JPH052215U - 多孔可変オリフイス弁の制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 可動オリフィス板１４を閉塞位置と開放位置
にわたって出退するシリンダ装置１７を設け、可動オリ
フィス板１４の開度を検出するとともに、検出した開度
値をデジタル信号で出力するデジタル開度計３１を設
け、デジタル開度計３１から出力される開度値と指示さ
れた設定値とを比較し、可動オリフィス板１４が設定値
の開度となるようにシリンダ装置１７を開閉制御する制
御装置とを備えた。 【効果】 電動機など別途に駆動源を設けることなく、
流体の圧力を利用して可動オリフィス板を駆動すること
ができ、機構の簡略化によってメンテナンスを容易なも
のとすることができる。また、デジタル開度計により開
度を検出することにより、ノイズ的な制御変数の変動に
対する過剰な可動オリフィス板の作動を防止し、操作回
数を低減して耐久性の向上を図ることができる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、上水道、工業用水道、農業用水道等において用いられ、流路断面に 分布した多数のポートによって流れを分割して制御する多孔可変オリフィス弁の 制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来の多孔可変オリフィス弁として、たとえば図２に示すようなものがある。 図２において、弁箱１は上水道、工業用水道、農業用水道等の管路の途中に介装 されて流路の一部を形成するものであり、弁箱１の内部に配置されたオリフィス プレート２には複数のオリフィス３が流路断面に均一に分布して形成されている 。そして、オリフィスプレート２の下流側には各オリフィス３に対応する複数の 孔を有した固定多孔板（図示せず）が弁箱１に固定して設けられており、オリフ ィスプレート２を固定多孔板に沿って摺動させ、各オリフィス３の下流側開口に おける流路断面を固定多孔板で絞ることによって各オリフィス３を流れる被制御 流体の流量や圧力などを制御している。また、オリフィスプレート２の駆動は弁 棒４に連結された電動機５および減速機６によって行われていた。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記した従来の構成によって、小口径の多孔可変オリフィス弁を構成 した場合には、装置全体の大きさに較べて電動機５を含む操作機構の割合が大き くなり、価格の面においても割高となる問題があった。また、メンテナンス時に は減速機６などを取り外す必要があり、保守点検作業に多くの手間が要る問題が あった。

【０００４】 本考案は上記課題を解決するもので、電動機など別途に駆動源を設けることな く、管路を流れる被制御流体の持っている圧力を利用して弁体を駆動する多孔オ リフィス弁の制御装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

上記課題を解決するために、本考案の多孔可変オリフィス弁の制御装置は、弁 体を開動方向に付勢する第１シリンダ室と弁体を閉動方向に付勢する第２シリン ダ室とを有して弁体を閉塞位置と開放位置にわたって出退するシリンダ装置と、 弁体より上流側の流路と第１シリンダ室との導通路を開閉する第１電磁開閉弁と 、弁体より上流側の流路と第２シリンダ室との導通路を開閉する第２電磁開閉弁 と、弁体より下流側の流路と第１シリンダ室との導通路を開閉する第３電磁開閉 弁と、弁体より下流側の流路と第２シリンダ室との導通路を開閉する第４電磁開 閉弁と、弁体の開度を検出するとともに、検出した開度値をデジタル信号で出力 するデジタル開度計と、デジタル開度計から出力される開度値と指示された設定 値とを比較し、弁体が設定値の開度となるように第１電磁開閉弁と第２電磁開閉 弁と第３電磁開閉弁と第４電磁開閉弁とを適宜に開閉制御する制御装置とを備え た構成としたものである。

【０００６】

【作用】

上記した構成により、制御装置に弁体開度の指定値を指示すると、制御装置は デジタル開度計から入力される開度値と指定値とを比較し、弁体の開度が指定値 に一致するまでシリンダ装置によって弁体を出退させる。

【０００７】 たとえば、弁体を開動方向に移動させるときには、制御装置によって第１電磁 開閉弁を開状態，第２電磁開閉弁を閉状態，第３電磁開閉弁を閉状態，第４電磁 開閉弁を開状態に制御する。この状態で、弁体の上流側における流体の圧力と弁 体の下流側における圧力との圧力差により、弁体の上流側の流路から第１電磁開 閉弁を通して第１シリンダ室に流体が流入するとともに、第２シリンダ室内の流 体が第４電磁開閉弁を通して弁体の下流側の流路に流出し、弁体がシリンダ装置 によって開動方向に付勢される。

【０００８】 また、弁体を開動方向に移動させるときには、制御装置によって第１電磁開閉 弁を閉状態，第２電磁開閉弁を開状態，第３電磁開閉弁を開状態，第４電磁開閉 弁を閉状態に制御する。この状態で、弁体の上流側における流体の圧力と弁体の 下流側における圧力との圧力差により、弁体の上流側の流路から第２電磁開閉弁 を通して第２シリンダ室に流体が流入するとともに、第１シリンダ室内の流体が 第３電磁開閉弁を通して弁体の下流側の流路に流出し、弁体がシリンダ装置によ って閉動方向に付勢される。

