JPH0232636Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は、多段階に閉弁して全体として液体を
定量給液しうる定量弁装置に関する。

従来の技術 一般に、給油所等おいて、給液出荷ラインを介
してローリ車に油液を給液する場合には、給液終
了時に上記ライン中の定量弁を二段階又は多段階
に閉弁するようにして急激な給液終了を避けるよ
うにしている。これは給液終了時のライン中のウ
オータハンマー発生等を防止すると共に、全体と
しての給液量（定量）精度を高めるためである。

従来の定量弁としては、上記二段階閉弁を行な
わせる機構としては特公昭52−45227号公報に記
載されている如く空圧式のものがある。

又他の従来例としては、特公昭48−20053号公
報に記載されている如く定量弁の弁体を同心の主
弁体と副弁体の二重構造とし複数の液圧室及びこ
れらの間を連通する複数の配管を設けて、外部機
構なしに各液圧室の液圧差等により主弁及び副弁
を二段閉弁させるものもあつた。

考案が解決しようとする課題 前記空圧式の定量弁装置によれば定量弁の機構
以外に外部機構としてのコンプレツサを駆動し続
けなければならないという課題があつた。

また、前記他の従来の定量弁装置では、上記の
如く定量弁の機構が複雑になるという課題があつ
た。

又上記各従来例では、定量弁の二段閉弁の各弁
開状態において液体の定流量を確保する手段が特
に設けられていないか、或いは設けられていても
機能が不十分で流量値が変動し易く高精度の定量
給液制御を行なう上で支障をきたすという課題が
あつた。

そこで、本考案は、上記課題を解決した定量弁
装置を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段及び作用 本考案は、供給ライン中に定量弁及び定量計が
配され、定量計から計測された積算流量が所定積
算流量に達すると出力される制御信号に基付いて
定量弁の弁開状態が多段階に変化して多段開弁あ
るいは多段閉弁する定量弁において、 定量計に備えられ、給液ラインを流れる流量に
応じた流量パルスを出力する流量発信器と、定量
弁の弁体の動作制御用の液圧室及び給液ラインの
定量弁の弁体より上流側部分との間を連通する第
１の連通路と、第１の連通路に配された第１の電
磁弁と、液圧室及び給液ラインの定量弁の弁体よ
り下流側部分との間を連通する第２の連通路と、
第２の連通路に配された第２の電磁弁と、流量発
信器から出力される流量パルスに基づき定量弁を
通過する液体の流量値を求め、定量弁を通過する
液体の流量値が設定された各弁開状態に夫々対応
する所定流量範囲より大のとき第１の電磁弁を開
弁させる信号を出力し、その後所定流量範囲内と
なつたときには第１の電磁弁を開弁する信号の出
力を停止し、且つ流量値が設定された弁開状態に
夫々対応する所定流量範囲より小のとき第２の電
磁弁を開弁させる信号を出力し、その後所定流量
範囲内となつたとき第２の電磁弁を開弁させる信
号の出力を停止する制御部とを設けたものであ
る。

そのため、本考案は、定量弁としては一の弁体
及び一の液圧室のみを設け、液圧室とラインの上
流側及び下流側とを夫々接続する一対の連通路に
各第１及び第２の電磁弁を設け、この一対の電磁
弁を逐次開閉制御することのみにより定量弁の多
段閉弁をさせると共に、各弁開状態において流体
の流量値を所定範囲内に収まるよう制御して、定
量弁の構成及び動作を簡単化し、しかも第１，２
の電磁弁の開閉時間を変えるだけで容易に設定流
量を変更すると共に、上記各開弁状態における定
流量制御を高精度に行なうようにしたものであ
る。

実施例 第１図は本考案になる定量弁装置の一実施例の
概略構成図、第２図は上記装置による単位時間当
りの給液流量の変化を示す図である。

図中、定量弁装置１は、定量弁装置は、定量弁
１と、定量弁２と、後述する制御部１０とよりな
る。定量弁１は定量計２（流量発信器２ａを有す
る）と直列状態で給液ライン（図示せず）中に配
される。定量弁１は弁本体３内に弁部４（弁座３
ａ及び弁体５よりなる）、弁体５に固着されたダ
イアフラム６、ダイアフラムの上側に画成された
液圧室３ｂ、及び弁体を下方へ付勢するバネ７等
を有する。

８−１は第１の電磁弁で、定量弁１の一次室３
ｃ及び液圧室３ｂ間を連通する第１の連通路９−
１途中に介在される。８−２は第２の電磁弁で、
二次室３ｄ及び液圧室３ｂ間を連通する第２の連
通路９−２途中に介在される。

