JP7333959B2 - Screen automatic cleaning mechanism and pressure reducing valve equipped with this - Google Patents

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JP7333959B2 JP2020202674A JP2020202674A JP7333959B2 JP 7333959 B2 JP7333959 B2 JP 7333959B2 JP 2020202674 A JP2020202674 A JP 2020202674A JP 2020202674 A JP2020202674 A JP 2020202674A JP 7333959 B2 JP7333959 B2 JP 7333959B2
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Description

本発明は、流体の通路に設けられて通路内の異物を除去するスクリーンを清掃する自動清掃機構とこれを備えた減圧弁に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an automatic cleaning mechanism for cleaning a screen provided in a fluid passage for removing foreign substances in the passage, and a pressure reducing valve having the same.

蒸気配管のような流体通路と接続して使用する減圧弁などの機器には、通路を開閉する弁装置への流入路に、スクリーンと呼ばれるフィルタのような機構の部品が取り付けられる。このスクリーンは清掃を行わないとスケールのような異物による目詰まりが生じて流体の流量が減ってしまうなどの問題を起こすため、定期的にメンテナンスが必要である。メンテナンス中は流体の流れを止めるため、機会損失が生じる。なお、弁装置および減圧弁の先行技術として下記のものがある。 Devices such as pressure reducing valves that are used in connection with fluid passages such as steam pipes are equipped with a filter-like mechanical part called a screen in the inflow path to the valve device that opens and closes the passage. If this screen is not cleaned, it will become clogged with foreign matter such as scale, causing problems such as a decrease in the flow rate of the fluid. Therefore, periodic maintenance is required. Opportunity loss occurs because the flow of fluid is stopped during maintenance. Prior arts of valve devices and pressure reducing valves include the following.

特開2020-029872号公報JP 2020-029872 A

本発明は、このようなスケールの堆積を防止するスクリーンの自動清掃機構およびこれを用いた減圧弁を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an automatic screen cleaning mechanism and a pressure reducing valve using the same, which prevent the deposition of such scales.

上記目的を達成するために、本発明のスクリーンの自動清掃機構は、流体の流入路と流出路との間を開閉する弁体と、前記流入路に配置されて前記流体中の異物を除去する円筒形のスクリーンと、前記スクリーン上に付着した異物をはき落とす環状のブラシユニットとを備えている。前記ブラシユニットは軸心が上下方向に配置されており、前記ブラシユニットに、開弁したときの前記流入路を通る前記流体の流れによって前記ブラシユニットをその軸心回りに回転させるとともに軸心方向に移動させる溝または羽根が設けられている。 In order to achieve the above object, the automatic screen cleaning mechanism of the present invention comprises a valve body that opens and closes between an inflow path and an outflow path of a fluid, and a valve body that is disposed in the inflow path and removes foreign matter in the fluid. It is equipped with a cylindrical screen and an annular brush unit for brushing off foreign matter adhering to the screen. The brush unit has an axial center arranged in a vertical direction, and the brush unit rotates around its axial center and rotates in the axial direction by the flow of the fluid passing through the inflow passage when the valve is opened. grooves or vanes are provided to move the

この構成によれば、開弁したとき、ブラシユニットに設けた溝または羽根に流入路を通る流体の流れが作用すると、ブラシユニットは軸心が上下方向に配置、つまり垂直配置されているため、溝または羽根に作用した流体の流れは旋回流となって、ブラシユニットの軸心回りに回転しながらブラシユニットを軸心方向に移動、つまり、持ち上げて上昇させる。このブラシユニットが回転しながら上昇移動する際に、スクリーン上に付着した異物はブラシユニットによって擦られて強制的にはき落されることでスクリーンが清掃される。これにより、スクリーンへの異物の堆積による目詰まりが防止される。 According to this configuration, when the valve is opened, the flow of fluid passing through the inflow path acts on the grooves or blades provided in the brush unit. The fluid flow acting on the grooves or blades turns into a swirling flow, and moves the brush unit in the axial direction while rotating around the axis of the brush unit, that is, lifts it up. When the brush unit rotates and moves upward, the screen is cleaned by rubbing and forcibly scraping off foreign matter adhering to the screen. This prevents clogging due to the accumulation of foreign matter on the screen.

本発明のスクリーンの自動清掃機構において、さらに前記ブラシユニットをその軸方向に移動自在に支持するガイド部材を備えていてもよい。この場合、環状のブラシユニットはスクリーン上をガイド部材に沿って滑らかに移動させることができる。 The automatic screen cleaning mechanism of the present invention may further include a guide member that supports the brush unit movably in its axial direction. In this case, the annular brush unit can be smoothly moved on the screen along the guide member.

