JP7378281B2 - 整圧器 - Google Patents

Description

この発明は、一次側配管と二次側配管との間に設けられ、一次側配管内の圧力に対して二次側配管内の圧力を減圧する整圧器に関する。

整圧器は、一次側配管内の圧力（一次圧力）に対して二次側配管内の圧力（二次圧力）を減圧する機器であり、二次側配管を流れる流体の流量変化に関わらず二次圧力を一定に保つ機能を有している（例えば特許文献１参照）。

図５に示すように、整圧器では、空気（大気）が流入出される通気口１０１ｂと連通した大気圧室１ｂと、二次側配管を流れる流体の一部が流入出される圧力感知室２ｂとが、ダイヤフラムプレートアセンブリ３ｂを挟んで設けられている。大気圧室１ｂのスプリング収納部１０２ｂには、ダイヤフラムプレートアセンブリ３ｂが有するプレート４ｂを圧力感知室２ｂ側へと付勢するスプリング５ｂと、スプリング５ｂによる付勢力を調整する圧力調整ねじ６ｂとが設けられている。そして、圧力感知室２ｂ内の二次圧力の変化によりプレート４ｂが移動することで、一次側配管と二次側配管との間の流路を開閉するプラグ７ｂが移動する。これにより、一次側配管から二次側配管への流出量が調整され、二次圧力が一定に保たれる。

また、図５に示す整圧器には、通気口１０１ｂの奥にベント孔１０３ｂが設けられ、ベント孔１０３ｂにベントゴム１０４ｂが取付けられている。ベントゴム１０４ｂは、大気圧室１ｂに流入出させる空気の流量を調整するためのダンパ機構である。

特許第３６９１０１２号

図５に示す整圧器では、通気口１０１ｂの奥にベントゴム１０４ｂが取付けられている。この構成では、ユーザは、メンテナンス等によりベントゴム１０４ｂを交換する場合に、整圧器を分解する必要があり、作業が非常に煩雑となる。

これに対し、圧力調整ねじにベント孔が設けられた整圧器も知られている。この構成では、ユーザは、メンテナンス等によりベントゴムを交換する場合に、スプリング収納部の端面に取付けられた蓋部を外すだけでよいため、整圧器の分解は不要である。一方、圧力調整ねじは、スプリング収納部内で移動されることで、スプリングによる付勢力（整圧器の圧力）を設定するための部品である。そのため、圧力調整ねじがスプリング収納部の奥深くに位置している場合がある。このような場合、ユーザは、圧力調整ねじを緩めて手前側に移動させてから、ベントゴムの交換を行う必要がある。そして、この場合、ユーザは、ベントゴムを交換した後に、整圧器の圧力を再設定する必要があり、作業が煩雑となる。

この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、ユーザがベントゴムを交換する場合に整圧器の分解及び整圧器の圧力の再設定が不要である整圧器を提供することを目的としている。

この発明に係る整圧器は、一面が開口し、当該一面と対向する面に、端面が開口したスプリング収納部を有する第１ケースと、一面が開口した第２ケースと、第１ケースの一面と第２ケースの一面とにより挟まれたダイヤフラムプレートアセンブリと、一端がダイヤフラムプレートアセンブリに当接されたスプリングと、スプリング収納部に設けられ、スプリングの他端が接続された圧力調整ねじと、スプリング収納部の端面に取付けられ、ベント孔を有する蓋部と、ベント孔に取付けられたベントゴムとを備え、蓋部は、スペーサねじを複数有し、雌ねじが形成された孔を有し、スペーサねじ上に取付けられることで蓋部との間に通気口を構成する通気口構成プレートと、雌ねじに螺合された通気口調整ねじと、雌ねじに螺合された通気口調整ねじの端部に取付けられ、ベント孔に当接可能に対向配置された通気口制御板とを備えたことを特徴とする。

