JPH07114418A - 弁リフト範囲自動調節機構付き減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 １系統の配管中に１台の減圧弁を使用するの
みで、所要の減圧制御と温度・流量等制御との２種類の
自動制御を重合して操作可能にする。 【構成】 主弁体１３の最大リフトを規制するストッパ
機構２２，３１と、該ストッパ機構を主弁体のリフト方
向に進退作動させて規制位置に移動する駆動手段３４
と、主弁体側，又はストッパ機構側に、該主弁体のフル
ストローク分に対応するたわみを圧縮吸収し得る圧縮バ
ネ１９を内蔵したパイロット弁体３４ａを、ストッパ機
構側，又は主弁体側に、該パイロット弁体に対応されて
２次側流路からダイヤフラム機構１４への流路を開閉す
るパイロット弁座を夫々に設けたリフト制御パイロット
機構７０と、駆動手段３４によって移動されたストッパ
機構の規制位置を検出する位置検出手段３７と、位置検
出手段で検出した位置信号により、駆動手段を制御駆動
して主弁体の最大リフトを設定すると共に、負荷側から
の温度・流量等の制御信号に対応して前記規制位置を調
整する自動制御装置３８とを備えて構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、弁リフト範囲自動調節
機構付き減圧弁に関し、さらに詳しくは、機械的に作動
する減圧弁機構に弁体の最大リフトを電動モータで自動
調節する作動機構を付加して構成し、加圧された制御流
体の減圧制御を第１の制御とし、併せて、例えば、温度
・流量等制御を第２の制御とする複数種類の自動制御を
重合して操作可能にした電動式の弁リフト範囲自動調節
機構付き減圧弁に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、制御対象の加圧された流体圧
力によって機械的且つ自動的に減圧調整を行うようにし
た減圧弁は、所謂，自力弁とも呼ばれて、弁構造，並び
にその開閉機構自体が比較的単純な構成であって、しか
も、その他の加圧空気とか電力等の補助動力源が一切不
要であり、負荷変動に対する応答時間が短いという優れ
た特長を有している。従って、万一の停電等で動力源が
失われた場合とか、負荷変動が激しい場合等にあって
も、自身の無動力性，迅速な応答性のために、本来の減
圧機能が失われたり、応答遅れに伴って２次側に高圧の
流体圧力が印加されるという危険性もない。

【０００３】又、一方で、制御流体の圧力とか温度等を
精密に自動制御する際は、前記自力弁の場合とは全く異
なって、加圧空気とか電力等の補助動力源を必要とする
他力弁が使用される。即ち、このような場合には、通
常、電子式等の自動制御装置からの制御信号により、減
速機のギア機構を介して増力された電動モータの回転駆
動で弁を全開，全閉，若しくは所要の開度に調整し得る
電動弁が使用される。

【０００４】そして、実際の計装においては、これらの
自力弁と他力弁とを組み合わせて使用する場合が殆んど
である。即ち、例えば、熱媒を蒸気に求めた空気調和機
における自動温度制御の場合を例にとると、ボイラーで
発生された高圧力の蒸気は、通常の場合，装置末端の加
熱コイルの耐圧性が低いことから、該高圧力の蒸気を減
圧弁によって安全な低圧力にまで一旦，減圧した後に、
電子式等の自動温度制御装置からの制御信号により、電
動弁を自動的に開度調整させて空気調和対象の温度を自
動制御するようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記し
た空気調和機における自動温度制御操作の場合には、蒸
気圧を所要値まで自動的に減圧制御する減圧弁，並びに
温度を所要値に自動的に温度制御する電動弁の夫々につ
いて、その何れもが単機能の自動制御弁として作用する
ことから、必然的に同一の１系統による配管中に減圧制
御と温度制御とのための各別による２台の自動制御弁が
必要になる。

【０００６】つまり、実際の配管施工においては、例え
ば、図５に示されているように、ボイラー１１１から空
気調和機１１２への蒸気供給のための１系統の配管１１
３中にあって、２台の自動制御弁，つまり、ここでは、
ボイラー１１１側に設けられる減圧弁１１４と、空気調
和機１１２側に設けられて、該空気調和機１１２におけ
る温度センサ１１２ａの温度検出信号に対応した電子式
温度制御装置１１６からの制御信号で自動的に開閉制御
される電動弁１１５との配設に付随して、これらの減圧
弁１１４及び電動弁１１５の前流側と後流側とに対し
て、夫々に１対づつの閉止弁１１４ａ，１１４ｂ及び１
１５ａ，１１５ｂを必要とするほか、該各弁１１４，１
１５の点検，修理等の保守作業に備えるために、ここで
も夫々に閉止弁１１４ｄ，１１５ｄをもつバイパス配管
１１４ｃ，１１５ｃを必要としており、このような装置
構成では、配管機材の必要個数の点，配管作業に要する
労力の点，それに配管スペースの点等において、夫々に
大きな負担を強いられることになるものであった。尚、
同図５中で、１１７，１１８，及び１１９は、ボイラー
１１１側，減圧弁１１４と電動弁１１５間，及び空気調
和機１１２側の各管路中に介入されて、管路内を流動す
る蒸気圧の圧力計である。

