JP2598972B2 - 真空用減圧弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は二次側圧力を負圧に設定する場合の真空用減
圧弁に関する。

＜従来技術＞ 近年、工業的に100℃以下の温度で加熱を必要とする
ことが多くなり、そのための熱源として従来使用されて
いた温水に代り蒸気は使用することが提案されている。
その主な理由は蒸気による加熱には、熱搬送量が大きい
点、伝熱係数が大きく均一な温度の加熱ができる点等の
特徴があるからである。

この種の加熱装置は、蒸気を大気圧以下に減圧して使
用することになるから、蒸気減からの蒸気（例えば１〜
2Kg/cm²G）を減圧弁によって熱使用部の要求温度に従っ
て減圧して供給すると共に、減圧弁以降に負圧にする為
に下流にスチームトラップ及び真空ポンプを接続した構
成となる。この様な装置を用いる減圧弁として、第２図
に示すような真空用減圧弁がある。これはダイヤフラム
構造の減圧弁に於いて、そのダイヤフラムの一面に負圧
域の二次側圧力が作用し、他方の面に対して圧力設定ば
ねの一端を結合し、その圧力設定ばねの他端位置を上記
ダイヤフラム側に対して、外部から引張り作用せしめる
構造の減圧弁である。

一次側の接続する入口から供給される正圧の蒸気が、
出口の接続する二次側の圧力の低下により主弁が下方へ
移動せしめられて開くことにより、二次側へ流出するよ
うになっている。その主弁はパイロット弁２や、このパ
イロット弁２にダイヤフラム４を介して作用する圧力設
定ばね６等によって制御されるピストンの下降によって
開動作し、ピストンの上昇によって閉動作する。

圧力検出部８は、ダイヤフラム４、圧力設定ばね６、
ばね端部結合用部材10,12、操作部14等で構成されてい
る。

ダイヤフラム４は下面に通路16を介して二次側圧力が
作用するようになっている。圧力設定ばね６の下端に対
して部材10に形成された雄ねじ状部10aが螺合するよう
に係合せしめられ固定的に結合されている。そして部材
10はダイヤフラム４に接するフランジ部10bを有し、更
にその中心部に雌ねじを有する凹部を形成する。

一方、圧力設定ばね６の上端部に対して操作部14が設
けてある。操作部14は雌ねじ部材18、調節ねじ部材20等
からなる。雌ねじ部材18は内孔を雌ねじ18a、及び外周
に雄ねじ状部18bが形成され、そして回り止めピン19a,b
を圧入する。その雄ねじ状部18bには圧力設定ばね６の
上端が螺合するように係合せしめられている。

上記部材10の凹部から圧力設定ばね６の内側に別の圧
力設定ばね6aを自由状態で挿入し、締付け部材22をねじ
込むことにより圧縮状態にして使用する。更に部材12の
突出した雄ねじ部12aをダイヤフラム４の中心部を貫通
して部材10の雌ねじ部にねじ結合せしめ、ダイヤフラム
５をフランジ部10bと12bの間に完全に挟み込んで確実に
結合する。

案内部材24の中心穴に調節ねじ20を挿入し、調節ねじ
20は回転するが軸方向には変位しないように止め輪30を
ねじの腹部に噛合わせてばねケース26に袋ナット28で固
定する。雌ねじ部材18の雌ねじ18aに調節ねじ20の雄ね
じ部20aが螺合している。案内部材24の下部は筒状であ
って溝24a,bが形成され、その溝に回り止めピン19a,bが
係合して雌ねじ部材18は上下方向には変位可能であるが
回転しないようになっている。調節ねじ20を回転させる
ことにより雌ねじ部材18が調節ねじ部20aに沿って進退
する。

作用は次の通りで、二次側圧力の大気圧以下の圧力に
設定する為に、操作部14の操作により圧力設定ばね６を
引張り状態とする。この時、パイロット弁２はばね38の
作用で閉弁状態にある故、主弁は閉弁を維持する。吸引
により二次側の圧力が低下し、ダイヤフラム４の下面に
作用する圧力の低下となる。換言すれば吸引力の増大に
従って圧力設定ばね６の引張り力に打ち勝ってダイヤフ
ラム５が下方へ突出する。これによってパイロット弁４
が開弁し、一次側の正圧蒸気が通路32、パイロット弁
２、通路34を通ってピストン室36に導かれ、ピストンが
動作して主弁が開き、蒸気が二次側へ供給される。二次
側の圧力が設定圧に達すると、圧力設定ばねの引張り力
が打ち勝ってダイヤフラム４が上方へ撓み、パイロット
弁２がばね38の作用で閉弁して主弁が閉じる。この主弁
の開閉動作は連続的に行なわれ、二次側圧力を一定に保
つ。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上記構造の減圧弁では大気圧付近の真空域の設定時
に、ダイヤフラムが微振動を繰り返す。つまリ、チャタ
リング現象が発生し設定不能となる。

