JP2003029847A - 流量制御弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】給水圧の変動にも拘らず一定流量で水を給水で
きるようにするための定流量弁装置を提供する。 【解決手段】定流量弁装置を、水路１２上に設けられた
弁体２４の移動によって開度変化させる電気駆動の流量
制御弁１４と、水路１２を流れる水の勢いで発電を行う
発電機１６と、流量制御弁１４の作動を制御するコント
ローラ２０とを含んで構成する。そして発電機１６で発
生した電力で流量制御弁１４を駆動するようになすとと
もに水路１２を設定した流量で水が流れるようにコント
ローラ２０にて流量制御弁１４の開度を設定し且つ発電
機１６で水路１２を流れる水の流量を検出してその検出
流量が設定流量に合うように流量制御弁１４の開度を補
正制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は流路の流体の流れ
を設定した流量に制御する流量制御弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来、
様々な場所に各種の水栓や給水装置等が設置されている
が、これら水栓や給水装置等においては設置場所の違い
によって、或いは使用する時間帯の違いによって、更に
は同一配管で繋がれた他の水栓や給水装置等の使用の有
無等によって給水圧が変動し、これにより水栓や給水装
置等の弁部の状態が同じ状態であったとしても吐水量が
多かったり少なかったりするといった不都合が生じてい
た。

【０００３】

【課題を解決するための手段】本発明の流量制御弁装置
はこのような課題を解決するために案出されたものであ
る。而して請求項１のものは、(イ)流路上に設けられた
弁体の移動によって開度を変化させ、該流路の流量を制
御する電気駆動の流量制御弁と、(ロ)該流路を流れる流
体の勢いで発電を行う発電機と、(ハ)該流量制御弁の作
動を制御するコントローラとを設け、該発電機で発生し
た電力を該流量制御弁に供給して該流量制御弁を駆動す
るようになし且つ前記流路を設定した流量で流体が流れ
るように前記コントローラにて該流量制御弁の開度を定
めるとともに、前記発電機で該流路を流れる流体の流量
を検出し、該検出した流量が前記設定した流量に合うよ
うに該流量制御弁の開度を該コントローラにて補正制御
するようになしたことを特徴とする。

【０００４】請求項２のものは、請求項１において、前
記流体が水であって前記流路が該水を流通させる水路で
あることを特徴とする。

【０００５】請求項３のものは、請求項１，２の何れか
において、前記流量制御弁が前記弁体を位置移動させる
ためのモータを有しており、該モータが前記発電機から
の電力にて駆動されるようになしてあることを特徴とす
る。

【０００６】請求項４のものは、請求項１〜３の何れか
において、前記流量制御弁装置が予め定めた一定の流量
で流体を流すための定流量弁装置となしてあることを特
徴とする。

【０００７】

【作用及び発明の効果】上記のように本発明の流量制御
弁装置は、流路上に設けた流量制御弁の開度変化によっ
て、その流路を設定した流量で流体が流れるようになす
とともに、流路に設けた発電機でその流路を流れる流体
の流量を検出し、そしてその検出流量が設定流量に合う
ようにコントローラにて流量制御弁の開度を補正制御す
るようになしたもので、本発明の流量制御弁装置によれ
ば、流路内の流体の流量を、その供給圧力の大小に拘ら
ず常に所望の流量に設定し且つフィードバック制御によ
って実際の流体の流量がその設定した流量に正確に一致
するようになすことができる。

【０００８】従って例えばこの流量制御弁装置を水回り
設備に適用した場合、給水圧の変動に拘らず水栓装置そ
の他の給水装置等に対して所望の流量で水を供給するこ
とができる（請求項２）。或いはまたそれら水栓装置そ
の他の給水装置等に本発明の流量制御弁装置を組み付け
ることで、給水圧の変動に拘らずそれら水栓装置その他
の給水装置等から常に一定した流量で水を吐水ないし給
水することが可能となる。尚本発明の流量制御弁装置
は、流体の供給開始から停止に到るまで常に一定流量で
流体を流すだけではなく、その間に流量を所望のパター
ンで変化させるようになすことも可能である。

【０００９】また本発明の流量制御弁装置にあっては流
路に発電機が設けられていて、その発電機で発生した電
力で電気駆動の流量制御弁及びコントローラを駆動する
ことができるため、例えばその流量制御弁を駆動するた
めに商用電源と流量制御弁装置とを大掛りな電気配線工
事を行って接続を行わなくても良く、流量制御弁装置の
設置に際して施工が簡単である利点も得られる。

