JPS6320603A - 自動設定減圧弁 - Google Patents

自動設定減圧弁

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JPS6320603A
JPS6320603A JP61167255A JP16725586A JPS6320603A JP S6320603 A JPS6320603 A JP S6320603A JP 61167255 A JP61167255 A JP 61167255A JP 16725586 A JP16725586 A JP 16725586A JP S6320603 A JPS6320603 A JP S6320603A
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Yoshihiko Hasegawa
長谷川　義彦
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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制御する弁に関し、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か
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
便である。また、遠隔操作や自動制御は出来ない。
従来技術 そこで、このような場合には、自動Ｌｌ制御弁か用いら
れテイル。自８１．ＩＩ　ｉｌｌ弁ト（ヨ、Ｒ１ｔａｎ
対象（１）　’ｂｌｌ　ｕｌｌ量の演出、目際賄との比
較、［幅差に暴づく刊［本１指令等を信号的に処理して
、弁体を操作する電動機や流（本アクヂュエータ専の操
作部を１１１研するものである。
減圧弁として用いる場合は、圧力センサーで二次側の圧
力を険出し、これを設定機構を通して入力した目漂値と
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、いわゆ
るＰＩＤ動作をせしめる。従って、目標値の変更が容易
で、遠隔制御や自動制御かできる。
発明か解決しようとする問題点 しかし、自動￥］制御弁は高価である。これは電動機等
のアクチュエータで直接に、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、人出力のアクチ
ュエータ、複雑な信号処理をする制御器を必要とするか
らである。
更にＰＩＤの定数設定が、制御対架により異なる為に内
皿て（（ウリ、うまく設定するに（よ）、（１識・峰験
を要する。
又、設定］直に対して［］（票とする弁の開、度か不明
の為、指示ＩＥｔの反応を兄ながら（仝々に開りよを調
節しなければならないので応答時間か非常に遅くなる。
本発明の技術的課題は、設定圧〕ｊの変更か容易で、遠
隔制御や自動制御ができ、難しい操作は、必要とぜず、
素早い応答性を持つ減圧弁を、小出力のアクチュエータ
を用いて作ることでおる。
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、ダイヤフラム構造の減圧弁に圧力設定ばねの
弾は力を調節する手段を操作するアクチュエータを取り
付け、圧力δノ定ばねの弾）１力を調節する上記手段の
軸方向の変位を電気信号に変換する検出間を設け、上記
手段の絶対位置と設定圧力目標値との関係をコンピュー
ターに記憶させておき、任意の設定圧力に対し、上記関
係から操作変位量を演粋し、瞬時にして目標値に近づく
様に上記手口を操作せしめる様にしたものである。
作用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。
調節計内のコンピューターには圧力設定ばねの弾は力を
調節する手段、例えば調節ねじの軸方向の絶対位置と設
定圧力目標値との関係が記憶されており、その調節計を
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δΩ定信号か演篩され比較調節器へ送
られる。比較調節器で位置検出センサーからの信号と上
記信号が比較され、偏差検出値か階差ジ準値よりも大き
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かドライバーに送られる。
ドライバーでアクチュエータか運転され、調節ねじか右
又は左に目（票（直に向かって一気に回転し、圧力設定
ばねの弾ｉ生力が調節される。この、結果、ダイヤフラ
ムが変位して弁体が操作され、二次側の流体圧力が一定
する。
この様にアクチュエーターは目標値に向かって一気に調
節ねじを操作するので、従来のＰＩＤ制御に比べて非常
に早い圧力設定が可能でおる。ｆｉｆＪら、応答性か向
上する。
ダイヤフラム構造の減圧弁は従来と同様に作１１’）Ｊ
する。すなわち、二次側の圧力が偏ｔ【￥値の範囲内で
あれば、アクチュエータは作動ぜず、ダイヤフラムによ
るメカニカルな作動で減圧作用を行なう。
従って、設定圧力目標値を入ツノするごとにより設定圧
力を容易に変更することができ、遠隔操作が可能な事は
勿論のことである。
また、アクチュエータは弾性力調節手段を操作するもの
で、弁体を直接に素早く操作するような苛酷な状態にな
いから、小出力のものでよい。しかも、弁体は従来、同
様にダイＡ２フラム溝造てメカニカルに素早く敏感に操
作される。
持イｊの効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。
アクチュエータは目標値に向かって作動した後は停止状
態におるから、運転機会が少なく、運転時間か短いので
、自動制御弁よも寿命が遥かに長い。
パイロット式減圧弁は、小さな力でパイロット弁を操作
して、大きな力を必要とする主弁を開閉するものでおる
。従って、この場合は、圧力設定ばねの弾性力が小さい
ので、アクチュエータは小出力のものでよい。
取付％Ｂ上は、アクチュエータでばねの調節ねじを進退
操作するようにしたものであるから、既設の減圧弁にも
容易に取り付けることができる。
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固る。流（本の入口２
と出口３はそれぞれ一次側通路／ｌと二次１１１ｉ通路
５に接続して取り付けられる。主弁ロアは主弁体６で開
