JP3207659B2 - 温水循環式暖房装置 - Google Patents
温水循環式暖房装置Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、自動車用暖房装置な
どのように、温水を循環させる管路の途中に放熱器を接
続した温水循環式暖房装置に関する。
どのように、温水を循環させる管路の途中に放熱器を接
続した温水循環式暖房装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年の自動車用暖房装置においては、放
熱器を流れる温水の流量は制御せずに、放熱器を流れる
空気の流量を制御することによって暖房能力を制御す
る、いわゆるエアミックス方式が多くなっている。
熱器を流れる温水の流量は制御せずに、放熱器を流れる
空気の流量を制御することによって暖房能力を制御す
る、いわゆるエアミックス方式が多くなっている。
【０００３】しかしこの方式では、放熱器を流れる空気
と放熱器を迂回する空気の流れを大きなミックスドアに
よって制御するので、ミックスドアが回動するのに必要
な空間を確保する必要があり、そのため装置が大きなス
ぺースをとってしまう欠点がある。
と放熱器を迂回する空気の流れを大きなミックスドアに
よって制御するので、ミックスドアが回動するのに必要
な空間を確保する必要があり、そのため装置が大きなス
ぺースをとってしまう欠点がある。
【０００４】これに対して、放熱器を通る温水の流量を
制御することによって暖房能力を制御する方式を採用す
れば、エアミックス方式に比べて装置を大幅に小型化す
ることができる。
制御することによって暖房能力を制御する方式を採用す
れば、エアミックス方式に比べて装置を大幅に小型化す
ることができる。
【０００５】そこで従来、そのような温水循環式暖房装
置においては、温水循環管路の途中に接続した流量調整
弁の開度を、モータアクチュエータ等によって調整して
いた。
置においては、温水循環管路の途中に接続した流量調整
弁の開度を、モータアクチュエータ等によって調整して
いた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】モータアクチュエータ
による流量調整弁の開閉駆動は、全開から全閉まで広範
囲にわたって正確な流量調整を行うことができる長所が
あるが、モータアクチュエータは部品数が多くて、製造
コストが高くつく欠点がある。
による流量調整弁の開閉駆動は、全開から全閉まで広範
囲にわたって正確な流量調整を行うことができる長所が
あるが、モータアクチュエータは部品数が多くて、製造
コストが高くつく欠点がある。
【０００７】そこで、モータアクチュエータに代えて電
磁駆動のソレノイドを用いれば、大幅なコストダウンを
行うことができるので、駆動電流の大きさに弁開度（又
は弁閉度）が比例するいわゆるソレノイド比例弁を用い
ることが考えられる。
磁駆動のソレノイドを用いれば、大幅なコストダウンを
行うことができるので、駆動電流の大きさに弁開度（又
は弁閉度）が比例するいわゆるソレノイド比例弁を用い
ることが考えられる。
【０００８】しかし、弁のストロークが例えば２mmであ
るとすると、開度が０．２mm程度以下の範囲ではソレノ
イドによる正確な弁位置の制御は困難なので、流量を正
確に制御できる範囲は流量比にして１対１０程度の範囲
である。
るとすると、開度が０．２mm程度以下の範囲ではソレノ
イドによる正確な弁位置の制御は困難なので、流量を正
確に制御できる範囲は流量比にして１対１０程度の範囲
である。
【０００９】これに対して、乗用車の暖房装置では、温
水流量を例えば毎時６ないし３６０リットルの範囲、即
ち流量比で１対６０の範囲で制御する必要がある。した
がって、ソレノイド比例弁による流量調整では、少流量
域で正確な流量制御を行うことができないため、実用化
が困難であった。
水流量を例えば毎時６ないし３６０リットルの範囲、即
ち流量比で１対６０の範囲で制御する必要がある。した
がって、ソレノイド比例弁による流量調整では、少流量
域で正確な流量制御を行うことができないため、実用化
が困難であった。
【００１０】そこで本発明は、低コストなソレノイド比
例弁を用い、しかも全範囲にわたって温水流量を正確に
制御することができる温水循環式暖房装置を提供するこ
とを目的とする。
例弁を用い、しかも全範囲にわたって温水流量を正確に
制御することができる温水循環式暖房装置を提供するこ
