JPH0238770A - 調圧弁 - 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、真空発生機等により負圧状態とされる閉空間
内の気圧を所定値に保つ調圧弁に関し、詳しくは、閉空
間内すなわち負圧側の圧力変動を直接弁体に作用させ、
調圧弁を介して閉空間外す？７わち周囲圧力側から導入
される気体の流量を調整することにより負圧側の圧力を
所定値に維持するようにした、簡便軽量で即応性に優れ
た調圧弁に関する。

［従来の技術］ 閉空間内の圧力を調整あるいは維持するための調圧弁と
しては、容器内の圧力を一定値以下に保つための圧力弁
（減圧弁）や航空機等の与圧室の圧力を調節するための
圧力調節弁等の高圧を保つためのもの、あるいは特開昭
５５−１６６５７２号公報に開示されているような負圧
を保つための負圧調整弁などが知られている。

この負圧調整弁は、第４図に示すように、上下動可能に
支持された弁棒２１と、中心部が弁棒２１に固着されて
いて負圧導入口２２を有する負圧室２３を画成する上部
および下部ダイヤフラム２４および２５と、弁棒２１に
固着されていて弁箱２６の人口側２７と出口側２８とを
区画する隔壁２９に設けられた弁座孔３０を開閉し得る
弁体３１とを備え、負圧室２３内の負圧の変化により弁
開度を調整するようにしている。そして例えば第５図に
示すように、この負圧調整弁Ｈは原子力施設におけるグ
ローブボックスＤの排風気設備に使用されるが、入口側
２８がグローブボックスＤに、出口側２９がブロワＦに
接続され、負圧導入口２２はグローブボックスＤに連通
される。同図のＡはプレフィルタ、Ｂはフィルタである
。グローブボックスＤはブロワＦにより吸引されて負圧
状態となるが、この負圧すなわちグローブボックスＤに
連通した負圧室２３内の圧力が所定値以上になると弁体
３１が上昇し、所定値以下になると下降することにより
、弁座孔３０を介して吸引される気体の流量が調整され
、グローブボックスＤ内の圧力が一定に保たれる。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、上述の容器や航空機等に用いられる圧力
弁や圧力調節弁は、いずれも容器や室内を高圧にあるい
は一定の圧力以下に保つためのものであり、負圧（低真
空）を設定された一定の値に保つためには用いることが
できない。一方、第４図の負圧調整弁は徴負圧における
圧力変動を負圧室２３を画成するダイヤフラム２４，２
５等の機構により仕事に変え弁体３１を上下させるため
、弁体３１の上下動範囲が少なくてよい場合にのみ有効
で、構造が比較的複雑で重く、また、応答性も比較的緩
慢である。したがって、軽量小型でかつ大きな圧力変動
に対しても瞬時の応答が要求される場合には適さない。

本発明の課題は、このような従来技術の課題に鑑み、低
負圧においても有効で即応性に優れしかも軽量で単純な
構造の調圧弁を提供することにある。

、［課題を解決するための手段］ 上記課題を解決するため本発明の調圧弁は、弁座と、該
弁座の開口部を負圧側において開閉する弁体と、該弁体
を保持する弁棒と、該弁棒を支持するとともに該弁体の
開閉方向に該弁棒を案内するガイド手段と、該弁棒を該
弁体の閉方向に付勢するばねとを備えている。さらに、
前記ガイド手段はボールベアリングを有し、前記弁棒は
該ボールベアリングを介して前記ガイド手段により案内
される。

弁座は通常、ケース等によって保持され、周囲圧力側と
負圧側との間の隔壁に取り付けられるが、該隔壁に直接
取り付けてもよい。弁体や弁座の大きさあるいは゛ばね
のばね定数などは、維持すべき負圧の大きさ、変動範囲
、周囲圧力側から負圧側へ本調圧弁を介して導入すべき
風量等に応じて適当に設計される。

［作用］ この構成において、周囲の環境に対し密閉された負圧側
の空間から真空発生機等によって気体が連続的に排出さ
れることにより負圧状態となっているが、通常はこれと
同時に調圧弁は開いており、周囲圧力側から一定量の気
体が負圧側に流入している。この定常的な状態において
は、弁体に作用する負圧側からの圧力やばねの力などは
均衡している。ここで、負圧側の圧力が空気漏れ等によ
り上昇したとすれば、負圧側の圧力は直接弁体に作用し
ているため、この圧力増分により弁体は閉じる方向へ瞬
時に移動して弁開度が小さくなり、弁を通って流入する
気体の量が減少する。したがって、負圧側の圧力は低下
し、上記圧力増加分は解消される。負圧側の圧力が低下
した場合は、逆に弁は開き、圧力低下分は打ち消される
。

すなわち、本調圧弁は、負圧側空間から排出される気体
の量が一定であるとすれば、空気漏れ等を含めた負圧制
空間に流入する気体の総量を一定に保つように作用し、
これにより負圧側圧力を所定値に維持するようにしてい
る。また、ガイド手段がボールベアリングを介して弁棒
を案内する場合は、伸縮に伴なうばねの捩れや曲りによ
る弁棒のひっかかりが防止され、さらに応答性良く動作
が行なわれる。

［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係る低圧用負圧調節弁の部
分断面図、第２図はその平面図である。

この低圧用負圧調節弁は、これらの図に示すように、弁
座１、弁座１を保持するケース２、弁座１の開口部３を
負圧側から開閉する弁体（バット）４、弁体４を下端に
取り付けた弁棒５、弁ｐＩ！５を弁座１に対し垂直方向
に案内するボールベアリング７、弁座１をケース２に固
定するとともにボールヘアリング７を収納する空間を持
つガイドボスト６、および弁棒５を介して弁体４を弁座
１に対し負圧側から所定の力で付勢する圧縮ばね９を備
えている。

