JPS62179006A - 流体の制御装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流通管路内を流れるガス等の流体の下流側の
圧力を略一定に保つための制御装置に関する。

従来の技術 例えば、ガス用の制御装置としては、ガスの流通管路内
に、ガスの遮断を確実に行なうために２個の開閉弁を間
隔を空けて設けて、両開閉弁の間に蝶弁を介設し、その
蝶弁の駆動軸を、流通管路の外側に設けた第１の圧力室
と第２の圧力室の間に張設した第１のダイアフラムに連
結し、第１の圧力室を蝶弁の上流側に、第２の圧力室を
蝶弁の下流側に夫々連通し、第１のダイアフラムに作用
する第１の圧力室と第２の圧力室の圧力の釣り合いによ
り、蝶弁を回動させて流通面積を制御し、第１の圧力室
と、蝶弁の下流側に連通ずる第３の圧力室の間に弁口１
を設けて、その弁口の第３の圧力室側に配置した弁体を
第３の圧力室とばね室の間に張設した第２のダイアフラ
ムに連結して、第３の圧力室の圧力とばね室に装着した
ばねの弾力の釣り合いにより弁口の開度を制御するパイ
ロツ１へ制御弁を設け、蝶弁の下流側の圧力をばねの弾
力で設定される値に保持するようにした装置が知られる
でいる。

発明が解決しようとする問題点 ところで、上記のように、蝶弁は一次圧と二次圧の圧力
差で作動するもにであるが、従来の装置では、第１の圧
力室を蝶弁と上流側開閉弁の間に、第２の圧力室を蝶弁
と下流側開閉弁の間に夫々連通し、蝶弁の両側で一次圧
と二次圧を取るようになっており、このような方法で一
次圧と二次圧を取ると、蝶弁の部分では圧力損失が小さ
いことから、−次圧と二次圧の圧力差を大きく取ること
ができず、二次圧すなわち蝶弁の下流側の圧力の制御範
囲が狭い不具合があった。

なお、このような事情は、ガスのように開閉弁を２重に
設ける必要がなく、流通管路内に１個の開閉弁とその開
閉弁の下流側に位置する蝶弁を設けて、蝶弁の両側で一
次圧と二次圧を取るようにした他の流体の制御装置にも
同様にいえることである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するための手段として、本発明の流
体の制御装置は、流体の流通管路内に開閉弁と該開閉弁
の下流側に位置する蝶弁を設けて。

該蝶弁の駆動軸を、前記流通管路の外側に設けた第１の
圧力室と第２の圧力室の間に張設した第１のダイアフラ
ムに連結し、前記第１の圧力室を前記開閉弁の上流側に
、前記第２の圧力室を前記蝶弁の下流側に夫々連通し、
前記第１のダイアフラムに作用する前記第１の圧力室と
前記第２の圧力室の圧力の釣り合いにより、前記蝶弁を
回動させて流通面積を制御し、前記第１の圧力室と、前
記蝶弁の下流側に連通ずる第３の圧力室の間に弁口を設
けて、該弁口の前記第３の圧力室側に配置した弁体を前
記第３の圧力室とばね室の間に張設した第２のダイアフ
ラムに連結して、前記第３の圧力室の圧力と前記ばね室
に装着したばねの弾力の釣り合いにより前記弁口の開度
を制御するパイロット制御弁を設け、前記蝶弁の下流側
の圧力を前記ばねの弾力で設定される値に保持するよう
にした構成としたものである。

作用及び効果 本発明は、上記の構成になり、開閉弁と蝶弁を挟む両側
で一次圧と二次圧を取るようにしたから、その間の圧力
損失が大きく、−次圧と二次圧の圧力差を大きく取るこ
とができて、二次圧すなわち蝶弁の下流側の圧力を広範
囲にわたって制御し得る効果がある。