【００１０】また本発明の流量制御弁装置では、発電機
自体が流路を実際に流れる流体の流量（瞬間流量）を検
出する検出器を兼ねているため、必要な部品が少なくて
済み、その分流量制御弁装置の構造も簡素となってコス
トも安価となる利点が得られる。尚ここにおいて発電機
による流体の流量検出は、流量の大小によって変化する
発電周波数に基づいて行うことができる。

【００１１】本発明の流量制御弁装置は、上記水回り設
備のみならず他の流体を扱う設備においても適用可能な
ものであり、この場合においても概略上記と同様の効果
が得られる。

【００１２】本発明においては、上記流量制御弁にアク
チュエータとしてのモータを備えておき、そのモータを
発電機からの電力にて駆動し弁体を位置移動させるよう
に構成しておくことができる（請求項３）。このような
構成で流量制御弁装置を構成した場合、モータの回転量
に応じて弁体の位置をほぼ連続的に変化させることがで
き、従って流量をきめ細かく制御することができ、或い
は設定流量と検出流量とが正確に一致するように弁体の
位置を制御することが可能となる。

【００１３】本発明においてはまた、流量制御弁装置を
予め定めた一定流量（瞬間流量）で流体を流すための定
流量弁装置として構成しておくことができる（請求項
４）。

【００１４】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において、１０は水路内の水流を制御す
る流量制御弁装置で、水路１２上に設けられた流量制御
弁１４と発電機１６とを備えている。ここで発電機１６
は、水路１２を流れる水流の勢いで回転する水車１８を
有しており、その水車１８の回転によって発電を行う。
この発電機１６は流量制御弁１４の作動を制御するコン
トローラ２０に電気的に接続されている。流量制御弁１
４はモータ２２と弁体２４とを有しており、そのモータ
２２の回転によって、弁体２４の位置を移動させるもの
となしてある。

【００１５】この実施例の場合、図２に示しているよう
に弁体２４と一体移動する軸２６がギヤ２８を介してモ
ータ２２に作動的に連結されており、モータ２２が回転
することによって軸２６が図２中左右方向に進退し、弁
体２４を左右方向に位置移動させる。

【００１６】而してこの例の流量制御弁１４の場合、弁
体２４が水路１２上に設けられた弁座３０に当接して開
口３２を閉鎖することで水路１２が遮断され、また弁体
２４が弁座３０から離間することによって開口３２が開
いて水路１２を水が流通し、且つその離間距離によって
開口３２の開度が変化させられて、その開度変化に応じ
て水路１２内を流通する水の流量が制御される。尚、３
４は水路１２とその内部に突入する軸２６との間を水密
にシールするシール部材である。

【００１７】本例の流量制御弁装置１０は、水路１２内
を予め定めた一定流量（瞬間流量）で水が流通するよう
に調整する定流量弁装置として構成することができる。
この場合、流量制御弁１４はコントローラ２０による制
御の下に弁体２４を所定開度となるように位置させ、そ
の状態で水路１２に水を流通せしめる。

【００１８】発電機１６は、この水路１２内の水流によ
って発電を行い、そこで発生した電力を流量制御弁１
４、詳しくはモータ２２へと供給してこれを作動させ
る。厳密に言えば、水路１２内に水流が発生した段階で
発電機１６は発電を行い、そしてその発生電力によって
流量制御弁１４のモータ２２が回転して弁体２４を所定
の開度位置に位置させる。尚、発電機１６で発生した電
力はコントローラ２０へも供給されこれを駆動させる。

【００１９】ところでこのように弁体２４を所定の開度
位置に位置させたとしても、水路１２を通じて供給され
る水の給水圧が変動すると、水路１２内を流通する水の
流量はその給水圧の変動に応じて多くなったり、少なく
なったりする。ここにおいて本例の流量制御弁装置１０
は、発電機１６において水路１２内を流通する水の流量
を検出し、そしてコントローラ２０はその検出された流
量に基づいて、流量制御弁１４を補正制御（フィードバ
ック制御）する。

