JPH0410448Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はダイヤフラムを用いた定流量弁に関
し、一層詳細にはダイヤフラムを用いて一方のポ
ートから他方のポートへ一定量の流体を送給する
際、このダイヤフラムを流体圧力に抗して押圧す
るバランススプリング用収納室を前記流体通路よ
り分離構成し、これによつて流体の流量が極度に
増大しても正確に定量制御を行うことが可能な定
流量弁に関する。

先ず、第１図にダイヤフラムを用いた定流量弁
の原理的構成を示す。すなわち、定流量弁２は第
１のボデイ４と第２のボデイ６とからなり、前記
第１ボデイ４と第２ボデイ６とによつてダイヤフ
ラム室８が画成されると共に、このダイヤフラム
室８にはダイヤフラム１０が前記ダイヤフラム室
８を二分するように配設されている。そこで、一
方のボデイ４にはコイルスプリング１２が収納さ
れ、このコイルスプリング１２の先端部は前記ダ
イヤフラム１０を押圧するように配置構成されて
いる。また、第２のボデイ６側にあつては前記ダ
イヤフラム１０からロツド１４が延在し、球状の
弁１６と係合する。この弁１６は第２のボデイ６
に突出形成された着座部１８に着座するよう構成
されている。弁１６はコイルスプリング２０によ
つて常時は上方へと押圧され、着座部１８によつ
て画成される通路２２を閉塞する。

このように、弁１６とこれを押圧するコイルス
プリング２０を収納する弁室２４は入口ポート２
６と通路２８を介して連通する。一方、第１ボデ
イ４のダイヤフラム室８ａは通路３０を介して出
口ポート３２と連通している。この場合、つまみ
３４によつて進退動作するニードル弁３６の先端
部分がボデイ６に画成されるダイヤフラム室８ｂ
に臨み、ダイヤフラム室８ｂから導出される流体
の圧力調整を行う。

第２図は、以上のように構成される定流量弁
を、さらに、実際上使用されている形状に置き換
えた場合を示す。

この場合、第１図に示す構成要素と対応する構
成要素にはその参照符号にａを付して開示し、詳
細な説明は省略する。

そこで、この実際上使用されている定流量弁は
第１図に示す定流量弁と異なり、ニードル弁３６
をボデイ内部に組み込んではおらず、むしろ、前
記ニードル弁３６に代えて流量計３８と絞り４０
とを出口ポート３２ａから外部に導出される管路
４２に介装している。そして、この管路４２の先
端部はボデイ４ａの頂部開口部４４に接続してい
る。この場合、前記頂部開口部４４はダイヤフラ
ム室８Ａに連通し、且つこのダイヤフラム室８Ａ
に形成された別異の孔部４６を介して外部に導出
されるよう構成している。なお、図中、参照符号
４８並びに４９はダイヤフラム１０ａを挟持する
ための部材を示す。

以上のように構成される従来技術に係る定流量
弁では、入口ポート２６ａから導入される圧力流
体は弁１６ａがダイヤフラム１０ａから延在する
ロツド１４ａにより下方に押し下げられている
時、通路２２ａを通り出口ポート３２ａ側へと導
出される。そして、管路４２を通流する圧力流体
は絞り４０によつて所定圧に絞られダイヤフラム
室８Ａに到達する。この結果、ダイヤフラム室８
Ａでは、流体はその圧力によりダイヤフラム１０
ａを押圧し、このようにして入口ポート２６ａか
ら導入される流体の量が規制されることになる。

ところで、以上のような構成においては、第３
図に示すように、流体の流量が比較的少ない場合
には（第３図ａ参照）、この定流量弁を経て導出
される流体流量は略一定となり所望の効果が得ら
れる。然しながら、流体の流量が多くなると出力
流量の変動が激しく変化し、設定流量と実際の流
量との間に大きな差異を生ずるに至る（第３図ｂ
参照）。これは第１ボデイ４ａのダイヤフラム室
８Ａ内部にバランス用コイルスプリング１２ａを
組み込むため、このバランス用コイルスプリング
１２ａの弾発力が流量計３８を経てダイヤフラム
室８Ａに至る流体の流量により変動し、十分な弾
発力を持つてダイヤフラム１０ａを押圧しきれな
いという原因による。しかも、ダイヤフラム室８
Ａには、既に説明したように、ダイヤフラム自体
並びにダイヤフラムを保持するための部材４９が
存在するために流体の種類によつては錆や不純物
が発生し、これが流体自体を汚染するという不都
合も指摘されている。さらにまた、流体は開口部
４４から孔部４６にダイヤフラム室８Ａを介して
恰も屈曲するように通流するため、このダイヤフ
ラム室８Ａには異物、不純物が滞留し易くなる虞
れもある。