とを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明の温水循環式暖房装置は、温水を循環させる
管路の途中に、ソレノイドによって開度調整される流量
調整弁と放熱器とを接続し、上記流量調整弁の開度を調
整することによって上記放熱器における放熱量を変える
ようにした温水循環式暖房装置において、上記流量調整
弁には、流入する温水の水圧と上記放熱器へ向かって流
出する温水の水圧との差圧が作用する弁部と、流入する
温水の水圧と上記放熱器から流出する温水の水圧との差
圧が上記弁部とは逆向きに上記弁部と同じ有効受圧面積
に作用する背圧受圧部とを形成して、温水の流量を所定
値より小さくする範囲では、上記ソレノイドの電磁コイ
ルにパルス電流を供給してそのパルス幅によって流量を
制御し、温水の流量を上記所定値より大きくする範囲で
は、上記電磁コイルに供給する電流の大きさを変えるこ
とによって流量を制御するようにしたことを特徴とす
る。
め、本発明の温水循環式暖房装置は、温水を循環させる
管路の途中に、ソレノイドによって開度調整される流量
調整弁と放熱器とを接続し、上記流量調整弁の開度を調
整することによって上記放熱器における放熱量を変える
ようにした温水循環式暖房装置において、上記流量調整
弁には、流入する温水の水圧と上記放熱器へ向かって流
出する温水の水圧との差圧が作用する弁部と、流入する
温水の水圧と上記放熱器から流出する温水の水圧との差
圧が上記弁部とは逆向きに上記弁部と同じ有効受圧面積
に作用する背圧受圧部とを形成して、温水の流量を所定
値より小さくする範囲では、上記ソレノイドの電磁コイ
ルにパルス電流を供給してそのパルス幅によって流量を
制御し、温水の流量を上記所定値より大きくする範囲で
は、上記電磁コイルに供給する電流の大きさを変えるこ
とによって流量を制御するようにしたことを特徴とす
る。
【００１２】なお、上記電磁コイルに供給されるパルス
電流は、連続的に供給される一定電流にさらに間欠的に
供給される電流を重畳して形成してもよい。そして、上
記流量調整弁に流入する温水の水圧と上記放熱器から流
出する温水の水圧との差圧を一定以下に維持するための
定差圧弁を設けてもよい。
電流は、連続的に供給される一定電流にさらに間欠的に
供給される電流を重畳して形成してもよい。そして、上
記流量調整弁に流入する温水の水圧と上記放熱器から流
出する温水の水圧との差圧を一定以下に維持するための
定差圧弁を設けてもよい。
【００１３】また、上記背圧受圧部が、上記流量調整弁
に流入する温水を上記放熱器から流出する温水の管路に
流出させる第２の弁部として形成されていて、その第２
の弁部が上記弁部の開閉動作と正反対の開閉動作を行う
ようにしてもよい。
に流入する温水を上記放熱器から流出する温水の管路に
流出させる第２の弁部として形成されていて、その第２
の弁部が上記弁部の開閉動作と正反対の開閉動作を行う
ようにしてもよい。
【００１４】また、上記流量調整弁に流入する温水の水
圧と上記流量調整弁から上記放熱器へ向かって流出する
温水の水圧との差圧を一定に維持するための定差圧弁を
設けてもよい。
圧と上記流量調整弁から上記放熱器へ向かって流出する
温水の水圧との差圧を一定に維持するための定差圧弁を
設けてもよい。
【００１５】
【作用】温水の流量を所定値より小さくする範囲では、
ソレノイドの電磁コイルにパルス電流が供給されてその
パルス幅によって流量が制御され、温水の流量を所定値
より大きくする範囲では、電磁コイルに供給される電流
の大きさを変えることによって流量が制御される。
ソレノイドの電磁コイルにパルス電流が供給されてその
パルス幅によって流量が制御され、温水の流量を所定値
より大きくする範囲では、電磁コイルに供給される電流
の大きさを変えることによって流量が制御される。
【００１６】流量調整弁には、放熱器へ向かって流出す
る温水の水圧と放熱器から流出する温水の水圧との差圧
がかかる。しかし、自動車用暖房装置などのようにその
差圧がほとんど無い装置では、流量調整弁の動作に温水
の水圧が影響しない状態でソレノイドにより駆動され
る。
る温水の水圧と放熱器から流出する温水の水圧との差圧
がかかる。しかし、自動車用暖房装置などのようにその
差圧がほとんど無い装置では、流量調整弁の動作に温水
の水圧が影響しない状態でソレノイドにより駆動され
る。
【００１７】そして、定差圧弁や第２の弁部などによっ
て、流量調整弁に流入する温水の水圧が適正に維持され
る。
て、流量調整弁に流入する温水の水圧が適正に維持され
る。
【００１８】