１０は制御部で、プリセツトカウンタ１１及び
一対の汎用の上下限警報付電圧計１２−１，１２
−２を有する。この場合プリセツトカウンタ１１
は給液量積算回路１１ａ、１段及び２段流量時出
力回路１１ｂ，１１ｃを有し、又電圧計１２−１
は設定流量判定回路１２−１ａ、流量増加出力回
路１２−１ｂ、及び流量減少出力回路１２−１ｃ
を有し、他の電圧計１２−２も同様の回路１２−
２ａ，１２−２ｂ，１２−２ｃを有する。尚上記
電圧計１２−１，１２−２はこれに限らず汎用の
上下限警報付電圧計でもよく、これらは汎用であ
るためきわめて安価である。

次に上記装置の動作を第２図と併せて説明す
る。第１図中の制御部１０のプリセツトカウンタ
１１に給液量データが設定器（図示せず）により
プリセツトされる。そして操作ボツクスのスター
トスイツチ（共に図示せず）を押動することによ
り給液スタート信号が入来し、プリセツトカウン
タ１１が作動開始する。従つて、第１図の２段流
量時出力回路１１ｃからアナログ信号ｂが電圧計
１２−２に供給される。このとき定量計２からの
流量パルス信号がないので上記アナログ信号ｂの
電圧は低く電圧計１２−２の流量増加出力回路１
２−２ｂから開弁信号ｃが第２の電磁弁８−２に
供給され、第２の電磁弁８−２が開弁する。従つ
て、第１図中、第２の連通路９−２を介して液圧
室３ｂの液が二次室３ｄに導出し、液圧室３ｂの
液圧が低下する。従つて、弁体５が液圧室３ｂの
液圧及びバネ７のバネ力に抗して上動し弁部４が
全開状態となる。従つて、第２図中直線Ａの如
く、液が定量計２、弁部４を流れ始める。流量パ
ルス信号の周波数の増大と共に２段流量時出力回
路１１ｃからのアナログ信号ｂの電圧も上昇す
る。

そして、一時間当たりの流量が所定流量Ｆm³／
ｈとなつたとき、設定流量判定回路１２−２ａで
アナログ信号ｂが第２段所定電圧範囲内に達した
ことが判定されて、上記開弁信号ｃの出力が停止
され、第２の電磁弁８−２は閉弁復帰する。従つ
て、液圧室３ｂの液圧は一定となり、弁部４は、
く、以後上記全開状態を保持し、第２図中直線Ｂ
の如く定量弁１の流量／ｈは定流量となり、給液
が続行される。この間、流量発信器２ａからの流
量パルス信号がプリセツトカウンタ１１の給液量
積算回路１１ａで積算計数される。そしてこの積
算流量が所定積算流量に達するまでの間、次に述
べる如く定流量処理がなされ、上記所定流量Ｆ
m³／ｈが例えば95〜110m³／ｈの範囲に収まるよ
う制御される。

上記したように流量パルス信号はプリセツトカ
ウンタ１１で積算されると共に、２段流量時出力
回路１１ｃから流量パルス信号に基付くアナログ
信号ｂが電圧計１２−２の設定流量判定回路１２
−２ａに出力されている。そしてここで実際の流
量／ｈが上記所定流量Ｆ（95〜110）m³／ｈより大
か小かが判定される。もし実際の流量の／ｈ例え
ば90m³／ｈのときはアナログ信号ｂの電圧が下
り、上記最小流量よりも小さいから、流量増加出
力回路１２−２ｂから下限警報としての上記開弁
信号ｃが出力され第２の電磁弁８−２が開弁す
る。そして上記の場合と同様に液圧室３ｂの液圧
が低下して弁体５が幾分上動し、流量90m³／ｈの
値は増加する。

そして、上記流量90m³／ｈが増加して上記最小
流量Fmin.（95m³／ｈ）より大になると、アナロ
グ信号ｂも前記第２段所定電圧範囲内に達するの
で第１図の開弁信号ｃが出力停止され、第２の電
磁弁８−２は閉弁復帰する。

