JPH0620165Y2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 通信ケーブルのほとんどは地下を通っており、浸水によ
る回線障害を防ぐため、これらにはガス連続供給方式で
ガスが封入されており、供給源として乾燥空気供給装置
が用いられている。

この考案は、主として、上記乾燥空気供給装置において
使用する減圧弁に関し、特にその２次圧の制御機能に関
するものである。

［従来の技術］ 第２図に乾燥空気供給装置の一例の概略を示す。

１２は空気圧縮機、１４は脱湿ユニット、１６は空気容
器である。

空気容器１６の空気を減圧弁３０によって一定圧力にし
てケーブル１８に供給する。

ケーブル１８内に、任意の間隔で圧力センサ２０を設
け、ガス圧を監視する。

ケーブル１８の一端から一定圧力でガスを供給しておく
と、ケーブルに漏洩がなければ、ガス圧分布はケーブル
全長にわたって一定である。

漏洩は発生すると、ガス圧分布は、孔の位置や大きさな
どによってきまる特定のパターンを画く。

漏洩箇所を検索する場合、たとえば、ケーブルのガス漏
洩量と供給端からのガス供給量が同じ流量で平衡状態の
ときは、各点に設置した圧力センサ２０のデータをペー
パー上にプロットし、供給端から傾斜線と、端末からの
水平線との交点を求め、その付近を詳細に調査するとい
う方法をとる。

その場合、大気圧を基準とする相対圧力でガスを供給す
ると、圧力センサはケーブル内に封じ込まれていて測定
圧力値は絶対圧力となっている関係上、供給端に近いと
ころでは大気圧の変動をもろに受けて、ペーパー上のプ
ロットが不正確となり、漏洩箇所の推定に誤差が発生す
る。

そのため、絶対圧でガスを供給する必要がある。

大気圧や供給流量が変化しても、一定の絶対圧でガスを
供給する手段の従来の一例を第３図に示す。

３０は減圧弁の全体で、直動形ノンリリーフ式として周
知のものである。

３２は本体で、３４は入口（１次側）、３６は出口（２
次側）。

３８は弁で、弁座３９，弁体４０，弁ばね４２，ステム
４４により構成される。

４６はダイアフラム、４８は調節ばね、５０は調節ねじ
である。

ケーブルに通ずる２次回路５２のガス圧を、常時、圧力
センサ５４により検出し、基準圧力５６と一致するよう
に、制御装置５７によりフィードバック制御する。

すなわち、圧力センサ５４の検出値を基準圧力５６と比
較し、その偏差に対応する操作信号によってモーター５
８を回転し、ギア機構６０と調節ねじ５０を介して調節
ばね４８の圧縮度を調節し、弁３８の開き具合を調節し
て２次側のガス圧を制御する。

また、ギア機構６０の減圧弁側の位置は、調節バネ４８
の圧縮度合い（つまり２次圧力）の関数であり、制御系
の異常時に、任意の範囲を越えたら、ストップさせられ
るように、保護対策としてリミットスイッチ６２，６４
を設ける。

調節ねじ５０（実際はそれに固定するギア）が、異常に
上昇または下降するとき、リミットスイッチ６２などが
働いてモーター５８を停止する。

［考案が解決しようとする課題］ 上記のフィードバック制御方式は、 (1)回転機構をともなうので、潤滑油の保守が必要、 (2)構造が複雑で高価になる、 (3)異常状態で停電があり、かつ調節ばね４８が圧縮さ
れた状態のときには、再スタート時に過大な圧力で供給
するようになる、 などの欠点がある。

［課題を解決するための手段］ 弁３８の開き具合を決めるのは、調節ばね４８だけでな
く、弁３８の弁ばね４２も関係する。

本考案においては、この弁ばね４２を利用する。

この考案は、第１図のように、 (1)調節ばね４８による設定圧力を所定値より低くして
おくこと、 (2)弁３８の下方にソレノイド６６を設けて、それによ
って弁体４０を弁ばね４２の力に対抗して吸引できるよ
うにしておくこと、 (3)フィードバックの操作信号にもとづいて前記ソレノ
イド６６の励磁電流を変化させ、これによって弁ばね４
２を吸引する力を変化させて、弁３８の開き具合を調節
すること、 を特徴とする。

