JP3811558B2 - Valve body opening / closing motor control device - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流量制御弁の弁体を開閉させるモータ部の制御を行う弁体開閉モータ制御装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、給湯器の水量制御弁などに用いる流量制御弁の開閉を行う弁体開閉モータ制御装置では、ホール素子等を用いて弁体がほぼ全閉する位置を検知し、その後、モーターを低速度で一定時間駆動し、ゴム等のシール部材を押しつぶして弁を閉止するようになっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の技術では、ホール素子でほぼ全閉の位置を検知した後、低速度で一定時間の絞り動作を入れるだけで、実際に弁体が閉止したか否かの確認を行っていないので、組み付け誤差が大きい場合や、異物が詰まって弁体が実際には動作していなかったような場合には、弁を完全に閉止することができないという問題があった。
【0004】
また、異物の詰まりなどにより弁体が変位し得ない状態であっても、モーターを一定時間駆動し続けるので、ギア部等が破損する恐れもあった。さらにこのような異常が発生した場合であっても、その異常の発生を検知することができず、保守等を的確に行うことが難しいという問題があった。
【0005】
本発明は、このような従来の技術が有する問題点に着目してなされたもので、弁体を完全に閉止できるとともに、弁体の動作異常を検知し異物の詰まりなどによるギア部等の破損を防止し得るようにした弁体開閉モータ制御装置および弁体開閉モータ制御方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するための本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存する。
[1]流量制御弁(30)の弁体(34)を開閉させるモータ部(40)の制御を行う弁体開閉モータ制御装置において、
前記モータ部(40)に給電して駆動する駆動手段(51)と、前記モータ部(40)に流れる電流量を検知する電流量検知手段(52)と、前記モータ部(40)の駆動時間を計測する計時手段(53)と、前記弁体(34)の動作異常を検知する異常検知手段(55)とを有し、
前記駆動手段(51)は、モータ部(40)に流れる電流量が所定値を越えたとき前記モータ部(40)の駆動を停止し、
前記異常検知手段(55)は、前記モータ部(40)の駆動を開始してから所定時間が経過しても前記モータ部(40)に流れる電流量が前記所定値を越えない場合に前記弁体(34)の動作異常を検知することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。
【0008】
[2]流量制御弁(30)の弁体(34)を開閉させるモータ部(40)の制御を行う弁体開閉モータ制御装置において、
前記モータ部(40)に給電して駆動する駆動手段(51)と、前記モータ部(40)に流れる電流量を検知する電流量検知手段(52)と、前記モータ部(40)の出力軸がその位置を検知し得る所定の検知角度範囲を越えて前記弁体(34)の閉止位置側の領域にあるか否かを判定する軸位置判定手段(54)と、前記弁体(34)の動作異常を検知する異常検知手段(55)とを有し、
前記駆動手段(51)は、モータ部(40)に流れる電流量が所定値を越えたとき前記モータ部(40)の駆動を停止し、
前記異常検知手段(55)は、前記モータ部(40)に流れる電流量が前記所定値を越えた際に前記モータ部(40)の出力軸が前記検知角度範囲を越えて前記弁体(34)の閉止位置側にない場合に前記弁体(34)の動作異常を検知することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。
【0009】
[3]流量制御弁(30)の弁体(34)を開閉させるモータ部(40)の制御を行う弁体開閉モータ制御装置において、
前記モータ部(40)に給電して駆動する駆動手段(51)と、前記モータ部(40)に流れる電流量を検知する電流量検知手段(52)と、前記モータ部(40)の駆動時間を計測する計時手段(53)と、前記モータ部(40)の出力軸がその位置を検知し得る所定の検知角度範囲を越えて前記弁体(34)の閉止位置側の領域にあるか否かを判定する軸位置判定手段(54)と、前記弁体(34)の動作異常を検知する異常検知手段(55)とを有し、
前記駆動手段(51)は、モータ部(40)に流れる電流量が所定値を越えたとき前記モータ部(40)の駆動を停止し、
前記異常検知手段(55)は、前記弁体(34)が前記閉止位置側に入った後、閉止位置に到達し得ない短時間のうちに前記モータ部(40)に流れる電流値が前記所定値を越えたときに前記弁体(34)の動作異常を検知することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。
【0010】
[4]前記流量制御弁(30)は、前記弁体(34)と当該弁体(34)によって閉じる流体の出入口部との間に介在される弾性部材を有し、当該弾性部材を押しつぶすことによって前記流体の出入口部を閉止するものであることを特徴とする[1]、[2]または[3]記載の弁体開閉モータ制御装置。
