專利名稱：火力調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對設(shè)置于燃氣器具的燃燒嘴的氣體供給量進行控制、進行燃燒嘴的點消火及火力調(diào)節(jié)的火力調(diào)節(jié)裝置。
背景技術(shù)：
作為傳統(tǒng)的火力調(diào)節(jié)裝置已知的有日本專利特許第2129580號公報，它是一種在各燃燒嘴上安裝有用于火力調(diào)節(jié)的相當于流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的電機驅(qū)動式的電動閥的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中使用通常的電機，因此，需要在包含電機的回轉(zhuǎn)軸的驅(qū)動系統(tǒng)的一部分上設(shè)置位置傳感器。并通過該位置傳感器在檢測電動閥的開度的同時調(diào)節(jié)開度。
在這種火力調(diào)節(jié)裝置機構(gòu)中，為檢測電動閥的開度，必須設(shè)置位置傳感器。并必須在經(jīng)常對位置傳感器的輸出信號進行檢查的同時進行電動閥的開度調(diào)節(jié)。因此產(chǎn)生電動閥的開度控制極其麻煩的不良現(xiàn)象。
本發(fā)明鑒于上述問題，其目的在于提供一種在由電機驅(qū)動流量調(diào)節(jié)機構(gòu)時不需要由位置傳感器經(jīng)常監(jiān)視流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的開度的火力調(diào)節(jié)裝置。
本

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述課題，本發(fā)明的火力調(diào)節(jié)裝置的結(jié)構(gòu)是，將由電機驅(qū)動、對向燃燒嘴供給氣體的燃氣量進行增減控制并在閉閥位置上使氣體的供給停止的流量調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在對向流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的氣體的供給通道進行開閉的電磁式安全閥的下游側(cè)，其特征在于，將步進電機用作所述電機，在由向步進電機供給的脈沖數(shù)來控制所述流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的開度的同時，在流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的全閉位置與全開位置之間的所定位置上設(shè)定點火裝置的作動位置，當流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的實際開度到達所定位置時使點火裝置作動，同時對由所述脈沖數(shù)規(guī)定的開度與實際開度的誤差進行補正。
在本發(fā)明中，由于作為驅(qū)動流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的電機采用步進電機，因此可由向步進電機供給的脈沖數(shù)來控制開度，又，可在所定的開度位置上保持其開度。但在使用步進電機時，往往會產(chǎn)生從供給的脈沖數(shù)中想定的開度與實際開度存在誤差這樣一種脫調(diào)的錯誤。為此，即使在使用步進電機時，也與以往的電動閥一樣，若設(shè)置檢測開度的位置傳感器，則裝置無法簡化。
在本發(fā)明中，不檢測流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的開度，而是只用向步進電機供給的脈沖數(shù)來進行開度控制。但對于脫調(diào)問題，則利用在燃氣燃燒嘴中必然設(shè)定的點火裝置的作動位置來進行補正。
另外，也可設(shè)置與步進電機的回轉(zhuǎn)軸連動回轉(zhuǎn)的凸輪板，安裝一旦凸輪板回轉(zhuǎn)所定角度時即作動的微動開關(guān)，由微動開關(guān)的作動來檢測所述流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的實際開度到達點火裝置的作動位置。
從上述的說明中可以看出，本發(fā)明由于采用流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的驅(qū)動使用步進電機、由向步進電機供給的脈沖數(shù)對流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的開度進行調(diào)節(jié)的結(jié)構(gòu)，不需要設(shè)置經(jīng)常檢測實施的開度的位置傳感器等，由此使結(jié)構(gòu)簡化。另外，由于可利用點火裝置的作動位置對脫調(diào)等的錯誤進行補正，故可使實際開度相對于想定的開度不會產(chǎn)生大的誤差。
