JP2020193608A - 減圧弁 - Google Patents
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Abstract
Description
高圧ガス源に接続可能な高圧室と、外部の消費装置に接続可能な減圧室と、前記高圧室と前記低圧室との間に設けられた中間室とを備えた弁本体と、
前記高圧室と前記中間室との間の第1流路を遮断する第1遮断位置と、前記第1流路を開放する第1開放位置との間で変位可能な第1弁と、
前記第1弁を前記第1遮断位置に向かって付勢する第1駆動装置と、
前記中間室と前記減圧室との間の第2流路を遮断する第2遮断位置と、前記第2流路を開放する第2開放位置との間で変位可能な第2弁と、
前記第2弁を前記第2遮断位置又は前記第2開放位置に駆動する第2駆動装置と、を有し、
前記第1駆動装置は、不活性ガスを封入した圧力室と、前記中間室に連通した受圧室と、前記圧力室と前記受圧室とを仕切る山谷形状金属材とを備え、
前記山谷形状金属材は、前記圧力室と前記受圧室との圧力差に応じて変形し、前記第1弁を変位させる、ことを特徴とする。
図面を参照して、第1の実施形態における減圧弁1の概要について説明する。図1は、本実施形態における減圧弁1の上面図である。図2は、図1のA−A線における断面を側面視した断面図である。図3は、図1のB−B線における断面を側面視した断面図であるが、電磁弁機構は省略している。
機械弁機構3は、パワーエレメント31と、作動棒32と、コイルばね33と、ばね受け部材34とを有する。
図3において、弁本体2には、入口側通路21hと、出口側通路21iと、入口側通路21hと出口側通路21iとを接続する中間通路21jとが形成されている。入口側通路21hには入側液コネクタLICが接続され、出口側通路21iには出側液コネクタLOCが接続されている。入側液コネクタLICと出側液コネクタLOCは、不図示の不凍液循環路に接続されており、入側液コネクタLICからは比較的液温の高い不凍液が供給され、弁本体2内を通って出側液コネクタLOCから流出するようになっている。
図2において、比例式の電磁弁機構4は、ハウジング41と、ハウジング41内に配置され外部の電源に接続された環状の電磁コイル42と、ハウジング41にねじ止めされてこれを支持する円筒状の支持部材43と、電磁コイル42の内部に配置されたプランジャ44と、支持部材43とプランジャ44との間に配置されたコイルばね45と、プランジャ44に連結された円柱状の電磁弁体46と、第2孔22を封止しつつ支持部材43を弁本体2に取り付けるとともにプランジャ44をガイドする中空円筒状のガイド部材47とを有する。電磁コイル42が第2駆動装置を構成する。本実施形態では、電磁弁機構4は遮断弁を兼ねる。
次に、減圧弁1の動作について説明する。図1、2において、外部の高圧ガス源から、入側ガスコネクタGIC及び弁本体2の開口21eを介して、作動棒32の縮径部32bと、小径円筒孔21cとの間の環状空間に高圧ガスが導入されている。まず、パワーエレメント31内の圧力室PO内のガス圧が、コイルばね33の付勢力と、受圧室PD内のガス圧の合力よりも大きい(すなわち中径円筒孔21b内のガス圧が所定値以下である)と、作動棒32は軸線Lに沿って中径円筒孔21b側へと変位する。すると、弁座21fから弁部32cの円錐面32eが離間し、その間を通って、高圧ガスが小径円筒孔21cから中径円筒孔21bへと移動する。この時の作動棒32の位置を第1開放位置という。
図5は、変形例にかかる弁座組立体26Aの周辺を示す拡大断面図である。弁座組立体26Aは、樹脂シート体27と、O−リングOR3とを有する。例えばPPS製である樹脂シート体27は、環状のシート部27aと、連通孔22aに嵌合するガイド部27bと、シート部27aとガイド部27bとの間に形成された周溝27cとを有する。ガイド部27bは、軸線O方向に延在する3本の爪27dを有している。また、O−リングOR3が周溝27c内に配置されている。
