(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出方法であって、
前記ファンモータに給電する処理と、
前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により前記ファンモータに対する前記給電を停止する処理と、
前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する処理と、
前記給電の前記停止時間中に前記ファンモータの端子間電圧を検出する処理と、
検出された前記端子間電圧を整流及び平滑化によりパルス電圧に変換する処理と、
前記パルス電圧を計数する処理と、
前記パルス電圧の計数値が所定数を越えているか否かにより前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを判定する処理と、
前記判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する処理と、
を含むことを特徴とする燃焼機器のファンモータの回転検出方法。
【請求項２】
ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出方法であって、
前記ファンモータに給電する処理と、
前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により前記ファンモータに対する前記給電を停止する処理と、
前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する処理と、
前記給電の前記停止時間中に前記ファンモータの端子間電圧を検出する処理と、
検出された前記端子間電圧を整流及び平滑化によりパルス電圧に変換する処理と、
前記パルス電圧のパルス幅を検出する処理と、
検出された前記パルス幅が所定幅を越えているか否かにより前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを判定する処理と、
前記判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する処理と、
を含むことを特徴とする燃焼機器のファンモータの回転検出方法。
【請求項３】
前記判定により前記ファンモータが回転していたと判定された場合には、前記ファンモータに対する給電とともに燃焼開始を許可する処理を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の燃焼機器のファンモータの回転検出方法。
【請求項４】
ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出装置であって、
前記ファンモータと電源との間に挿入され、前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により切り替えられるスイッチと、
前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する計時手段と、
この計時手段で設定される前記停止時間中の前記ファンモータの端子間電圧を検出して波形成形によりパルス電圧に変換する電圧検出手段と、
この電圧検出手段で検出された前記パルス電圧を計数する計数手段と、
この計数手段の計数値が所定数を越えているか否かにより、前記給電中の前記ファンモータが回転していたか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する告知手段と、
を備えたことを特徴とする燃焼機器のファンモータの回転検出装置。
【請求項５】
ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出装置であって、
前記ファンモータと電源との間に挿入され、前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により切り替えられるスイッチと、
前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する計時手段と、
この計時手段で設定される前記停止時間中の前記ファンモータの端子間電圧を検出して波形成形によりパルス電圧に変換する電圧検出手段と、
この電圧検出手段で検出された前記パルス電圧のパルス幅を検出するパルス幅検出手段と、
このパルス幅検出手段で検出された前記パルス幅が所定幅を越えているか否かにより、前記給電中の前記ファンモータが回転していたか否かを判定する判定手段と、
この判定手段の判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する告知手段と、
を備えたことを特徴とする燃焼機器のファンモータの回転検出装置。
【請求項６】
前記電圧検出手段と前記判定手段との間に光電変換手段を介挿させ、この光電変換手段により前記電圧検出手段のパルス電圧を光に変換して受光し、その光をパルス電圧に変換して前記判定手段に加える構成としたことを特徴とする請求項４又は５記載の燃焼機器のファンモータの回転検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、給湯器や暖房機等、燃焼機器における燃焼用空気の供給等に用いられる、燃焼機器のファンモータの回転検出方法及びその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
燃焼機器には燃焼に必要な空気を供給し、又は排気を行うための手段としてファンモータが設置され、また、冷房機においても、冷気を放出する手段としてファンモータが用いられる。このファンモータの回転監視は、燃焼機器の場合には不完全燃焼を防止する上で不可欠である。ところが、このファンモータの回転は回転音により、ある程度監視することができるが、その回転を常に聴覚的に頼ることは不可能である。そして、冷房機器においては、ファンモータの回転を送風の有無で判別することができるが、燃焼機器においては、ファンモータ停止による燃焼用空気の欠如が不完全燃焼を惹起させる場合がある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来、ファンモータの回転検出方法には、
