JPH02292583A - 電動制御弁 - Google Patents
電動制御弁Info
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- JPH02292583A JPH02292583A JP1333890A JP33389089A JPH02292583A JP H02292583 A JPH02292583 A JP H02292583A JP 1333890 A JP1333890 A JP 1333890A JP 33389089 A JP33389089 A JP 33389089A JP H02292583 A JPH02292583 A JP H02292583A
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/04—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/02—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
- F16K31/06—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid
- F16K31/08—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet
- F16K31/082—Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a magnet, e.g. diaphragm valves, cutting off by means of a liquid using a permanent magnet using a electromagnet and a permanent magnet
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02K—DYNAMO-ELECTRIC MACHINES
- H02K7/00—Arrangements for handling mechanical energy structurally associated with dynamo-electric machines, e.g. structural association with mechanical driving motors or auxiliary dynamo-electric machines
- H02K7/06—Means for converting reciprocating motion into rotary motion or vice versa
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。
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、管の外側に設けた固定子により管内の回転子
を回転させ、この回転により弁体を操作するようにした
電動制御弁に関する。
を回転させ、この回転により弁体を操作するようにした
電動制御弁に関する。
管状流路の外側を囲んで操作電動機の固定子を設け、管
内に設置した回転子を回転駆動させて弁体を操作する従
来の電動制御弁は、たとえば特開昭５９−５０１３７７
号公報あるいは特開昭６３−４７５７９号公報などに示
されているように、管状流路の壁を囲んで回転磁界を発
生させる固定子と、管状流路内に前記固定子と対向して
回転自由に支持された回転子とをそなえ、この回転子の
回転運動をねじ機構を介して直線運動に変換し、弁体を
直線移動させて弁の開閉を行うようにしており、これら
の固定子は、永久磁石を含み滑動自在に設けた磁気カラ
ーや通常のコイル群で構成し、回転子を永久磁石あるい
は渦電流を発生させる磁性体で構成している。
内に設置した回転子を回転駆動させて弁体を操作する従
来の電動制御弁は、たとえば特開昭５９−５０１３７７
号公報あるいは特開昭６３−４７５７９号公報などに示
されているように、管状流路の壁を囲んで回転磁界を発
生させる固定子と、管状流路内に前記固定子と対向して
回転自由に支持された回転子とをそなえ、この回転子の
回転運動をねじ機構を介して直線運動に変換し、弁体を
直線移動させて弁の開閉を行うようにしており、これら
の固定子は、永久磁石を含み滑動自在に設けた磁気カラ
ーや通常のコイル群で構成し、回転子を永久磁石あるい
は渦電流を発生させる磁性体で構成している。
このように、固定子を磁気カラーで構成する場合は、磁
気カラーを滑動させる機構が必要になり、コイル群で構
成する場合は起磁力を増すためにコイルを大きくすると
外形が大きくなるだけでなく、流路を囲むコイルの形状
や寸法によって磁極数に制限を受けるため回転子の微小
な回転ができず、弁の動きが大きくなって流量の精密な
調整が難しくなる欠点がある。
気カラーを滑動させる機構が必要になり、コイル群で構
成する場合は起磁力を増すためにコイルを大きくすると
外形が大きくなるだけでなく、流路を囲むコイルの形状
