JP2022106235A - Valve and decompression valve using the same - Google Patents

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Abstract

To provide a valve capable of ensuring a sliding property of a piston even with a simple structure, and a decompression valve using the same.SOLUTION: A valve VA is equipped with a valve body 18 that opens/closes a part between an inflow path 10 of a fluid S and an outflow path 12, a spring body 20 that seats the valve body 18 to a valve seat 22 by spring force, a rod 82 that contacts with the valve body 18, a piston 26 that presses the valve body 18 in a valve opening direction via the rod 82 to separate it from the valve seat 22, and a cylinder 28 that guides the rod 82 and the piston 26 so as to freely move. The piston 26 and the rod 82 are configured by separated bodies, and the piston 26 is configured by a spherical body.SELECTED DRAWING: Figure 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。 The present invention relates to a valve provided in a fluid passage to open and close the passage, and a pressure reducing valve using the valve.

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、一般的に弁軸として円筒形状または円板形状のピストンにロッドが一体に連結されたものが使用されており、シリンダ内をピストンが摺動することで弁体の開閉動作を行っている。そのため、シリンダ内でピストンが傾くと、弁軸の摺動性が悪化する。 Various valve devices are arranged in the fluid passage to regulate the pressure in the passage (for example, Patent Document 1). In a pressure reducing valve as in Patent Document 1, a valve shaft in which a rod is integrally connected to a cylindrical or disk-shaped piston is generally used, and the valve slides in the cylinder to cause a valve. It opens and closes the body. Therefore, when the piston is tilted in the cylinder, the slidability of the valve shaft deteriorates.

特開昭62-103717号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 62-103717

特許文献1の装置では、ピストンとロッドを半球面状の接続部で連結し、ピストンの傾きを抑制している。しかしながら、特許文献1の装置では、半球面状の接続部を設けたことにより、弁軸の構成が複雑化する。また、ピストン、ロッドおよび半球面状の接続部が一体に形成されているので、製造も難しい。 In the device of Patent Document 1, the piston and the rod are connected by a hemispherical connecting portion to suppress the inclination of the piston. However, in the apparatus of Patent Document 1, the configuration of the valve shaft is complicated by providing the hemispherical connecting portion. Further, since the piston, the rod and the hemispherical connecting portion are integrally formed, it is difficult to manufacture.

本発明は、簡単な構造でありながら、ピストンの摺動性を確保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。 An object of the present invention is to provide a valve capable of ensuring the slidability of a piston and a pressure reducing valve using the same while having a simple structure.

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、前記弁体に接触するロッドと、前記ロッドを介して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、前記ロッドおよび前記ピストンを移動自在に案内するシリンダとを備えている。前記ピストンと前記ロッドとは別体で構成され、前記ピストンが球体で構成されている。 In order to achieve the above object, the valve of the present invention includes a valve body that opens and closes between an inflow path and an outflow path of a fluid, a spring body that seats the valve body on a valve seat by a spring force, and the valve body. It is provided with a rod that comes into contact with the rod, a piston that presses the valve body in the valve opening direction via the rod to separate the valve body from the valve seat, and a cylinder that movably guides the rod and the piston. The piston and the rod are made of separate bodies, and the piston is made of a sphere.

この構成によれば、ピストンとロッドが別体で構成され、ピストンが球体で構成されている。これにより、ピストンまたはロッドが、軸心方向に対して傾いた場合でも、球体のピストンが回転することでピストンが傾いても摺動に影響しない。これにより、ピストンの摺動性が悪化するのを防ぐことができる。しかも、ピストンとロッドが別体で構成され、球体のピストンを用いるだけなので、構造も簡単である。 According to this configuration, the piston and the rod are composed of separate bodies, and the piston is composed of a sphere. As a result, even if the piston or rod is tilted with respect to the axial direction, the rotation of the spherical piston does not affect the sliding even if the piston is tilted. This can prevent the slidability of the piston from deteriorating. Moreover, since the piston and the rod are composed of separate bodies and only a spherical piston is used, the structure is simple.

