JP2554970B2 - 配管内の流量調節減圧弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば水道の管網の流
水コントロ−ルや高層ビルの各階への給水量や圧力のコ
ントロ−ルや化学プラントの管網のコントロ−ルなどを
行なうことができて、配管内の流量調節や圧力調節を有
効に行なうことができる配管内の流量調節減圧弁装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のこの種、流量調節弁や減圧弁は個
々に構造や形状が異なるバルブとして設計されており、
その弁体を駆動させる駆動装置はバルブ本体の外部に形
成されており、また、その駆動源としては電気、空気
圧、ばねの反撥力などを利用して弁体の駆動を行なって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、駆動装
置がバルブ本体の外部に形成されるので、バルブ外観上
の寸法が大きくなって相当に配管スペ−スが大きくなっ
てしまい、電気使用のものでは送電設備が、また、空気
圧を使用のものでは空気圧縮機などが必要となって動力
源供給工事や設備が大変であり、ばねの反撥力を利用の
ものはばねの特性の範囲内でのコントロ−ルとなるので
調節の上限と下限の幅が狭くなって、目標設定値に対し
て実測値の誤差が大きくなつたり、しかも、弁体を駆動
する動力源の変動の影響を受けやすくなる、といった不
具合を呈していた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、そのような不
具合を解決し、しかも故障も少なく有効に作動して好適
に実施できるよう工夫したものであり、そのため、流体
の流路となる管内の途中部位に形成した小径シ−ト部の
中心に嵌挿するロッドの上流側端部にはピストンを固設
するとともに、下流側端部のロッド固定ブロックを管内
中央に固設し、前記ピストンを嵌装するシリンダの下流
側端部には前記ロッドに摺動自在の截頭円錐形ニ−ドル
弁座を固設し、前記ピストンを挾んだシリンダ内の一方
を加圧するとともに他方を排圧させながら前記ニ−ドル
弁座がシ−ト部内の流量を調節可能に構成したものであ
り、また、ロッドの内部には、シリンダ内の一方の室お
よび加圧側の電磁弁と排圧側の電磁弁に連通する流路
と、シリンダ内の他方の室および加圧側の電磁弁と排圧
側の電磁弁に連通する流路とを形成したり、一方の室は
加圧側の電磁弁を介装してシ−ト部の上流側管内に連通
連設するとともに、他方の室は排圧側の電磁弁を介装し
てシ−ト部の下流側低圧部に連通連設したり、流量調節
または減圧の制御用に設ける流量センサまたは圧力検出
センサをシ−ト部の位置より管内径を５倍にした上流側
または下流側の位置に配備して構成したものである。

【０００５】

【作用】したがって、管内でシリンダ内の一方側を加圧
と同時に他方側を排圧することにより弁体が上流側また
は下流側に向かって駆動されると、ニ−ドル弁座がシ−
ト部に接近したり離れたりしてニ−ドル弁座とシ−ト部
の間に生ずる開口度合により流体の流量をコントロ−ル
できることになり、その場合、管内を流れる流体圧をシ
リンダ内の一方の室または他方の室に導入したり排圧し
て弁体を駆動したり、介装の各電磁弁やストップバルブ
などの作動によりニ−ドル弁座とシ−ト部の間の開口面
積を広大させたり絞ることができることになり、また、
上流側の流量センサおよび下流側の圧力センサにより検
出するとともにマイコン部で演算して各電磁弁を切換制
御しながら流量調節減圧の制御を行なうことができるこ
とになる。

【０００６】

【実施例】図１は本発明の実施例である要部の断面図を
示し、流体の流路となる管内の途中部位には、上流側か
ら下流側にかけて接続した截頭円錐形の接続短管１、中
央外管２、上流側端部に小径シ−ト部１５を有する接続
短管３および接続短管４からなる弁本体を介装し、前記
小径シ−ト部１５の中心に嵌挿するロッド９の上流側端
部には押さえナット１１によりピストン８を固設すると
ともに、前記ロッド９の下流側端部に固設したロッド固
定ブロック１２を前記接続短管３および４の内方にブロ
ック固定リブ１３を介して固設し、前記ピストン８に摺
動自在に嵌合するシリンダ５の上流側端部には上流側に
対し山状に隆起するシリンダカバ−７を固設するととも
に、シリンダ５の下流側端部には、前記ロッド９に摺動
自在に嵌合して前記小径シ−ト部１５内に嵌入できる截
頭円錐形のニ−ドル弁座１４を固設し、前記ロッド９
は、前記シリンダ５内の一方の室ａに連通する流路ｃ
と、シリンダ５内の他方の室ｂに連通する流路ｄを有す
る２重管構造にして構成する。

【０００７】また、図１に示すように、前記シリンダ５
の外周にはスタビライザ６を設け、前記シ−ト部１５の
上流側となる前記中央外管２の上流側部位と前記ロッド
９内の流路ｃに連通する導管２２には、ストップバルブ
１６、Ｙ形ストレ−ナ１７、ダンパ−２６付きの圧力計
２７、加圧側の電磁弁１９を介装し、前記シ−ト部１５
の下流側低圧部と前記ロッド９内の流路ｄに連通する導
管２３には排圧側の電磁弁２０、２４を介装し、前記導
管２２と２３との間には加圧側の電磁弁１８と排圧側の
電磁弁２１をそれぞれ別系統にして介装するとともに、
側溝２８側へ延出する前記導管２３の排出側には電磁弁
２５を介装し、前記電磁弁２４の近傍となる導管２３の
途中部位にはダンパ−２６付きの圧力計２７を介装し、
さらには、流量センサ−や圧力センサ−を管内に設け
て、図３ないし図５に示すようにマイコン部の制御によ
り調節できるように構成する。

