流量控制阀制造技术

本发明专利技术涉及流量控制阀，无需采用复杂的结构就能够以低成本在全部的开度范围内供给适当的转矩。在表格存储部(20C)中，存储表示阀芯(14)的前后差压与马达(16)应该输出的转矩(输出转矩)的关系的表格(TA)。在控制部(20A)中设置阀开度控制部(20A1)与转矩控制部(20A2)。阀开度控制部(20A1)将来自阀开度检测器(17)的实际开度(θpv)作为阀开度实测值，对马达(16)发送驱动指令(MV)，以使该阀开度实测值(θpv)与阀开度设定值(θsp)一致。转矩控制部(20A2)从表格(TA)中取得与通过差压检测部(20B)检测到的阀芯(14)的前后差压(ΔP)对应的转矩，向马达(16)发送指令(转矩输出指令)(T)，以输出该所取得的转矩。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及控制在流路中流过的流体的流量的流量控制阀。
技术介绍
以往以来，存在对给空调机的冷热水的流量进行控制的空调控制系统(例如，参照专利文献1、2)。在该空调控制系统中，在供给至空调机的冷热水的供给通路中设置流量控制阀门(流量控制阀)，驱动该流量控制阀门内的阀芯，调节冷热水流过的流路的开闭量。通常，关于流量控制阀门，从空调控制装置输入设定开度(阀开度设定值)，另一方面将通过阀开度检测器检测的阀芯的实际开度作为阀开度实测值，控制阀芯的驱动，以使该阀开度实测值与阀开度设定值一致。由此，在设置有流量控制阀门的流路中，流过作为阀开度设定值而指示了的期望的流量的流体。将这样的流量控制阀门称为开度控制型的流量控制阀门。另一方面，近年来，还对流量控制阀门自身附加计测在流路中流过的流体的实际流量的功能，从空调控制装置将相当于以往的设定开度(阀开度设定值)的设定流量(设定流量值)发送到流量控制阀门，控制阀芯的驱动以使在流量控制阀门中接收到的设定流量(设定流量值)与所计测到的实际流量(流量的实测值)一致。由此，在设置有流量控制阀门的流路中，流过作为设定流量值而指示了的期望的流量的流体。将这样的流量控制阀门称为流量控制型的流量控制阀门。例如，在专利文献3中，示出了设置有使与阀芯结合的阀轴旋转的马达、根据阀轴的旋转位置检测阀芯的实际开度的阀开度检测器以及根据阀芯的前后差压而求出实际流量的实际流量计测部(实际流量运算部)的流量控制阀门。在该专利文献3所示的流量控制阀门中，在开度控制模式时，将通过阀开度检测器检测的阀芯的实际开度作为阀开度实测值，控制由马达产生的阀轴的旋转量，以使该阀开度实测值与阀开度设定值一致，在流量控制模式时，将通过实际流量计测部(实际流量运算部)而求出的实际流量作为流量的实测值，控制由马达产生的阀轴的旋转量，以使该流量的实测值与设定流量值一致。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开平11-211191号公报专利文献2：日本特开平06-272935号公报专利文献3：日本特开2009-245096号公报专利文献4：日本特开2008-151293号公报专利文献5：日本特开2009-33913号公报专利文献6：日本特开平8-247323号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题然而，一般来说，通过马达驱动与阀芯结合的阀轴的类型的流量控制阀门根据开度而负载转矩不同。在从阀门的流路的一次侧流入的流量恒定的基础上，在最承受前后差压的全闭附近，负载转矩最大，随着从那里开始打开，差压变小，与此相伴地负载转矩变小。另一方面，关于驱动阀门的电动致动器，与阀门侧的最大负载转矩(即全闭时附近的负载转矩)相匹配地设计其输出转矩(马达的发生转矩、齿轮的减速比)，所以例如在设计为低输出马达+高减速比的齿轮机构的情况下，虽然能够满足全闭时附近的负载转矩，但在整个阀门开度范围内动作速度慢、动作时间变得过长而控制性变差。相反地，如果使用高输出马达(+低减速比的齿轮机构)，则虽然动作时间变短，但全闭附近产生剩余转矩，所以导致马达的成本增加。此外，存在大量根据转矩而切换动力的技术等(例如，参照专利文献4)，由于设置根据转矩而切换动力传递的机构，机构有可能变得复杂或者大型化。另外，也有根据马达的负载转矩而控制马达的输出的技术(例如，参照专利文献5)，需要负载转矩检测等转矩控制专用的复杂的控制电路，成本变高。另外，在专利文献6所示的流量控制阀中，利用开度信息，在需要大的转矩的全闭附近使转矩增大，但有可能在中间开度等其他的开度部分供给过剩的转矩。如果供给过剩的转矩，则产生无用的电力。本专利技术是为了解决这样的课题而完成的，其目的在于，提供一种无需采用复杂的结构而能够以低成本在全部的开度范围内供给适当的转矩的流量控制阀。解决技术问题的技术手段为了达到这样的目的，本专利技术涉及一种流量控制阀，其特征在于，具备：阀芯，其调节流体所流经的流路的开闭量；阀轴，其与阀芯结合；驱动部，其驱动阀轴；差压检测部，其检测阀芯的一次侧的流体的压力与二次侧的流体的压力的差压；差压-转矩存储部，其存储阀芯的前后差压与驱动部应该输出的转矩的关系；驱动量控制部，其控制由驱动部产生的阀轴的驱动量，以使得在流路中流过期望的流量的流体；以及驱动转矩控制部，其根据在差压-转矩存储部中存储的关系，求出与通过差压检测部检测到的阀芯的前后差压对应的转矩，控制由驱动部产生的阀轴的驱动转矩，以输出该转矩。根据本专利技术，检测阀芯的一次侧的流体的压力与二次侧的流体的压力的差压，根据在差压-转矩存储部中存储的关系求出与该检测到的阀芯的前后差压对应的转矩，控制由驱动部产生的阀轴的驱动转矩，以输出该转矩。即，在本专利技术中，在将驱动部设为例如马达的情况下，不通过阀门(阀芯)的转矩变动而是通过阀门的差压信息(前后差压)来控制马达的输出转矩(阀轴的驱动转矩)。关于阀门，根据前后差压而所需的负载转矩发生变动。因此，在本专利技术中，基于阀门的差压信息，根据差压来控制由驱动部产生的阀轴的驱动转矩，提供最佳的转矩。由此，无需设置根据转矩而切换动力传递的机构或者设置负载转矩检测等转矩控制专用的复杂的控制电路，能够以低成本在全部的开度范围内供给适当的转矩。在本专利技术中，在将驱动部设为马达的情况下，期望使用能够使电流、电压可变而改变输出转矩的马达。例如，作为所使用的马达的代表例，列举出无刷DC马达、步进马达等。在本专利技术中，在差压-转矩存储部中存储阀芯的前后差压与驱动部应该输出的转矩的关系，但也可以组合阀芯的开度。即，也可以在差压-转矩存储部中存储阀芯的前后差压、阀芯的开度与驱动部应该输出的转矩的关系。在这种情况下，设为具备根据阀轴的驱动位置检测阀芯的实际开度的阀开度检测器，根据在差压-转矩存储部中存储的关系求出与通过差压检测部检测到的阀芯的前后差压和通过阀开度检测器检测到的阀芯的实际开度对应的转矩，控制由驱动部产生的阀轴的驱动转矩，以输出该转矩。另外，在本专利技术中，驱动量控制部控制由驱动部产生的阀轴的驱动量，以使得在流路中流过期望的流量的流体，但在该阀轴的驱动量的控制中，既可以采用流量控制方式，也可以采用开度控制方式。在采用流量控制方式的情况下，设为设置根据通过差压检测部检测到的阀芯的前后差压而求出在流路中流过的流体的实际流量的实际流量运算部，控制由驱动部产生的阀
轴的驱动量，以使通过实际流量运算部求出的实际流量(流量的实测值)与设定流量值一致。在采用开度控制方式的情况下，设置根据阀轴的驱动位置检测阀芯的实际开度的阀开度检测器，控制由驱动部产生的阀轴的驱动量，以使通过阀开度检测器检测的阀芯的实际开度(阀开度实测值)与阀开度设定值一致。另外，本专利技术的流量控制阀既可以是旋转阀，也可以是直动阀。在旋转阀的情况下，伴随着阀轴的旋转，阀芯的旋转位置发生变更，根据该阀芯的旋转位置而经过窗部的流体的流量发生变更。在直动阀的情况下，伴随着阀轴的往复动作，流路与阀芯的间隙量发生变更，根据该间隙量而经过流路与阀芯的间隙的流体的流量发生变更。专利技术效果根据本专利技术，存储阀芯的前后差压与驱动部应该输出的转矩的关系，根据该存储的关系求出与通过差压检测部检测到的阀芯的前后差压对应的转矩，控制由驱动部产生的阀轴的驱动转矩以输出该转矩，所以无需采用复杂的结构本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量控制阀，其特征在于，具备：阀芯，其调节流体所流经的流路的开闭量；阀轴，其与所述阀芯结合；驱动部，其驱动所述阀轴；差压检测部，其检测所述阀芯的一次侧的流体的压力与二次侧的流体的压力的差压作为阀芯的前后差压；差压‑转矩存储部，其存储所述阀芯的前后差压与所述驱动部应该输出的转矩的关系；驱动量控制部，其控制由所述驱动部产生的所述阀轴的驱动量，以使得在所述流路中流过期望的流量的流体；以及驱动转矩控制部，其根据在所述差压‑转矩存储部中存储的关系，求出与通过所述差压检测部检测到的阀芯的前后差压对应的转矩，控制由所述驱动部产生的所述阀轴的驱动转矩，以输出该转矩。

