JP4500722B2 - Pilot pressure regulator - Google Patents
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Description
本発明は、流体の供給経路に設けられて、一次圧を二次圧に整圧する整圧装置で、主整圧器を駆動するためのパイロット整圧器に関する。 The present invention relates to a pilot pressure regulator for driving a main pressure regulator, which is a pressure regulator that is provided in a fluid supply path and regulates a primary pressure to a secondary pressure.
従来から、流体、たとえば都市ガスなどの供給経路では、管路の圧力を複数段階に分けており、圧力が切り換る部分には、整圧装置が設けられる。整圧装置には、高圧側の一次圧を低圧側の二次圧に減圧して、二次側に供給する流体の流量が変動しても、二次圧の変化が小さいように、弁の開度を制御する整圧器が含まれる。都市ガスの供給経路などに設けられている整圧器は、パイロット駆動される(たとえば、特許文献1参照)。 Conventionally, in a supply path for fluid, for example, city gas, the pressure of the pipeline is divided into a plurality of stages, and a pressure regulator is provided at a portion where the pressure is switched. In the pressure regulator, the primary pressure on the high pressure side is reduced to the secondary pressure on the low pressure side so that even if the flow rate of the fluid supplied to the secondary side fluctuates, the change in the secondary pressure is small. A pressure regulator for controlling the opening is included. A pressure regulator provided in a city gas supply path or the like is pilot-driven (see, for example, Patent Document 1).
図5は、従来からの整圧装置の概略的な構成を示す。整圧装置は、高圧側の一次管路1と低圧側の二次管路2との間に設けられる。一次管路1の一次圧は主整圧器3によって、予め設定される二次圧に減圧され、二次管路2に供給される。主整圧器3は、二次管路2での流体の需要変動に伴って流量が変動しても、二次圧の変動が小さくなるように、駆動部4で弁の開度が制御される。駆動部4は、パイロット整圧器5から供給される駆動圧に応じて主整圧器3の弁開度を変化させる。駆動圧を与える流体は、オリフィス6を介して二次管路2側に流出する。流出する流体の補給は、パイロット管路7、フィルタ8および減圧弁9を介して、一次管路1から行われる。
FIG. 5 shows a schematic configuration of a conventional pressure regulator. The pressure regulator is provided between the high-pressure side
パイロット整圧器5は、ケーシング10内に、間隔を保って上下に変位可能な上ダイヤフラム11および下ダイヤフラム12の2つのダイヤフラムを備えている。上ダイヤフラム11と下ダイヤフラム12との間には、ノズル13が設けられ、減圧弁9で一次圧を減圧した流体を上方に噴出する。ノズル13には上方に向けて流体を噴出させる開口部が設けられる。ノズル13の開口部は、サプライバルブ14の下端に臨んでいる。サプライバルブ14の上方には、エキゾーストバルブ15が設けられる。サプライバルブ14およびエキゾーストバルブ15は、一体で上下に変位する。下ダイヤフラム12を、下方から付勢するために、ばね16が設けられている。
The
一次側からの流体は、ノズル13の開口部がサプライバルブ14の下端で塞がれていないときに、導入される。導入された流体は、上ダイヤフラム11に設けられる弁座17と弁体としてのエキゾーストバルブ15との間の隙間を介して、二次側に流出し、この間の上ダイヤフラム11と下ダイヤフラム12との間の空間に、一次圧と二次圧との間の駆動圧を発生させる。
The fluid from the primary side is introduced when the opening of the
図6は、図5に示すようなパイロット整圧器5の動作状態を示す。図6(a)は、一次圧と二次圧との中間となる駆動圧を発生している動作状態を示す。ノズル13の開口とサプライバルブ14との間の隙間から一次側からの流体が上ダイヤフラム11と下ダイヤフラム12との間の空間に導入され、エキゾーストバルブ15と上ダイヤフラム11の弁座17との間の隙間を通って二次側に流出する。これらの隙間での圧力降下で、一次圧と二次圧との間の駆動圧が得られ、駆動部4に供給される。
FIG. 6 shows the operating state of the
図6(b)は、二次圧急上昇時の動作状態を示す。二次圧の上昇によって、上ダイヤフラム11は下方に押され、サプライバルブ14およびエキゾーストバルブ15の位置も低下する。サプライバルブ14の下端がノズル13の開口に接触して塞ぐと、サプライバルブ14およびエキゾーストバルブ15の低下は停止する。この結果、エキゾーストバルブ15と弁座17との間の隙間が大きくなり、上ダイヤフラム11および下ダイヤフラム12の間の空間の流体は二次側に排出されやすくなる。サプライバルブ14によってノズル13は塞がれて、一次側からの流体の流入はなくなるので、駆動圧は急下降する。駆動圧が下降すると、図5の駆動部4は、主整圧器3の弁開度を小さくするように駆動する。主整圧器3を通って一次管路1から二次管路2へ流れる流体に対する流路抵抗が大きくなり、二次圧の上昇が抑制される。二次圧の上昇が急激であれば、駆動圧も急降下し、駆動部4は、主整圧器を完全閉止させてしまう。
FIG. 6B shows an operating state when the secondary pressure suddenly increases. As the secondary pressure rises, the
図6(b)に示すような状態で、エキゾーストバルブ15と弁座17との間の隙間を通しての流体の排出速度は、図5に示すような整圧装置の整圧性能に大きく影響する。二次圧上昇時、駆動圧の排出が遅れると、迅速な主整圧器3の閉操作ができずに、整圧性能が悪化する。しかし、主整圧器3は、完全閉止してしまうと、ばねにより弁体への初期荷重を与えてシール性能を持たせているため、駆動圧がある程度上昇してからでないと、弁が開かなくなってしまう。このため、駆動圧の排出が速すぎて、駆動圧が大幅に完全閉止後の開弁圧力よりも下がってしまうと、次の駆動圧の立上げ時、主整圧器3の弁が開くまでに遅れがでてしまう。このために、駆動圧の排出は、最適な速度で行う必要がある。
