JP2002130506A - Motor drive flow regulating valve - Google Patents
Motor drive flow regulating valveInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、モータ駆動式流量
調整弁に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a motor-driven flow control valve.
【０００２】[0002]
【従来の技術】流量調整弁としては、流体通路を封鎖し
ている弁体に一体に連結されているシャフトをモータに
より昇降して、弁体を開閉するように構成されたモータ
駆動式の流量調整弁が知られている。モータを精度良く
駆動制御することにより、流量調整を精度良く行なうこ
とが可能である。2. Description of the Related Art As a flow control valve, a motor-driven flow rate is configured so that a shaft integrally connected to a valve body closing a fluid passage is moved up and down by a motor to open and close the valve body. Regulating valves are known. By controlling the driving of the motor with high accuracy, the flow rate can be adjusted with high accuracy.
【０００３】また、商用電源を供給できない箇所に設置
することができるよう、モータ駆動式流量調整弁として
はバッテリ駆動型のモータが使用されつつある。また、
流量調整弁を用いた各種機器においては、バッテリから
の電力供給によって、この機器自身で流量の監視などを
行い、この監視結果を出力するように構成されつつあ
る。Further, a battery-driven motor is being used as a motor-driven flow regulating valve so that it can be installed at a location where commercial power cannot be supplied. Also,
2. Description of the Related Art Various devices using a flow control valve are being configured to monitor a flow rate and the like and output a result of the monitoring by supplying power from a battery.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
モータ駆動式流量調整弁では、モータ出力軸が機械的伝
達機構を介して直接に弁体シャフトに連結されているの
で、弁体に作用する水圧等が直接にモータに作用する。
このために、弁体の開閉操作には大きな駆動力が必要で
あり、モータ負荷も大きくなるという問題点がある。こ
の結果、モータ消費電力も増加してしまう。商用電源か
ら電力を供給できる場合にはそれ程問題にはならない
が、バッテリ駆動型のモータを使用する場合には消費電
力を極力抑制することが望ましい。However, in the conventional motor-driven flow control valve, the motor output shaft is directly connected to the valve body shaft via a mechanical transmission mechanism, so that the hydraulic pressure acting on the valve body is reduced. Etc. act directly on the motor.
For this reason, there is a problem that a large driving force is required for the opening and closing operation of the valve element, and the motor load is also increased. As a result, motor power consumption also increases. This is not a problem when power can be supplied from a commercial power supply, but it is desirable to minimize power consumption when using a battery-driven motor.
【０００５】また、流量調整弁においては、バッテリか
らの電力供給によって各種動作を行うように構成されつ
つあるが、従来のモータ駆動式流量調整弁では、電源に
関する改良がなされていないという状況にある。[0005] In addition, the flow control valve is being configured to perform various operations by supplying power from a battery. However, the conventional motor-driven flow control valve has not been improved in power supply. .
【０００６】以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、
モータ負荷を低減することにより省電力化を図るととも
に、流量調整弁に発電という新たな機能を追加したモー
タ駆動式流量調整弁を提案することにある。[0006] In view of the above problems, an object of the present invention is to provide:
An object of the present invention is to propose a motor-driven flow control valve in which power saving is achieved by reducing a motor load and a new function of generating power is added to the flow control valve.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明では、流体圧によって弁座から押し上げら
れて閉状態から開状態に切り換わる浮遊式の弁体と、こ
の弁体の開度を制限するストッパと、このストッパに対
して弾性圧縮可能な連結部材を介して連結されている駆
動部材と、この駆動部材を前記弁体の開閉方向に移動さ
せるモータとを有するモータ駆動式流量調整弁におい
て、さらに、前記弁体の回転運動によって発電動作を行
う発電機を設けたことを特徴とする。According to the present invention, there is provided a floating valve element which is pushed up from a valve seat by fluid pressure to switch from a closed state to an open state. A motor drive type having a stopper for restricting the opening degree, a drive member connected to the stopper via an elastically compressible connection member, and a motor for moving the drive member in the opening and closing direction of the valve body. The flow rate regulating valve is characterized in that a power generator for generating electricity by rotating the valve body is further provided.
【０００８】本発明のモータ駆動式流量調整弁では、モ
ータと弁体とは、機械的連結が無く完全に相互に分離し
ている。従って、弁体に作用する流体圧がモータの側に
作用することを回避できるので、モータによって弁体を
駆動するときの消費電力を低減することができる。ま
た、ストッパにより弁体を弁座に押し付けて弁体を閉じ
る際、およびストッパによる押付け力を解除して弁体を
開く際には、当該弁体に作用する流体圧によって、その
開閉方向に延びる軸線を中心として弁体が急速に回転す
ることが確認された。そこで、弁体の前記軸線周りに磁
極を形成する一方、その周りに発電コイルを配置して発
電機を構成しておけば、弁体の回転運動を利用して発電
機により発電を行なわせることも可能であり、これによ
り得た電力をバッテリに充電すれば、省電力化を図るこ
とができる。In the motor-driven flow regulating valve of the present invention, the motor and the valve element are completely separated from each other without any mechanical connection. Therefore, the fluid pressure acting on the valve body can be prevented from acting on the motor side, so that the power consumption when driving the valve body by the motor can be reduced. Further, when the valve body is pressed against the valve seat by the stopper to close the valve body, and when the valve body is opened by releasing the pressing force by the stopper, the valve body is extended in the opening and closing direction by the fluid pressure acting on the valve body. It was confirmed that the valve body rapidly rotated about the axis. Therefore, if a magnetic pole is formed around the axis of the valve body and a power generating coil is arranged around the magnetic pole to constitute a generator, the generator can generate power using the rotational motion of the valve body. It is also possible to save power by charging the battery with the obtained power.
