JPH02144612A - 圧力制御弁 - Google Patents

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〕 本発明は、流体源からの流体を使用目的に応じて所望の
高さの圧力に調整し且つ維持するための圧力制御弁にお
いて、特にモータを駆動させて圧力設定を行うようにし
たものに関する。

（従来の技術） 一般に、自刃式減圧弁は、二次側流体の圧力に応じて変
位するダイアフラムに連動して弁体を開閉動作させる構
造になっており、ダイアプラムの下側の面には二次側流
体圧力が上方に作用し、又上側の面には圧力設定用の調
節ばねの弾性力が下方に作用していて、この二つの力が
釣り合うまでダイアプラムが変位し、弁体が開弁又は閉
弁方向に移動して流体の通過量を調節して、二次側流体
圧力を調節ばねの弾性力に対応する設定圧力に調整する
ようになっている。この自刃式減圧弁は調１」ずべき流
体自身のエネルギーによって機−的に作動制御され、空
気圧や電気などの動力を必要としないために簡便である
が、しかし空気圧や電気等の動力を使用して作動制御す
る調節弁と較べるとその調節精度は低く、従って高い調
節精度を得るには自刃式減圧弁を電気的手段等によって
補助的に作動ｙ御する必要がある。

電気的に作動制御を行なう減圧弁として、上述の自刃式
減圧弁に、調節ばねの弾性力制御用の調節ねじを進退さ
せるモータを取付け、所望の設定圧力目標値を上限及び
下限設定圧力からなる目標範囲として設定器に入力し、
圧力センサーで検出さ、）また二次側流体圧力値が目標
範囲内にあるが否かを三位ｉ式オンオフ調節計によって
比較判定し、目撞範囲外にあるときはこの１筒針によっ
てモータを駆動させて１１節ばねの弾性力を調整し、目
標範囲内に入るとモータを停止させるようにしたものが
知られている。

そして、この種の減圧弁は一次側流体圧力や原音に多少
の変動があっても、二次ｙＪ流体圧力を常に目標範囲内
の圧力値に保持することができるので高い制御精度を得
ることができる。又、二次側圧力が目標範囲内にあると
きはモータが停止しているが、多少の負荷変動による二
次側流体圧力の変化があっても、冒頭の説明のように自
刃式減圧弁とじて比例り３作による二次側流体圧力の自
動調整９行なうから、電気的な作動制御手段が過敏に応
答して、頻繁にモー・夕が正転及び逆転したすせず、ギ
ヤ等の機砿的伝達部分の摩耗を生にないので製品の寿命
が非常に長く、又停電時にも本来の圧力調節機能は失わ
れないという利点がある。更に、減圧弁とｉ１１節計０
接続は信号線が行なうため、調節計は減圧弁から離れた
場所に設置することができ、調節計に内藏又（ｊ：外イ
ラけされた設定器に１よって目標範囲を遠隔設定するこ
とができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし７、この種の減圧弁は、二次側流体圧力を検出し
て調節計によってモータを駆動させ、調節ばねの弾性力
を調整する構造であるから、負荷変動時に瞬時に圧力調
節を行うことは不可能であって、ある程度の応答時間が
必要であり、この為に安全等に係わる不具合が生じる、
〕とがある。

例えば、繰り返して運転及び停止を行なう製造工程では
、」二連の減圧弁の一次側に遮断弁が設置されているこ
とがあり、−工程が終了するごとに流体の供給が遮断弁
により停止される。すると、−次側流体圧力が０になり
、二次側流体圧力も０になって目標範囲から外れるので
、調節計によりモータが正転４″るが、二次側流体圧力
が０であるからモータは正転を続け、調節ねじが最大限
までねじ込まれると下部位置検出センサーが作動してモ
ータが停止する。この状態では調節ばねの弾性力が最大
であり設定圧力は所要の目標範囲を超えているから、次
の工程開始時に遮断弁が開かれると、圧力調節のための
応答時間内に一時的に過大な流体圧力が二次側へ供給さ
れてし、よい、製品の不良が発生したり、二次側の機器
を破を賛するこいう欠点がある。

本発明はこのような問題点に鑑み、−次側に流体の供給
Ｂ・・び停止を制御する遮断弁が設置されている場合、
遮断弁の開閉によって二次側流体圧ツノか過大にならな
いようにした圧力制御弁を提供することを目的とする。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明による圧力側ｍ弁は、モータの駆動を制御する三
位開式オンオフ！ｊｉ！ｉｌＴ！ｉｔによって、二次側
流体圧力を目標範囲内に制御しようきするものにおいて
、−次側への流体の供給及び停止が開閉（５号により制
御される遮断弁を設けると共に、この開閉信号を三位開
式オンオフ調節計にも入力させ、閉信号に応じてモー・
夕を停止Ｊ：さ一１＝、閉信号に応じてモータを駆動可
能杖態にしたものである。

