JP5911836B2

JP5911836B2 - 減圧弁

Info

Publication number: JP5911836B2
Application number: JP2013192038A
Authority: JP
Inventors: 望月　健一; 健一望月
Original assignee: Fujikoki Corp
Current assignee: Fujikoki Corp
Priority date: 2013-09-17
Filing date: 2013-09-17
Publication date: 2016-04-27
Anticipated expiration: 2032-03-27
Also published as: JP2014017009A

Description

本発明は、給湯設備等に使用される減圧弁に係り、特に、樹脂製の弁本体や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止すべく、一次側の圧力が弁本体や通路構成部品の耐圧限界値を越えたときに開弁して一次側の圧力を二次側に逃がす逃がし弁を弁本体内に備えた減圧弁に関する。

この種の減圧弁として、例えば下記特許文献１に所載のように、樹脂製の弁本体と、弁棒と、感圧応動部材（ダイアフラム装置）とを備えたものが知られている。

詳細には、樹脂製の弁本体は、上面が開口し、内部に弁口付き弁座を有する弁室が設けられるとともに、弁口の下側に流出室が設けられ、外周部に弁室に連なる一次側流入口と前記流出室に連なる二次側流出口が設けられている。

また、弁棒は、弁口をその下側から開閉するための弁体部が設けられ、前記弁本体に上下方向に摺動自在に嵌挿されている。

ダイアフラム装置は、弁棒を上下方向に開閉駆動すべく前記弁本体の上面開口を塞ぐようにその上部に取り付けられている。

また、前記二次側流出口と前記感圧応動部材との間に二次側圧力を前記感圧応動部材に感知させるための感圧室が設けられている。

かかる減圧弁では、樹脂製の弁本体や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止すべく、一次側の圧力が所定の圧力を越えたときに開弁して一次側の圧力を二次側に逃がす逃がし弁が弁本体内に設けられている。

特許第4290200号公報

しかしながら、上記特許文献１に所載の減圧弁では、次のような解決すべき課題があった。すなわち、逃がし弁の逃がし弁口が感圧室に開口しているので、一次側圧力が所定の圧力を越えたとき、逃がし弁が開くと、一次側圧力は逃がし弁から感圧室を経由して二次側流出口へと抜けるので、ダイアフラム装置に悪影響を及ぼし、調圧動作が乱れるおそれがある。

また、単一の弁本体内に弁棒の案内孔、弁室、流出室、感圧室等を形成して、弁棒を後付けする構成であるので、弁本体の下面を開口として、この下面開口から弁棒を挿入した後に、該下面開口を別体のねじ込み式底蓋部材で閉塞するとともに、外部との気密性を確保するため、この閉塞部分をＯリング等でシールする必要がある。そのため、部品点数が多くなり、部品コスト、加工組立てコストが高くなる等の問題がある。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、逃がし弁が開いたとき感圧応動部材にできるだけ悪影響を及ぼさないようにし得るとともに、部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることのできる減圧弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る減圧弁は、基本的には、上面が開口し、内部に弁口付き弁座を有する弁室が設けられるとともに、前記弁口の下側に流出室が設けられ、外周部に前記弁室に連なる一次側流入口と前記流出室に連なる二次側流出口が設けられた樹脂製の弁本体と、前記弁口をその下側から開閉するための弁体部が設けられ、前記弁本体に上下方向に摺動自在に嵌挿された弁棒と、該弁棒を上下方向に開閉駆動すべく前記弁本体の上面開口を塞ぐようにその上部に取り付けられた感圧応動部材と、を備え、前記二次側流出口と前記感圧応動部材との間に二次側圧力を前記感圧応動部材に感知させるための感圧室が設けられ、前記弁本体は、前記一次側流入口、二次側流出口、及びそれら入出口が開口する有底筒状部を有する上面開口の樹脂製のハウジング部材と、前記有底筒状部に挿着固定され、前記弁棒が摺動自在に嵌挿される案内孔及び前記弁室が設けられた樹脂製のホルダ部材とで分割構成され、前記ハウジング部材の上面開口と、前記感圧応動部材のダイアフラムの外周部とを、断面概略段付き凸字状のキャップで、前記ハウジング部材のダイアフラム受け部と協同して挟圧封止することを特徴としている。

前記ホルダ部材は、好ましくは、前記有底筒状部に溶着及び／又は圧入により固定されている。

前記弁体部は、好ましくは、前記弁棒の下部に外嵌され、前記弁座に接離する円環状ないし短円筒状のシール部材と、該シール部材を前記弁棒の下部に取付固定するための下側押さえ部材とを備え、該下側押さえ部材が前記弁棒に設けられた下部円筒部の下端部でかしめ固定される。