本発明の第1構成に係る減圧弁は、流体の主通路に配置されて一次側の圧力を二次側の圧力に減圧する減圧弁であって、前記主通路を開閉する主弁体と、前記主弁体を開閉作動させるパイロット弁ユニットとを備えている。前記パイロット弁ユニットは、本発明のスクリーンの自動清掃機構と、前記弁体を開弁方向に押圧するシャフト部材と、前記シャフト部材を開弁方向に押圧して前記弁体を前記弁シートから離間させる第1の弁駆動部とを有している。前記第1の弁駆動部は、前進して前記シャフト部材を開弁方向に押圧する第2のばね体と、前記二次側の圧力を受けて前記第2のばね体を、そのばね力に抗して閉弁方向に後退させる閉弁力付加部材とを有している。さらに、前記流出路の圧力を受けて前記主弁体を開弁させる第2の弁駆動部が設けられ、前記流入路が前記主通路の一次側に連通している。 A pressure reducing valve according to a first configuration of the present invention is a pressure reducing valve that is arranged in a main fluid passage and reduces a pressure on a primary side to a pressure on a secondary side, comprising: a main valve body that opens and closes the main passage; and a pilot valve unit that opens and closes the main valve body. The pilot valve unit includes an automatic screen cleaning mechanism of the present invention, a shaft member that presses the valve body in the valve opening direction, and a shaft member that presses the valve body in the valve opening direction to separate the valve body from the valve seat. and a first valve drive for allowing the valve to operate. The first valve drive unit includes a second spring body that advances and presses the shaft member in the valve opening direction, and a spring force that receives the pressure from the secondary side and presses the second spring body. and a valve-closing force applying member that is retracted in the valve-closing direction against the valve-closing force applying member. Further, a second valve drive section is provided for receiving the pressure of the outflow passage to open the main valve body, and the inflow passage communicates with the primary side of the main passage.

本発明の第2構成に係る減圧弁は、流体の主通路に配置されて一次側の圧力を二次側の圧力に減圧する減圧弁であって、前記主通路を開閉する本発明のスクリーンの自動清掃機構と、前記弁体とこの弁体を開弁方向に押圧するシャフト部材と、前記シャフト部材を開弁方向に押圧して前記弁体を前記弁シートから離間させる弁駆動部とを備えている。前記弁駆動部は、前進して前記シャフト部材を開弁方向に押圧する第2のばね体と、前記二次側の圧力を受けて前記第2のばね体を、そのばね力に抗して閉弁方向に後退させる閉弁力付加部材とを有している。前記主通路の一次側と二次側がそれぞれ前記流入路と流出路を形成している。 A pressure-reducing valve according to a second configuration of the present invention is a pressure-reducing valve that is disposed in a main fluid passage and reduces the pressure on the primary side to the pressure on the secondary side. an automatic cleaning mechanism, a shaft member that presses the valve body and the valve body in a valve-opening direction, and a valve drive section that presses the shaft member in the valve-opening direction to separate the valve body from the valve seat. ing. The valve drive unit includes a second spring body that advances and pushes the shaft member in a valve opening direction, and a second spring body that receives pressure from the secondary side and moves the second spring body against the spring force. and a valve closing force application member that retracts in the valve closing direction. The primary and secondary sides of the main passage form the inflow and outflow, respectively.

前記した第1構成および第2構成の減圧弁によれば、スクリーンの目詰まりを防止してメンテナンスの回数を減らすことができる。 According to the pressure reducing valves of the first and second configurations described above, it is possible to prevent clogging of the screen and reduce the frequency of maintenance.

本発明のスクリーンの自動清掃機構およびこれを用いた減圧弁によれば、スクリーンへの異物の堆積を効果的に防止できる。 According to the automatic screen cleaning mechanism of the present invention and the pressure reducing valve using the same, it is possible to effectively prevent foreign matter from depositing on the screen.

本発明の対象である減圧弁の基本構成を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing the basic configuration of a pressure reducing valve, which is the object of the present invention; FIG. 減圧弁の減圧前の状態を模式的に示す縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view schematically showing a state of the pressure reducing valve before pressure reduction; 同減圧弁の圧力調整状態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the pressure adjustment state of the same pressure-reduction valve. 同減圧弁の減圧保持状態を模式的に示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows typically the pressure reduction holding state of the same pressure-reduction valve. 本発明の第1実施形態に係るスクリーンの自動清掃機構の閉弁時のブラシユニットの動作状態を示す要部の縦断面図である。FIG. 4 is a vertical cross-sectional view of the main part showing the operating state of the brush unit when the valve of the automatic screen cleaning mechanism according to the first embodiment of the present invention is closed. スクリーンの自動清掃機構の開弁時におけるブラシユニットの動作状態を示す要部の縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view of the main part showing the operating state of the brush unit when the valve of the automatic screen cleaning mechanism is open. スクリーンの自動清掃機構に用いるブラシユニットの正面断面図を示す。FIG. 4 shows a front cross-sectional view of a brush unit used in an automatic screen cleaning mechanism. 同ブラシユニットの変形例を示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the modification of the same brush unit. 本発明の第2実施形態に係るスクリーンの自動清掃機構を採用した減圧弁を示す縦断面図である。FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing a pressure reducing valve employing an automatic screen cleaning mechanism according to a second embodiment of the present invention; 同スクリーンの自動清掃機構の要部を示す拡大縦断面図である。It is an enlarged vertical cross-sectional view showing the main part of the automatic cleaning mechanism of the same screen.

本発明の実施形態を説明するのに先立って、蒸気通路に用いる減圧弁について説明する。様々な産業において、コスト、利便性、安全性の観点から、蒸気は、熱媒体として用いられている。その最大のメリットとして、単位重量当たりの潜熱量が大きいこと、圧力をコントロールすれば温度も一定に保持できることがあげられる。 Prior to describing embodiments of the present invention, a pressure reducing valve used in a steam passage will be described. In various industries, steam is used as a heat carrier from the viewpoint of cost, convenience and safety. The greatest advantage is that the latent heat per unit weight is large, and the temperature can be kept constant by controlling the pressure.

