JP2000130619A - 減圧装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 減圧装置を小形かつ軽量に造れるようにす
る。 【解決手段】 ハウジング２内に第１減圧弁５と第２減
圧弁６とを直列に接続する。上記の第１減圧弁５は、第
１開きバネ２１の付勢力と第１ピストン１２に作用する
閉じ圧力との力の釣合いによって第１減圧部材１６を第
１弁座１８へ開閉させるように構成する。上記の第２減
圧弁６は、第２開きバネ４１の付勢力と第２ピストン３
２に作用する閉じ圧力との力の釣合いによって第２減圧
部材３６を第２弁座３８へ開閉させるように構成する。
上記の第１減圧弁５の上記の第１ピストン１２内に上記
の第２減圧弁６の第２減圧室３７を形成して、その第２
減圧室３７に上記の第２減圧部材３６を挿入する。その
第２減圧部材３６と上記の第２弁座３８と前記の第２ピ
ストン３２とを順に直線状に配置する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、２つの減圧弁を
直列に接続した種類の減圧装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の２段式の減圧装置は、供給圧力
を精密に制御するために用いられる。従来の２段式の減
圧装置は、高圧用減圧弁と低圧用減圧弁とをハウジング
内の異なる部分に配置して、上記の高圧用減圧弁の出口
と上記の低圧用減圧弁の入口とを連通路によって接続し
てある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来技術は、減
圧弁の設置スペースが２つも必要であるうえ前述の連通
路も必要なのでハウジングが大形になり、その結果、減
圧装置が大形かつ大重量になるという問題があった。本
発明の目的は、上記の問題点を改善するための新しい減
圧装置を提案することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１の発明は、例えば図１に示すように、減圧
装置を次のように構成した。ハウジング２内に第１減圧
弁５と第２減圧弁６とを直列に接続して構成した減圧装
置において、上記の第１減圧弁５は、第１開きバネ２１
の付勢力と第１ピストン１２に作用する閉じ圧力との力
の釣合いによって第１減圧部材１６を第１弁座１８へ開
閉させるように構成し、上記の第２減圧弁６は、第２開
きバネ４１の付勢力と第２ピストン３２に作用する閉じ
圧力との力の釣合いによって第２減圧部材３６を第２弁
座３８へ開閉させるように構成し、上記の第２減圧部材
３６が挿入される第２減圧室３７を、上記の第１ピスト
ン１２内に形成した、ことを特徴とする減圧装置。

【０００５】上記の請求項１の発明は、次の作用効果を
奏する。第２減圧弁の第２減圧室を第１減圧弁の第１ピ
ストン内に形成したので、その第１ピストンの内部を第
２減圧部材の装着スペースとして利用でき、そのうえ、
上記の第１減圧弁の出口と上記の第２減圧弁の入口とを
直接に接続して前述の従来構造の連通路を省略できる。
このため、ハウジングを小形化して、減圧装置を小形か
つ軽量に造れる。

【０００６】この発明においては、請求項２の発明に示
すように、上記の請求項１の発明において次のように構
成することが好ましい。即ち、前記の第１ピストン１２
に内装した前記の第２減圧部材３６と、前記の第２弁座
３８と、前記の第２ピストン３２とを順に直線状に配置
し、上記の第２弁座３８内の貫通孔３５に連結ロッド３
９を挿入して、その連結ロッド３９によって上記の第２
減圧部材３６と上記の第２ピストン３２とを連結した。
その請求項２の発明は、第２減圧部材と第２ピストンと
を簡素な構造で連結できるので、減圧装置を安価に造れ
る。

【０００７】また、請求項３の発明に示すように、上記
の請求項２の発明においては、前記の連結ロッド３９の
一方の端部を前記の第２減圧部材３６に嵌入すると共に
他方の端部を前記の第２ピストン３２に嵌入して、上記
の第２減圧部材３６を上記の第２弁座３８へ付勢する閉
じバネ４０を設けることが好ましい。その請求項３の発
明では、上記の第２減圧部材と第２ピストンと連結ロッ
ドとの３つの部材を個別に製作して組み立てればよく、
これら各部材は精度よく容易に製作可能なので、高精度
の減圧装置を安価に造れる。

