JPH0440003Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0440003Y2 JPH0440003Y2 JP1986059606U JP5960686U JPH0440003Y2 JP H0440003 Y2 JPH0440003 Y2 JP H0440003Y2 JP 1986059606 U JP1986059606 U JP 1986059606U JP 5960686 U JP5960686 U JP 5960686U JP H0440003 Y2 JPH0440003 Y2 JP H0440003Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- diaphragm
- valve
- chamber
- pressure chamber
- signal pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 4
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
産業上の利用分野
本考案は、ブースタリレー、特に大容量リリー
フ型のブースタリレーに関する。
フ型のブースタリレーに関する。
従来技術及びその問題点
上記形式のブースタリレーは、周知であり、こ
の一例を第３図に示す。
の一例を第３図に示す。
第３図において信号圧力Psが第１ダイヤフラ
ム５１に対し主弁５２を押し開く方向へ作用し、
また二次側圧力P2は第２ダイヤフラム５３に対
し信号圧力Psと対抗する方向に作用している。
よつて、二次側圧力P2が信号圧力Psよりも低い
場合にはダイヤフラム装置５４が押し下げられて
主弁５２が開き一次側圧力P1の流体が二次側室
へ流れ、二次側圧力P2と信号圧力Psが平衡状態
になると、主弁５２が閉じる。また、二次側圧力
P2が信号圧力Psより高くなると、ダイヤフラム
装置５４が押し上げられてリリーフ弁５５が開
き、二次側圧力Psは信号圧力Psと平衡するまで
大気へ放出される。
ム５１に対し主弁５２を押し開く方向へ作用し、
また二次側圧力P2は第２ダイヤフラム５３に対
し信号圧力Psと対抗する方向に作用している。
よつて、二次側圧力P2が信号圧力Psよりも低い
場合にはダイヤフラム装置５４が押し下げられて
主弁５２が開き一次側圧力P1の流体が二次側室
へ流れ、二次側圧力P2と信号圧力Psが平衡状態
になると、主弁５２が閉じる。また、二次側圧力
P2が信号圧力Psより高くなると、ダイヤフラム
装置５４が押し上げられてリリーフ弁５５が開
き、二次側圧力Psは信号圧力Psと平衡するまで
大気へ放出される。
かくして、信号圧力Psに等しい二次側圧力が
得られるのであるが、実際には一つの信号圧力
Psの値に対し、ある幅をもつた二次側圧P2が得
られる。この場合、この幅は不感帯と称されるも
のであり、不感帯は小さければ小さい程有利であ
る。
得られるのであるが、実際には一つの信号圧力
Psの値に対し、ある幅をもつた二次側圧P2が得
られる。この場合、この幅は不感帯と称されるも
のであり、不感帯は小さければ小さい程有利であ
る。
ところが、上記従来のブースタリレーでは不感
帯の範囲が比較的大きいという問題があつた。こ
のことは、信号圧力Psが二次側圧力P2よりも大
きくダイヤフラム装置５４が押し下げられる場合
にはさほど問題点にならない。即ち、ダイヤフラ
ム装置５４に対し信号圧力Psはその全面積にか
かり、これと対抗する二次側圧力Psもダイヤフ
ラム装置の第２ダイヤフラム側の面積とリリーフ
弁５５の径の面積を加えたものにかかり、両者の
面積がほぼ一致しているため、問題にならない。
帯の範囲が比較的大きいという問題があつた。こ
のことは、信号圧力Psが二次側圧力P2よりも大
きくダイヤフラム装置５４が押し下げられる場合
にはさほど問題点にならない。即ち、ダイヤフラ
ム装置５４に対し信号圧力Psはその全面積にか
かり、これと対抗する二次側圧力Psもダイヤフ
ラム装置の第２ダイヤフラム側の面積とリリーフ
弁５５の径の面積を加えたものにかかり、両者の
面積がほぼ一致しているため、問題にならない。
しかしながら、何らの原因で二次側圧力P2が
信号圧力Psよりも高くなると、弁棒５６は主弁
５２が閉じたままであるので、実質的にケーシン