又逆に上記実際の流量／ｈが上記所定流量Ｆ
m³／ｈの最大流量110m³／ｈよりも大となつて例
えば115m³／ｈに達したとする。すると、、アナロ
グ信号ｂの電圧は前記第２段所定電圧範囲の上限
を越えて高くなるので、第１図中、流量減少回路
１２−２ｃから上限警報としての第２の開弁信号
ｄが出力され、第１の電磁弁８−１が開弁する。
従つて、一次室３ｃの液圧が第１の連通路９−１
を介して液圧室３ｂに導入し、液圧室３ｂの液圧
が上昇し、弁体５が下動開始し弁部４の開度が絞
られ、上記流量115m³／ｈの値は減少する。

そして、上記流量115m³／ｈが減少して上記最
大流量Fmax.（110m³／ｈ）より小になると、アナ
ログ信号ｂが前記第２段所定電圧範囲内の電圧に
なるので第１図の開弁信号ｄが出力停止され、第
１の電磁弁８−１は閉弁する。かくして、上記動
作が繰返され、実際流量は定流量Ｆ（95〜110m³／
ｈ）の範囲に収まるように保持される。流量がこ
の範囲に継続的に納まつている場合は電磁弁８−
１，８−２は何れも閉弁している。

次に、第２図中直線Ｂの状態での給液の続行に
伴い、第１図のプリセツトカウンタ１１の積算流
量が所定値に達する。すると、今度は１段流量時
出力回路１１ｂからアナログ信号ａが電圧計１２
−１に供給される（このとき、アナログ信号ｂの
出力は停止している）。この場合、アナログ信号
ａは設定流量判定回路１２−１ａにおける第１段
所定範囲の上限よりも高いので、流量減少出力回
路１２−１ｃから開弁信号ｄが第１の電磁弁８−
１にのみ供給され、これを開弁させる。従つて、
弁部４が全開状態から半開状態となり、同図中直
線Ｃの如く、液の流量／ｈが減少し始める。

そして、第２図中、所定流量Ｇm³／ｈになつた
ときアナログ信号ａは第１段所定電圧範囲内の電
圧になるので、上記開弁信号ｄの出力が停止さ
れ、第１の電磁弁８−１は閉弁復帰する。従つ
て、液圧室３ｂの液圧は一定となり、弁部４は以
後上記半開状態を保持し、第２図中直線Ｄの如く
定量弁１の流量は所定流量Ｇm³／ｈとなり、給液
が続行される。

そして、この積算流量が、プリセツトカウンタ
１１にプリセツトされた給液量に達するまでの
間、次に述べる如く定流量処理がなされ、上記所
定流量Ｇm³／ｈが例えば15〜25m³／ｈの範囲に収
まるように制御される。

その制御方法は上記定流量Ｆm³／ｈを95〜110
m³／ｈの範囲に保つた場合と全く同様である。即
ち、例えば実際流量／ｈが最小流量15m³／ｈより
小になると流量増加出力回路１２−１ｂから開弁
信号ｃが出力され流量増加方向へ補正され、又実
際流量／ｈが最大流量25m³／ｈより大になると、
流量減少出力回路１２−１ｃから開弁信号ｄが出
力され流量減少方向へ補正される。かくして実際
流量／ｈは15〜25m³／ｈの範囲に納まるよう保持
される。実際流量／ｈが継続的にこの範囲に収ま
つている場合は電磁弁８−１，８−２は何れも閉
弁している。

次に、第２図中直線Ｄの状態での給液量が全体
としてプリセツトされた給液量即ち定量に達する
と、第１図中プリセツトカウンタ１１から所定信
号が出力され、これにより電圧計１２−１の流量
減少回路１２−１ｃから開弁信号ｄが出力され第
１の電磁弁８−１がその間開弁する。従つて弁部
４が上記半開状態から閉弁して全閉状態に戻る。
従つて、第２図中直線Ｅの如く流量／ｈが減少し
ゼロとなり、定量給液が終了する。

上記流量弁装置によればプリセツトカウンタ１
１以外には、１個の弁体５及び１個の液圧室３ｂ
を設け、且つ一対の電磁弁８−１，８−２、一対
の連通路９−１，９−２、一対の上下限警報付電
圧計１２−１，１２−２を設けるのみでよく、そ
の構成及び動作がきわめて簡単であり設置スペー
スも小さくてよい。又計測流量値に基付き単に一
対の電磁弁８−１，８−２を利用して容易に第２
図中直線Ｂ，Ｄの如き定流量状態を保持すること
ができ、容易に定量給液を行なうことができ且つ
その精度を向上しうる。

又、設定流量を変更する際は、電磁弁８−１，
８−２の開弁時間を変えるけで液圧室３ｂの圧力
を変更して容易に設定流量を変更できる。従つ
て、制御部１０からの制御信号による遠隔操作に
より設定流量を変更できる。

