JPH086831B2 - 電動三方弁の制御装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動三方弁の制御に関
するもので、温水暖房装置など流体の切替を行う電動三
方弁の制御に用いて好適なものである。

【０００２】

【従来の技術】電動三方弁の一例として、温水暖房装置
を示す。２つの放熱器を備える温水暖房装置は、加熱手
段で加熱された温水を一方の放熱器または他方の放熱器
へ切り換える電動三方弁を備える。電動三方弁には、分
岐管内のバルブボディ（分岐管の一部）に弁体を押しつ
けて、流路の切替を行うものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】バルブボディに弁体を
押しつけて流路の切替を行う電動三方弁は、一方の放熱
器のみに温水を供給する状態で運転が停止した場合、つ
まり、バルブボディに弁体を押しつけた状態で電動三方
弁が停止した場合、その状態で長期に亘って電動三方弁
が使用されないと、弁体とバルブボディとが固着する可
能性がある。また、運転中に弁体がバルブボディに強く
押し付けられると、運転中であっても弁体とバルブボデ
ィとが固着する可能性がある。

【０００４】

【発明の目的】本発明は、上記の事情に鑑みてなされた
もので、その目的は、運転の停止状態が続く場合など、
長期に亘って電動三方弁を使用しなくても、弁体が分岐
管に固着することがなく、また、運転中であっても弁体
と分岐管とが固着することのない電動三方弁の制御装置
の提供にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の電動三方弁の制
御装置は、次の技術的手段を採用する。電動三方弁の制
御装置は、流体を流入する１つの流入口、およびこの流
入口より流入した流体を流出する２つの流出口を備え、
内部に前記流入口に連通する入口、前記２つの流出口に
それぞれ連通する２つの出口を備えた分岐管、この分岐
管内で移動可能に配設され、前記２つの出口の一方、ま
たは他方の周囲に押しつけられて、前記２つの出口の一
方、または他方を閉塞する弁体、この弁体を前記分岐管
内で移動させるパルスモータを備えた電動三方弁と、前
記パルスモータを制御して前記弁体の位置を制御する制
御装置とを具備する。そして、この制御装置は、運転停
止時に、前記弁体の位置が、入口より流入した流体が２
つの出口の両方へ流れる位置となるように前記パルスモ
ータを制御する固着防止手段を備えるとともに、運転中
に、前記パルスモータを制御して前記弁体によって前記
２つの出口の一方、または他方を閉塞する時、目標位置
に到達後、前記パルスモータを数パルス戻す第２固着防
止手段を備える。

【０００６】

【０００７】

【作用】運転停止時、つまり、制御装置によって電動三
方弁が制御されない状態になると、制御装置の固着防止
手段がパルスモータを制御して、弁体の位置を、入口よ
り流入した流体が２つの出口の両方へ流れる位置にす
る。また、運転中、つまり、制御装置によって電動三方
弁が制御される状態では、弁体によって２つの出口の一
方、または他方を閉塞する時、弁体が目標位置に到達
後、制御装置の第２固着防止手段がパルスモータを数パ
ルス戻し、弁体が分岐管に強く押し付けられるのを防
ぐ。

【０００８】

【発明の効果】運転停止中は、弁体が分岐管から離れた
状態となるため、電動三方弁を長期に使用しなくても、
弁体が分岐管に固着することが確実に防がれる。

【０００９】運転中は、弁体が分岐管に強く押しつけら
れることが防がれ、弁体が分岐管に強く押しつけられる
ことによる固着の発生を防ぐことができる。

【００１０】

【実施例】次に、本発明の電動三方弁の制御装置を、温
水暖房装置に適用した実施例に基づき図面を用いて説明
する。

【００１１】〔実施例の構成〕図１ないし図５は本発明
の第１実施例を示すもので、図２は温水暖房装置の温水
回路図、図３は制御装置の概略ブロック図を示す。温水
暖房装置１は、温水（熱媒体、例えば不凍液が混入され
た水）を加熱する加熱手段２を備えた室外機３と、室内
暖房用放熱器４を備えた室内暖房機５と、室内の床にひ
かれた温水マットあるいは床内に組付けられた温水パネ
ルなどの床暖房用放熱器６とからなる。本実施例の加熱
手段２は、ガスや灯油などの燃料を燃焼する燃焼装置７
と、この燃焼装置７の発生した熱と温水とを熱交換する
室外熱交換器８とからなる。室外熱交換器８と室内暖房
用放熱器４とは、温水配管９によって連結されて温水回
路を形成している。この温水配管９には、温水を循環さ
せるポンプ10、および温水を蓄えるプレッシャータンク
11が設けられている。この温水回路には、室内暖房用放
熱器４と並列に床暖房用放熱器６が接続されている。室
内暖房用放熱器４と床暖房用放熱器６との分岐部分に
は、室外熱交換器８から導かれた温水を、室内暖房用放
熱器４または床暖房用放熱器６に切替えて供給可能な電
動三方弁12が設けられている。本実施例の電動三方弁12
は、温水の切替の他に、室内暖房用放熱器４と床暖房用
放熱器６との両方へ同時に温水を送ることができ、その
際、室内暖房用放熱器４および床暖房用放熱器６への供
給割合を変化させることができるものである。

