JP2022105359A - バルブとこれを用いた減圧弁 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性に優れ、交換頻度を少なくできるバルブとこれを用いた減圧弁を提供する。【解決手段】本発明のバルブＶＡは、流体Ｓの流入路１０と流出路１２との間を開閉する弁体１８と、弁体１８を摺動自在に保持する弁ホルダ１６と、弁体を１６ばね力によって弁シート２２に着座させるばね体２０と、弁体１８を開弁方向に押圧して弁シート２２から離間させるピストン２６とを備えている。弁体１８は、弁ホルダ１６の内面に沿って移動する筒形状の摺動部８０と、弁シート２２に着座するシール部８２とを有している。弁シート２２は複数のシート段差８６を有し、シール部８２が前記シート段差に対応する弁体段差８８を有している。各シート段差８６のシール面８６ａと弁体段差８８のシール面との間の距離が、ピストン２６の径方向の内側から外側に向かって大きくなっている。【選択図】図５

Description

本発明は、流体の通路に設けられて通路を開閉するバルブとこれを用いた減圧弁に関する。

流体の通路には、通路内の圧力を調節するために種々の弁装置が配置される（例えば、特許文献１）。特許文献１のような減圧弁では、使用に伴いエロージョンや摩耗によってシール面が劣化すると、蒸気漏れが発生する恐れがある。このため、適度なメンテナンスによって状態を確認し、部品を交換する必要がある。

特開２０２０－０２９８７２号公報

しかしながら、バルブをメンテナンス、交換する際には蒸気の流れを止める必要があるので、機会損失が生じる。そのため、耐久性に優れ、交換頻度を少なくできることが望まれる。

本発明は、耐久性に優れ、交換頻度を少なくできるバルブとこれを用いた減圧弁を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のバルブは、流体の流入路と流出路との間を開閉する弁体と、前記弁体を摺動自在に保持する弁ホルダと、前記弁体をばね力によって弁シートに着座させるばね体と、前記弁体を開弁方向に押圧して前記弁シートから離間させるピストンとを備えている。前記弁体は、前記弁ホルダの内面に沿って移動する筒形状の摺動部と、前記弁シートに着座するシール部とを有している。前記弁シートは複数のシート段差を有し、前記シール部が前記シート段差に対応する弁体段差を有している。各シート段差のシール面と弁体段差のシール面との間の距離が、前記ピストンの径方向の内側から外側に向かって大きくなるかあるいは小さくなっている。各シート段差のシール面と弁体段差のシール面との間の距離は、例えば、前記弁体段差における前記シール部の高さを変えることで、変えられている。シール部の高さとは、ピストンの軸方向に沿った高さである。

この構成によれば、初期時は、シール面間の距離が最も小さい段差のシール面同士によりシールされる。使用に伴いシール面が圧縮されると、最も小さい段差と、これに隣接する２番目に小さい段差でシールされる。以降、使用に伴い段差の数だけシール面が形成される。したがって、使用に伴いシール面が増え、シール性の向上が期待できる。また、仮にシール面に傷などが入った場合でも、新たに形成されるシール面によりカバーできるので、流体漏れを防ぐことができる。このように、上記構成では、シール部の耐久性が優れ、交換頻度を少なくできる。

本発明において、前記摺動部と前記シール部との間に、多孔質材料からなる中間部材が設けられていてもよい。ここで、多孔質材料とは、表面および内部に多数の細孔を有する材料のことをいう。多孔質材料は圧縮性がよいので、このような多孔質材料を中間部材に用いることで、シール部が圧縮され易くなる。したがって、シール部の耐久性が向上しやすい。

この場合、前記弁体段差ごとに、中間部材の密度が異なっていてもよい。この構成によれば、例えば、早い段階でシール面となる段差に該当する中間部材に密度が小さい多孔質材料を使用し、遅い段階でシール面となる段差に該当する中間部材に密度が大きい多孔質材料を使用することで、順次効率よくシール部を圧縮させて、シール部の耐久性が向上しやすくなる。