尚上記実施例では、定量弁１が開弁時には１段
階で全開状態になつているが、給液液体がガソリ
ン等の所謂白油の場合には、静電気発生防止のた
め、開弁時においても開弁時と同様に二段階に開
弁させるようにしてもよい。

上記実施例では制御部１０として、プリセツト
カウンタ１１及び一対の電圧計１２−１，１２−
２（又は電流計）を使用しているが、これに限ら
ずマイコンを使用することもでき、以下その動作
を第３図〜第５図に示すフローチヤートにより説
明する。尚この実施例では、定量弁１を開弁する
際にも二段階に開弁させるようにしている。

第３図中、ステツプ２１で全体給液量のプリセ
ツト設定があつたか否かが判定され、設定されて
いる場合にはステツプ２２の如く設定された給液
量データが取込まれる。そして操作ボツクスのス
タートスイツチの押動によりステツプ２３の如く
給液スタート信号の入来が判別される。これによ
りステツプ２４で、定量弁１用の第１段開弁信号
が出力される。

次に、ステツプ２５で所定積算流量に達したか
否かが判別され、所定量に達するまでは、ステツ
プ２６のプログラムにより第１段定流量処理がな
される。

ステツプ２６の詳細を第４図に基付き説明すれ
ば、第４図中、まずステツプ４１で流量パルスデ
ータが取込まれ、しかる後ステツプ４２において
この流量パルスデータに基付く実際の流量／ｈが
上記所定流量Ｇ（15〜25m³／ｈ）の最小流量15
m³／ｈより大か否かが判別される。そして実際の
流量／ｈが給液開始に際しては０m³／ｈであり、
給液中においても例えば10m³／ｈのときは上記最
小流量よりも小さいから、ステツプ４６の如く、
弁８−２の開弁信号が出力され電磁弁８−２が開
弁する。そして弁体５が上動開始し、流量０m³／
ｈ又は10m³／ｈの値は増加し始める。このプログ
ラムは、第３のステツプ２５に直前にリターン
し、上記流量０m³／ｈ又は10m³／ｈが15m³／ｈよ
り大となるまで、上記ステツプ４１，４２，４６
が繰返される。

かくして、上記流量０m³／ｈ又は10m³／ｈが増
加して上記最小流量15m³／ｈより大になると、第
４図中ステツプ４２においてこれが判別され、弁
８−２の開弁信号が出力停止され（第４図中ステ
ツプ４３）、電磁弁８−２は閉弁する。

すると、第４図中の次のステツプ４４におい
て、今度は上記実際の流量／ｈが上記所定流量Ｇ
m³／ｈの最大流量25m³／ｈより小か否かが判別さ
れる。そして上記の如く増加した流量が例えば増
加しすぎて30m³／ｈに達した場合この流量は上記
最大流量よりも大である。

すると、ステツプ４７の如く、弁８−１の開弁
信号が出力され、第１の電磁弁８−１が開弁す
る。従つて、弁体５が下動開始し弁部４の開度が
絞られ、上記流量30m³／ｈの値は減少し始める。
このフローは、上記ステツプ４６の場合と同様
に、上記流量30m³／ｈが25m³／ｈより小となるま
で繰返される。

かくして、上記流量30m³／ｈが減少して上記最
大流量25m³／ｈより小になると、第４図中ステツ
プ４４においてこれが判別され、弁８−１の開弁
信号が出力停止され（第４図中ステツプ４５）、
電磁弁８−１は閉弁する。かくして、上記第１段
定流量処理２６の各ステツプが繰返され、実際流
量／ｈは所定流量Ｇ（15〜25m³／ｈ）の範囲に収
まるよう保持される。

次に、第２図中、直線Ｈでの給液に伴い積算流
量が所定流量に達すると、これが第３図中ステツ
プ２５で判別され、ステツプ２７の如く定量弁装
置１用の第２段開弁信号が出力され、ステツプ２
８で、積算流量が所定積算量に達するまではステ
ツプ２９のプログラムにより第２段定流量処理が
なされる。

ステツプ２９の詳細は、第５図に示されている
が、手順は第４図のステツプ２６の場合と全く同
様である。即ち、例えば実際流量／ｈが最小流量
95m³／ｈより小の場合はステツプ５６を介して流
量増加方向へ補正され、又最大流量110m³／ｈよ
り大の場合はステツプ５７を介して流量減少方向
へ補正される。そして、基本的にはステツプ５
２，５３，５４，５５を経由して所定流量Ｆ（95
〜110m³／ｈ）の範囲に収まるよう保持される。