【００１２】使用される電動三方弁12について説明す
る。本実施例の電動三方弁12は、図１に示されるよう
に、分岐管13、バルブボディ14、弁体15および電動アク
チュエータ16からなる。分岐管13は、温水配管９と接続
されるもので、温水配管９を介して室外熱交換器８に接
続される流入口17と、温水配管９を介して室内暖房用放
熱器４に接続される第１流出口18と、温水配管９を介し
て床暖房用放熱器６に接続される第２流出口19とを備え
る。分岐管13は、内部にバルブボディ14を配する筒状体
20の両端側面にそれぞれ第１流出口18および第２流出口
19を設け、第１流出口18と第２流出口19との中間位置の
筒状体20の側面に流入口17を設けたものである。バルブ
ボディ14は、分岐管13の筒状体20内に設けられた略筒状
のもので、側面に流入口17と連通する入口21、両端に第
１、第２流出口18、19にそれぞれ連通する第１、第２出
口22、23を備えたものである。弁体15は、バルブボディ
14内で、移動可能な状態で配された円盤形状を呈する金
属板24と、その金属板24の両面に設けられたテフロン
（商標）などの樹脂パッキング25とからなる。この樹脂
パッキング25は、弁体15が第１出口22または第２出口23
の何れか一方を塞ぐ際に、バルブボディ14と当接して、
塞がれた出口から温水が漏れないようにするものであ
る。電動アクチュエータ16は、弁体15をバルブボディ14
内で移動させるもので、パルスモータ26と、このパルス
モータ26によって回転する回転体27と、この回転体27の
回転を変移量に変換して弁体15へ伝える操作扞28とから
なる。なお、本実施例のパルスモータ26は、１０００パ
ルスで１回転するもので、下述する制御装置29によって
通電制御される。また、パルスモータ26の出力部分に
は、弁体15がバルブボディ14に当接して移動できなくな
ると、空回りする空転機構（図示しない）が設けられて
いる。そして、弁体15によって、第１出口22または第２
出口23を塞ぐ際は、制御装置29によって少し過剰にパル
スモータ26を回転させて、確実に弁体15が第１出口22ま
たは第２出口23を塞ぐように設けられている。

【００１３】具体的な一例を示す。弁体15のストローク
量は、パルスモータ26が７０００パルスで、一方の出口
を塞ぐ際は、弁体15のストローク量より過剰な９０００
パルスを与え、２０００パルス分空転させる。

【００１４】室内暖房機５は、室内の空気を吸引し、再
び室内へ吹き出す対流ファン30を備える。そして、室内
暖房機５内の対流ファン30による空気流路に、室内暖房
用放熱器４が配置され、室内暖房用放熱器４に供給され
た温水と室内に吹き出される空気とが熱交換されて室内
を暖房する。

【００１５】温水暖房装置１に設けられた、燃焼装置
７、ポンプ10、電動三方弁12、対流ファン30、使用者に
運転状態を表示する表示手段31等の電気部品は、第３図
に示す制御装置29によって制御される。本実施例の制御
装置29は、マイクロコンピュータを用いたもので、使用
者によって操作される室内暖房スイッチ32、床暖房スイ
ッチ33、室内温度を検出する室温検出手段34、使用者の
希望する室温が設定される室温設定手段35、室外熱交換
器８を通過した湯温を検出する湯温検出手段36等の入力
群を備え、温水暖房装置１の各電気部品の作動を制御す
る。

【００１６】制御装置29には、温水暖房装置１の作動停
止時（電動三方弁12の使用停止時）に弁体15の固着を防
ぐ固着防止手段37と、電動三方弁12の弁体15が第１出口
22または第２出口23を塞いだ際に弁体15の固着を防ぐ第
２固着防止手段38とがプログラミングされている。

【００１７】固着防止手段37の作動の一例を図４のフロ
ーチャートに基づき説明する。まず、ステップＳ1 にお
いて暖房運転が停止したか否かの判断を行う。この判断
結果がNOの場合は、ステップＳ1 へ戻る。ステップＳ1
の判断結果がYES の場合は、ステップＳ2 において電動
三方弁12を室内暖房と床暖房との同時運転状態とし、そ
の後終了する。