や寸法によって磁極数に制限を受けるため回転子の微小
な回転ができず、弁の動きが大きくなって流量の精密な
調整が難しくなる欠点がある。
また、回転子に永久磁石を用いる場合は、流体の温度が
高くなると特性の劣化を生じたり、支持体との接着強度
が低下し回転子から脱落するなどのおそれがある。
高くなると特性の劣化を生じたり、支持体との接着強度
が低下し回転子から脱落するなどのおそれがある。
このため本発明は、非磁性管状体の外側に固定子をそな
え、管状体内に前記固定子と対向して軸受により回転自
在に支持した回転子を設け、この回転子の回転運動を回
り止め機構を介し直線運動に変換して操作軸端に取り付
けた弁体を弁座に対し移動させる電動制御弁において、 前記固定子が集中巻コイルを巻装した複数個の磁極と、
この各磁極の磁極面の円弧上に等ピッチで多極着磁した
永久磁石と、前記回転子の外周に前記永久磁石の極ピッ
チと異なるピッチで永久磁石の幅と等しい幅で切った複
数の誘導子歯と、前記誘導子歯を切った回転子の外環と
ボス部を連結するリムをそなえるようにしてある。
え、管状体内に前記固定子と対向して軸受により回転自
在に支持した回転子を設け、この回転子の回転運動を回
り止め機構を介し直線運動に変換して操作軸端に取り付
けた弁体を弁座に対し移動させる電動制御弁において、 前記固定子が集中巻コイルを巻装した複数個の磁極と、
この各磁極の磁極面の円弧上に等ピッチで多極着磁した
永久磁石と、前記回転子の外周に前記永久磁石の極ピッ
チと異なるピッチで永久磁石の幅と等しい幅で切った複
数の誘導子歯と、前記誘導子歯を切った回転子の外環と
ボス部を連結するリムをそなえるようにしてある。
したがって、本発明になる電動制動弁は、各磁極に設け
た永久磁石によって多極構造を構成し、永久磁石による
磁界と磁極の励磁による磁界とが重畳されて回転子の誘
導子歯に強力な磁気吸引力を作用させ、回転子を微小回
転角ごとに回転させることができ、弁体の操作を確実に
行わせる。
た永久磁石によって多極構造を構成し、永久磁石による
磁界と磁極の励磁による磁界とが重畳されて回転子の誘
導子歯に強力な磁気吸引力を作用させ、回転子を微小回
転角ごとに回転させることができ、弁体の操作を確実に
行わせる。
また、回転子構造が簡単で貫流路を大きくでき、流路の
抵抗が少なくなる。
抵抗が少なくなる。
第１図は本発明の第１の実施例を示す側断面図、第２図
はＡ−Ａ線に沿う断面を示すもので、１は流路を形成す
る管状体で非磁性材料で構成し、両端にそれぞれ別の管
を接続するフランジ２・３をそなえている。
はＡ−Ａ線に沿う断面を示すもので、１は流路を形成す
る管状体で非磁性材料で構成し、両端にそれぞれ別の管
を接続するフランジ２・３をそなえている。
なお、全ての図面において、同じ部分および相当部分に
は同一の符号を付してある。
は同一の符号を付してある。
４は管状体１の一部を薄肉にした固定子取付部、５は固
定子、６は回転子、７は流路内に固定したブラケット、
８はブラケット７に支持させ回転子６を回転自由に片持
ち支持する軸受、９はブラケット７に設けた流体通路、
１０は回転子中央のねじ孔１１に螺合させた操作軸であ
り左端側のねじを螺刻していないシャフト部１０１を持
つアクチュエー夕部である。１２は操作軸１０の一方端
に取り付けた弁体であり、操作軸１０の雄ねじと螺合し
た１２１弁体支持体にボルトで結合されている。１３は
操作軸の他方端［シャフト部１０１］をガイドプレート
１４を介して支持するサポートで、滑りキー１５で操作
軸１０を軸方向にのみ移動するように支持している。１
６はサポート１３の上部に設けた流体通路、１７は弁体
１２が接離する弁座、矢印Ｂは流体の流れを示している
。
定子、６は回転子、７は流路内に固定したブラケット、
８はブラケット７に支持させ回転子６を回転自由に片持
ち支持する軸受、９はブラケット７に設けた流体通路、
１０は回転子中央のねじ孔１１に螺合させた操作軸であ
り左端側のねじを螺刻していないシャフト部１０１を持
つアクチュエー夕部である。１２は操作軸１０の一方端
に取り付けた弁体であり、操作軸１０の雄ねじと螺合し
た１２１弁体支持体にボルトで結合されている。１３は
操作軸の他方端［シャフト部１０１］をガイドプレート
１４を介して支持するサポートで、滑りキー１５で操作
軸１０を軸方向にのみ移動するように支持している。１
６はサポート１３の上部に設けた流体通路、１７は弁体
１２が接離する弁座、矢印Ｂは流体の流れを示している
。
５１は固定子５を収納するフレーム、５２は突極５２ａ
．５２ｂ，５２ｃ，５２ｄよりなる積層鉄心で形成した
磁極で、管状体１の固定子取付部［窪み］４１の外側を
囲んで複数個（第２図の実施例では８個）設けられ２つ
割りにして取り付けられる。５３は各磁極にそれぞれ巻
装した集中巻コイル、５４は各磁極５２ａ，５２ｂ，５
２ｃ５２ｄの磁極面と固定子取付部４との間に設け周方
向に多極に着磁された永久磁石で、各磁極の円弧上に円
弧長を等分した極ピッチＰで配列されており、各磁極５
２相互間に極ピッチＰと異なる寸法［Ｋを１以上の正整
数とするときＰＸ ＋Ｋ−（１．／２）ｌ となるよう