ａ．風圧の有無
ｂ．磁気の回転
ｃ．ファンモータの電流検出
等がある。
【０００４】
風圧を検知する方法は、ファンモータの送風口に送風を検知する手段として風圧スイッチを取り付け、ファンモータの動作時の風圧の有無を風圧スイッチにより検知し、ファンモータの回転の有無を間接的に検知する方法である。この方法は、風圧スイッチが高価である。風圧スイッチは、風圧という微小な力を検知する構造であって、その年変化によって検出感度が低下し、ファンモータが回転しているにも拘わらず、ファンモータが停止しているような誤動作を生じるおそれがある。
【０００５】
また、磁気回転を検知する方法は、ファンモータの回転子に設けられている磁石の回転の有無をホール素子等の磁気検出素子によって直接検出する方法である。また、回転子とは別に回転軸に検出用の回転体を取り付け、この回転体に付設した磁石に磁気検出素子を作用させる方法もある。このような方法は、回転子に磁石を備えたモータの場合には、磁気検出素子を付設するだけで回転検出出力を得ることができるので便利であるが、誘導モータのように回転子に磁石を持たない場合には、磁石を備えた回転体を別に設置しなければならない。このような回転体の設置は、ファンモータに機械的な回転検出機構が付加されることになり、製造コストが高くなる。このような機構の付加を回避する場合には、ファンモータを構成するモータ選択が制限されることになる。
【０００６】
そして、ファンモータの電流検知は、モータに流れる電流の多少による回転を検知する方法である。モータの種類によっては、強制的に回転を停止させた場合、即ち、外力によってファンの回転を阻止した場合にも、モータ電流値が正常な回転時にも同様の値を呈する場合があり、この場合には回転検出ができない。また、予期しない電源電圧の変動や負荷変動が生じた場合にもモータ電流が変化する場合があり、モータ特性によってもモータ電流の値が異なる場合がある。このため、ファンモータの電流検知によって回転の有無を検出することは困難なことである。
【０００７】
表１は、ファンモータに対する入力電圧を周波数５０、６０Ｈｚにおいて９０Ｖ、１００Ｖ、１１０Ｖに変化させた場合の正常回転時と回転できない場合の
モータ電流の値を示している。このような電流値から明らかなように、モータ電流値の変化が小さく、その値によって、ファンモータ８の回転検出を判断することは困難であることが判る。
【０００８】
【表１】
0003676831.tif 000002
【０００９】
そこで、本発明は、複雑な機構を必要とせず、容易にファンモータが回転しているか否かを検出でき、しかもその検出精度を高めた、燃焼機器のファンモータの回転検出方法及びその装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法は、ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出方法であって、前記ファンモータに給電する処理と、前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により前記ファンモータに対する前記給電を停止する処理と、前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する処理と、前記給電の前記停止時間中に前記ファンモータの端子間電圧を検出する処理と、検出された前記端子間電圧を整流及び平滑化によりパルス電圧に変換する処理と、前記パルス電圧を計数する処理と、前記パルス電圧の計数値が所定数を越えているか否かにより前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを判定する処理と、前記判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する処理とを含むことを特徴とする。
【００１２】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法は、ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出方法であって、前記ファンモータに給電する処理と、前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により前記ファンモータに対する前記給電を停止する処理と、前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する処理と、前記給電の前記停止時間中に前記ファンモータの端子間電圧を検出する処理と、検出された前記端子間電圧を整流及び平滑化によりパルス電圧に変換する処理と、前記パルス電圧のパルス幅を検出する処理と、検出された前記パルス幅が所定幅を越えているか否かにより前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを判定する処理と、前記判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する処理とを含むことを特徴とする。
【００１３】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法において、前記判定により前記ファンモータが回転していたと判定された場合には、前記ファンモータに対する給電とともに燃焼開始を許可する処理を含む構成としてもよい。
