JPS5837383A - 流量制御装置 - Google Patents
流量制御装置Info
- Publication number
- JPS5837383A JPS5837383A JP13474381A JP13474381A JPS5837383A JP S5837383 A JPS5837383 A JP S5837383A JP 13474381 A JP13474381 A JP 13474381A JP 13474381 A JP13474381 A JP 13474381A JP S5837383 A JPS5837383 A JP S5837383A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- flow rate
- rate control
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
- F16K31/36—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor
- F16K31/40—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor
- F16K31/402—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid in which fluid from the circuit is constantly supplied to the fluid motor with electrically-actuated member in the discharge of the motor acting on a diaphragm
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Magnetically Actuated Valves (AREA)
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はガス燃焼機器のガスバーナに供給するガスなど
の流体の供給圧力を連続的に制御し、実質的に流体の流
量を連続的に開側１する流量制御装置に関し、特に制御
出来る流量範囲を拡大することを目的とする。
の流体の供給圧力を連続的に制御し、実質的に流体の流
量を連続的に開側１する流量制御装置に関し、特に制御
出来る流量範囲を拡大することを目的とする。
従来からガス燃焼機器のガス流量を連続的に制御する流
量制御弁は種々提案されている。例えばソレノイドの′
電磁吸引力とばねの力を釣合わせて弁の開度を連続的に
変えるものや、ガバナの原理１により弁に電磁力を作用
させて出口圧力を連続的に変えるものなどがある。しか
しいずれの従来例も機器の寸すます高度化する制御に対
応出来なくなりつつある。・ 流量制御弁に要求されることは第１に最大流量時におけ
る圧力損失が小さいこと、第２には流量を出来るだけ小
流量まで安定して精度良く制御Ｉ出来ることである。し
かし一般にこの２つの項目は流量制御弁を実現する段階
では相反することとなる。すなわち第１の項目を満足す
る為には制御弁の弁座径を大きくする必要があり、第２
の項目を満足する為には弁座径を小さくする方が有利で
あるからである。
量制御弁は種々提案されている。例えばソレノイドの′
電磁吸引力とばねの力を釣合わせて弁の開度を連続的に
変えるものや、ガバナの原理１により弁に電磁力を作用
させて出口圧力を連続的に変えるものなどがある。しか
しいずれの従来例も機器の寸すます高度化する制御に対
応出来なくなりつつある。・ 流量制御弁に要求されることは第１に最大流量時におけ
る圧力損失が小さいこと、第２には流量を出来るだけ小
流量まで安定して精度良く制御Ｉ出来ることである。し
かし一般にこの２つの項目は流量制御弁を実現する段階
では相反することとなる。すなわち第１の項目を満足す
る為には制御弁の弁座径を大きくする必要があり、第２
の項目を満足する為には弁座径を小さくする方が有利で
あるからである。
従って従来例ではこの相反する制約の中で流量制御範囲
に限界があり、より広い制御範囲の流量制御手段が望ま
れていた。
に限界があり、より広い制御範囲の流量制御手段が望ま
