JPH03260479A

JPH03260479A - 流量制御装置

Info

Publication number: JPH03260479A
Application number: JP5584090A
Authority: JP
Inventors: Sadao Okada; 貞雄岡田
Original assignee: Rinnai Corp
Current assignee: Rinnai Corp
Priority date: 1990-03-07
Filing date: 1990-03-07
Publication date: 1991-11-20
Anticipated expiration: 2009-11-02
Also published as: JPH0686913B2

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】［産業上の利用分野コ本発明は、流体通路内を流れる流体の流量を制御する流
量制御装置に関し、例えば給湯器用熱交換器に供給する
水量を制御する水量制御装置、あるいはバーナに供給す
る燃料量を制御する燃料量制御装置に用いて好適な流量
制御装置にかかわる。

［従来の技術］従来より、流Ｉ制御装置としては、例えば給湯器用熱交
換器に供給する水量を制御する水量制御装置がある。こ
のような水量制御装置は、ハウジング内に回動自在に支
持された回転軸をサーボモータにより回動変移させるこ
とによって、回転軸に形成された連通孔と流体通路との
連通度合、つまり流体通路の開口面積を変化させて水量
を制御している。

なお、連通孔の流入ポートは、回転軸の端面より軸方向
外方に向かって開口しており、一方、流出ポートは、回
転軸の外周面より径方向外方に向かって開口している。

［発明が解決しようとする課題〕ところが、前述の従来の水量制御装置は、上流側流体通
路から連通孔内に水が流入する際に、流入ポートが軸方
向外方に向かって開口しているので、回転軸が軸方向に
大きな水圧を受ける。このため、ハウジング内で回転軸
が軸方向に振動することにより荷重の移動が行われ、ハ
ウジングと回転軸とが磨耗してしまうという課題があっ
た。

本発明は、回転軸がハウジング内で軸方向に振動するこ
とによる荷重の移動を防いでハウジングと回転軸との磨
耗を防止できる流１制御装置の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段］本発明の流量制御装置は、流体通路に連通ずるＳａｌ室
を具備したハウジングと、前記制御室内に配設され、前
記ハウジングに回動自在に支持されるとともに、内部に
前記制御室より上流側の前記流体通路と下流側の前記流
体通路とを連通ずる連通孔を具備した回転軸と、この回
転軸を回動変移させて、前記流体通路の開口面積を変化
させる変化手段とを備えた流量制御装置において、前記
連通孔は、前記回転軸の外周面より径方向外方に向かっ
て開口し、前記制御室より上流側の前記流体通路から流
体を流入する流入ポートと、前記回転軸の端面より軸方
向外方に向かって開口し、前記制御室より下流側の前記
流体通路に流体を流出する流出ポートとを備えた技術手
段を採用した。

［作用］変化手段によって回転軸を回動変移させて、制御室の上
流側の流体通路と回転軸の連通孔の流入ポートとが合致
すると、流体が制御室の上流側の流体通路から制御室内
に流入する。Ｉｌｆ御室内室内入する流体のほとんどの
ものは、回転軸の外周面に形成された連通孔の流入ポー
トに流入する。

また、制御室内に流入する流体の一部は、ハウジングに
対して回転軸が回動するために必要なハウジングの内周
面と回転軸の外周面との間隙に流入する。このため、流
体の圧力は、回転軸の外周面に加わり、回転軸の軸方向
に加わらない。

［発明の効果］上流側の流体通路から制御室内に流入した流体の圧力が
回転軸の軸方向に加わらないため、回転軸がハウジング
内で軸方向に振動することによる荷重の移動を防止でき
る。このため、ハウジングと回転軸との磨耗を減少する
ことができる。

また、上流側の流体通路から制御室内に流入した流体の
圧力は、回転軸の全周に亘ってほぼ均一に加わるため、
ハウジングの制御室に対して回転軸が偏向することによ
って、回転軸ががたつくこともない、このため、ハウジ
ングと回転軸との磨耗を減少することができる。

