JP2001254852A - ダイアフラム式圧力開閉弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧力調整パネの力と弁座に弁体を圧接する力と
を別体とし、弁座に弁体を圧接する力を開弁圧力に影響
されることなく最適な力を選択することが出来るように
する。又開弁圧力の精密な調整を可能にする。 【解決手段】ダイアフラム式圧力開閉弁において、ダイ
アフラム（受圧部）と弁部を規定距離可動可能とすると
共に、圧力調整バネの力を受圧部の可動を止める下限ス
トッパーで支持する様にし、弁座に弁体を圧接する力を
弁バネのみとして、弁座に弁体を圧接する力を開弁圧力
に影響されなくする。さらにその規定距離を可変する事
で開弁圧力の調整手段とし、小さな力で精密な調整を可
能にする。さらにダイアフラムの通常の作動部（第一作
動部）の中心側に第二作動部を設けることで、受圧部に
対し、弁部が気密的に規定距離可動可能にする

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、圧力により開閉弁
するダイアフラム式圧力開閉弁についての改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従前のダイアフラム式圧力開閉弁は通
常、図５に示している如く、弁箱１に一次側（高圧側）
に接続する接続口２と、二次側（低圧側）に接続する接
続口３を設け、接続口２に連通する圧力室４を形成し、
その圧力室４に圧力室４の圧力を感知し作動するダイア
フラム５をバネケース９により、外部に気密的にネジ２
６で組み付け、そのダイアフラム５のセンターに、弁部
６を構成し、その弁部６の下面に弾性資材よりなる弁体
７を形成する。弁箱１に設けた接続口３と連通し、圧力
室４に開口する弁座８を前記弁体７と対向する位置に形
成する。そしてバネケース９と、ダイアフラム５に一体
で動くように設けた支持金具１２間に圧力調整バネ１０
を懸架し、弁体７を弁座８に圧接する。バネケース９の
圧力調整バネ１０を受ける部分に、調整ネジ１１を組み
付け、圧力調整バネ１０のバネ力を調整出来るようにし
てある。また、リング１３、軸１４は手動開閉の為のも
のである。

【０００３】そして、これにより接続口２の一次側（高
圧側）の圧力が変化すると圧力室４の圧力が変化する。
圧力室４に開弁圧力以上の圧力が生じると、圧力により
ダイアフラム５が、圧力調整バネ１０に対抗して上昇す
る事で、ダイアフラム５と一体的に構成された弁体７が
弁座８から離れて、圧力室４を接続口３に解放し、圧力
を二次側（低圧側）に逃がす。圧力室４の圧力が下がり
開弁圧力以下になると、ダイアフラム５が下がり弁体７
が弁座８に接し圧力室４と接続口３とを遮断する。この
ようにして圧力室４いわゆる一次側（高圧側）の圧力に
より弁体７を開閉する。調整ネジ１１を上下調整するこ
とで開弁圧力を変更する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上述の従前手段は、圧
力調整バネ１０により弁座８に対して弁体７を圧接する
事から、弁座８に弁体７を圧接させる力は、ダイアフラ
ム式圧力開閉弁の開弁圧力により決定される圧力調整バ
ネ１０の力となり、弁座８に対する弁体７の最適な圧接
力を選択する事は出来ない。したがって開弁圧力が高く
なると圧力調整パネ１０も強くなり、弁座８に弁体７を
圧接する力は大きくなり、弁体７の耐久性が極端に落ち
たり、弁体７の開閉がスムーズに出来なくなる問題があ
った。 また開弁圧力が高くなると、圧力調整バネの力
が強くなり、調整ネジ１１による圧力調整バネ１０の力
の調整が微妙で精密な調整が出来ない。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、従前手段に生
じている上述の問題を解消せしめるためになされたもの
であって、請求項１に記載の発明によれば、ダイアフラ
ムのセンターに構成する弁部を、ダイアフラムに対し気
密的に、規定距離可動可能とし、バネ等によりダイアフ
ラムと弁部の距離を常に規定距離保持させる力を加え、
ダイアフラムが、弁体が弁座に接した後さらに可動し、
前記規制距離範囲内で、可動を止める下限ストッパーに
当接し止め、バネケースとダイアフラム間に懸架された
圧力調整バネの力を下限ストッパーで支持させることに
より、弁座に弁体を圧接する力は、ダイアフラムと弁部
の距離を規定距離に保持しようとするバネの力のみとな
り、開弁圧力に関わりなく、弁座に対する弁体の最適圧
接力を選択できるようになる。

