JP2015194166A - 弁装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】ノイズの影響を低減でき、電動アクチュエータと機能モジュールが機械的に干渉せずに、個々の取り外しが容易な弁装置を提供する。
【解決手段】機能モジュール5は、ヨーク4に取り付けられる。これにより、機能モジュール5とアクチュエータ3との距離が近いので、これらを接続するケーブル54の長さを短くできる。結果として、ノイズの影響を小さくすることができる。また、機能モジュール5がヨーク4に取り付けられているので、弁装置1からアクチュエータ3を分離して分解するとき、アクチュエータ3を容易に取り外すことができる。
【選択図】 図1
【解決手段】機能モジュール5は、ヨーク4に取り付けられる。これにより、機能モジュール5とアクチュエータ3との距離が近いので、これらを接続するケーブル54の長さを短くできる。結果として、ノイズの影響を小さくすることができる。また、機能モジュール5がヨーク4に取り付けられているので、弁装置1からアクチュエータ3を分離して分解するとき、アクチュエータ3を容易に取り外すことができる。
【選択図】 図1
Description
本発明は、弁装置に関するものである。
従来より、空調設備等では、配管を流れる冷温水の流量を制御するために電動バルブが用いられている。この電動バルブは、主に、流量を規制する弁と、この弁の弁軸を回動させることによって弁開度を制御する電動アクチュエータと、弁と電動アクチュエータとを一体的に接続するヨークとから構成されている。
近年では、流量を制御するという機能に加えて、通信機能、停電時動作機能、位置検出機能など、電動弁装置が設置される現場の多様性やユーザからの要求に応えるために様々な追加機能が組み込まれた高機能な電動弁装置が提案されている。
このため、電動バルブを製造する側にとっては、様々な追加機能に対応した多種の電動バルブを用意しなければならない。一方、電動バルブを購入する側にとっても、既設の電動バルブが正常に動作していても、電動バルブの機能を向上させたい場合には新品の電動バルブに交換しなければならず、新品の電動バルブの購入、電動バルブの交換、古い電動バルブの廃棄といった経済的な負担や手間がかかってしまう。
このため、電動バルブを製造する側にとっては、様々な追加機能に対応した多種の電動バルブを用意しなければならない。一方、電動バルブを購入する側にとっても、既設の電動バルブが正常に動作していても、電動バルブの機能を向上させたい場合には新品の電動バルブに交換しなければならず、新品の電動バルブの購入、電動バルブの交換、古い電動バルブの廃棄といった経済的な負担や手間がかかってしまう。
このような問題を解決するために、多種の電動バルブを用意する代わりに、流量制御機能のみの電動バルブと、この電動バルブとは別体で所定の機能を実現する機能モジュールを種々の機能毎に用意することが提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。このようにすると、電動バルブの製造側にとっては、流量制御機能のみの電動バルブと種々の機能モジュールを製造すればよいので、電動バルブを多種用意しなくてよくなる。また、ユーザとしては、この電動バルブに新たに機能を追加したい場合は、追加したい機能を実現する機能モジュールのみを購入してこの電動バルブに接続するだけで実現できるので、経済的にも有利で、現場の設置作業も容易である。
例えば、特許文献1では、機能モジュールを電動バルブから離間して配置し、これらをケーブルを介して接続することが提案されている。また、特許文献2では、機能モジュールを電動バルブの電動アクチュエータのケースに直接接続することが提案されている。
しかしながら、上述した従来の電動バルブでは次のような問題があった。
まず、特許文献1では、機能モジュールと電動バルブとをケーブルを用いて接続しているためにこれらを接続するケーブルが長くなり、結果として、ノイズの影響が大きくなることがあった。
