JPH0741978Y2 - プロセス制御用調整弁の駆動機構 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、シリンダに供給される空気の圧力変化に伴う
ピストンの往復動によって、シャフトに取付けられた弁
体が回動して弁座と相まって調整弁の開閉がされるプロ
セス制御用調整弁の駆動機構に関するものである。

〔背景技術とその問題点〕

一般に化学プラントにおけるプロセスの温度、圧力、液
面位置、流量等の物理量を調整するために調整弁が用い
られ、この調整弁は、シリンダを有する駆動機構により
開閉作動されている。

この調整弁の駆動機構の従来例には第３図に示されるも
のがある。すなわち、シリンダ51の頂部から計装用空気
が供給、放出されると、ダイヤフラム52を介してピスト
ン53が往復動され、これに伴って、ピストンロッド54、
レバー55を介して、シャフト56およびシャフト56に取付
けられた弁体57が回動してプロセス制御用調整弁58が開
閉されるように構成されている。ところが、この従来例
によれば、ピストン53はシリンダ51に対し間隔を介して
内装されて柔軟なダイヤフラム52に支持されており、か
つ、ピストンロッド54とレバー55とは回動自在に支持さ
れているだけなので、レバー55の回動に伴ってピストン
ロッド54が第３図中Ｌに示される範囲で振れることとな
り、これにより、ダイヤフラム52がピストン53によって
摩擦されて亀裂等を生じ、調整弁58の作動不良が生じる
という問題点がある。

この問題点を解決するため、ダイヤフラム52の潤滑油を
多量につけたり、ダイヤフラム52を二重にする対策も考
えられるが、これらは、ダイヤフラム52の摩擦に伴う亀
裂を防止するには充分ではない。

〔考案の目的〕

本考案の目的は、プロセス制御用調整弁の作動不良が生
じることの極めて少ない駆動機構を提供することにあ
る。

〔問題点を解決するための手段および作用〕

本考案は、シリンダ内で往復動されるピストンを首振り
不能に支持し、かつ、このピストンに取付けられたピス
トンロッドとプロセス制御用調整弁を回動に伴って開閉
する弁体が取付けられたシャフトとの間に設けられた連
結部材に、ピストンの往復動方向とは異なる方向に形成
されてピストンロッドを逃がしながらピストンの往復動
をシャフトの回動運動として伝達する案内部を形成した
ものである。

これにより、本考案は、プロセス制御用調整弁の駆動機
構からダイヤフラムを排するとともに、ピストンの往復
動に伴ってピストンロッドが振れないようにし、駆動機
構の耐久性を向上させて前記目的を達成しようとするも
のである。

また、本考案では、前記案内部は、この案内部で分けら
れる前記連結部材の両側部分のうち、ピストンロッドか
らの弁体の閉じ荷重を受ける側の部分が大きい寸法にな
ってこの連結部材に偏心して形成されている。これによ
り、調整弁内部を流通する流体の圧力に抗して弁体を閉
じる場合における大きな閉じ荷重に対し、連結部材は充
分な強度を有することになる。

〔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。

第1,第２図には本実施例の全体構成が示されている。こ
れらの図において、プロセス流路１にはプロセス制御用
調整弁２が介装されている。調整弁２の内部を流通する
流体の流れ方向は、第２図の矢印で示されている。この
調整弁２は、ボデー３の偏心位置に回動可能に支持され
たシャフト４を備え、このシャフト４には弁体５が取付
けられる一方、ボデー３の所定位置に弁座６が取付けら
れ、シャフト４が回動されると弁体５と弁座６とが密
着、離脱して開閉されるようになっている。ここで、こ
の調整弁２は、たとえば、重合反応器の温度制御に利用
され、図示しない調節計の温度が任意に設定されるとと
もに、重合反応器内部の温度が図示しない熱電対により
検出され、前記設定値と熱電対の検出値とが一致するよ
うに調節計から指示されて開閉され、これにより、熱媒
の量が加減され重合反応器の温度が制御されるようにな
っている。

