JPS6371707A - 自動設定減圧弁 - 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 本発明は流体の圧力をＭ御する弁に関し、二次側を一定
圧力に維持するように一次側の流体を減圧して通過せし
める自動設定減圧弁に関する。

一般的に減圧弁と言われているものは、ダイヤフラムの
変位で主弁を直接に操作し、又はパイロット弁を操作し
てピストン弁等の主弁を間接的に操作する構造である。

ダイヤフラムには一面に二次側の流体圧力を他面に圧力
設定ばねの弾性力を作用せしめる。両刃が不平衡であれ
ばダイヤフラムが変位し、弁体を操作して流体の通過研
を調節せしめ、二次側の圧力を圧力設定ばねの弾性力に
対応した値に維持する。

二次側の流体圧力を所望の値に設定する場合は、二次側
の圧力を圧力ゲージで見ながら、弁ケーシングにねじ結
合した調節ねじを手で操作して、圧力設定ばねの弾性力
を調節して、圧力ゲージが所望の圧力値を指すようにす
る。従って、設定圧力を頻繁に変更する場合は極めて不
便でおる。また、遠隔操作や自動制御は出来ない。

そこで、この様な場合には、自動制御弁が用いられてい
る。自動制御弁とは、制御対象の制御母の検出、目標値
との比較、偏差に基づく判断・指令等を信号的に処理し
て、弁体を操作する電動殿や流体アクチュエータ等の操
作部を制御するものでおる。

減圧弁として用いる場合は、圧力センサーで二次側の圧
力を検出し、これを設定深溝を通して入力した目標値と
比較し、信号的に処理して、電動機等のアクチュエータ
を操作して比例動作、あるいは微分・積分動作をヒしめ
る。従って、遠隔制御や自動υ制御ができる。

しかし、自動制御弁は高価である。これは電動機等の７
クチユエータで直接に、しかも、常時小刻みに素早く弁
体を操作しなければならないので、大出力のアクチュエ
ータ、複雑な信号処理をする小制御器を必要とするから
である。

従来技術 そこで、本件出願人は上記の問題を解決する提案を、特
願昭５９−２０７７７９号として出願した。これは、ダ
イヤフラム構造の減圧弁に圧カニ２定ばねの弾性力を調
節する手段を操作するアクチュエーターを取り付け、二
次側の流体圧力と設定圧力目標値との偏差検出値が、偏
差基準値よりも大きいときには、アクチュエーターを操
作して偏差検出値がほぼ零になったらアクチュエーター
を停止せしめるようにした、ものである。

発明が解決しようとする問題点 上記構造のものでは、圧力設定ばねを締め込むにしたが
って、その発生力が大きくなり、アクチュ土−夕のトル
クが不足する問題がある。

本発明の技術的課題は、従って、圧力設定ばねを締め込
んでもトルク不定にならないようにすることである。

問題点を解決するための手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術
的手段は、グイヤフラム構造の減圧弁に圧力８２定ばね
の弾性力を調節する手段を操作するアクチュエーターを
取り付け、二次側の流体圧力と設定圧力目標値との偏差
検出値が、偏差基準値よりも大きいときには、アクチュ
エーターを操作して偏差検出値がほぼ零になったらアク
チュエーターを停止せしめるようにした自動設定減圧弁
に於いて、圧力設定ばねの弾性力を調節する手段に被磁
性部材を固定し、被磁性部材に対向して、圧力設定ばね
の弾性力を調節する手段を締め込んだときに、被磁性部
材を吸引する磁性部材を配置した、ものである。

作用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

調節計を通して所望の設定圧力を入力する。圧力センサ
ーで二次側の流体圧力が常時或いは定期的に測定される
。比較調整器で二次側の流体圧力と設定圧力目標値との
ｇ差を検出され、所定の偏差基準値と比較され、偏差検
出値が偏差基準値よりも大きいときには、偏差検出値が
ほぼ零になる様にアクチュエーターを操作する信号がド
ライバーに送られる。

ドライバーでアクチュエータが運転され、従来の調節ね
じ等の＋ｔｌｐ性力調節手段が右又は左に回転するなど
して進退し、圧ノ［定ばねの弾性りが調節される。この
結果ダイヤフラムが変位して弁体が操作され、流体の通
過量が増減し、二次側の流体圧力が増減する。

圧力設定ばねの弾り力を調節する手段に被磁性部材を固
定し、被磁性部材に対向して、圧力設定ばねの弾性ツノ
を調節叢る手段を締め込んだときに、被磁性部材を吸引
する磁性部材を配置しているので、圧力設定ばねの弾性
ツクを調節する手段を締め込んで行くにしたがって、磁
性部材の吸引力が増大し、圧力設定ばねの発生力を吸収
する。

特有の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

磁性部材と被磁性部材を取り付ける簡単な構造で、圧力
Ｊ２定ばねの発生力を吸収でき、アクチュエータがトル
ク不足になることがない。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（第
１図参照〉。

本実施例の自動設定減圧弁は、メカニカルな減圧弁部１
と、電動機部と、制御部とから成る。

減圧弁部１は従来のものと同様である。流体の入口２と
出口３はそれぞれ一次側通路４と二次側通路５に接続し
て取り付けられる。主弁ロアは主弁体６て開閉する。主
弁体６はばねで閉弁方向に付勢されて配置し、弁体を介
してピストン８に連結する。

ピストン８の下面には出口３側の流体圧力が作用し、上
面には通路９．１１を通して入口２側の流体圧力がパイ
ロツ［・弁体１２で制御されて導入される。パイロット
弁体］２は閉弁方向にばねで付勢され、弁棒を介してダ
イヤフラム１３の下面に当り、その変位により開弁方向
の操作力を受ける。

