JPS61163412A - Automatic setting reducing valve - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To extend the service of a reducing valve without deteriorating the accuracy of pressure control by using a pressure sensor detecting a pressure of a fluid at the secondary side so as to operate a resistor at the detection side of a deviation of a balancing relay controlling an actuator. CONSTITUTION:A variable resistor 104 of an object value setting side is connected in series with one coil 102 of a relay and a variable resistor 108 at the detection side is connected to the other coil 106, and a couple of the circuits are arranged in parallel with an AC power supply 110. The resistor 108 is operated by a pressure sensor 108. Contacts 116, 118 of the relay to a movable contact 114 are connected to a motor 124 via upper/lower limit switches 120, 122 respectively. The movable contact 114 connects to the contact 116 or 118 depending on the difference between resistance values of both resistors 104, 108 to drive the motor 124 to the right or left. The limit switches 120 or 122 is turned off when the output shaft reaches the upper or lower limit to interrupt current supply to the motor 124 to a stop.

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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention The present invention relates to a valve for controlling the pressure of a fluid, and more particularly to a pressure reducing valve that reduces the pressure of a fluid on the primary side so as to maintain a constant pressure on the secondary side.

一般的に減圧弁と言われているもｐ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。A pressure reducing valve, which is generally referred to as a pressure reducing valve, has a structure in which a main valve, such as a piston valve, is operated directly by displacing a diaphragm, or indirectly by operating a pilot valve.

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、弁体をして流体の通過量を調
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。The fluid pressure on the secondary side is applied to one side of the diaphragm, and the elastic force of a pressure setting spring is applied to the other side. If the two blades are unbalanced, the diaphragm is displaced, causing the valve body to adjust the amount of fluid passing through and maintain the pressure on the secondary side at a value corresponding to the elastic force of the pressure setting spring.

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
。To set the fluid pressure on the secondary side to the desired value, use ′
While watching the pressure on the secondary side with the pressure gauge, manually operate the adjustment screw screwed onto the valve casing to adjust the elastic force of the pressure setting spring so that the pressure gauge points to the desired pressure value. . Therefore, it is extremely inconvenient when changing the set pressure frequently. Additionally, remote control and automatic control are not possible.

従来技術 そこで、このような場合には、自動制御弁が用いられて
いる。自動制御弁とは、制御対象の制御量の検出、目標
値との比較、偏差に基づく判断・指令等を信号的に処理
して、弁体を操作する電動機や流体アクチュエータ等の
操作部を制御するものである。Prior Art Therefore, in such cases, automatic control valves are used. An automatic control valve is a system that detects the controlled variable of the controlled object, compares it with a target value, and processes judgments and commands based on deviations in the form of signals to control operating parts such as electric motors and fluid actuators that operate the valve body. It is something to do.

一例としてバランシング・リレーを用いたものがある。One example is one using a balancing relay.

一対の可変抵抗器とリレーの直列回路を並列に配置して
、一方の可変抵抗器は目標値の設定器とし、他方の偏差
検出側の可変抵抗器は二次側の圧力を検出する圧力セン
サーで操作するようにし、両方の抵抗器の抵抗値の差異
に応じてリレーを働かせ、電動機等のアクチュエータの
駆動を制御して、抵抗値偏差が零になるようにする参与
ものである。A series circuit of a pair of variable resistors and a relay is arranged in parallel, one variable resistor serves as a target value setting device, and the other variable resistor on the deviation detection side is a pressure sensor that detects the pressure on the secondary side. The relay is operated according to the difference in the resistance values of both resistors, and the drive of an actuator such as a motor is controlled so that the resistance value deviation becomes zero.

発明が解決しようとする問題点 しかし、上記のバランシング・リレ一式の自動制御弁は
、常時小刻みに素早く弁体を操作しなければならないの
で寿命が短い。バランシング・リレーの感度を鈍くする
ば電動機等のアクチュエータの作動機会が減少して寿命
が長くなるが、これは不感帯を広くすることであるから
、圧力制御の精度が悪くなる。Problems to be Solved by the Invention However, the automatic control valve of the above-mentioned balancing relay set has a short lifespan because the valve body must be operated constantly and quickly. If the sensitivity of the balancing relay is made dull, the chances of activation of an actuator such as an electric motor will be reduced and the life will be extended, but since this will widen the dead zone, the accuracy of pressure control will deteriorate.

