JPH01275977A - 比例式流量制御弁及び室内温度調節システム - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は温水などの熱媒体を用いる空調装置等において
該熱媒体等の低圧流体の流量を精確に制御するための比
例式流量制御弁に関する。

〔従来の技術〕

室内熱交換器に温水などを供給して循環させ、該室内熱
交換器で加温された室内空気をファンなどを用いて温風
として吹き出すようにした暖房装置は公知である。

このような従来の暖房装置はたとえば第３図に示すよう
に、室内熱交換器Ｈにはたとえば温水ボイラＢなどによ
ってはシ一定温度となるように加熱された温水がポンプ
Ｐによって供給され、室内温度の調節はファンＦの風量
の切換えによって行われるのが普通であった。従って、
室内熱交換器Ｈの負荷が大きくなるとその中を通る温水
の温度が低下するので、温度の、低下を検出して温水の
流量を増加させるような自動制御弁ＣＶを温水循環配管
系に組み込み、室内熱交換器Ｈの温度を一定に保つよう
にしていた。

上述のような暖房装置に用いられる自動制御弁は、たと
えば弁の入口側にワックス等の温度による体積変化率の
大きい感温媒体を封入した感温体やバイメタルなどの熱
モータを取り付け、これによって弁体を開閉するように
したものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

前記のような従来の暖房装置は、多数の室内熱交換器を
並列に設置してそれぞれ独立に暖房の制御を行なうもの
で、比較的に経済的な暖房システムではあるが、室内熱
交換器の熱容量が大きいために温度変化に対する応答が
遅れ、また場合によっては流量のハンチングを起し、そ
の結果温風の温度が変動して不快感を与えるなどの欠点
があった。

そこで本発明は、温風の吹出温度が安定となり快適で精
度のよい室内温度調節システムを構成することを目的と
して、室内熱交換器への温水の供給量制御を精度よく行
なうことができる比例式流量制御弁を提供しようとする
ものである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明の目的を達成できる比例式流量制御弁は、弁体を
先端部に結合した弁シャフトを弁本体の端部に設けた流
体シール部に貫通させて少くとも軸方向に移動自在であ
るように設けると共に、回転に伴って軸方向に移動する
ロータを備えたステッピングモータを該弁本体の端部の
外側に該弁シャフトと同軸に設け、該ロータの軸端と該
弁シャフトの基端との間に推力を受けるためのボールを
介在さゼた回転軸受を形成してなるものである。

そして更に、本発明の目的とする快適な温風を発生でき
る室内温度調節システムは、かかる比例式流量制御弁を
介して熱媒体を室内熱交換器に供給し、該室内熱交換器
からの送出風温度を検出する温度センサの出力に基いて
該比例式流量制御弁の開度を比例制御するよう構成した
ものである。

〔作　用〕

本発明の比例式流量制御弁は、風温を検出する温度セン
サの出力に基づいてステッピングモータの回転角度がデ
ィジタル制御され、これによって弁本体の端部に設けた
流体シール部を貫通させた弁シャフトが弁本体に精確に
出入する。弁シャフトの先端には弁体が結合しているの
で、弁開度はステッピングモータの回転角度に比例し、
室内熱交換器に供給される温水等の熱媒体の流量を比例
制御する。

〔実施例〕

本発明の比例式流量制御弁の実施例を第１図に示す。

図において、１は弁本体であって第１流体通路１ａと第
２流体通路１ｂとの隔壁部に弁座ＩＣが形成されている
。２は弁体てあり、弁ばね３によって弁座ＩＣに向けて
付勢されている。なお３ａはばね受けである。

弁本体１の軸線にそって弁シャフト４が設けてあり、弁
本体１の端部に設けた、たとえばフッ素樹脂等による減
摩加工を施した０リング５ａと抑え金具５ｂとからなる
流体シール５を貫通している。この弁シャフト４の先端
部４ａには弁体２が同軸に結合されている。