【0012】
前記本発明は次のように作用する。
駆動手段(51)は、モータ部(40)に給電してこれを駆動するとともに、当該モータ部(40)に流れる電流量が所定値を越えたときモータ部(40)の駆動を停止する。弁体(34)が閉止位置に到達するとその変位が阻止されるのでモータ部(40)に加わる負荷が増加し、モータに流れる電流量が増加する。そこで、電流量が所定値を越えたときモータの駆動を停止することによって弁体(34)を確実に閉止した状態で停止させることができる。
【0013】
さらに異物が詰まった場合にも、弁体(34)が変位しなくなるので負荷が増して電流量が増加する。したがって、電流量を基準にモータ部(40)の駆動を停止することで、異物の詰まり等によるギア部の破損を防ぐことができる。
【0014】
ここで、流量制御弁(30)として、弁体(34)と当該弁体(34)によって閉じる流体の出入口部との間に介在された弾性部材を有し、当該弾性部材を押しつぶすことによって出入口部を閉止するものを用いれば、弁体(34)が閉止する際に弾性部材が徐々に押しつぶされるので、大きな衝撃を受けることなく弁体(34)を閉止することができる。この際、電流値は次第に増加し、完全に閉止された状態で所定値を越えることになる。
【0015】
また、モータ部(40)の駆動時間を計測する計時手段(53)を設け、異常検知手段(55)は、モータ部(40)の駆動を開始してからモータ部(40)に流れる電流量が所定値を越えるまでの経過時間を基にして弁体(34)の動作異常を検知する。たとえば、モータ部(40)を駆動しても弁体(34)が変位しない場合には、いくらモータ部(40)を駆動しても弁体(34)が閉止状態にならず、電流量が増加しない。そこで、モータ部(40)の駆動を開始してから所定時間が経過しても電流量の増加が現れないことにより、ギア部の破損等によって弁体(34)が変位しない異常の発生を検知することができる。
【0016】
軸位置判定手段(54)は、モータ部(40)の出力軸がその位置を検知し得る所定の検知角度範囲を越えて弁体(34)の閉止位置側の領域にあるか否かを判定する。たとえば、弁体(34)が閉止位置よりも手前の箇所にホール素子を設け、モータ部(40)の出力軸が当該ホール素子の検知角度範囲よりも弁体(34)の閉止位置側にあるか否かを監視する。
【0017】
異常検知手段(55)は、モータ部(40)に流れる電流量が所定値を越えた際にモータ部(40)の出力軸が検知角度範囲を越えて弁体(34)の閉止位置側の領域にあるか否かに基づいて弁体(34)の動作異常を検知する。たとえば、電流量が所定値を越えたとき、モータ部(40)の出力軸が検知角度範囲よりも弁体(34)の閉止位置側にない場合には、異物の詰まり等によって弁体(34)が変位しない等の異常を検知することができる。
【0018】
また、モータ部(40)の駆動時間を計測する計時手段(53)と、モータ部(40)の出力軸がその位置を検知し得る所定の検知角度範囲を越えて弁体(34)の閉止位置側の領域にあるか否かを判定する軸位置判定手段(54)の双方を設けておく。異常検知手段(55)は、モータ部(40)に流れる電流値と、モータ部(40)の駆動時間と、モータ部(40)の出力軸が検知角度範囲を越えて弁体(34)の閉止位置側の領域にあるか否かの3要素を基にして弁体(34)の動作異常を検知する。
【0019】
たとえば、弁体(34)が検知角度範囲よりも閉止位置側にあり、かつ当該領域に入った後、到底、閉止位置に到達し得ない短時間のうちに電流値が増加したような場合には、異物の詰まり等によって電流値の増加が現れたと推定でき、閉止位置側の領域においても異常の検知を行うことができる。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の一実施の形態を説明する。
図2は、本発明にかかる弁体開閉モータ制御装置50によって駆動される流量制御弁を用いた給湯器の概略構成を示している。給湯器5は、燃焼室10を備えており、当該燃焼室10の下部には、バーナー11が、燃焼室10の上部には、バーナー11からの熱を給水に伝える熱交換器12がそれぞれ配置されている。燃焼ファン13は、燃焼室10への給排気を行うものであり、燃焼室10の下方側からバーナー11へ給気し、排気を燃焼室10の上部から排出するようになっている。
【0021】
給水パイプ14は、熱交換器12の入側に連通しており、熱交換器12の出側には給湯パイプ15が接続されている。また給湯パイプ15の途中には、熱交換器12で加熱された後の湯の出湯量を調整するためのメイン側水量制御弁20が取り付けられている。給水パイプ14と給湯パイプ15とは、メイン側水量制御弁20の下流側においてバイパス路17で接続されており、バイパス路17の途中には、給水パイプ14からの給水のうち熱交換器12を通さず給湯パイプ15へバイパスさせる給水量を調節するためのバイパス側水量制御弁30が取り付けられている。
【0022】
このほか図2に示す給湯器5は、風呂への給湯および追い焚きを行う機能を備えており、浴槽に通じる風呂往パイプ19aおよび風呂戻パイプ19b等が設けられている。
【0023】
図3は、バイパス側水量制御弁30の断面を表している。バイパス側水量制御弁30は、流体の入口部31と出口部32とを有する水調ボディ33を備えている。入口部31から出口部32へ流す流体の流量調整を行う弁体34は、水調シャフト35を回動することによってその軸方向に往動し、当該水調シャフト35を90度回すことで全開の状態から略全閉の状態まで移動するようになっている。
