JPH0129416Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は気体あるいは液体等の流量制御装置に
関するものである。

従来、流体流量例えばガス量を制御する弁とし
ては電磁弁や液体膨張式弁等がある。ところが、
電磁弁では電磁コイルが高価な上に駆動用に大き
な電力を必要とし、液膨式では応答速度が遅くセ
ンサが大きくなる等種々の問題があつた。また電
磁弁方式はオンオフ制御であつて比例制御ができ
ず、比例制御できるものは構造が複雑となる等の
問題があつた。

本考案はこれらの諸問題を解決し、極めて簡単
な構成でオンオフ制御から比例制御までの巾広い
制御を感度よくできるようにすることを目的とし
たものである。

以下その一実施例を図面に従つて説明すると、
１は弁箱、２はダイアフラム箱で、弁箱１は流入
口３と流出口４および内部に弁座５を有し、ダイ
アフラム箱２内には駆動ダイアフラム６を設けて
室Ａ，Ｂが設けてある。７は前記弁座５に対向し
て配置した弁体で、他端はダイアフラム箱２内に
突出し駆動ダイアフラム６に連接されたロツド８
の一端に遊着してある。上記駆動ダイアフラム６
はスプリング９により通常弁体７を弁座５へ押圧
して流体が入口３から出口４に流通するのを防い
でいる。１０はロツド８の中間部に設けられたシ
ールダイアフラムで、流体が室Ｂに漏洩するのを
防いでいる。１１はスプリング９の力を調整する
調整ネジ、１２，１３はスプリング座である。

１４は外部に設けられた送風フアンで、空気は
吸入口１５から排出口１６へ流れる。１７は一端
をフアン１４の吸入口１５に開口され、他端は前
記ダイアフラム箱２の室Ａに開口した連通管で、
吸入口１５の静圧（負圧）を室Ａに伝えている。
またダイアフラム箱２の室Ｂは孔１８により大気
に開放されている。

次に動作を説明する。今フアン１４が停止して
いるとすると、吸入口１５、排出口１６は大気圧
であるため連通管１７により室Ａも大気圧とな
り、室Ｂと同圧となる。この時駆動ダイアフラム
６はスプリング９により下方へ押圧しているた
め、弁体７は弁座５に密着し、ガスは遮断されて
いる。

ここでフアン１４を回転させると、吸入口１５
には負圧が発生し、連通管１７により室Ａも負圧
となる。そして室Ｂが孔１８により大気圧である
ので駆動ダイアフラム６には上向きの力が加わ
り、スプリング９の力に打勝つて弁体７が弁座５
から離れ、流体は入口３から出口４へ流れる。つ
まりフアン１４をon−offすることにより弁体７
の開閉ができる。そしてフアン１４の回転速度を
比例的に可変すれば、駆動ダイアフラム６の力と
スプリング９の力がバランスした位置で静止し、
弁体７と弁座５間の間隙はフアン１４のスピード
を変えることにより任意に設定できる。すなわち
比例的な制御ができる。

実施例では吸入口１５の負圧を室Ａに導入した
が、排出口１６の正圧を室Ｂに導入して室Ａを大
気に開放してもよい。また吸入口１５の負圧を室
Ａに、排出口１６の正圧を室Ｂにそれぞれ導入し
て、その差圧で駆動ダイアフラム６を駆動するよ
うにしても同様の効果を得ることができる。

第２図は上記制御装置を強制吸排気式ガス瞬間
温沸器に応用した例を示す。

１９は密封された箱体で、内部にバーナ２０と
熱交換器２１を包含し、燃焼空気吸入口２２およ
び排気口２３を有している。１４′は排気口２２
に設けた送風フアン、２５は給水口で、その水は
熱交換器２１で加熱された蛇口２６から湯として
出る。２７はガス入口で、ガスは前記構成の制御
装置２８を通り、バーナ２０へ送られる。２９は
パイロツトバーナ、３０は上記送風フアン２４の
モータ制御回路で、給湯出口通路２６ａに取付け
られた温度検知器３１の信号で送風フアン２４の
回転速度を制御する。例えば温度検知器３１が設
定温度よりも低い場合は制御回路３０から送風フ
アン２４の回転を速くする様な信号を出す。これ
により排気口２３の圧力が負圧となり、連通管１
７′により制御装置２８が開きガスを流す。そし
て温度検知器３１が設定温度に近づくと、送風フ
アン１４′のスピードが低下し、これによつて制
御装置２８がガス流量を絞り、蛇口２６から出る
湯温を水量や水温ならびに水圧に関係なく設定温
度に保持する。この時フアン送風量とガス流量が
比例関係にあるため、燃焼に必要な最適空気量と
ガス量の比を一定とすることができ、常に最高の
状態で燃焼させることができる。

第３図は上記温度検知器３１からの信号によつ
て送風フアン１４′を制御するモータ制御回路３
０を示し、温度検知器３１は例えば負特性感熱抵
抗素子（以下サーミスタと呼ぶ）で構成してあ
る。その動作を説明図面とともに説明する。