〔作゛用〕

従って、閉信号によって遮断弁が閉鎖され、圧力制御弁
の一次側への流体の供給が停止されると、同時にこの閉
信号が三位開式オンオフ調節計−＼も入力されてモータ
が非常停止し、そして次の閉信号により遮断弁が解放さ
れて流体が再供給され、モータも駆動可能になるが、こ
の時の調節ばねは遮断弁の閉鎖時における所定の弾性力
に保持されているから、二次側流体圧力が過大になるこ
となく、適正な圧力値のものを即座に供給できる。

〔実施例〕

以下、本発明の好適な一実施例を第１図に基づいて説明
する。

第１図は電気的な作動制御手段の付加された自刃式波圧
弁の概略縦断面図であり、■は従来公知の減圧弁部、２
は減圧弁部１の調節ねじを動作させるモータ部、３はモ
ータ部の駆動を制御する制御部である。

減圧弁部１において、４は弁箱、５は弁座６に対して一
次側即ち図中下側に位置して弁体ばね７の弾性力によっ
て閉じ方向に付勢されている弁体、８は弁棒９を介して
弁体５を圧接するダイアフラム、１０は構出穴１０ａを
通して導入される二次側流体の圧力をダイアフラム８に
作用させるダイアプラム室、１１は」二下一対のばね受
け１２ａ。

１２ｂの間に圧縮されて配設されその弾性力を下ばね受
け１２ｂを介してダイアフラム８に作用させる！ｌｉ！
１５ばね、１３はその側部が減圧弁本体に螺合して支持
され先端が上ばね受け１２ａに嵌合されている調節ねじ
てあって、その左右回転により進退して調節ばね１１の
弾性力を調整できる。そ１−で、始めに減圧弁の一次側
に清２体が送られると。

最初は弁体５は弁座６に着座して開口が閉塞されるが、
調節ねじ１３が回転して下降すると、調節ばね１１の弾
性力が増大してダイアフラム８け下方へ変位し、弁体５
が押し開かれて一次側流体が二次側に流れ、この二次側
流体が検出穴１０ａｔ介してダイアフラム室ＩＯへ進入
し、ダイアフラム８を挾んで調節ばね１１の下向きの圧
力と二次側流体圧力の上向きの力とが釣り合うように、
弁体５の開度が調整され、二次側流体圧力が決定される
ようになっている。

次にモータ部２において、Ｍは下部の減速機１５を介し
てその軸先端の歯車１５ａにその回転を減速して伝達す
るモータ、１６は歯車１５ａと噛合する歯車１７のボー
ルスプラインと接続され回転しながら上下動する出力軸
、１８は出力軸１６の下端及び調節ねじ１３の上端を接
続する軸継手であって、モータＭの駆動を受けて出力軸
１６が回転しながら上下動し、軸継手１Ｂを介Ｌ２て調
節ねじ１３を回転させるようになっている。１９は出力
軸１６の上側に固定された位置検出用の円盤、２０ａ、
２０ｂは出力軸１Ｇと平行な位置に夫々設けられた上下
一対の位置検出センサーであって、円盤１９を検出する
ことによって夫々出力軸１６の上下動における上限位置
及び下限位置を検出するようになっており、この上限及
び下限位置のいずれかが検出されると後述する三位１式
オンオフ調節計に検出信号が送られ、この調節計では他
の信号に優先して停止信号を出力してモータＭを停止ト
させ、調節ねじ１３の上下動範囲を規制し７て、１１節
ばね１１の弾性力を調節する機構部分の機械的な破ｔｉ
を防止するようになっている。

次に制御部ｊ３において、２２は二次側配管に設けら′
＃に次側流体の圧力を検出するための圧力センサー　２
３は所望する上限及び下限設定圧力値からなる目標範囲
が設定された設定器、２４は設定器２３．圧力センサー
２２及び上下位置検出センサー２０ａ、２０ｂに夫々信
号線で接続された三位開式オンオフ調節射であって、設
定器２３で設定された目）り範囲と圧力センサー２２の
検出値とを比較し、検出値が目標範囲外であればエータ
ＭＩ７）駆動信号を出力し、検出値が目榎笥囲内であれ
ば停止信号を出力するよ・うになっている、２５は調節
計２４からの駆動信号又は停止信号を受けてモータＭの
駆動及び停止を制御する駆動回路である。そして、２Ｇ
は減圧弁の一次側配管に設置された遮断弁であって、図
示しない制御手段から入力される開信号によって開放さ
れて流体源の流体を減圧弁の一次側へ供給し、閉信号に
よって閉塞されて流体の一次側への供給を停止するよう
になっている。又、この開閉信号は信号線を介して三位
１式オンオフ調節計２４にも人力され、閉イε号に応じ
てモータＭを非常停止させ、開信号に応じてモータＭの
非常停止状態を解除させて駆動可能状態になるように制
御される。