本考案に係る定流量弁は前記の不都合を全て克
服するためになされたものであつて、バランス用
スプリング収納室を流体の通路とは分離してボデ
イ内部に画成し、この結果、スプリング自体は流
体の流量如何に拘らず所望の弾発力を常時弁本体
に付与することが出来ると共に流体は円滑に入口
ポートから出口ポートへと流れ、従つて、ダイヤ
フラム室には不純物あるいは異物が滞留すること
がなく、流体そのものを清浄に維持することが可
能な定流量弁を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本考案はボデイ
の内部に流体を導入する入口ポートと前記流体を
導出する出口ポートとを画成し、前記ボデイの内
部に第１のダイヤフラムによつて流体通路を遮断
されるバランススプリング収納室を画成すると共
に前記第１ダイヤフラムの作用下に入口ポートか
ら導入される流体を通流遮断する弁体を設け、さ
らに前記出口ポートに近接して前記第１ダイヤフ
ラムに対向する第２のダイヤフラムを配設し、前
記第１ダイヤフラムと第２ダイヤフラムとをロツ
ドによつて係合させ、且つ前記入口ポートと出口
ポートの間に絞りを介装するよう構成することを
特徴とする。

次に、本考案に係る定流量弁について好適な実
施例を挙げ、添付の図面を参照しながら以下詳細
に説明する。

第４図において、参照符号５０は本考案に係る
定流量弁を示し、この定流量弁５０は第１のボデ
イ部材５２と第２のボデイ部材５４と第３のボデ
イ部材５６とを含む。第１ボデイ部材５２は入口
ポート５８と出口ポート６０とを有すると共に、
その底部に軸線方向下方に指向して開口する螺溝
６２を含む。この螺溝６２は底部に螺入する蓋部
材６４によつて閉塞される。蓋部材６４の頂部に
は円柱状の突起部６４ａが形成され、この突起部
６４ａを囲繞するように第１のコイルスプリング
６６の一端部が前記蓋部材６４の上面に着座す
る。螺溝６２の上部には弁室６８を画成する。そ
こで、この弁室６８は前記入口ポート５８に連通
すると共に、その内部に円錐台状の弁体７０が配
置される。弁体７０の底部には第１のコイルスプ
リング６６の他端部が係合し、一方、弁体７０の
先端部からは弁座７１によつて画成される通路７
３を貫通して鉛直方向上方に弁棒７２が延在す
る。

弁棒７２の先端部は出口ポート６０に連通する
孔部に配設された保持部材７４の底部を貫通して
第１の挟持部材７８の湾曲底部に係合する。第１
挟持部材７８のデイスク状の面部はダイヤフラム
７６の一側面部に当接し、且つその中心部分から
は前記ダイヤフラム７６を貫通してロツド７８ａ
が延在し、当該ロツド７８ａの先端部は第２ボデ
イ部材５４によつて画成されるバランススプリン
グ収納室８０の内部を上方へと延在する。第２ボ
デイ部材５４の上部には下方へ指向して円柱状の
凸部８２が形成され、この凸部８２によつて画成
される凹部８０ａには第２のコイルスプリング８
４の一端部が着座する。第２スプリング８４の他
端部側は前記ダイヤフラム７６を第１挟持部材７
８と共に挟持する第２挟持部材８６に係合する。

そこで、前記凸部８２に画成された凹部８０ａ
に第１挟持部材７８のロツド７８ａが臨み、その
先端部は第３挟持部材８８から一体的に延在する
ロツド８８ａと係合する。第３挟持部材８８は、
図から諒解されるように、第２ボデイ部材５４と
第３ボデイ部材５６との間に配設された第２のダ
イヤフラム９０を挟持するものであつて、当該第
３挟持部材８８は前記第３ボデイ部材５６の下端
部に画成された室９２に配置され、第４挟持部材
９４との間で前記ダイヤフラム９０をしつかりと
保持する。