蒸気を使用する場合、必要な圧力ごとに蒸気を発生させるのではなく、ボイラーで高圧の蒸気を発生させておいて、その蒸気を生産物や用途に応じて必要な圧力に下げて使用する。その場合、蒸気の圧力をほぼ一定に保つ自動弁が減圧弁である。圧力を下げる目的は、蒸気温度を下げて所望の加熱温度に保つためである。 When using steam, instead of generating steam at each required pressure, a boiler generates high-pressure steam, and the steam is lowered to the required pressure according to the product or application. In that case, the automatic valve that keeps the steam pressure substantially constant is the pressure reducing valve. The purpose of lowering the pressure is to lower the steam temperature and keep it at the desired heating temperature.

減圧の基本原理は、絞り現象と呼ばれるもので、蒸気が管内を流れるとき、蒸気が流れる通路を絞ると、絞られた箇所よりも下流側の蒸気圧力が低くなる。これが蒸気の減圧である。単に絞るだけであれば、バルブを中間開度に固定したり、オリフィスプレートを設けたりする方法があるが、この方法では、流量が変化した際に圧力も変わるという問題がある。そこで、流量や、一次側の圧力(絞り箇所の上流側の圧力)が変わっても、二次側の圧力(絞り箇所の下流側の圧力)が変動しないように、弁を通過する流体のエネルギーを直接利用して自動的に弁開度が変化するように設定されたバルブが減圧弁である。 The basic principle of decompression is called the throttling phenomenon. When steam flows through a pipe, if the passage through which the steam flows is throttled, the steam pressure on the downstream side becomes lower than the throttled point. This is the depressurization of steam. If it is just to throttle, there is a method of fixing the valve at an intermediate opening or providing an orifice plate, but this method has the problem that the pressure also changes when the flow rate changes. Therefore, even if the flow rate or the primary pressure (upstream pressure of the throttling point) changes, the secondary pressure (downstream pressure of the throttling point) does not fluctuate. A pressure reducing valve is a valve that is set to automatically change the valve opening by directly using .

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。図1は本発明の対象である減圧弁の一種としてのパイロット作動式の減圧弁の基本構成を示す。図1において、減圧弁は流体の一種である蒸気Sが流れる主通路1に配置されている。減圧弁PRVのケーシング2は、本体ケース4と、上ケース6と下ケース8とを連結してなる。本体ケース4の内部に、一次側通路10と、二次側通路12と、その間にある弁室14とが形成されている。一次側通路10および二次側通路12が、蒸気Sが流れる主通路1の一部を形成する。弁室14には、弁ホルダ16と、その内部を摺動する主弁体18とが配置されている。弁ホルダ16は、その上部が本体ケース4にねじ連結により支持されている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 shows the basic configuration of a pilot-operated pressure reducing valve as one type of pressure reducing valve, which is the subject of the present invention. In FIG. 1, the pressure reducing valve is arranged in a main passage 1 through which steam S, which is a type of fluid, flows. A casing 2 of the pressure reducing valve PRV is formed by connecting a body case 4, an upper case 6 and a lower case 8. As shown in FIG. A primary side passage 10 , a secondary side passage 12 , and a valve chamber 14 therebetween are formed inside the body case 4 . The primary passage 10 and the secondary passage 12 form part of the main passage 1 through which the steam S flows. A valve holder 16 and a main valve element 18 that slides inside the valve holder 16 are arranged in the valve chamber 14 . The upper portion of the valve holder 16 is supported by the main body case 4 by screw connection.

主弁体18は、コイルスプリングからなる主ばね体20により、弁ホルダ16に形成された主弁シート22に接触して閉弁する方向にばね力が付加されている。弁室14の上方には、主弁体18を駆動する主弁駆動部24が配置されている。この主弁駆動部24は、主弁体18に当接するピストン26が、本体ケース4に支持されたシリンダ28に摺動自在に挿入されている。ピストン26の上方が、後述する主弁体駆動室27となっている。ピストン26には主弁体駆動室27の圧力を逃がす逃がし孔29が設けられている。 The main valve body 18 contacts a main valve seat 22 formed in the valve holder 16 by a main spring body 20 made of a coil spring, and spring force is applied in the direction of closing the valve. A main valve driving section 24 for driving the main valve body 18 is arranged above the valve chamber 14 . The main valve driving portion 24 has a piston 26 that contacts the main valve element 18 and is slidably inserted into a cylinder 28 that is supported by the main body case 4 . Above the piston 26 is a main valve body driving chamber 27, which will be described later. The piston 26 is provided with a release hole 29 for releasing the pressure in the main valve body drive chamber 27 .

上ケース6の上部に、パイロット弁ユニット30が配置されている。つまり、上ケース6が、パイロット弁ユニット30のケーシングを形成する。このパイロット弁ユニット30は、ボール形の弁体32を含む弁装置34と、この弁装置34を開閉させる弁駆動部36とを有する。弁装置34は、弁座ブロック37を有し、その先端部(図1の左端部)に弁シート40が形成されている。弁シート40の中央部に、弁体32により開閉される弁口41が開口している。 A pilot valve unit 30 is arranged above the upper case 6 . That is, the upper case 6 forms a casing of the pilot valve unit 30. As shown in FIG. The pilot valve unit 30 has a valve device 34 including a ball-shaped valve body 32 and a valve driving section 36 for opening and closing the valve device 34 . The valve device 34 has a valve seat block 37, and a valve seat 40 is formed at its tip (left end in FIG. 1). A valve opening 41 that is opened and closed by the valve body 32 is opened in the central portion of the valve seat 40 .

