JPH01219616A - 気体制御弁の流量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は気体の流量範囲を制御する気体制御弁の流量制
御装置に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に給湯器等において、湯温を制御する場合、ガスの
流量を制御することが多く行なわれており、このガス流
量は従来より簡便なガス流量検知手段が存在していなか
ったため、ガス圧力を検知することで代用していた。こ
の場合、周知のように流量Ｑは、圧力Ｐの平方根Ｖ下に
比例するため、制御すべき流量範囲をＱ　ＭＡＮ　”　
Ｑ　ＭＡｘとすると、その比ＱＭＩＮ　／　ＱＭＡＸに
対して検知圧の比は（ＱＭＩＮ／　ＱＭＡＸ　）　”　
となる。例えば一般家庭用給湯器では流量範囲の比ＱＭ
ＩＮ／　ＱＭＡＸ　＝　”／　５程度が要求されておシ
、この場合、検知圧力比としては（”１５　）　”　＝
　１／２５　　となる幅広い検知能力が要求される。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前述した幅広い流量制御範囲が要求され
るのに伴なって圧力検知方式ではその実現が極めて困難
となっていた。また、この糧の圧力検知方式では、バー
ナの形状、大きさＫよって同一圧力であっても流量が異
なるため、各バーナ毎に制御する圧力範囲を可変しなけ
ればならないなどの問題があった。

したがって本発明は、前述した従来の問題に鑑みてなさ
れたものであシ、その目的は、流量を検知し制御するこ
とにより幅広い流量範囲を制御可能とした気体制御弁の
流量制御装置を提供することにある。

し課題を解決するための手段〕 本発明の気体制御弁の流量制御装置は、気体流路中に保
持される薄膜のヒータと気体流路中に保持されるととも
に上記ヒータの対向する両側面に配置される一対の薄膜
の熱検知センサとからなる熱式流速センサと、気体流量
に比例する駆動信号を出力するコントローラと、この駆
動信号により気体流路中の弁開度を可変する弁機構を有
する気体流量制御弁とを備えて構成される。

本発明の気体制御弁の流量制御装置は、気体流路中に帰
還流路を形成して気体流量に比例した周波数の発振を行
々う流量測定装置と、気体流量に比例する駆動信号を出
力するコントローラと、この駆動信号により気体流路中
の弁開度を可変する弁機構を有する気体流量制御弁とを
備えて構成される。

〔作　用〕

本発明においては、コントローラから出力される所要の
流量、すなわち流量に比例する駆動信号に対応して気体
流量制御弁の弁開度が可変され、気体流量が制御される
。

〔実施例〕

以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説明する。

第１図は本発明の一実施例による気体制御弁の流量制御
装置を示す構成図である。同図において、ガス流量制御
弁１は、ガス（被制御気体）２の流量を制御する本体部
３と、この本体部３に弁プラグ４ａ　をその軸方向に往
復運動させる駆動ソレノイド４とから構成されておシ、
さらに流速検知手段として流速センサ５が付加されると
ともに所定の流速、すなわち流量に比例する駆動信号を
駆動ソレノイド４に出力するコントローラ６が設けられ
ている。

本体部３は、気体を流通させる両端側に上流側通路３＆
および下流側通路３ｂを有し、ガス２が仕切シ壁３ｃの
中央部において開口部３ｄを通って下流側通路３ｂ　Ｋ
抜けるように構成されている。

そして、駆動ソレノイド４の弁プラグ４ａがガイドリン
グ４ｂに沿って上下移動することにより、開口部３ｄの
開度が変化してガス２の流量が制御される。なお、弁プ
ラグ４ａは、本体部３の上蓋３ｅのプラグ挿通孔３ｆに
ガイドリングＪｂ　Ｋ沿いかつスプリング３ｇの弾性力
により摺動自在に挿通されており、駆動ソレノイド４に
供給される駆動信号に対応して上下移動量が変化する。

流速センサ５は、本体部３の下流側通路３ｂ　内に流通
するガスを皐込む吸引管５ａおよびそのガスを排出する
排気管５ｂが挿通され、さらに内部にはシリコンチップ
上に切接触状態で薄膜からなるヒータエレメントおよび
一対の測温エレメントが形成された例えばマイクロブリ
ッジ（米国ハネウェル社の商品名）々どの熱式ＩＣセン
サ５ｃが収納されており、上記吸引管５ａかも取込まれ
たガスを、フィルタ５ｄを介して熱式ＩＣセンサ５ｃを
通過させ、排気管５ｂから排出させることにより、下流
側通路３ｂ内の気体流速、すなわち流量を検知し、第２
図に示すようにそれに比例して直線性を示す出力信号Ｓ
８が出力される。