れていた。
本発明は一つの電気的駆動部によって大流量制御時は大
径の弁座と弁体で、小流量制御時は小径に広い制御範囲
が得られる流ｊｌｉ：市ＩＩ ｔ＋ｌｌ装置６を実現す
るものである。本発明の一実施例を第１図に示す０ＷＪ
１図において、１は流体の入口、２は出「］。
径の弁座と弁体で、小流量制御時は小径に広い制御範囲
が得られる流ｊｌｉ：市ＩＩ ｔ＋ｌｌ装置６を実現す
るものである。本発明の一実施例を第１図に示す０ＷＪ
１図において、１は流体の入口、２は出「］。
３は弁座Ａ４全有する仕切Ａ、 ６は弁座Ｂ６を・有す
る仕切Ｂ、７は流体の圧力を受けて作動するダイヤフラ
ムで、その中央部に弁軸８を連結し、弁’Ｉ！１４＋
８には弁座Ａ４と対向する弁体Ａ９と、当＃）１０と、
ばね座１１を固定的に設け、当り１０とばね１４４１１
の間に弁体Ｂｊ２’ｉ摺動自在に設け、固定ｙＩＭがば
ね座１１に当接するばねＢ１３により汁、勢されている
。
る仕切Ｂ、７は流体の圧力を受けて作動するダイヤフラ
ムで、その中央部に弁軸８を連結し、弁’Ｉ！１４＋
８には弁座Ａ４と対向する弁体Ａ９と、当＃）１０と、
ばね座１１を固定的に設け、当り１０とばね１４４１１
の間に弁体Ｂｊ２’ｉ摺動自在に設け、固定ｙＩＭがば
ね座１１に当接するばねＢ１３により汁、勢されている
。
ダイヤフラム７の中央上部には、コイル１４と板ばね１
５により支持されたプランジャ１６から成る電気的駆動
部の発生する電磁力が作用する構成とし、弁軸８の下端
には電気的駆動部の力の作用する方向に抗して作用する
ばねＣ１７を設ける。
５により支持されたプランジャ１６から成る電気的駆動
部の発生する電磁力が作用する構成とし、弁軸８の下端
には電気的駆動部の力の作用する方向に抗して作用する
ばねＣ１７を設ける。
そして仕切Ａ３と仕切Ｂ５０間に一法王室イ。
仕切Ａ３とダイヤフラム室の間にダイヤフラム室口、仕
切Ｂ５の下流側に二次圧室ノ・全形成し、二次１１Ｅ室
ハと出口２の間に開閉電磁弁１８を設け、ダイヤフラム
室口と開閉電磁弁１８の下流側を連通ずる比較的小径の
連通路１９を設ける。
切Ｂ５の下流側に二次圧室ノ・全形成し、二次１１Ｅ室
ハと出口２の間に開閉電磁弁１８を設け、ダイヤフラム
室口と開閉電磁弁１８の下流側を連通ずる比較的小径の
連通路１９を設ける。
次Ｖこ本発明の詳細な説明する。
本発明の一実施例第１図は流量制御範囲の中間的状態金
示し、コイル１４には中間的′上流が流され、弁体Ａ９
は開口し、弁体Ｂ１２は閉じ、開閉電磁弁１８は閉じら
れている。
示し、コイル１４には中間的′上流が流され、弁体Ａ９
は開口し、弁体Ｂ１２は閉じ、開閉電磁弁１８は閉じら
れている。
最大流；１；一時の状態は、コイル１４に最大電流が流
され、ダイヤフラム７の中央部すなわち弁軸８にプラン
ジャ１６の最大電磁力が作用し、弁軸８が下降し弁軸８
に固定された当り１０が弁体Ｂ１２に当接し、弁体Ｂ１
２を押上げ、弁座Ｂ６より離れた状態となり、同時に開
閉電磁弁１８は外部制量電源（図示せず）からの信号で
開かれている。
され、ダイヤフラム７の中央部すなわち弁軸８にプラン
ジャ１６の最大電磁力が作用し、弁軸８が下降し弁軸８
に固定された当り１０が弁体Ｂ１２に当接し、弁体Ｂ１
２を押上げ、弁座Ｂ６より離れた状態となり、同時に開
閉電磁弁１８は外部制量電源（図示せず）からの信号で
開かれている。
つまり第１図に示す中間的状態から最大流量に至る大流
量制御時は、弁体Ａ９は十分開口し、弁体Ｂ１２により
流量全制御することになる。この大流ｆｊｊ制御時の動
作原理念少し詳しく説明する。
量制御時は、弁体Ａ９は十分開口し、弁体Ｂ１２により
流量全制御することになる。この大流ｆｊｊ制御時の動
作原理念少し詳しく説明する。
−次庄室イの流体の圧力ｔＰ１ｔダイヤフラム室口の圧
力をＢ３．二次圧室ノ・の圧力＆Ｐ２’ｌ出日の圧力ヲ
Ｐ２とすると、前述のごとく弁体Ａ９は十分開口し、連
通管１９は小４であるからＰ１＝Ｐ３となり、捷た二次
圧室ノ・と出口２は十分大きな通路で結ばれているので
Ｂ２−Ｐ２′となる。そして力の釣合は、電気的駆動部
の弁軸８に作用する力を・Ｆ 、ダイヤフラム７の有効
受圧面積と弁体Ｂ１２の有効受圧面積を等しくＳ、ばね
Ｃ１７の弁＋！＋Ｉ＋ ａに作用する力をｆ２とすれば