グと同様の固定部分となる。従つて、ダイヤフラ
ム装置５４に対する二次側圧力P2は、リリーフ
弁５５の径の面積を除いた部分にかかるのに対
し、信号圧力Psはダイヤフラム装置５４の全面
積となり、面積差が生じてしまう。この結果、リ
リーフ弁の径が大きい程不感帯の幅が大きくな
り、従つて、大容量リリーフ型のブースタリレー
程、応答性がにぶいという問題があつた。
信号圧力Psよりも高くなると、弁棒５６は主弁
５２が閉じたままであるので、実質的にケーシン
グと同様の固定部分となる。従つて、ダイヤフラ
ム装置５４に対する二次側圧力P2は、リリーフ
弁５５の径の面積を除いた部分にかかるのに対
し、信号圧力Psはダイヤフラム装置５４の全面
積となり、面積差が生じてしまう。この結果、リ
リーフ弁の径が大きい程不感帯の幅が大きくな
り、従つて、大容量リリーフ型のブースタリレー
程、応答性がにぶいという問題があつた。
本考案は、上記した従来の問題を解消したブー
スタリレーを提供することを目的としている。
スタリレーを提供することを目的としている。
問題点を解決するための手段
本考案は、上記問題点を大気圧室に信号圧力室
側に連通する第２の開口を形成し、該第２の開口
内を通して弁棒を信号圧力の作用下まで延ばし、
該弁棒とダイヤフラム支持部材との間に信号圧力
室と大気圧室とを仕切る第３ダイヤフラムを設け
たことにより達成した。
側に連通する第２の開口を形成し、該第２の開口
内を通して弁棒を信号圧力の作用下まで延ばし、
該弁棒とダイヤフラム支持部材との間に信号圧力
室と大気圧室とを仕切る第３ダイヤフラムを設け
たことにより達成した。
実施例
以下、本考案の実施例を添付図面に従つて説明
する。
する。
第１図において、符号１はブースタリレーのケ
ーシング、２，３及び４はケーシング１内に形成
された一次側室、二次側室及び信号圧力室であ
り、一次側室２及び二次側室３は主弁５によつて
仕切られている。主弁５の弁体６は、上下方向に
延びた弁棒７の下部近くに設けられ、弁棒７の上
部近くにはリリーフ弁８の弁体９が設けられてい
る。
ーシング、２，３及び４はケーシング１内に形成
された一次側室、二次側室及び信号圧力室であ
り、一次側室２及び二次側室３は主弁５によつて
仕切られている。主弁５の弁体６は、上下方向に
延びた弁棒７の下部近くに設けられ、弁棒７の上
部近くにはリリーフ弁８の弁体９が設けられてい
る。
上記ケーシング１には、その内部に固定筒１０
が一体的に設けられ、この固定筒１０内には上記
弁棒７が入り込んでいる。固定筒１０の外側に
は、ダイヤフラム装置１１のダイヤフラム支持部
材１２が弁棒７の軸線方向、即ち第１図において
上下方向に移動可能に装着されている。
が一体的に設けられ、この固定筒１０内には上記
弁棒７が入り込んでいる。固定筒１０の外側に
は、ダイヤフラム装置１１のダイヤフラム支持部
材１２が弁棒７の軸線方向、即ち第１図において
上下方向に移動可能に装着されている。
ダイヤフラム装置１１は、信号圧力室４側に配
設された第１ダイヤフラム１３と、該第１ダイヤ
フラムと対向配置され、二次側室３と連通する検
知室１４側に配設された第２ダイヤフラム１５
と、第１ダイヤフラム１３と第２ダイヤフラム１
５との間に設けられ、大気と連通している大気圧
室１６とを有している。第１ダイヤフラム１３と
第２ダイヤフラム１５とは、ともにケーシング１
とダイヤフラム支持部材１２とに亘つて支持さ
れ、かつ両者の有効面積が等しくなるよう設定さ
れている。また、大気圧室１６には、二次側室３
と連通する開口１７が設けられ、この開口１７に
上記リリーフ弁８の弁座８ａが設けられている。
なお、符号１８は弁棒７を上方へ付勢するバネ、
１９はダイヤフラム、１９ａはダイヤフラム室、
２０はダイヤフラム室１９ａと二次側室３ａとを
連通する通路である。
設された第１ダイヤフラム１３と、該第１ダイヤ
フラムと対向配置され、二次側室３と連通する検
知室１４側に配設された第２ダイヤフラム１５
と、第１ダイヤフラム１３と第２ダイヤフラム１
５との間に設けられ、大気と連通している大気圧
室１６とを有している。第１ダイヤフラム１３と
第２ダイヤフラム１５とは、ともにケーシング１
とダイヤフラム支持部材１２とに亘つて支持さ
れ、かつ両者の有効面積が等しくなるよう設定さ
れている。また、大気圧室１６には、二次側室３
と連通する開口１７が設けられ、この開口１７に