本発明の減圧弁は、主弁体として、本発明のバルブを備えている。この場合、さらに、前記主弁体を開閉させるパイロット弁ユニットを備えていてもよい。

本発明のバルブおよび減圧弁によれば、シール部の耐久性が優れ、交換頻度を少なくできる。

本発明の対象である減圧弁の基本構成を示す縦断面図である。 同減圧弁の減圧前の状態を模式的に示す縦断面図である。 同減圧弁の圧力調整状態を模式的に示す縦断面図である。 同減圧弁の減圧保持状態を模式的に示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態に係るバルブの要部を示す縦断面図である。 図５のＶＩ部を拡大して示す展開図である。 同バルブの使用状態の時間経過を示す断面図である。

本発明の実施形態を説明するのに先立って、蒸気通路に用いる減圧弁について説明する。様々な産業において、コスト、利便性、安全性の観点から、蒸気は、熱媒体として用いられている。その最大のメリットとして、単位重量当たりの潜熱量が大きいこと、圧力をコントロールすれば温度も一定に保持できることがあげられる。

蒸気を使用する場合、必要な圧力ごとに蒸気を発生させるのではなく、ボイラーで高圧の蒸気を発生させておいて、その蒸気を生産物や用途に応じて必要な圧力に下げて使用する。その場合、蒸気の圧力をほぼ一定に保つ自動弁が減圧弁である。圧力を下げる目的は、蒸気温度を下げて所望の加熱温度に保つためである。

減圧の基本原理は、絞り現象と呼ばれるもので、蒸気が管内を流れるとき、蒸気が流れる通路を絞ると、絞られた箇所よりも下流側の蒸気圧力が低くなる。これが蒸気の減圧である。単に絞るだけであれば、バルブを中間開度に固定したり、オリフィスプレートを設けたりする方法があるが、この方法では、流量が変化した際に圧力も変わるという問題がある。そこで、流量や、一次側の圧力（絞り箇所の上流側の圧力）が変わっても、二次側の圧力（絞り箇所の下流側の圧力）が変動しないように、弁を通過する流体のエネルギーを直接利用して自動的に弁開度が変化するように設定されたバルブが減圧弁である。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の対象である弁装置を用いた減圧弁の一種であるパイロット作動式の減圧弁の基本構成を示す。図１において、減圧弁は流体の一種である蒸気Ｓが流れる主通路１に配置されている。減圧弁ＰＲＶのケーシング２は、本体ケース４と、上ケース６と下ケース８とを連結してなる。本体ケース４の内部に、一次側通路１０と、二次側通路１２と、その間にある弁室１４とが形成されている。一次側通路１０および二次側通路１２が、蒸気Ｓが流れる主通路１の一部を形成する。弁室１４には、弁ホルダ１６と、その内部を摺動する主弁体１８とが配置されている。つまり、一次側通路１０および二次側通路１２が、主弁体１８に対する流入路と流出路をそれぞれ形成している。弁ホルダ１６は、その上部が本体ケース４にねじ連結により支持されている。

主弁体１８は、コイルスプリングからなる主ばね体２０により、弁ホルダ１６に形成された主弁シート２２に接触して閉弁する方向にばね力が付加されている。弁室１４の上方には、主弁体１８を駆動する主弁駆動部２４が配置されている。この主弁駆動部２４は、主弁体１８に当接するピストン２６が、本体ケース４に支持されたシリンダ２８に摺動自在に挿入されている。ピストン２６の上方が、後述する主弁体駆動室２７となっている。ピストン２６には主弁体駆動室２７の圧力を逃がす逃がし孔２９が設けられている。

ピストン２６は、シリンダ２８に対して摺動するスライド部２６ａと、スライド部２６ａから主弁体１８に向かって延びるロッド部２６ｂを有している。ロッド部２６ｂは、主弁体１８に当接し、主弁体１８を開弁方向に押圧して主弁シート２２から離間させる。これら主弁体１８、弁ホルダ１６、主ばね体２０およびピストン２６により、主弁装置であるバルブＶＡが構成されている。

