JPH0510549B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は電流に応じて流体流量を制御する電磁
比例弁制御装置に関し、特に小さく良好なヒステ
リシスでかつ安定した流量特性となるように作動
させることが可能な電磁比例弁制御装置の構成に
関する。

従来例の構成とその問題点 電磁比例弁はガス湯沸器やガス暖房器、ガス調
理器などにおいて、制御すべき温度負荷に対応し
てバーナへのガス供給量を制御するものであり、
電流の変化に対して比例的に流量を変化させるこ
とが要求される。ところが、電磁プランジヤ摺動
式の前記弁にあつては、プランジヤの摺動部分に
摩擦力が発生するため、電流を変化させても静摩
擦力により流量が変化しない、いわゆる不感帯が
発生し、さらにヒステリシスが大きくなることな
どにより、比例弁コイルの電流に対して正確で再
現性の高い流量制御ができない。そこで、従来は
不感帯をなくしヒステリシスを小さくするために
次のような制御装置がある。

この場合の制御回路は第１図に示されるが、交
流電源１を整流器２によつて全波整流した後、電
磁比例弁のコイル３と、トランジスタ増幅器４お
よび抵抗５からなる直列回路に脈流の直流電流を
通電させて、プランジヤを微振動させながら所定
の制御をするようにしたものである。

そして、比例弁コイル３に流す電流の平均値を
変えるためには、第２図に示すように、全波整流
の直流をそのまま加える最大電流値（第２図イ参
照）から設定レベル以上の波高部分をカツトして
得られる所望値（第２図ロ，ハ参照）の範囲内
で、電流制御を行わせており、この制御を電流調
整回路６によつて無段階的に成している。

この他に、サイリスタ利用による位相制御方式
によつて電流制御する形態のものもある。

ところが上記従来方式のものでは、デイザ効果
が弱くなつて初期の目的を達成し難い問題があ
り、この欠点は特に低電流域において顕著に現わ
れるため、電磁比例弁の性能が十分に発揮されな
かつた。

上記欠点を補うべく他の従来例として次のよう
な制御装置が公知である。

この場合の制御回路は第３図に示すように、直
流電源７にトランジスタ増幅器４と電磁比例弁の
コイル３を直列接続し、トランジスタ増幅器４の
ベース端子に方形波信号発生回路８を接続した構
成で、方形波信号発生回路８は第４図ニ，ホ，へ
のように方形波の波高値（振幅）および周期は一
定で、オンとオフとの時間比（デユーテイ）を変
化させて、平均電圧値ｘの異なる出力信号を出さ
せるものである。なお電磁比例弁３と並列に抵抗
５とダイオード９とを直列にして接続しているの
は、弁コイル３のサージ電圧を吸収するためであ
る。

上記の従来例においては、電磁比例弁のコイル
３に断続方形波電圧が印加され、弁コイル３の電
圧および電流波形が第５図のように急な立上り、
立下りとなるために、電磁比例弁のプランジヤお
よび弁体の不規則な振動を誘発し、第６図のよう
に正常な流量特性トからずれ、チのような乱れた
流量特性になつたりする、いわゆる特性乱れを発
生しやすい問題があつた。この従来方式のように
一定周期と一定振幅の条件において、立上り、立
下りが緩やかになるようにしようとすると、周期
を長くしなければならず、そうすると最初の従来
例と同様に十分なデイザ効果が得られなくなつて
しまう。また商用電源を整流し、完全平滑しない
で脈流成分を残した直流を電磁比例弁のコイル３
とトランジスタ増幅器４に直列に接続し、脈流成
分をデイザ効果として利用する方式も公知である
が、十分なデイザ効果を得ることができなかつ
た。

発明の目的 本発明はかかる従来の問題を解消するもので、
十分なデイザ効果を得ることができ、かつ不規則
な弁振動を起こしにくく、良好なヒステリシスで
安定した流量特性になるよう作動させる電磁比例
弁鮮魚装置を得ることを目的とする。

発明の構成 この目的を達成するために本発明は、直流電源
に商用電源と等しい周波数のデイザ信号を発生す
るトランス２次側巻線と、電磁比例弁のコイルと
電流制御回路により作動するトランジスタ増幅器
とを直列に接続し、前記トランス２次側巻線と電
磁比例弁のコイルの直列部分の両端に、逆起電圧
防止用ダイオードを並列接続し、さらにコンデン
サと抵抗を直列に接続したものを並列接続してい
る。

この構成によつて、電磁比例弁のコイルには、
トランス２次側巻線から供給される商用周波数の
正弦波のデイザ信号と、トランジスタ増幅器に流
れる直流電源とが合成される。そして、トランジ
スタ増幅器を流れる直流電流は電気制御回路によ
り可変できる。そして、電磁比例弁のコイルに流
れる電流はデイザ効果上、最も好ましい一定周
期・振幅でかつ緩やかな立上り・立下りの電流波
形となる。

