JPH08303630A - 制御器 - Google Patents

制御器

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JPH08303630A
JPH08303630A JP7111497A JP11149795A JPH08303630A JP H08303630 A JPH08303630 A JP H08303630A JP 7111497 A JP7111497 A JP 7111497A JP 11149795 A JP11149795 A JP 11149795A JP H08303630 A JPH08303630 A JP H08303630A
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JP
Japan
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actuator
valve
bellows
valve box
controller
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Pending
Application number
JP7111497A
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English (en)
Inventor
Kunihiko Omichi
邦彦 大道
Kazuhiro Yoshikawa
和博 吉川
Shuhei Ogawa
修平 小川
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Fujikin Inc
Original Assignee
Fujikin Inc
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Publication date
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Priority to DE69507877T priority patent/DE69507877T2/de
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Priority to CA002163613A priority patent/CA2163613C/en
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    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/02—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with tubular diaphragm
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K41/00—Spindle sealings
    • F16K41/10—Spindle sealings with diaphragm, e.g. shaped as bellows or tube
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/126—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a diaphragm, bellows, or the like
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 周囲の温度の変動によって流体の流量が変化
することがない制御器を提供する。 【構成】 弁棒3 、弁箱内流体シール用ベローズ29、ア
クチュエータ2 の固定部18、アクチュエータ内ガスシー
ル用ベローズ30およびアクチュエータ2 の作動部19によ
り形成された密閉空間S が、真空となされている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、低温または高温下に
おいて使用するのに適した制御器に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば真空槽に取り付けられる低
温用制御器として、真空槽内に弁箱、真空槽外にアクチ
ュエータをそれぞれ設け、アクチュエータと弁箱とをエ
クステンションパイプにより連通する長軸弁が知られて
いる。
【０００３】この長軸弁では、配管設計に合わせてエク
ステンションパイプの長さを変えた弁を製作する必要が
あり、また、真空槽が大型となるという問題があった。
【０００４】そこで、上記問題を解決するために、アク
チュエータ全体を真空槽に入れた制御器が提案されてい