：第２図の実施例では極ピッチＰの１ｌ２］の間隙５５
を設けてある。
．５２ｂ，５２ｃ，５２ｄよりなる積層鉄心で形成した
磁極で、管状体１の固定子取付部［窪み］４１の外側を
囲んで複数個（第２図の実施例では８個）設けられ２つ
割りにして取り付けられる。５３は各磁極にそれぞれ巻
装した集中巻コイル、５４は各磁極５２ａ，５２ｂ，５
２ｃ５２ｄの磁極面と固定子取付部４との間に設け周方
向に多極に着磁された永久磁石で、各磁極の円弧上に円
弧長を等分した極ピッチＰで配列されており、各磁極５
２相互間に極ピッチＰと異なる寸法［Ｋを１以上の正整
数とするときＰＸ ＋Ｋ−（１．／２）ｌ となるよう
：第２図の実施例では極ピッチＰの１ｌ２］の間隙５５
を設けてある。
６１は回転子６のボス、６２はリム、６３はリム６２で
支えられた強磁性体よりなる外環で、回転子６のボス６
１と外環６３を連結している。外周面に前記永久磁石５
４に対向させ永久磁石の極ピッチＰに対応して極ピッチ
と等しい幅と間隔で誘導子歯６４を設けてある。
支えられた強磁性体よりなる外環で、回転子６のボス６
１と外環６３を連結している。外周面に前記永久磁石５
４に対向させ永久磁石の極ピッチＰに対応して極ピッチ
と等しい幅と間隔で誘導子歯６４を設けてある。
ここで、永久磁石５４の極対数をＮｐ，誘導子歯６４の
歯数をＮｔとするとき、 Ｎｐ −Ｎｔ ｌ −２ＸＫ となるようにしてある。
歯数をＮｔとするとき、 Ｎｐ −Ｎｔ ｌ −２ＸＫ となるようにしてある。
但し、Ｋは１以上の正整数。
なお、弁座１７は一方のフランジ３に設け、回転子６と
操作軸１０および弁体、軸受等を組み立て、管状体１内
に前記組立体を挿入した後に、フランジ３とフランジ２
を管状体１の両側に取り付けるようにしてある。
操作軸１０および弁体、軸受等を組み立て、管状体１内
に前記組立体を挿入した後に、フランジ３とフランジ２
を管状体１の両側に取り付けるようにしてある。
さらに、回転子６の外環を支えるリム６２に第３図に示
すような扇形状の透孔６２０を設け、流体を貫通させる
ようにしてもよい。
すような扇形状の透孔６２０を設け、流体を貫通させる
ようにしてもよい。
つぎにその動作を説明する。
集中巻コイル５３ａを巻回した突極５２ａがＮ極になる
ように励磁すると、固定子５の磁極５２と回転子６の誘
導子歯６４が第２図の関係位置にある状態になる。つぎ
に集中巻コイル５３ｂを突極５２ｂがＮ極性に励磁され
るように切り替えると、この磁極面に設けた永久磁石５
４のＮ極部は永久磁石自体の磁界とコイルの励磁による
磁界φとが重畳されて磁界が強められ、Ｓ極部では磁界
が弱められ、その帰還磁路となる両側の突極５ ２ ａ
ｓ ５ ２ ｃでは磁極面に設けた永久磁石の、Ｓ極
部で磁界が強められ、Ｎ極部で弱められる。
ように励磁すると、固定子５の磁極５２と回転子６の誘
導子歯６４が第２図の関係位置にある状態になる。つぎ
に集中巻コイル５３ｂを突極５２ｂがＮ極性に励磁され
るように切り替えると、この磁極面に設けた永久磁石５
４のＮ極部は永久磁石自体の磁界とコイルの励磁による
磁界φとが重畳されて磁界が強められ、Ｓ極部では磁界
が弱められ、その帰還磁路となる両側の突極５ ２ ａ
ｓ ５ ２ ｃでは磁極面に設けた永久磁石の、Ｓ極
部で磁界が強められ、Ｎ極部で弱められる。
このため、磁極５２ｂの磁極面にあるＮ極の永久磁石が
強い吸引力で誘導子歯６４を吸引し、永久磁石５４と誘
導子歯６４とのずれに応じて回転子６を移動させ、矢印
Ｃ方向に（Ｐｘｌ／２）ピッチの回転角，たけ移動する
。つぎに突極５２ｃをＮ極に励磁すると、同様にして誘
導子歯６４を吸引して回転子６を回転させ、順次に集中
巻コイル５３の励磁を切り替えることにより、回転子６
が同じ回転角づつ矢印Ｃ方向に回転する。
強い吸引力で誘導子歯６４を吸引し、永久磁石５４と誘
導子歯６４とのずれに応じて回転子６を移動させ、矢印
Ｃ方向に（Ｐｘｌ／２）ピッチの回転角，たけ移動する
。つぎに突極５２ｃをＮ極に励磁すると、同様にして誘
導子歯６４を吸引して回転子６を回転させ、順次に集中
巻コイル５３の励磁を切り替えることにより、回転子６
が同じ回転角づつ矢印Ｃ方向に回転する。
この回転により回転子６のねじ孔１１に螺合させた操作
軸１０が軸方向に移動し、回転子６の１回転ごとに弁体
１２を操作軸１０の１ピッチだけ移動させ、弁座１７と
の開度を調整する。
軸１０が軸方向に移動し、回転子６の１回転ごとに弁体
１２を操作軸１０の１ピッチだけ移動させ、弁座１７と
の開度を調整する。
螺合部にボールねじを用いれば円滑な運動の変換が行わ
れ、効率が高く好ましい結果が得られる。
れ、効率が高く好ましい結果が得られる。
第３図は、本発明の第２の実施例における正断面図であ
る。
る。
この実施例は、回転子６の外ｆＭ ６ ３とボス部６１
を連結するリム６２に、軸方向［操作軸１０の長さ方向
］の透孔６２０を複数個開設して、流体Ｂの流通を円滑
にしたものである。
を連結するリム６２に、軸方向［操作軸１０の長さ方向
］の透孔６２０を複数個開設して、流体Ｂの流通を円滑
にしたものである。
第４図に示す第３の実施例は、軸受８を支持するブラケ
ット７を回転子６に対して弁体１２とは反対側に設けた
