JPH078604U - ポジショナ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電空ポジショナ等において出力圧のゼロ点調
整を、電空変換部のケーシングを開けることなく、外部
から簡単に行なえるようにする。 【構成】 ノズル背圧室２７に対向するバイアス室２６
を備え、このバイアス室に供給空気圧Ｐsup を導入する
パイロットリレー３を有する。このバイアス室への供給
空気圧導入流路４２に、減圧弁４３を配設する。この減
圧弁によりバイアス室でのノズル背圧に対向する圧力を
増減調整し、ポジショナ１の出力圧Ｐoutのゼロ点調整
を行なう。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、たとえば電空変換器、空気式調節弁の駆動制御部に用いられる電空 ポジショナや空気式ポジショナ等に適用して好適なポジショナに関し、特にポジ ショナにおいてその出力圧のゼロ点調整手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】

たとえば調節弁の駆動制御用として用いられる電空ポジショナ等のバルブポジ ショナ１は、図５から明らかなように、電気的入力信号Ｉinを、電空変換部２に おいて機械的変位量としてノズルフラッパ（図示せず）に与え、このノズルフラ ッパに供給されている供給空気圧Ｐsup とノズルフラッパ間隙とによって、ノズ ル背圧を空気圧信号として変換して得た後、これをパイロットリレー３で圧力増 幅し、ポジショナ出力圧Ｐout として得るようになっている。また、このように して得られた出力圧Ｐout によって可動される調節弁５側でのバルブ変位が、そ の弁軸等に連結されるレバーを介して電空変換部２側にフィードバックされるよ うになっている。

【０００３】 ここで、上述したような電空ポジショナ等のバルブポジショナ１において、た とえば石油精製工場等のような現場に設置される調節弁５に付設されるものでは 、電気的入力信号に基づいてフラッパを機械的に変位させるための制御演算部や ノズルフラッパを含む電空変換器等からなる電空変換部２が、耐圧防爆構造によ るケース内に収納されている。

【０００４】 このような耐圧防爆構造によるケース内に収納される電空変換部２を備えてい る従来のバルブポジショナ１等において、ポジショナ出力圧のゼロ点調整は、上 述したような耐圧防爆構造によるケースによって構成される電空変換部２内でフ ラッパに付設されるばねの付勢力を調整すること等により行なわれていた。 また、ポジショナ１でのスパン調整は、前記調節弁５の弁軸の動きを検出する レバーの弁軸への連結位置を調整することにより行なっていた。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところで、上述したような従来のバルブポジショナ１にあっては、電気−空気 圧変換系におけるポジショナ出力圧のゼロ点調整用手段を、電空変換部２を構成 する耐圧防爆型のケース内に設けたノズルフラッパに付設しているだけのもので あった。

【０００６】 したがって、このような従来構造によれば、ゼロ点調整を行なうためには、電 空変換部ケースを開けることが必要で、面倒な調整作業を行なわなければならな いという問題をあった。

【０００７】 勿論、この種のゼロ点調整は、現場への設置時等でのゼロ点調整といった初期 設定として行なわれているが、その使用によってゼロ点シフト等を生じることが あり、このためには定期的にゼロ点調整を行なう必要があり、このようなゼロ点 調整を簡単に行なえる何らかの対策を講じることが望まれている。

【０００８】 特に、従来の電空ポジショナ等では、上述した電空変換部２が耐圧防爆構造に よるケース内に設けられていることが多く、この種のポジショナ１を設置した防 爆エリアでは耐圧防爆型のケースを開けることができないため、ゼロ点調整が行 なえない。

【０００９】 また、防爆エリア以外でも、耐圧防爆型のケースを開けないとゼロ点調整を行 なえないために、作業性の面で好ましくなく、これらの問題点を一掃し得る何ら かの対策を講じることが望まれている。

【００１０】 本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、ポジショナの出力圧の ゼロ点調整を、電空変換部のケースを開けることなく、しかもきわめて簡単な構 造によって、簡単に行なえるポジショナを得ることを目的としている。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

このような要請に応えるために本考案に係るポジショナは、ノズル背圧室に対 向するバイアス室を備えかつこのバイアス室に供給空気圧を導入するパイロット リレーを備えており、そのバイアス室への供給空気圧導入流路に、減圧弁を配設 し、この減圧弁の調整操作によって、出力圧のゼロ点調整を行なえるように構成 したものである。

【００１２】 また、本考案に係るポジショナは、ノズル背圧室と、このノズル背圧室を画成 するダイヤフラムと、このダイヤフラムに連接されて作動するポペット弁とを有 し、このポペット弁の作動によって空気圧を出力するパイロットリレーを備えて おり、ノズル背圧室内でこのノズル背圧室側からダイヤフラムに当接する弾性部 材を設けるとともに、この弾性部材の弾性力を増減する調整ねじを、パイロット リレーのボディに設けるようにしたものである。

