JPH0546441B2 - - Google Patents
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- JPH0546441B2 JPH0546441B2 JP60013060A JP1306085A JPH0546441B2 JP H0546441 B2 JPH0546441 B2 JP H0546441B2 JP 60013060 A JP60013060 A JP 60013060A JP 1306085 A JP1306085 A JP 1306085A JP H0546441 B2 JPH0546441 B2 JP H0546441B2
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- Japan
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- pressure
- diaphragm
- fluid
- supply port
- nozzle
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule
- G05D16/063—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane
- G05D16/0644—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator
- G05D16/0672—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule the sensing element being a membrane the membrane acting directly on the obturator using several spring-loaded membranes
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/20—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means
- G05D16/2093—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power
- G05D16/2095—Control of fluid pressure characterised by the use of electric means with combination of electric and non-electric auxiliary power using membranes within the main valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/2278—Pressure modulating relays or followers
- Y10T137/2409—With counter-balancing pressure feedback to the modulating device
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
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- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7761—Electrically actuated valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10T137/7764—Choked or throttled pressure type
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- Supply Devices, Intensifiers, Converters, And Telemotors (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は流体用レギユレータに関し、一層詳細
には、大気にブリードすることが好ましくない、
例えば、酸素のような流体を電気信号に比例して
調圧し、所定の出力圧として取り出すことが可能
な流体用レギユレータに関する。
には、大気にブリードすることが好ましくない、
例えば、酸素のような流体を電気信号に比例して
調圧し、所定の出力圧として取り出すことが可能
な流体用レギユレータに関する。
［従来の技術］
流体の出力圧を電気信号により一定に調整する
ために、従来から電−空変換器と圧力変圧器とを
