JPH0124951B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はローフローアジヤスタ（調整弁）を備
えた主弁自体が二段開閉を行なうと共に、パイロ
ツト式定流量制御弁により定流量制御を行ないう
る弁装置に関する。

一般に、給液所でタンクローリ車へ給液を行な
う定量給液装置では、給液ラインに順次、流量
計、定量弁（給液開始時に開弁し且つ所望量にな
つたとき流量計からの信号を受けて給液終了時に
閉弁する）、定流量弁（常時一定流量を流す）、ロ
ーデイングアーム（ローリ車のタンクに挿入され
る）が設けられている。ここで定流量弁として
は、給液ラインの連通、遮断作用の他に該給液ラ
インに常時一定流量を流す定流量弁としての機能
を持つたものがある。

この従来の弁装置を第１図に示す。同図中、弁
装置１の弁本体２は主弁座２ａを有し、その筒体
部２ｂに嵌入した主弁体３がバネ４により主弁座
２ａに着座している。主弁座２ａ、主弁体３は主
弁５（給液ライン５１途中に介装される）を構成
し、これにより一次室２ｃ、二次室２ｄが画成さ
れる。主弁体３は中央孔３ａ、補助弁座３ｂ、流
路３ｃ，３ｄ、押圧杆部３ｅを有し、中央孔３ａ
に嵌入した補助弁体６がバネ７により補助弁座３
ｂに着座している。補助弁座３ｂ及び補助弁体６
は補助弁８を構成する。９はマニホールドで、内
部に複数の弁及び流路を有し、配管ライン１０ａ
〜１０ｄを介して夫々一次室２ｃ、二次室２ｄ、
主弁上部室２ｅ、補助弁上部室２ｆに接続され
る。

５２はパイロツト式定流量制御弁で、ダイヤフ
ラム膜５３（上下室５２ａ，５２ｂが画成され
る）、これと一体変位するプランジヤ５４（流路
５４ａを有する）、及び小弁５５（小弁座５４ｂ、
小弁体５６よりなる）を有し、弁本体２の上部に
取付けられる。尚上下室５２ａ，５２ｂは給液ラ
イン５１の流量計５７の液体流入側及び上記一次
室２ｃに夫々配管ライン５８ａ，５８ｂを介して
連通される。尚主弁３は、その押圧杆部３ｅ上端
が小弁体５６に接する態様を保つて、プランジヤ
５４の上下動に追随してその弁開度を決定するも
のである。

給液開始時には、まずマニホールド９の動作に
より、流路３ｄ、ライン１０ａ，１０ｂを介して
補助弁上部室２ｆの液体を二次室２ｄに逃がし減
圧させると、補助弁体６がバネ７に抗して上動し
て補助弁８が開弁し、一次室２ｃの液体が流路３
ｃ、補助弁８を介して二次室２ｄ側へ流れ始める
（一段開（半開）状態）。次に、ライン１０ｃ，１
０ｂを介して主弁上部室２ｅの液体を二次室２ｄ
に逃がし減圧させると、同様にして主弁体３が上
動して主弁５が開弁して液体が主弁５及び上記補
助弁８を介して二次室２ｄ側へ流れる（二段開
（全開）状態）。

次に、給液終了時には、上記の場合とは逆にラ
イン１０ａ，１０ｃを介して主弁上部室２ｅに一
次室２ｃ側の液体が導かれ主弁５が閉弁（一段閉
（半閉）状態）した後、ライン１０ａ，１０ｄ、
流路３ｄを介して補助弁上部室２ｆに一次室２ｃ
側の液体が導かれ、補助弁８が閉弁（二段閉（全
閉）状態）する。

