JP3231447U

JP3231447U - 超高圧用圧力調整器

Info

Publication number: JP3231447U
Application number: JP2021000214U
Authority: JP
Inventors: 友彦上原; 耕作原田
Original assignee: Yutaka Co Ltd
Current assignee: Yutaka Co Ltd
Priority date: 2021-01-25
Filing date: 2021-01-25
Publication date: 2021-04-01
Anticipated expiration: 2031-01-25

Abstract

【課題】高圧プロセスラインへの油分の放出を防止するための構造を備えた超高圧用圧力調整器を提供する。【解決手段】ハウジング本体１内に、流入口２に連結される１次圧力室１０と、流出口３に連結される２次圧力室２０とを設け、１次圧力室１０と２次圧力室２０間に装着した圧力調整弁３０と、２次圧力室２０を塞ぐように装着した受圧シリンダー４０に配され、一端側が圧力調整弁３０の先端に当接し他端側が圧力調整スプリング５０に当接する受圧ピストン６０と、を備えた超高圧用圧力調整器であって、受圧シリンダー４０内に設けた溝部に配置された受圧ピストン６０に、２次圧力室２０の圧力を受圧するとともに受圧ピストン６０とのシールを行う受圧用Ｏリング７０を装着し、受圧用Ｏリング７０の２次圧力室２０に油分流出用防止リング７２を装着する一方、油分流出用防止リング７２は切断面を備えたバイアスカット形状とする。【選択図】図１

Description

本考案は、超高圧禁油禁水プロセスラインで使用される超高圧用圧力調整器に関し、高圧プロセスラインへの圧力調整器からの油分の放出を防止するための構造に関する。

一般的に超高圧用圧力調整器は、高圧に対応するため圧力調整機構にピストン減圧方式を採用している。
超高圧用圧力調整器は、例えば図４に示すように、ハウジング本体１内に、流入口２に連結される１次圧力室１０と、流出口３に連結される２次圧力室２０とを設けて構成されている。１次圧力室１０と２次圧力室２０間には、２次圧力室２０を所望の圧力に調整するための圧力調整弁３０が弁座８０に対して装着されている。２次圧力室２０には、開口側を塞ぐように受圧シリンダー４０が装着されている。受圧シリンダー４０には、一端側において前記圧力調整弁３０に連結された調整弁案内３２の先端に当接し、他端側において圧力調整スプリング５０に当接する受圧ピストン６０が装着されている。

上述した超高圧用圧力調整器の構造において、ピストン減圧方式は金属製の受圧ピストン６０に取り付けられた受圧用Ｏリング７０が受ける圧力と、受圧ピストン６０を付勢する圧力調整スプリング５０とのバランスによって減圧する。この受圧用Ｏリング７０は、受圧ピストン６０と受圧シリンダー４０のシールも兼ねており、運転時に受圧用Ｏリング７０の損傷を防ぐ目的で適量のグリースが塗布されている。
ピストン減圧方式による圧力調整器は、例えば特許文献１に示すような構造が知られている。

特開２０１０−２６７１７７

しかしながら、この受圧用Ｏリング７０に塗布したグリースは、２次圧力室２０に通じるガスの接液部に存在する為、使用状況によっては流出口３側よりガスとともにグリース内の油分が放出される場合がある。超高圧禁油禁水プロセスラインに超高圧用圧力調整器にて減圧した超高圧ガスを使用する際、圧力調整器から放出された油分が禁油禁水プロセスラインに混入すると、各種の不具合を引き起こす可能性がある。

低圧のプロセスラインであれば、オイルミストフィルターを用いて油分を除去し、禁油禁水プロセスラインに油分が混入することを防ぐことができるが、超高圧プロセスラインに適合するオイルミストフィルターは存在せず、仮に油分発生を防ぐためにピストン減圧機構にてグリースを使用しない場合は、圧力調整器の異常発生や故障の原因となる。

また、ピストン減圧機構以外に超高圧の圧力調整ができる機器は存在しない。したがって、高圧プロセスラインにおいて、超高圧用圧力調整器から油分の発生を防ぐ対策が必要となる。