組み合わせたレギユレータが広汎に採用されてい
る。この種の従来技術に係るレギユレータを第１
図並びに第２図に示す。
ために、従来から電−空変換器と圧力変圧器とを
組み合わせたレギユレータが広汎に採用されてい
る。この種の従来技術に係るレギユレータを第１
図並びに第２図に示す。
この従来技術に係るレギユレータでは、電気信
号を空気圧信号に変換する電−空変換器２の出力
側を圧力変換器４の第１のポート６に接続し、前
記圧力変換器４の内部にはダイヤフラム８を配設
している。ダイヤフラム８には調整弁１０が固着
され、この調整弁１０は第２のポート１２、すな
わち、サプライポートと出力圧を取り出す第３の
ポート１４、すなわち、アウトレツトポートとの
間に画成された弁孔１５に望んでいる。従つて、
以上の構成からすれば、前記圧力変換器は大気圧
側へ空気圧を逃がすことのないノンブリード型で
あることが容易に諒解されよう。
号を空気圧信号に変換する電−空変換器２の出力
側を圧力変換器４の第１のポート６に接続し、前
記圧力変換器４の内部にはダイヤフラム８を配設
している。ダイヤフラム８には調整弁１０が固着
され、この調整弁１０は第２のポート１２、すな
わち、サプライポートと出力圧を取り出す第３の
ポート１４、すなわち、アウトレツトポートとの
間に画成された弁孔１５に望んでいる。従つて、
以上の構成からすれば、前記圧力変換器は大気圧
側へ空気圧を逃がすことのないノンブリード型で
あることが容易に諒解されよう。
第２図に前記電−空変換器２の具体的構成例を
示す。すなわち、トルクモータ１６を構成するコ
イル１８を貫通して支点２０によつて一点支持さ
れたバランスビーム２２が延在し、このバランス
ビーム２２の一端部にはフイードバツク用のコイ
ルスプリング２４が係着されている。前記フイー
ドバツクスプリング２４の他端部はフイードバツ
クレバー２６に係着され、このフイードバツクレ
バー２６はフイードバツクベローズ２８により押
圧されるように構成している。一方、バランスビ
ーム２２の他端部には空気供給源３０から固定絞
り３２を介して所定の圧力の空気を供給されるノ
ズル３４が配設され、このノズル３４の出力はパ
イロツト弁３６に導出される。このパイロツト弁
３６には前記空気供給源３０からの空気が分岐さ
れて導入され、出力圧を調整する。一方、この出
力圧は分岐して前記フイードバツクベローズ２８
に導入されるよう構成している。なお、図中、参
照符号３８はコイル１８の周囲に装着されるマグ
ネツトであり、また、参照符号４０は前記コイル
１８へ入力信号を送給するための導線を示す。
示す。すなわち、トルクモータ１６を構成するコ
イル１８を貫通して支点２０によつて一点支持さ
れたバランスビーム２２が延在し、このバランス
ビーム２２の一端部にはフイードバツク用のコイ
ルスプリング２４が係着されている。前記フイー
ドバツクスプリング２４の他端部はフイードバツ
クレバー２６に係着され、このフイードバツクレ
バー２６はフイードバツクベローズ２８により押
圧されるように構成している。一方、バランスビ
ーム２２の他端部には空気供給源３０から固定絞
り３２を介して所定の圧力の空気を供給されるノ
ズル３４が配設され、このノズル３４の出力はパ
イロツト弁３６に導出される。このパイロツト弁
３６には前記空気供給源３０からの空気が分岐さ
れて導入され、出力圧を調整する。一方、この出
力圧は分岐して前記フイードバツクベローズ２８
に導入されるよう構成している。なお、図中、参
照符号３８はコイル１８の周囲に装着されるマグ
ネツトであり、また、参照符号４０は前記コイル
１８へ入力信号を送給するための導線を示す。
そこで、このような電−空変換器２の構成で
は、導線４０から供給される入力電気信号の変化
は、トルクモータ１６を構成するコイル１８に流
れる電流の変化となつて顕れ、この結果、磁束の
変化によつてバランスビーム２２に及ぼされる力
が変わる。これによつて、支点２０の支持された
バランスビーム２２の他端部はノズル３４に対し
て有する間〓を変化するに至り、この変化量に比
例してノズル背圧も変化することになる。このノ
ズル背圧はパイロツト弁３６で増幅されて出力圧
になると共にその一部は、前記の通り、フイード
バツクベローズ２８に導入されてフイードバツク
レバー２６を押圧し、このため、一点支持された
フイードバツクレバー２６が変位してフイードバ
ツクスプリング２４を引張する。そりによつてバ
ランスビーム２２が変位し、ノズル背圧を再び変
更することになる。すなわち、入力信号によつて
変位するバランスビーム２２に発生する力を打ち
消すように作用し、コイル１８に導入される入力
信号に係る力とフイードバツクベローズ２８を介
して発生するバンランスビーム２２に対する力が
丁度等しくなつた時、平衡する。このようにし
て、常に入力電気信号に比例した出力電気圧が得