又上記二段開（全開）状態において、制御弁５
２は流量計５７の流入側及び流出側（一次室２
ｃ）の各液圧が夫々ライン５８ａ，５８ｂを介し
て導入されその差圧を検出している。従つて例え
ば給液ラインの給送圧力が高くなり液体流量が予
め設定した定流量より増大すると、流量計５７前
後の差圧が所定値より大となりダイヤフラム膜５
３及びプランジヤ５４が押下げられる。これによ
り小弁体５６が相対的に押圧杆部３ｅにより当接
押し上げられて開弁し、主弁上部室２ｅはライン
５８ｂを介して一次室２ｃの液圧を導入される。
従つて、主弁体３はこの液圧の増加及びバネ４の
付勢力により下動して主弁５の弁開度を漸次小と
せしめ流量を減少させ上記差圧を漸次減少させ
る。上記差圧が所定値に復帰したとき、主弁体３
はその押圧杆部３ｅが小弁体５６を小弁座５４ｂ
から若干開弁させ主弁上部室２ｅへ流入する量と
ライン１０ｃを通つて流出する量とがバランスす
る位置に至り、主弁５の弁開度を適正状態に調整
し流量を設定流量に復帰せしめる。

逆に給液ラインの給送圧力が低くなり液体流量
が設定流量より減少すると、上記差圧が所定値よ
り小となりプランジヤ５４が上動する。従つて、
マニホールド９の作用により主弁上部室２ｅの液
圧がライン１０ｃを介して抜かれて、主弁体３は
プランジヤ５４に追随して上動し、上記の場合と
同様に上記差圧が所定値に復帰する時点でバラン
スし、流量を設定流量に復帰させる。

しかるに、上記従来例によれば、給液液体が通
過するための弁として主弁５及び補助弁８の２つ
の弁を必要とししかも制御用液体通路も複雑とな
り専用のマニホールド９を必要とするため、構成
及び動作が複雑且つ面倒でありコストも高くなる
という欠点があり、又制御弁５２が弁本体２に一
体に取付けられていたため、上記弁装置１に定流
量機能が不必要な場合に制御弁５２を取外すと、
弁本体上部室２ｅの上部を閉蓋する蓋が必要であ
り使用上不便であるという欠点があつた。共に、
プランジヤ５４（小弁５５）及び押圧杆部３ｅの
連動等の構成が面倒であるという欠点があつた。

本発明は、給液液体が通過する弁としては主弁
のみを設けると共に、液圧制御用のローフローア
ジヤスタ（調整弁）及び２つの連通路開閉手段を
設け、全体構成及び動作を簡単化しコストを低減
し、しかもパイロツト式定流量制御弁を主弁の弁
本体とは別体的に設け、使用の便宜を向上させる
と共に制御弁自体の構成及び動作を簡単化した弁
装置を提供することを目的とする。

そのための構成は、給液ラインに配された弁本
体に、第１の弁座及びこれに対し接離自在の第１
の弁体を設けてなる主弁と、該主弁の一次室内で
該弁本体及び該第１の弁体間に固着され、ダイヤ
フラム室を画成するダイヤフラム膜と、該ダイヤ
フラム室と該主弁の二次側とを連通する第１の連
通路と、該第１の連通路途中に配された第２の弁
座と該第２の弁座に対向し該第１の弁体と一体に
変位されて該第１の弁体が開弁方向に所定量移動
したとき該第２の弁座に着座する第２の弁体とよ
りなる調整弁と、上記第１の連通路途中に配され
た第１の連通路開閉手段と、該主弁の一次側及び
ダイヤフラム室間を連通する第２の連通路と、該
ダイヤフラム室及び主弁の二次側間を連通する第
３の連通路と、該第２の連通路途中に配された絞
りと、該第３の連通路途中に配された第２の連通
路開閉手段と、該第３の連通路途中に配され、上
記給液ラインの所定個所の液圧をパイロツト圧と
して導入されてその制御弁部の弁開度を可変とさ
れ該第３の連通路の流量を制御することにより、
該給液ラインの流量を定流量とせしめるパイロツ
ト式定流量制御弁とよりなるものである。

次に、その一実施例につき説明する。

第２図は本発明になる弁装置の一実施例の縦断
面図である。

図中、弁装置１１は、定量弁及び定流量弁の両
機能を有するものであり、弁本体１２及び蓋体１
３を有し、弁本体１２は主弁座１２ａ、一次室１
２ｂ（液圧P₁）、二次室１２ｃ（液圧P₂）を有し、
給液ライン６１途中の流量計６２より下流側位置
に介装される。