【実施例】図面を参照して実施例を説明する。図１にお
いて、１は自動車のエンジン、２はラジエタ、３は、車
室内の放熱器である。
いて、１は自動車のエンジン、２はラジエタ、３は、車
室内の放熱器である。
【００１９】エンジン１からラジエタ２及び放熱器３へ
は、エンジン冷却水である温水が、エンジンの冷却水出
口から送水管路４を通って送られ、戻り管路５を通っ
て、エンジンの冷却水入口からエンジン１に戻される。
６は、そのようにエンジン冷却水を循環させるための循
環ポンプであり、エンジン１によって駆動される。
は、エンジン冷却水である温水が、エンジンの冷却水出
口から送水管路４を通って送られ、戻り管路５を通っ
て、エンジンの冷却水入口からエンジン１に戻される。
６は、そのようにエンジン冷却水を循環させるための循
環ポンプであり、エンジン１によって駆動される。
【００２０】このような構成によって、エンジン１を冷
却することによって暖められた温水（一般に、摂氏約８
２度）を放熱器３に流し、放熱器３に風を通すためのフ
ァン（図示せず）を回転させて、車室内に放熱し暖房す
ることができる。温水は、放熱器３を通過することによ
って温度が下がる。
却することによって暖められた温水（一般に、摂氏約８
２度）を放熱器３に流し、放熱器３に風を通すためのフ
ァン（図示せず）を回転させて、車室内に放熱し暖房す
ることができる。温水は、放熱器３を通過することによ
って温度が下がる。
【００２１】エンジン１から放熱器３に向かう送水管路
４の途中には、エンジン１から放熱器３に流れ込む温水
の流量を調整するための流量調整弁２０が介挿されてい
る。ここでの流量調整によって、放熱器３の放熱量（暖
房能力）が制御される。
４の途中には、エンジン１から放熱器３に流れ込む温水
の流量を調整するための流量調整弁２０が介挿されてい
る。ここでの流量調整によって、放熱器３の放熱量（暖
房能力）が制御される。
【００２２】流量調整弁２０よりも放熱器３に近い位置
には、送水管路４内の熱い温水と戻り管路５内の冷やさ
れた温水との間で熱交換を行わせるための熱交換器７が
設けられており、送水管路４内の熱い温水の熱が戻り管
路５内の冷やされた温水に与えられる。
には、送水管路４内の熱い温水と戻り管路５内の冷やさ
れた温水との間で熱交換を行わせるための熱交換器７が
設けられており、送水管路４内の熱い温水の熱が戻り管
路５内の冷やされた温水に与えられる。
【００２３】したがって、送水管路４内の温水と戻り管
路５内の温水との間で熱交換されることにより、送水管
路４内の熱い温水が冷やされて、放熱器３に入る際の温
度が大幅に下げられる。一方、放熱器３の最低温度は周
囲の気温とほぼ同じでほとんど変動しない。
路５内の温水との間で熱交換されることにより、送水管
路４内の熱い温水が冷やされて、放熱器３に入る際の温
度が大幅に下げられる。一方、放熱器３の最低温度は周
囲の気温とほぼ同じでほとんど変動しない。
【００２４】その結果、熱交換器７がなければ放熱器３
内で温水に大きな温度ムラが生じるのが、熱交換器７の
存在により小さな温度ムラになり、そこで奪われた熱は
戻り管路５側の温水に与えられるので、熱のロスもほと
んど無い。
内で温水に大きな温度ムラが生じるのが、熱交換器７の
存在により小さな温度ムラになり、そこで奪われた熱は
戻り管路５側の温水に与えられるので、熱のロスもほと
んど無い。
【００２５】流量調整弁２０は、ソレノイド３０の電磁
力によって開閉駆動されて開度調整されるソレノイド駆
動弁である。３１はその電磁コイル。３２は駆動回路、
３３は、温水流量を設定してその設定信号を駆動回路３
１に送る設定器である。
力によって開閉駆動されて開度調整されるソレノイド駆
動弁である。３１はその電磁コイル。３２は駆動回路、
３３は、温水流量を設定してその設定信号を駆動回路３
１に送る設定器である。
【００２６】温水をエンジン１から流入させる上流側送
水管路４ａと温水が放熱器３に向かって流出する下流側
送水管路４ｂとの間には、直径Ａの丸孔からなる弁座２
１が形成されている。
水管路４ａと温水が放熱器３に向かって流出する下流側
送水管路４ｂとの間には、直径Ａの丸孔からなる弁座２
１が形成されている。
【００２７】また、上流側送水管路４ａと戻り管路５と
の間は、直径Ｂの丸孔からなるシリンダ孔２２によって
連通しており、このシリンダ孔２２の直径Ｂと弁座２１
の直径Ａとが同寸法に形成されている。
の間は、直径Ｂの丸孔からなるシリンダ孔２２によって
連通しており、このシリンダ孔２２の直径Ｂと弁座２１
の直径Ａとが同寸法に形成されている。
