流量控制閥的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及流量控制閥，無需采用復雜的結(jié)構(gòu)就能夠以低成本在全部的開度范圍內(nèi)供給適當?shù)霓D(zhuǎn)矩。在表格存儲部(20C)中，存儲表示閥芯(14)的前后差壓與馬達(16)應該輸出的轉(zhuǎn)矩(輸出轉(zhuǎn)矩)的關系的表格(TA)。在控制部(20A)中設置閥開度控制部(20A1)與轉(zhuǎn)矩控制部(20A2)。閥開度控制部(20A1)將來自閥開度檢測器(17)的實際開度(θpv)作為閥開度實測值，對馬達(16)發(fā)送驅(qū)動指令(MV)，以使該閥開度實測值(θpv)與閥開度設定值(θsp)一致。轉(zhuǎn)矩控制部(20A2)從表格(TA)中取得與通過差壓檢測部(20B)檢測到的閥芯(14)的前后差壓(ΔP)對應的轉(zhuǎn)矩，向馬達(16)發(fā)送指令(轉(zhuǎn)矩輸出指令)(T)，以輸出該所取得的轉(zhuǎn)矩。
【專利說明】
流量控制閥
技術(shù)領域
[0001 ]本發(fā)明涉及控制在流路中流過的流體的流量的流量控制閥。
【背景技術(shù)】
[0002]以往以來，存在對給空調(diào)機的冷熱水的流量進行控制的空調(diào)控制系統(tǒng)(例如，參照專利文獻1、2)。在該空調(diào)控制系統(tǒng)中，在供給至空調(diào)機的冷熱水的供給通路中設置流量控制閥門(流量控制閥)，驅(qū)動該流量控制閥門內(nèi)的閥芯，調(diào)節(jié)冷熱水流過的流路的開閉量。
[0003]通常，關于流量控制閥門，從空調(diào)控制裝置輸入設定開度(閥開度設定值)，另一方面將通過閥開度檢測器檢測的閥芯的實際開度作為閥開度實測值，控制閥芯的驅(qū)動，以使該閥開度實測值與閥開度設定值一致。由此，在設置有流量控制閥門的流路中，流過作為閥開度設定值而指示了的期望的流量的流體。將這樣的流量控制閥門稱為開度控制型的流量控制閥門。
[0004]另一方面，近年來，還對流量控制閥門自身附加計測在流路中流過的流體的實際流量的功能，從空調(diào)控制裝置將相當于以往的設定開度(閥開度設定值)的設定流量(設定流量值)發(fā)送到流量控制閥門，控制閥芯的驅(qū)動以使在流量控制閥門中接收到的設定流量(設定流量值)與所計測到的實際流量(流量的實測值)一致。由此，在設置有流量控制閥門的流路中，流過作為設定流量值而指示了的期望的流量的流體。將這樣的流量控制閥門稱為流量控制型的流量控制閥門。
[0005]例如，在專利文獻3中，示出了設置有使與閥芯結(jié)合的閥軸旋轉(zhuǎn)的馬達、根據(jù)閥軸的旋轉(zhuǎn)位置檢測閥芯的實際開度的閥開度檢測器以及根據(jù)閥芯的前后差壓而求出實際流量的實際流量計測部(實際流量運算部)的流量控制閥門。在該專利文獻3所示的流量控制閥門中，在開度控制模式時，將通過閥開度檢測器檢測的閥芯的實際開度作為閥開度實測值，控制由馬達產(chǎn)生的閥軸的旋轉(zhuǎn)量，以使該閥開度實測值與閥開度設定值一致，在流量控制模式時，將通過實際流量計測部(實際流量運算部)而求出的實際流量作為流量的實測值，控制由馬達產(chǎn)生的閥軸的旋轉(zhuǎn)量，以使該流量的實測值與設定流量值一致。
[0006]現(xiàn)有技術(shù)文獻
[0007]專利文獻
[0008]專利文獻1:日本特開平11-211191號公報
[0009]專利文獻2:日本特開平06-272935號公報
[0010]專利文獻3:日本特開2009-245096號公報
[0011]專利文獻4:日本特開2008-151293號公報
[0012]專利文獻5:日本特開2009-33913號公報
[0013]專利文獻6:日本特開平8-247323號公報

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014]發(fā)明要解決的技術(shù)問題
[0015]然而，一般來說，通過馬達驅(qū)動與閥芯結(jié)合的閥軸的類型的流量控制閥門根據(jù)開度而負載轉(zhuǎn)矩不同。在從閥門的流路的一次側(cè)流入的流量恒定的基礎上，在最承受前后差壓的全閉附近，負載轉(zhuǎn)矩最大，隨著從那里開始打開，差壓變小，與此相伴地負載轉(zhuǎn)矩變小。
