JPH09137873A - 調節弁用電動アクチュエータ - Google Patents
調節弁用電動アクチュエータInfo
- Publication number
- JPH09137873A JPH09137873A JP31848595A JP31848595A JPH09137873A JP H09137873 A JPH09137873 A JP H09137873A JP 31848595 A JP31848595 A JP 31848595A JP 31848595 A JP31848595 A JP 31848595A JP H09137873 A JPH09137873 A JP H09137873A
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- JP
- Japan
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- valve
- force
- electric motor
- control unit
- output shaft
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 電動モータによって巻き上げたスプリングを
保持するために、電磁クラッチや電磁ブレーキなどの装
置を用いているので、アクチュエータの構造が複雑で、
価格も高価であった。また、全開若しくは全閉時に働く
リミットスイッチに連動して、電磁クラッチなどが作動
する場合、バルブの中間開度を保持することができない
ので、制御対象流体の流量、温度、圧力などを制御する
ためのバルブ開度調節が不可能であった。 【解決手段】 電動モータ5によりバルブAを開閉動作
し、かつこの電動モータ5に連動して弾性体3に弾性力
を付与するアクチュエータ1において、この弾性体3の
弾性力と、電動モータ5の制動力と微少な駆動力とのバ
ランスによって、バルブ開度を調節し、かつ保持する構
成を採用した。
保持するために、電磁クラッチや電磁ブレーキなどの装
置を用いているので、アクチュエータの構造が複雑で、
価格も高価であった。また、全開若しくは全閉時に働く
リミットスイッチに連動して、電磁クラッチなどが作動
する場合、バルブの中間開度を保持することができない
ので、制御対象流体の流量、温度、圧力などを制御する
ためのバルブ開度調節が不可能であった。 【解決手段】 電動モータ5によりバルブAを開閉動作
し、かつこの電動モータ5に連動して弾性体3に弾性力
を付与するアクチュエータ1において、この弾性体3の
弾性力と、電動モータ5の制動力と微少な駆動力とのバ
ランスによって、バルブ開度を調節し、かつ保持する構
成を採用した。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、空気調和設備のフ
ァインコイルにおける冷温水調整弁用アクチュエータ
や、ダクトなどの風量調節弁用電動アクチュエータ、或
は自力式流量制御弁用アクチュエータ等のように、広い
分野に応用することができる調節弁電動アクチュエータ
に関する。
ァインコイルにおける冷温水調整弁用アクチュエータ
や、ダクトなどの風量調節弁用電動アクチュエータ、或
は自力式流量制御弁用アクチュエータ等のように、広い
分野に応用することができる調節弁電動アクチュエータ
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来のアクチュエータには、実開昭56
−160368号、実開平6−76781号公報に開示
されているように、アクチュエータの電動モータの駆動
によりバルブの弁体を回転させる際に、同時にスプリン
グを巻き上げて、スプリングに弾性エネルギを貯えさ
せ、この状態のまま電磁クラッチや電磁ブレーキなどで
保持しておき、停電やバルブを全閉するため緊急に電源
を落した場合など、アクチュエータへの通電が遮断され
た時に、スプリングに貯えておいた弾性エネルギによっ
てバルブを緊急全閉若しくは全開するものがある。
−160368号、実開平6−76781号公報に開示
されているように、アクチュエータの電動モータの駆動
によりバルブの弁体を回転させる際に、同時にスプリン
グを巻き上げて、スプリングに弾性エネルギを貯えさ
せ、この状態のまま電磁クラッチや電磁ブレーキなどで
