JPH0477808A - 自動圧力制御弁 - 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 本発明は水やエアーや各種ガス及び蒸気等の流体の圧力
を制御する弁に関し、特に弁の一次側（人口側）の１土
力の変化及び弁を通過する流中が変化しても弁の二次側
（出口側）圧力を一定に維持する自動圧力制御弁に関す
る。

従来技術 従来上記のような圧力制御弁としでは、いわゆる減圧弁
とか自動調節弁が用いられていた。

減圧弁は自刃式の圧ノｊ調整弁で、二次側の圧ノコに応
動万るダイヤフラムに設定圧力に応じた荷重を付勢する
圧力設定手段を取り付（プ、二次側の圧）つか設定値よ
り低くなれば弁部を開弁じて一次側の高圧流体を供給し
て斥力の回復をに１す、二次側圧力か設定値まで回復す
ると弁部を閉弁することにより、減圧弁の二次側を一定
の圧力に維持覆るものでおる。

まｌ：、自動調節弁は他ノヲ式の圧力調節弁で、圧力レ
ンリーで二次側の圧ノＪを検出し、これを設定機構を介
して人力した目標値と比較し、その偏差かＬ［」となる
ようにアクチコー土−夕を比例動作あるいは微分・積分
動作のいわゆるＰｆＤ動作をして二次側の圧力を一定に
維持するものである。

本発明か解決しようとする課題 減圧弁は二次側の圧力に応動ηるタイヤフラム等のＨ力
応動部ｖＪや、荷重を発生ずるための圧力設定手段等が
必要であり、弁としての部品点数か多く複紺なものとな
ってしまう問題かあった。

また自動調節弁は、複雑な信号処理（！−する制御器を
必廿どするために高価なものと７よってしまう問題、史
に（５４、ＰＩ　Ｄの定数８９定か複雑で制御対象に最
適な設定をするには非常な困８１１を伴う問題かあった
。

従って本発明の技術的課題（５１１、操作か簡単で［１
つ弁機構も単純で故障か少なく安価な自動圧力制御弁を
得ることて市る。

課題を解ン人するための手段 弁の開度を変更することにより通過流量を変更すること
ができる弁部材と、該弁部’ｒｙＪの開度を変更するア
クヂｖ−、］Ｔ−夕部と、上記弁部（Ａの一次側と二次
側のＥＦ力を検出する圧力検出手段と、上記（愈Ｌ１１
シた１］■力値に基いて二次側Ｉｆ）Ｊを一定にするた
めの弁開度の変化率を算出する弁開度算出手段と、締出
された弁開度に応じｔ、：信号を上記アクヂｊ−」−一
夕部に弁づる制御手段とを具備するもので必る。

作用 圧力検出手段で弁の一次側と二次側のＬ１力か検出され
る。−次側圧力に変化かあると、その変化量に基いて二
次側圧ノＪを一定にする！、＝（りの弁開度の変化率、
すなわら、−次側圧）９か高くなれば弁開度を小さくす
る度合おるいは−・次側圧力か似くイ【れば弁開度を大
ぎくする度合か算出され、この専用された値にＪ（リア
クチ」−十一タを介しで弁部の開度か調整され二次側圧
力か所定価に維持される。まｌＣ１弁を通過する流量に
変化か生じるとぞれに応じて二、次側圧力も変化する。

この変化を圧力検出手段で検出し、検出値に基いて二次
側坏りを一定にするための弁開度の変化率、覆−なりち
、二次側、犀）９か高くなれば弁開度を小さくηる度合
間るい（ｊ、二次側圧力が低くなれば弁開度を人ぎくす
る）食合が算１［１され、この紳１［４された値により
アクヂコ■−−タを介して弁部の開度が調整され二次側
圧）ｊが所定１的に維持される。

効果 接着１：’：ｊ　Ｐ　ｆ　Ｄ定数の設定が不要となり、
操作が非常に簡単なものとなると共に、減圧弁のような
斥力応動部イオ・亡荷重を発生ずるための圧力設定手段
等が小委となり、弁機構を単純なものとづることかでき
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）。

本実施例においては二次側の蒸気圧力を一定に維持する
自動ＬＥ力制御弁の例を示η−０第１図において、１が
蒸気配管で、この蒸気配管１にアクア１丁−一夕部３を
取り付けた弁部材２を配する。弁部材２としては実際の
使用条イ１によつどのような構造のものでもよく、ケー
ジ弁やプラグ弁やＶボー］〜のボール弁やバタフライ弁
等を適宜ｊパ定覆−る。弁部イ第２の一次側に圧力検出
手段としでの一次側圧力廿ンリー４を、二次側に二次側
圧力セン９−５を取り（＝Ｊけ、制御手段６と接続ηる
。刊ｉａｒ＋丁段６内（こ各斤カセンリー４．５からの
検出１［０を基に弁開度の変化率を線用する弁開度ｆｆ
ｊｆ１手段（図示１！υ−）を設Ｃツる。制御手段６と
弁部イΔ２のアクチコー］二−タ部３とを信号線により
接続づる。参照番号１０は蒸気使用装置で、１２は蒸気
使用装置１０で発生した復水を排出するためのスチーム
［・ラップて市る。