【0024】
弁体34の外径は、水調ボディ33の入口部31に通じる流路31aの内径とほぼ一致し、流路31a内に収まるようになっている。弁体34の背面には、流路31aの内径よりもやや大きい径のゴムシート36が配置され、さらにゴムシート36の背面側には当該ゴムシート36よりもさらに大きい外径を備えたストッパー部材37が取り付けられている。ゴムシート36の外径とストッパー部材37との間には、ゴムシート36のつぶれしろ△tが設けられている。略全閉の位置からさらに水調シャフト35を閉方向に閉め込むことで、ゴムシート36がストッパー部材37と水調ボディ33とに挟まれてある程度押しつぶされる閉止位置に達するようになっている。
【0025】
図4は、バイパス側水量制御弁30を駆動するモーター部40の要部断面を示している。モーター部40は、内部にモーター41と減速ギア部42とを備えている。出力軸43は、図中、下方を向いており、その端部はバイパス側水量制御弁30の水調シャフト35をはめ込むための雌型形状部44を成している。モーター部40は、ホール素子および周辺回路をワンチップ化したホールIC45を含む軸位置検出回路46を備えている。出力軸43には、ホールIC45と対応する箇所に磁石47が取り付けられている。弁体34が略全閉位置に達したとき、出力軸43に取り付けた磁石47がホールIC45の検知角度範囲に入るように設定されている。
【0026】
図1は、弁体開閉モータ制御部50の回路構成を示している。給湯器5は、燃焼制御や流量制御など給湯器5における各種の制御を行う図示しない制御基盤を備えており、弁体開閉モータ制御部50は、当該制御基盤に内蔵されている。弁体開閉モータ制御部50は、モーター41へ給電しこれを駆動する駆動部51と、モーター41に流れる電流量を検知する電流量検知部52と、モーター41の駆動時間等を計測する計時部53と、モーター41の出力軸43がその位置を検知し得る検知角度範囲を越えた閉止位置側の領域にあるか否か等を判定する軸位置判定部54と、弁体34の動作異常を検知する異常検知部55とを備えている。
【0027】
図5は、モータ部の出力軸の回転角度と検知角度範囲、閉検知超過領域、閉止位置等との関係を模式的に示したものである。全開位置81から矢印82の示す方向へ90度回転した位置が、ホールIC45の位置検出信号がハイレベルからローレベルへ変化する閉検知位置83である。また位置検出信号がローレベルの状態で保持される間が検知角度範囲84になり、全開位置81から閉検知位置83に至るまでの領域は未検知領域87になっている。
【0028】
検知角度範囲84において弁体34の背後に設けたゴムシート36が水調ボディ33と接触を開始する位置にほぼ到来する。しかしながら、この位置では、まだゴムシート36は押しつぶされていない。ゴムシート36が一定以上押しつぶされた状態になる閉止位置85は、検知角度範囲84をさらに越えた位置になる。検知角度範囲84を越えてから閉止位置85に達するまでの範囲は、閉検知超過領域86になる。ホールIC45の出力する位置検出信号は、出力軸43が検知角度範囲84内にある場合を除き、ハイレベルの状態になっている。
【0029】
次に作用を説明する。
バイパス側水量制御弁30を閉じるとき、弁体開閉モータ制御部50の駆動部51は、モーター41に給電し、これを弁体34が閉じる方向に駆動する。図6に示すように、弁体34の背後に配置されたゴムシート36が水調ボディ33に突き当たる時点(T1)までモーター41に流れる電流量91は比較的低い値をとる。その後、閉止位置が近くなってゴムシート36が水調ボディ33とストッパー部材37との間に挟まれて押しつぶしが始まると、ゴムシート36の弾性から生じる反作用によってモーター41にかかる負荷が除々に増え、次第に電流量が増加する。
【0030】
そしてゴムシート36が一定以上押しつぶされるとモーター41に流れる電流量が、予め定めたしきい値92を越える(時刻T2)。なお、時刻T1以後に現れる電流量の次第に増加する特性は、弾性を有するゴムシート36を除々に押しつぶしているから生じるものである。駆動部51は、電流量検知部52の検知する電流量がしきい値92を越えたことをもって弁体34が閉止位置に達したと判断し、モーター41の駆動を停止する。
【0031】
なお、時刻T2では、ストッパー部材37はまだ水調ボディ33に突き当たっていない。すなわち、しきい値92の電流値は、ストッパー部材37が水調ボディ33に突き当たった際の電流値よりも小さい値に設定してある。また、ストッパー部材37が水調ボディ33に突き当たると(時刻T3)、電流値は急増する。
【0032】
このように、モーター41に流れる電流値を基にして弁体34が閉止したことを認識するので、検知角度範囲84を越えてから一定時間駆動することによって閉止したものとする場合に比べて、弁体34を確実に閉止することができる。
【0033】
また、モーター部40とバイパス側水量制御弁30との組み付けのバラツキを考慮すると、弁体を一定時間駆動して閉止状態にする場合には、当該時間を余裕をもって比較的長い値に設定する必要がある。このため、実際に弁体が閉止した後も、モーター41が駆動されることになり、モーター41やギア部の劣化を招いてしまう。これに対して、モーター41に流れる電流値を基準に駆動を停止するものでは、必要以上にモーター41が駆動されないのでモーター41やギア部等の劣化を防止することができる。また、モーター41を駆動しても異物の詰まり等により弁体34が変位しない場合には、モーター41に加わる負荷が増加し、これに応じて電流量も増加する。したがって、電流量がしきい値を越えたことをもってモーター41の駆動を停止することにより、ギア部等の破損を防止することができる。