また、特許文献2では、機能モジュールが電動アクチュエータのケースに直接に接続されているので、例えば、電動バルブから電動アクチュエータのみを分離して分解するとき、分解する必要の無い機能モジュールを電動アクチュエータから取り外す必要があった。すなわち、電動アクチュエータと機能モジュールとが機械的に干渉しており、取り外しが困難であった。
また、特許文献2では、機能モジュールが電動アクチュエータのケースに直接に接続されているので、例えば、電動バルブから電動アクチュエータのみを分離して分解するとき、分解する必要の無い機能モジュールを電動アクチュエータから取り外す必要があった。すなわち、電動アクチュエータと機能モジュールとが機械的に干渉しており、取り外しが困難であった。
そこで、本発明は、ノイズの影響を低減でき、電動アクチュエータと機能モジュールが機能的に干渉せずに個々の取り外しが容易な弁装置および機能モジュールを提供することを目的とする。
上述したような課題を解決するために、本発明に係る弁装置は、内部に流体が流れる流路が形成された弁本体と、弁本体の流路中に位置するように動作可能に支持され、この動作状態が変化することで流路中を流れる流体の流量を制御する弁体と、弁体と弁軸を介して接続され、弁体を動作させるアクチュエータと、弁本体とアクチュエータとを支持するヨークとを備えた弁装置であって、この弁装置に接続することにより所定の機能をさらに弁装置に与える少なくとも1つの機能モジュールをヨークに取り付けたことを特徴とするものである。
上記弁装置において、ヨークは、底部およびこの底部から立設された互いに対向する一対の側部を有する正面視略U字形の板からなり、弁本体が底部に取り付けられ、アクチュエータが一対の側部の底部とは反対側の端部に取り付けられ、機能モジュールが側部に取り付けられるようにしてもよい。
また、上記弁装置において、ヨークは強磁性体からなり、機能モジュールは、ヨークに磁気的に吸着する磁石を備えるようにしてもよい。
また、上記弁装置において、機能モジュールは、ヨークに懸架するフックを備えるようにしてもよい。
また、上記弁装置において、機能モジュールは、アクチュエータと機械的、すなわち物理的に干渉しない位置に設けられるようにしてもよい。
本発明によれば、機能モジュールがヨークに取り付けられるので、機能モジュールとアクチュエータとの距離が近いのでこれらを接続するケーブルを短くすることができ、結果として、ノイズの影響を低減することができる。また、機能モジュールがヨークに取り付けられるので、アクチュエータと機能モジュールが機械的に干渉しないため、アクチュエータを容易に取り外すことができる。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について詳細に説明する。
[弁装置の構成]
図1〜図3に示すように、本実施の形態に係る弁装置1は、流体通路の途中に介挿され、流体通路を流れる流体の流量を規制する弁2と、この弁2の弁軸22と接続されて弁2の弁体(図示せず)を動作させるアクチュエータ3と、弁2の弁本体21とアクチュエータ3を支持するヨーク4と、このヨーク4に取り付けられ、所定の機能を実現する機能モジュール5とを備えている。
図1〜図3に示すように、本実施の形態に係る弁装置1は、流体通路の途中に介挿され、流体通路を流れる流体の流量を規制する弁2と、この弁2の弁軸22と接続されて弁2の弁体(図示せず)を動作させるアクチュエータ3と、弁2の弁本体21とアクチュエータ3を支持するヨーク4と、このヨーク4に取り付けられ、所定の機能を実現する機能モジュール5とを備えている。
弁2は、内部に流体が流れる流路が形成された弁本体21内に流路中に位置するように回動可能に収納された回転形の弁体が弁軸22に固定されており、弁本体21の外部へ一端が導出された弁軸22の回動操作により上記弁体が回動して流路の断面積、すなわち弁開度を変化させて流体の流量を制御する。弁軸22の一端は、弁本体21の上面21aから突出されている。この弁本体21の上面21aは、ヨーク4の取付面とされており、弁軸22の回りに同心的に複数、例えば4つのボルト孔(図示せず)が同一円周状に周方向に等間隔で穿設されている。