実施例の説明 以下本発明の一実施例を第７図を用いて説明す
る。第７図において直流電源１０にトランスの２
次側巻線１１と、電磁比例弁のコイル１２と、電
流制御器１３により作動するトランジスタ増幅器
１４を直列に接続し、前記トランス２次側巻線１
１と電磁比例弁のコイル１２の直列部分の両端
に、逆起電圧防止用ダイオード１５を並列接続
し、さらに抵抗１６とコンデンサ１７を直列に接
続したものを並列接続している。１８はトランジ
スタ増幅器１４のエミツタ抵抗である。

上記構成において、トランス２次側巻線で発生
する数ｖの商用周波の交流電圧は、電磁比例弁の
コイル１２と、ダイオード１５と、抵抗１６とコ
ンデンサ１７で形成される回路に印加され、電磁
比例弁のコイル１２にデイザ信号となつて、第８
図リのような正弦波の電流が流れる。しかし、ト
ランジスタ増幅器１４には流れない。そして、電
流制御回路１３の信号により、トランジスタ増幅
器１４に流れる直流電流が流れ出すと、前記デイ
ザ信号は、トランジスタ増幅器１４の電流と合成
されて、第８図ヌのように直流分に重畳された形
で、電磁比例弁のコイル１２を流れる。第９図は
このときのエミツタ抵抗１８を流れるエミツタ電
流である。したがつて、デイザ信号は、トランジ
スタ増幅器の直流電流のレベルにかかわらず、常
に一定の周波数・振幅であり、安定したデイザ効
果を有し常に安定した流量特性が得られる。な
お、本発明の実施例では、デイザ信号を発生する
トランス２次側巻線を専用のトランスから得てい
るが、一般的には、直流電源１０を交流電源より
整流平滑して得る場合が多く、このような場合に
は前記直流電源１０の電源トランスにデイザ信号
発生用の二次側巻線を、重ね巻きして、１台のト
ランスとしてもよい。この場合、別個のデイザ信
号用トランスを設ける必要がないので、コンンパ
クトなスペースで、同様のデイザ効果が得られ
る。又、電源トランスのコアが共用で使用できる
ため、コストアツプも巻線コストのみとなり、低
コストで効果が得られる。

発明の効果 以上のように本発明の電磁比例弁制御装置によ
れば次の効果が得られる。

(1) トランス２次側巻線から供給される商用周波
の正弦波電流により電磁比例弁にデイザ効果を
与える構成であるため、弁コイルの電流は緩や
かな立上り・立下りの波形であるので、有効な
デイザ効果を発揮しながら不都合な弁振動を誘
起しないため、小さく良好なヒステリシスでか
つ安定した流量特性となるように電磁比例弁を
作動させることができる効果がある。

(2) 低電流時から高電流時まで、常に一定した周
期・振幅のデイザ波形で作動する方式であるた
め電磁比例弁の作動位置および流量位置がどこ
にあつても、常に最適な一定のデイザ効果が得
られ、常に安定した特性を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の電磁比例弁制御装置の一例を示
す基本回路図、第２図イ，ロ，ハは第１図に示す
装置による弁コイルの電流波形線図、第３図は他
の従来の電磁比例弁制御装置の一例を示す基本回
路図、第４図ニ，ホ，ヘは第３図に示す装置の方
形波発生回路の出力波形線図、第５図は第３図に
示す装置の弁コイルの電圧・電流波形線図、第６
図は第３図に示す装置による電磁比例弁流量特性
図、第７図は本発明の一実施例を示す電磁比例弁
制御装置の基本回路図、第８図は第７図に示す装
置の電磁比例弁のコイルの電流波形線図、第９図
は第７図に示す装置のエミツタ抵抗に流れる電流
波形線図である。 １０……直流電源、１１……トランス２次側巻
線、１２……電磁比例弁のコイル、１３……電流
制御回路、１４……トランジスタ増幅器、１５…
…逆起電圧防止用ダイオード、１６……抵抗、１
７……コンデンサ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 直流電源に、商用電源と等しい周波数のデイ
   ザ信号を発生するトランス２次側巻線と、電磁比
   例弁のコイルと、電流制御回路により作動するト
   ランジスタ増幅器とを直列に接続し、前記トラン
   ス２次側巻線と電磁比例弁のコイルの直列部分の
   両端に、逆起電圧防止用ダイオードを並列接続
   し、さらに、コンデンサを並列接続した電磁比例
   弁制御装置。