弁座ブロック37に、シャフト部材42が前後方向(図1の左右方向)に貫通して挿入されている。シャフト部材42の先端部42aが弁体32に接触し、後端部42bが弁駆動部36の後述する先端板38に対向している。弁体32は、コイルスプリングからなる第1のばね体44によって弁シート40に押し付けられている。第1のばね体44は上ケース6に設けた第1のばね受け48との間に介装されている。 A shaft member 42 is inserted through the valve seat block 37 in the front-rear direction (left-right direction in FIG. 1). A tip portion 42a of the shaft member 42 contacts the valve body 32, and a rear end portion 42b faces a tip plate 38 of the valve drive portion 36, which will be described later. The valve body 32 is pressed against the valve seat 40 by a first spring body 44 made of a coil spring. The first spring body 44 is interposed between a first spring bearing 48 provided on the upper case 6 .

弁駆動部36は、先端(図1の左端)の先端板38が、後方(図1の右方)から前方(図1の左方)へ向かって、コイルスプリングからなる第2のばね体54によって押圧されている。第2のばね体54は、先端板38に接触する先端部材56と、カバー部材50の内側に配置された第2のばね受け58との間に介装されている。カバー部材50は、上ケース6(ケーシング)にねじ連結されている。カバー部材50と先端部材56との間にプッシュロッド60が配置され、このプッシュロッド60は第2のばね体54の内側空間を通っている。 A tip plate 38 at the tip (the left end in FIG. 1) of the valve driving portion 36 extends from the rear (right in FIG. 1) to the front (left in FIG. 1) to form a second spring body 54 made of a coil spring. is pressed by The second spring body 54 is interposed between a tip member 56 that contacts the tip plate 38 and a second spring retainer 58 that is arranged inside the cover member 50 . The cover member 50 is screwed to the upper case 6 (casing). A push rod 60 is arranged between the cover member 50 and the tip member 56 and passes through the inner space of the second spring body 54 .

弁駆動部36は、圧力調整手段49を有している。圧力調整手段49は、前記先端板38とベローズ43とを有し、第2のばね体54を閉弁方向(右方向)に後退させる。つまり、圧力調整手段49は、第2のばね体54をそのばね力に抗して閉弁方向に後退させる閉弁力付加部材を構成する。 The valve driver 36 has a pressure regulating means 49 . The pressure adjusting means 49 has the tip plate 38 and the bellows 43, and retracts the second spring body 54 in the valve closing direction (rightward direction). That is, the pressure adjusting means 49 constitutes a valve closing force applying member that retracts the second spring body 54 in the valve closing direction against the spring force.

先端板38にベローズ43の先端部43aが接続されており、ベローズ43の基端部43bが、上ケース6とカバー部材50との間で固定支持されている。カバー部材50に、圧力調整用の調整ハンドル52が回動自在にねじ連結されている。 A distal end portion 43 a of a bellows 43 is connected to the distal end plate 38 , and a proximal end portion 43 b of the bellows 43 is fixedly supported between the upper case 6 and the cover member 50 . An adjustment handle 52 for adjusting pressure is rotatably connected to the cover member 50 by screws.

弁装置34の前側(左側)には第1のばね体44を収納するパイロット室62が配置されている。このパイロット室62に、一次導通路64を介して一次側通路10が連通している。パイロット室62には、異物除去用のスクリーン66が配置されている。また、弁装置34における弁体32の下流側に、弁口41に連通する貫通路68が形成されている。これらパイロット室62と貫通路68とが、パイロット弁ユニット30に対する流入路と流出路をそれぞれ形成している。他方、圧力付加手段49が収納されている圧力導入室70には、二次導通路72を介して二次側通路12が連通している。 A pilot chamber 62 that houses the first spring body 44 is arranged on the front side (left side) of the valve device 34 . The pilot chamber 62 communicates with the primary side passage 10 via a primary conduction passage 64 . A screen 66 for removing foreign matter is arranged in the pilot chamber 62 . A through passage 68 communicating with the valve port 41 is formed downstream of the valve body 32 in the valve device 34 . The pilot chamber 62 and the through passage 68 form an inflow passage and an outflow passage for the pilot valve unit 30, respectively. On the other hand, the secondary passage 12 communicates with the pressure introduction chamber 70 housing the pressure application means 49 via the secondary conduit 72 .

つぎに上記構成の作動を説明する。
[減圧前]
図2は減圧動作の開始前を示し、主弁体18が閉弁状態にある。この減圧弁に蒸気Sが通気されると、蒸気Sは一次側通路10から一次導通路64を通ってパイロット室62に達する。
Next, the operation of the above configuration will be explained.
[Before decompression]
FIG. 2 shows the state before the start of the pressure reducing operation, in which the main valve body 18 is in the closed state. When the steam S is passed through the pressure reducing valve, the steam S reaches the pilot chamber 62 from the primary passage 10 through the primary conduit 64 .

[圧力調整]
調整ハンドル52を減圧方向(左回り)に回転させると、図3に示すように、圧力付加手段49のプッシュロッド60が前方(左方向)へ移動する。これに伴い、ベローズ43が伸長して先端板38によりシャフト部材42を前方(左方向)へ移動させ、弁体32を開く。これにより、流出路(貫通路)68に蒸気Sが流れ、ピストン26を押し下げて主弁体18を開弁させる。このとき、圧力付加手段49の先端の押圧板38と弁座ブロック37の背面との間には若干の隙間Gが存在する。主弁体18の開弁により、一次側通路10内の蒸気Sが二次側通路12に流入して減圧される。
[Pressure adjustment]
When the adjustment handle 52 is rotated in the pressure reducing direction (counterclockwise), the push rod 60 of the pressure application means 49 moves forward (leftward) as shown in FIG. As a result, the bellows 43 expands and the tip plate 38 moves the shaft member 42 forward (to the left) to open the valve body 32 . As a result, the steam S flows into the outflow passage (through passage) 68 and pushes down the piston 26 to open the main valve body 18 . At this time, a slight gap G exists between the pressing plate 38 at the tip of the pressure applying means 49 and the back surface of the valve seat block 37 . By opening the main valve body 18, the steam S in the primary side passage 10 flows into the secondary side passage 12 and is decompressed.

