JPH10299930A - 弁体開閉モータ制御装置および制御方法 - Google Patents
弁体開閉モータ制御装置および制御方法Info
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- JPH10299930A JPH10299930A JP11297697A JP11297697A JPH10299930A JP H10299930 A JPH10299930 A JP H10299930A JP 11297697 A JP11297697 A JP 11297697A JP 11297697 A JP11297697 A JP 11297697A JP H10299930 A JPH10299930 A JP H10299930A
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Landscapes
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】検知角度範囲よりも回転限界位置側の箇所から
流量調整等のための弁体開閉制御を開始しても、当該回
転限界位置に向けて際限なくモータを駆動して破損等の
障害を引き起こすことのない弁体開閉モータ制御装置お
よび制御方法を提供する。 【解決手段】モータの出力軸が検知角度範囲を越えた回
転限界位置側の領域にあるか否かを判定し、当該領域に
ありかつ回転限界位置側へ向かって回転しようとすると
き、モータへ供給する電力を低下させたりモータの回転
を停止させるよう制御する。これにより、出力軸が回転
限界位置へ突き当たる際の衝撃等によってモータ自身や
減速ギア等が破損する等の障害を防ぐことができる。
流量調整等のための弁体開閉制御を開始しても、当該回
転限界位置に向けて際限なくモータを駆動して破損等の
障害を引き起こすことのない弁体開閉モータ制御装置お
よび制御方法を提供する。 【解決手段】モータの出力軸が検知角度範囲を越えた回
転限界位置側の領域にあるか否かを判定し、当該領域に
ありかつ回転限界位置側へ向かって回転しようとすると
き、モータへ供給する電力を低下させたりモータの回転
を停止させるよう制御する。これにより、出力軸が回転
限界位置へ突き当たる際の衝撃等によってモータ自身や
減速ギア等が破損する等の障害を防ぐことができる。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流量制御弁を開閉
させるモータ部であって予め定めた検知角度範囲内にそ
の出力軸があるか否かを検知する検知部を有するととも
に当該検知角度範囲を越えて所定方向へ一定角度進んだ
箇所にこれ以上回すことのできない回転限界位置を備え
るものの動作を制御する弁体開閉モータ制御装置および
制御方法に関する。
させるモータ部であって予め定めた検知角度範囲内にそ
の出力軸があるか否かを検知する検知部を有するととも
に当該検知角度範囲を越えて所定方向へ一定角度進んだ
箇所にこれ以上回すことのできない回転限界位置を備え
るものの動作を制御する弁体開閉モータ制御装置および
制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、給湯器の水量制御弁などに用いる
流量制御弁では、その弁体の開閉を駆動用モータで行う
とともに、弁体を開状態から閉状態へ閉め込む際に、予
め定めた一定速度で駆動用モータを駆動するようになっ
ていた。
流量制御弁では、その弁体の開閉を駆動用モータで行う
とともに、弁体を開状態から閉状態へ閉め込む際に、予
め定めた一定速度で駆動用モータを駆動するようになっ
ていた。
【0003】このような駆動では、弁体が全閉する瞬間
に大きな衝撃や負荷がモータに加わるので、これを避け
るため、全閉位置よりも一定量開側の所定箇所に弁体が
到達したことを検出し、それ以後、モータの回転速度を
低下させる等の改良が成されている。
に大きな衝撃や負荷がモータに加わるので、これを避け
るため、全閉位置よりも一定量開側の所定箇所に弁体が
到達したことを検出し、それ以後、モータの回転速度を
低下させる等の改良が成されている。
【0004】通常、全閉位置よりも一定量開側の所定箇
所に弁体が到達したか否かは、弁体が当該位置へ到来し
た時点におけるモータの出力軸の角度をホール素子等に
よって検出するようになっている。
所に弁体が到達したか否かは、弁体が当該位置へ到来し
た時点におけるモータの出力軸の角度をホール素子等に
よって検出するようになっている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の技術では、弁体が全閉した状態におけるモー
タの出力軸の角度が組立のばらつき等によりホール素子
の検知角度範囲から外れてしまうことがある。このた
め、モータの出力軸がホール素子の検知角度範囲にあれ
ばそれ以上弁体を閉め込む向きにモータを駆動しないと
いう一般的な開閉制御を行うと、出力軸が検知角度範囲
よりも閉方向側にあるとき、モータを際限なく閉方向側
へ駆動してしまう可能性があり、モータ等を破損する恐
れがあるという問題があった。
うな従来の技術では、弁体が全閉した状態におけるモー
タの出力軸の角度が組立のばらつき等によりホール素子
の検知角度範囲から外れてしまうことがある。このた
め、モータの出力軸がホール素子の検知角度範囲にあれ
ばそれ以上弁体を閉め込む向きにモータを駆動しないと
いう一般的な開閉制御を行うと、出力軸が検知角度範囲
よりも閉方向側にあるとき、モータを際限なく閉方向側
へ駆動してしまう可能性があり、モータ等を破損する恐
れがあるという問題があった。
【0006】本発明は、このような従来の技術が有する
問題点に着目してなされたもので、検知角度範囲よりも
回転限界位置側の箇所で弁体の開閉制御を行っても、回
転限界位置へ向けてモータを際限なく駆動して破損等の
障害を引き起こすことのない弁体開閉モータ制御装置お
よび制御方法を提供することを目的としている。
問題点に着目してなされたもので、検知角度範囲よりも
回転限界位置側の箇所で弁体の開閉制御を行っても、回
転限界位置へ向けてモータを際限なく駆動して破損等の
障害を引き起こすことのない弁体開閉モータ制御装置お
よび制御方法を提供することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 [1]流量制御弁を開閉させるモータ部(40)であっ
て予め定めた検知角度範囲(184)内にその出力軸
(43)があるか否かを検知する検知部(47)を有す
るとともに当該検知角度範囲(184)を越えて所定方
向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回すことのできない
回転限界位置(185)を備えるものの動作を制御する
弁体開閉モータ制御装置(120)において、前記モー
タ部(40)の出力軸(43)が前記検知角度範囲(1
84)を越えた前記回転限界位置(185)側の領域に
あるか否かを判定する判定手段(122)と、前記判定
手段(122)によって前記モータ部(40)の出力軸
(43)が前記検知角度範囲(184)を越えた前記回
転限界位置(185)側の領域にあると判定されかつ前
記回転限界位置(185)側へ向かって回転しようとす
るとき当該モータへ供給する電力をこれ以外の状態でモ
ータ部(40)を駆動する際に比べて下げる駆動電力変
更手段(123)と、を具備することを特徴とする弁体
開閉モータ制御装置(120)。
めの本発明の要旨とするところは、次の各項の発明に存
する。 [1]流量制御弁を開閉させるモータ部(40)であっ
て予め定めた検知角度範囲(184)内にその出力軸
(43)があるか否かを検知する検知部(47)を有す
るとともに当該検知角度範囲(184)を越えて所定方
向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回すことのできない
回転限界位置(185)を備えるものの動作を制御する
弁体開閉モータ制御装置(120)において、前記モー
タ部(40)の出力軸(43)が前記検知角度範囲(1
84)を越えた前記回転限界位置(185)側の領域に
あるか否かを判定する判定手段(122)と、前記判定
手段(122)によって前記モータ部(40)の出力軸
(43)が前記検知角度範囲(184)を越えた前記回
転限界位置(185)側の領域にあると判定されかつ前
記回転限界位置(185)側へ向かって回転しようとす
るとき当該モータへ供給する電力をこれ以外の状態でモ
ータ部(40)を駆動する際に比べて下げる駆動電力変
更手段(123)と、を具備することを特徴とする弁体
開閉モータ制御装置(120)。
【0008】[2]前記判定手段(122)は、前記検
知部(47)からの情報を基にして前記検知角度範囲
(184)を越えた前記回転限界位置(185)側の領
域への前記出力軸(43)の出入りを監視し当該出力軸
(43)が前記領域内にあるか否かを判定することを特
徴とする[1]記載の弁体開閉モータ制御装置(12
0)。
知部(47)からの情報を基にして前記検知角度範囲
(184)を越えた前記回転限界位置(185)側の領
域への前記出力軸(43)の出入りを監視し当該出力軸
(43)が前記領域内にあるか否かを判定することを特
徴とする[1]記載の弁体開閉モータ制御装置(12
0)。
【0009】[3]前記判定手段(122)は、前記モ
ータ部(40)の出力軸(43)が前記回転限界位置
(185)から前記検知角度範囲(184)のある側へ
向かって回転した時間の長さを基にして、前記出力軸
(43)が前記検知角度範囲(184)を越えた前記回
転限界位置(185)側の領域から脱したか否かを判定
することを特徴とする[1]記載の弁体開閉モータ制御
装置(120)。
ータ部(40)の出力軸(43)が前記回転限界位置
(185)から前記検知角度範囲(184)のある側へ
向かって回転した時間の長さを基にして、前記出力軸
(43)が前記検知角度範囲(184)を越えた前記回
転限界位置(185)側の領域から脱したか否かを判定
することを特徴とする[1]記載の弁体開閉モータ制御
装置(120)。
【0010】[4]前記判定手段(122)は、前記モ
ータ部(40)の出力軸(43)が前記回転限界位置
(185)の反対方向へ一定時間回転する間に当該出力
軸(43)が前記検知角度範囲(184)内に到達した
か否かを基にして前記出力軸(43)が前記検知角度範
囲(184)を越えた前記回転限界位置(185)側の
領域にあるか否かを判定することを特徴とする[1]記
載の弁体開閉モータ制御装置(120)。
ータ部(40)の出力軸(43)が前記回転限界位置
(185)の反対方向へ一定時間回転する間に当該出力
軸(43)が前記検知角度範囲(184)内に到達した
か否かを基にして前記出力軸(43)が前記検知角度範
囲(184)を越えた前記回転限界位置(185)側の
領域にあるか否かを判定することを特徴とする[1]記
載の弁体開閉モータ制御装置(120)。
【0011】[5]流量制御弁を開閉させるモータ部
(40)であって予め定めた検知角度範囲(184)内
にその出力軸(43)があるか否かを検知する検知部
(47)を有するとともに当該検知角度範囲(184)
を越えて所定方向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回す
ことのできない回転限界位置(185)を備えるものの
動作を制御する弁体開閉モータ制御方法において、前記
モータ部(40)の出力軸(43)が前記検知角度範囲
