JPS626152B2 - - Google Patents

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JPS626152B2
JPS626152B2 JP56007522A JP752281A JPS626152B2 JP S626152 B2 JPS626152 B2 JP S626152B2 JP 56007522 A JP56007522 A JP 56007522A JP 752281 A JP752281 A JP 752281A JP S626152 B2 JPS626152 B2 JP S626152B2
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JP
Japan
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pressure
chamber
outlet passage
actuator
passage
Prior art date
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Expired
Application number
JP56007522A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS57120783A (en
Inventor
Tadashi Kojima
Michio Saeki
Eiichi Morozumi
Kentaro Inoe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Azbil Corp
Original Assignee
Azbil Corp
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Publication date
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Priority to JP56007522A priority Critical patent/JPS57120783A/ja
Publication of JPS57120783A publication Critical patent/JPS57120783A/ja
Publication of JPS626152B2 publication Critical patent/JPS626152B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/20Control of temperature characterised by the use of electric means with sensing elements having variation of electric or magnetic properties with change of temperature
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00Control of temperature
    • G05D23/19Control of temperature characterised by the use of electric means
    • G05D23/1906Control of temperature characterised by the use of electric means using an analogue comparing device

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Fluid-Driven Valves (AREA)
  • Feeding And Controlling Fuel (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、種々の流体の流量を要求量の大き
さに応じて自動的に制御する流量制御装置に関す
るものである。
給湯器を例にとると、バーナに供給される燃料
の流量は、熱要求の大きさに応じて制御すること
が必要である。
一般的には、この流量の制御は、熱交換器内に
おける水の温度を設定値と比較し、この両者間の
差の大きさに応じて、弁開度が比例的に変化する
比例弁手段を用いることによつて行われている。
しかし、ただ単に比例弁手段を用いたのでは、
弁開度がある値にあるとき、燃料の元圧が変動す
ると、燃料供給量も自動的に変化することにな
る。
そこで、従来は、元圧が変動しても出口通路内
の圧力を一定に保持できる機能を有するレギユレ
ータ手段を比例弁手段の前に配設することが行な
われている。ところが、この構成では上記2つの
手段を必要とし、装置が複雑かつ高価になるとい
う問題点があつた。
この発明は上記のような問題点を解消するため
になされたもので、出力通路内の圧力が変動した
とき、この変動を補償して圧力を一定に保持する
ように弁の開度を自動的に調節する機能を有する
流量制御装置を得ることを目的とする。
この発明は上記の目的を達成するために、流体
を圧力室に圧送するための電磁圧送装置および前
記圧力室内の圧力を感知して変位する応動体を備
えたアクチエータと、前記応動体の変位にしたが
つて入口通路と出口通路との間に形成されたポー
トの開口の大きさを変える弁体と、前記出口通路
内の圧力に対応した出力信号を発生する圧力セン
サと、前記圧力センサの検出値と設定値との比較
信号に基づいて前記出口通路内の圧力が常に一定
値になるように前記アクチエータを制御するアク
チエータ駆動回路とを備えたものである。
この発明におけるアクチエータ駆動回路は、出
口通路内の圧力を検出した圧力センサの検出値と
設定値との比較信号に基づいてアクチエータを駆
動制御し、このアクチエータの圧力室内の圧力を