【０００７】本発明は、このような従来の問題点を解消
するためになされたもので、その目的とするところは、
弁開度調整のための補助動力が不要で制御流体の流体エ
ネルギーによってのみ作動する減圧弁に対して、該減圧
弁の主弁体における弁開閉操作の最大リフト（ストロー
ク）を電動モータ等の駆動手段によって調整する機構を
付加して用い、１系統の配管中に１台の減圧弁を使用す
るのみで、所要の減圧制御と、例えば、温度・流量等制
御との２種類の自動制御を重合して操作し得るようにす
ると共に、併せて、主弁体に加えられる制御流体圧力の
影響が、駆動手段による最大リフト調整のための操作に
及ぼされないようにした，この種の電動式の弁リフト範
囲自動調節機構付き減圧弁を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明に係る弁リフト範囲自動調節機構付き減圧弁
は、弁開閉操作部のダイヤフラム（若しくは、ベローズ
等）機構，又はピストン機構等の流体圧作動機構で制御
駆動される主弁体に連繋して、電動モータ等の駆動手段
により、緩衝作用性をもつリフト制御パイロット機構を
介することで、所要の適正な減圧値，並びに、該減圧値
に加えた所要の温度・流量値等に対応して、主弁体の最
大リフトを全開から全閉の間で任意に規制設定できるよ
うにしたものである。

【０００９】ここで、前記緩衝作用性をもつリフト制御
パイロット機構は、パイロット作動式減圧弁の構成にお
いて、ストッパ機構に対応して設けられ、主弁体が開弁
方向に作動されたときにストッパ機構に当接することに
より、該主弁体を駆動するダイヤフラム室（若しくは、
ベローズ室等），又はシリンダ室の制御圧力につき、そ
れ以上の開弁をなし得ないように、該ダイヤフラム室
（若しくは、ベローズ室等）内，又はシリンダ室内への
制御流体の流入，流出を自動的に調節可能にすると共
に、主弁体に加えられる流体圧力による推力の影響が、
該主弁体の最大リフトを設定する電動モータ等の駆動手
段の推力に及ぼされることのないように、これらの流体
圧力による推力との間を切離すため、大出力モータを装
備する必要がなく、小出力モータであっても、主弁体の
最大リフト範囲の設定を正確に制御する。

【００１０】引続き、前記減圧弁における緩衝作用性を
もつリフト制御パイロット機構の詳細について述べる
と、次の通りである。 (a) 弁体を開弁駆動するダイヤフラム機構，又はピスト
ン機構等の流体圧作動機構での制御流体圧力を導入する
ダイヤフラム室又はシリンダ室等の流体圧作動室と主弁
体の１次側とを、減圧パイロット弁又は小面積の流体通
過部をもつ絞り弁を経て連通させ、(b) 前記主弁体の主
弁軸上端，又は該主弁軸上端のピストン上面と、これに
対向する調整軸との間に、１対のリフト制御パイロット
弁体及びリフト制御パイロット弁座を該弁体のフルスト
ローク分のたわみを圧縮吸収し得る圧縮バネを介して相
互に当接させると共に、該調整軸に接続した電動モータ
により任意に所望位置へ移動可能にさせてあり、(c)
又、前記流体圧作動室と主弁体の１次側とが、前記減圧
パイロット弁を経由して連通する場合には、リフト制御
パイロット弁体の開口部から流入するダイヤフラム室又
はシリンダー室内での制御流体を、該主弁体の２次側に
対して前記小面積の流体通過部をもつ絞り弁を経由して
流出させるようにし、(d) 一方、前記流体圧作動室と主
弁体の１次側とが、前記小面積の流体通過部をもつ絞り
弁を経由して連通する場合には、リフト制御パイロット
弁体の開口部から流入する流体圧作動室内の制御流体
を、該主弁体の２次側に前記減圧パイロット弁を経由し
て流出させるようにし、(e) 更に、前記１対のリフト制
御パイロット弁体及びリフト制御パイロット弁座に関連
される調整軸にポテンショメータを配設させ、該リフト
制御パイロット弁体及びリフト制御パイロット弁座の位
置設定と位置検出，ひいては、主弁体の最大リフトの設
定と検出とをなし得るようにする。

【００１１】即ち、本発明は、制御流体発生源からの１
次側流路と負荷側への２次側流路間に設けられる主弁
座，及び該主弁座に対してリフト可能にされ、常時閉弁
方向へ加圧される主弁体を有し、１次側流路に導入する
加圧された制御流体を弁開度対応に減圧して２次側流路
に導出する主減圧弁部と、前記１次側流路に一定開度に
設定された絞り弁を介して連通させると共に、前記２次
側流路に所定減圧値に設定されたパイロット減圧弁を介
して連通させるか、乃至は、前記１次側流路に所定減圧
値に設定され、且つ前記２次側流路の制御流体圧で制御
されるパイロット減圧弁を介して連通させると共に、前
記２次側流路に一定開度に設定された絞り弁を介して連
通させ、前記絞り弁或はパイロット減圧弁を経て流入す
る制御流体と、前記パイロット減圧弁或は絞り弁を経て
流出する制御流体との差によって得られる制御流体圧に
より、前記主弁体を閉弁方向へ機械的且つ自動的に制御
作動させるダイヤフラム機構又はピストン機構とを少な
くとも設けて構成する減圧弁において、前記主弁体の最
大リフトを規制するストッパ機構と、該ストッパ機構を
主弁体のリフト方向に進退作動させて規制位置に移動す
る駆動手段と、前記主弁体側，又はストッパ機構側に、
該主弁体のフルストローク分に対応するたわみを圧縮吸
収し得る圧縮バネを内蔵したパイロット弁体を、前記ス
トッパ機構側，又は主弁体側に、該パイロット弁体に対
応されて前記２次側流路から前記ダイヤフラム機構，又
はピストン機構への流路を開閉するパイロット弁座を夫
々に設けたリフト制御パイロット機構と、前記駆動手段
によって移動されたストッパ機構の規制位置を検出する
位置検出手段と、該位置検出手段で検出した位置信号に
より、前記駆動手段を制御駆動して前記主弁体の最大リ
フトを設定すると共に、前記負荷側からの温度・流量等
の制御信号に対応して前記規制位置を調整する自動制御
装置とを備え、前記制御流体の減圧制御に合わせて、同
時に前記負荷側での温度・流量等制御をなし得るように
したことを特徴とする弁リフト範囲自動調節機構付き減
圧弁である。

