專利名稱:電動閥裝置的制作方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種通過步進電機來驅(qū)動燃氣爐具的火勢調(diào)節(jié)閥等的流量調(diào)節(jié)閥的電動閥裝置。
背景技術:
在將步進電機作為執(zhí)行機構來使用,以使流量調(diào)節(jié)閥動作的電動閥裝置上,其流量調(diào)節(jié)閥的位移量對應于供給步進電機(以下在本章節(jié)僅稱作電機)的脈沖數(shù)。即,由于每1脈沖的電機的旋轉(zhuǎn)量為一定量,故而每1脈沖的流量調(diào)節(jié)閥的位移量(開度變化量)也為一定。根據(jù)這種電動閥裝置,由于供給電機的脈沖數(shù)限定了流量調(diào)節(jié)閥的相對的開度變化量,因此,為了將流量調(diào)節(jié)量的開度(位移位置)控制在所希望的開度,在含有電動閥裝置的控制裝置(微型計算機等)或電機驅(qū)動電路的裝置的電源通電時或者在其后的初始化時,必須確定流量調(diào)節(jié)閥的位置。
作為確定流量調(diào)節(jié)閥的位置的手法,眾所周知這樣一種手法,即,強制性地使流量調(diào)節(jié)閥位移(所謂原點返回)到通過制動器或閥座等被結構性地限制的流量調(diào)節(jié)閥的可移動范圍的一端位置(流量調(diào)節(jié)閥的全閉位置或全開位置,以下稱原點位置)。
這種場合,由以往就被一般所知這樣一種強制位移手法,即,有電源通電時的流量調(diào)節(jié)閥的開度即使是處于任何程度的開度,為了使該流量調(diào)節(jié)閥位移到原點位置,而對電機供給足夠的規(guī)定數(shù)的脈沖,以強制性地使流量調(diào)節(jié)閥位移到原點位置的手法(參照例如,特開平6-213348號公報(專利文獻1)的 )。
然而,該手法有以下的缺點,即,在流量調(diào)節(jié)閥的初始位置接近于原點位置的場合時,當流量調(diào)節(jié)閥到達原點位置并被強制停止在其位置后,過剩的脈沖數(shù)還在驅(qū)動電機,這樣經(jīng)過較長時間后,則產(chǎn)生該電機的失調(diào)、或者異常音、振蕩。另外,電機的失調(diào)時間若長,電機的壽命也容易降低。
由此,解決如此缺點的技術公開于所述專利文獻1以及特開2003-329698號公報(專利文獻2)上。另外,與此同樣的電機的控制技術公開于例如專利第2502515號公報(專利文獻3)。
由這些的專利文獻1~3所能了解到的技術為,具有檢測流量調(diào)節(jié)閥或電機的轉(zhuǎn)子達到原點位置的裝置,對應于其檢測,來停止對電機的脈沖的供給。
在所述專利文獻1~3所公開的技術中,當流量調(diào)節(jié)閥或電機的轉(zhuǎn)子達到原點位置時,因為停止電機的脈沖驅(qū)動,因此可以防止電機的失調(diào)或者異常音、振動的發(fā)生。然而,在這些技術中,由于必須具有用于檢測流量調(diào)節(jié)閥或電機的轉(zhuǎn)子達到原點位置的檢測裝置,故而在成本上具有不利的一面,而且同時又會產(chǎn)生產(chǎn)品構造變得復雜的問題。特別是像具有多個燃燒器的燃氣爐具的場合,在每一燃燒器上都配備有作為流量調(diào)節(jié)閥的火勢調(diào)節(jié)閥和驅(qū)動它的電機時,上述的缺點就越加凸現(xiàn)。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是鑒于上述背景下而完成的,目的在于提供一種不必具有檢測流量調(diào)節(jié)閥達到原點位置的裝置,以簡單的構成,就可以盡可能地在防止步進電機的失調(diào)或者異常音、振動的發(fā)生中,還能進行流量調(diào)節(jié)閥的原點返回的電動閥裝置。
為達到上述目的,本發(fā)明的電動閥裝置具有設置于流體通路上以調(diào)節(jié)流體流量且可動范圍受結構性限制的流量調(diào)節(jié)閥、驅(qū)動該流量調(diào)節(jié)閥的步進電機、以及經(jīng)電機驅(qū)動電路而將脈沖供給該步進電機并且通過所供給的脈沖數(shù)來控制由該步進電機所驅(qū)動的流量調(diào)節(jié)閥的位移量的控制機構;其特征在于,所述控制機構具有電機待機動作控制機構和原點返回控制機構;其中該電機待機動作控制機構,當所述電機驅(qū)動電路及控制機構在接受電源供電中,而所述流體通路被切斷時,對所述步進電機供給脈沖,以使得該流量調(diào)節(jié)閥位移到所述流量調(diào)節(jié)閥的可動范圍的兩端中的靠近第1端的規(guī)定位置;該原點返回控制機構,至少是在對所述電機驅(qū)動電路及控制機構的電源供電停止后而再次開始進行該電源供電時,設定所述流量調(diào)節(jié)閥的可動范圍的兩端中的第2端為該流量調(diào)節(jié)閥的原點位置,將可使得該流量調(diào)節(jié)閥從所述第1端位移到原點位置的規(guī)定數(shù)的脈沖供給所述步進電機,以使該流量調(diào)節(jié)閥位移到原點位置。
根據(jù)本發(fā)明的電動閥裝置,在所述電機驅(qū)動電路及控制機構在接受電源供電中,而所述流體通路又被切斷時(設置在不同于流量調(diào)節(jié)閥的流體通路上的開閉閥被關閉時),通過所述步進電機,而使所述流量調(diào)節(jié)閥位移到其可動范圍的兩端中的靠近第1端的規(guī)定位置。由此,在對所述電機驅(qū)動電路及控制機構的電源供電停止后而再次開始進行該電源供電時,流量調(diào)節(jié)閥位移在靠近所述第1端的規(guī)定位置。而且,在該狀態(tài)下,將可使得流量調(diào)節(jié)閥從第1端位移到作為原點位置的第2端的規(guī)定數(shù)的脈沖供給步進電機,以使流量調(diào)節(jié)閥位移到原點位置。