る。
【０００５】この制御器は、上方に開口した弁箱と、弁
箱上に設けられかつ弁箱に固定された固定部および駆動
用ガスの流出入により上下動される作動部を備えたガス
駆動型アクチュエータと、弁箱内から弁箱の上方にのび
かつ上端部がアクチュエータの作動部に固定された弁棒
と、弁棒の下端に設けられた弁体とよりなり、弁棒とア
クチュエータの固定部との間に弁箱内流体シール用ベロ
ーズが、アクチュエータの固定部と同作動部との間にア
クチュエータ内ガスシール用ベローズがそれぞれ渡し止
められているものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の制御器で
は、弁棒、弁箱内流体シール用ベローズ、アクチュエー
タの固定部、アクチュエータ内ガスシール用ベローズお
よびアクチュエータの作動部により密閉空間が形成さ
れ、この密閉空間に空気が閉じ込められる。密閉空間内
の空気の圧力は、周囲の温度の変動に伴って変動し、こ
の圧力変動により弁棒が移動することとなる。そのた
め、制御器を流量調整弁として使用する場合には、弁棒
が移動することにより弁箱内流体の流量が変動するとい
う致命的な問題があった。上記制御器は、高温下でも使
用されることがあるが、この場合でも、同様の問題が生
じる。
【０００７】この発明の目的は、周囲の温度の変動によ
って流体の流量が変化することがない制御器を提供する
ことにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この発明による制御器
は、上方に開口した弁箱と、弁箱上に設けられかつ弁箱
に固定された固定部および駆動用ガスの流出入により上
下動される作動部を備えたガス駆動型アクチュエータ
と、弁箱内から弁箱の上方にのびかつ上端部がアクチュ
エータの作動部に固定された弁棒と、弁棒の下端に設け
られた弁体とよりなり、弁棒とアクチュエータの固定部
との間に弁箱内流体シール用ベローズが、アクチュエー
タの固定部と同作動部との間にアクチュエータ内ガスシ
ール用ベローズがそれぞれ渡し止められ、弁棒、弁箱内
流体シール用ベローズ、アクチュエータの固定部、アク
チュエータ内ガスシール用ベローズおよびアクチュエー
タの作動部により密閉空間が形成されている制御器にお
いて、密閉空間が真空となされていることを特徴とする
ものである。
【０００９】弁箱内流体シール用ベローズおよびアクチ
ュエータ内ガスシール用ベローズが、電子ビーム溶接に
より、弁棒とアクチュエータの固定部およびアクチュエ
ータの固定部と同作動部にそれぞれ接合されていること
が好ましい。
【００１０】
【作用】この発明による制御器は、弁棒、弁箱内流体シ
ール用ベローズ、アクチュエータの固定部、アクチュエ
ータ内ガスシール用ベローズおよびアクチュエータの作
動部により形成されている密閉空間が真空となされてい
るものであるから、周囲の温度が変動することによる密
閉空間内の圧力変動は、駆動ガスの圧力に比べて極めて
小さい。
【００１１】弁箱内流体シール用ベローズおよびアクチ
ュエータ内ガスシール用ベローズを、電子ビーム溶接に
より、弁棒とアクチュエータの固定部およびアクチュエ
ータの固定部と同作動部にそれぞれ接合することによ
り、密閉空間を真空とすることができる。
【００１２】
【実施例】この発明の実施例を、以下図面を参照して説
明する。
【００１３】図１は、この発明による制御器を示してお
り、上方に開口した弁箱(1) と、弁箱(1) 上に設けられ
たガス駆動型アクチュエータ(2) と、弁箱(1) 内から弁
箱(1) の上方にのびかつアクチュエータ(2) 内への駆動
用ガスの流入により押し下げられる弁棒(3) と、弁棒
(3) の下端に設けられた弁体(4) とを備えている。
【００１４】弁箱(1) は、弁室(5) と、弁室(5) に連通
しかつ下向きに開口した流体流入路(6) と、弁室(5) に
連通しかつ横向きに開口した流体流出路(7) と、上面中
央部から弁室(5) に達する弁棒案内孔(8) とを備えてい
る。弁室(5) と流体流入路(6) との連通口の縁部が弁座
(9) となっている。弁箱(1) の上部には、フランジ(10)
が形成されている。
【００１５】弁棒(3) は、弁箱(1) 内にある大径軸部(1
1)と、大径軸部(11)より上にのびる小径軸部(12)とより
なる。大径軸部(11)の上端は、円錐台状とされ、この円
錐台状部分(13)と小径軸部(12)との間には、ベローズ受
け用環状段部(14)が形成されている。
【００１６】弁棒案内孔(8) は、大径軸部(11)と径が等
しい大径孔部(15)と、小径軸部(12)より径が大きい小径
孔部(16)とよりなる。アクチュエータ(2) 内へ駆動ガス
が流入していないときには、円錐台状部分(13)が小径孔
部(16)の下縁部に当接している。
【００１７】アクチュエータ(2) は、キャップ状のケー
