JPH03223909A - 減圧弁 - Google Patents

減圧弁

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JPH03223909A
JPH03223909A JP12375690A JP12375690A JPH03223909A JP H03223909 A JPH03223909 A JP H03223909A JP 12375690 A JP12375690 A JP 12375690A JP 12375690 A JP12375690 A JP 12375690A JP H03223909 A JPH03223909 A JP H03223909A
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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、送液管路内の流体圧力を制御する減圧弁に関
する。
〔従来の技術〕
従来、上水道の給水系統等の送液管路の下流側−2= の流体圧力を制御する減圧弁として、例えば、実開昭6
0−121566号公報、同61−133767号公報
、同61−141816号公報等に示されているものが
使用されている。これらは、主弁1次側と圧力室とを1
次側パイロット配管で接続して、1次側流体を圧力室内
に導入するとともに、該圧力室内の流体を、主弁2次側
の流体圧力に応じて開閉する2次側パイロット弁を備え
た2次側パイロット配管により導出して圧力室内の圧力
を変化させ、これにより主弁体の開度を制御するように
構成されている。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、管路途中に設置された減圧弁は、その上
流側(主弁1次側)に設置した弁を急激に開閉して管路
内に水撃が発生した場合、該水撃による一次側の圧力変
動が1次側パイロット配管を介して圧力室内に作動し、
減圧弁が開閉作動するが、この開閉作動が逆に管路内の
圧力変動を増幅し、管路内に定常的な振動(脈動)を誘
発することがある。
また、減圧弁2次側においても、前述のような下流側に
設置されている弁の急激な開閉により主弁2次側管路内
に脈動が生じると、前記2次側パイロット弁が脈動によ
る流体圧力の低下に従って開弁し、圧力室内の流体を導
出して主弁体を開方向に作動させるとともに、1次側か
らは1次側パイロット配管を介して常に1次側流体が圧
力室内に導入されているために主弁体を閉方向に作動さ
せる。従って、2次側パイロット弁の開閉により圧力室
内の圧力が変動して主弁体を上下動させるために脈動が
収束せず、該脈動により弁や配管の継目のシール等を傷
め、最後には漏水を引起こす慮もある。同様に、該減圧
弁の開閉作動により主弁1次側に脈動を生じた場合も、
該脈動による圧力変化が1次側パイロット配管から直接
圧力室内に伝達され、主弁体の細かな開閉作動を生じて
しまう。
そこで本発明は、送液管路内に脈動を生じても主弁体の
動きを抑制し、脈動を収束させることのできる減圧弁を
提供することを目的としている。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、本発明の第1の構成は、主
弁2次側の圧力に応じて主弁体を開閉して主弁2次側の
流体圧力を制御する減圧弁において、1次側パイロット
配管に主弁2次側の圧力が設定圧力よりも上昇したとき
に開弁する1次側パイロット弁を設けるとともに、該1
次側パイロット弁の設定圧力を、2次側パイロット弁の
設定圧力よりも高い圧力に設定したことを特徴とする減
圧弁を提供するとともに、1次側パイロット配管及び2
次側パイロット配管と圧力室とを、主弁2次側の圧力変
化により作動し、前記主弁2次側の圧力が第1設定圧力
よりも上昇したときに1次側パイロット配管と圧力室と
を連通させる流路と、主弁2次側の圧力が第2設定圧力
よりも低下したときに2次側パイロット配管と圧力室と
を連通させる流路とを有するパイロット弁を介して接続
するとともに、前記第1設定圧力を前記第2設定圧力よ
