JP2006318339A

JP2006318339A - 減圧弁

Info

Publication number: JP2006318339A
Application number: JP2005142221A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Tsufuku; 剛津布久; Yutaka Aoyama; 豊青山
Original assignee: Yoshitake Inc
Current assignee: Yoshitake Inc
Priority date: 2005-05-16
Filing date: 2005-05-16
Publication date: 2006-11-24

Abstract

【課題】部品点数の少ない簡単な構造にて圧力−変位変換要素の破損時の漏水を防止する
。
【解決手段】弁体５に弁棒12を介して連結されると共に、二次側圧力室３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を開弁方向へ付勢する調節バネ
14と、該調節バネ14を開弁方向へ押圧する様にバネカバー15内に上下動自在に螺着した調
節ネジ16とから成る減圧機構部６を設け、調節ネジ16の上方に設けたバネカバー15の上端
開口部15ｂと、該上端開口部15ｂに挿嵌するキャップ20間には、外部とバネカバー15内と
を連通させる通気路28を設け、該通気路28には、キャップ20に遊嵌した環状パッキン33を
保持する拡径部30ａを設けると共に、該拡径部30ａに上方連続して環状パッキン33で水密
状に填塞可能な縮径部30ｂを設け、上記破損時には、バネカバー15内に流入する圧力水に
て環状パッキン33が縮径部30ｂを水密状に填塞する。
【選択図】図１

Description

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。

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。
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、例えば石油給湯機
、電気温水器等に装備されたものでは、漏水によって、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。

かかる不具合を解消するために、特許文献１で開示される減圧弁では、二次側圧力室の
圧力変動で変位するダイヤフラム、ピストン等の減圧機能用の圧力−変位変換要素と、調
節バネを内装したバネカバーとで気密状に密閉して設けたバネ室と、該バネ室内に外部に
連通して設けた大気圧室とを別途設けたダイヤフラム、ベローズ、ピストン等から成る室
内区画用の圧力−変位変換要素で気密状に区画している。
この様に構成された減圧弁は、通常は、気密閉塞されたバネ室内の温度変化により変動
するバネ室内圧力に応じ、バネ室と大気圧室とを区画する室内区画用の圧力−変位変換要
素がバネ室側又は大気圧室側に変位することで、バネ室の容積を膨張又は収縮させて圧力
変動を吸収し、常にバネ室内圧力を一定に保持し、二次側圧力を受圧する減圧機能用の圧
力−変位変換要素にバネ室内圧力を作用させない様にしている。
そして、減圧機能用の圧力−変位変換要素が万一破損し、二次側圧力室からバネ室内へ
圧力水が流入しても、バネ室の気密性により漏水を防止している。
特開２００２−２８７８２８号公報

しかしながら、上記構成の減圧弁では、バネカバー内に大気圧室を構成するための部品
を組付けねばならないので、通常の減圧弁に比し部品点数が多く、その組付けも通常より
も手間を要し、コストが高騰する課題を有していた。

本発明は、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
圧力−変位変換要素と、該圧力−変位変換要素を開弁方向へ付勢する調節バネと、該調節
バネを開弁方向へ押圧する様にバネカバー内に上下動自在に螺着した調節ネジとから成る
減圧機構部を設けた減圧弁であって、調節ネジの上方に設けたバネカバーの上端開口部と
、該上端開口部に挿嵌するキャップ間には、外部とバネカバー内とを連通させる通気路を
設け、該通気路には、キャップに遊嵌したＯリング等の環状パッキンを保持する拡径部を
設けると共に、該拡径部に上方連続して環状パッキンで水密状に填塞可能な縮径部を設け
たことを特徴とする。
上記構成により、通常は通気路を通してバネカバー内に空気を流通させ、圧力−変位変
換要素が破損した時には、バネカバー内に流入する圧力水によって環状パッキンを縮径部
に水密状に填塞させ、この様に部品点数の少ない簡単な構造にて圧力−変位変換要素の破
損時の漏水を防止して、上記課題を解決する。