本発明の技術的課題は、バランシング・リレ一式の減圧
弁の寿命を、その圧力制御の精度を悪化させずに、長く
することである。The technical problem of the present invention is to extend the life of the pressure reducing valve of a balancing relay set without deteriorating the accuracy of its pressure control.

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、 イ）　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
、 口）　当該アクチュエータを制御するバランシング・リ
レーの偏差検出側の抵抗器を、二次側の流体圧力を検出
する圧力センサーで操作するようにした、 ものである。Means for Solving the Problems The technical means of the present invention taken to solve the above-mentioned technical problems are as follows: (a) An actuator that operates a means for adjusting the elastic force of a pressure setting spring in a pressure reducing valve having a diaphragm structure. The resistor on the deviation detection side of the balancing relay that controls the actuator is operated by a pressure sensor that detects fluid pressure on the secondary side.

作用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。action The operation of the above technical means is as follows.

目標値設定側の抵抗器を所望の設定圧力に対応した抵抗
値に調節する。圧力センサーで二次側の流体圧力が常時
検出され、検出側の抵抗器が操作されてその抵抗値が変
化する。両方の抵抗器の偏差に応じてバランシング・リ
レーが駆動され、偏差検出値が零になるようにアクチュ
エータを操作する信号がドライバーに送られる。Adjust the resistance value of the resistor on the target value setting side to the resistance value corresponding to the desired set pressure. The pressure sensor constantly detects the fluid pressure on the secondary side, and the resistance value changes when the resistor on the detection side is operated. The balancing relay is driven according to the deviation of both resistors, and a signal is sent to the driver to operate the actuator so that the detected deviation value becomes zero.

ドライバーでアクチュエータが運転され、従来の調節ね
じ等の弾性力調節手段が右又は左に回転するなどして進
退し、圧力設定ばねの弾性力が調節される。この結果、
ダイヤスラムが変位して弁体が操作され、流体の通過量
が増減し、二次側の流体圧力が増減する。The actuator is operated by a screwdriver, and a conventional elastic force adjusting means such as an adjusting screw is rotated to the right or left to advance or retreat, thereby adjusting the elastic force of the pressure setting spring. As a result,
The diaphragm is displaced and the valve body is operated, increasing or decreasing the amount of fluid passing through it, and increasing or decreasing the fluid pressure on the secondary side.

二次側の流体圧力は圧力センサーで測定され、偏差検出
値がほぼ零になったらドライバーに停止信号が送られア
クチュエータが止まる。The fluid pressure on the secondary side is measured by a pressure sensor, and when the detected deviation value becomes almost zero, a stop signal is sent to the driver and the actuator stops.

ダイヤフラム構造の減圧弁は従来と同様に作動する。す
なわち、二次側の圧力が偏差基準値の範囲内、すなわち
不感帯の範囲内であれば、アクチュエータは作動せず、
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。偏差基準を越えると、上記のように、アクチュエー
タが作動して圧力設定ばねの弾性力を調節する。The diaphragm structure pressure reducing valve operates in the same manner as before. In other words, if the pressure on the secondary side is within the deviation reference value range, that is, within the dead zone range, the actuator will not operate;
Depressurization is performed by mechanical operation using a diaphragm. When the deviation criterion is exceeded, the actuator is actuated to adjust the elastic force of the pressure setting spring, as described above.

従って、不感帯を広くしてアクチュエータの作動機会を
少なくして寿命を延ばすことができる。Therefore, it is possible to widen the dead zone, reduce the chances of actuator activation, and extend the life of the actuator.

しかも、バランシング・リレーが不感帯にあってアクチ
ュエータが停止していても、減圧弁はダイヤフラムによ
るメカニカルな動作で圧力制御を高精度で不断に行なっ
ている。Moreover, even if the balancing relay is in the dead zone and the actuator is stopped, the pressure reducing valve continuously performs pressure control with high precision through mechanical operation of the diaphragm.

