JP2003108234A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧力−変位変換要素が万一破損した時に漏水
を防止する。 【解決手段】 減圧弁１において、圧力−変位変換要素
13とバネカバー４とで水密状に密閉されるバネ室３に外
部連通した通気路28を設け、該通気路28には、バネ室連
通側ＩＳと外部連通側ＯＳとに区画する様に通気性及び
防水性の機能を具有した隔膜29を配し、通常は、空気が
隔膜29を通過することで、バネ室３に空気を流通させ、
その内圧が温度変化によっても変化しない様にしてい
る。そして、圧力−変位変換要素13の破損時に、二次側
圧力室９からバネ室３を経て流入する圧力水は、隔膜29
を通過できないため漏水しない。この時、隔膜29が破損
しても、水圧により外部との連通を水密状に遮断する漏
水防止弁30を通気路28中に設けて成るので、何らの支障
なく漏水防止状態を保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラム、ピ
ストン等の圧力−変位変換要素の破損に対応した減圧弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、減圧弁の弁箱上部には、弁体に弁
棒を介して連結されると共に、二次側圧力室の圧力変動
で変位するダイヤフラム、ピストン等の圧力−変位変換
要素と、該圧力−変位変換要素を弁体の開弁方向へ付勢
する調節バネを内装したバネカバーとで囲繞されたバネ
室を設けており、バネカバーの上端には、調節バネを弾
圧する調節ネジが螺着されると共に、バネカバーの側部
には、外部に連通する小孔状の通気口を開設してバネ室
に空気を流通させ、該バネ室の内圧が温度変化によって
も変化しない様にしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、万一、
減圧弁に内蔵されたダイヤフラム、又はピストンに周設
されたＯリングが破損して、二次側圧力室からバネ室に
圧力水が流入すると、バネカバーに螺着した調節ネジの
ネジ部の隙間や、上記通気口より漏水し、減圧弁周辺が
水浸しになる。この様に故障した減圧弁は、その機能が
果たされないばかりでなく、漏水によって、例えば石油
給湯機、電気温水器等に備されたものでは、減圧弁の近
傍に設置された配電盤を漏電させる危険を招来するなど
の不具合を生じていた。本発明は、ダイヤフラム、ピス
トン等の圧力−変位変換要素が万一破損した時に、漏水
を防止できる減圧弁を提供することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、減圧弁において、圧力−変位変換要素とバネカバー
とで水密状に密閉されるバネ室に外部連通した通気路を
設け、該通気路中には、バネ室連通側と外部連通側とに
区画する様に通気性及び防水性の機能を具有した隔膜を
配することにより、通常は、空気が隔膜を通過すること
で、バネ室に空気を流通させ、バネ室の内圧が温度変化
によっても変化しない様にしている。そして、圧力−変
位変換要素が破損した時に、二次側圧力室からバネ室を
経てバネ室連通側に流入する圧力水は、隔膜を通過でき
ないため漏水しない。この時、隔膜が破損しても、水圧
により外部との連通を水密状に遮断する漏水防止弁を通
気路中に設けて成るので、何らの支障なく漏水防止状態
を保持する様にして、上記課題を解決する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面に基
づいて説明する。図１に本発明に係る減圧弁１の縦断面
図を示す。この減圧弁１は、弁箱２と、バネ室３を内装
したバネカバー４とを組み付けて成り、該バネカバー４
には呼吸式漏水防止装置５を設けている。

【０００６】弁箱２は、その左右両側方に流入口６及び
流出口７を開設すると共に、内部に流入口６及び流出口
７に通ずる一次側圧力室８と二次側圧力室９とを設けて
いる。弁箱２の中央には、一次側圧力室８と二次側圧力
室９を上下に区画した隔壁10を設け、該隔壁10に弁口11
を開設して両圧力室８、９を連通している。弁箱２上部
には、上方が開口すると共に、底部の一部が開口して二
次側圧力室９に連通した略円形状の凹部12を設け、該凹
部12とバネカバー４とを合成ゴム製又はステンレス製の
圧力−変位変換要素であるダイヤフラム13を介して接合
固定して成り、該ダイヤフラム13とバネカバー４とで区
画された上方空間（バネカバー４内部に相当）に調節バ
ネ14を配設し、その上方空間をバネ室３と成しており、
該バネ室３は、横断面形状が六角形などの多角形状に形
成されている。