【0034】
次に弁体の動作異常の検出について説明する。上述のように異物の詰まり等によりモーター41を駆動しても弁体34が変位しない場合には、モーター41に加わる負荷が増加し電流量が増加する。一方、モーター41を駆動してもギア部等の障害によって弁体34が変位していないときは、いつまでたっても電流量がしきい値に達しない。
【0035】
そこで、モーター41を駆動している時間と、出力軸43が未検知領域87、検知角度範囲84、閉検知超過領域86のいずれの領域にあるかと、電流量検知部52の検出する電流量とを基にして異常検知部55は、弁体34の動作異常を検知している。
【0036】
すなわち、弁体開閉モータ制御部50の有する計時部53は、モーター41の駆動を開始してからの時間を計測する。異常検知部55は、モーター41の駆動を開始してから予め定めた時間が経過してもモーター41に流れる電流量がしきい値を越えないときは、弁体34が変位していないと判定し、所定の異常信号を出力し、リモコン操作部の表示部等に異常表示が行われる。
【0037】
また、異常検知部55は、モーター41の出力軸43が未検知領域87または検知角度範囲84にある状態で電流値がしきい値を越えたとき、異物の詰まり等によって弁体34の変位が阻止されたと判定し、異常を検知する。なお、軸位置判定部54は、駆動部51が出力軸43を駆動している方向と、軸位置検出回路46からの位置検出信号とを基にして、出力軸43が未検知領域87と検知角度範囲84と閉検知超過領域86のうちどの領域にあるかを判別する。
【0038】
たとえば、閉止位置85に向かってモーター41を駆動しているとき検知角度範囲84を通過したことが検知された際に所定のフラグをセットし、検知角度範囲84を逆方向に通過したとき先のフラグをリセットすることを行うことで、当該フラグの状態を基にして、現在、出力軸43がどの領域に位置しているかを判別するようになっている。
【0039】
さらに、出力軸43が検知角度範囲84を閉止位置85に向かって通過してからの駆動時間を計測し、弁体34が閉検知超過領域86に入った後、到底、閉止位置85に到達し得ない短時間のうちに電流値がしきい値を越えた場合には、異物の詰まり等によって電流値の増加が現れたと判定し、異常表示を行う。
【0040】
以上説明した実施の形態では、弁体を閉止位置で停止させる際に、電流値を基準にモーター41の駆動を停止するようにしたが、弁体が全開する側にも突き当たりがある場合には、全開位置での停止を電流値を基準にして行うようにしてもよい。
【0041】
【発明の効果】
本発明にかかる弁体開閉モータ制御装置および弁体開閉モータ制御方法によれば、モータ部に流れる電流量が所定値を越えたときモータ部の駆動を停止するので、弁体を確実に閉止することができる。また異物が詰まった場合にも負荷が増して電流量が増加するので、モータ部の駆動を電流量を基準に停止することで、異物の詰まりによるギア部の破損等を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制御装置を示すブロック図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制御装置の適用される給湯器を示す説明図である。
【図3】流量制御弁を示す説明図である。
【図4】流量制御弁を駆動するモータ部を示す説明図である。
【図5】モータ部の出力軸の回転角度と検知角度範囲、閉検知超過領域、閉止位置等との関係を模式的に示した説明図である。
【図6】モータ部に流れる電流量の変化の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
5…給湯器
30…バイパス側水量制御弁
34…弁体
40…モーター部
41…モーター
42…減速ギア部
43…出力軸
45…ホールIC
46…軸位置検出回路
47…磁石
50…弁体開閉モータ制御部
51…駆動部
52…電流量検知部
53…計時部
54…軸位置判定部
55…異常検知部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve body opening / closing motor control device that controls a motor unit that opens and closes a valve body of a flow control valve.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, in a valve body opening / closing motor control device that opens and closes a flow control valve used for a water amount control valve of a water heater, etc., a position where the valve body is almost fully closed is detected by using a hall element, etc. The valve is driven for a certain period of time, and the seal member such as rubber is crushed to close the valve.