【００１５】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置は、ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出装置であって、前記ファンモータと電源との間に挿入され、前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により切り替えられるスイッチと、前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する計時手段と、この計時手段で設定される前記停止時間中の前記ファンモータの端子間電圧を検出して波形成形によりパルス電圧に変換する電圧検出手段と、この電圧検出手段で検出された前記パルス電圧を計数する計数手段と、この計数手段の計数値が所定数を越えているか否かにより、前記給電中の前記ファンモータが回転していたか否かを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する告知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１６】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置は、ファンモータの回転により燃焼に必要な空気が供給される燃焼機器のファンモータの回転検出装置であって、前記ファンモータと電源との間に挿入され、前記ファンモータの回転チェックタイミングの到来により切り替えられるスイッチと、前記ファンモータに対する給電の停止時間を計測する計時手段と、この計時手段で設定される前記停止時間中の前記ファンモータの端子間電圧を検出して波形成形によりパルス電圧に変換する電圧検出手段と、この電圧検出手段で検出された前記パルス電圧のパルス幅を検出するパルス幅検出手段と、このパルス幅検出手段で検出された前記パルス幅が所定幅を越えているか否かにより、前記給電中の前記ファンモータが回転していたか否かを判定する判定手段と、この判定手段の判定結果により、前記給電中に前記ファンモータが回転していたか否かを告知する告知手段とを備えたことを特徴とする。
【００１８】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置において、前記電圧検出手段と前記判定手段との間に光電変換手段（フォトカプラ１８）を介挿させ、  この光電変換手段により前記電圧検出手段のパルス電圧を光に変換して受光し、その光をパルス電圧に変換して前記判定手段に加える構成としてもよい。
【００１９】
【作用】
本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法は、給電中のファンモータの回転の有無を検出するが、その検出原理は、ファンモータに対して給電している場合、正常に回転しているか、何らかの異常により回転を停止しているかにより、給電を停止したとき、その端子間に発生する電圧波形に著しい相違があることに着目して回転の有無を検出する。即ち、給電中のファンモータに対する給電を停止すると、回転中のファンモータは、給電が解除されても、慣性力によって回転を継続する。この回転により、ファンモータの端子間に誘導電圧を生じさせ、その電圧は回転に応じた波形となる。これに対し、給電中にファンモータが停止していた場合には、ファンモータのコイル等のインダクタンスへの給電にすぎず、その給電を停止した場合には、そのインダクタンスには過渡的な逆起電力が生じる。この電圧も端子間に発生するが、このような過渡的な電圧と回転による誘導電圧とは、その波形や継続時間に大きな差異があり、この差異からファンモータの回転の有無を判定することができる。
【００２０】
また、本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法では、回転中か非回転中かを判定するため、ファンモータに発生する端子間電圧波形を検出しているが、給電中のファンモータに対する給電を停止した場合、ファンモータの慣性による回転により、その端子間には交流電圧が発生する。この交流電圧を全波整流すると、周期的に高低レベルを繰り返す複数のパルスからなるパルス電圧波形が得られる。即ち、ファンモータの端子間電圧の特徴を表すパルス電圧波形が得られる。これに対し、給電中にファンモータが停止している場合には、発生する逆起電力では単一のパルス電圧波形しか得られない。即ち、このようなパルス電圧波形のパルス数の多少、所定数を越えたか否かにより、給電時、ファンモータが回転していたか否かを判定することができる。そして、その判定結果は、告知手段により告知される。
【００２１】
また、本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法は、ファンモータに得られる電圧波形の特徴として、その電圧を全波整流して得られる複数のパルス電圧波形のパルス幅の大小を捉えることができる。給電中のファンモータに対する給電を停止した場合、ファンモータの慣性による回転によって、交流電圧を発生するが、この交流電圧を全波整流すると、時定数に応じてパルス幅の大きいパルス電圧波形が得られる。これに対し、給電中に停止している場合に発生する逆起電力から同様の処理で得られるパルス電圧波形は、パルス幅の狭いものとなる。このようなパルス幅の大小関係、所定幅を越えたか否かにより、給電時、ファンモータが回転していたか否かを判定することができる。そして、その判定結果は、告知手段により告知される。
【００２２】
そして、本発明のファンモータの回転検出方法においては、ファンモータに対する給電停止時の慣性による回転を利用し、その慣性による回転が持続している間に回転か非回転かを判定することができる。即ち、このファンモータの端子電圧波形の取込み及びその回転検出処理は極めて短時間に電子的に行うことができ、また、送風又は吸気等を行うファンモータの機能からしても、多少の回転変動を生じても、回転を継続させることに何ら不都合はない。そこで、判定手段の判定結果からファンモータが回転している場合には、ファンモータに対する給電を継続することとしたものである。
【００２４】