(184)を越えた前記回転限界位置(185)側の領
域にありかつ当該回転限界位置(185)へ向かって回
転しようとするとき当該モータ部(40)へ供給する電
力をこれ以外の状態で前記モータ部(40)を駆動する
際に比べて下げることを特徴とする弁体開閉モータ制御
方法。
(40)であって予め定めた検知角度範囲(184)内
にその出力軸(43)があるか否かを検知する検知部
(47)を有するとともに当該検知角度範囲(184)
を越えて所定方向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回す
ことのできない回転限界位置(185)を備えるものの
動作を制御する弁体開閉モータ制御方法において、前記
モータ部(40)の出力軸(43)が前記検知角度範囲
(184)を越えた前記回転限界位置(185)側の領
域にありかつ当該回転限界位置(185)へ向かって回
転しようとするとき当該モータ部(40)へ供給する電
力をこれ以外の状態で前記モータ部(40)を駆動する
際に比べて下げることを特徴とする弁体開閉モータ制御
方法。
【0012】前記本発明は次のように作用する。制御対
象となるモータは、流量制御弁を開閉させるモータ部
(40)であって予め定めた検知角度範囲(184)内
に出力軸(43)があるか否かを検知する検知部(4
7)を有する。また当該検知角度範囲(184)を越え
て所定方向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回すことの
できない回転限界位置(185)を備えている。たとえ
ば、弁体の全閉位置や全開位置が回転限界位置(18
5)に相当する。
象となるモータは、流量制御弁を開閉させるモータ部
(40)であって予め定めた検知角度範囲(184)内
に出力軸(43)があるか否かを検知する検知部(4
7)を有する。また当該検知角度範囲(184)を越え
て所定方向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回すことの
できない回転限界位置(185)を備えている。たとえ
ば、弁体の全閉位置や全開位置が回転限界位置(18
5)に相当する。
【0013】判定手段(122)は、モータ部(40)
の出力軸(43)が検知角度範囲(184)を越えた回
転限界位置(185)側の領域にあるか否かを判定す
る。駆動電力変更手段(123)は、モータ部(40)
の出力軸(43)が検知角度範囲(184)を越えた回
転限界位置(185)側の領域にあると判定されかつ回
転限界位置(185)側へ向かって回転しようとすると
き、当該モータへ供給する電力をこれ以外の状態でモー
タ部(40)を駆動する際に比べて下げるよう制御す
る。
の出力軸(43)が検知角度範囲(184)を越えた回
転限界位置(185)側の領域にあるか否かを判定す
る。駆動電力変更手段(123)は、モータ部(40)
の出力軸(43)が検知角度範囲(184)を越えた回
転限界位置(185)側の領域にあると判定されかつ回
転限界位置(185)側へ向かって回転しようとすると
き、当該モータへ供給する電力をこれ以外の状態でモー
タ部(40)を駆動する際に比べて下げるよう制御す
る。
【0014】たとえば、駆動電圧を下げたり、パルス幅
変調制御の場合には、デューティ比を下げて駆動電力を
低下させる。これにより、回転限界位置(185)まで
達してもモータの駆動力が小さいので、モータ部(4
0)や減速ギア等を破損させたり、モータが焼損する等
の障害を引き起こすことを防止できる。
変調制御の場合には、デューティ比を下げて駆動電力を
低下させる。これにより、回転限界位置(185)まで
達してもモータの駆動力が小さいので、モータ部(4
0)や減速ギア等を破損させたり、モータが焼損する等
の障害を引き起こすことを防止できる。
【0015】さらに、モータ部(40)の出力軸(4
3)が検知角度範囲(184)を越えた回転限界位置
(185)側の領域にありかつ回転限界位置(185)
側へ向かって回転しようとする際に、電力を略「0」ま
で下げてモータの回転を停止させれば、モータ部(4
0)や減速ギア部の破損ならびにモータ部(40)の焼
損等をより確実に防止することができる。
3)が検知角度範囲(184)を越えた回転限界位置
(185)側の領域にありかつ回転限界位置(185)
側へ向かって回転しようとする際に、電力を略「0」ま
で下げてモータの回転を停止させれば、モータ部(4
0)や減速ギア部の破損ならびにモータ部(40)の焼
損等をより確実に防止することができる。
【0016】判定手段(122)は、検知部(47)か
らの情報を基にして検知角度範囲(184)を越えた回
転限界位置(185)側の領域への出力軸(43)の出
入りを監視し、当該出力軸(43)が先の領域内にある
か否かを判定する。たとえば、回転限界位置(185)
へ向かう方向へ駆動中に検知角度範囲(184)へ入っ
たとき、所定のフラグをセットし、逆方向へ駆動中に検
知角度範囲(184)へ入ったとき、先のフラグをリセ
ットすれば、当該フラグの状態を基にして、出力軸(4
3)が検知角度範囲(184)を越えた回転限界位置
(185)側の領域にあるか否かを判定することができ
る。
らの情報を基にして検知角度範囲(184)を越えた回
転限界位置(185)側の領域への出力軸(43)の出
入りを監視し、当該出力軸(43)が先の領域内にある
か否かを判定する。たとえば、回転限界位置(185)
へ向かう方向へ駆動中に検知角度範囲(184)へ入っ
たとき、所定のフラグをセットし、逆方向へ駆動中に検
知角度範囲(184)へ入ったとき、先のフラグをリセ
ットすれば、当該フラグの状態を基にして、出力軸(4
3)が検知角度範囲(184)を越えた回転限界位置
(185)側の領域にあるか否かを判定することができ
る。
【0017】また、判定手段(122)は、モータ部
(40)の出力軸(43)が回転限界位置(185)か
ら検知角度範囲(184)のある側へ向かって回転した
時間の長さを基にして、出力軸(43)が検知角度範囲
(184)を越えた回転限界位置(185)側の領域か
ら脱したか否かを判定する。
(40)の出力軸(43)が回転限界位置(185)か
ら検知角度範囲(184)のある側へ向かって回転した
時間の長さを基にして、出力軸(43)が検知角度範囲
(184)を越えた回転限界位置(185)側の領域か
ら脱したか否かを判定する。
【0018】たとえば、弁体の開閉制御が必ず弁体の全
閉位置から始まるものでは、開閉制御を開始した直後は
必ず、弁体を開く方向に出力軸(43)が駆動される。
したがって、駆動開始後の回転時間が、全閉位置から検
知角度範囲(184)に到達するのに要する時間よりも
短い場合には、未だ、検知角度範囲(184)よりも回
転限界位置(185)側の領域内にあり当該領域を脱し
ていないことを認識することができる。
閉位置から始まるものでは、開閉制御を開始した直後は
必ず、弁体を開く方向に出力軸(43)が駆動される。
したがって、駆動開始後の回転時間が、全閉位置から検
知角度範囲(184)に到達するのに要する時間よりも
短い場合には、未だ、検知角度範囲(184)よりも回
転限界位置(185)側の領域内にあり当該領域を脱し
ていないことを認識することができる。
【0019】さらに、判定手段(122)は、モータ部
(40)の出力軸(43)が回転限界位置(185)側
と反対方向へ向かって一定時間回転する間に当該出力軸
(43)が検知角度範囲(184)内に到達したか否か
を基にして、出力軸(43)が検知角度範囲(184)
を越えた回転限界位置(185)側の領域にあるか否か
を判定する。
(40)の出力軸(43)が回転限界位置(185)側
と反対方向へ向かって一定時間回転する間に当該出力軸
(43)が検知角度範囲(184)内に到達したか否か
を基にして、出力軸(43)が検知角度範囲(184)
を越えた回転限界位置(185)側の領域にあるか否か
を判定する。
【0020】すなわち、回転限界位置(185)から検
知角度範囲(184)まで到達するのに要する時間が経
過しても、なお、検知角度範囲(184)にあることが
検知されない場合には、検知角度範囲(184)に対し
て回転限界位置(185)と反対側の領域にあることを
判定することができる。
知角度範囲(184)まで到達するのに要する時間が経
過しても、なお、検知角度範囲(184)にあることが
検知されない場合には、検知角度範囲(184)に対し
て回転限界位置(185)と反対側の領域にあることを
判定することができる。
【0021】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づき本発明の一実
施の形態を説明する。図2は、本発明にかかる弁体開閉
モータ制御装置によって駆動される流量制御弁を用いた
給湯器の概略構成を示している。給湯器は、燃焼室10
を備えており、当該燃焼室10の下部には、バーナー1
1が、燃焼室10の上部には、バーナー11からの熱を
給水に伝える熱交換器12がそれぞれ配置されている。
燃焼ファン13によって燃焼室10の下方側からバーナ
ー11へ給気され、排気は燃焼室10の上部から排出さ
れるようになっている。
施の形態を説明する。図2は、本発明にかかる弁体開閉
モータ制御装置によって駆動される流量制御弁を用いた
給湯器の概略構成を示している。給湯器は、燃焼室10
を備えており、当該燃焼室10の下部には、バーナー1
1が、燃焼室10の上部には、バーナー11からの熱を
給水に伝える熱交換器12がそれぞれ配置されている。
燃焼ファン13によって燃焼室10の下方側からバーナ
ー11へ給気され、排気は燃焼室10の上部から排出さ
れるようになっている。
【0022】給水パイプ14は、熱交換器12の流入口
側に連通しており、熱交換器12の流出口側には給湯パ
イプ15が接続されている。また給湯パイプ15の途中
には、熱交換器12で加熱された後の湯の出湯量を調整
するためのメイン側水量制御弁20が取り付けられてい
る。給水パイプ14と給湯パイプ15とは、メイン側水
量制御弁20の下流側においてバイパス路17で接続さ
れており、バイパス路17の途中には、給水パイプ14
からの給水のうち熱交換器12を通さず給湯パイプ15
へバイパスさせる水量を調節するためのバイパス側水量
制御弁80が取り付けられている。
側に連通しており、熱交換器12の流出口側には給湯パ
イプ15が接続されている。また給湯パイプ15の途中
には、熱交換器12で加熱された後の湯の出湯量を調整
するためのメイン側水量制御弁20が取り付けられてい
る。給水パイプ14と給湯パイプ15とは、メイン側水
量制御弁20の下流側においてバイパス路17で接続さ
れており、バイパス路17の途中には、給水パイプ14
からの給水のうち熱交換器12を通さず給湯パイプ15
へバイパスさせる水量を調節するためのバイパス側水量
制御弁80が取り付けられている。
【0023】このほか図2に示す給湯器は、風呂への給
湯および追い焚きを行う機能を備えており、浴槽に通じ
る風呂往パイプ19aおよび風呂戻パイプ19b等が設
けられている。
湯および追い焚きを行う機能を備えており、浴槽に通じ
る風呂往パイプ19aおよび風呂戻パイプ19b等が設
けられている。
【0024】図3、図4は、メイン側水量制御弁20を
分解した様子を、図1は、メイン側水量制御弁20の断
面をそれぞれ表している。メイン側水量制御弁20は、
流体の入口部21と出口部22とを備えたケーシングと
しての水調ボディ23と、水調ボディ23の内部に収め
られ入口部21から出口部22への流量調整を行う水調