【０００８】また、本発明においては、請求項４の発明
に示すように、次のように構成することが好ましい。即
ち、前記の第１減圧弁５の二次側流路Ａを第１逃し路２
５を介して前記ハウジング２の外部へ連通し、その第１
逃し路２５に安全部材１９を保密状に挿入すると共に、
その安全部材１９に作用する圧力を前記の第１開きバネ
２１の付勢力によって受け止め、上記の二次側流路Ａの
圧力が設定値を越えたときに、その圧力が上記の第１開
きバネ２１の付勢力に打ち勝って上記の安全部材１９を
開くように構成したものである。上記の請求項４の発明
は、第１開きバネによって安全バネを兼用できるので、
第１減圧弁の安全装置を簡素かつコンパクトに造れる。

【０００９】さらには、請求項５の発明に示すように、
上記の請求項４の発明において、前記の第１ピストン１
２のピストンロッド１５の外周面を封止する封止具によ
って前記の安全部材１９を構成した場合には、その封止
具によって安全部材を兼用できるので、第１減圧弁の安
全装置をさらに簡素かつコンパクトに造れる。

【００１０】また、本発明においては、請求項６の発明
に示すように、次のように構成することが好ましい。即
ち、前記の第２減圧弁６の二次側流路Ｂを前記ハウジン
グ２の外部へ連通させる第２逃し路５５を、前記の第２
ピストン３２を収容するガイド孔３１に開口させ、上記
の二次側流路Ｂの圧力が設定値を越えたときに、その圧
力が前記の第２開きバネ４１の付勢力に打ち勝って上記
の第２ピストン３２を移動させ、これにより、上記の二
次側流路Ｂが上記の第２逃し路５５へ連通されるように
構成したものである。上記の請求項６の発明は、上記の
第２ピストンと上記の第２開きバネとによって安全部材
と安全バネとを兼用できるので、第２減圧弁の安全装置
を簡素かつコンパクトに造れる。

【００１１】なお、液化炭酸ガス等の液化ガスを減圧装
置に使用する場合には、上記の請求項６の発明はさらに
次の作用効果を奏する。その液化ガスを第２減圧弁によ
って減圧したときには、その減圧時の気化熱によって前
記ハウジングや前記の第２ピストンが過度に低温になる
が、その第２ピストンは二次圧力を調節するために僅か
ながらも常に往復移動しているため、凍結が防止され
る。このため、何らかの原因によって二次側流路の圧力
が異常上昇した場合でも、その異常圧力に対して上記の
第２ピストンが確実に応答移動して、その異常圧力をハ
ウジングの外部へスムーズに排出できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の減圧装置の一実施形態を
図１の断面図によって説明する。その図１では、上記の
減圧装置１のハウジング２を容器弁３の出口ノズル４に
直接に接続したものを例示してある。上記ハウジング２
内には、高圧用の第１減圧弁５と低圧用の第２減圧弁６
とが直列に接続されている。

【００１３】まず、上記の第１減圧弁５の具体的な構造
について説明する。上記ハウジング２の左半部の空所に
支持スリーブ８が装着される。その支持スリーブ８は、
上記ハウジング２にネジ止めした外スリーブ８ａと、そ
の外スリーブ８ａに保密状にネジ止めした内スリーブ８
ｂとからなる。その内スリーブ８ｂの左面に嵌着した封
止リング９が前記の出口ノズル４に保密状に接当される
ようになっている。

【００１４】上記ハウジング２のガイド孔１１に環状の
第１ピストン１２が保密状に挿入され、その第１ピスト
ン１２の右側に第１作動室１３が形成されると共に左側
に第１バネ室１４が形成される。上記の第１ピストン１
２から環状ピストンロッド１５が左向きに突設される。
そのピストンロッド１５の先端に設けた第１減圧部材１
６が、前記の内スリーブ８ｂの第１減圧室１７に突入さ
れる。その内スリーブ８ｂには、上記の第１減圧部材１
６に対面するように第１弁座１８が設けられる。上記ピ
ストンロッド１５の外周面は、Ｏリング製の封止具１９
によって上記の外スリーブ８ａに保密状に支持されてい
る。

