JPS586846B2 - 流体供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポンプ等の圧送機によって流体を移送する流体
供給装置において、供給回路に設けた回路開閉バルブの
開閉動作に対応して変化する回路内圧と回路流量の変動
を各々の変位の和さして検出し、一つの電気スイッチだ
けで前記圧送機を回路内圧降下を検知して起動させ、回
路流量の設定値以下になったことを検知して停止させる
流体供給装置の遠隔自動制御手段を提供するものである
。

従来、流体供給装置の一例としての温水暖房装置等にお
いて、端末機からの遠隔制御は、各端末機と温水循環ポ
ンプ等の圧送機の間をすべて電気信号配線をおこなって
対処していた。

この手段では、現場工事をともないめんどうかつ高価な
ものになっていた。

また近年、省エネルギーの観点から、端末機に回路開閉
バルブを設け、使用しない時には開閉バルブを閉成して
、無駄な配管からの熱放散を防ぐこ吉もおこなわれてい
るが、すべての端末機の開閉バルブが閉成されると、ポ
ンプは空運転している状態になるなど遠隔制御が図れて
いなかった等の欠点を有していた。

本発明はこれらの欠点を総て改善した全く新規な方式を
提供するものであり、その具体的説明を次に行なう。

第１図に、本発明の全体制御構成を説明するために、流
体供給装置として温水暖房装置を使った全体システム構
成を一実施例として示す。

熱源機１と各端末機２ａ，２ｂ，２ｃとヘツダー３及び
流体を移送する圧送機である循環ポンプ４は配管で接続
されており、配管の端末に当る各端末機２ａ，２ｂ，２
ｃ内には各々開閉バルブ６等が設けられ温水循環回路が
形成されている。

循環ポンプ４の近傍には逆流防止機能を果す弁体を内蔵
し、流量検出と圧力検出を行なう流量検出機構と圧力検
出機構を一体化した逆流防止機能弁付相対圧力検出装置
５が装備されている。

この逆流防止機能弁付相対圧力検出装置５には、循環ポ
ンプ４や熱源機１を発停するための電気スイッチである
第２図に示すマイクロスイッチ２０を装備している。

このマイクロスイッチ２０は、循環ポンプ４や熱源機１
の電気回路を開閉しており、端末機２ａ，２ｂ ，２ｃ
等に設けられた開閉バルブ６等がすべて閉成されている
状態においては、開閉バルブ６と逆流防止機能弁付相対
圧力検出装置５との間には、循環ポンプ４の締切圧が保
持されていて、マイクロスイッチ２０は「オフ」して循
環ポンプ４や熱源機１は運転を停止している。

開閉パルブ６等のいずれか一つが開成されると保持され
ていた圧力が低下し、この圧力低下によりマイクロスイ
ッチ２０は「オン」し、循環ポンプ４や熱源機１は運転
を開始する。

開閉バルブ６等のいずれか一つでも開成されている限り
、循環ポンプ４や熱源機１は運転を続ける。

そして最後の一つの開閉バルブが閉成された時、流量の
低下によりマイクロスイッチ２０は「オフ」し循環ポン
プ４や熱源機１の運転を停止する。

これと同時に開閉バルブ６等と逆流防止機能弁付相対圧
力検出装置間には、循環ポンプ４の停止直前の締切圧力
が保持される。

７は給水槽である。

次に本発明の主要な構成要素である逆流防止機能弁付相
対圧力検出装置を詳しく説明する。

第２図に於いて、流体の入口８及び出口９を有する弁框
体１０の内部に流体の流動によってその位置を変え、又
流体の流動停止時に逆流を防止する弁体１１が設けられ
、流量検出機構部を構成している。

この弁体１１はバネ１２により弁座１３方向へ付勢され
るとともに、弁棒１４が固着され流量によって変化する
弁体１１の変位を上部に設けられた圧力検出機構部に伝
えている。

弁体１１と弁框体１０は、弁体１１の弁座１３に当接す
る閉成点から所定の距離間を、第２図に示すように両者
の間隙を小さく設定してあり、流量変化によって弁体１
１が大きく変位するように構成されている。

圧力検出機構部は、ゴム等の可撓性の材料で構成された
回路内圧変動に応じて変位する可撓性膜体であるベロー
フラム１５で二室に仕切られ、図に於いて上部室１６に
は前記逆流防止機能弁を兼ねた弁体１１と前記開閉バル
ブ６等との間の圧力が、また下部室１７には圧力導入口
１８′を通じて循環ポンプ４の吸込側の圧力が導入され
、前記のベローフラム１５が差圧を検出して変位するよ
うに構成されている。