閉する。主弁体６はばねて閉弁方向に付勢して配置し、
弁棒を介してピストン８に連結する。
ピストン８の下面（こは出口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
イロット弁体１２で制御されて導入される。パイロット
弁体１２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が下方に変位するとパイロッ
ト弁体１２が押し下げられ、入口２の流体が通路９，１
１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開かれ、入口２の
流体か°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の上方の流体が通路１
１、パイロット弁体１２の弁棒の周囲の空き間、通路１
０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１４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の上端にははね受は部材
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に固定
することによって取り付ける。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４２と出
力軸２０の下端部を連結する。
出力軸２０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ｖＪ］９には円筒状の連結部材２２を固定する。■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３
３が円盤２４の側面に当たる様に配置される。
電動機２９と減速機２８を取付台２５に固定し、その出
力＠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機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
周部材が回転し、その回転方向に応じて、出力＠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、その移動量を位置信
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ゼン”ｊ　−２６と、比較調ｉ
ｉＯ器３１と、設定圧力目虎１直を入力する調節計３２
と、二次側通路に取つイ・十けた圧力センサー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３１を信号ｔ、！３７て、圧力セントナー
４０は信号線３９で、調節計３２も信号６５で比較調節
器３１に連結する。比較調節器３コ（ま端子台３４の位
置に配置してもよい。
二次側通路５の流体圧力は圧力はンサー４０で検出して
調節計３２に常時、お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１６の弾［
主力を調節する調節ねじ１７の軸方向の絶対位置、即も
円盤２４の軸方向の変位と設定圧力目標１直との関１系
が記巨されており、調節計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８２
定信号が演算され比較調節器３１へ送られる。比較調節
器で位置検出センサ−２６からの信号と上記信号が比較
され、偏差検出値か（−差基準値よりも大きいときには
、偏汗（灸コ１冒１自かほぼ零（こノ（ろよう（こアク
チュエータを操作する信号かドライバー３０に送られる
。その後、電動Ｒ２９が運転され一気に目（票菌へ調節
ねじ１７を変位せしめる。
（ｌＷｌ差検差値出値ぼ零になったどき、即ら、階差検
出値が−「記の偏差基準値よりも充分（こ小さい別の所
定の微少偏差基準値の範囲に入ったときに、電動前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
置検出センサー、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配圧カセンサー４０の
信８と、調節計内で記・即させておいた設定圧力と調節
ねじの移動量の関係と比較、演Ｇ１辺理し、後いくら調
節ねじを変１立させればよいか判断し、１π月を比較調
節器に送り、微調整を行う。
又、−時圧力又は負荷変動で二次圧が変化しｌ；場合に
も、常に圧力センサー４０からの信号を入力、比較、演
算、微調整する。
本実施例では、より精度の高い制御を（）う為に圧力セ
ンリーーを用いたか、高い精度の制御を必要としないの
なら、圧力センサーが無くても十分である。
【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刊ｉ１
１部のブロック図を重ねて表示したものである。 １：減圧弁部　　　　　５：二次側通路６：主弁体　　
　　　　８：ピストン １２：パイロット弁体　１３：ダイヤフラム１５：ばね
収容ケース　１６：圧力設定ばね１７：調節ねじ　　　
　２０：出力軸 ２１ニスプライン　　　２６：位動検出センサー２７：
減速はの出力軸　２つ：電動機 ３０ニドライバー　　　３１＝比較調節器３２：調節計
　　　　　４０：圧力センサー鳴１図 手続捕正書（方式） 昭和６１年１り月／フ日 １、事件の表示 昭和６１年持許願第１６７２５５号 ２、発明の名称 自動設定減圧弁 ３、補正をする者

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を取り付け、
    圧力設定ばねの弾性力を調節する上記手段の軸方向の変
    位を電気信号に変換する検出間を設け、上記手段の絶対
    位置と設定圧力目標値との関係をコンピューターに記憶
    させておき、任意の設定圧力に対し、上記関係から操作
    変位量を演算し、瞬時にして目標値に近づく様に上記手
    段を操作せしめることを特徴とする自動設定減圧弁。
JP61167255A 1986-07-15 1986-07-15 自動設定減圧弁 Pending JPS6320603A (ja)

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