In the state shown in FIG. 6B, the fluid discharge speed through the gap between the
従来のパイロット整圧器5で、駆動圧の排出速度を調整するためには、エキゾーストバルブ15周辺部の部品交換などが必要であり、作業性が悪い。
In order to adjust the discharge speed of the driving pressure with the conventional
本発明の目的は、駆動圧の排出速度の調整を作業性良く行うことが可能なパイロット整圧器を提供することである。 An object of the present invention is to provide a pilot pressure regulator capable of adjusting the discharge speed of the driving pressure with good workability.
本発明は、一次圧の流体を二次圧に整圧する主整圧器を駆動するパイロット経路で、一次圧から駆動圧を得るために用いられ、駆動圧の二次圧側への排気流量を制御するためのエキゾーストバルブを備えるパイロット整圧器において、
エキゾーストバルブには、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入される付加部材が、着脱可能であり、
付加部材は、エキゾーストバルブのストロークを制限して、駆動圧の排出速度を変更することを特徴とするパイロット整圧器である。
The present invention is a pilot path for driving a main pressure regulator that regulates a primary pressure fluid to a secondary pressure, and is used to obtain a drive pressure from the primary pressure, and controls the exhaust flow rate to the secondary pressure side of the drive pressure. In a pilot pressure regulator equipped with an exhaust valve for
In the exhaust valve, an additional member into which the stroke part of the exhaust valve is inserted is removable,
The additional member limits the stroke of the exhaust valve, a divider pilot integer, characterized in that to change the discharge rate of the driving pressure.
本発明に従えば、パイロット整圧器は、一次圧の流体を二次圧に整圧する主整圧器を駆動するパイロット経路で、一次圧から駆動圧を得るために用いられ、駆動圧の二次圧側への排気流量を制御するためのエキゾーストバルブを備える。エキゾーストバルブには、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入される付加部材が、着脱可能である。付加部材は、エキゾーストバルブのストロークを制限して、駆動圧の排出速度を変更するので、付加部材の着脱によって、駆動圧の排出速度を調整することができる。付加部材の着脱で駆動圧の排出速度を調整することができるので、エキゾーストバルブ周辺での部品交換等は不要であり、調整作業を迅速かつ作業性よく行うことができる。
また、パイロット整圧器は、二次圧力上昇時のエキゾーストバルブのストロークを制限し、エキゾーストバルブの位置を変えて、駆動圧の排出速度を変更することができる。
According to the present invention, the pilot pressure regulator is used to obtain the driving pressure from the primary pressure in the pilot path that drives the main pressure regulator that regulates the fluid of the primary pressure to the secondary pressure. An exhaust valve for controlling the exhaust flow rate to the exhaust is provided. An additional member into which the stroke portion of the exhaust valve is inserted is detachable from the exhaust valve. The additional member limits the stroke of the exhaust valve, than to change the discharge rate of the driving pressure may be the removable additional member, for adjusting the discharging speed of the driving pressure. Since the discharge speed of the drive pressure can be adjusted by attaching and detaching the additional member, it is not necessary to replace parts around the exhaust valve, and the adjustment work can be performed quickly and with good workability.
In addition, the pilot pressure regulator can limit the exhaust valve stroke when the secondary pressure rises, change the position of the exhaust valve, and change the discharge speed of the driving pressure.
また本発明で、前記エキゾーストバルブでは、複数の前記付加部材への前記ストローク部分の挿入も可能であることを特徴とする。 In the exhaust valve according to the present invention, the stroke portion may be inserted into the plurality of additional members .