コントローラ６は、内部に通常信号処理で用いられる比
較、補償および増偏等の機能を有しておｐ１外部操定側
端から所要の流量を設定する入力信号Ｓ、および流速セ
ンサ５の出力信号Ｓ、がそれぞれ入力されるとともにそ
れに対応する弁プラグ４ａの上下動を可変する駆動信号
Ｓ０を駆動ソレノイド４に出力させている。

このような構成において、ＩＣセンサ５ｃは、第２図に
示したように流量に比例して直線性を示す出力信号Ｓ、
を出力するので、外部操作側からコントローラ６に所要
の流量に対応する入力信号Ｓ１　を入力し、設定するこ
とにより、コントロ−ラ６から対応する駆動信号Ｓ０が
駆動ソレノイド４に出力され、これによって弁プラグ４
ａが矢印方向に上下移動し、弁本体開口部３ｄの弁開度
が可変され、ガス２の流量が制御されて上流側通路３ａ
から下流側通路３ｂへ流通される。したがって第２図か
らも明らかなように流量比が１０倍以上の広範囲にわた
る流量制御が可能となる。また、このような構成におい
て、弁プラグ４ａを下動さ　。

せ、弁本体開口部３ｄを閉止させた場合、流速センサ５
がガス２の流量を検知し、コントローラ６へ出力信号Ｓ
、を出力したときには、弁本体３の弁リークの検知およ
び弁閉止不良の確認等が可能となる。

なお、前述した実施例においては、流速検知手段として
熱式流速センサを用いた場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、気体の一部を帰還
流路を介して制御ノズルに帰還することによって生じる
発振の周波数が流量に比例するので、これによって流量
を測定するフルイブツク流量計を用いても全く同様の効
果が得られることは勿論である。

また、前述した実施例において、ガス流量制御弁は、ソ
レノイド駆動型を用いた場合について説明したが、本発
明はこれに限定されるものではなく、モータ駆動型等の
他の方式を用いても同様の効果が得られることは言うま
でもない。

さらに前述した実施例において、流速検知手段を弁本体
部の下流側通路に配設した場合について説明したが、本
発明はこれに限定されるものでは危く、上流側通路に配
設しても同様の効果が得られることは言うまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明によれば、気体流路中に配設
される熱式流速センサもしくは流量測定装置と、気体流
量に比例する駆動信号を出力するコントローラと、この
駆動信号により気体流路中の弁開度を可変する弁機構を
有する気体流量制御弁とを設けたことにより、熱式流速
センサもしくは流量測定装置が気体流路中の流量を検知
して気体流量制御弁の弁開度を制御するので、広範囲に
わたって流量制御が可能と表るとともに気体流量制御弁
の弁リーク検知および弁閉止確認も可能となるなどの極
めて優れた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例による気体制御弁の流量制御
装置の構成を示す図、第２図は気体流量に対するＩＣセ
ンサ出力の広範囲にわたる直線性を示す図である。 １・・・・ガス流量制御弁、２・・・・ガス（被制御気
体）、３・・・・弁本体、３ａ・・・・上流側通路、３
ｂ　　・・・・下流側通路、３Ｃ・・・・仕切り壁、３
ｄ・・・・開口部、３ｅ・・・・上蓋、３ｆ　　・・・
・プラグ挿通孔、３ｇ　・・・・スプリング、４・φ・
・駆動ソレノイド、４ａ・・・・升プラグ、４ｂ−−・
・ガイドリング、５・・・・流速センサ、５ａ　・・・
・吸引管、５ｂ・・・・排気管、５ｃ　　・・・−ＩＣ
センサ、５ｄ　・・・令フィルタ、６・・・・コントロ
ーラ。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）気体流路中に保持される薄膜のヒータと気体流路
   中に保持されるとともに上記ヒータの対向する両側面に
   配置される一対の薄膜の熱検知センサとからなる熱式流
   速センサと、気体流量に比例する駆動信号を出力するコ
   ントローラと、この駆動信号により気体流路中の弁開度
   を可変する弁機構を有する気体流量制御弁とを備えたこ
   とを特徴とする気体制御弁の流量制御装置。
2. （２）気体流路中に帰還流路を形成して気体流量に比例
   した周波数の発振を行なう流量測定装置と、気体流量に
   比例する駆動信号を出力するコントローラと、この駆動
   信号により気体流路中の弁開度を可変する弁機構を有す
   る気体流量制御弁とを備えたことを特徴とする気体制御
   弁の流量制御装置。