この発明によれば、上記のように構成したので、ユーザがベントゴムを交換する場合に整圧器の分解及び整圧器の圧力の再設定が不要となる。

実施の形態１に係る整圧器の構成例を示す断面図である。 実施の形態１におけるベント機構の構成例を示す断面図である。 実施の形態１における蓋部の構成例を示す上面図である。 実施の形態１におけるベントゴムの構成例を示す上面図である。 従来の整圧器の構成例を示す断面図である。

以下、この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
実施の形態１．
図１は実施の形態１に係る整圧器の構成例を示す断面図である。
整圧器は、一次側配管（不図示）と二次側配管（不図示）との間に設けられ、一次側配管内の圧力（一次圧力）に対して二次側配管内の圧力（二次圧力）を減圧する機器である。この整圧器は、二次側配管を流れる流体の流量変化に関わらず二次圧力を一定に保つ機能を有している。流体としては、例えばガス又は水が挙げられる。

整圧器は、図１に示すように、上ケース（第１ケース）１、下ケース（第２ケース）２、スプリング３、圧力調整ねじ４、ダイヤフラムプレートアセンブリ５、配管連結部６、オリフィス７、レバー８、プランジャ９、プラグ１０及びベント機構１１を備えている。

上ケース１は、下面（一面）が開口した箱状部材である。上ケース１には、上面（上記一面に対向する面）に、スプリング収納部１０１が設けられている。
スプリング収納部１０１は、上面（端面）が開口した円筒状部材であり、スプリング３を収納する。スプリング収納部１０１には、内周面に、雌ねじが形成されている。

下ケース２は、上面（一面）が開口した箱状部材である。下ケース２には、側面に、プランジャガイド２０１が設けられている。また、下ケース２には、下面（上記一面に対向する面）に、支持部２０２及び流入出口２０３が設けられている。

プランジャガイド２０１は、プランジャ９の移動をガイドする。このプランジャガイド２０１には、孔２０１１が設けられている。孔２０１１は、後述する圧力感知室１３側と配管連結部６が有する後述する開口部６０２側との間に設けられ、プランジャ９を挿入可能な孔である。

上ケース１の下面と下ケース２の上面は、ダイヤフラムプレートアセンブリ５を挟んで対向され、ボルト等により接続されている。

上ケース１及びダイヤフラムプレートアセンブリ５により構成された空間は、大気圧室１２となる。大気圧室１２には、ベント機構１１を介して空気（大気）が流入出される。
下ケース２及びダイヤフラムプレートアセンブリ５により構成された空間は、圧力感知室１３となる。圧力感知室１３には、流入出口２０３を介して二次側配管を流れる流体の一部が流入出される。

スプリング３は、スプリング収納部１０１に収納されたばね部材であり、一端がダイヤフラムプレートアセンブリ５（後述するプレート１５）の上面に当接され、他端が圧力調整ねじ４の下面に接続されている。このスプリング３は、プレート１５を圧力感知室１３側へと付勢する。

圧力調整ねじ４は、外周面に雄ねじが形成され、スプリング収納部１０１が有する雌ねじに螺合された円盤状のねじ部材である。圧力調整ねじ４は、ユーザによりねじ締めされることで、スプリング収納部１０１内で圧力調整ねじ４の軸心方向に移動する。そして、ユーザは、圧力調整ねじ４を移動させることで、スプリング３による付勢力（整圧器の圧力）を調整可能である。

ダイヤフラムプレートアセンブリ５は、ダイヤフラム１４及びプレート１５を有している。
ダイヤフラム１４は、中空円盤状の弾性部材であり、外周部分が上ケース１及び下ケース２により挟み込まれて支持されている。ダイヤフラム１４は、大気圧室１２内のスプリング３による付勢力と圧力感知室１３内の二次圧力との関係に応じて弾性変形する。
プレート１５は、ダイヤフラム１４の略中心の位置に設けられた円盤状部材であり、ダイヤフラム１４の上面に取付けられている。プレート１５は、ダイヤフラム１４の弾性変形に伴ってプレート１５の軸心方向に移動する。また、プレート１５は、略中心の位置にステム１６を有している。