這種場合,由于流量調(diào)節(jié)閥的初始位置為靠近第1端的位置,因此,供給步進電機的脈沖數(shù)(所述規(guī)定數(shù))雖然要多于使流量調(diào)節(jié)閥從其初始位置位移到原點位置(第2端)所需要的脈沖數(shù),但其余下部分只要足夠少就行。即,通過所述原點返回控制裝置供給于步進電機的脈沖數(shù)可以為例如比流量調(diào)節(jié)閥的可動范圍的全范圍(從第1端到第2端的范圍)部分的必要最低限度的脈沖數(shù)稍微多些的脈沖數(shù)(在必要最低限度的脈沖數(shù)的基礎上再增加比該必要最低限度的脈沖數(shù)足夠少的脈沖數(shù)之后的脈沖數(shù))。其脈沖數(shù)比使流量調(diào)節(jié)閥從靠近第1端的初始位置位移到原點位置(第2端)所需要的必要最低限度的脈沖數(shù)稍微多些就行。其結果,通過原點返回控制機構,在將規(guī)定數(shù)的脈沖供給步進電機時,并在其脈沖的供給結束之前,流量調(diào)節(jié)閥雖然被結構性地限制在原點位置,但在其后,以短時間即告結束對步進電機的脈沖的供給。即,在進行流量調(diào)節(jié)閥的原點返回時,在其結束之前,雖然產(chǎn)生有步進電機的失調(diào),但其失調(diào)所發(fā)生的時間是以足夠短的時間即告結束的。
因此,根據(jù)本發(fā)明,不必具有用于檢測流量調(diào)節(jié)閥達到原點位置的裝置,以簡單的構成,就可以盡可能地在防止步進電機的失調(diào)或者異常音、振動的發(fā)生中,還能進行流量調(diào)節(jié)閥的原點返回。
在本發(fā)明中,所述原點返回控制機構供給所述步進電機的脈沖的電壓最好是,比至少在所述流體通路的流體流量的調(diào)節(jié)時,所述控制機構供給所述步進電機的脈沖的電壓還低的電壓。
據(jù)此,可以將進行流量調(diào)節(jié)閥的原點返回時的步進電機的發(fā)生轉(zhuǎn)矩抑制在比較小。由此,可以將步進電機的失調(diào)時的異常音或振動抑制于較小。
另外,本發(fā)明較適合用于,所述流量調(diào)節(jié)閥是,設置在向燃氣爐具的燃燒器供給燃氣的燃氣供給路上,以調(diào)節(jié)流向該燃燒器的燃氣流量的火勢調(diào)節(jié)閥的場合。即,由于燃氣爐具是配置在室內(nèi),而且在其附近又有用戶在作業(yè),因此,步進電機的失調(diào)時的異常音或振動一旦長時間持續(xù),則容易給用戶帶來不愉快之感。然而,在使用本發(fā)明時,步進電機的失調(diào)如前所述,因為只發(fā)生在極其短的時間內(nèi),因此以低成本就可以有效地防止這些缺點。
這樣,在適用于燃氣爐具上的本發(fā)明中,所述第1端最好是在所述可動范圍的兩端中,更加靠近作為進行所述燃燒器的點火之時的所述火勢調(diào)節(jié)閥的位移位置而預先決定的點火位置的一端。
據(jù)此,靠近所述第1端的規(guī)定位置為接近于作為進行燃燒器的點火時的所述火勢調(diào)節(jié)閥的位移位置而預先決定的點火位置的位置。由此,通過所述待機動作控制機構,在將火勢調(diào)節(jié)閥位移到靠近第1端的規(guī)定的位置后,并在維持對所述電機驅(qū)動電路及控制機構進行電源供電的狀態(tài)下,當下達有燃燒器的點火指示時,通過步進電機可以迅速地(以短時間)使火勢調(diào)節(jié)閥位移到點火用的位移位置。因此,可以迅速地進行燃燒器的點火。另外,靠近所述第1端的規(guī)定位置也可以與所述點火位置相同。
另外,適用到如上所述的燃氣爐具上的本發(fā)明最適合于,所述燃氣爐具具有以所述燃燒器、火勢調(diào)節(jié)閥、步進電機及電機驅(qū)動電路為一組的多組的場合。即,在具有以燃燒器、火勢調(diào)節(jié)閥、步進電機及電機驅(qū)動電路為一組的多組的場合下,在對電機驅(qū)動電路及控制機構供給電源電力時,因必須通過分別所對應的步進電機而使各火勢調(diào)節(jié)閥位移到原點位置,因此,會由多個步進電機產(chǎn)生比較長的失調(diào),這就容易增加用戶的不愉快之感。然而,在使用本發(fā)明時,各步進電機的失調(diào)的時間在足夠短的時間內(nèi)即告結束,因此在防止給用戶帶來不愉快感方面比較有效。另外,對于任意一步進電機而言都不需要設置用于檢測火勢調(diào)節(jié)閥到達原點位置的裝置,因此,在成本方面具有極大的利點。
圖1表示適用了本發(fā)明的電動閥裝置的一例的燃氣爐具的大致立體圖;圖2表示圖1的燃氣爐具所具有的操作/顯示部的平面圖;圖3表示對圖1的燃氣爐具的燃氣通路的構成進行模式化的圖;圖4表示剖切作為圖1的燃氣爐具所具有的電動閥裝置的閥單元的構造的立體圖;圖5表示圖4的閥單元的主要部分的構成的分解示意圖;圖6表示圖1的燃氣爐具所具有的電子電路單元的構成的方框圖;圖7表示圖1的燃氣爐具的動作的流程圖;圖8表示圖1的燃氣爐具的動作的流程圖。
具體實施例方式
參照圖1至圖8,說明本發(fā)明的一實施方式。另外,本實施方式是將本發(fā)明適用到燃氣爐具上時的例子。
圖1是燃氣爐具1的外觀立體圖,圖2是燃氣爐具1的操作/顯示部的平面圖。參照這些圖,燃氣爐具1在本實施方式中,在配置于其面板2上的2個火撐子3a、3b的下側分別具有燃燒器4a、4b。另外,在面板2的靠前一側中央部設置有操作/顯示部5。操作/顯示部5具有與燃氣爐具1的全體的動作有關的開關6及顯示燈7、8;與燃燒器4a的動作有關的開關9a、10a、11a及顯示燈12a、13a;以及與燃燒器4b的動作有關的開關9b、10b、11b及顯示燈12b、13b。另外,在本實施方式中,燃氣爐具1,作為其原電源使用的是家庭用或者商用的交流電源。
開關6是,在燃氣爐具1被供給原電源的狀態(tài)下,對能進行兩燃燒器4a、4b的動作指示(運轉(zhuǎn)操作)的“運轉(zhuǎn)狀態(tài)”和不能進行該動作指示的“待機狀態(tài)”予以轉(zhuǎn)換的開關;開關9a、9b是,用于將分別所對應的燃燒器4a、4b置于點火準備狀態(tài)(點火指示的等待狀態(tài))的開關;開關10a、10b是,用于使分別所對應的燃燒器4a、4b的火勢(向燃燒器4a、4b的燃氣流量)減弱的開關;開關11a、11b是,用于使分別所對應的燃燒器4a、4b的火勢增強的開關。這種場合,在本實施方式中,開關11a、11b兼是用于指示分別所對應的燃燒器4a、4b的點火的操作開關。