【０００６】請求項２に記載の発明によれば、ダイアフ
ラムに通常の作動部（第１作動部）の中心側に第２作動
部を設け、第２作動部センターに弁部を構成し、ダイア
フラムに対し、第二作動部の動きにより、弁部が気密的
に規定距離可動可能となり、特に新たな部品を加えるこ
となく安価に、開弁圧力に関わりなく、弁座に対する弁
体の最適圧接力を選択できるようになる。

【０００７】請求項３、請求項４に記載の発明によれ
ば、ダイアフラムにダイアフラムと一体で動く支持金具
を設け、弁部と前記支持金具を、弁部と支持金具の少な
くともどちらか一方と摺動可能に、軸により連結するこ
とで、又は弁部と前記支持金具を屈曲する紐で連結する
ことでダイアフラムに対し弁部を規定距離可動可能にす
ると共に、支持金具と弁部間で軸又は紐の外周に弁バネ
を懸架して規定距離保持させる力を加えるのであるか
ら、高度な技術を要することなく安価に、ダイアフラム
に対して弁部を規定距離可動可能にすることが出来る。

【０００８】請求項５に記載の発明によれば、ダイアフ
ラムに対して弁部を規定距離可動可能にする軸の連結長
さ又は紐の連結長さを可変可能にし、その連結長さを可
変する事により、前記規定距離を可変し、開弁圧力の調
整をするのであるから、圧力調整バネの力を調整するこ
とがなく、開弁圧力の高低に関わらず精密に開弁圧力を
調整できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】そして、上述の目的を達成するた
めの手段の一例を図により記述すると、一次側（高圧
側）に接続する接続口２と、二次側（低圧側）と接続す
る接続口３とを、具備する弁箱１の接続口２と接続口３
を連通する間に圧力室４を設け、その圧力室４の外面側
に、ダイアフラム５をバネケース９により、圧力室４に
対し気密的にネジ２６で組み付け、そのダイアフラム５
には通常の作動部である第一作動部１７の中心側に第二
作動部１５を設け、第二作動部１５のセンターに弁部６
を、その弁部６とバネ受け座１８でダイアフラム５をサ
ンドイッチするように軸１４により加締めて取り付けて
ある。第一作動部１４内側ダイアフラム（以後受圧部と
表記）１６上面側に、中心部位にバネ座２１を設けその
センターに穴１９を穿った支持金具１２を取り付け、そ
の支持金具１２のセンターの穴１９に前記軸１４を摺動
可能に貫通させ、前記バネ受け座１８と対向するバネ座
２１との間に弁バネ２０を懸架した状態で組み付け、軸
１４に止めネジ２３を止めることで摺動可能距離を規定
し、そして支持金具１２とバネケース９の間に圧力調整
バネ１０が懸架してある。弁部６には、下面側に弾性体
でなる弁体７を一体的に形成し、弁箱１には接続口３に
連通し圧力室４に開口する弁座８を前記弁体７に対向す
る位置に形成する。受圧部１６下面側に対向する弁箱１
の位置には下限ストッパー２４を形成し、受圧部１６
が、弁体７が弁座８に接した後、さらに可動し前記規定
距離以内で下限ストッパー２４に当たり下降を止めるよ
うにする。