もので、この場合、長ストロークに対応できる。操作軸
１０の回転を阻止するための滑りキー１５をそなえたサ
ポート１３を回転子６と弁体１２の間に配置するように
してもよい。
ット７を回転子６に対して弁体１２とは反対側に設けた
もので、この場合、長ストロークに対応できる。操作軸
１０の回転を阻止するための滑りキー１５をそなえたサ
ポート１３を回転子６と弁体１２の間に配置するように
してもよい。
また、第５図に示す第４の実施例のように、軸受８を回
転子６の両側に設けるようにすることもできる。
転子６の両側に設けるようにすることもできる。
第６図は、第５の実施例を示すもので、この場合操作軸
の支持を安定して行える。回転子６の外環６３を両側に
伸延し外環支持体６５を設け、前記外環支持体６５と管
状体１の内周面との間に軸受８を設けるようにしてある
。
の支持を安定して行える。回転子６の外環６３を両側に
伸延し外環支持体６５を設け、前記外環支持体６５と管
状体１の内周面との間に軸受８を設けるようにしてある
。
次に、本発明の第６の実施例の側断面図を第７図に表す
。
。
回転子６の軸心に操作軸１０のシャフト部１０１を嵌合
固着させ、操作軸１０を弁方向に伸延しそれにおねじを
螺刻し、弁体支持体１２１にねじ孔１１を形成し、操作
軸１０のねじと螺合してある。１５１は弁体支持体１２
１の外周面の一部に設けられた突起で、弁座１７に固若
し軸に平行した２枚のガイドプレート１４１に設けた案
内溝内をスライドして、弁体１２の回り止めをし、回転
子６の回転を弁体支持体１２］を介して弁体１２の軸方
向移動［直線運動］に変換すると共に弁体支持体１２１
の軸方向への移動を自在にしている。
固着させ、操作軸１０を弁方向に伸延しそれにおねじを
螺刻し、弁体支持体１２１にねじ孔１１を形成し、操作
軸１０のねじと螺合してある。１５１は弁体支持体１２
１の外周面の一部に設けられた突起で、弁座１７に固若
し軸に平行した２枚のガイドプレート１４１に設けた案
内溝内をスライドして、弁体１２の回り止めをし、回転
子６の回転を弁体支持体１２］を介して弁体１２の軸方
向移動［直線運動］に変換すると共に弁体支持体１２１
の軸方向への移動を自在にしている。
第８図は、本発明の第７の実施例の弁の部分の側断面図
を示している。
を示している。
これは弁閉位置を示し、弁体１２が弁座１７から遠ざか
るとき弁が開かれる。
るとき弁が開かれる。
弁座１７に弁体１２の軸方向端板１２３が遊びをもって
嵌合するサグリ穴を設け、弁体１２の電動機側端板１２
３にねじ孔１１を螺刻し、回転子６のシャフト部１０１
の先端操作軸１０に形成したねじと係合させている。弁
体１２の円筒部外周面の一部に軸方向にガイド溝１２４
が開削されており、弁座１７の内周面にガイドプレート
１７２が軸方向に固着され、このガイドプレート１７２
の操作軸１０側の一部に沿ってガイド満１２４が軸方向
にスライドして係合し、弁体１２は回転せず軸方向に移
動し、操作軸１０の回転を弁体１２の弁座１７への開閉
動作に変換している。
嵌合するサグリ穴を設け、弁体１２の電動機側端板１２
３にねじ孔１１を螺刻し、回転子６のシャフト部１０１
の先端操作軸１０に形成したねじと係合させている。弁
体１２の円筒部外周面の一部に軸方向にガイド溝１２４
が開削されており、弁座１７の内周面にガイドプレート
１７２が軸方向に固着され、このガイドプレート１７２
の操作軸１０側の一部に沿ってガイド満１２４が軸方向
にスライドして係合し、弁体１２は回転せず軸方向に移
動し、操作軸１０の回転を弁体１２の弁座１７への開閉
動作に変換している。
本発明の第８の実施例の側断面図を第９図に表す。
この第８の実施例は本発明の電動機を二一ドル弁に応用
したケースである。
したケースである。
従来のこの種の弁のアクチュエー夕を形成する電動機は
グランドパッキン等のスライド・シール（摺動型）を介
するか、ベローズ等の伸縮性シール（無摺動型）を利用
して流体外に配設していた。
グランドパッキン等のスライド・シール（摺動型）を介
するか、ベローズ等の伸縮性シール（無摺動型）を利用
して流体外に配設していた。
スライド・シールによれば摩擦抵抗大でアクチュエート
に要するエネルギが大であると共に、流体漏れを皆無に
するのは困難であった。一方、べローズは伸縮に要する
エネルギは左程でなくとも、伸縮の繰り返しに対する耐
久性に難点があった。
に要するエネルギが大であると共に、流体漏れを皆無に
するのは困難であった。一方、べローズは伸縮に要する
エネルギは左程でなくとも、伸縮の繰り返しに対する耐
久性に難点があった。
本発明のこの第９図の実施例は、その従来例の難点を解
消する手段である。
消する手段である。
この実施例では、アクチュエータの構成は第１図の例と
殆ど同じであるが、電動機が流体Ｂの流れ方向（第９図
では下から上へ向かう）に直交して配設され、流体Ｂは
管状体１内の回転子６の周囲を充たしここである程度流
通はするが、ここは弁開放時には流体の主たる流路とは
ならない。
殆ど同じであるが、電動機が流体Ｂの流れ方向（第９図
では下から上へ向かう）に直交して配設され、流体Ｂは
管状体１内の回転子６の周囲を充たしここである程度流