本考案は上記実情に鑑みて提案されたもので、高圧プロセスラインへの油分の放出を防止するための構造を備えた超高圧用圧力調整器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請求項１に係る考案は、ハウジング本体（１）内に、流入口（２）に連結される１次圧力室（１０）と、流出口（３）に連結される２次圧力室（２０）とを設け、前記１次圧力室（１０）と前記２次圧力室（２０）間に装着した圧力調整弁（３０）と、前記２次圧力室（２０）を塞ぐように装着した受圧シリンダー（４０）に配され、一端側が前記圧力調整弁（３０）の先端に当接し他端側が圧力調整スプリング（５０）に当接する受圧ピストン（６０）と、を備えた超高圧用圧力調整器において、次の構成を備えることを特徴としている。
前記受圧シリンダー（４０）内に設けた溝部に配置された前記受圧ピストン（６０）に、前記２次圧力室（２０）の圧力を受圧するとともに前記受圧ピストン（６０）とのシールを行う受圧用Ｏリング（７０）を装着し、
前記受圧用Ｏリング（７０）の前記２次圧力室（２０）に油分流出用防止リング（７２）を装着する一方、
前記油分流出用防止リング（７２）は切断面（７３）を備えたバイアスカット形状である。

請求項２は、請求項１の超高圧用圧力調整器において、前記受圧用Ｏリング（７０）の前記２次圧力室（２０）と反対側に、エンドレス形状のバックアップリング（７１）を装着することを特徴としている。

請求項３は、請求項１又は請求項２に記載の超高圧用圧力調整器において、前記油分流出用防止リング（７２）はＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)で形成されたことを特徴としている。

本考案によれば、受圧用Ｏリング（７０）に対して２次圧力室側（２０）の受圧ピストン（６０）にバイアスカット形状の油分流出防止リング（７２）を装着することで、受圧用Ｏリング（７０）に塗布されたグリース（油分）が２次圧力室（２０）を介して超高圧用圧力調整器から放出されることを抑え、高圧プロセスラインへの油分の混入を防ぐことができる。

本発明の実施形態に係る超高圧用圧力調整器の構成を示す断面説明図である。油分流出防止リング装着部分の拡大断面説明図である。（ａ）は油圧流出防止リングの平面説明図、（ｂ）は油圧流出防止リングの側面説明図である。一般的な超高圧用圧力調整器の構成を示す断面説明図である。

本考案に係る禁油禁水プロセスライン向けの超高圧用圧力調整器の実施形態の一例について、図１〜図３を参照して説明する。

ハウジング本体１に対して、流入口２に連通する小径部４、第１段差部５、大径部６、第２段差部７を同軸上に連続的に刻設し、第1段差部５に弁座８０を装着することで、小径部１を１次圧力室１０となる小径部４と、２次圧力室２０となる大径部６とを区画する。

１次圧力室１０と２次圧力室２０間には、２次圧力室２０を所望の圧力に調整するための圧力調整弁３０が装着されている。２次圧力室２０には、開口側を塞ぐように受圧シリンダー４０が装着されている。受圧シリンダー４０には、受圧ピストン６０の軸部６１が貫通する貫通孔４１が形成され、貫通孔４１に繋がる第１段部４２及び第２段部４３に対して受圧ピストン６０の大径部６２及び受圧部６３が配置されるようになっている。受圧部６３の受圧面は球面状に形成されている。これは、受圧ピストン６０と受圧シリンダー４０との隙間によって受圧ピストン６０が傾いた場合であっても、調整弁案内３２を軸方向に安定して押し下げるためである。

また、受圧ピストン６０の受圧部は圧力調整弁３０に連結した調整弁案内３２の先端に当接し、他端側は受圧ピストン受け５３を介して圧力調整スプリング５０に当接している。圧力調整スプリング５０は、受圧シリンダー４０の固定された調整器カバー５１に対して回転可能に装着されたハンドル５２の操作により受圧ピストン受け５３への付勢力が調整可能になっている。

受圧シリンダー４０の壁面と受圧ピストン６０の大径部６２との間には、受圧ピストン６０と受圧シリンダー４０とのシールを行う受圧用Ｏリング７０が装着されている。受圧用Ｏリング７０はゴムで構成され、圧力調整器の運転時に受圧用Ｏリング７０の損傷を防ぐ目的で適量のグリースが塗布されている。受圧用Ｏリング７０へのグリース塗布は必要最低限に抑えることが好ましい。

受圧用Ｏリング７０の圧力調整スプリング５０側の大径部６２には、調整スプリング５０から圧力を受ける際に受圧用Ｏリング７０のはみ出し防止のためにバックアップリング７１が装着されている。バックアップリング７１は、平板のワッシャー状のエンドレス型で構成されている。
そして、受圧用Ｏリング７０の受圧側の大径部６２には、受圧用Ｏリング７０から油分流出を防ぐための油分流出防止リング７２が装着されている。油分流出防止リング７２は、平板のワッシャー状で構成され、図３に示すように、切断面７３が高さ方向に対して傾斜するバイアスカット型形状となっている。