られることになる。
は、導線４０から供給される入力電気信号の変化
は、トルクモータ１６を構成するコイル１８に流
れる電流の変化となつて顕れ、この結果、磁束の
変化によつてバランスビーム２２に及ぼされる力
が変わる。これによつて、支点２０の支持された
バランスビーム２２の他端部はノズル３４に対し
て有する間〓を変化するに至り、この変化量に比
例してノズル背圧も変化することになる。このノ
ズル背圧はパイロツト弁３６で増幅されて出力圧
になると共にその一部は、前記の通り、フイード
バツクベローズ２８に導入されてフイードバツク
レバー２６を押圧し、このため、一点支持された
フイードバツクレバー２６が変位してフイードバ
ツクスプリング２４を引張する。そりによつてバ
ランスビーム２２が変位し、ノズル背圧を再び変
更することになる。すなわち、入力信号によつて
変位するバランスビーム２２に発生する力を打ち
消すように作用し、コイル１８に導入される入力
信号に係る力とフイードバツクベローズ２８を介
して発生するバンランスビーム２２に対する力が
丁度等しくなつた時、平衡する。このようにし
て、常に入力電気信号に比例した出力電気圧が得
られることになる。
そこで、以上のような構成からすれば、従来技
術に係るレギユレータは基本的には入力電気信号
を空気圧に変換する機構と、前記変換された空気
圧に比例して流体圧を調整する機構の二つの部分
よりもなるものであることが諒解されよう。そし
て、一般的にノズルフラツパ機構を用いた場合に
は、ノズル背圧を精度よく調整出来るために、電
−空変換器自体を高精度のものと製造することが
可能である。
術に係るレギユレータは基本的には入力電気信号
を空気圧に変換する機構と、前記変換された空気
圧に比例して流体圧を調整する機構の二つの部分
よりもなるものであることが諒解されよう。そし
て、一般的にノズルフラツパ機構を用いた場合に
は、ノズル背圧を精度よく調整出来るために、電
−空変換器自体を高精度のものと製造することが
可能である。
［発明が解決しようとする課題］
然しながら、このような高精度の電−空変換器
の後段に接続される圧力変換器においては、例え
ば、酸素のようなガスを出力圧として大気に放出
することが出来ないため、ノズルフラツパ機構を
組み込むことは困難である。従つて、仮令、前段
において高精度な電−空変換器を採用したとして
も、後段において精度に劣る圧力変換器を用いる
ために、全体としては高精度のものを得ることは
難しく、このために、これを組み合わせた電気式
流体用レギユレータの精度をあまり高くすること
が出来ないという不都合が従来から指摘されてき
た。
の後段に接続される圧力変換器においては、例え
ば、酸素のようなガスを出力圧として大気に放出
することが出来ないため、ノズルフラツパ機構を
組み込むことは困難である。従つて、仮令、前段
において高精度な電−空変換器を採用したとして
も、後段において精度に劣る圧力変換器を用いる
ために、全体としては高精度のものを得ることは
難しく、このために、これを組み合わせた電気式
流体用レギユレータの精度をあまり高くすること
が出来ないという不都合が従来から指摘されてき
た。
本発明は前記の問題点を克服するためになされ
たものであつて、ノズルフラツパ機構と、このノ
ズルフラツパ機構のノズル背圧によつて変位する
ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの変位に応じ
て流体流路を開閉制御する弁体とを一体的に組み
込み、前記ノズルフラツパ機構を入力電気信号に
よつて駆動してノズル背圧を変化させ、これによ
つて、前記弁体を直接開閉制御して流体通路から
出力される流体の制御を精度よく行うことが可能
な、しかも、構成も簡単で廉価に製造することが
出来る流体用レギユレータを提供することを目的
とする。
たものであつて、ノズルフラツパ機構と、このノ
ズルフラツパ機構のノズル背圧によつて変位する
ダイヤフラムと、前記ダイヤフラムの変位に応じ
て流体流路を開閉制御する弁体とを一体的に組み
込み、前記ノズルフラツパ機構を入力電気信号に
よつて駆動してノズル背圧を変化させ、これによ
つて、前記弁体を直接開閉制御して流体通路から
出力される流体の制御を精度よく行うことが可能
な、しかも、構成も簡単で廉価に製造することが
出来る流体用レギユレータを提供することを目的
とする。
［課題を解決するための手段］
前記の目的を達成するために、本発明は、ボデ
イと、 前記ボデイの画成された流体供給用の第１の供
給ポートと、 前記ボデイに画成され前記第１供給ポートに連
通する流体導出用の出力ポートと、 前記ボデイに画成され前記第１供給ポートに供
給される第１の圧力流体とは異なる第２の圧力流
体をノズル背圧室に供給する第２の供給ポート
と、 入力電気信号に対応して電歪素子から構成され