実施例 ゛以下、本発明をガス用制御装置に適用した実施例につ
いて添付図面に基づいて説明する。

本発明の第１実施例を示す第１図乃至第３図において、
ｌはガスの供給管路に介設される流通管であって、左側
が流入口２となっていてフィルタ３が装−ｎされている
とともに、右側が流出口４となっており、この流通管１
内の長さ方向の中央を挟む両側に、２つの弁口６，６が
間隔をおいて形成され、各弁口６．６の上流側に、ドア
式の弁体７．７が縦軸８．８によって揺動可能に支持さ
れ、各一対の弁口６と弁体７によって上流側開閉弁５ａ
と下流側開閉弁５ｂが形成されており、流通管１の背面
壁に上記の弁体７の逃し孔９，９が形成され、その背面
壁の外側が板パツキン１０を介してカバー１１で被われ
ており、各弁体７がソレノイド等の図示しない駆動装置
により第２図の鎖線位置と実線位置の間で９０度揺動し
て、両開閉弁５ａ、５ｂを開閉するようになっており、
この流通管１内の両開閉弁５ａと５ｂの間に、蝶弁１３
がその駆動軸１４の両端を、流通管１の前面壁の嵌入孔
１５と、背面壁に取り付けた取付体１６の嵌入孔１７に
嵌めて揺動自由に支持されている。

前記した流通管１の下面に突成した環形凸部１９と、こ
の環形凸部１９の下面に被着した皿状の閉塞体２０の間
には、第１のダイアフラム２１が張設され、第１のダイ
アフラム２１の下面側に第ｌの圧力室２２が、上面側に
第２の圧力室２３が夫々形成され、前記した蝶弁１３の
駆動軸１４に固定されたリンク２５に上端部を掛止した
連結棒２６の下端部が、流通管１の下壁に透設した挿通
２７を通して第１のダイアフラム２１の中心に固定され
、流通管１の下面と第１のダイアフラム２１の間に圧縮
コイルばね２８が装着されている。

前記した流通管１の下壁には、上流側開閉弁５ａの上流
側に開口し、環形凸部１９の下面に達する縦孔５５が透
設され、この縦孔５５の下端部の拡径孔内に、焼結合金
からなるフィルタ５６が嵌着され、その下面に嵌着され
た円板５７の中心に第１のオリフィス５８が形成されて
おり、一方。

閉塞体２０に、この第１のオリフィス５８と前記した第
１の圧力室２２とを連通ずる通路６０が形成され、この
通路６０の途中に弁口６１が形成され、この弁口６１の
下面に、閉塞体２０の下面に取り付けたソレノイド６５
のプランジャ６６に固定した弁体６２が配置されて、バ
イパス用の開閉弁６３が形成され、ソレノイド６５の励
磁または非励磁によりプランジャ６６が上動または下動
して開閉弁６３を開閉するようになっており、また、第
２の圧力室２３が、流通管１の下壁に透設した第２のオ
リフィス６８によって蝶弁１３の下流側に連通している
。

前記した閉塞体２０の下面の一側に突成した環形凸部３
３の下面には、上端部に拡径部を有する筒体３４が嵌着
され、その間に第２のダイアフラム３５が張設されて、
第２のダイアフラム３５の上面側に第３の圧力室３６が
、下面側にばね室３７が形成されており、第１の圧力室
２２と第３の圧力室３６の間の閉塞体２０に、弁口３８
が形成され、第２のダイアフラム３５の上面に、弁口３
８に対応する弁体３９が取り付けられ、パイロット制御
弁４０が形成されており、前記の第３の圧力室３６が、
閉塞体２０及び環形凸部１９に形成した第３のオリフィ
ス４２を介して蝶弁１３の下流側に連通しているととも
に、第２のダイアフラム３５の下面と、筒体３４の内周
に形成した雌ねじ４４に螺合した抑圧体４５の間に調節
ばね４６が装着され、この抑圧体４５の中心孔に嵌着し
た六角棒４７の下端部に形成したねじ部４８が、筒体３
４の下端部に回転のみを自由に装着された調節つまみ５
０の中心孔の雌ねじ５１に螺合されていて、ｉ！１１節
つまみ５０をねじ込み方向に回転させると、抑圧体４５
が上動して調節ばね４６のばね力が大となり、逆に、緩
める方向に回転させると、抑圧体４５が下動して調節ば
ね４６のばね力が小となり、この調節ばね４６のばね力
と第３の圧力室３６の圧力の釣り合いにより、弁体３９
が上下動して弁口３８の開度を制御するようになってい
る。