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in such a conventional technique, after detecting the almost fully closed position by the Hall element, it is confirmed whether or not the valve body has actually closed by merely performing a throttle operation for a certain period of time at a low speed. Therefore, there has been a problem that the valve cannot be completely closed when the assembly error is large or when the foreign body is clogged and the valve body does not actually operate.
[0004]
In addition, even if the valve body cannot be displaced due to clogging of foreign matter, etc., the motor continues to be driven for a certain period of time, so that the gear portion and the like may be damaged. Further, even when such an abnormality occurs, the occurrence of the abnormality cannot be detected, and there is a problem that it is difficult to perform maintenance accurately.
[0005]
The present invention has been made paying attention to such problems of the prior art, and can completely close the valve body, detect an abnormal operation of the valve body, and damage the gear part due to clogging of foreign matter. It is an object of the present invention to provide a valve body opening / closing motor control device and a valve body opening / closing motor control method that can prevent the above-described problems.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The gist of the present invention for achieving the object lies in the inventions of the following items.
[ 1 ] In a valve body opening / closing motor control device for controlling the motor section (40) for opening / closing the valve body (34) of the flow control valve (30),
Driving means (51) for feeding and driving the motor section (40), current amount detecting means (52) for detecting the amount of current flowing through the motor section (40), and driving time of the motor section (40) Measuring means (53) for measuring the abnormality, and an abnormality detecting means (55) for detecting an operation abnormality of the valve body (34),
The drive means (51) stops driving the motor unit (40) when the amount of current flowing through the motor unit (40) exceeds a predetermined value.