【０００７】調節バネ14は、ダイヤフラム13上面に接合
したダイヤフラム押さえ15と、該ダイヤフラム押さえ15
にその上方で対向配置したバネ受け16との間に圧縮介装
され、これによりダイヤフラム13を下方（開弁方向）へ
付勢している。バネ受け16は、バネ室３の横断面に略対
応した多角形状に形成して成り、バネ受け16の中心部を
バネカバー４上端の中心より挿入した調節ネジ17の下方
に螺着している。調節ネジ17は、調節バネ14を弾圧する
バネ受け16の上下位置を調節する様に設けたものであ
り、バネカバー４上端中心からバネ室３内へ貫設した挿
通穴3aに、調節ネジ17の上方部位に設けた無ネジ部17ａ
を挿通し、バネ室３内に突出する調節ネジ17の下方部位
に設けた雄ネジ部17ｂにバネ受け16を螺着しており、バ
ネカバー４上端より上方突出した突端には、袋ナット18
を螺着している。又、調節ネジ17において、無ネジ部17
ａと雄ネジ部17ｂとの間には、バネ室３上端面に調節ネ
ジ17の回転方向で摺動自在に当接した鍔部17ｃを設けて
おり、該鍔部17ｃは、バネ室３の上端面との当接面に挿
通穴3aより大径なＯリングＰを配設して挿通穴3aとバネ
室３とを気密状に区画するシール手段Ｍと成している。
そして、袋ナット18を外した調節ネジ17を回転させる
と、バネ受け16はバネ室３の横断面形状に対応している
ため回転せず、雄ネジ部17ｂに沿って上下動し、バネ受
け16の上下位置により、調節バネ14によるダイヤフラム
13に対する開弁方向への付勢力が調整される。

【０００８】凹部12において、弁口11に対応した下部中
央には、円形状の開口部19を設けて一次側圧力室８に連
通し、この開口部19に下方連続して所定長さの筒状部20
を設けている。又、ダイヤフラム13の中心には、筒状部
20及び弁口11を挿通した弁棒21を垂下形成し、該弁棒21
の下端には、弁口11を開閉する弁体22を設けると共に、
弁棒21において弁体22の上方には弁口11を摺動する鍔部
23を設けている。弁体22は鍔部23を介して一次側圧力を
開弁方向に受ける様に、弁口11の周囲に設けた弁座24に
着離自在に設けて成り、弁体22において弁座24に対面し
ない背面と、これに対向して二次側圧力室９の底部に設
けた凹部9aとの間には、弁体22を閉弁方向に付勢する弁
バネ25を圧縮介装している。又、弁棒21の中途部位に
は、筒状部20の内壁を摺動する鍔部26を外方突設し、該
鍔部26にはＯリングＰを周設し、一次側圧力室８と凹部
12（二次側圧力室９）とを水密状に区画している。ダイ
ヤフラム13の下面に接合したダイヤフラム押さえ27は、
開口部19より大径に形成し、ダイヤフラム13が最下限に
変位した状態で、このダイヤフラム押さえ27が開口部19
を閉塞する様にその周縁に着座し、かかる状態での弁体
22のリフトを規制している。

【０００９】呼吸式漏水防止装置５は、その本体をバネ
カバー４に外方突設すると共に、バネ室３と外部連通す
る直線状の通気路28を設けている。通気路28中には、バ
ネ室連通側ＩＳと外部連通側ＯＳとに区画する様に通気
性及び防水性の機能を具有した隔膜29を配すると共に、
ダイヤフラム13の破損により二次側圧力室９からバネ室
３を経て流入する圧力水が隔膜29を破損した時に、外部
との連通を遮断する漏水防止弁30を設けている。