在本實施方式中,通過開關6的操作,將燃氣爐具1置于“運轉(zhuǎn)狀態(tài)”后,再操作開關9a或9b時,則分別成為燃燒器4a、4b的點火準備狀態(tài)。而且,例如,在燃燒器4a的點火準備狀態(tài)下,操作開關11a時,則執(zhí)行燃燒器4a的點火處理。此外,在燃燒器4a的燃燒中,通過操作開關10a或11a,可將燃燒器4a的火勢設定5個階段。另外,在燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)中,若操作開關9a或開關6,則執(zhí)行燃燒器4a的熄火處理。這種燃燒器4a的動作與開關6、9a、10a、11a的操作之間的關系,在燃燒器4b一側也與之相同;通過開關6、9b、10b、11b的操作,與上述同樣地可以進行燃燒器4b的動作。作為補充,燃燒器4a、4b的任何一個即使處于燃燒中,一旦操作開關6(將燃氣爐具1置于“待機狀態(tài)”),燃燒中的燃燒器的任何一個均熄火。因此,燃燒器4a、4b的燃燒運轉(zhuǎn)只有在燃氣爐具1的“運轉(zhuǎn)狀態(tài)”才被允許,而在“待機狀態(tài)”時,任何一個的燃燒器4a、4b均不進行燃燒運轉(zhuǎn)。
所述顯示燈7是,通過點燈來告知燃氣爐具1是處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)的燈;顯示燈12a、12b是,通過點燈來告知分別所對應的燃燒器4a、4b的點火準備狀態(tài)及燃燒運轉(zhuǎn)中的狀態(tài),換句話說是指允許分別所對應的燃燒器4a、4b的燃燒運轉(zhuǎn)的狀態(tài)的燈。另外,顯示燈13a、13b是,當分別所對應的燃燒器4a、4b處于燃燒中時,對其火勢等級進行告知的燈。在本實施方式中,顯示燈13a、13b的構成是,將與在燃燒器4a、4b上可設定的5種火勢分別對應的5個LED進行排列,以使與其設定的火勢相對應的LED進行點燈。另外,顯示燈8是,在燃氣爐具1的待機狀態(tài)下,連續(xù)地操作開關6在規(guī)定時間以上(例如4秒),則變成不能進行燃氣爐具1的所有的操作(除了開關6的所要的操作)的所謂臨時鎖定狀態(tài),通過點燈來對此進行告知的燈。臨時鎖定狀態(tài)可以通過再次連續(xù)地操作開關6在規(guī)定時間以上(例如4秒)來予以解除。
圖3是表示將燃氣爐具1的燃氣通路的構成進行模式化的圖。該燃氣通路關于兩燃燒器4a、4b是以這樣形式構成的,即,使燃氣經(jīng)由從共通的主燃氣通路20分支出的各燃燒器4a、4b的燃氣通路21a、21b,來供給各燃燒器4a、4b。而且,在各燃氣通路21a、21b(流體通路)上設置有閥單元24,該閥單元24具有開閉燃氣通路的電磁閥22和調(diào)節(jié)燃氣流量的火勢調(diào)節(jié)閥23(流量調(diào)節(jié)閥)。關于閥單元24的結構,在任意一個的燃燒器4a、4b一側均相同。
閥單元24相當于本發(fā)明的電動閥裝置的機構部分,下面參照圖4及圖5說明其構造的概要。圖4表示剖切閥單元24的一部分的立體圖。圖5是該閥單元24的主要部分的分解示意圖。另外,圖4中的白空心箭頭是表示燃氣從閥單元24的入口通路到出口通路的流動方向。
閥單元24具有以使通過對螺線管部27的通電而呈開閥的閥體28面向入口通路25的形式來配置的所述電磁閥22,而且同時作為所述火勢調(diào)節(jié)閥23的主要構成要素,還具有經(jīng)轉(zhuǎn)軸30連結于步進電機29的驅(qū)動軸29a并與該驅(qū)動軸29a呈一體設置的圓板形狀的轉(zhuǎn)動板31、以及滑動接觸于該轉(zhuǎn)動板31的上表面并固定于閥單元24的框體32上的圓板形狀的固定板33。另外,電磁閥22的閥體28,通過未圖示的彈簧被頂靠于關閥一側,停止對螺線管部27的通電則呈關閥。
如圖5所示,在火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31上,穿設有延展于其圓周方向(轉(zhuǎn)動方向)上的長孔狀的燃氣通孔34,該燃氣通孔34連通于電磁閥22的出口側通路35。另外,在所述固定板33上,穿設有配置排列在圓周方向上的多個燃氣通孔36,這些燃氣通孔36連通于閥單元24的出口通路26。固定板33的這些燃氣通孔36,通過步進電機29使轉(zhuǎn)動板31轉(zhuǎn)動,而使得該轉(zhuǎn)動板31的燃氣通孔34連通于固定板33上的燃氣通路36中的一個或多個。而且,此時,根據(jù)轉(zhuǎn)動板31的轉(zhuǎn)動位置,連通于其燃氣通孔34的固定板33的燃氣通孔36的個數(shù)或組合發(fā)生變化,由此,由轉(zhuǎn)動板31的燃氣通孔34和與之連通的固定板33的燃氣通孔36構成的燃氣通路的有效開口面積(開度)則發(fā)生變化。這種場合,轉(zhuǎn)動板31通過閥單元24的框體32等上設置的未圖示的制動器,其轉(zhuǎn)動可能范圍(可動范圍)被結構性地限制,這樣,轉(zhuǎn)動板31則可以在由轉(zhuǎn)動板31的燃氣通孔34和固定板33的燃氣通孔36構成的燃氣通路的開度、成為規(guī)定的最小開度時的轉(zhuǎn)動位置(以下稱最小開度轉(zhuǎn)動位置)和成為規(guī)定的最大開度時的轉(zhuǎn)動位置(以下稱最大開度轉(zhuǎn)動位置)之間的范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動。
另外,在固定板33的上表面,經(jīng)密封部件39安裝有裝卸可能的圓板形狀的節(jié)流板38,該節(jié)流板38穿設有與固定板33的各燃氣通孔36分別連通的多個燃氣通孔37。該節(jié)流板38是,對應于所使用燃氣的種類,用于調(diào)節(jié)固定板33的燃氣通孔36的有效開口面積的,燃氣通孔37的孔徑是與燃氣種類相對應的孔徑。