【０００９】本発明においては、さらに、前記弾性圧縮
可能な連結部材が所定量以上圧縮されたことを検出する
過負荷検出器と、駆動部材の原点位置を検出する原点位
置検出器とを有することが好ましい。このように構成す
ると、弁体が持ち上がって流体が流れている状態で、モ
ータを駆動してストッパの位置を移動して弁体の開度を
制限しようとすると、ストッパは弁体によって押されて
いるので、モータに過剰な負荷がかかる。しかし、本発
明では、ストッパと駆動部材は弾性圧縮可能な連結部材
を介して連結されているので、駆動部材のみが移動する
と、連結部材が圧縮されて、過負荷検出器により過負荷
状態が検出される。この検出器からの検出信号によりモ
ータ駆動を強制的に停止すれば、モータが過負荷状態に
陥ることを回避でき、従って、消費電力も節約できる。
さらに、本発明では、駆動部材の原点位置を原点位置検
出器により検出可能であるので、駆動部材を駆動するた
めには、すなわち、駆動部材に連結部材を介して連結さ
れているストッパの位置を調整するためには、ストッパ
を一旦原点位置に戻し、そこから所定距離だけストッパ
を移動させて、目標とする位置に設定すればよい。この
ようにすれば、ストッパの位置を常に検出している必要
が無く、また、ストッパ位置をメモリに保持しておく必
要もない。よって、ストッパ位置の常時検出あるいはそ
れを記憶保持するための消費電力を削減できる。According to the present invention, there is further provided an overload detector for detecting that the elastically compressible connecting member has been compressed by a predetermined amount or more, and an origin position detector for detecting the origin position of the driving member. Is preferred. With this configuration, when the valve is lifted and the fluid is flowing and the motor is driven to move the position of the stopper to limit the opening of the valve, the stopper is pushed by the valve and Overloading the motor. However, in the present invention, since the stopper and the driving member are connected via the elastically compressible connecting member, when only the driving member moves, the connecting member is compressed and the overload detector detects the overload state. Is done. If the driving of the motor is forcibly stopped based on the detection signal from the detector, the motor can be prevented from falling into an overload state, and power consumption can be reduced.
Furthermore, in the present invention, since the origin position of the drive member can be detected by the origin position detector, in order to drive the drive member, that is, the position of the stopper connected to the drive member via the connection member is determined. In order to perform the adjustment, the stopper may be temporarily returned to the origin position, the stopper may be moved by a predetermined distance therefrom, and set to the target position. In this case, it is not necessary to always detect the position of the stopper, and it is not necessary to keep the position of the stopper in the memory. Therefore, it is possible to reduce power consumption for constantly detecting the stopper position or storing and storing the same.
【００１０】本発明において、前記弁体としては、円錐
台形状等々、各種の形状のものを用いることができる。
ここで、前記弁体が球形状を有している場合には、弁体
の開閉動作時の摺動抵抗を小さくできるという利点があ
る。In the present invention, the valve body may be of various shapes such as a truncated cone.
Here, when the valve element has a spherical shape, there is an advantage that the sliding resistance during the opening and closing operation of the valve element can be reduced.
【００１１】本発明において、前記ストッパは、前記弁
体の開閉方向に延びる軸線回りに回転自在に保持されて
いる場合には、前記発電機は、当該軸線回りのストッパ
の回転運動によっても発電動作を行うように構成するこ
とが好ましい。In the present invention, when the stopper is rotatably held around an axis extending in the opening and closing direction of the valve element, the generator operates to generate electric power also by rotating the stopper about the axis. It is preferable to perform the following.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
適用したモータ駆動式流量調整弁を説明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a motor-driven flow regulating valve to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings.
【００１３】（第１の実施例）図１は本例のモータ駆動
式流量調整弁の概略構成図である。この図に示すよう
に、本例のモータ駆動式流量調整弁１は、流体管、たと
えば水道管に接続されている弁箱２を備え、この弁箱２
の内部には、通水路３、４と、これらの通水路３、４を
連通している円形開口５とが形成されている。この円形
開口５の内周面が弁座６とされており、ここには、上側
から円錐台形状の弁体７が着座して、当該円形開口５が
封鎖されている。(First Embodiment) FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motor-driven flow regulating valve of the present embodiment. As shown in this figure, a motor-driven flow regulating valve 1 of the present embodiment includes a valve box 2 connected to a fluid pipe, for example, a water pipe.