部30とを備えている。水調ボディ23は、略円筒形を
成し、その側部に出口部22が設けられている。出口部
22は、水調ボディ23の側面から略垂直方向に延びる
短い円形の筒状を成している。
分解した様子を、図1は、メイン側水量制御弁20の断
面をそれぞれ表している。メイン側水量制御弁20は、
流体の入口部21と出口部22とを備えたケーシングと
しての水調ボディ23と、水調ボディ23の内部に収め
られ入口部21から出口部22への流量調整を行う水調
部30とを備えている。水調ボディ23は、略円筒形を
成し、その側部に出口部22が設けられている。出口部
22は、水調ボディ23の側面から略垂直方向に延びる
短い円形の筒状を成している。
【0025】メイン側水量制御弁20は、水調パッキン
24を挟んで水調部30を水調ボディ23内に収めた
後、水調取付板25で蓋をし、ナベネジ26で水調取付
板25を水調ボディ23に固定して組み立てられる。
24を挟んで水調部30を水調ボディ23内に収めた
後、水調取付板25で蓋をし、ナベネジ26で水調取付
板25を水調ボディ23に固定して組み立てられる。
【0026】図4に示すように、水調部30は、プッシ
ュナット31、弁体32、ボディージョイント33、オ
ーリング34および水調シャフト35とから構成され
る。水調シャフト35には、中間部分にオーリング34
をはめ込むためのオーリング挿入箇所36と、グリース
を溜めるためのグリースだまり部37が設けられてい
る。
ュナット31、弁体32、ボディージョイント33、オ
ーリング34および水調シャフト35とから構成され
る。水調シャフト35には、中間部分にオーリング34
をはめ込むためのオーリング挿入箇所36と、グリース
を溜めるためのグリースだまり部37が設けられてい
る。
【0027】水調シャフト35は、いわゆるセレーショ
ン軸になっており、その外周面に軸と並行に延びる多数
の凸状の歯が設けられている。凸状の歯は、22.5度
ごとの等角度間隔に合計で16歯設けてある。弁体32
は、略円錐台の形状を成しているが、その周面は、外側
に僅かに膨らむ凸曲線の形状になっている。
ン軸になっており、その外周面に軸と並行に延びる多数
の凸状の歯が設けられている。凸状の歯は、22.5度
ごとの等角度間隔に合計で16歯設けてある。弁体32
は、略円錐台の形状を成しているが、その周面は、外側
に僅かに膨らむ凸曲線の形状になっている。
【0028】メイン側水量制御弁20の弁体32は、水
調シャフト35を回動させることにより水調シャフト3
5の軸方向に往動するとともに、全開の状態から水調シ
ャフト35を略180度回すことにより弁体32がほぼ
閉位置になり、188度以上の所定角度(組み付け誤差
に依存する)で全閉するようになっている。
調シャフト35を回動させることにより水調シャフト3
5の軸方向に往動するとともに、全開の状態から水調シ
ャフト35を略180度回すことにより弁体32がほぼ
閉位置になり、188度以上の所定角度(組み付け誤差
に依存する)で全閉するようになっている。
【0029】図5は、水量制御弁を駆動するモータ部4
0の要部断面を示している。モータ部40は、内部にモ
ータ41と減速ギア部42を備えている。出力軸43
は、図中では下方を向いており、メイン側水量制御弁2
0の水調シャフト35をはめ込むための雌型になってい
る。出力軸43の内周面には水調シャフト35の有する
凸状の歯と係合する溝44が形成されている。溝44
は、水調シャフト35の凸状の歯と同じく、22.5度
ごとの等角度間隔に合計で16本設けてある。
0の要部断面を示している。モータ部40は、内部にモ
ータ41と減速ギア部42を備えている。出力軸43
は、図中では下方を向いており、メイン側水量制御弁2
0の水調シャフト35をはめ込むための雌型になってい
る。出力軸43の内周面には水調シャフト35の有する
凸状の歯と係合する溝44が形成されている。溝44
は、水調シャフト35の凸状の歯と同じく、22.5度
ごとの等角度間隔に合計で16本設けてある。
【0030】モータ部40の出力軸43は、モータ41
を駆動することによって回動するが、減速ギア部42を
有するため、外部から力を加えても出力軸43は容易に
回すことができなくなっている。
を駆動することによって回動するが、減速ギア部42を
有するため、外部から力を加えても出力軸43は容易に
回すことができなくなっている。
【0031】またモータ部40は、ホール素子および周
辺回路をワンチップ化したホールIC47を含む回路基
板45を備えている。また出力軸43には、ホールIC
47と対応する箇所に磁石49が取り付けられている。
ホールIC47は、磁石49からの磁力の有無により出
力軸43の回転位置を検知するようになっている。
辺回路をワンチップ化したホールIC47を含む回路基
板45を備えている。また出力軸43には、ホールIC
47と対応する箇所に磁石49が取り付けられている。
ホールIC47は、磁石49からの磁力の有無により出
力軸43の回転位置を検知するようになっている。
【0032】図6は、モータ部40の有するホールIC
47の出力波形を表している。ホールIC47は出力軸
43の回転角度を0度と180度の2箇所について検出
可能になっている。ホールIC47は、ハイレベル
(H)とローレベル(L)の2値から成る位置検出信号
61を出力する。位置検出信号61の値がローレベルか
らハイレベルに変化する点62を回転角0度の位置とす
ると、位置検出信号61がハイレベルからローレベルに
変化する点63が回転角180度の位置となる。
47の出力波形を表している。ホールIC47は出力軸
43の回転角度を0度と180度の2箇所について検出
可能になっている。ホールIC47は、ハイレベル
(H)とローレベル(L)の2値から成る位置検出信号
61を出力する。位置検出信号61の値がローレベルか
らハイレベルに変化する点62を回転角0度の位置とす
ると、位置検出信号61がハイレベルからローレベルに
変化する点63が回転角180度の位置となる。
【0033】次にバイパス側水量制御弁80の構成につ
いて説明する。
いて説明する。
【0034】図7、図8は、バイパス側水量制御弁80
を分解した様子を、図9は、バイパス側水量制御弁80
の断面をそれぞれ表している。バイパス側水量制御弁8
0は、流体の入口部81と出口部82とを備えた水調ボ
ディ83と、水調ボディ83の内部に収められ入口部8
1から出口部82への流量調整を行う水調部90とを備
えている。
を分解した様子を、図9は、バイパス側水量制御弁80
の断面をそれぞれ表している。バイパス側水量制御弁8
0は、流体の入口部81と出口部82とを備えた水調ボ
ディ83と、水調ボディ83の内部に収められ入口部8
1から出口部82への流量調整を行う水調部90とを備
えている。
【0035】バイパス側水量制御弁80は、水調部90
の水調シャフト95に水調スプリング84をはめ込み、
さらに水調パッキン85を挟み込むようにして水調部9
0を水調ボディ83内に収めた後、水調取付板86で蓋
をして、ナベネジ87で水調取付板86を水調ボディ8
3に固定して組み立てられる。
の水調シャフト95に水調スプリング84をはめ込み、
さらに水調パッキン85を挟み込むようにして水調部9
0を水調ボディ83内に収めた後、水調取付板86で蓋
をして、ナベネジ87で水調取付板86を水調ボディ8
3に固定して組み立てられる。
【0036】図8に示すように、水調部90は、プッシ
ュナット91、弁体92、水調シート93、水調ガイド
94、水調シャフト95、スプリングピン96、ボディ
ージョイント97、オーリング98および水調軸受け9
9とから構成される。
ュナット91、弁体92、水調シート93、水調ガイド
94、水調シャフト95、スプリングピン96、ボディ
ージョイント97、オーリング98および水調軸受け9
9とから構成される。
【0037】水調軸受け99には、その中間部分にオー
リング98をはめ込むためのオーリング挿入箇所100
と、グリースを溜めるためのグリースだまり部101が
設けられている。弁体92は、略円錐台の形状を成して
いるが、その周面は、外側に僅かに膨らむ凸曲線の形状
になっている。また、弁体92の少なくともプッシュナ
ット91近傍部分は、弾性部材としてのゴムで形成され
ており、弁体92を閉め込んだとき完全に止水できるよ
うになっている。
リング98をはめ込むためのオーリング挿入箇所100
と、グリースを溜めるためのグリースだまり部101が
設けられている。弁体92は、略円錐台の形状を成して
いるが、その周面は、外側に僅かに膨らむ凸曲線の形状
になっている。また、弁体92の少なくともプッシュナ
ット91近傍部分は、弾性部材としてのゴムで形成され
ており、弁体92を閉め込んだとき完全に止水できるよ
うになっている。
【0038】バイパス側水量制御弁80の弁体92は、
水調軸受け99を回動させることにより水調軸受け99
の軸方向に往動し、全開の状態から水調軸受け99を略
90度回すことにより弁体92が閉位置になり、閉位置
より8度以上進んだ所定角度(組み付け誤差に依存す
る)で全閉して完全な止水状態になるようになってい
る。
水調軸受け99を回動させることにより水調軸受け99
の軸方向に往動し、全開の状態から水調軸受け99を略
90度回すことにより弁体92が閉位置になり、閉位置
より8度以上進んだ所定角度(組み付け誤差に依存す
る)で全閉して完全な止水状態になるようになってい
る。
【0039】水調部90を駆動するモータ部40は、メ
イン側水量制御弁20を駆動するものとほぼ同様であり
その説明を省略するが、ホールIC47が位置検出する
角度はメイン側水量制御弁20に取り付けられるモータ
部と相違している。
イン側水量制御弁20を駆動するものとほぼ同様であり
その説明を省略するが、ホールIC47が位置検出する
角度はメイン側水量制御弁20に取り付けられるモータ
部と相違している。
【0040】図10は、水調部90に取り付けられるモ
ータ部40の有するホールIC47の出力波形を表して
いる。ホールIC47は出力軸43の回転角度を90度
ごとに検出可能になっている。その位置検出信号111
は、ハイレベル(H)とローレベル(L)の2値から成
る。
ータ部40の有するホールIC47の出力波形を表して
いる。ホールIC47は出力軸43の回転角度を90度
ごとに検出可能になっている。その位置検出信号111
は、ハイレベル(H)とローレベル(L)の2値から成
る。
【0041】位置検出信号111がローレベルからハイ
レベルに変化する点112を回転角90度の位置とする
と、位置検出信号111がハイレベルからローレベルに
変化する点113が回転角180度の位置となる。した
がって、弁体92は、出力軸43が180度の位置でほ
ぼ閉じた状態の閉位置となり、188度以上の所定角度
で全閉し止水状態になる。なお、ホールIC47は、略
35±2度の閉検知領域を備えており、当該検知領域に
出力軸43が存在する間、位置検出信号111がローレ
ベルになる。
レベルに変化する点112を回転角90度の位置とする
と、位置検出信号111がハイレベルからローレベルに
変化する点113が回転角180度の位置となる。した
がって、弁体92は、出力軸43が180度の位置でほ
ぼ閉じた状態の閉位置となり、188度以上の所定角度
で全閉し止水状態になる。なお、ホールIC47は、略
35±2度の閉検知領域を備えており、当該検知領域に
出力軸43が存在する間、位置検出信号111がローレ
ベルになる。
【0042】図11は、モータ部40の駆動制御回路1
20を表している。駆動制御回路120は、モータ部4