り高い圧力に設定したことを特徴としている。
また、本発明の第2の構成は、前記1次側パイロット配
管及び2次側パイロット配管と前記圧力室とを、主弁2
次側の圧力変化により作動し、該主弁2次側の圧力が第
1設定圧力よりも上昇したときに前記1次側パイロット
配管と圧力室とを連通させる流路と、主弁2次側の圧力
が第2設定圧力よりも低下したときに前記2次側パイロ
ット配管と圧力室とを連通させる流路とを有するパイロ
ット弁を介して接続するとともに、前記第1設定圧力を
前記第2設定圧力より高い圧力に設定したことを特徴と
している。
〔作 用〕
上記第1の構成によれば、主弁2次側の流体圧力が1次
側パイロット弁の設定圧力(第1設定圧力)より上昇し
た場合には、主弁1次側の流体が圧力室に導入されて主
弁体を閉方向に作動させる。
逆に主弁2次側の流体圧力が2次側パイロット弁の設定
圧力(第2設定圧力)より低下した場合には、圧力室内
の流体が2次側パイロット配管から導出されて主弁体を
開方向に作動させる。また、主弁2次側の流体圧力が第
1設定圧力と第2設定圧力との間にある場合には、両パ
イロット配管が閉じられた状態に保たれるために主弁体
は作動しない。従って、送液管路内に脈動を生じても主
弁2次側の圧力に応じていずれか一方のパイロット配管
のみが開くため、主弁体の作動が一方向となり、細かな
開閉作動が抑制されて脈動を収束することができる。
また、第2の構成によれば、一つのパイロット弁で上記
同様の作用を得ることができる。
〔実施例〕
以下、本発明を図面に示す実施例に基づいてさらに詳細
に説明する。
まず、第1図は本発明の第1実施例を示している。上水
道の給水管路等に設けられる減圧弁1は、主弁2と、該
主弁2の開閉を制御する制御部分とからなるもので、主
弁2は、弁箱3の内部が隔壁4により1次側弁室5と2
次側弁室6とに区画形成されており、該隔壁4に1次側
弁室5と2次側弁室6とを連通ずる弁ロアが設けられ、
該弁ロアに主弁体8が垂直方向に摺動可能に嵌挿されて
いる。さらに弁箱3の上部には、上記主弁体8を開閉さ
せるための圧力室9を画成するダイヤフラム10が設け
られており、該ダイヤフラム10を、主弁体8とダイヤ
フラム押え11とで挟持している。
そして前記主弁2の1次側弁室5と圧力室9とは、1次
側パイロット弁12を有する1次側パイロット配管13
により接続されており、圧力室9と2次側弁室6とは、
2次側パイロット弁14を備えた2次側パイロット配管
15により接続されている。
上記1次側パイロット弁12は、その内部がダイヤフラ
ム16及び隔壁17によりスプリング室18とパイロッ
ト室19と弁室20の3室に区画されており、中間に位
置するパイロット室19は、2次側圧力導入管21によ
り2次側弁室6と連通している。このパイロット室19
と隔壁17により区画される弁室20には、1次側パイ
ロット配管13を開閉する弁体22が収容されており、
該弁体22と前記ダイヤフラム16とが前記隔壁17を
液密に貫通する弁軸23を介して接続されている。また
、ダイヤフラム16によりパイロット室19と区画され
るスプリング室18内には、ダイヤフラム16を介して
前記弁体22を閉方向に押圧する調整スプリング24が
収納されている。
このように構成された1次側パイロット弁12は、パイ
ロット室19内の圧力、即ち2次側弁室6の圧力が調整
スプリング24の押圧力を超えたときにダイヤフラム1
6を介して弁体22を開方向に移動させ、1次側パイロ
ット配管13を開いて1次側弁室5内の流体を圧力室9
に導入し、主弁体8を閉方向に移動させる。従って、上
記調整スプリング24の押圧力を調節ねじ25で任意に
設定することにより、該1次側パイロット弁12を開弁
させる2次側圧力、即ち第1設定圧力を任意に設定する
ことができる。
一方、上記2次側パイロット弁14は、その内部がダイ
ヤフラム26によりスプリング室27と弁室28の2室
に区画されており、弁室28内には、2次側パイロット
配管15を開閉する弁体29が収容されている。この弁
体29は、スプリング室27内に設けられた調整スプリ
ング30により前記ダイヤフラム26.弁軸31を介し
て開弁方向に押圧されている。従って、2次側パイロッ
ト弁14は、前記弁室28内に2次側パイロット配管1
5を介して伝達される2次側弁室6内の圧力が、上記調
整スプリング30の押圧力より低下したときに開弁して
2次側パイロット配管15を開き、圧力室9内の流体を
2次側弁室6に導出して主弁体8を開方向に移動させる
。この2次側パイロット弁14も、上記調節スプリング
30の押圧力を調節ねじ32で調節することにより、該
2次側パイロット弁14が開弁する設定圧力、即ち第2
設定圧力を任意に設定することができる。
さらに、上記両パイロット配管13.15には、それぞ
れ該配管13.15内の流体の流量を制御して圧力室9
内の圧力の変化速度、即ち主弁体8の応答速度を調節す
るためのコントロール弁33゜34が設けられている。
尚、このコントロール弁は、両パイロット配管13.1
5と圧力室9との接続部、即ち管13aと15aとを1
本の管に纏め、圧力室9への流体の流入及び圧力室9か
らの流体の流出を1つの管で兼用させるように構成する
ことにより、この纏められた管に1つだけ設けることが
できる。このように圧力室9への接続部を1つの管に纏
め、該管にコントロール弁を設けることにより、減圧弁
1の作動に伴い、該コントロール弁を逆方向に流体が流
れるので、コントロール弁の逆洗を行うことが可能とな
る。従って、主弁体8の開閉速度を遅くするためにコン
トロール弁を絞ったときに、該コントロール弁の弁口に
付着する慮のある異物を上記逆洗により排除することが
でき、異物による作動不良を防止することができる。
第2図は、本発明の第2実施例を示すものである。尚、
以下の説明において前記第1実施例と同一要素のものに
は同一符号を付して詳細な説明を省略する。
この減圧弁50は、弁箱3内の1次側に突出し、その周
面に適数の通孔からなる弁ロアを有する筒1 体51により画成される1次側弁室5及び2次側弁室6
と、該筒体51の外周に摺接するスリーブ状の主弁体8
とからなる主弁2と、前記主弁体8に連結されて該主弁
体8と共に前記筒体51の軸方向に移動するピストン5
2と、該ピストン52を収納するシリンダ53等がら構
成されている。
そして、上記シリンダ53に形成される圧力室9は、前
記実施例と同様に形成された1次側パイロット弁12を
備えた1次側パイロット配管13を介して1次側弁室5
に接続されるとともに、2次側パイロット弁14を備え
た2次側パイロット配管15を介して2次側弁室6に接
続されている。
また、1次側パイロット弁12のパイロット室19も、
前記同様に2次側圧力導入管21により2次側弁室6に
連通している。
従って、この構成の減圧弁5oも、上記1次側パイロッ
ト弁12と2次側パイロット弁14の開閉により圧力室
9内の流体の導入、導出が行われ、前記ピストン52に
作用する圧力室9内の圧力と1次側弁室5内の圧力の差
により主弁体8を移動2 させ、弁ロアを開閉して主弁2次側の圧力を制御する。
次に、本発明の減圧弁の作動を第3図に基づいて説明す
る。
ここで、現在2次圧をP2,1次側パイロット弁12の
設定圧力(第1設定圧力)をP2S(wax)、  2
次側パイロット弁14の設定圧力(第2設定圧力)をP
2S(win)、P2S(max) > P2S(mi
n)とする。また、第3図中では、1次側パイロット弁
12をパイロット弁■、2次側パイロット弁14をパイ
ロット弁■と表記する。
まず、下流側の流体の使用量が増大して送液管路内の圧
力、即ち現在2次圧P2が第2設定圧力P2S (m 
i n)よりも低下すると、第3図左側に示すように、
2次側パイロット弁14のみが開弁し、1次側パイロッ
ト弁12は閉弁状態を維持する。これにより、主弁2の
圧力室9内の流体が2次側パイロット配管15を経て2
次側弁室6に流出するとともに圧力室9内の圧力が低下
し、1次側弁室5内の流体圧力により前記ダイヤフラム
10又はピストン52が圧力室9側に移動して主弁体8
を開方向に移動させ、主弁2を開いて2次側の圧力を上
昇させる。
そして主弁2の開弁により2次側の圧力が上昇し、P2
がP2S(mln)以上になると、第3図中央に示すよ
うに、2次側パイロット弁14が閉じて圧力室9からの