【００１０】作動状況を説明する。圧力室の圧力が開弁
圧力より低圧時の縦断面図を第１図に示す。圧力室４の
圧力が開弁圧力より低いときは、圧力調整バネ１０の力
により受圧部１６は下限スットパー２４に当接し、弁部
６下面に形成した弁体７は支持金具１２により撓まされ
た弁バネ２０により弁座８に圧接して閉弁し圧力室４と
接続口３を遮断している。次に圧力室の圧力が開弁圧の
時の縦断面図を図２に示す。圧力室４の圧力が上昇する
と、受圧部１６に加わる力が大きくなり受圧部１６が圧
力調整バネ１０に対向し下限ストッパー２４を離れ上昇
する。しかし弁部６は第二作動部１５により受圧部１６
に対し可動可能であと同時に、支持金具１２により弁バ
ネ２０で押し下げられているので支持金具１２が軸１４
を摺動し、弁体７は弁バネ２０により弁座８に圧接され
た状態を続ける。より一層圧力が上昇し開弁圧力に達す
ると、支持金具１２と軸１４の止めネジ２３が当接し、
受圧部１６と弁部６の距離が規定距離になり受圧部１６
に対する弁部６の可動が出来なくなる。圧力室の圧力が
開弁圧力より高圧時の縦断面図を図３に示す。さらに圧
力が上昇すると止めネジ２３で規制された規定距離で受
圧部１６と弁部６が一体的に動くので、受圧部１６の動
きに伴い弁部６も上昇し弁体７は弁座８を離れ開弁し接
続口２と接続口３が圧力室４を介し連通する。

【００１１】圧力室４の圧力が下降すると、受圧部１６
は圧力調整バネ１０により押し下げられ、弁部６と受圧
部１６は一体的に動くので、弁体７が弁座８に当接し閉
弁し圧力室４と接続口３を遮断する。より一層圧力が下
がると、圧力調整バネ１０の力により受圧部１６は、第
二作動部１５の動きにより、弁体７を弁座８に当接した
状態で支持金具１２が止めネジ２３を離れ、弁バネ２０
を撓ませながら軸１４を摺動することで下降する。受圧
部１６は下限ストッパー２４に当接するまで下降し、圧
力調整バネ１０の力を下限ストッパー２４が受ける事に
より止まる。

【００１２】開弁圧力の調整は、前述したように受圧部
１６と弁部６の距離が規定距離に達したとき開弁するの
で、この規定距離を変えることで良い。いわゆる止めネ
ジ２３の位置を動かし支持金具１２が軸１４を摺動出来
る距離を変更することで、開弁圧力の調整ができる。従
って弱い力で調整でき、微調整しやすく精度の良い開弁
圧力の調整が可能である。

【００１３】なお、第２作動部１５中心側の弁部６面積
と弁座８内側面積は圧力の影響をなくすために通常約等
しくしておくが、弁部６面積＞弁座８内側面積とした場
合、圧力は面積差分弁部６を押し上げる力として働き、
弁体７を開弁する力となるので、その分を考慮し弁バネ
２０を強くし、又逆に弁部６面積＜弁座８内側面積とし
た場合、圧力は面積差分弁部６を押し下げる力として働
き、弁体７を弁座８に圧接する力となるので、その分を
考慮し弁バネ２０を弱くすれば、面積の等しい場合と変
わらないダイアフラム式圧力開閉弁とすることが出来
る。

【００１４】又、一次側（高圧側）接続口２をボイラー
への接続口とし二次側（低圧側）接続口３を排水接続口
として、ボイラー等の圧力安全弁としても有効である。

【００１５】図４は他の実施例である。この実施例は、
第二作動部１５のセンターに構成する弁部６をダイアフ
ラム５を形成する弾性資材の一部を厚くすることにより
構成したことと、ダイアフラム５に対する弁部６の可動
可能距離を規制する手段として屈曲性のある紐を用いた
以外は前記実施例と同じである。第二作動部１５中心側
の弁部６を構成する位置のダイアフラムを形成する弾性
資材を厚くし弁部６とし、弁部６下面に弁体７を形成
し，他側に凹部３０を形成する。紐２７の一端を接続す
る接続金具２８を前記凹部３０に挿入し、バネ受け座１
８を載せバネ座２１との間に弁バネ２０を懸架する事に
より支持する。紐２７の他端を軸１４に接続し、軸１４
に鍔ネジ２５をねじ込み、支持金具１２のセンターの穴
１９に摺動可能に挿入する。手動開閉を必要としない場
合は顎ネジ２５を省略し、支持金具１２のセンターの穴
１９内側をネジとし軸１４をねじ込むことでよい。他の
構成は図１の実施例と同じである。