また、設定側の抵抗器を調節することにより設定圧力を
容易に変更することができ、遠隔操作は勿論のこと、制
御対象の制重量を検出して目標値として入力すれば自動
制御にすることができる。In addition, the set pressure can be easily changed by adjusting the resistor on the setting side, and in addition to remote control, it can also be automatically controlled by detecting the control weight of the object to be controlled and inputting it as a target value. I can do it.

更に、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。Furthermore, since the actuator operates the elastic force adjusting means and is not in a severe condition such as directly operating the valve body quickly, it may require a small output.

特有の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。Unique effects The present invention produces the following unique effects.

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ある
。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。A pilot-operated pressure reducing valve operates a pilot valve with a small force to open and close a main valve, which requires a large force. Therefore, in this case, since the elastic force of the pressure setting spring is small, the actuator may have a small output.

取付構造上は、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。Since the mounting structure is such that an actuator is used to move the spring adjustment screw forward and backward, it can be easily mounted to an existing pressure reducing valve.

二次側圧力と設定圧力との偏差が、偏差基準値を越える
とアクチュエータが作動して、より多量の流体が通過す
るように、設定圧力を変更するので、二次側の圧力が変
動した場合、メカニカルな機構だけの減圧弁よりも、短
い時間で調圧することができる。When the deviation between the secondary side pressure and the set pressure exceeds the standard deviation value, the actuator is activated and changes the set pressure so that a larger amount of fluid passes through, so if the secondary side pressure fluctuates. , pressure can be regulated in a shorter time than a pressure reducing valve with only a mechanical mechanism.

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、第２図参照）。Embodiment An embodiment illustrating a specific example of the above technical means will be described (see FIGS. 1 and 2).

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。The automatic setting pressure reducing valve of this embodiment has a mechanical pressure reducing valve section 1.
, an electric motor section, and a control section.

減圧弁部１は従来のものと同様である。流体の入口２と
出口３はそれぞれ一次側通路４と二次側通路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はばねで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。The pressure reducing valve section 1 is similar to the conventional one. Fluid inlet 2 and outlet 3 are connected and attached to primary passage 4 and secondary passage 5, respectively. The main valve lower is opened and closed by the main valve body 6. The main valve body 6 is biased in the valve closing direction by a spring, and is connected to the piston 8 via a valve stem.

ピストン８の下面には出口（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。Fluid pressure on the outlet (3) side acts on the lower surface of the piston 8, and fluid pressure on the inlet (2) side is introduced into the upper surface through passages 9 and 11 under control of the pilot valve body 12. The pilot valve element 12 is biased by a spring in the valve closing direction, contacts the lower surface of the diaphragm 13 via the valve stem, and receives an operating force in the valve opening direction due to its displacement.

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
流体が出口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１１
、パイロット弁体１２の弁棒の周囲の空き間、通路１ｏ
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。Therefore, when the diaphragm 13 is displaced downward, the pilot valve body 12 is pushed down, and the fluid in the inlet 2 is transferred to the passage 9.
1 and above the piston 8 , the main valve body 6 is pushed down by the piston 8 to open the main valve lower, and the fluid at the inlet 2 flows to the outlet 3 . Further, when the diaphragm 13 is displaced upward, the pilot valve body 12 is pushed up by the spring, the passage 9 is closed, and the fluid above the piston 8 is transferred to the passage 11.
, space around the valve stem of the pilot valve body 12, passage 1o
The piston 8 and the main valve body 6 are pushed up by the spring, and the main valve lower is closed.

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の上端にはばね受は部材
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１１ｗＵシて
、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４１に
ねじ結合している。The upper part of the diaphragm 13 is connected to the outside air through the pores 14, and the outside air pressure is maintained at a constant level. Further, the lower end of the pressure setting spring 16 comes into contact with the upper surface of the diaphragm 13, and an elastic force acts thereon. The lower end of the adjusting screw 17 touches the upper end of the pressure setting spring 16 via a spring bearing member, and as the adjusting screw 17 moves forward and backward, the amount of compression of the pressure setting spring is reduced by 11 wU, and an elastic force acts on the diaphragm 13. can be adjusted. The adjusting screw 17 is threadedly connected to an internally threaded member 41 attached to the spring housing case 15 forming part of the valve casing.