次に、第2の実施形態における減圧弁1Bについて説明する。図6は、減圧弁1Bにおける図2と同様な断面を側面視した断面図である。本実施形態の減圧弁1Bは、上述した減圧弁1に対し、機械弁機構3Bと、それに対応した弁本体2Bの構成のみが異なる。それ以外の構成は上述した実施の形態と同様であるため、同じ符号を付して重複説明を省略する。
機械弁機構3Bは、ベローズ組立体31Bと、作動棒32と、コイルばね33と、ばね受け部材34Bと、円柱状の雄ねじ部材35Bを有する。
次に、減圧弁1Bの動作について説明する。図6において、外部の高圧ガス源から小径円筒孔21Bc内に高圧ガスが導入されている。まず、補助ばね31Bdの付勢力と、圧力室PO内のガス圧の合力が、コイルばね33の付勢力と、受圧室PD内のガス圧の合力よりも大きい(すなわち中径円筒孔21Bb内のガス圧が所定値以下である)と、ベローズ31Bcが拡張して作動板31Baが図6で右方へと押圧され、作動棒32は軸線Lに沿って中径円筒孔21Bb側へと変位する。すると、弁座21fから弁部32cの円錐面32eが離間し、その間を通って、高圧ガスが小径円筒孔21Bcから中径円筒孔21Bbへと移動する。この状態を第1開放位置という。
2,2B 弁本体
3、3B 機械弁機構
4 電磁弁機構
21 第1孔
22 第2孔
26 弁座組立体
31 パワーエレメント
31B ベローズ組立体
31Bc ベローズ
32 作動棒
Claims (8)
- 高圧ガス源に接続可能な高圧室と、外部の消費装置に接続可能な減圧室と、前記高圧室と前記低圧室との間に設けられた中間室とを備えた弁本体と、
前記高圧室と前記中間室との間の第1流路を遮断する第1遮断位置と、前記第1流路を開放する第1開放位置との間で変位可能な第1弁と、
前記第1弁を駆動する第1駆動装置と、
前記中間室と前記減圧室との間の第2流路を遮断する第2遮断位置と、前記第2流路を開放する第2開放位置との間で変位可能な第2弁と、
前記第2弁を前記第2遮断位置と前記第2開放位置との間で駆動する第2駆動装置と、を有し、
前記第1駆動装置は、不活性ガスを封入した圧力室と、前記中間室に連通した受圧室と、前記圧力室と前記受圧室とを仕切る山谷形状金属材とを備え、
前記山谷形状金属材は、前記圧力室と前記受圧室との圧力差に応じて変形し、前記第1弁を変位させる、
ことを特徴とする減圧弁。 - 前記山谷形状金属材はダイアフラムである、
ことを特徴とする請求項1に記載の減圧弁。 - 前記山谷形状金属材はベローズである、
ことを特徴とする請求項1に記載の減圧弁。 - 前記第2弁は電磁弁又は電動弁である、
ことを特徴とする請求項1〜3のいずれか一項に記載の減圧弁。 - 前記第1弁は、前記弁本体の前記高圧室から前記中間室まで延在する作動棒を備え、前記高圧室内における前記作動棒の外側に、前記高圧ガス源から高圧ガスが導入される、
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか一項に記載の減圧弁。 - 前記作動棒の内部に形成されたバイパス流路を介して、前記中間室と前記受圧室とが連通している、
ことを特徴とする請求項5に記載の減圧弁。 - 前記第1弁の変位方向と、前記第2弁の変位方向とは異なる、
ことを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載の減圧弁。 - 前記弁本体において、前記第2流路に隣接して、液体を流す通路を形成した、
ことを特徴とする請求項1〜7のいずれか一項に記載の減圧弁。
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