本発明に従えば、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入される付加部材でエキゾーストバルブのストロークを制限し、使用する付加部材の数でストローク量を変化させ、駆動圧の排出速度を調整することができる。 According to the present invention, the stroke of the exhaust valve can be limited by the additional member into which the stroke portion of the exhaust valve is inserted, the stroke amount can be changed by the number of additional members used, and the discharge speed of the driving pressure can be adjusted. .
また本発明で、前記付加部材は、リングであることを特徴とする。 In the present invention, the additional member, characterized in that it is a-ring.
本発明に従えば、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入される付加部材であるリングでエキゾーストバルブのストロークを制限し、駆動圧の排出速度を調整することができる。 According to the present invention, it is possible to limit the stroke of the exhaust valve in which the ring an additional member of the stroke part of the exhaust valve is inserted, adjusting the discharging speed of the driving dynamic pressure.
本発明によれば、エキゾーストバルブは、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入される付加部材が着脱可能であり、付加部材は、エキゾーストバルブのストロークを制限して、駆動圧の排出速度を変更する。エキゾーストバルブは、付加部材の着脱で駆動圧の排出速度を調整することができるので、エキゾーストバルブ周辺での部品交換等は不要であり、調整作業を迅速かつ作業性よく行うことができる。
また、二次圧力上昇時に変位するエキゾーストバルブのストロークを制限し、駆動圧を二次側に排出する弁としてのエキゾーストバルブの位置を変えて、駆動圧の排出速度を変更することができる。
According to the present invention, the exhaust valve is detachable from the additional member into which the stroke portion of the exhaust valve is inserted, and the additional member limits the stroke of the exhaust valve to change the discharge speed of the driving pressure. Since the exhaust valve can adjust the discharge speed of the driving pressure by attaching and detaching the additional member, it is not necessary to replace parts around the exhaust valve, and the adjustment work can be performed quickly and with good workability.
Further, the exhaust pressure displacement speed can be changed by limiting the stroke of the exhaust valve that is displaced when the secondary pressure rises and changing the position of the exhaust valve as a valve that discharges the drive pressure to the secondary side.
また本発明によれば、エキゾーストバルブのストローク部分を、1または複数の付加部材に挿入し、使用する付加部材の数でストローク量を調整することができる。 Further, according to the present invention, the stroke portion of the exhaust valve can be inserted into one or more additional members, and the stroke amount can be adjusted by the number of additional members to be used.
また本発明によれば、エキゾーストバルブのストローク部分を、1または複数の付加部材であるリングに挿入し、ストローク量を調整することができる。 According to the present invention, the stroke part of the exhaust valve, inserted into the ring is 1 or more additional members, it is possible to adjust the strokes amount.
図1は、本発明の実施の一形態としてのパイロット整圧器20の概略的な構成を示す。パイロット整圧器20は、基本的に図5および図6に示すパイロット整圧器5と同一の構成であり、対応する部分には同一の参照符を付して、重複する説明を省略する。ただし、パイロット整圧器20には、エキゾーストバルブ15に付加部材としてのリング21を着脱することができる。図1(a)はリング21を装着しない状態、図1(b)はリング21を装着する状態をそれぞれ示す。
FIG. 1 shows a schematic configuration of a pilot pressure regulator 20 as an embodiment of the present invention. The pilot pressure regulator 20 has basically the same configuration as that of the
図1(b)に示すように、エキゾーストバルブ15にリング21を装着すると、上ダイヤフラム11が下がるとき、サプライバルブ14の下端がノズル13に当接して一体化されているサプライバルブ14およびエキゾーストバルブ15の下降が停止した後で、リング21の厚み分だけ上方で上ダイヤフラム11も下降を停止する。この結果、上ダイヤフラム11の弁座17は、逆円錐状のエキゾーストバルブ15に対し、図6(b)に比較して高い位置で停止する。弁座17の径に対してエキゾーストバルブ15が比較的大きい位置で停止するので、駆動圧の流体が二次側に流出する隙間は狭くなり、流出速度は小さくなる。