アクチュエータ3は、例えば、電動アクチュエータからなり、直方体状のハウジング31内にモータと、このモータの回転を減速して出力軸32に伝達する伝達機構と、これらの機構を制御する制御回路等(何れも図示せず)が収納されている。出力軸32の先端はハウジング31の下面から突出しており、弁2の弁軸22と接続されている。ハウジング31の1つの側部には、表示ディスプレイ、電力供給ケーブルとの接続端子33a、機能モジュール等の接続端子33bなどを備えた出力装置33が配置されている。ハウジング31の出力装置33が配置された側面と隣り合う一対の側部には、四隅の所定位置にヨーク4への取付部(図示せず)が設けられており、上方から取り付け用のボルトが挿通可能とされている。
ヨーク4は、平面視略矩形の底部41と、この底部41の一対の側部に立設された両側部42,43とからなる正面視略U字形状の板からなり、その対向する両側部42,43の間にアクチュエータ3が収納可能とされている。本実施の形態において、ヨーク4は、例えば鉄などの磁石がくっつく材料、すなわち強磁性体材料からなる。
ヨーク4は、底部41が弁2の弁本体21の上面21aへの取付部とされており、対向する両側部42,43の底部41側とは反対側の端部(上端)にアクチュエータ3を取り付けるための4つの取付部42b,42c,43b,43cが形成されている。
ヨーク4の底部41の中央には、弁2の弁軸22が遊貫する軸孔41aが形成されており、この軸孔41aの周りにボルト挿通孔41bが弁2の弁本体21の上面21aに設けられたボルト孔と対応して穿設されている。
ヨーク4の両側部42,43は、図2に示すように正面視の状態において、底部41に対して斜めに接続された部分から、底部41の平面方向に対して垂直な方向に延在した形状とされている。この底部41の平面方向に対して垂直な方向に沿った部分(以下、「モジュール取付部」という。)42a,43aに、機能モジュール5が取り付けられる。
ヨーク4の両側部42,43は、図2に示すように正面視の状態において、底部41に対して斜めに接続された部分から、底部41の平面方向に対して垂直な方向に延在した形状とされている。この底部41の平面方向に対して垂直な方向に沿った部分(以下、「モジュール取付部」という。)42a,43aに、機能モジュール5が取り付けられる。
取付部42b,42c,43b,43cは、モジュール取付部42a,43aの一側端の両端部をそれぞれ内側に切り起こして形成された対向する舌片状の二対からなり、アクチュエータ3の両側部に形成されている取付部が載置可能とされており、この取付部42b,42c,43b,43cの各ボルト挿通孔と対応する位置にそれぞれねじ穴が穿設されている。
機能モジュール5は、直方体状のハウジング51内に、所定の機能を実現するための電子回路等が収納されている。この機能としては、例えば、他の装置との通信を実現する通信機能、停電時に弁装置1に電力を供給する停電時動作機能、機能モジュール5の位置を検出する位置検出機能などが挙げられる。
ハウジング51の1つの面(以下、「取付面」と言う。)51aの中央部には、磁石52が固定されている。また、ハウジング51の取付面51aと隣接する1つの側面には、接続端子53が設けられており、この接続端子53は、ケーブル54を介してアクチュエータ3の出力装置33が備える接続端子33bに接続されている。このように、接続端子53によってアクチュエータ3と電気的に接続されることにより、機能モジュール5は、アクチュエータ3と各種情報の送受信を行って上記機能を実現したり、アクチュエータ3から電力の供給を受けたりすることができる。
ハウジング51の1つの面(以下、「取付面」と言う。)51aの中央部には、磁石52が固定されている。また、ハウジング51の取付面51aと隣接する1つの側面には、接続端子53が設けられており、この接続端子53は、ケーブル54を介してアクチュエータ3の出力装置33が備える接続端子33bに接続されている。このように、接続端子53によってアクチュエータ3と電気的に接続されることにより、機能モジュール5は、アクチュエータ3と各種情報の送受信を行って上記機能を実現したり、アクチュエータ3から電力の供給を受けたりすることができる。