【００２８】流量調整弁２０は、弁座２１に対して下流
側から対向するテーパ状の弁部２０１と、シリンダ孔２
２を常に塞いだ状態でその中に進退自在に嵌合するピス
トン部（背圧受圧部）２０２とを、それらより細い連結
棒２０３で一体に連結して形成されている。
側から対向するテーパ状の弁部２０１と、シリンダ孔２
２を常に塞いだ状態でその中に進退自在に嵌合するピス
トン部（背圧受圧部）２０２とを、それらより細い連結
棒２０３で一体に連結して形成されている。
【００２９】このような構成により、弁部２０１には、
上流側送水管路４ａ内の水圧（Ｐ１）と下流側送水管路
４ｂ内の水圧（Ｐ２）との差圧（Ｐ１−Ｐ２）が作用
し、ピストン部２０２には、上流側送水管路４ａ内の水
圧（Ｐ１）と戻り管路５内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ
１−Ｐ３）が弁部２０１とは正反対の向きに作用する。
上流側送水管路４ａ内の水圧（Ｐ１）と下流側送水管路
４ｂ内の水圧（Ｐ２）との差圧（Ｐ１−Ｐ２）が作用
し、ピストン部２０２には、上流側送水管路４ａ内の水
圧（Ｐ１）と戻り管路５内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ
１−Ｐ３）が弁部２０１とは正反対の向きに作用する。
【００３０】また、前述のように、弁座２１の直径Ａと
シリンダ孔２２の直径Ｂとが同寸法なので、弁部２０１
の有効受圧面積とピストン部２０２の有効受圧面積とは
等しい。
シリンダ孔２２の直径Ｂとが同寸法なので、弁部２０１
の有効受圧面積とピストン部２０２の有効受圧面積とは
等しい。
【００３１】したがって、上流側送水管路４ａ内の水圧
（Ｐ１）は弁部２０１とピストン部２０２とで相殺さ
れ、流量調整弁２０には、下流側送水管路４ｂ内の水圧
（Ｐ２）と戻り管路５内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ２
−Ｐ３）だけが作用する。
（Ｐ１）は弁部２０１とピストン部２０２とで相殺さ
れ、流量調整弁２０には、下流側送水管路４ｂ内の水圧
（Ｐ２）と戻り管路５内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ２
−Ｐ３）だけが作用する。
【００３２】しかしその差圧（Ｐ２−Ｐ３）は、自動車
用の温水循環式暖房装置などにおいては、例えば数十グ
ラム程度と極めて小さいので、ほとんど無視することが
でき、結局、流量調整弁２０の開度に対して水圧はほと
んど影響を及ぼさない。
用の温水循環式暖房装置などにおいては、例えば数十グ
ラム程度と極めて小さいので、ほとんど無視することが
でき、結局、流量調整弁２０の開度に対して水圧はほと
んど影響を及ぼさない。
【００３３】その結果、弁部２０１はソレノイド３０の
電磁コイル３１に供給される電流値に対応して開閉し
（本実施例では、弁閉度が電流値に比例する）、電流値
と流量が規則正しく相関する部分を相当に広い範囲（例
えば流量にして１対１０の範囲）で得ることができる。
電磁コイル３１に供給される電流値に対応して開閉し
（本実施例では、弁閉度が電流値に比例する）、電流値
と流量が規則正しく相関する部分を相当に広い範囲（例
えば流量にして１対１０の範囲）で得ることができる。
【００３４】ソレノイド３０は、戻り管路５を間に挟ん
で流量調整弁２０のピストン部２０２の端面に対向して
配置されていて、ソレノイド３０の可動鉄芯３４とピス
トン部２０２の端面との間に、戻り管路５を横切って細
いロッド３５が介装されている。
で流量調整弁２０のピストン部２０２の端面に対向して
配置されていて、ソレノイド３０の可動鉄芯３４とピス
トン部２０２の端面との間に、戻り管路５を横切って細
いロッド３５が介装されている。
【００３５】また、下流側送水管路４ｂ側には、流量調
整弁２０を閉じ方向に付勢する弱い圧縮コイルバネ２４
が設けられ、ソレノイド３０側には、それとは逆方向に
可動鉄芯３４を流量調整弁２０の開き方向に付勢する強
い圧縮コイルバネ３６が設けられている。
整弁２０を閉じ方向に付勢する弱い圧縮コイルバネ２４
が設けられ、ソレノイド３０側には、それとは逆方向に
可動鉄芯３４を流量調整弁２０の開き方向に付勢する強
い圧縮コイルバネ３６が設けられている。
【００３６】したがって、ソレノイド３０の電磁コイル
３１に通電されていない状態では、両圧縮コイルバネ２
４，３６の付勢力の差によって流量調整弁２０の弁部２
０１は全開になっている。