[減圧の保持]
二次側通路12に流入した蒸気Sの一部が、図4に示すように、二次導通路72を通って圧力導入室70に達する。圧力導入室70内の蒸気圧力によって圧力付加手段49のベローズ43が押し縮められ、先端板38が右方向へ後退する。これにより、シャフト部材42の後方(右方向)への移動を許容して弁体32を閉弁方向に移動させる。このようにして主弁体駆動室27の圧力が調整されることで、主弁体18の開度が調整され、二次側通路12の圧力が一定に保たれる。
[Holding of reduced pressure]
Part of the steam S that has flowed into the secondary passage 12 reaches the pressure introduction chamber 70 through the secondary conduit 72 as shown in FIG. The bellows 43 of the pressure application means 49 is compressed by the steam pressure in the pressure introduction chamber 70, and the tip plate 38 retreats rightward. As a result, the shaft member 42 is allowed to move rearward (rightward), and the valve body 32 is moved in the valve closing direction. By adjusting the pressure in the main valve drive chamber 27 in this manner, the degree of opening of the main valve 18 is adjusted, and the pressure in the secondary passage 12 is kept constant.

つぎに、本発明の一実施形態の要部である自動清掃機構について図5ないし図8により説明する。この実施形態では、図5や図6に示すように、パイロット室62が水平向きの弁装置34に対して垂直配置され、このパイロット室62の内部に異物除去用の円筒形のスクリーン66が配置されている。スクリーン66は、その周壁に多数の網目ないし小孔を有している。ここで、図5はスクリーンの自動清掃機構の閉弁時のブラシユニットの動作状態を示し、図6はスクリーンの自動清掃機構の開弁時におけるブラシユニットの動作状態を示す。 Next, an automatic cleaning mechanism, which is a main part of one embodiment of the present invention, will be described with reference to FIGS. 5 to 8. FIG. In this embodiment, as shown in FIGS. 5 and 6, a pilot chamber 62 is arranged vertically with respect to the horizontally oriented valve device 34, and a cylindrical screen 66 for removing foreign matter is arranged inside the pilot chamber 62. It is The screen 66 has a large number of meshes or small holes on its peripheral wall. Here, FIG. 5 shows the operating state of the brush unit when the valve of the automatic screen cleaning mechanism is closed, and FIG. 6 shows the operating state of the brush unit when the valve of the automatic screen cleaning mechanism is open.

図5に示すように、パイロット室62内に配置されているスクリーン66の外側に周方向に一定間隔をおいて複数、例えば4本の真直な棒状のガイド部材97がスクリーン66の軸方向である上下方向に延びて設けられ、このガイド部材97にスクリーン66上に付着した異物をはき落す環状のブラシユニット90が上下方向に移動自在に支持されている。ガイド部材97は、その上端部97aがプラグ92の下部周縁に配置された止めリング101の挿入孔に圧入され、その下端部97bが減圧弁PRVのケーシング2を構成する上ケース6の頂面に設けた挿入孔に嵌入されている。止めリング101は上ケース6のプラグ螺合用のねじ孔103の下側に設けた段部110に溶接または圧入されている。ブラシユニット90は、保持部材90aと、その内径側に突出してスクリーン66に接触するブラシ90bと、保持部材90aを保持してガイド部材97を上下に摺動する環状の台座90cとを備えている。 As shown in FIG. 5, a plurality of, for example, four, straight rod-shaped guide members 97 are arranged at regular intervals in the circumferential direction outside the screen 66 arranged in the pilot chamber 62 in the axial direction of the screen 66. An annular brush unit 90 is vertically movably supported by the guide member 97 to remove foreign matter adhering to the screen 66 . The upper end 97a of the guide member 97 is press-fitted into the insertion hole of the retaining ring 101 arranged on the lower peripheral edge of the plug 92, and the lower end 97b of the guide member 97 is pressed into the top surface of the upper case 6 constituting the casing 2 of the pressure reducing valve PRV. It is inserted into the provided insertion hole. The retaining ring 101 is welded or press-fitted to a stepped portion 110 provided on the lower side of the plug screwing screw hole 103 of the upper case 6 . The brush unit 90 includes a holding member 90a, a brush 90b that protrudes radially inward and contacts the screen 66, and an annular pedestal 90c that holds the holding member 90a and slides up and down on the guide member 97. .