前記シャフト４にはロッド７の一端が固定され、このロ
ッド７の他端には、ロッド７とともに連結部材20を構成
する１枚の板部材８が取付けられている。この板部材８
には、ほぼシャフト４の径方向に沿って案内部としての
長孔９が形成されている。この長孔９の形成位置は、そ
の長手方向と直交する方向のうち図中上方に偏心されて
おり、板部材８の図中上方側寸法S₁より下方側寸法S₂が
大きく、すなわち、下方側に厚肉補強されるように形成
されている。これにより、長孔９が分けられる板部材８
の両側部分のうち、調整弁２の内部を流通する流体の圧
力に抗して弁体５を閉じる場合にピストンロッド11から
の大きな閉じ荷重を受ける側の部分の強度を大きくでき
る。

長孔９には、下端にピン10が取付けられたピストンロッ
ド11が係合され、このピストンロッド11の上端には、ピ
ストン12が取付けられている。このピストン12は、外周
にシール部材としてのＯリング13を有するとともに、シ
リンダ取付台14に下端が取付けられたシリンダ15に上下
方向往復動可能かつ首振り不能に収納されている。この
シリンダ15には、ピストン12を上方、すなわちピストン
ロッド11の没入方向に常時付勢するコイルばね16が設け
られる一方、その頂部に空気口17が形成され、この空気
口17から供給される計装用空気の圧力変化に伴ってピス
トン12が往復動されるようにされている。また、シリン
ダ取付台14には、ピストンロッド11が挿通されるフッ素
樹脂（商品名テフロン）製のガイド18が取付けられ、ピ
ストンロッド11の図中水平方向の移動が規制されてい
る。

このような構成において、前記調整弁２を開閉操作する
には、空気口17からシリンダ15に計装用空気を供給、放
出する。これにより、ピストン12およびピストンロッド
11が往復動され、ピストンロッド11の下端のピン10が長
孔９に沿って逃げながら移動して連結部材20を回動させ
る。この連結部材20の回動に伴ってシャフト４を介して
弁体５が回動され、前記調整弁２が開閉される。

このような本実施例によれば、連結部材20により、ピス
トンロッド11が振れることなくシャフト４を回動できる
ので、弁体５を確実に回動させて調整弁２の開閉がで
き、しかも、従来のようにダイヤフラムが用いられるこ
とがないので、ダイヤフラムの亀裂に伴う故障を回避で
き、従って調整弁２の作動不良が生じることが極めて少
ない。また、案内部を長孔９としたので、ピストンロッ
ド11で連結部材20を介してシャフト４を確実に回動させ
ることができる。さらに、長孔９は、シャフト４の径方
向に沿って形成されたので、ピストン12の往復動を効率
的にシャフト４に伝達することができる。さらにまた、
長孔９を板部材８に偏心させて形成したので、調整弁２
の内部を流通する流体の圧力に抗して弁体５を閉じる
際、ピストンロッド11からの大きな閉じ荷重に対して板
部材８は充分な強度、耐久性を発揮する。また、連結部
材20、ピストンロッド11、ピストン12、シリンダ15、コ
イルばね16等により駆動機構を構成したので、駆動機構
自体を容易に製造できる。さらに、板部材８は、長孔９
を有する１枚の部材としたので、プレス加工等により容
易に加工でき、この点からも駆動機構の製造を容易なも
のとすることができる。また、ガイド18を設けたので、
ピストンロッド11が振られることなく、確実に上下動さ
れる。さらに、ガイド18をフッ素樹脂製としたので、ピ
ストンロッド11を滑らかに往復動させることができる。