The abnormality detection means (55) is configured to detect the valve when the amount of current flowing through the motor unit (40) does not exceed the predetermined value even after a predetermined time has elapsed since the start of driving of the motor unit (40). A valve body opening / closing motor control device that detects an abnormal operation of the body (34).
[0008]
[ 2 ] In the valve body opening / closing motor control device for controlling the motor section (40) for opening and closing the valve body (34) of the flow control valve (30),
Driving means (51) for feeding and driving the motor section (40), current amount detecting means (52) for detecting the amount of current flowing through the motor section (40), and output shaft of the motor section (40) Position determining means (54) for determining whether or not the valve body (34) is in the region on the closed position side beyond a predetermined detection angle range capable of detecting the position, and the valve body (34) An abnormality detecting means (55) for detecting the abnormal operation of
The drive means (51) stops driving the motor unit (40) when the amount of current flowing through the motor unit (40) exceeds a predetermined value.
When the amount of current flowing through the motor unit (40) exceeds the predetermined value, the abnormality detection means (55) causes the output shaft of the motor unit (40) to exceed the detection angle range and the valve body (34). ) valve closing motor control device and detecting an operation abnormality of the valve body when not in the closed position side (34) of.
[0009]
[ 3 ] In the valve body opening / closing motor control device for controlling the motor section (40) for opening and closing the valve body (34) of the flow control valve (30),
Driving means (51) for feeding and driving the motor section (40), current amount detecting means (52) for detecting the amount of current flowing through the motor section (40), and driving time of the motor section (40) Whether or not the output shaft of the motor part (40) exceeds the predetermined detection angle range in which the position can be detected and is in the region on the closing position side of the valve body (34). An axis position determining means (54) for determining whether or not, and an abnormality detecting means (55) for detecting an operation abnormality of the valve body (34),
The drive means (51) stops driving the motor unit (40) when the amount of current flowing through the motor unit (40) exceeds a predetermined value.
The abnormality detecting means (55) is configured such that the current value flowing through the motor unit (40) within a short time after the valve body (34) enters the closing position and cannot reach the closing position is the predetermined value. A valve body opening / closing motor control device that detects an abnormal operation of the valve body (34) when a value is exceeded.
[0010]
[ 4 ] The flow control valve (30) includes an elastic member interposed between the valve body (34) and a fluid inlet / outlet part closed by the valve body (34), and crushes the elastic member. The valve opening / closing motor control device according to [1], [2] or [3] , wherein the fluid inlet / outlet portion is closed by
[0012]
The present invention operates as follows.
The drive means (51) supplies power to the motor unit (40) to drive it, and stops driving the motor unit (40) when the amount of current flowing through the motor unit (40) exceeds a predetermined value. When the valve body (34) reaches the closed position, the displacement is prevented, so that the load applied to the motor section (40) increases and the amount of current flowing through the motor increases. Therefore, by stopping the motor drive when the amount of current exceeds a predetermined value, the valve element (34) can be stopped in a reliably closed state.
[0013]
Further, when the foreign matter is clogged, the valve body (34) is not displaced, so that the load increases and the amount of current increases. Therefore, by stopping the driving of the motor unit (40) based on the amount of current, it is possible to prevent damage to the gear unit due to clogging of foreign matter or the like.
[0014]
Here, the flow control valve (30) has an elastic member interposed between the valve body (34) and the fluid inlet / outlet part closed by the valve body (34), and the inlet / outlet is formed by crushing the elastic member. If a member that closes the part is used, the elastic member is gradually crushed when the valve body (34) is closed, so that the valve body (34) can be closed without receiving a large impact. At this time, the current value gradually increases and exceeds a predetermined value in a completely closed state.
[0015]
Moreover, the time measuring means (53) which measures the drive time of a motor part (40) is provided, and abnormality detection means (55) is the amount of electric current which flows into a motor part (40) after starting the drive of a motor part (40). An abnormal operation of the valve element (34) is detected based on the elapsed time until the value exceeds a predetermined value. For example, if the valve body (34) is not displaced even when the motor unit (40) is driven, the valve body (34) is not closed no matter how much the motor unit (40) is driven, and the amount of current is reduced. Does not increase. Therefore, the occurrence of an abnormality in which the valve element (34) does not displace due to damage to the gear part or the like is detected because no increase in the amount of current appears even after a predetermined time has elapsed since the start of driving of the motor part (40). can do.
