JP2669044B2

JP2669044B2 - 流量制御装置

Info

Publication number: JP2669044B2
Application number: JP1093540A
Authority: JP
Inventors: 寛明米久保; 康清上田; 行夫長岡; 康夫城戸内; 文一芝
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1989-04-13
Filing date: 1989-04-13
Publication date: 1997-10-27
Anticipated expiration: 2012-10-27
Also published as: JPH02271176A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、湯や水の流量を制御し、止水も行なう流体
の流量制御装置に関するものである。

従来の技術従来この種の流量制御装置には第５図に示すようなも
のがあった。（例えば実公昭61−2438号公報）第５図において、給水路１から供給される水は、電磁
弁２を経て給水対象に給水される。給水路１の途中に
は、水流量を検知してその水流量に対応する流量信号を
出力する流量検知手段３が設けられている。設定器４で
得たい流量積算値を設定し、給水を開始すると、流量検
知手段３で検出された流量が、制御器５で積算され、設
定器４で設定した流量積算値に到達した時点で、電磁弁
２を閉成し所定量の水を浴槽に張るものである。これら
の制御に使用される電気は、電源６から供給される。

発明が解決しようとする課題しかしながら上記のような構成では、次のような課題
を有していた。

（１）電磁弁２は流路の開閉を行なうだけであり、流
量の調節ができなかった。このため、流量を絞って使い
たい時に不便であった。また、給湯機として瞬間湯沸器
が使われている場合には給湯能力に限りがあるため、冬
期に流量が流れ過ぎて得たい湯温が得られない時がある
が、流量調節ができないため絞って湯温を上げることが
不可能であった。

（２）電磁弁２の開閉が急激に行なわれるため止水時
にウォータハンマが起こることが多かった。この対策と
してパイロット式電磁弁を用いる手段もあったが、小孔
に湯の中のスケール成分が付着し短期間に動作不良とな
ることが多かった。

また、これらの対策としてモータにより電動される電
動弁を用いる手段もあったが、この場合、停電時に閉成
ができない欠点があり、特に浴槽へお湯を張るために流
量積算給湯中に停電が起こると、浴槽から湯を溢れさせ
てしまうことが多かった。

本発明はこのような従来の課題を解決するものであ
り、ウォータハンマが起こらずに止水や流量調節がで
き、停電時に自動的に給湯の停止ができる流量制御装置
を提供することを目的としている。

また、停電時や故障等に通電を断つことにより手動で
弁操作のできる流量制御装置を提供することを目的とし
ている。

更に、弁の開度制御ができ、弁とモータの脱着時や手
動操作時に、弁位置調整が不要である流量制御装置を提
供することを目的としている。

課題を解決するための手段上記の課題を解決するために本発明の流量制御装置
は、弁体と、この弁体を駆動するモータと、このモータ
の駆動力を前記弁体へ通電時に伝達させ、非通電時に断
つ電気的に動作するクラッチと、前記弁体を前記弁座方
向に付勢する付勢手段と、前記クラッチ以降に設けられ
手動により前記弁体を開閉する開閉手段を備えた構成と
してある。

また、クラッチ以降に弁体の弁位置検出手段を設け、
弁位置設定器と、弁位置検出手段と弁位置設定器の信号
を比較してモータを制御する制御器とを備えて構成する
ものである。

作用上記の構成により本発明の流量制御装置は、モータで
弁を制御することにより流量の調節と、閉止時の緩動作
運転を行ないウォータハンマを防止するとともに、停電
時にはクラッチによってモータとの伝達を断ち、付勢手
段により弁体の閉成を行なうものである。

また、クラッチ以降に設けた弁体の開閉手段により、
非通電時に手動での開閉ができるものである。

また、クラッチ以降に弁位置検出手段を有しているた
め、モータを外したり、手動による弁の開閉を行なって
も、弁位置と弁位置検出手段の関係が狂うことがなく、
再調整を必要とせずに弁開度制御ができるものである。