本発明において、さらに、前記シリンダの内部に、流体の圧力により前記ピストンを移動させる弁体駆動室を備え、前記ピストンに前記弁体駆動室の圧力を逃がす逃がし孔が形成され、前記ピストンの下部に錘部分が設けられ、前記ピストンの下部おける前記ロッドとの非接触部分に前記逃がし孔の一端開口が形成されていてもよい。球体のピストンが回転すると、シリンダの内面により逃がし孔が塞がれる恐れがあるが、この構成によれば、ピストンに錘部分が設けられているので、錘部分を設けた部位が下方となるように位置決めされる。よって、逃がし孔がロッドの上端面によって塞がれるのを防ぐことができる。 In the present invention, a valve body drive chamber for moving the piston by the pressure of a fluid is further provided inside the cylinder, and a relief hole for releasing the pressure of the valve body drive chamber is formed in the piston, and a lower portion of the piston is formed. A weight portion may be provided in the piston, and one end opening of the relief hole may be formed in a non-contact portion with the rod in the lower portion of the piston. When the spherical piston rotates, the escape hole may be blocked by the inner surface of the cylinder.However, according to this configuration, since the piston is provided with a weight portion, the portion where the weight portion is provided is located downward. Positioned to. Therefore, it is possible to prevent the relief hole from being blocked by the upper end surface of the rod.

また、これに代えて、前記シリンダの内周面に前記弁体駆動室の圧力を逃がす凹所が形成されていてもよい。この構成によれば、球体のピストンが回転しても、弁体駆動室の圧力を逃がすことができる。 Further, instead of this, a recess may be formed on the inner peripheral surface of the cylinder to release the pressure of the valve body drive chamber. According to this configuration, even if the spherical piston rotates, the pressure in the valve body drive chamber can be released.

本発明の減圧弁は、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、本発明のバルブを構成する主弁体を備えている。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。 The pressure reducing valve of the present invention is a pressure reducing valve arranged in the main passage of the fluid to reduce the pressure on the primary side to the pressure on the secondary side, and includes a main valve body constituting the valve of the present invention. In this case, a pilot valve unit that opens and closes the main valve body may be further provided.

パイロット作動式の減圧弁では、主弁体の開閉度が二次側圧力の安定性につながるので、主弁体に繋がるピストンの摺動性は減圧弁の性能を評価するうえでの重要なファクターである。上記構成によれば、ピストンの摺動性が悪化するのを防ぐことができるので、パイロット作動式の減圧弁に特に有効である。 In a pilot-operated pressure reducing valve, the degree of opening and closing of the main valve body leads to the stability of the secondary pressure, so the slidability of the piston connected to the main valve body is an important factor in evaluating the performance of the pressure reducing valve. Is. According to the above configuration, it is possible to prevent the slidability of the piston from deteriorating, which is particularly effective for a pilot-operated pressure reducing valve.

本発明の弁装置および減圧弁によれば、簡単な構造で、ピストンの摺動性を確保できる。 According to the valve device and the pressure reducing valve of the present invention, the slidability of the piston can be ensured with a simple structure.

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。It is a vertical sectional view which shows the basic structure of the pressure reducing valve which is the object of this invention. 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。It is a vertical sectional view schematically showing the state before decompression of the pressure reducing valve. 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。It is a vertical sectional view schematically showing the pressure adjustment state of the pressure reducing valve. 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。It is a vertical sectional view schematically showing the decompression holding state of the pressure reducing valve. 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。It is a vertical sectional view which shows the main part of the valve which concerns on 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2実施形態に係るバルブの要部を示す縦断面図である。It is a vertical sectional view which shows the main part of the valve which concerns on 2nd Embodiment of this invention. 第1実施形態のバルブのピストンの製造過程の一例を示すフロー図である。It is a flow figure which shows an example of the manufacturing process of the piston of the valve of 1st Embodiment. 同ピストンの製造過程の別の例を示すフロー図である。It is a flow figure which shows another example of the manufacturing process of the piston. 同ピストンの製造過程のさらに別の例を示す概略図である。It is a schematic diagram which shows still another example of the manufacturing process of the piston.

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。 Prior to explaining the embodiment of the present invention, the pressure reducing valve used for the steam passage will be described. In various industries, steam is used as a heat medium from the viewpoint of cost, convenience and safety. The biggest merits are that the latent heat amount per unit weight is large and that the temperature can be kept constant by controlling the pressure.

