JPH01315809A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、塗料などの粘性流体の流量を調整するための
減圧弁に関し、特に流体の流動性の温度変化を補償する
ことができる自動制御弁に関する。

〔従来の技術〕

従来、物品等を塗装するに当ってスプレー塗装が利用さ
れているが、塗料の飛散損失を減らすために加圧空気を
用いず、加圧された塗料のみをスプレーノズルを経て噴
出させる方法が好まれている。このような塗装装置にお
いては、塗膜厚さを制御するためにスプレーガンへの塗
料供給ラインに設けた減圧弁によって塗料供給圧力を、
従って塗料の吐出量を調整するようにしている。

このような装置を使用して塗装を行なうとき、塗料の温
度が変化するとその粘性も変化するため、塗料の吐出量
が変化するという問題があり、これを解決するために、
塗料温度を感知するバイメタルを用いて弁の開度を自動
調整する減圧弁が試用されている。　　□ ところがかかるバイメタルを用いて流量を定常化しよう
とするに当っては、必要な制御出力を得るためにはどう
しても弁が大型となり、またバイメタルを塗料による汚
染から保護しようとすると応答速度が遅くなり、場合に
よってハンチングを起して流量が不安定となる問題もあ
った。

〔発明が解決しようとする課題〕

そこでかかる従来技術における問題に着目し、本発明は
塗料の温度が変化してもこれに迅速に応答してスプレー
ガンよりの吐出量を定常に維持することができる、塗料
などの粘性流体用の小型の減圧弁を提供することを目的
とした。

〔課題を解決するための手段〕

前述の目的を達成するため、本発明は流体流量の自動制
御用減圧弁を、弁座を備えた流体入口と流体出口とを有
する弁室内に、感温感圧応動体と該感温感圧応動体の応
動面より面積の大きい感圧応動面を有する感圧応動体と
を、これらの応動面の感圧応動方向が逆となるように対
向して設けると共に双方の応、動面を連結し、前記感温
感圧応動体の応動面の進退に対応して前記弁座に接離す
る弁体を設けて構成したものであり、これによって流体
の二次圧力を目標値となるように自動的に制御すると同
時に、その二次圧力目標値を流体温度に対応して変化さ
せることができるよう温度補償するようにしている。

さらに、かかる感圧応動体はその内部を大気に連通させ
て感温特性をほぼ零とすることができ、このときは本発
明の減圧弁の感温特性は感温感圧応動体内に封入された
感温媒体によってほぼ決定される。もちろん感圧応動体
に感温感圧応動体とは異なった感温特性を持たせて差動
的に弁体を駆動してもよく、これらの２個の応動体の感
温特性を適宜選択することによって適用しようとする流
体の粘性の温度特性に適合した減圧弁を構成することが
できる。

このような感温感圧応動体および感圧応動体は、ベロー
ズやダイヤフラムなどを利用したものであってもよく、
あるいはピストン状などのものでも構わない。かかる感
圧応動体の応動面の位置を調整することによって減圧弁
の作動点を移動させることができるが、そのためには、
ばね等の弾性部材を感圧応動体の内部あるいは外部に設
けるか、あるいは感圧応動体と並べて設けるなどにより
、また、ばね等の代りに圧縮ガスを用いた弾性機構を設
け、ガス圧力を調整できるようにするなど、弁の作動圧
力値を調整する機構を付加することができる。

〔作　用〕

本発明の減圧弁は、たとえば塗料の加圧送出ポンプから
の配管を流体入口に接続し、また流体出口にスプレーノ
ズルへの配管を接続して使用する。

このとき、流体入口に設けられた弁座を通って弁室内に
入った塗料などの流体は感温感圧応動体と感圧応動体の
双方の応動面に圧力を及ぼし、応動面の面積がより大き
い感圧応動体をより大きな力で押すが、双方の応動面は
その応動方向が逆となるように連結されているので感温
感圧応動体の応動面は感圧応動体の応動面、に引かれて
前進する。

そして感温感圧応動体の応動面の前進によって弁体が弁
座に向って押し付けられ、流体の流入を阻止する。

次に弁室内の流体が流体出口から流出すると弁室内の流
体圧力は低下し、前記と逆に弁体が弁座から離れて、弁
室内の流体圧力を維持するように流体が弁座から流入す
る。

また、弁室内を流れる流体の温度が上昇すると感温感圧
応動体に封入された感温媒体たとえばフロンなどの圧力
が増大し、その応動面が前進して弁体を弁座に向って接
近させ、温度が上昇したために粘性が低下した流体の流
入を制限する。また逆に、流体温度が低下すると流体粘
性は上昇するが、弁体は後退して流体の流入が容易とな
る。この結果流体温度の変動があっても安定に所定流量
を持続できるものである。

〔実施例〕

本発明の減圧弁の一例を第１図に示す。図において、ｌ
は内部に弁室１ａを形成した筒状の弁本体であり、下蓋
１１および上１ｉ１２によって閉じられている。流体人
口１ｂから弁室１ａ内に突設された流路１ｃの先端部に
弁座２が設けられている。１ｄは弁室１ａからの流体出
口である。