シング(17)と、ケーシング(17)内下部に設けられかつ弁
箱(1) のフランジ(10)と一体の円筒状固定部(18)と、弁
棒(3) 上端に固定されかつ駆動用ガスの圧力によって作
動される円板状作動部(19)とを備えている。ケーシング
(17)の頂壁(20)には、駆動用ガスの導入口(21)が設けら
れている。
【００１８】円筒状固定部(18)は、弁箱(1) のフランジ
(10)に近い大径円筒部(22)と、大径円筒部(22)より上方
にのびる小径円筒部(23)と、小径円筒部(23)上端内周に
固定されたベローズ受け用小リング(24)と、大径円筒部
(22)の下端近くの外周に固定されたベローズ受け用大リ
ング(25)とよりなる。大径円筒部(22)および小径円筒部
(23)の内径は、いずれも弁棒案内孔(8) の小径孔部(16)
の径に等しく、ベローズ受け用小リング(24)の内径は、
弁棒(3) の小径軸部(12)の径に等しい。大径円筒部(22)
と小径円筒部(23)との間には、下部ばね受け部(26)が形
成されている。
【００１９】円板状作動部(19)の外径は、ベローズ受け
用大リング(25)の外径に等しく、円板状作動部(19)の下
面には、固定部(18)のばね受け部(26)に対応する上部ば
ね受け部(27)およびこれの外側に連なるベローズ受け部
(28)が形成されている。
【００２０】ベローズ受け用小リング(24)と弁棒(3) の
ベローズ受け用環状段部(14)との間に、弁箱内流体シー
ル用小径ベローズ(29)が渡し止められ、ベローズ受け用
大リング(25)と円板状作動部(19)のベローズ受け部(28)
との間に、駆動ガスシール用大径ベローズ(30)が渡し止
められている。これにより、弁棒(3) 、弁箱内流体シー
ル用小径ベローズ(29)、アクチュエータ(2) の円筒状固
定部(18)、アクチュエータ内ガスシール用大径ベローズ
(30)およびアクチュエータ(2) の円板状作動部(19)によ
り密閉空間(S) が形成されている。上部ばね受け部(27)
と下部ばね受け部(26)との間に、圧縮コイルばね(31)が
渡し止められている。
【００２１】小径および大径ベローズ(29)(30)の固定
は、電子ビーム溶接により行われている。この電子ビー
ム溶接は、１０-3〜１０-4Ｔｏｒｒの高真空中で行われ
るもので、これにより、アクチュエータ(2) 、弁棒(3)
、小径ベローズ(29)および大径ベローズ(30)により形
成された密閉空間(S) は、溶接後は、１０-3〜１０-4Ｔ
ｏｒｒの高真空となり、容易に高真空が実現できる。
【００２２】小径および大径ベローズ(29)(30)の固定の
ための電子ビーム溶接は、弁を１０-1〜１０-2Ｔｏｒｒ
の真空中に置いて行う低真空電子ビーム溶接であっても
よい。また、弁を真空中に置いて行う溶接であれば、電
子ビーム溶接以外のもの、例えば、真空室内でのレーザ
ービーム溶接等によってもよい。
【００２３】真空室における溶接の後、大気中に取り出
された弁では、作動部(19)にかかる大気圧による力と圧
縮コイルばね(31)による弾性力とがつり合ったところ
で、作動部(19)したがって弁棒(3) が停止する。ここ
で、常温時における駆動圧力に対する弁棒(3) のストロ
ーク特性が試験される。
【００２４】上記制御器では、密閉空間(S) 内が真空と
されているため、周囲の温度が変動したさいの密閉空間
(S) 内の圧力変動は駆動ガスの圧力に比べて極めて小さ
く、したがって、密閉空間(S) 内の圧力変動による弁棒
(3) の移動は起こらず、流体の洩れが生じたり、流体流
量が変化したりすることがない。また、常温時における
駆動圧力に対する弁棒(3) のストローク特性試験の結果
は、高温または低温下で制御器を使用するときでも、そ
のまま使用することができる。さらに、弁箱(1) 内流体
と駆動用ガスとの間に、真空密閉空間(S) が介在されて
いるので、真空断熱効果により、弁箱(1) 内流体の温度
による駆動用ガス圧力の変動が防止できる。また、エク
ステンションパイプにより熱伝導距離を長くして断熱す
るという方法を使用せずに、真空密閉空間(S) により熱
の移動を少なくすることができ、したがって、低温下で
使用するときは、外部からの熱侵入という損失を少なく
することができ、高温下で使用するときは、外部への熱
放出という損失を少なくすることができる。
【００２５】なお、上記実施例は、駆動用ガスを導入す
ることにより流路を閉じる常時開形の制御器であるが、
駆動用ガスを導入することにより流路を開じる常時閉形
の制御器であっても、アクチュエータ、弁棒、小径ベロ
ーズおよび大径ベローズにより形成された密閉空間を真
空とすることにより同様の効果が得られる。
【００２６】
【発明の効果】この発明の制御器によると、周囲の温度
が変動することによる密閉空間内の圧力変動は、駆動ガ
スの圧力に比べて極めて小さいので、周囲の温度の変動