実施例次に本発明の実施例を第１図から第４図を用いて説明
する。

第１図から第３図は本発明の第１の実施例を示すもの
である。

弁框体６の内部に閉成方向に付勢手段であるばね7,8
で付勢された弁体9,10が設けられ、弁座11,12に当接し
て止水を行なったり、弁座11,12との間隔を調整するこ
とにより流量制御ができるようになっている。弁体11,1
2には軸13,14が挿入されており、シール材15,16、プラ
グ17,18、頭部に設けたコロ19,20を介して外部に設けた
駆動部により駆動される。駆動部は、モータ21、ギヤボ
ックス22,電気クラッチ23、弁位置検出手段である弁位
置検出器24、カム25、アーム26,27、手動操作つまみ28
等から成り立っている。この流量制御弁29は２ケ所に切
り替えて給湯できるようになっており、入口30から入っ
た流体が出口31あるいは32へ択一的に供給できる構成と
なっている。

第２図に駆動部の詳細を示す。

ギヤボックス22内の一つの歯車が、クラッチ23として
構成されており、大歯33と小歯34が噛み合い部35により
結合できるようになっていて、ソレノイド36への通電に
より鉄芯37が吸着して結合され、通電が断たれるとばね
36により噛み合いが断たれる構造となっている。また、
手動操作つまみ28は、このクラッチ23以降に設けられて
おり、弁位置検出手段24もクラッチ23以降に設けられて
いる。

弁位置検出手段24は、円板38に設けた透孔により光が
通ったりさえぎられたりすることにより光センサー39で
パルス信号が得られるとともに、原点を機械的なスイッ
チ40で検出している。すなわち、弁体9,10の双方の閉成
点を原点として、右回転あるいは左回転方向に向パルス
が行ったかをカウントして弁位置を知っているものであ
る。

第３図は、湯水混合装置として構成した全体構成であ
る。

湯経路41と水経路42を経て来た湯と水は、保守，点検
用の止水弁43,44、フィルター45,46、逆止弁47,48を経
て、圧力バランス弁49で圧力が均衡化され、混合弁50で
混合される。混合湯温はサーミスタ51で検出され、制御
器52で設定器53での温度設定値と比較され、混合弁50が
フィードバック制御される。混合湯の流量は流量センサ
ーで検出され、制御器52で流量値が積算され、設定器53
で設定した設定値に到達すると、流量制御弁29を閉成す
る構成となっている。設定器53には、出湯口である出口
31,32の選択スイッチや流量値の変更スイッチ、電源ス
イッチ等も備えられている。

次にこの実施例の動作を説明する。設定器53で電源ス
イッチを押すと、ソレノイド36に通電されてクラッチ23
が駆動力が伝達できる状態となる。出口31あるいは32に
対応した給湯スイッチを押すと、予め定められた開度に
まで弁位置検出器24の信号を使って弁体９あるいは10が
開成される。流量積算が流量センサー54の信号を使って
積算され、予め定めた値になると流量制御弁29は閉成さ
れて給湯は停止する。給湯中に流量値を変えたい時は設
定器53で増減を指示すると調節ができる。この調節は弁
位置検出器24の信号を利用して行なわれる。調節時のモ
ータ21の速度は調節を行ない易くするために、開閉時の
速度より遅く制御している。また、閉止時はウォータハ
ンマを防止するため、開成時の速度よりも遅く制御して
いる。混合弁50で湯側を全開としても温度が得られない
時は、流量センサー54の信号を見ながら流量調節弁29で
流量を絞っていく。瞬間湯沸器が給湯器として使われて
いる場合、流量を絞っていくことにより温度が得られ
る。この制御は流量センサー54の信号を使用せずに、弁
位置検出器24の信号のみを使って行なうことも可能であ
る。また流量調節も開閉時は弁位置検出器24の信号を用
い、流量調節時は流量センサー54の信号を用いることも
可能である。特に、流量調節時に絶対的な流量値が欲し
い場合や、流量調節速度があまり速くなくてもよい場合
は、流量センサー54の信号の利用ができる。