ｐ２＝、（Ｆｍ−ｆ ２）／ＳとなりＦｍを変化させる
とＢ２が変化する。この様子を第２図すに示す。
力をＢ３．二次圧室ノ・の圧力＆Ｐ２’ｌ出日の圧力ヲ
Ｐ２とすると、前述のごとく弁体Ａ９は十分開口し、連
通管１９は小４であるからＰ１＝Ｐ３となり、捷た二次
圧室ノ・と出口２は十分大きな通路で結ばれているので
Ｂ２−Ｐ２′となる。そして力の釣合は、電気的駆動部
の弁軸８に作用する力を・Ｆ 、ダイヤフラム７の有効
受圧面積と弁体Ｂ１２の有効受圧面積を等しくＳ、ばね
Ｃ１７の弁＋！＋Ｉ＋ ａに作用する力をｆ２とすれば
ｐ２＝、（Ｆｍ−ｆ ２）／ＳとなりＦｍを変化させる
とＢ２が変化する。この様子を第２図すに示す。
次に最大流量時からコイル１４４で流す電流を・減少さ
せると、前述の大流量制御時の動作原理により出口圧力
は減少し流量は減小して来るが、ある流量に到達すると
弁体Ａ９と弁座Ａ４の間を通り連通路９より流れる流体
により出口圧力は減ｌＪ゛シなくなる。この時開閉電磁
弁１８は外部制御卸電源からの信号で閉じられ、二次圧
室ノ・の圧力Ｐ２Ｉは一法王室イの圧力Ｐ１と等しくな
り、弁体Ｂ１２は弁％Ｂ６に当接し、弁体Ｂ１２は流星
制御に寄ししなくなる。同時に弁体Ａ９は流量制御状態
に入る。つまりこの時弁体Ａ９と弁座Ａ４の間隔は連通
路１９の流路抵抗に対して適度の流路抵抗をもつよう設
定されていて、−次圧室イの圧力Ｐ１ とダイヤフラ
ム室口の圧力Ｐ３の間に無視出来ない差を生ずる。
せると、前述の大流量制御時の動作原理により出口圧力
は減少し流量は減小して来るが、ある流量に到達すると
弁体Ａ９と弁座Ａ４の間を通り連通路９より流れる流体
により出口圧力は減ｌＪ゛シなくなる。この時開閉電磁
弁１８は外部制御卸電源からの信号で閉じられ、二次圧
室ノ・の圧力Ｐ２Ｉは一法王室イの圧力Ｐ１と等しくな
り、弁体Ｂ１２は弁％Ｂ６に当接し、弁体Ｂ１２は流星
制御に寄ししなくなる。同時に弁体Ａ９は流量制御状態
に入る。つまりこの時弁体Ａ９と弁座Ａ４の間隔は連通
路１９の流路抵抗に対して適度の流路抵抗をもつよう設
定されていて、−次圧室イの圧力Ｐ１ とダイヤフラ
ム室口の圧力Ｐ３の間に無視出来ない差を生ずる。
さらにコイル１４の電流を減少すると、弁体Ｂ１２は弁
座Ｂ６に当接した捷＼ばねＢ１３が圧縮され弁軸８は上
昇し、弁体Ａ９と弁座Ａ４の間隔は小さくなり出口圧力
は減少する。このように小流量制御時は弁体Ｂ１２は制
御に寄与せず小径の弁体Ａ９と弁座Ａ４で流体流量を制
御する。この小流量制御時の動作原理を少し詳しく説明
する。
座Ｂ６に当接した捷＼ばねＢ１３が圧縮され弁軸８は上
昇し、弁体Ａ９と弁座Ａ４の間隔は小さくなり出口圧力
は減少する。このように小流量制御時は弁体Ｂ１２は制
御に寄与せず小径の弁体Ａ９と弁座Ａ４で流体流量を制
御する。この小流量制御時の動作原理を少し詳しく説明
する。
弁体Ａ９の有効受圧面積をλばねＢ１３の弁軸をｆ２）
／Ｓとなり＊ Ｆｍｋ変化させるとＢ３が変化する。そ
しユ出ロ圧力Ｐ２は連通路１９の流路抵抗によりＢ３よ
り若干低下するが本発明の動作原理に影響がないのでＰ
２品Ｐ３として第２図ａ （／にの様子を示す。
／Ｓとなり＊ Ｆｍｋ変化させるとＢ３が変化する。そ
しユ出ロ圧力Ｐ２は連通路１９の流路抵抗によりＢ３よ
り若干低下するが本発明の動作原理に影響がないのでＰ
２品Ｐ３として第２図ａ （／にの様子を示す。
小流量制御時と大流量制御時を前述の動作原理の式から
比較すると、小流量制御時はＦｍ＆こｆｌが加算される
ので電気的駆動部の力は小さくてよいとになる。
比較すると、小流量制御時はＦｍ＆こｆｌが加算される
ので電気的駆動部の力は小さくてよいとになる。
第２図は本発明の動作原理を説明する特性図であり、横
軸が電気的駆動部の弁軸８に作用する力Ｆｍ、縦軸は出
口圧力Ｐ２である。最大流量に対応するＦｍ３からＦｍ
を減少するとｂにそってＢ２は減少しＦ でＢ２一定
とガリ、Ｆｍ１から１ａにそ２ ってＢ２が減少する。Ｂは弁体Ｂ１２による制御域、Ａ
は弁体Ａ９による制御域ｓ ｃ＆′、ｔその重なり域で
あり、とのＣの間で開閉電磁弁８が開閉される。
軸が電気的駆動部の弁軸８に作用する力Ｆｍ、縦軸は出
口圧力Ｐ２である。最大流量に対応するＦｍ３からＦｍ
を減少するとｂにそってＢ２は減少しＦ でＢ２一定