流体の流出が止まり、主弁体8を現在位置に保持して主
弁2の開閉作動を停止する。
下流側の流体の使用量が減少してP2が第1設定圧力P
2S(IIIax)よりも上昇すると、第3図右側に示
すように、1次側パイロット弁12のみが開弁し、2次
側パイロット弁14は閉弁状態を維持する。
これにより、主弁2の1次側弁室5内の流体が1次側パ
イロット配管13を経て圧力室9内に導入され、圧力室
9内の圧力が上昇して前記ダイヤフラム10またはピス
トン52を押動して主弁体8を閉方向に移動させ、主弁
2を閉じて2次側の圧力を下降させる。
そして主弁2の閉弁により2次側の圧力が下降し、P2
がP2S(wax)以下になると、第3図中央に示 1
4− すように、1次側パイロット弁12が閉じて圧力室9へ
の流体の導入が止まり、主弁体8を現在位置に保持して
主弁2の開閉作動を停止する。
また、下流側の流体の使用量変化による2次側の圧力変
化が上記P2S(max)とP2S(min)の範囲内
の場合には、第3図中央に示すように両パイロット弁1
2.14は開弁せず、両パイロット弁12゜14の設定
圧力P2S(max)とP2S(min)の範囲が主弁
作動の不感帯となり主弁2の停止状態が継続される。
このような3つの状態で前述のごとき脈動が発生した場
合、まずその圧力変化が上記P2S(max)とP2S
(mtn)の間の圧力変化ならば、第3図中央の状態で
主弁2は停止状態を維持する。また脈動の最低圧力が第
2設定圧力P2S(min)を下回る場合には、第3図
左側の状態で2次側パイロット弁14のみが開弁して主
弁体8を開方向にのろ移動させる。
逆に最高圧力が第1設定圧力P2S(max)を上回る
場合には、第3図右側の状態で1次側パイロット弁12
のみが開弁して主弁体8を閉方向にのみ移動]5 させる。即ち、主弁体が細かく開閉作動(往復運動)を
しないので、管内の脈動の範囲がP2S(max)とP
2S(min)の間に収められ、直ちに収束する。さら
に、脈動の圧力変化が大きく、P2S(IIlaX)と
P2S(min)の幅を超える場合でも、P2S(ma
x>とP2S(min)の間では主弁2の動作が停止す
るために脈動が弱められ、脈動を収束させる方向に向か
う。
また、主弁1次側で脈動を生じた場合でも、両パイロッ
ト弁12.14が同時に開くことがないので、上記同様
に脈動を速やかに収束させることができる。
従って、2次側の所望の送液圧力に適当な幅を持たせて
上記両パイロット弁12,1.4のそれぞれの設定圧力
P2S(max)、 P2S(1n)を定めることによ
り、送液管路内に脈動が発生ずることを防止でき、仮に
脈動が発生したとしても直ちに収束させることができる
第4図乃至第7図は本発明の第3実施例を示すものであ
り、前述の1次側パイロット弁と2次側パイロット弁の
2つの弁の作用を1つのパイロッ6 ト弁で行うようにしたものである。
即ち、前記第1実施例に示した減圧弁と同様に形成され
た主弁2の1次側パイロット配管13と、2次側パイロ
ット配管15と、圧力室9に連通する配管60とを、パ
イロット弁61の各ポート62.63,64,65.6
6にそれぞれ接続し、2次側流体の圧力に応じて各ポー
トの開閉を切換え、前記同様の作用を得られるように構
成したものである。
上記パイロット弁6コーは、第5図に示すように、圧力
検知部67と流路切換部68とから構成されている。圧
力検知部67は、その内部がダイヤフラム69によりス
プリング室70と圧力導入室71の2室に区画されてお
り、圧力導入室71には、2次側パイロット配管]5が
接続される圧力検出用ポート62が設けられている。ま
た、スプリング室70にはダイヤフラム69を圧力導入
室71側に押圧するコイルスプリング72が配設されて
おり、スプリング室70の端部には、該コイルスプリン
グ72の押圧力を調整するための調節ねじ]7− 73が設けられている。
また、流路切換部68には、その側面に前記1次側パイ
ロット配管13が接続される第1ポート63と、圧力室
9に連通する配管60が接続される圧力室ポート64と
、2次側パイロット配管15が接続される第2ポート6
5と、前記1次側パイロット配管13からの分岐管1.