Are formed with water passages 3 and 4 and a circular opening 5 communicating these water passages 3 and 4. The inner peripheral surface of the circular opening 5 is a valve seat 6, on which a frusto-conical valve element 7 is seated from above and the circular opening 5 is closed.
【００１４】弁体７は上下方向に移動自在に配置された
浮遊型の弁体であり、この弁体７の直上にはストッパ８
が上下方向に移動可能に配置されている。このストッパ
８は同軸状態に連結した連結用コイルばね９を介して、
駆動部材１１の下端に連結されている。駆動部材１１も
上下方向に移動可能であり、当該駆動部材１１に形成し
たボールナット部分に、上側からボールねじ１２がねじ
込まれている。このボールねじ１２はモータ１３の出力
軸１４に同軸状態で連結されている。The valve element 7 is a floating type valve element which is disposed so as to be movable vertically, and a stopper 8 is provided immediately above the valve element 7.
Are movably arranged in the vertical direction. The stopper 8 is connected via a connecting coil spring 9 connected coaxially.
It is connected to the lower end of the driving member 11. The driving member 11 is also movable in the vertical direction, and a ball screw 12 is screwed into a ball nut portion formed on the driving member 11 from above. This ball screw 12 is coaxially connected to an output shaft 14 of a motor 13.
【００１５】なお、モータ１３と駆動部材１１の間に歯
車列を介在させて連結してもよい。また、モータ１３の
回転運動を駆動部材１１の直線運動に変換する機構はボ
ールねじ・ボールナット以外の雄ねじおよび雌ねじの組
み合わせでもよく、あるいはそれ以外の変換機構を採用
することもできる。The motor 13 and the driving member 11 may be connected by interposing a gear train. The mechanism for converting the rotational movement of the motor 13 into the linear movement of the drive member 11 may be a combination of a male screw and a female screw other than a ball screw and a ball nut, or a conversion mechanism other than that.
【００１６】ここで、駆動部材１１は回転不可の状態で
弁箱２内に配置されている。従って、モータ１３を駆動
すると、その出力軸１４に連結されているボールねじ１
２の回転により、駆動部材１１は上下に直線移動するこ
とになる。駆動部材１１を上昇させると、弁箱２の上端
面２ａに当たるようになっており、当該上端面２ａおよ
び駆動部材１１の上端面にはそれぞれ原点位置検出器１
５の検出用端子１５ａ、１５ｂが配置されている。駆動
部材１１が弁箱上端面２ａに当たると、検出用端子１５
ａ、１５ｂが導通状態となり、原点位置検出信号Ｓ１５
が出力されるようになっている。Here, the drive member 11 is arranged in the valve box 2 in a state where it cannot rotate. Therefore, when the motor 13 is driven, the ball screw 1 connected to the output shaft 14
By the rotation of 2, the driving member 11 moves up and down linearly. When the drive member 11 is lifted, it comes into contact with the upper end surface 2a of the valve box 2, and the upper end surface 2a and the upper end surface of the drive member 11 are respectively provided with the origin position detector 1
5 detection terminals 15a and 15b are arranged. When the driving member 11 hits the upper end surface 2a of the valve box, the detection terminal 15
a and 15b become conductive, and the origin position detection signal S15
Is output.
【００１７】また、連結用コイルばね９が所定量以上圧
縮状態になったことを検出するための過負荷検出器１６
も備わっており、この過負荷検出器１６の一方の検出用
端子１６ａは駆動部材１１の側に取り付けられ、他方の
検出用端子１６ｂはストッパ８の側に取付けられてい
る。コイルばね９が所定量以上圧縮して、双方の部材が
接近すると、これらの検出用端子１６ａ、１６ｂが導通
状態となり、過負荷検出信号Ｓ１６が出力されるように
なっている。An overload detector 16 for detecting that the coupling coil spring 9 has been compressed by a predetermined amount or more.
The overload detector 16 has one detection terminal 16a mounted on the drive member 11 side and the other detection terminal 16b mounted on the stopper 8 side. When the coil spring 9 is compressed by a predetermined amount or more and both members approach each other, these detection terminals 16a and 16b become conductive, and an overload detection signal S16 is output.
【００１８】上記の各検出信号Ｓ１５、Ｓ１６は駆動制
御装置１７に供給される。これらの検出信号に基づき、
駆動制御装置１７は、モータ１３の駆動を制御するよう
になっている。The above detection signals S15 and S16 are supplied to a drive control unit 17. Based on these detection signals,
The drive control device 17 controls the drive of the motor 13.
【００１９】このように構成した本例のモータ駆動式流
量調整弁１の動作を説明する。まず、水が流れていない
状態においてモータ１３を駆動して、駆動部材１１をそ
の上端原点位置から所定の位置まで降下させる。すなわ
ち、この駆動部材１１に連結用コイルばね９を介して連
結されているストッパ８を所定の位置となるように位置
決めする。The operation of the thus-configured motor-driven flow control valve 1 of this embodiment will be described. First, the motor 13 is driven in a state where water is not flowing, and the drive member 11 is lowered from its upper end origin position to a predetermined position. That is, the stopper 8 connected to the drive member 11 via the connecting coil spring 9 is positioned so as to be at a predetermined position.