【００１２】

【作用】従って、本発明によれば、負荷側での必要量の
変化に対応して減圧された制御流体圧力が増減すると、
該減圧された２次側の制御流体圧力に対応して作動する
ダイヤフラム機構，又はピストン機構により、主弁軸を
介して主弁座に対する主弁体の弁開度が自動調整され、
該弁開度が常時，予め設定した減圧値に維持される。
又、同時に、負荷側での温度・流量等の制御信号に対応
して、自動制御装置により、駆動手段を介してストッパ
機構を作動させ、主弁体の最大リフトを規制する。

【００１３】

【実施例】以下、本発明に係る弁リフト範囲自動調節機
構付き減圧弁の第１，第２の各実施例につき、図１乃至
図４を参照して詳細に説明する。尚、本各実施例におい
ては、説明を簡略化するために、取扱う制御流体が非圧
縮性の水等であるものとし、又、主弁部（減圧弁部）の
構成がダイヤフラム構造（第１実施例該当）及びピスト
ン構造（第２実施例該当）であるものとし、更にリフト
制御パイロット機構（リフト制御パイロット弁体とリフ
ト制御パイロット弁座との組合せ）が主弁体側（第１実
施例該当）及びポテンショメータを有する調整軸側（第
２実施例該当）であるものとする。

【００１４】第１実施例．図１及び図２は、本発明の第
１実施例を適用した弁リフト範囲自動調節機構付き減圧
弁の概要構成及び作用を示す夫々に縦断面図である。本
第１実施例による減圧弁は、減圧弁部がパイロット作動
式にされると共に、調整軸側のストッパ機構に対応し
て、主弁部側に緩衝作用性をもつリフト制御パイロット
機構を備える弁構成の場合の一例である。

【００１５】即ち、これらの図１，及び図２の第１実施
例構成において、１０は、主体となる減圧弁を示し、１
１は、１次側流路１１ａ，及び２次側流路１１ｂを夫々
に有する本体部材としての弁箱部材、１２は、前記１次
側流路１１ａと２次側流路１１ｂとを区分する主弁座、
１３は、ダイヤフラム１４を保持して主弁軸１５に固定
された主弁体である。１６は、前記弁箱部材１１の上部
に取り付けられてダイヤフラム１４の周縁部を押止する
と共に、内部に該ダイヤフラム１４によって区分される
ダイヤフラム室１７を形成した保持部材、１８は、前記
弁箱部材１１内の下部ガイド部１１ｃとの間で前記主弁
軸１５を上下弁軸方向へ作動可能にガイドする上部ガイ
ド部であって、連通孔１８ａを有しており、１９は、前
記主弁座１２に対して主弁体１３を常時圧接させる方向
に加圧する圧縮バネである。

【００１６】２０は、前記保持部材１６の上部に固定さ
れて内部にシリンダ孔２１を形成したシリンダ筒部材を
示し、２２は、前記主弁軸１５の上端鍔部１５ａに対し
て、内蔵する圧縮バネ２３，ここでは、前記主弁体１３
のフルストローク分のたわみを圧縮吸収できる圧縮バネ
２３を介して一定ストローク相当分だけ弁軸方向へ摺動
可能なように嵌挿され、且つ上端面相当部に弁体パッキ
ン２２ａを装備させたリフト制御パイロット弁体であ
り、次に述べるストッパ機構としてのリフト制御パイロ
ット弁座３１との間で緩衝作用性をもつリフト制御パイ
ロット機構を構成する。

【００１７】又、３０は、電動式の弁リフト範囲自動調
節機構を示している。３１は、前記シリンダ筒部材２０
のシリンダ孔２１内に上下弁軸方向へ向けて位置調整自
在に配置され、上部側にシリンダ室２１ａを形成するピ
ストン状をしたストッパ機構としてのリフト制御パイロ
ット弁座であって、前記リフト制御パイロット弁体２２
の弁全開リフト範囲を規制する。そして、該リフト制御
パイロット弁座３１には、弁孔３１ａが形成され、該弁
孔３１ａによって、前記上部ガイド部１８の通孔１８ａ
を通すことで、前記シリンダ室２１ａを前記ダイヤフラ
ム室１７に連通させており、該弁孔３１ａの下面開口突
出端縁を前記リフト制御パイロット弁体２２の上端部弁
体パッキン２２ａに対向させ、その着座閉弁によって、
該シリンダ室２１ａとダイヤフラム室１７間の連通を閉
じる。３２は、前記リフト制御パイロット弁座３１か
ら、前記シリンダ筒部材２０を通して上方外部に延長さ
れ、且つ延長部上にスパイラル・ギア３３を形成した調
整軸、３４は、駆動手段としてのドライバ回路３５を介
して回転駆動される正，逆回転可能な電動モータであ
り、３６は、該電動モータ３４の回転出力軸上に設けら
れて前記スパイラル・ギア３３に噛合されるウォームネ
ジを示し、この場合は、電動モータ３４により、これら
のスパイラル・ギア３３，ウォームネジ３６を介して前
記リフト制御パイロット弁座３１を上下弁軸方向へ移動
させて位置設定し、これによって前記弁リフト範囲を所
要範囲内に調整し得る。そして、ここでは、前記主弁軸
１５と前記ストッパ機構としてのリフト制御パイロット
弁体３１との間に、該主弁軸１５上での前記リフト制御
パイロット弁体２２からなるリフト制御パイロット機構
が介在されており、該リフト制御パイロット弁体２２が
内蔵する圧縮バネ２３によって緩衝作用性を有するため
に、主弁体１３に加えられる流体圧による影響が、電動
モータ３４の駆動力，ひいては、該電動モータ３４によ
る弁リフト範囲の調整作動に及ぼされることがなく、敢
て該駆動力をパワーアップする必要はない。３７は、前
記調整軸３２に設けられて、前記リフト制御パイロット
弁座３１で規制された弁全開リフトを電気的に検出する
ポテンショメータ、３８は、制御流体を供給する負荷側
１０２からの温度・流量等の検出センサ３９によって検
出された制御信号に対応することで、前記ドライバ回路
３５，及び電動モータ３４を経て前記リフト制御パイロ
ット弁座３１の位置設定，ひいては、前記リフト制御パ
イロット弁体２２を介した主弁軸１５の弁リフト範囲規
制のための位置設定を行う自動制御装置であって、これ
らのポテンショメータ３７，自動制御装置３８間で、該
主弁軸１５の弁リフト範囲を予め所要範囲に設定する。