ステム１６は、棒状部材であり、プレート１５に当該プレート１５の軸心方向を向いて取付けられている。ステム１６には、先端（下ケース２に対向した端部）側に、孔１６０１が設けられている。孔１６０１は、ステム１６の軸心方向とは垂直な方向に向かって貫通した孔である。孔１６０１は、断面形状が、上面及び下面が山型である形状とされている。ステム１６は、プレート１５の移動に伴ってステム１６の軸心方向に移動する。

配管連結部６は、両端面が開口した円筒状部材であり、一端に一次側配管が連結され、他端に二次側配管が連結される。また、配管連結部６には、内部に、オリフィス７を取付けるための取付部６０１が設けられている。また、配管連結部６には、取付部６０１より一端側の側面に、開口部６０２が設けられている。配管連結部６は、ボルト等により下ケース２の側面に接続され、開口部６０２がプランジャガイド２０１が有する孔２０１１に連通されている。

オリフィス７は、両端面が開口した円筒状部材であり、取付部６０１に取付けられている。オリフィス７は、配管連結部６内において、一次側配管側と二次側配管側との境目部分での流路を構成する。

レバー８は、頂点部分に突起部８０１を有する板状部材である。突起部８０１は、ステム１６が有する孔１６０１に挿入されている。また、レバー８には、底辺部分の一端側に、支点部８０２が設けられている。支点部８０２は、下ケース２が有する支持部２０２に回動自在に連結され、レバー８の回動支点となる。また、レバー８には、底辺部分の他端側に、カム部８０３が設けられている。カム部８０３は、プランジャ９の一端が接続され、レバー８の回動に伴ってプランジャ９を移動させる。

レバー８は、ステム１６が下方に移動することにより突起部８０１が押下げられると、支点部８０２を中心にして回動し、この回動に伴ってカム部８０３によりプランジャ９を手前に引き寄せるように移動させる。一方、レバー８は、ステム１６が上方に移動することにより突起部８０１が押上げられると、支点部８０２を中心にして回動し、この回動に伴ってカム部８０３によりプランジャ９を奥に押し出すように移動させる。

プランジャ９は、プランジャガイド２０１が有する孔２０１１に挿入され、一端（圧力感知室１３側の端部）がカム部８０３に接続され、他端（配管連結部６側の端部）にプラグ１０が接続されている。プランジャ９は、レバー８の回動に伴って孔２０１１に沿ってプランジャ９の軸心方向に移動する。

プラグ１０は、プランジャ９の他端に接続された弁であり、オリフィス７の一端に当接可能に対向配置されている。すなわち、プラグ１０は、プランジャ９の移動に伴って移動し、オリフィス７を開閉する。このプラグ１０により、一次側配管と二次側配管との間の流路の開度が調整され、一次側配管から二次側配管への流量が調整されて二次側配管内の二次圧力が調整される。

ベント機構１１は、スプリング収納部１０１の端部に設けられ、大気圧室１２に対して空気を流入出させるための機構である。ベント機構１１は、図２に示すように、蓋部１７、１つ以上のベントゴム１８、通気口構成プレート１９、通気口調整ねじ２０及び通気口制御板２１を有している。

蓋部１７は、スプリング収納部１０１の端面に取付けられている。蓋部１７は、外周面の一部に雄ねじが形成され、スプリング収納部１０１が有する雌ねじに螺合されている。蓋部１７には、上面の略中央に、溝１７０１が設けられている。溝１７０１は、通気口調整ねじ２０の端部を挿入可能とする。また、蓋部１７には、ベント孔１７０２が１つ以上設けられている。図３に示す蓋部１７では、ベント孔１７０２が４つ設けられている。また、蓋部１７には、上面に、スペーサねじ１７０３が複数設けられている。図３に示す蓋部１７では、スペーサねじ１７０３が４つ設けられている。