前記感圧応動部材は、好ましくは、前記弁本体にその上面開口を覆うように気密的に取り付けられ、前記弁棒の上部が連結された前記ダイアフラムと、前記キャップと、前記ダイアフラムと前記キャップの上部との間に配在されて前記ダイアフラムを下方に付勢する圧縮コイルばねと、該圧縮コイルばねの上端を受け止めるばね受けナット部材と、を備えたダイアフラム装置で構成され、前記圧縮コイルばねのセット荷重調節に供すべく、前記ばね受けナット部材に雄ねじ部が形成されるとともに、前記キャップの上部に前記雄ねじ部が螺合せしめられる雌ねじ部が形成される。

本発明に係る減圧弁では、前記弁本体は、一次側流入口、二次側流出口、及びそれら入出口が開口する有底筒状部を有する樹脂製のハウジング部材と、前記有底筒状部に挿着固定され、弁棒が摺動自在に嵌挿される案内孔及び弁室が設けられた樹脂製のホルダ部材とで分割構成されるので、従来例のように弁本体の下面開口を別体のねじ込み式底蓋部材で閉塞するとともに、この閉塞部分をＯリング等でシールすることは不要となる。そのため、部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることができる。

また、本発明に係る減圧弁では、逃がし弁の設置部位が、従来例のように感圧応動部材側ではなく、感圧応動部材とは反対側とされ、一次側圧力が所定値を越えたとき、一次側圧力を逃がし弁を介して（従来例のように感圧室ではなく）二次側流出口に近い流出室を経由して二次側流出口へ逃がすように構成されるので、逃がし弁が開いたとき感圧応動部材への影響は少ない。そのため、調圧動作が乱されることなく、樹脂製の弁本体や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止することができる。

本発明に係る減圧弁の一実施例を示す縦断面図。図１に示される減圧弁の部分切欠（平面視で中心角９０度部分が切欠部）斜視図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る減圧弁の一実施例を示す縦断面図、図２は、図１に示される減圧弁の部分切欠（平面視で中心角９０度部分が切欠部）斜視図である。

図示の減圧弁１は、樹脂製の弁本体１０と、弁棒３０と、感圧応動部材としてのダイアフラム装置４０とを備えている。

樹脂製の弁本体１０は、上面が開口し、内部に弁口２２付き弁座２３を有する弁室２１が設けられるとともに、弁口２２の下側に流出室２６が設けられ、外周部に弁室２１に連なる一次側流入口１１と流出室２６に連なる二次側流出口１２が設けられている。

また、弁棒３０は、上から順に、後述するダイアフラム装置４０に連結される上側凸部３１、ダイアフラム支承部３２、摺動大径部３３、中間小径部３４、円錐状係止部３６ａ付き下部円筒部３６、及び前記下部円筒部３６に外嵌され、弁口２２をその下側から開閉するための弁体部３５を有し、その摺動大径部３３が弁本体１０（の案内孔１９）に上下方向に摺動自在に嵌挿されている。

弁体部３５は、前記弁座２３に接離する短円筒状のゴム製のシール部材３５ａと、該シール部材３５ａを円錐状係止部３６ａ付き下部円筒部３６に取付固定するための、通し穴３７ａ付き有底短円筒状の下側押さえ部材３７とを備え、該下側押さえ部材３７は下部円筒部３６の下端部によってかしめ固定（かしめ部３８）されている。

ダイアフラム装置４０は、弁棒３０を上下方向に開閉駆動すべく弁本体１０の上面開口１０ａを塞ぐようにその上部に取り付けられている。詳細には、ダイアフラム装置４０は、弁本体１０の上面開口１０ａを覆うように配在されたダイアフラム４１と、このダイアフラム４１の外周部を弁本体１０のダイアフラム受け部１０ｂと協同してその下端面部４２ｂで挟圧封止する断面概略段付き凸字状のキャップ４２と、ダイアフラム４１とキャップ４２の上部との間に配在されてダイアフラム４１を下方に付勢する圧縮コイルばね４５と、弁棒３０の上側凸部３１が圧入固定される中央内筒部４３ａを有し、前記圧縮コイルばね４５の下端を受け止めるべくダイアフラム４１上に乗せられ、前記弁棒３０のダイアフラム支承部３２と協同してダイアフラム４１を挟持する下側ばね受け部材４３と、圧縮コイルばね４５の上端を受け止める、六角穴付きばね受けナット部材４６と、を備え、キャップ４２の下端面部４２ｂを複数本のボルト類４８で弁本体１０の取付部１０ｃに締付固定することにより、弁本体１０に組み付けられている。