【０００９】 そして、上述の動作中において制御装置はデジタル開度計から出力される弁体 の開度値と指定値を常時比較し、弁体の開度が指定値に一致した時点で、第１電 磁開閉弁と第２電磁開閉弁と第３電磁開閉弁と第４電磁開閉弁を全て閉状態とな し、弁体を設定開度に維持する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図面に基づいて説明する。図１において、管路１１ の途中にはフランジ間に挟まれて弁箱１２が配置されており、弁箱１２の内部に は流路を横切るようにして弁座としての固定多孔板１３と弁体としての可動オリ フィス板１４が内蔵されている。この固定多孔板１３は弁箱１１に固定されてお り、複数のポート１５が流路断面にほぼ均一に分布するように形成されている。

【００１１】 また、可動オリフィス板１４は、固定多孔板１３の上流側に摺接して配置され 、固定多孔板１３の各ポート１５に対応する複数のオリフィス１６が形成されて おり、各ポート１５と各オリフィス１６が全く一致する全開位置と各ポート１５ とオリフィス１６が全く一致しない全閉位置とにわたって移動自在に設けられて いる。

【００１２】 そして、可動オリフィス板１４に連結してシリンダ装置１７が設けられており 、シリンダ装置１７はそのロッド１８が可動オリフィス板１４の弁棒をなしてい る。また、ロッド１８にはシリンダ室を第１シリンダ室１９と第２シリンダ室２ ０に仕切るピストン２１が設けられており、第１シリンダ室１９はピストン２１ およびロッド１８を介して可動オリフィス板１４を開動方向に付勢し、第２シリ ンダ室２０はピストン２１およびロッド１８を介して可動オリフィス板１４を閉 動方向に付勢する。さらに、第２シリンダ室２０にはピストン２１およびロッド １８を介して可動オリフィス板１４を閉動方向に付勢するスプリング２２が設け られている。

【００１３】 そして、可動オリフィス板１４より上流側の流路と第１シリンダ室１９とを導 通して第１流入回路２３が設けられており、第１流入回路２３の途中には第１電 磁開閉弁２４が介装されている。また、可動オリフィス板１４より上流側の流路 と第２シリンダ室２０とを導通して第２流入回路２５が設けられており、第２流 入回路２５の途中には第２電磁開閉弁２６が介装されている。

【００１４】 さらに、可動オリフィス板１４より下流側の流路と第１シリンダ室１９とを導 通して第１排出回路２７が設けられており、第１排出回路２７の途中には第３電 磁開閉弁２８が介装されている。また、可動オリフィス板１４より下流側の流路 と第２シリンダ室２０とを導通して第２排出回路２９が設けられており、第２排 出回路２９の途中には第４電磁開閉弁３０が介装されている。

【００１５】 そして、シリンダ装置１７のロッド１８に接続してデジタル開度計３１が設け られており、デジタル開度計３１は可動オリフィス板１４の開度を検出するとと もに、検出した開度値をデジタル信号で出力する。また、デジタル開度計３１は 全閉から全開までのストロークを数十ステップに分割して開度を検出するように 構成されている。

【００１６】 さらに、デジタル開度計３１に接続して制御装置３２が設けられており、制御 回路３２はＡ／Ｄ変換回路３３と論理回路３４と出力回路３５を有している。ま た、出力回路３５には第１電磁開閉弁２４と第２電磁開閉弁２６と第３電磁開閉 弁２８と第４電磁開閉弁３０が接続されており、デジタル開度計３１は論理回路 ３４に接続されている。この構成により、制御装置３２はデジタル開度計３１か ら出力される開度値と指示された指定値とを比較し、可動オリフィス板１４が指 定値の開度となるように第１電磁開閉弁２４と第２電磁開閉弁２６と第３電磁開 閉弁２８と第４電磁開閉弁３０とを適宜に開閉制御する そして、Ａ／Ｄ変換回路３３に接続して操作部３６が設けられており、操作部 ３６は論理回路３７と出力回路３８で構成されている。また、論理回路３７には 管路１１の途中に設けた圧力計もしくは流量計等のセンサー３９が接続されてい る。

【００１７】 以下、上記構成における作用を説明する。管路１１を流れる流体は可動オリフ ィス板１４のオリフィス１６および固定多孔板１３のポート１５を通って流通す る。そして、操作部３６に任意の流量もしくは圧力に対応する設定値を入力する と、論理回路３７はセンサー３９から出力される出力値と設定値に基づいて必要 開度を演算し、出力回路３８から制御装置３２のＡ／Ｄ変換回路３３に開度の指 定値をアナログ信号で指示する。

【００１８】 さらに、制御装置３２においては、Ａ／Ｄ変換回路３３がアナログ信号をデジ タル信号に変換して指定値を論理回路３４に入力し、論理回路３４がデジタル開 度計３１から入力される開度値と指定値とを比較し、出力回路３５が第１電磁開 閉弁２４と第２電磁開閉弁２６と第３電磁開閉弁２８と第４電磁開閉弁３０に開 閉を指示し、開度が指定値に一致するまでシリンダ装置１７によって可動オリフ ィス板１４を開閉する。