保持しておき、停電やバルブを全閉するため緊急に電源
を落した場合など、アクチュエータへの通電が遮断され
た時に、スプリングに貯えておいた弾性エネルギによっ
てバルブを緊急全閉若しくは全開するものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術は、電動モータによって巻き上げたスプリングを保持
するために、電磁クラッチや電磁ブレーキなどの装置を
用いているので、アクチュエータの構造が複雑で、価格
も高価であった。また、全開若しくは全閉時に働くリミ
ットスイッチに連動して、電磁クラッチなどが作動する
場合、バルブの中間開度を保持することができないの
で、制御対象流体の流量、温度、圧力などの制御が不可
能であった。
術は、電動モータによって巻き上げたスプリングを保持
するために、電磁クラッチや電磁ブレーキなどの装置を
用いているので、アクチュエータの構造が複雑で、価格
も高価であった。また、全開若しくは全閉時に働くリミ
ットスイッチに連動して、電磁クラッチなどが作動する
場合、バルブの中間開度を保持することができないの
で、制御対象流体の流量、温度、圧力などの制御が不可
能であった。
【0004】本発明は、上記問題点を解決するために成
されたものであり、その目的とするところは、バルブ開
度の調節が可能で、更に、緊急時におけるバルブの全閉
又は全開が確実で、かつ、全閉時の衝撃を軽減し、しか
もコンパクトで低価格なアクチュエータを提供すること
にある。
されたものであり、その目的とするところは、バルブ開
度の調節が可能で、更に、緊急時におけるバルブの全閉
又は全開が確実で、かつ、全閉時の衝撃を軽減し、しか
もコンパクトで低価格なアクチュエータを提供すること
にある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、電動モータによりバルブを開閉動作し、
かつこの電動モータに連動して弾性体に弾性力を付与す
るアクチュエータにおいて、この弾性体の弾性力と、電
動モータの制動力と微少な駆動力とのバランスによっ
て、バルブ開度を調節し、かつ保持する構成を採用し
た。
め、本発明は、電動モータによりバルブを開閉動作し、
かつこの電動モータに連動して弾性体に弾性力を付与す
るアクチュエータにおいて、この弾性体の弾性力と、電
動モータの制動力と微少な駆動力とのバランスによっ
て、バルブ開度を調節し、かつ保持する構成を採用し
た。
【0006】更に、実際の流体の流量、温度、圧力など
の実測値を測定する検出部と、流体の流量、温度、圧力
などの設定値を設定する設定部と、実測値と設定値とを
比較する比較部とを設け、前記比較部における演算結果
に基づいて上記した電動モータを制御し、バルブの開度
を調節し、かつ保持する構成にすると良い。
の実測値を測定する検出部と、流体の流量、温度、圧力
などの設定値を設定する設定部と、実測値と設定値とを
比較する比較部とを設け、前記比較部における演算結果
に基づいて上記した電動モータを制御し、バルブの開度
を調節し、かつ保持する構成にすると良い。
【0007】そして、バルブによって調節される流体の
流量、温度、圧力などの実測値を測定するためのセンサ
を前記制御部に接続すると良い。
流量、温度、圧力などの実測値を測定するためのセンサ
を前記制御部に接続すると良い。
【0008】また、前記制御部を、前記電動モータの制
動力を制御する制動制御部と、前記電動モータの駆動力
を制御する駆動制御部と、前記制動制御部および駆動制
御部の切り替えを行うスイッチング制御部を備えた構成
にすると良い。
動力を制御する制動制御部と、前記電動モータの駆動力
を制御する駆動制御部と、前記制動制御部および駆動制
御部の切り替えを行うスイッチング制御部を備えた構成
にすると良い。
【0009】更に、電源が断たれた場合、弾性体の弾性
力によって、上記した調節弁を緊急的に遮断又は放出す
る動作を行う緊急遮断機能を具備すると良い。
力によって、上記した調節弁を緊急的に遮断又は放出す
る動作を行う緊急遮断機能を具備すると良い。
【0010】これによって、弾性体の弾性力に抗するた
めの電磁ブレーキや電磁クラッチなどの特別な装置を設
ける必要が無く、構造を簡素にすることができる。ま
た、弾性体の弾性力と、電動モータの駆動力および制動
力とのバランスによって、バルブの開度を保持すること