なお、前記実施例では、案内部を長孔９としたが、本考
案ではこれに限られるものでなく、たとえば、連結部材
20に形成された溝であってもよい。また、案内部は、ほ
ぼシャフト４の径方向、すなわちピストンロッド11の軸
線とほぼ直交する方向に沿って形成されたものに限ら
ず、ピストン往復動方向と異なる方向に形成されたもの
であればよく、要するに、ピストンロッド11の直進方向
の往復動により連結部材20が回動運動することによって
生ずるピストンロッド11と連結部材20連結部のピストン
ロッド軸直交方向の変位成分を吸入できるものであれば
よい。また、連結部材20は、ロッド７を必ずしも含まな
くてもよく、１枚の板部材８のみから構成されたもので
もよい。さらに、連結部材20は、円形、楕円形、三角形
等の形状でもよい。また、ガイド18は、必ずしも、設け
ることを要しない。仮に、設けたとしても、シリンダ15
の下端に直接取付けたものでもよい。さらに、ピストン
12はコイルばね16により常時没入方向に付勢されたが、
空気により付勢されるものでもよい。

〔考案の効果〕

前述の本考案によれば、プロセス制御用調整弁の作動不
良が生じることが極めて少ないという効果がある。ま
た、調整弁の内部を流通する流体の圧力に抗して弁体を
閉じる際、連結部材は大きな強度、耐久性を発揮し、変
形、破損等のおそれがないという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る一実施例の概略構成図、第２図は
前記実施例の斜視図、第３図は従来例の概略構成図であ
る。 １……プロセス流路、２……プロセス制御用調整弁、４
……シャフト、５……弁体、６……弁座、７……ロッ
ド、８……板部材、９……案内部としての長孔、10……
ピン、11……ピストンロッド、12……ピストン、15……
シリンダ、18……ガイド、20……連結部材。

フロントページの続き (56)参考文献 実開 昭55−158370（ＪＰ，Ｕ) 実公 昭60−32466（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭55−48847（ＪＰ，Ｙ２) 実公 昭55−39188（ＪＰ，Ｙ２)

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】空気が供給されるシリンダと、このシリン
   ダ内に供給される空気の圧力変化に伴って往復動するピ
   ストンと、このピストンに一端部が取り付けられるピス
   トンロッドとを備え、弁座と回動可能なシャフトに取り
   付けられた弁体とがプロセス流路に介装されかつこのシ
   ャフトに前記ピストンロッドの他端部が連結されるプロ
   セス制御用調整弁の駆動機構において、 前記ピストンは前記シリンダにシール部材を介して首振
   り不能に往復動するように内装され、 前記シャフトと前記ピストンロッドとは連結部材を介し
   て取り付けられ、この連結部材には、前記ピストンの往
   復動方向とは異なる方向に形成されて前記ピストンロッ
   ドを逃がしながら前記ピストンの往復動を前記シャフト
   の回動運動として伝達する案内部が形成され、この案内
   部は、この案内部で分けられる前記連結部材の両側部分
   のうち、前記ピストンロッドからの前記弁体の閉じ荷重
   を受ける側の部分が大きい寸法になってこの連結部材に
   偏心して形成されていることを特徴とするプロセス制御
   用調整弁の駆動機構。
2. 【請求項２】実用新案登録請求の範囲第１項記載のプロ
   セス制御用調整弁の駆動機構において、前記案内部は、
   前記ピストンロッドの軸線とほぼ直交する方向に沿って
   形成されていることを特徴とするプロセス制御用調整弁
   の駆動機構。
3. 【請求項３】実用新案登録請求の範囲第１項または第２
   項記載のプロセス制御用調整弁の駆動機構において、前
   記案内部は、前記ピストンロッドに取り付けられたピン
   が係合される長孔であることを特徴とするプロセス制御
   用調整弁の駆動機構。
4. 【請求項４】実用新案登録請求の範囲第１項ないし第３
   項いずれか記載のプロセス制御用調整弁の駆動機構にお
   いて、前記シリンダの前記ピストンロッド側端部には、
   このピストンロッドのピストン往復動方向と直交する移
   動を規制するガイドが設けられていることを特徴とする
   プロセス制御用調整弁の駆動機構。