また、本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置において、給電中のファンモータに対する給電を停止し、その場合にファンモータに発生する端子間電圧を全波整流して複数のパルス電圧波形に変換し、そのパルス電圧波形中のパルス数が回転中のパルス数か停止中のパルス数かを判定手段によって判定することにより、ファンモータが回転中であったか停止中であったかを検出している。
【００２５】
また、本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置において、給電中のファンモータに対する給電を停止し、その場合にファンモータに発生する端子間電圧を全波整流してパルス幅の大きいパルス電圧波形に変換し、そのパルス電圧波形のパルス幅が回転中のパルス幅か停止中のパルス幅か、所定幅を越えたか否かを判定手段によって判定することにより、ファンモータが回転中であったか停止中であったかを検出している。そして、その判定結果は、告知手段により告知する。
【００２６】
そして、本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置において、電圧検出手段と判定手段との間に光電変換手段を備えている。即ち、ファンモータにはスイッチを介して給電され、スイッチによってその給電を解除する。給電の解除に対応し、電圧検出手段にはファンモータの端子電圧が検出され、その端子電圧は全波整流によって取り出される。この電圧検出手段の検出電圧は、光電変換手段によって光に変換され、再び電圧に変換されて判定手段に加えられる。このような光電変換を行うのは、電圧検出手段と判定手段との間を電気的に絶縁することにより、パルス性ノイズによる検出誤差を抑制し、検出精度を高めるためである。そして、判定手段では、光電変換手段によって得られた電圧波形が回転中の電圧波形か非回転中の電圧波形かを判定し、ファンモータの回転の有無を表す出力を得ている。
【００２７】
また、本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出装置において、ファンモータが回転しているか否かの検出出力を得るものであるから、その検出出力は各種の制御に用いることができるが、その制御以外の一例として判定手段の判定出力を視覚的又は聴覚的に告知することができる。その告知により、燃焼機器では不完全燃焼等の危険を回避できる。
【００２８】
【実施例】
以下、本発明を図面に示した実施例を参照して詳細に説明する。
【００２９】
図１、図２、図３、図４、図５、図６、図７及び図８は、本発明に係る燃焼機器のファンモータの回転検出方法及び回転検出装置の第１実施例を示している。この第１実施例は、給電中のファンモータ８に対する給電を停止したとき、ファンモータ８の端子間電圧波形の相違からファンモータ８が回転中であったか否かを検出する方法及びその装置であって、端子間電圧波形の特徴を捉えるため、波形変換によってパルス電圧波形を得て、そのパルス電圧波形中のパルス数を計数してファンモータ８が回転中であるか否かを検出している。
【００３０】
図１に示すように、電源端子２、４には駆動電源として例えば、商用交流電源６が供給される。この電源端子２、４には、電源スイッチ５を介して回転を検出すべき対象としてファンモータ８が給電解除手段としてのスイッチ１０を介して接続されている。ファンモータ８には、誘導モータが用いられているが、回転検出対象としてのモータは他の種類のモータであってもよい。また、スイッチ１０は、機械的なスイッチ、電子スイッチ、半導体スイッチ等の各種のスイッチ又はスイッチ回路で構成できるが、この実施例は、リレー１２で構成され、ソレノイド１２０、可動接点１２２、常閉接点１２４及び常開接点１２６を備えている。このリレー１２は、ソレノイド１２０が励磁されたとき、可動接点１２２が常閉接点１２４から常開接点１２６側に閉じるものとし、ファンモータ８の回転検出を行わない場合、即ち、ソレノイド１２０が非励磁のとき、可動接点１２２は常閉接点１２４側に閉じている。
【００３１】
ソレノイド１２０は、検出制御を行う制御手段であるとともに回転の有無を判定する判定手段としての制御部１４に接続され、この制御部１４から励磁電流が与えられる。即ち、ソレノイド１２０の制御により、リレー１２の開閉が制御される結果、ファンモータ８の回転検出のため、ファンモータ８に対する給電が解除され、その回転検出の後、ファンモータ８には再給電を行うことができる。
【００３２】
そして、ファンモータ８には、その端子間電圧波形を検出する手段及びその端子間電圧の波形変換手段として電圧検出部１６が設置され、この電圧検出部１６はスイッチ１０を介して接続されている。このスイッチ１０は、ファンモータ８に対する給電を解除ないし一時的に停止させる手段である。そして、電圧検出部１６の検出出力は、入出力間の電気的な絶縁手段として設置された光電変換手段であるフォトカプラ１８を介して制御部１４に加えられる。即ち、電圧検出部１６の出力電圧を光に変換するフォトダイオード１８２によってそのレベルを表す光に変換され、その光は受光素子であるフォトトランジスタ１８４によって電流に変換された後、制御部１４に加えられる。
【００３３】
また、制御部１４による回転検出及びその判定出力は、告知部２０に加えられ、給電時にファンモータ８が回転していない場合には、その判定結果が告知される。この告知部２０は、音響を発生するブザー等の発音手段、ＬＥＤ等の発光手段、又は液晶表示、蛍光表示等の表示手段で構成される。
【００３４】
次に、図２は、電圧検出部１６の一実施例を示している。この電圧検出部１６には、その入力部に抵抗１６０を介して全波整流回路１６２が接続されている。この実施例の場合、波形変換手段を行うための全波整流回路１６２は、ダイオードブリッジで構成されている。この全波整流回路１６２の出力部には、抵抗１６４及びキャパシタ１６６の並列回路が接続されている。抵抗１６０、１６４は分圧回路を構成しており、これら抵抗１６０、１６４の抵抗値をＲ１、Ｒ２とすると、これらの抵抗比によってＡ点電圧の値が調整される。また、キャパシタ１６６は出力電圧波形の調整用であって、その容量により、発生するＢ点電圧波形が調整される。そして、出力部には、電流制限手段としての抵抗１６８を介して光電変換手段であるフォトカプラ１８のフォトダイオード１８２が順方向に接続されている。