【００１８】第２固着防止手段38の作動の一例を図５の
フローチャートに基づき説明する。まず、ステップＳ3
において第１出口22を閉じる指示信号があったか否かの
判断を行う。この判断結果がYES の場合は、ステップＳ
4 において第１出口22を弁体15が閉じるように、電動ア
クチュエータ16に動作信号を与える。具体的には、弁体
15が第１出口22の周囲のバルブボディ14に押しつけられ
た状態で、電動アクチュエータ16が空転するように、電
動アクチュエータ16に少し過剰のパルス信号（例えば２
０００パルス）を与える。続いて、ステップＳ5 におい
て弁体15が第１出口22をほんの僅か緩める程度に、電動
アクチュエータ16に数パルス（具体的には、第１出口22
へ流体が流れない程度のパルス数、例えば１５００パル
ス）与え、終了する。また、ステップＳ3 の判断結果が
NOの場合は、ステップＳ6 において第２出口23を閉じる
指示信号があったか否かの判断を行う。この判断結果が
YES の場合は、ステップＳ7 において第２出口23を弁体
15が閉じるように、電動アクチュエータ16に動作信号を
与える。具体的には、弁体15が第２出口23の周囲のバル
ブボディ14に押しつけられた状態で、電動アクチュエー
タ16が空転するように、電動アクチュエータ16に少し過
剰のパルス信号（例えば２０００パルス）を与える。続
いて、ステップＳ８において、弁体15が第２出口23をほ
んの僅か緩める程度に、電動アクチュエータ16に数パル
ス（具体的には、第２出口23へ流体が流れない程度のパ
ルス数、例えば１５００パルス）与える。一方、ステッ
プＳ6 の判断結果がNOの場合は、ステップＳ3へ戻る。

【００１９】〔実施例の作動および効果〕次に、上記実
施例の作動を簡単に説明する。室内暖房または床暖房の
運転が停止すると、制御装置29の働きによって、弁体15
が室内暖房と床暖房とを行う位置で停止する。室内暖房
と床暖房とを行う位置は、入口21と第１出口22、入口21
と第２出口23とが連通する状態であって、弁体15は、バ
ルブボディ14と接触しない。この結果、この状態で長期
に放置しても、弁体15がバルブボディ14に固着する不具
合は生じない。

【００２０】また、第１出口22または第２出口23を弁体
15によって塞ぐ際は、一旦電動アクチュエータ16で出口
を塞いだのち、流体が流れない程度に緩む。この結果、
弁体15が強くバルブボディ14に押しつけられることによ
り弁体15がバルブボディ14に固着する不具合を無くすこ
とができる。

【００２１】〔第２実施例〕第６図に第２実施例にかか
る電動三方電磁弁の断面図を示す。本実施例の電動三方
弁は、分岐管13の筒状体20内をバルブボディ（第１実施
例参照）として用いたものである。

【００２２】

【変形例】上記の実施例では、温水暖房装置の温水の切
替を行う電動三方弁に本発明を適用した例を示したが、
他の流体の切替を行う電動三方弁に本発明を適用しても
良い。また、実施例中に示した数値は、説明のために用
いた一例を示すものであって、本発明が本実施例の数値
に限定されるものでは無い。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の電動三方弁の断面図である。

【図２】温水暖房装置の温水回路図である。

【図３】制御装置の概略ブロック図である。

【図４】固着防止手段の作動を示すフローチャートであ
る。

【図５】第２固着防止手段の作動を示すフローチャート
である。

【図６】第２実施例の電動三方弁の断面図である。

【符号の説明】

12 電動三方弁 13 分岐管 15 弁体 16 電動アクチュエータ 17 流入口 18 第１流出口（２つの流出口） 19 第２流出口（２つの流出口） 21 入口 22 第１出口（２つの出口） 23 第２出口（２つの出口） 29 制御装置 37 固着防止手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】(a)(a-1)流体を流入する１つの流入口、お
   よびこの流入口より流入した流体を流出する２つの流出
   口を備え、内部に前記流入口に連通する入口、前記２つ
   の流出口にそれぞれ連通する２つの出口を備えた分岐
   管、 (a-2) この分岐管内で移動可能に配設され、前記２つの
   出口の一方、または他方の周囲に押しつけられて、前記
   ２つの出口の一方、または他方を閉塞する弁体、 (a-3) この弁体を前記分岐管内で移動させるパルスモー
   タを備えた電動三方弁と、 (b) 前記パルスモータを制御して前記弁体の位置を制御
   する制御装置とを具備し、 (b-1) この制御装置は、運転停止時に、前記弁体の位置
   が、入口より流入した流体が２つの出口の両方へ流れる
   位置となるように前記パルスモータを制御する固着防止
   手段を備えるとともに、運転中に、前記パルスモータを
   制御して前記弁体によって前記２つの出口の一方、また
   は他方を閉塞する時、目標位置に到達後、前記パルスモ
   ータを数パルス戻す第２固着防止手段を備えることを特
   徴とする電動三方弁の制御装置。