子７４ｃは、端子７７と接続されて
いる。端Ｔ−７７は、安全回路４３およびリレー回路用
電源４５ｔ）と接続されて、それぞれ始動信号を送出す
る。

以」二の構成からなる本実施例のガス給湯器は次のとお
り作動する。

使用者がコントローラ４６によって運転スイッチを入れ
、出湯温度を設定するとともに、図示しない水栓を開く
と、供給管３１によつ゛Ｃ供給される水は、水量制御弁
３４、水流センサ３５を通過して、熱交換器３２および
バイパス管３２ａへ流入し、バイパス弁３３でそれぞれ
の流出量が調節されて、給湯管−，３１ａを介して図示
しない給湯口から流出する。

供給管３１内を水が通過すると、水流センサ３５からは
通過する水量に応じた数のパルスが発生し、端−子６３
から水流回路５９へ入力される。

入力されたパルスは、ツェナーダイオード６４を通過し
、トランジスタ６５．６６によって波形整形される。

波形整形されたパルスは、端子６８からマイクロコンピ
ュータ４２へ送出されるとともに、コンデンサ６９によ
って微分されてＦ／Ｖ変換ｒ５Ｊ＆！８７０へ入力され
る。

Ｆ／Ｖ変換回路７０では、パルスが入力されるパルス数
に応じた電圧に変換される。従って、Ｆ／Ｖ変換回路７
０からは、水流センサ３５により検知される水数に応じ
た電圧が出力されることになる。

比＊　２ａ　７４は、供給管３１内に流入する水量が所
定水量以」、になったことを示すＦ／Ｖ変換回路７０の
出力電圧が、正入力端子７４ａに入力されると、始動信
号としてハイレベルの信号を出力し、端子７７からリレ
ー回路用電源４５ｂおよび安全器Ｂ４３へ送出する。

これにより、リレー回路用電源４５ｂは、電磁弁通電リ
レー回路４４へ電力を供給し、電磁弁通電リレー回路４
４はマイクロコンピュータ４２からの制御信号に応じて
各電磁弁を駆動可能な状態になる。

一方、安全回路４３では、電源部４５から電力供給が開
始されてからの一定時間には、入力される信号とは関係
なくマイコン用電源４５ａを作動させる。従って、マイ
クロコンピュータ４２には電力が供給され、マイクロコ
ンピュータ４２は所定のシーケンスで燃焼器１０の点火
作動を開始する。

点火作動により、スパーカ１４に火花放電が行われ、ス
パーカ１４での火花放電が検知されると、元電磁弁２１
と主電磁弁２２が通電され、燃料ガスはノズル１３から
噴出して燃焼用空気と混合されてバーナ群１１へ供給さ
れ、スパーカ１４によって点火される。

このとき、燃焼用ファン１２および比例弁２３は緩点火
制御される。

一定時間以内に着火して、フレームロッド１５によって
検知されると、マイクロコンピュータ４２では、水温検
出回路５３および水流回路５９カ）らの各検知信号と、
コントローラ４６の設定信号に基づいて必要な燃焼量が
計算され、その３１算結果に基づいて燃焼用ファン１２
、比例弁２３、切替弁２４、バイパス弁３３および水量
制御弁３４が制御される。

使用者によって水栓が閑しられると、水流センサ３５か
ら発生されるパルスが停止し、それに応じてＦ／Ｖ変換
回路７０の出力電圧も低下する。

コンデンサ７３の電荷が放電され、その電位が低下する
と比較器７４の出力はローレベルに反転する。すると、
リレー回路用電源４５ｂは、電磁弁通電リレー回路４４
への電力供給を停止するため、マイクロコンピュータ４
２がらの制御信号に関係なく各電磁弁への通電が停止さ
れ、閑状態にされる。従って、燃料供給が停止し、燃焼
が確実に停止する。

以上のとおり、本発明の水流検知式始動装置では、Ｆ／
Ｖ変換回路が設けられているため、水管内を通過する少
量の水によって始動および停止を制御できる。

本実施例では、水流検知によって電磁弁通電リレー回路
を始動させなが、制御装置全体の始動やマイクロコンピ
ュータの始動に利用してもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を使用したガス給湯器の水流回路を示す
回路図、第２図は本実施例のガス給湯器の概略を示す構
成図、第３図は本実施例のガス給湯器の制御装置を示す
ブロック図、第４図は従来の水流回路を示す回路図であ
る。 図中、３５・・・水流センサ（パルス発生手段〉、７０
・・・Ｆ／Ｖ変換回路（Ｆ／Ｖ変換手段）、７４・・比
較器（スイッチング手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）水流路を通過する水量に応じた数のパルスを発生す
   るパルス発生手段と、 該パルス発生手段の発生するパルス数に応じた出力電圧
   を発生するＦ／Ｖ変換手段と、 該Ｆ／Ｖ変換手段の出力電圧が所定電圧以上のとき作動
   信号を発生するスイッチング手段とからなる水流検知式
   始動装置。