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の下端部を連結部材１９で連結する。The electric motor section is attached by fixing the yoke member 18 to the spring housing case 15. At this time, adjust screw 17
and the output shaft 20 are aligned on the same axis, and the hexagonal head 42 and the lower end of the output shaft 20 are connected by the connecting member 19.

出力軸２０はボール・スプライン２１の軸を成す。スプ
ライン２１の外周部材には歯車２２を固定し、その上下
面を軸受部材２３．２４で支持し、上下及び半径方向に
変位しないように固定する。The output shaft 20 forms the axis of the ball spline 21. A gear 22 is fixed to the outer peripheral member of the spline 21, and its upper and lower surfaces are supported by bearing members 23 and 24, and the gear 22 is fixed so as not to be displaced in the vertical and radial directions.

軸受部材２３．２４は底板２６と取付台２５の間に固定
する。電動機２９と減速機２８を取付台２５に固定し、
その出力軸２７を歯車２２に噛み合わせる。Bearing members 23 , 24 are fixed between the bottom plate 26 and the mount 25 . The electric motor 29 and reducer 28 are fixed to the mounting base 25,
The output shaft 27 is meshed with the gear 22.

従って、電動ｔ１１２９を回転させると減速機２８の出
力軸２７が回転し、歯車２２と共にスプライ　　−ン２
１の外周部材が回転し、その回転方向に応じ　　　・て
、出力軸２０が上下動しながら回転し、連結部材１９を
介して調節ねじ１７が右又は左に回転する。Therefore, when the electric motor T1129 is rotated, the output shaft 27 of the reducer 28 rotates, and the spline 2 along with the gear 22 rotates.
The outer peripheral member 1 rotates, and depending on the direction of rotation, the output shaft 20 rotates while moving up and down, and the adjusting screw 17 rotates to the right or left via the connecting member 19.

調節ねじ１７の上限・下限位置を検出するために、出力
軸２０に円盤３５を取付け、円盤３５の側方の上下二位
置に位置検出センサー３３．３４を配置する。これは、
調節ねじ１７の上限位置で上の位置センサー３３が円盤
３５を検出し、下限位置で下の位置センサー３４が円盤
３５を検出するように配置する。位置センサー３３．３
４は電動機２９と減速機２８の側壁に固定しである。In order to detect the upper and lower limit positions of the adjusting screw 17, a disk 35 is attached to the output shaft 20, and position detection sensors 33 and 34 are arranged at two positions above and below the side of the disk 35. this is,
The arrangement is such that the upper position sensor 33 detects the disk 35 at the upper limit position of the adjusting screw 17, and the lower position sensor 34 detects the disk 35 at the lower limit position. Position sensor 33.3
4 is fixed to the side wall of the electric motor 29 and the speed reducer 28.

位置センサー３３．３４としては反射型光センサーが適
している。勿論、ポテンショ・メータ、各種のリミット
・スイッチ、磁気センサー、その他のどのような手段を
用いてもよい。A reflective optical sensor is suitable as the position sensor 33,34. Of course, potentiometers, various limit switches, magnetic sensors, and any other means may be used.

電動１１２９の横にそのドライバー３０を配置して、カ
バー３６で覆い、防塵、防湿対策を講じる。The driver 30 is placed next to the electric motor 1129 and covered with a cover 36 to take dust-proof and moisture-proof measures.

動力線及びその引込口の図示は省略しである。Illustrations of the power line and its inlet are omitted.

制御部は上記の位置検出センサー３３．３４と、比較調
節器３１と、設定圧力目標値の設定器３２と、二次側通
路に取り付けた圧力センサー４０とから成る。位置検出
センサー３３．３４はそれぞれ信号５１３７．３８で、
圧力センサー４０は信号線３９で、設定器３２も信号線
で比較調節器３１に連結する。比較８１節器３１はまた
信号線でドライバー３０に連結する。比較調節器３１は
ドライバー３０の位置に配置してもよい。The control section includes the above-mentioned position detection sensors 33, 34, a comparator 31, a set pressure target value setter 32, and a pressure sensor 40 attached to the secondary passage. The position detection sensors 33, 34 each have a signal 5137, 38,
The pressure sensor 40 is connected to the comparator controller 31 through a signal line 39, and the setting device 32 is also connected through a signal line. Comparison 81 node 31 is also connected to driver 30 via a signal line. Comparison regulator 31 may be placed at the location of driver 30.