油分流出防止リング７２をバイアスカット型形状としたのは以下の理由による。
油分流出防止リング７２はＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)製でバックアップリング７１と同じ形状であり、本来ガスのシール性能を持っていないが、繰り返し運転を継続すると油分流出防止リング７２が超高圧ガスにより圧縮されてわずかに塑性変形することが考えられる。油分流出防止リング７２がエンドレス型であると、図２に示すように、受圧用Ｏリング７０と油分流出防止リング７２の間にガスだまりが発生し、受圧ピストン６０が常に圧力調整弁３０を開く方向に押され続け圧力調整機能を損ない使用できなくなる可能性がある。この対策として、油分流出防止リング７２をバイアスカット型として、切断部７３からガスが漏れるようにすることでガスだまりの発生を防止している。

弁座８０の１次圧力室１０側には弁シート８１が装着され、２次圧力室２０（大径部６）には流出口３に連通する連通孔８が形成されている。弁座８０には、円錐状部３１を有する圧力調整弁３０が弁座８０及び弁シート８１を貫通して配置され、１次圧力室１０に配置されたコイルスプリング９により、圧力調整弁３０の円錐状部３１を弁シート８１側へ付勢し、１次圧力室１０と２次圧力室２０との圧力差に応じて両者が接離可能となるように構成されている。この構成により、圧力調整弁３０の動作により、２次圧力室２０を調整スプリング５０により設定された所望の圧力に調整される。
また、１次圧力室１０には、弁部に塵等の侵入を防止するために筒状のＳＵＳ焼結金属フィルター１１が配置されている。

弁座８０の２次圧力室２０側には調整弁案内ガイド８２が装着され、圧力調整弁３０の先端に連結した調整弁案内３２を支持している。調整弁案内ガイド８２と調整弁案内３２との間にはスプリング３３が配置され、調整弁案内３２を受圧ピストン６０側へ付勢している。

上記構造の超高圧用圧力調整器によれば、ハウジング１の流入口２に接続された入口継手を介して高圧力（４０ＭＰａ）の蓄圧器（図示せず）側から供給された高圧ガスは１次圧力室１０に導かれ、２次圧力室２０において、調整スプリング５０の付勢力を受けた受圧ピストン６０に当接する圧力調整弁３０の円錐部３１が弁座８０の弁シート８１に対して接離を繰り返すことにより減圧され、連通孔８を介して流出口３から禁油禁水の高圧プロセスラインに流出する。
その際、受圧用Ｏリング７０に対して２次圧力室２０側の受圧ピストン６０にバイアスカット形状の油分流出防止リング７２を装着することで、受圧用Ｏリング７０に塗布されたグリース（油分）が２次圧力室２０を介して超高圧用圧力調整器から放出されることを抑え、高圧プロセスラインへの油分の混入を防ぐことができる。

１…ハウジング本体
２…流入口
３…流出口
４…小径部
５…第１段差部
６…大径部
７…第２段差部
８…連通孔
９…コイルスプリング
１０…第１圧力室
２０…第２圧力室
３０…圧力調整弁
３１…円錐状部
３２…調整弁案内
４０…受圧シリンダー
４１…貫通孔
４２…第１段差部
４３…第２段差部
５０…圧力調整スプリング
５１…調整器カバー
５２…ハンドル
５３…受圧ピストン受け
６０…受圧ピストン
６１…軸部
６２…大径部
６３…受圧部
７０…受圧用Ｏリング
７１…バックアップリング（エンドレス型）
７２…油圧流出防止リング（バイアスカット型）
７３…切断面
８０…弁座
８１…弁シート
８２…調整弁案内ガイド

Claims

ハウジング本体内に、流入口に連結される１次圧力室と、流出口に連結される２次圧力室とを設け、前記１次圧力室と前記２次圧力室間に装着した圧力調整弁と、前記２次圧力室を塞ぐように装着した受圧シリンダーに配され、一端側が前記圧力調整弁の先端に当接し他端側が圧力調整スプリングに当接する受圧ピストンと、を備えた超高圧用圧力調整器において、
前記受圧シリンダー内に設けた溝部に配置された前記受圧ピストンに、前記２次圧力室の圧力を受圧するとともに前記受圧ピストンとのシールを行う受圧用Ｏリングを装着し、前記受圧用Ｏリングの前記２次圧力室に油分流出用防止リングを装着する一方、
前記油分流出用防止リングはバイアスカット形状である
ことを特徴とする超高圧用圧力調整器。
前記受圧用Ｏリングの前記２次圧力室と反対側に、エンドレス形状のバックアップリングを装着する請求項１に記載の超高圧用圧力調整器。
前記油分流出用防止リングはＰＴＦＥ(ポリテトラフルオロエチレン)形成された請求項１又は請求項２に記載の超高圧用圧力調整器。