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。 When steam is used, instead of generating steam at each required pressure, high-pressure steam is generated in the boiler, and the steam is reduced to the required pressure according to the product and application. In that case, the automatic valve that keeps the steam pressure almost constant is the pressure reducing valve. The purpose of lowering the pressure is to lower the steam temperature and keep it at the desired heating temperature.

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。 The basic principle of decompression is called the squeezing phenomenon, and when steam flows through the pipe, if the passage through which the steam flows is squeezed, the steam pressure on the downstream side of the squeezed part becomes lower. This is the depressurization of steam. If it is simply throttled, there is a method of fixing the valve to an intermediate opening or providing an orifice plate, but this method has a problem that the pressure changes when the flow rate changes. Therefore, even if the flow rate or the pressure on the primary side (pressure on the upstream side of the throttle point) changes, the energy of the fluid passing through the valve does not change so that the pressure on the secondary side (pressure on the downstream side of the throttle point) does not change. The pressure reducing valve is a valve that is set so that the valve opening is automatically changed by directly using.

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。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a basic configuration of a pilot-operated pressure reducing valve which is a kind of pressure reducing valve using a valve device which is the object of the present invention. In FIG. 1, the pressure reducing valve is arranged in the main passage 1 through which steam S, which is a kind of fluid, flows. The casing 2 of the pressure reducing valve PRV is formed by connecting the main body case 4, the upper case 6 and the lower case 8. Inside the main body case 4, a primary side passage 10, a secondary side passage 12, and a valve chamber 14 between them are formed. The primary side passage 10 and the secondary side passage 12 form a part of the main passage 1 through which the steam S flows.

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。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。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。 In the valve chamber 14, a valve holder 16 and a main valve body 18 sliding inside the valve holder 16 are arranged. The upper portion of the valve holder 16 is supported by a screw connection to the main body case 4. That is, the primary side passage 10 and the secondary side passage 12 form an inflow path and an outflow path for the main valve body 18, respectively. The upper portion of the valve holder 16 is supported by a screw connection to the main body case 4.

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。これら主弁体18、主ばね体20、ピストン26およびシリンダ28により主弁装置であるバルブVAが構成されている。 A spring force is applied to the main valve body 18 in the direction of contacting and closing the main valve seat 22 formed on the valve holder 16 by the main spring body 20 made of a coil spring. A main valve driving unit 24 for driving the main valve body 18 is arranged above the valve chamber 14. In the main valve drive unit 24, the piston 26 that abuts on the main valve body 18 is slidably inserted into the cylinder 28 supported by the main body case 4. The piston 26 is slidably inserted into the cylinder 28 supported by the main body case 4. Above the piston 26 is a main valve body drive chamber 27, which will be described later. The piston 26 is provided with a relief hole 29 for releasing the pressure of the main valve body drive chamber 27. The valve VA, which is the main valve device, is composed of the main valve body 18, the main spring body 20, the piston 26, and the cylinder 28.

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。 The pilot valve unit 30 is arranged on the upper part of the upper case 6. That is, the upper case 6 forms the casing of the pilot valve unit 30. The pilot valve unit 30 has a pilot valve device 34 including a valve body 32, and a pilot valve drive unit 36 that opens and closes the pilot valve device 34. In the present embodiment, the valve body 32 is ball-shaped (spherical), but is not limited thereto. The pilot valve device 34 has a valve seat block 37, and a valve seat 40 is formed at the tip end portion (left end portion in FIG. 1). A valve opening 41 opened and closed by the valve body 32 is opened at the center of the valve seat 40.

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。 A shaft member 42 is inserted into the valve seat block 37 so as to penetrate in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 1). The tip portion 42a of the shaft member 42 is in contact with the valve body 32, and the rear end portion 42b faces the tip plate 38 described later of the pilot valve drive portion 36. The valve body 32 is pressed against the valve seat 40 by a first spring body 44 made of a coil spring. The first spring body 44 is interposed between the first spring body 44 and the first spring receiver 48 provided in the upper case 6.