[0016]
The shaft position determining means (54) determines whether or not the output shaft of the motor unit (40) is in a region on the closing position side of the valve body (34) beyond a predetermined detection angle range in which the position can be detected. To do. For example, a hall element is provided at a location before the valve body (34) is closer to the closing position, and the output shaft of the motor section (40) is closer to the closing position of the valve body (34) than the detection angle range of the hall element. Monitor whether or not.
[0017]
When the amount of current flowing through the motor unit (40) exceeds a predetermined value, the abnormality detection means (55) causes the output shaft of the motor unit (40) to exceed the detection angle range and closes the valve body (34) on the closing position side. An abnormal operation of the valve body (34) is detected based on whether or not it is in the region. For example, when the amount of current exceeds a predetermined value, if the output shaft of the motor unit (40) is not closer to the closed position side of the valve body (34) than the detection angle range, the valve body (34 due to clogging of foreign matter or the like. ) Can be detected.
[0018]
In addition, the time measuring means (53) for measuring the driving time of the motor unit (40) and the valve body (34) are closed beyond a predetermined detection angle range in which the output shaft of the motor unit (40) can detect the position. Both of the axis position determination means (54) for determining whether or not the area is on the position side are provided. The abnormality detection means (55) is configured such that the current value flowing through the motor unit (40), the drive time of the motor unit (40), and the output shaft of the motor unit (40) exceed the detection angle range and the valve body (34). An abnormal operation of the valve body (34) is detected based on three elements whether or not the region is on the closed position side.
[0019]
For example, when the valve element (34) is closer to the closing position than the detection angle range, and after entering the region, the current value increases within a short time that it cannot reach the closing position. It can be estimated that an increase in current value has occurred due to clogging of foreign matter, etc., and abnormality can be detected even in the region on the closed position side.
[0020]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 2 shows a schematic configuration of a water heater using a flow rate control valve driven by the valve body opening / closing
[0021]
The
[0022]
In addition, the
[0023]
FIG. 3 shows a cross section of the bypass-side water
[0024]
The outer diameter of the
[0025]
FIG. 4 shows a cross-section of the main part of the
[0026]
FIG. 1 shows a circuit configuration of the valve body opening / closing
[0027]
FIG. 5 schematically shows the relationship between the rotation angle of the output shaft of the motor unit and the detection angle range, the close detection excess region, the close position, and the like. The position rotated 90 degrees from the fully open position 81 in the direction indicated by the arrow 82 is the
[0028]
In the
[0029]
Next, the operation will be described.
When the bypass-side water
[0030]
When the rubber sheet 36 is crushed more than a certain amount, the amount of current flowing through the
[0031]
At time T2, the stopper member 37 has not yet hit the
[0032]
As described above, since the
[0033]
Further, in consideration of variations in the assembly of the
[0034]
Next, detection of abnormal operation of the valve body will be described. As described above, when the
[0035]
Therefore, the time during which the
[0036]
That is, the
[0037]
In addition, the
[0038]
For example, when the
[0039]
Further, the driving time after the
[0040]
In the embodiment described above, when the valve body is stopped at the closed position, the driving of the
[0041]
【The invention's effect】
According to the valve body opening / closing motor control device and the valve body opening / closing motor control method according to the present invention, the driving of the motor unit is stopped when the amount of current flowing through the motor unit exceeds a predetermined value, so that the valve body is securely closed. be able to. Also, when the foreign matter is clogged, the load increases and the amount of current increases, so that the drive of the motor unit is stopped based on the amount of current, thereby preventing damage to the gear portion due to clogging of the foreign matter.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a valve body opening / closing motor control apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram showing a water heater to which a valve body opening / closing motor control device according to an embodiment of the present invention is applied.
FIG. 3 is an explanatory view showing a flow control valve.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing a motor unit that drives a flow control valve.