変化させ該圧力に応動する応動体によつて弁体の
開度を調節し、前記出口通路内の圧力を一定に保
持することにより、レギユレータ手段を用いるこ
となく、元圧が変動しても出口通路から流出する
燃料を常に一定に保持することを可能とする。
つぎにこの発明の一実施例について図面を参照
して説明する。第1図において符号1で示す弁体
は、アクチエータ2によつて規制された位置に応
じて、入口通路3と出口通路4との間に形成され
たポート5の開口の大きさを変えることにより、
出口通路4内における燃料ガスの圧力を制御す
る。そしてこの圧力を検出するために、出口通路
4内の圧力に対応した出力信号を発生する圧力セ
ンサ6が設けられている。
アクチエータ2は、第2図に詳細に示すよう
に、ケーシング21内に収容された電磁ポンプ2
2を有する。この電磁ポンプ22は、後述する駆
動回路14からコイル23に供給される駆動信号
を受けて、ケーシング21内に形成された第1室
24内に収容されている液体(たとえば油)を第
2室25に圧送するように働き、この第2室25
内の圧力によつて、ロツド26を介して弁体1に
連結された応動体27を変位させるようになつて
いる。また第2室25内の流体を第1室24に戻
すための連通路28が設けられ、この連通路28
内を流れる流体にはオリフイス29によつて所定
の抵抗が与えられるようになつている。
したがつて駆動回路14から駆動信号が供給さ
れたときに、電磁ポンプ22は第1室24内の液
体を第2室25に圧送してその内部の圧力を高
め、この圧力の上昇を感知して応動体27が図の
下方に移動する。この応動体27の移動により、
弁体1はスプリング7に抗して下降し、ポート5
の開口面積を大きくする。また第2室25内の圧
力が低下すれば、弁体1は応動体27とともにス
プリング7の作用で上昇し、ポート5の開口面積
を小さくする。この弁体1の移動によつて、出口
通路4内のガス圧が制御され、このガス圧が圧力
センサ6によつて検出される。通常の条件では、
ガス圧はガスの供給量に比例する。
第3図はこの発明に適用可能な他の形態のアク
チエータ2を示している。この例では、第2図に
示した電磁ポンプ22の代りに、第2室25に相
当する圧力室31内に空気を圧送するための電磁
コンプレツサ32が用いられている。この電磁コ
ンプレツサ32は、駆動信号が供給されるコイル
33と、このコイル33の中心部で往復運動する
プランジヤ34を支持している筒体35とを有し
ている。プランジヤ34には、筒体35内で移動
可能なピストン36が連結され、このピストン3
6の往復運動により、筒体35内に形成されたシ
リンダ室37の内部を交互に加圧、減圧する。こ
のシリンダ室37は、それぞれチエツキ弁38,
39を内蔵する吸入室40および排出室41に連
通し、吸入室40は吸入孔42を介して外部に、
また排出室41は連絡孔43を介して圧力室31
にそれぞれ連通している。また排出室41は、オ
リフイスのような流量制限手段を有する通路44
を介して外部にも連通している。さらにチエツキ
弁38は、スプリング45によつて吸入孔42を
閉じる方向に押圧され、またチエツキ弁39はシ
リンダ室37と排出室41との間の通路を閉じる
方向にスプリング46によつて押圧されている。
コイル33に供給された駆動信号によつてプラ
ンジヤ34およびこれに連結されたピストン36
が往復運動すると、吸入孔42から吸入された空
気が圧力室31に圧送されてその内部の圧力が上
昇する。すなわちピストン36が第4図の上方に
移動すると、シリンダ室37およびこれに連通し
ている吸入室40内の圧力が低下し、この減圧に
よつてチエツキ弁38が開き、吸入孔42を通し
て外部から空気が吸入される。またピストン36
が下降する過程では、シリンダ室37および吸入
室40内の空気が圧縮されるために、チエツキ弁
38は吸入孔42を閉じた位置に保持されるが、
チエツキ弁39はスプリング46に抗して移動
し、シリンダ室37と排出室41との間の通路を
開く。これによつてシリンダ室37内の空気は、
排出室41および連絡孔46を通つて圧力室31
内に流入し、一部は通路44を通つて外部に放出
される。この動作で圧力室31内の圧力が上昇す
ると、応動体27が押し下げられ、第1図の場合
と同様に、応動体27にロツド26を介して連結
された弁体1が開方向に移動する。
入口通路3からポート5を通つて出口通路4に
流入したガスは、通常の配管を経てバーナ8に供
給され、熱交換器9を加熱するための燃料として
使われる。また熱交換器9内の水の温度を検出す
るために温度センサ10が設けられている。
比較器11は、所望の湯温を示す設定値SP
と、温度センサ10によつて検出された熱交換器
9内の水の実際の温度との差、すなわち熱要求の
大きさに対応した出力信号を発生し、この熱要求
信号は、信号変換回路12で所定の信号処理を受
けたのち、第2の比較器13に送られる。この比
較器13は、信号変換回路12の出力と、圧力セ
ンサ6の出力信号とを比較し、その差に対応した
出力を駆動回路14に送る機能を有する。すなわ
ち第2の比較回路13の出力は、熱要求の大きさ
と、出口通路4内におけるガス圧、すなわちバー
ナ8に供給される燃料ガスの流量との差に対応す
る。駆動回路14は、比較器13の出力に応じた
駆動信号をアクチエータ2に供給し、圧力センサ
6の出力が熱要求の大きさに見合つた値になるよ
うに弁体1の位置を制御する。このような制御
は、アクチエータ2に供給される駆動信号の周波
数、電圧レベル、あるいはデユーテイ比などを変
化させることにより、電磁ポンプ22または電磁
コンプレツサ32が圧送する流体の流量を変化さ
せることによつて容易に行える。
駆動回路14の具体的な回路構成の一例を第4
図に示す。この駆動回路14は、一定の周波数の
鋸歯状波を発生するマルチバイブレータ51と、
この鋸歯状波にもとづいて、周波数は一定である
がパルス幅が変化するパルス出力を発生するパル
ス幅可変ワンシヨツトマルチバイブレータ52
と、このパルス出力に応じてオン・オフを繰り返