下蓋１１内には第１ベローズ３ａを第１支持金具３ｂと
第１可動金具３ｃとの間に組み合わせ、その内部に感温
媒体を封入した感温感圧応動体３が取り付けられている
。３ｄは感温媒体の封入口である。また、第２ベローズ
４ａを第２支持金具４ｂと第２可動金具４ｃとの間に組
み合わせた感圧応動体４が、第２支持金具４ｂを上ｉ１
２と弁本体１との間で挾持するように設けである。そし
て上蓋１２内には、感圧応動体４を伸長させる方向に第
２可動金具４Ｃを付勢する作動圧力調整ばね５ａとばね
座５ｂとばね座５ｂを進退させる調整ねじ５ｃとからな
る作動圧力値調節機構５が設けられている。５ｄは、ば
ね座５ｂのガイド棒である。

第１可動板３Ｃ上にはニードル形の弁体６が設けてあり
、弁座２に対して偏心を起さないように筒状のガイド７
が弁体６を囲んで設けられている。

ガイド７の周部には連結棒８ａが植立され、連結棒８ａ
の先端部は相互に固定板８ｂで結合されたうえ、ナツト
９で第２可動金具４ｃに対して固定されている。

このように構成された本発明の例の減圧弁において、流
体人口ｉｂに加圧された粘性流体の供給管を接続すると
共にその流体出口ｉｄに粘性流体の送出管を接続すると
、供給流体の圧力が変化しても流体温度が一定であれば
、流体の流量にかかわらず弁室１ａから流出する流体の
圧力をほぼ一定に維持することができる。

そしてまた、温度が変化すると、第２図に示す作動特性
から分るように温度の上昇するにつれて弁室１ａ内圧力
が低下する。このような温度補償特性は、調整ねじ５ｃ
を進退させることによって作動圧力値を調節すると、圧
力に関してほぼ平行移動させることができる。なお、第
３図には、このような温度補償機構を有しない従来の減
圧弁の作動特性を示した。

本発明の減圧弁の別の例を第４図に示す。弁本体２１の
内部に形成された弁室２１ａには、流体入口２１ｂの開
口部に弁座２２が設けられており、流体出口２１ｃも開
口している。

弁室２１ａ内に取り付けられた感温感圧応動体支持部材
２３ａの上には、ベローズ支持金具２３ｂとへローズ２
３ｃと可動金具２３ｄとを組み合わせてその内部に感温
媒体を封入した感温感圧応動体２３が取り付けられてい
る。２３ｅは感温媒体の封入口を封止するボールである
。

可動金具２３ｄには、感圧応動体であるダイヤフラム２
４と当て板２４ａとが止めねし２４ｂによって結合され
ており、ダイヤフラム２４の周縁は弁本体２１と上蓋３
１との間で挟持固定されている。そして上蓋３１を貫通
して回動自在に設けた調整ねし２５ｃに螺合したばね座
２５ｂと当て板２４ａとの間に、作動圧力調整ばね２５
ａが設けられ、作動圧力調整機構２５を構成している。

また、可動金具２３ｄには枠状の連結板２７がリベット
２７ａによって固着されており、弁座２２より突出して
いるニードル形の弁体２６の先端を押すことができるよ
うになっている。２８は弁ばねであり、２８ａばばね支
持リングである。

このような本例の減圧弁においても、前例の減圧弁と同
様の機能を有し、類似の作動特性を示すものである。

本発明の減圧弁は、上述のような作動特性を有している
ので、温度の上昇に伴なう流体粘性の低下によって流体
の流量が増加しようとするのに対し、流出圧力を低下さ
せることによって流量の増加を抑制し、第５図に示すよ
うに、流体流量の定常化が極めて効果的に達成できる。

〔発明の効果〕

本発明の減圧弁は前述のような構成を有するものであっ
て一定温度下では流体の二次圧力を定常に維持する機能
を有するが液体温度の高・低に応じて液体の二次圧力を
低・高に変化させることによって流体の粘性による流動
抵抗の変化を補償し、結果として流体流量を自動的に定
常に維持できる特長があり、封入する感温媒体を変更す
ることにより温度−粘度特性の異った粘性流体にそれぞ
れ適合し、力°・つ応答特性のよい小型の減圧弁を経済
的に生産できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の減圧弁の一例の構造図、第２図は本発
明の減圧弁の温度・二次圧力特性を示すグラフ、 第３図は従来の減圧弁の温度・二次圧力特性を示すグラ
フ、 第４図は本発明の減圧弁の他の例の構造図、第５図は減
圧弁によって流量制御された粘性流体の温度・流量特性
の従来品を用いた場合と本発明品を用いた場合とを対比
したグラフである。 １．２１・・・弁本体、２，２２・・・弁座、３，２３
・・・感温感圧応動体、４，２４・・・感圧応動体、５
゜２５・・・作動圧力値調節機構、６，２６・・・弁体
。 第１図 第２図　　　　第３図 ；呂イ 第５図 第４図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁座を備えた流体入口と流体出口とを有する弁室
   内に、感温感圧応動体と該感温感圧応動体の応動面より
   面積の大きい感圧応動面を有する感圧応動体とを、これ
   らの応動面の感圧応動方向が逆となるように対向して設
   けると共に双方の応動面を連結し、前記感温感圧応動体
   の応動面の進退に対応して前記弁座に接離する弁体を設
   けたことを特徴とする、流体粘性の温度特性補償機構付
   の減圧弁。
2. （２）感温感圧応動体が感温媒体を封入してなり、その
   応動面がベローズまたはダイヤフラムより構成されたも
   のである、請求項（１）記載の減圧弁。
3. （３）感圧応動体が弾性部材を含む作動圧力調節機構を
   備えてなり、その感圧応動面がベローズまたはダイヤフ
   ラムより構成されたものである、請求項（１）または（
   ２）記載の減圧弁。