圖6是表示為進行燃氣爐具1的運轉(zhuǎn)控制,該燃氣爐具1所具有的電子電路單元50的主要構成的方框圖。如圖所示,電子電路單元50具有微型計算機51;產(chǎn)生所述操作/顯示部5的各開關6、9a~11a、9b~11b的操作信號,并將之輸入微型計算機51的操作開關電路52;通過微型計算機51的指示,驅(qū)動所述操作/顯示部5的各顯示燈7、8、12a、13a、12b、13b的顯示電路53;通過微型計算機51的指示,將驅(qū)動脈沖供給所述各閥單元24的步進電機29的電機驅(qū)動電路54;通過微型計算機51的指示,對該電機驅(qū)動電路54所產(chǎn)生的驅(qū)動脈沖的電壓等級進行轉(zhuǎn)換的電壓轉(zhuǎn)換電路55;通過微型計算機51的指示,驅(qū)動各電磁閥22的電磁閥驅(qū)動電路56;以及通過微型計算機51的指示,驅(qū)動對各燃燒器4a、4b點火用的點火器57的點火驅(qū)動電路58。在此,在本實施方式中,從電機驅(qū)動電路54供給到步進電機29的脈沖電壓,通過電壓轉(zhuǎn)換電路55可以轉(zhuǎn)換成高位及低位的2個等級。另外,各步進電機29和各電磁閥22分別具有各自的電機驅(qū)動電路54及電磁閥驅(qū)動電路56。
另外,圖6中雖省略了圖示,但是,向微型計算機51,除了輸入有操作/顯示部5的各開關6、9a~11a、9b~11b的操作信號之外,還輸入有檢測各燃燒器4a、4b的燃燒的傳感器、檢測燃氣爐具1的各種異常發(fā)生的傳感器的檢測信號。另外,在本實施方式中,燃氣爐具1還具有未圖示的蜂鳴器及其驅(qū)動電路,該蜂鳴器通過微型計算機51的指示而進行適當?shù)膭幼?。而且,微型計算機51依據(jù)輸入信號和預先記憶存儲的程序,來控制所述顯示燈7、8、12a、13a、12b、13b、步進電機29、電磁閥22、點火器57等的動作。在以下的說明中,將步進電機29僅稱作電機29。
作為補充,微型計算機51相當于本發(fā)明中的控制機構,作為其功能的一部分,還包括電機待機動作控制機構、原點返回控制機構。
接著,參照圖7及圖8的流程圖,說明本實施方式的燃氣爐具1的動作。另外,即使是在進行燃燒器4a、4b的任意一個運轉(zhuǎn)的情況下,由于燃氣爐具1的基本動作相同,故而,以下的說明是以例如燃燒器4a的運轉(zhuǎn)的場合為主體來進行的。另外,在以下的說明中,根據(jù)各燃燒器4a、4b可以設定的5個階段的火勢是以小到大的順序,分別稱作火勢1、火勢2、...、火勢5。所以,對應于各火勢N(N=1、2、...、5)的所述火勢調(diào)節(jié)閥23的開度(這由所述轉(zhuǎn)動板31的轉(zhuǎn)動位置決定)隨著N的值增大而變大。作為補充,對應于火勢1的火勢調(diào)節(jié)閥23的開度,是比受結構性限制的火勢調(diào)節(jié)閥23的最小開度稍微大些的開度,對應于火勢5的火勢調(diào)節(jié)閥23的開度,是比受結構性限制的火勢調(diào)節(jié)閥23的最大開度稍微小些的開度。另外,在上述實施方式中,對應于火勢4的火勢調(diào)節(jié)閥23的開度是作為燃燒器4a的點火時的開度而被預先設定的開度(這相當于本發(fā)明中的點火位置,以下有時也稱作點火用開度)。對應于該火勢4的火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的轉(zhuǎn)動位置,是更加靠近所述最小開度轉(zhuǎn)動位置及最大開度轉(zhuǎn)動位置之中的最大開度轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動位置。
在STEP1,將燃氣爐具1連接于家庭用或者商用的交流電源,一旦對燃氣爐具1(含有電子電路單元50)開始供給原電源,首先,通過微型計算機51的控制動作,執(zhí)行STEP2、3的處理。該處理是通過微型計算機51的原點返回控制機構的功能而進行的處理。下面對其說明,在STEP2,通過微型計算機51的指示,所述電壓轉(zhuǎn)換電路55將供給各電機29的脈沖電壓設定在低等級電壓。而且,在這一狀態(tài),微型計算機51指示電機驅(qū)動電路54,將規(guī)定數(shù)的脈沖供給各電機29,由此,使各燃燒器4a、4b所對應的火勢調(diào)節(jié)閥23位移到其原點位置。在此,在本實施方式中,各火勢調(diào)節(jié)閥23的原點位置,是與所述轉(zhuǎn)動板31的最小開度轉(zhuǎn)動位置對應的位置,即火勢調(diào)節(jié)閥23的最小開度的位移位置。另外,供給各電機29的脈沖數(shù)(上述規(guī)定數(shù),以下稱作原點返回脈沖數(shù)),是在使各火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31從所述最大開度轉(zhuǎn)動位置轉(zhuǎn)動到最小開度轉(zhuǎn)動位置時所需要的必要最低限度的脈沖數(shù)的基礎上,再增加了數(shù)脈沖(例如15~20脈沖)的余份之后的脈沖數(shù)。即,原點返回脈沖,是以比從所述最大開度轉(zhuǎn)動位置轉(zhuǎn)動到最小開度轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動板31的總轉(zhuǎn)動角度稍微大些的角度(在該總轉(zhuǎn)動角度以上,并是該總轉(zhuǎn)動角度附近的角度),而使轉(zhuǎn)動板31轉(zhuǎn)動可能的脈沖數(shù)。另外,使火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31從所述最大開度轉(zhuǎn)動位置轉(zhuǎn)動到最小開度轉(zhuǎn)動位置時所需要的必要最低限度的脈沖數(shù),可以根據(jù)上述總轉(zhuǎn)動角度和供給電機29的每1脈沖的轉(zhuǎn)動板31的轉(zhuǎn)角來求出。