図7はブラシユニット90をより具体的に示すもので、正面から見て全体形状が環状となっており、ブラシユニット90を構成する環状の保持部材90aの内周面に一定間隔で複数のブラシ90bが植毛されている。また、保持部材90aの下方の一側面90aaには、開弁したときの流入路(一次側通路10)から一次導通路64に流れ込んだ蒸気の流れによってブラシユニット90をその軸心回りに回転させるとともに軸心方向に上方へ移動させる溝93が、周方向に並んで複数、設けられている(図例では12個)。この溝93は保持部材90aの内側から外側へと径方向に対して傾斜した方向に延びている。保持部材90aは蟻溝構造によって台座90cに回転自在に支持されている。台座90cには周方向に均等に複数(例えば4つ)の貫通孔98が穿設されている。組付時に、ブラシユニット90のブラシ90bの先端がスクリーン66に接触するような向きで、台座90cの貫通孔98にガイド部材97を差し込み、このガイド部材97の下端部97bを上述したように、上ケース6の頂面に設けた挿通孔に嵌入することでセッティングされている。 FIG. 7 shows the brush unit 90 in more detail. The overall shape of the brush unit 90 is annular when viewed from the front. 90b is flocked. In addition, on one side surface 90aa below the holding member 90a, the brush unit 90 is rotated about its axis by the flow of steam that flows into the primary conduction path 64 from the inflow path (primary side path 10) when the valve is opened. A plurality of grooves 93 (12 in the figure) are arranged in the circumferential direction and move upward in the axial direction. This groove 93 extends in a direction inclined with respect to the radial direction from the inside to the outside of the holding member 90a. The holding member 90a is rotatably supported on the pedestal 90c by a dovetail groove structure. A plurality of (for example, four) through-holes 98 are evenly formed in the pedestal 90c in the circumferential direction. During assembly, the guide member 97 is inserted into the through hole 98 of the base 90c in such a direction that the tip of the brush 90b of the brush unit 90 contacts the screen 66, and the lower end portion 97b of the guide member 97 is pushed as described above. It is set by fitting it into an insertion hole provided on the top surface of the upper case 6 .

図6は開弁したときのブラシユニット90の位置を示す。開弁すると、一次側通路10(図1)から一次導通路64を通ってパイロット室62に入り込んだ流体Sはブラシユニット90の保持部材90aの溝93(図7)に導入されると、導入された流体Sが旋回流となってブラシユニット90はその軸心回り(R1方向)に回転しながら軸心方向に上昇移動する。つまり、ブラシユニット90は図6で示すガイド部材97の上端近くまで持ち上げられる。このブラシユニット90が図5に示すガイド部材97の下端位置から図6に示す上端位置まで回転しながら上昇移動する過程で、スクリーン66に先端が接触するブラシ90bがスクリーン66に付着しているスケールのような異物80を擦りとり、異物はスクリーン66上から強制的にはき落される。閉弁したときには、流体Sの流れがなくなり、流体の動圧がかからないので、ブラシユニット90はその自重によりガイド部材97に沿って下降し、図5に示す元の定位置に戻る。ブラシユニット90が自重により下降する際にもスクリーン66上の異物80がはき落される。 FIG. 6 shows the position of the brush unit 90 when the valve is open. When the valve is opened, the fluid S that has entered the pilot chamber 62 from the primary passage 10 (FIG. 1) through the primary conduction passage 64 is introduced into the groove 93 (FIG. 7) of the holding member 90a of the brush unit 90. The swirling fluid S turns into a swirling flow, and the brush unit 90 moves upward in the axial direction while rotating about its axis (R1 direction). That is, the brush unit 90 is lifted up to near the upper end of the guide member 97 shown in FIG. In the process in which the brush unit 90 rotates and moves upward from the lower end position of the guide member 97 shown in FIG. Such foreign matter 80 is scraped off, and the foreign matter is forcibly scraped off from the screen 66 . When the valve is closed, the flow of the fluid S ceases and dynamic pressure of the fluid is not applied, so the brush unit 90 descends along the guide member 97 due to its own weight and returns to its original position shown in FIG. The foreign matter 80 on the screen 66 is also scraped off when the brush unit 90 descends due to its own weight.

図8はブラシユニットの変形例を示す。この変形例の場合、図7のブラシユニット90の保持部材90aの一側面90aaに設ける溝93に替えて羽根95を突出して設けている。この変形例の場合も上述した溝93を設けたブラシユニット90と同様の動作をし、同等の効果が期待できる。この羽根95は、前記溝93と同様、開弁時に導入される蒸気のような流体Sの作用によって保持部材90aが軸心周り(回転方向R1)に回転するような向きと角度で設けられている。 FIG. 8 shows a modification of the brush unit. In the case of this modification, instead of the groove 93 provided in one side surface 90aa of the holding member 90a of the brush unit 90 of FIG. In the case of this modified example, the same operation as the brush unit 90 provided with the grooves 93 described above is performed, and the same effect can be expected. Like the grooves 93, the blades 95 are oriented and angled so that the holding member 90a rotates around the axis (rotational direction R1) by the action of the fluid S such as steam introduced when the valve is opened. there is

このように、スクリーン66が自動的に繰り返し清掃されることで、スクリーン66に付着した異物が比較的小さめの段階で円滑に擦り取られる。また、使用による経年劣化でブラシユニット90のブラシ90bを交換する場合、ブラシ90bが保持部材90aおよび台座90cとセットであることで、プラグ92を緩めてスクリーン90とともに取り外せるので、取付・取外作業が簡単に行え、メンテナンス作業が迅速に行える。 As the screen 66 is automatically and repeatedly cleaned in this manner, the foreign matter adhering to the screen 66 is smoothly rubbed off in a relatively small stage. Further, when replacing the brush 90b of the brush unit 90 due to deterioration over time due to use, since the brush 90b is a set with the holding member 90a and the pedestal 90c, it can be removed together with the screen 90 by loosening the plug 92. can be easily performed, and maintenance work can be performed quickly.

