JPS62229311A - 制御弁 - 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、流体輸送系における流量調整や圧力調整等、
種々の用途に用いる制御弁に関し、詳しくは、弁開閉操
作速度変更可能な弁駆動装置を備えた制御弁に関する。

〔従来の・技術〕

従来、上記の如き制御弁は、その間度！Ｐｉ整にあたっ
て、設定された一定の開閉速度で開閉操作される構成と
なっていた。

つまり、制御弁に装備される弁開閉操作速度変更可能な
弁駆動装置は、弁の開閉速度を弁の用途等に応じて設定
変更可能とする目的のために装備されるにすぎないもの
であった（文献を示すことができない）。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、弁には、開度変更に対し流量が第２図に示す如
く変化する特性があるために、弁を一定の開閉速度で開
閉操作して弁の開度調整を行なうのでは、開度調整にょ
る流Ｍ調整や圧力調整にあたって調整特性が、弁開度が
全閉寄りにあるか全開寄りにあるかによって大きく異な
ってしまい、そのために、流ｆｆｉ調整や圧力調整が、
精度面や応答性の面で不安定となる問題があった。

本発明の目的は、弁開閉操作速度変更可能な弁駆動装置
を更に有効利用した合理的な改良により、流量調整や圧
力調整等を安定的に行なえるようにする点にある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明による制御弁の特徴構成は、弁開度を検出するセ
ンサーを設け、そのセンサーによる検出結果に基づいて
、弁開閉操作に伴う流量の変化率がほぼ一定となるよう
に、弁開閉操作速度変更可能な弁駆動装置の弁開閉操作
速度を検出開度が小さいほど小に調整する自動調速器を
設けたことにあり、その作用・効果は次の通りである。

〔作　用〕

つまり、検出開度が小さいほど弁開閉操作速度を小にす
るように自動調速することにより、弁開度が小さいほど
単位量の開度変更に対する流量の変化率が大きくなると
いう第２図に示す如き弁本来の特性を、弁の操作過程で
補正し、それによって、弁開閉操作に伴う流量の変化率
が弁の開度状態にかかわらずほぼ一定となるように、す
なわち、流量の変化特性が見かけ上で一次関数的になる
ようにするのである。

〔発明の効果〕

その結果、開度調整による流量調整はもとより、開度調
整による圧力調整等にあたっても、調整特性を弁の開度
状態にかかわらず一定化、ないし、少なくとも従来に比
して特性変化を抑制した状態にできて、流量調整や圧力
調整等の調整精度や応答性を安定的に維持できるように
なった； すなわち、従来、弁開閉速度の単なる設定変更用として
装備していた弁開閉操作速度変更・可能な弁駆動装置を
更に有効利用した状態で、制御弁の制御性を向上し得る
に至った。

〔実施例〕

次に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は制御弁の自動制御構成を示し、管路（１）に介
装した弁（ｖ）の上流側流体圧（Ｐｌ）及び下流側流体
圧（Ｐ２）を各別に検出する第１及び第２圧力センサー
（２）　、　（３）、並びに、弁（Ｖ）の開度（θ）を
検出する開度センサー（４）を設けると共に、それらセ
ンサー（２）　、　（３）　、　（４）による検出情報
に基づいて弁（Ｖ）を開度調整することにより流量制御
と圧力制御とを択一的に実行する制御器（５）を設けで
ある。

図中（６）は、制御器（５）からの操作指令に基づいて
弁（Ｖ）を開閉操作する弁駆動装置であり、又、（７）
は流量制御や圧力制御のための必要設定値を制御器（５
）に対して入力する設定器である。

制御器（５）の制御構成としては、流量制御については
、検出上流側流体圧（Ｐυと検出下流側流体圧（Ｐ２）
との差圧を予め記憶させた弁特性表に照合させる状態で
流量を算出させ、その算出流量を設定器（７）により設
定された流量に維持するように弁開度（θ）を調整する
構成となっている。