3 bが接続されるバランスポート66とが設けられて
おり、その内部には、各ポートの連通状態を切換えるス
プル74が移動可能に収容されている。このスプル74
は、その一端が上記ダイヤフラム69に接続された第1
弁部75と、該第1弁部75に螺着された第2弁部76
とにより構成されている。
第1弁部75は、前記第1ポート63と圧力室ポート6
4との間を開閉できる位置に配置されており、主弁2次
側の圧力が上昇し、前記ダイヤフラム69が、第5図に
おいて上方に移動したときに、第6図に示すように両ポ
ート63.64を連通させ、主弁1次側流体を圧力室9
に導入する流路77を形成する。
また、第2弁部76は、前記第2ポート64と圧力室ポ
ート65との間を開閉できる位置に配置されており、主
弁2次側の圧力が低下し、前記ダイヤフラム69が、第
5図において下方に移動したときに、第7図に示すよう
に両ポート64,65を連通させ、圧力室9内の流体を
2次側パイロット配管15に導出する流路78を形成す
る。
上記第1弁部75が開弁する主弁2次側の圧力、即ち第
1設定圧力は、前記調節ねじ73によるコイルスプリン
グ72の押圧力の増減により任意に設定することが可能
であり、第2弁部76が開弁する主弁2次側の圧力、即
ち第2設定圧力は、第1゛弁部75と第2弁部76の螺
合量を調節することより、前記第1設定圧力に応じて任
意に設定することが可能である。
上記バランスポート66は、スプール74に加わる第1
ボート63からの主弁1次側の圧力を補償し、主弁1次
側の圧力変動によるスプール74の誤差動を防止してい
る。即ち、スプール74は第1ポート63側とバランス
ポート66側の両方9 から主弁1次側圧力で押圧されるため、スプール74は
主弁1次側の圧力が大きく変動しても移動することがな
い。従ってスプール74の移動によるパイロット弁61
の開閉は、2次側圧力の変動による前記ダイヤフラム6
9の変形による移動のみとすることができる。
このようにパイロット弁61を構成することにより、前
記第3図にて説明したと同様に、2次側圧力が第1設定
圧力よりも上昇した場合の主弁体8の閉じ方向作動とと
もに、2次側圧力が第2設定圧力よりも低下した場合の
主弁体8の開き方向作動とを、一つのパイロット弁61
で行うことができる。そして、2次側圧力が第1設定圧
力と第2設定圧力との間にある場合には、両弁部75゜
76は閉じ状態を維持するため、前記同様の脈動収束作
用を発揮することができる。
さらにこの構成のパイロット弁61では、第−設定圧力
及び第2設定圧力の設定を一つの調節ねじ73で行うこ
とができ、また、側設定圧力の差、即ち不感帯の幅を第
1弁部75と第2弁部76と0 の螺合量を調節することより行うことができるため、前
記第1実施例及び第2実施例に示した2個のパイロット
弁を用いたものに比べて設定圧力の調節が容易となる。
また、本実施例においては、圧力室9に出入りする流体
量を調節するコントロール弁79を、前記圧力室9と圧
力室ポート65とを接続する配管60に設けている。こ
れにより、前述のごとく該コントロール弁79における
流体の流れの向きが、主弁体8の閉じ作動時と開き作動
時とで逆になるので、該コントロール弁79が絞られて
弁口に流体中の異物が詰りやすい状態にある場合でも、
上記流体の逆方向の流れにより弁口を逆洗することがで
き、目詰りの発生を防止することができる。
第8図は第4実施例を示すもので、上記第3実施例と略
同様に構成したパイロット弁80における第1弁部81
の形状を、閉弁時に第1ボート63を完全に閉塞する形
状とし、第2弁部82の端部を開放したものである。他
の構成は前記第3実施例のパイロット弁と同様に形成さ
れ、同様に作 91 動するので、前記パイロット弁と同一要素のものには同
一符号を付して詳細な説明を省略する。この構成によれ
ば、第1ボート63の閉塞時には、第1弁部81及び第
2弁部82共に主弁1次側圧力の影響を受けないので、
前記バランスポートを設けなくても主弁1次側圧力の変