とガリ、Ｆｍ１から１ａにそ２ ってＢ２が減少する。Ｂは弁体Ｂ１２による制御域、Ａ
は弁体Ａ９による制御域ｓ ｃ＆′、ｔその重なり域で
あり、とのＣの間で開閉電磁弁８が開閉される。
Ｄは小流量制御域、Ｅは大流量制御域ｈ Ｆｍｏ〜Ｆｍ
１と２ｍ２〜Ｆｍ３は連続的に変化する領域。
１と２ｍ２〜Ｆｍ３は連続的に変化する領域。
Ｆｍ１〜Ｆｍ２ Ｉ／′ｉ急速又は不連続的にＦｍを変
化させる領域である。
化させる領域である。
なお本発明を第１図と第２図の一実施例を用いて説明し
たが開閉電磁弁１８は弁体Ｂ１２と弁座６の工作精度が
高く弁体Ｂ１２が閉じた時の流体の漏れ量が少なければ
必ずしも必要ではない０詳細な検討によれば、ばねＢ１
３とばねＣ１７の作用力を強くシ、電気的駆動部の作用
する力を増大すれば第２図と同様な制御を実現できる。
たが開閉電磁弁１８は弁体Ｂ１２と弁座６の工作精度が
高く弁体Ｂ１２が閉じた時の流体の漏れ量が少なければ
必ずしも必要ではない０詳細な検討によれば、ばねＢ１
３とばねＣ１７の作用力を強くシ、電気的駆動部の作用
する力を増大すれば第２図と同様な制御を実現できる。
また連通路１９は流量制御弁の制御する流量範囲□によ
っては単なる管ではなく適当な絞りを用いてもよい。
っては単なる管ではなく適当な絞りを用いてもよい。
また電気的駆動部はプランジキ式で説明をしたが５周知
のモータ式、ムービングコイル式、ムービングマグネッ
゛ド式などを用いても良い。
のモータ式、ムービングコイル式、ムービングマグネッ
゛ド式などを用いても良い。
以上詳述したごとく本発明の効果は一つの電気的駆動部
で駆動される大流量制御域を制御する弁体と、小流量制
御域を制御する弁体を、流体の圧力を受けて作動するダ
イヤフラムに連結して設け、従来例に比べて流量制御範
囲をいちじるしく拡大し、最大流量時の流体の圧力損失
を最小限にし、小流量制御時の制御精度を高めたことで
ある。
で駆動される大流量制御域を制御する弁体と、小流量制
御域を制御する弁体を、流体の圧力を受けて作動するダ
イヤフラムに連結して設け、従来例に比べて流量制御範
囲をいちじるしく拡大し、最大流量時の流体の圧力損失
を最小限にし、小流量制御時の制御精度を高めたことで
ある。
第１図は本発明一実施例の構成説明図、第２図は第１図
構成別の動作説明図である。 ３・・・・仕切板Ａ、４・−・・・弁座Ａ、５・ ・・
仕切板Ｂ、 ６・・・・・弁座Ｂ、 ７ ・・・・ダ
イヤフラム、８・・・・・弁軸、９・・・・・弁体Ａ、
１２ 、。 弁体Ｂ、１３・・・・ばねＢ、１４，１５．１６−・・
・・・電気的駆動部、１７ ・・・・ばねＣ１１８・・
・・・開閉電磁弁、１９・・・・・連通路。
構成別の動作説明図である。 ３・・・・仕切板Ａ、４・−・・・弁座Ａ、５・ ・・
仕切板Ｂ、 ６・・・・・弁座Ｂ、 ７ ・・・・ダ
イヤフラム、８・・・・・弁軸、９・・・・・弁体Ａ、
１２ 、。 弁体Ｂ、１３・・・・ばねＢ、１４，１５．１６−・・
・・・電気的駆動部、１７ ・・・・ばねＣ１１８・・
・・・開閉電磁弁、１９・・・・・連通路。
Claims (7)
- （１）ダイヤフラムの中央部に連結した弁軸と、弁軸に
固定した比較的小径の弁体Ａと、弁体Ａに対向する弁座
Ａを有する流体の仕切Ａと、前記弁軸にその軸方向に限
定された距離可動的に取付けた比較的大径の弁体Ｂと、
弁体Ｂに対向する弁座Ｂを有する流体の仕切・Ｂと、前
記弁体Ｂｉ閉じる方向に付勢する一端を前記弁軸に固定
したシねＢと前記弁軸に力を作用する電気的駆動部と、
前記電気的駆動部の作用する力に抗して作用するばねＣ
と、前記弁体Ａの下流側と前記弁体Ｂの下流側を連通ず
る比較的小径の連通路奪設けた流量制御装置。 - （２）弁体Ｂの下流側に開閉電磁弁を設け、さらに前記
開閉電磁弁の下流側と弁体Ａの下流側を連通した特許請
求の範囲第１項記載の流量制御装置。 - （３）弁体Ｂによる制御域と、弁体へによる制御棹とに
重なシ域を設けた特許請求の範囲第１項記載の流量制御
装置。 - （４）電気的駆動部の作用する力を連続的に変化させる
領域と急速又は不連続（的に変；化させる領域を設けた
特許請求の範囲第１項記載の流量制御装置。 - （５）小流量制御時には開閉電磁弁を閉じる特許請求の
範囲第２項記載の流量制御装置。 - （６）開閉電磁弁の開閉と連動して電気的駆動部の作用