[0016]另一方面，關于驅(qū)動閥門的電動致動器，與閥門側(cè)的最大負載轉(zhuǎn)矩(即全閉時附近的負載轉(zhuǎn)矩)相匹配地設計其輸出轉(zhuǎn)矩(馬達的發(fā)生轉(zhuǎn)矩、齒輪的減速比)，所以例如在設計為低輸出馬達+高減速比的齒輪機構(gòu)的情況下，雖然能夠滿足全閉時附近的負載轉(zhuǎn)矩，但在整個閥門開度范圍內(nèi)動作速度慢、動作時間變得過長而控制性變差。相反地，如果使用高輸出馬達(+低減速比的齒輪機構(gòu))，則雖然動作時間變短，但全閉附近產(chǎn)生剩余轉(zhuǎn)矩，所以導致馬達的成本增加。
[0017]此外，存在大量根據(jù)轉(zhuǎn)矩而切換動力的技術(shù)等(例如，參照專利文獻4)，由于設置根據(jù)轉(zhuǎn)矩而切換動力傳遞的機構(gòu)，機構(gòu)有可能變得復雜或者大型化。另外，也有根據(jù)馬達的負載轉(zhuǎn)矩而控制馬達的輸出的技術(shù)(例如，參照專利文獻5)，需要負載轉(zhuǎn)矩檢測等轉(zhuǎn)矩控制專用的復雜的控制電路，成本變高。另外，在專利文獻6所示的流量控制閥中，利用開度信息，在需要大的轉(zhuǎn)矩的全閉附近使轉(zhuǎn)矩增大，但有可能在中間開度等其他的開度部分供給過剩的轉(zhuǎn)矩。如果供給過剩的轉(zhuǎn)矩，則產(chǎn)生無用的電力。
[0018]本發(fā)明是為了解決這樣的課題而完成的，其目的在于，提供一種無需采用復雜的結(jié)構(gòu)而能夠以低成本在全部的開度范圍內(nèi)供給適當?shù)霓D(zhuǎn)矩的流量控制閥。
[0019]解決技術(shù)問題的技術(shù)手段
[0020]為了達到這樣的目的，本發(fā)明涉及一種流量控制閥，其特征在于，具備:閥芯，其調(diào)節(jié)流體所流經(jīng)的流路的開閉量；閥軸，其與閥芯結(jié)合;驅(qū)動部，其驅(qū)動閥軸;差壓檢測部，其檢測閥芯的一次側(cè)的流體的壓力與二次側(cè)的流體的壓力的差壓;差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部，其存儲閥芯的前后差壓與驅(qū)動部應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系；驅(qū)動量控制部，其控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動量，以使得在流路中流過期望的流量的流體；以及驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制部，其根據(jù)在差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲的關系，求出與通過差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓對應的轉(zhuǎn)矩，控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以輸出該轉(zhuǎn)矩。
[0021]根據(jù)本發(fā)明，檢測閥芯的一次側(cè)的流體的壓力與二次側(cè)的流體的壓力的差壓，根據(jù)在差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲的關系求出與該檢測到的閥芯的前后差壓對應的轉(zhuǎn)矩，控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以輸出該轉(zhuǎn)矩。
[0022]S卩，在本發(fā)明中，在將驅(qū)動部設為例如馬達的情況下，不通過閥門(閥芯)的轉(zhuǎn)矩變動而是通過閥門的差壓信息(前后差壓)來控制馬達的輸出轉(zhuǎn)矩(閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)。關于閥門，根據(jù)前后差壓而所需的負載轉(zhuǎn)矩發(fā)生變動。因此，在本發(fā)明中，基于閥門的差壓信息，根據(jù)差壓來控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，提供最佳的轉(zhuǎn)矩。由此，無需設置根據(jù)轉(zhuǎn)矩而切換動力傳遞的機構(gòu)或者設置負載轉(zhuǎn)矩檢測等轉(zhuǎn)矩控制專用的復雜的控制電路，能夠以低成本在全部的開度范圍內(nèi)供給適當?shù)霓D(zhuǎn)矩。