0へ駆動電力を供給するモータ駆動回路121と、モー
タ部40の回転方向、回転速度および回転のオン・オフ
等を統括制御する開閉制御部122を備えている。モー
タ駆動回路121は、モータ部40の回転速度を供給す
る電流のデューティ比によって変化させるパルス幅制御
部123を備えている。
20を表している。駆動制御回路120は、モータ部4
0へ駆動電力を供給するモータ駆動回路121と、モー
タ部40の回転方向、回転速度および回転のオン・オフ
等を統括制御する開閉制御部122を備えている。モー
タ駆動回路121は、モータ部40の回転速度を供給す
る電流のデューティ比によって変化させるパルス幅制御
部123を備えている。
【0043】開閉制御部122には、ホールIC47か
らの位置検出信号61、111および開閉動作の指示信
号124が入力されており、これらの信号を基に開閉制
御部122はモータ駆動回路121へモータ部40の駆
動内容を表した制御信号125を送出するようになって
いる。
らの位置検出信号61、111および開閉動作の指示信
号124が入力されており、これらの信号を基に開閉制
御部122はモータ駆動回路121へモータ部40の駆
動内容を表した制御信号125を送出するようになって
いる。
【0044】次に、メイン側水量制御弁20にモータ部
40を取り付ける際の取り付け手順を説明する。メイン
側水量制御弁20にモータ部40を組み付ける前準備と
して、図1のように組まれたメイン側水量制御弁20の
弁体32を水調シャフト35を回して全閉状態まで閉め
込む。また、モータ部40の出力軸43の角度を図6に
示すモータ組み込み位置64に設定しておく。
40を取り付ける際の取り付け手順を説明する。メイン
側水量制御弁20にモータ部40を組み付ける前準備と
して、図1のように組まれたメイン側水量制御弁20の
弁体32を水調シャフト35を回して全閉状態まで閉め
込む。また、モータ部40の出力軸43の角度を図6に
示すモータ組み込み位置64に設定しておく。
【0045】組み込み位置64への設定は、まず、ホー
ルIC47によって180度の位置(点62)が検出さ
れるまで出力軸43を駆動し、その後、駆動電流のデュ
ーティ比を約30パーセントに下げて設定し、回転角の
進む方向に約1秒間モータ部40を駆動する。これによ
りモータ組み込み位置64として約188度の角度に出
力軸43が設定される。ここでは回転角の進む方向、す
なわち弁体32を閉め込む際に出力軸43の回転する方
向は、時計方向になっている。
ルIC47によって180度の位置(点62)が検出さ
れるまで出力軸43を駆動し、その後、駆動電流のデュ
ーティ比を約30パーセントに下げて設定し、回転角の
進む方向に約1秒間モータ部40を駆動する。これによ
りモータ組み込み位置64として約188度の角度に出
力軸43が設定される。ここでは回転角の進む方向、す
なわち弁体32を閉め込む際に出力軸43の回転する方
向は、時計方向になっている。
【0046】メイン側水量制御弁20、モータ部40を
このように初期設定した後、メイン側水量制御弁20に
モータ部40をねじで固定するための所定の取り付け位
置(ピン穴等を合わせた箇所)にモータ部40を位置合
わせし、メイン側水量制御弁20の水調シャフト35を
出力軸43へはめ込む。
このように初期設定した後、メイン側水量制御弁20に
モータ部40をねじで固定するための所定の取り付け位
置(ピン穴等を合わせた箇所)にモータ部40を位置合
わせし、メイン側水量制御弁20の水調シャフト35を
出力軸43へはめ込む。
【0047】このとき、水調シャフト35外周面の凸状
の歯と出力軸43内周面の溝44の位相がずれて出力軸
43と水調シャフト35とを嵌合できない場合には、凸
状の歯が最初の溝に嵌まる位置までモータ部40を弁体
32の閉め込む方向、すなわち時計方向に回し、出力軸
43内に水調シャフト35をはめ込む。凸状の歯および
出力軸43の溝44は22.5度刻みに設けられている
ので、最大でもモータ部40を時計方向に22.5度回
す前に出力軸43と水調シャフト35が嵌合する。
の歯と出力軸43内周面の溝44の位相がずれて出力軸
43と水調シャフト35とを嵌合できない場合には、凸
状の歯が最初の溝に嵌まる位置までモータ部40を弁体
32の閉め込む方向、すなわち時計方向に回し、出力軸
43内に水調シャフト35をはめ込む。凸状の歯および
出力軸43の溝44は22.5度刻みに設けられている
ので、最大でもモータ部40を時計方向に22.5度回
す前に出力軸43と水調シャフト35が嵌合する。
【0048】つぎに、モータ部40を反時計方向に回し
て、ピン穴等の位置を合わせた先の取り付け位置まで戻
し、当該位置でメイン側水量制御弁20にモータ部40
をねじ止めし固定する。このようにしてメイン側水量制
御弁20にモータ部40を取り付けると、弁体32が閉
じた状態における出力軸43の回転角は、188度(当
初の組み込み位置)から210.5度の範囲に収まる。
なお、モータ部40をバイパス側水量制御弁80に取り
付ける手順も上記と同様であり、その説明を省略する。
て、ピン穴等の位置を合わせた先の取り付け位置まで戻
し、当該位置でメイン側水量制御弁20にモータ部40
をねじ止めし固定する。このようにしてメイン側水量制
御弁20にモータ部40を取り付けると、弁体32が閉
じた状態における出力軸43の回転角は、188度(当
初の組み込み位置)から210.5度の範囲に収まる。
なお、モータ部40をバイパス側水量制御弁80に取り
付ける手順も上記と同様であり、その説明を省略する。
【0049】次に、このようにして組み立てられたメイ
ン側水量制御弁20の弁体32を開状態から閉位置へ閉
め込む際におけるモータ部40の駆動制御について説明
する。
ン側水量制御弁20の弁体32を開状態から閉位置へ閉
め込む際におけるモータ部40の駆動制御について説明
する。
【0050】駆動制御回路120の開閉制御部122
は、弁を閉じる旨の指示を受けると、所定の高速度でモ
ータ部40を弁体32が閉じる方向(ここでは、時計方
向)に駆動する。このときモータ部40に供給される電
流のデューティ比は約70パーセントに設定されてお
り、出力軸43は0度から180度まで7秒から10秒
かけて回転する。
は、弁を閉じる旨の指示を受けると、所定の高速度でモ
ータ部40を弁体32が閉じる方向(ここでは、時計方
向)に駆動する。このときモータ部40に供給される電
流のデューティ比は約70パーセントに設定されてお
り、出力軸43は0度から180度まで7秒から10秒
かけて回転する。
【0051】出力軸43の回転角が略180度になる
と、ホールIC47の出力波形は図6に示すようにハイ
レベルからローレベルに変化し、開閉制御部122は、
これを基に出力軸43が180度の位置まで回転したこ
とを認識し、モータ部40の駆動を停止する。
と、ホールIC47の出力波形は図6に示すようにハイ
レベルからローレベルに変化し、開閉制御部122は、
これを基に出力軸43が180度の位置まで回転したこ
とを認識し、モータ部40の駆動を停止する。
【0052】メイン側水量制御弁20は、当該位置で閉
め込み動作を完了し、それ以上回して止水状態まで閉め
込むことは行わない。先に説明した方法でメイン側水量
制御弁20にモータ部40を組み付けた場合、弁体32
が全閉状態になるときの出力軸43の回転角は188度
から210.5度の範囲にあり、ホールIC47で位置
検出される180度よりも必ず大きい角度になってい
る。
め込み動作を完了し、それ以上回して止水状態まで閉め
込むことは行わない。先に説明した方法でメイン側水量
制御弁20にモータ部40を組み付けた場合、弁体32
が全閉状態になるときの出力軸43の回転角は188度
から210.5度の範囲にあり、ホールIC47で位置
検出される180度よりも必ず大きい角度になってい
る。
【0053】したがって、ホールIC47で位置検出さ
れる180度では、弁体32が水調ボディ23と接触せ
ず、衝撃や大きな負荷がモータ部40に加わることがな
い。このため、ホールIC47で位置検出される180
度までモータ部40の出力軸43を、たとえばデューテ
ィ比100パーセントになるような高速度で回転駆動す
ることができ、弁を閉じるための所要時間を短くするこ
とができる。また水調コントロール精度を高めることが
できる。
れる180度では、弁体32が水調ボディ23と接触せ
ず、衝撃や大きな負荷がモータ部40に加わることがな
い。このため、ホールIC47で位置検出される180
度までモータ部40の出力軸43を、たとえばデューテ
ィ比100パーセントになるような高速度で回転駆動す
ることができ、弁を閉じるための所要時間を短くするこ
とができる。また水調コントロール精度を高めることが
できる。
【0054】次に、バイパス側水量制御弁80の弁体9
2を開状態から全閉位置まで閉め込む際におけるモータ
部40の駆動制御について説明する。
2を開状態から全閉位置まで閉め込む際におけるモータ
部40の駆動制御について説明する。
【0055】図12は、バイパス側水量制御弁80の弁
体92を開状態から全閉状態へ閉め込む際に駆動制御回
路120の行う動作の流れを表している。弁を閉じる旨
の指示を受けると(ステップS201;Y)、開閉制御
部122は、第1の速度でモータ部40を弁体92が閉
じる方向(ここでは、時計方向)に駆動する。このとき
モータ部40に供給される電流のデューティ比は約70
パーセントに設定されている。
体92を開状態から全閉状態へ閉め込む際に駆動制御回
路120の行う動作の流れを表している。弁を閉じる旨
の指示を受けると(ステップS201;Y)、開閉制御
部122は、第1の速度でモータ部40を弁体92が閉
じる方向(ここでは、時計方向)に駆動する。このとき
モータ部40に供給される電流のデューティ比は約70
パーセントに設定されている。
【0056】出力軸43の回転角が略180度になる
と、ホールIC47の出力波形は図10に示すようにハ
イレベルからローレベルに変化し、開閉制御部122
は、これを基に出力軸43が180度の位置まで回転し
たことを認識する。出力軸43が180度まで回転した
ことを検知すると(ステップS203;Y)、開閉制御
部122は、出力軸43の回転速度を低下させる指示を
パルス幅制御部123に送出し、これを受けたパルス幅
制御部123は、モータ部40に供給する電流のデュー
ティ比を30パーセントに下げる(ステップS20
4)。
と、ホールIC47の出力波形は図10に示すようにハ
イレベルからローレベルに変化し、開閉制御部122
は、これを基に出力軸43が180度の位置まで回転し
たことを認識する。出力軸43が180度まで回転した
ことを検知すると(ステップS203;Y)、開閉制御
部122は、出力軸43の回転速度を低下させる指示を
パルス幅制御部123に送出し、これを受けたパルス幅
制御部123は、モータ部40に供給する電流のデュー
ティ比を30パーセントに下げる(ステップS20
4)。
【0057】開閉制御部122は、出力軸43の回転速
度を低下させる指示を送出した時点から経過時間の計測
を開始し(ステップS205)、予め定めた基準駆動時
間が経過したとき(ステップS206;Y)、モータ部
40を停止させる(ステップS207)。
度を低下させる指示を送出した時点から経過時間の計測
を開始し(ステップS205)、予め定めた基準駆動時
間が経過したとき(ステップS206;Y)、モータ部
40を停止させる(ステップS207)。
【0058】先に説明した方法でバイパス側水量制御弁
80にモータ部40を組み付けた場合、弁体92が全閉
