JPH0348465Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は温度、圧力、温度変化に応じて制御す
る電磁式比例弁制御装置に関する。

電磁式比例制御弁は空気調和装置等において制
御すべき過熱温度に対応して冷媒等の供給量を制
御するものであるが、通常、前記弁にあつては、
弁体の動き始めは静摩擦力に打ち勝つ力が発生す
るまで動かず、弁体が止まる時は動摩擦力と駆動
力が一致した時点で止まつてしまい、摩擦力に見
合うだけの誤差が生じ正確な弁体の位置制御がで
きない。

そこで、弁体に微振動を与えて摩擦による誤差
を減少させた電磁比例弁の制御装置が従来公知で
ある。例えば実開昭49−104595号の従来例として
示された回路があり、これは第５図に示す如く、
交流電源１と、該交流電源１よりの交流を全波整
流するブリツジ整流器２と、該整流器２の直流側
に直列接続されたNPNトランジスタ３、プラン
ジヤ駆動コイル４（以下弁コイルという）および
抵抗５と、前記トランジスタ３のベースに接続さ
れ、制御対象の変位に対応してベース電位を調整
する電流調整回路８とより構成されている。

そして、その動作は制御対象が変位して電流調
整回路８より、該変位に応じた電流が送出される
ので、トランジスタ３は整流波形の所望振幅にお
いてオフ・オンし、弁コイル４に通電する。また
電流調整回路８よりの電流が小さくなると、トラ
ンジスタ３はオフとなり、弁コイル４への通電は
遮断される。

以下同様な動作によつて、トランジスタ３が電
流調整回路８よりの電流に対応した振幅でオン・
オフするので、弁コイル４にパルス信号が印加さ
れて、弁体は微振動することになる。

ところで、上記した方式等の従来方式にあつて
は、電源オフ時以外、常に弁体を微振動させると
共に該微振動の振幅を全領域に亘つて略弁閉度に
比例した振動又は略一定の振動としている。

しかし、通電閉型の電磁比例弁においては、弁
閉時、つまり印加電圧が最大の時に微振動を止め
る必要がある。弁開度が例えば10％等のように小
さい場合において、大振幅で振動させると弁が弁
座に当接し騒音を発すると共に両当接部が摩耗や
破損する等の不都合が生じ、また弁開度が例えば
90％等のように大きい場合は、弁開度に比べてヒ
ステリシスによる誤差の割合が小さく、ヒステリ
シスは殆ど影響しないので小振幅でも良いとこ
ろ、大振幅で振動させることは弁棒およびその軸
受間が摩擦によつて摩耗し、耐久性の点でも不都
合が生じた。

本考案は叙上の点に鑑みて成されたもので、そ
の目的とするところは、弁開度が小さい時、およ
び大きい時には弁体の振動幅を小さくし、中間の
領域において弁体の振動幅を大きくして充分なデ
イザー効果を得ることができる電磁式比例弁制御
装置を提供するにある。

次に本考案の一実施例を図面と共に説明する。

第１図においてコントローラ（図示せず）より
の弁開度設定信号（電圧）が入力される入力端、
２は該入力端１よりの全閉状態電圧信号のレベル
と、後述する基準波発生回路４よりの基準波ピー
クレベルとを一致させるための入力レベル調整用
の可変抵抗器、３は該レベル調整器２よりの電圧
信号を増幅するバツフアアンプ、４は一定周期の
基準波を出力する基準波発生回路であり、三角
波、台形波、のこぎり波等の波形を出力するが、
本実施例では三角波として説明する。５は前記ア
ンプ３よりの電圧信号と前記基準波発生回路４よ
りの三角波電圧信号とを比較する比較回路、６は
該比較回路５よりの電圧信号を波形整形する積分
回路、７は該積分回路６によつて波形整形された
電圧信号を電流信号に変換する電圧−電流変換回
路、８は電磁比例膨張弁のコイルである。なお、
９は定電圧回路である。