【００２０】この状態で水を流すと、水圧に押されて浮
遊式の弁体７が押し上げられ、開口５が開き、水が流れ
はじめる。弁体７はストッパ８に当たる位置まで上昇す
る。よって、ストッパ８によって弁体７の開度が規制さ
れる。When water is flowed in this state, the floating valve element 7 is pushed up by the water pressure, the opening 5 is opened, and the water starts to flow. The valve element 7 moves up to a position where the valve element 7 hits the stopper 8. Therefore, the opening of the valve body 7 is regulated by the stopper 8.
【００２１】ここで、通水状態においてモータ１３を駆
動して、ストッパ８の位置を降下して弁開度を絞ろうと
すると、ストッパ８には下側から弁体７が押し付けられ
ているので、駆動部材１１のみが降下して、連結用コイ
ルばね９を圧縮する。この結果、過負荷検出用端子１６
ａ、１６ｂが接触して導通状態になり、過負荷検出信号
Ｓ１６が出力される。駆動制御装置１７は、この検出信
号Ｓ１６を受取ると、強制的にモータ駆動を停止する。
従って、本例のモータ駆動式流量調整弁１においては、
水圧に逆らって弁体を強制的に移動させるようなモータ
に過負荷が作用する駆動が行われることを回避できる。
よって、かかる駆動により大電流が消費されてしまうこ
とを防止できる。When the motor 13 is driven in the water-flowing state to lower the position of the stopper 8 to reduce the valve opening, the valve body 7 is pressed against the stopper 8 from below. Only the drive member 11 descends and compresses the connecting coil spring 9. As a result, the overload detection terminal 16
a and 16b come into contact with each other to be in a conductive state, and an overload detection signal S16 is output. Upon receiving the detection signal S16, the drive control device 17 forcibly stops driving the motor.
Therefore, in the motor-driven flow regulating valve 1 of the present embodiment,
It is possible to prevent a drive in which an overload acts on the motor that forcibly moves the valve body against the water pressure.
Therefore, it is possible to prevent a large current from being consumed by such driving.
【００２２】次に、本例のモータ駆動式流量調整弁１で
は、流量調整はモータ駆動によりストッパ位置を調整す
ることにより行なうことができる。この場合、通水を止
めた後に、一旦、ストッパ８を原点位置まで上昇させ
る。すなわち、モータ１３を駆動して、連結用コイルば
ね９を介してストッパ８に連結されている駆動部材１１
を上端原点位置まで上昇させる。駆動部材１１を上端原
点位置まで上昇させると、原点位置検出用接点１５ａ、
１５ｂが接触して導通状態になり、原点位置検出信号Ｓ
１５が出力される。この出力を受取ることにより、駆動
制御回路１７は駆動部材１１、したがってストッパ８が
原点位置まで上昇したことを認識して、モータ１３を停
止する。Next, in the motor-driven flow regulating valve 1 of this embodiment, the flow rate can be adjusted by adjusting the stopper position by driving the motor. In this case, after stopping the water flow, the stopper 8 is once raised to the origin position. That is, the drive member 11 connected to the stopper 8 via the connection coil spring 9 by driving the motor 13
To the top origin position. When the driving member 11 is raised to the upper end origin position, the origin position detection contact 15a,
15b come into contact with each other and become conductive, and the origin position detection signal S
15 is output. Upon receiving this output, the drive control circuit 17 recognizes that the drive member 11, and thus the stopper 8, has risen to the home position, and stops the motor 13.
【００２３】この後は、モータ１３を逆回転させること
により、ストッパ８を所定量だけ降下させて、目標とす
る位置に位置決めする。これにより、弁開度が規定され
る。このように、本例のモータ駆動式流量調整弁１で
は、ストッパ８の原点位置を記憶保持する必要がなく、
また、常にストッパ位置を検出する必要もない。よっ
て、駆動電力を節約することができる。Thereafter, by rotating the motor 13 in the reverse direction, the stopper 8 is lowered by a predetermined amount and positioned at the target position. Thus, the valve opening is defined. As described above, in the motor-driven flow regulating valve 1 of the present embodiment, the origin position of the stopper 8 does not need to be stored and held.
Further, it is not necessary to always detect the stopper position. Therefore, driving power can be saved.
【００２４】このように構成したモータ駆動式流量調整
弁１において、ストッパ８により弁体７を弁座６に押し
付けて弁体７を閉じる際、およびストッパ８による押付
け力を解除して弁体７を開く際には、弁体７に作用する
流体圧によって、その開閉方向に延びる軸線８００を中
心として弁体７が急速に回転する。In the motor-driven flow regulating valve 1 thus constructed, the valve element 7 is pressed against the valve seat 6 by the stopper 8 to close the valve element 7 and the pressing force by the stopper 8 is released to release the valve element 7. When the valve is opened, the valve 7 rotates rapidly around an axis 800 extending in the opening and closing direction due to the fluid pressure acting on the valve 7.
