JPH03296114A - 自動設定減圧弁 - 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〉 本発明は減圧弁の圧力設定ばねの弾性力を調節する手段
に駆動手段を取り付けて、駆動手段を遠隔操作すること
により二次側の流体系を一次側よりも所定の低圧に減圧
して維持するようにした自動設定減圧弁に関し、特に駆
動部はモーター駆動のちのに関する。

〈従来の技術〉 従来の自動設定減圧弁としては特願昭６１−１６７２５
５号公報に示すものがある。これは減圧弁の圧力設定ば
ねの弾性力を調節する手段を駆動する為の駆動手段を取
り付け、上記圧力調節手段の位置と設定圧力の間に関数
関係がおり、この関係を記憶させた調節計によって制御
するものである。つまり、所望の設定圧力を入力すれば
調節計内で上記関係から圧力調節手段の位置を演算し、
圧力調節手段が演算された位置へ移動するまで駆動手段
へ駆動信号を生成するものでめる。

〈発明が解決しようとする課題〉 上記自動設定減圧弁に於て減圧弁自体は一般的な構造で
あるがゆえに、緊急時に流体の流れを止めるためには調
節手段を引き上げて圧力設定ばねの弾性力を零にして主
弁を閉弁させなければならない。従って調節手段をアク
チュエータで駆動するものではそのアクチュエータへそ
のための駆動信号を与えなければならない。しかし、作
業エリアが停電をした場合には上記のものではアクチュ
エータは作動しない為に主弁は仝閉にならないという問
題がある。つまり調節ねじは動かずに押し込まれている
状態を保つ。

従って、本発明の技術的課題はモーター駆動のアクチュ
エータを有する自動設定減圧弁に於て、アクチュエータ
への電源が断たれた場合に主弁が仝閉するようにするこ
とである。

〈課題を解決するための手段〉 上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術
的手段は、調節手段を押し込むことにより圧力ぼり定ば
ねの弾性力をダイヤフラムの上面に作用せしめ、ダイヤ
フラムの下面には二次側圧力を作用せしめ、両力の釣合
によりパイロット弁又は直接主弁を開閉する減圧弁に、
前記調節手段をモーター駆動せしめるアクチュエータを
取り付けた自動設定減圧弁に於て、アクチュエータへの
電源が断たれその駆動力を失った時に前記調節手段を押
し上げてモーターを逆回転せしめる力よりも、圧力設定
ばねでダイヤフラムを湾曲させてパイロット弁又は主弁
を開弁せしめる力の方が大きくなるようにしたものであ
る。

なお、減圧弁としては直動型やパイロット式のものにも
適用できるものである。

く作　用〉 通常運転時には調節手段はモーターの駆動力により操作
されて圧力設定ばね、及びダイヤフラムを撓ませパイロ
ット弁や主弁の開閉を行なう。つまりこの時はモーター
の駆動力が作用している為に、調節手段が圧力設定ばね
を押し下げる力と圧力設定ばねやダイヤフラムが調節手
段を押し戻そうとする反力が釣り合っている。

アクチュエータへの電源が断たれた場合にはモーターの
駆動力がなくなる為に調節手段が圧力設定ばねを押しさ
げる力が減少し、圧力設定ばねやダイヤフラムが調節手
段を押し戻そうとする反力の方が大きくなり、その反力
は調節手段を押し上げてモーターを逆回転せしめる。そ
の結果パイロット弁又は主弁は閉弁することができる。

〈実施例〉 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（第
１図及び第２図参照）。

本体１に入口２と出口３を形成し、−次側配管４と二次
側配管５に接続する。入口２と出口３は弁口６を通して
連通し、弁口６を開閉する主弁７をピストン８に当接す
る。ピストン８の上面への圧力導入はパイロット弁９で
制御され、そのパイロット弁９は一次側通路１２とピス
トン８の上方空間に通じる通路１３の間に位置し、圧力
設定ばね１４で弾性的に付勢したダイヤフラム１５で操
作する。

パイロット弁９はパイロット弁座１０とパイロット弁体
１１とから構成され、パイロット弁体１１はその下方に
配置したばねで上方に付勢されている。

ダイヤフラム１５の上面にはばね受けを介して圧力設定
ばね１４の下端が接する。ダイヤフラム１５の上方空間
は通路１６を通して外気に連通し、下方空間は通路１７
を通して出口３に連通ずる。

圧力設定ばね１４の上端にばばね受は部材を介して調節
棒１８の下端が当り、調節棒１８の進退で圧力設定ばね
１４の圧縮量を調節して、ダイヤフラム１５に作用する
弾性力が調節される。

従って、ダイヤフラム１５が下方に変位するとパイロッ
ト弁体１１が押し下げられ、入口の流体が通路１２．１
３を通ってピストン８の上方に導入され、主弁７がピス
トン８で押し下げられて弁口６が開かれ、入口２の流体
が出口３に流れる。また、二次側圧力が上昇しダイヤフ
ラム１５が上方に変位するとパイロット弁体１１がばね
で押し上げられて通路１３が塞がれ、ピストン８は主弁
を押し下げる力が低下する為に主弁７がばねで押し上げ
られて弁口６が塞がれる。