【００１０】上記隔膜29は、無数の微小孔（最大径、約
0.4 μｍ）が形成され、この微小孔により空気を透過さ
せるが、水の通過を阻止する機能を有したフィルムであ
り、具体的には、製品名「マイクロポーラスフィルムフ
ィルターNo.9349 （住友スリーエム株式会社製）」が一
例として挙げられる。

【００１１】漏水防止弁30は、通気路28中において隔膜
29の外部連通側ＯＳで隔膜29から所定長さ離間して設け
た漏斗状の弁座31と隔膜29との間に収容配置され、且つ
弁バネ32にて開弁方向に付勢されたボール弁から成る。
通気路28中において、ボール弁30を配置した収容室33
は、弁座31に連続してボール弁30を略外接した断面多角
形状（図示例では正方形）に形成して成り、ボール弁30
の開弁状態で収容室33とボール弁30との隙間Ｓを通して
空気が収容室33を通過する様に成している（図４参
照）。弁バネ32は、通気路28の外部連通口34近傍より弁
座31に渡って設けた拡径部35に収容配置され、該拡径部
35の外部連通口34側に設けた拡径段部35ａとボール弁30
間に圧縮介装して成り、該ボール弁30を隔膜29の外部連
通側ＯＳに面する表面上に圧接している。又、通気路28
において、収納室33と隔膜29間には、収納室33よりも外
方へ拡径した凹面状の隔膜受承面36を形成しており、こ
の受承面36を設けることにより、ダイヤフラム13の破損
によって二次側圧力室９からバネ室３を経てバネ室連通
側ＩＳへ流入する圧力水を隔膜29が受圧した時に、弁バ
ネ32の弾性力に抗してボール弁30を閉弁方向へ押圧させ
る様に隔膜29を変位自在と成し、この様に変位した隔膜
29に対応して隔膜受承面36は外部連通側ＯＳへ凹面状に
形成されている。通気路28の外部連通口34を有する端部
には、外部連通口34に連通して成るエルボー管37を通気
路28の軸線に対し回転角度自在に設け、エルボー管37の
先端口を適宜方向へ指向する様にしている。尚、本実施
例では、バネカバー４の外側部及び上端の夫々にバネ室
３に連通する様に開設した装着口38を設け、外側部に設
けた装着口38に、呼吸式漏水防止装置５において通気路
28のバネ室連通口39を有する端部を取付け、他方の装着
口38を密栓したものを示したが、逆にしても良い。

【００１２】次に、呼吸式漏水防止装置５の変形例を図
５〜７に基づき説明する。この呼吸式漏水防止装置5a
は、漏水防止（ボール）弁30と弁座31との間に隔膜29が
介在する様に隔膜29のバネ室連通側ＩＳにボール弁30を
配置したものであり、該ボール弁30は、隔膜29のバネ室
連通側ＩＳで隔膜29を圧接する様に弁バネ32にて付勢さ
れ、隔膜29の外部連通側ＯＳに隣接した通気路28中に漏
斗状の弁座31を設けている。又、ボール弁30を配置した
通気路28中の収容室33は、上記と同様に、ボール弁30を
略外接する断面多角形状に形成して成り（図４参照）、
通気路28中のバネ室連通口39近傍には、バネ室連通口39
より大径で収容室33より小径な環状段部40を設け、該段
部40とボール弁30間に弁バネ32を圧縮介装し、該ボール
弁30を隔膜29のバネ室連通側ＩＳに面する表面上に圧接
している。この変形例に関し、その他の構成について
は、上記と同一又は相当部分に同じ符号を付し、説明を
省略する。

【００１３】上記実施例においては、減圧弁１に設けた
二次側圧力を受圧する圧力−変位変換要素13はダイヤフ
ラムから成るものを示したが、これをピストン（図示せ
ず）に代えても良い。この場合、バネカバー４と凹部12
とはガスケットを介して水密状に接合され、凹部12内に
ピストンが上下動自在に配置され、該ピストンに周設さ
れたＯリングが凹部12の内壁を摺動する様に構成されて
いる。