使用中に停電が発生した場合には、ソレノイド36の吸
着力がなくなるためクラッチ23が切れ、弁体９あるいは
10は、ばね７あるいは８と水圧の力により弁座11あるい
は12方向に付勢され、自動的に流路が閉成される。

モータ21及びクラッチ23の上段側の歯車の負荷がなく
なるため、手で手動操作つまみ28を操作して停電時に出
湯させることもできる。この手動操作時に、弁位置検出
器24は弁体９あるいは10と一緒に動作するため、相対的
な位置関係が狂うことなく、止水位置は原点に対応がで
きるようになっている。

また、長期間使用しても弁構造はパイロット式のよう
に小孔を有さない方式が採られるため、動作不良は起き
ない。特にモータを使用することにより、減速ができ駆
動力も充分あるため、電磁弁のような方式に比べ出力も
大きく取れ、固着も確実に防止できるものである。

第４図は本発明の他の実施例である。モータ55、ギヤ
ボックス56、クラッチ57、弁位置検出手段58を有した駆
動部により、弁を回転駆動する方式である。弁側は、入
口59と出口60,61を有した弁框体62内に、弁体63と64が
背中合せにばね65により付勢されて設けられており、軸
66がねじ67を介して螺旋運動により進退する。駆動部と
の結合部はセレーション68により、軸方向に自由席をも
って結合されている。ねじ67は高リードの３条ねじで構
成されており、択一的に開成される弁体63あるいは64に
働くばね65と水圧の力により、モータ55との連結がクラ
ッチ57によって断たれると軸66が回転され、閉成方向に
動作するものである。

発明の効果以上で述べたように本発明の流量制御装置によれば、
次のような効果が得られる。

（１）モータで弁体を駆動するため、任意の位置に弁
体を臨ませることができるので流量調節が可能となり、
閉成時においてもウォータハンマの発生しない緩やかな
速度で開成ができる。また、停電時にクラッチでモータ
との連結が断たれるため、弁体と付勢手段により閉成方
向に動作させ止水させることができ、停電時の溢れの問
題がなくなる。また、モータ駆動であるためパイロット
式電磁弁のような小孔をなくすことができ、信頼性も増
すことができる。

（２）クラッチ以降に手動による本体の開閉手段を有
しているため、停電時や制御系の故障時に手動での出
湯，止水が容易にできる。

（３）クラッチ以降に弁位置検出手段を設けることに
より、手動操作やモータの取り外しがあっても、弁との
位置関係を狂わせることがなく弁位置制御ができ、また
流量センサー信号を用いた制御に比べ特に弁の開成時に
おいて速い応答の制御が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は（ａ）は本発明の第１の実施例における流量制
御装置を示す一部切欠正面図、同（ｂ）は同側面図、第
２図は同要部の原理説明図、第３図は同全体構成図、第
４図は第２の実施例の一部切欠正面図、第５図は従来の
流量制御装置の全体構成図である。６……弁框体、7,8……ばね（付勢手段）、9,10……弁
体、11,12……弁座、21……モータ、23……クラッチ、2
4……弁位置検出器、28……手動操作つまみ（開閉手
段）、52……制御器、53……設定器（弁位置設定器）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者城戸内康夫大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者芝文一大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (56)参考文献特開平１−131379（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−69375（ＪＰ，Ａ)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】弁框体内に設けた便座と、弁体と、この弁
体を駆動する弁框体外部に設けたモータと、このモータ
の駆動力を前記弁体へ通電時に伝達させ、非通電時に断
つ電気的に動作するクラッチと、前記弁体を前記弁座方
向に付勢する付勢手段と、前記クラッチ以降に設けられ
手動により前記弁体を開閉する開閉手段を備えた流量制
御装置。
【請求項２】クラッチ以降に設けた弁位置検出手段と、
弁位置を設定する弁位置設定器と、この弁位置設定器と
前記弁位置検出手段の信号を比較してモータを制御する
制御器とを備えた特許請求の範囲等（１）項記載の流量
制御装置。