JP2594954B2 - 液体用パイロット弁付逃し弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、圧力流体を用いた機器の圧力上昇を逃が
すための液体用パイロット弁付逃し弁に関するものであ
る。

〔発明の背景〕

圧力流体を用いる機器においては、流体の圧力が設定
圧力以上になるとこれを逃し、安全性を確保するため、
逃がし弁を使用することが行なわれている。

通常逃し弁の開閉制御は、一次側圧力の変動を検出す
るパイロット弁を用いて行なっているが、一つのパイロ
ット弁で直接逃し弁を制御すると、一次側圧力の変動に
追従してパイロット弁が直接作動し、逃し弁をダイレク
トに作動させることになり、このため、逃し弁の開閉頻
度が激しく、機器に悪影響を与えるという問題がある。

〔発明の目的〕 この発明は、上記のような点にかんがみてなされたも
のであり、一次側圧力の変動に対して安定した作動をす
る液体用パイロット弁付逃し弁を提供することが目的で
ある。

〔目的を達成するための手段〕

上記のような目的を達成するため、この発明は、入口
通路と出口通路の間に両通路の連通と遮断を行なうプラ
ンジャーを設け、プランジャーに対する背圧室を形成し
た逃し弁本体と、入口通路と出口通路を弁体により連通
及び遮断する一次パイロット弁と、前記一次パイロット
弁の出口通路と連通する入口孔と出口室の間にプランジ
ャーを移動自在に設け、この出口室と連通する背圧室に
プランジャーで開弁動作する二次弁体を組込んだ二次パ
イロット弁とで構成され、逃し弁本体の入口通路と一次
パイロット弁の入口通路を接続し、二次パイロット弁の
出口室と逃し弁本体の出口通路を接続し、更に逃がし弁
本体の入口通路とプランジャーの背圧室及び二次パイロ
ット弁の背圧室とをオリフィスを介し接続した構成とし
たものである。

〔作用〕

一次側流体の圧力が、一次パイロット弁の入口通路
と、逃し弁本体及び二次パイロット弁の各背圧室とに作
用し、一次側圧力が設定圧力に達しない間は、逃し弁本
体のプランジャーは閉弁位置にあり、入口通路と出口通
路は遮断されている。

一次側圧力が上昇すると、一次パイロット弁の弁体が
押し開かれ、その圧力を二次パイロット弁のプランジャ
ーに作用し、このプランジャーで弁体を開弁位置に押す
ため、二次パイロット弁の背圧室と出口室を介して逃し
弁本体の背圧室と出口通路が導通し、背圧の減少した逃
し弁本体のプランジャーは一次側圧力によって開弁位置
に移動し、一次側圧力を出口通路に逃がす。

一次パイロット弁は一次側圧力の変動に追従して開閉
動作するが、一次パイロット弁と二次パイロット弁間に
残る圧力流体が二次パイロット弁のプランジャーに作用
したままであるため、逃し弁本体の背圧室は圧力が上昇
せず、逃し弁本体は開いている。

一次パイロット弁と二次パイロット弁間の圧力流体が
減圧とする二次パイロット弁のプランジャーは退動して
弁体が閉弁位置に戻り、逃し弁本体は背圧室の圧力が上
昇し、入口通路と出口通路の連通を遮断する。

〔実施例〕

以下、この発明の実施例を添付図面に基づいて説明す
る。

第１図のように、この発明の逃し弁は、逃し弁本体１
と、一次パイロット弁２及び二次パイロット弁３の組合
せによって構成されている。

逃し弁本体１は、弁筐４に、下部で開口する入口通路
５と側面で開口する出口通路６が直角の配置で設けら
れ、入口通路５の内端に取付けたノズル７の先端に弁座
８が形成されている。

弁筐４に入口通路５と同軸心状となるよう取付けた筒
状の案内部材９で、プランジャー10を軸方向に移動自在
となるよう保持し、弁筐４にボルト止した蓋板11とプラ
ンジャー10の間に、このプランジャー10に弁座８へ圧接
する方向の弾性を付与するばね12が縮設され、プランジ
ャー10によって入口通路５と出口通路６の連通と遮断を
自在としている。

上記プランジャー10は上端部外周に鍔13が設けられ、
案内部材９の内部に緩衝室14を形成していると共に、案
内部材９の上記からプランジャー10の内部が緩衝室14と
連通する背圧室15となっている。

前記一次パイロット弁２と二次パイロット弁３は、第
１図に示すように、共通のパイロット本体16に並べて設
けられている。

一次パイロット弁２は、パイロット本体16で軸方向に
移動自在となるよう保持したホルダー17の先端に弁体部
材18を取付け、ホルダー17の先端外周に出口通路19を形
成すると共に、弁体部材18と対向する位置に入口通路20
となるノズル21が設けられている。