ができる。
めの電磁ブレーキや電磁クラッチなどの特別な装置を設
ける必要が無く、構造を簡素にすることができる。ま
た、弾性体の弾性力と、電動モータの駆動力および制動
力とのバランスによって、バルブの開度を保持すること
ができる。
【0011】電動モータの制動力を制御する制動制御部
および駆動力を制御する駆動制御部を設けたので、弾性
体の弾性力に抗して出力軸を回転させる際には、駆動制
御部によって駆動力を制御し、弾性体の弾性力によって
出力軸を回転させる際には、制動制御部によって制動力
を制御し、また、出力軸を保持する際には、駆動制御部
および制動制御部によって駆動力及び制動力を制御し
て、弾性体の弾性力とのバランスをとり、バルブの開度
を保持することができる。更に、電源が断たれた場合、
弾性体の弾性力によって、上記した調節弁を緊急的に遮
断又は放出する。
および駆動力を制御する駆動制御部を設けたので、弾性
体の弾性力に抗して出力軸を回転させる際には、駆動制
御部によって駆動力を制御し、弾性体の弾性力によって
出力軸を回転させる際には、制動制御部によって制動力
を制御し、また、出力軸を保持する際には、駆動制御部
および制動制御部によって駆動力及び制動力を制御し
て、弾性体の弾性力とのバランスをとり、バルブの開度
を保持することができる。更に、電源が断たれた場合、
弾性体の弾性力によって、上記した調節弁を緊急的に遮
断又は放出する。
【0012】
【実施例】以下、図面を用いて、本発明のアクチュエー
タの一実施例を詳細に説明する。図1は本発明のアクチ
ュエータの一実施例を示す概略構成図、図2は前記アク
チュエータの回路構成を示す回路ブロック図、図3は前
記アクチュエータの構造を示す概略断面図である。
タの一実施例を詳細に説明する。図1は本発明のアクチ
ュエータの一実施例を示す概略構成図、図2は前記アク
チュエータの回路構成を示す回路ブロック図、図3は前
記アクチュエータの構造を示す概略断面図である。
【0013】図において、Aはバルブ、1はこのバルブ
Aに搭載される本実施例のアクチュエータで、ケーシン
グ1a内に、出力軸2、弾性体3、減速機構4、電動モ
ータ5および制御部6が内蔵されている。
Aに搭載される本実施例のアクチュエータで、ケーシン
グ1a内に、出力軸2、弾性体3、減速機構4、電動モ
ータ5および制御部6が内蔵されている。
【0014】出力軸2は、ケーシング1aの底面より突
出し、正逆回転可能に設けられ、更に、この出力軸2と
電動モータ5の回転軸5aとの間には減速機構4が介在
されている。また、出力軸2には弾性体3、本実施例で
はコイルバネ、を固定するための円板状の回転板2aが
設けられ、この回転板2aに弾性体3の一端面が固定さ
れ、他端面がケーシング1a内の下面に固定され、この
出力軸2の正逆回転に伴い、弾性体3に弾性エネルギが
蓄積若しくは放出される。
出し、正逆回転可能に設けられ、更に、この出力軸2と
電動モータ5の回転軸5aとの間には減速機構4が介在
されている。また、出力軸2には弾性体3、本実施例で
はコイルバネ、を固定するための円板状の回転板2aが
設けられ、この回転板2aに弾性体3の一端面が固定さ
れ、他端面がケーシング1a内の下面に固定され、この
出力軸2の正逆回転に伴い、弾性体3に弾性エネルギが
蓄積若しくは放出される。
【0015】また、電動モータ5は正逆回転可能な直流
電動モータで、この電動モータ5の駆動力および制動力
を制御部6によって制御することにより、電動モータの
駆動力及び制動力と、弾性体3の弾性力とのバランスを
とってバルブAの開閉や開度調節を行う。なお、電動モ
ータは交流モータでも良く、制動力は直流制動の制動電
流を制御して、弾性力とのバランスをとることが可能と
なる。
電動モータで、この電動モータ5の駆動力および制動力
を制御部6によって制御することにより、電動モータの
駆動力及び制動力と、弾性体3の弾性力とのバランスを
とってバルブAの開閉や開度調節を行う。なお、電動モ
ータは交流モータでも良く、制動力は直流制動の制動電
流を制御して、弾性力とのバランスをとることが可能と
なる。
【0016】この制御部6は、バルブAを設置する管路
内を流れる流体の流量、圧力、温度などを設定する設定
部7と、実際に管路内を流れる流体の流量、圧力、温度
などを測定する検出部8と、設定部7で設定した設定値