附圖的簡單說明

圖1為表示燃氣器具的整體結(jié)構(gòu)的方框圖。
圖2為表示閥組件結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖3為表示操作盤部分的結(jié)構(gòu)圖。
圖4為表示凸輪的動作圖。
圖5為表示點火時的控制程序圖。
圖6為表示另一實施形態(tài)的凸輪動作圖。
具體實施例方式
參照圖1，GT是燃氣工作臺，具有2個爐用燃燒嘴BC和1個格柵用燃燒嘴BG。這些各燃燒嘴BC、BG可從燃氣供給管GP供給氣體?；鹆φ{(diào)節(jié)用的閥組件1在各燃燒嘴BC、BG上分別串聯(lián)狀連接。
該閥組件1由電磁式安全閥2和流量調(diào)節(jié)閥3構(gòu)成，所述電磁式安全閥2對向各燃燒嘴BC、BG的氣體的供給通道進行開閉，所述流量調(diào)節(jié)閥3對向各燃燒嘴BC、BG供給的氣體流量進行增減以調(diào)節(jié)火力。
參照圖2，安全閥2將電磁線圈和彈簧內(nèi)裝于電磁線圈部21。閥體20由該彈簧始終向閉閥方向施加力，一旦電磁線圈通電，即克服彈簧的彈力而向開閥方向驅(qū)動閥體20，使氣體的供給通道開放。反之，一旦向電磁線圈的通電停止，則電磁線圈的磁力消失，由彈簧的彈力使閥體20返回至開閥方向，將氣體的供給通道關(guān)閉。
流量調(diào)節(jié)閥3主要由回轉(zhuǎn)板31、固定板32和節(jié)流孔板33構(gòu)成。再參照圖3，回轉(zhuǎn)板31通過與步進電機34的驅(qū)動軸34a連結(jié)的回轉(zhuǎn)軸35進行回轉(zhuǎn)。另一方面，固定板32固定在閥組件1的框體上。在回轉(zhuǎn)板31上沿回轉(zhuǎn)方向開設(shè)有長孔31a，在固定板32上沿長孔31a的軌跡形成有多個貫通孔32a。
一旦長孔31a與貫通孔32a不一致，則氣體不能通過長孔31a，從而氣體不能向各燃燒嘴BC、BG供給。若驅(qū)動步進電機34使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，則長孔31a逐漸與貫通孔32a一致。氣體通過與長孔31a一致的貫通孔32a。但由于長孔31a形成與2個貫通孔32a一致的長度，因此若使長孔31a回轉(zhuǎn)，則與長孔31a一致的貫通孔32a的組合依次進行更換。
另外，燃氣種類不同時，必須根椐燃氣種類變更氣體的供給量。為此，在節(jié)流孔板33的上面通過襯墊32b重疊有與各種燃氣種類對應(yīng)流量的形成有節(jié)流孔33a的節(jié)流孔板33。采用這種結(jié)構(gòu)，若使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，則可依次選擇氣體通過的節(jié)流孔33a，將由節(jié)流孔33a調(diào)節(jié)好的量的氣體向各燃燒嘴BC、BG供給。另外，變更燃氣種類時，只要將節(jié)流孔板33根椐變更后的燃氣種類進行替換即可。
然而，步進電機34由從未圖示的控制裝置供給的脈沖信號進行回轉(zhuǎn)驅(qū)動。并且，驅(qū)動軸34a的回轉(zhuǎn)角度與供給的脈沖數(shù)成正比。在本發(fā)明中，驅(qū)動軸34a的實際回轉(zhuǎn)角度不采用編碼器等連續(xù)檢測的反饋控制，而是采用只通過供給的脈沖數(shù)進行回轉(zhuǎn)角度控制的開環(huán)控制。一旦氣體供給量到達所定量時，則必須具有使未圖示的點火器以及點火電極的點火裝置作動，對各燃燒嘴BC、BG進行點火，故構(gòu)成為通過將凸輪4安裝在步進電機34的驅(qū)動軸34a上，一旦由凸輪4將安裝于該凸輪4附近的微動開關(guān)5接通，即可使點火裝置進行作動。
參照圖4，在流量調(diào)節(jié)閥3處于關(guān)閉狀態(tài)的(a)所示的狀態(tài)下，一旦驅(qū)動步進電機34使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，則流量調(diào)節(jié)閥3成為開閥狀態(tài)。但由開閥初期的開度供給的燃氣量是相當于弱火的燃氣量，量極少。在這種狀態(tài)下，即使點火裝置作動，各燃燒嘴BC、BG也不能點火。因此，在將回轉(zhuǎn)板31約回轉(zhuǎn)110度的時點上使點火裝置作動。一旦回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)110度，凸輪4即連動也回轉(zhuǎn)110度，如(b)所示，凸輪部41使微動開關(guān)5接通。