【００１５】上記の第１減圧弁５の二次側流路Ａは、上
記の第１減圧室１７と上記ピストンロッド１５の左部に
形成したラジアル孔１５ｂと、同上ピストンロッド１５
の筒孔１５ａおよび前記の第１ピストン１２の筒孔１２
ａとによって構成される。その二次側流路Ａの右端が前
記の第１作動室１３へ連通されている。そして、上記の
第１減圧弁５は、上記の第１バネ室１４に装着した第１
開きバネ２１の右向きの付勢力と上記の第１作動室１３
から第１ピストン１２へ作用する左向きの閉じ圧力との
力の釣り合いによって、前記の第１減圧部材１６を前記
の第１弁座１８へ開閉させるようになっている。

【００１６】より詳しくいえば、上記の第１開きバネ２
１の右端を上記の第１ピストン１２によって受け止める
とともに同上の第１開きバネ２１の左端をバネ受け２２
によって受け止めてある。そして、前記の第１減圧室１
７から前記の封止具１９に作用する圧力を、上記のバネ
受け２２を介して上記の第１開きバネ２１の付勢力によ
って受け止めるようになっている。

【００１７】上記の封止具１９の装着空間と第１バネ室
１４と排出孔２４とによって第１逃し路２５を構成し
て、前記の第１減圧室１７を上記の第１逃し路２５を介
して前記ハウジング２の外部へ連通してある。そして、
上記の第１減圧室１７の圧力が設定値を越えたときに
は、その圧力が上記の第１開きバネ２１の付勢力に打ち
勝って上記の封止具１９を右方へ押し出し、これによ
り、第１減圧室１７内のガスが、第１バネ室１４と上記
の排出孔２４とを経て外部へ排出される。即ち、上記の
封止具１９が、安全装置の安全部材を兼ねている。

【００１８】なお、上記の排出孔２４は省略してもよ
い。この場合、前記の外スリーブ８ａと前記ハウジング
２とのネジ嵌合隙間と、上記ハウジング２の接続メネジ
と前記の出口ノズル４の接続オネジとのネジ嵌合隙間と
によって、上記の排出孔２４に相当する排出路を構成す
ることが考えられる。

【００１９】次に、前記の第２減圧弁６の具体的な構造
について説明する。前記ハウジング２の右半部のガイド
孔３１に第２ピストン３２が保密状に挿入される。その
第２ピストン３２の左側に第２作動室３３が形成される
とともに、同上の第２ピストン３２の右側に第２バネ室
３４が形成される。上記の第２作動室３３と前記の第１
作動室１３とが貫通孔３５によって連通され、その貫通
孔３５の周壁の左端に第２弁座３８が形成される。

【００２０】前記の第１ピストン１２の筒孔１２ａの右
部に形成した第２減圧室３７に、第２減圧部材３６が挿
入される。これにより、その第２減圧部材３６と上記の
第２弁座３８と上記の第２ピストン３２とが順に直線状
に配置されている。上記の貫通孔３５に連結ロッド３９
が挿入され、その連結ロッド３９の左端部が上記の第２
減圧部材３６に軸心方向へ移動可能に嵌入されると共
に、右端部が上記の第２ピストン３２に軸心方向へ移動
可能に嵌入される。さらに、上記の第２減圧部材３６
は、付勢力の小さい閉じバネ４０によって上記の第２弁
座３８へ付勢される。

【００２１】第２開きバネ４１は、上記の第２ピストン
３２とバネ受け４２との間に装着される。また、上記の
ハウジング２の右部に筒状の調圧用ハンドル４６が螺合
される。そのハンドル４６の中央部に螺合させた押ボル
ト４７がボール４８を介して上記のバネ受け４２に接当
している。上記の押ボルト４７は、進退調節した後、セ
ットビス(図示せず)によって固定するようになってい
る。なお、上記ハンドル４６が一回転以上に回転される
のを阻止するため、上記ハンドル４６にネジ止めしたス
トップボルト５０がハウジング２の右端のピン５１に接
当するようになっている。上記ハンドル４６には、上記
ピン５１との干渉を防止するための環状溝５２を凹入形
成してある。

【００２２】上記の第２減圧弁６は、上記ハンドル４６
によって第２開きバネ４１の付勢力を調節することによ
り、次のように作動する。その第２開きバネ４１の左向
きの付勢力と前記の第２作動室３３から前記の第２ピス
トン３２に作用する右向きの閉じ圧力との力の釣り合い
によって、前記の連結ロッド３９及び前記の閉じバネ４
０を介して、前記の第２減圧部材３６を前記の第２弁座
３８へ開閉させるのである。