要するに本発明は、上記の様に構成したので、通常はキャップと上端開口部との間に設
けた通気路の拡径部に存する環状パッキンは、キャップの外周と隙間を有しているため、
通気路を介してバネカバー内は外部と連通しており、通常の減圧弁と同様に、通気路を通
してバネカバー内に空気を流通させられ、バネカバー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出来る。
万一、圧力−変位変換要素が破損した場合、二次側圧力室からバネカバー内に流入する
圧力水を拡径部に存する環状パッキンが受圧し、該環状パッキンが拡径部の上方に連続す
る縮径部を水密状に填塞するため、バネカバーが唯一外部に連通する通気路からの漏水を
阻止でき、これにより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。
又、本発明のものは、バネカバーの上端開口部に環状パッキンと共にキャップを挿嵌す
ることにより、簡単に構成できるので、従来品に比し部品点数が少なく、組み付けも容易
なため、コストを軽減できる等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の実施の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
図に示す減圧弁１は、一次側圧力室２と二次側圧力室３を設けた弁箱４と、該弁箱４に
組み込まれ、二次側圧力室３の圧力変動に応じて弁体５の開度を制御する減圧機構部６と
から主に構成されている。

弁箱４は、その左右側方に流入口７及び流出口８の夫々を開設すると共に、内部に流入
口７及び流出口８に通ずる一次側圧力室２と二次側圧力室３を夫々設けている。
弁箱４内の中央には、一次側圧力室２と二次側圧力室３とを上下に区画した隔壁９を設
け、該隔壁９には弁口10を開設して両圧力室２、３を連通している。
尚、一次側圧力室２の流入口７側にはストレーナ11を配設している。

減圧機構部６は、弁口10を開閉する弁体５に弁棒12を介して連結されると共に、二次側
圧力室３の圧力変動で変位する圧力−変位変換要素（ダイヤフラム）13と、該ダイヤフラ
ム13を開弁方向へ付勢する調節バネ14と、該調節バネ14を開弁方向へ押圧する様にバネカ
バー15内に上下動自在に螺着した調節ネジ16とから成る。
ダイヤフラム13は、弁箱４上部に開口形成され、且つ底部の一部が開口して二次側圧力
室３に連通した略円形状の凹部17と、上下が開口した略ハット型のバネカバー15との間に
接合固定して成り、バネカバー15内部に調節バネ14を配設している。
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18上部のバネ受け19
と調節ネジ16間に圧縮介装している。
調節ネジ16は、円盤状に形成され、その上面の一直径方向にすりわり16ａを凹設すると
共に、中心に挿通孔16ｂを貫設しており、調節ネジ16をバネカバー15上方の円筒部15ａ内
で上下移動することにより、調節バネ14の弾性力を調整し、その下部のダイヤフラム13の
変位を調整している。
そして、バネカバー15において、その円筒部15ａ内に螺着した調節ネジ16上方の上端開
口部15ｂには、後述するキャップ20を設けている。

弁箱４上部に設けた凹部17において、弁口10に対応した下部中央には、円形状の開口部
21を設けて一次側圧力室２に連通し、この開口部21に下方連続して所定長さの筒状部22を
設けている。
ダイヤフラム13の中心には、筒状部22及び弁口10を挿通した弁棒12を垂下形成し、弁棒
12の中途部位には、筒状部22の内壁を摺動する鍔部23を外方突設し、該鍔部23にはＯリン
グＰを周設し、一次側圧力室２と凹部17（二次側圧力室３）とを水密状に区画し、弁棒12
の下端には弁体５を設けている。
弁体５は一次側圧力を開弁方向に受ける様に、弁口10の周囲に設けた弁座24に着離自在
に設けて成り、ダイヤフラム13の変位により、開度が制御される様に成している。
又、ダイヤフラム13の下面に接合したダイヤフラム押さえ25は、開口部21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25が開口部21
を閉塞する様にその周縁に着座し、かかる状態での弁体５のリフトを規制している。

ダイヤフラム13と弁棒12とは、ダイヤフラム13、ダイヤフラム押さえ18及びばね受け19
の順に貫通した弁棒12上端の連結用ネジ部26にフクロナット27を締結することで連結され
ている。
フクロナット27は、所定高さを有する略六角柱状の基部27ａと、該基部27ａの上端より
連続して直立形成した円柱状の細長部27ｂとから成り、該細長部27ｂの頂部27ｃを調節ネ
ジ16の挿通孔16ｂに下方より遊貫している。