[弁装置の組み立て手順]
次に、図1〜図3を参照して、本実施の形態に係る弁装置の組み立て手順について説明する。
次に、図1〜図3を参照して、本実施の形態に係る弁装置の組み立て手順について説明する。
まず、弁2の弁本体21の上面21aにヨーク4の底部41を載置し、軸孔41aに弁軸22を遊貫し、ボルト挿通孔41bを介してボルト(図示せず)により固定する。
次いで、アクチュエータ3をヨーク4の両側部42,43間に配置し、出力軸32の先端と弁2の弁軸22とを結合する。次いで、アクチュエータ3の両側部に形成されている取付部を、ヨーク4の取付部42b,42c,43b,43cに載置し、ボルト(図示せず)により固定する。すると、弁2とアクチュエータ3とは、所定間隔離間した所定の位置に配設されることとなる。
次いで、機能モジュール5の取付面51aを、ヨーク4の両側部42,43のうちの一方(本実施の形態では両側部43)のモジュール取付部43aにおける外側面、すなわち、両側部42と対向する面と反対側の面に当接させる。すると、取付面51aには磁石52が固定されているので、機能モジュール5は、磁石52がモジュール取付部43aに磁気的に吸着することにより、ヨーク4に固定されることとなる。次いで、機能モジュール5の接続端子53とアクチュエータ3の出力装置33の接続端子33bとをケーブル54により接続する。これにより、弁装置1が組み立てられることとなる。
以上説明したように、本実施の形態によれば、機能モジュール5がヨーク4に取り付けられるので、機能モジュール5とアクチュエータ3との距離が近いので、これらを接続するケーブル54の長さを短くできるので、ノイズの影響を小さくでき、ケーブルの高コスト化を防ぐことができる。
また、機能モジュール5がヨーク4に取り付けられているので、弁装置1からアクチュエータ3を分離して分解するときや機能モジュール5を交換するとき、アクチュエータ3と機能モジュール5とが互いに機械的に干渉しないので、アクチュエータ3と機能モジュール5をそれぞれ単独で容易に取り外すことができる。
また、機能モジュール5がヨーク4に取り付けられているので、弁装置1からアクチュエータ3を分離して分解するときや機能モジュール5を交換するとき、アクチュエータ3と機能モジュール5とが互いに機械的に干渉しないので、アクチュエータ3と機能モジュール5をそれぞれ単独で容易に取り外すことができる。
なお、本実施の形態では、機能モジュール5を磁石52によってヨーク4に固定する場合を例に説明したが、機能モジュール5をヨーク4に固定する方法はこれに限定されず、各種方法を用いることができる。
例えば、図4に示すように、機能モジュール5の取付面51aの上端に、断面略逆L型のフック55を設けるようにしてもよい。このフック55は、一端部が取付面51a上端から垂直に立設され、他端部が取付面51aと略平行に下向きに延伸されている。フック55を設けた場合、フック55の他端部と取付面51aとの隙間にヨーク4のモジュール取付部42a,43aを挿入すると、フック55がモジュール取付部42a,43aに懸架されるので、結果として、機能モジュール5がヨーク4に固定されることとなる。
また、本実施の形態のように磁石52を用いる場合、および、図4に示すようにフック55を用いる場合、アクチュエータ3の出力装置33と隣接せず、アクチュエータ3に機械的に干渉しない両側部42,43に機能モジュール5が固定される。これにより、出力装置33に設けられる表示装置がユーザにとって見にくくなったり、出力装置33の接続端子33bにケーブルが取り付けにくくなるといった機能モジュール5によるアクチュエータ3への機械的な干渉を防ぐことができる。
また、本実施の形態のように磁石52を用いる場合、および、図4に示すようにフック55を用いる場合、機能モジュール5を両側部42,43に固定するので、最大2個の機能モジュール5をヨーク4に固定することが可能であるが、図5に示すようなアタッチメント56を用いることによって、図6に示すように、さらに1個のの機能モジュール5をヨーク4に固定することができ、合計3個の機能モジュール5をヨーク4に取り付けることが可能となる。