【００２３】上記の第２減圧弁６の二次側流路Ｂは、前
記の貫通孔３５と前記の第２作動室３３と出口孔５４と
によって構成される。上記の第２作動室３３が複数の第
２逃し路５５によって前記ハウジング２の外部へ連通可
能になっている。各第２逃し路５５は、前記の第２ピス
トン３２に嵌着した左右２つのＯリング５６・５７の間
で前記ガイド孔３１に開口されている。そして、上記の
第２作動室３３の圧力が設定値を越えたときには、その
圧力が前記の第２開きバネ４１の付勢力に打ち勝って上
記の第２ピストン３２を右方へ移動させて、上記の第２
作動室３３を上記の第２逃し路５５へ連通させる。これ
により、その第２作動室３３内のガスが上記の第２逃し
路５５を通って外部へ排出される。

【００２４】前記ハウジング２の左右方向の中央部に接
続リング６０が左右２つのＯリング６１・６２によって
保密状で回転自在に外嵌される。その接続リング６０は
止め輪６３によって抜け止めされている。上記の接続リ
ング６０の内周溝６０ａには出口６５と予備口６６とが
連通される。上記の出口６５には出口金具６７を保密状
にネジ止めしてある。上記の予備口６６には、ここで
は、プラグ６８を保密状にネジ止めしてある。符号６９
は、別の出口孔である。

【００２５】上記構成の減圧装置１では、ガスボンベ
(図示せず)内のガスが次の経路で取り出される。前記の
容器弁３の主弁を開くと、前記の出口ノズル４の高圧ガ
スは、まず、第１減圧弁５のフィルター７１を通り、次
いで、第１弁座１８と第１減圧部材１６との間の隙間を
通過するときに中圧へ減圧される。その中圧ガスは、第
１減圧室１７と、ピストンロッド１５のラジアル孔１５
ｂと、そのピストンロッド１５の筒孔１５ａと、ピスト
ン１２の筒孔１２ａと第２減圧部材３６の外周面との隙
間とを順に通り、次いで、その第２減圧部材３６と第２
弁座３８との間の隙間を通過するときに低圧へ減圧され
る。その低圧ガスが、前記の貫通孔３５と、第２作動室
３３と、前記の出口孔５４と、前記の接続リング６０の
前記の内周溝６０ａと、前記の出口金具６７とを順に通
って、外部へ供給される。

【００２６】上記の実施形態は次のように変更可能であ
る。前記の第１減圧弁５の前記の封止具１９は、安全部
材を兼用するように例示したが、これに代えて、その封
止具１９が前記ピストンロッド１５の外周面を封止する
機能だけを備えるように構成してもよい。この場合、上
記の封止具１９の外側で前記の外スリーブ８ａに、前記
の第１減圧室１７と前記の第１バネ室１４とを連通させ
る第１逃し路を形成すると共に、その第１逃し路に装着
した安全部材を前記バネ受け２２によってバックアップ
することが好ましい。

【００２７】前記の連結ロッド３９は、第２減圧部材３
６と第２ピストン３２との両部材を連結するものであれ
ばよく、その連結ロッド３９の両端部を上記の両部材３
６・３２に嵌入することに代えて、同上の連結ロッド３
９の両端部を同上の両部材３６・３２に固定しても差し
支えない。

【００２８】前記の接続リング６０の前記の予備口６６
には、前記プラグ６８を接続することに代えて、バネ式
等の安全弁を接続してもよい。その安全弁の吹出し圧力
を前記の第２逃し路５５への吹出し圧力よりも小さい値
に設定することにより、第２減圧弁６は安全弁の機能を
二重に備えることが可能となる。

【００２９】減圧装置１は、容器弁３に直接に接続する
ことに代えて、その容器弁３にアダプター金具を介して
接続したものであってもよい。さらには、上記の減圧装
置１は、配管途中に配置したものであってもよい。その
減圧装置１に使用する圧力流体は、ガスに限定されるも
のではなく、液体であってもよい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示し、減圧装置の断面図
である。