[0023]在本發(fā)明中，在將驅(qū)動部設為馬達的情況下，期望使用能夠使電流、電壓可變而改變輸出轉(zhuǎn)矩的馬達。例如，作為所使用的馬達的代表例，列舉出無刷DC馬達、步進馬達等。
[0024]在本發(fā)明中，在差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲閥芯的前后差壓與驅(qū)動部應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系，但也可以組合閥芯的開度。即，也可以在差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲閥芯的前后差壓、閥芯的開度與驅(qū)動部應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系。在這種情況下，設為具備根據(jù)閥軸的驅(qū)動位置檢測閥芯的實際開度的閥開度檢測器，根據(jù)在差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲的關系求出與通過差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓和通過閥開度檢測器檢測到的閥芯的實際開度對應的轉(zhuǎn)矩，控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以輸出該轉(zhuǎn)矩。
[0025]另外，在本發(fā)明中，驅(qū)動量控制部控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動量，以使得在流路中流過期望的流量的流體，但在該閥軸的驅(qū)動量的控制中，既可以采用流量控制方式，也可以采用開度控制方式。
[0026]在采用流量控制方式的情況下，設為設置根據(jù)通過差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓而求出在流路中流過的流體的實際流量的實際流量運算部，控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動量，以使通過實際流量運算部求出的實際流量(流量的實測值)與設定流量值一致。
[0027]在采用開度控制方式的情況下，設置根據(jù)閥軸的驅(qū)動位置檢測閥芯的實際開度的閥開度檢測器，控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動量，以使通過閥開度檢測器檢測的閥芯的實際開度(閥開度實測值)與閥開度設定值一致。
[0028]另外，本發(fā)明的流量控制閥既可以是旋轉(zhuǎn)閥，也可以是直動閥。在旋轉(zhuǎn)閥的情況下，伴隨著閥軸的旋轉(zhuǎn)，閥芯的旋轉(zhuǎn)位置發(fā)生變更，根據(jù)該閥芯的旋轉(zhuǎn)位置而經(jīng)過窗部的流體的流量發(fā)生變更。在直動閥的情況下，伴隨著閥軸的往復動作，流路與閥芯的間隙量發(fā)生變更，根據(jù)該間隙量而經(jīng)過流路與閥芯的間隙的流體的流量發(fā)生變更。
[0029]發(fā)明效果
[0030]根據(jù)本發(fā)明，存儲閥芯的前后差壓與驅(qū)動部應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系，根據(jù)該存儲的關系求出與通過差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓對應的轉(zhuǎn)矩，控制由驅(qū)動部產(chǎn)生的閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩以輸出該轉(zhuǎn)矩，所以無需采用復雜的結(jié)構(gòu)就能夠以低成本在全部的開度范圍內(nèi)供給適當?shù)霓D(zhuǎn)矩。
【附圖說明】
[0031]圖1是示出使用本發(fā)明的流量控制閥的空調(diào)控制系統(tǒng)的一個例子的儀器配置圖。
[0032]圖2是示出該空調(diào)控制系統(tǒng)中使用的流量控制閥門(流量控制閥)的一種實施方式(實施方式I)的主要部件的圖。