具體將在后邊說明,在本實施方式中,執(zhí)行上述STEP2的處理時,在其處理開始前,火勢調(diào)節(jié)閥23的開度基本上是接近最大開度的開度。
接著,在STEP3,通過微型計算機51的指示,所述電壓轉(zhuǎn)換電路55將供給各電機29的脈沖電壓設定在高位的電壓。而且,在這一狀態(tài),微型計算機51指示電機驅(qū)動電路54,將各電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。這種場合,從電機驅(qū)動電路54供給各電機29的脈沖的數(shù),是與從各電機29所對應的火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的所述最小開度轉(zhuǎn)動位置到火勢5所對應的轉(zhuǎn)動板31的轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動角度相當?shù)拿}沖數(shù)。
另外,以上所說明的STEP2、3的處理,是分別關于燃燒器4a側的電機29以及燃燒器4b側的電機29同時進行的場合下的處理。但是,關于各電機29,可以不必同時進行這些處理,而是依次地進行也可(關于一方的電機29執(zhí)行STEP2、3的處理之后,接著關于另一方的電機29執(zhí)行STEP2、3的處理)。
因STEP2、3處理的結束,燃氣爐具1的狀態(tài)變?yōu)樗龃龣C狀態(tài)(STEP4)。在該待機狀態(tài),微型計算機51在STEP5,通過所述操作開關電路52的輸出信號,來監(jiān)視是否有無操作所述操作/顯示部5的開關6。此時,一旦有開關6的操作,微型計算機51則執(zhí)行STEP6的處理,使未圖示的蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈7點燈(將蜂鳴器和顯示燈7置于ON)。由此,燃氣爐具1的狀態(tài)轉(zhuǎn)到所述運轉(zhuǎn)狀態(tài)(STEP7)。另外,在待機狀態(tài),當沒有開關6的操作的場合時,繼續(xù)待機狀態(tài)。
另外,在圖7及圖8中,蜂鳴器的“ON”是表示使蜂鳴器一時鳴響的意思,顯示燈7、8、12a、13a、12b、13b的“ON”、“OFF”分別表示點燈、熄燈的意思,電磁閥22的“ON”、“OFF”分別表示電磁閥22的開閥、關閥的意思。另外,在以后的說明中,如果沒有特別事先說明,則視為不進行燃燒器4b的運轉(zhuǎn)操作,維持于熄火狀態(tài)。
燃氣爐具1在STEP7處于運轉(zhuǎn)狀態(tài)時,微型計算機51在STEP8、9,依據(jù)操作開關電路52的輸出信號,監(jiān)視有無開關6、9a的操作。此時,在未操作開關6、9a的任何一個的場合時,繼續(xù)運轉(zhuǎn)狀態(tài)。
另一方面,在STEP8,當有開關6的操作時,微型計算機51執(zhí)行STEP15的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP4的“待機狀態(tài)”。此時,在STEP15,微型計算機51使未圖示的蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈7熄燈,此外,將電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。在此,驅(qū)動到與火勢5對應的位置的電機,是燃燒器4a側的電機29以及燃燒器4b側的電機29兩者。另外,此時,從電機驅(qū)動電路54供給各電機29的脈沖數(shù),是與從火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)動位置到火勢5所對應的轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動角度相當?shù)拿}沖數(shù)。這樣,在STEP15,將各電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置的處理,是通過微型計算機51的電機待機動作控制機構的功能而進行的。
作為補充,在STEP8的判斷時,在有燃燒器4b進行燃燒運轉(zhuǎn)的場合,微型計算機51在STEP15,關閉燃燒器4b側的電磁閥22(切斷向其電磁閥22的通電),在熄滅燃燒器4b的火后,將兩電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。另外,在STEP15,驅(qū)動兩電機29時,這些驅(qū)動在本實施方式中雖然是同時進行的,但也可以依次進行。
另外,在燃氣爐具1為運轉(zhuǎn)狀態(tài)時,在沒有操作開關6而有開關9a的操作的場合(STEP9的判斷結果為YES的場合),微型計算機51在STEP10,使未圖示的蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈12a點燈。由此,燃氣爐具1的狀態(tài)變?yōu)樗觥包c火準備狀態(tài)”(更加具體而言是指燃燒器4a側的點火準備狀態(tài))(STEP11)。
在該點火準備狀態(tài),微型計算機51在STEP12~STEP14,依據(jù)操作開關電路52的輸出信號,監(jiān)視有無開關6、9a、11a的操作。此時,在未操作開關6、9a、11a中的任何一個的場合時,繼續(xù)點火準備狀態(tài)。