【００１３】

【作用】

本考案によれば、パイロットリレーのノズル背圧室に対向するバイアス室に導 入する供給空気圧を、減圧弁により任意の圧力に設定調整することにより、電気 的入力信号と出力圧とのゼロ点調整を、電空変換部ケースの外部からきわめて簡 単な調整操作によって行なえ、たとえ防爆エリアであってもゼロ点調整を簡単か つ確実に行なえる。

【００１４】 また、本考案によれば、パイロットリレーのノズル背圧室内に設けた弾性部材 によってダイヤフラムに対し与えられる弾性力を、パイロットリレーのボディに 設けた調整ねじを調整操作することにより、ダイヤフラムに対しての弾性力を任 意に設定調整することにより、電気的入力信号と出力圧とのゼロ点調整を、電空 変換部ケースの外部からきわめて簡単な調整操作によって行なえ、たとえ防爆エ リアであってもゼロ点調整を簡単かつ確実に行なえる。

【００１５】

【実施例】

図１および図２は本考案に係るポジショナの一実施例を示し、この実施例では 、耐圧防爆型の電空ポジショナにおいてその要部構造のみを示している。なお、 これらの図において前述した図５に相当する部分に同一番号を付している。

【００１６】 まず、図１においてバルブポジショナ１の概略構成を簡単に説明すると、符号 １０は電空変換部２の耐圧防爆型ケースで、その内部には、電空変換器１１を構 成するコイル１２、マグネット１３および支点１４、さらにノズルフラッパ１５ を構成するフラッパ１６およびノズル１７が配設されている。 また、ノズル１７に供給空気圧Ｐsup を供給するとともにその途中に設けた絞 り２１よりもノズル１７寄りの部分でノズル背圧を得るための供給空気圧導入路 となる配管２０は、ケース１０の壁部をフレームアレスタ１０ａを介して貫通し て設けられている。

【００１７】 なお、１８はフラッパ１６の一部に設けたゼロ点調整用ばね、１９はゼロ点調 整ノブで、バルブポジショナ１の現場への設置時等での初期設定のために用いら れるものである。しかし、本考案によれば、後述する説明から明らかな通り、こ のようなゼロ点調整用の手段（１８，１９）は必ずしも必要なく、適宜省略でき ることは言うまでもない。

【００１８】 一方、上述したノズル背圧を増幅して出力するためのパイロットリレー３は、 次のような構成となっている。ここで、図１においては、パイロットリレー３と して、正常な動作中において供給空気圧Ｐsup の一部が常時大気に放出される機 種であるブリード型に属するものを図示している。

【００１９】 このパイロットリレー３の概略構成を簡単に説明すると、ボディ２２内に供給 空気圧室２３、出力室２４、大気連通室２５、バイアス室２６、入力室２７を有 し、かつこれら各室のうち前記供給空気圧室２３と出力室２４とは内部仕切壁に 穿設された貫通孔２８によって連通されるとともに、大気連通室２５とバイアス 室２６、バイアス室２６と入力室２７間は、ダイヤフラム３０，３１によって仕 切られている。

【００２０】 ３２は前記上、下ダイヤフラム３０，３１の中央部分に支持されるとともに下 端部が大気連通室２５、出力室２４に臨んで設けられた面積板部材となるピスト ンで、このピストン３２の下端側にはＯリング３３が嵌着され、これにより前記 大気連通室２５、出力室２４が画成されている。

【００２１】 さらに、このピストン３２の下端部には、前記大気連通室２５に開口する連通 通路３４の他端が開口し、前記出力室２４、前記貫通孔２９を貫通して配置され た弁軸３５の上端部のポペット弁体３６が、この開口を開閉するように臨んで配 設されている。 一方、前記貫通孔２９は、弁軸３５の下端部で供給空気圧室２３側に設けられ たポペット弁体３７により開閉制御されるように構成されている。

【００２２】 そして、これらのポペット弁体３６，３７を有しポペット弁を構成する弁軸３ ５は、バイアスばね３８により常時は両孔を閉塞する方向に付勢され、入力室２ ７への入力空気圧（ノズル背圧Ｐn ）の大小によって各室との圧力差で可動され るピストン３２、さらにポペット弁体３６，３７の動きによって、出力室２４か らの配管３９により図示しない調節弁の弁駆動部に給送する出力圧Ｐout を制御 するようになっている。

【００２３】 なお、図中４０は供給空気圧室２３にＰsup を供給する配管、４１は入力室２ ７に前記供給空気圧導入用配管２０からノズル背圧Ｐn を入力する配管である。 さらに、４２はこの入力室２７に上部ダイヤフラム３１を介して対向するバイア ス室２６に供給空気圧を導入する供給空気圧導入流路となる配管で、これによっ てバイアス室２６内に導入される圧力で、ノズル背圧Ｐn によって可動される上 部ダイヤフラム３１の動きを制御し、これによりピストン３２やポペット弁体３ ６，３７によって所要の出力圧Ｐout が得られるものである。