このダイアフラム装置４０では、圧縮コイルばね４５のセット荷重調節に供すべく、ばね受けナット部材４６に雄ねじ部４６ｅが形成されるとともに、前記キャップ４２の上部口筒部４２ａ内周に前記雄ねじ部４６ｅが螺合せしめられる雌ねじ部４２ｉが形成されている。

前記弁本体１０は、より詳細には、一次側流入口１１、二次側流出口１２、及びそれらの入口１１ａ、出口１２ａが開口する有底筒状部１６を有する樹脂製のハウジング部材１５と、前記有底筒状部１６に挿着固定され、弁棒３０（の摺動大径部３３）が摺動自在に嵌挿される案内孔１９及び弁室２１が設けられた樹脂製のホルダ部材２０とで分割構成されている。

ホルダ部材２０は、上側嵌合部２０Ａと切欠中間部２０Ｂと下側嵌合部２０Ｃとからなっており、ホルダ部材２０に形成される弁室２１は、切欠中間部２０Ｂに形成された、一次側流入口１１の入口１１ａが開口する平面視扇形状の切欠空所２１ａと、下側嵌合部２０Ｃに形成された、前記切欠空所２１ａと前記弁口２２との間の円筒状空所２１ｂとからなっている。

弁棒３０の摺動大径部３３の外周には、案内孔１９との間に形成される摺動面間隙間をシールすべく、Ｏリング２８が装着されている。

一方、有底筒状部１６の上端部内周には大径嵌挿穴１６ａが形成されるとともに、ホルダ部材２０の上側嵌合部２０Ａにおける上端部には前記大径嵌挿穴１６ａに嵌め込まれる嵌合部２０ａが設けられており、組立時に、ホルダ部材２０を有底筒状部（有底円筒状部）１６内に落とし込んで大径嵌挿穴１６ａと嵌合部２０ａとの接触部分を超音波溶着により溶着固定するようになっている。このように大径嵌挿穴１６ａと嵌合部２０ａとを超音波溶着することにより、該部分が気密的に接合され、別途にシール材を装着する必要は無くなる。なお、ハウジング部材１５とホルダ部材２０は、超音波溶着する関係上、同一材質とすることが好ましい。

前記ホルダ部材２０の下面と有底円筒状部１６の底部１６ｂとの間に前記流出室２６が画成され、前記ハウジング部材１５における二次側流出口１２側の周側部には縦穴からなる感圧通路２７が形成されるとともに、該感圧通路２７の上部に連なって前記ダイアフラム４１とホルダ部材２０の上面との間に前記感圧室２４が画成されている。

ホルダ部材２０の下部外周には、有底円筒状部１６との間に形成される隙間をシールすべくＯリング２９が装着されている。

そして、本実施例では、樹脂製の弁本体１０や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止すべく、一次側の圧力が所定値（弁本体１０や通路構成部品の耐圧限界値）を越えたときに開く逃がし弁５０がホルダ部材２０における下側嵌合部２０Ｃに設けられている。

逃がし弁５０は、弁室２１（の切欠空所２１ａ部分）に開口するオリフィスからなる逃がし弁口５１と、該逃がし弁口５１の下側に連設されて前記流出室２６に開口する段付き大径の縦孔５２と、該縦孔５２の下部に挿着固定された貫通孔５３付きばね受け蓋５４と、前記逃がし弁口５１を開閉する例えばゴム製のボール弁体５５と、該ボール弁体５５を閉弁方向に付勢する圧縮コイルばねからなる閉弁ばね５６と、から構成されている。なお、ばね受け蓋５４は、前述した有底円筒状部１６の大径嵌挿穴１６ａとホルダ部材２０の嵌合部２０ａと同様に超音波溶着により縦孔５２下端部に固定される。

このような構成とされた本実施例の減圧弁１においては、逃がし弁５０がホルダ部材２０における下側嵌合部２０Ｃに設けられている。言い換えれば、逃がし弁５０の設置部位が、従来例のようにダイアフラム４１側ではなく、ダイアフラム４１とは反対側とされ、一次側圧力が所定値（所定の圧力）を越えたとき、一次側圧力を逃がし弁５０を介して（従来例のように感圧室２４ではなく）二次側流出口１２に近い流出室２６を経由して二次側流出口１２へ逃がすように構成されているので、逃がし弁５０が開いたときダイアフラム装置４０への影響は少ない。そのため、調圧動作が乱されることなく、樹脂製の弁本体１０や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止することができる。