ベント孔１７０２は、大径部１７０２１及び小径部１７０２２から成る。大径部１７０２１は蓋部１７の上面側に設けられ、小径部１７０２２は蓋部１７の下面側に設けられている。大径部１７０２１及び小径部１７０２２は段差部１７０２３を構成する。

なお、ベント孔１７０２の形状、個数及び位置は、図３に示す形状、個数及び位置に限らない。また、スペーサねじ１７０３の個数及び位置は、図３に示す個数及び位置に限らない。

ベントゴム１８は、切れ目が入れられた弾性部材であり、ベント孔１７０２（段差部１７０２３）に取付けられている。ベントゴム１８は、大気圧室１２に対して流入出する空気の流量を調整するためのダンパ機構である。なお、ベントゴム１８は、定期的に交換が必要なメンテナンス部品である。

ベントゴム１８には、例えば図４に示すように、孔１８０１、切れ目１８０２及び切れ目１８０３が設けられている。孔１８０１は、ベントゴム１８の略中心に設けられた孔である。切れ目１８０２は、ベントゴム１８において、孔１８０１を中心として十字状に設けられた切れ目である。切れ目１８０３は、ベントゴム１８において、切れ目１８０２の端部を略中心として当該切れ目１８０２の方向に対して垂直な方向に直線状に設けられた切れ目である。

なお、ベントゴム１８に入れられた切れ目の形状は、図４に示す形状に限らない。

通気口構成プレート１９は、蓋部１７が有するスペーサねじ１７０３上に取付けられた板状部材である。通気口構成プレート１９には、略中央に、雌ねじが形成された孔１９０１が設けられている。通気口構成プレート１９及び蓋部１７により構成された空間は、外部（大気）に通じた通気口２２となる。

通気口調整ねじ２０は、通気口構成プレート１９が有する雌ねじに螺合されている。

通気口制御板２１は、通気口構成プレート１９が有する雌ねじに螺合された通気口調整ねじ２０の端部に取付けられ、ベント孔１７０２に当接可能に対向配置された板状部材である。通気口制御板２１は、ユーザにより通気口調整ねじ２０がねじ締めされることで、通気口調整ねじ２０の軸心方向に移動する。そして、ユーザは、通気口制御板２１を移動させることで、ベントゴム１８を介して大気圧室１２に対して流入出される空気の流量を調整可能となる。

このように、実施の形態１に係る整圧器では、スプリング収納部１０１の端面に取付けられた蓋部１７に、ベント孔１７０２が設けられている。ここで、蓋部１７は、圧力調整ねじ４とは別体であり、圧力調整ねじ４よりも外側に配置されている。これにより、ユーザは、メンテナンス等によりベントゴム１８を交換する場合に、圧力調整ねじ４を緩めることなく作業が可能となる。すなわち、ユーザは、整圧器の設定圧力を維持した状態でベントゴム１８の交換が可能となる。なお、ユーザは、メンテナンス等によりベントゴム１８を交換する場合に、整圧器の分解も不要である。

また、従来の整圧器のように、圧力調整ねじにベント孔が設けられた構成では、大気圧室に対して流入出される空気の流量を調整することはできない。
これに対し、実施の形態１に係る整圧器では、雌ねじが形成された孔１９０１を有し、スペーサねじ１７０３上に取付けられることで蓋部１７との間に通気口２２を構成する通気口構成プレート１９と、当該雌ねじに螺合された通気口調整ねじ２０と、当該雌ねじに螺合された通気口調整ねじ２０の端部に取付けられ、ベント孔１７０２に当接可能に対向配置された通気口制御板２１とを備えている。これにより、ユーザは、通気口調整ねじ２０により通気口制御板２１とベント孔１７０２との間の隙間を調整可能となり、ベントゴム１８を介して大気圧室１２に対して流入出される空気の流量を調整可能となる。