通はするが、ここは弁開放時には流体の主たる流路とは
ならない。
２００，３００はフランジである。２１はアクチュエー
夕の反負荷側の蓋板で電動制御弁の配管外に、流体が漏
れないようにしてある。
夕の反負荷側の蓋板で電動制御弁の配管外に、流体が漏
れないようにしてある。
なお、類似形式の所謂グローブ弁にも、本発明の電動機
を同様に適用できる。
を同様に適用できる。
第１０図は、本発明を流路が弁内で屈曲する弁に適用し
た本発明の第９の実施例を示す側断面図である。
た本発明の第９の実施例を示す側断面図である。
弁の流入・流出両開口間の流路がこれまでの例の直線状
と異なり屈曲している第１０図の弁では、操作軸１０［
そのシャフト部１０１］を利用する第１図，第４図，第
５図，第６図，第９図のような形態の弁体一弁座周辺の
構成が好ましいが、勿論、第７図のようなねじを螺刻し
た操作軸１０を持つシャフト部１０１を有する電動機と
弁支持体１２１及び弁体１２並びにこれらに対する回り
止めスライド手段［突起１５１，ガイドプレート１４１
など］による構成も可能である。
と異なり屈曲している第１０図の弁では、操作軸１０［
そのシャフト部１０１］を利用する第１図，第４図，第
５図，第６図，第９図のような形態の弁体一弁座周辺の
構成が好ましいが、勿論、第７図のようなねじを螺刻し
た操作軸１０を持つシャフト部１０１を有する電動機と
弁支持体１２１及び弁体１２並びにこれらに対する回り
止めスライド手段［突起１５１，ガイドプレート１４１
など］による構成も可能である。
第９図．第１０図の側は第１図〜第８図の例と同様、弁
外の空間に対し流体を、摺動部又は伸縮部を介さず、固
定的に気密又は液密に維持できる。
外の空間に対し流体を、摺動部又は伸縮部を介さず、固
定的に気密又は液密に維持できる。
また、第１図〜第８図の例に比し、流体中の夾雑粒子等
がねじ部や回転子と非磁性管状体間等に沈積する等して
弁体の駆動の支障となることが起りにくい。
がねじ部や回転子と非磁性管状体間等に沈積する等して
弁体の駆動の支障となることが起りにくい。
必要によっては、弁座側ブラケットの流体通過部位に適
宜のフィルター等を配して、かかる支障を防いでもよい
。
宜のフィルター等を配して、かかる支障を防いでもよい
。
下記第１１図，第１２図の例はかかる支障発生のおそれ
が全くない形式として提案される。
が全くない形式として提案される。
第１１図は、本発明の第１０の実施例を示す側断面図で
，第９図に装着しているアクチュエータ部分の他の形態
を表している。
，第９図に装着しているアクチュエータ部分の他の形態
を表している。
この実施例は、管状体の弁体側ブラケットを液密とし、
ブラケットの弁体１２側に操作軸１０を液密にするよう
に、シール機構［シール７１コを内装したシールカバー
７２を設けている。
ブラケットの弁体１２側に操作軸１０を液密にするよう
に、シール機構［シール７１コを内装したシールカバー
７２を設けている。
第１２図は、本発明の第１１の実施例を表す一部を切り
欠いた側面図で，第１０図に装着しているアクチュエー
夕部分の別の形態を示している。
欠いた側面図で，第１０図に装着しているアクチュエー
夕部分の別の形態を示している。
この実施例も、第１１図と同じようにして、管状体の弁
体側ブラケットを液密とし、ブラケットの弁体１２側に
操作軸１０を液密にするように、シール機構［シール７
１］を内装したシールカバー７２を設けているが、その
部分は図示を省略してある。シール機構はこの図の様な
スライド形式の代りにべローズ等の伸縮形式でもよい。
体側ブラケットを液密とし、ブラケットの弁体１２側に
操作軸１０を液密にするように、シール機構［シール７
１］を内装したシールカバー７２を設けているが、その
部分は図示を省略してある。シール機構はこの図の様な
スライド形式の代りにべローズ等の伸縮形式でもよい。
第１３図は本発明の第１２ないし第１６の実施例におけ
る要部の側断面図である。
る要部の側断面図である。
第１３図（ａ）は本発明の第１２の実施例の弁体１２の
形態を示し、筒状弁体１２が第１３図（ａ）の位置から
さらに左行して、そのＶ型切欠が筒状弁座１７の左端と
共に形成する三角形開口が拡大し、更に弁開してより多
《の流体が流れることができる。すなわち、弁体１２を
軸方向にスライドさせながら筒状弁座１７に係合させて
、弁の開閉度調節をすることができる。逆に弁体１２が
第１３図（ａ）の位置から右行すれば弁開度は小となり
最終的には弁閉となる。なお、この弁体１２は、いわゆ
るＶ−ｐｏｒｔ ｐｌｕｇ ｖａｌｖｅ ｍｅｍｂｅｒ
［例えば、文献Ｐ ｅｒｒｙ’ｓｃ ｈｅｍｉｃａｌ
Ｅ ｎｇｉｎｅｃｒｓＨａｎｄｂｏｏｋ ６ｔｈ ｅｄ
ｉｔｉｏｎＭｅ Ｇｒａｙ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏ
ｓｐａｎｙ １９８４の２２−８２頁に掲載してある］
である。
形態を示し、筒状弁体１２が第１３図（ａ）の位置から
さらに左行して、そのＶ型切欠が筒状弁座１７の左端と
共に形成する三角形開口が拡大し、更に弁開してより多
《の流体が流れることができる。すなわち、弁体１２を