［実施例］本発明の流量制御装置を第１図ないし第４図に示す一実
施例に基づき説明する。

第１図および第４図は本発明を採用した給湯器用熱交換
器に供給する水量を制御する水量制御装置を示す。

この水Ｉ制御装Ｗ１は、ハウジング２、回転軸３、軸受
４、シール部材５およびサーボモータ６を備える。

ハウジング２は、筒状を呈し、内部に上流側流体通路２
１．下流側流体通路２２および制御室２３を形成してい
る。このハウジング２は、給湯器に設けられた固定部材
〈図示せず〉にフランジ部２４．２５が締結される。

上流側流体通路２１は、回転軸３に対して径方向に形成
され、図示上端が公共の水道管とハウジング２とを接続
する水配管（図示せず）との連結部２６とされ、図示下
端が制御室２３に臨む入口ポート２７とされている。

下流側流体通路２２は、回転軸３に対して同軸上に形成
され、図示左端が制御室２３に臨む出口ポート２８とさ
れ、図示右端が給湯器用熱交換器（図示せず）とハウジ
ング２とを接続する給水配管（図示せず）との連結部２
９とされている。

制御室２３内には、回転軸３および軸受４が配設されて
いる。

回転軸３は、制御室２３内に配設され、ハウジング２の
内周面に軸受４を介して回動自在に支持されている。こ
の回転軸３の図示左端は、サーボモータ６に連結する連
結部３１とされている。また、回転軸３の内部には、上
流側流体通路２１と下流側流体通路２２とを連通ずる連
通孔３２が形成されている。

連通孔３２は、図示左側の部分より図示右側の部分の径
が大きい軸孔３３、およびこの軸孔３３の図示左側の部
分より径方向に形成された径方向孔３４を有する。

軸孔３３の回転軸３の外周面には、上流側流体通路２１
から連通孔３２内に流体を流入させる流入ポート３５が
形成されている。この流入ポート３５は、回転軸３の外
周面より径方向外方に向かって開口しており、上流側流
体通路２１の入口ポート２７に軸受４を介して連通して
いる。

軸孔３３の回転軸３の図示右端面には、連通孔３２から
下流側流体通路２２に流体を流出させる流出ポート３６
が形成されている。この流出ポート３６は、回転軸３の
図示右端面より軸方向外方に向かって開口しており、下
流側流体通路２２の出口ポート２８に常に連通している
。

軸受４は、スリーブ状を呈し、ハウジング２の制御室２
３内に嵌め込まれ、回転軸３を回動自在に保持している
。この軸受４は、上流側流体通路２１の入口ポート２７
と回転軸３の流入ポート３５とを連通する径方向穴４１
を有する。また、軸受４の外周面には、水が流入する周
溝４２が形成されている。

シール部材５は、ハウジング２の制御室２３内に配設さ
れ、制御室２３から水が外部に漏洩することを防止する
ものである。本実施例のシール部材５は、３つの０リン
グ５１〜５３．１つのシート５４および２つのバックア
ップリング５５．５６を備える。

バックアップリング５５．５６は、４弗化エチレン樹脂
製で、回転軸３の外周面と軸受４の内周面との間に装着
され、回転軸３の外周面と軸受４の内周面との隙間から
水がサーボモータ６および下流側流体通路２２側に漏れ
ないようにしている。これらのバックアップリング５５
．５６の端末部は、端末線の軸方向に対して斜めに切断
（パイアスカ・ント）されている、このため、バックア
ップリング５５．５６は、回転軸３が上下方向に振動し
てもシール性が低下しない。

サーボモータ６は、本発明の変化手段であって、通電量
に応じて回転軸３を回動方向に所定量変移させて上流側
流体通路２１の入口ポート２７の開口面積を制御するも
のである。このサーボモータ６は、ハウジング２に固定
された取付板６１にモータケース６２が締結されている
。また、サーボモータ６の出力軸６３は、回転軸３の連
結部３１にスプリングピン６４により連結されている。

本実施例の水量制御装置１の作用を第１図ないし第４図
に基づき説明する。

サーボモータ６により回転軸を回動することにより変化
する、軸受４の径方向穴４１と連通孔３２の流入ポート
３５との連通度合、すなわち、上流側流体通路２１の入
口ポート２１の開口面積に対応した流量の水が上流側流
体通路２１から軸受４の径方向穴４１を通って制御室２
３内に流入する。