した状態における出力軸43の回転角は188度から2
10.5度の範囲にあり、ホールIC47で位置検出さ
れる180度よりも必ず大きい角度になる。
80にモータ部40を組み付けた場合、弁体92が全閉
した状態における出力軸43の回転角は188度から2
10.5度の範囲にあり、ホールIC47で位置検出さ
れる180度よりも必ず大きい角度になる。
【0059】したがって、ホールIC47で位置検出さ
れる180度までモータ部40の出力軸43を比較的高
速に回転駆動することができ、弁を閉じるための所要時
間を短くすることができる。また、位置検出後に出力軸
43を低速度で回転駆動するので弁体92が徐々に閉め
込まれ、全閉して止水する際に衝撃や大きな負荷をモー
タ部40に加えることがない。
れる180度までモータ部40の出力軸43を比較的高
速に回転駆動することができ、弁を閉じるための所要時
間を短くすることができる。また、位置検出後に出力軸
43を低速度で回転駆動するので弁体92が徐々に閉め
込まれ、全閉して止水する際に衝撃や大きな負荷をモー
タ部40に加えることがない。
【0060】なお、低速度でモータ部40の駆動される
基準駆動時間は、第2の速度で回転させたとき、出力軸
43が180度から最もばらつきの大きい210.5度
まで回転するのに要する時間よりやや長い時間に設定し
てある。これにより、弁体92が実際に全閉したか否か
を検知しなくても、弁体92を完全に閉め込むことがで
きる。また、低速度で出力軸43を動かすためのストロ
ークを確保するとともに制御上の余裕を考慮して、モー
タ組み込み位置を、ホールIC47によって位置検出可
能な180度から約8度進ませた188度に設定してあ
る。
基準駆動時間は、第2の速度で回転させたとき、出力軸
43が180度から最もばらつきの大きい210.5度
まで回転するのに要する時間よりやや長い時間に設定し
てある。これにより、弁体92が実際に全閉したか否か
を検知しなくても、弁体92を完全に閉め込むことがで
きる。また、低速度で出力軸43を動かすためのストロ
ークを確保するとともに制御上の余裕を考慮して、モー
タ組み込み位置を、ホールIC47によって位置検出可
能な180度から約8度進ませた188度に設定してあ
る。
【0061】また、たとえば、190度で弁体92が全
閉すると、その後基準駆動時間が経過するまでモータ部
40への通電が行われるが、閉位置から全閉位置へ閉め
込む際には第2の速度で駆動されるのでモータ部40に
流れる電流量が少ない。このため、回転できない状態で
通電を行っても、発熱等によってモータのコイルが焼損
するようなことを防止できる。なお、第2の速度は、モ
ータの回転を基準駆動時間の間強制的に制止しても焼損
が起きない程度に電流量が少なくなる速度に設定するこ
とが望ましい。
閉すると、その後基準駆動時間が経過するまでモータ部
40への通電が行われるが、閉位置から全閉位置へ閉め
込む際には第2の速度で駆動されるのでモータ部40に
流れる電流量が少ない。このため、回転できない状態で
通電を行っても、発熱等によってモータのコイルが焼損
するようなことを防止できる。なお、第2の速度は、モ
ータの回転を基準駆動時間の間強制的に制止しても焼損
が起きない程度に電流量が少なくなる速度に設定するこ
とが望ましい。
【0062】先に説明した組立方法では、バイパス側水
量制御弁80にモータ部40をねじ止めする取り付け位
置に当初合わせた際に水調軸受け99の凸状の歯と出力
軸43の溝44が位相ずれを起こしているとき、作業者
が、モータ部40を時計方向ではなく、その逆の反時計
方向に回して出力軸43と水調軸受け99とを嵌合する
ことが防止されている。すなわち、仮に、作業者が、モ
ータ部40を反時計方向に回して出力軸43と水調軸受
け99とを嵌合させたとしても、モータ部40を取り付
け位置までに戻すことができなくなっている。
量制御弁80にモータ部40をねじ止めする取り付け位
置に当初合わせた際に水調軸受け99の凸状の歯と出力
軸43の溝44が位相ずれを起こしているとき、作業者
が、モータ部40を時計方向ではなく、その逆の反時計
方向に回して出力軸43と水調軸受け99とを嵌合する
ことが防止されている。すなわち、仮に、作業者が、モ
ータ部40を反時計方向に回して出力軸43と水調軸受
け99とを嵌合させたとしても、モータ部40を取り付
け位置までに戻すことができなくなっている。
【0063】モータ部40は、先に説明したように減速
ギア部42を内部に備えているので、当初設定した組み
込み位置から出力軸43が外部からの力によって回転す
ることはなく、また、弁体92は組立の準備段階で全閉
状態にロックされているので、水調軸受け99をさらに
時計方向(弁体92を閉め込む方向)に回すことはでき
ない。これにより、モータ部40を反時計方向に回して
出力軸43と水調軸受け99とを嵌合させた場合には、
モータ部40を時計方向に回して取り付け位置へ戻すこ
とはできない。その結果、必ず、モータ部40を時計方
向に回して水調軸受け99の凸状の歯と出力軸43の溝
44の位相合わせが行われることになる。
ギア部42を内部に備えているので、当初設定した組み
込み位置から出力軸43が外部からの力によって回転す
ることはなく、また、弁体92は組立の準備段階で全閉
状態にロックされているので、水調軸受け99をさらに
時計方向(弁体92を閉め込む方向)に回すことはでき
ない。これにより、モータ部40を反時計方向に回して
出力軸43と水調軸受け99とを嵌合させた場合には、
モータ部40を時計方向に回して取り付け位置へ戻すこ
とはできない。その結果、必ず、モータ部40を時計方
向に回して水調軸受け99の凸状の歯と出力軸43の溝
44の位相合わせが行われることになる。
【0064】これに対して、組立の準備段階で、バイパ
ス側水量制御弁80の弁体92を全閉状態に設定しない
場合には、水調軸受け99を時計方向に回すことが可能
なので、モータ部40を反時計方向に回し、出力軸43
と水調軸受け99とを嵌合させた場合であっても、モー
タ部40を時計方向に回して取り付け位置まで戻すこと
が可能になる。
ス側水量制御弁80の弁体92を全閉状態に設定しない
場合には、水調軸受け99を時計方向に回すことが可能
なので、モータ部40を反時計方向に回し、出力軸43
と水調軸受け99とを嵌合させた場合であっても、モー
タ部40を時計方向に回して取り付け位置まで戻すこと
が可能になる。
【0065】このため、作業者は、位相を合わせると
き、モータ部40を時計方向と反時計方向のいずれにも
回すことができ、弁体92が全閉した状態で出力軸43
の取り得る回転角の範囲が広くなってしまう。たとえ
ば、出力軸43の組み込み位置を188度に設定してい
る場合には、弁体92が全閉した状態で出力軸43の取
り得る回転角の範囲は、188度±22.5度(16
5.5度〜210.5度)となり、誤差範囲は、位相ず
れを反時計方向だけに回して吸収するように規制されて
いる場合に比べて2倍になる。
き、モータ部40を時計方向と反時計方向のいずれにも
回すことができ、弁体92が全閉した状態で出力軸43
の取り得る回転角の範囲が広くなってしまう。たとえ
ば、出力軸43の組み込み位置を188度に設定してい
る場合には、弁体92が全閉した状態で出力軸43の取
り得る回転角の範囲は、188度±22.5度(16
5.5度〜210.5度)となり、誤差範囲は、位相ず
れを反時計方向だけに回して吸収するように規制されて
いる場合に比べて2倍になる。
【0066】ホールIC47で位置検出される180度
の位置までモータ部40を高速に回転させ、その後回転
速度を遅くして徐々に弁体92を閉じ込むような制御を
行うためには、弁体92が全閉状態になった際における
出力軸43の回転角が、ホールIC47の位置検出可能
な180度より大きくなければならない。このため、組
み込み準備段階で出力軸43の回転角を180度+8度
(停止誤差等に対する余裕量)+22.5度(溝および
歯の間隔)、すなわち210.5度に設定する必要があ
る。
の位置までモータ部40を高速に回転させ、その後回転
速度を遅くして徐々に弁体92を閉じ込むような制御を
行うためには、弁体92が全閉状態になった際における
出力軸43の回転角が、ホールIC47の位置検出可能
な180度より大きくなければならない。このため、組
み込み準備段階で出力軸43の回転角を180度+8度
(停止誤差等に対する余裕量)+22.5度(溝および
歯の間隔)、すなわち210.5度に設定する必要があ
る。
【0067】このとき弁体92が全閉の状態で出力軸4
3の取り得る回転角の範囲は、188度〜233度にな
る。180度以後はモータ部40を低速度で回転させる
ので、全閉時の最大回転角が大きくなると弁体92を全
閉状態にするまでの時間が長くかかるケースが生じる。
また、基準駆動時間はばらつきを考慮した最大回転角で
ある233度を基準に設定する必要があるので、188
度の近傍で弁体92が全閉した場合には、モータ部40
が回転できない状態下で長い時間に渡って駆動パルスが
印加されることになり、モータ部40の劣化が進んでし
まう。
3の取り得る回転角の範囲は、188度〜233度にな
る。180度以後はモータ部40を低速度で回転させる
ので、全閉時の最大回転角が大きくなると弁体92を全
閉状態にするまでの時間が長くかかるケースが生じる。
また、基準駆動時間はばらつきを考慮した最大回転角で
ある233度を基準に設定する必要があるので、188
度の近傍で弁体92が全閉した場合には、モータ部40
が回転できない状態下で長い時間に渡って駆動パルスが
印加されることになり、モータ部40の劣化が進んでし
まう。
【0068】したがって、組立準備段階で弁体92を全
閉にした状態でバイパス側水量制御弁80へモータ部4
0を組み付けることにより、弁体92が全閉した状態に
おいて出力軸43の取り得る回転角の範囲が狭くなり、
これに伴って基準駆動時間を短く設定でき、モータ部4
0の劣化を防止することができる。
閉にした状態でバイパス側水量制御弁80へモータ部4
0を組み付けることにより、弁体92が全閉した状態に
おいて出力軸43の取り得る回転角の範囲が狭くなり、
これに伴って基準駆動時間を短く設定でき、モータ部4
0の劣化を防止することができる。
【0069】なお、メイン側水量制御弁20の場合に
は、組立準備段階で弁体32を全閉してメイン側水量制
御弁20へモータ部40を組み付けることにより、閉位
置(180度)から全閉位置に至るまでの回転角のバラ
ツキ範囲が少なくなる。これにより、閉位置における流
量を十分少ない量に維持することができる。
は、組立準備段階で弁体32を全閉してメイン側水量制
御弁20へモータ部40を組み付けることにより、閉位
置(180度)から全閉位置に至るまでの回転角のバラ
ツキ範囲が少なくなる。これにより、閉位置における流
量を十分少ない量に維持することができる。
【0070】次に、弁体32、弁体92の形状について
説明する。図13に示すように、通常、弁体131が往
動することによって流入口132と弁体131との隙間
に生じる流路の面積(通過面積)が変わり、これに相応
して流量が変化する。この際、弁体131が円錐台の形
状を成していると、弁体131が全閉状態から矢印13
3の方向へ移動した距離(ストローク)と流量との関係
は図14に示すような曲線141で表される。また、ス
トロークを通過面積に置き換えると、図15に示すよう
な曲線151が得られる。
説明する。図13に示すように、通常、弁体131が往
動することによって流入口132と弁体131との隙間