【００１６】図１の実施例と図４の実施例の作動状況の
違いを説明する。圧力室の圧力の高低により受圧部１６
に対し弁部６が規定距離可動する場合、図１の実施例は
支持金具１２が軸１４を摺動し止めネジ２３に当接し規
定距離可動可能とした。図４の実施例では弁部６に支持
された接続金具２８と支持金具１２のセンターにねじ込
まれた軸１４とを屈曲性のある紐２７で連結し、紐２７
が屈曲することと、紐２７の長さにより規定距離可動可
能とした。手動開閉が必要な場合は、支持金具１２のセ
ンターの穴１９に顎ネジ２５を摺動可能に挿入し、その
顎ネジに軸１４をねじ込み、軸１４を引き上げると顎ネ
ジ２５が摺動上昇し、紐２７を介して弁部６を引き上げ
開弁する

【００１７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によるダイ
アフラム式圧力開閉弁は、ダイアフラム（受圧部）と弁
部を規定距離可動可能とすると共に、圧力調整バネの力
をダイアフラム（受圧部）の可動を止める下限ストッパ
ーが支持するので、弁座に弁体を圧接する力は弁バネの
みであるから、弁座に弁体を圧接する力を、開弁圧力に
影響されることなく、最適な力に選択することが出来
る。 さらに、その規定距離を可変する事で開弁圧力の
調整が出来るので小さな力で精密に設定することが可能
となる。さらに、ダイアフラムの通常の作動部（第一作
動部）の中心側に第二作動部を設けることで、ダイアフ
ラム（受圧部）に対し、弁部が気密的に規定距離可動可
能にするのであるから、特に新たな部品を追加すること
もなく安価に達成することが出来る。従って安価で耐久
性のよく精度のよいダイアフラム式圧力開閉弁を製造す
ることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るダイアフラム式圧力開閉弁の一実
施例の低圧時を示す縦断面図である。

【図２】本発明に係るダイアフラム式圧力開閉弁の一実
施例の開弁圧時を示す縦断面図である。

【図３】本発明に係るダイアフラム式圧力開閉弁の一実
施例の開弁圧より高圧時を示す縦断面図である。

【図４】本発明に係るダイアフラム式圧力開閉弁の他の
実施例の低圧時を示す縦断面図である。

【図５】従来のダイアフラム式圧力開閉弁の低圧時を示
す縦断面図である

【符号の説明】

１−−−−弁箱 ２−−−−接続口 ３−−−−接続口 ４−−−−圧力室 ５−−−−ダイアフラム ６−−−−弁部 ７−−−−弁体 ８−−−−弁座 ９−−−−バネケース １０−−−圧力調整バネ １２−−−支持金具 １４−−−軸 １５−−−第二作動部 １６−−−受圧部 １７−−−第一作動部 ２０−−−弁バネ ２３−−−止めネジ ２４−−−下限ストッパー ２７−−−紐