【技术特征摘要】
2015.03.31 JP 2015-0712791.一种流量控制阀，其特征在于，具备：阀芯，其调节流体所流经的流路的开闭量；阀轴，其与所述阀芯结合；驱动部，其驱动所述阀轴；差压检测部，其检测所述阀芯的一次侧的流体的压力与二次侧的流体的压力的差压作为阀芯的前后差压；差压-转矩存储部，其存储所述阀芯的前后差压与所述驱动部应该输出的转矩的关系；驱动量控制部，其控制由所述驱动部产生的所述阀轴的驱动量，以使得在所述流路中流过期望的流量的流体；以及驱动转矩控制部，其根据在所述差压-转矩存储部中存储的关系，求出与通过所述差压检测部检测到的阀芯的前后差压对应的转矩，控制由所述驱动部产生的所述阀轴的驱动转矩，以输出该转矩。2.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，具备根据所述阀轴的驱动位置检测所述阀芯的实际开度的阀开度检测器，所述差压-转矩存储部存储所述阀芯的前后差压、所述阀芯的开度与所述驱动部应该输出的转矩的关系，所述驱动转矩控制部根据在所述差压-转矩存储部中存储的关系，求出与通过所述差压检测部检测到的阀芯的前后差压和通过所述阀开度检测器检测到的阀芯的实际开度对应的转矩，控制由所述驱动部产生的所述阀轴的驱动转矩，以输出该转矩。3.根据权利要求1所述的流量控制阀，其特征在于，具备根据通过所述差压检测部检测到的阀芯的前后...

【专利技术属性】
技术研发人员：染谷秀明，成田浩昭，猿渡亮，大桥智文，
申请(专利权)人：阿自倍尔株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP