JP2004220159A

JP2004220159A - Pressure adjuster

Info

Publication number: JP2004220159A
Application number: JP2003004317A
Authority: JP
Inventors: Naoki Inoue; 直樹井上
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2003-01-10
Filing date: 2003-01-10
Publication date: 2004-08-05

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure adjuster to be miniaturized. <P>SOLUTION: The pressure adjuster 1 includes: a gas inlet passage 13; a nozzle 3 for reducing the pressure of the gas and guiding the gas from the inlet passage 13 to an outlet passage 14; a valve body 4 for opening/closing the nozzle 3; and an adjusting means for moving the valve body 4 with respect to the nozzle 3 in response to the pressure of the gas in an outlet passage 14, adjusting the flow rate of the gas passing through the nozzle 3, and thereby adjusting the gas pressure in the outlet passage 14. The pressure adjuster 1 has a balance structure for obtaining balance between the pressure force of the gas to pressurize the valve body 4 toward the nozzle 3 and the pressure force of the gas to pressurize the valve body 4 to the upstream side, when the valve body 4 arranged in the inlet passage 13 closes the nozzle 3. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、供給されたガスの圧力を減圧調整して排出する圧力調整器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
圧力調整器は、従来、下記の特許文献１に開示された構造や、市販品である図１１に示す構造を有していた。
特許文献１および図１１にかかる圧力調整器は、ガスの入口通路（１０１）と、ガスの出口通路（１０２）を備え、入口通路（１０１）と出口通路（１０２）の間には、入口通路（１０１）からのガスを減圧して出口通路（１０２）にガスを導くノズル（１０３）と、そのノズル（１０３）を開閉する弁体（１０４）を有していた。
そして特許文献１では、弁体がノズルの下流側の出口通路内に設けられていた（外弁式）。一方、図１１に示す市販品では、弁体１０４がノズル１０３の上流側の入口通路１０１内に設けられていた（内弁式）。そしてガスの流量が多い場合は、内弁式の圧力調整器が多く利用されていた。
【０００３】
また特許文献１および図１１にかかる圧力調整器は、出口通路（１０２）側に設けられた減圧室（１０５）の圧力に応じて弁体（１０４）をノズル（１０３）に対して移動させる調整手段を有していた。調整手段は、減圧室（１０５）内のガスの圧力に応じて上下動するダイヤフラム（１０６）と、そのダイヤフラム（１０６）に連動して回動するレバー（１０７）と、レバー（１０７）に連動して左右方向に移動する弁棒（１０８）を有していた。そして弁棒（１０８）が弁体（１０４）を左右方向に移動させる構造であった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３９４２２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし図１２に示すように弁体１０４がノズル１０３を閉止した場合、弁体１０４の入口通路１０１側は、入口通路１０１内の大きなガスの圧力Ｐ１０１によってノズル１０３側へ押されていた。そして弁体１０４の出口通路側は、出口通路内の小さなガスの圧力Ｐ１０２によって上流側へ押されていた。したがって弁体１０４は、これらの押力の差によってノズル１０３側へ押されていた。
そのため弁体１０４を閉止状態から上流側へ移動させる場合は、この押力に対向する力が必要であり、その力を発生させるためにレバー１０７を長くしたり、ダイヤフラム１０６を大きくする必要があった（図１１参照）。そのため圧力調整器１００が大型になっていた。
そこで本発明は、小型にすることができる圧力調整器を提供することを課題とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、上記各請求項に記載の通りの構成を備える圧力調整器であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、圧力調整器は、入口通路内に設けられた弁体が、ノズルを閉止した際に、ガスが弁体をノズル側へ押す押力と、ガスが弁体を上流側へ押す押力とが釣り合うようにする釣り合い構造を有する。
すなわち弁体は、ノズルを閉止した際（閉止状態）において、釣り合い構造によってガスによる押力が釣り合うように調整されている。
【０００７】
ところで従来の閉止状態の弁体は、入口通路内の圧力によってノズル側へ押され、出口通路内の圧力によって上流側へ押されていた（図１２参照）。したがってこれらの押力の差によって弁体がノズル側へ押されていた。
しかし本発明によると、釣り合い構造によって弁体に加わる押力が調整される。したがって閉止状態の弁体を上流側へ移動させるために必要な力は、従来構造よりも小さくなる。その結果、弁体を移動させる調整手段を小さくすることができ、圧力調整器を小型にすることができる。
【０００８】
請求項２に記載の発明によれば、弁体は、入口通路内に設けられた支持体によって移動可能に支持される。また釣り合い構造は、弁体と支持体の間に形成されたバッファ室を備え、バッファ室は、弁体が支持体に対して移動することで容積が変化し、弁体がノズルを閉止した際に、出口通路と連通されて、バッファ室内の圧力が出口通路内の圧力と同じ圧力になる構成である。そしてこの構成によってガスが弁体をノズル側へ押す押力と、ガスが弁体を上流側へ押す押力とが釣り合うように調整されている。
【０００９】
すなわち弁体の上流側には、バッファ室が設けられている。そのためノズルを閉止した際（閉止状態）の弁体は、バッファ室内の圧力によってノズル側へ押される。また弁体は、出口通路内の圧力によって上流側へ押される。そして閉止状態におけるバッファ室は、出口通路と連通され、バッファ室内の圧力が出口通路内の圧力と同じ圧力になる。
したがってガスが閉止状態の弁体をノズル側へ押す押力と、ガスがノズル側から上流側へ押す押力とが釣り合うように調整される。そのため閉止状態の弁体を、従来構造よりも小さな力で移動させることができる。その結果、弁体を移動させる調整手段を小さくすることができ、圧力調整器を小型にすることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明によれば、弁体は、支持体が差込まれる筒状の筒部を有し、バッファ室が、筒部内に形成されている。そして筒部に差込まれた支持体の径は、ノズルの入口の径の０．８倍〜１．２倍である。
すなわち支持体の径がノズルの入口の径とほぼ同じ大きさになっている。
したがって弁体がバッファ室内のガスによってノズル側へ押される面積と、弁体が出口通路内のガスによって上流側へ押される面積とがほぼ等しくなる。そのためガスが弁体をノズル側へ押す押力と、ガスが弁体を上流側へ押す押力とがほぼ等しくなる。したがって小さな力によって閉止状態の弁体を移動させることができ、その結果、圧力調整器を小型にすることができる。
【００１１】
請求項４に記載の発明によれば、弁体は、支持体に差込まれて支持体に摺動可能に支持されるスライド軸を有し、バッファ室が、支持体内に形成され、スライド軸の摺動によって容積が変化する構造である。そして支持体内を摺動するスライド軸の径は、ノズルの入口の径の０．８倍〜１．２倍である。
すなわちスライド軸の径がノズルの入口の径とほぼ同じ大きさになっている。
したがって弁体がバッファ室内のガスによってノズル側へ押される面積と、弁体が出口通路内のガスによって上流側へ押される面積とがほぼ等しくなる。そのためガスが弁体をノズル側へ押す押力と、ガスが弁体を上流側へ押す押力とがほぼ等しくなる。したがって小さな力によって閉止状態の弁体を移動させることができ、その結果、圧力調整器を小型にすることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
実施の形態１を図１〜５にしたがって説明する。
実施の形態１にかかる圧力調整器１は、図１に示すようにガスの入口通路１３と、ガスの出口通路１４を備えるハウジング１０を有する。そしてハウジング１０には、入口通路１３の先端側にニップル１８が取付けられ、出口通路１４の上方に設けられた開口部にカバー１１が取付けられている。またカバー１１には、カバー１１の上部開口部を覆うキャップ１２が取付けられている。
【００１３】
入口通路１３と出口通路１４の間には、ノズル３が設けられており、ノズル３は、入口通路１３からのガスを減圧して出口通路１４へ導く。
また入口通路１３内には、ノズル３を開閉する弁体４と、弁体４を支持する支持体５が設けられている。支持体５は、ハウジング１０に対して固定的に取付けられており、弁体４は、支持体５に対して移動可能に支持されている。そして弁体４は、図１，４に示すようにガスの流れ方向と並行する方向（左右方向）に往復直線移動し、ノズル３に対して近接・離間することでノズル３を開閉する。
【００１４】
また圧力調整器１は、出口通路１４内の圧力に応じて弁体４をノズル３に対して移動させる調整手段を備える。そして調整手段は、弁体４をノズル３に対して移動させることで、ノズル３を通過するガスの流量を調整し、これによって出口通路１４側のガスの圧力を調整する。
調整手段は、出口通路１４側に設けられた減圧室２と、その減圧室２内の圧力によって上下動するダイヤフラム２０と、ダイヤフラム２０の上下動に連動して回動するレバー２２と、レバー２２の回動によって直線移動する弁棒２３を主体に構成されている。
【００１５】
ダイヤフラム２０は、ハウジング１０とカバー１１の間に取付けられている。そしてダイヤフラム２０によってハウジング１０側には、減圧室２が形成され、カバー１１側には、空気室１７が形成されている。
減圧室２は、出口通路１４と連通されており、出口通路１４内の圧力と減圧室２内の圧力とがほぼ同じ圧力になっている。
一方、空気室１７は、連通孔１６によって圧力調整器１の外側大気と連通されている。したがって空気室１７内の圧力は、外側大気と同じ圧力になっている。
【００１６】
空気室１７内には、スプリングバネ２１と、そのスプリングバネ２１の上端部を押える調整ネジ１９が設けられている。調整ネジ１９は、カバー１１に対して位置調整可能に取付けられており、位置調整することでスプリングバネ２１のバネ力を調整する。
スプリングバネ２１は、上端部が調整ネジ１９によって支持され、下端部が、ダイヤフラム２０の上面に設けられた受板２６によって支持されている。
したがってダイヤフラム２０は、スプリングバネ２１の弾性力と空気室１７内のガスの圧力（大気圧）によって下方への力を受け、減圧室２内のガスの圧力によって上方への力を受ける。そのためダイヤフラム２０は、これらの力が釣り合う位置まで上下動し、釣り合った位置で静止する（図１，４参照）。
【００１７】
レバー２２は、ダイヤフラム２０の中央部にスライド可能に連結され、ダイヤフラム２０の中央部から図面左方向（ガスの上流方向）に延出する。そしてレバー２２は、上流側に形成された支点２２ａにおいてハウジング１０に回動可能に支持されている。またレバー２２は、支点２２ａから弁棒２３の先端に向けて延出する作用部２２ｂを有する。
したがってレバー２２は、ダイヤフラム２０が下方へ下がることで、支点２２ａを中心に回動し、作用部２２ｂが弁棒２３を押す（図４参照）。
【００１８】
弁棒２３は、支持体５によって直線移動可能に支持されている。そして弁棒２３は、レバー２２の回動によって直線方向に移動される。
また弁棒２３は、弁体４を貫通するとともに、弁体４に連結される連結部２３ａを有する。したがって弁体４と弁棒２３は、一体になっており、弁体４は、弁棒２３を介して支持体５に移動可能に支持される。そして弁体４は、弁棒２３を介してレバー２２によって直線方向に移動される。
【００１９】
支持体５は、図１に示すようにハウジング１０に取付けられる円盤状の取付部５０と、取付部５０の円盤中心から突出する軸部５１と、軸部５１の先端に取付けられる蓋部材５４を有する。
取付部５０は、図３に示すように円盤状に形成され、厚み方向に貫通する複数の貫通孔５２を備える。また取付部５０は、図１に示すように外周縁にオネジを有し、そのオネジによってハウジング１０に取付けられている。そして取付部５０は、図１に示すように入口通路１３に対し立設する。
【００２０】
軸部５１は、図１に示すように取付部５０の中心位置から下流側へ筒状（例えば、円筒状）に突出する。そして軸心に凹部５３が形成され、凹部５３は、下流側に開口部を有する。凹部５３には、スプリングバネ２５とスライド板部２４が内設され、続いて蓋部材５４の一部が内設されている。
蓋部材５４は、軸芯を貫通する貫通孔を有し、その貫通孔に弁棒２３が貫通されている。そして弁棒２３の先端にスライド板部２４が取付けられている。
したがって弁棒２３は、支持体５に対して移動可能に支持され、スプリングバネ２５によって下流側に付勢されている。
【００２１】
弁体４は、図１に示すように筒状（例えば円筒状）の筒部４２と、筒部４２の下流側に取付けられる本体部４０を有し、本体部４０がノズル３に当接する構造である。
筒部４２は、筒内に支持体５の軸部５１が差込まれており、軸部５１の外周面を覆う。本体部４０は、筒部４２の筒内に差込まれる本体筒部と、本体筒部の先端を塞ぐ円盤状の円盤部を有する。そして円盤部には、パッキン４１が嵌め込まれている。
パッキン４１は、ノズル３の入口周縁に沿って環状に形成されており、弾性変形することでノズル３の入口形状に倣って当接する。
【００２２】
また弁体４の筒部４２内には、図１，５に示すようにバッファ室６が形成されている。すなわち弁体４と支持体５の間には、バッファ室６が形成されている。そしてバッファ室６は、弁体４の内壁面と、支持体５の蓋部材５４の外壁面から形成されている。
なおバッファ室６は、請求項に記載の「釣り合い構造」に相当する。すなわちバッファ室６は、後述するように弁体４がノズル３を閉止した際に（図５参照）、ガスが弁体４をノズル３側へ押す押力と、ガスが弁体４を上流側へ押す押力とが釣り合うように調整する釣り合い構造を構成する。
【００２３】
そして弁体４と支持体５の間には、ダイヤフラム６０（流入防止部）が設けられている。このダイヤフラム６０は、一端が支持体５に取付けられ、他端が弁体４に取付けられている。したがってダイヤフラム６０によって入口通路１３内のガスが弁体４と支持体５の間からバッファ室６に入り込むことが防止される。
また弁体４の本体部４０には、図１，５に示すように厚み方向に貫通する連通路４４が設けられている。そして連通路４４は、図２に示すように本体部４０に複数設けられており、弁棒２３が挿通される挿通孔４３に隣接した位置に設けられている。したがってバッファ室６は、図５に示すように弁体４がノズル３を閉止した際に、連通路４４を介して出口通路１４と連通する。そのためバッファ室６内の圧力は、出口通路１４内の圧力と同じ圧力になる。
【００２４】
次に、圧力調整器１の動作を説明する。
先ず、図４に示す状態から図１に示す状態に変化する状態を説明する。図４における弁体４は、上流側に位置しており、ノズル３を開いている。したがって入口通路１３内のガスは、ノズル３を通過し、ノズル３を通過することで減圧される。そして減圧されたガスが出口通路１４側に供給される。
【００２５】
そして出口通路１４側にガスが供給されることで、出口通路１４内の圧力が上昇した場合、減圧室２内の圧力も上昇する。そしてダイヤフラム２０が上方に持上げられ、レバー２２が回動する。これによりレバー２２の作用部２２ｂの先端が下流側へ移動する（図４参照）。
そして弁棒２３がスプリングバネ２５のバネ力によって下流方向（図４右方向）に移動し、弁体４が下流側へ移動する。そして弁体４は、減圧室２が所定圧力（閉塞圧力）に達した際に、ノズル３に当接し、ノズル３を閉止する（図１参照）。
【００２６】
一方、図１の状態において減圧室２内の圧力が小さくなった場合は、ダイヤフラム２０が下がる。そしてレバー２２が回動し、レバー２２が弁棒２３を上流側へ押し、弁体４がノズル３を開ける。したがって入口通路１３内のガスが、ノズル３を通って出口通路１４側へ供給される。
またバッファ室６は、弁体４が支持体５に対して移動した場合にその容積が変化する。すなわち弁体４が上流側に移動することで、バッファ室６の容積は、小さくなる。
【００２７】
次に、弁体４がノズル３を閉止した際の弁体４にかかるガスによる押力を図５にしたがって説明する。
バッファ室６は、連通路４４によって出口通路１４と連通される。そのためバッファ室６内の圧力は、出口通路１４内の圧力とほぼ同じ圧力（出口圧力Ｐ２）になる。したがって弁体４は、バッファ室６に面する面において出口圧力Ｐ２を受ける。
また弁体４は、ノズル３の入口に面する面において出口通路１４の圧力（出口圧力Ｐ２）を受ける。そして他の外周面は、入口通路１３内の圧力（入口圧力Ｐ１）を受ける。
【００２８】
また図５に示すように蓋部材５４は、筒部４２に差込まれている。そして蓋部材５４の（最大の径）径Ｄ１は、ノズルの入口の（入口先端径）径Ｄ２とほぼ同じ大きさを有する。すなわちＤ１がＤ２の０．８〜１．２倍、好ましくは０．９〜１．１倍、さらに好ましくは０．９５〜１．０５倍の大きさを有する。
したがって入口通路１３内のガス（入口圧力Ｐ１）が弁体４をノズル３側へ押す面４ａと、入口通路１３内のガスが弁体４を上流側へ押す面４ｂとがほぼ同じ面積になる。したがって面４ａを押す押力と面４ｂを押す押力は、相殺して釣り合う。
また出口通路１４内のガス（出口圧力Ｐ２）は、弁体４をノズル３の入口に面する面４ｆにおいて上流側へ押す。そして出口圧力Ｐ２を有するバッファ室６内のガスは、弁体４の面の一部面４ｅにおいてノズル３側へ押す。そして面４ｅは、径Ｄ１に対応する面積を有し、径Ｄ２に対応する面４ｆとほぼ同じ面積を有する。したがって面４ｆを押す押力と面４ｅを押す押力は、相殺して釣り合う。
【００２９】
またバッファ室６内のガスは、図５に示すように弁体４の面４ｄをノズル３側へ押し、面４ｃを上流側へ押す。そして面４ｃと面４ｄは、どちらもバッファ室６の径Ｄ３から径Ｄ１を除いた部分に相当する面積を有し、ほぼ同じ面積を有する。したがって面４ｄを押す押力と面４ｃを押す押力は、相殺して釣り合う。
かくしてガスが弁体４をノズル３側へ押す押力と、ガスが弁体４を上流側へ押す押力とが、バッファ室６を設けることでほぼ釣り合った状態に調整される。そのため閉止状態における弁体４を移動させる場合は、小さな力で弁体４を移動させることができる。
【００３０】
以上のようにして圧力調整器１が形成される。
すなわち弁体４は、ノズル３を閉止した際（閉止状態）において、バッファ室６を有する釣り合い構造によってガスによる押力が釣り合うように調整される。したがって閉止状態の弁体４を上流側へ移動させるために必要な力は、スプリングバネ２５を圧縮するだけの力になる。すなわち従来構造のように、入口通路１３のガスの圧力（図１２に示す圧力Ｐ１０１）に反する力が不要であって、小さな力で弁体４を移動させることができる。
その結果、弁体４を移動させる調整手段を小さくすることができる。例えば圧力調整器１は、ダイヤフラム２０にかかる力をレバー２２によって増幅しているが、増幅率を小さくすることができる。そのためレバー２２を短くすることができる。あるいはダイヤフラム２０を小さくすることができる。このため圧力調整器１を小型にすることができる。
【００３１】
また前記したように、支持体５の径Ｄ１がノズル３の入口の径Ｄ２とほぼ同じ大きさになっている。したがって弁体４がバッファ室６内のガスによってノズル３側へ押される面積と、弁体４が出口通路１４内のガスによって上流側へ押される面積とがほぼ等しくなる。そのためガスが弁体４をノズル３側へ押す押力と、ガスが弁体４を上流側へ押す押力とがほぼ等しくなる。したがって小さな力によって閉止状態の弁体４を移動させることができ、その結果、圧力調整器１を小型にすることができる。
【００３２】
（実施の形態２）
実施の形態２を図６にしたがって説明する。
実施の形態２は、実施の形態１とほぼ同様に形成されている。しかし弁棒２３を下流方向（図６の右方向）へ移動させる構造が実施の形態１と異なっている。
すなわち実施の形態２にかかる圧力調整器１は、図１に示すスプリングバネ２５を有さない。そして弁棒２３には、図６に示すようにレバー２２の作用部２２ｂが差込まれ、作用部２２ｂを回動可能に支持する連動支持部２３ｂが設けられている。したがって弁棒２３は、レバー２２によって上流側にも下流側にも移動され得る。
このため圧力調整器１は、図１に示すスプリングバネ２５を有さない構造で構成され得る。そのため圧力調整器１は、容易な構造で構成され、さらに小型にすることができる構造になっている。
【００３３】
（実施の形態３）
実施の形態３を図７〜９にしたがって説明する。
実施の形態３は、実施の形態１とほぼ同様に形成されている。しかし弁体と、弁体を支持する支持体の構造が実施の形態１と異なっている。
すなわち実施の形態３にかかる支持体９は、図７に示すようにハウジング１０に取付けられる円盤状の取付部９０と、取付部９０から突出する軸部９１を有する。取付部９０は、実施の形態１の取付部５０（図１，３参照）と同様に形成されている。
【００３４】
軸部９１は、図８に示すように取付部９０の中心位置から下流側へ筒状（例えば、円筒状）に突出する。そして軸部９１の軸心に凹部９１ａが形成され、凹部９１ａは、下流側に開口部を有する。凹部９１ａには、スプリングバネ８１が内設され、続いて弁体７のスライド軸７２が内設されている。
したがって弁体７は、スライド軸７２によって軸部９１に摺動可能に支持される。また弁体７は、ノズル３に当接可能な本体部７０を有する。
【００３５】
また凹部９１ａ内には、スライド軸７２の摺動によって容積が変化するバッファ室８が形成されている。すなわち支持体９と弁体７の間にバッファ室８が形成されている。そしてバッファ室８は、凹部９１ａの構成壁面と、スライド軸７２の先端面によって形成されている。
なおバッファ室８は、請求項に記載の「釣り合い構造」に相当する。すなわちバッファ室８は、後述するように弁体７がノズル３を閉止した際に、ガスが弁体７をノズル３側へ押す押力と、ガスが弁体７を上流側へ押す押力とを釣り合うように調整する釣り合い構造を構成している。
【００３６】
また弁体７の本体部７０には、図８に示すように先端面にパッキン７１が嵌め込まれている。また本体部７０には、弁棒２３が取付けられる取付部７６が設けられている。
また弁体７は、出口通路１４とバッファ室８を連通する第一連通路７４と第二連通路７５を有する。第一連通路７４は、本体部７０側からスライド軸７２の途中まで挿通する。そして第二連通路７５は、第一連通路７４から続いてバッファ室８まで挿通する。
【００３７】
また第一連通路７４は、図９に示すように弁体７に複数設けられており、取付部７６に隣接した位置に形成されている。そして第二連通路７５は、図１０に示すようにスライド軸７２の軸芯に形成されている。
またスライド軸７２の外周面には、Ｏリング８０（流入防止部）を嵌め込むための溝が形成されている。したがってＯリング８０は、スライド軸７２と支持体９の間に配設され、入口通路１３内のガスがスライド軸７２と支持体９の間を通ってバッファ室８内に流れることが防止されている。
【００３８】
以上のようにして圧力調整器１が成形される。
したがって図７の状態で減圧室２内の圧力が低くなった場合、ダイヤフラム２０が下に下がり、レバー２２が回動し、弁棒２３と弁体７が上流側に移動する。これによりノズル３が開き、入口通路１３内のガスが出口通路１４側へ流れる。
そして減圧室２内の圧力が高くなった場合は、ダイヤフラム２０が上に上がり、レバー２２が回動し、レバー２２の作用部２２ｂが下流側へ移動する。そして弁体７がスプリングバネ８１によって下流側へ移動し、ノズル３が閉止される。
【００３９】
次に、弁体７がノズル３を閉止した状態の弁体７にかかるガスによる押力を説明する。
図８に示すように弁体７がノズル３を閉止させた場合、バッファ室８は、連通路７４，７５によって出口通路１４と連通される。したがってバッファ室８内の圧力が、出口通路１４内の圧力と同じ圧力（出口圧力Ｐ２）になる。したがって弁体７は、バッファ室８内のガスによってノズル３側へ押される。
また弁体７は、ノズル３の入口に面する面７ｄにおいて出口圧力Ｐ２を受けて下流側へ押される。そして他の外周面において入口通路１３内の圧力（入口圧力Ｐ１）を受けて押される。
【００４０】
また支持体９内を摺動するスライド軸７２の径Ｄ４は、ノズル３の入口の（入口先端径）径Ｄ２とほぼ同じ大きさに形成されている。すなわちＤ４がＤ２の０．８〜１．２倍、好ましくは０．９〜１．１倍、さらに好ましくは０．９５〜１．０５倍に形成されている。
したがって入口通路１３内のガス（入口圧力Ｐ１）が弁体７をノズル３側へ押す面７ａと、入口通路１３内のガスが弁体７を上流側へ押す面７ｂは、ほぼ同じ面積になる。したがって面７ａを押す押力と面７ｂを押す押力は、相殺して釣り合う。
【００４１】
また出口通路１４内のガス（出口圧力Ｐ２）が弁体７をノズル３側から上流側へ押す面７ｄと、バッファ室８内のガスが弁体７をノズル３側へ押す面７ｃは、ほぼ同じ面積になる。したがって面７ｄを押す押力と面７ｃを押す押力は、相殺して釣り合う。
かくして弁体７にかかるガスによる押力は、ほぼ釣り合った状態になる。そのため閉止状態における弁体７を移動させるために必要な力は、スプリングバネ８１を圧縮するだけの力になる。すなわち従来構造のように、入口通路１３のガスの圧力（図１２に示す圧力Ｐ１０１）に反する力が不要であって、小さな力で弁体７を移動させることができる。
【００４２】
（実施の形態４）
実施の形態４を図１０にしたがって説明する。
実施の形態４は、実施の形態３とほぼ同様に形成されている。しかし弁棒２３を下流方向（図１０の右方向）へ移動させる構造が実施の形態３と異なっている。
すなわち実施の形態４にかかる圧力調整器１は、図７に示すスプリングバネ８１を有さない。そして弁棒２３には、図１０に示すようにレバー２２の作用部２２ｂが差込まれ、作用部２２ｂを回動可能に支持する連動支持部２３ｂが設けられている。したがって弁棒２３は、レバー２２によって上流側にも下流側にも移動され得る。
このため圧力調整器１は、図７に示すスプリングバネ８１を有さない構造で構成され得る。そのため圧力調整器１は、容易な構造で構成され、さらに小型にすることができる構造になっている。
【００４３】
また本発明は、上記の実施の形態１〜４に限定されず、以下の形態であってもよい。
（１）すなわち実施の形態１〜４は、弁体によってノズルを閉止した状態（閉止状態）のバッファ室が出口通路と連通されることで、バッファ室内の圧力が出口通路内の圧力と同じ圧力になっていた。しかしバッファ室内の圧力が閉止状態において入口通路内の圧力よりも小さく、出口通路内の圧力よりも大きい所定の圧力になる構造であってもよい。例えば、バッファ室が出口通路と連通されず、密閉された構造であって、そのバッファ室が前記所定の圧力を有する圧力源と連通される形態であってもよい。この場合であってもガスがノズルを閉止した際の弁体をノズル側へ押す押力と、上流側へ押す押力とが釣り合うように調整され得る。
（２）また実施の形態１，２では、図５に示すように筒部４２と支持体５の間にダイヤフラム６０が設けられていた。しかしダイヤフラム６０に代えて、筒部４２と支持体５の間にＯリングが設けられる形態であってもよい。
（３）また実施の形態３，４では、図８に示すようにスライド軸７２と支持体９の間には、Ｏリング８０が設けられていた。しかしＯリング８０に代えて、スライド軸７２と支持体９の間にダイヤフラムが設けられる形態であってもよい。
【００４４】
【発明の効果】
本発明に係る圧力調整器によれば、圧力調整器を小型にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】圧力調整器の正面からの断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ線矢視図における支持体の側面図および一部断面図である。
【図４】圧力調整器の正面からの断面図である。
【図５】図１の弁体近傍の拡大図である。
【図６】実施の形態２に係る圧力調整器の正面からの断面図である。
【図７】実施の形態３に係る圧力調整器の正面からの断面図である。
【図８】図７における弁体近傍の拡大図である。
【図９】図７のＣ−Ｃ線矢視図である。
【図１０】実施の形態４に係る圧力調整器の正面からの断面図である。
【図１１】従来の圧力調整器の正面からの断面図である。
【図１２】図１１の弁体近傍の拡大図である。
【符号の説明】
１…圧力調整器
２…減圧室
３…ノズル
４，７…弁体
５，９…支持体
６，８…バッファ室（釣り合い構造）
１０…ハウジング
１３…入口通路
１４…出口通路
２０…ダイヤフラム
２２…レバー
２３…弁棒
２５…スプリングバネ
４４…連通路
６０…ダイヤフラム（流入防止部）
７２…スライド軸
７４…第一連通路（連通路）
７５…第二連通路（連通路）
８０…Ｏリング（流入防止部）
８１…スプリングバネ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a pressure regulator for reducing the pressure of a supplied gas and discharging the gas.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, the pressure regulator has a structure disclosed in Patent Document 1 below or a structure shown in FIG. 11 which is a commercially available product.
The pressure regulator according to Patent Document 1 and FIG. 11 includes a gas inlet passage (101) and a gas outlet passage (102), and an inlet passage is provided between the inlet passage (101) and the outlet passage (102). There was a nozzle (103) for reducing the pressure of the gas from (101) to guide the gas to the outlet passage (102), and a valve (104) for opening and closing the nozzle (103).
In Patent Literature 1, the valve element is provided in the outlet passage on the downstream side of the nozzle (external valve type). On the other hand, in the commercial product shown in FIG. 11, the valve element 104 is provided in the inlet passage 101 on the upstream side of the nozzle 103 (inner valve type). When the flow rate of the gas is large, an internal valve type pressure regulator is often used.