【００２５】そこで、本例では、弁体７の外周面に対し
て、その周方向に磁極を形成する一方、弁体７の周りを
囲むように弁箱２の近傍に発電コイル１０１を配置して
発電機１００を構成してある。Therefore, in this embodiment, a magnetic pole is formed on the outer peripheral surface of the valve element 7 in the circumferential direction, and the power generating coil 101 is arranged near the valve box 2 so as to surround the valve element 7. Thus, the generator 100 is configured.
【００２６】従って、本例のモータ移動式流量調整弁１
では、弁体７の軸線８００周りの回転運動を利用して発
電機１００により発電を行なわせることができ、これに
より得た電力をバッテリに充電すれば、モータ移動式流
量調整弁１の省電力化を図ることができる。Therefore, the motor movable flow control valve 1 of this embodiment
Then, the electric power can be generated by the generator 100 by utilizing the rotational movement of the valve element 7 around the axis 800. If the electric power obtained by this operation is charged in the battery, the power saving of the motor movable flow regulating valve 1 can be achieved. Can be achieved.
【００２７】（第２の実施例）図２は本発明を適用した
モータ駆動式流量調整弁の第２の実施例を示す概略構成
図である。本例のモータ駆動式流量調整弁２１の基本構
成は図１のモータ駆動式流量調整弁１と同一であるの
で、対応する部分には同一の符号を付し、それらの説明
は省略する。(Second Embodiment) FIG. 2 is a schematic structural view showing a second embodiment of a motor-driven flow regulating valve to which the present invention is applied. Since the basic configuration of the motor-driven flow regulating valve 21 of the present embodiment is the same as that of the motor-driven flow regulating valve 1 of FIG. 1, the corresponding portions are denoted by the same reference numerals and description thereof will be omitted.
【００２８】本例のモータ駆動式流量調整弁２１では、
弁体７、ストッパ８、連結用コイルばね９、駆動部材１
１、ボールねじ１２およびモータ１３が垂線に対して所
定の角度だけ傾斜した傾斜配列とされており、これに対
応して弁箱２Ａも傾斜配置されている。このように弁体
７の移動方向を斜めにすることにより、水流方向（水平
流）を変えずに、すなわち、弁座６Ａが形成されている
円形開口５Ａを挟み、両側の通水路３Ａ、４Ａを段差無
く水平に同軸状態に配列して、弁体７を持ち上げること
ができる。よって、圧力損失が小さくて済む。In the motor-driven flow control valve 21 of this embodiment,
Valve element 7, stopper 8, connection coil spring 9, drive member 1
1, the ball screw 12 and the motor 13 are arranged in an inclined arrangement inclined at a predetermined angle with respect to the perpendicular, and the valve box 2A is also arranged in an inclined manner corresponding to this arrangement. By making the moving direction of the valve element 7 oblique, the water flow direction (horizontal flow) is not changed, that is, the water passages 3A, 4A on both sides of the circular opening 5A in which the valve seat 6A is formed. Can be arranged horizontally coaxially without any step, and the valve element 7 can be lifted. Therefore, a small pressure loss is required.
【００２９】また、本例のモータ駆動式流量調整弁２１
においても、ストッパ８により弁体７を弁座６に押し付
けて弁体７を閉じる際、およびストッパ８による押付け
力を解除して弁体７を開く際には、弁体７に作用する流
体圧によって、その開閉方向に延びる軸線８００を中心
として弁体７が急速に回転するので、弁体７の外周面に
対して、その周方向に磁極を形成する一方、弁体７の周
りを囲むように弁箱２の近傍に発電コイル１０１を配置
して発電機１００を構成してある。The motor-driven flow regulating valve 21 of this embodiment
Also, when the valve element 7 is pressed against the valve seat 6 by the stopper 8 to close the valve element 7 and when the pressing force by the stopper 8 is released to open the valve element 7, the fluid pressure acting on the valve element 7 As a result, the valve body 7 rotates rapidly about an axis 800 extending in the opening and closing direction, so that a magnetic pole is formed on the outer peripheral surface of the valve body 7 in the circumferential direction, while surrounding the valve body 7. The generator 100 is configured by arranging a generator coil 101 near the valve box 2.
【００３０】従って、本例のモータ移動式流量調整弁２
１では、弁体７の軸線８００周りの回転運動を利用して
発電機１００により発電を行なわせることができ、これ
により得た電力をバッテリに充電すれば、モータ移動式
流量調整弁２１の省電力化を図ることができる。Accordingly, the motor movable flow control valve 2 of this embodiment
In the first embodiment, the power can be generated by the generator 100 using the rotational movement of the valve body 7 around the axis 800. If the battery is charged with the power thus obtained, the motor movable flow control valve 21 can be saved. Electricity can be achieved.
【００３１】（第３の実施例）ここで、本発明において
は弁体７を、球状のものを使用してもよい。図３にはか
かる構成を備えた第３の実施例に係るモータ駆動式流量
調整弁を示す説明図である。(Third Embodiment) Here, in the present invention, a spherical valve body 7 may be used. FIG. 3 is an explanatory view showing a motor-driven flow regulating valve according to a third embodiment having such a configuration.