に生じる流路の面積(通過面積)が変わり、これに相応
して流量が変化する。この際、弁体131が円錐台の形
状を成していると、弁体131が全閉状態から矢印13
3の方向へ移動した距離(ストローク)と流量との関係
は図14に示すような曲線141で表される。また、ス
トロークを通過面積に置き換えると、図15に示すよう
な曲線151が得られる。
【0071】次に、たとえば、最大流量までの流量を均
等に5つの段階(a1〜a5)に分け、各段階の流量を
図15のグラフで示すように通過面積に写像すると、各
段階の流量に対応する通過面積(s1〜s5)を取得す
ることができる。すなわち、均等に流量を変化させるた
めに要する各段階の通過面積が得られる。
等に5つの段階(a1〜a5)に分け、各段階の流量を
図15のグラフで示すように通過面積に写像すると、各
段階の流量に対応する通過面積(s1〜s5)を取得す
ることができる。すなわち、均等に流量を変化させるた
めに要する各段階の通過面積が得られる。
【0072】次に、弁体131のストローク量を全閉状
態(ストローク量「0」)から最大流量の得られるスト
ローク量までを5等分し(図16、d1〜d5)、図1
5で取得した通過面積s1〜s5をこれらストローク量
d1〜d5に対応させると、図16に示す曲線161が
得られる。すなわち、各ストローク量のとき確保すべき
通過面積の大きさを得ることができる。
態(ストローク量「0」)から最大流量の得られるスト
ローク量までを5等分し(図16、d1〜d5)、図1
5で取得した通過面積s1〜s5をこれらストローク量
d1〜d5に対応させると、図16に示す曲線161が
得られる。すなわち、各ストローク量のとき確保すべき
通過面積の大きさを得ることができる。
【0073】この曲線161を基にして、弁体131の
形状を求めると、円錐台の形状に対して、その周面が外
側にやや凸状に膨らむ形状になる。このような弁体を用
いると、ストローク量に対する流量は、図17に示すよ
うな一次関数で表される直線171となり、ストローク
量と流量が正比例する関係を得ることができる。
形状を求めると、円錐台の形状に対して、その周面が外
側にやや凸状に膨らむ形状になる。このような弁体を用
いると、ストローク量に対する流量は、図17に示すよ
うな一次関数で表される直線171となり、ストローク
量と流量が正比例する関係を得ることができる。
【0074】通常、弁体のストローク量とモータの回転
角は比例するので、たとえば、ステッピングモータを用
いれば、モータに加えたパルス数によって単位時間当た
りの流量を意図どおりに制御することができる。
角は比例するので、たとえば、ステッピングモータを用
いれば、モータに加えたパルス数によって単位時間当た
りの流量を意図どおりに制御することができる。
【0075】次に、流量調整する際におけるバイパス側
水量制御弁80の開閉制御について説明する。これまで
の説明では、バイパス側水量制御弁80は、モータ組み
込み位置の188度に、組み込み誤差の22.5度を加
えた210.5度で止水され全閉するものとしたが、止
水用のゴムシートを約0.5ミリ押しつぶすための押し
込み分として、さらに最大で22.5度閉方向に回す必
要がある。
水量制御弁80の開閉制御について説明する。これまで
の説明では、バイパス側水量制御弁80は、モータ組み
込み位置の188度に、組み込み誤差の22.5度を加
えた210.5度で止水され全閉するものとしたが、止
水用のゴムシートを約0.5ミリ押しつぶすための押し
込み分として、さらに最大で22.5度閉方向に回す必
要がある。
【0076】したがって、ホールIC47による閉検知
位置(180度)と押し込み完了位置との間の角度差
は、組み込み誤差の22.5度(1ギヤ分に相当)と、
押し込み時のオーバーラン分の8度と、押し込み時のゴ
ムシートつぶし分の22.5度とを加えた53度にな
る。
位置(180度)と押し込み完了位置との間の角度差
は、組み込み誤差の22.5度(1ギヤ分に相当)と、
押し込み時のオーバーラン分の8度と、押し込み時のゴ
ムシートつぶし分の22.5度とを加えた53度にな
る。
【0077】図18は、モータ部の出力軸の回転角度範
囲内における閉検知領域、閉検知領域超過域、押し込み
完了位置の位置関係を模式的に示したものである。全開
位置181から矢印182の示す方向へ90度回転した
位置が、ホールIC47の位置検出信号111がハイレ
ベルからローレベルへ変化する点に相当する閉検知位置
183である。ホールIC47の位置検出信号111が
ローレベルの状態で保持される閉検知領域184は、3
5±2度の幅がある。したがって180度から215±
2度の範囲が閉検知領域184になる。
囲内における閉検知領域、閉検知領域超過域、押し込み
完了位置の位置関係を模式的に示したものである。全開
位置181から矢印182の示す方向へ90度回転した
位置が、ホールIC47の位置検出信号111がハイレ
ベルからローレベルへ変化する点に相当する閉検知位置
183である。ホールIC47の位置検出信号111が
ローレベルの状態で保持される閉検知領域184は、3
5±2度の幅がある。したがって180度から215±
2度の範囲が閉検知領域184になる。
【0078】一方、ゴムシートのつぶしを考慮に入れた
押し込み完了位置185は、組み込み誤差等が最も大き
くなったとき、233度(180+53)になる。した
がって、215±2度から233度の間は、閉検知位置
183を押し込み完了位置185側へ越えているが、閉
検知領域184内になくホールIC47の位置検出信号
111がハイレベルに戻る閉検知領域超過域186にな
っている。
押し込み完了位置185は、組み込み誤差等が最も大き
くなったとき、233度(180+53)になる。した
がって、215±2度から233度の間は、閉検知位置
183を押し込み完了位置185側へ越えているが、閉
検知領域184内になくホールIC47の位置検出信号
111がハイレベルに戻る閉検知領域超過域186にな
っている。
【0079】ところで、弁体92を押し込み完了位置1
85まで閉め込む場合には、図12に示すような流れに
従ってその動作が行われるが、流量を増減させる通常の
ミキシング動作では、弁体92の閉め込み方向(図18
では矢印182方向)へ出力軸43を駆動するとき出力
軸43が閉検知位置183または閉検知領域184内に
あることが検知されると、それ以上閉方向への駆動が停
止されるようになっている。
85まで閉め込む場合には、図12に示すような流れに
従ってその動作が行われるが、流量を増減させる通常の
ミキシング動作では、弁体92の閉め込み方向(図18
では矢印182方向)へ出力軸43を駆動するとき出力
軸43が閉検知位置183または閉検知領域184内に
あることが検知されると、それ以上閉方向への駆動が停
止されるようになっている。
【0080】したがって、閉検知位置183よりも全開
位置181側の領域から閉検知位置183へ到達したと
き、仮に、流量を制御する図示しない流量制御回路から
閉方向へモータ部40を駆動してさらに流量を絞る旨の
要求があっても、モータ部40が停止するようになって
いる。
位置181側の領域から閉検知位置183へ到達したと
き、仮に、流量を制御する図示しない流量制御回路から
閉方向へモータ部40を駆動してさらに流量を絞る旨の
要求があっても、モータ部40が停止するようになって
いる。
【0081】通常、バイパス側水量制御弁80によるミ
キシング動作は、たとえば、給湯停止中に風呂の追い焚
きがなされ、熱交換器12部分における給湯パイプ15
内の湯が極めて高い温度になった状態で給湯が開始され
たとき、その際の出湯温度を適正な温度範囲まで下げる
際等に行われる。また給湯停止中に風呂の追い焚きがあ
った場合には、次回の給湯開始に備えて、予めバイパス
側水量制御弁80を一定量開いた状態に設定するように
なっている。
キシング動作は、たとえば、給湯停止中に風呂の追い焚
きがなされ、熱交換器12部分における給湯パイプ15
内の湯が極めて高い温度になった状態で給湯が開始され
たとき、その際の出湯温度を適正な温度範囲まで下げる
際等に行われる。また給湯停止中に風呂の追い焚きがあ
った場合には、次回の給湯開始に備えて、予めバイパス
側水量制御弁80を一定量開いた状態に設定するように
なっている。
【0082】次回の給湯開始に備えて、バイパス側水量
制御弁80を所定開度まで開くため、モータ部40の出
力軸43を押し込み完了位置185から全開位置181
の方向(開方向)へ向けて駆動し始めた直後に給湯が開
始すると、出力軸43が閉検知領域184へ入る前にミ
キシング動作が始まってしまう。このとき、図示しない
流量制御回路からバイパス側水量制御弁80の弁体92
を閉方向へ動かす旨の閉方向出力要求が出力されると、
出力軸43はすでに閉検知領域184を過ぎた閉検知領
域超過域186にあるので、閉方向出力要求が出力され
ている間、出力軸43が、矢印182で示す閉方向へ回
転し続けることになる。
制御弁80を所定開度まで開くため、モータ部40の出
力軸43を押し込み完了位置185から全開位置181
の方向(開方向)へ向けて駆動し始めた直後に給湯が開
始すると、出力軸43が閉検知領域184へ入る前にミ
キシング動作が始まってしまう。このとき、図示しない
流量制御回路からバイパス側水量制御弁80の弁体92
を閉方向へ動かす旨の閉方向出力要求が出力されると、
出力軸43はすでに閉検知領域184を過ぎた閉検知領
域超過域186にあるので、閉方向出力要求が出力され
ている間、出力軸43が、矢印182で示す閉方向へ回
転し続けることになる。
【0083】しかも、ミキシング動作は、通常状態で
は、閉検知位置183と全開位置181の間で行われる
ので全閉時の衝撃等を考慮する必要がなく、デューティ
100パーセントの高速度で駆動されることもある。こ
のような速度で押し込み完了位置185に達すると、モ
ータ部40や減速ギア部42が大きな衝撃を受け、破損
につながる恐れがある。
は、閉検知位置183と全開位置181の間で行われる
ので全閉時の衝撃等を考慮する必要がなく、デューティ
100パーセントの高速度で駆動されることもある。こ
のような速度で押し込み完了位置185に達すると、モ
ータ部40や減速ギア部42が大きな衝撃を受け、破損
につながる恐れがある。
【0084】そこで、本発明にかかる弁体開閉モータ制
御装置としての駆動制御回路120では、モータ部40
の出力軸43が閉検知領域184を越えて押し込み完了
位置185側の位置にあるか否かを検知し、モータ部4
0の閉方向への駆動を停止し、あるいは閉方向へ駆動す
る際のデューティ比を下げる等の制御を行っている。
御装置としての駆動制御回路120では、モータ部40
の出力軸43が閉検知領域184を越えて押し込み完了
位置185側の位置にあるか否かを検知し、モータ部4
0の閉方向への駆動を停止し、あるいは閉方向へ駆動す
る際のデューティ比を下げる等の制御を行っている。
【0085】図19は、ミキシング時における駆動制御
回路120の行う制御の流れを示している。図示しない
流量制御回路から閉方向へモータ部40を駆動する旨を
示す閉方向出力要求を受けたとき(ステップS301;
Y)、ホールIC47からの位置検出信号111がロー
レベルか否か、すなわち出力軸43が閉検知領域184
内にあるか否かを調べる(ステップS302)。
回路120の行う制御の流れを示している。図示しない
流量制御回路から閉方向へモータ部40を駆動する旨を
示す閉方向出力要求を受けたとき(ステップS301;
Y)、ホールIC47からの位置検出信号111がロー