【００１８】更に、４１は、前記１次側流路１１ａとダ
イヤフラム室１７との間の連通路４２上に介在されて、
弁開口度を所要の一定値に設定した絞り弁、４３は、前
記２次側流路１１ｂとシリンダ室２１ａとの間の連通路
４４上に介在されて、パイロット弁体４３ａと、パイロ
トダイヤフラム室４３ｂ，及びパイロトダイヤフラム４
３ｃと、パイロット減圧量調整圧縮バネ４３ｄ，及び該
パイロット減圧量調整圧縮バネ４３ｄを所要の減圧値に
設定するバネ圧調整ネジ４３ｅとを備えたパイロット減
圧弁である。

【００１９】そして、本第１実施例による弁リフト範囲
自動調節機構３０付きの減圧弁１０は、例えば、図４に
示されているように、制御流体発生源（ボイラー等）１
０１から負荷側（空気調和機等）１０２への加圧された
制御流体を供給するための１系統の配管１０３中にあっ
て、前流側と後流側とに閉止弁１０ａ，１０ｂを設けて
配設されると共に、点検，修理等の保守作業に備えて、
閉止弁１０ｄをもつバイパス配管１０ｃを設けて使用
し、制御流体発生源１０１との間の前流側，及び負荷側
１０２との間の後流側には、使用上の利便等のため、夫
々に圧力計１０４，１０５等を設ける。

【００２０】而して、上記第１実施例による装置構成の
場合、制御流体の減圧制御，及びこれに合わせた温度・
流量等制御は、以下のように行われる。ここで、図１
は、本第１実施例の弁リフト範囲自動調節機構付き減圧
弁におけるリフト制御パイロット機構の弁体，弁座間が
開いた作用状態を、同図２は、該弁体，弁座間が閉じた
作用状態を夫々に示している。

【００２１】即ち、本第１実施例装置の減圧弁１０で
は、先ず、ポテンショメータ３７と自動制御装置３８と
の間で、弁リフト範囲自動調節機構３０のリフト制御パ
イロット弁座３１における弁全開リフトを選択すると共
に、パイロット減圧量調整圧縮バネ４３ｄを所要設定圧
に調整した上で、電源投入により、該弁リフト範囲が自
動的に設定され、且つ負荷側１０２の温度・流量等の検
出センサ３９からのセンサ信号が、常時，自動制御装置
３８に入力され得る状態，つまり、ここでは図１に示す
状態になる。

【００２２】而して、このように前記弁リフト範囲が設
定され、且つ温度・流量等の検出センサ３９からのセン
サ信号が常時，自動制御装置３８に入力された状態にお
いて、減圧弁１０の１次側流路１１ａから流入する加圧
された制御流体は、主弁座１２に対する主弁体１３の設
定された弁開度対応の隙間を通って２次側流路１１ｂへ
流出する。この際、該２次側流路１１ｂの制御流体は、
連通路４４を経て予め所要の減圧量に設定されたパイロ
ット減圧弁４３のパイロットダイヤフラム室４３ｂ内に
導入され、パイロットダイヤフラム４３ｃを介して、前
記予め所定圧に設定されたパイロット減圧量調整圧縮バ
ネ４３ｄを圧縮する方向に作用し、該パイロット減圧量
調整圧縮バネ４３ｄの弾圧力と平衡するまでパイロット
弁体４３ａの弁開度を自動的に調整しており、且つ該パ
イロット減圧弁４３を経た後の制御流体は、該弁開度対
応に減圧されてシリンダ室２１ａ内に流入される。一
方、１次側流路１１ａの制御流体は、連通路４２から予
め所要の一定値による弁開度に設定された絞り弁４１を
経て、ダイヤフラム室１７，ひいては弁孔３１ａを通っ
てシリンダ室２１ａ内に至り、更に、前記パイロット減
圧弁４３のパイロットダイヤフラム室４３ｂ内に導入さ
れ、且つ前記連通路４４より２次側流路１１ｂ内に流出
する。

【００２３】このために、前記減圧弁１０でのダイヤフ
ラム室１７内に対しては、絞り弁４１を経て流入する制
御流体の圧力と、パイロット減圧弁４３を経て流出する
制御流体の圧力との差圧対応の圧力が作用するが、これ
らの各弁のうち，前記絞り弁４１が一定の弁開度に設定
されているから、該ダイヤフラム室１７内の圧力は、前
記パイロット減圧弁４３の弁開度によって決定される。