【００２０】即ち水路１２内を流通する水の検出流量が
設定流量と異なっているとき、その検出流量が設定流量
と合うようにモータ２２を回転駆動して、弁体２４の位
置を弁座３０に近づく方向に若しくは遠ざかる方向に位
置移動させ、開口３２の開度、即ち水路１２の開度を調
整制御する。これによって水路１２内を流通する水の流
量を設定された流量に正確に合せることができる。

【００２１】尚、発電機１６の水車１８は水路１２内を
流通する水の流量に応じて回転数が変化し、従って発電
機１６の発電周波数は水路１２内を流通する水の流量に
応じて多くなったり少なくなったりする。本例ではその
発電周波数によって水路１２内を実際に流通する水の流
量を検出するものであり、その検出結果に応じてコント
ローラ２０により流量制御弁１４が制御される。詳しく
はその弁体２４の位置が微調整される。

【００２２】以上は流量制御弁装置１０を定流量弁装置
として構成した場合の例であるが、この例の流量制御弁
装置１０は、給水開始から停止に到るまでの間に弁体２
４の位置を経時的に変化させて、水の流れを所定パター
ンで変化させるための装置として用いることも可能であ
る。

【００２３】更にまた、上記定流量弁装置として構成す
る場合においても、単に給水圧の変動を吸収するための
みならず、給水の目的に応じて様々な流量で水路１２内
を水流を生ぜしめるための装置として用いるといったこ
とも可能である。

【００２４】上記のような本例の流量制御弁装置１０
は、水路１２内の水の流量をその給水圧の大小に拘らず
常に所望の流量に設定し且つフィードバック制御によっ
て実際の水の流量をその設定流量に正確に一致させるこ
とができる。従って本例の流量制御弁装置１０によれ
ば、給水圧の変動に拘らず所望の流量で水を供給するこ
とができる。

【００２５】また本例の流量制御弁装置１０にあって
は、発電機１６で発生した電力で流量制御弁１４とコン
トローラ２０とを駆動することができるのに加えて、発
電機１６自体が水路１２を実際に流れる水の流量（瞬間
流量）を検出する検出器を兼ねているため、必要な部品
が少なくて済み、その分流量制御弁装置１０の構造も簡
素となってコストも安価となる利点が得られる。

【００２６】更に本例においては流量制御弁１４にモー
タ２２が備えてあり、そのモータ２２を発電機１６から
の電力にて駆動し弁体２４を位置移動させるように構成
してあるので、モータ２２の回転量に応じて弁体２４の
位置をほぼ連続的に変化させることができ、従って水の
流量をきめ細かく制御することができ、或いは設定流量
と検出流量とが正確に一致するように弁体２４の位置を
制御することができる。

【００２７】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明においては上記流量制御弁
を上例以外の他の様々な形態で構成することが可能であ
るし、また水以外の流体を使う設備にも適用可能である
など、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々
変更を加えた形態で構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である流量制御弁装置の構成
を示す図である。

【図２】図１における流量制御弁の一例を示す図であ
る。

【符号の説明】

１０ 流量制御弁装置 １２ 水路 １４ 流量制御弁 １６ 発電機 ２０ コントローラ ２２ モータ ２４ 弁体

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 (イ)流路上に設けられた弁体の移動によ
   って開度を変化させ、該流路の流量を制御する電気駆動
   の流量制御弁と、(ロ)該流路を流れる流体の勢いで発電
   を行う発電機と、(ハ)該流量制御弁の作動を制御するコ
   ントローラとを設け、該発電機で発生した電力を該流量
   制御弁に供給して該流量制御弁を駆動するようになし且
   つ前記流路を設定した流量で流体が流れるように前記コ
   ントローラにて該流量制御弁の開度を定めるとともに、
   前記発電機で該流路を流れる流体の流量を検出し、該検
   出した流量が前記設定した流量に合うように該流量制御
   弁の開度を該コントローラにて補正制御するようになし
   たことを特徴とする流量制御弁装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記流体が水であっ
   て前記流路が該水を流通させる水路であることを特徴と
   する流量制御弁装置。
3. 【請求項３】 請求項１，２の何れかにおいて、前記流
   量制御弁が前記弁体を位置移動させるためのモータを有
   しており、該モータが前記発電機からの電力にて駆動さ
   れるようになしてあることを特徴とする流量制御弁装
   置。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかにおいて、前記流
   量制御弁装置が予め定めた一定の流量で流体を流すため
   の定流量弁装置となしてあることを特徴とする流量制御
   弁装置。