更に、ベローフラム１５へは弁体１１が弁棒１４とバネ
１８を介して間接的に当接されており、流量変化による
弁体１１の変位と差圧の変化によるベローフラム１５の
変位の和が連接棒１９の変位として外部へ伝えられ外部
に設けられた電気スイッチであるマイクロスイッチ２０
を開閉するように構成されている。

このマイクロスイッチ２０は、連接棒１９で押圧される
ことにより「オン」し、循環ポンプ４や熱源機１を運転
させ、押圧が解除されると「オフ」し運転を停止させる
。

この実施例においては、変位の和を連接棒１９で直接外
部に取り出したが、この他にもベローフラム１５に磁石
を装着し、外部にリードスイッチを設けシール手段を用
いずに間接的に取り出す方法もある。

なお２１は流体中のゴミ、異物を除去し弁体１１の逆流
防止機能を保障する目的で設けたストレーナーである。

次に、この逆流防止機能弁付相対圧力検出装置の動作を
前記の温水暖房回路の動作と併せて説明する。

まず、この温水暖房回路が設置されたばかりで、配管回
路内に水が全く入っていないものとする。

端末機２ａ，２ｂ，２ｃのすべての開閉バルブを「開」
として、給水槽７から注水し、配管回路内に水が満され
た状態で、循環ポンプ４と熱源機１のコンセント（図示
せず）を差し込む。

この時、開閉バルブは開成されているため、マイクロス
イッチ２０は「オン」しているため、循環ポンプ４と熱
源機１は運転を開始し暖房を行なう。

端末機２ｂ，２ｃの開閉バルブを閉じても、端末機２ａ
が開成している限り、循環ポンプ４と熱源機１は運転を
続ける。

この時、逆流防止機能弁付相対圧力検出装置５は第３図
の■に示す状態にあり、弁体１１は温水の流れにより上
方に変位し、バネ１８を介して差圧により変位するベロ
ーフラム１５の変位の和として連接棒１９を押し上げマ
イクロスイッチ２０をオンの状態に保持している。

次に暖房が不要となり開閉バルブ６を閉成していくと、
循環回路内の温水量が減少して行くとともに、循環ポン
プ４の吐出圧が上昇する。

このため、弁体１１が下方に変位し、ベローフラム１５
も上部室１６側より背圧を受け下方に変位し、結果的に
連接棒１９が下降する。

そして、開閉バルブ６を完全に閉成すると、連接棒１９
は最下降した状態となり第３図の■の状態となってマイ
クロスイッチ２０が切れ、循環ポンブ５及び熱源機１は
運転を停止する。

このため、出口９側圧力の方が入口８側圧力よりも高く
なり弁体１１は弁座１３方向に背圧を受け、更にベロー
フラム１５も上部室１６の方が下部室１７より高圧とな
り下方に向う力を受けるため弁体１１は弁座に密着され
、開閉バルブ６との間に圧力を保持し、逆流防止弁とし
ての機能を果す。

次に再び暖房が必要となり、開閉バルブ６を開成すると
、今迄この開閉バルブと逆流防止弁兼相対圧力検出装置
５の弁体１１との間に保持されていた高圧の圧力が、開
閉バルブ６以降の低圧の配管経路側に逆げる。

このため、べローフラム１５を下方に押し続けていた上
部室１６内の圧力が低下し差圧が小さくなるため、ベロ
ーフラムはバネ１８の力により上方に押し上げられ、第
３図のＩの状態からＨの状態に移行する。

その結果、ベローフラム１５に連接された連接棒１９が
上昇しマイクロスイッチ２０をオンの状態とするので、
ポンプ４及び熱源機１は運転を開始する。

このようにオフ時、オン時とも変位巾が大きく取れるの
で動作が確実である。

そして循環回路には、水が循環し始めるため弁体１１は
上方に変位し、ベローフラム１５は差圧が生ずるため少
し下方に変位するが、弁体１１は、弁框体１０との間隙
を所定の距離において、小さく設定しているので、その
変位量が大きいため、各々の変位の和として連接棒１９
はマイクロスイッチ１９を押し続け、循環ポンプ４及び
熱源機１は運転を続行する。

以後、開閉バルブ６の開閉動作に応じこの動作を繰り返
す。

なお、逆流防止機能弁付相対圧力検出装置の連接棒変位
と循環流量の関係をグラフに表わせば第４図の様による
。

連接棒１９は、流量変化による弁体１１の変位（一点鎖
線）及び流量に対応した循環ポンプ吐出圧変化によるベ
ロ一フラム１５の変位（点線）が各々の変位の和として
変位し、第４図の実線で示す如く開閉バルブ６の開閉動
作に応じ、この温水暖房装置の発停を行なう。

本実施例においては、逆流防止等の機能を流量に対応し
て変位する弁体に兼ね備えさせることにより、逆流防止
機能付相対圧力検出装置という形で、構成がまとまり良
く構成できる。