[0003]
The pressure regulator according to Patent Document 1 and FIG. 11 adjusts the valve element (104) to move with respect to the nozzle (103) in accordance with the pressure of the pressure reducing chamber (105) provided on the outlet passage (102) side. Had the means. The adjusting means includes a diaphragm (106) that moves up and down according to the pressure of the gas in the decompression chamber (105), a lever (107) that rotates in conjunction with the diaphragm (106), and a lever (107). And a valve stem (108) that moves in the left-right direction. And the valve stem (108) moved the valve body (104) in the left-right direction.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-39422
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, when the valve body 104 closes the nozzle 103 as shown in FIG. 12, the inlet passage 101 side of the valve body 104 is pushed toward the nozzle 103 by the large gas pressure P101 in the inlet passage 101. The outlet passage side of the valve body 104 was pushed upstream by the small gas pressure P102 in the outlet passage. Therefore, the valve element 104 was pushed toward the nozzle 103 by the difference between these pushing forces.
Therefore, when the valve body 104 is moved from the closed state to the upstream side, a force opposing this pressing force is required, and it is necessary to lengthen the lever 107 and enlarge the diaphragm 106 to generate the force. (See FIG. 11). Therefore, the pressure regulator 100 was large.
Therefore, an object of the present invention is to provide a pressure regulator that can be reduced in size.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problem, the present invention is characterized in that it is a pressure regulator having a configuration as described in each of the above claims.
According to the first aspect of the present invention, when the valve provided in the inlet passage closes the nozzle, the gas regulator presses the valve to the nozzle side and the gas adjusts the valve. It has a balancing structure that balances the pressing force that pushes the body upstream.
That is, when the nozzle is closed (closed state), the valve body is adjusted so that the pressing force by the gas is balanced by the balancing structure.
[0007]
By the way, the conventional valve body in the closed state is pushed to the nozzle side by the pressure in the inlet passage, and is pushed to the upstream side by the pressure in the outlet passage (see FIG. 12). Therefore, the valve body was pushed to the nozzle side by the difference between these pushing forces.
However, according to the present invention, the pressing force applied to the valve body is adjusted by the balancing structure. Therefore, the force required to move the closed valve body to the upstream side is smaller than that of the conventional structure. As a result, the adjusting means for moving the valve element can be reduced, and the pressure regulator can be reduced in size.
[0008]
According to the invention described in claim 2, the valve body is movably supported by the support provided in the inlet passage. Further, the balancing structure includes a buffer chamber formed between the valve body and the support, and the buffer chamber changes its volume when the valve body moves with respect to the support, and when the valve body closes the nozzle. In addition, the pressure in the buffer chamber is equal to the pressure in the outlet passage in communication with the outlet passage. With this configuration, the pressing force by which the gas pushes the valve body toward the nozzle and the pressing force by which the gas pushes the valve body toward the upstream side are adjusted so as to be balanced.
[0009]
That is, a buffer chamber is provided upstream of the valve element. Therefore, when the nozzle is closed (closed state), the valve body is pushed toward the nozzle by the pressure in the buffer chamber. Further, the valve body is pushed to the upstream side by the pressure in the outlet passage. The buffer chamber in the closed state is communicated with the outlet passage, and the pressure in the buffer chamber becomes equal to the pressure in the outlet passage.
Therefore, the pressing force for pressing the valve body in the closed state of the gas toward the nozzle and the pressing force for pressing the gas from the nozzle side to the upstream side are adjusted to be balanced. Therefore, the valve body in the closed state can be moved with a smaller force than the conventional structure. As a result, the adjusting means for moving the valve element can be reduced, and the pressure regulator can be reduced in size.
[0010]
According to the third aspect of the present invention, the valve body has the cylindrical tubular portion into which the support is inserted, and the buffer chamber is formed in the tubular portion. The diameter of the support inserted into the cylindrical portion is 0.8 to 1.2 times the diameter of the inlet of the nozzle.
That is, the diameter of the support is substantially the same as the diameter of the inlet of the nozzle.
Therefore, the area in which the valve element is pushed toward the nozzle side by the gas in the buffer chamber is substantially equal to the area in which the valve element is pushed upstream by the gas in the outlet passage. Therefore, the pressing force by which the gas pushes the valve body toward the nozzle and the pressing force by which the gas pushes the valve body toward the upstream side are substantially equal. Therefore, the valve body in the closed state can be moved by a small force, and as a result, the pressure regulator can be downsized.
[0011]
According to the fourth aspect of the present invention, the valve body has the slide shaft inserted into the support and slidably supported by the support, the buffer chamber is formed in the support, and the slide shaft is provided. This structure changes the volume by sliding. The diameter of the slide shaft that slides in the support is 0.8 to 1.2 times the diameter of the inlet of the nozzle.
That is, the diameter of the slide shaft is substantially the same as the diameter of the inlet of the nozzle.
Therefore, the area in which the valve element is pushed toward the nozzle side by the gas in the buffer chamber is substantially equal to the area in which the valve element is pushed upstream by the gas in the outlet passage. Therefore, the pressing force by which the gas pushes the valve body toward the nozzle and the pressing force by which the gas pushes the valve body toward the upstream side are substantially equal. Therefore, the valve body in the closed state can be moved by a small force, and as a result, the pressure regulator can be downsized.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
Embodiment 1 will be described with reference to FIGS.
The pressure regulator 1 according to the first embodiment has a housing 10 provided with a gas inlet passage 13 and a gas outlet passage 14 as shown in FIG. A nipple 18 is attached to the housing 10 at the distal end of the inlet passage 13, and a cover 11 is attached to an opening provided above the outlet passage 14. Further, a cap 12 that covers an upper opening of the cover 11 is attached to the cover 11.
[0013]
The nozzle 3 is provided between the inlet passage 13 and the outlet passage 14. The nozzle 3 decompresses the gas from the inlet passage 13 and guides the gas to the outlet passage 14.
Further, a valve body 4 for opening and closing the nozzle 3 and a support body 5 for supporting the valve body 4 are provided in the inlet passage 13. The support 5 is fixedly attached to the housing 10, and the valve body 4 is movably supported with respect to the support 5. The valve body 4 reciprocates linearly in a direction (left-right direction) parallel to the gas flow direction as shown in FIGS. 1 and 4, and opens and closes the nozzle 3 by approaching and leaving the nozzle 3.
[0014]
The pressure adjuster 1 includes an adjusting unit that moves the valve body 4 with respect to the nozzle 3 according to the pressure in the outlet passage 14. The adjusting means adjusts the flow rate of the gas passing through the nozzle 3 by moving the valve body 4 with respect to the nozzle 3, thereby adjusting the pressure of the gas on the outlet passage 14 side.
The adjusting means includes a decompression chamber 2 provided on the outlet passage 14 side, a diaphragm 20 that moves up and down by the pressure in the decompression chamber 2, a lever 22 that rotates in conjunction with the up and down movement of the diaphragm 20, The valve stem 23 mainly moves linearly by rotation of the valve stem.
[0015]
The diaphragm 20 is mounted between the housing 10 and the cover 11. The pressure reducing chamber 2 is formed on the housing 10 side by the diaphragm 20, and the air chamber 17 is formed on the cover 11 side.
The decompression chamber 2 is communicated with the outlet passage 14, and the pressure in the outlet passage 14 and the pressure in the decompression chamber 2 are substantially the same.
On the other hand, the air chamber 17 is communicated with the atmosphere outside the pressure regulator 1 by the communication hole 16. Therefore, the pressure inside the air chamber 17 is the same as the outside atmosphere.
[0016]
In the air chamber 17, a spring spring 21 and an adjusting screw 19 for pressing the upper end of the spring spring 21 are provided. The adjusting screw 19 is attached to the cover 11 so as to be adjustable in position, and adjusts the position to adjust the spring force of the spring 21.
