流量制御弁とは
流量制御弁は、流体の排出量を制御するためのものです。ロボットの関節を駆動させることに使われるアクチュエータの速度を制御する際などに、空気の流量を調整するために使用されます。
流量制御弁には様々な種類があり、微調整が可能な絞り弁や、出口を完全に密閉し流量を0にすることが可能なストップ弁があります。さらに、制御弁は調整を行っていても圧力や温度により流量が変化してしまうことがあるため、圧力や温度が変化しても流量が変化しないよう補償機能が付いた流量調整弁もあります。
流量制御弁の使用用途
流量制御弁は、主にポンプの2次側などに取り付けられ、制御したい値へ流量の制御を行います。本機器にて流量制御を行うことで、排出する流体の量をコントロールすることが可能になります。
また、多くの流量制御弁はセンサーと組み合わせることで、そのフィードバック信号を利用し、自動で弁の開度を制御できるようになっています。自動式にすることで、制御弁2次側での使用量が増え、流量が変動した際も圧力を安定させて使用することが可能になります。
流量制御弁の原理
多様な構造の流量制御弁が販売されています。例えば絞り弁、流量調整弁、複合流量制御弁、ストップ弁などのタイプが挙げられます。ここでは代表的なものとして絞り弁、流量調整弁を紹介します。
絞り弁は円柱型で中が空洞のものが多く、円柱内にさらに小さい制御用の円柱が入っている構造が一般的に用いられます。調節用の円柱を回し一次側に対して二次側の空洞の隙間の大きさを調節することで内部の流体の流量を制御します。このタイプの弁は流量を無段階に調節することができるため微調節が可能というメリットがあります。
流量調整弁の構造は絞り弁と似ています。ただ、この弁は絞り弁に加えて圧力・温度を補償するための弁が組み込まれた構造をしています。絞り弁は周囲の温度や圧力に依存して流量が変化してしまうという構造ですが、対して流量調整弁は周囲温度や圧力に依存せず、設定した流量が変化せず一定に保たれるメリットを持っています。