又、圧力制御については、検出下流側流体圧（Ｐ２）を
設定器（７）により設定された圧力に維持するように弁
開度（θ）を調整する構成となっている。

他方、制御器（５）からの操作指令に基づき弁（ν）を
開度調整するに、弁駆動装置（６）としてインバータ制
御回路（６Ａ）を備えた可変速誘導モータを設け、それ
によって、弁開閉操作速度を変更可能とすると共に、前
記開度センサー（４）による開度検出に基づいて、弁開
閉操作に伴なう流量の変化率が一定となるように、検出
開度（θ）が小さいほど弁開閉操作速度を自動的に小に
する調速器（８）を、弁駆動装置（６）に対して付設し
である。

つまり、第２図に示すように弁開度（θ）が小さいほど
単位量の開度変更に対する流量（（１）の変化率が大き
くなるという弁本来の特性を、開度検出に基づいた弁開
閉操作速度の調整により、弁開閉操作に伴なう流量変化
が第３図に示す如く見掛は上で一次関数的になるように
し、それによって、開度調整による流量制御並びに圧力
制御が、弁（Ｖ）の開度状態にかかわらず精度面や応答
性面で常に安定的に実行されるようにしである。

図中（Δｔ）は、弁開閉操作の単位操作時間を示す。

尚、第４図及び第５図は、弁開度（θ）に対する上流側
流体圧（Ｐυ、及び下流側流体圧（Ｐ２）の本来の変化
特性を示すが、前述の如き開度（θ）検出に基づいた弁
開閉操作速度調整を実行することで、これら流体圧（ｐ
、）、（ｐｇ）の変化特性も弁（Ｖ）の開閉操作に対し
て見かけ上、圧力変化率の変動が抑制された特性となり
、そのことから、圧力制御も安定化するのである。

又、第４図かられかるように、上流側流体圧（Ｐｌ）の
変化率が弁全閉近くで急激に大となることがウォーター
ハンマーの原因となるのであるが、前述の如き開度検出
に基づいた弁開閉操作速度調整を実行すればウォーター
ハンマーの軽減を図ることもできる。

〔別実施例〕

次に本発明の別実施例を説明する。

前述実施例においては、流量制御と圧力制御とを択一的
に実行する型式を示したが、制御弁の用途としては、流
量調整のみや圧力調整のみであっても良く、又、圧力調
整においても上流側流体圧の圧力調整に用いても良く、
対象とする用途は不問である。

弁開閉操作速度変更可能な弁駆動装置（６）としては、
インバータ制御による可変速誘導モータに代えて、直流
可変速モータや、あるいは、伸縮速度変更可能な流体圧
シリンダ等、種々の型式のものを採用できる。

又、検出開度（θ）が小さいほど弁開閉操作速度を小と
する自動調速器（８）の具体的調速構成も、弁駆動装置
（６）の型式等に応じて、種々の構成変更が可能である
。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の実施例を示し、第１図は
制御構成図、第２図は弁の流量特性を示すグラフ、第３
図は弁開閉操作速度の調整形態を説明するグラフ、第４
図は弁の上流側流体圧特性を示すグラフ、第５図は弁の
下流側流体圧特性を示すグラフである。 （４）・・・・・・センサー、（６）・・・・・・弁駆
動装置、（８）・・・・・・自動調速器、（θ）・・・
・・・開度、（ロ）・・・・・・流量。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 弁開閉操作速度変更可能な弁駆動装置（６）を備えた制
   御弁であって、弁開度（θ）を検出するセンサー（４）
   を設け、そのセンサー（４）による検出結果に基づいて
   、弁開閉操作に伴う流量（０）の変化率がほぼ一定とな
   るように、検出開度（θ）が小さいほど前記弁駆動装置
   （６）の弁開閉操作速度を小に調整する自動調速器（８
   ）を設けた制御弁。