JPH0519085B2 - - Google Patents

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JPH0519085B2
JPH0519085B2 JP62241632A JP24163287A JPH0519085B2 JP H0519085 B2 JPH0519085 B2 JP H0519085B2 JP 62241632 A JP62241632 A JP 62241632A JP 24163287 A JP24163287 A JP 24163287A JP H0519085 B2 JPH0519085 B2 JP H0519085B2
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JP
Japan
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valve
flow rate
throttle element
variable throttle
transmitter
Prior art date
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JP62241632A
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English (en)
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JPS6484118A (en
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Yoshuki Okutsu
Shigehiro Kawai
Susumu Sakata
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Azbil Corp
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Azbil Corp
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Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、可変絞り要素としての弁体およびこ
れに対応する弁座による制御流量を簡単にしかも
精度よく測定することができる流量指示器付調節
弁の改良に関する。
〔従来の技術〕
各種の被制御流体の流量を制御する調節弁にお
いてその制御流量を検知するために、可変絞り要
素としての弁体の弁座に対する弁開度とその上、
下流側での圧力差とを検出しその検出信号から流
量を演算する方法が、従来から知られている。
すなわち、一般に弁の流量は、 Q=1.159Cv・√12 で与えられる。ここで、Qは流量(m3/h)、
P1,P2は圧力(bar)、Cvは弁開度によつて定ま
る固有値である弁の容量係数である。したがつ
て、上記式から明らかなように、弁の開度とP1
P2すなわち上、下流側の流体圧が精度よく測定
できれば、被制御流体の制御流量を検出し得るも
のである。
しかし、このような方法で流量を検出するにあ
たつて、前記弁体および弁座による可変絞り要素
の特に下流側ではこの絞り要素によつて流れに乱
れが発生しているため、任意の一個所から流体圧
力を測定した場合に、この下流側全体での流体圧
力とは異なる圧力が測定されることが多く、測定
誤差を生じ、結果として測定流量が不正確となり
易いという問題があつた。
そして、このような問題を解消するためには、
調節弁において可変絞り要素の下流側に臨ませて
設ける圧力測定孔を、上述した乱流が消沈する程
度の間隔をおいて設けることが必要であつた。た
とえば上流側の圧力測定孔が絞り要素から1〜
2D(Dは弁の接続口径)程度離間した位置に設け
られているときに、下流側の圧力測定孔は5〜
7D程度離間して設けることが必要とされるもの
であつた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、上述したように下流側の圧力測
定孔を、絞り要素から離間して設けるためには、
この調節弁の弁本体には小型化等の理由から設け
ることができず、設置現場において弁本体に接続
される配管への別工事が必要となるもので、また
流量計を別に設置しなければならない等の問題も
あり、これらの問題点を一掃し得る何らかの対策
を講じることが望まれている。
〔問題点を解決するための手段〕
このような要請に応えるために本発明に係る流
量指示器付調節弁は、入口側と出口側とが流体配
管に接続される弁本体内部であつて可変絞り要素
の上流側および下流側通路のそれぞれに臨むよう
に弁本体内部の通路内壁部、あるいは可変絞り要
素を構成する弁体および弁座に適宜開口して設け
られた複数個づつの上、下流側圧力測定孔と、こ
れら上、下流側圧力測定孔にそれぞれ連通して設
けられ両者の差圧を検出する差圧発信器と、可変
絞り要素による弁開度を検出する弁開度発信器
と、これら両発信器からの測定信号と予め設定さ
れている弁のCv特性の基本データとの比較にお
いて流量を演算処理して出力信号を送出する制御
部と、この制御部からの信号に応じて可変絞り要
素による制御流量を指示する流量指示器とを備え
てなる構成としたものである。
〔作用〕
本発明によれば、流体配管が入口側および出口
側に接続される弁本体内部で可変絞り要素の上、
下流側に臨んで通路内壁部、あるいは弁体および
弁座に設けられた複数個づつの圧力測定孔によ
り、可変絞り要素の上、下流側での流体圧力を平
均化して精度よく測定することができ、またこれ
による差圧および前記可変絞り要素での弁開度と