レベルか否か、すなわち出力軸43が閉検知領域184
内にあるか否かを調べる(ステップS302)。
【0086】出力軸43が閉検知領域184内にあれ
ば、検知フラグをセットし(ステップS303)、モー
タ部40を、出力軸43が押し込み完了位置185側へ
向かう閉方向に駆動することなく、再びステップS30
1へ戻る。閉方向出力要求を受け(ステップS301;
Y)かつ出力軸43が閉検知領域184内にない場合は
(ステップS302;N)、検知フラグがセット済みか
否かを調べる(ステップS304)。
ば、検知フラグをセットし(ステップS303)、モー
タ部40を、出力軸43が押し込み完了位置185側へ
向かう閉方向に駆動することなく、再びステップS30
1へ戻る。閉方向出力要求を受け(ステップS301;
Y)かつ出力軸43が閉検知領域184内にない場合は
(ステップS302;N)、検知フラグがセット済みか
否かを調べる(ステップS304)。
【0087】検知フラグがセット済みならば、出力軸4
3が閉検知領域184よりもさらに押し込み完了位置1
85側の閉検知領域超過域186内にあることになるの
で、閉方向へ駆動することなくステップS301へ戻
る。閉検知領域内に無くかつ検知フラグがセットされて
いなければ、出力軸43が閉検知位置183よりも全開
位置181側の領域にあることになる。このときは、モ
ータ部40への供給電力が最大値になるように設定する
(ステップS305)。ここでは、デューティ比を略1
00パーセントに設定している。そしてモータ部40を
閉方向に、たとえば1ステップ分だけ駆動し(ステップ
S306)、すぐにステップS301へ戻る。
3が閉検知領域184よりもさらに押し込み完了位置1
85側の閉検知領域超過域186内にあることになるの
で、閉方向へ駆動することなくステップS301へ戻
る。閉検知領域内に無くかつ検知フラグがセットされて
いなければ、出力軸43が閉検知位置183よりも全開
位置181側の領域にあることになる。このときは、モ
ータ部40への供給電力が最大値になるように設定する
(ステップS305)。ここでは、デューティ比を略1
00パーセントに設定している。そしてモータ部40を
閉方向に、たとえば1ステップ分だけ駆動し(ステップ
S306)、すぐにステップS301へ戻る。
【0088】流量制御回路から開方向へモータ部40を
駆動する旨を示す開方向出力要求を受けたとき(ステッ
プS307;Y)、モータ部40を開方向へ1ステップ
分駆動する(ステップS308)。そして、ホールIC
47からの位置検出信号111がローレベルか否かを基
にして、出力軸43が閉検知領域184内にあるか否か
を調べる(ステップS309)。閉検知領域184内に
ある場合には(ステップS309;Y)、検知フラグを
リセットする。閉検知領域184内にない場合には、検
知フラグをリセットすることなくステップS301へ戻
る。
駆動する旨を示す開方向出力要求を受けたとき(ステッ
プS307;Y)、モータ部40を開方向へ1ステップ
分駆動する(ステップS308)。そして、ホールIC
47からの位置検出信号111がローレベルか否かを基
にして、出力軸43が閉検知領域184内にあるか否か
を調べる(ステップS309)。閉検知領域184内に
ある場合には(ステップS309;Y)、検知フラグを
リセットする。閉検知領域184内にない場合には、検
知フラグをリセットすることなくステップS301へ戻
る。
【0089】閉方向出力要求と開方向出力要求のいずれ
も受けないときは(ステップS301;N、S307;
N)、モータ部40を駆動せず、いずれかの要求の到来
を待機する。なお、検知フラグのセット、リセットは、
ミキシング動作時に限らず、図12に示す閉め込み動作
のほかモータ部40を駆動するすべての動作において行
われる。したがって、図12に示す動作によって弁体を
押し込み完了位置まで閉め込み終えたとき、検知フラグ
はセットされている。
も受けないときは(ステップS301;N、S307;
N)、モータ部40を駆動せず、いずれかの要求の到来
を待機する。なお、検知フラグのセット、リセットは、
ミキシング動作時に限らず、図12に示す閉め込み動作
のほかモータ部40を駆動するすべての動作において行
われる。したがって、図12に示す動作によって弁体を
押し込み完了位置まで閉め込み終えたとき、検知フラグ
はセットされている。
【0090】検知フラグは、少なくとも出力軸43が閉
検知領域超過域186にある間はセットされるので、出
力軸43が閉検知領域184内にないとき、当該検知フ
ラグを基にして出力軸43が全開位置181から閉検知
位置183の間にあるのか、閉検知領域超過域186に
あるのかを判別することができる。そこで、検知フラグ
を基にして出力軸43が閉検知領域超過域186にある
ことが判定できたときは、モータ部40を閉方向へ駆動
しないようになっている。
検知領域超過域186にある間はセットされるので、出
力軸43が閉検知領域184内にないとき、当該検知フ
ラグを基にして出力軸43が全開位置181から閉検知
位置183の間にあるのか、閉検知領域超過域186に
あるのかを判別することができる。そこで、検知フラグ
を基にして出力軸43が閉検知領域超過域186にある
ことが判定できたときは、モータ部40を閉方向へ駆動
しないようになっている。
【0091】これにより、次回の給湯開始に備えて出力
軸43を押し込み完了位置185から全開位置181へ
向けて駆動し始めた直後に、給湯が開始しミキシング動
作が始まっても、閉検知領域超過域186においてさら
に閉方向へ駆動されることがなく、モータ部40の破損
や焼損等を防止することができる。
軸43を押し込み完了位置185から全開位置181へ
向けて駆動し始めた直後に、給湯が開始しミキシング動
作が始まっても、閉検知領域超過域186においてさら
に閉方向へ駆動されることがなく、モータ部40の破損
や焼損等を防止することができる。
【0092】ここでは、閉方向出力要求があって出力軸
43が閉検知領域184内にあるとき検知フラグをセッ
トするようにしたが、ホールIC47の位置検出信号1
11の値の変化を契機として、たとえば、閉方向への回
転時にホールIC47の位置検出信号111がハイレベ
ルからローレベルに変化したとき(押し込み完了位置1
85へ向かって閉検知位置183を越えたとき)検知フ
ラグをセットするようにしてもよい。ただし、この場合
には出力軸43が閉検知領域184から閉検知位置18
3を越えて全開位置181側へ脱したとき検知フラグの
リセットを行う必要がある。
43が閉検知領域184内にあるとき検知フラグをセッ
トするようにしたが、ホールIC47の位置検出信号1
11の値の変化を契機として、たとえば、閉方向への回
転時にホールIC47の位置検出信号111がハイレベ
ルからローレベルに変化したとき(押し込み完了位置1
85へ向かって閉検知位置183を越えたとき)検知フ
ラグをセットするようにしてもよい。ただし、この場合
には出力軸43が閉検知領域184から閉検知位置18
3を越えて全開位置181側へ脱したとき検知フラグの
リセットを行う必要がある。
【0093】また、閉方向への回転時にホールIC47
の位置検出信号111がローレベルからハイレベルに変
化したとき、すなわち、出力軸43が閉検知領域184
から閉検知領域超過域186へ入ったときに検知フラグ
をセットしてもよい。このとき検知フラグのリセット
は、閉検知領域超過域186と閉検知領域184の境界
よりも出力軸43が閉検知位置183側にあれば行うこ
とができる。
の位置検出信号111がローレベルからハイレベルに変
化したとき、すなわち、出力軸43が閉検知領域184
から閉検知領域超過域186へ入ったときに検知フラグ
をセットしてもよい。このとき検知フラグのリセット
は、閉検知領域超過域186と閉検知領域184の境界
よりも出力軸43が閉検知位置183側にあれば行うこ
とができる。
【0094】さらに出力軸43が閉検知位置183を押
し込み完了位置185へ向かって越えてから所定時間、
同方向へ回転したとき(すなわち、閉検知領域184の
途中位置)、検知フラグをセットしてもよい。この場
合、検知フラグのリセットは、出力軸43が閉検知領域
184から閉検知位置183を越えて全開位置181側
へ脱したとき以降に行うことが好ましい。
し込み完了位置185へ向かって越えてから所定時間、
同方向へ回転したとき(すなわち、閉検知領域184の
途中位置)、検知フラグをセットしてもよい。この場
合、検知フラグのリセットは、出力軸43が閉検知領域
184から閉検知位置183を越えて全開位置181側
へ脱したとき以降に行うことが好ましい。
【0095】このように閉検知領域超過域186にある
とき検知フラグがセットされていることが保証されれ
ば、位置検出信号111の変化を契機として検知フラグ
のセットおよびリセットは適宜の方法で行うことができ
る。
とき検知フラグがセットされていることが保証されれ
ば、位置検出信号111の変化を契機として検知フラグ
のセットおよびリセットは適宜の方法で行うことができ
る。
【0096】また、上記の例では、検知フラグがセット
されているとき等に出力軸43の閉方向への駆動を停止
させるようにしたが、回転停止に代えて、デューティ比
を低くしたり、各パルス等の電圧を下げる等により、駆
動電力を下げるようにしてもよい。
されているとき等に出力軸43の閉方向への駆動を停止
させるようにしたが、回転停止に代えて、デューティ比
を低くしたり、各パルス等の電圧を下げる等により、駆
動電力を下げるようにしてもよい。
【0097】さらに、出力軸43を押し込み完了位置1
85から開方向へ向かって回転させた時間の長さを基に
して、出力軸43が閉検知領域超過域186を脱したか
否かを判定するようにしてもよい。すなわち、モータ部
40の駆動開始時における立ち上がり動作や定常状態に
達した後の回転速度等を基にして、出力軸43が少なく
とも閉検知領域超過域186を脱するのに必要な時間を
求め、これより長い脱出基準時間を予め定めておく。そ
して、押し込み完了位置185から開方向へ連続的に回
転させた時間が脱出基準時間を越えたとき、出力軸43
が閉検知領域超過域186を脱したと判定するようにし
てもよい。
85から開方向へ向かって回転させた時間の長さを基に
して、出力軸43が閉検知領域超過域186を脱したか
否かを判定するようにしてもよい。すなわち、モータ部
40の駆動開始時における立ち上がり動作や定常状態に
達した後の回転速度等を基にして、出力軸43が少なく
とも閉検知領域超過域186を脱するのに必要な時間を
求め、これより長い脱出基準時間を予め定めておく。そ
して、押し込み完了位置185から開方向へ連続的に回
転させた時間が脱出基準時間を越えたとき、出力軸43
が閉検知領域超過域186を脱したと判定するようにし
てもよい。
【0098】またモータ部40の出力軸43が開方向へ
一定時間回転する間に、閉検知領域184内に出力軸4
3が達したか否かによって、出力軸43が閉検知領域超
過域186側にあるのか、閉検知位置183よりも全開
位置181側にあるのかを判定することもできる。
一定時間回転する間に、閉検知領域184内に出力軸4
3が達したか否かによって、出力軸43が閉検知領域超
過域186側にあるのか、閉検知位置183よりも全開
位置181側にあるのかを判定することもできる。
【0099】すなわち、押し込み完了位置185から閉
検知領域184内へ到達するのに要する最大時間は、出
力軸43が、22.5度(押し込み時のゴムシートつぶ
し分)+2度(閉検知領域184の幅の誤差)の24.