As shown in FIG. 1B, when the
図2は、図1(b)で使用するリング21の形状および使用状態を示す。図2(a)はリング21の外観を示す。リング21は、大略的に円板状であり、中心にはエキゾーストバルブ15が挿入される中心孔22が設けられる。中心孔22の周囲には、複数の通路孔23,24,…が形成される。エキゾーストバルブ15とサプライバルブ14とは、分離可能となっている。図2(b)に示すように、リング21の中心孔22にサプライバルブ14を外したエキゾーストバルブ15を挿入すると、リング21はエキゾーストバルブ15の周囲に挿通される状態となる。エキゾーストバルブ15にサプライバルブ14を組合せると、リング21の下面は、エキゾーストバルブ15の下端側に接合されているサプライバルブ14の上面と当接する。
FIG. 2 shows the shape of the
二次圧が上昇して、上ダイヤフラム11が下降すると、図1(b)に示すように、サプライバルブ14の下面はノズル13と当接すると下降を停止するので、リング21の上面で下降する上ダイヤフラム11の弁座17を受けることになる。リング21の厚みを変えれば、エキゾーストバルブ15と弁座17との間の隙間を変えることができる。また、図1(b)に示すような状態では、駆動圧の流体は、リング21の通路孔23,24を通ってからエキゾーストバルブ15と弁座17との間の隙間に流出するので、通路孔23,24の数や位置によっても流出速度を調整することができる。たとえば、図2(c)に示すように、リング21を2枚使用すれば、図2(b)よりも駆動圧の排出速度を小さくすることができる。また、リング21の通路孔23,24の径や表面粗さなどを変えても、排出速度を変えることができる。
When the secondary pressure rises and the
図3は、図2のリング21を付加部材として、エキゾーストバルブ15に着脱する際の整圧特性の変化を示す。図1(a)のようにリング21を装着しない状態を示す。破線は、図1(b)のようにリング21を装着する状態を示す。図3(a)は、縦軸側で二次圧の変化を示す。図3(b)は、縦軸側で駆動圧の変化を示す。図3(a)および図3(b)で横軸側は時間の経過を示す。
FIG. 3 shows a change in pressure regulation characteristics when the
たとえば、時刻t0で二次圧が急上昇する場合を想定する。実線で示すリング21を装着しない状態では、駆動圧の排出速度が、破線で示すリング21を装着する状態よりも速くなるので、時刻t1には駆動圧が低下して主整圧器3の弁が閉じる。この結果、二次圧の上昇も停止する。これに対して、破線で示すリング21を装着する状態では、駆動圧の排出速度が実線よりも低下するので、時刻t1よりも遅い時刻t2まで、主整圧器3の弁が閉じるまでに時間を要する。この結果、二次圧の上昇も大きくなる。
For example, it is assumed that the secondary pressure rapidly increases at time t0. When the
主整圧器3が閉じて、二次管路2で流体が使用されると、二次圧は急激に下降する。たとえば、時刻t10で二次圧が急低下すると、図1に示す上ダイヤフラム11は上昇し、エキゾーストバルブ15は弁座17を塞いで、駆動圧は二次側に流出しないようになり、サプライバルブ14の下端はノズル13の開口を開放させ、一次圧が上ダイヤフラム11と下ダイヤフラム12との間の空間に導入されて、駆動圧が上昇する。しかしながら、実線で示すリング21を装着しない状態では、駆動圧の急激な低下で主変圧器3の弁は完全閉止しており、弁が再び開くまでには時間がかかる。これに対して、破線で示すリング21を装着する状態では、比較的速く開弁圧力に達して、時刻t11に主整圧器3の弁が開き、二次圧が上昇する。実線で示すリング21を装着しない方は、時刻t11よりも遅い時刻t12に開弁圧力に達して、弁が開く。
When the main pressure regulator 3 is closed and the fluid is used in the
図4は、本発明の実施の他の形態の付加部材として、覆い31をエキゾーストバルブ15の周囲に装着する例を示す。覆い31をエキゾーストバルブ15に装着することによって、等価的にエキゾーストバルブ15の長さを短縮するように動作させることができ、上ダイヤフラム11が下降するときの駆動圧の排出速度を低下させることができる。
FIG. 4 shows an example in which a
10 ケーシング
11 上ダイヤフラム
12 下ダイヤフラム
13 ノズル
14 サプライバルブ
15 エキゾーストバルブ
16 ばね
17 弁座
20 パイロット整圧器
21 リング
22 中心孔
23,24,… 通路孔
31 覆い
31 アダプタ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
エキゾーストバルブには、エキゾーストバルブのストローク部分が挿入される付加部材が、着脱可能であり、
付加部材は、エキゾーストバルブのストロークを制限して、駆動圧の排出速度を変更することを特徴とするパイロット整圧器。 Exhaust valve for controlling the exhaust flow rate to the secondary pressure side of the drive pressure, which is used to obtain the drive pressure from the primary pressure in the pilot path that drives the main pressure regulator that regulates the primary pressure fluid to the secondary pressure A pilot pressure regulator comprising:
In the exhaust valve, an additional member into which the stroke part of the exhaust valve is inserted is removable,
The additional member limits the stroke of the exhaust valve, divider pilot integer, characterized in that to change the discharge rate of the driving pressure.
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JP2004197877A (en) * | 2002-12-20 | 2004-07-15 | Mikuni Makino Kogyo Kk | Uniaxial pressure regulator for tap water |
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