上ケース６の上部に、パイロット弁ユニット３０が配置されている。つまり、上ケース６が、パイロット弁ユニット３０のケーシングを形成する。このパイロット弁ユニット３０は、弁体３２を含むパイロット弁装置３４と、このパイロット弁装置３４を開閉させるパイロット弁駆動部３６とを有する。本実施形態では、弁体３２は、ボール形（球体）であるが、これに限定されない。パイロット弁装置３４は、弁座ブロック３７を有し、その先端部（図１の左端部）に弁シート４０が形成されている。弁シート４０の中央部に、弁体３２により開閉される弁口４１が開口している。

弁座ブロック３７に、シャフト部材４２が前後方向（図１の左右方向）に貫通して挿入されている。シャフト部材４２の先端部４２aが弁体３２に接触し、後端部４２ｂがパイロット弁駆動部３６の後述する先端板３８に対向している。弁体３２は、コイルスプリングからなる第１のばね体４４によって弁シート４０に押し付けられている。第１のばね体４４は、上ケース６に設けた第１のばね受け４８との間に介装されている。

パイロット弁駆動部３６は、先端（図１の左端）の先端板３８が、後方（図１の右方）から前方（図１の左方）へ向かって、コイルスプリングからなる第２のばね体５４によって押圧されている。第２のばね体５４は、先端板３８に接触する先端部材５６と、カバー部材５０の内側に配置された第２のばね受け５８との間に介装されている。カバー部材５０は、上ケース６（ケーシング）にねじ連結されている。カバー部材５０と先端部材５６との間にプッシュロッド６０が配置され、このプッシュロッド６０は第２のばね体５４の内側空間を通っている。

パイロット弁駆動部３６は、圧力調整手段４９を有している。圧力調整手段４９は、前記先端板３８とベローズ４３とを有し、第２のばね体５４を閉弁方向（右方向）に後退させる。つまり、圧力調整手段４９は、第２のばね体５４をそのばね力に抗して閉弁方向に後退させる閉弁力付加部材を構成する。

先端板３８にベローズ４３の先端部４３ａが接続されており、ベローズ４３の基端部４３ｂが、上ケース６とカバー部材５０との間で固定支持されている。カバー部材５０に、圧力調整用の調整ハンドル５２が回動自在にねじ連結されている。

パイロット弁装置３４の前側（左側）には第１のばね体４４を収納するパイロット室６２が配置されている。このパイロット室６２に、一次導通路６４を介して一次側通路１０が連通している。パイロット室６２には、異物除去用のスクリーン６６が配置されている。また、パイロット弁装置３４における弁体３２の下流側に、弁口４１に連通する貫通路６８が形成されている。圧力付加手段４９が収納されている圧力導入室７０には、二次導通路７２を介して二次側通路１２が連通している。

つぎに上記構成の作動を説明する。
［減圧前］
図２は減圧動作の開始前を示し、主弁体１８が閉弁状態にある。この減圧弁に蒸気Ｓが通気されると、蒸気Ｓは一次側通路１０から一次導通路６４を通ってパイロット室６２に達する。

［圧力調整］
調整ハンドル５２を減圧方向（左回り）に回転させると、図３に示すように、圧力付加手段４９のプッシュロッド６０が前方（左方向）へ移動する。これに伴い、ベローズ４３が伸長して先端板３８によりシャフト部材４２を前方（左方向）へ移動させ、弁体３２を開く。これにより、流出路（貫通路）６８に蒸気Ｓが流れ、ピストン２６を押し下げて主弁体１８を開弁させる。このとき、圧力付加手段４９の先端の押圧板３８と弁座ブロック３７の背面との間には若干の隙間Ｇが存在する。主弁体１８の開弁により、一次側通路１０内の蒸気Ｓが二次側通路１２に流入して減圧される。