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。 The pilot valve drive unit 36 is a second spring body in which the tip plate 38 at the tip (left end in FIG. 1) is formed of a coil spring from the rear (right side in FIG. 1) to the front (left side in FIG. 1). Pressed by 54. The second spring body 54 is interposed between the tip member 56 in contact with the tip plate 38 and the second spring receiver 58 arranged inside the cover member 50. The cover member 50 is screwed to the upper case 6 (casing). A push rod 60 is arranged between the cover member 50 and the tip member 56, and the push rod 60 passes through the inner space of the second spring body 54.

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。 The pilot valve drive unit 36 has a pressure adjusting means 49. The pressure adjusting means 49 has the tip plate 38 and the bellows 43, and retracts the second spring body 54 in the valve closing direction (rightward direction). That is, the pressure adjusting means 49 constitutes a valve closing force adding member that retracts the second spring body 54 in the valve closing direction against the spring force.

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。 The tip portion 43a of the bellows 43 is connected to the tip plate 38, and the base end portion 43b of the bellows 43 is fixedly supported between the upper case 6 and the cover member 50. An adjustment handle 52 for pressure adjustment is rotatably screwed to the cover member 50.

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。これらパイロット室62と貫通路68とが、パイロット弁ユニット30に対する流入路と流出路をそれぞれ形成している。他方、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。 A pilot chamber 62 for accommodating the first spring body 44 is arranged on the front side (left side) of the pilot valve device 34. The primary side passage 10 communicates with the pilot chamber 62 via a primary conduction path 64. A screen 66 for removing foreign matter is arranged in the pilot chamber 62. Further, a gangway 68 communicating with the valve opening 41 is formed on the downstream side of the valve body 32 in the pilot valve device 34. The pilot chamber 62 and the gangway 68 form an inflow path and an outflow path for the pilot valve unit 30, respectively. On the other hand, the secondary side passage 12 communicates with the pressure introduction chamber 70 in which the pressure applying means 49 is housed via the secondary conduction path 72.

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。
Next, the operation of the above configuration will be described.
[Before decompression]
FIG. 2 shows before the start of the decompression operation, and the main valve body 18 is in the closed state. When the steam S is ventilated through the pressure reducing valve, the steam S reaches the pilot chamber 62 from the primary side passage 10 through the primary conduction path 64.

[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内の圧力P1の蒸気Sが二次側通路12に流入して圧力P2に減圧される。
[Pressure adjustment]
When the adjusting handle 52 is rotated in the depressurizing direction (counterclockwise), the push rod 60 of the pressure applying means 49 moves forward (counterclockwise) as shown in FIG. Along with this, the bellows 43 extends and the tip plate 38 moves the shaft member 42 forward (to the left) to open the valve body 32. As a result, steam S flows through the outflow path (gangway) 68 and pushes down the piston 26 to open the main valve body 18. At this time, there is a slight gap G between the pressing plate 38 at the tip of the pressure applying means 49 and the back surface of the valve seat block 37. When the valve of the main valve body 18 is opened, the steam S of the pressure P1 in the primary side passage 10 flows into the secondary side passage 12 and is depressurized to the pressure P2.

[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。
[Maintaining decompression]
As shown in FIG. 4, a part of the steam S flowing into the secondary side passage 12 reaches the pressure introduction chamber 70 through the secondary conduction path 72. The bellows 43 of the pressure applying means 49 is compressed by the steam pressure in the pressure introduction chamber 70, and the tip plate 38 retracts to the right. As a result, the valve body 32 is moved in the valve closing direction by allowing the shaft member 42 to move backward (to the right). By adjusting the pressure of the main valve body drive chamber 27 in this way, the opening degree of the main valve body 18 is adjusted, and the pressure of the secondary side passage 12 is kept constant.

つぎに、本発明の要部であるバルブVAについて図5の第1実施形態および図6の第2実施形態により説明する。図5に示すように、ピストン26は球体で構成され、ピストン26から主弁体18(図1)に向かって延びて主弁体18に当接するロッド82を有している。ピストン26とロッド82とは別体で構成されている。 Next, the valve VA, which is a main part of the present invention, will be described with reference to the first embodiment of FIG. 5 and the second embodiment of FIG. As shown in FIG. 5, the piston 26 is composed of a sphere and has a rod 82 extending from the piston 26 toward the main valve body 18 (FIG. 1) and abutting on the main valve body 18. The piston 26 and the rod 82 are formed separately.