The upper end of the spring 21 is supported by the adjusting screw 19, and the lower end is supported by a receiving plate 26 provided on the upper surface of the diaphragm 20.
Therefore, the diaphragm 20 receives a downward force by the elastic force of the spring 21 and the gas pressure (atmospheric pressure) in the air chamber 17, and receives an upward force by the gas pressure in the decompression chamber 2. Therefore, the diaphragm 20 moves up and down to a position where these forces are balanced, and stops at the balanced position (see FIGS. 1 and 4).
[0017]
The lever 22 is slidably connected to the center of the diaphragm 20 and extends from the center of the diaphragm 20 to the left in the drawing (upstream of gas). The lever 22 is rotatably supported by the housing 10 at a fulcrum 22a formed on the upstream side. The lever 22 has an action portion 22b extending from the fulcrum 22a toward the tip of the valve stem 23.
Therefore, the lever 22 rotates around the fulcrum 22a when the diaphragm 20 is lowered, and the action portion 22b pushes the valve rod 23 (see FIG. 4).
[0018]
The valve stem 23 is supported by the support 5 so as to be able to move linearly. The valve stem 23 is moved in a linear direction by the rotation of the lever 22.
The valve stem 23 has a connecting portion 23a that penetrates through the valve element 4 and is connected to the valve element 4. Therefore, the valve element 4 and the valve rod 23 are integrated, and the valve element 4 is movably supported by the support 5 via the valve rod 23. Then, the valve element 4 is moved in a linear direction by the lever 22 via the valve rod 23.
[0019]
As shown in FIG. 1, the support 5 includes a disk-shaped mounting portion 50 mounted on the housing 10, a shaft portion 51 protruding from the center of the disk of the mounting portion 50, and a lid member 54 mounted on the tip of the shaft portion 51. Have.
The attachment part 50 is formed in a disk shape as shown in FIG. 3 and includes a plurality of through holes 52 penetrating in the thickness direction. The mounting portion 50 has a male screw on the outer peripheral edge as shown in FIG. 1, and is mounted on the housing 10 by the male screw. Then, the mounting portion 50 is erected on the entrance passage 13 as shown in FIG.
[0020]
As shown in FIG. 1, the shaft portion 51 projects in a tubular shape (for example, a cylindrical shape) downstream from the center position of the mounting portion 50. Then, a concave portion 53 is formed on the axis, and the concave portion 53 has an opening on the downstream side. The spring 53 and the slide plate 24 are provided in the recess 53, and a part of the lid member 54 is provided in the recess 53.
The cover member 54 has a through-hole penetrating the shaft core, and the valve stem 23 is penetrated through the through-hole. A slide plate 24 is attached to the tip of the valve stem 23.
Therefore, the valve stem 23 is movably supported by the support 5 and is urged downstream by the spring 25.
[0021]
As shown in FIG. 1, the valve body 4 has a cylindrical (for example, cylindrical) cylindrical portion 42 and a main body 40 attached downstream of the cylindrical portion 42, and the main body 40 is in contact with the nozzle 3. It is.
The shaft portion 51 of the support 5 is inserted into the tube portion 42 and covers the outer peripheral surface of the shaft portion 51. The main body 40 has a main body cylindrical portion inserted into the cylinder of the cylindrical portion 42 and a disk-shaped disk portion closing a tip of the main body cylindrical portion. A packing 41 is fitted into the disk.
The packing 41 is formed in an annular shape along the inlet periphery of the nozzle 3, and abuts following the inlet shape of the nozzle 3 by being elastically deformed.
[0022]
A buffer chamber 6 is formed in the cylindrical portion 42 of the valve body 4 as shown in FIGS. That is, a buffer chamber 6 is formed between the valve body 4 and the support 5. The buffer chamber 6 is formed from the inner wall surface of the valve body 4 and the outer wall surface of the cover member 54 of the support 5.
Note that the buffer chamber 6 corresponds to a “balance structure” described in the claims. That is, when the valve body 4 closes the nozzle 3 as described later (see FIG. 5), the buffer chamber 6 presses the valve body 4 toward the nozzle 3 with gas, and the gas pushes the valve body 4 upstream. A balancing structure for adjusting so as to balance with the pressing force to be pressed is formed.
[0023]
Further, a diaphragm 60 (inflow prevention portion) is provided between the valve body 4 and the support body 5. The diaphragm 60 has one end attached to the support 5 and the other end attached to the valve body 4. Therefore, the gas in the inlet passage 13 is prevented from entering the buffer chamber 6 from between the valve body 4 and the support body 5 by the diaphragm 60.
Further, a communication passage 44 penetrating in the thickness direction is provided in the main body 40 of the valve body 4 as shown in FIGS. A plurality of communication passages 44 are provided in the main body 40 as shown in FIG. 2, and are provided at positions adjacent to the insertion holes 43 through which the valve rods 23 are inserted. Therefore, the buffer chamber 6 communicates with the outlet passage 14 via the communication passage 44 when the valve body 4 closes the nozzle 3 as shown in FIG. Therefore, the pressure in the buffer chamber 6 becomes equal to the pressure in the outlet passage 14.
[0024]
Next, the operation of the pressure regulator 1 will be described.
First, a state where the state shown in FIG. 4 changes to the state shown in FIG. 1 will be described. The valve element 4 in FIG. 4 is located on the upstream side and opens the nozzle 3. Therefore, the gas in the inlet passage 13 passes through the nozzle 3 and is depressurized by passing through the nozzle 3. The decompressed gas is supplied to the outlet passage 14 side.
[0025]
When the gas is supplied to the outlet passage 14 and the pressure in the outlet passage 14 increases, the pressure in the decompression chamber 2 also increases. Then, the diaphragm 20 is lifted upward, and the lever 22 rotates. This causes the tip of the action portion 22b of the lever 22 to move downstream (see FIG. 4).
Then, the valve stem 23 moves downstream (rightward in FIG. 4) by the spring force of the spring 25, and the valve body 4 moves downstream. Then, when the pressure reducing chamber 2 reaches a predetermined pressure (closed pressure), the valve body 4 contacts the nozzle 3 and closes the nozzle 3 (see FIG. 1).
[0026]
On the other hand, when the pressure in the decompression chamber 2 decreases in the state of FIG. 1, the diaphragm 20 drops. Then, the lever 22 rotates, the lever 22 pushes the valve rod 23 to the upstream side, and the valve body 4 opens the nozzle 3. Therefore, the gas in the inlet passage 13 is supplied to the outlet passage 14 through the nozzle 3.
The volume of the buffer chamber 6 changes when the valve body 4 moves with respect to the support body 5. That is, the volume of the buffer chamber 6 is reduced by moving the valve body 4 to the upstream side.
[0027]
Next, the pressing force of the gas applied to the valve element 4 when the valve element 4 closes the nozzle 3 will be described with reference to FIG.
The buffer chamber 6 is communicated with the outlet passage 14 by the communication passage 44. Therefore, the pressure in the buffer chamber 6 becomes almost the same as the pressure in the outlet passage 14 (outlet pressure P2). Therefore, the valve element 4 receives the outlet pressure P2 on the surface facing the buffer chamber 6.
The valve element 4 receives the pressure of the outlet passage 14 (outlet pressure P2) on the surface of the nozzle 3 facing the inlet. The other outer peripheral surface receives the pressure in the inlet passage 13 (the inlet pressure P1).
[0028]
Further, as shown in FIG. 5, the lid member 54 is inserted into the cylindrical portion 42. The (maximum diameter) diameter D1 of the lid member 54 has substantially the same size as the (entrance tip diameter) diameter D2 of the nozzle inlet. That is, D1 has a size of 0.8 to 1.2 times, preferably 0.9 to 1.1 times, more preferably 0.95 to 1.05 times D2.