［減圧の保持］
二次側通路１２に流入した蒸気Ｓの一部が、図４に示すように、二次導通路７２を通って圧力導入室７０に達する。圧力導入室７０内の蒸気圧力によって圧力付加手段４９のベローズ４３が押し縮められ、先端板３８が右方向へ後退する。これにより、シャフト部材４２の後方（右方向）への移動を許容して弁体３２を閉弁方向に移動させる。このようにして主弁体駆動室２７の圧力が調整されることで、主弁体１８の開度が調整され、二次側通路１２の圧力が一定に保たれる。

つぎに、本発明の第１実施形態の要部であるバルブＶＡについて図５～７により説明する。図５に示すように、主弁体１８は、摺動部８０と、シール部８２とを有している。摺動部８０は、筒形状（本実施形態では円筒形状）であり、弁ホルダ１６の内面に沿って（図５の上下方向に）移動する。シール部８２は、弁シート２２に着座するシール面を有している。

主弁体１８は、さらに、多孔質材料からなる中間部材８４を有している。中間部材８４は、摺動部８０とシール部８２との間に設けられている。多孔質材料は、例えば、多孔質セラミック、多孔質金属等である。ただし、中間部材８４の材質はこれらに限定されない。

主弁シート２２は、複数のシート段差８６を有している。詳細には、主弁シート２２は、主ばね体２０に向かってロッド部２６ｂの径方向外側に段階的に延びている。図６に示すように、本実施形態では、５つのシート段差８６が設けられている。ただし、シート段差８６は複数であればよく、シート段差８６の数はこれに限定されない。なお、説明のために、図６では、主弁シート２２と主弁体１８を離して示している。以降の説明において、ロッド部２６ｂの軸心ＡＸに近い方から順に、第1のシート段差８６－１、第２のシート段差８６－２、第３のシート段差８６－３、第４のシート段差８６－４および第５のシート段差８６－５と称する。

本実施形態では、シート段差８６の高さＳ１～Ｓ４は同じに設定されている。詳細には、第1のシート段差８６－１と第２のシート段差８６－２との間の第1シート段差高さＳ１、第２のシート段差８６－２と第３のシート段差８６－３との間の第２シート段差高さＳ２、第３のシート段差８６－３と第４のシート段差８６－４との間の第３シート段差高さＳ３および第４のシート段差８６－４と第５のシート段差８６－５との間の第４シート段差高さＳ４は同じである（Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４）。

図５に示すように、主弁体１８のシール部８２は、シート段差８６に対応する弁体段差８８を有している。詳細には、シール部８２は、主ばね体２０に向かってロッド部２６ｂの径方向外側に段階的に延びている。つまり、シール部８２は、主ばね体２０に向かって段階的に拡径している。

図６に示すように、本実施形態では、シート段差８６と同じ５つの弁体段差８８が設けられている。ただし、弁体段差８８の数は、シート段差８６と同じであればよく、これに限定されない。以降の説明において、ロッド部２６ｂの軸心ＡＸに近い方から順に、第1の弁体段差８８－１、第２の弁体段差８８－２、第３の弁体段差８８－３、第４の弁体段差８８－４および第５の弁体段差８８－５と称する。

本実施形態では、弁体段差８８の高さＶ１～Ｖ４は、径方向外側に向かって順次大きくなるように設定されている。詳細には、第1の弁体段差８８－１と第２の弁体段差８８－２との間の第1弁体段差高さＶ１が最も小さく、第２の弁体段差８８－２と第３の弁体段差８８－３との間の第２弁体段差高さＶ２が２番目に小さく、第３の弁体段差８８－３と第４の弁体段差８８－４との間の第３弁体段差高さＶ３が２番目に大きく、第４の弁体段差８８－４と第５の弁体段差８８－５との間の第４弁体段差高さＶ４が最も大きい（Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４）。また、第1弁体段差高さＶ１は、各シート段差高さＳ１～Ｓ４よりも大きく設定されている（Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４＜Ｖ１＜Ｖ２＜Ｖ３＜Ｖ４）。