【００２４】そして、前記主弁体１３の下方からは、１
次側流路１１ａ内の制御流体圧力が開弁方向に作用し、
同時に該主弁体１３の上方からは、ダイヤフラム室１７
内の圧力が閉弁方向に作用するので、結果的に、本主弁
体１３が前記パイロット減圧弁４３の弁開度に対応した
弁開度に自動的に調整されることになる。つまり、前記
パイロット減圧弁４３では、前記２次側流路１１ｂ内の
制御流体圧力が、パイロット減圧量調整圧縮バネ４３ｄ
に設定された荷重に相当する圧力よりも大きくなると、
パイロット弁体４３ａの弁開度が小さく自動制御され、
且つこれとは逆に設定荷重に相当する圧力よりも小さく
なると、該パイロット弁体４３ａの弁開度が大きく自動
制御されるもので、このようにして、負荷側１０２で必
要とされる流体量の変化に対応して２次側流路１１ｂ内
の制御流体圧力が増減すると、パイロットダイヤフラム
４３ｃに作用する２次側の制御流体圧力とパイロット減
圧量調整バネ４３ｄの設定圧力とが協働することによ
り、主弁座１２に対する主弁体１３の弁開度が自動的に
調整制御され、その結果、減圧弁１０の弁開度が予め設
定された減圧値に常時，維持される。

【００２５】ここで、前記負荷側１０２からの温度・流
量等の検出センサ３９によるセンサ信号が自動制御装置
３８に入力されると、該自動制御装置３８では、入力信
号を予め設定されている２次側制御流体の温度・流量等
の目標値と比較して、その過不足に対応した駆動信号を
ドライバ回路３５に出力し、電動モータ３４を正転，又
は逆転駆動させ、リフト制御パイロット弁座３１を上下
弁軸方向に作動させて規制位置を加減すると共に、該加
減された規制位置をポテンショメータ３７からの電気信
号で検出し、電動モータ３４を停止させることによっ
て、前記弁全開リフトを自動調整するのである。

【００２６】即ち、本第１実施例による減圧弁１０の場
合には、図１に見られる如く、主弁体１３の弁リフトが
全閉位置からリフト制御パイロット弁座３１に当接して
規制される位置までの間は、単なる所要圧力値への減圧
作用のみが行なわれることになる。

【００２７】一方、図２に示されているように、電動モ
ータ３４により、調整軸３２，ひいては、リフト制御パ
イロット弁座３１が下方に作動されて、該リフト制御パ
イロット弁座３１がリフト制御パイロット弁体２２の弁
体パッキン２２ａに当接されると、この場合、前記リフ
ト制御パイロット弁座３１は、リフト制御パイロット弁
体２２の位置とは無関係に作動されるから、該リフト制
御パイロット弁体２２のパイロット減圧量調整圧縮バネ
２３を相応量だけ圧縮して停止する。このためにダイヤ
フラム室１７内の制御流体は、前記リフト制御パイロッ
ト弁座３１の弁孔３１ａを通して流出しなくなり、絞り
弁４１からの流入のみとなって、主弁体１３が下方の主
弁座１２側へ押し下げられる。そして、該主弁体１３の
下方への押し下げは、前記リフト制御パイロット弁体２
２におけるパイロット減圧量調整圧縮バネ４３ｄの圧縮
が解消されて、該リフト制御パイロット弁座３１に着座
したリフト制御パイロット弁体２２が僅かに離れ、弁孔
３１ａを通る制御流体量と、絞り弁４１を通してダイヤ
フラム室１７内へ導入される制御流体量とが等しくなる
まで続き、この結果として、主弁体１３の下方への移動
距離は、リフト制御パイロット弁座３１の移動距離と一
致する。

【００２８】そして、前記のように主弁体１３が押し下
げられて主弁座１２との弁開度が小さくなると、通過す
る制御流体量も減少するが、この状態では、２次側の制
御流体圧が、前記図１において減圧制御されているとき
の設定圧力よりも低下することになる。又、再度の電動
モータ３４の駆動により、リフト制御パイロット弁座３
１がリフト制御パイロット弁体２２から離れた場合に
は、これらの両者間の弁開度が大きくなって、同図１と
同様に減圧制御がなされる。

【００２９】従って、本第１実施例構成の場合、２次側
の制御流体圧は、当初に設定された減圧範囲を越えるこ
とがなく、併せて、電動モータ３４の駆動で流量を容易
に規制し得る。又、一方では、ストッパ機構としてのリ
フト制御パイロット弁座３１と、リフト制御パイロット
弁体２２との組合せによるリフト制御パイロット機構に
よって、主弁体１３における全開リフト範囲のストッパ
機構としての位置規制と、該規制位置での緩衝作用性の
ある調節とが可能になり、且つ該緩衝作用性のある調節
のために、制御流体による主弁体１３の加圧下において
も、必ずしも電動モータ３４のパワーアップ等を図るこ
となしに、ストッパ機構としてのリフト制御パイロット
弁座３１の規制位置設定を容易になし得るのである。

【００３０】第２実施例．次に、図３は、本発明の第２
実施例を適用した弁リフト範囲自動調節機構付き減圧弁
の概要構成を示す縦断面図である。本第２実施例による
減圧弁は、減圧弁部がパイロット作動式にされており、
調整軸側にストッパ機構としての緩衝作用性をもつリフ
ト制御パイロット機構のパイロット弁体を設けると共
に、該パイロット弁体に対応して、主弁部側にリフト制
御パイロット機構の弁座を備えた弁構成の場合である。