【００１４】次に減圧弁１の作用について説明する。ダ
イヤフラム13が破損していない通常にあっては、減圧弁
１は本来の機能を果たす。即ち、二次側圧力によるダイ
ヤフラム13への閉弁方向（図１、５において上向き）の
力と、調節バネ14による開弁方向（図１、５において下
向き）の力がバランスすることにより、弁体22の開度が
制御され、二次側圧力が一次側圧力より低いある一定の
圧力に保持する。呼吸式漏水防止装置５では、弁バネ32
にてボール弁30は弁座31より離間した開弁状態で収容室
33に存しており、該収容室33とボール弁30との隙間Ｓを
通して空気が収容室33を流通すると共に、隔膜29を通過
することにより、バネ室３には空気が流通し、バネ室３
の内圧は温度変化によっても変化しない（図１、２参
照）。呼吸式漏水防止装置5aでは、ボール弁30は隔膜29
を介して弁座31より離間して開弁状態で収容室33に存し
ており、隔膜29を通過する空気が収容室33とボール弁30
との隙間Ｓを通して収容室33を流通することでバネ室３
には空気が流通し、バネ室３の内圧は温度変化によって
も変化しない（図５、６参照）。

【００１５】万一、減圧弁１のダイヤフラム13が破損
（ピストンにあってはＯリングの摩損や欠損）して、二
次側圧力室９の圧力水がバネ室３を経てバネ室側連通口
39から通気路28のバネ室連通側ＩＳに流入した場合、呼
吸式漏水防止装置５では、隔膜29は圧力水を受圧して隔
膜受承面36に当接し、弁バネ32の弾性力に抗してボール
弁30を閉弁させる様に変位する。そして、隔膜29は、そ
の材質特性により、水を通さないので通気路29から漏水
しない。かかる状態において、圧力水の強烈な圧力に耐
えられず、隔膜29が破損しても、既にボール弁30が閉弁
しており、その閉弁状態は収容室33内に流入する圧力水
の閉弁方向へ働く圧力によって維持され漏水しない。
又、呼吸式漏水防止装置5aでは、バネ室側連通口39から
通気路28のバネ室連通側ＩＳに流入した圧力水が収容室
33を通過して隔膜29に到達してもそこで止水され、通気
路29から漏水しない。この状況下で、圧力水の強烈な圧
力に耐えられず、隔膜29が破損しても、隔膜29により閉
弁を阻まれていたボール弁30が、閉弁方向へ働く弁バネ
32の付勢力と圧力水の圧力により瞬時に弁座31に着座し
て閉弁し、通気路28からの漏水を防止する（図７参
照）。

【００１６】

【発明の効果】要するに本発明は、弁体22に弁棒21を介
して連結されると共に、二次側圧力室９の圧力変動で変
位する圧力−変位変換要素13と該圧力−変位変換要素13
を弁体22の開弁方向へ付勢する調節バネ14を内装したバ
ネカバー４とでバネ室３を水密状に密閉したので、圧力
−変位変換要素13が破損して二次側圧力室９の圧力水が
バネ室３に流入しても、この圧力水がバネ室３から外部
へ流出することはなく、隔膜29が破損した時には、この
水圧を利用して通気路28を水密状に遮断する漏水防止弁
30を作動させることができる。又、バネ室３には外部に
連通した通気路28を設け、該通気路28中には、バネ室連
通側ＩＳと外部連通側ＯＳとに区画する様に通気性及び
防水性の機能を具有した隔膜29を配したので、通常は、
空気が隔膜29を通過することで、バネ室３には空気が流
通し、従来の減圧弁と同様にバネ室３に空気を流通さ
せ、バネ室３の内圧を温度変化によっても変化させず、
支障なく減圧弁として機能させることができる。万一、
圧力−変位変換要素13が破損した場合、二次側圧力室９
からバネ室３を経てバネ室連通側ＩＳから通気路28内へ
流入する圧力水はその途中に存する隔膜29で止水され漏
水しない。又、かかる状態において、圧力水が隔膜29を
破損した時に、圧力水によって外部との連通を遮断する
漏水防止弁30を設けているので、隔膜29による止水機能
が作用しなくなっても漏水することはなく、減圧弁の周
辺が水浸しになることや減圧弁の近傍に設置された配電
盤等が漏電するといった不具合を解消できる。