【００２４】 さて、本考案によれば、上述した構成によるポジショナ１におけるパイロット リレー３において、ノズル背圧Ｐn が導入される入力室２７に対向するバイアス 室２６に供給空気圧Ｐsup を導入する供給空気圧導入流路である配管４２に、減 圧弁４３を配設し、この減圧弁４３の調整操作によって、出力圧Ｐout のゼロ点 調整を、電空変換部ケース１０の外部から行なえるように構成したところに特徴 を有する。

【００２５】 そして、このような構成によれば、パイロットリレー３のノズル背圧Ｐn が入 力される入力室２７に対向するバイアス室２６に導入する供給空気圧Ｐsup を、 減圧弁４３により任意の圧力に設定調整することにより、電気的入力信号と出力 圧Ｐout とのゼロ点調整を、電空変換部ケース１０の外部からきわめて簡単な調 整操作によって行なえる。

【００２６】 したがって、耐圧防爆構造が必要とされる現場に設置されるポジショナ１にあ っても、ゼロ点調整が、耐圧防爆型ケース１０の外部できわめて簡単に行なえ、 たとえ防爆エリアであってもゼロ点調整がきわめて簡単かつ確実に行なえる。

【００２７】 ここで、上述した実施例におけるポジショナ１において、スパン調等の調整は 、たとえば調節弁の弁軸での変位を検出するためのレバーと弁軸との連結位置調 整等といった適宜の調整手段により行なうとよいものである。

【００２８】 また、上述した図１に示したポジショナ１を電空ポジショナに適用した具体的 な例が、図２に示されているが、その詳細は前述した図１や図５と略同等であり 、各部の詳細な説明は省略する。 ここで、この図２に示した例では、電空変換部２のケース１０に、パイロット リレー３のボディ１０を一体的に組み付けて構成した場合を示している。

【００２９】 また、図２中５０は調節弁５における駆動部、５１はその弁軸で、この弁軸５ １の動きが、スパン調整部５２ａを有するレバー５２を介して電空変換部２内に 変位として伝達され、カム５３、カムフォロア５４、レバー５５、スプリング５ ６によるフィードバック系によってフラッパ１６にフィードバックされるように なっている。

【００３０】 図３は本考案を空気式ポジショナ６０に適用した場合を例示するもので、この ような空気式の場合にあっても、前述した電空ポジショナ１と同様に、ゼロ点調 整機能を、パイロットリレー３のバイアス室２６への供給空気圧流路４２途中の 減圧弁４３で、任意にしかも簡単に調整できるものである。

【００３１】 ここで、このような空気式ポジショナ６０では、ケース６１内に弁軸５１での 変位を伝達するフィードバック系が設けられ、その一部にゼロ点調整手段も設け られているが、この場合も、ケース６１を開けたりする操作が必要で、これを省 略できる利点は大きい。また、このようなケース６１を貫通してゼロ点調整を行 なえるようにすることも、構造が複雑である等の問題があり、本実施例では、こ のような不具合をも解決し得るものである。

【００３２】 また、本考案によれば、上述したパイロットリレー３でのバイアスを変化させ て出力圧Ｐout のゼロ点調整を行なえるための手段として、たとえば図４に示す ような構成を採用してもよいことは、容易に理解されよう。

【００３３】 すなわち、この実施例でのポジショナ１は、ノズル背圧室としての入力室２７ と、このノズル背圧室を画成するダイヤフラム３０，３１と、これらダイヤフラ ム３０，３１に連接されて作動するポペット弁体３６，３７とを有し、このポペ ット弁体３６，３７の作動によって所要の空気圧を出力圧Ｐout として出力する パイロットリレー３において、入力室２７内でこの入力室２７側からダイヤフラ ム３０，３１（面積板部材であるピストン３２）に当接する弾性部材であるバイ アススプリング８０を設けるとともに、このバイアススプリング８０の弾性力を 増減するバイアス調整ねじ８１を、パイロットリレー３のボディ２２の一部に調 整自在に設けるようにしてもよい。

【００３４】 なお、図中８２は調整ねじ８１のボディ２２へのねじ込み調整用ねじ部、８３ は調整ねじ８１とボディ２２の開口部との間をシールするシール材である。

【００３５】 すなわち、このような構成によれば、パイロットリレー３のノズル背圧Ｐn が 導かれる入力室２７内に設けたバイアススプリング８０によってダイヤフラム３ ０，３１、ピストン３２に対し与えられる弾性力を、パイロットリレー３のボデ ィ２２に設けたバイアス調整ねじ８１を調整操作することにより、ダイヤフラム ３０，３１側に対しての弾性力を任意に設定調整し、ポペット弁体３６，３７の 動きを所要の状態に制御し、出力圧Ｐout として所望のものを得ることが可能と なる。