上記リリーフ弁８の弁座８ａが設けられている。
なお、符号１８は弁棒７を上方へ付勢するバネ、
１９はダイヤフラム、１９ａはダイヤフラム室、
２０はダイヤフラム室１９ａと二次側室３ａとを
連通する通路である。
ここまでに説明した構成は、従来と同様であ
り、この構成によるブースタリレーでは、二次側
圧力が信号圧力よりも大きくなつた際の不感帯が
大きいという問題があることは先に説明した。そ
こで、本考案のような措置を講じている。
り、この構成によるブースタリレーでは、二次側
圧力が信号圧力よりも大きくなつた際の不感帯が
大きいという問題があることは先に説明した。そ
こで、本考案のような措置を講じている。
第１図において、弁棒７はその先端が信号圧力
室４まで延びばされている。この場合、大気圧室
１６には信号圧力室４に連通する第２の開口２１
が形成され、この開口２１に弁棒７が貫通し、そ
の先端が信号圧力室４まで達している。そして、
信号圧力室４と大気圧室１６とを仕切るように第
３ダイヤフラム２２が設けられている。なお、第
３ダイヤフラム２２の有効面積、即ち図において
下方へ湾曲している部分の面積は、その面積がリ
リーフ弁８の弁体９の径の面積とほぼ等しく設定
することが好ましい。
室４まで延びばされている。この場合、大気圧室
１６には信号圧力室４に連通する第２の開口２１
が形成され、この開口２１に弁棒７が貫通し、そ
の先端が信号圧力室４まで達している。そして、
信号圧力室４と大気圧室１６とを仕切るように第
３ダイヤフラム２２が設けられている。なお、第
３ダイヤフラム２２の有効面積、即ち図において
下方へ湾曲している部分の面積は、その面積がリ
リーフ弁８の弁体９の径の面積とほぼ等しく設定
することが好ましい。
かく構成されたブースタリレーは、一次側室２
に一定の圧力P1を加えておき、信号圧力室４に
一次側圧力P1よりも小さい任意の信号圧力Psを
加えると、信号圧力Psと二次側圧力P2がダイヤ
フラム装置１１がバランスした時点で定常状態に
なる。このとき、主弁５は閉じている。ここで、
信号圧力Psが二次側圧力P2よりも大きくすると、
ダイヤフラム装置１１が押し下げられ、主弁５が
開き一次側の圧力流体が信号圧力Psと二次側圧
力P2がバランスするまで供給される。
に一定の圧力P1を加えておき、信号圧力室４に
一次側圧力P1よりも小さい任意の信号圧力Psを
加えると、信号圧力Psと二次側圧力P2がダイヤ
フラム装置１１がバランスした時点で定常状態に
なる。このとき、主弁５は閉じている。ここで、
信号圧力Psが二次側圧力P2よりも大きくすると、
ダイヤフラム装置１１が押し下げられ、主弁５が
開き一次側の圧力流体が信号圧力Psと二次側圧
力P2がバランスするまで供給される。
また、二次側圧力P2が信号圧力Psより大きく
なると、ダイヤフラム装置１１が押し上げられ、
リリーフ弁８が開いて二次側の圧力流体が大気へ
流れて信号圧力Psと二次側圧力P2がバランスす
るとリリーフ弁８が閉じる。このとき、本考案で
は第２の開口２１を設けて弁棒７を信号圧力室４
ａまで延ばし、弁棒７とダイヤフラム装置の本体
１１との間に第３ダイヤフラム２１を設けている
ので、第１ダイヤフラムの有効面積を大きくする
ことなく不感帯を極めて小さくすることができ
る。
なると、ダイヤフラム装置１１が押し上げられ、
リリーフ弁８が開いて二次側の圧力流体が大気へ
流れて信号圧力Psと二次側圧力P2がバランスす
るとリリーフ弁８が閉じる。このとき、本考案で
は第２の開口２１を設けて弁棒７を信号圧力室４
ａまで延ばし、弁棒７とダイヤフラム装置の本体
１１との間に第３ダイヤフラム２１を設けている
ので、第１ダイヤフラムの有効面積を大きくする
ことなく不感帯を極めて小さくすることができ
る。
その詳しい理由を式を用いて説明する。
まず、
S1：第１ダイヤフラム１３の有効面積
S2：第２ダイヤフラム１５の有効面積
S3：第３ダイヤフラム２２の有効面積
S4：ダイヤフラム１９の有効面積
SM：主弁５の面積
SR：リリーフ弁８の面積
Ｆ：バネ１８のバネ力
P1：一次側圧力
P2：二次側圧力
Ps：信号圧力
とする。
まず、主弁５が開いているときの二次側圧力
P2はダイヤフラム装置１１と弁棒７は一体と考