Therefore, the surface 4a in which the gas in the inlet passage 13 (the inlet pressure P1) pushes the valve body 4 toward the nozzle 3 and the surface 4b in which the gas in the inlet passage 13 pushes the valve body 4 upstream have substantially the same area. . Therefore, the pressing force for pressing the surface 4a and the pressing force for pressing the surface 4b cancel each other and are balanced.
The gas in the outlet passage 14 (outlet pressure P2) pushes the valve body 4 upstream on a surface 4f facing the inlet of the nozzle 3. Then, the gas in the buffer chamber 6 having the outlet pressure P2 is pushed toward the nozzle 3 on a partial surface 4e of the surface of the valve body 4. The surface 4e has an area corresponding to the diameter D1, and has substantially the same area as the surface 4f corresponding to the diameter D2. Therefore, the pressing force for pressing the surface 4f and the pressing force for pressing the surface 4e cancel each other out and are balanced.
[0029]
Further, the gas in the buffer chamber 6 pushes the surface 4d of the valve body 4 toward the nozzle 3 and pushes the surface 4c upstream as shown in FIG. Each of the surfaces 4c and 4d has an area corresponding to a portion obtained by removing the diameter D1 from the diameter D3 of the buffer chamber 6, and has substantially the same area. Therefore, the pressing force for pressing the surface 4d and the pressing force for pressing the surface 4c cancel and balance.
Thus, the pushing force by which the gas pushes the valve body 4 toward the nozzle 3 and the pushing force by which the gas pushes the valve body 4 toward the upstream side are adjusted to be substantially balanced by providing the buffer chamber 6. Therefore, when moving the valve element 4 in the closed state, the valve element 4 can be moved with a small force.
[0030]
The pressure regulator 1 is formed as described above.
That is, when the nozzle 3 is closed (closed state), the valve body 4 is adjusted so that the pressing force by the gas is balanced by the balancing structure having the buffer chamber 6. Therefore, the force required to move the valve body 4 in the closed state to the upstream side is a force enough to compress the spring 25. That is, unlike the conventional structure, a force against the gas pressure in the inlet passage 13 (pressure P101 shown in FIG. 12) is not required, and the valve body 4 can be moved with a small force.
As a result, the adjusting means for moving the valve body 4 can be reduced. For example, in the pressure regulator 1, the force applied to the diaphragm 20 is amplified by the lever 22, but the amplification factor can be reduced. Therefore, the lever 22 can be shortened. Alternatively, the diaphragm 20 can be made smaller. Therefore, the pressure regulator 1 can be downsized.
[0031]
Further, as described above, the diameter D1 of the support 5 is substantially the same as the diameter D2 of the inlet of the nozzle 3. Therefore, the area in which the valve element 4 is pushed toward the nozzle 3 by the gas in the buffer chamber 6 is substantially equal to the area in which the valve element 4 is pushed upstream by the gas in the outlet passage 14. Therefore, the pressing force by which the gas pushes the valve body 4 toward the nozzle 3 is substantially equal to the pressing force by which the gas pushes the valve body 4 toward the upstream side. Therefore, the valve body 4 in the closed state can be moved by a small force, and as a result, the pressure regulator 1 can be downsized.
[0032]
(Embodiment 2)
Embodiment 2 will be described with reference to FIG.
The second embodiment is formed substantially in the same manner as the first embodiment. However, the structure for moving the valve stem 23 downstream (to the right in FIG. 6) is different from that of the first embodiment.
That is, the pressure regulator 1 according to the second embodiment does not have the spring 25 shown in FIG. As shown in FIG. 6, the valve rod 23 is provided with an interlocking support part 23b into which the action part 22b of the lever 22 is inserted and which rotatably supports the action part 22b. Therefore, the stem 23 can be moved by the lever 22 both upstream and downstream.
For this reason, the pressure regulator 1 can be configured with a structure that does not have the spring 25 shown in FIG. For this reason, the pressure regulator 1 has a simple structure, and has a structure that can be further downsized.
[0033]
(Embodiment 3)
Embodiment 3 will be described with reference to FIGS.
The third embodiment is formed substantially in the same manner as the first embodiment. However, the structure of the valve element and the support for supporting the valve element is different from that of the first embodiment.
That is, the support 9 according to the third embodiment has a disk-shaped attachment portion 90 attached to the housing 10 and a shaft portion 91 protruding from the attachment portion 90 as shown in FIG. The mounting portion 90 is formed similarly to the mounting portion 50 (see FIGS. 1 and 3) of the first embodiment.
[0034]
As shown in FIG. 8, the shaft portion 91 projects in a tubular shape (for example, a cylindrical shape) downstream from the center position of the mounting portion 90. A concave portion 91a is formed in the axis of the shaft portion 91, and the concave portion 91a has an opening on the downstream side. A spring 81 is provided in the recess 91a, and a slide shaft 72 of the valve body 7 is provided in the recess 91a.
Therefore, the valve body 7 is slidably supported by the shaft portion 91 by the slide shaft 72. Further, the valve body 7 has a main body 70 that can contact the nozzle 3.
[0035]
Further, a buffer chamber 8 whose volume is changed by sliding of the slide shaft 72 is formed in the concave portion 91a. That is, the buffer chamber 8 is formed between the support 9 and the valve 7. The buffer chamber 8 is formed by the component wall surface of the concave portion 91a and the tip surface of the slide shaft 72.
Note that the buffer chamber 8 corresponds to a “balance structure” described in the claims. That is, when the valve element 7 closes the nozzle 3 as described later, the buffer chamber 8 has a pressing force by which gas presses the valve element 7 toward the nozzle 3 and a pressing force by which gas presses the valve element 7 upstream. The balance structure which adjusts so that it may balance is comprised.
[0036]
As shown in FIG. 8, a packing 71 is fitted into the main body 70 of the valve body 7 at the distal end surface. The main body 70 is provided with a mounting portion 76 to which the valve stem 23 is mounted.
Further, the valve element 7 has a first series passage 74 and a second communication passage 75 that communicate the outlet passage 14 and the buffer chamber 8. The first series passage 74 is inserted from the main body 70 side to the middle of the slide shaft 72. Then, the second communication path 75 is inserted from the first series path 74 to the buffer chamber 8 subsequently.
[0037]
As shown in FIG. 9, a plurality of first series passages 74 are provided in the valve body 7, and are formed at positions adjacent to the mounting portions 76. The second communication path 75 is formed at the axis of the slide shaft 72 as shown in FIG.
On the outer peripheral surface of the slide shaft 72, a groove for fitting an O-ring 80 (inflow preventing portion) is formed. Therefore, the O-ring 80 is disposed between the slide shaft 72 and the support 9, and the gas in the inlet passage 13 is prevented from flowing into the buffer chamber 8 through the space between the slide shaft 72 and the support 9. I have.
[0038]
The pressure regulator 1 is formed as described above.
Therefore, when the pressure in the decompression chamber 2 becomes low in the state of FIG. 7, the diaphragm 20 moves down, the lever 22 rotates, and the valve rod 23 and the valve element 7 move to the upstream side. As a result, the nozzle 3 opens, and the gas in the inlet passage 13 flows toward the outlet passage 14.
When the pressure in the decompression chamber 2 increases, the diaphragm 20 moves up, the lever 22 rotates, and the action portion 22b of the lever 22 moves downstream. Then, the valve element 7 moves to the downstream side by the spring spring 81, and the nozzle 3 is closed.
[0039]
Next, the pressing force by the gas applied to the valve body 7 when the valve body 7 closes the nozzle 3 will be described.