[0033]圖3是示出實施方式2的流量控制閥閥門的主要部件的圖。
[0034]圖4是示出實施方式3的流量控制閥閥門的主要部件的圖。
[0035]圖5是示出實施方式4的流量控制閥閥門的主要部件的圖。
[0036]圖6是示出旋轉(zhuǎn)閥的具體的結(jié)構(gòu)例的圖(俯視截面圖)。
[0037]圖7是示出直動閥的具體的結(jié)構(gòu)例的圖(側(cè)視截面圖)。
【具體實施方式】
[0038]以下，根據(jù)附圖而詳細說明本發(fā)明的實施方式。圖1是示出使用本發(fā)明的流量控制閥的空調(diào)控制系統(tǒng)的一個例子的儀器配置圖。
[0039]在圖1中，I是生成冷熱水的熱源機，2是輸送熱源機I生成的冷熱水的栗，3是使來自多個熱源機I的冷熱水混合的供水聯(lián)箱，4是供水管路，5是接受從供水聯(lián)箱3經(jīng)由供水管路4而送來的冷熱水的供給的空調(diào)機，6是回水管路，7是在空調(diào)機5中進行換熱并經(jīng)由回水管路6而送來的冷熱水返回的回水聯(lián)箱，8是控制從供水聯(lián)箱3向空調(diào)機5供給的冷熱水的流量的流量控制閥門(流量控制閥)，9是計測從空調(diào)機5送出的供給空氣的溫度的供給空氣溫度傳感器，10是空調(diào)控制裝置，11是空調(diào)機5的盤管，12是送風機。
[0040]在該空調(diào)控制系統(tǒng)中，從栗2被壓送并通過熱源機I附加了熱量的冷熱水在供水聯(lián)箱3中混合，經(jīng)由供水管路4向空調(diào)機5供給，經(jīng)過空調(diào)機5，通過回水管路6而作為回水到達回水聯(lián)箱7，再次通過栗2進行壓送，在以上的路徑中循環(huán)。例如，在供冷運行的情況下，在熱源機I中生成冷水，該冷水進行循環(huán)。在供暖運行的情況下，在熱源機I中生成熱水，該熱水進行循環(huán)。
[0041]空調(diào)機5通過有冷熱水經(jīng)過的盤管11來對從控制對象區(qū)域返回到空調(diào)控制系統(tǒng)的空氣(回風)與外部空氣的混合空氣進行冷卻或者加熱，將該冷卻或者加熱了的空氣作為供給空氣而經(jīng)由送風機12送入到控制對象區(qū)域?？照{(diào)機5是在供冷運行與供暖運行中使用共同的盤管11的單一型的空調(diào)機，在向該空調(diào)機5進行循環(huán)的冷熱水的回水管路6中設置本發(fā)明的流量控制閥來作為流量控制閥門8。
[0042]〔實施方式I〕
[0043]圖2是示出在該空調(diào)控制系統(tǒng)中使用的流量控制閥門8的主要部件的圖。流量控制閥門8具備形成經(jīng)過了空調(diào)機5的冷熱水所流入的流路的管路13、調(diào)節(jié)在該管路13中流過的流體的流量(流路的開閉量)的閥芯14、與該閥芯14結(jié)合的閥軸15、使該閥軸15旋轉(zhuǎn)的馬達
16、根據(jù)與該馬達16的驅(qū)動軸16-1連結(jié)的閥軸15的旋轉(zhuǎn)位置(驅(qū)動軸16-1附近的旋轉(zhuǎn)位置)檢測閥芯14的實際開度θρν的閥開度檢測器17、檢測管路13內(nèi)的閥芯14的一次側(cè)的流體的壓力作為一次壓力Pl的一次側(cè)壓力傳感器18、檢測管路13內(nèi)的閥芯14的二次側(cè)的流體的壓力作為二次壓力Ρ2的二次側(cè)壓力傳感器19以及處理部20。
[0044]處理部20具備控制部20Α、差壓檢測部20Β和表格存儲部20C。控制部20Α具備閥開度控制部20Α1和轉(zhuǎn)矩控制部20Α2。
[0045]差壓檢測部20Β將來自一次側(cè)壓力傳感器18的流體的一次壓力Pl和來自二次側(cè)壓力傳感器19的流體的二次壓力Ρ2作為輸入，檢測一次壓力Pl與二次壓力Ρ2的差壓來作為閥芯14的前后差壓Δ P。此外，也可以代替一次側(cè)壓力傳感器18和二次側(cè)壓力傳感器19而設置差壓傳感器，通過差壓傳感器直接檢測差壓A P。
[0046]在表格存儲部20C中，存儲有表示閥芯14的前后差壓與馬達16應該輸出的轉(zhuǎn)矩(輸出轉(zhuǎn)矩)的關系的表格TA。該閥芯14的前后差壓與馬達16應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系通過實驗來求出。
[0047]另外，作為馬達16，使用能夠使電流、電壓可變而改變輸出轉(zhuǎn)矩的馬達。例如，作為馬達16，使用無刷DC馬達、步進馬達等。