ここで、弁部材２を通過する蒸気流＠をＷ（Ｋｆｆ／ｈ
）、−次側圧力をＰ　１　（Ｋ３／ｃｒｉ　ａｂｓ）　
、二次側圧力をＰ　２　＜Ｋｇ／ｃｎｉ　ａｂｓ）　、
弁部ｉ、ｊ　２のＣｖ値をＣＶ、圧力降ド比をＸ、ヂ１
−り流量を１とした場合の非チョーク流量係数をα、イ
ロし、Ｐ”１−Ｐ２ Ｘ−・　・　・　・　（′１） とすると、 Ｗ−９，２９・α・ＣＶ・Ｐｌ・・・　（３３）て表わ
すことができる。いま−次側の圧力が変化して二次側の
圧力を一定に維持しようとする場合、必要とする弁開度
の変化率：△Ｃｖ／Ｃｖは十記（１）・〜（こう）式Ｊ
、す、 △Ｃｖ１　　　　△Ｐ１　　　ｉ＼α Ｃｖ１　　　　　Ｐｌ　　　α ま　１こ　、 ／＼α　　　△　Ｐ　１ α　　　２Ｘｆつ　１ より、 △ＣＶ１　　△Ｐ」　　　　］ （”ｌ　＋　−） Ｃｖｌ　　　　１〕１　　２Ｘ リーなわら、 △ｌ）　１　　　　　　１ △Ｃｖ　１＝−（１±□）・ＣＶｌ Ｐｌ　　　　　２Ｘ となり、−次側の圧力の変化に対して上記の△Ｃ］だけ
弁部イシ２の開度を弯史すること（こより二次側の汁）
Ｊを一定に維持覆ることかてきる。

つざ゛に、弁部材２を通過覆る流量か変化して結果とし
で２２が変化した揚台にぞの変化を修正して一定に紺−
持しようとした賜金、１−記と同様に、］　　　　　△
Ｐ２ △０Ｖ２−−−−　　　　　　　　　　　・ＣＶ　２２
Ｘ　（Ｌ−Ｘ）　　　Ｐｌ となり、上記の△ＣＶまたＧプ弁部材の開度を変更刃る
こと（こより二次側の圧力を一定にすることができる。

Ｌス下、第２図に示す弁開度Ｏ−出手段を含む制御部６
の動作フロープレー１〜を参照しなからこの実施例の動
作について説明する。

まザー制御手段６に付属しているキーボード（図示せず
）を操作して蒸気使用装置１０側か所定の圧力で定常運
転になるようにする（ステップＳ２）。そして、定常運
転時におけるＰｌ、Ｐ２．Ｃをぞれぞれ読取り格納覆る
（ステップＳ４．．６゜８）。つさ゛に△Ｃ１ど△Ｃ２
をそれぞれＰ′口として初期設定を１１つ（ステップ１
０）。以下、−次側圧ノＪセンリ−４で横用した一次側
圧力Ｐ１を読取り格納しくステラ７１２）、Ｐｌに変化
かあるか否かを判断しくステップ１４）、変化かあれば
その変化によって二次側圧力が変化しないために必要な
弁開度量を算出しくステップ］６）、同様に蒸気流量す
なわち二次側圧力を測定しくステップ１Ｂ）、変化かあ
るか否かを判断しくステップ２０）、変化かあればその
変化を修止できるだけの弁開度量を算出しくステップ２
２）、上記両方の弁開度量を加算しくステップ２４〉、
必要な弁開度変更量としで出力しくステップ２６）アク
チュー１−９部３を介して弁部材２の弁開度を調整する
ことにより二次側、すなわち蒸気使用装置１０側の圧力
を所定値に維持する。

本実施例においては蒸気圧力を−Ｔにする例を示したが
、伯の流体例えばエアーの場合もその流ボ式は空気流量
をＱ　（ＩＴＩ３／／ｍ　ｉ　ｎ　）　トＬテ、Ｑ＝Ｋ
・α・Ｃ・Ｐｌ で表わされ」二記（３）式と定数か異なるだ（ブなので
同じプログラムを用いて圧力を制御することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動圧力制御弁の実施例のブロック図
、第２図は同実施例の）ｊコーチャー１〜図でおる。 １：蒸気配管　　　　　　２；弁部（第３：アクヂ１Ｔ
−タ部 ４ニ一次側圧力センザ ５ニ一次側斤カセンーＩＪ−６：制御手段］○：蒸気使
用装置 １２ニスチームｉ〜ラツプ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、弁の開度を変更することにより通過流量を変更する
   ことができる弁部材と、該弁部材の開度を変更するアク
   チュエータ部と、上記弁部材の一次側と二次側の圧力を
   検出する圧力検出手段と、上記検出した圧力値に基いて
   二次側圧力を一定に維持するための弁開度の変化率を算
   出する弁開度算出手段と、算出された弁開度に応じた信
   号を上記アクチュエータ部に発する制御手段とを、具備
   する自動圧力制御弁。