次に、本実施例の作動を説明する。

流通管ｌ内の上流側開閉弁５ａと下流側開閉弁５ｂを開
放するとともに、ソレノイド６５を励磁してバイパス用
の開閉弁６３を開放すると、ガスが流通管１内を流入口
２から流出口４に向って流れるとともに、ガスの一部が
上流側開閉弁５ａの上流側に設けた縦孔５５から第１の
オリフィス５８を通り、通路６０を通って第１の圧力室
２２に流れ、この第１の圧力室２２からパイロット制御
弁４０の弁口３８を通って第３の圧力室３６に流れ、さ
らに、第３のオリフィス４２を通って蝶弁１３の下流側
に流れるとともに、第２の圧力室２３が第２のオリフィ
ス６８を介して蝶弁１３の下流側に連通しており、蝶弁
１３の下流側の圧力が設定圧力よりも低いと、第２の圧
力室２３の圧力が低くなって、第２の圧力室２３の圧力
と圧縮コイルばね２８のばね力で第１のダイアフラム２
１を押し下げる力よりも、第１の圧力室２２の圧力で第
１のダイアフラム２１を押し上げる力の方が大きくなる
ため、連結棒２６が上動して蝶弁１３が第１図の反時討
方向に回動して流通面積が大きくなり、蝶弁１３の下流
側へ流れる流量が大となって下流側の圧力が上昇し、逆
に、蝶弁１３の下流側の圧力が設定圧力よりも高くなる
と、第２の圧力室２３の圧力が高くなって、第１のダイ
アフラム２１を押し下げる力の方が押し上げる力よりも
大きくなるため、蝶弁１３が時計方向に回動して流通面
積が小さくなり、ガスの流れが制限されて蝶弁１３の下
流側の圧力が低下し、これを繰り返すことによって下流
側のガス圧が略一定に保たれる。

また、上記の圧力制御を行なうに際して、調節つまみ５
０をねじ込み方向に回転させて調節ばね４６のばね力を
強くすると、このばね力で第２のダイアフラム３５を押
し上げる力の方が第３の圧力室３６の圧力で第２のダイ
アフラム３５を押し下げる力よりも大きくなるため、パ
イロット制御弁４０の弁体３９が上動して弁口３８の開
度が小さくなって、第１の圧力室２２から第３の圧力室
３６に流出する流量が制限されて第１の圧力室２２の圧
力が高くなり、これによって第１のダイアフラム２１を
押し上げる力が大となって、この力と釣り合うためには
、第２の圧力室２３の圧力、すなわち、蝶弁１３の下流
側の圧力が高くなる必要があることから、蝶弁１３の下
流側の圧力を高く設定することができ、逆に、調節つま
み５０を緩める方向に回転させて調節ばね４６のばね力
を弱くすると、第２のダイアフラム３５を押し下げる力
の方が押し上げる力に優って、弁体３９が下動して弁口
３８の開度が大きくなり、第１の圧力室２２から第３の
圧力室３６に流出する流量が大となって第１の圧力室２
２の圧力が低くなり、第１のダイアフラム２１を押し上
げる力が小さくなることから、この力と釣り合う第２の
圧力室２３の圧力を低くできて、蝶弁１３の下流側の圧
力が低く設定される。

本実施例では、第１の圧力室２２を上流側開閉弁５ａの
上流側に、第２の圧力室２３を蝶弁１３の下流側に夫々
連通し、上流側開閉弁５ａと蝶弁１３を挟む両側で一次
圧と二次圧を取るようにしたから、その間の圧力損失が
大きく、−次圧と二次圧の圧力差を大きく取ることがで
き、二次圧すなわち蝶弁１３の下流側の圧力を広範囲に
わたって制御可能となる。