３１に通電されていない状態では、両圧縮コイルバネ２
４，３６の付勢力の差によって流量調整弁２０の弁部２
０１は全開になっている。
【００３７】そしてソレノイド３０の電磁コイル３１に
通電をすると、可動鉄芯３４が電磁コイル３１側に吸引
をされて引き寄せられて、流量調整弁２０が閉じ方向に
移動する。
通電をすると、可動鉄芯３４が電磁コイル３１側に吸引
をされて引き寄せられて、流量調整弁２０が閉じ方向に
移動する。
【００３８】このようにして流量調整弁２０の開度が調
整されて、放熱器３に送られる温水の流量が制御される
が、その際、前述のように温水の水圧は開度調整にほと
んど影響を及ぼさない。
整されて、放熱器３に送られる温水の流量が制御される
が、その際、前述のように温水の水圧は開度調整にほと
んど影響を及ぼさない。
【００３９】したがって、流量調整弁２０の開度は、二
つの圧縮コイルバネ２４，３６の付勢力とソレノイド３
０の吸引力との釣り合いによって決まり、ソレノイド３
０の電磁コイル３１への通電電流値によって、放熱器３
に送られる温水流量を制御することができる。
つの圧縮コイルバネ２４，３６の付勢力とソレノイド３
０の吸引力との釣り合いによって決まり、ソレノイド３
０の電磁コイル３１への通電電流値によって、放熱器３
に送られる温水流量を制御することができる。
【００４０】流量調整弁２０より上流側には、上流側送
水管路４ａと戻り管路５との間に形成された通水孔４１
に対向して、戻り管路５側に弁体４２が配置され、その
弁体４２が、通水孔４１の口元の弁座４３に向けて圧縮
コイルバネ４４によって付勢されていて、これらによっ
て定差圧弁４０が形成されている。
水管路４ａと戻り管路５との間に形成された通水孔４１
に対向して、戻り管路５側に弁体４２が配置され、その
弁体４２が、通水孔４１の口元の弁座４３に向けて圧縮
コイルバネ４４によって付勢されていて、これらによっ
て定差圧弁４０が形成されている。
【００４１】その結果、上流側送水管路４ａ内の水圧
（Ｐ１）と戻り管路５内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ１
−Ｐ３）が一定圧を超えると、弁体４２が弁座４３から
離れて通水孔４１が開き、上流側送水管路４ａ内の温水
の一部が戻り管路５に流れ込んで、両管路４ａ，５内の
水圧の差圧（Ｐ１−Ｐ３）が一定以下に維持される。そ
れによって、循環ポンプ６の揚水能力を確保することが
できる。
（Ｐ１）と戻り管路５内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ１
−Ｐ３）が一定圧を超えると、弁体４２が弁座４３から
離れて通水孔４１が開き、上流側送水管路４ａ内の温水
の一部が戻り管路５に流れ込んで、両管路４ａ，５内の
水圧の差圧（Ｐ１−Ｐ３）が一定以下に維持される。そ
れによって、循環ポンプ６の揚水能力を確保することが
できる。
【００４２】図２は、ソレノイド３０の電磁コイル３１
に供給される電流値と温水流量との関係を略示してい
る。このような図の場合、電流値を横軸にとり流量を縦
軸にとるのが普通であるが、説明の都合で逆に図示して
ある。
に供給される電流値と温水流量との関係を略示してい
る。このような図の場合、電流値を横軸にとり流量を縦
軸にとるのが普通であるが、説明の都合で逆に図示して
ある。
【００４３】電流値は、設定器３３と駆動回路３２によ
って電磁コイル３１に与えられるものであり、この実施
例においては、流量を毎時３６から３６０リットルにす
る範囲では、連続的に供給される電流値を１８０mAから
０mAに変化させることによって、電流の減少値に比例し
て流量が変化する。
って電磁コイル３１に与えられるものであり、この実施
例においては、流量を毎時３６から３６０リットルにす
る範囲では、連続的に供給される電流値を１８０mAから
０mAに変化させることによって、電流の減少値に比例し
て流量が変化する。
【００４４】しかし、流量を毎時０ないし３６リットル
にする範囲では、同じ大きさの電流（例えば弁全閉に必
要な２００mAの電流）を、１８０mAの定電流に間欠的に
重畳したパルス電流を供給して、そのパルス幅によって
流量を制御している。このように定電流に間欠電流を重
畳させると、パルス高が低いので、電波障害の元になる
ノイズの発生が少ない。
にする範囲では、同じ大きさの電流（例えば弁全閉に必
要な２００mAの電流）を、１８０mAの定電流に間欠的に
重畳したパルス電流を供給して、そのパルス幅によって