球体のピストン26は、シリンダ28の内面を転がりながらロッド82の軸心方向AXに移動する。本実施形態では、球体のピストン26に、第1通気孔80が設けられている。第1通気孔80は、ピストン26の中心点Cを通り、ピストン26を貫通して延びている。第1通気孔80が、主弁体駆動室27をピストン26の下方とシリンダ28の間の空間SPに連通させる前述の逃がし孔29の一部を構成している。 The spherical piston 26 moves in the axial direction AX of the rod 82 while rolling on the inner surface of the cylinder 28. In the present embodiment, the spherical piston 26 is provided with a first ventilation hole 80. The first ventilation hole 80 passes through the center point C of the piston 26 and extends through the piston 26. The first ventilation hole 80 constitutes a part of the above-mentioned relief hole 29 that communicates the main valve body drive chamber 27 with the space SP between the lower part of the piston 26 and the cylinder 28.

ピストン26の表層部(図5の下部)における第1通気孔80(逃がし孔)の一端開口(下端開口)80aから外れた位置に錘部分85が設けられている。錘部分85は、残余の部分87よりも比重が重い部分である。錘部分85は、ピストン26が正立姿勢のときに下底部に位置する。 A weight portion 85 is provided at a position off the one end opening (lower end opening) 80a of the first ventilation hole 80 (relief hole) in the surface layer portion (lower part of FIG. 5) of the piston 26. The weight portion 85 is a portion having a heavier specific gravity than the residual portion 87. The weight portion 85 is located at the lower bottom portion when the piston 26 is in the upright posture.

図7~9は本実施形態のピストン26の製造方法の例を示す。図7の例では、最初に、孔100aを開けた空洞のフロート球100を用意する。つぎに、孔100aからフロート球100の内部に比重の大きな金属(錘部分85)を流し込む。さらに、孔100aからフロート球100の内部に比重の小さな金属を流し込む(残余の部分87)。最後に、残余の部分87に第1通気孔80(図5)を機械加工により形成する。以上により、本実施形態のピストン26が製造される。なお、第1通気孔80(図5)を機械加工する前に、錘部分85および残余の部分87からフロート球100を取り外してもよい。 FIGS. 7 to 9 show an example of a method for manufacturing the piston 26 of the present embodiment. In the example of FIG. 7, first, a hollow float ball 100 having a hole 100a is prepared. Next, a metal having a large specific density (weight portion 85) is poured into the float sphere 100 from the hole 100a. Further, a metal having a small specific density is poured from the hole 100a into the float sphere 100 (residual portion 87). Finally, a first vent hole 80 (FIG. 5) is formed in the remaining portion 87 by machining. As described above, the piston 26 of the present embodiment is manufactured. The float ball 100 may be removed from the weight portion 85 and the remaining portion 87 before machining the first ventilation hole 80 (FIG. 5).

図8の例では、最初に、母材として、比重の小さな金属からなる第1の部材102(残余の部分87)と、比重の大きな金属からなる第2の部材104(錘部分85)を用意し、両者102,104を接合する。接合は、例えば、接着剤を用いて行われる。ただし、接合方法はこれに限定されない。つぎに、母材を削り出し加工することにより、球体のピストン26を成形する。最後に、残余の部分87に第1通気孔80(図5)を形成する。以上により、本実施形態のピストン26が製造される。 In the example of FIG. 8, first, as a base material, a first member 102 (residual portion 87) made of a metal having a small specific gravity and a second member 104 (weight portion 85) made of a metal having a large specific density are prepared. Then, both 102 and 104 are joined. The joining is performed, for example, using an adhesive. However, the joining method is not limited to this. Next, the spherical piston 26 is formed by cutting out the base metal. Finally, the first ventilation hole 80 (FIG. 5) is formed in the remaining portion 87. As described above, the piston 26 of the present embodiment is manufactured.

図9の例では、事前に、組み合わせるとピストン26となる形状に成形された残余の部分87と錘部分85を用意する。このような成形は、例えば、鋳造のような型成形、鍛造等により行われる。つぎに、残余の部分87と錘部分85とを接合する。接合は、例えば、溶接により行われる。最後に、残余の部分87に第1通気孔80(図5)を形成する。以上により、本実施形態のピストン26が製造される。 In the example of FIG. 9, a residual portion 87 and a weight portion 85 molded into a shape that becomes a piston 26 when combined are prepared in advance. Such molding is performed, for example, by molding such as casting, forging, or the like. Next, the residual portion 87 and the weight portion 85 are joined. Joining is done, for example, by welding. Finally, the first ventilation hole 80 (FIG. 5) is formed in the remaining portion 87. As described above, the piston 26 of the present embodiment is manufactured.