圧縮ばね９は、一端が弁棒５の上端にスプリング受８を
介して固定され、他端はガイドボスト６に固定され、こ
こに圧縮力が働き弁体４と弁座１とが密着している。弁
体４は弁棒５に設けられたガイドボルト１０（弁棒５と
一体）に対しナツト１１により取り付けられる。ボール
ベアリング７としては例えばトムソン社製のりニアブッ
シング（Ｌ　Ｍ　６１２１９　Ｎφ１２穴開止め輪付き
）等が使用できる。ケース２はその上端のフランジ部が
、周囲圧力側○と負圧側Ｉとを区分する隔壁部材１２に
対し周囲圧力側０の側にシール１３を介してボンド等に
よる接着手段を伴なって取り付けへれる。ケース２のフ
ランジ部の上面にはカバー１４が取り付けられる。

この構成において、負圧側Ｉの気体が連続的に定の割合
で不図示の真空発生機により排出されている場合、第３
図に示すように弁は開いており、周囲圧力側０から一定
の割合で図中矢印の経路を通って空気が流入している。

このとき、弁体に働く圧縮ばね９の力や気体の圧力は均
衡しており、負圧側■の圧力は所定値に保たれている。

ここで、負圧側■の圧力が何らかの原因により上昇した
とすれば、均衡状態はくずれて弁体４は上昇し、したが
って、弁を通って流入する気体の流量が減少して負圧側
工の圧力は低下し、これにより圧力上昇分は相殺され、
負圧側工の圧力は以前の値に戻る。負圧側■の圧力が下
降した場合は、逆に弁体４が下降して弁を通る気体の流
量が増加し、負圧側Ｉの圧力値は所定値に復元される。

ここで、負圧側Ｉの圧力は弁体４の負圧側表面に直接作
用しているため、変動した負圧は瞬間的に所定値に復帰
する。また、弁体４の上下動に際して、圧縮ばね９の伸
縮による捩れや曲りにより′＃−棒５の一部がガイドに
ひっかかって上下しない場合も考えられるが、本実施例
ではボールベアリング７により弁棒５を支持しているた
めこのような危険性なく弁体４をなめらかに上下動させ
ることができる。

ただし、このようにして負圧側Ｉの圧力値を所望の値に
保つためには、圧縮ばね９のばね定数や弁座１、弁体４
特に弁座１の開口部３等の大きさをそれなりに設計する
ことを要する。これらを適当に設計することにより、例
えば０．７〜１ＯＢａｒ程度の低負圧において漏洩空気
による圧力変化を０．ＯＩＢ　ａ　ｒ以下に、しかも０
．５秒以下の復元時間でもって、維持することができる
。

このように低圧用として設計した負圧調節弁は、例えば
壁面等の吸着面との間に真空発生機により負圧空間を形
成して吸着面に吸着しつつ吸着面上を走行するような壁
面走行装置の負圧空間の圧力調節用として用いることが
できる。この場合において、吸着面との接触部分に設け
られたシールの密閉性が高くかつ排出空気により直接冷
却する直接冷却方式の真空発生機を使用するときは、木
負圧調節弁は特に有効である。すなわち、平滑な面を走
行する場合は負圧空間が密閉状態となるため弁が開いて
真空発生機の冷却に必要なｆｆｌ量を確保し、吸着面の
凸凹等により空気漏れを生し゛たときは弁が瞬時に閉じ
て圧力の上昇を防止し壁面走行装置の落下を避けること
ができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、調圧弁において、
負圧側の圧力変動を直接弁体に作用させて、弁を介して
周囲圧力側から導入される気体の量を調整することによ
り、負圧側の圧力を調節するようにしたため、簡便軽量
な構造により低負圧においても負圧側圧力変化を瞬時に
精度良く補正できる。そして特に、負圧側からの気体排
出量をほぼ一定にしたい場合、例えば直接冷却方式の真
空発生機を用いる場合に有効に利用することができる。

また、ボールベアリングを用いて弁棒をガイドすること
により、ばねの涙れや曲り等の影響を受けずに支障なく
かつスムーズな弁の移動が行なえ、さらに信頼性および
即応性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例に係る負圧調節弁の部分縦
断面図、 第２図は、第１図に示された負圧調節弁の平面図、 第３図は、第１図の負圧調節弁の動作原理を示す説明図
、 第４図は、従来例に係る負圧調整弁の縦断面図、そして 第５図は、第４図の負圧調整弁を用いた排風気設備の概
略説明図である。 ：弁座、 二ケース、 二開ロ部、 ：弁体（バット）、 ：弁棒、 ６：ガイドポスト、 ７：ボールベアリング、 ８ニスプリング受、 ９：圧縮ばね、 １０ニガイドボルト、 １１：ナツト、 １２：隔壁部材、 １３：シール、 １４：カバー Ｏ：周囲圧力側、 Ｉ：負圧側。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁座と、該弁座の開口部を負圧側において開閉する
   弁体と、該弁体を保持する弁棒と、該弁棒を支持し該弁
   体の開閉方向に該弁棒を案内するガイド手段と、該弁棒
   を該弁体の閉方向に付勢するばねとを具備することを特
   徴とする調圧弁。 ２、前記ガイド手段はボールベアリングを有し、前記弁
   棒は該ボールベアリングを介して前記ガイド手段により
   案内される請求項１記載の調圧弁。