【０００８】したがって、管内を矢印ｅ方向に水が流れ
る状態で、シリンダ５内の一方の室ａと他方の室ｂに対
して一方を加圧するとともに他方を排圧すると、弁体は
上流側または下流側に向かって駆動されながらニ−ドル
弁座１４がシ−ト部１５に接近したり離れたりしてニ−
ドル弁座１４とシ−ト部１５の間に生ずる開口度合によ
り流体の流量をコントロ−ルできることになるが、管路
内を流れる流体はシ−ト部１５の上流側よりストップバ
ルブ１６、Ｙ形ストレ−ナ１７、導管２２を通して電磁
弁１８と１９に達することになり、弁体を開駆動する場
合には、電磁弁１９、２０、２４がオンに、電磁弁１
８、２１、２５がオフにそれぞれ制御されて、管路内の
流体が電磁弁１９から流路ｃを流れながら室ａに流入し
て加圧するとともに、室ｂ内の流体が流路ｄより電磁弁
２０、導管２３、電磁弁２４を通してシ−ト部１５の下
流側低圧部に排圧されることになり、図１に示すように
弁体は管内の上流側に向け駆動されることになって、ニ
−ドル弁座１５がシ−ト部１５より離れながら開口面積
が広大となる。

【０００９】また、弁体を閉駆動する場合には、電磁弁
１８、２１、２４がオンに、電磁弁１９、２０、２５が
オフにそれぞれ制御されて、管路内の流体が電磁弁１８
から流路ｄを流れながら室ｂに流入して加圧するととも
に、室ａ内の流体が流路ｃより電磁弁２１、導管２３、
電磁弁２４を通してシ−ト部１５の下流側低圧部に排圧
されることになり、図２に示すように弁体は管内の下流
側に向け駆動されることになって、ニ−ドル弁座１５が
シ−ト部１５に接近しながら開口面積が絞られることに
なる。

【００１０】前記のように行なわれる流量調節減圧の制
御は流量検出部に流量センサ−を用いるとともに圧力検
出に圧力センサ−を用いるが、その検出位置は、流量調
節弁として用いる場合にはシ−ト部１５の位置より管路
内径を５倍にした上流側の位置に流量センサ−を設け、
また、減圧弁装置として用いる場合にはシ−ト部１５の
位置より管路内径を５倍にした下流側の位置に圧力セン
サ−を設けて、それぞれのセンサ−が実流量または実圧
力値を連続してマイコン部に送信し、予め設定してある
流量値または圧力値に対して修正値を演算し、各電磁弁
１９、２０、２１、２４、２５を切換制御できることに
なる。

【００１１】なお、センサ−ぶとマイコン部は図３ない
し図５に示すフロ−チャ−トのとおり作動させて制御で
きるものである。

【００１２】

【発明の効果】このように本発明は、管内の流量調節ま
たは圧力調節を行なうのに必要な弁体の駆動部を弁体と
一体化して管内に配備したので、従来のように配管スペ
−スが大きくならないよう、バルブの外観寸法をコンパ
クト化することができるとともに、弁体の駆動ストロ−
クを必要に応じ長くして流量または圧力の調節幅を広げ
て有効にコントロ−ルすることができることになり、し
かも、管内を流れる流体を弁体の駆動源にしたため、従
来のように電気、空圧、ばねなどの動力源の変動により
影響を受けることなく故障も発生することなく有効に制
御作動させることができることになり、また、２次的な
動力源を必要としない装置にしたため、設備、工事関係
を相当に削減できるとともにバルブの故障も少なくする
ことができることになり、流量調節または圧力調節の性
能および精度を一段と向上させることができて好適に実
施できる特長を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例である要部を示した断面図であ
る。

【図２】図１の装置作動状態を示した断面図である。

【図３】両センサ−の制御回路を示したブロック図であ
る。

【図４】マイコン部の制御状態を示したフロ−チャ−ト
である。

【図５】マイコン部の制御回路を示したフロ−チャ−ト
である。 符号の説明】 ５ シリンダ ８ ピストン ９ ロッド 14 ニ−ドル弁座 15 シ−ト部 16 ストップバルブ 17 Ｙ形ストレ−ナ 18 電磁弁 19 電磁弁 20 電磁弁 21 電磁弁 24 電磁弁 ａ 室 ｂ 室 ｃ 流路 ｄ 流路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流体の流路となる管内の途中部位に形設し
   た小径シート部１５の中心に嵌挿するロッド９の上流側
   の端部には、ピストン８を固設するとともに、下流側の
   端部には、ロッド固定ブロック１２を管内中央に固設す
   る、そしてピストン８を嵌装するシリンダ５の下流側の
   端部には、前記ロッド９を摺動自在とした截頭円錐形ニ
   ードル弁座１４を固設するものとし、先記ピストン８を
   挾んだシリンダ５内の一方を加圧するとともに他方を排
   圧させながら前記ニードル弁座１４がシート部１５に接
   近したり離れたりしてシート部１５内の流量を調節可能
   にしたことを特徴とする配管内の流量調節減圧弁装置。