【００３１】即ち、この図３の本第２実施例構成におい
て、５０は、主体となる減圧弁を示し、５１は、下部側
に１次側流路５１ａ，及び上部側に２次側流路５１ｂを
夫々に有する本体部材としての弁箱部材である。５２
は、前記１次側流路５１ａと２次側流路５１ｂとを区分
する主弁座、５３は、主弁軸５４に一体的に設けられる
と共に、前記主弁座５２に対して下方から圧縮バネ５５
で常時着座方向に弾圧される主弁体であり、これらによ
って主減圧弁部を構成する。５６は、前記弁箱部材５１
の下部側開口部５１ｃを閉塞し、且つ前記主弁軸５４の
下部を主減圧弁部の弁軸線上で摺動自在にガイドする下
部ガイド孔５６ａを有する下部閉塞部材、５７は、前記
弁箱部材５１の上部側開口部５１ｄ内に嵌合されると共
に、連通孔５８によって筒内を２次側流路５１ｂに連通
させ、且つ前記主弁軸５４の上方を弁軸線上で摺動自在
にガイドする上部ガイド孔５７ａを有するシリンダ筒部
材であり、５９は、前記シリンダ筒部材５７を含んで上
部側開口部５１ｄを閉塞する上部閉塞部材である。６０
は、前記シリンダ筒部材５７内に弁軸線上で摺動自在に
嵌装させたピストン部材であり、下部側に前記連通孔５
８を介して２次側流路５１ｂに連通する下部シリンダ室
６１が、上部側に上部シリンダ室６２が夫々形成され
る。６３は、前記ピストン部材６０における上部シリン
ダ室６２側の弁軸線上に設けられるリフト制御パイロッ
ト機構のパイロット弁座であり、該パイロット弁座６３
を経た連通路６４によって、下部シリンダ室６１側と上
部シリンダ室６２側とが連通される。

【００３２】又、７０は、前記主減圧弁部，ひいては、
主弁体５３の弁リフト範囲を規制するストッパ機構とし
てのリフト制御パイロット機構を示している。７１は、
前記上部閉塞部材５９の内側に弁室７２を形成する弁座
板、７３は、前記上部閉塞部材５９，及び弁座板７１を
通して前記上部シリンダ室６２内に弁軸線上で摺動自在
に導入されると共に、下方から該弁座板７１との間に制
御弁部を構成するストッパ部材としての制御弁体であ
り、該制御弁部を介して上部シリンダ室６２と弁室７２
間を連通させる。７４は、前記制御弁体７２に対して、
内部に介在された圧縮バネ，ここでは、前記主弁体５３
のフルストローク分のたわみを圧縮吸収できる圧縮バネ
７５を介し、一定ストローク相当分だけ下方弁軸方向へ
摺動可能なように嵌挿されたパイロット弁体であり、前
記パイロット弁座６３に対向され、前記主弁体５３の弁
リフト範囲を規制する。

【００３３】更に、８０は、前記リフト制御パイロット
機構を作動させる電動式の弁リフト範囲自動調節機構を
示しており、先に述べた対応する調節機構３０と略同一
に構成される。８１は、前記ストッパ部材としての制御
弁体７２から上方に延長され、且つ延長部上にスパイラ
ル・ギア３３を形成した調整軸、３４は、駆動手段とし
てのドライバ回路３５を介して回転駆動される正，逆回
転可能な電動モータであり、３６は、該電動モータ３４
の回転出力軸上に設けられて前記スパイラル・ギア３３
に噛合されるウォームネジを示し、この場合にも、電動
モータ３４により、これらのスパイラル・ギア３３，ウ
ォームネジ３６を介して前記制御弁体７３を上下弁軸方
向へ移動させて位置設定し、これによって前記弁リフト
範囲を所要範囲内に調整し得る。そして、ここでは、前
記リフト制御パイロット弁体７４が内蔵する圧縮バネ７
５によって緩衝作用性を有するために、主弁体１３に加
えられる流体圧による影響が、電動モータ３４の駆動
力，ひいては、該電動モータ３４による弁全開リフト範
囲の調整作動に及ぼされることがない。一方、３７は、
前記調整軸８１に設けられて、前記リフト制御パイロッ
ト弁体７４で規制された弁リフト範囲を電気的に検出す
るポテンショメータ、３８は、制御流体を供給する負荷
側１０２からの温度・流量等の検出センサ３９によって
検出された制御信号に対応することで、前記ドライバ回
路３５，及び電動モータ３４を経て前記リフト制御パイ
ロット弁体７４を含む制御弁体７３の位置設定，ひいて
は、前記主弁体５３の弁リフト範囲規制のための位置設
定を行う自動制御装置であって、これらのポテンショメ
ータ３７，自動制御装置３８間で、該主弁体５３の弁全
開リフト範囲を予め所要範囲に設定する。

【００３４】更に、９１は、前記１次側流路５１ａと弁
室７２との間の連通路９２上に介在されて、パイロット
弁体９３ａと、パイロットダイヤフラム室９３ｂ，及び
パイロットダイヤフラム９３ｃと、パイロット減圧量調
整圧縮バネ９３ｄ，及び該パイロット減圧量調整圧縮バ
ネ９３ｄを所要の減圧値に設定するバネ圧調整ネジ９３
ｅとを備え、パイロットダイヤフラム室９３ｂを連通路
９４によって前記２次側流路５１ｂ側に接続させたパイ
ロット減圧弁であり、９５は、前記２次側流路５１ｂと
上部シリンダ室６２との間の連通路９６上に介在され
て、弁開口度を所要の一定開度に設定した絞り弁であ
る。