また、弁本体１の該端部の外側には、アクチユエータと
してのステッピングモータ６が弁本体１と同軸となるよ
うに取り付けられている。このステッピングモータ６は
、軸６ａの周囲にスペーサ６ｂを介して複数個のマグネ
ッ）６ｃを固定したロータが、ステータ側のコイル６ｄ
によって発生する磁界の移動に伴って回転するように構
成されており、軸６ａの外側面に形成された雄ねじがモ
ータのケースの底面に植立された雌ねじ筒６ｅに螺合さ
れているので、ロータの回転角度に比例して軸６ａが軸
線方向に直線移動するようになっているものである。

本発明の比例式流量制御弁におけるステッピングモータ
６は、その軸６ａの端部にボール７を収容したベアリン
グ孔７ａが形成してあり、前記弁シャフト４の基端部４
ｂがベアリング孔７ａに嵌合すると共にボール７に接触
できるようになっている。従って、ステッピングモータ
６の回転に伴ってその軸６ａが回転しながら軸線方向に
移動すると、弁シャフト４はボール７を介して軸線方向
の動きのみを伝えられて弁本体１の軸線にそって直線移
動をし、弁ばね３と協働して弁体２を比例的に開閉させ
る。

本発明の比例式流量制御弁を用いて構成された室内温度
調節システムの例を第２図に示す。本発明においては、
第３図の従来の装置における自動制御弁ＣＶの代りに本
発明の比例式流量制御弁Ｖを設け、吹出空気の温度を検
知する温度センサＴを室内熱交換器Ｈの近傍に取り付け
ておき、温度センサＴの出力をコントローラＣによって
処理してステッピングモータ駆動用パルス信号に変換し
て流量制御弁Ｖに送るように構成しである。

〔発明の効果〕

かかる本発明の比例式流量制御弁は、安定した人力応答
特性を示し、水等の流体と接触する部分とステッピング
モータ部分とが摩擦抵抗の少ない駆動動力伝達機構によ
って隔離されているので、作動時にヒステリシス現象が
発生せずまた高信頼性である。そして、かかる本発明の
流量制御弁は暖房のみならず冷房用においても熱媒体流
量の制御に同様に利用することができる。また、本発明
の比例式流量制御弁を用いた室内温度調節システムは、
空気温度の変化に対して迅速に応答するので安定した吹
出空気温度を維持でき、快適な空調装置を構成すること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の比例式流量制御弁の例の構造を示す断
面図、 第２図は本発明の比例式流量制御弁を用いた室内温度調
節システムの例の回路図であり、第３図は従来の温水循
環式の暖房装置の回路図である。 １・・・弁本体、２・・・弁体、３・・・弁ばね、４・
・・弁シャフト、５・・・流体シール、６・・・ステッ
ピングモータ、６ａ・・・軸、７・・・ボーノペＢ・・
・温水ボイラ、Ｃ・・・コントローラ、Ｆ・・・ファン
、Ｈ・・・室内熱交換器、Ｐ・・・ポンプ、Ｔ・・・温
度センサ、■・・・比例式流量制御弁、ＣＶ・・・自動
制御弁。 特許出願人　　株式会社鷺宮製作所 第２図 第３図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁体を先端部に結合した弁シャフトを弁本体の端
   部に設けた流体シール部に貫通させて少くとも軸方向に
   移動自在であるように設けると共に、回転に伴って軸方
   向に移動するロータを備えたステッピングモータを該弁
   本体の端部の外側に該弁シャフトと同軸に設け、該ロー
   タの軸端と該弁シャフトの基端との間に推力を受けるた
   めのボールを介在させた回転軸受を形成してなる比例式
   流量制御弁。
2. （２）特許請求の範囲第１項記載の比例式流量制御弁を
   介して熱媒体を室内熱交換器に供給し、該室内熱交換器
   からの送風温度を検出する温度センサの出力に基いて該
   比例式流量制御弁の開度を比例制御するよう構成した室
   内温度調節システム。