【００３５】
また、フォトカプラ１８のフォトトランジスタ１８４のコレクタには、ファンモータ８とは別の直流電源によって抵抗１８６を介して一定の直流電圧Ｖｃｃが加えられている。そして、フォトトランジスタ１８４に発生した電圧Ｖｉ、即ち、Ｂ点電圧は、ファンモータ８の端子間電圧に対応した電圧であって、制御部１４に対して検出出力として与えられる。
【００３６】
次に、図３は、制御部１４の一実施例を示している。この制御部１４は、ファンモータ８の回転の有無を判定するための判定手段を構成しており、この実施例では、マイクロコンピュータで構成されている。この実施例の制御部１４は、Ｂ点電圧波形におけるパルス数を計数し、その多寡によりファンモータ８が回転しているか否かを判定する。フォトカプラ１８からの入力電圧Ｖｉは、入出力ユニット（Ｉ／Ｏ）１４１に加えられてディジタル化された後、演算処理部（ＣＰＵ）１４３に加えられる。ＣＰＵ１４３は、読出し専用の記憶手段であるＲＯＭ１４４に格納されている制御プログラムによって制御され、ファンモータ８の回転の有無をその端子間電圧データから判定する。ＲＡＭ１４５は、随時書き込み可能な記憶手段であって、１／Ｏ１４１からの入力データ、即ち、検出電圧や出力すべきデータ、演算途上のデータ等の各種のデータが書き込まれる。
【００３７】
また、この制御部１４には、ファンモータ８に対する給電を遮断した後、一定時間を計測する場合の計時手段として、ファンモータオフタイマ１４６が設置されているとともに、回転判定のためのパルス数を計数するパルス計数手段としてファンモータパルスカウンタ１４７が設置され、これらはＣＰＵ１４３に接続されている。実施例では、これらのタイマ１４６及びカウンタ１４７をＣＰＵ１４３の外部回路として表示しているが、ＣＰＵ１４３の内部回路として構成してもよい。
【００３８】
そして、１／Ｏ１４１には、この実施例の場合、第１の制御出力としてリレー１２を制御する出力が取り出され、その制御出力はドライバ１２８に加えられる。このドライバ１２８は、ソレノイド１２０を駆動する駆動手段であって、ソレノイド１２０に対して励磁電流を出力する。また、１／Ｏ１４１には、ファンモータ８の異常、即ち、給電時に停止している場合の判定出力を表す制御出力が得られ、その出力はドライバ２０２に加えられる。このドライバ２０２は、告知部２０を構成する警報器２０４の駆動手段であって、ブザーやＬＥＤで構成される警報器２０４に対して駆動電流を出力する。
【００３９】
次に、Ｂ点電圧波形からファンモータ８が回転しているか否かを判定する回転検出方法を説明する。
【００４０】
通常、リレー１２の可動接点１２２は常閉接点１２４側に閉じられており、電源スイッチ５を閉じると、交流電源６がファンモータ８に加えられ、ファンモータ８は、正常時、所定回転をする。この状態でファンが動作し、送風、吸引が行われる。
【００４１】
ファンモータ８の回転検出には、スイッチ１０のリレー１２を動作させ、即ち、制御部１４によってソレノイド１２０を励磁し、可動接点１２２を常開接点１２６側に閉じる。この結果、ファンモータ８の給電が停止されるが、ファンモータ８の回転は慣性力によって持続する。このとき、ファンモータ８は、発電機として動作し、例えば、誘導モータの場合には数サイクル程度、また、他の同期モータでは数十サイクル程度の間、その端子間に電圧が発生する。
【００４２】
また、給電中にあって、ファンモータ８が回転していなかった場合、その給電を停止した場合には、ファンモータ８の端子間電圧は回転中の場合とは大きく異なったものとなる。ファンモータ８が非回転の場合、電源電圧の給電により、例えば、かご型誘導モータの場合には、図４に示すように、固定子鉄心８２に巻回された固定子コイル８４が持つインダクタンスに加えられていた電圧が遮断されることにより、過渡的に逆誘導起電力が発生するが、この電圧波形は慣性力による回転によって生じる電圧波形とは明らかに異なるものである。なお、図４は、かご型誘導型モータの原理的構造を示しており、８６はくまとりコイル、８８はかご型回転子、８９は複数のかご型導体である。
【００４３】
回転中の電源遮断による端子間電圧波形は回転に基づくものであり、非回転中の電源遮断による端子間電圧は内部のコイルによる逆起電力であるため、波形形状、波形の持続形態に明らかに相違がある。
【００４４】
そして、このような電源遮断時のファンモータ８の端子間電圧は、電圧検出部１６に加えられ、検出される。この場合、抵抗１６０、１６４の抵抗値Ｒ１、Ｒ２の抵抗比は適当な検出レベルとなるように設定され、また、キャパシタ１６６の容量は、Ｂ点電圧波形がパルス波形となるように設定されているが、その容量に応じてパルス波形は、入力側の電圧変化に対応した複数のパルス波形か、その平滑化が進んでパルス幅の大きいパルス波形かに変化する。これは、抵抗１６０、１６４及びキャパシタ１６６による時定数によって制御されるのである。
【００４５】
したがって、電圧検出部１６に加えられたファンモータ８の端子間電圧は、全波整流回路１６２で整流され、その整流出力は抵抗１６０、１６４で抵当なレベルに分圧された後、抵抗１６８を経てフォトダイオード１８２で光に変換される。その発光量は、キャパシタ１６６の容量に応じた波形、即ち、パルス状を成し、フォトトランジスタ１８４にはパルス状電流が流れる。したがって、Ｂ点電圧波形はパルス状となって、制御部１４に加えられる。制御部１４では、Ｉ／Ｏ１４１に加えられて内部に設定されている基準電圧Ｖｒｅｆとの比較により、ディジタル信号に変換された後、Ｉ／Ｏ１４１を経てＢ点電圧波形データとしてＲＡＭ１４５に格納される。この場合、Ｂ点波形電圧の一定時間において、一定のタイミングでそのレベルを取り込み、その取込み時間とそのレベルとによって基準電圧Ｖｒｅｆとの比較を行って、高（Ｈ）レベル区間及び低（Ｌ）レベル区間を判別するとともに、そのレベル区間を単位としてパルス数を計数することも可能である。
【００４６】