FIG. 5 is an explanatory diagram schematically showing a relationship between a rotation angle of an output shaft of a motor unit and a detection angle range, a closed detection excess region, a closed position, and the like.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a change in the amount of current flowing in the motor unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
46 ... Axial
Claims (4)
前記モータ部に給電して駆動する駆動手段と、前記モータ部に流れる電流量を検知する電流量検知手段と、前記モータ部の駆動時間を計測する計時手段と、前記弁体の動作異常を検知する異常検知手段とを有し、
前記駆動手段は、モータ部に流れる電流量が所定値を越えたとき前記モータ部の駆動を停止し、
前記異常検知手段は、前記モータ部の駆動を開始してから所定時間が経過しても前記モータ部に流れる電流量が前記所定値を越えない場合に前記弁体の動作異常を検知することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。In the valve body opening / closing motor control device for controlling the motor unit for opening and closing the valve body of the flow control valve,
A driving unit that feeds and drives the motor unit, a current amount detecting unit that detects the amount of current flowing through the motor unit, a time measuring unit that measures the driving time of the motor unit, and an abnormal operation of the valve body are detected. An abnormality detecting means for
The driving means stops the driving of the motor unit when the amount of current flowing through the motor unit exceeds a predetermined value,
The abnormality detecting means detects an abnormal operation of the valve element when the amount of current flowing through the motor unit does not exceed the predetermined value even after a predetermined time has elapsed since the start of driving of the motor unit. A valve body opening / closing motor control device.
前記モータ部に給電して駆動する駆動手段と、前記モータ部に流れる電流量を検知する電流量検知手段と、前記モータ部の出力軸がその位置を検知し得る所定の検知角度範囲を越えて前記弁体の閉止位置側の領域にあるか否かを判定する軸位置判定手段と、前記弁体の動作異常を検知する異常検知手段とを有し、
前記駆動手段は、モータ部に流れる電流量が所定値を越えたとき前記モータ部の駆動を停止し、
前記異常検知手段は、前記モータ部に流れる電流量が前記所定値を越えた際に前記モータ部の出力軸が前記検知角度範囲を越えて前記弁体の閉止位置側にない場合に前記弁体の動作異常を検知することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。In the valve body opening / closing motor control device for controlling the motor unit for opening and closing the valve body of the flow control valve,
Driving means for supplying power to the motor unit for driving, current amount detecting means for detecting the amount of current flowing in the motor unit, and a predetermined detection angle range in which the output shaft of the motor unit can detect its position. A shaft position determining means for determining whether or not the valve body is in a region on the closed position side, and an abnormality detecting means for detecting an operation abnormality of the valve body,
The driving means stops the driving of the motor unit when the amount of current flowing through the motor unit exceeds a predetermined value,
When the amount of current flowing through the motor unit exceeds the predetermined value, the abnormality detection unit is configured to detect the valve body when the output shaft of the motor unit exceeds the detection angle range and is not on the valve closing position side. A valve body opening / closing motor control device that detects an abnormal operation of the valve body.
前記モータ部に給電して駆動する駆動手段と、前記モータ部に流れる電流量を検知する電流量検知手段と、前記モータ部の駆動時間を計測する計時手段と、前記モータ部の出力軸がその位置を検知し得る所定の検知角度範囲を越えて前記弁体の閉止位置側の領域にあるか否かを判定する軸位置判定手段と、前記弁体の動作異常を検知する異常検知手段とを有し、
前記駆動手段は、モータ部に流れる電流量が所定値を越えたとき前記モータ部の駆動を停止し、
前記異常検知手段は、前記弁体が前記閉止位置側に入った後、閉止位置に到達し得ない短時間のうちに前記モータ部に流れる電流値が前記所定値を越えたときに前記弁体の動作異常を検知することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。In the valve body opening / closing motor control device for controlling the motor unit for opening and closing the valve body of the flow control valve,
A driving unit that feeds and drives the motor unit, a current amount detecting unit that detects the amount of current flowing through the motor unit, a timing unit that measures the driving time of the motor unit, and an output shaft of the motor unit A shaft position determination means for determining whether or not the valve body is in a region on the closed position side beyond a predetermined detection angle range capable of detecting the position, and an abnormality detection means for detecting an abnormal operation of the valve body. Have
The driving means stops the driving of the motor unit when the amount of current flowing through the motor unit exceeds a predetermined value,
The abnormality detecting means is configured to detect the valve element when a current value flowing through the motor unit exceeds the predetermined value within a short time after the valve element enters the closing position side and cannot reach the closing position. A valve body opening / closing motor control device that detects an abnormal operation of the valve body.
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