設定圧力が高真空の時は圧力設定ばねを強く引張って
設定するが、低真空の設定時には設定ばねには殆ど荷重
が掛かっていない状態になる。これはばね38のパイロッ
ト弁２を閉弁させる力と、負圧によってダイヤフラムが
下方へ撓む力が釣り合って作用しているからであると考
えられ、この時ダイヤフラムの位置が定まりにくくな
る。従って微少な圧力変動にもダイヤフラム４が振動
し、同時にダイヤフラムと一体に取り付けられた圧力設
定ばね６及び雌ねじ部材18も軸方向に振動する。この振
動は雌ねじ部材18の雌ねじ18aと調節ねじ20のねじ部20a
の本来ねじが有する山と谷の遊び部分によって行なわれ
ている。換言すればこの遊び部分がある故ダイヤフラム
が微振動を起こしやすくしている。それでは、ねじ部分
の遊びを小さくすることも考えられるが、そうすれば摩
擦による焼き付が発生し調整不能になってしまうのでこ
の遊びは無くすことはできない。

従って本発明の技術的課題は、低真空の設定圧力また
は、圧力設定ばねが調節ねじから自由の状態になった場
合でも、チャタリングを発生させず安定した二次圧を得
るようにすることである。

＜課題を解決する為の手段＞ 上記課題を解決するために講じた本発明の技術的手段
は、入口と出口の間に主弁を設け、二次側圧力をダイヤ
フラム及び圧力設定ばねを有する圧力検出部で検出し
て、その圧力検出部の機械的出力に基づいて二次側を設
定圧力とするように上記主弁を開閉せしめる構成の減圧
弁であって、ダイヤフラムの二次側圧力検出面の反対面
に圧力設定ばねの一端を結合し、圧力設定ばねの他端に
雌ねじ部材を取り付け、上記雌ねじ部材に定位置で回転
可能なように案内部材に取り付けられた圧力調節ねじを
螺合せしめたものにおいて、上記雌ねじ部材と案内部材
との間に引張りあるいは付勢ばねを介在させて雌ねじ部
材を一方方向に付勢したものである。

＜作用＞ 雌ねじ部材は案内部材との間に介在させた引張りある
いは付勢ばねによって常に一方向に付勢されているの
で、雌ねじ部材と調節ねじの夫々の山と谷の遊び部分は
一方へ強制的に変位せしめられている。従ってダイヤフ
ラムが振動しようとしてもその動き代が無いためにその
動きは規制されてしまう。

＜効果＞ ねじ部の遊びが無くなったことにより、低真空の設定
圧力でもチャタリングなしに設定することができる。ま
た、異常な振動が無くなりダイヤフラムの寿命が長くな
る。更には圧力を一定に保つことで温度管理をする場
合、設定温度のバラツキを少なくすることができる。

＜実施例＞ 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。
（第１図及び第２図参照） 第１図に於いて第２図と同等部材には同一参照番号を
付し、その説明は省略する。

雌ねじ部材18の上端部に環状の溝50を形成し、その溝
内に案内部材24の内天井部54と雌ねじ部材18の間に両者
を引離すように付勢ばね52を介在させる。このことによ
り雌ねじ部材18は常に一方向に付勢されているので、雌
ねじ部材18と調節ねじ20の夫々の山と谷の遊び部分は一
方へ強制的に変位せしめられている。従ってダイヤフラ
ムが振動しようとしてもその動き代が無いためにその動
きは規制されてしまい、チャタリングは発生しなくな
る。

上記実施例は、雌ねじ部材18と案内部材24の間に付勢
ばねを介在させたが、別の手段として雌ねじ部材18と案
内部材24の両者を引寄せるように引張り作用ばねを介在
させてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体例を示す実施例の真空用減圧弁の
部分断面図、第２図は従来の真空用減圧弁の断面図であ
る。 2:パイロット弁、4:ダイヤフラム 6:圧力設定ばね、18:雌ねじ部材 20:調節ねじ、52:付勢ばね

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】入口と出口の間に主弁を設け、二次側圧力
   をダイヤフラム及び圧力設定ばねを有する圧力検出部で
   検出して、その圧力検出部の機械的出力に基づいて二次
   側を設定圧力とするように上記主弁を開閉せしめる構成
   の減圧弁であって、ダイヤフラムの二次側圧力検出面の
   反対面に圧力設定ばねの一端を結合し、圧力設定ばねの
   他端に雌ねじ部材を取り付け、上記雌ねじ部材に定位置
   で回転可能なように案内部材に取り付けられた圧力調節
   ねじを螺合せしめたものにおいて、上記雌ねじ部材と案
   内部材との間に引張りあるいは付勢ばねを介在させて雌
   ねじ部材を一方方向に付勢したことを特長とする真空用
   減圧弁。