［実施例］（第１図） 弁３８のステム４４を下方（上下は第１図、第２図につ
いていう）に延長し、ソレノイド６６のプランジャ６８
と連結する。

また、調節ばね４８による圧縮力を従来の場合より低く
しておく。

２次側圧力が調節ばね４８による圧力より低いときは、
ダイアフラム４６が受ける力のバランスによりステム４
４は下に押し下げられて２次側に空気が入る。その圧力
が上昇し、調節ばね４８による圧力以上になると、この
空気圧によりダイアフラム４６が受ける力は調節ばね４
８によるものより強くなるので、ダイアフラム４６の位
置は、より調節ばね側にシフトする。

これによりステム４４は弁ばね４２とソレノイド６６の
励磁電流により自由に調節ができるようになり、調節ば
ねによる圧力以上ではソレノイドに流す電流により圧力
が可変できる。

調節ばね４８は制御系から切り離されているので、従来
のように異常状態を検出するための機械的リミットスイ
ッチ６２機構は不要である。

その代りに、制御装置５７の電子回路にソレノイド６６
の異常電流を検出する保護機構を追加する。

［作用］ (1)圧力センサ５４の検出値が設定値より低いとき： 励磁電流７０（制御装置５７からの操作信号にもとづい
て変化する）が増大し、弁体４０がさらに下方に吸引さ
れ、弁３８が開く。

(2)圧力センサ５４の検出値が設定値より高いとき： 上記と反対に励磁電流７０が減少し、弁３８が閉じる。

以上のフィードバック制御により、２次ガス圧は設定値
に保たれる。

(3)停電などの事故の時： ソレノイド６６の制御系が動作不能になっても、調節ば
ね４８による通常の減圧弁動作で供給が行える。

再スタート時に異常な圧力を供給することはない。

［考案の効果］ ２次側のガス圧を検出して基準圧力５６と比較し、その
偏差に対応する操作信号にもとづいて弁３８の開き具合
を調節する構成のフィードバック制御を行っている、減
圧弁において、 調節ばね４８による設定圧力を所定値より低くしてお
き、かつ弁３８の下方にソレノイド６６を設けてそれに
よって弁体４０を弁ばね４２の力に対抗して吸引できる
ようにしておき、前記フィードバック制御の操作信号に
もとづいて前記ソレノイド６６の励磁電流を変化させ、
これによって弁ばね４２を吸引する力を変化させて、弁
３８の開き具合を調節するようにしたので、 (1)フィードバック制御系の中に回転機構がないため、
潤滑油の保守が不要。

(2)構造が簡単で、低コストである。

(3)停電などで、ソレノイド６６の制御系が動作不能に
なっても、調節ばね４８による通常の減圧弁動作で供給
が行える。

(4)再スタート時に異常な圧力を供給することはない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の説明図、 第２図は乾燥空気供給装置の概略説明図、 第３図は従来技術の説明図。 １２：空気圧縮機、１４：脱湿ユニット １６：空気容器、１８：ケーブル ２０：圧力センサ、３０：減圧弁 ３２：本体、３４：入口 ３６：出口、３８：弁 ３９：弁座、４０：弁体 ４２：弁ばね、４４：ステム ４６：ダイアフラム、４８：調節ばね ５０：調節ねじ、５２：２次回路 ５４：圧力センサ、５６：基準圧力 ５７：制御装置、５８：モーター ６０：ギア機構 ６２，６４：リミットスイッチ ６６：ソレノイド、６８：プランジャ ７０：励磁電流

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】２次側のガス圧を検出して基準圧力５６と
   比較し、その偏差に対応する操作信号にもとづいて弁３
   ８の開き具合を調節する構成のフィードバック制御を行
   っている、減圧弁において、 調節ばね４８による設定圧力を所定値より低くしてお
   き、 かつ弁３８の下方にソレノイド６６を設けてそれによっ
   て弁体４０を弁ばね４２の力に対抗して吸引できるよう
   にしておき、 前記操作信号にもとづいて前記ソレノイド６６の励磁電
   流を変化させ、これによって前記弁体４０を吸引する力
   を変化させて、弁３８の開き具合を調節する、減圧弁。