そして、制御部１４では、このＢ点電圧波形データを表すパルス数によってファンモータ８が回転しているか否かを判定し、その判定出力を制御出力として発生する。ファンモータ８が回転していない場合には、告知部２０を通して告知する。即ち、警報器２０４によって聴覚的又は視覚的に警報を発する。
【００４７】
次に、給電中のファンモータ８の給電を停止した場合の実際の検出電圧波形を参照しながら、ファンモータ８の回転の有無の検出について説明する。
【００４８】
図５の（Ａ）は、正常時におけるファンモータ８の回転中に時点ｔｏで電源スイッチ１０を開いて給電を停止した場合のＡ点電圧波形を示している。また、図５の（Ｂ）は、Ａ点電圧波形を整流して得られるＢ点電圧波形を示し、そして、図５の（Ｃ）はＩ／Ｏ１４１で波形変換されて得られたＢ点電圧波形（パルス電圧波形）データを示している。また、図６の（Ａ）は、異常時、即ち、正常な給電が行われているにも拘わらず、ファンモータ８の回転が停止している場合に時点ｔｏで電源スイッチ１０を開いて給電を遮断したときのＡ点電圧波形を示している。また、図６の（Ｂ）は、Ｂ点電圧波形、図６の（Ｃ）はＩ／Ｏ１４１で波形変換されて得られたＢ点電圧波形（パルス電圧波形）データを示している。これら電圧波形は、ファンモータ８に誘導モータを用いた場合の例であり、図５の（Ｂ）及び図６の（Ｂ）における基準電圧Ｖｒｅｆは、Ｉ／Ｏ１４１の内部に設定されている。
【００４９】
これら電圧波形の比較から明らかなように、図５の（Ａ）、（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ファンモータ８が回転中に電源遮断を行う場合には、Ｂ点電圧波形は複数のパルス状電圧Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５を生じ、これを波形成形ないしディジタル変換してパルス電圧波形Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４、Ｃ５が得られるのである。そして、これらのＢ点電圧波形（アナログ値）は、ファンモータ８に対する給電が停止され、その回転が低下するに従ってレベルダウンしていることが判る。これに対し、図６の（Ｂ）に示すように、非回転中のファンモータ８に対する給電を停止した場合には、単一のパルス電圧Ｂ０が生じ、これに対応したパルス電圧波形Ｃ０が生じているにすぎない。この電圧波形、即ち、パルス数により、給電停止時、ファンモータ８が回転していたか否かを明確に判定することができる。このような電圧波形の差異は当然Ａ点電圧にも生じているが、Ｂ点電圧波形では、それらを容易に峻別できる程度に波形に特徴が現れている。そこで、回転の有無を表す電圧波形の特徴部分としてパルス数を捉えた場合には、図５に示す場合にはパルス数を５（＝Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４、Ｂ５）、図６に示す場合にはパルス数は１（＝Ｂ０）であるから、基準値を例えば、３とすると、３以上か否かによりファンモータ８の回転の有無を高精度に検出できることになる。
【００５０】
次に、図７は、制御部１４における回転検出処理プログラムのメインルーチンを示している。このメインルーチンは、実際にガス給湯装置に設置された場合の動作を示しており、ファンモータ８の端子間電圧の検出によって、電圧検出部１６（図２）Ｂ点電圧波形のパルス数の多寡によりファンモータ８が回転中であるか否かの検出を行っている。また、このメインルーチンは、例えば、数ｍＳ〜十数ｍＳに１回通過し、その間に割込み処理（図８）が１ｍＳ毎に実行される。
【００５１】
ステップＳ１では、前処理を行う。この前処理ではファンモータ８の回転が行われる。ステップＳ２では、プリパージ中の回転検出タイミングか否かを判別する。このプリパージは、燃焼開始のため、ガスを供給する。プリパージ中でない場合には、この回転検出処理を完了し、ステップＳ１４の次処理に移行し、また、プリパージ中の回転検出タイミングの場合にはステップＳ３に移行する。ステップＳ３ではファンモータ８の回転検出プログラムが実施されたか否かが判定され、実施している場合にはステップＳ１４に移行する。回転検出プログラムを実施していない場合には、ステップＳ４に移行する。
【００５２】
ステップＳ４では、ファンモータ８の電源がスイッチ１０によって遮断されたか否かが判断され、電源が遮断されていない場合にはステップＳ５に移行し、ファンモータオフタイマ１４６をクリアするとともにファンモータパルスカウンタ１４７をクリアした後、ステップＳ６に移行してスイッチ１０によってファンモータ８に対する電源を遮断し、ステップＳ１４に移行する。
【００５３】
ステップＳ４でファンモータ８に対する電源が遮断されている場合には、ステップＳ７に移行し、ファンモータオフタイマ１４６が一定時間、例えば、１００ｍＳの時間が経過したか否かを判定し、その時間の経過前にはステップＳ１４に移行し、その時間が経過した場合にはステップＳ８に移行する。ステップＳ８では、ファンモータパルスカウンタ１４７の計数値が一定数、例えは、３以上であるか否かを判別する。この検出のために設定される「一定時間」は、電源遮断によってファンモータ８の端子間に生じる電圧のみを検出するために設定されている。ファンモータパルスカウンタ１４７は、ファンモータ８が回転しているか否かを検出パルス数によって検出する手段であって、この実施例では、パルス数が３以上か否かを判定している。
【００５４】
ステップＳ８でファンモータパルスカウンタ１４７が３以上のパルスを計数している場合にはステップＳ９に移行してファンモータ８が回転していると判定しする。また、ファンモータパルスカウンタ１４７が３以上のパルスを計数していない場合にはステップＳ１０に移行し、ファンモータ８の回転が停止していると判定した後、ステップＳ１１に移行し、ファンモータ８が停止していたことを告知部２０により告知する。この告知は、発光手段、発音手段又は表示手段によって行われる。ステップＳ９でファンモータ８が回転していると判定された場合には、ステップＳ１２に移行する。
【００５５】