により流量が変化することがない。また、従来の長軸弁
では、エクステンションパイプにより熱伝導距離を長く
して断熱しているのに対して、この発明の制御器では、
真空密閉空間(S) により断熱することができ、したがっ
て、低温下および高温下のいずれの使用条件でも、熱損
失を少なくすることができる。
【００２７】弁箱内流体シール用ベローズおよびアクチ
ュエータ内ガスシール用ベローズを、電子ビーム溶接に
より、弁棒とアクチュエータの固定部およびアクチュエ
ータの固定部と同作動部にそれぞれ接合することによ
り、密閉空間を真空とすることができ、容易に上記制御
器を製作することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明による制御器を示す縦断面図である。
【符号の説明】
(1) 弁箱 (2) アクチュエータ (3) 弁棒 (4) 弁体 (29) 弁箱内流体シール用ベローズ (30) アクチュエータ内ガスシール用ベローズ (S) 密閉空間

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 上方に開口した弁箱(1) と、弁箱(1) 上
    に設けられかつ弁箱(1) に固定された固定部(18)および
    駆動用ガスの流出入により上下動される作動部(19)を備
    えたガス駆動型アクチュエータ(2) と、弁箱(1) 内から
    弁箱(1) の上方にのびかつ上端部がアクチュエータ(2)
    の作動部(19)に固定された弁棒(3) と、弁棒(3) の下端
    に設けられた弁体(4) とよりなり、弁棒(3) とアクチュ
    エータ(2) の固定部(18)との間に弁箱内流体シール用ベ
    ローズ(29)が、アクチュエータ(2) の固定部(18)と同作
    動部(19)との間にアクチュエータ内ガスシール用ベロー
    ズ(30)がそれぞれ渡し止められて、弁棒(3) 、弁箱内流
    体シール用ベローズ(29)、アクチュエータ(2) の固定部
    (18)、アクチュエータ内ガスシール用ベローズ(30)およ
    びアクチュエータ(2) の作動部(19)により密閉空間(S)
    が形成されている制御器において、密閉空間(S) が真空
    となされていることを特徴とする制御器。
  2. 【請求項２】 弁箱内流体シール用ベローズ(29)および
    アクチュエータ内ガスシール用ベローズ(30)が、電子ビ
    ーム溶接により、弁棒(3) とアクチュエータ(2) の固定
    部(18)およびアクチュエータ(2) の固定部(18)と同作動
    部(19)にそれぞれ接合されていることを特徴とする請求
    項１の制御器。
JP7111497A 1995-05-10 1995-05-10 制御器 Pending JPH08303630A (ja)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP7111497A JPH08303630A (ja) 1995-05-10 1995-05-10 制御器
TW084111229A TW287220B (en) 1995-05-10 1995-10-24 A controller
KR1019950038553A KR100361064B1 (ko) 1995-05-10 1995-10-31 제어기
US08/555,031 US5634627A (en) 1995-05-10 1995-11-08 Controller
DE69507877T DE69507877T2 (de) 1995-05-10 1995-11-17 Drucksteuerventil
EP95118106A EP0750148B1 (en) 1995-05-10 1995-11-17 Pressure controlling valve
CA002163613A CA2163613C (en) 1995-05-10 1995-11-23 Controller

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JP7111497A JPH08303630A (ja) 1995-05-10 1995-05-10 制御器

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ID=14562796

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EP (1) EP0750148B1 (ja)
JP (1) JPH08303630A (ja)
KR (1) KR100361064B1 (ja)
CA (1) CA2163613C (ja)
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