【００３５】そして、本第２実施例による弁リフト範囲
自動調節機構７０付きの減圧弁５０についても、例え
ば、図４に示されているように、１系統の配管１０３中
に配置して使用され、制御流体の減圧制御，及びこれに
合わせた温度・流量等制御は、以下のように行われる。

【００３６】即ち、本第２実施例装置の減圧弁５０で
は、先ず、ポテンショメータ３７と自動制御装置３８と
の間で、弁リフト範囲自動調節機構７０のリフト制御パ
イロット弁体７４における弁リフト範囲を選択すると共
に、パイロット減圧量調整圧縮バネ９３ｄを所要設定圧
に調整した上で、電源投入により、該弁全開リフトが自
動的に設定され、且つ負荷側１０２の温度・流量等の検
出センサ３９からのセンサ信号が、常時，自動制御装置
３８に入力され得る状態になる。そして、このように前
記弁リフト範囲が設定され、且つ温度・流量等の検出セ
ンサ３９からのセンサ信号が常時，自動制御装置３８に
入力された状態において、減圧弁５０の１次側流路５１
ａから流入する加圧された制御流体は、主弁座５２に対
する主弁体５３の設定された弁開度対応の隙間を通って
２次側流路５１ｂへ流出する。

【００３７】而して、この場合、前記１次側流路５１ａ
の制御流体は、連通路９２を介し、パイロット減圧弁９
１を経た上で、該弁開度対応に減圧されて制御弁部の弁
室７２内に流入する。前記２次側流路５１ｂの制御流体
は、連通路９４を経て予め所要の減圧量に設定されたパ
イロット減圧弁９１のパイロットダイヤフラム室９３ｂ
内に導入され、パイロットダイヤフラム９３ｃを介し
て、前記予め所定圧に設定されたパイロット減圧量調整
圧縮バネ９３ｄを圧縮する方向に作用し、該パイロット
減圧量調整圧縮バネ９３ｄの弾圧力と平衡するまでパイ
ロット弁体９３ａの弁開度を自動的に調整しており、こ
の状態で、前記１次側流路５１ａの制御流体は、連通路
９２を介し該パイロット減圧弁９１を経た上で、該弁開
度対応に減圧されて制御弁部の弁室７２内に流入され、
且つ上部シリンダ室６２，連通路６４，下部シリンダ室
６１を通り、連通孔５８から前記２次側流路５１ｂに流
出する。又、２次側流路５１ｂの制御流体は、別に、連
通路９６から予め所要の弁開度に設定された絞り弁９５
を経て、上部シリンダ室６２内に導入された後、同様な
経路で再度、２次側流路５１ｂに戻される。

【００３８】ここで、駆動モータ３４の作動により、制
御弁体７３が所要位置まで下降されると、リフト制御パ
イロット弁体７４は、リフト制御パイロット弁座６３に
当接して圧縮バネ７５を圧縮する。一方、この状態で、
前記２次側流路５１ｂの減圧された制御流体圧は、パイ
ロット減圧弁９１によって検出され、その弁開度が自動
的に調整され、この結果、上部シリンダ室６２内の圧力
が制御されることになる。このとき、前記主弁体５３
は、１次側流路５１ａ内の制御流体圧力と圧縮バネ５５
の弾圧力とによる閉弁方向の作用を受けているが、前記
上部シリンダ室６２内の制御圧力でピストン部材６０が
下降するのに伴って、開弁方向の作用が加えられて減圧
動作がなされる。そして、該主弁体５３の開弁量，換言
すると、弁リフトが前記制御弁体７３の下降量以上にな
ると、圧縮バネ７５のたわみ圧縮量が減少し、前記リフ
ト制御パイロット弁体７４のリフト制御パイロット弁座
６３への当接が解消され、上部シリンダ室６２内の圧力
が、連通路６４を経て下部シリンダ室６１に逃がされる
ことになり、この結果、主弁体５３の弁リフト範囲が規
制されるのである。

【００３９】従って、本第２実施例構成の場合にも、前
記第１実施例構成の場合と略同様な作用効果が得られる
のである。

【００４０】尚、前記第１，第２の各実施例において、
リフト制御パイロット機構のパイロット弁座とパイロッ
ト弁体との組合せを反対にしても略同様な作用効果が得
られることは当然である。

【００４１】

【発明の効果】以上、各実施例によって詳述したよう
に、本発明によれば、本減圧弁装置の１台のみを配置さ
せるだけで、本来の制御流体の減圧制御に合わせて、同
時に負荷側での温度・流量等制御を容易になし得るので
あり、又、ストッパ機構として、パイロット弁座，及び
パイロット弁体によるリフト制御パイロット機構を用い
たので、制御流体による主弁体の加圧下においても、大
出力のモータを用いることなく、主弁体の最大リフト範
囲を小出力のモータで容易に設定可能である等の優れた
特長がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例を適用した弁リフト範囲自
動調節機構付き減圧弁の概要構成をリフト制御パイロッ
ト機構の弁体，弁座間が開いた作用状態で示す縦断面図
である。