図5に示すように、ロッド82は、円柱形の棒状の部材であり、その軸心AXがシリンダ28の軸心に一致する。また、ロッド82の軸心AXは、ピストン26の中心を通過する。ロッド82の基端面(図5の上端面)82aがピストン26aに当接し、先端面(図1の下端面)82bが主弁体18に当接している。ロッド82と主弁体18は、公知の構造により連結されている。ピストン26とロッド82は、ピストン26の軸心方向AXに対して傾動自在に接触している。つまり、球体のピストン26の球面にロッド82の基端部82aが接触している。 As shown in FIG. 5, the rod 82 is a cylindrical rod-shaped member, and its axis AX coincides with the axis of the cylinder 28. Further, the axial center AX of the rod 82 passes through the center of the piston 26. The base end surface (upper end surface of FIG. 5) 82a of the rod 82 is in contact with the piston 26a, and the tip surface (lower end surface of FIG. 1) 82b is in contact with the main valve body 18. The rod 82 and the main valve body 18 are connected by a known structure. The piston 26 and the rod 82 are in tilting contact with each other in the axial direction AX of the piston 26. That is, the base end portion 82a of the rod 82 is in contact with the spherical surface of the spherical piston 26.

シリンダ28は、ピストン26が摺動する円筒状のガイド部28aと、ロッド82を保持する円筒状のロッド保持部28bと、ガイド部28aとロッド保持部28bを連結する環状の連結部28cとを有している。 The cylinder 28 has a cylindrical guide portion 28a on which the piston 26 slides, a cylindrical rod holding portion 28b that holds the rod 82, and an annular connecting portion 28c that connects the guide portion 28a and the rod holding portion 28b. Have.

ガイド部28aは、連結部28cから主弁体18と反対側(図5の上方)に延びる円筒形状であり、その内面でピストン26を摺動自在に支持している。つまり、ガイド部28aの内面に対して、球体のピストン26が転動する。連結部28cに、第2通気孔84が設けられている。第2通気孔84は、連結部28cを貫通して延びており、周方向に離間して複数(例えば、4つ)設けられている。第2通気孔84は、前述の逃がし孔29の一部を構成している。 The guide portion 28a has a cylindrical shape extending from the connecting portion 28c to the side opposite to the main valve body 18 (upper side in FIG. 5), and slidably supports the piston 26 on the inner surface thereof. That is, the spherical piston 26 rolls with respect to the inner surface of the guide portion 28a. A second vent hole 84 is provided in the connecting portion 28c. The second ventilation holes 84 extend through the connecting portion 28c, and are provided at a plurality (for example, four) apart from each other in the circumferential direction. The second ventilation hole 84 constitutes a part of the above-mentioned relief hole 29.

ロッド保持部28bは、連結部28cから主弁体18側(図5の下方)に延びる円筒形状で、その内面でロッド82を摺動自在に支持している。つまり、ロッド保持部28bの内面に対して、ロッド82がスライドする。ロッド保持部28bの内面に環状の溝28baが形成されており、この溝28baにリング状のパッキン86が嵌め込まれている。このようなパッキン86を設けることにより、ロッド82の傾きが抑制される。 The rod holding portion 28b has a cylindrical shape extending from the connecting portion 28c to the main valve body 18 side (lower side in FIG. 5), and slidably supports the rod 82 on the inner surface thereof. That is, the rod 82 slides with respect to the inner surface of the rod holding portion 28b. An annular groove 28ba is formed on the inner surface of the rod holding portion 28b, and a ring-shaped packing 86 is fitted in the groove 28ba. By providing such a packing 86, the inclination of the rod 82 is suppressed.