[0048]另外，在本實施方式中，處理部20通過由處理器、存儲裝置構(gòu)成的硬件以及與這些硬件協(xié)作而實現(xiàn)各種功能的程序來實現(xiàn)。
[0049]以下，夾雜著處理部20中的控制部20Α內(nèi)的閥開度控制部20Α1以及轉(zhuǎn)矩控制部20Α2的功能地說明該流量控制閥門8的特征性的處理動作。
[0050]此外，在該例子中，為了將控制對象區(qū)域的溫度保持于設定溫度，將取O?100%的值的設定開度(閥開度設定值)9sp從空調(diào)控制裝置10提供給流量控制閥門8。
[0051 ]在流量控制閥門8中，將來自空調(diào)控制裝置10的閥開度設定值9sp提供給閥開度控制部20A1。閥開度控制部20A1將來自閥開度檢測器17的實際開度θρν作為閥開度實測值，對馬達16發(fā)送驅(qū)動指令MV，以使得該閥開度實測值θρν與閥開度設定值Θ8Ρ—致。
[0052]由此，閥軸15與閥芯14一起旋轉(zhuǎn)，閥開度實測值θρν與閥開度設定值Θ8Ρ—致，作為閥開度設定值9Sp而指示了的期望的流量的流體在管路(流路)13中流過。
[0053]另外，在由該閥開度控制部20Α1控制閥芯14的開度(控制閥軸15的旋轉(zhuǎn)量)時，轉(zhuǎn)矩控制部20Α2控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0054]在這種情況下，轉(zhuǎn)矩控制部20Α2從在表格存儲部20C中存儲的表格TA中取得與通過差壓檢測部20Β檢測到的閥芯14的前后差壓△ P對應的轉(zhuǎn)矩，向馬達16發(fā)送指令(轉(zhuǎn)矩輸出指令)T，以輸出該所取得的轉(zhuǎn)矩。
[0055]由此，控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩，閥軸15以與此時的閥芯14的前后差壓ΔP相應的適當?shù)霓D(zhuǎn)矩進行旋轉(zhuǎn)。
[0056]通過這樣，在本實施方式中，在由閥開度控制部20Α1控制閥軸15的旋轉(zhuǎn)量時，按照與此時的閥芯14的前后差壓Δ P相應的適當?shù)霓D(zhuǎn)矩，控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩(閥軸15的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)。
[0057]由此，無需設置根據(jù)轉(zhuǎn)矩而切換動力傳遞的機構(gòu)或者設置負載轉(zhuǎn)矩檢測等轉(zhuǎn)矩控制專用的復雜的控制電路，能夠以低成本在全部的開度范圍內(nèi)供給適當?shù)霓D(zhuǎn)矩。
[0058]在本實施方式中，控制部20Α中的閥開度控制部20Α1相當于本發(fā)明中所稱的驅(qū)動量控制部，轉(zhuǎn)矩控制部20Α2相當于驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制部。
[0059]〔實施方式2〕
[0060]在圖2所示的例子(實施方式I)中，在控制部20Α中設置閥開度控制部20Α1，對馬達16發(fā)送驅(qū)動指令MV，以使得閥開度實測值θρν與閥開度設定值Θ8Ρ—致。
[0061 ]與此相對地，在實施方式2中，如圖3所示，在處理部20中設置實際流量運算部20D，在控制部20Α中設置流量控制部20Α3來代替閥開度控制部20Α1。
[0062]在處理部20中，實際流量運算部20D將通過差壓檢測部20Β檢測到的閥芯14的前后差壓△ P與通過閥開度檢測器17檢測到的閥芯14的實際開度θρν作為輸入，將該所輸入的閥芯14的前后差壓△ P與閥芯14的實際開度θρν代入規(guī)定的流量運算式，求出在管路13中流過的流體的實際流量Qp V。
[0063]在控制部20Α中，流量控制部20Α3將通過實際流量運算部20D求出的在管路13中流過的流體的實際流量Qpv作為流量的實測值，對馬達16發(fā)送驅(qū)動指令MV，以使得該流量的實測值Qp V與來自空調(diào)控制裝置1的設定流量值Qsp—致。
[0064]由此，閥軸15與閥芯14一起旋轉(zhuǎn)，流量的實測值Qpv與設定流量值Qsp—致，作為設定流量值Qsp而指示了的期望的流量的流體在管路(流路)13中流過。