次に上記回路に基いて動作を、第２〜４図と共
に説明する。

まず、コントローラより弁開度０％の電圧信号
（最大値信号）を送出し、この電圧信号のレベル
と基準波発生回路４よりの三角波電圧のピーク値
とが等しくなるようにレベル調整器２で調整す
る。

次いで、コントローラより弁開度の信号が送出
されると、初めは弁開度が小さいので高い電圧信
号が送出され、アンプ３を介して出力される電圧
信号は、第２図ａの３の如き電圧波形となる。一
方、基準波発生回路４よりの電圧信号は４の如き
電圧波形であるから、比較回路５にて比較された
出力は第２図ｂの如きパルス電圧となる。この電
圧信号は積分回路６で波形整形されて、第２図ｃ
の如きバイアスの高い脈流電圧となり電圧−電流
変換器７にて電流に変換されて電磁式比例弁のコ
イル８に流れる。従つて、弁の振動幅が小さいの
で、弁と弁座とが大きな力で当接することがな
い。

そして、弁開度が30〜70％の安定状態になる
と、コントローラよりの電圧信号も下がり、アン
プ３よりの出力電圧は、第３図ａの(3)の如き電圧
波形となる。従つて、比較回路５よりの出力は第
３図ｂの如きパルス電圧となり、これが積分回路
６を介して第３図ｃの如き振幅の大きな電圧信号
となる。この信号は電圧−電流変換回路７にて電
流に変換されてコイル８に流れるので、弁は大振
幅で振動され充分なデイザー効果が得られる。

また、弁開度が大きくなると、コントローラよ
りの電圧信号はさらに小さくなり、アンプ３より
の電圧信号は第４図ａの(3)の如き出力波形となる
ので、比較回路５よりの出力は第３図ｂの如きパ
ルス電圧となる。従つて、積分回路６よりの電圧
信号は第４図ｃの如きバイアスの低い脈流電圧と
なる。この電圧信号は電圧−電流変換回路７によ
つて電流信号に変換され、コイル８に流れるの
で、弁は小振幅で振動される。この時は、弁開度
が大きいので、ヒステリシスには殆ど影響しな
い。

なお、積分回路の時定数は全開、全閉付近での
平滑効果および中間付近でのデイザー効果が充分
得られるように設定されていなければならない。
また上記した実施例は通電閉型電磁比例弁の場合
についての説明であるが、同様な原理によつて通
電開型電磁比例弁にも応用できる。

本考案は上記したように、系が安定している弁
開度の時には弁の振動幅が大きく、弁の開度が大
きい時あるいは小さい時には弁の振動幅を小さく
したことにより、弁が全開、全閉付近以外時には
充分なるデイザー効果を得ることができ、また弁
の開度が小さい場合には弁と弁室とが大きく当接
することがなく、特に通電閉型の電磁比例弁にお
いて弁の全閉が可能となり、また騒音の発生や弁
の破損を防止でき、さらに弁の開度が大きい場合
にも摩擦部分の摩耗を少なくして耐用年数の向上
が図れる等の効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本考案に係る電磁式比例弁制御装
置の一実施例を示す、第１図は回路図、第２〜４
図は動作説明用のタイムチヤート図、第５図は従
来の回路図である。 １……入力端、２……レベル調整器、３……ア
ンプ、４……基準波発生回路、５……比較回路、
６……積分回路、７……電圧−電流変換回路、８
……電磁式比例弁のコイル。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 一定周期の三角波、台形波あるいはのこぎり波
   等の基準波を出力する基準波発生回路と、 コントローラよりの弁開度０％の電圧信号を前
   記基準波発生回路よりの基準波電圧のピーク値と
   等しくなるように調整するレベル調整器と、 前記調整された前記レベル調整器を介して出力
   されるコントローラよりの弁開度に比例した電圧
   信号と前記基準波発生回路よりの基準波電圧とを
   比較する比較回路と、 該比較回路よりの出力電圧信号を波形整形する
   積分回路と、 該積分回路よりの電圧信号を電流信号に変換
   し、この電流を電磁比例弁に供給する電圧−電流
   変換回路とを具備したことを特徴とする電磁式比
   例弁制御装置。