予め設定されている弁のCv特性の基本データと
の比較において、制御流量を適切かつ確実に演算
処理しその値を確実に指示することが可能とな
る。さらに、このような流量計として機能する機
構部が、調節弁に一体的に付設されることから、
従来のような流量検出機構部を付設するための別
工事等が不要となり、またこの調節弁の流量検出
機能を始めとする各機能を、製造工場において試
験、校正でき、設置現場での設置時の作業性を簡
略化し得るものである。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示した実施例を用いて詳
細に説明する。
第1図は本発明に係る流量指示器付調節弁の一
実施例を示すものであり、同図において、まず、
全体を符号1で示す流量指示器付調節弁の概略構
成を簡単に説明すると、2は図示を省略した流体
配管が入口部と出口部とに接続されかつこの配管
に連通する流体通路3,4が内部に形成されてい
る弁本体、5はこの弁本体2内で流体通路3,4
を連通、遮断する弁体6およびこれに対応し流体
通過孔を有する弁座7からなる可変絞り要素で、
これらによつて弁機能をもつ本体部8が構成され
る。なお、2aは弁本体2にボルト等で固定され
る蓋体である。
9はこの本体部8上部に立設され前記可変絞り
要素5を空気圧等により遠隔操作で自動的に開閉
制御するための操作部で、ダイヤフラム(図示せ
ず)等を利用しこれにスプリング(図示せず)に
よる付勢力に対向して供給される空気圧により圧
力変位を与えることで、前記弁体6に一連に形成
された弁軸6aと一体的に連結される駆動軸10
を上、下動させるようにした、いわゆるスプリン
グ型ダイヤフラム式の弁駆動装置11を備えてい
る。ここで、図中11a上、下一対のカツプ状ケ
ースからなるダイヤフラムケース、12はこのケ
ース11aを前記弁本体2側に連結するとともに
前記駆動軸10を上下動自在に支持するヨーク
で、また前記弁軸6aと駆動軸10とは、このヨ
ーク12部分で一体に連結されている。さらに、
この軸連結部分には、弁軸6aの動き量を指示す
る指針等が設けられるとともに、ヨーク12の一
側には、後述する弁開度発信器を始めとする流量
検出部ユニツト13が付設されている。なお、こ
のような調節弁1の構成さらには流量制御動作等
は従来から周知の通りであり、その詳細な説明は
省略する。
さて、本発明明によれば、上述した構成による
調節弁1において、入口側と出口側とが図示しな
い流体配管に接続される弁本体3の内部で可変絞
り要素5の上流側および下流側通路3,4のそれ
ぞれに臨むように弁本体2の通路内壁部に複数個
づつの上、下流側圧力測定孔20,21を設ける
ようにし、かつこれら各圧力測定孔20,21に
導圧管22a,22bを介して連通して設けられ
両者の差圧を検出する差圧発信器22と、可変絞
り要素5による弁開度を検出する弁開度発信器2
3と、これら両発信器22,23からの測定信号
と予め設定されている弁のCv特性の基本データ
との比較において流量を演算処理して出力信号を
送出するA/D変換器24およびマイクロコンピ
ユータ25等からなる制御部26と、この制御部
26からの信号に応じて可変絞り要素5による制
御流量を指示する流量指示器27とを付設するよ
うにしたところに特徴を有している。なお、前述
した流量検出部ユニツト13は、上述した弁開度
発信器23、A/D変換器24およびマイクロコ
ンピユータ25等からなる制御部26および流量
指示器27によつて構成されている。また、上述
した流量指示器27としては、指針等によるアナ
ログ表示やデジタル表示等を行なうものを適宜選
択して用いるとよい。さらに、図中22cは差圧
発信器22からA/D変換器24への信号線であ
る。
そして、このような構成によれば、可変絞り要
素5の上、下流側に臨んで臨んで弁本体2の本体
部8内で上、下流側通路3,4の内壁部に設けら
れた複数個づつの圧力測定孔20,21により、
可変絞り要素5の上、下流側での流体圧力を平均
化して精度よく測定することができるものであ
る。これは、複数個の圧力測定孔20,21から
導入される圧力は平均化されて差圧発信器22側
に送られることから容易に理解されよう。
また、上述したように精度よく得られた差圧発
信器22からの差圧測定値と前記弁開度発信器2
3によつて得られる可変絞り要素5による弁開度
値とをA/D変換器24でデジタル処理し、さら
にマイクロコンピユータ25で予め設定された弁
のCv特性基本データとの比較において演算処理
することにより、その制御流量を適切かつ確実に
得ることができ、その値を、前記流量指示器27
で適切かつ確実に指示することが可能となる。
したがつて、このような構成によれば、可変絞
り要素5の上、下流側での差圧検出を行なう圧力
測定孔20,21を、従来のように可変絞り要素
5部分から乱流を防げる程度の間隔をおいて設け
るといつた対策が不要となり、ある程度近づけて
配設しても、適切かつ確実に流体圧力を測定でき
るもので、これにより調節弁1と別に流量計を構
成する部材を別工事で付設するといつた面倒な作
業を不要とし、しかも調節弁1に対し流量計とし
て機能する機構部が一体化されてユニツト構成と
されるため、この種の調節弁1の現場での設置作
業等がきわめて容易に行なえる等の利点もある。
また、上述したように平均化された流体圧を適切
に得られるため、調節弁1全体の小型化等をも達
成し得るものである。
なお、本発明は上述した実施例構造に限定され
ず、調節弁1各部の形状、構造等を、適宜変形、
変更することは自由である。たとえば上述した実
施例においては、差圧発信器22に対して可変絞
り要素5上、下流での圧力を導くための圧力測定
孔20,21を、弁本体2の通路内壁部に周方向
に沿つて複数個づつ露呈させて設けた場合を説明