次に、第３図中ステツプ２８で所定積算流量に
達したことが判別されると、ステツプ３０の如く
定量弁１用の第２段開弁信号が出力停止する。

これ以後、第３図中、ステツプ３１で全体の積
算流量がプリセツト設定された給液量、即ち定量
に達したか否かが判別され、定量に達しない場合
はステツプ３２（第４図に詳しく示す）により上
記ステツプ２６の場合と全く同様にして第１設定
流量処理がなされる。

そして、第３図中ステツプ３１で給液量が定量
に達したことが判別されると、ステツプ３３の如
く第１段開弁信号が出力停止する。そして、ステ
ツプ３４で電磁弁８−１が所定時間のみ開弁し
て、定量弁装置１が全閉し、定量給液が終了す
る。

尚、上記実施例では定量弁装置を２段閉弁する
ものとして説明したが、２段以上の多段開弁ある
いは多段閉弁する装置にも適用できるのは勿論で
ある。

考案の効果 上述の如く、本考案になる定量弁装置によれ
ば、定量弁としては一の弁体、及び一の液圧室の
みを設け、液圧室とラインの上流側及び下流側と
を夫々接続する一対の連通路に各第１及び第２の
電磁弁を設け、この一対の電磁弁を逐次開閉制御
することのみにより定量弁の多段閉弁をさせると
共に、各弁開状態において流体の流量値を所定範
囲内に収まるよう制御しているため、定量弁の構
成及び動作がきわめて容易であり設置スペースも
低減しえ、又上記各弁開状態における定流量制御
を容易に行ないうると共に、定流量精度を向上し
うる。さらに本考案は、第１の電磁弁又は第２の
電磁弁のいずれか一方を開弁して、弁体の動作制
御用の液圧室に一次圧力又は二次圧力を導入し、
液圧室内の圧力を制御することにより、弁体を動
作させることができるため、設定流量を変更する
際は制御部により第１，２の電磁弁の開弁時間を
変えるだけ液圧室の圧力を変更して設定流量を変
更できる。そのため、作業者が設置現場まで出向
かずとも遠隔操作により設定流量を変更でき、し
かも第１，２の電磁弁の開閉のタイミングを変え
るだけの簡単な構成で実現できる等の特長を有す
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案になる定量弁装置の一実施例の
概略構成図、第２図は上記装置による単位時間当
りの給液流量の変化を示す図、第３図〜第５図は
上記装置の他の実施例の制御部のフローチヤート
図である。 １……定量弁、２……定量計、３ｂ……液圧
室、４……弁部、５……弁体、６……ダイアフラ
ム、８−１，８−２……電磁弁、９−１，９−２
……連通路、１０……制御部、１１……プリセツ
トカウンタ、１２−１，１２−２……電圧計、２
６，３２……第１段定流量処理ステツプ、２９…
…第２段定流量処理ステツプ。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 給液ライン中に定量弁及び定量計が配され、該
   定量計から計測された積算流量が所定積算流量に
   達すると出力される制御信号に基付いて該定量弁
   の弁開状態が多段階に変化して多段開弁あるいは
   多段閉弁する定量弁装置において、 前記定量計に備えられ、前記給液ラインを流れ
   る流量に応じた流量パルスを出力する流量発信器
   と、 前記定量弁の弁体の動作制御用の液圧室と前記
   給液ラインの該定量弁の弁体より上流側部分との
   間を連通する第１の連通路と、 該第１の連通路に配された第１の電磁弁と、 前記液圧室と前記給液ラインの前記定量弁の弁
   体より下流側部分との間を連通する第２の連通路
   と、 該第２の連通路に配された第２の電磁弁と、 前記流量発信器から出力される流量パルスに基
   づき前記定量弁を通過する液体の流量値を求め、
   前記定量弁を通過する液体の流量値が設定された
   前記各弁開状態に夫々対応する所定流量範囲より
   大のとき前記第１の電磁弁を開弁させる信号を出
   力し、その後前記所定流量範囲内となつたときに
   は前記第１の電磁弁を開弁する信号の出力を停止
   し、且つ該流量値が設定された弁開状態に夫々対
   応する所定流量範囲より小のとき前記第２の電磁
   弁を開弁させる信号を出力し、その後前記所定流
   量範囲内となつたとき前記第２の電磁弁を開弁さ
   せる信号の出力を停止する制御部とを設けた構成
   としてなる定量弁装置。