そして、ステップＳ１２ではスイッチ１０によってファンモータ８に対する給電を復旧させ、ステップＳ１３に移行し、ファンモータ８の回転判定処理の実施済を表すフラグをＯＮ状態にし、ステップＳ１４に移行して次処理に入る。ガス給湯装置の場合、この次処理ではプリパージで供給されたガスに点火を行う。
【００５６】
次に、図８は、Ｂ点電圧波形の相違をパルス数で判別する場合のメインルーチンに対する割込み処理を示している。
【００５７】
ステップＳ２１ではプリパージ中のファンモータ８に対する電源はＯＦＦか否かが判断され、ＯＦＦでない場合にはメインルーチン（図７）に復帰する。電源がＯＦＦの場合には、ステップＳ２２に移行し、Ｂ点電圧波形の取込みを行う。このＢ点電圧波形は、Ｉ／Ｏ１４１により、その特徴を表すディジタルデータに変換されてＣＰＵ１４３に取り込まれる。
【００５８】
そして、ステップＳ２３ではそのパルスレベルの一定時間前、例えば、１ｍＳ前は低レベル（Ｌ）でその取込み時点では高レベル（Ｈ）か否かを判断する。Ｈレベルの場合には、ステップＳ２４に移行し、ファンモータパルスカウンタ１４７を１だけインクリメントした後、ステップＳ２５に移行する。ステップＳ２３でＬレベルであった場合には、ステップＳ２４を飛び越してステップＳ２５に移行する。
【００５９】
ステップＳ２５では、取り込んだパルスレベルをＲＡＭ１４５に格納した後、ステップＳ２６に移行し、ファンモータオフタイマ１４６を「１」だけインクリメントした後、ステップＳ２７に移行してメインルーチン（図７）に戻る。
【００６０】
そして、ファンモータ８にはスイッチ１０によって再給電が行われ、回転を持続させる。この場合、ファンモータ８の回転の検出時間は３０ｍＳ程度でよく、判定に要する時間を１００ｍＳ程度としても、ファンモータ８に対する給電停止時間は極めて短いものであるから、回転しているファンモータ８について見ると、回転数の変化は無視できる程度であって、このような回転検出はファンモータ８の回転に大きな変化を与えることなく行うことができ、検出精度も高いものである。
【００６１】
次に、図９、図１０、図１１及び図１２は、本発明に係る燃焼機器のファンモータの回転検出方法及びその装置の第２実施例を示している。この第２実施例は、第１実施例がパルス電圧波形中のパルス数を以てファンモータ８が回転中であったか否かを検出したのに対し、ファンモータ８の端子間電圧波形の特徴部分、即ち、そのパルス幅からファンモータ８が回転中であったか否かを検出する。
【００６２】
この第２実施例においても、図１及び図２に示す回路を用いているが、第１実施例と異なる点は、キャパシタ１６６の容量を大きく設定していることである。図９は、図５の電圧波形と同一条件でキャパシタ１６６の容量を大きく設定した場合である。この場合、図５の（Ｂ）におけるパルス状電圧Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４は消失しているが、低レベルのパルス幅はキャパシタ１６６による平滑化が進み、極めて大きくなっている。このような波形変化の比較から明らかなように、キャパシタ１６６の容量によって、ファンモータ８の回転検出に対応して電圧波形に特徴が現れるように、Ｂ点電圧波形を制御することができる。そして、このパルス電圧波形のパルス幅Ｔ１は、図６に示す場合のパルス電圧Ｂｏのパルス幅Ｔ２より大きく（Ｔ１＞Ｔ２）、この差からファンモータ８の回転の有無を判別することができる。このパルス幅の差は、基準時間を示すクロックパルスの計数によって容易に測定することができる。この場合、各電圧波形の大きさをクロックパルス数とし、回転中のパルス幅が停止中のパルス幅かを表す基準値と比較することより、ファンモータ８が回転していたか否かを容易に判別することができる。
【００６３】
そして、図１０は、第２実施例における制御部１４を示している。この制御部１４は、前記実施例の制御部１４におけるファンモータパルスカウンタ１４７に代えてファンモータパルス幅タイマ１４８を設けることにより、Ｂ点電圧波形のＬレベルの区間のパルス幅Ｔ１、Ｔ２によってファンモータ８が回転しているか否かを検出するものである。
【００６４】
次に、図１１は図１０に示した制御部１４を用いた場合の回転検出プログラムにおけるメインルーチンを示している。
【００６５】
このメインルーチンにおいても、ステップＳ３１では、ファンモータ８の回転開始等の前処理を行い、ステップＳ３２ではプリパージ中の回転検出タイミングか否かを判別する。プリパージ中でない場合には、この回転検出処理を完了し、ステップＳ４４の次処理に移行し、また、プリパージ中の回転検出タイミングの場合にはステップＳ３３に移行する。ステップＳ３３ではファンモータ８の回転検出プログラムが実施されたか否かが判定され、実施している場合にはステップＳ４４に移行する。回転検出プログラムを実施していない場合には、ステップＳ３４に移行する。
【００６６】
ステップＳ３４では、ファンモータ８の電源がスイッチ１０によって遮断されたか否かが判断され、電源が遮断されていない場合にはステップＳ３５に移行し、ファンモータオフタイマ１４６をクリアするとともにファンモータパルス幅タイマ１４８をクリアした後、ステップＳ３６に移行してスイッチ１０によってファンモータ８に対する電源を遮断し、ステップＳ４４に移行する。
【００６７】
ステップＳ３４でファンモータ８に対する電源が遮断されている場合には、ステップＳ３７に移行し、ファンモータオフタイマ１４６が一定時間、例えば、１００ｍＳの時間が経過したか否かを判定し、その時間の経過前にはステップＳ４４に移行し、その時間が経過した場合にはステップＳ３８に移行する。ステップＳ３８では、ファンモータパルス幅タイマ１４８によるクロックパルスの計数値が一定数、例えば、３０以上であるか否かを判別する。この計数値３０は、ファンモータ８の回転によって生じるＢ点電圧波形（図７）のパルス幅Ｔ１と同等の値、実際には検出誤差を抑制するため、そのパルス幅Ｔ１より僅かに小さい値に設定されている。即ち、ファンモータパルス幅タイマ１４８は、ファンモータ８が回転しているか否かをＬレベルの区間を表すパルス幅によって検出する手段であって、この実施例では、そのパルス幅Ｔ１を表す時間を表すクロックパルス数が３０以上か否かを検出している。