該110度的位置被設(shè)定在稍許靠近于中火位置的弱火位置上。但在使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)110度的狀態(tài)下，依然不能向各燃燒嘴BC、BG供給可點火的燃氣量。在使點火裝置先行作動的狀態(tài)下，進一步使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)，在向各燃燒嘴BC、BG供給的燃氣量增加時，供給的燃氣量超出了可點火的燃氣量，由已經(jīng)作動的點火裝置進行點火。
參照圖5作進一步說明，一旦將點火指示對準控制裝置，則控制裝置首先使2個參數(shù)的N和M復(fù)位為0(S1)。其次，使驅(qū)動軸34a反轉(zhuǎn)至原點。原點可通過微動開關(guān)5接通來檢測。當驅(qū)動軸34a反轉(zhuǎn)所定時間而使微動開關(guān)5不能關(guān)閉時，對參數(shù)N進行校驗(S3)，當比1小的值即為0時，在重新對驅(qū)動軸34a反轉(zhuǎn)所定時間進行原點調(diào)整的同時(S4)，在參數(shù)N上加1(S5)。
這樣，即使進行了2次原點調(diào)整，微動開關(guān)5也不在關(guān)閉位置時，從S3進入S6，作為原點錯誤而停止在其以后的作動(S6)。若微動開關(guān)5確認關(guān)閉，則控制裝置對步進電機34供給224脈沖，使回轉(zhuǎn)板31回轉(zhuǎn)。另外，224脈沖相當于中火位置即130度的回轉(zhuǎn)角度。
如上所述，將微動開關(guān)5設(shè)定為在110度的位置形成接通狀態(tài)。110度在本實施形態(tài)中相當于190脈沖。由此，若無異常，則控制裝置在輸出所有224脈沖之前將微動開關(guān)5接通。這樣，即使輸出224脈沖，在微動開關(guān)5未成為接通時，作為一種固接于回轉(zhuǎn)板31等的操作盤作動錯誤已經(jīng)發(fā)生，將其以后的控制中止(S8、S9)。另一方面，一旦微動開關(guān)5接通，則在其時點已輸出的脈沖數(shù)被記憶的同時，若脈沖數(shù)超出200，則不是立即中止點火動作，而是作為在回轉(zhuǎn)途中發(fā)生輕度的脫調(diào)等，將參數(shù)M復(fù)位為1(S10、S11、S12)。
微動開關(guān)5的接通是表示回轉(zhuǎn)板31至少回轉(zhuǎn)110度、可通過流量調(diào)節(jié)閥的燃氣量靠近于可點火的燃氣量。但在該時點上，因安全閥未開閥，故氣體不能向燃燒嘴供給。一旦微動開關(guān)5接通，則點火裝置作動(S13)，使回轉(zhuǎn)板31繼續(xù)回轉(zhuǎn)。從控制裝置輸出的脈沖數(shù)成為224脈沖，一旦到達中火位置，則步進電機34停止(S14)。若處于中火位置，則由于在此狀態(tài)下由向燃燒嘴供給的燃氣量可點火而使安全閥2開閥，并向燃燒嘴供給氣體進行點火(S15)。
安全閥2開閥，向燃燒嘴供給氣體開始之后，在10秒以內(nèi)一旦確認點火，則停止點火裝置(S16、S17)，若在10秒以內(nèi)不能確認點火，則進入步驟18(S18)。當所述微動開關(guān)5接通時點的步驟數(shù)超出了200時，在步驟12(S12)中將參數(shù)M復(fù)位為1。步驟M復(fù)位為1是一種輕度脫調(diào)等的錯誤發(fā)生的場合，若參數(shù)M仍然為0，則點火裝置停止，在將安全閥2閉閥之后判斷為點火錯誤(S19、S20、S21)。若參數(shù)M復(fù)位為1，則判斷為回轉(zhuǎn)板31不能充分回轉(zhuǎn)至中火位置，停止點火裝置，在將安全閥2閉閥之后判斷為操作盤作動錯誤(S22、S23、S24)。
這樣，由于將微動開關(guān)5接通的位置設(shè)定在靠近于可點火位置的閉閥側(cè)上，因此只要閥組件1不發(fā)生異常，若進行點火操作，則微動開關(guān)5一定會接通。由此，當微動開關(guān)5未接通時，可檢測異常發(fā)生。又，可由微動開關(guān)5實際接通時點的脈沖數(shù)對其后控制的脈沖數(shù)進行補正。即，在本來190脈沖的位置處，微動開關(guān)55應(yīng)當接通，但實際上，將接通時點的脈沖數(shù)與190脈沖之差作為誤差，可進行點火結(jié)束后的控制補正。
又，在點火后至消火期間，因微動開關(guān)5一定處于關(guān)閉狀態(tài)，故可從接通位置的脈沖數(shù)與關(guān)閉位置的脈沖數(shù)中算出滯后量，將該算出的滯后量記憶在控制裝置內(nèi)，在下次控制時，該滯后量適用于反轉(zhuǎn)時的控制。