すトランジスタQ1とを有し、このトランジスタ
Q1の負荷としてアクチエータ2が接続されてい
る。
マルチバイブレータ51は、PUT素子Q2を
有し、そのゲートには、抵抗R1、ツエナーダイ
オードD1、抵抗R2およびR3によつて定まる
一定電圧が印加されている。またPUT素子Q2
のアノードには、抵抗R4を介して充電電流の供
給を受けるコンデンサC1の端子電圧が印加され
る。電源投入の直後では、コンデンサC1は充電
されていないので、PUT素子Q2のアノード電
位はゲート電位よりも低く、PUT素子Q2は非
導通である。ついでコンデンサC1の充電が進行
し、アノード電位がゲート電位まで上昇すると、
PUT素子Q2は急激に導通し、コンデンサC1
の電荷はPUT素子Q2および抵抗R5を通して
瞬時に放電する。この動作は一定の周期で連続的
に繰り返され、その結果としてPUT素子Q2の
アノード側に一定周波数の鋸歯状波が現われる。
一方、パルス幅可変ワンシヨツトマルチバイブ
レータ52は、PUT素子Q2のアノード側に現
われた鋸歯状波出力を反転入力に受ける反転増幅
器53を有し、その非反転入力には、抵抗R6お
よび可変抵抗VRで定まる設定電圧が印加されて
いる。したがつて反転増幅器53の出力端には、
反転入力の電位が非反転入力の電位とクロスする
ごとにレベルが変化するパルス出力が得られ、こ
の出力は抵抗R7を経てトランジスタQ1のベー
スに加えられる。これによつてトランジスタQ1
の負荷であるアクチエータ2にはパルス電流が流
れることになる。反転増幅器53の非反転入力に
印加されている設定電圧は可変抵抗VRによつて
可変であり、この電圧を変化させることにより、
鋸歯状波信号に対するスライスレベルが変化し、
出力信号のパルス幅が変化する。可変抵抗VRの
抵抗値は、第1図の比較器13の出力によつて調
節されるように構成され、したがつて反転増幅器
53の出力信号、すなわちアクチエータ2に供給
される駆動信号のパルス幅が比較器13の出力に
応じて変化する。
以上のようにこの発明の流量制御装置によれ
ば、弁体1の位置は、出口通路4内の圧力が常に
所望の一定値になるように自動的に制御され、こ
の値は、設定値と負荷の温度との差である熱要求
信号によつて決定される。したがつてバーナ8に
は実際の熱要求に見合つた流量でガスが安定に供
給されることになり、制御精度が大幅に向上す
る。
【図面の簡単な説明】
第1図はこの発明の一実施例による流量制御装
置の構成を示すブロツク図、第2図はその流量制
御装置に用いられたアクチエータの縦断面図、第
3図は他のアクチエータの縦断面図、第4図は駆
動回路の回路図である。 1…弁体、2…アクチエータ、3…入口通路、
4…出口通路、6…圧力センサ、8…バーナ、9
…熱交換器、10…温度センサ、11…比較器、
12…信号変換回路、13…比較器、14…駆動
回路、22…電磁ポンプ、23…コイル、24…
第1室、25…第2室、26…ロツド、27…応
動体、31…圧力室、32…電磁コンプレツサ、
33…コイル、36…ピストン、51…マルチバ
イブレータ、52…パルス幅可変ワンシヨツトマ
ルチバイブレータ、53…反転増幅器。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 流体を圧力室に圧送するための電磁圧送装置
    および前記圧力室内の圧力を感知して変位する応
    動体を備えたアクチエータと、前記応動体の変位
    にしたがつて入口通路と出口通路との間に形成さ
    れたポートの開口の大きさを変える弁体と、前記
    出口通路内の圧力に対応した出力信号を発生する
    圧力センサと、前記圧力センサの検出値と設定値
    との比較信号に基づいて前記出口通路内の圧力が
    常に一定値になるように前記アクチエータを制御
    するアクチエータ駆動回路とを備えた流量制御装
    置。
JP56007522A 1981-01-20 1981-01-20 Control of flow rate Granted JPS57120783A (en)

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JP56007522A JPS57120783A (en) 1981-01-20 1981-01-20 Control of flow rate

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JP56007522A JPS57120783A (en) 1981-01-20 1981-01-20 Control of flow rate

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JPS57120783A JPS57120783A (en) 1982-07-27
JPS626152B2 true JPS626152B2 (ja) 1987-02-09

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Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3137643B2 (ja) * 1989-10-02 2001-02-26 ローズマウント インコーポレイテッド 現場に設置される制御ユニット
ES2168179B1 (es) * 1999-07-23 2003-05-16 Fagor S Coop Valvula de regulacion del caudal de gas para un aparato de calefaccion.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57104076U (ja) * 1980-12-18 1982-06-26

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