【００１７】漏水防止弁30は、通気路28中において隔膜
29の外部連通側ＯＳで隔膜29から離間して設けた弁座31
と隔膜29間との間に収容配置され、且つ弁バネ32にて開
弁方向に付勢されたボール弁30から成り、該ボール弁30
を配置した通気路28中の収容室33は、ボール弁30を略外
接する断面多角形状に形成して成るので、通常、隔膜29
の外部連通側ＯＳでは、弁バネ32にてボール弁30は開弁
し、収容室33とボール弁30との隙間Ｓを通気できるた
め、空気は隔膜29を通過し、外部とバネ室３との間で空
気が流通し、バネ室３内が温度変化してもその内圧は変
化せることを防止でき、正常に減圧弁１を機能させられ
る。しかも、ボール弁30は弁バネ32にて開弁方向に付勢
されているため、減圧弁１の取付け姿勢に拘らず、その
状態を維持してバネ室３に通気させることができ、減圧
弁１の取付けに際し、その取付け状態を配慮することな
く減圧弁１を据え付けできる。万一、圧力−変位変換要
素13が破損しても、上記と同様に、隔膜29の止水機能で
漏水防止できると共に、例え隔膜29が圧力水により破損
しても、圧力水の圧力は、ボール弁30の閉弁方向へ働
き、弁バネ32の弾性力に抗してボール弁30を閉弁するた
め、何らの支障なく漏水防止状態を保持できる。

【００１８】隔膜29は圧力−変位変換要素13の破損によ
り二次側圧力室９からバネ室３を経て通気路28へ流入す
る圧力水を受圧した時に、上記弁バネ32の弾性力に抗し
てボール弁30を閉弁方向へ押圧させる様に変位自在と成
したので、ボール弁30と隔膜29にて二重の漏水防止機能
を作用させることができると共に、隔膜29が破損して
も、ボール弁30の閉弁状態は収容室33内に流入する圧力
水の閉弁方向へ働く圧力によって維持され決して漏水し
ない。

【００１９】漏水防止弁30は、通気路28中に設けた弁座
31との間に隔膜29が介在すると共に、隔膜29のバネ室連
通側ＩＳで隔膜29を圧接する様に弁バネ32にて付勢され
たボール弁30から成り、該ボール弁30を配置した通気路
28中の収容室33は、ボール弁30を略外接する断面多角形
状に形成して成るので、通常、隔膜29のバネ室連通側Ｉ
Ｓでは収容室33とボール弁30との隙間Ｓを通気できるた
め、隔膜29を通過する空気が外部とバネ室３との間で流
通し、バネ室３内が温度変化してもその内圧は変化せる
ことを防止でき、正常に減圧弁１を機能させられる。万
一、圧力−変位変換要素13が破損しても、上記と同様
に、隔膜29の止水機能で漏水防止できると共に、例え隔
膜29が圧力水により破損しても、隔膜29により閉弁を阻
まれていたボール弁30が、閉弁方向へ働く弁バネ32の付
勢力と圧力水の圧力により瞬時に閉弁して何らの支障な
く漏水防止状態を保持できる。

【００２０】通気路28はその外部連通口34に連通して成
るエルボー管37を通気路28の軸線に対し回転角度変更自
在に設けたので、エルボー管37の先端口を適宜方向へ指
向させて、外部から通気路28へ水滴、埃等が容易に侵入
するのを阻止できる。

【００２１】調節バネ14を弾圧するバネ受け16の上下位
置を調節する調節ネジ17を外部よりバネ室３内へ案内す
る挿通穴3aと、バネ室３とを水密状に区画するシール手
段Ｍを設けたので、従前の操作と何ら変わりなく、調節
ネジ17で以て調節バネ14の弾性力を調整できると共に、
バネ室３に二次側圧力室９からの圧力水が流入する事態
を生じても、挿通穴3aと調節ネジ14との隙間から圧力水
が漏れることがない等その実用的効果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】減圧弁の通常の使用状態を示す断面図である。