るフラツパを変位させるノズルフラツパ機構と、 ダイヤフラムの作用下に前記ノズル背圧室の圧
力変化に応動して前記第１供給ポートと出力ポー
トを結ぶ流路の開閉を行う弁体と、 前記出力ポート側の流体圧信号を検出して電気
信号に変換して出力する圧力センサと、 前記検出された電気信号と前記入力電気信号と
を比較し、その差によつて電気電歪素子に電圧を
印加する制御手段と、 を備え、前記ダイヤフラムは夫々受圧面積の異な
る第１と第２のダイヤフラムからなり、受圧面積
の大なる第１ダイヤフラムは前記ノズル背圧室を
画成し、受圧面積の小なる第２のダイヤフラムに
よつて画成される室は大気側と連通し、前記第１
と第２のダイヤフラムとで画成される供給圧力室
は通路を介して第２供給ポートと連通することを
特徴とする。
イと、 前記ボデイの画成された流体供給用の第１の供
給ポートと、 前記ボデイに画成され前記第１供給ポートに連
通する流体導出用の出力ポートと、 前記ボデイに画成され前記第１供給ポートに供
給される第１の圧力流体とは異なる第２の圧力流
体をノズル背圧室に供給する第２の供給ポート
と、 入力電気信号に対応して電歪素子から構成され
るフラツパを変位させるノズルフラツパ機構と、 ダイヤフラムの作用下に前記ノズル背圧室の圧
力変化に応動して前記第１供給ポートと出力ポー
トを結ぶ流路の開閉を行う弁体と、 前記出力ポート側の流体圧信号を検出して電気
信号に変換して出力する圧力センサと、 前記検出された電気信号と前記入力電気信号と
を比較し、その差によつて電気電歪素子に電圧を
印加する制御手段と、 を備え、前記ダイヤフラムは夫々受圧面積の異な
る第１と第２のダイヤフラムからなり、受圧面積
の大なる第１ダイヤフラムは前記ノズル背圧室を
画成し、受圧面積の小なる第２のダイヤフラムに
よつて画成される室は大気側と連通し、前記第１
と第２のダイヤフラムとで画成される供給圧力室
は通路を介して第２供給ポートと連通することを
特徴とする。
［作用］
本発明に係る流体用レギユレータにおいては、
出力ポート側の流体圧信号を圧力センサにより検
出して電気信号に変換し、これを制御手段に導入
して入力されている電気信号と比較し、その差を
新たな入力信号として電歪素子に印加しているた
め、流体圧を精度良く制御することができる。
出力ポート側の流体圧信号を圧力センサにより検
出して電気信号に変換し、これを制御手段に導入
して入力されている電気信号と比較し、その差を
新たな入力信号として電歪素子に印加しているた
め、流体圧を精度良く制御することができる。
また、ノズル背圧室に対しては、第１供給ポー
トから出力ポートに至る流体とは別異の第２の圧
力流体が第２供給ポートから導入されている。従
つて、ノズル背圧の制御を第２の圧力流体で行
い、一方、第１供給ポートから出力ポートに至る
第１の圧力流体を、例えば、酸素等の特別の用途
を有する流体とすることができ、このため、制御
がより安全なものとなる。すなわち、酸素等の大
気に対して接触させられない流体を流体用レギユ
レータに使用することができる。
トから出力ポートに至る流体とは別異の第２の圧
力流体が第２供給ポートから導入されている。従
つて、ノズル背圧の制御を第２の圧力流体で行
い、一方、第１供給ポートから出力ポートに至る
第１の圧力流体を、例えば、酸素等の特別の用途
を有する流体とすることができ、このため、制御
がより安全なものとなる。すなわち、酸素等の大
気に対して接触させられない流体を流体用レギユ
レータに使用することができる。
［実施例］
次に、本発明に係る流体用レギユレータについ
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。
て好適な実施例を挙げ、添付の図面を参照しなが
ら以下詳細に説明する。
第３図において、参照符号５０は本発明に係る
流体用レギユレータを示し、この流体用レギユレ
ータ５０は本体５２とその内部上方に設けられた
ノズルフラツパ機構５４と内部下方に設けられた
パイロツト弁部５６とを含む。ノズルフラツパ機
構５４は後述するパイロツト弁部５６のノズル背
圧室５８に通ずる所定口径のノズル６０と板状の
フラツパ６２とから構成される。前記フラツパ６
２の一端部はノズル６０に対して所定の間隔を有
して自由端として位置決めされると共にその他端
部は本体５２にねじ６４を介して固定される。前
記フラツパ６２は、図に示すように、電極が施さ
れた二枚の圧電セラミツク６６とこれらの圧電セ
ラミツク６６，６６に挟持された電極６８とから
なる、所謂、電歪素子で形成され、これらの圧電
セラミツク６６，６６の夫々に結線された導線７
０，７０を介してコントロール７２より所定の電
圧が印加されるように構成されている。一方、パ
イロツト弁部５６は上下方向に併設された二枚の
ダイヤフラム７４，７６とこれらのダイヤフラム
７４，７６をその略中央で所定間隔離間して保持