另一方面,在STEP12,當有開關9a的操作時,微型計算機51執(zhí)行STEP16的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP7的“運轉(zhuǎn)狀態(tài)”(點火準備狀態(tài)被解除)。此時,在STEP16,微型計算機51使蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈12a熄燈,此外,將電機29(具體是指燃燒器4a側的電機29)驅(qū)動到與火勢4對應的位置。此時,從電機驅(qū)動電路54供給燃燒器4a側的電機29的脈沖數(shù),是與從燃燒器4a側的火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)動位置到火勢4所對應的轉(zhuǎn)動位置(火勢調(diào)節(jié)閥23的與所述點火用開度對應的轉(zhuǎn)動位置)的轉(zhuǎn)動角度相當?shù)拿}沖數(shù)。另外,在STEP16,將燃燒器4a側的電機29驅(qū)動到與火勢4對應的位置是因為,在以后極有可能進行燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)。
另外,在STEP13,當有開關6的操作時,微型計算機51執(zhí)行STEP17的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP4的待機狀態(tài)。此時,在STEP17,微型計算機51使未圖示的蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈7、12a熄燈,此外,將電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。在此,驅(qū)動到與火勢5對應的位置的電機,是與所述STEP15的場合同樣,為燃燒器4a側的電機29以及燃燒器4b側的電機29兩者。而且,對各電機29的脈沖的供給也是與所述STEP15的場合同樣進行的。另外,此時的各電機29的驅(qū)動是通過微型計算機51的電機待機動作控制機構的功能而進行的。
作為補充,在STEP13的判斷時,在有燃燒器4b進行燃燒運轉(zhuǎn)的場合,微型計算機51與所述STEP15的場合同樣地,在STEP17,關閉燃燒器4b側的電磁閥22(切斷向其電磁閥22的通電),在熄滅燃燒器4b的火后,將兩電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。
另外,當燃氣爐具1為燃燒器4a側的點火準備狀態(tài)時,在沒有操作開關9a、6而有開關11a的操作的場合(STEP14的判斷結果為YES的場合),微型計算機51執(zhí)行STEP18的處理。該STEP18的處理是燃燒器4a的點火處理,微型計算機51使蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈13a中的與火勢4對應的LED點燈。此外,在將燃燒器4a側的電機29驅(qū)動到與火勢4對應的位置之后,經(jīng)點火驅(qū)動電路58而使燃燒器4a側的點火器57動作(將點火器57置于ON),而且同時打開燃燒器4a側的電磁閥22(開始向燃燒器4a進行燃氣供給)。另外,在將燃燒器4a側的電機29驅(qū)動到與火勢4對應的位置時,供給該電機29的脈沖數(shù),是與從燃燒器4a側的火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)動位置到火勢4所對應的轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動角度相當?shù)拿}沖數(shù)。
在本實施方式中,在STEP18開始燃燒器4a的點火處理時,火勢調(diào)節(jié)閥23位移到與點火用的所需的開度相當?shù)幕饎?的開度位置、或者只比其火勢4高1階段的火勢5的開度位置。由此,可以使火勢調(diào)節(jié)閥23迅速地位移到火勢4的開度位置。因此,可以迅速地開始操作開關11a時的燃燒器4a的點火處理。
接著,在STEP19,確認燃燒器4a的燃燒。此時,在上述點火處理中,當以一定時間驅(qū)動點火器57,而又不能確認燃燒器4a的燃燒的場合下,微型計算機51執(zhí)行STEP26、27的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP4的待機狀態(tài)。關于STEP26、27的處理將在后邊闡述。
另一方面,當確認燃燒器4a的燃燒的場合下,微型計算機51在STEP20,停止驅(qū)動點火器57(將點火器57置于OFF)。由此,開始燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)。
接著,微型計算機51在STEP21~STEP23,依據(jù)操作開關電路52的輸出信號,監(jiān)視有無開關6、9a、10a、11a的操作。此時,在未操作開關6、9a、10a、11a中的任何一個的場合時,繼續(xù)燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)。
另一方面,在STEP21,當有開關9a的操作時,微型計算機51執(zhí)行STEP28的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP7的“運轉(zhuǎn)狀態(tài)”。STEP28為燃燒器4a的熄火處理,在該處理中,微型計算機51使蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈12a、13a熄燈。此外,微型計算機51關閉燃燒器4a側的電磁閥22,熄滅燃燒器4a的火,而且同時將燃燒器4a側的電機29驅(qū)動到與點火用的火勢4對應的位置。即,使火勢調(diào)節(jié)閥23位移到所述點火用開度。另外,在將燃燒器4a側的電機29驅(qū)動到與點火用的火勢4對應的位置時,供給電機29的脈沖數(shù),是與從燃燒器4a側的火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的現(xiàn)在的轉(zhuǎn)動位置到火勢4所對應的轉(zhuǎn)動位置(火勢調(diào)節(jié)閥23的與所述點火用開度對應的轉(zhuǎn)動位置)的轉(zhuǎn)動角度相當?shù)拿}沖數(shù)。