パッキン86は、例えば、フッ素樹脂である。ただし、パッキン86の材質はこれに限定されない。本実施形態では、パッキン86は、ロッド82の軸心方向AXに沿って2つ設けられているが、パッキン86の数は1つであってもよく、3つ以上であってもよい。また、パッキン86はなくてもよい。 The packing 86 is, for example, a fluororesin. However, the material of the packing 86 is not limited to this. In the present embodiment, two packings 86 are provided along the axial direction AX of the rod 82, but the number of packings 86 may be one or three or more. Further, the packing 86 may be omitted.

ピストン26は、例えば、主弁体18が開く際の弁口からの噴出流体の影響等により、ロッド82が軸心AXに対して傾くことがある。これに伴い、ピストン26も傾くと、その摺動性が悪化する恐れがある。上記構成によれば、ピストン26とロッド82が別体で構成され、且つ、ピストン26が球体で構成されている。つまり、ピストン26とロッド82が軸心方向AXに対して傾動自在に接触している。これにより、ロッド82が軸心方向AXに対して傾いた場合でも、球体のピストン26が回転することでピストン26が傾いても摺動に影響しない。その結果、ピストン26の摺動性が悪化するのを防ぐことができる。 In the piston 26, for example, the rod 82 may be tilted with respect to the axial center AX due to the influence of the fluid ejected from the valve opening when the main valve body 18 is opened. Along with this, if the piston 26 is also tilted, its slidability may deteriorate. According to the above configuration, the piston 26 and the rod 82 are made of separate bodies, and the piston 26 is made of a sphere. That is, the piston 26 and the rod 82 are in tilting contact with each other in the axial direction AX. As a result, even when the rod 82 is tilted with respect to the axial direction AX, even if the piston 26 is tilted due to the rotation of the spherical piston 26, the sliding is not affected. As a result, it is possible to prevent the slidability of the piston 26 from deteriorating.

特に、パイロット作動式の減圧弁PRVでは、主弁体18の開閉度が二次側圧力の安定性につながるので、主弁体18に繋がるピストン26の摺動性は減圧弁PRVの性能を評価するうえでの重量なファクターである。上記構成では、ピストン26の摺動性が悪化するのを防ぐことができるので、パイロット作動式の減圧弁PRVに特に有効である。 In particular, in the pilot-operated pressure reducing valve PRV, the degree of opening and closing of the main valve body 18 leads to the stability of the secondary pressure, so the slidability of the piston 26 connected to the main valve body 18 evaluates the performance of the pressure reducing valve PRV. It is a heavy factor in doing so. With the above configuration, it is possible to prevent the slidability of the piston 26 from deteriorating, which is particularly effective for the pilot-operated pressure reducing valve PRV.

球体のピストン26が回転すると、シリンダ28の内壁により、ピストン26に設けられた逃がし孔29(第1通気孔80)が塞がれる恐れがある。上記構成では、ピストン26の第1通気孔80の一端開口80aから外れた位置に錘部分85が設けられているので、錘部分85を設けた部位が下方となるようにピストン26が位置決めされる。したがって、シリンダ28の内壁により第1通気孔80が塞がれるのを防ぐことができる。 When the spherical piston 26 rotates, the inner wall of the cylinder 28 may block the relief hole 29 (first ventilation hole 80) provided in the piston 26. In the above configuration, since the weight portion 85 is provided at a position away from the one end opening 80a of the first ventilation hole 80 of the piston 26, the piston 26 is positioned so that the portion where the weight portion 85 is provided is downward. .. Therefore, it is possible to prevent the first ventilation hole 80 from being blocked by the inner wall of the cylinder 28.

また、第1通気孔80および錘部分85に代えて、図6の第2実施形態に示すように、シリンダ28のガイド部28aの内周面におけるピストン26との接触部分とその近傍を含む領域に、一つまたは周方向に間隔をあけて複数設けられた凹所90が形成されてもよい。凹所90は、弁体駆動室27の圧力を逃がす逃がし孔29の一部である。凹所90は、弁体駆動室27と二次側通路(流出路)12とを連通できればよく、大きさ、数は特定されない。例えば、ロッド82の軸心方向AXに長い凹所90を1つ設けてもよく、短い凹所90を軸心方向AXに並べて複数設けてもよい。このような凹所90を設けることにより、球体のピストン26が回転しても、弁体駆動室27の圧力を逃がすことができる。 Further, instead of the first ventilation hole 80 and the weight portion 85, as shown in the second embodiment of FIG. 6, a region including a contact portion with the piston 26 and its vicinity on the inner peripheral surface of the guide portion 28a of the cylinder 28. , One or a plurality of recesses 90 provided at intervals in the circumferential direction may be formed. The recess 90 is a part of a relief hole 29 for releasing the pressure of the valve body drive chamber 27. The size and number of the recess 90 are not specified as long as the valve body drive chamber 27 and the secondary side passage (outflow path) 12 can communicate with each other. For example, one long recess 90 may be provided in the axial direction AX of the rod 82, or a plurality of short recesses 90 may be provided side by side in the axial direction AX. By providing such a recess 90, even if the spherical piston 26 rotates, the pressure of the valve body drive chamber 27 can be released.