するピストン７８と前記ピストン７８の下端部に
画成された円錐状の凹部７８ａに係合する弁体８
０を含む。弁体８０は、実質的には前記円錐状の
凹部７８ａに係合する砲弾型の突部８２と、この
突部８２から下方に延在するロツド８４と、前記
ロツド８４の先端部に固着された内弁８６とから
基本的に構成され、この弁体８０は内弁８６に押
圧するコイルスプリング８８の作用下に前記突部
８２を常時ピストン７８の凹部７８ａに圧接して
いる。従つて、通常状態においては、内弁８６の
側部は本体５２によつて画成される弁座９０に対
して着座し、本体５２に画成される供給ポート９
２と出力ポート９４とを連通する通路９６、室９
８、通路１００の連通状態を遮断する。
流体用レギユレータを示し、この流体用レギユレ
ータ５０は本体５２とその内部上方に設けられた
ノズルフラツパ機構５４と内部下方に設けられた
パイロツト弁部５６とを含む。ノズルフラツパ機
構５４は後述するパイロツト弁部５６のノズル背
圧室５８に通ずる所定口径のノズル６０と板状の
フラツパ６２とから構成される。前記フラツパ６
２の一端部はノズル６０に対して所定の間隔を有
して自由端として位置決めされると共にその他端
部は本体５２にねじ６４を介して固定される。前
記フラツパ６２は、図に示すように、電極が施さ
れた二枚の圧電セラミツク６６とこれらの圧電セ
ラミツク６６，６６に挟持された電極６８とから
なる、所謂、電歪素子で形成され、これらの圧電
セラミツク６６，６６の夫々に結線された導線７
０，７０を介してコントロール７２より所定の電
圧が印加されるように構成されている。一方、パ
イロツト弁部５６は上下方向に併設された二枚の
ダイヤフラム７４，７６とこれらのダイヤフラム
７４，７６をその略中央で所定間隔離間して保持
するピストン７８と前記ピストン７８の下端部に
画成された円錐状の凹部７８ａに係合する弁体８
０を含む。弁体８０は、実質的には前記円錐状の
凹部７８ａに係合する砲弾型の突部８２と、この
突部８２から下方に延在するロツド８４と、前記
ロツド８４の先端部に固着された内弁８６とから
基本的に構成され、この弁体８０は内弁８６に押
圧するコイルスプリング８８の作用下に前記突部
８２を常時ピストン７８の凹部７８ａに圧接して
いる。従つて、通常状態においては、内弁８６の
側部は本体５２によつて画成される弁座９０に対
して着座し、本体５２に画成される供給ポート９
２と出力ポート９４とを連通する通路９６、室９
８、通路１００の連通状態を遮断する。
次に、本体５２には前記供給ポート９２の上方
において供給される空気を導入するためのポート
１０２が画成され、このポート１０２は通路１０
４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄおよび１０
４ｅを介してノズル背圧室５８に連通している。
この場合、通路１０４ｄにはオリフイス１０６が
配設される。なお、通路１０４ｂからは連通１０
４ｆが分岐し、ダイヤフラム７４と７６とにより
画成される供給圧力室１０８に連通している。同
様にして、ダイヤフラム７６と本体５２により画
成される大気圧室１１０は通路１１２を介して大
気側と連通状態にある。なお、出力ポート９４か
らは通路１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃが延在
し、本体５２に画成された凹部１１６に連通して
いる。この凹部１１６には圧力センサ１１８が固
着され、この圧力センサ１１８は、例えば、その
内部に図示しない半導体ダイヤフラムを含む。こ
の半導体ダイヤフラムの変位量は電圧の変化量と
して取り出され、導線１２０を介してコントロー
ラ７２に導入されるように構成している。すなわ
ち、通路１１４ａ乃至１１４ｃを介して流体出力
がこの圧力センサ１１８に導入されると、半導体
ダイヤフラムの変位により電気抵抗の値が変化
し、これを利用して前記出力圧を電気信号として
検出することが可能である。
において供給される空気を導入するためのポート
１０２が画成され、このポート１０２は通路１０
４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ，１０４ｄおよび１０
４ｅを介してノズル背圧室５８に連通している。
この場合、通路１０４ｄにはオリフイス１０６が
配設される。なお、通路１０４ｂからは連通１０
４ｆが分岐し、ダイヤフラム７４と７６とにより
画成される供給圧力室１０８に連通している。同
様にして、ダイヤフラム７６と本体５２により画
成される大気圧室１１０は通路１１２を介して大
気側と連通状態にある。なお、出力ポート９４か
らは通路１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃが延在
し、本体５２に画成された凹部１１６に連通して