と検出部8で測定した実測値とを比較する比較部9と、
比較部9で演算した偏差に応じて、電動モータ5の制動
力を制御する制動制御部10、電動モータ5の駆動力を
制御する駆動制御部11、制動制御部10と駆動制御部
11の切替を行うスイッチング制御部12とで構成され
ている。更に、実施に応じて適宜選択したセンサ13を
管路内に設置し、このセンサ13の出力線13aを制御
部6に接続し、センサ13の検出信号を検出部8で受信
して実測値を測定する。なお、電動モータ5の回転軸5
aからバルブAの開度を検出するポテンショメータを設
置して、バルブAの開度制御を行っても良い。この場
合、設定部ではバルブAの開度を設定する。
内を流れる流体の流量、圧力、温度などを設定する設定
部7と、実際に管路内を流れる流体の流量、圧力、温度
などを測定する検出部8と、設定部7で設定した設定値
と検出部8で測定した実測値とを比較する比較部9と、
比較部9で演算した偏差に応じて、電動モータ5の制動
力を制御する制動制御部10、電動モータ5の駆動力を
制御する駆動制御部11、制動制御部10と駆動制御部
11の切替を行うスイッチング制御部12とで構成され
ている。更に、実施に応じて適宜選択したセンサ13を
管路内に設置し、このセンサ13の出力線13aを制御
部6に接続し、センサ13の検出信号を検出部8で受信
して実測値を測定する。なお、電動モータ5の回転軸5
aからバルブAの開度を検出するポテンショメータを設
置して、バルブAの開度制御を行っても良い。この場
合、設定部ではバルブAの開度を設定する。
【0017】ここで、出力軸2に一端を固定し、他端を
ケーシング1aから突出させたレバー(図示省略)を設
けて、通電遮断時のバルブ開度調節を手動操作によって
行うことができるようにすると良い。
ケーシング1aから突出させたレバー(図示省略)を設
けて、通電遮断時のバルブ開度調節を手動操作によって
行うことができるようにすると良い。
【0018】以下、本実施例のアクチュエータ1の作用
を説明する。まず、設定部7に流体の流量、圧力、温度
などの設定値を設定しておく。そして、バルブAの初動
状態が全閉の場合、電源を入れると、制御部6の比較部
9において、設定部7で設定した設定値と検出部8で測
定した実測値とを比較し、電動モータ5の回転方向指示
を決定する。この場合、バルブAは最初全閉しているの
で、回転方向指示信号はバルブAの弁体を開ける方向と
なり、この指示に応じて、スイッチング制御部12が駆
動制御部11を作動させる。そして、駆動制御部11が
電動モータ5を駆動させ、減速機構4を介して出力軸2
を開方向に回転(正回転)させると同時に、出力軸2に
一端を固定した弾性体3を巻いて、出力軸2を閉方向に
回転(逆回転)させる力を弾性体3に貯えさせる。
を説明する。まず、設定部7に流体の流量、圧力、温度
などの設定値を設定しておく。そして、バルブAの初動
状態が全閉の場合、電源を入れると、制御部6の比較部
9において、設定部7で設定した設定値と検出部8で測
定した実測値とを比較し、電動モータ5の回転方向指示
を決定する。この場合、バルブAは最初全閉しているの
で、回転方向指示信号はバルブAの弁体を開ける方向と
なり、この指示に応じて、スイッチング制御部12が駆
動制御部11を作動させる。そして、駆動制御部11が
電動モータ5を駆動させ、減速機構4を介して出力軸2
を開方向に回転(正回転)させると同時に、出力軸2に
一端を固定した弾性体3を巻いて、出力軸2を閉方向に
回転(逆回転)させる力を弾性体3に貯えさせる。
【0019】そして、管路内を流れる流体の流量などを
センサ13によって検出し、このセンサ13の出力を検
出部8で受信して実測値を測定し、この実測値と設定部
7における設定値が一致したところ(偏差量0)でバル
ブ開度を保持する。この際、スイッチング制御部12は
制動制御部10および駆動制御部11を作動させ、電動
モータ5の制動力に加えて、微小の駆動力を減速機構4
を介して出力軸2に与えることにより、出力軸2を閉方
向に回転させようとする弾性体3の弾性力に抗して、弾
性力と制動力と駆動力とのバランスをとって、出力軸2
を停止させる。なお、バルブ全開時も同様である。
センサ13によって検出し、このセンサ13の出力を検
出部8で受信して実測値を測定し、この実測値と設定部
7における設定値が一致したところ(偏差量0)でバル