【図２】図１の状態における呼吸式漏水防止装置の拡大
図である。

【図３】圧力−変位変換要素が破損した状態における呼
吸式漏水防止装置の拡大断面図である。

【図４】通気路の軸線に対し垂直に切断した収納室の断
面図である。

【図５】呼吸式漏水防止装置の変形例を示す減圧弁の通
常の使用状態の断面図である。

【図６】図５の状態における呼吸式漏水防止装置の拡大
図である。

【図７】圧力−変位変換要素及び隔膜が破損した状態に
おける呼吸式漏水防止装置の拡大断面図である。

【符号の説明】

３ バネ室 3a 挿通穴 ４ バネカバー ９ 二次側圧力室 13 圧力−変位変換要素 14 調節バネ 16 バネ受け 17 調節ネジ 21 弁棒 22 弁体 28 通気路 29 隔膜 30 漏水防止弁（ボール弁） 31 弁座 32 弁バネ 33 収容室 34 外部連通口 37 エルボー管 ＩＳ バネ室連通側 ＯＳ 外部連通側 Ｍ シール手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩本 誉 愛知県小牧市大字入鹿出新田字宮前955ー ５ 株式会社ヨシタケ小牧工場内 Ｆターム(参考） 3H060 AA03 BB10 CC04 CC28 DC05 DD03 DF01 5H316 BB08 DD18 DD20 EE02 EE10 EE12 GG01 JJ01 JJ13 KK02 LL10

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体に弁棒を介して連結されると共に、
   二次側圧力室の圧力変動で変位する圧力−変位変換要素
   と該圧力−変位変換要素を弁体の開弁方向へ付勢する調
   節バネを内装したバネカバーとで水密状に密閉されたバ
   ネ室を設け、該バネ室には外部に連通した通気路を設
   け、該通気路中には、バネ室連通側と外部連通側とに区
   画する様に通気性及び防水性の機能を具有した隔膜を配
   すると共に、圧力−変位変換要素の破損により二次側圧
   力室からバネ室を経て流入する圧力水が隔膜を破損した
   時に、圧力水によって外部との連通を遮断する漏水防止
   弁を設けたことを特徴とする減圧弁。
2. 【請求項２】 漏水防止弁は、通気路中において隔膜の
   外部連通側で隔膜から離間して設けた弁座と隔膜間との
   間に収容配置され、且つ弁バネにて開弁方向に付勢され
   たボール弁から成り、該ボール弁を配置した通気路中の
   収容室は、ボール弁を略外接する断面多角形状に形成し
   て成ることを特徴とする請求項１記載の減圧弁。
3. 【請求項３】 隔膜は圧力−変位変換要素の破損により
   二次側圧力室からバネ室を経て通気路へ流入する圧力水
   を受圧した時に、上記弁バネの弾性力に抗してボール弁
   を閉弁方向へ押圧させる様に変位自在と成したことを特
   徴とする請求項２記載の減圧弁。
4. 【請求項４】 漏水防止弁は、通気路中に設けた弁座と
   の間に隔膜が介在すると共に、隔膜のバネ室連通側で隔
   膜を圧接する様に弁バネにて付勢されたボール弁から成
   り、該ボール弁を配置した通気路中の収容室は、ボール
   弁を略外接する断面多角形状に形成して成ることを特徴
   とする請求項１記載の減圧弁。
5. 【請求項５】 通気路はその外部連通口に連通して成る
   エルボー管を通気路の軸線に対し回転角度変更自在に設
   けたことを特徴とする請求項１、２、３又は４記載の減
   圧弁。
6. 【請求項６】 調節バネを弾圧するバネ受けの上下位置
   を調節する調節ネジを外部よりバネ室内へ案内する挿通
   穴と、バネ室とを水密状に区画するシール手段を設けた
   ことを特徴とする請求項１、２、３、４又は５記載の減
   圧弁。