いる。この凹部１１６には圧力センサ１１８が固
着され、この圧力センサ１１８は、例えば、その
内部に図示しない半導体ダイヤフラムを含む。こ
の半導体ダイヤフラムの変位量は電圧の変化量と
して取り出され、導線１２０を介してコントロー
ラ７２に導入されるように構成している。すなわ
ち、通路１１４ａ乃至１１４ｃを介して流体出力
がこの圧力センサ１１８に導入されると、半導体
ダイヤフラムの変位により電気抵抗の値が変化
し、これを利用して前記出力圧を電気信号として
検出することが可能である。
本発明に係る流体用レギユレータは基本的には
以上のように構成されるものであり、次にその作
用並びに効果について説明する。
以上のように構成されるものであり、次にその作
用並びに効果について説明する。
先ず、供給ポート９２からは大気にブリードさ
れることのない酸素が供給されるものとし、従つ
て、出力ポート９４からは弁体８０によつて調圧
された酸素が導出されるものとする。そこで、入
力電気信号をコントローラ７２に供給すると、こ
のコントローラ７２は導線７０を介してノズルフ
ラツパ機構５４に所定の電圧を印加する。すなわ
ち、フラツパ６２を構成する圧電セラミツク６
６，６６はコントローラ７２から供給される電圧
の極性によつて変位し、この結果、ノズル６０を
介してノズル背圧室５８のノズル背圧が変化す
る。例えば、以上のような作用によつて、前記ノ
ズル背圧室５８のノズル背圧が高まつたとしよ
う。この場合には、ピストン７８が矢印Ａで示す
ように下降変位し、これに伴つて、弁体８０の突
部８２を凹部７８ａを介して押圧する。この押圧
力はコイルスプリング８８の弾発力に抗して弁体
８０を押し下げ、この結果、供給ポート９２、通
路９６、室９８、通路１００が夫々連通状態とな
り、前記供給ポート９２から供給される酸素は出
力ポート９４から外部へと導出される。一方、出
力ポート９４から導出される所定圧の酸素は通路
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃを介して凹部１１
６に至り、圧力センサ１１８の半導体ダイヤフラ
ムを押圧する。その押圧力によつて半導体ダイヤ
フラムはそれに相当する電圧に係る信号を導線１
２０を介してコントローラ７２に送給する。すな
わち、出力信号がこのコントローラ７２にフイー
ドバツクされることになる。コントローラ７２で
はこのフイードバツク信号と前記入力信号とを比
較し、差があれば修正するように再び電圧に係る
電気信号をノズルフラツパ機構５４に供給する。
すなわち、フラツパ６２に対してその差圧に係る
電圧を供与し、このようにして常に入力信号とフ
イードバツク信号とを突き合わせたコントロール
がこのコントローラ７２を介して行われる。最終
的には入力信号と出力信号とがその差を顕さなく
なつた時、平衡することになる。このような平衡
の状態に至ると入力信号に比例した酸素ガス圧が
出力ポート９４から得られることになる。
れることのない酸素が供給されるものとし、従つ
て、出力ポート９４からは弁体８０によつて調圧
された酸素が導出されるものとする。そこで、入
力電気信号をコントローラ７２に供給すると、こ
のコントローラ７２は導線７０を介してノズルフ
ラツパ機構５４に所定の電圧を印加する。すなわ
ち、フラツパ６２を構成する圧電セラミツク６
６，６６はコントローラ７２から供給される電圧
の極性によつて変位し、この結果、ノズル６０を
介してノズル背圧室５８のノズル背圧が変化す
る。例えば、以上のような作用によつて、前記ノ
ズル背圧室５８のノズル背圧が高まつたとしよ
う。この場合には、ピストン７８が矢印Ａで示す
ように下降変位し、これに伴つて、弁体８０の突
部８２を凹部７８ａを介して押圧する。この押圧
力はコイルスプリング８８の弾発力に抗して弁体
８０を押し下げ、この結果、供給ポート９２、通
路９６、室９８、通路１００が夫々連通状態とな
り、前記供給ポート９２から供給される酸素は出
力ポート９４から外部へと導出される。一方、出
力ポート９４から導出される所定圧の酸素は通路
１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃを介して凹部１１
６に至り、圧力センサ１１８の半導体ダイヤフラ
ムを押圧する。その押圧力によつて半導体ダイヤ
フラムはそれに相当する電圧に係る信号を導線１
２０を介してコントローラ７２に送給する。すな
わち、出力信号がこのコントローラ７２にフイー
ドバツクされることになる。コントローラ７２で
はこのフイードバツク信号と前記入力信号とを比
較し、差があれば修正するように再び電圧に係る
電気信号をノズルフラツパ機構５４に供給する。
すなわち、フラツパ６２に対してその差圧に係る
電圧を供与し、このようにして常に入力信号とフ
イードバツク信号とを突き合わせたコントロール