制御室２３内に流入する水のほとんどのものは、回転軸
３の外周面に形成された流入ポート３５から連通孔３２
内に流入する。流入ポート３５から連通孔３２内に流入
した水は、初めは径方向に流れるが、軸孔３３に流入す
る軸方向の流れに変わる。そして、軸孔３３内を流れ終
わった水は、流出ポート３６から流出した後、出口ポー
ト２８から下流側流体通路２２に流入して、給水配管を
通って給湯器用熱交換器に供給される。

一方、制御室２３内に流入する水の一部は、ハウジング
２の内周面と軸受４の外周面との間隙に流入するととも
に、軸受４の内周面と回転軸３の外周面との間隙に流入
する。

これらの隙間に流入した水は、Ｏリング５１．５３およ
び２つのバックアップリング５５．５６によって制御室
２３からサーボモータ６側および下流側流体通路２２側
への漏洩を防がれている。このため、回転軸３が連通孔
３２内に流入する水の水圧は、回転軸３および軸受４の
軸方向に加わらないので、軸受４内で軸方向に振動する
ことはない。

また、これらの隙間に流入した水の圧力は、回転軸３お
よび軸受４の全周に亘ってほぼ均一に加わるので、回転
軸３が連通孔３２内に流入する水の水圧によって図示下
方に押さえられることはない。

すなわち、制御室２３の細心に対して回転軸３が偏向し
ないので、回転軸３の図示下方の外周面と軸受４の図示
下方の内周面との干渉による磨耗を防げる。

さらに、連通孔３２内に流入した水の一部が軸孔３３の
図示左側の部分より径方向孔３４を通って軸受４の内周
面と回転軸３の外周面との間隙に流入することによって
、回転軸３が軸受４内でがたつくことを防止できる。

すなわち、回転軸３および軸受４の軸方向の振動を防止
することにより荷重の移動を防ぐことによって、ハウジ
ング２１回転軸３および軸受４の磨耗を減少することが
できるので、耐久性を著しく向上させた水量制御装置１
を提供することができる。

く変形例）本実施例では、本発明を給湯器用熱交換器に供給する水
量を制御する水量制御装置に用いたが、本発明をバーナ
に供給する燃料量を制御する燃料量制御装置に用いても
良い。

本実施例では、変化手段としてサーボモータを用いたが
、油圧等により回転軸を回動変移させるアクチュエータ
などを用いても良い。

上流側の流体通路は、熱交換器とハウジングとを連結す
る給水配管に接続されていても良い、また、下流側の流
体通路は、ハウジングと風呂、台所等の給湯場所とを連
結する給湯配管に接続されていても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図および第４図は本発明を採用した水量制御装置を
示す、第１図は水量制御装置を示す断面図、第２図は水
量制御装置を示す側面図、第３図は水量制御装置を示す
正面図、第４図は水量制御装置を示す他の側面図である
。図中１・・・水量制御装置（流量制御装置）ジング　３・・
・回転軸　６・・・サーボモータ段）２１・・・上流側
流体通路（流体通路）流側流体通路（流体通路）２３・
・・制御室通孔　３５・・・流入ポート３６・・・流出
ポート２・・・ハウ（変化子２２・・・下３２・・・連

Claims

【特許請求の範囲】１）流体通路に連通する制御室を具備したハウジングと
、前記制御室内に配設され、前記ハウジングに回動自在に
支持されるとともに、内部に前記制御室より上流側の前
記流体通路と下流側の前記流体通路とを連通する連通孔
を具備した回転軸と、この回転軸を回動変移させて、前
記流体通路の開口面積を変化させる変化手段とを備えた流量制御装置において、前記連通孔は、前記回転軸の外周面より径方向外方に向かって開口し、
前記制御室より上流側の前記流体通路から流体を流入す
る流入ポートと、前記回転軸の端面より軸方向外方に向かって開口し、前
記制御室より下流側の前記流体通路に流体を流出する流
出ポートとを備えたことを特徴とする流量制御装置。