今、温度設定用可変抵抗器３５により温度検知
器３１の作動温度をある温度（抵抗値）に設定し
て電源３６を投入すると、全波整流ブリツジ３
７，３８，３９，４０で整流され抵抗４１とゼナ
ーダイオード４２により作られた定電圧によりコ
ンデンサ４４が抵抗２３を介して充電され始め
る。上記抵抗４３とコンデンサ４４の接続点ａに
はプログラマブルユユニジヤンクシヨントランジ
スタ４６（以下PUTと呼ぶ）のカソードが接続
されており、このPUT４６のゲートは前記可変
抵抗３５とサーミスタ３１の合成抵抗と抵抗４５
により定電圧を分圧した点ｂに接続されている。
そしてｂ点は温度設定抵抗３５またはサーミスタ
３１の値により変化する。そしてコンデンサ４４
に充電されてａ点がｂ点に達した時PUT４６が
導通してコンデンサ４４の電荷はPUT４６、抵
抗４７を通つて放電する。このためａ点電位はｂ
点電位よりも再び低くなりPUT４６は遮断され
る。すなわち被加熱物の温度が上昇してサーミス
タ３１の抵抗が小さくなればｂ点電位は高くな
り、PUT４６が導通するまでの時間が長くなる。
反対に温度低下してｂ点電位が低下すれば導通す
るに至る時間は速くなる。

PUT４６が導通すれば抵抗４７により一方向
性サイリスタ４８のゲートに電圧が加わり、この
サイリスタ４８が導通してフアンモータ１４″に
通電する。この時整流ブリツジ３７，３８，３
９，４０により全波整流されているため半波ごと
にサイリスタ４８は遮断して再度同様のことをく
り返す。そしてこのPUT４６からサイリスタ４
８のゲートにトリガを加える時間を変えることに
より、フアンモータ１４″に加わる電圧が変化し
てフアンモータ１４″の回転速度が変わる。すな
ち位相制御による制御が行なわれる。

第４図は本考案を第２図の湯沸器に代えてガス
オーブンに応用した実施例を示し、ガスは入口５
１から制御装置２８を通つてバーナ５２へ流れ、
オーブン５３内には内部空気撹拌用フアン１４″
および温度検知器３１が設けてある。動作はオー
ブン温度を温度検知器３１で検知して制御回路３
０へ信号を送り、設定温度と比較して差信号をフ
アン１４″に送る。これによりフアン回転速度が
変化してその圧力信号を連通管１７′で制御装置
２８へ伝え、ガス量を制御する。

このように本考案によれば、フアンからの圧力
変化によつて流体流量をオンオフ制御ならびに比
例制御等の巾広い制御ができるとともに、その感
度も高く、しかも構成も非常に簡単である等種々
の利点がある。さらにフアンは任意の用途のもの
でよく、例えば燃焼機器の燃焼空気送風フアンや
炉内の温風の撹拌フアンあるいはその他の用途の
フアンであつてもよく応用範囲が非常に広い上に
弁体駆動用のエネルギーを別に供給する必要がな
く省エネルギーとなる。そして上記フアンを燃焼
吸排気フアンに兼用して温度で制御を行なえば、
燃焼空気と燃料ガスを同時に変化させて一定の空
燃比で安全な燃焼を行なわせることができるとと
もに、フアンが停止するので安全性も向上させる
ことができる。また燃焼炉の炉内温度制御に応用
して炉内撹拌フアンを兼用させれば、温度制御と
同時に温度を均一にすることも可能となる。また
すでにフアンモータを使用している機器に応用す
れば流量制御装置を取付たためのコスト上昇は低
く押えることができる。さらに制御装置を駆動す
るのは圧力であるためこれにより電力量が増加す
ることもない等その効果は大なるものがある。

尚実施例では温度によりガス燃焼量を制御する
ものを例にして説明したが、制御流体はガスに限
らずあらゆるものに応用できるし、温度検知する
もの以外のものでも容易に応用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の流量制御装置を示
す断面図、第２図はその応用例を示す説明図、第
３図は第２図のモータ制御回路を示す回路図、第
４図は他の応用例を示す説明図である。 ３……流入口、４……流出口、６……駆動ダイ
アフラム、Ａ，Ｂ……室、７……弁体、１４……
フアン、１４′……燃焼吸排気フアン、１４″……
撹拌フアン、９……スプリング、１９……箱体
（燃焼機器）、３０……制御回路、５３……オーブ
ン（燃焼部）。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 流体出入口間の流路を開閉する弁体と、この
   弁体を閉成方向に附勢するスプリングと、前記
   弁体と連接された駆動ダイアフラムと、上記駆
   動ダイアフラムにより隔てられ、前記流体の流
   路とは分離された２室とを備え、上記２室の少
   なくとも一方をフアンに接続してフアンからの
   圧力に対応して前記弁体の開成を行なう構成と
   した流量制御装置。 (2) フアンは燃焼機器の燃焼吸排気フアンと兼ね
   る構成とし、フアンの回転数を被制御部の温度
   に応じて制御し、燃焼機器の燃料を自動制御す
   る制御回路を有する構成とした実用新案登録請
   求の範囲第１項記載の流量制御装置。 (3) フアンは燃焼炉の炉内の熱気撹拌フアンと兼
   ねる構成とし、フアンの回転数を撹拌熱気の温
   度により制御する制御回路を有する構成とした
   実用新案登録請求の範囲第１項記載の流量制御
   装置。