１４は主弁体でこれに一体的に設けた主弁軸１
５が後述する外筒２５に嵌入案内されることによ
り上下動自在に且つバネ１６により下方へ付勢さ
れて支持され、主弁座１２ａに着座している。主
弁座１２ａ及び主弁体１４は主弁１７を構成す
る。尚主弁軸１５は第３図の如く上端に軸１８が
螺入固定され、更に軸１８に上下動自在に嵌合し
たリング状ポペツト１９がバネ２０により上方へ
付勢され止めリング２１に圧接されている。

２２はダイヤフラム膜で、周縁部が弁本体１２
及び蓋体１３間に固着され、且つ中央部がダイヤ
フラム押え２３により主弁体１４に固着され、一
次室１２ｂの上方にダイヤフラム室１２ｄ（液圧
P₃）を画成する。

２４はローフローアジヤスタ（Low Flow
Ajuster）で、大略外筒２５、ガイド棒３１、及
び上記ポペツト１９よりなり、ガイド棒３１は外
筒２５上部に螺入的に嵌入されロツクナツト３２
により固定される。外筒２５は取付板３３を介し
て蓋体１３上部に挿通固定される。このとき外筒
２５下部に主弁軸１５が同軸的に嵌入され、ポペ
ツト１９がガイド棒３１の流路３１ａ下端の弁座
３１ｂに離間対向する。尚弁座３１ｂ及びポペツ
ト１９は調整弁３４を構成し、ダイヤフラム室１
２ｄは外筒２５の孔２５ａ、流路２５ｂ、調整弁
３４、流路３１ａ、孔２５ｂを順次介して後述す
る配管ライン３８に連通される。又３５，３６，
３７は夫々シール用Ｏリングである。

３８は第１の連通路としての配管ラインで、外
筒２５の孔２５ｂ及び二次室１２ｃを連通し、そ
の途中に第１の連通路開閉手段としての電磁弁３
９を有する。

４０はダイヤフラム室１２ｄに連通する配管ラ
インで、その端部は配管ライン４１，４２を介し
て夫々一次室１２ｂ、二次室１２ｃに連通する。
ライン４０，４１が第２の連通路４３を構成し、
そのライン４１の途中に絞り４４を有し、又ライ
ン４０，４２が第３の連通路４５を構成し、その
ライン４２の途中に第２の連通路開閉手段として
の電磁弁４６を有する。

６３はパイロツト式定流量制御弁で、ダイヤフ
ラム膜６５により上室６３ａ（液圧P₄、バネ６４
を有する）下室６３ｂ（液圧P₅）を画成し、且つ
隔壁６３ｃ下方に一次流路６３ｄ、二次流路６３
ｅ、弁座６３ｆを有する。ダイヤフラム膜６５と
一体の制御弁体６６が隔壁６３ｃを嵌挿して弁座
６３ｆに対応し、制御弁部６７，６３ｆ，６６を
構成する。この制御弁６３は第３の連通路４５の
ライン４２途中に介装され更に上下室６３ａ，６
３ｂは夫々ライン６８，６９により夫々一次室１
２ｂ及び給液ライン６１の流量計６２の上流側に
連通される。

弁装置１１は、給液開始前は第２図中、電磁弁
３９，４６共に非励磁で夫々上方切換位置にあつ
てライン３８，４２を遮断している。従つて一次
室１２ｂの液体はライン４１，４０（第２の連通
路４３）を介してダイヤフラム室１２ｄに導入さ
れ液圧P₁＝P₃となつているため、主弁体１４は、
これに作用する液圧P₃（＝P₁）−P₂の液圧差及び
バネ１６の付勢力により下方へ附勢されて弁座１
２ａに着座し、主弁１７は閉弁されている。又主
弁軸１５が下動限にあるため、ポペツト１９も下
動限にあり、調整弁３４は全開している。又この
とき、定流量制御弁６３では、ライン６８，６９
を介して上室６３ａ、下室６３ｂの各液圧は同一
であり、ダイヤフラム膜６５がバネ６４により下
方へ押圧されて下動限にあり制御弁部６７は全開
している（尚第２図は制御弁部６７の全開状態を
示す）。