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁箱に一次側（高圧側）に接続する接続口
   と、二次側（低圧側）に接続する接続口を設け、一次側
   （高圧側）接続口に連通する圧力室を形成し、その圧力
   室に、圧力室の圧力を感知し作動するダイアフラムを、
   バネケースにより、外部に対し気密的に組み付け、その
   ダイアフラムのセンターに、弁部を構成し、弁部の下面
   に、弾性資材よりなる弁体を形成し、弁箱に設けた二次
   側（低圧側）接続口と連通し圧力室に開口する弁座を、
   前記弁体と対向する位置に設け、バネケースとダイアフ
   ラム間に圧力調整バネを懸架し、弁体を弁座に圧接して
   なるダイアフラム式圧力開閉弁において、ダイアフラム
   のセンターに構成する弁部を、ダイアフラムに対し気密
   的に、規定距離可動可能とし、バネ等によりダイアフラ
   ムと弁部との距離を、常に規定距離保持させる力を加
   え、ダイアフラムが、弁体が弁座に接した後さらに可動
   し、前記規定距離範囲内で、可動を止める下限ストッパ
   ーを設けたダイアフラム式圧力開閉弁
2. 【請求項２】 弁箱に一次側（高圧側）に接続する接続
   口と、二次側（低圧側）に接続する接続口を設け、一次
   側（高圧側）接続口に連通する圧力室を形成し、その圧
   力室に、圧力室の圧力を感知し作動するダイアフラム
   を、バネケースにより、外部に対し気密的に組み付け、
   そのダイアフラムのセンターに、弁部を構成し、弁部の
   下面に、弾性資材よりなる弁体を形成し、弁箱に設けた
   二次側（低圧側）接続口と連通し圧力室に開口する弁座
   を、前記弁体と対向する位置に設け、バネケースとダイ
   アフラム間に圧力調整バネを懸架し、弁体を弁座に圧接
   してなるダイアフラム式圧力開閉弁において、ダイアフ
   ラムに通常の作動部（第１作動部）の中心側に第２作動
   部を設け、第２作動部センターに弁部を構成し、ダイア
   フラムに対し、弁部が規定距離可動可能とし、バネ等に
   よりダイアフラムと弁部との距離を、常に規定距離保持
   する方向に力を加え、ダイアフラムが、弁体が弁座に接
   した後さらに可動し、前記規定距離範囲内で、可動を止
   める下限ストッパーを設けたダイアフラム式圧力開閉弁
3. 【請求項３】弁箱に一次側（高圧側）に接続する接続口
   と、二次側（低圧側）に接続する接続口を設け、一次側
   （高圧側）接続口に連通する圧力室を形成し、その圧力
   室に、圧力室の圧力を感知し作動するダイアフラムを、
   バネケースにより、外部に対し気密的に組み付け、その
   ダイアフラムのセンターに、弁部を構成し、弁部の下面
   に、弾性資材よりなる弁体を形成し、弁箱に設けた二次
   側（低圧側）接続口と連通し圧力室に開口する弁座を前
   記弁体と対向する位置に設け、バネケースとダイアフラ
   ム間に圧力調整バネを懸架し、弁体を弁座に圧接してな
   るダイアフラム式圧力開閉弁において、ダイアフラムの
   センターに構成する弁部を、ダイアフラムに対し気密的
   に、可動可能とし、ダイアフラムにダイアフラムと一体
   で動く支持金具を設け、弁部と前記支持金具を、弁部と
   支持金具の少なくともどちらか一方と摺動可能に、軸に
   より連結することで、ダイアフラムに対し弁部を規定距
   離可動可能にすると共に、支持金具と弁部間で前記軸外
   周に弁バネを懸架して、規定距離保持させる力を加え、
   ダイアフラムが、弁体が弁座に接した後さらに可動し、
   前記規定距離範囲内で、可動を止める下限ストッパーを
   設けたダイアフラム式圧力開閉弁
4. 【請求項４】弁箱に一次側（高圧側）に接続する接続口
   と、二次側（低圧側）に接続する接続口を設け、一次側
   （高圧側）接続口に連通する圧力室を形成し、その圧力
   室に、圧力室の圧力を感知し作動するダイアフラムを、
   バネケースにより、外部に対し気密的に組み付け、その
   ダイアフラムのセンターに、弁部を構成し、弁部の下面
   に、弾性資材よりなる弁体を形成し、弁箱に設けた二次
   側（低圧側）接続口と連通し圧力室に開口する弁座を前
   記弁体と対向する位置に設け、バネケースとダイアフラ
   ム間に圧力調整バネを懸架し、弁体を弁座に圧接してな
   るダイアフラム式圧力開閉弁において、ダイアフラムの
   センターに構成する弁部を、ダイアフラムに対し気密的
   に、可動可能に取り付け、ダイアフラムにダイアフラム
   と一体で動く支持金具を設け、弁部と前記支持金具を屈
   曲する紐により連結することで、ダイアフラムに対し弁
   部が規定距離可動可能にすると共に、支持金具と弁部間
   で前記紐の外周に弁バネを懸架して、規定距離保持させ
   る力を加え、ダイアフラムが、弁体が弁座に接した後さ
   らに可動し、前記規定距離範囲内で、可動を止める下限
   ストッパーを設けたダイアフラム式圧力開閉弁
5. 【請求項５】ダイアフラムに対する、弁部の可動出来る
   規定距離を規制する弁部と前記支持金具を、弁部と支持
   金具の少なくともどちらか一方と摺動可能に連結する軸
   の連結長さ又は、弁部と支持金具を連結する屈曲する紐
   の連結長さを可変可能にし、その連結長さを可変する事
   により、前記規定距離を可変し、開弁圧力の調整をする
   請求項３若しくは請求項４に記載のダイアフラム式圧力
   開閉弁