When the valve element 7 closes the nozzle 3 as shown in FIG. 8, the buffer chamber 8 is communicated with the outlet passage 14 by the communication passages 74 and 75. Therefore, the pressure in the buffer chamber 8 becomes equal to the pressure in the outlet passage 14 (the outlet pressure P2). Therefore, the valve element 7 is pushed toward the nozzle 3 by the gas in the buffer chamber 8.
Further, the valve element 7 receives the outlet pressure P2 on a surface 7d facing the inlet of the nozzle 3 and is pushed downstream. Then, the other outer peripheral surface is pressed by receiving the pressure in the inlet passage 13 (the inlet pressure P1).
[0040]
The diameter D4 of the slide shaft 72 that slides in the support body 9 is formed to be substantially the same as the diameter D2 of the inlet (inlet tip diameter) of the nozzle 3. That is, D4 is formed to be 0.8 to 1.2 times, preferably 0.9 to 1.1 times, more preferably 0.95 to 1.05 times D2.
Therefore, the surface 7a in which the gas (inlet pressure P1) in the inlet passage 13 pushes the valve body 7 toward the nozzle 3 and the surface 7b in which the gas in the inlet passage 13 pushes the valve body 7 upstream have substantially the same area. . Therefore, the pressing force for pressing the surface 7a and the pressing force for pressing the surface 7b cancel and balance.
[0041]
The surface 7d in which the gas in the outlet passage 14 (the outlet pressure P2) pushes the valve body 7 from the nozzle 3 side to the upstream side, and the surface 7c in which the gas in the buffer chamber 8 pushes the valve body 7 toward the nozzle 3 side are almost the same. Have the same area. Therefore, the pressing force for pressing the surface 7d and the pressing force for pressing the surface 7c cancel and balance.
Thus, the pressing force of the gas applied to the valve element 7 is substantially balanced. Therefore, the force required to move the valve element 7 in the closed state is a force enough to compress the spring 81. That is, unlike the conventional structure, a force opposing the gas pressure in the inlet passage 13 (pressure P101 shown in FIG. 12) is not required, and the valve element 7 can be moved with a small force.
[0042]
(Embodiment 4)
Embodiment 4 will be described with reference to FIG.
The fourth embodiment is formed substantially in the same manner as the third embodiment. However, the structure for moving the valve stem 23 downstream (to the right in FIG. 10) is different from that of the third embodiment.
That is, the pressure regulator 1 according to the fourth embodiment does not have the spring 81 shown in FIG. As shown in FIG. 10, the valve shaft 23 is provided with an interlocking support portion 23b into which the operation portion 22b of the lever 22 is inserted and rotatably supports the operation portion 22b. Therefore, the stem 23 can be moved by the lever 22 both upstream and downstream.
Therefore, the pressure regulator 1 can be configured with a structure that does not include the spring 81 shown in FIG. For this reason, the pressure regulator 1 has a simple structure, and has a structure that can be further downsized.
[0043]
Further, the present invention is not limited to the above-described first to fourth embodiments, but may be the following embodiments.
(1) That is, in the first to fourth embodiments, the buffer chamber in a state in which the nozzle is closed by the valve body (closed state) communicates with the outlet passage, so that the pressure in the buffer chamber is the same as the pressure in the outlet passage. Had become. However, a structure in which the pressure in the buffer chamber is lower than the pressure in the inlet passage and higher than the pressure in the outlet passage in the closed state may be a predetermined pressure. For example, the buffer chamber may be in a closed structure without being communicated with the outlet passage, and the buffer chamber may be in communication with the pressure source having the predetermined pressure. Even in this case, the pressing force for pushing the valve body toward the nozzle when the gas closes the nozzle can be adjusted so as to balance the pushing force for pushing the valve body upstream.
(2) In the first and second embodiments, the diaphragm 60 is provided between the cylindrical portion 42 and the support 5 as shown in FIG. However, instead of the diaphragm 60, an O-ring may be provided between the cylindrical portion 42 and the support 5.
(3) In the third and fourth embodiments, the O-ring 80 is provided between the slide shaft 72 and the support 9 as shown in FIG. However, in place of the O-ring 80, a form in which a diaphragm is provided between the slide shaft 72 and the support 9 may be employed.
[0044]
【The invention's effect】
According to the pressure regulator according to the present invention, the pressure regulator can be reduced in size.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a sectional view from the front of a pressure regulator.
FIG. 2 is a view taken along the line AA of FIG. 1;
FIG. 3 is a side view and a partial cross-sectional view of the support in a view taken along line BB of FIG. 1;
FIG. 4 is a sectional view from the front of the pressure regulator.
FIG. 5 is an enlarged view of the vicinity of the valve body of FIG. 1;
FIG. 6 is a sectional view from the front of a pressure regulator according to a second embodiment.
FIG. 7 is a sectional view from the front of a pressure regulator according to a third embodiment.
FIG. 8 is an enlarged view of the vicinity of a valve body in FIG. 7;
FIG. 9 is a view taken along line CC in FIG. 7;
FIG. 10 is a sectional view from the front of a pressure regulator according to a fourth embodiment.
FIG. 11 is a front sectional view of a conventional pressure regulator.
FIG. 12 is an enlarged view of the vicinity of the valve body of FIG. 11;
[Explanation of symbols]
1 .... pressure regulator
2 ... decompression chamber
3. Nozzle
4,7 ... valve
5, 9 ... support
6,8… buffer room (balance structure)
10. Housing
13 ... Entrance passage
14 ... Exit passage
20 ... diaphragm
22 ... Lever
23 ... Valve stem
25 ... Spring spring
44… Communication passage
60 ... diaphragm (inflow prevention part)
72 ... Slide axis
74 ... first communication path (communication path)
75 ... second communication path (communication path)
80 O-ring (inflow prevention part)
81 ... Spring spring

Claims

A gas inlet passage, a nozzle for reducing the pressure of the gas from the inlet passage to an outlet passage, a valve body for opening and closing the nozzle, and a valve body for connecting the valve body to the nozzle according to the pressure of the gas in the outlet passage. Adjusting means for adjusting the pressure of the gas on the outlet passage side by adjusting the flow rate of gas passing through the nozzle,
When the valve element provided in the inlet passage closes the nozzle, a pressing force by which gas presses the valve element toward the nozzle and a pressing force by which gas presses the valve element to the upstream side are provided. A pressure regulator having a balancing structure for balancing.

The pressure regulator according to claim 1,
The valve body is movably supported by a support provided in the inlet passage,
The balancing structure includes a buffer chamber formed between the valve body and the support,
The volume of the buffer chamber changes as the valve body moves relative to the support, and when the valve body closes a nozzle, the buffer chamber is communicated with the outlet passage, and the pressure in the buffer chamber is reduced. The pressure is the same as the pressure in the outlet passage, whereby the pressing force of the gas pressing the valve body toward the nozzle and the pressing force of the gas pressing the valve body upstream are balanced. A pressure regulator characterized in that:

It is a pressure regulator of Claim 2, Comprising:
The valve body has a cylindrical tubular portion into which the support is inserted, and a buffer chamber is formed in the tubular portion,
The diameter of the support inserted into the cylindrical portion is 0.8 to 1.2 times the diameter of the inlet of the nozzle.

It is a pressure regulator of Claim 2, Comprising:
The valve body has a slide shaft inserted into the support and slidably supported by the support, and a buffer chamber is formed in the support, and the volume changes by sliding of the slide shaft. Structure,
A pressure regulator, wherein the diameter of the slide shaft that slides in the support is 0.8 to 1.2 times the diameter of the inlet of the nozzle.