ブ開度を保持する。この際、スイッチング制御部12は
制動制御部10および駆動制御部11を作動させ、電動
モータ5の制動力に加えて、微小の駆動力を減速機構4
を介して出力軸2に与えることにより、出力軸2を閉方
向に回転させようとする弾性体3の弾性力に抗して、弾
性力と制動力と駆動力とのバランスをとって、出力軸2
を停止させる。なお、バルブ全開時も同様である。
【0020】次に、バルブAを全閉若しくはバルブ開度
を減少させる場合、バルブAの弁体を閉方向に回転させ
るので、回転方向指示信号はバルブAの弁体を閉ざす方
向となり、スイッチング制御部12は駆動制御部11の
作動を停止して、弾性体3の弾性力を利用して、出力軸
2を閉方向に回転させる。この際も設定値と実測値とを
比較し続け、一致したところで制動制御部10と駆動制
御部11を作動させ、バルブ開度を保持する(偏差量
0)。なお、全閉の場合は、弾性体3の弾性力を利用し
てバルブAを全閉させる。
を減少させる場合、バルブAの弁体を閉方向に回転させ
るので、回転方向指示信号はバルブAの弁体を閉ざす方
向となり、スイッチング制御部12は駆動制御部11の
作動を停止して、弾性体3の弾性力を利用して、出力軸
2を閉方向に回転させる。この際も設定値と実測値とを
比較し続け、一致したところで制動制御部10と駆動制
御部11を作動させ、バルブ開度を保持する(偏差量
0)。なお、全閉の場合は、弾性体3の弾性力を利用し
てバルブAを全閉させる。
【0021】ここで、バルブAが開いている時に停電や
緊急停止のため電源を落した場合、アクチュエータ1へ
の通電が遮断されて、電動モータ5の回転軸5aの回転
を拘束する力がなくなり、減速機構4を介して回転軸5
aに拘束されていた出力軸3が、弾性体3の弾性力によ
って閉方向に回転してバルブAを全閉する。
緊急停止のため電源を落した場合、アクチュエータ1へ
の通電が遮断されて、電動モータ5の回転軸5aの回転
を拘束する力がなくなり、減速機構4を介して回転軸5
aに拘束されていた出力軸3が、弾性体3の弾性力によ
って閉方向に回転してバルブAを全閉する。
【0022】なお、上記した場合とは逆に、通電遮断時
にバルブAを全開する場合は、バルブAが全開している
状態から所定開度まで弾性体3の弾性力に抗して出力軸
2を閉方向に回転させて、出力軸2を弾性体3によって
開方向に規制すればよい。
にバルブAを全開する場合は、バルブAが全開している
状態から所定開度まで弾性体3の弾性力に抗して出力軸
2を閉方向に回転させて、出力軸2を弾性体3によって
開方向に規制すればよい。
【0023】
【発明の効果】以上説明したように本発明のアクチュエ
ータは、弾性体の弾性力に抗するために、専用の電動モ
ータを設けたり、特別な拘束装置を設ける必要が無く、
構造を簡素化することが可能であるため、安価に製作す
ることができる。
ータは、弾性体の弾性力に抗するために、専用の電動モ
ータを設けたり、特別な拘束装置を設ける必要が無く、
構造を簡素化することが可能であるため、安価に製作す
ることができる。
【0024】更に、弾性体の弾性力に抗する際に、電動
モータの制動力を有効に利用しているので、電動モータ
の駆動力を微少に供給するだけで済み、大型の電動モー
タを用いる必要が無い。更に、弾性体の弾性力も利用し
て、バルブの開度調節を行っているので、電動モータの
負担を軽減することができる。また、緊急時におけるバ
ルブの全閉若しくは全開に手間が掛からない。
モータの制動力を有効に利用しているので、電動モータ
の駆動力を微少に供給するだけで済み、大型の電動モー
タを用いる必要が無い。更に、弾性体の弾性力も利用し
て、バルブの開度調節を行っているので、電動モータの
負担を軽減することができる。また、緊急時におけるバ
ルブの全閉若しくは全開に手間が掛からない。
【図1】本発明のアクチュエータの一実施例を示す概略
構成図である。
構成図である。
【図2】上記実施例のアクチュエータの回路構成を示す
回路ブロック図である。
回路ブロック図である。
【図3】上記実施例のアクチュエータの構造を示す概略
断面図である。
断面図である。
A バルブ 1 アクチュエータ 2 出力軸 3 弾性体 5 電動モータ 6 制御部 7 設定部 8 検出部 9 比較部 10 制動制御部 11 駆動制御部 12 スイッチング制御部 13 センサ