えられるから、 S1・Ps＋SM・P2＋S4・P1 ＝S2・P2＋SM・P1＋S4・P2＋Ｆ ∴ S1・Ps＝（SM−S4）・P1 ＋（S2＋S4−SM）・P2＋Ｆ ∴ P2＝S1／S2＋S4−SM ・Ps−（SM−S4）・P1＋Ｆ／S2＋S4−SM となる。
P2はダイヤフラム装置１１と弁棒７は一体と考
えられるから、 S1・Ps＋SM・P2＋S4・P1 ＝S2・P2＋SM・P1＋S4・P2＋Ｆ ∴ S1・Ps＝（SM−S4）・P1 ＋（S2＋S4−SM）・P2＋Ｆ ∴ P2＝S1／S2＋S4−SM ・Ps−（SM−S4）・P1＋Ｆ／S2＋S4−SM となる。
次に、リリーフバルブが開いているときの二次
側圧力P2は本体と弁棒７は一体と考えられるか
ら、 （S1−S3）・Ps＝（S2−SR）・P2 ∴ P2＝S1−S3／S2−SR・Ps 従つて、理想的には SM＝S4，S1＝S2，S3＝SR，Ｆ＝０ とすれば、P2＝Psの理想特性が得られる。とこ
ろが、従来のブースタリレーは第３ダイヤフラム
を設けていないので、Sc＝０となる。
側圧力P2は本体と弁棒７は一体と考えられるか
ら、 （S1−S3）・Ps＝（S2−SR）・P2 ∴ P2＝S1−S3／S2−SR・Ps 従つて、理想的には SM＝S4，S1＝S2，S3＝SR，Ｆ＝０ とすれば、P2＝Psの理想特性が得られる。とこ
ろが、従来のブースタリレーは第３ダイヤフラム
を設けていないので、Sc＝０となる。
従つて、各パラメータ（S1，S2など）をどのよ
うに定めても理想特性は得られない。
うに定めても理想特性は得られない。
そこで、近似的に得ようとすれば、たとえば、
SM＝S4，S1＝S2，S1≫SR
とすることにより、
メインバルブが開くとき、
P2＝Ps
リリーフ弁バルブが開くとき、
P2＝S1／S1−SR・Ps≒Ps
とできる。しかしながら、比較的大きなリリーフ
流量が必要なとき、たとえば SR≒SM のようにしたいとき、条件S1≫SRからわかるよう
に、かなり大きなS1が必要となる。このことは、
ただちに機器の大型化につながる。
流量が必要なとき、たとえば SR≒SM のようにしたいとき、条件S1≫SRからわかるよう
に、かなり大きなS1が必要となる。このことは、
ただちに機器の大型化につながる。
このように従来では、特性の向上と小型化の両
立に限界がある。
立に限界がある。
これに対し、本考案の構成では大型化すること
なく理想特性が得られ、特に大流量リリーフ型の
ブースタリレーでは極めて有効となる。
なく理想特性が得られ、特に大流量リリーフ型の
ブースタリレーでは極めて有効となる。
第２図は、第１図に示す本考案の減圧弁と、第
３図に示す従来の減圧弁との不感帯の大きさを大
まかに示すグラフである。この場合、縦軸に二次
側圧力P2を、横軸に信号圧力Psを取り、一次側
圧力P1は一定である。
３図に示す従来の減圧弁との不感帯の大きさを大
まかに示すグラフである。この場合、縦軸に二次
側圧力P2を、横軸に信号圧力Psを取り、一次側
圧力P1は一定である。
以上の説明では、部品質量や、ダイヤフラムの
張力、流体の流れなどを無視してきた。そのた
め、現実には理想特性と一致した機器を作ること
はできない。
張力、流体の流れなどを無視してきた。そのた
め、現実には理想特性と一致した機器を作ること
はできない。
しかし、従来、存在していた、特性の向上と小
型化の両立の限界がなくなつたことに、大きな意
義がある。
型化の両立の限界がなくなつたことに、大きな意
義がある。
効 果
本考案に係るブースタリレーは、上述の如く構
成され、不感帯の幅を大幅に軽減し、応答性のよ
いブースタリレーが得られた。
成され、不感帯の幅を大幅に軽減し、応答性のよ
いブースタリレーが得られた。
第１図は、本考案の実施例を示す断面図、第２
図は、本考案と従来とのブースタリレーの不感帯
の大きさを示すグラフ、第３図は、従来のブース
タリレーを示す断面図である。 ２……一次側室、３……二次側室、４……信号
圧力室、５……主弁、６……主弁の弁体、７……
弁棒、８……リリーフ弁、８ａ……リリーフ弁の
弁座、９……リリーフ弁の弁体、１１……ブイヤ
フラム装置、１３……第１ダイヤフラム、１５…
…第２ダイヤフラム、１６……大気圧、１７……
開口、２１……第２開口、２２……第３ダイヤフ
ラム。
図は、本考案と従来とのブースタリレーの不感帯
の大きさを示すグラフ、第３図は、従来のブース
タリレーを示す断面図である。 ２……一次側室、３……二次側室、４……信号