次に、上記弁装置１１の動作につき説明する。
給液開始時には、まず電磁弁３９が励磁されて第
２図中下方へ切換スライドして配管ライン３８を
連通状態とする。すると、ダイヤフラム室１２ｄ
の液体はその液圧P₃が二次室１２ｃの液圧P₂（大
略大気圧）より大なるため、外筒２５の流路２５
ｂ、調整弁３４、流路３１ａ、更にはライン３８
を介して二次室１２ｃ側へ流出し始める。このと
き一次室１２ｂ側の液体がライン４１，４０（第
２の連通路）を介してダイヤフラム室１２ｄに流
入するが、その流入量は絞り４４により絞られる
ため、上記流出量に比して小さい。従つて、ダイ
ヤフラム室１２ｄ内の液体量は漸次減少して液圧
P₃の値が小さくなる。

従つて、主弁体１４がダイヤフラム膜２２に作
用する液圧P₁により上動開始し、ポペツト１９
ず弁座３１ｂに近接する。従つて調整弁３４の弁
開度が小さくなりダイヤフラム室１２ｄからの流
出量が漸次小さくなり、主弁体１４が所定位置ま
で上動したとき上記ライン４０からの流入量と同
一となる。従つて、このときダイヤフラム室１２
ｄの液体量は一定量にバランスするため、主弁体
１４も上動途中の上記所定位置で停止されその位
置でバランスする。

かくして、主弁１７は一段開（半開）状態にバ
ランスし、一次室１２ｂの液体は主弁１７を介し
て二次室１２ｃ側へ定常的に流れ始め給液が開始
される。

次に、上記給液開始して所定時間後に、電磁弁
４６が励磁されて第２図中下方へ切換スライドし
てライン４２を連通状態とする。すると、ダイヤ
フラム室１２ｄは上記ライン３８に加うるにライ
ン４０，４２（第３の連通路）を介して二次室１
２ｃと連通状態になる。しかるにダイヤフラム室
１２ｄの液体はその液圧P₃が二次室１２ｃの液
圧P₂に比して大なるため（二次室１２ｃの液圧
P₂は主弁１７が半開状態ゆえ未だ液圧値は小さ
い）、ライン４０，４２を介して二次室１２ｃ側
へ流出開始する。従つて、ダイヤフラム室１２ｄ
の液体量は更に減少してその液圧P₃も更に小と
なる。

従つて、主弁体１４は上記上動途中位置より再
び上動開始し、ポペツト１９が弁座３１ｂに当接
し調整弁３４が閉弁され、ダイヤフラム室１２ｄ
の液体のライン３８を介しての流出はなくなる。
主弁体１４は更に上動し、例えばダイヤフラム押
え２３が外筒２５下端に当接して停止し（この間
ポペツト１９はバネ２０を圧縮して上記調整弁３
４の閉弁状態を保つたまま軸１８に対し相対的に
下動している）、主弁１７は二段開（全開）状態
となる。かくして、一次室１２ｂの液体が主弁１
７を介して多量に且つ定常的に二次室１２ｃ側へ
流れ始め給液が続行される。

次に、給液終了時には、まず電磁弁４６の励磁
を解除して、第２図中実線位置へ切換復帰させ、
ライン４２を遮断する。するとダイヤフラム室１
２ｄは流出方向の両ライン３８，４２共に閉ざさ
れ、ライン４１，４０（絞り４４）を介して漸次
一次室１２ｂ側の液体を流入されてその液体量が
増大しその液圧P₃も増大する。これにより主弁
体１４は下動開始し、同時にポペツト１９も軸１
８に対し相対的に上動開始し、やがて止めリング
２１に当接復帰する。この時点より更に主弁体１
４が下動すると、ポペツト１９は弁座３１ｂから
離間して調整弁３４は開弁し、ダイヤフラム室１
２ｄ内の液体が再び調整弁３４、ライン３８を介
して流出し始める。

主弁体１４が更に下動して上記流出量が漸次増
大し上記ライン４１，４０からの流入量と同一に
なつたときダイヤフラム室１２ｄの液体量が一定
量にバランスし、主弁体１４は下動途中の所定位
置で停止する。これにより主弁１７は一段閉（半
閉）状態に（上記一段開状態と同一である）バラ
ンスし、主弁１７を介した液体の流れが絞られ
る。