軸方向にスライドさせながら筒状弁座１７に係合させて
、弁の開閉度調節をすることができる。逆に弁体１２が
第１３図（ａ）の位置から右行すれば弁開度は小となり
最終的には弁閉となる。なお、この弁体１２は、いわゆ
るＶ−ｐｏｒｔ ｐｌｕｇ ｖａｌｖｅ ｍｅｍｂｅｒ
［例えば、文献Ｐ ｅｒｒｙ’ｓｃ ｈｅｍｉｃａｌ
Ｅ ｎｇｉｎｅｃｒｓＨａｎｄｂｏｏｋ ６ｔｈ ｅｄ
ｉｔｉｏｎＭｅ Ｇｒａｙ−Ｈｉｌｌ Ｂｏｏｋ Ｃｏ
ｓｐａｎｙ １９８４の２２−８２頁に掲載してある］
である。
本発明の第１３の実施例の第１３図（ｂ）は、ピストン
状プラグ弁体１２を、側部に開口またはスリット１７１
があるケージ状弁座１７に、第１３図（ａ）と同じよう
に、内接係合させて弁の開閉度調節をしている。
状プラグ弁体１２を、側部に開口またはスリット１７１
があるケージ状弁座１７に、第１３図（ａ）と同じよう
に、内接係合させて弁の開閉度調節をしている。
これらのプラグ弁体１２の各種別のものが、前述の文献
の２２−８４頁にある２２−１２５図として掲載されて
いる。
の２２−８４頁にある２２−１２５図として掲載されて
いる。
第１３図（ｃ）は本発明の第１４の実施例で、筒状弁体
１２が第１３図（ａ）や（ｂ）のプラグ弁体１２とは異
なり盲穴をなし右に開口する筒状形態である。これは、
筒状弁体１２を左行するとケージ状弁座１７の開口ある
いはスリット１７１が開かれて流体が流れるもので、筒
状弁体１２をケージ状弁座１７に外接係合させた弁であ
る。
１２が第１３図（ａ）や（ｂ）のプラグ弁体１２とは異
なり盲穴をなし右に開口する筒状形態である。これは、
筒状弁体１２を左行するとケージ状弁座１７の開口ある
いはスリット１７１が開かれて流体が流れるもので、筒
状弁体１２をケージ状弁座１７に外接係合させた弁であ
る。
第１３図（ｄ）は本発明の第１５の実施例で、筒状弁体
１２にも開口またはスリット１２２を開設しており、筒
状弁体１２の開口またはスリット１２２とケージ状弁座
１７の開口またはスリット１７１とが一致するときは、
弁が全開であり、その重なり程度で弁の開度を調節して
いる。また、筒状弁体１２が回転子６から遠ざかるつま
り筒状弁体１２が右行するときに弁が開になるものであ
る。これまでの実施例はその逆で回転子６から遠ざかる
ときに、弁が閉になるものであった。
１２にも開口またはスリット１２２を開設しており、筒
状弁体１２の開口またはスリット１２２とケージ状弁座
１７の開口またはスリット１７１とが一致するときは、
弁が全開であり、その重なり程度で弁の開度を調節して
いる。また、筒状弁体１２が回転子６から遠ざかるつま
り筒状弁体１２が右行するときに弁が開になるものであ
る。これまでの実施例はその逆で回転子６から遠ざかる
ときに、弁が閉になるものであった。
第１３図（ｅ）は本発明の第１６の実施例で、操作軸の
シャフト部１０１の端部にねじ結合部１０２を介してカ
ップ形のプラグ状弁体１２６を上下させ、プラグ状弁体
１２６の外周面をケージ状弁座１２５の内周面をスライ
ドし、プラグ状弁体１２６の外周面に開孔した多孔１２
７を開閉して流体Ｂの流通を制御する。
シャフト部１０１の端部にねじ結合部１０２を介してカ
ップ形のプラグ状弁体１２６を上下させ、プラグ状弁体
１２６の外周面をケージ状弁座１２５の内周面をスライ
ドし、プラグ状弁体１２６の外周面に開孔した多孔１２
７を開閉して流体Ｂの流通を制御する。
第１３図（ｂ），（ｃ）．（ｄ），（ｅ）の弁体・弁座
の形式では、摺動的に係合する内外の円筒面が利用され
て弁座の側面に与えられた開口が弁体により開閉された
が、円筒面の代りに、摺動的に係合するの平面状弁座と
側面に開口する平面状弁体の二組又は一組を利用する弁
もこれらの図と類似の側断面をなして構成できる。
の形式では、摺動的に係合する内外の円筒面が利用され
て弁座の側面に与えられた開口が弁体により開閉された
が、円筒面の代りに、摺動的に係合するの平面状弁座と
側面に開口する平面状弁体の二組又は一組を利用する弁
もこれらの図と類似の側断面をなして構成できる。
かくして本発明は、軸方向に弁体１２を動かして、弁座
１７との相対位置を変化させ開閉を行う殆ど全ての弁に
適用可能である。
１７との相対位置を変化させ開閉を行う殆ど全ての弁に
適用可能である。
このように本発明によれば、磁極を順次に励磁すること
により、磁極面に設けた多極構造の永久磁石によってス
テッピングモー夕と同様に作用させ、微小角度で回転子
を回転させ、弁の開閉量を微調整させて流量調整を精密
に行うことができるとともに、永久磁石の磁界と重畳す
るため励磁電流を小さくすることができ、永久磁石が流
路の外側にあるため高温の流体による特性の劣化や腐食
性の流体による影響を受けることがない。
により、磁極面に設けた多極構造の永久磁石によってス
テッピングモー夕と同様に作用させ、微小角度で回転子
を回転させ、弁の開閉量を微調整させて流量調整を精密
に行うことができるとともに、永久磁石の磁界と重畳す
るため励磁電流を小さくすることができ、永久磁石が流
路の外側にあるため高温の流体による特性の劣化や腐食
性の流体による影響を受けることがない。