圧力室、５……主弁、６……主弁の弁体、７……
弁棒、８……リリーフ弁、８ａ……リリーフ弁の
弁座、９……リリーフ弁の弁体、１１……ブイヤ
フラム装置、１３……第１ダイヤフラム、１５…
…第２ダイヤフラム、１６……大気圧、１７……
開口、２１……第２開口、２２……第３ダイヤフ
ラム。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 一次側室と二次側室とを仕切る主弁と、該主
弁の弁体を備えた弁棒と、該弁棒の一端に設け
られたリリーフ弁の弁体と、信号圧力室と二次
側室との間に設けられたダイヤフラム装置とを
有し、該ダイヤフラム装置が、信号圧力室側に
設けられた第１ダイヤフラムと、該第１ダイヤ
フラムと対向配置され、二次側室側に設けられ
た第２ダイヤフラムと、第１ダイヤフラム及び
第２ダイヤフラムを支持し、固定筒に対し前記
弁棒の軸線方向に移動可能に装着されたダイヤ
フラム支持部材と、第１ダイヤフラムと第２ダ
イヤフラムとの間に設けられ、二次側室に連通
する開口を備えた大気圧室と、該大気圧室の開
口に設けられた前記リリーフ弁の弁座とを具備
するブースタリレーにおいて、前記大気圧室に
信号圧力室側に連通する第２の開口を形成し、
該第２の開口内を通して前記弁棒を信号圧力の
作用下まで延ばし、前記弁棒と前記ダイヤフラ
ム支持部材の間に信号圧力室と大気圧室とを仕
切る第３ダイヤフラムを設けたことを特徴とす
る前記ブースタリレー。 (2) 前記リリーフ弁の径の面積と、前記第３ダイ
ヤフラムの有効面積とがほぼ等しいことを特徴
とする実用新案登録請求の範囲第１項に記載の
ブースタリレー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986059606U JPH0440003Y2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1986059606U JPH0440003Y2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62170802U JPS62170802U (ja) | 1987-10-29 |
| JPH0440003Y2 true JPH0440003Y2 (ja) | 1992-09-18 |
Family
ID=30891253
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1986059606U Expired JPH0440003Y2 (ja) | 1986-04-22 | 1986-04-22 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0440003Y2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0776576B2 (ja) * | 1988-06-28 | 1995-08-16 | 特許機器株式会社 | 位置制御用バルブ |
| JP5573515B2 (ja) * | 2010-09-06 | 2014-08-20 | 横河電機株式会社 | 圧力増幅装置 |
| JP5608599B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2014-10-15 | アズビル株式会社 | パイロットリレー |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840635A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-14 |
-
1986
- 1986-04-22 JP JP1986059606U patent/JPH0440003Y2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4840635A (ja) * | 1971-09-30 | 1973-06-14 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62170802U (ja) | 1987-10-29 |
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