なお、上記の実施例は温水暖房装置に、逆流防止機能弁
付相対圧力検出装置を用いた例を示したが、井戸ポンプ
等の流体供給装置にもその思想は適用できる。

また、内圧検出は循環ポンプ吸込側と弁体下流側の差圧
を検出する差圧検出型としたが、吸込側圧力を大気圧に
置きかえ、ゲージ圧検出型とすることもできる。

更に、逆流防止機能弁は、弁体変位を弁棒により差圧検
出部に伝えベローフラム変位の和として連接棒を変位さ
せているが、差圧検出部を弁体と一体に設けたり、第
図に示すように弁座と一体にして設けても良い。

この場合は、弁体１１がバネなどを介すことなく流動の
停止時には直接ベローフラムの変位が伝わる関係に当接
している。

また、逆流防止弁は独立させて、循環ポンプの吐出側に
設けても吸込側に設けても良い。

実施例は吐出側に設けているが、これを吸込側に設けた
場合、循環ポンプの停止時に逆流防止弁と開閉バルブ間
に保持される圧力は、吐出側に設けた場合よりも若干低
目になるが、遠隔制御運転は可能である。

また、開閉バルブを循環ポンプの吸込側配管の端末側に
設けても良い。

この場合は実施例と逆で開閉バルブと逆流防止弁間には
低い圧力が保持されることになる。

以上の様に本発明は流体を循環ポンプ等の圧送機により
移送する流体供給回路に、端末機側に設けた開閉バルブ
の開閉動作に対応して変動する流量及び回路内圧をそれ
ぞれ変位に変換するとともに、各々の変位の和により変
位する連接棒により電気スイッチを開閉する逆流防止機
能弁付相対圧力検出装置を設け、循環ポンプ等の圧送機
や熱源機の端末機側からの遠隔発停を可能にしたもので
あり、次の様な効果を有する。

（１）従来の温水暖房装置の個別遠隔制御の様に、わず
らわしい現場での配線工事を一切不要にして、各端末機
側からの任意個別運転が可能である。

（２）圧力検出機構の変位と流量検出機構の変位が各々
の変位の和として電気スイッチに作用させることができ
るので、各々に電気スイッチを設ける必要がなく、構成
が簡単にできる。

（３）圧力による変位と流量による変位の和としての変
位を電気スイッチに作用することができるため、各々別
々に作用させる場合に比べて変位巾が拡大され、検出精
度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例を示す温水暖房システム構成図
、第２図は逆流防止機能弁付相対圧力検出装置の断面図
、第３図Ｉ〜■は逆流防止機能弁付相対圧力検出装置の
動作説明図、第４図は逆流防止機能弁付相対圧力検出装
置の流量と変位、関係を表わすグラフ、第５図は逆流防
止機能弁付相対圧力検出装置の他の実施例を示す断面図
である。 ４・・・・・・圧送機（循環ポンプ）、５・・・・・・
逆流防止機能弁付相対圧力検出装置（逆流防止弁、流量
検出機構部、圧力検出機構部）、６・・・・・・開閉バ
ルブ、１０・・・・・・弁框体、１１・・・・・・弁体
（兼逆流防止弁）、１５・・・・・・ベローフラム（可
撓性膜体）、１６・・・・・・上部室、１７・・・・・
・下部室、２０・・・・・・マイクロスイッチ（電気ス
イッチ）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体を移送させる圧送機と、この圧送機に接続した
   配管と、配管の端末側に上記圧送機と分離して設けた開
   閉パルプを有する流体供給回路の圧送機近傍の配管に、
   流体の逆流を防止する逆流防止弁と、弁框体内に流量の
   変動に応じて変位する弁体を有する流量検出機構と、ベ
   ローフラム等の可撓性膜体により弁框体を二室に分割し
   てその一室に前記逆流防止弁と開閉バルブ間の圧力を導
   入した、圧力に応じて変位する可撓性膜体を有する圧力
   検出機構とを設け、流量検出機構部と圧力検出機構部の
   変位を和として取り出すために、前記弁体と可撓性膜体
   をバネを介して間接的にあるいは直接当接可能に設け、
   弁框体の外部には流量検出機構部と圧力検出機構の変位
   の和で開閉する電気スイッチを設け、前記開閉バルブの
   開動作に対応した開閉バルブと逆流防止弁間の圧力の変
   動を圧力検出機構で検出して圧送機を起動し、閉動作に
   対応した配管内の流体の流動停止を流動検出機構で検出
   した圧送機を停止させた流体供給装置。 ２ 流量検出機構部の弁体は、前記逆流防止弁を兼ね、
   かつ流量検出機構部と圧力検出機構部を一体に構成した
   特許請求の範囲第１項記載の流体供給装置。