がこのコントローラ７２を介して行われる。最終
的には入力信号と出力信号とがその差を顕さなく
なつた時、平衡することになる。このような平衡
の状態に至ると入力信号に比例した酸素ガス圧が
出力ポート９４から得られることになる。
［発明の効果］
本発明によれば、以上のように、出力ポート側
の流体圧は圧力センサで検出して電気信号に変換
され、フイードバツクされている。このフイード
バツク信号は制御手段に入力されている信号と比
較され、その差信号が新たに電歪素子印加され
る。これによつてノズル背圧が変化し、ダイヤフ
ラムを介して弁体が変位する。
の流体圧は圧力センサで検出して電気信号に変換
され、フイードバツクされている。このフイード
バツク信号は制御手段に入力されている信号と比
較され、その差信号が新たに電歪素子印加され
る。これによつてノズル背圧が変化し、ダイヤフ
ラムを介して弁体が変位する。
前記ダイヤフラムは、夫々受圧面積の異なる第
１と第２のダイヤフラムからなり、第２供給ポー
トから第１と第２のダイヤフラムの中間に画成さ
れた供給圧力室に流体を供給することにより、第
１供給ポートと出力ポートが連通する場合は除い
て常に弁体を上方向に指向して支持する力を働か
せることができ、一方、受圧面積の大なる第１ダ
イヤフラムに画成されるノズル背圧室に第２供給
ポートから流体を導入することにより、ノズルフ
ラツパ機構により生ずるノズル背圧を増幅させる
ことができる。従つて、前記弁体をノズル背圧室
の圧力変化に対応して、高速に応答させることが
でき結果的には高精度に出力流体圧を制御するこ
とが可能となる。
１と第２のダイヤフラムからなり、第２供給ポー
トから第１と第２のダイヤフラムの中間に画成さ
れた供給圧力室に流体を供給することにより、第
１供給ポートと出力ポートが連通する場合は除い
て常に弁体を上方向に指向して支持する力を働か
せることができ、一方、受圧面積の大なる第１ダ
イヤフラムに画成されるノズル背圧室に第２供給
ポートから流体を導入することにより、ノズルフ
ラツパ機構により生ずるノズル背圧を増幅させる
ことができる。従つて、前記弁体をノズル背圧室
の圧力変化に対応して、高速に応答させることが
でき結果的には高精度に出力流体圧を制御するこ
とが可能となる。
また、定圧に制御される流体は、第１供給ポー
トから出力ポートへ導出されるが、ノズル背圧室
には、第２供給ポートから前記第１供給ポートへ
導入される流体とは異なる流体が供給されてい
る。しかも、ノズル背圧室と、第１供給ポートか
ら出力ポートへの通路は完全に遮断されているた
めに、他の流体と接触させることが好ましくない
流体にたいしても本流体用レギユレータを使用す
ることが可能である。
トから出力ポートへ導出されるが、ノズル背圧室
には、第２供給ポートから前記第１供給ポートへ
導入される流体とは異なる流体が供給されてい
る。しかも、ノズル背圧室と、第１供給ポートか
ら出力ポートへの通路は完全に遮断されているた
めに、他の流体と接触させることが好ましくない
流体にたいしても本流体用レギユレータを使用す
ることが可能である。
さらに、容易に諒解されるように、構成も極め
て簡単であり、ノズル背圧を制御する機構として
は電歪電子を採用しているために、電気的に制御
し易く、さらにまた、小型化に優れ、繰り返し疲
労に対しても極めて強い特性を呈する。この結
果、全体としても流体用レギユレータの耐用性を
著しく向上させることができる効果が得られる。
て簡単であり、ノズル背圧を制御する機構として
は電歪電子を採用しているために、電気的に制御
し易く、さらにまた、小型化に優れ、繰り返し疲
労に対しても極めて強い特性を呈する。この結
果、全体としても流体用レギユレータの耐用性を
著しく向上させることができる効果が得られる。
第１図は従来技術に係る流体用レギユレータの
概略説明図、第２図は第１図に示す流体用レギユ
レータの電−空変換器部分の詳細説明図、第３図
は本発明に係る流体用レギユレータの縦断説明図
である。 ５０……流体用レギユレータ、５２……本体、
５４……ノズルフラツパ機構、５６……パイロツ
ト弁、５８……ノズル背圧室、６０……ノズル、
６２……フラツパ、６４……ねじ、６６……圧電
セラミツク、６８……電極、７２……コントロー
ラ、７４，７６……ダイヤフラム、７８……ピス
トン、８０……弁体、８２……突部、８４……ロ
ツド、８６……内弁、８８……コイルスプリン
グ、９０……弁座、９２……供給ポート、９４…
…出力ポート、９８……室、１０２……ポート、
１０４ａ〜１０４ｆ……通路、１０８……供給圧
力室、１１０……大気圧室、１１６……凹部、１
１８……圧力センサ、１２０……導線。
概略説明図、第２図は第１図に示す流体用レギユ
レータの電−空変換器部分の詳細説明図、第３図
は本発明に係る流体用レギユレータの縦断説明図