次に、キャップ20について以下に説明する。
このキャップ20は、バネカバー15の上端開口部15ｂに挿嵌するものにして、該上端開口
部15ｂへの挿嵌部20ａを円柱状に形成すると共に、該挿嵌部20ａの下面部中央には、調節
ネジ16をその下方より貫通突出したフクロナット27の頂部27ｃが配される円形状の凹部20
ｂを設けている。
挿嵌部20ａ上面部には、上端開口部15ｂより大径で円盤状の天板20ｃを設け、該天板20
ｃにおいて挿嵌部20ａの外周面より外方突出する鍔部20ｄを、上端開口部15ｂの開口部周
端面15ｃに係合当接する様に成している。
そして、上端開口部15ｂとキャップ20との間には、外部とバネカバー15内とを連通させ
る通気路28を設けている。
通気路28は、上端開口部15ｂとキャップ20との係合部29の隙間と、該隙間に連通するパ
ッキン移動路30とから成る。
係合部29は、上端開口部15ｂの開口部周端面15ｃとキャップ20の鍔部20ｄとの接合部位
29ａ（図２では接合部位29ａの隙間を誇張して示す。）と、上端開口部形成壁（上端開口
部15ｂに同じ。）及び挿嵌部20ａの上部の夫れに刻設された雌ネジ部と雄ネジ部の締結部
位29ｂとから成る。

パッキン移動路30は、挿嵌部20ａの雄ネジ部に下方連続する下部外周と、上端開口部形
成壁15ｂの前記下部外周に対応する部位の夫れに切欠した環状凹面部31、32を対向配置す
ることにより構成されるものにして、下方に挿嵌部20ａに遊嵌した合成ゴム製の環状パッ
キン33を保持する拡径部30ａを設けると共に、該拡径部30ａに上方連続して環状パッキン
33で水密状に填塞可能な縮径部30ｂを設けている。
環状パッキン33は、図示例の様な断面円形のＯリングの他に、断面角形の角リング、断
面三角形の三角リングなど挙げられるが、その断面形状は何ら限定されない。
拡径部30ａはその下端に向かうに従い徐々に幅広に形成され、拡径部30ａの最大幅を有
する下端は、環状パッキン33の断面形状の最大幅（図示例ではＯリング33の断面直径）よ
り幅広く形成されており、環状凹面部31の拡径部30ａに対応した挿嵌部20ａの下端外周は
、環状パッキン33内径より縮径した先細りテーパー状に形成され、一方、環状凹面部32の
拡径部30ａに対応する部位は断面略三角形状に形成され、拡径部30ａの下端に対応する環
状凹面部32の水平下面32ａは環状パッキン33の断面形状の最大幅より幅広に形成され、水
平下面32ａに環状パッキン33を保持して上端開口部15ｂに挿嵌部20ａを螺着することによ
り、拡径部30ａ内に環状パッキン33を介入保持する様に成している。
尚、パッキン移動路30において、水平下面32ａの内周縁と、挿嵌部20ａの下端外周との
間にはバネカバー15内部と連通する狭小な間隙Ｘを有している。
縮径部30ｂは、拡径部30ａとの連続部位より一様の幅を以て上方の締結部位29ｂに連続
した断面縦長矩形状に形成され、その幅は環状パッキン33の断面形状の最大幅より狭まる
様に環状凹面部31、32の縮径部30ｂに対応する部位を設定している。

次に、第二、三の実施例について図３、４に基づき説明する。
これらの実施例は、キャップ20と上端開口部15ａの構成を変更したもので、その他は上
記と同一構成のため、図３、４では関連部分のみを図示し、上記同一又は相当部分には同
じ符号を付し、その説明を省略する。

図３に示す第二実施例におけるキャップ20は、挿嵌部20ａの下端外周を先細りテーパー
状に形成し、かかるテーパー部20ｅと上方に設けた雄ネジ部との間に環状凹面部31を設け
、一方、上端開口部形成壁15ｂの環状凹面部31との対応部位に環状凹面部32を設けている
。
環状凹面部31の拡径部30ａに対応する部位は、環状凹面部32と同様に断面略三角形状に
して成り、その斜辺に相当する挿嵌部20ａの外周は環状パッキン33内径より縮径し、拡径
部30ａの下端に対応する環状凹面部31の水平下面31ａは、環状凹面部32の水平下面32ａと
カバー15内部と連通する狭小な間隙Ｘを介して同一平面上に設けている。