従って、ダイヤフラム１３か下方に変位するとパイロツ
］・弁体１２が押し下げられ、入口２の流体が通路９．
１１を通ってピストン８の上方に導入され、主弁体６が
ピストン８で押し下げられて主弁ロアが聞かれ、入口２
の流体が出口３に流れる。また、ダイヤフラム１３が上
方に変位するとパイロット弁体１２がばねで押し上げら
れ、通路９が塞がれ、ピストン８の上方の流体がオリイ
ス５０を通って出口３に逃げ、ピストン８と主弁体６が
ばねで押し上げられ、主弁ロアが塞がれる。

ダイヤフラム１３の上方は細孔］４を通して外気に連結
し、はぼ一定の外気圧に保たれる。また、ダイヤフラム
１３の上面には圧力設定ばね１６の下端が当り、弾性力
が作用する。圧力設定ばね１６の上端にはばね受は部材
を介して調節ねじ１７の下端が当り、調節ねじ１７の回
転による進退で、圧力設定ばねの圧縮量を調節して、ダ
イヤフラム１３に作用する弾性力を調節できるようにな
っている。調節ねじ１７は、弁ケーシングの一部を成す
ばね収容ケース１５に取り付けためねじ部材にねじ結合
している。

電動機部をヨーク部材１８をばね収容ケース１５に取り
付ける。このとき、調節ねじ１７と出力軸２０を同一軸
上に整合して、六角頭部４Ｆと出力軸２０の下端部を連
結する。

出力’ｐＨ１２０はポール・スプライン２１の軸を成し
、上端に係止部材２３を設ける。ボールスプライン２１
の外周部材１９には円筒状の連結部材２２を固定する。

出力軸２０の下部に円盤２４を形成する。位置検出セン
サー２６が取付台２５の下面に取り付けられ、その検出
棒３３が円盤２４の側面に当たる様に配置される。

電？ｉ［２９と減速機２Ｂを取付台２５に固定し、その
出力ｑ＠２７を連結部材２２に挿入固定する。

従って、電動機２９を回転させると減速ハ２８の出力軸
２７が回転し、連結部材２２と共にスプライン２１の外
周部材１９が回転し、その回転方向に応じて、出）Ｊ軸
２０が上下動しながら回転し、調節ねじ１７が右又は左
に回転する。

この時同時にセンサー２６の検出棒３３が円盤２４の上
下運動に追従して上下に移動し、その移動帛を位ｉ古信
号としてとらえる。

電動機２９の横にドライバー３０を配置して、カバー３
６で覆い、防塵、防湿対策を講じる。動力線及びその引
込口の図示は簡略化しである。

制御部は上記の位置検出センサー２６と、比較調節器３
１と、設定圧力目標値を入力する調節計３２と、二次側
通路に取り付けた圧力センサー４０とから成る。参照番
号３４は端子台であり、モータードライバー３０、セン
サー２６に結線されている。端子台３４と比較調節器３
１を信号線３７で、圧力センサー４０は信号線３９で、
調節計３２も信号線で比較調節器３１に連結する。比較
調節器３１は端子台３４の位置に配置してもよい。

二次側通路５の流体圧力は圧力センサー４０で検出して
調節計３２に常時、あるいは比較的短い間隔で送る。

調節計内のコンピューターには圧力設定ばね］６の弾性
力を調節する調節ねじ１７の軸方向の、絶対位置、即ち
円盤２４の軸方向の変位と設定圧力目標値との関係が記
憶されており、調節ｉｆ　３２を通して所望の設定圧力
目標値を入力すれば、調節ねじの位置信号としての設定
信号が演亦され比較調節器３１へ送られる。比較調ｎｉ
″ｌ器で位置検出センサー２６からの信号と上記信号が
比較され、偏差検出値が偏差基準値よりも大さいときに
は、偏差検出値がほぼ零になるようにアクチュエータを
操作する信号がドライバー３０に送られる。その後、電
動機２９が運転され一気に目標値へ調節ねじ１７を変位
せしめる。

偏差検出値がほぼ摺になったとき、即ち、偏差検出値が
上記の偏差基準値よりも充分に小さい別の所定の微少偏
差基準値の範囲に入ったときに、電動機２９を停止せし
める操作信号をドライバー３０に送る。この時の比較ル
ープは比較調節器、ドライバー、電動機、位置検出ヒン
サー、再び比較調節器をループする。

更に精度の高い設定をする為に前記圧力センサー４０の
信号と、調節胴内で記憶させておいた設定圧力と調節ね
じの移動偵の関係と比較、演算処理し、後いくら調節ね
じを変位させればよいか判断し、信号を比較調節器に送
り、微ＵＡ整を行う。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の電動減圧弁の断面図に制御部
のブロック図を重ねて表示したものである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ダイヤフラム構造の減圧弁に圧力設定ばねの弾性力
   を調節する手段を操作するアクチュエーターを取り付け
   、二次側の流体圧力と設定圧力目標値との偏差検出値が
   、偏差基準値よりも大きいときには、アクチュエーター
   を操作して偏差検出値がほぼ零になったらアクチュエー
   ターを停止せしめるようにした自動設定減圧弁に於いて
   、圧力設定ばねの弾性力を調節する手段に被磁性部材を
   固定し、被磁性部材に対向して、圧力設定ばねの弾性力
   を調節する手段を締め込んだときに、被磁性部材を吸引
   する磁性部材を配置した自動設定減圧弁。