【００６８】
ステップＳ３８でファンモータパルス幅タイマ１４８が３０以上のパルスを計数している場合にはステップＳ３９に移行する。また、ファンモータパルス幅タイマ１４８が３０以上のパルスを計数していない場合にはステップＳ４０に移行し、ファンモータ８の回転が停止していると判定した後、ステップＳ４１に移行し、ファンモータ８が回転していないことを告知する。ステップＳ３９でファンモータ８が回転していると判定した場合には、ステップＳ４２に移行する。
【００６９】
そして、ステップＳ４２ではスイッチ１０によってファンモータ８に対する給電を復旧させ、ステップＳ４３に移行し、ファンモータ８の回転判定処理の実施済を表すフラグをＯＮ状態にし、ステップＳ４４に移行して次の処理に入る。この次処理の内容は、図７のステップＳ１４の次処理の内容と同様である。
【００７０】
次に、図１２は、波形差をＢ点電圧波形のＬレベルの区間を表すパルス幅で判別する場合のメインルーチン（図１１）に対する割込み処理を示している。
【００７１】
ステップＳ５１ではプリパージ中のファンモータ８に対する電源はＯＦＦか否かが判断され、ＯＦＦでない場合にはメインルーチン（図１１）に復帰する。電源がＯＦＦの場合には、ステップＳ５２に移行し、Ｂ点電圧波形の取込みを行う。このＢ点電圧はＡＤＣ１４０でパルスレベルを表すディジタルデータに変換されて取り込まれる。
【００７２】
そして、ステップＳ５２では、Ｂ点電圧波形に基づく入力パルスが低（Ｌ）レベルか否かを判断する。そのレベルがＬレベルの場合には、ステップＳ５３に移行し、ファンモータパルス幅タイマ１４８を１だけインクリメントした後、ステップＳ５４に移行する。ステップＳ５２でＬレベルでない場合には、ステップＳ５３を飛び越してステップＳ５４に移行する。
【００７３】
ステップＳ５４では、取り込んだパルスレベルをＲＡＭ１４５に記憶し、ステップＳ５５に移行してメインルーチン（図１１）に戻る。
【００７４】
そして、ファンモータ８は再び給電されて回転を持続することは前記実施例の回転検出と同様である。
【００７５】
なお、実施例では、Ｂ点電圧波形を入出力ユニット１４１における基準電圧との比較でパルス波形データに変換する場合について説明したが、図１３に示すように、入出力ユニット１４１の前段側にアナログ・ディジタル変換器（ＡＤＣ）１４０を設置し、このＡＤＣ１４０で予めディジタル信号に変換した後、入出力ユニット１４１にディジタル化されたＢ点電圧波形を取り込むようにしてもよく、このようにしても前記実施例と同様の処理を行うことができる。
【００７６】
また、制御部１４の出力は、警報出力として利用しているが、ファンモータ８の制御やファンモータ８を用いる各種の機器の動作解除等、各種の制御に用いることができる。
【００７７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次のような効果が得られる。
ａ．複雑な機構を必要とせず、容易にファンモータが回転しているか否かを検出でき、その検出精度が高めることができる。
ｂ．給電中のファンモータの回転有無を確実かつ高精度に検出でき、しかも、その検出は動作中に電気的に行うことができるので、ファンモータの動作を何ら損なうことがない。
ｃ．室内外に設置されるファンモータや筐体等に隠蔽されるファンモータが給電中に停止していることを容易に知ることができるので、燃焼機器では不完全燃焼の危険を未然に防止できる。
ｄ．ファンモータの回転の有無の検出出力により、その有無を告知することができ、安全性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法及びその装置の第１実施例を示すブロック図である。
【図２】  図１に示したファンモータの回転検出装置における電圧検出部の一実施例を示す回路図である。
【図３】  図１に示したファンモータの回転検出装置における制御部の一実施例を示す回路図である。
【図４】  ファンモータを示す原理図である。
【図５】  図２に示した電圧検出部による電圧検出波形（正常回転時）を示す図である。
【図６】  図２に示した電圧検出部による電圧検出波形（異常停止時）を示す図である。
【図７】  図３に示した制御部におけるファンモータの回転検出プログラムのメインルーチンを示すフローチャートである。
【図８】  図７に示したメインルーチンにおける割込み処理を示すフローチャートである。
【図９】  本発明の燃焼機器のファンモータの回転検出方法及びその装置の第２実施例における電圧検出部による電圧検出波形（正常回転時）を示す図である。
【図１０】  図１に示したファンモータの回転検出装置における制御部の変形例を示す回路図である。
【図１１】  図１０に示した制御部によるファンモータの回転検出プログラムのメインルーチンの第２実施例を示すフローチャートである。
【図１２】  図１１に示したメインルーチンにおける割込み処理を示すフローチャートである。
【図１３】  制御部の変形例を示すブロック図である。
【符号の説明】
６  商用交流電源
８  ファンモータ
１０  スイッチ
１４  制御部（判定手段）
１６  電圧検出部（電圧検出手段）
１８  フォトカプラ（光電変換手段）
２０  告知部（告知手段）
【図１】
0003676831.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0003676831.tif 000009
【図８】
0003676831.tif 000010
【図９】
0003676831.tif 000011
【図１０】
0003676831.tif 000012
【図１１】
0003676831.tif 000013
【図１３】
0003676831.tif 000014
【図１２】
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