[0065]另外，在由該流量控制部20Α3進行流量的控制(閥軸15的旋轉(zhuǎn)量的控制)時，轉(zhuǎn)矩控制部20Α2與實施方式I同樣地控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩。
[0066]即，轉(zhuǎn)矩控制部20Α2從在表格存儲部20C中存儲的表格TA中取得與通過差壓檢測部20Β檢測到的閥芯14的前后差壓△ P對應的轉(zhuǎn)矩，向馬達16發(fā)送指令(轉(zhuǎn)矩輸出指令)T，以輸出該所取得的轉(zhuǎn)矩。
[0067]由此，控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩，閥軸15以與此時的閥芯14的前后差壓ΔP相應的適當?shù)霓D(zhuǎn)矩進行旋轉(zhuǎn)。
[0068]通過這樣，在本實施方式中，在由流量控制部20A3控制閥軸15的旋轉(zhuǎn)量時，按照與此時的閥芯14的前后差壓Δ P相應的適當?shù)霓D(zhuǎn)矩，控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩(閥軸15的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩)。
[0069]由此，無需設置根據(jù)轉(zhuǎn)矩而切換動力傳遞的機構(gòu)或者設置負載轉(zhuǎn)矩檢測等轉(zhuǎn)矩控制專用的復雜的控制電路，能夠以低成本在全部的開度范圍內(nèi)供給適當?shù)霓D(zhuǎn)矩。
[0070]在本實施方式中，控制部20A中的流量控制部20A3相當于本發(fā)明中所稱的驅(qū)動量控制部，轉(zhuǎn)矩控制部20A2相當于驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制部。
[0071]〔實施方式3〕
[0072]在圖2所示的例子(實施方式I)中，在表格存儲部20C中存儲表示閥芯14的前后差壓與馬達16應該輸出的轉(zhuǎn)矩(輸出轉(zhuǎn)矩)的關系的表格TA。
[0073]與此相對地，在實施方式3中，如圖4所示，在表格存儲部20C中存儲表示與閥芯14的前后差壓和閥芯14的開度的組合對應的馬達16應該輸出的轉(zhuǎn)矩(輸出轉(zhuǎn)矩)的表格TB。
[0074]在本實施方式3中，轉(zhuǎn)矩控制部20A2在由閥開度控制部20A1控制閥芯14的開度(控制閥軸15的旋轉(zhuǎn)量)時，從在表格存儲部20C中存儲的表格TB中取得與通過差壓檢測部20B檢測到的閥芯14的前后差壓△ P和通過閥開度檢測器17檢測到的閥芯14的開度θρν對應的轉(zhuǎn)矩，向馬達16發(fā)送指令(轉(zhuǎn)矩輸出指令)Τ，以輸出該所取得的轉(zhuǎn)矩。
[0075]由此，控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩，閥軸15以與此時的閥芯14的前后差壓ΔP和閥芯14的開度θρν相應的適當?shù)霓D(zhuǎn)矩進行旋轉(zhuǎn)。
[0076]〔實施方式4〕
[0077]在圖3所示的例子(實施方式2)中，在表格存儲部20C中存儲表示閥芯14的前后差壓與馬達16應該輸出的轉(zhuǎn)矩(輸出轉(zhuǎn)矩)的關系的表格TA。
[0078]與此相對地，在實施方式4中，如圖5所示，與實施方式3同樣地，在表格存儲部20C中存儲表示與閥芯14的前后差壓和閥芯14的開度的組合對應的馬達16應該輸出的轉(zhuǎn)矩(輸出轉(zhuǎn)矩)的表格TB。
[0079]在本實施方式4中，轉(zhuǎn)矩控制部20Α2在由流量控制部20Α3進行流量的控制(閥軸15的旋轉(zhuǎn)量的控制)時，從在表格存儲部20C中存儲的表格TB中取得與由差壓檢測部20Β檢測到的閥芯14的前后差壓Δ P和通過閥開度檢測器17檢測到的閥芯14的開度θρν對應的轉(zhuǎn)矩，向馬達16發(fā)送指令(轉(zhuǎn)矩輸出指令)Τ，以輸出該所取得的轉(zhuǎn)矩。
[0080]由此，控制馬達16的輸出轉(zhuǎn)矩，閥軸15以與此時的閥芯14的前后差壓ΔP和閥芯14的開度θρν相應的適當?shù)霓D(zhuǎn)矩進行旋轉(zhuǎn)。