また、弁本体１０は、一次側流入口１１、二次側流出口１２、及びそれら入出口１１ａ、１２ａが開口する有底円筒状部１６を有する樹脂製のハウジング部材１５と、前記有底円筒状部１６に挿着固定され、弁棒３０が摺動自在に嵌挿される案内孔１９及び弁室２１が設けられた樹脂製のホルダ部材２０とで分割構成されるので、従来例のように弁本体の下面開口を別体のねじ込み式底蓋部材で閉塞するとともに、この閉塞部分をＯリング等でシールすることは不要となる。また、有底円筒状部１６の大径嵌挿穴１６ａとホルダ部材２０の嵌合部２０ａとを超音波溶着で固定するようにされるので、該部分が気密的に接合され、別途にシール材を装着する必要は無くなる。そのため、部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることができる。

また、逃がし弁５０の弁体をゴム製のボール弁体５５で構成しているので、良好なシール性が得られるとともに、別途にばね受け部材等を必要としないので、この点からも部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることができる。

また、ダイアフラム装置４０では、圧縮コイルばね４５のセット荷重調節に供すべく、ばね受けナット部材４６に雄ねじ部４６ｅが形成されるとともに、キャップ４２の上部口筒部４２ａ内周に雄ねじ部４６ｅが螺合せしめられる雌ねじ部４２ｉが直接形成されているので、調節ねじ部の部品点数を減らすことができる。

なお、ボール弁体５５は、ゴム以外の材料、すなわち樹脂、金属等、いかなる材料により構成されても良い。

１減圧弁
１０弁本体
１１一次側流入口
１２二次側流出口
１５ハウジング部材
１６有底筒状部（有底円筒状部）
１９案内孔
２０ホルダ部材
２１弁室
２２弁口
２３弁座
２４感圧室
２６流出室
３０弁棒
３５弁体部
３５ａシール部材
３６下部円筒部
３７下側押さえ部材
４０ダイアフラム装置
４１ダイアフラム
４２キャップ
４２ｉ雌ねじ部
４５圧縮コイルばね
４６受けナット部材
４６ｅ雄ねじ部
５０逃がし弁
５５ボール弁体
５６閉弁ばね

Claims

上面が開口し、内部に弁口付き弁座を有する弁室が設けられるとともに、前記弁口の下側に流出室が設けられ、外周部に前記弁室に連なる一次側流入口と前記流出室に連なる二次側流出口が設けられた樹脂製の弁本体と、前記弁口をその下側から開閉するための弁体部が設けられ、前記弁本体に上下方向に摺動自在に嵌挿された弁棒と、該弁棒を上下方向に開閉駆動すべく前記弁本体の上面開口を塞ぐようにその上部に取り付けられた感圧応動部材と、を備え、前記二次側流出口と前記感圧応動部材との間に二次側圧力を前記感圧応動部材に感知させるための感圧室が設けられている減圧弁であって、
前記弁本体は、前記一次側流入口、二次側流出口、及びそれら入出口が開口する有底筒状部を有する上面開口の樹脂製のハウジング部材と、前記有底筒状部に挿着固定され、前記弁棒が摺動自在に嵌挿される案内孔及び前記弁室が設けられた樹脂製のホルダ部材とで分割構成され、
前記ハウジング部材の上面開口と、前記感圧応動部材のダイアフラムの外周部とを、断面概略段付き凸字状のキャップで、前記ハウジング部材のダイアフラム受け部と協同して挟圧封止することを特徴とする減圧弁。
前記ホルダ部材は、前記有底筒状部に溶着及び／又は圧入により固定されていることを特徴とする請求項１に記載の減圧弁。
前記弁体部は、前記弁棒の下部に外嵌され、前記弁座に接離する円環状ないし短円筒状のシール部材と、該シール部材を前記弁棒の下部に取付固定するための下側押さえ部材とを備え、該下側押さえ部材が前記弁棒に設けられた下部円筒部の下端部でかしめ固定されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧弁。
前記感圧応動部材は、前記弁本体にその上面開口を覆うように気密的に取り付けられ、前記弁棒の上部が連結された前記ダイアフラムと、前記キャップと、前記ダイアフラムと前記キャップの上部との間に配在されて前記ダイアフラムを下方に付勢する圧縮コイルばねと、該圧縮コイルばねの上端を受け止めるばね受けナット部材と、を備えたダイアフラム装置で構成され、前記圧縮コイルばねのセット荷重調節に供すべく、前記ばね受けナット部材に雄ねじ部が形成されるとともに、前記キャップの上部に前記雄ねじ部が螺合せしめられる雌ねじ部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の減圧弁。