流量を制御している。このように定電流に間欠電流を重
畳させると、パルス高が低いので、電波障害の元になる
ノイズの発生が少ない。
【００４５】図２は、その間欠部分について視覚的に説
明をするために略示されているが、実際には図３に示さ
れるように、１８０mAの定電流に重畳される２０mAのパ
ルス電流を、流量の大きさに対応してパルス幅を変え、
一回のパルスの通電時間を長くすることによって流量を
小さくするようにしている。
明をするために略示されているが、実際には図３に示さ
れるように、１８０mAの定電流に重畳される２０mAのパ
ルス電流を、流量の大きさに対応してパルス幅を変え、
一回のパルスの通電時間を長くすることによって流量を
小さくするようにしている。
【００４６】このようにすることによって、小流量の範
囲においても正確な流量制御を行うことが可能となる。
なお、この場合の電流値は２００mAに限らず、２００mA
以上のどのような大きさに設定してもよい。
囲においても正確な流量制御を行うことが可能となる。
なお、この場合の電流値は２００mAに限らず、２００mA
以上のどのような大きさに設定してもよい。
【００４７】なお、大流量の範囲までこのような間欠時
間比の変化で流量調整を行おうとすると、大流量時のパ
ルス幅を著しく短くしなければならなくなって、正確な
流量制御を行うのが困難になる。
間比の変化で流量調整を行おうとすると、大流量時のパ
ルス幅を著しく短くしなければならなくなって、正確な
流量制御を行うのが困難になる。
【００４８】したがって、本発明のように電流パルス幅
による流量制御と電流値比例による流量制御とを併用す
ることによって、広い範囲にわたって正確な流量制御を
行うことが初めて可能になる。
による流量制御と電流値比例による流量制御とを併用す
ることによって、広い範囲にわたって正確な流量制御を
行うことが初めて可能になる。
【００４９】図４は本発明の第２の実施例を示してお
り、第１の実施例の流量調整弁２０のピストン部２０２
を弁部２０１と同様の弁構造にして、上流側送水管路４
ａから戻り管路５へも温水が流れるようにし、第１の実
施例の定差圧弁４０を取り除いたものである。その他に
ついては、電磁コイル３１への駆動電流の特性も含め、
第１の実施例と同じである。
り、第１の実施例の流量調整弁２０のピストン部２０２
を弁部２０１と同様の弁構造にして、上流側送水管路４
ａから戻り管路５へも温水が流れるようにし、第１の実
施例の定差圧弁４０を取り除いたものである。その他に
ついては、電磁コイル３１への駆動電流の特性も含め、
第１の実施例と同じである。
【００５０】この実施例においては、弁座２１と同寸法
の第２の弁座２６が、上流側送水管路４ａの弁座２１と
反対側の位置に形成され、第１の実施例のピストン部２
０２に代わる第２の弁部２０６が、弁部２０１と対称の
形状に形成されて戻り管路５側から第２の弁座２６に対
向している。
の第２の弁座２６が、上流側送水管路４ａの弁座２１と
反対側の位置に形成され、第１の実施例のピストン部２
０２に代わる第２の弁部２０６が、弁部２０１と対称の
形状に形成されて戻り管路５側から第２の弁座２６に対
向している。
【００５１】したがって、両弁部２０１，２０６の有効
受圧面積が等しいので、この流量調整弁２０の開度調整
に温水圧が影響しないことは、第１の実施例の場合と同
様である。
受圧面積が等しいので、この流量調整弁２０の開度調整
に温水圧が影響しないことは、第１の実施例の場合と同
様である。
【００５２】また、上流側送水管路４ａから下流側送水
管路４ｂに流れる温水の水量と上流側送水管路４ａから
戻り管路５に流れる水量とはほぼ反比例し、その流量の
和はほとんど変化しない。
管路４ｂに流れる温水の水量と上流側送水管路４ａから
戻り管路５に流れる水量とはほぼ反比例し、その流量の
和はほとんど変化しない。
【００５３】したがって、弁部２０１が閉じ側にあっ
て、上流側送水管路４ａ内の水圧（Ｐ１）と戻り管路５
内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ１−Ｐ３）が増大しよう
とすると、第２の弁部２０６が開いて上流側送水管路４
ａから戻り管路５への温水流量が増加するので、上流側
送水管路４ａ内の水圧（Ｐ１）が下がり、差圧（Ｐ１−
Ｐ３）が大きくならない。したがって第１の実施例の定
差圧弁４０を設ける必要がない。
て、上流側送水管路４ａ内の水圧（Ｐ１）と戻り管路５
内の水圧（Ｐ３）との差圧（Ｐ１−Ｐ３）が増大しよう
とすると、第２の弁部２０６が開いて上流側送水管路４
ａから戻り管路５への温水流量が増加するので、上流側
送水管路４ａ内の水圧（Ｐ１）が下がり、差圧（Ｐ１−
Ｐ３）が大きくならない。したがって第１の実施例の定
差圧弁４０を設ける必要がない。
【００５４】図５は、本発明の第３の実施例を示してお
り、第１の実施例の定差圧弁４０に代えて、流量調整弁
２０の上流側と下流側の送水管路４ａ，４ｂ間の差圧
（Ｐ１−Ｐ２）を一定に維持する水ガバナ（定差圧弁）
６０を設けたものである。その他の部分については第１
の実施例と同じである。
り、第１の実施例の定差圧弁４０に代えて、流量調整弁
２０の上流側と下流側の送水管路４ａ，４ｂ間の差圧
（Ｐ１−Ｐ２）を一定に維持する水ガバナ（定差圧弁）
６０を設けたものである。その他の部分については第１
の実施例と同じである。
【００５５】水ガバナ６０の弁体６１は、軸線上に通水
孔６２が形成されていて、図中のＣとＤとが同寸法に形
成されていることにより、二つの弁部６１１，６１２に
同じ水圧があい反する方向からかかって相殺されるよう
になっている。したがって、水ガバナ６０の動作はエン
ジン１に通じる入口側水圧（Ｐ０）の変化に影響されな
い。
孔６２が形成されていて、図中のＣとＤとが同寸法に形
成されていることにより、二つの弁部６１１，６１２に
同じ水圧があい反する方向からかかって相殺されるよう
になっている。したがって、水ガバナ６０の動作はエン
ジン１に通じる入口側水圧（Ｐ０）の変化に影響されな
い。
【００５６】そして、弁体６１に当接するダイアフラム
６３の受圧面には、流量調整弁２０の前後の温水圧Ｐ１
とＰ２があい対向してかかっている。したがって、この
水ガバナ６０では、流量調整弁２０の上流と下流の差圧
（Ｐ１−Ｐ２）とダイアフラム６３の有効受圧面積との
積と、圧縮コイルバネ６４の荷重とが釣り合う位置で弁
体６１が静止し、差圧（Ｐ１−Ｐ２）が一定になるよう
に制御される。
６３の受圧面には、流量調整弁２０の前後の温水圧Ｐ１
とＰ２があい対向してかかっている。したがって、この
水ガバナ６０では、流量調整弁２０の上流と下流の差圧
（Ｐ１−Ｐ２）とダイアフラム６３の有効受圧面積との
積と、圧縮コイルバネ６４の荷重とが釣り合う位置で弁
体６１が静止し、差圧（Ｐ１−Ｐ２）が一定になるよう
に制御される。
【００５７】このようにすることによって、エンジン１
から流量調整弁２０へ送られる温水の流量を、循環ポン
プ６の揚程の変化にかかわらず、流量調整弁２０の開度
によって一定にすることができる。
から流量調整弁２０へ送られる温水の流量を、循環ポン
プ６の揚程の変化にかかわらず、流量調整弁２０の開度
によって一定にすることができる。
【００５８】
【発明の効果】本発明によれば、温水の流量制御をソレ
ノイドで行うことができるので製造コストを著しく低減
することができ、しかも小流量から大流量まで広い範囲
にわたって正確な流量制御を行って最適の放熱量制御を
することができる。
ノイドで行うことができるので製造コストを著しく低減
することができ、しかも小流量から大流量まで広い範囲
にわたって正確な流量制御を行って最適の放熱量制御を
することができる。
【図１】第１の実施例の構成図である。
【図２】第１の実施例のソレノイド駆動電流の説明線図
である。
である。
【図３】第１の実施例のソレノイド駆動電流の説明線図
である。
である。
【図４】第２の実施例の構成図である。
【図５】第３の実施例の構成図である。
２０ 流量調整弁 ３０ ソレノイド ３１ 電磁コイル ２０１ 弁部 ２０２ ピストン部（背圧受圧部）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−221234（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−65018（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−102777（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−73472（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−116514（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−126707（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−223514（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−139147（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B60H 1/08 F24D 3/00