本実施例は以−にのように構成されており、次にその作
用を説明する。

通常の作動状態において、所定の目標範囲に対する圧力
センサー２２の検出値に応じて調節計２４によって千−
タＭが駆動制御され、二次側原体圧力が一定に調整され
ており、そして例えば−工程が終了して、図示しない制
御手段から閉信号が出力されると遮断弁２６は閉塞され
、流体の供給が停止されるので、減圧弁の一次側及び二
次側圧力がＯになる。しかし、聞出力は同時に調節計２
４へも入力され、モータＭは非常停止させられるから、
圧力センサー２２の検出値が目標範囲舛となってもモー
タＭは駆動されず、従って調節ねじ１３が不必要にねじ
込まれて過大な圧力設定が為されることなく、ｍ節ばね
１１はモータＭ停止前の所定の弾性力に維持される。そ
して、次の工程を開始するにあたつて開信号を出力せし
めると、遮断弁２６は開放され、モータＭは非常停止状
態を解除されて駆動可能になり、減圧弁の一次側に急激
に流体が送られるが、調節ばね１１は所定の弾性力に保
持されているから、二次側流体圧力は過大になることな
く即座に、目標範囲に応じた適正圧力に１１贅されるこ
とになる。

以上のように本実施例によれば、遮断弁により減圧弁の
一次側への流体の供給が停止されても、調節ばね１１は
所定の弾性力に保持されるから、その後に再び流体が供
給されても、二次側流体圧力は過大になることなく適正
に調整される。

向、上記実施例では自刃式直動形減圧弁を用いて説明し
たが、本発明はこれに限定されることなく、バイロフト
作動形減圧弁、差圧弁、背圧弁等の圧力調整弁や、温度
調整弁にも適用することができ、本明細書ではこれらを
総称して圧力制御弁とする。

〔発明の効果〕

上述の如く本発明に係わる圧力Ｉ＃１ｍ弁によれば、−
次側に流体の供給及び停止を制御ヰする遮断弁が設置さ
れ、遮断弁の開閉に応じてモータの停止及び停止状態解
除とがＩＩＪＢされ、流体供給の停止時に調節ばねは所
定の弾性力に保持されるようになっているから、停止後
に流体が再び一次側に供給された場合、二次側流体圧力
は過大になることなく適正に制御され、製品の不良や二
次側の機器の破損等が発生する虞れがなく、安全性を確
保できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係わる圧力制御弁の一実施例である減
圧弁を示す概略縦断面図である。 ４・・・・弁箱、５・・・・弁体、６・・・・弁座、８
・・・・ダイアフラム、ｌｉ・・・・調節ぼね、１３・
・・・１ｍ節ねじ、Ｍ・・・・モータ、２２・・・・圧
力センサー　２４・・・・三位開式オンオフ調節計、２
Ｇ・・・・遮断弁。 Ｊ４Ｐｉ図 ］ 手 続 補 正 書（自発） ６゜ 補正の内容 明細書第１ １頁３行目の 「聞出力」 を 「閉 信号１ と訂正する。 特 シを 庁 長 官 殿 以上 ｌ。 事 件 の 表示 特願昭６３−２９７９１０号 ２゜ 発 明 の 名 称 圧 力 制 御 弁 ４゜ 代 理 人 〒１０５東京都港区新橋５の１９ ５゜ 補正の対象 明細書の発明の詳細な説明の欄。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 圧力設定用の調節ばねの弾性力を調整する調節ねじを進
   退させるモータを取付け、流体の二次側圧力が予め設定
   された目標範囲外にあるときは、前記モータの駆動を制
   御する三装置式オンオフ調節計によってモータを駆動さ
   せて前記調節ばねの弾性力を調整し、流体の二次側圧力
   が目標範囲内に入ると前記モータを停止させるようにし
   た圧力制御弁において、 一次側への流体の供給及び停止が開閉信号により制御さ
   れる遮断弁が設けられた場合に、該遮断弁の開閉信号を
   前記三装置式オンオフ調節計に入力させ、閉信号に応じ
   て前記モータを停止させ、開信号に応じて前記モータを
   駆動可能にしたことを特徴とする圧力制御弁。