バランシング・リレ一式の制御部の概略回路図を第２図
に示す。リレーの一方のコイル１０２に直列に目標値設
定側の可変抵抗器１０４を、他方のコイル１０６に検出
側の可変抵抗器１０８を接続し、これら一対の回路を交
流電源１１０に対して並列に配置する。検出側抵抗器１
０８は圧力センサー１１２（第１図の番号４０に対応）
で操作される。A schematic circuit diagram of the control section of the balancing relay set is shown in FIG. A variable resistor 104 on the target value setting side is connected in series to one coil 102 of the relay, and a variable resistor 108 on the detection side is connected to the other coil 106, and these pair of circuits are placed in parallel with the AC power supply 110. do. Detection side resistor 1
08 is pressure sensor 112 (corresponds to number 40 in Figure 1)
operated by.

リレーの可動片１１４の接点１１６．１１８はそれぞれ
上限リミットスイッチ１２０（第１図の番号３３に対応
）と、下限リミットスイッチ１２２（第１図の番号３４
に対応）を介して、電動機１２４（第１図の番号２９．
３０に対応）に接続する。番号１２６は進相コンデンサ
である。Contacts 116 and 118 of the movable piece 114 of the relay are connected to an upper limit switch 120 (corresponding to number 33 in FIG. 1) and a lower limit switch 122 (corresponding to number 34 in FIG. 1), respectively.
1) via an electric motor 124 (corresponding to number 29. in FIG.
30). Number 126 is a phase advance capacitor.

リレーの可動片１１４は両方の抵抗器１０４゜１０８の
抵抗値の差異に応じて、接点１１６又は接点１１８に接
続し、電動機１２４は右又は左に回転する。The movable piece 114 of the relay connects to a contact 116 or a contact 118, depending on the difference in resistance between the two resistors 104 and 108, and the motor 124 rotates to the right or left.

リミットスイッチ１２０．１２２は出力軸２０が上限又
は下限位置に達したときにＯＦＦとなり、電動機１２４
への電流供給を断って、駆動を停止せしめる。The limit switches 120 and 122 turn OFF when the output shaft 20 reaches the upper or lower limit position, and the electric motor 124
The current supply to the motor is cut off to stop the drive.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は本発明の実施例の電動減圧弁の断面図に制御部
のブロック図を重ねて表示したもの、第２図は制御部の
概略回路図である。 １：減圧弁部　　　　　５：二次側通路６：主弁体　　
　　　　８：ピストン １３：ダイヤフラム　　１６：圧力設定ばね１７：調節
ねじ　　　　２０：出力軸 ２９　：ｆｆｉ動機　　　　　３０ニドライバ一３１＝
比較調節器　　　３２：目標値の設定器３３：上限位置
検出センサー ３４：下限位置検出センサー ４０：圧力センサー １０４．１０８：抵抗器 １０２．１０６：リレーのコイル １１４：リレーの可動片 １２０．１２２：リミットスイッチ １２４：電動機FIG. 1 is a sectional view of an electric pressure reducing valve according to an embodiment of the present invention with a block diagram of a control section superimposed thereon, and FIG. 2 is a schematic circuit diagram of the control section. 1: Pressure reducing valve section 5: Secondary passage 6: Main valve body
8: Piston 13: Diaphragm 16: Pressure setting spring 17: Adjustment screw 20: Output shaft 29: FFI motive 30 driver - 31 =
Comparison controller 32: Target value setter 33: Upper limit position detection sensor 34: Lower limit position detection sensor 40: Pressure sensor 104.108: Resistor 102.106: Relay coil 114: Relay movable piece 120.122: Limit Switch 124: Electric motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 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、
当該アクチュエータを制御するバランシング・リレーの
偏差検出側の抵抗器を、二次側の流体圧力を検出する圧
力センサーで操作するようにした自動設定減圧弁。1. Attach an actuator to the diaphragm structure pressure reducing valve to operate the means for adjusting the elastic force of the pressure setting spring,
An automatically setting pressure reducing valve in which a resistor on the deviation detection side of a balancing relay that controls the actuator is operated by a pressure sensor that detects fluid pressure on the secondary side.