なお図１，２では、整圧器に、通気口構成プレート１９、通気口調整ねじ２０及び通気口制御板２１が設けられた場合を示した。しかしながら、これに限らず、整圧器に、通気口構成プレート１９、通気口調整ねじ２０及び通気口制御板２１が設けられていなくてもよい。この場合、蓋部１７は、溝１７０１及びスペーサねじ１７０３が設けられている必要はない。

また、整圧器は、図１に示す構成に限らず、スプリング収納部１０１の端面に取付けられた蓋部１７に、ベント孔１７０２が設けられた構成であればよく、適宜変更可能である。

以上のように、この実施の形態１によれば、整圧器は、一面が開口し、当該一面と対向する面に、端面が開口したスプリング収納部１０１を有する上ケース１と、一面が開口した下ケース２と、上ケース１の一面と下ケース２の一面とにより挟まれたダイヤフラムプレートアセンブリ５と、一端がダイヤフラムプレートアセンブリ５に当接されたスプリング３と、スプリング収納部１０１に設けられ、スプリング３の他端が接続された圧力調整ねじ４と、スプリング収納部１０１の端面に取付けられ、ベント孔１７０２を有する蓋部１７と、ベント孔１７０２に取付けられたベントゴム１８とを備えた。これにより、実施の形態１に係る整圧器では、ユーザがベントゴム１８を交換する場合に整圧器の分解及び整圧器の圧力の再設定が不要となる。

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、若しくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。

１ 上ケース（第１ケース）
２ 下ケース（第２ケース）
３ スプリング
４ 圧力調整ねじ
５ ダイヤフラムプレートアセンブリ
６ 配管連結部
７ オリフィス
８ レバー
９ プランジャ
１０ プラグ
１１ ベント機構
１２ 大気圧室
１３ 圧力感知室
１４ ダイヤフラム
１５ プレート
１６ ステム
１７ 蓋部
１８ ベントゴム
１９ 通気口構成プレート
２０ 通気口調整ねじ
２１ 通気口制御板
２２ 通気口
１０１ スプリング収納部
２０１ プランジャガイド
２０２ 支持部
２０３ 流入出口
６０１ 取付部
６０２ 開口部
８０１ 突起部
８０２ 支点部
８０３ カム部
１６０１ 孔
１７０１ 溝
１７０２ ベント孔
１７０３ スペーサねじ
１８０１ 孔
１８０２ 切れ目
１８０３ 切れ目
１９０１ 孔
２０１１ 孔
１７０２１ 大径部
１７０２２ 小径部
１７０２３ 段差部

Claims (2)

1. 一面が開口し、当該一面と対向する面に、端面が開口したスプリング収納部を有する第１ケースと、
   一面が開口した第２ケースと、
   前記第１ケースの一面と前記第２ケースの一面とにより挟まれたダイヤフラムプレートアセンブリと、
   一端が前記ダイヤフラムプレートアセンブリに当接されたスプリングと、
   前記スプリング収納部に設けられ、前記スプリングの他端が接続された圧力調整ねじと、
   前記スプリング収納部の端面に取付けられ、ベント孔を有する蓋部と、
   前記ベント孔に取付けられたベントゴムとを備え、
   前記蓋部は、スペーサねじを複数有し、
   雌ねじが形成された孔を有し、前記スペーサねじ上に取付けられることで前記蓋部との間に通気口を構成する通気口構成プレートと、
   前記雌ねじに螺合された通気口調整ねじと、
   前記雌ねじに螺合された前記通気口調整ねじの端部に取付けられ、前記ベント孔に当接可能に対向配置された通気口制御板とを備えた
   ことを特徴とする整圧器。
2. 前記ベント孔及び前記ベントゴムは複数組設けられた
   ことを特徴とする請求項１記載の整圧器。

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