動による誤作動を防止できる。図中、83は第2弁部8
2を固定するためのロックナツトである。
尚、主弁や各パイロット弁は、上記実施例に示した構成
のものに限らず、同様な作動を行う各種周知の構成の弁
を用いることができる。さらに各配管も流体の導入、導
出及び圧力の伝達を上記同様に行えれば、その接続位置
を適宜に設定することができる。
〔発明の効果〕
以上説明したように、本発明の減圧弁は、主弁の圧力室
と主弁2次側とを、2次側の圧力が設定圧力よりも低下
したときに開弁するパイロット弁を備えたパイロット配
管で接続するとともに、圧力室と主弁1次側とを、主弁
2次側の圧力が設定 22− 圧力よりも上昇したときに開弁するパイロット弁を備え
た1次側パイロット配管で接続し、該1次側のパイロッ
ト弁の設定圧力を、前記2次側のパイロット弁の設定圧
力よりも高い圧力に設定したから、管路内に脈動が生じ
ても主弁が作動しない範囲、即ち不感帯を設けることが
でき、該脈動を直ちに収束させることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を示す減圧弁の系統図、第
2図は同じく第2実施例を示す減圧弁の系統図、第3図
は減圧弁の作動を示すフローチャト、第4図乃至第7図
は本発明の第3実施例を示すもので、第4図は系統図、
第5図乃至第7図はそれぞれパイロット弁の作動を説明
する断面図、第8図は第4実施例を示すパイロット弁の
断面図である。 1.50・・・減圧弁  2・・・主弁  5・・・1
次側弁室  6・・・2次側弁室  8・・・主弁体 
 9・・・圧力室  10・・・ダイヤフラム  12
・・・1次側パイロット弁  13・・・1次側パイロ
ット配管14・・・2次側パイロット弁  15・・・
2次側パイロット配管  21・・・2次側圧力導入管
  61.。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、主弁の弁口を開閉する主弁体と、主弁1次側の流体
    が1次側パイロット配管を介して導入される圧力室とを
    備え、該圧力室の流体を、主弁2次側の圧力が設定圧力
    よりも低下したときに開弁する2次側パイロット弁を備
    えた2次側パイロット配管で導出して圧力室の圧力を変
    化させ、前記主弁体を開閉して主弁2次側の流体圧力を
    制御する減圧弁において、前記1次側パイロット配管に
    主弁2次側の圧力が設定圧力よりも上昇したときに開弁
    する1次側パイロット弁を設けるとともに、該1次側パ
    イロット弁の設定圧力を、前記2次側パイロット弁の設
    定圧力よりも高い圧力に設定したことを特徴とする減圧
    弁。 2、主弁の弁口を開閉する主弁体と、主弁1次側の流体
    が1次側パイロット配管を介して導入される圧力室とを
    備え、該圧力室の流体を、主弁2次側の圧力が設定圧力
    よりも低下したときに2次側パイロット配管で導出して
    圧力室の圧力を変化させ、前記主弁体を開閉して主弁2
    次側の流体圧力を制御する減圧弁において、前記1次側
    パイロット配管及び2次側パイロット配管と前記圧力室
    とを、主弁2次側の圧力変化により作動し、該主弁2次
    側の圧力が第1設定圧力よりも上昇したときに前記1次
    側パイロット配管と圧力室とを連通させる流路と、主弁
    2次側の圧力が第2設定圧力よりも低下したときに前記
    2次側パイロット配管と圧力室とを連通させる流路とを
    有するパイロット弁を介して接続するとともに、前記第
    1設定圧力を前記第2設定圧力より高い圧力に設定した
    ことを特徴とする減圧弁。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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