【図２】同実施例を適用した弁リフト範囲自動調節機構
付き減圧弁の概要構成をリフト制御パイロット機構の弁
体，弁座間が閉じた作用状態で示す縦断面図である。

【図３】本発明の第２実施例を適用した弁リフト範囲自
動調節機構付き減圧弁の概要構成を示す縦断面図であ
る。

【図４】同実施例による弁リフト範囲自動調節機構付き
減圧弁を使用した減圧制御，温度・流量等制御の一例を
示す制御系の構成説明図である。

【図５】従来の自動制御弁を用いた減圧制御，温度・流
量等制御の一例を示す制御系の構成説明図である。

【符号の説明】

１０，５０ 減圧弁 １１，５１ 弁箱部材 １１ａ，５１ａ １次側流路 １１ｂ，５１ｂ ２次側流路 １１ｃ 下部ガイド部 ５１ｃ，５１ｄ 下部側，上部側開口部 １２，５２ 主弁座 １３，５３ 主弁体 １４ ダイヤフラム １５，５４ 主弁軸 １６ 保持部材 １７ ダイヤフラム室 １８ 上部ガイド部 １８ａ，５８ 連通孔 １９，５５ 圧縮バネ ２０ シリンダ筒部材 ２１ シリンダ孔 ２２ リフト制御パイロット弁体（ストッパ機構） ２２ａ 弁体パッキン ２３，７５ 主弁体のフルストローク分のたわみを圧縮
吸収できる圧縮バネ ３０，８０ 弁リフト範囲自動調節機構 ３１ リフト制御パイロット弁座（ストッパ機構） ３１ａ 弁孔 ３２，８１ 調整軸 ３３ スパイラル・ギア ３４ 電動モータ（駆動手段） ３５ ドライバ回路 ３６ ウォームネジ ３７ ポテンショメータ（位置検出手段） ３８ 自動制御装置 ３９ 温度・流量等の検出センサ ４１ 弁開口度を所要の一定値に設定した絞り弁 ４２ 連通路 ４３ パイロット減圧弁 ４３ａ パイロット弁体 ４３ｂ パイロットダイヤフラム室 ４３ｃ パイロットダイヤフラム ４３ｄ パイロット減圧量調整圧縮バネ ４３ｅ バネ圧調整ネジ ４４ 連通路 ５６ 下部閉塞部材 ５６ａ 下部ガイド孔 ５７ シリンダ筒部材 ５７ａ 上部ガイド孔 ５９ 上部閉塞部材 ６０ ピストン部材 ６１，６２ 下部，上部シリンダ室 ６３ リフト制御パイロット機構のパイロット弁座 ６４ 連通路 ７０ リフト制御パイロット機構 ７１ 弁座板 ７２ 弁室 ７３ 制御弁体（ストッパ部材） ７４ リフト制御パイロット機構のパイロット弁体 ９１ パイロット減圧弁 ９２ 連通路 ９３ａ パイロット弁体 ９３ｂ パイロットダイヤフラム室 ９３ｃ パイロットダイヤフラム ９３ｄ パイロット減圧量調整圧縮バネ ９３ｅ バネ圧調整ネジ ９４ 連通路 ９５ 絞り弁 ９６ 連通路 １０１ 制御流体発生源 １０２ 負荷側 １０３ １系統の配管 １０４，１０５ 圧力計

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御流体発生源からの１次側流路と負荷
   側への２次側流路間に設けられる主弁座，及び該主弁座
   に対してリフト可能にされ、常時閉弁方向へ加圧される
   主弁体を有し、１次側流路に導入する加圧された制御流
   体を弁開度対応に減圧して２次側流路に導出する主減圧
   弁部と、前記１次側流路に一定減圧値に設定された絞り
   弁を介して連通させると共に、前記２次側流路に所定減
   圧値に設定されたパイロット減圧弁を介して連通させる
   か、乃至は、前記１次側流路に所定減圧値に設定され、
   且つ前記２次側流路の制御流体圧で制御されるパイロッ
   ト減圧弁を介して連通させると共に、前記２次側流路に
   一定開度に設定された絞り弁を介して連通させ、前記絞
   り弁，或はパイロット減圧弁を経て流入する制御流体と
   前記パイロット減圧弁，或は絞り弁を経て流出する制御
   流体との差似拠って得られる制御流体圧により、前記主
   弁体を閉弁方向へ機械的且つ自動的に制御作動させるダ
   イヤフラム機構，又はピストン機構を設けて構成する減
   圧弁において、 前記主弁体の最大リフトを規制するストッパ機構と、該
   ストッパ機構を主弁体のリフト方向に進退作動させて規
   制位置に移動する駆動手段と、前記主弁体側，又はスト
   ッパ機構側に、該主弁体のフルストローク分に対応する
   たわみを圧縮吸収し得る圧縮バネを内蔵したパイロット
   弁体を、前記ストッパ機構側，又は主弁体側に、該パイ
   ロット弁体に対応されて前記２次側流路から前記ダイヤ
   フラム機構，又はピストン機構への流路を開閉するパイ
   ロット弁座を夫々に設けたリフト制御パイロット機構
   と、前記駆動手段によって移動されたストッパ機構の規
   制位置を検出する位置検出手段と、該位置検出手段で検
   出した位置信号により、前記駆動手段を制御駆動して前
   記主弁体の最大リフトを設定すると共に、前記負荷側か
   らの温度・流量等の制御信号に対応して前記規制位置を
   調整する自動制御装置とを備え、 前記制御流体の減圧制御に合わせて、同時に前記負荷側
   での温度・流量等制御をなし得るようにしたことを特徴
   とする弁リフト範囲自動調節機構付き減圧弁。
2. 【請求項２】 前記駆動手段が、前記ストッパ部材から
   延長された調整軸にギヤ機構を介して連繋される正，逆
   回転可能な電動モータであることを特徴とする請求項１
   に記載の弁リフト範囲自動調節機構付き減圧弁。
3. 【請求項３】 前記位置検出手段が、前記ストッパ部材
   から延長された調整軸上に設けられるポテンショメータ
   からなり、該ポテンショメータは、前記駆動手段によっ
   て弁リフト範囲を設定し得るようにしたことを特徴とす
   る請求項１に記載の弁全開リフト範囲自動調節機構付き
   減圧弁。