である。 ５０……流体用レギユレータ、５２……本体、
５４……ノズルフラツパ機構、５６……パイロツ
ト弁、５８……ノズル背圧室、６０……ノズル、
６２……フラツパ、６４……ねじ、６６……圧電
セラミツク、６８……電極、７２……コントロー
ラ、７４，７６……ダイヤフラム、７８……ピス
トン、８０……弁体、８２……突部、８４……ロ
ツド、８６……内弁、８８……コイルスプリン
グ、９０……弁座、９２……供給ポート、９４…
…出力ポート、９８……室、１０２……ポート、
１０４ａ〜１０４ｆ……通路、１０８……供給圧
力室、１１０……大気圧室、１１６……凹部、１
１８……圧力センサ、１２０……導線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ ボデイと、 前記ボデイに画成された流体供給用の第１の供
給ポートと、 前記ボデイに画成され前記第１供給ポートに連
通する流体導出用の出力ポートと、 前記ボデイに画成され前記第１供給ポートに供
給される第１の圧力流体とは異なる第２の圧力流
体をノズル背圧室に供給する第２の供給ポート
と、 入力電気信号に対応して電歪素子から構成され
るフラツパを変位させるノズルフラツパ機構と、 ダイヤフラムの作用下に前記ノズル背圧室の圧
力変化に応動して前記第１供給ポートと出力ポー
トを結ぶ流路の開閉を行う弁体と、 前記出力ポート側の流体圧信号を検出して電気
信号に変換して出力する圧力センサと、 前記検出された電気信号と前記入力電気信号と
を比較し、その差によつて前記電歪素子に電圧を
印加する制御手段と、 を備え、前記ダイヤフラムは夫々受圧面積の異な
る第１と第２のダイヤフラムからなり、受圧面積
の大なる第１ダイヤフラムは前記ノズル背圧室を
画成し、受圧面積の小なる第２のダイヤフラムに
よつて画成される室は大気側と連通し、前記第１
と第２のダイヤフラムとで画成される供給圧力室
は通路を介して第２供給ポートと連通することを
特徴とする流体用レギユレータ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013060A JPS61173319A (ja) | 1985-01-26 | 1985-01-26 | 流体用レギユレ−タ |
| US06/819,705 US4722360A (en) | 1985-01-26 | 1986-01-17 | Fluid regulator |
| DE3601907A DE3601907C2 (de) | 1985-01-26 | 1986-01-23 | Fluiddruckregler |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60013060A JPS61173319A (ja) | 1985-01-26 | 1985-01-26 | 流体用レギユレ−タ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61173319A JPS61173319A (ja) | 1986-08-05 |
| JPH0546441B2 true JPH0546441B2 (ja) | 1993-07-14 |
Family
ID=11822583
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60013060A Granted JPS61173319A (ja) | 1985-01-26 | 1985-01-26 | 流体用レギユレ−タ |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4722360A (ja) |
| JP (1) | JPS61173319A (ja) |
| DE (1) | DE3601907C2 (ja) |
Families Citing this family (70)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0750418B2 (ja) * | 1986-07-15 | 1995-05-31 | 黒田精工株式会社 | 空気圧レギユレ−タ |
| DE3712337A1 (de) * | 1987-04-11 | 1988-10-20 | Vdo Schindling | Elektropneumatischer stellungsregler |
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| JPH0391501U (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-18 | ||
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