シール部８２は、複数の、詳細には、弁体段差８８と同数のシール部材９０を有している。各シール部材９０は、環状に形成され、主弁シート２２側の一端面９０ａがシール面を構成し、他端面９０ｂが中間部材８４に当接している。本実施形態では、各シール部材９０の高さ（ロッド部２６ｂの軸心方向ＡＸの長さ）は同一である。

図５に示すように、中間部材８４は、弁体段差８８に対応する中間段差９２を有している。詳細には、中間部材８４は、主ばね体２０に向かってロッド部２６ｂの径方向外側に段階的に延びている。つまり、中間部材８４も、主ばね体２０に向かって段階的に拡径している。

図６に示すように、本実施形態では、弁体段差８８と同じ５つの中間段差９２が設けられている。ただし、中間段差９２の数は、弁体段差８８と同じであればよく、これに限定されない。以降の説明において、ロッド部２６ｂの軸心ＡＸに近い方から順に、第1の中間段差９２－１、第２の中間段差９２－２、第３の中間段差９２－３、第４の中間段差９２－４および第５の中間段差９２－５と称する。

本実施形態では、中間段差９２の高さＩ１～Ｉ４は、径方向外側に向かって大きく設定されている。詳細には、第1の中間段差９２－１と第２の中間段差９２－２との間の第1中間段差高さＩ１が最も小さく、第２の中間段差９２－２と第３の中間段差９２－３との間の第２中間段差高さＩ２が２番目に小さく、第３の中間段差９２－３と第４の中間段差９２－４との間の第３中間段差高さＩ３が２番目に大きく、第４の中間段差９２－４と第５の中間段差９２－５との間の第４中間段差高さＩ４が最も大きい（Ｉ１＜Ｉ２＜Ｉ３＜Ｉ４）。

本実施形態では、このように中間段差９２の高さＩ１～Ｉ４の大きさを異ならせることで、弁体段差８８の高さＶ１～Ｖ４の高さを異ならせている。ただし、中間段差９２の高さＩ１～Ｉ４を同一とし、シール部材９０の高さを異ならせることで、弁体段差８８の高さＶ１～Ｖ４の高さを異ならせてもよい。

中間部材８４は、複数の、詳細には、中間段差９２と同数の第１～第５の中間部材８４－１，８４－２，８４－３，８４－４，８４－５を有している。以降の説明において、ロッド部２６ｂの軸心ＡＸに近い方から順に、第1の中間部材８４－１、第２の中間部材８４－２、第３の中間部材８４－３、第４の中間部材８４－４および第５の中間部材８４－５と称する。

各中間部材８４－１～８４－５は、筒状に形成され、主弁シート２２側の一端面８４ａがシール部材９０の他端面９０ｂに当接し、他端面８４ｂが摺動部８０に当接している。上述のように、本実施形態では、各中間部材８４－１～８４－５の高さ（ロッド部２６ｂの軸心方向ＡＸの長さ）は異なっている。詳細には、第1の中間部材８４－１が最も長く、第２の中間部材８４－２が２番目に長く、第３の中間部材８４－３がその次に長く、第４の中間部材８４－４が２番目に短く、第５の中間部材８４－５が一番短い。

本実施形態では、各中間部材８４－１～８４－５の密度が異なっている。ここで、密度は単位体積当たりの重量であるから、孔の体積、すなわち気孔率（空隙率）が大きいほど、中間部材８４の密度は小さくなる。弁体段差８８の小さい径方向内側から外側に向かって密度が大きくなっている。つまり、第1の中間部材８４－１の密度が最も小さく、第２の中間部材８４－２の密度が２番目に小さく、第３の中間部材８４－３の密度がその次に小さく、第４の中間部材８４－４の密度が２番目に大きく、第５の中間部材８４－５の密度が一番大きい。

上述のように、シート段差８６の高さＳ１～Ｓ４が同じであり、弁体段差８８の高さＶ１～Ｖ４が異なっているので、図７（Ａ）に示す各シート段差８６のシール面８６ａと弁体段差８８のシール面９０ａとの間の距離Ｄが異なっている。詳細には、距離Ｄは、ロッド部２６ｂの径方向の内側から外側に向かって大きくなっている。