Claims (5)
- 【請求項1】 電動モータによりバルブを開閉動作し、
かつこの電動モータに連動して弾性体に弾性力を付与す
るアクチュエータにおいて、この弾性体の弾性力と、電
動モータの制動力と微少な駆動力とのバランスによっ
て、バルブ開度を調節し、かつ保持するようにしたこと
を特徴とする調節弁用電動アクチュエータ。 - 【請求項2】 実際の流体の流量、温度、圧力などの実
測値を測定する検出部と、流体の流量、温度、圧力など
の設定値を設定する設定部と、実測値と設定値とを比較
する比較部とを設け、前記比較部における演算結果に基
づいて上記した電動モータを制御し、バルブの開度を調
節し、かつ保持するようにした請求項1記載の調節弁用
電動アクチュエータ。 - 【請求項3】 バルブによって調節される流体の流量、
温度、圧力などの実測値を測定するためのセンサを前記
制御部に接続した請求項1又は2記載の調節弁用電動ア
クチュエータ。 - 【請求項4】 前記制御部は、前記電動モータの制動力
を制御する制動制御部と、前記電動モータの駆動力を制
御する駆動制御部と、前記制動制御部および駆動制御部
の切り替えを行うスイッチング制御部を備えた請求項1
乃至3の何れか1項に記載の調節弁用電動アクチュエー
タ。 - 【請求項5】 電源が断たれた場合、弾性体の弾性力に
よって、上記した調節弁を緊急的に遮断又は放出する動
作を行う緊急遮断機能を有する請求項1乃至4の何れか
1項に記載の調節弁用電動アクチュエータ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31848595A JPH09137873A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 調節弁用電動アクチュエータ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP31848595A JPH09137873A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 調節弁用電動アクチュエータ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09137873A true JPH09137873A (ja) | 1997-05-27 |
Family
ID=18099651
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP31848595A Pending JPH09137873A (ja) | 1995-11-14 | 1995-11-14 | 調節弁用電動アクチュエータ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH09137873A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2006062043A1 (ja) * | 2004-12-07 | 2006-06-15 | Mitsubishi Fuso Truck And Bus Corporation | モータ式ポペット弁及びモータ式ポペット弁を用いた内燃機関のegr装置 |
JP2008519953A (ja) * | 2004-11-12 | 2008-06-12 | メグテック・システムズ・インコーポレーテッド | 弁切替用電動ギヤモーター駆動装置 |
JP2010112438A (ja) * | 2008-11-05 | 2010-05-20 | Kawaden:Kk | 遮断弁 |
JP2012026469A (ja) * | 2010-07-20 | 2012-02-09 | Kawaden:Kk | 遮断弁 |
KR102606102B1 (ko) * | 2023-08-11 | 2023-11-24 | 주식회사 동양밸브 | 관말 정체수 자동 퇴수 밸브 시스템 |
-
1995
- 1995-11-14 JP JP31848595A patent/JPH09137873A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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