另外,在STEP22,當有開關6的操作時,微型計算機51執(zhí)行STEP29的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP4的待機狀態(tài)。此時,在STEP29,微型計算機51使蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈7、12a、13a熄燈,此外,微型計算機51關閉電磁閥22,而且同時將電機29驅(qū)動到與點火用的火勢5對應的位置。在此,關閉電磁閥22,是當在只有燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)的場合時,僅指燃燒器4a側的電磁閥22,而當燃燒器4b也進行燃燒運轉(zhuǎn)的場合時,也關閉燃燒器4b側的電磁閥22。因此,在STEP29的處理中,燃燒器4a、4b兩者均變成熄火狀態(tài)。在STEP29所驅(qū)動的電機,與所述STEP15的場合同樣,為燃燒器4a側的電機29以及燃燒器4b側的電機29兩者。而且,對各電機29的脈沖的供給也是與所述STEP15的場合同樣進行的。另外,此時的各電機29的驅(qū)動是通過微型計算機51的電機待機動作控制機構的功能而進行的。
另外,在燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)中,在沒有操作開關9a、6而有開關10a或11a的操作的場合(STEP23的判斷結果為YES的場合),在STEP24,微型計算機51使蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時也使顯示燈13a中的與火勢X+1或X-1(X現(xiàn)在的火勢)對應的LED點燈。另外,使與火勢X+1(其中X+1的上限為“5”)對應的LED點燈是在操作了開關11a的場合下完成的,使與火勢X-1(其中X-1的下限為“1”)對應的LED點燈是在操作了開關10a的場合下完成的。此外,在STEP24,微型計算機51將燃燒器4a側的電機29驅(qū)動到更新后的與火勢X+1(≤5)或X-1(≥1)對應的位置。這種場合,供給燃燒器4a側的電機29的脈沖數(shù),是與從燃燒器4a側的火勢調(diào)節(jié)閥23的轉(zhuǎn)動板31的現(xiàn)在的火勢X所對應的轉(zhuǎn)動位置到更新后的火勢X+1或X-1所對應的轉(zhuǎn)動位置的轉(zhuǎn)動角度相當?shù)拿}沖數(shù)。
根據(jù)STEP24的處理,火勢調(diào)節(jié)閥23的開度被調(diào)節(jié)到更新后的火勢X+1或X-1所對應的開度。
接著,微型計算機51在STEP25,依據(jù)各種傳感器的輸出,監(jiān)視有無異常(燃燒器4a的失火等),當無異常時,繼續(xù)進行STEP21的處理。
當在STEP25有異常時,微型計算機51在STEP26、27,執(zhí)行與在所述STEP19不能確認燃燒器4a的燃燒的場合相同的處理,之后,燃氣爐具1的狀態(tài)恢復到STEP4的待機狀態(tài)。
在STEP26,微型計算機51使蜂鳴器進行一時的鳴響,而且同時使顯示燈13a閃亮,還使顯示燈12a熄燈。另外,微型計算機51關閉電磁閥22,而且同時將電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。在此,關閉電磁閥22,是當在只有燃燒器4a的燃燒運轉(zhuǎn)的場合時,僅指燃燒器4a側的電磁閥22,而當燃燒器4b也進行燃燒運轉(zhuǎn)的場合時,也關閉燃燒器4b側的電磁閥22。因此,在STEP26的處理中,燃燒器4a、4b兩者均變成熄火狀態(tài)。在STEP26所驅(qū)動的電機,與所述STEP15的場合同樣,為燃燒器4a側的電機29以及燃燒器4b側的電機29兩者。而且,對各電機29的脈沖的供給也是與所述STEP15的場合同樣進行的。另外,此時的各電機29的驅(qū)動是通過微型計算機51的電機待機動作控制機構的功能而進行的。
在繼STEP26之后的STEP27,微型計算機51執(zhí)行規(guī)定的錯誤解除處理,而且同時使顯示燈7、13a熄燈。
另外,在以上的圖7及圖8的說明中(STEP7以后的說明),雖然是以燃燒器4a側的運轉(zhuǎn)操為主體來進行說明的,但是燃燒器4b側的運轉(zhuǎn)操作也與之同樣。這種場合,如果圖7及圖8中的開關9a、10a、11a分別用開關9b、10b、11b來替換,以及顯示燈12a、13a分別用顯示燈12b、13b來替換的話,圖7及圖8則是表示燃燒器4b側的運轉(zhuǎn)操作的流程圖。但是,這種場合,STEP16、18、24、28中的“電機”則為燃燒器4b側的電機29,STEP18、28中的“電磁閥”則為燃燒器4b側的電磁閥22。除此之外,與燃燒器4a側的動作相同。
根據(jù)以上說明的燃氣爐具1的動作,燃氣爐具1的狀態(tài)為待機狀態(tài)時(此時,對含有微型計算機51等的電子電路單元50供給原電源的電力,而且切斷對兩燃燒器4a、4b的燃氣供給),各電機29被驅(qū)動到與火勢5對應的位置,即是被驅(qū)動到接近各火勢調(diào)節(jié)閥23的最大開度的位置。而且,由于燃氣爐具1的待機狀態(tài)是不進行燃燒器4a、4b的運轉(zhuǎn)的狀態(tài),因此,在切斷燃氣爐具1的原電源時,其切斷通常是在燃氣爐具1的待機狀態(tài)來進行。由此,在切斷燃氣爐具1的原電源后,當再次進行通入原電源,執(zhí)行所述STEP2的處理,將所述原點返回脈沖數(shù)供給電機29時,在其脈沖的供給結束之前火勢調(diào)節(jié)閥23被結構性地限制在最小開度(火勢調(diào)節(jié)閥23的原點位置)。因此,火勢調(diào)節(jié)閥23的開度到達最小開度之后,供給電機29的脈沖數(shù)變得足夠的少,其結果,產(chǎn)生電機29的失調(diào)的時間變得相當?shù)亩?。進而,可以限制其失調(diào)時的異常音或振動的產(chǎn)生在極其短的時間內(nèi)。另外,此時的脈沖的電壓為低等級的電壓,因此,電機29的發(fā)生轉(zhuǎn)矩較小,其結果,可以限制失調(diào)時的異常音或振動于較小。
作為補充,當在燃氣爐具1的運轉(zhuǎn)中(燃燒器4a、4b的燃燒運轉(zhuǎn)中,或電機29的動作中)發(fā)生停電時,或者原電源的插銷發(fā)生脫離的場合,火勢調(diào)節(jié)閥23的開度被維持在其停電發(fā)生時或者插銷脫離時的開度。而且,在其后,一旦再次對燃氣爐具1供給原電源,則執(zhí)行所述STEP2的處理。這種場合,STEP2的處理的開始之前的各火勢調(diào)節(jié)閥23的開度雖然是不穩(wěn)定的,但是,因為供給電機29的脈沖的脈沖數(shù),是比使火勢調(diào)節(jié)閥23從最大開度位移到最小開度所需要的必要最低限度的脈沖數(shù)稍微多些的所述原點脈沖數(shù),因此,確實可以使各火勢調(diào)節(jié)閥23位移到原點位置。
另外,在以上說明的實施方式中,雖然將火勢調(diào)節(jié)閥23的最小開度作為原點位置,但也可以將最大開度作為原點位置。或者也可以在進行原點返回時,使制動器突出到在火勢調(diào)節(jié)閥23的最小開度附近位置等,將由該制動器卡止火勢調(diào)節(jié)閥23的位置作為原點位置。這種場合下的火勢調(diào)節(jié)閥23的可動范圍為由制動器卡止的位置與最大開度或最小開度位置之間的范圍。
另外,在上述實施方式中,雖然是以燃氣爐具1的電動閥裝置為例進行了說明,但也可以將本發(fā)明適用于例如,通過步進電機來驅(qū)動供熱水裝置的水量調(diào)節(jié)閥的電動閥裝置上。
另外,在上述實施方式中,作為燃氣爐具1的原電源,雖然使用的是交流電源,但也可以使用電池作為其電源。這種場合,電池的可供電力一般不是很大,因此,如上述實施方式的燃氣爐具1那樣在具有多個由步進電機所驅(qū)動的火勢調(diào)節(jié)閥的情況下,在進行各火勢調(diào)節(jié)閥的原點返回時,最好是依次地進行其原點返回。
另外,在上述實施方式中,為了迅速地進行各燃燒器4a、4b的點火指示所對應的點火處理,在所述STEP16、28,雖然是將電機29驅(qū)動到與火勢4對應的位置,以使火勢調(diào)節(jié)閥23位移于點火用開度。但是,作為本發(fā)明的實施方式,也可以在所述STEP16、28,將電機29驅(qū)動到與火勢5對應的位置。
權利要求
1.一種電動閥裝置,所述電動閥裝置具有設置于流體通路上以調(diào)節(jié)流體流量且可動范圍受結構性限制的流量調(diào)節(jié)閥、驅(qū)動該流量調(diào)節(jié)閥的步進電機、以及經(jīng)電機驅(qū)動電路而將脈沖供給該步進電機并且通過所供給的脈沖數(shù)來控制由該步進電機所驅(qū)動的流量調(diào)節(jié)閥的位移量的控制機構;其特征在于所述控制機構具有電機待機動作控制機構和原點返回控制機構;其中該電機待機動作控制機構,當所述電機驅(qū)動電路及控制機構在接受電源供電中,而所述流體通路又被切斷時,對所述步進電機供給脈沖,以使得該流量調(diào)節(jié)閥位移到所述流量調(diào)節(jié)閥的可動范圍的兩端中的靠近第一端的規(guī)定位置;該原點返回控制機構,至少是在對所述電機驅(qū)動電路及控制機構的電源供電停止后而再次開始進行該電源供電時,設定所述流量調(diào)節(jié)閥的可動范圍的兩端中的第二端為該流量調(diào)節(jié)閥的原點位置,將可使得該流量調(diào)節(jié)閥從所述第一端位移到原點位置的規(guī)定數(shù)的脈沖供給所述步進電機,以使該流量調(diào)節(jié)閥位移到原點位置。
2.根據(jù)權利要求1所述的電動閥裝置,其特征在于所述原點返回控制機構供給所述步進電機的脈沖的電壓,是比至少在所述流體通路的流體流量的調(diào)節(jié)時,所述控制機構供給所述步進電機的脈沖的電壓還低的電壓。
3.根據(jù)權利要求1所述的電動閥裝置,其特征在于所述流量調(diào)節(jié)閥,是設置在向燃氣爐具的燃燒器供給燃氣的燃氣供給路上,以調(diào)節(jié)流向該燃燒器的燃氣流量的火勢調(diào)節(jié)閥。
4.根據(jù)權利要求3所述的電動閥裝置,其特征在于所述第一端是在所述可動范圍的兩端中,更加靠近作為進行所述燃燒器的點火之時的所述火勢調(diào)節(jié)閥的位移位置而預先決定的點火位置的一端。
5.根據(jù)權利要求3所述的電動閥裝置,其特征在于所述燃氣爐具具有以所述燃燒器、火勢調(diào)節(jié)閥、步進電機及電機驅(qū)動電路為一組的多組。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種電動閥裝置,當含有微型計算機(51)等的電子電路單元(50),在接受電源供電中,而流體通路又被切斷時,通過步進電機(29)使流量調(diào)節(jié)閥位移到流體通路上的流量調(diào)節(jié)閥可動范圍的兩端中的靠近第1端的規(guī)定位置。對電子電路(50)停止電源供電后,而再次開始進行電源供電時,設定流量調(diào)節(jié)閥可動范圍的兩端中的第2端為該流量調(diào)節(jié)閥的原點位置,將可使得該流量調(diào)節(jié)閥從第1端位移到原點位置的規(guī)定數(shù)的脈沖供給步進電機(29),以使流量調(diào)節(jié)閥位移到原點位置。這樣,就不必設置用于檢測流量調(diào)節(jié)閥到達原點位置的機構,以簡單構成,并在盡可能地防止步進電機的失調(diào)、或者異常音、振蕩的發(fā)生之中,進行流量調(diào)節(jié)閥的原點返回。
文檔編號F24C3/12GK1667308SQ200510053820
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權日2004年3月11日
發(fā)明者蒲厚仁, 秦紳一朗, 山田弘之, 廣田和也 申請人:林內(nèi)株式會社