【符号の説明】

２…ハウジング、５…第１減圧弁、６…第２減圧弁、１
２…第１ピストン、１５…ピストンロッド、１６…第１
減圧部材、１８…第１弁座、１９…安全部材(封止具)、
２１…第１開きバネ、２５…第１逃し路、３１…ガイド
孔、３２…第２ピストン、３５…貫通孔、３６…第２減
圧部材、３７…第２減圧室、３８…第２弁座、３９…連
結ロッド、４０…閉じバネ、４１…第２開きバネ、５５
…第２逃し路、Ａ…第１減圧弁５の二次側流路、Ｂ…第
２減圧弁６の二次側流路。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H059 AA05 BB22 BB30 BB35 CA04 CA05 CA12 CB12 CD05 CD13 CF14 DD14 DD17 EE13 FF01 FF05

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング(２)内に第１減圧弁(５)と第
   ２減圧弁(６)とを直列に接続して構成した減圧装置にお
   いて、 上記の第１減圧弁(５)は、第１開きバネ(２１)の付勢力
   と第１ピストン(１２)に作用する閉じ圧力との力の釣合
   いによって第１減圧部材(１６)を第１弁座(１８)へ開閉
   させるように構成し、 上記の第２減圧弁(６)は、第２開きバネ(４１)の付勢力
   と第２ピストン(３２)に作用する閉じ圧力との力の釣合
   いによって第２減圧部材(３６)を第２弁座(３８)へ開閉
   させるように構成し、 上記の第２減圧部材(３６)が挿入される第２減圧室(３
   ７)を、上記の第１ピストン(１２)内に形成した、こと
   を特徴とする減圧装置。
2. 【請求項２】 請求項１の減圧装置において、 前記の第１ピストン(１２)に内装した前記の第２減圧部
   材(３６)と、前記の第２弁座(３８)と、前記の第２ピス
   トン(３２)とを順に直線状に配置し、 上記の第２弁座(３８)内の貫通孔(３５)に連結ロッド
   (３９)を挿入して、その連結ロッド(３９)によって上記
   の第２減圧部材(３６)と上記の第２ピストン(３２)とを
   連結した、ことを特徴とする減圧装置。
3. 【請求項３】 請求項２の減圧装置において、 前記の連結ロッド(３９)の一方の端部を前記の第２減圧
   部材(３６)に嵌入すると共に他方の端部を前記の第２ピ
   ストン(３２)に嵌入して、上記の第２減圧部材(３６)を
   上記の第２弁座(３８)へ付勢する閉じバネ(４０)を設け
   た、ことを特徴とする減圧装置。
4. 【請求項４】 請求項１から３のいずれかの減圧装置に
   おいて、 前記の第１減圧弁(５)の二次側流路(Ａ)を第１逃し路
   (２５)を介して前記ハウジング(２)の外部へ連通し、そ
   の第１逃し路(２５)に安全部材(１９)を保密状に挿入す
   ると共に、その安全部材(１９)に作用する圧力を前記の
   第１開きバネ(２１)の付勢力によって受け止め、 上記の二次側流路(Ａ)の圧力が設定値を越えたときに、
   その圧力が上記の第１開きバネ(２１)の付勢力に打ち勝
   って上記の安全部材(１９)を開くように構成した、こと
   を特徴とする減圧装置。
5. 【請求項５】 請求項４の減圧装置において、 前記の第１ピストン(１２)のピストンロッド(１５)の外
   周面を封止する封止具によって前記の安全部材(１９)を
   構成した、ことを特徴とする減圧装置。
6. 【請求項６】 請求項１から３のいずれかの減圧装置に
   おいて、 前記の第２減圧弁(６)の二次側流路(Ｂ)を前記ハウジン
   グ(２)の外部へ連通させる第２逃し路(５５)を、前記の
   第２ピストン(３２)を収容するガイド孔(３１)に開口さ
   せ、 上記の二次側流路(Ｂ)の圧力が設定値を越えたときに、
   その圧力が前記の第２開きバネ(４１)の付勢力に打ち勝
   って上記の第２ピストン(３２)を移動させ、これによ
   り、上記の二次側流路(Ｂ)が上記の第２逃し路(５５)へ
   連通されるように構成した、ことを特徴とする減圧装
   置。