JP2013131101A - 減圧弁 - Google Patents

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Satoyuki Fujita
智行 藤田
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Abstract

【課題】 ダイヤフラムの撓みを妨げずに破損を防止できる減圧弁を提供する。
【解決手段】 弁ケーシング１で入口２と主弁口５と出口３を形成する。主弁口５に対向して主弁体６を配置する。円板状のダイヤフラム２１の外周縁を弁ケーシング１の一対の上下フランジ間に挟んで取り付ける。ダイヤフラム２１の一面に圧力設定バネ２３の弾性力を他面に二次側圧力を作用させる。ダイヤフラム２１の撓みによる中央部の変位でパイロット弁体１２ａを変位させてパイロット弁１２を開閉する。パイロット弁１２の開閉によりピストン７を駆動して主弁体６により主弁口５を開閉する。ダイヤフラム２１は中心から外方に向かって次第に厚肉に形成することにより、ダイヤフラム２１の外周縁の挟み込み部の内側近傍に厚肉部を形成し、ダイヤフラム２１の中心側に薄肉部を形成する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、蒸気や圧縮空気や液体等の流体配管系に取り付けて、弁の出口側すなわち弁の二次側の流体圧力を一定の設定圧力に保つ減圧弁に関する。
減圧弁には直動式とパイロット式が広く用いられている。直動式はダイヤフラムの変位で主弁体を直接操作する構造である。パイロット式は一次側圧力でピストンを駆動して主弁体を操作する構造であり、一次側流体の流通制御を行うパイロット弁のパイロット弁体をダイヤフラムの変位で操作する。従来のパイロット式減圧弁は、例えば特許文献１に開示されている。これは、円板状のダイヤフラムの外周縁を弁ケーシングの一対の上下フランジ間に挟んで取り付け、ダイヤフラムの一面に圧力設定バネの弾性力を他面に二次側圧力を作用させ、ダイヤフラムの撓みによる中央部の変位で弁体を変位させることにより入口と出口の間の主弁口を開閉するものである。
実公昭４８−１６６５９号公報
上記従来の減圧弁は、ダイヤフラムの外周縁の上下フランジとの挟み込み部の内側近傍が比較的短期間に破損する問題点があった。これは、ダイヤフラムが撓むときにダイヤフラムの外周縁の挟み込み部の内側近傍に応力が集中するためであり、ダイヤフラムの強度を向上させるためにダイヤフラム全体を厚肉に形成するとダイヤフラムが撓み難くなる問題点が生じる。
したがって本発明が解決しようとする課題は、ダイヤフラムの撓みを妨げずに破損を防止できる減圧弁を提供することである。
上記の課題を解決するために、本発明の減圧弁は、円板状のダイヤフラムの外周縁を弁ケーシングの一対の上下フランジ間に挟んで取り付け、ダイヤフラムの一面に圧力設定バネの弾性力を他面に二次側圧力を作用させ、ダイヤフラムの撓みによる中央部の変位で弁体を変位させることにより入口と出口の間の主弁口を開閉するものにおいて、ダイヤフラムの外周縁の挟み込み部の内側近傍に厚肉部を形成し、ダイヤフラムの中心側に薄肉部を形成したことを特徴とするものである。
本発明によれば、ダイヤフラムの外周縁の挟み込み部の内側近傍に厚肉部を形成し、ダイヤフラムの中心側に薄肉部を形成したことにより、ダイヤフラムの中心側の撓みを妨げずに外周縁の挟み込み部の内側近傍の強度を向上させて損傷を防止できるという効果を奏する。
本発明の実施の形態に係わる減圧弁の断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図１を参照して説明する。弁ケーシング１に入口２と出口３を形成し、弁ケーシング１にねじ結合した弁座部材４に主弁口５を形成する。主弁口５を開閉する主弁体６をコイルバネ１７で閉弁方向に付勢して配置する。主弁体６の下部弁軸６ａを弁ケーシング１の底壁１ａの案内孔１ｂにより軸方向に案内する。主弁体６の上面にピストン７の下部弁軸７ａの下面が当接する。ピストン７は下部弁軸７ａの中心軸上の上端に下方に突出した半球部７ｂを有する。ピストン７の上部のピストン室９を連通路１３を介してパイロット弁室１４と接続する。パイロット弁室１４は入口圧連通路３２を介して入口２と接続する。
入口圧連通路３２と連通路１３の間のパイロット弁室１４に入口圧連通路３２と連通路１３とを連通遮断するパイロット弁１２を配置する。パイロット弁１２のパイロット弁体１２ａの上端は円板状のダイヤフラム２１の下面中央部に当接する。ダイヤフラム２１は外周縁を弁ケーシングの一対の上下フランジ間に挟んで取り付ける。ダイヤフラム２１は中心から外方に向かって次第に厚肉に形成する。これにより、ダイヤフラム２１の外周縁の挟み込み部の内側近傍に厚肉部を形成し、ダイヤフラムの中心側に薄肉部を形成する。ダイヤフラム２１の上下動に応じてパイロット弁体１２ａを操作しパイロット弁１２を開閉して入口圧連通路３２と連通路１３とを連通遮断する。ダイヤフラム２１の一面にはダイヤフラム押え２２を介して圧力設定バネ２３の弾性力が作用している。圧力設定バネ２３の上端には鋼球２５を介して圧力調節ねじ２４を取り付ける。ダイヤフラム２１の他面の下面室３０には弁口５の二次側から連通する二次圧検出通路３１からの二次側圧力が作用している。
上記の減圧弁の動作は次の通りである。出口３側の圧力が圧力設定バネ２３で設定した設定圧力よりも低下すると、圧力設定バネ２３のバネ力によりダイヤフラム２１を介してパイロット弁１２が開弁され、入口２側の高圧流体が連通路３２，１３を通ってピストン７の上面に作用してピストン７が下方へ変位する。ピストン７の変位により主弁体６が弁座部材４から離座し主弁口５を開口して出口３側に入口２側の高圧流体を補給することにより、出口３側の圧力が設定圧力まで上昇する。設定圧力に達するとダイヤフラム２１を上方へ押し上げる荷重と、圧力設定バネ２３による押し下げ荷重がバランスしてパイロット弁１２が閉弁し、ピストン室９の高圧流体がオリフィス２７から出口３側に抜けてピストン７が上方へ変位する。ピストン７の変位により主弁体６が弁座部材４に着座して主弁口５を閉止する。
本発明は、流体配管系に取り付けて、弁の出口側すなわち弁の二次側の流体圧力を一定の設定圧力に保つ減圧弁に利用することができる。
１ 弁ケーシング
２ 入口
３ 出口
４ 弁座部材
５ 主弁口
６ 主弁体
７ ピストン
８ 出口側空間
１０ 隔壁筒
１１ 連通孔
１２ パイロット弁
１２ａ パイロット弁体
２１ ダイヤフラム
２３ 圧力設定バネ
２４ 圧力調節ねじ

Claims (1)

  1. 円板状のダイヤフラムの外周縁を弁ケーシングの一対の上下フランジ間に挟んで取り付け、ダイヤフラムの一面に圧力設定バネの弾性力を他面に二次側圧力を作用させ、ダイヤフラムの撓みによる中央部の変位で弁体を変位させることにより入口と出口の間の主弁口を開閉するものにおいて、ダイヤフラムの外周縁の挟み込み部の内側近傍に厚肉部を形成し、ダイヤフラムの中心側に薄肉部を形成したことを特徴とする減圧弁。
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