次に、電磁弁３９の励磁を解除して、同じく第
２図の如くライン３９を遮断する。すると、ダイ
ヤフラム室１２ｄは再び流出方向の両ライン３
８，４２共に閉ざされ、引続きライン４１，４０
を介して液体を流入されてダイヤフラム室１２ｄ
の液圧P₃が増大し、主弁体１４が再び下動開始
して主弁座１２ａに着座し、主弁１７は二段閉弁
（全閉）される。

尚ガイド３１のネジ込み量を可変することによ
り、主弁体１４の一段開（または一段閉）位置を
可変設定しえ、従来の如くこの位置を可変するに
は補助弁の交換を必要としていたのに比して、面
倒がなくなる。

上記構成及び動作によれば、給液液体が通過す
る弁は主弁１７のみであり、単に液圧制御用のロ
ーフローアジヤスタ２４（調整弁３４）及び２個
の電磁弁３９，４６を設けるのみでよく、給液液
体通過用の補助弁、マニホールド及び複雑な配管
を必要とせず、構成及び動作を大巾に簡単化しう
る。

次に、上記主弁１７の全開（二段開）状態にお
いて、パイロツト式定流量制御弁６３による定流
量制御につき説明する。流量計６２の本来の特性
により定流量の液体が流れるときはその前後の差
圧は定まつた所定値となり、液体流量が上記定流
量より大になるほど上記差圧値は大となり、逆に
小になるほど上記差圧値は小となる。

従つて、予め設定した定流量の液体が主弁１７
全開の条件下で流れているときは、上記所定値の
差圧に基付き、ライン６８，６９を介して、制御
弁６３の下室６３ｂの液圧（P₅）は上室６３ａ
の液圧（P₄）に比して大である（P₅＞P₄）。従つ
てダイヤフラム膜６５は下動限より若干上動し
て、制御弁部６７は供給ライン６１に液体が流れ
ないときの全開状態より幾分閉弁した所定の弁開
度でバランスしている。

ここで、液体流量が上記設定流量より大になつ
て上記差圧（P₅〜P₄）が所定値より大になると、
ダイヤフラム膜６５及び弁体６６は上記バランス
状態より更に上動して制御弁部６７の弁開度は上
記所定の弁開度よりも小となる。従つて、ライン
４２を介して二次室１２ｃに流出する液体量が小
となるため、第２の連通路４３（ライン４０，４
１）を介してダイヤフラム室１２ｄに流入する液
体量が増大して液圧P₃が増大し、主弁体１４は
幾分下動してバランスする。従つて、主弁１７の
弁開度は小となり上記大なる液体流量は減少して
上記設定流量に復帰する。

次に、液体流量が上記設定流量より小になつ
て、上記差圧（P₅−P₄）が所定値より小になる
と、上記の場合とは逆に、制御弁部６７の弁開度
は大となる。従つて、ダイヤフラム室１２ｄの液
体が第３の連通路４５を介して二次室１２ｃへ流
出し液圧P₃が減少する。従つて主弁１７の弁開
度は大となり、上記小なる液体流量は増大して同
じく上記設定量に復帰する。

上記制御弁６３の構成によれば、制御弁６３が
主弁１７から独立しているため、構成及び動作が
簡単であると共に、制御弁６３をライン４２から
取去れば主弁１７を簡単に二段開閉式定量弁とし
て使用しえ使用性を向上しうる。

上記弁装置１１は、制御弁６３により流量計６
２前後の差圧を直接検出して差圧値を一定に保つ
ものであつたが、次に主弁１７の二次室１２ｃの
液圧を検出して間接的に上記差圧値を一定に保つ
ものを第４図に示し、同図中第２図と同一部分に
は同一符号を付す。

第４図中、弁装置７１は、制御弁６３′がライ
ン４２に介装され、下室６３ｂはライン７２を介
して二次室１２ｃに連通されている。

これによれば、液体流量が設定流量より大にな
ると、二次室１２ｃの液体（P₂）が大となり、
これがパイロツト圧としてライン７２を介して制
御弁６３′の下室６３ｂに導入され、ダイヤフラ
ム膜６５を押上げる。従つて上記の場合と同様に
して制御弁部６７の弁開度は小となり、主弁１７
の弁開度は小となり液体流量が減少して上記設定
流量に復帰する。