【００３２】本例のモータ駆動式流量調整弁２２では、
球状の弁体７Ａは、弁箱２の内周面２ｂとの接触が線接
触となるので、接触抵抗が小さくなる。また、転動する
ことにより上下方向の移動が円滑に行われるという利点
がある。In the motor-driven flow regulating valve 22 of this embodiment,
Since the spherical valve element 7A is in linear contact with the inner peripheral surface 2b of the valve box 2, the contact resistance is reduced. Moreover, there is an advantage that the vertical movement is smoothly performed by rolling.
【００３３】次に、モータ１３を駆動してストッパの８
位置を移動して弁体７Ａを開こうとしても、弁体７Ａが
弁箱内２Ａの圧力に押されて持ち上がらないことがあ
る。こうした場合は、弁箱２Ａの内部空間２００、すな
わち弁体７Ａの背面側の空間と、弁体７Ａよりも下流側
の通水路３Ａとの間にバイパス路１８を設けることが望
ましい。バイパス路１８によって、弁箱２Ａの内部空間
２００の圧力が常に下流側の水圧に等しくなるので、弁
体７Ａをスムーズに持ち上げることができる。Next, the motor 13 is driven to stop the stopper 8.
Even if the user moves the position and tries to open the valve body 7A, the valve body 7A may not be lifted by the pressure of the valve box 2A. In such a case, it is desirable to provide the bypass 18 between the internal space 200 of the valve box 2A, that is, the space on the back side of the valve 7A and the water passage 3A downstream of the valve 7A. Since the pressure in the internal space 200 of the valve box 2A is always equal to the water pressure on the downstream side by the bypass passage 18, the valve body 7A can be lifted smoothly.
【００３４】また、本例のモータ駆動式流量調整弁２２
においても、ストッパ８により弁体７Ａを弁座６Ａに押
し付けて弁体７Ａを閉じる際、およびストッパ８による
押付け力を解除して弁体７Ａを開く際には、弁体７Ａに
作用する流体圧によって、その開閉方向に延びる軸線８
００を中心として弁体７Ａが急速に回転するので、弁体
７Ａの外周面に対して磁極を形成する一方、弁体７Ａの
周りを囲むように弁箱２Ａの近傍に発電コイル１０１を
配置して発電機１００を構成してある。The motor-driven flow regulating valve 22 of this embodiment
Also, when closing the valve body 7A by pressing the valve body 7A against the valve seat 6A by the stopper 8, and when opening the valve body 7A by releasing the pressing force by the stopper 8, the fluid pressure acting on the valve body 7A The axis 8 extending in the opening and closing direction
Since the valve element 7A rotates rapidly around 00, a magnetic pole is formed on the outer peripheral surface of the valve element 7A, while the power generation coil 101 is arranged near the valve box 2A so as to surround the valve element 7A. Thus, the generator 100 is configured.
【００３５】従って、本例のモータ移動式流量調整弁２
２では、弁体７Ａの軸線８００周りの回転運動を利用し
て発電機１００により発電を行なわせることができ、こ
れにより得た電力をバッテリに充電すれば、モータ移動
式流量調整弁２２の省電力化を図ることができる。Accordingly, the motor movable flow control valve 2 of this embodiment
2, the electric power can be generated by the generator 100 using the rotational movement of the valve body 7A about the axis 800. If the obtained electric power is charged in the battery, the motor movable flow control valve 22 can be saved. Electricity can be achieved.
【００３６】（第４の実施例）図４は本発明を適用した
第４の実施例に係るモータ駆動式流量調整弁を示す概略
構成図である。本例のモータ駆動式流量調整弁２３の基
本構成は図３のモータ駆動式流量調整弁２２と同一であ
るので、対応する部分には同一の符号を付し、それらの
説明は省略する。(Fourth Embodiment) FIG. 4 is a schematic diagram showing a motor-driven flow regulating valve according to a fourth embodiment of the present invention. Since the basic configuration of the motor-driven flow regulating valve 23 of this example is the same as that of the motor-driven flow regulating valve 22 of FIG. 3, the corresponding parts are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
【００３７】本例のモータ駆動式流量調整弁２３におい
ても、第３の実施例と同様、球状の弁体７Ａの外周面に
対して磁極を形成する一方、弁体７Ａの周りを囲むよう
に弁箱２Ａの近傍に発電コイル１０１を配置して発電機
１００を構成してある。In the motor-driven flow regulating valve 23 of the present embodiment, similarly to the third embodiment, a magnetic pole is formed on the outer peripheral surface of the spherical valve element 7A, while surrounding the valve element 7A. The generator coil 101 is arranged near the valve box 2A to form the generator 100.