然而，在本實施形態(tài)中，因分別在流量調(diào)節(jié)閥3上裝有安全閥2，故在燃燒嘴休止期間的安全閥2仍然處于閉閥的狀態(tài)下使步進電機34回轉(zhuǎn)，可更新補正值和滯后量的值。這樣，在燃燒嘴休止的狀態(tài)下，一旦使步進電機34回轉(zhuǎn)，則可防止O形環(huán)及其它滑動部的固接。另外，在長時期不使步進電機34回轉(zhuǎn)的狀態(tài)下進行點火操作時，也可采取通過從回轉(zhuǎn)開始后不久降低向步進電機34供給的脈沖信號的頻率數(shù)、增大轉(zhuǎn)矩來進行固接的方法。
在開始燃燒嘴點火調(diào)理時，往往需要使用中火與強火之間的火力進行長時間的調(diào)理。在此場合，在長時間的調(diào)理中，因微動開關(guān)5仍然保持接通狀態(tài)而沒有關(guān)閉，故有可能會產(chǎn)生由脫調(diào)等造成的誤差累積。為此，一旦在控制開度處于接通狀態(tài)下向步進電機34供給的脈沖數(shù)的累計超出所定值，則會自動地將步進電機34驅(qū)動至閉閥側(cè)，將微動開關(guān)5關(guān)閉并進行補正，也可使其返回原來的位置。
在上述的實施形態(tài)中，步進電機34的回轉(zhuǎn)開始之后，在微動開關(guān)5回轉(zhuǎn)到接通的110度期間，控制裝置實際上不能檢測步進電機34的回轉(zhuǎn)。為此，如圖6所示，也可形成臺階部42，當步進電機34回轉(zhuǎn)開始時立即將微動開關(guān)5的第1接點接通。該微動開關(guān)5具有第1接點和第2接點，由臺階部42將第1接點接通，由凸輪部41將第2接點接通。
然而，在本實施形態(tài)中，凸輪4形成1段，使用的是1個微動開關(guān)5，但也可將凸輪4制成2段，同時對應(yīng)于各凸輪4安裝2個微動開關(guān)5，一方的微動開關(guān)在中火位置進行接通，另一方的微動開關(guān)在強火位置上進行接通。這樣，通過設(shè)置2個微動開關(guān)，可自由選擇中火點火和強火點火。
權(quán)利要求
1.一種火力調(diào)節(jié)裝置，其中，將由電機驅(qū)動、對向燃燒嘴供給氣體的燃氣量進行增減控制并在閉閥位置上使氣體的供給停止的流量調(diào)節(jié)機構(gòu)設(shè)置在對向流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的氣體的供給通道進行開閉的電磁式安全閥的下游側(cè)，其特征在于，將步進電機用作所述電機，在由向步進電機供給的脈沖數(shù)來控制所述流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的開度的同時，在流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的全閉位置與全開位置之間的所定位置上設(shè)定點火裝置的作動位置，當流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的實際開度到達所定位置時使點火裝置作動，同時對由所述脈沖數(shù)規(guī)定的開度與實際開度的誤差進行補正。
2.如權(quán)利要求1所述的火力調(diào)節(jié)裝置，其特征在于，設(shè)置與步進電機的回轉(zhuǎn)軸連動回轉(zhuǎn)的凸輪板，安裝一旦凸輪板回轉(zhuǎn)所定角度時即作動的微動開關(guān)，由微動開關(guān)的作動來檢測所述流量調(diào)節(jié)機構(gòu)的實際開度到達點火裝置的作動位置。
全文摘要
采用轉(zhuǎn)動式編碼器等的位置傳感器經(jīng)常檢測由同步進電機(34)驅(qū)動開閥的流量調(diào)節(jié)閥(3)的開度雖能提高開度控制的精度，但控制裝置復(fù)雜。又，在對控制向燃燒嘴供給的燃氣量的流量調(diào)節(jié)閥(3)的開度進行控制時無法要求那樣高的精度。本發(fā)明的火力調(diào)節(jié)裝置的特征在于由向節(jié)流孔板(34)供給的脈沖數(shù)來控制流量調(diào)節(jié)閥(3)的開度；另外，一旦用于點火裝置作動的微動開關(guān)(5)接通即可對脈沖數(shù)與實際開度的誤差進行補正。
文檔編號F16K37/00GK1414295SQ0214691
公開日2003年4月30日 申請日期2002年10月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月22日
發(fā)明者林雄一, 清水正則, 水谷圭一 申請人:林內(nèi)株式會社