したが、本発明はこれに限定されず、たとえば第
2図に示すような変形例が考えられる。すなわ
ち、この実施例では、上述した圧力測定孔20,
21を、第2図に示すように、弁本体2の本体部
8内で可変絞り要素5の上、下流側の通路3,4
中に臨ませるようにして、この可変絞り要素5を
構成する弁座7の入口側通路3に側に臨む端面お
よび弁体6の出口側通路4に臨む外周部にそれぞ
れ複数個づつ露呈させて設け、これらを導圧路3
2,33を介して差圧発信器22側に送出するよ
うに構成してもよい。要は、流体配管が入口側、
出口側に接続される弁本体2の内部で可変絞り要
素5の上、下流側の通路3,4に臨ませて複数個
の圧力測定孔20,21を設け、かつこれらの圧
力測定孔20,21からの圧力を合流させて平均
化した状態で差圧発振器22側に送るような構成
とするとよい。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明に係る流量指示器付
調節弁によれば、入口側と出口側とが流体配管に
接続される弁本体内部であつて可変絞り要素の上
流側および下流側通路のそれぞれに臨むように弁
本体の内部通路内壁部、あるいは可変絞り要素を
構成する弁体および弁座等に適宜開口して設けら
れた複数個づつの上、下流側圧力測定孔と、これ
ら各圧力測定孔に連通して設けられ両者の差圧を
検出する差圧発信器と、可変絞り要素による弁開
度を検出する弁開度発信器と、これら両発信器か
らの測定信号と予め設定されている弁のCv特性
の基本データとの比較において流量を演算処理し
て出力信号を送出する制御部と、この制御部から
の信号に応じて可変絞り要素による制御流量を指
示する流量指示器とを備えてなる構成としたの
で、簡単かつ安価な構成にもかかわらず、可変絞
り要素の上、下流側に臨むように弁本体内の通路
内壁部や可変絞り要素を構成する弁体および弁座
に設けた複数個づつの圧力測定孔によつて、上、
下流側での流体圧力を平均化して精度よく測定す
ることができ、またこれによる差圧および前記可
変絞り要素での弁開度と予め設定された弁のCv
特性の基本データとの比較によつて、制御流量を
適切かつ確実に演算しその値を確実に指示するこ
とができる。さらに、本発明によれば、流量計と
して機能する流量検出機構部が、調節弁の弁本体
内に一体的に組み込まれて付設されることから、
従来のような弁本体に接続される配管等に流量検
出機構部を付設するといつた別工事等が不要とな
るばかりでなく、この調節弁単体で製造時におけ
る流量検出を始めとする各種機能の試験、校正等
も行なえ、また全体の小型化等も達成し得るとい
う優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る流量指示器付調節弁の一
実施例を示す全体の概略構成図、第2図は本発明
の別の実施例を示す要部断面図である。 1……流量指示器付調節弁、2……弁本体、
3,4……上、下流側流体通路、5……可変絞り
要素、6……弁体、7……弁座、9……操作部、
12……ヨーク、13……流量検出部ユニツト、
20,21……圧力測定孔、22……差圧発信
器、23……弁開度発信器、26……制御部、2
7……流量指示器、32,33……導圧路。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 入口側と出口側とが流体配管に接続される弁
    本体内部であつて可変絞り要素の上流側および下
    流側通路のそれぞれに臨んで設けられた複数個づ
    つの上、下流側圧力測定孔と、これら上、下流側
    圧力測定孔にそれぞれ連通して設けられ両者の差
    圧を検出する差圧発信器と、前記可変絞り要素に
    よる弁開度を検出する弁開度発信器と、これら差
    圧発信器および弁開度発信器からの測定信号と予
    め設定されている弁のCv特性の基本データとの
    比較において流量を演算処理して出力信号を送出
    する制御部と、この制御部からの信号に応じて前
    記可変絞り要素による制御流量を指示する流量指
    示器とを備え、前記上、下流側の圧力測定孔を、
    弁本体内部の上、下流側の通路内壁部にそれぞれ
    露呈させて設けたことを特徴とする流量指示器付
    調節弁。 2 入口側と出口側とが流体配管に接続される弁
    本体内部であつて可変絞り要素の上流側および下
    流側通路のそれぞれに臨んで設けられた複数個づ
    つの上、下流側圧力測定孔と、これら上、下流側
    圧力測定孔にそれぞれ連通して設けられ両者の差
    圧を検出する差圧発信器と、前記可変絞り要素に
    よる弁開度を検出する弁開度発信器と、これら差
    圧発信器および弁開度発信器からの測定信号と予
    め設定されている弁のCv特性の基本データとの
    比較において流量を演算処理して出力信号を送出
    する制御部と、この制御部からの信号に応じて前
    記可変絞り要素による制御流量を指示する流量指
    示器とを備え、前記上、下流側通路にそれぞれ臨
    む圧力測定孔を、可変絞り要素を構成する弁体お
    よびこれに対応する弁座に、それぞれ露呈させて
    設けたことを特徴とする流量指示器付調節弁。
JP24163287A 1987-09-26 1987-09-26 Control valve with flow rate indicator Granted JPS6484118A (en)

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JPS6484118A JPS6484118A (en) 1989-03-29
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