[0081]此外，在上述的實施方式中，以閥芯的旋轉(zhuǎn)位置伴隨著閥軸的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變更的旋轉(zhuǎn)閥為例進行了說明，但伴隨著閥軸的往復動作而流路與閥芯的間隙量發(fā)生變更的直動閥也同樣地能夠適用。圖6中示出旋轉(zhuǎn)閥的具體的結(jié)構(gòu)例(俯視截面圖)，圖7中示出直動閥的具體的結(jié)構(gòu)例(側(cè)視截面圖)。
[0082 ]在圖6所示的旋轉(zhuǎn)閥100中，閥芯1I具有流體從流路102的一次側(cè)流向二次側(cè)的窗部101a。致動器(驅(qū)動部)103使閥軸104以其軸心為中心而旋轉(zhuǎn)。控制部105控制由致動器103引起的閥軸104的旋轉(zhuǎn)量與輸出轉(zhuǎn)矩。在該旋轉(zhuǎn)閥100中，閥芯1I的旋轉(zhuǎn)位置伴隨著閥軸104的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變更，經(jīng)過窗部1la的流體的流量根據(jù)該閥芯101的旋轉(zhuǎn)位置而發(fā)生變更。此外，在圖6中，106是閥開度檢測器，107是一次側(cè)壓力傳感器，108是二次側(cè)壓力傳感器。
[0083 ] 在圖7所示的直動閥200中，致動器(驅(qū)動部)203使閥軸204在其軸向上進行往復動作?？刂撇?05控制由致動器203引起的閥軸204的往復的動作量。在該直動閥200中，流路202與閥芯201的間隙量h伴隨著閥軸204的往復動作而發(fā)生變更，經(jīng)過流路202與閥芯201的間隙的流體的流量根據(jù)該間隙量h而發(fā)生變更。此外，在圖7中，206是閥開度檢測器，207是一次側(cè)壓力傳感器，208是二次側(cè)壓力傳感器。
[0084]另外，在上述的實施方式1、2中，從表格TA中取得與閥芯14的前后差壓ΔP對應的轉(zhuǎn)矩，并且在實施方式3，4中，從表格TB中取得與閥芯14的前后差壓Δ P和閥芯14的開度θρν對應的轉(zhuǎn)矩(表格方式)，但也可以確定公式而通過計算來求出(算術(shù)方式)。
[0085]另外，在上述的實施方式中，作為空調(diào)控制系統(tǒng)中的使用例來進行了說明，但能夠應用于工業(yè)領域。特別是，能夠適用于工藝控制的流量控制系統(tǒng)。另外，流體也不限于冷水熱水，能夠應用于氣體等各種流體。
[0086]〔實施方式的擴展〕
[0087]以上，參照實施方式說明了本發(fā)明，但本發(fā)明不限定于上述的實施方式。針對本發(fā)明的結(jié)構(gòu)、詳細情況，能夠在本發(fā)明的技術(shù)思想的范圍內(nèi)進行本領域技術(shù)人員能夠理解的各種變更。
[0088]符號說明
[0089]8…流量控制閥門(流量控制閥)；13…管路；14...閥芯；15...閥軸；16...馬達；17...閥開度檢測器；18----次側(cè)壓力傳感器；19…二次側(cè)壓力傳感器;20...處理部；20Α…控制部;20Al...閥開度控制部;20Α2...轉(zhuǎn)矩控制部;20Α3...流量控制部;20Β…差壓檢測部;20C...表格存儲部；20D…實際流量運算部；100…旋轉(zhuǎn)閥；101…閥芯；101a...窗部；102…流路;
103…致動器；104…閥軸；105…控制部；106…閥開度檢測器；107----次側(cè)壓力傳感器;
108...二次側(cè)壓力傳感器；200.??直動閥；201…閥芯；202…流路;203…致動器;204…閥軸；205...控制部;206…閥開度檢測器;207----次側(cè)壓力傳感器;208…二次側(cè)壓力傳感器。
【主權(quán)項】
1.一種流量控制閥，其特征在于，具備: 閥芯，其調(diào)節(jié)流體所流經(jīng)的流路的開閉量； 閥軸，其與所述閥芯結(jié)合； 驅(qū)動部，其驅(qū)動所述閥軸； 差壓檢測部，其檢測所述閥芯的一次側(cè)的流體的壓力與二次側(cè)的流體的壓力的差壓作為閥芯的前后差壓； 差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部，其存儲所述閥芯的前后差壓與所述驅(qū)動部應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系；驅(qū)動量控制部，其控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的驅(qū)動量，以使得在所述流路中流過期望的流量的流體；以及 驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制部，其根據(jù)在所述差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲的關系，求出與通過所述差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓對應的轉(zhuǎn)矩，控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以輸出該轉(zhuǎn)矩。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于， 具備根據(jù)所述閥軸的驅(qū)動位置檢測所述閥芯的實際開度的閥開度檢測器， 所述差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部存儲所述閥芯的前后差壓、所述閥芯的開度與所述驅(qū)動部應該輸出的轉(zhuǎn)矩的關系， 所述驅(qū)動轉(zhuǎn)矩控制部根據(jù)在所述差壓-轉(zhuǎn)矩存儲部中存儲的關系，求出與通過所述差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓和通過所述閥開度檢測器檢測到的閥芯的實際開度對應的轉(zhuǎn)矩，控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩，以輸出該轉(zhuǎn)矩。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于， 具備根據(jù)通過所述差壓檢測部檢測到的閥芯的前后差壓而求出在所述流路中流過的流體的實際流量的實際流量運算部， 所述驅(qū)動量控制部將通過所述實際流量運算部而求出的在所述流路中流過的流體的實際流量作為流量的實測值，控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的驅(qū)動量，以使該流量的實測值與設定流量值一致。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于， 具備根據(jù)所述閥軸的驅(qū)動位置檢測所述閥芯的實際開度的閥開度檢測器， 所述驅(qū)動量控制部將通過所述閥開度檢測器檢測的所述閥芯的實際開度作為閥開度實測值，控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的驅(qū)動量，以使該閥開度實測值與閥開度設定值一致。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于， 所述驅(qū)動部由能夠變更輸出轉(zhuǎn)矩的馬達構(gòu)成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于， 所述閥芯具有流體從所述流路的一次側(cè)流向二次側(cè)的窗部， 所述驅(qū)動部使所述閥軸以其軸心為中心而旋轉(zhuǎn)， 所述驅(qū)動量控制部控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的旋轉(zhuǎn)量， 所述閥芯的旋轉(zhuǎn)位置伴隨著所述閥軸的旋轉(zhuǎn)而發(fā)生變更，經(jīng)過所述窗部的流體的流量根據(jù)該閥芯的旋轉(zhuǎn)位置而發(fā)生變更。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的流量控制閥，其特征在于， 所述驅(qū)動部使所述閥軸在其軸向上進行往復動作， 所述驅(qū)動量控制部控制由所述驅(qū)動部產(chǎn)生的所述閥軸的往復的動作量， 所述流路與所述閥芯的間隙量伴隨著所述閥軸的往復動作而發(fā)生變更，經(jīng)過所述流路與所述閥芯的間隙的流體的流量根據(jù)該間隙量而發(fā)生變更。
【文檔編號】F16K31/04GK106015687SQ201610197459
【公開日】2016年10月12日
【申請日】2016年3月31日
【發(fā)明人】染谷秀明, 成田浩昭, 猿渡亮, 大橋智文
【申請人】阿自倍爾株式會社