5度を回転する時間になるので、開方向へ回転開始後、
当該時間が経過しても、なお、閉検知領域184に到達
しない場合には、出力軸43が閉検知領域184よりも
全開位置181側の領域にあると判定することができ
る。
検知領域184内へ到達するのに要する最大時間は、出
力軸43が、22.5度(押し込み時のゴムシートつぶ
し分)+2度(閉検知領域184の幅の誤差)の24.
5度を回転する時間になるので、開方向へ回転開始後、
当該時間が経過しても、なお、閉検知領域184に到達
しない場合には、出力軸43が閉検知領域184よりも
全開位置181側の領域にあると判定することができ
る。
【0100】したがって、出力軸43が閉検知領域18
4よりも全開位置181側の領域にあることが判明する
まで、閉方向出力要求を無視し、判明した後から当該要
求を受け付けるように制御することで、閉検知領域超過
域186内にあるとき出力軸43が閉方向に回転するこ
とを防止することができる。
4よりも全開位置181側の領域にあることが判明する
まで、閉方向出力要求を無視し、判明した後から当該要
求を受け付けるように制御することで、閉検知領域超過
域186内にあるとき出力軸43が閉方向に回転するこ
とを防止することができる。
【0101】以上説明した実施の形態では、出力軸43
が閉検知領域184を押し込み完了位置185側へ越え
た閉検知領域超過域186にあるとき、閉方向への駆動
を停止等させるようにしたが、出力軸43の全開位置1
81側においても、同様の制御を適用することができ
る。
が閉検知領域184を押し込み完了位置185側へ越え
た閉検知領域超過域186にあるとき、閉方向への駆動
を停止等させるようにしたが、出力軸43の全開位置1
81側においても、同様の制御を適用することができ
る。
【0102】
【発明の効果】本発明にかかる弁体開閉モータ制御装置
および制御方法によれば、モータ部の出力軸が検知角度
範囲を越えた回転限界位置側の領域にあるか否かを判定
し、当該領域にありかつ回転限界位置側へ向かって回転
しようとするとき、モータへ供給する電力を低下させた
りモータの回転を停止させるよう制御するので、出力軸
が回転限界位置に突き当たる際の衝撃等によってモータ
や減速ギア等が破損する等の障害を防ぐことができる。
および制御方法によれば、モータ部の出力軸が検知角度
範囲を越えた回転限界位置側の領域にあるか否かを判定
し、当該領域にありかつ回転限界位置側へ向かって回転
しようとするとき、モータへ供給する電力を低下させた
りモータの回転を停止させるよう制御するので、出力軸
が回転限界位置に突き当たる際の衝撃等によってモータ
や減速ギア等が破損する等の障害を防ぐことができる。
【図1】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とする流量制御弁の本体部を示す断面
図である。
御装置が制御対象とする流量制御弁の本体部を示す断面
図である。
【図2】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置を適用した給湯器の構成を示す説明図である。
御装置を適用した給湯器の構成を示す説明図である。
【図3】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とする流量制御弁の本体部を分解した
様子を示す説明図である。
御装置が制御対象とする流量制御弁の本体部を分解した
様子を示す説明図である。
【図4】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とする流量制御弁の本体部の水調部を
分解した様子を示す説明図である。
御装置が制御対象とする流量制御弁の本体部の水調部を
分解した様子を示す説明図である。
【図5】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とする流量制御弁のモータ部を示す断
面図である。
御装置が制御対象とする流量制御弁のモータ部を示す断
面図である。
【図6】メイン側水量制御弁に取り付けられるモータ部
の有するホールICの出力波形を示す説明図である。
の有するホールICの出力波形を示す説明図である。
【図7】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とするバイパス側流量制御弁本体部を
分解した様子を示す説明図である。
御装置が制御対象とするバイパス側流量制御弁本体部を
分解した様子を示す説明図である。
【図8】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とするバイパス側流量制御弁本体部の
水調部を分解した様子を示す説明図である。
御装置が制御対象とするバイパス側流量制御弁本体部の
水調部を分解した様子を示す説明図である。
【図9】本発明の一実施の形態に係る弁体開閉モータ制
御装置が制御対象とするバイパス側流量制御弁の本体部
を示す断面図である。
御装置が制御対象とするバイパス側流量制御弁の本体部
を示す断面図である。
【図10】バイパス側水量制御弁に取り付けられるモー
タ部の有するホールICの出力波形を示す説明図であ
る。
タ部の有するホールICの出力波形を示す説明図であ
る。
【図11】駆動制御回路の回路構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図12】バイパス側水量制御弁の弁体を開状態から全
閉状態へ閉め込む際に駆動制御回路の行う動作の流れを
表す流れ図である。
閉状態へ閉め込む際に駆動制御回路の行う動作の流れを
表す流れ図である。
【図13】円錐台形状の弁体を示す説明図である。
【図14】円錐台形状の弁体のストローク量に対する流
量の関係を示すグラフを表す説明図である。
量の関係を示すグラフを表す説明図である。
【図15】図14のストローク量を流体の通過面積に置
き換えたグラフを表す説明図である。
き換えたグラフを表す説明図である。
【図16】図15で取得した各段階の通過面積を均等に
分けたストローク量に対応させた場合の通過面積とスト
ローク量との関係を示すグラフを表す説明図である。
分けたストローク量に対応させた場合の通過面積とスト
ローク量との関係を示すグラフを表す説明図である。
【図17】図16のグラフから求めた形状の弁体を用い
た場合のストローク量と流量の関係を示すグラフを表す
説明図である。
た場合のストローク量と流量の関係を示すグラフを表す
説明図である。
【図18】モータ部の出力軸の回転角度範囲内における
閉検知領域、閉検知領域超過域、押し込み完了位置の位
置関係を模式的に示した説明図である。
閉検知領域、閉検知領域超過域、押し込み完了位置の位
置関係を模式的に示した説明図である。
【図19】ミキシング時に駆動制御回路の行う制御の流
れを示す流れ図である。
れを示す流れ図である。
20…メイン側水量制御弁 21、81…入口部 22、82…出口部 23、83…水調ボディ23 24、85…水調パッキン 25、86…水調取付板 26、87…ナベネジ 30、90…水調部 31、91…プッシュナット 32、92…弁体32 33、97…ボディージョイント 34、98…オーリング 35…水調シャフト 40…モータ部40 41…モータ 42…減速ギア部 43…出力軸 44…溝 47…ホールIC 49…磁石 61、111…位置検出信号 64…モータ組み込み位置 80…バイパス側水量制御弁80 84…水調スプリング 93…水調シート 94…水調ガイド 95…水調シャフト 96…スプリングピン 99…水調軸受け99 111…位置検出信号 120…駆動制御回路 121…モータ駆動回路 122…開閉制御部 123…パルス幅制御部 181…全開位置 182…矢印 183…閉検知位置 184…閉検知領域 185…押し込み完了位置 186…閉検知領域超過域
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岡本 喜久雄 神奈川県大和市深見台3丁目4番地 株式 会社ガスター内
Claims (5)
- 【請求項1】流量制御弁を開閉させるモータ部であって
予め定めた検知角度範囲内にその出力軸があるか否かを
検知する検知部を有するとともに当該検知角度範囲を越
えて所定方向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回すこと
のできない回転限界位置を備えるものの動作を制御する
弁体開閉モータ制御装置において、 前記モータ部の出力軸が前記検知角度範囲を越えた前記
回転限界位置側の領域にあるか否かを判定する判定手段
と、 前記判定手段によって前記モータ部の出力軸が前記検知
角度範囲を越えた前記回転限界位置側の領域にあると判
定されかつ前記回転限界位置側へ向かって回転しようと
するとき当該モータへ供給する電力をこれ以外の状態で
モータ部を駆動する際に比べて下げる駆動電力変更手段
と、 を具備することを特徴とする弁体開閉モータ制御装置。 - 【請求項2】前記判定手段は、前記検知部からの情報を
基にして前記検知角度範囲を越えた前記回転限界位置側
の領域への前記出力軸の出入りを監視し当該出力軸が前
記領域内にあるか否かを判定することを特徴とする請求
項1記載の弁体開閉モータ制御装置。 - 【請求項3】前記判定手段は、前記モータ部の出力軸が
前記回転限界位置から前記検知角度範囲のある側へ向か
って回転した時間の長さを基にして、前記出力軸が前記
検知角度範囲を越えた前記回転限界位置側の領域から脱
したか否かを判定することを特徴とする請求項1記載の
弁体開閉モータ制御装置。 - 【請求項4】前記判定手段は、前記モータ部の出力軸が
前記回転限界位置の反対方向へ一定時間回転する間に当
該出力軸が前記検知角度範囲内に到達したか否かを基に
して前記出力軸が前記検知角度範囲を越えた前記回転限
界位置側の領域にあるか否かを判定することを特徴とす
る請求項1記載の弁体開閉モータ制御装置。 - 【請求項5】流量制御弁を開閉させるモータ部であって
予め定めた検知角度範囲内にその出力軸があるか否かを
検知する検知部を有するとともに当該検知角度範囲を越
えて所定方向へ一定角度進んだ箇所にこれ以上回すこと
のできない回転限界位置を備えるものの動作を制御する
弁体開閉モータ制御方法において、 前記モータ部の出力軸が前記検知角度範囲を越えた前記
回転限界位置側の領域にありかつ当該回転限界位置へ向
かって回転しようとするとき当該モータ部へ供給する電
力をこれ以外の状態で前記モータ部を駆動する際に比べ
て下げることを特徴とする弁体開閉モータ制御方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11297697A JPH10299930A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 弁体開閉モータ制御装置および制御方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11297697A JPH10299930A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 弁体開閉モータ制御装置および制御方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10299930A true JPH10299930A (ja) | 1998-11-13 |
Family
ID=14600286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11297697A Pending JPH10299930A (ja) | 1997-04-30 | 1997-04-30 | 弁体開閉モータ制御装置および制御方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10299930A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003026123A1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brake for dc motor |
| JP2004204872A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 流量制御装置のモータ制御装置 |
| WO2020187486A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | Belimo Holding Ag | Method for operating a control valve |
-
1997
- 1997-04-30 JP JP11297697A patent/JPH10299930A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2003026123A1 (en) * | 2001-09-17 | 2003-03-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Brake for dc motor |
| JP2004204872A (ja) * | 2002-12-24 | 2004-07-22 | Sankyo Seiki Mfg Co Ltd | 流量制御装置のモータ制御装置 |
| WO2020187486A1 (en) * | 2019-03-18 | 2020-09-24 | Belimo Holding Ag | Method for operating a control valve |
| US11953115B2 (en) | 2019-03-18 | 2024-04-09 | Belimo Holding Ag | Method and actuator for detecting blocking of control valve regulating flow of fluid |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060224 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20060314 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20060512 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20060829 |