【００３８】また、本例のモータ駆動式流量調整弁２３
では、ストッパ８Ａが連結用コイルばね９の先端に対し
て、弁体７Ａの開閉方向に延びる軸線８００を中心とし
て回転自在の状態で取付けられている。また、当該スト
ッパ８Ａには、同軸状態でシャフト１９１の先端が連結
されており、このシャフト１９１は、連結用コイルばね
９、駆動部材１１、ボールねじ１２およびモータ１３の
中心を、回転自在の状態で貫通しており、他端が発電機
１９に連結され、この発電機１９は、弁体７Ａの回転動
作によって発電する発電機１００とともに一つの発電機
として機能する。The motor-driven flow regulating valve 23 of this embodiment
In this embodiment, the stopper 8A is attached to the distal end of the connecting coil spring 9 so as to be rotatable about an axis 800 extending in the opening and closing direction of the valve body 7A. Further, the tip of a shaft 191 is connected to the stopper 8A in a coaxial state, and the shaft 191 allows the centers of the connecting coil spring 9, the driving member 11, the ball screw 12, and the motor 13 to rotate freely. , And the other end is connected to a generator 19, and this generator 19 functions as one generator together with the generator 100 that generates power by the rotation of the valve body 7A.
【００３９】なお、ストッパ８Ａには、弁体７Ａの球状
の外周面に対して面接触可能な弁体押付け面８０１が形
成されている。換言すると、弁体７Ａに密着可能な凹状
球面が形成されている。従って、ストッパ８Ａは確実に
弁体７Ａを押し付けることができる。The stopper 8A is provided with a valve element pressing surface 801 that can make surface contact with the spherical outer peripheral surface of the valve element 7A. In other words, a concave spherical surface that can be in close contact with the valve body 7A is formed. Therefore, the stopper 8A can reliably press the valve body 7A.
【００４０】このように構成されたモータ駆動式流量調
整弁２３では、弁体７Ａを開けた直後あるいは閉じる直
前に、当該弁体７Ａは、水流により急速に軸線８００回
りに回転するが、それに伴い、弁体７Ａを押し付けてい
るストッパ８Ａも一緒に回転したとき、このストッパ８
Ａの回転によって発電機１９が駆動されて発電動作を行
なう。よって、発電機１９、１００は、ひとつの発電機
として弁体７Ａの回転を電力として取り出して利用する
ことができる。In the motor-driven flow regulating valve 23 constructed as described above, immediately after opening or closing the valve 7A, the valve 7A is rapidly rotated around the axis 800 by the water flow. When the stopper 8A pressing the valve body 7A also rotates together, the stopper 8
The generator 19 is driven by the rotation of A to perform a power generation operation. Therefore, the generators 19 and 100 can take out the rotation of the valve body 7A as electric power and use it as one generator.
【００４１】（その他の実施の形態）なお、上記の各例
においては弁体および弁座の素材については言及しなか
ったが、一般に、弁体に比べて弁座を軟質素材から形成
しておけば、弁体によって弁座面が摩耗して、双方の納
まりが良くなるので好ましい。(Other Embodiments) In each of the above examples, the material of the valve body and the valve seat is not mentioned, but in general, the valve seat is formed of a softer material than the valve body. It is preferable that the valve seat wears due to the valve body, and that both sides can be settled well.
【００４２】また、上記の各例は水の流量調整のための
ものであるが、その他の流体流量を調整するために本発
明を適用できることは勿論である。Although the above examples are for adjusting the flow rate of water, the present invention can of course be applied for adjusting the flow rate of other fluids.
【００４３】[0043]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のモータ駆
動式流量調整弁では、モータと弁体とは、機械的連結が
無く完全に相互に分離している。従って、弁体に作用す
る流体圧がモータの側に作用することを回避できるの
で、モータによって弁体を駆動するときの消費電力を低
減することができる。また、ストッパにより弁体を弁座
に押し付けて弁体を閉じる際、およびストッパによる押
付け力を解除して弁体を開く際には、当該弁体が作用す
る流体圧によって、その開閉方向に延びる軸線を中心と
して急速に回転することが確認された。そこで、弁体の
前記軸線周りに磁極を形成する一方、その周りに発電コ
イルを配置して発電機を構成しておけば、弁体の回転運
動を利用して発電機により発電を行なわせることも可能
であり、これにより得た電力をバッテリに充電すれば、
省電力化を図ることができる。As described above, in the motor-driven flow regulating valve of the present invention, the motor and the valve element are completely separated from each other without any mechanical connection. Therefore, the fluid pressure acting on the valve body can be prevented from acting on the motor side, so that the power consumption when driving the valve body by the motor can be reduced. Further, when the valve body is pressed against the valve seat by the stopper to close the valve body, and when the valve body is opened by releasing the pressing force by the stopper, the valve body extends in the opening and closing direction by the fluid pressure acting on the valve body. Rapid rotation about the axis was confirmed. Therefore, if a magnetic pole is formed around the axis of the valve body and a power generating coil is arranged around the magnetic pole to constitute a generator, the generator can generate power using the rotational motion of the valve body. It is also possible, and by charging the battery with the obtained power,
Power saving can be achieved.
【図１】本発明を適用した第１の実施例に係るモータ駆
動式流量調整弁の概略構成図である。FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a motor-driven flow control valve according to a first embodiment to which the present invention is applied.
【図２】本発明を適用した第２の実施例に係るモータ駆
動式流量調整弁を示す概略構成図である。FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing a motor-driven flow regulating valve according to a second embodiment to which the present invention is applied.