【００３６】 そして、このような構成によっても、電空変換器２での電気的入力信号と出力 圧Ｐout とのゼロ点調整を、電空変換部ケース１０の外部からきわめて簡単な調 整操作によって行なえ、たとえ防爆エリアであってもゼロ点調整を簡単かつ確実 に行なえることは、容易に理解されよう。

【００３７】 なお、本考案は上述した実施例構造には限定されず、各部の形状、構造等を適 宜変形、変更し得ることは言うまでもない。たとえば本考案に係るポジショナ１ において、スパン調整用としては、適宜の構造を有する調整手段を用いるとよい ものである。

【００３８】 また、上述した実施例では、ゼロ点調整用として設けた減圧弁４３以外に、電 空変換部ケース１０内にもゼロ点調整手段を、初期設定用として付設しているが 、本考案はこれに限定されず、ケース１０内部の手段はこれを省略してもよいこ とは勿論である。

【００３９】

【考案の効果】 以上説明したように本考案に係るポジショナによれば、ノズル背圧室に対向す るバイアス室を備えかつこのバイアス室に供給空気圧を導入するパイロットリレ ーを備えており、そのバイアス室への供給空気圧導入流路に、減圧弁を配設し、 この減圧弁の調整操作によって、出力圧のゼロ点調整を行なえるように構成した ので、簡単な構造にもかかわらず、パイロットリレーのノズル背圧室に対向する バイアス室に導入する供給空気圧を、減圧弁により任意の圧力に設定調整するこ とで、出力圧のゼロ点調整を、電空変換部ケースの外部からきわめて簡単な機構 構成と調整操作とによって行なえ、たとえ防爆エリアであってもゼロ点調整を簡 単かつ確実に行なえるという実用上種々優れた効果を奏する。

【００４０】 また、本考案によれば、ノズル背圧室とこれを画成するダイヤフラムとこれに 連接されて作動するポペット弁を有し、その作動によって空気圧を出力するパイ ロットリレーを備えており、ノズル背圧室内でこのノズル背圧室側からダイヤフ ラムに当接する弾性部材を設けるとともに、この弾性部材の弾性力を増減する調 整ねじを、パイロットリレーのボディに設けるようにしたので、簡単な構造であ るにもかかわらず、弾性部材のダイヤフラムに対しての弾性力を調整ねじの調整 操作で任意に設定調整し、これにより出力圧のゼロ点調整を、たとえ防爆エリア であっても、電空変換部ケースの外部からきわめて簡単な調整操作によって行な えるという実用上種々優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係るポジショナの一実施例を示す要部
の概略構成図である。

【図２】本考案を適用した電空ポジショナの具体例を示
す概略構成図である。

【図３】本考案を空気式ポジショナに適用した概略構成
図である。

【図４】本考案に係るポジショナの別の実施例を示す要
部の概略構成図である。

【図５】ポジショナの概略構成を説明するためのブロッ
ク図である。

【符号の説明】

１ バルブポジショナ ２ 電空変換部 ３ パイロットリレー １０ 耐圧防爆型ケース １１ 電空変換器 １５ ノズルフラッパ ２０ 供給空気圧導入路（配管） ２１ 絞り ２２ ボディ（パイロットリレーのボディ） ２３ 供給空気圧室 ２４ 出力室 ２５ 大気連通室 ２６ バイアス室 ２７ 入力室（ノズル背圧室） ３２ ピストン ３６ ポペット弁体 ３７ ポペット弁体 ３９ 出力圧側の配管 ４２ 供給空気圧導入流路となる配管 ４３ 減圧弁 ６０ 空気式ポジショナ ８０ バイアススプリング（弾性部材） ８１ バイアス調整ねじ Ｐsup 供給空気圧 Ｐout 出力圧 Ｐn ノズル背圧

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル背圧室に対向するバイアス室を備
   え、このバイアス室に供給空気圧を導入するパイロット
   リレーを有するポジショナにおいて、 前記バイアス室への供給空気圧導入流路に、減圧弁を配
   設したことを特徴とするポジショナ。
2. 【請求項２】 ノズル背圧室と、このノズル背圧室を画
   成するダイヤフラムと、このダイヤフラムに連接されて
   作動するポペット弁とを備え、 このポペット弁の作動によって空気圧を出力するパイロ
   ットリレーを有するポジショナにおいて、 前記ノズル背圧室内でこのノズル背圧室側から前記ダイ
   ヤフラムに当接する弾性部材を設け、 かつこの弾性部材の弾性力を増減する調整ねじを、前記
   パイロットリレーを構成するボディの一部に設けたこと
   を特徴とするポジショナ。