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、減圧弁の主弁体18以外にも適用できる。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。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various additions, changes, or deletions can be made without departing from the gist of the present invention. For example, the valve of the present invention can be applied to other than the main valve body 18 of the pressure reducing valve. Therefore, such things are also included within the scope of the present invention.

10 一次側通路(流入路)
12 二次側通路(流出路)
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
27 主弁体駆動室(弁体駆動室)
28 シリンダ
29 逃がし孔
30 パイロット弁ユニット
80 第1通気孔(逃がし孔)
80a 一端開口
82 ロッド
85 錘部分
90 凹所(逃がし孔)
PRV 減圧弁
S 蒸気(流体)
VA バルブ
10 Primary side passage (inflow path)
12 Secondary side passage (outflow route)
18 Main valve body (valve body)
20 Main spring body (spring body)
22 Main valve seat (valve seat)
26 Piston 27 Main valve body drive chamber (valve body drive chamber)
28 Cylinder 29 Relief hole 30 Pilot valve unit 80 First ventilation hole (relief hole)
80a One end opening 82 Rod 85 Weight part 90 Recess (relief hole)
PRV pressure reducing valve S steam (fluid)
VA valve

Claims (5)

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、
前記弁体に接触するロッドと、
前記ロッドを介して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、
前記ロッドおよび前記ピストンを移動自在に案内するシリンダと、を備え、
前記ピストンと前記ロッドとは別体で構成され、
前記ピストンが球体で構成されているバルブ。
A valve body that opens and closes between the inflow path and the outflow path of the fluid,
A spring body that seats the valve body on the valve seat by spring force,
The rod in contact with the valve body and
A piston that presses the valve body in the valve opening direction via the rod to separate it from the valve seat.
A cylinder that movably guides the rod and the piston.
The piston and the rod are composed of separate bodies.
A valve in which the piston is composed of a sphere.
請求項1に記載のバルブにおいて、さらに、前記シリンダの内部に、流体の圧力により前記ピストンを移動させる弁体駆動室を備え、
前記ピストンに前記弁体駆動室の圧力を逃がす逃がし孔が形成され、
前記ピストンの下部に錘部分が設けられ、
前記ピストンの下部おける前記ロッドとの非接触部分に前記逃がし孔の一端開口が形成されているバルブ。
The valve according to claim 1 is further provided with a valve body drive chamber for moving the piston by the pressure of a fluid inside the cylinder.
A relief hole for releasing the pressure of the valve body drive chamber is formed in the piston, and a relief hole is formed.
A weight portion is provided at the bottom of the piston.
A valve in which one end opening of the relief hole is formed in a portion of the lower part of the piston that is not in contact with the rod.
請求項1に記載のバルブにおいて、さらに、前記シリンダの内部に、流体の圧力により前記ピストンを移動させる弁体駆動室を備え、
前記シリンダの内周面に前記弁体駆動室の圧力を逃がす凹所が形成されているバルブ。
The valve according to claim 1 is further provided with a valve body drive chamber for moving the piston by the pressure of a fluid inside the cylinder.
A valve having a recess formed on the inner peripheral surface of the cylinder to release the pressure of the valve body drive chamber.
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3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。
A pressure reducing valve located in the main passage of the fluid that reduces the pressure on the primary side to the pressure on the secondary side.
A pressure reducing valve including a main valve body constituting the valve according to any one of claims 1 to 3.
請求項4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。 The pressure reducing valve according to claim 4, further comprising a pilot valve unit for opening and closing the main valve body.
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