このアタッチメント56は、矩形の基板56aと、この基板の一対の両側部の一端側から基板56aの平面に対して垂直な方向に切り起こされた突出部56bとから構成されている。
基板56aの突出部56bが設けられた面と反対側の面には、ボルト57によって機能モジュール5の取付面51aが対向接触して固定される。この固定は、上述したように磁石やフックを用いるようにしてもよい。突出部56bには、モジュール取付部42a,43aに形成されたボルト挿通孔42d,43dに対応する位置にボルト挿通孔56cが形成されており、これらはボルトによって固定される。
このようなアタッチメント56は、アクチュエータ3のハウジング31における出力装置33が設けられた側面と反対側の側面と対向するように、ヨーク4の両側部42,43に固定される。これにより、上述したように機能モジュール5がアクチュエータ3に機械的に干渉することを防ぐことができる。
基板56aの突出部56bが設けられた面と反対側の面には、ボルト57によって機能モジュール5の取付面51aが対向接触して固定される。この固定は、上述したように磁石やフックを用いるようにしてもよい。突出部56bには、モジュール取付部42a,43aに形成されたボルト挿通孔42d,43dに対応する位置にボルト挿通孔56cが形成されており、これらはボルトによって固定される。
このようなアタッチメント56は、アクチュエータ3のハウジング31における出力装置33が設けられた側面と反対側の側面と対向するように、ヨーク4の両側部42,43に固定される。これにより、上述したように機能モジュール5がアクチュエータ3に機械的に干渉することを防ぐことができる。
本発明は、電動弁などヨークを用いた弁装置に適用することができる。
1…弁装置、2…弁、3…アクチュエータ、4…ヨーク、5…機能モジュール、21…弁本体、21a…上面、22…弁軸、31…ハウジング、32…出力軸、33…出力装置、33a,33b…接続端子、41…底部、41a…軸孔、41b…ボルト挿通孔、42,43…両側部、42a,43a…モジュール取付部、42b,42c,43b,43c…支持片、42d,43d…ボルト挿通孔、51…ハウジング、51a…取付面、52…磁石、53…接続端子、54…ケーブル、55…フック、56…アタッチメント、56a…基板、56b…突出部、56c…ボルト挿通孔、57…ボルト。
Claims (5)
- 内部に流体が流れる流路が形成された弁本体と、
前記弁本体の流路中に位置するように動作可能に支持され、この動作状態が変化することで前記流路中を流れる流体の流量を制御する弁体と、
前記弁体と弁軸を介して接続され、前記弁体を動作させるアクチュエータと、
前記弁本体と前記アクチュエータとを支持するヨークと
を備えた弁装置であって、
この弁装置に接続することにより所定の機能をさらに前記弁装置に与える少なくとも1つの機能モジュールを前記ヨークに取り付けた
ことを特徴とする弁装置。 - 請求項1記載の弁装置において、
前記ヨークは、底部およびこの底部から立設された互いに対向する一対の側部を有する正面視略U字形の板からなり、前記弁本体が前記底部に取り付けられ、前記アクチュエータが前記一対の側部の前記底部とは反対側の端部に取り付けられ、前記機能モジュールが前記側部に取り付けられる
ことを特徴とする弁装置。 - 請求項1または2記載の弁装置において、
前記ヨークは強磁性体からなり、
前記機能モジュールは、前記ヨークに磁気的に吸着する磁石を備える
ことを特徴とする弁装置。 - 請求項1または2記載の弁装置において、
前記機能モジュールは、前記ヨークに懸架するフックを備える
ことを特徴とする弁装置。 - 請求項1乃至4の何れか1項に記載の弁装置において、
前記機能モジュールは、前記アクチュエータと機械的に干渉しない位置に設けられる
ことを特徴とする弁装置。
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