また、回転子の構造も簡単になり、回転子を貫通する流
路を広くすることが可能で流路の抵抗を小さくするだけ
でなく、回転子の耐熱、耐食処理が簡単になり、たとえ
ば回転子に溶射による耐食皮膜を設けるなどの加熱処理
を行い得るなどの効果がある。
路を広くすることが可能で流路の抵抗を小さくするだけ
でなく、回転子の耐熱、耐食処理が簡単になり、たとえ
ば回転子に溶射による耐食皮膜を設けるなどの加熱処理
を行い得るなどの効果がある。
さらに本発明は、すべての流体弁等に円滑に適用できる
電動制御弁として、流体流量調整が適確になされ、電動
的な流体制御の信頼性が著しく向上する。
電動制御弁として、流体流量調整が適確になされ、電動
的な流体制御の信頼性が著しく向上する。
第１図は本発明の第１の実施例を示す側断面図、第２図
はＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図ないし第１２図は本発
明の第２ないし第１１の実施例を表し、第１３図は本発
明の第１２ないし第１６の実施例を示す側断面図である
。 １・・・管状体、２．３・・・フランジ、４・・・固定
子取付部、５・・・固定子、６・・・回転子、７・・・
ブラケット、８・・・軸受、１０・・・操作軸、１０１
・・・シャフト部、１０２・・・ねじ結合部、１１・・
・ねじ孔、１２・・・弁体、１２１・・・弁体支持体、
１２４・・・ガイド溝、１２５・・・ケージ状弁座、１
２６・・・プラグ状弁体、１４，１４１，１７２・・・
ガイドプレート、１５・・・滑りキ、１５１・・・突起
、１７・・・弁座、５１・・・フレーム、５ ２−・・
磁極、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ−・・突極、５
３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ−集中巻コイル、
５４・・・永久磁石、５５・・・間隙、６１・・・ボス
、６２・・・リブ、６２０・・・透孔、６３・・・外環
、６４・・・誘導子歯、６５・・・外環支持体。 ｔ＞（Ｎ 第３ 第６図 第９図 ＾ 第１１図 第１２図
はＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図ないし第１２図は本発
明の第２ないし第１１の実施例を表し、第１３図は本発
明の第１２ないし第１６の実施例を示す側断面図である
。 １・・・管状体、２．３・・・フランジ、４・・・固定
子取付部、５・・・固定子、６・・・回転子、７・・・
ブラケット、８・・・軸受、１０・・・操作軸、１０１
・・・シャフト部、１０２・・・ねじ結合部、１１・・
・ねじ孔、１２・・・弁体、１２１・・・弁体支持体、
１２４・・・ガイド溝、１２５・・・ケージ状弁座、１
２６・・・プラグ状弁体、１４，１４１，１７２・・・
ガイドプレート、１５・・・滑りキ、１５１・・・突起
、１７・・・弁座、５１・・・フレーム、５ ２−・・
磁極、５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄ−・・突極、５
３，５３ａ，５３ｂ，５３ｃ，５３ｄ−集中巻コイル、
５４・・・永久磁石、５５・・・間隙、６１・・・ボス
、６２・・・リブ、６２０・・・透孔、６３・・・外環
、６４・・・誘導子歯、６５・・・外環支持体。 ｔ＞（Ｎ 第３ 第６図 第９図 ＾ 第１１図 第１２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、非磁性管状体の外側に固定子をそなえ、管状体内に
前記固定子と対向して軸受により回転自在に支持した回
転子を設け、この回転子の回転運動を回り止め機構を介
し直線運動に変換して操作軸端に取り付けた弁体を弁座
に対し移動させる電動制御弁において、 前記固定子が集中巻コイルを巻装した複数個の磁極と、
この各磁極の磁極面の円弧上に等ピッチで多極着磁した
永久磁石と、前記回転子の外周に前記永久磁石の極ピッ
チと異なるピッチで永久磁石の幅と等しい幅で切った複
数の誘導子歯と、前記誘導子歯を切った回転子の外環と
ボス部を連結するリムをそなえた ことを特徴とする電動制御弁。 ２、前記回転子ボス部の軸心にメネジを螺刻し、このメ
ネジに螺合するオネジを操作軸に設けた請求項１記載の
電動制御弁。 ３、前記回転子ボス部の軸心に操作軸を固定しこの操作
軸端にオネジを螺刻し、このオネジに螺合するメネジを
弁体に設けた 請求項１記載の電動制御弁。 ４、前記回転子の外環とボス部を連結するリムに、軸方
向の透孔を設けた 請求項２または３記載の電動制御弁。 ５、前記回転子を支持する軸受けを、操作軸方向に関し
回転子の両側に設けた 請求項２から４までのいずれかの項に記載の電動制御弁
。 ６、前記回転子を支持する軸受を、操作軸方向に関し、
回転子の弁体側、または弁体と反対側に設けた 請求項２から４までのいずれかの項に記載の電動制御弁
。 ７、前記回転子を支持する軸受を、前記回転子ボス部を
弁体側又は弁体と反対側に伸延して設けた 請求項５または６記載の電動制御弁。 ８、前記回転子を支持する軸受を、前記回転子外環と前