【図３】本発明を適用した第３の実施例に係るモータ駆
動式流量調整弁を示す概略構成図である。FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing a motor-driven flow regulating valve according to a third embodiment to which the present invention is applied.
【図４】本発明を適用した第４の実施例に係るモータ駆
動式流量調整弁を示す概略斜視図である。FIG. 4 is a schematic perspective view showing a motor-driven flow regulating valve according to a fourth embodiment to which the present invention is applied.
１、２１、２２、２３ モータ駆動式流量調整弁 ２、２Ａ 弁箱 ２ａ 弁箱の上端面 ２ｂ 弁箱の内周面 ３、４、３Ａ、４Ａ 通水路 ５、５Ａ 円形開口 ６、６Ａ 弁座 ７、７Ａ 弁体 ８、８Ａ ストッパ ９ 連結用コイルばね １１ 駆動部材 １２ ボールねじ １３ モータ １４ モータ出力軸 １５ 原点位置検出器 １５ａ、１５ｂ 検出用接点 １６ 過負荷検出器 １６ａ、１６ｂ 検出用接点 １７ 駆動制御装置 １８ バイパス路 １９、１００ 発電機 １０１ 発電コイル １９１ シャフト ２００ 内部空間 ８００ 軸線 ８０１ 弁体押し付け面 Ｓ１５、Ｓ１６ 検出信号 1, 21, 22, 23 Motor-driven flow regulating valve 2, 2A Valve box 2a Upper end surface of valve box 2b Inner peripheral surface of valve box 3, 4, 3A, 4A Water passage 5, 5A Circular opening 6, 6A Valve seat 7, 7A Valve body 8, 8A Stopper 9 Coupling coil spring 11 Drive member 12 Ball screw 13 Motor 14 Motor output shaft 15 Origin position detector 15a, 15b Detection contact 16 Overload detector 16a, 16b Detection contact 17 Drive Control device 18 Bypass path 19, 100 Generator 101 Generator coil 191 Shaft 200 Internal space 800 Axis 801 Valve body pressing surface S15, S16 Detection signal
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田 岳春 長野県松本市和田3967番地10 東洋計器株 式会社内 Ｆターム(参考） 3H058 AA03 AA04 BB04 BB31 CD13 DD01 DD19 3H062 AA02 AA15 BB33 CC01 DD01 EE08 FF27 FF41 3H065 AA01 BA01 BB11 CA01 5H621 AA03 BB06 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continued on the front page (72) Inventor Takeharu Murata 3967-10, Wada, Matsumoto-shi, Nagano F-term in Toyo Keiki Co., Ltd. (reference) 3H058 AA03 AA04 BB04 BB31 CD13 DD01 DD19 3H062 AA02 AA15 BB33 CC01 DD01 EE08 FF27 FF41 3H065 AA01 BA01 BB11 CA01 5H621 AA03 BB06
Claims (5)
閉状態から開状態に切り換わる浮遊式の弁体と、この弁
体の開度を制限するストッパと、このストッパに対して
弾性圧縮可能な連結部材を介して連結されている駆動部
材と、この駆動部材を前記弁体の開閉方向に移動させる
モータとを有するモータ駆動式流量調整弁において、 さらに、前記弁体の回転運動によって発電動作を行う発
電機を有していることを特徴とするモータ駆動式流量調
整弁。1. A floating valve element which is pushed up from a valve seat by a fluid pressure to switch from a closed state to an open state, a stopper for restricting an opening degree of the valve element, and an elastically compressible stopper. In a motor-driven flow regulating valve having a driving member connected via a connecting member and a motor for moving the driving member in the opening and closing direction of the valve body, a power generation operation is further performed by the rotational movement of the valve body. A motor-driven flow regulating valve, characterized by having a generator for performing the operation.
縮可能な連結部材が所定量以上圧縮されたことを検出す
る過負荷検出器と、駆動部材の原点位置を検出する原点
位置検出器とを有することを特徴とするモータ駆動式流
量調整弁。2. The apparatus according to claim 1, further comprising: an overload detector for detecting that the elastically compressible connecting member has been compressed by a predetermined amount or more; and an origin position detector for detecting an origin position of the driving member. A motor-driven flow control valve characterized by having:
は、円錐台形状を有していることを特徴とするモータ駆
動式流量調整弁。3. The motor-driven flow regulating valve according to claim 1, wherein the valve element has a truncated cone shape.
は、球であることを特徴とするモータ駆動式流量調整
弁。4. The motor-driven flow control valve according to claim 1, wherein the valve element is a sphere.
前記ストッパは、前記弁体の開閉方向に延びる軸線回り
に回転自在に保持され、 前記発電機は、当該軸線回りのストッパの回転運動によ
っても発電動作を行うことを特徴とするモータ駆動式流
量調整弁。5. The method according to claim 1, wherein
The motor-driven flow rate adjustment, wherein the stopper is rotatably held around an axis extending in the opening and closing direction of the valve element, and the generator also performs a power generation operation by rotating the stopper about the axis. valve.
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