上記ホルダー17には、ボンネット22内に収納したばね
23によって弁体部材18がノズル21の弁座に常時圧接する
方向の弾性が付与されていると共に、ばね23は調整ねじ
24によって圧力が調整できるようになっている。

二次パイロット弁３は、一次パイロット弁２の出口通
路19と入口孔25を介して連通する緩衝室26と出口室27の
間に、出口室27の軸方向に移動自在となるプランジャー
28を設け、プランジャー28にばね29で、緩衝室26内に突
出する突起30に当接する方向の弾性を付与すると共に、
出口室27の端部に設けたノズル31を介して出口室27と連
通する背圧室32を設け、この背圧室32内に二次弁体33が
軸方向に移動自在となるよう収納されている。

上記二次弁体33は、ばね34によりノズル31先端の弁座
に弁体部材35が圧接する方向の弾性を付勢されていると
共に、前記プランジャー28には、ノズル31内から二次弁
体33に対向する押上げ棒36が設けられ、このプランジャ
ー28に緩衝室26と出口室27を連通する小孔37が形成され
ている。

この二次パイロット弁３は、緩衝室26の圧力が低いと
き、プランジャー28は突起30に当接し、二次弁体33は弁
座に圧接して出口室27と背圧室32の連通を遮断してい
る。

緩衝室26の圧力が上昇すると、プランジャー28は出口
室27内に押され、押上げ棒36で二次弁体33を開弁位置に
押し、出口室27と背圧室32を連通状とする。

第３図は、一次パイロット弁２及び二次パイロット弁
３におけるノズル21.31部分と弁体部分18.35の具体的な
構造を示しており、ホルダー17及び二次弁体33に対して
弁体部材18.35をねじ込みによって取付け、閉弁時の水
密性を向上させるため、ホルダー17及び二次弁体33に弁
座21a.31aの外周へ圧接するシーリング38が組込まれて
いる。

この一次パイロット弁２及び二次パイロット弁３にお
けるノズル21.31の内径とホルダー17及び二次弁体33の
背圧面積とは等しく設定され、流出流体圧の影響を直接
受けることなく安定した作動を示すようにしている。

第１図において、逃し弁本体１の入口通路５と一次パ
イロット弁２の入口通路20を連通管41によって接続する
と共に、この連通管41に接続した分岐管42と逃し弁本体
１の背圧室15及び二次パイロット弁３の背圧室32を、オ
リフイス43と連通管44及び通路45を介して接続し、更に
二次パイロット弁３の出口室27は大気開放、又は逃し弁
本体１の出口通路６と排出管46で接続する。

この発明の逃し弁は上記のような構成であり、次にそ
の作用を説明する。

逃し弁本体１の入口通路５は、流体系統と直接連通し
て装置に取付けられ、圧力流体は、逃し弁本体１の入口
通路５からノズル７の弁座８とプランジャー10の着座部
分まで充満する。

一方、逃し弁本体１の入口通路５の途中に設けられた
導入口41aを流過した圧力流体は連通管41を通って一次
パイロット弁２のノズル弁座21aと弁体部材18の着座部
分まで充満する。

また、連通管41から分岐管42に流過した圧力流体は、
オリフイス43を通って逃し弁本体１の背圧室15と緩衝室
14に充満してプランジャー10に背圧として働き、プラン
ジャー10着座部分をノズル７の弁座８に圧接させる。

さらに、背圧室15等に充満した圧力流体は、三方向接
続片に接続された連通管44を流過して二次パイロット弁
３の入口通路を通って背圧室32に充満し、背圧室32に収
容されている二次弁体33の弁体部材35に背圧として働
き、弁体部材35の着座部分をノズル31の弁座31aに圧接
する。

以上のごとく、逃し弁本体１、一次パイロット弁２及
び二次パイロット弁３に圧力流体は充満し、その圧力は
全て同圧である。

流体系統の圧力が上昇し、一次パイロット弁２のノズ
ル内部の流体圧力も高くなり、流体圧力が一次パイロッ
ト弁２の設定圧力に到達すると、弁体部材18は、ばね23
の押付け力に抗して押開かれ、流体圧力の上昇に伴い規
定リフト一ぱいに軸線上方向へ躍動して、ノズル21上端
の弁座21aは開口する。

圧力流体は、ノズル21上端の弁座21aの開口部を流過
して出口通路19と連る入口孔25を経て緩衝室26に充満す
る。充満した圧力流体は、プランジャー28の下方端面に
押上げ力として働き、ばね29の弾性及び二次弁体33の弁
体部材35の座着力に抗して上方向に摺動し、二次弁体33
の弁体部材35を押開き、ノズル31の弁座31aは開口す
る。

二次弁体33の収容されている背圧室32に充満している
流体は、弁座31aの開口部を流過し、ノズル31を通って
出口室27に至り、出口通過から排出管46を経て逃し弁本
体１の出口通路６に流出される。

この背圧室32から流出する圧力流体は、逃し弁本体１
の背圧室15に充満している流体をも同時に排出させるの
で、これらの連通する内部の流体圧力は急激に低下す
る。

逃し弁本体１のプランジャー10に背圧として働いてい
た流体圧力が低下すると、逃し弁本体１のプランジャー
10の下方端面に加わるノズル内部の流体圧力による押上
げ力が大きくなるので、プランジャー10は押開かれ、ノ
ズル７の弁座８は開口し流体は出口通路６へ流出する。

二次パイロット弁３の弁座口開口部面積と三方向接続
片に設けたオリフイス43の面積とでは、大きな差異があ
り、オリフイス43を流過して浸入する流体量よりも二次
パイロット弁３から流出する量の方が多いので、逃し弁
本体１のプランジャー10は開度を維持できる。

また、二次パイロット弁３の弁体部材35は、背圧に関
係なく、一次パイロット弁２の弁体部材18が開いて流体
圧力が二次パイロット弁３の緩衝室26に臨むプランジャ
ー28に働いている間は、一定の開度を維持している。

流体系統の圧力が低下すると、一次パイロット弁２の
弁体部材18がばね23の力により押下げられ、着座部分が
ノズル21の弁座に圧接し、閉弁により流体の流出は阻止
される。

二次パイロット弁３の緩衝室26の圧力の供給が停止す
ると同時に、この緩衝室26に充満していた流体は、プラ
ンジャー28に穿った小孔37を流下して出口室27に流出す
る。

プランジャー28の下方端面に働いていた押上げ力は急
速に減退し、ばね29の弾性により押下げられ、同時に二
次パイロット弁３の弁体部材35も流体背圧により押下げ
られ、弁座31aに圧接されて閉弁し、流体の流出は阻止
される。

逃し弁本体１の入口通路５及び導入口41aを通過し、
オリフイス43を流過した流体圧力は、逃し弁本体１の背
圧室15内に流入し、急速に充満して圧力を回復すること
により、逃し弁本体１のプランジャー10を押下げ、着座
部分をノズル７の弁座８に圧接して逃し弁本体１の流体
の流れを停止させる。

上記のように、一次パイロット弁２及び二次パイロッ
ト弁３は、弁座口の直径とホルダーの背圧面積が同一寸
法になっているので流出流体圧力の影響は直接受けるこ
となく、安定した作動を示し、二次パイロット弁３は、
緩衝室26を有するプランジャー28により押開かれるの
で、逃し弁本体１の背圧室15の圧力に関係なく安定した
開度を維持すると共に、プランジャー28下部は緩衝室26
になっており圧力の変化による急激な動きを阻止してい
る。

また、逃し弁本体１のプランジャー10及び案内部材に
より緩衝室14を形成しており、圧力の変化によるプラン
ジャー10の急激な動きを阻止している。

〔効果〕

以上のように、この発明によると、逃し弁本体の圧力
変動にともなう開閉を、一次パイロット弁と二次パイロ
ット弁で制御するようにしたので、圧力変動による急激
な開閉動作の発生を阻止し、機器を保護することができ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係る逃し弁の縦断面図、第２図は同
上におけるパイロット弁部分の拡大断面図、第３図は同
上におけるノズルと弁体部材の関係を示す拡大縦断面図
である。 １……逃し弁本体、２……一次パイロット弁、３……二
次パイロット弁、５……入口通路、６……出口通路、８
……弁座、10……プランジャー、12……ばね、14……緩
衝室、15……背圧室、17……ホルダー、18……弁体部
材、19……出口通路、20……入口通路、21……ノズル、
25……入口孔、26……緩衝室、27……出口室、28……プ
ランジャー、31……ノズル、35……背圧室、33……二次
弁体、35……弁体部材、37……小孔、41……連通管、43
……オリフイス。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入口通路と出口通路の間に両通路の連通と
   遮断を行なうプランジャーを設け、プランジャーに対す
   る背圧室を形成した逃し弁本体と、入口通路と出口通路
   を弁体により連通及び遮断する一次パイロット弁と、前
   記一次パイロット弁の出口通路と連通する入口孔と出口
   室の間にプランジャーを移動自在に設け、この出口室と
   連通する背圧室にプランジャーで開弁動作する二次弁体
   を組込んだ二次パイロット弁とで構成され、逃し弁本体
   の入口通路と一次パイロット弁の入口通路を接続し、二
   次パイロット弁の出口室は、大気開放又は逃し弁本体の
   出口通路と接続し、更に逃し弁本体の入口通路とプラン
   ジャーの背圧室及び二次パイロット弁の背圧室とをオリ
   フィスを介し接続した液体用パイロット弁付逃し弁。