Claims (5)
- 【請求項１】温水を循環させる管路の途中に、ソレノイ
ドによって開度調整される流量調整弁と放熱器とを接続
し、上記流量調整弁の開度を調整することによって上記
放熱器における放熱量を変えるようにした温水循環式暖
房装置において、 上記流量調整弁には、流入する温水の水圧と上記放熱器
へ向かって流出する温水の水圧との差圧が作用する弁部
と、流入する温水の水圧と上記放熱器から流出する温水
の水圧との差圧が上記弁部とは逆向きに上記弁部と同じ
有効受圧面積に作用する背圧受圧部とを形成して、温水
の流量を所定値より小さくする範囲では、上記ソレノイ
ドの電磁コイルにパルス電流を供給してそのパルス幅に
よって流量を制御し、温水の流量を上記所定値より大き
くする範囲では、上記電磁コイルに供給する電流の大き
さを変えることによって流量を制御するようにしたこと
を特徴とする温水循環式暖房装置。 - 【請求項２】上記電磁コイルに供給されるパルス電流
は、連続的に供給される一定電流にさらに間欠的に供給
される電流を重畳して形成されている請求項１記載の温
水循環式暖房装置。 - 【請求項３】上記流量調整弁に流入する温水の水圧と上
記放熱器から流出する温水の水圧との差圧を一定以下に
維持するための定差圧弁が設けられている請求項１又は
２記載の温水循環式暖房装置。 - 【請求項４】上記背圧受圧部が、上記流量調整弁に流入
する温水を上記放熱器から流出する温水の管路に流出さ
せる第２の弁部として形成されていて、その第２の弁部
が上記弁部の開閉動作と正反対の開閉動作を行う請求項
１又は２記載の温水循環式暖房装置。 - 【請求項５】上記流量調整弁に流入する温水の水圧と上
記流量調整弁から上記放熱器へ向かって流出する温水の
水圧との差圧を一定に維持するための定差圧弁が設けら
れている請求項１又は２記載の温水循環式暖房装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02410994A JP3207659B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 温水循環式暖房装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02410994A JP3207659B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 温水循環式暖房装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07232541A JPH07232541A (ja) | 1995-09-05 |
| JP3207659B2 true JP3207659B2 (ja) | 2001-09-10 |
Family
ID=12129178
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02410994A Expired - Lifetime JP3207659B2 (ja) | 1994-02-22 | 1994-02-22 | 温水循環式暖房装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3207659B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004270975A (ja) * | 2003-03-06 | 2004-09-30 | Tgk Co Ltd | 流量制御弁 |
| KR101734265B1 (ko) * | 2015-08-28 | 2017-05-11 | 현대자동차 주식회사 | 차량용 에어컨 시스템의 팽창밸브 및 이를 포함하는 차량용 에어컨 시스템 |
-
1994
- 1994-02-22 JP JP02410994A patent/JP3207659B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07232541A (ja) | 1995-09-05 |
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