つまり、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間の距離Ｄ１が最も小さく、第２のシート段差８６－２と第２の弁体段差８８－２との間の距離Ｄ２が２番目に小さく、第３のシート段差８６－３と第３の弁体段差８８－３との間の距離Ｄ３が３番目に小さく、第４のシート段差８６－４と第４の弁体段差８８－４との間の距離Ｄ４が４番目に小さく（２番目に大きく）、第５のシート段差８６－５と第５の弁体段差８８－５との間の距離Ｄ５が５番目に小さい（最も大きい）（Ｄ１＜Ｄ２＜Ｄ３＜Ｄ４＜Ｄ５）。

本実施形態では、シート段差８６と弁体段差８８との間の距離Ｄは、弁体段差８８の高さ、詳細には、中間段差９２の高さを変えることで異ならせている。ただし、これに代えて、シート段差８６の高さを変えることで、距離Ｄを異ならせてもよい。

つぎに、図７（Ａ）～（Ｆ）を用いて、本実施形態のバルブの作用を説明する。なお、図７（Ａ）～（Ｆ）の中で、説明のために、各シート段差８６の高さＳ１～Ｓ４を高さＳと表示している（Ｓ＝Ｓ１＝Ｓ２＝Ｓ３＝Ｓ４）。

図７（Ａ）に示す初期段階では、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０でシールされる。使用に伴い、第１の中間部材８４－１が矢印Ａ１の方向に圧縮されて、主弁体１８の位置が上がる（図７（Ｂ））。

図７（Ａ）に示す初期段階では、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０でシールされる。使用に伴い、第１の中間部材８４－１が矢印Ａ１の方向（図７（Ｂ））に圧縮されて、主弁体１８の位置が上がる結果、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０と、第２のシート段差８６－２と第２の弁体段差８８－２との間のシール部材９０の両方でシールされる（図７（Ｃ））。

さらに、使用が進むと、第１および第２の中間部材８４－１，８４－２が矢印Ａ２の方向に圧縮されて、主弁体１８の位置がさらに上がる（図７（Ｃ））。その結果、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０と、第２のシート段差８６－２と第２の弁体段差８８－２との間のシール部材９０と、第３のシート段差８６－３と第３の弁体段差８８－３との間のシール部材９０の３つでシールされる（図７（Ｄ））。

さらに、使用が進むと、第１～第３の中間部材８４－１～８４－３が矢印Ａ３の方向に圧縮されて、主弁体１８の位置がさらに上がる（図７（Ｄ））。その結果、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０と、第２のシート段差８６－２と第２の弁体段差８８－２との間のシール部材９０と、第３のシート段差８６－３と第３の弁体段差８８－３との間のシール部材９０と、第４のシート段差８６－４と第４の弁体段差８８－４との間のシール部材９０の４つでシールされる（図７（Ｅ））。

さらに、使用が進むと、第１～第４の中間部材８４－１～８４－４が矢印Ａ４の方向に圧縮されて、主弁体１８の位置がさらに上がる（図７（Ｅ））。その結果、第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０と、第２のシート段差８６－２と第２の弁体段差８８－２との間のシール部材９０と、第３のシート段差８６－３と第３の弁体段差８８－３との間のシール部材９０と、第４のシート段差８６－４と第４の弁体段差８８－４との間のシール部材９０と、第５のシート段差８６－５と第５の弁体段差８８－５との間のシール部材９０の５つでシールされる（図７（Ｆ））。

上記構成によれば、図７（Ａ）に示す初期時は、シール面間の距離Ｄが最も小さい第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０でシールされる。使用に伴いシール面が圧縮されると、最も小さい第１のシート段差８６－１と第１の弁体段差８８－１との間のシール部材９０と、これに隣接する２番目に小さい第２のシート段差８６－２と第２の弁体段差８８－２との間のシール部材９０でシールされる。以降、使用に伴い段差の数だけシール面が形成される。