【００１９】 たとえば、可動オリフィス板１４を開動方向に移動させるときには、制御装置 ３２によって第１電磁開閉弁２４を開状態，第２電磁開閉弁２６を閉状態，第３ 電磁開閉弁２８を閉状態，第４電磁開閉弁３０を開状態に制御する。この状態で 、可動オリフィス板１４の上流側における流体の圧力と可動オリフィス板１４の 下流側における圧力との圧力差により、可動オリフィス板１４の上流側の流路か ら第１電磁開閉弁２４を通して第１シリンダ室１９に流体が流入するとともに、 第２シリンダ室内２０の流体が第４電磁開閉弁３０を通して可動オリフィス板１ ４の下流側の流路に流出し、可動オリフィス板１４がシリンダ装置１７によって 開動方向に付勢される。

【００２０】 また、可動オリフィス板１４を開動方向に移動させるときには、制御装置３２ によって第１電磁開閉弁２４を閉状態，第２電磁開閉弁２６を開状態，第３電磁 開閉弁２８を開状態，第４電磁開閉弁３０を閉状態に制御する。この状態で、可 動オリフィス板１４の上流側における流体の圧力と可動オリフィス板１４の下流 側における圧力との圧力差により、可動オリフィス板１４の上流側の流路から第 ２電磁開閉弁２６を通して第２シリンダ室２０に流体が流入するとともに、第１ シリンダ室１９流体が第３電磁開閉弁２８を通して可動オリフィス板１４の下流 側の流路に流出し、可動オリフィス板１４がシリンダ装置３１によって閉動方向 に付勢される。

【００２１】 そして、上述の動作中において制御装置３２はデジタル開度計３１から出力さ れる可動オリフィス板１４の開度値と指定値を常時比較し、可動オリフィス板１ ４の開度が指定値に一致した時点で、第１電磁開閉弁２４と第２電磁開閉弁２６ と第３電磁開閉弁２８と第４電磁開閉弁３０を全て閉状態となし、可動オリフィ ス板１４を設定開度に維持する。このとき、デジタル開度計３１は数十のステッ プで開度を検出するので、制御変数（圧力．流量）がステップ間にあるときには 可動オリフィス板１４は作動しない。したがって、操作回数が少なくなり耐久性 が向上する。

【００２２】 また、可動オリフィス板１４の上流側における流体の圧力と可動オリフィス板 １４の下流側における圧力との圧力差が小さくて十分に駆動力を得られない状態 においては、スプリング２２の付勢力によって可動オリフィス板１４が閉動し、 安全が確保される。

【００２３】 さらに、従来のように電動機や減速機などの操作機構を用いていないのでメン テナンスを容易に行うことができ、しかも操作部３６で操作するので調整が容易 である。

【００２４】

【考案の効果】

以上述べたように本考案によれば、電動機など別途に駆動源を設けることなく 、弁体の開度をデジタル開度計で検出しながら弁体の上流側における流体の圧力 と弁体の下流側における圧力との圧力差により弁体を駆動することができ、機構 の簡略化によってメンテナンスを容易なものとすることができる。また、デジタ ル開度計により開度を検出することにより、ノイズ的な制御変数の変動に対する 過剰な可動オリフィス板の作動を防止し、操作回数を低減して耐久性の向上を図 ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例を示す全体構成図である。

【図２】従来の多孔可変オリフィス弁の全体斜視図であ
る。

【符号の説明】

１４ 可動オリフィス板 １７ シリンダ装置 １９ 第１シリンダ室 ２０ 第２シリンダ室 ２４ 第１電磁開閉弁 ２６ 第２電磁開閉弁 ２８ 第３電磁開閉弁 ３０ 第４電磁開閉弁 ３１ デジタル開度計 ３２ 制御装置

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 【請求項１】 弁体を開動方向に付勢する第１シリンダ
   室と弁体を閉動方向に付勢する第２シリンダ室とを有し
   て弁体を閉塞位置と開放位置にわたって出退するシリン
   ダ装置と、弁体より上流側の流路と第１シリンダ室との
   導通路を開閉する第１電磁開閉弁と、弁体より上流側の
   流路と第２シリンダ室との導通路を開閉する第２電磁開
   閉弁と、弁体より下流側の流路と第１シリンダ室との導
   通路を開閉する第３電磁開閉弁と、弁体より下流側の流
   路と第２シリンダ室との導通路を開閉する第４電磁開閉
   弁と、弁体の開度を検出するとともに、検出した開度値
   をデジタル信号で出力するデジタル開度計と、デジタル
   開度計から出力される開度値と指示された設定値とを比
   較し、弁体が設定値の開度となるように第１電磁開閉弁
   と第２電磁開閉弁と第３電磁開閉弁と第４電磁開閉弁と
   を適宜に開閉制御する制御装置とを備えたことを特徴と
   する多孔可変オリフィス弁の制御装置。