なお、上記実施例は、ガス用制御装置に適用した例を示
すものであって、ガスの流通路には規格から２重に開閉
弁を設ける必要があることから、流通管１内に上流側開
閉弁５ａとは別に下流側聞閉弁５ｂを設け、また、上流
側開閉弁５ａの上流側と第１の圧力室２２を連通する通
路６０にバイパス用開閉弁６３を介設したのであるが、
ガスのように開閉弁を２重に設ける必要のない他の流体
の制御装置においては、上記した下流側開閉弁５ｂ及び
バイパス用開閉弁６３の何れか一方は除去しても良い。

第４図及び第５図は、本発明を同じくガス用制御装置に
適用した他の実施例をブロック図で示したものであり、
第４図に示す第２実施例は、蝶弁１３の上流側に上流側
開閉弁５ａと下流側開閉弁５ｂを設けて、第１の圧力室
２２を、上流側開閉弁５ａと下流側開閉弁５ｂの間に、
バイパス用開閉弁６３を介して連通ずるとともに、第２
の圧力室２３を蝶弁１３の下流側に連通し、下流側開閉
弁５ｂと蝶弁１３を挟む両側で一次圧と二次圧を取るよ
うにしたものであって、前記第１実施例と同様に大きな
圧力差を得ることができ、また、第５図に示す第３実施
例は、同じく蝶弁１３の上流側に」１流側聞閉弁５ａと
下流側開閉弁５ｂを設けて、第１の圧力室２２を、上流
側開閉弁５ａの上流側に、２個のバイパス用開閉弁６３
．６３を介して連通ずるとともに、第２の圧力室２３を
蝶弁１３の下流側に連通し、上流側開閉弁５ａ、下流側
開閉弁５ｂ及び蝶弁１３を挟む両側で一次圧と二次圧を
取るようにしたものであり、前記第１及び第２実施例よ
りもさらに大きな圧力差を得ることができる。

なお、２重の開閉弁を必要しない他の流体の制御装置で
は、第４図の第２実施例については、上流側開閉弁５ａ
及びバイパス用開閉弁６３の何れか一方を除去しても良
く、また、第５図の第３実施例については、上流側開閉
弁５ａと下流側開閉弁５ｂの何れか一方、及び、バイパ
ス用開閉弁６３．６３の何れか一方を除去しても良い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例の縦断面図、第２図はその
横断面図、第３図はそのブロック図であり、第４図及び
第５図は、第２及び第３実施例のブロック図である。 １：流通管　５ａ：上流側開閉弁　５ｂ：下流側開閉弁
　１３：蝶弁　１４：駆動軸　２１：第１のダイアフラ
ム　２２：第１の圧力室　２３：第２の圧力室　２６二
連結捧　３５：第２のダイアプラム　３６：第３の圧力
室　３７：ばね室　３８：弁口　３９：弁体　１１０：
パイロン１−制御弁　４２：第３のオリフィス　４６：
調節ばね　５０：調節つまみ　５５：縦孔５８：第１の
オリフィス　６０：通路　６８：第２のオリフィス

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流体の流通管路内に開閉弁と該開閉弁の下流側に位置す
   る蝶弁を設けて、該蝶弁の駆動軸を、前記流通管路の外
   側に設けた第１の圧力室と第２の圧力室の間に張設した
   第１のダイアフラムに連結し、前記第１の圧力室を前記
   開閉弁の上流側に、前記第２の圧力室を前記蝶弁の下流
   側に夫々連通し、前記第１のダイアフラムに作用する前
   記第１の圧力室と前記第２の圧力室の圧力の釣り合いに
   より、前記蝶弁を回動させて流通面積を制御し、前記第
   １の圧力室と、前記蝶弁の下流側に連通する第３の圧力
   室の間に弁口を設けて、該弁口の前記第３の圧力室側に
   配置した弁体を前記第３の圧力室とばね室の間に張設し
   た第２のダイアフラムに連結して、前記第３の圧力室の
   圧力と前記ばね室に装着したばねの弾力の釣り合いによ
   り前記弁口の開度を制御するパイロット制御弁を設け、
   前記蝶弁の下流側の圧力を前記ばねの弾力で設定される
   値に保持するようにしたことを特徴とする流体の制御装
   置