図４に示す第三実施例におけるキャップ20は、挿嵌部20ａの上部外周に環状凹面部31を
設け、該環状凹面部31に連続して挿嵌部20ａの下部外周に雄ネジ部を設け、一方、上端開
口部形成壁15ｂにおいて、環状凹面部31と前記雄ネジ部に対応する部位の夫れに環状凹面
部32と雌ネジ部を設けている。
環状凹面部31の拡径部30ａに対応する部位は、環状凹面部32と同様に断面略三角形状に
して成り、その斜辺に相当する挿嵌部20ａの外周は環状パッキン33内径より縮径し、拡径
部30ａの下端に対応する環状凹面部31の水平下面31ａと環状凹面部32の水平下面32ａは、
締結部29ｂの上端を介して同一平面上に設けている。
従って、この実施例で構成される通気路28は、接合部位29ａと締結部位29ｂの間にパッ
キン移動路30を設けており、キャップ20はその下端に雄ネジ部を有するため、キャップ20
における環状凹面部31の拡径部30ａとの対応部位に環状パッキン33を遊嵌した状態で上端
開口部15ｂに挿嵌部20ａを螺着することにより、拡径部30ａ内に環状パッキン33を介入保
持する様に成している。

上記実施例においては、減圧弁１に設けた圧力−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15と弁箱４の凹部17とは、ガスケットを介して接合され、凹部17
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17の内壁
を摺動する様に構成されている。

上記の様に構成された減圧弁１は、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において上向き）の力と、
調節バネ14による開弁方向（図１において下向き）の力がバランスすることにより、弁体
５の開度が制御され、二次側圧力を一次側圧力より低いある一定の圧力に保持する。
この時、環状パッキン33は、パッキン移動路30の拡径部30ａの下端に保持されると共に
、環状パッキン33の内径側とキャップ20の挿嵌部20ａとの間に隙間を有しているので、図
２、３に示す第一、第二実施例では、上方より接合部位29ａと締結部位29ｂの隙間、及び
パッキン移動路30の順で構成される通気路20、また図４に示す第三実施例では、上方より
接合部位29ａの隙間、パッキン移動路30、及び締結部位29ｂの隙間で構成される通気路20
を介してバネカバー15の内部は外部に通気可能に連通している。
この様に、バネカバー15内部は通気路20を通じて空気が流通するため、バネカバー13の
内圧は温度変化によっても変化しない。

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これに周設したＯリング
の摩損や欠損）して、二次側圧力室３の圧力水がバネカバー15内に流入した場合、挿嵌部
20ａに遊嵌状態で拡径部30ａに存する環状パッキン33は、その圧力水を受圧することで、
挿嵌部20ａの外周が環状パッキン33の内径に合致する縮径部30ｂへ移動し、該縮径部30ｂ
を水密状に填塞し、その状態（図２〜４中の一点鎖線で示す環状パッキン33）が圧力水の
圧力にて保持されることにより、通気路20から外部への漏水を防止する。

減圧弁の縦断面図である。図１の要部拡大断面図である。第二実施例を示す要部拡大断面図である。第三実施例を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

３二次側圧力室
５弁体
６減圧機構部
12 弁棒
13 圧力−変位変換要素
14 調節バネ
15 バネカバー
15ｂ上端開口部
16 調節ネジ
20 キャップ
28 通気路
30ａ拡径部
30ｂ縮径部
33 環状パッキン

Claims

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−変位変換要素を開弁方向へ付勢する調節バネと、該調節バネを開弁
方向へ押圧する様にバネカバー内に上下動自在に螺着した調節ネジとから成る減圧機構部
を設け、調節ネジの上方に設けたバネカバーの上端開口部と、該上端開口部に挿嵌するキ
ャップ間には、外部とバネカバー内とを連通させる通気路を設け、該通気路には、キャッ
プに遊嵌した環状パッキンを保持する拡径部を設けると共に、該拡径部に上方連続して環
状パッキンで水密状に填塞可能な縮径部を設けたことを特徴とする減圧弁。