調節棒１８にアクチュエータ部を連結する。アクチュエ
ータ部はモーター９と減速機２０とテンショメータ２１
及び図示していないが、モーター９駆動のだめの電子部
品とからなる。

減速機２０の出力軸２２と調節棒１８とをボールねじ２
４により結合させる。ボールねじ２４の雌ねじ部分を前
記調節棒１８の上部に一体形成し、雄ねじ部を出力軸２
２の下部に一体形成し両者をボールねじとして螺合せし
める。また、雌ねじ部の側面に縦方向に溝３２を形成し
、その溝３２に先端をビンに加工したビス３４を嵌合さ
せる。つまり出力軸２２が回転すれば調節棒１８も回転
しようとするが、ビス３４により回転が阻止されされる
為にその回転力は調節棒１８へ軸方向への力として変換
される。ボールねじ２４は雄ねじと雌ねじとの摺動抵抗
か極端に小ざくなるように設計されているもので、また
これは周知でおる為に詳細な説明は省略する。参照番号
２６．２７はスラストベアリングでおる。

自動設定減圧弁としての制御方法を簡単に説明する。調
節棒１８の先端が基準位置からどの位置にあるかを表す
値と、圧力設定ばね１４の圧縮度、ひいては設定圧力と
の間には関数関係があり、この関係式を調節計２８内の
マイクロコンピュータに記憶させておき、設定圧力を設
定入力器３０から人力することにより、調節棒の位置を
演算し、この位置を調節棒１８がとるようにモータ１９
をマイクロコンピュータが制御して減圧弁を設定圧力に
設定する。

調節棒１８が所定の調節棒位置をとる制御の為に、ポテ
ンショメータ２１の調節棒位置検出装置を設け、これか
らの出力信号が演算された調節棒位置の値になるまでモ
ータ１９を回転させる。

次にボールねじ部の作用を説明する。通常運転時には調
節棒１８はモーター１９の駆動力により操作されて圧力
設定ばね１４、及びダイヤフラム１５を撓ませパイロッ
ト弁９の開閉を行なう。つまりこの時はモーター１９の
駆動力が作用している為に、調節棒１９が圧力設定ばね
１４を押し下げる力と圧力設定ばね１４やダイヤフラム
１５が調節棒１８を押し戻そうとする反力が釣り合って
いる。

アクチュエータへの電源が断たれた場合にはモーター１
９の駆動力がなくなる為に調節棒１８が圧力設定ばね１
４を押しさげる力が減少し、圧力設定ばね１４やダイヤ
フラム１５が調節棒１８を押し戻そうとする反力の方が
大きくなり、その反力は調節棒１８を押し上げてモータ
ーを逆回転せし、その結果パイロット弁９は閉弁するこ
とができる。この時、調節棒１９と出力軸２２はボール
ねじにより結合されでいるので摺動抵抗が僅かであり、
軸方向の力を回転力に変換することができる。尚、上記
モーター１９は通電時に保持力を有するものであり、例
えばサーボモーターである。

また、第２図に示すように圧力設定ばね１４、ダイヤフ
ラム１５が調節棒１８をお仕上げきった状態で、ダイヤ
フラム１５の下面とパイロット弁９の上端に間隙Ｘを有
するようにすることにより、より確実にパイロット弁９
を閉弁させることができる。

〈発明の効果〉 本発明によれば、作業エリアか停電になった時のような
緊急時にも減圧弁の主弁を完全に閉弁させることかでき
るので大ぎな災害を防止することができる。また、従来
で市れば予備電源を常時備えておいて緊急時にその対応
をしていたが、本願であれば予備電源は必要なく構造簡
単に減圧弁を閉弁させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の自動設定減圧弁の断面図、第
２図は第１図に於けるアクチュエータ部の拡大断面図で
ある。 ２、入口 ６；弁口 ８；ピストン １４；圧力設定ばね １８；調節棒 ２２；出力軸

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、調節手段を押し込むことにより圧力設定ばねの弾性
   力をダイヤフラムの上面に作用せしめ、ダイヤフラムの
   下面には二次側圧力を作用せしめ、両力の釣合によりパ
   イロット弁又は直接主弁を開閉する減圧弁に、前記調節
   手段をモーター駆動せしめるアクチュエータを取り付け
   た自動設定減圧弁に於て、アクチュエータへの電源が断
   たれその駆動力を失った時に前記調節手段を押し上げて
   モーターを逆回転せしめる力よりも、圧力設定ばねでダ
   イヤフラムを湾曲させてパイロット弁又は主弁を開弁せ
   しめる力の方が大きくなるようにしたことを特徴とする
   自動設定減圧弁。