次に、液体流量が設定流量より小になると、二
次室１２ｃの液圧（P₂）が小となり、これが制
御弁６３′の下室６３ｂに導入されるため、ダイ
ヤフラム膜６５は下動する。従つて制御弁部６７
の弁開度は大となり、主弁１７の弁開度は大とな
り液体流量が増大して上記設定流量に復帰する。
これによれば、液体流量は常時一定となるため、
逆に流量計６２の前後の差圧も所定値になつてい
ることが保証され、流量計６２の流量計測も正常
に行なわれる。

上述の如く、本発明になる弁装置によれば、例
えばローリ車への給液ラインの定量弁及び定流量
弁の両機能に適用されて、給液液体が通過する弁
を主弁のみとして、単に液圧制御用の調整弁及び
２個の連通路開閉手段を設けて上記主弁を二段開
閉制御するようにしているため、補助弁、マニホ
ールド等が不要で全体構成及び動作を簡単化しコ
ストを低減しえ、しかもパイロツト式定流量制御
弁を主弁の弁本体とは別体的に上記連通路途中に
設けているため、制御弁は何ら主弁と機械的に連
動する必要なく独立に動作しえその構成を簡単化
しえ、更に単に定量弁のみとして使用する場合に
は代わりの蓋等は必要なく単に制御弁を取去れば
よく使用上便利である等の特長を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は弁装置の従来例の縦断面図、第２図は
本発明になる弁装置の一実施例の縦断面図、第３
図はその要部の拡大縦断面図、第４図は上記弁装
置の他の実施例の縦断面図である。 １，１１，７１…弁装置、２…弁本体、３，１
４…主弁体、５，１７…主弁、６…補助弁体、８
…補助弁、９…マニホールド、１２ｂ…一次室、
１２ｃ…二次室、１２ｄ…ダイヤフラム室、１５
…主弁軸、１９…ポペツト、２２，５３，６５…
ダイヤフラム膜、２４…ローフローアジヤスタ、
３１…ガイド棒、３４…調整弁、３８…第１の連
通路（配管ライン）、４０，４１，４２，６８，
６９，７２…配管ライン、３９，４６…電磁弁、
４３…第２の連通路、４５…第３の連通路、５
２，６３，６３′…パイロツト式定流量制御弁、
５４…プランジヤ、５５…小弁、５７，６２…流
量計、６７…制御弁部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 給液ラインに配された弁本体に、第１の弁座
   及びこれに対し接離自在の第１の弁体を設けてな
   る主弁と、該主弁の一次室内で該弁本体及び該第
   １の弁体間に固着され、ダイヤフラム室を画成す
   るダイヤフラム膜と、該ダイヤフラム室と該主弁
   の二次側とを連通する第１の連通路と、該第１の
   連通路途中に配された第２の弁座と該第２の弁座
   に対向し該第１の弁体と一体に変位されて該第１
   の弁体が開弁方向に所定量移動したとき該第２の
   弁座に着座する第２の弁体とよりなる調整弁と、
   上記第１の連通路途中に配された第１の連通路開
   閉手段と、該主弁の一次側及びダイヤフラム室間
   を連通する第２の連通路と、該ダイヤフラム室及
   び主弁の二次側間を連通する第３の連通路と、該
   第２の連通路途中に配された絞りと、該第３の連
   通路途中に配された第２の連通路開閉手段と、該
   第３の連通路途中に配され、上記給液ラインの所
   定個所の液圧をパイロツト圧として導入されてそ
   の制御弁部の弁開度を可変とされ該第３の連通路
   の流量を制御することにより、該給液ラインの流
   量を定流量とせしめるパイロツト式定流量制御弁
   とより構成してなることを特徴とする弁装置。 ２ 上記給液ラインの所定個所の液圧は、該供給
   ラインの該弁本体より上流側に設けた流量計の液
   体流入側及び流出側の各液圧の差圧である構成と
   したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
   の弁装置。 ３ 上記給液ラインの所定個所の液圧は、該供給
   ラインの二次側の液圧である構成としたことを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の弁装置。