する力を急速又は不連続的に変化させる特許ａｌ’ｊ求
の範囲第２項記載の流量制御装置。 - （７）連通路に絞りを設けた特許Ｈｒｊ求の範囲第１項
記載の流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13474381A JPS5837383A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13474381A JPS5837383A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 流量制御装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5837383A true JPS5837383A (ja) | 1983-03-04 |
Family
ID=15135538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13474381A Pending JPS5837383A (ja) | 1981-08-26 | 1981-08-26 | 流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5837383A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514757U (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-26 | 伊藤工機株式会社 | 圧力比例制御弁 |
| US6221173B1 (en) | 1996-03-26 | 2001-04-24 | Citizen Watch Co., Ltd. | Titanium or titanium alloy member and surface treatment method therefor |
| US6451129B2 (en) | 1996-07-18 | 2002-09-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Titanium-base decoration member and method for curing the same |
| CN113153866A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-23 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于高速回转体水下破冰的驱动系统 |
-
1981
- 1981-08-26 JP JP13474381A patent/JPS5837383A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0514757U (ja) * | 1991-08-09 | 1993-02-26 | 伊藤工機株式会社 | 圧力比例制御弁 |
| US6221173B1 (en) | 1996-03-26 | 2001-04-24 | Citizen Watch Co., Ltd. | Titanium or titanium alloy member and surface treatment method therefor |
| US6451129B2 (en) | 1996-07-18 | 2002-09-17 | Citizen Watch Co., Ltd. | Titanium-base decoration member and method for curing the same |
| CN113153866A (zh) * | 2021-04-27 | 2021-07-23 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于高速回转体水下破冰的驱动系统 |
| CN113153866B (zh) * | 2021-04-27 | 2022-07-12 | 哈尔滨工程大学 | 一种用于高速回转体水下破冰的驱动系统 |
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