記管状体内面間に嵌挿した 請求項２から４までのいずれかの項に記載の電動制御弁
。 ９、前記回り止め機構が、前記操作軸端部の弁体側また
は弁体と反対側に設けたシャフト部に切ったキー溝とキ
ーが摺動自在に嵌め合うガイドプレートとよりなる 請求項２から４までのいずれかの項に記載の電動制御弁
。 １０、前記回り止め機構が、前記弁座の軸方向に設けた
リブ状のガイドプレートに設けた軸方向案内溝と弁体又
は弁体支持体に設けた前記案内溝内を摺動する突起とよ
りなる 請求項２から８までのいずれかの項に記載の電動制御弁
。 １１、前記回り止め機構が、前記弁体又は弁体支持体外
周部に設けた案内溝と、この案内溝内を摺動する、かつ
前記弁座の軸方向に設けたリブ状のガイドプレートとよ
りなる 請求項２から８までのいずれかの項に記載の電動制御弁
。 １２、前記回り止め機構と前記操作軸と前記弁体を直線
方向上に配置し、この直線上の両端に設けた流体の流入
口、流出口フランジを介し配管途中に接続し、流体が前
記非磁性管状体内をこの直線と一致する方向に貫流する 請求項２から１１までのいずれかの項に記載の電動制御
弁。 １３、前記回り止め機構と前記操作軸と前記弁体を直線
方向上に配置し、前記弁体の反対側の前記管状体の反負
荷側端部に蓋板を固定し、前記弁座と前記弁体の移動方
向を直交させて他の直配管中に設け、前記操作軸の軸心
と所定の角度をもって前記直配管に接続した 請求項２から１１までのいずれかの項に記載の電動制御
弁。 １４、前記回り止め機構と前記操作軸と前記弁体を直線
方向上に配置し、前記弁体の反対側の前記管状体の反負
荷側端部に蓋板を固定し、前記弁座と前記弁体の移動方
向を直交させて曲管の曲り部に、前記操作軸の軸心と所
定の角度をもって接続した請求項２から１０までのいず
れかの項に記載の電動制御弁。 １５、前記管状体の弁体側ブラケットを液密もしくは気
密とし、ブラケットに操作軸を液密もしくは気密にする
シール機構を結合したシールカバーを設けた 請求項１３または１４のいずれかの項に記載の電動制御
弁。 １６、前記弁体が回転子方向に移動すると弁開となる 請求項２から１５までのいずれかの項に記載の電動制御
弁。 １７、前記弁体が回転子方向に移動すると弁閉となる 請求項２から１５までのいずれかの項に記載の電動制御
弁。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1333890A JPH02292583A (ja) | 1989-02-17 | 1989-12-22 | 電動制御弁 |
| DE69010349T DE69010349T2 (de) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Motorbetätigtes Ventil. |
| US07/481,049 US4948091A (en) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Motor-operated valve |
| EP90103074A EP0383353B1 (en) | 1989-02-17 | 1990-02-16 | Motor-operated valve |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3912589 | 1989-02-17 | ||
| JP1-39125 | 1989-02-17 | ||
| JP1333890A JPH02292583A (ja) | 1989-02-17 | 1989-12-22 | 電動制御弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02292583A true JPH02292583A (ja) | 1990-12-04 |
Family
ID=26378455
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1333890A Pending JPH02292583A (ja) | 1989-02-17 | 1989-12-22 | 電動制御弁 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4948091A (ja) |
| EP (1) | EP0383353B1 (ja) |
| JP (1) | JPH02292583A (ja) |
| DE (1) | DE69010349T2 (ja) |
Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| WO2006112236A1 (ja) * | 2005-04-14 | 2006-10-26 | Ckd Corporation | 流量制御弁 |
| JP2021505823A (ja) * | 2017-12-08 | 2021-02-18 | ムービング マグネット テクノロジーズ | コンパクトな制御弁 |
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