このように、使用に伴いシール面が増え、シール性の向上が期待できる。また、仮にシール面に傷などが入った場合でも、新たに形成されるシール面によりカバーできるので、蒸気漏れを防ぐことができる。このように、上記構成では、シール部８２の耐久性が優れ、交換頻度を少なくできる。

また、摺動部８０とシール部８２との間に、多孔質材料からなる中間部材８４が設けられている。多孔質材料は圧縮性がよいので、このような多孔質材料を中間部材８４に用いることで、シール部８２が圧縮され易くなる。したがって、シール部８２の耐久性が向上しやすい。

さらに、弁体段差８８ごとに中間部材８４の密度が異なっている。具体的には、早い段階でシール面となる弁体段差８８に該当する中間部材８４に密度が小さい（粗くて潰れやすい）多孔質材料を使用し、遅い段階でシール面となる弁体段差８８に該当する中間部材８４に密度が大きい（詰まって潰れ難い）多孔質材料を使用している。これにより、順次効率よくシール部８２を圧縮させて、シール部８２の耐久性が向上しやすくなる。

上記実施形態では、各シート段差８６のシール面と弁体段差８８のシール面との間の距離Ｄがロッド部２６ｂの径方向の内側から外側に向かって大きくなっているが、これとは逆に、径方向の内側から外側に向かって小さくなっていてもよい。その場合、径方向の外側から内側に向かって順番にシール面が形成される。したがって、中間部材８４は、外側に密度が小さい（粗くて潰れやすい）多孔質材料を使用し、内側に密度が大きい（詰まって潰れ難い）多孔質材料を使用する。また、上記実施形態では、各中間部材８４の密度を変えて圧縮性を異ならせているが、圧縮性の異なる多孔質材料を用いてもよい。

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、本発明のバルブは、弁体１８を弁シート２２に着座させるばね体２０と、弁体１８を弁シート２２から離間させるピストン２６を有していればよく、減圧弁のバルブＶＡに限定されない。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。

１０ 一次側通路（流入路）
１２ 二次側通路（流出路）
１６ 弁ホルダ
１８ 主弁体（弁体）
２０ 主ばね体（ばね体）
２２ 主弁シート（弁シート）
２６ ピストン
３０ パイロット弁ユニット
８０ 摺動部
８２ シール部
８４ 中間部材
８６ シート段差
８６ａ シール面
８８ 弁体段差
９０ シール部材
Ｓ 蒸気（流体）
ＶＡ バルブ

Claims (6)

1. 流体の流入路と流出路との間を開閉する弁体と、
   前記弁体を摺動自在に保持する弁ホルダと、
   前記弁体をばね力によって弁シートに着座させるばね体と、
   前記弁体を開弁方向に押圧して前記弁シートから離間させるピストンと、を備えたバルブであって、
   前記弁体は、前記弁ホルダの内面に沿って移動する筒形状の摺動部と、前記弁シートに着座するシール部とを有し、
   前記弁シートは複数のシート段差を有し、前記シール部が前記シート段差に対応する弁体段差を有し、
   各シート段差のシール面と弁体段差のシール面との間の距離が、前記ピストンの径方向の内側から外側に向かって大きくなるかあるいは小さくなっているバルブ。
2. 請求項１に記載のバルブにおいて、前記摺動部と前記シール部との間に、多孔質材料からなる中間部材が設けられているバルブ。
3. 請求項２に記載のバルブにおいて、前記弁体段差ごとに、中間部材の密度が異なっているバルブ。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載のバルブにおいて、前記弁体段差における前記シール部の高さを変えることで、各シート段差のシール面と弁体段差のシール面との間の距離が変えられているバルブ。
5. 流体の主通路に配置されて一次側の圧力を二次側の圧力に減圧する減圧弁であって、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のバルブを構成する主弁体を備えた減圧弁。
6. 請求項５に記載の減圧弁において、さらに、前記主弁体を開閉させるパイロット弁ユニットを備えた減圧弁。

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