本発明はパイロット作動式に限らず、図9に示す直動式の減圧弁PRV1にも適用できる。この減圧弁PRV1は、図1のパイロット弁ユニット30と同一または相当する部分に同一の符号が付されている。減圧弁PRV1は、図5の第1実施形態の自動清掃機構を採用した弁装置34を用いており、シャフト部材42とプッシュロッド60が垂直に設定された縦型である。図9の要部を拡大した図10に示すように、ハウジング5とその底部を塞ぐプラグ92Aとの間に取り付けたガイド部材97に、環状のブラシユニット90がその軸方向に移動自在に支持されている。具体的には、第1のばね体44のばね受け48Aとプラグ92Aとの間に支持板105を挟持し、ガイド部材97の上端部97aがハウジング5に設けた挿入孔に圧入され、ガイド部材の下端部97bが支持板105に設けた挿入孔に嵌入されて、ガイド部材97がセッティングされている。このブラシユニット90の保持部材90aの下方の一側面90aaが径方向外側に向かって上方へ偏位するように斜めに形成されており、この一側面90aaに溝93または羽根95が加工されている。 The present invention is applicable not only to the pilot-operated pressure reducing valve PRV1 but also to the direct-acting pressure reducing valve PRV1 shown in FIG. In this pressure reducing valve PRV1, the same reference numerals are assigned to the portions that are the same as or correspond to those of the pilot valve unit 30 of FIG. The pressure reducing valve PRV1 uses the valve device 34 employing the automatic cleaning mechanism of the first embodiment shown in FIG. As shown in FIG. 10, which is an enlarged view of the essential part of FIG. 9, an annular brush unit 90 is axially movably supported by a guide member 97 attached between the housing 5 and a plug 92A closing the bottom thereof. ing. Specifically, the support plate 105 is sandwiched between the spring bearing 48A of the first spring body 44 and the plug 92A, and the upper end portion 97a of the guide member 97 is press-fitted into the insertion hole provided in the housing 5, thereby The guide member 97 is set by inserting the lower end portion 97b of the support plate 105 into an insertion hole provided in the support plate 105 . A lower side surface 90aa of the holding member 90a of the brush unit 90 is formed obliquely so as to deviate upward in a radially outward direction. .

この直動式の場合、流体Sは一次側通路10からスクリーン66を通過し、複数の蒸気通過用孔99から弁体32に向かう。このとき、流体Sの一部が溝93または羽根95に導入され、ブラシユニット90を旋回させながらその軸心方向に上昇移動させる。このとき、一側面90aaが斜めに形成されているので、流入する流体Sの圧力を受ける表面積が増大し、溝93または羽根95の寸法も大きめに確保できる。これにより、開弁時、ガイド部材97に沿って摺動するブラシユニット90に十分な回転力と上昇力を付与することができる。図9において流入路となる一次側通路10が弁体32の開弁により減圧されて、流出路である二次側通路12から流出する。 In the case of this direct-acting type, the fluid S passes through the screen 66 from the primary passage 10 and goes toward the valve body 32 through the plurality of steam passage holes 99 . At this time, part of the fluid S is introduced into the grooves 93 or the blades 95, causing the brush unit 90 to rotate and move upward in its axial direction. At this time, since the one side surface 90aa is obliquely formed, the surface area that receives the pressure of the inflowing fluid S is increased, and the size of the groove 93 or the vane 95 can be secured to be large. As a result, when the valve is opened, sufficient rotational force and rising force can be applied to the brush unit 90 sliding along the guide member 97 . In FIG. 9, the pressure in the primary side passage 10, which is an inflow passage, is reduced by opening the valve body 32, and the fluid flows out from the secondary side passage 12, which is an outflow passage.

この直動式の減圧弁PRV1の作動はつぎの通りである。
[減圧前]
第1のばね体44によって弁体32が弁シート40に押圧されて閉弁状態にある。
The operation of the direct acting pressure reducing valve PRV1 is as follows.
[Before decompression]
The valve body 32 is pressed against the valve seat 40 by the first spring body 44 and is in the closed state.

[圧力調整]
ハンドル52を左に回すと、弁駆動部36の圧力調整手段49に含まれた第2のばね体54が伸長し、シャフト部材42を押し下げて弁体32を開く。これにより、一次側通路10の蒸気Sが二次側通路12に流れる。
[Pressure adjustment]
When the handle 52 is turned to the left, the second spring body 54 included in the pressure adjusting means 49 of the valve drive section 36 is extended to push down the shaft member 42 and open the valve body 32 . Thereby, the steam S in the primary side passage 10 flows to the secondary side passage 12 .

[減圧の保持]
二次側通路12の圧力が高くなると、ベローズ43が収縮し、シャフト部材42の上昇が許容されて、弁体32が閉弁方向(上方向)に移動する。これにより、弁体32の開度が調整される。
[Holding of reduced pressure]
When the pressure in the secondary passage 12 increases, the bellows 43 contracts, allowing the shaft member 42 to rise, and the valve body 32 moves in the valve closing direction (upward). Thereby, the opening degree of the valve body 32 is adjusted.

本発明は、以上の実施形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の追加、変更または削除が可能である。例えば、上記各実施形態では、自動清掃機構を減圧弁PRVに使用したが、減圧弁PRVに限定されず、例えば、蒸気トラップに使用することもできる。したがって、そのようなものも本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the above embodiments, and various additions, changes, or deletions are possible without departing from the scope of the present invention. For example, in each of the above embodiments, the automatic cleaning mechanism is used for the pressure reducing valve PRV, but it is not limited to the pressure reducing valve PRV, and can also be used for, for example, a steam trap. Accordingly, such are also included within the scope of this invention.

18 主弁体
24 主弁駆動部
30 パイロット弁ユニット
32 弁体
34 弁装置
36 弁駆動部(第1の弁駆動部)
37 弁座ユニット
40 弁シート
42 シャフト部材
44 第1のばね体(コイルスプリング)
49 圧力調整手段(閉弁力付加部材)
54 第2のばね体
62 パイロット室(流入路)
68 貫通路(流出路)
90 ブラシユニット
90a 保持部材
90b ブラシ
90c 台座
93 溝
95 羽根
97 ガイド部材
PRV、PRV1 減圧弁
S 流体(蒸気)
18 Main valve disc 24 Main valve drive unit 30 Pilot valve unit 32 Valve disc 34 Valve device 36 Valve drive unit (first valve drive unit)
37 valve seat unit 40 valve seat 42 shaft member 44 first spring body (coil spring)
49 Pressure adjusting means (valve closing force applying member)
54 Second spring body 62 Pilot chamber (inflow path)
68 through passage (outflow passage)
90 brush unit 90a holding member 90b brush 90c pedestal 93 groove 95 blade 97 guide member PRV, PRV1 pressure reducing valve
S fluid (steam)

Claims (4)

流体の流入路と流出路との間を開閉する弁体と、
前記流入路に配置されて前記流体中の異物を除去する円筒形のスクリーンと、
前記スクリーン上に付着した異物をはき落とす環状のブラシユニットとを備え、
前記ブラシユニットは軸心が上下方向に配置されており、
前記ブラシユニットに、開弁したときの前記流入路を通る前記流体の流れによって前記ブラシユニットをその軸心回りに回転させるとともに軸心方向に移動させる溝または羽根が設けられている、スクリーンの自動清掃機構。
a valve body that opens and closes between the inflow path and the outflow path of the fluid;
a cylindrical screen disposed in the inflow channel for removing foreign matter in the fluid;
an annular brush unit for removing foreign matter adhering to the screen;
The brush unit has an axial center arranged in the vertical direction,
The brush unit is provided with grooves or vanes that cause the brush unit to rotate about its axis and move in the axial direction by the flow of the fluid through the inflow passage when the valve is opened. cleaning mechanism.
請求項1に記載のスクリーンの自動清掃機構において、さらに前記ブラシユニットをその軸方向に移動自在に支持するガイド部材を備えたスクリーンの自動清掃機構。 2. The automatic screen cleaning mechanism according to claim 1, further comprising a guide member for supporting said brush unit movably in its axial direction. 流体の主通路に配置されて一次側の圧力を二次側の圧力に減圧する減圧弁であって、
前記主通路を開閉する主弁体と、
前記主弁体を開閉作動させるパイロット弁ユニットとを備え、
前記パイロット弁ユニットが、請求項1または2のいずれか一項に記載のスクリーンの自動清掃機構と、
前記弁体を開弁方向に押圧するシャフト部材と、前記シャフト部材を開弁方向に押圧して前記弁体を弁シートから離間させる第1の弁駆動部とを有し、
前記第1の弁駆動部は、前進して前記シャフト部材を開弁方向に押圧する第2のばね体と、前記二次側の圧力を受けて前記第2のばね体を、そのばね力に抗して閉弁方向に後退させる閉弁力付加部材とを有し、
さらに、前記流出路の圧力を受けて前記主弁体を開弁させる第2の弁駆動部が設けられ、
前記流入路が前記主通路の一次側に連通している減圧弁。
A pressure reducing valve arranged in a main fluid passage to reduce the pressure on the primary side to the pressure on the secondary side,
a main valve body that opens and closes the main passage;
A pilot valve unit that opens and closes the main valve body,
wherein the pilot valve unit is an automatic screen cleaning mechanism according to claim 1 or 2;
a shaft member that presses the valve body in a valve-opening direction; and a first valve drive section that presses the shaft member in the valve-opening direction to separate the valve body from a valve seat,
The first valve drive unit includes a second spring body that advances and pushes the shaft member in the valve opening direction, and a spring force that receives the pressure from the secondary side and pushes the second spring body. a valve-closing force applying member that retracts in the valve-closing direction against the
Furthermore, a second valve drive section is provided for receiving the pressure of the outflow passage and opening the main valve body,
A pressure reducing valve in which the inflow passage communicates with the primary side of the main passage.
流体の主通路に配置されて一次側の圧力を二次側の圧力に減圧する減圧弁であって、
前記主通路を開閉する請求項1または2のいずれか一項に記載のスクリーンの自動清掃機構と、
前記弁体を開弁方向に押圧するシャフト部材と、前記シャフト部材を開弁方向に押圧して前記弁体を弁シートから離間させる弁駆動部とを備え、
前記弁駆動部は、前進して前記シャフト部材を開弁方向に押圧する第2のばね体と、前記二次側の圧力を受けて前記第2のばね体を、そのばね力に抗して閉弁方向に後退させる閉弁力付加部材とを有し、
前記主通路の一次側と二次側がそれぞれ前記流入路と流出路を形成している減圧弁。
A pressure reducing valve arranged in a main fluid passage to reduce the pressure on the primary side to the pressure on the secondary side,
The automatic screen cleaning mechanism according to any one of claims 1 and 2, which opens and closes the main passage;
a shaft member that presses the valve body in a valve-opening direction; and a valve drive section that presses the shaft member in the valve-opening direction to separate the valve body from a valve seat,
The valve drive unit includes a second spring body that advances and pushes the shaft member in a valve opening direction, and a second spring body that receives pressure from the secondary side and moves the second spring body against the spring force. and a valve closing force application member that retracts in the valve closing direction,
A pressure reducing valve in which a primary side and a secondary side of the main passage form the inflow passage and the outflow passage, respectively.
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