図から容易に諒解されるように、第３ボデイ部
材５６は入口ポート９６と出口ポート９８とを有
し、この入口ポート９６と出口ポート９８との間
で室１００が画成される。なお、図中、参照符号
１０２は出口ポート６０と入口ポート９６とを連
通するための管路であり、参照符号１０４は前記
管路１０２に介装される絞りを示し、また、参照
符号１０６は、同様に前記管路１０２に介装され
る流量計を示す。

本考案に係る定流量弁は基本的には以上のよう
に構成されるものであつて、次にその作用並びに
効果について説明する。

入口ポート５８から導入される流体、例えば、
空気、純水あるいは溶剤は弁室６８に至る。そこ
で、第１コイルスプリング６６によつて上方へと
押圧される弁棒７２は、一方において、コイルス
プリング８４によつて押圧されるダイヤフラム７
６を介して変位した第１挟持部材７８によつて下
方へと押し下げられている。すなわち、通路７３
はこの場合、開成されている状態にある。そこ
で、前記流体はこの入口ポート５８から通路７３
を経て矢印に示す如く出口ポート６０から管路１
０２に至り、同時に出口ポート６０に臨むダイヤ
フラム７６を押圧する。この結果、ダイヤフラム
７６は上方へと変位する。管路１０２に至つた流
体は絞り１０４によつて所定の流量に絞られた
後、流量計１０６を介して入口ポート９６に至
る。第３ボデイ部材５６によつて画成される室１
００にこの圧力流体が導入されると、当該流体の
圧力は第３挟持部材８８、ダイヤフラム９０を押
圧し、従つて、ロツド８８ａが第１挟持部材７８
のロツド７８ａ先端部を下方に押圧する。この結
果、第１挟持部材７８と第２挟持部材８６に挟持
されたダイヤフラム７６は下降する。このように
して、コイルスプリング８４の弾発力と絞り１０
４の流量制御により、ダイヤフラム７６，９０は
上下動の振幅を徐々に少なくして最終的に出口ポ
ート９８から一定量の流体が外部へ導入されるこ
とになる。

ところで、以上のような構成並びに作用から明
らかな通り、本考案によればバランススプリング
収納室８０は一切圧力流体に対して遮蔽された状
態にある。すなわち、バランススプリング収納室
８０には流体の導入はなされない。この結果、流
体自体に対して、例えば、錆等によつて不純物が
混入する虞れが一切回避され、さらにまた、図か
ら容易に諒解されるように、管路１０２を介して
導入される流体は入口ポート９６から略直線方向
に画成される出口ポート９８へと指向して流出す
る。すなわち、流体の送給は極めて円滑に行わ
れ、従つて、従来技術のように特定部分に不純物
等が滞留する虞れはない。このことは、流量が増
加したとしても、その増加に対応して極めて正確
に応答することが可能な流量弁として機能するこ
とを意味する。そこで、本考案者が実験を行つた
ところ、第５図に示すように、例えば、二次側流
量が毎分10に設定されている場合に略一次側圧
力を１乃至４Kgｆ／cm²に増量しても一定量が出力
側から得られ、一方、例えば、二次側流量を毎分
26に設定したとしても一次側圧力の増強にも拘
らず、略一定の出力が得られることが確認され
た。

本考案によれば、以上のように極めて簡単な構
成でありながら流量の増減に拘らず、常に、出力
ポートからは設定値に対応する出力流量が得ら
れ、しかも、長期間の使用に亘つても流体自体に
不純物の混入がなされる虞れがなく、従つて、耐
用性に優れ且つ精緻な二次側出力を導出する定流
量弁を得ることが可能となつた。

以上、本考案について好適な実施例を挙げて説
明したが、本考案はこの実施例に限定されるもの
ではなく、本考案の要旨を逸脱しない範囲におい
て種々の改良並びに設計の変更が可能なことは勿
論である。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来技術に係るダイヤフラムを組み込
んだ定流量弁の原理的構成説明図、第２図は第１
図の定流量弁を現実に製品化した場合の構成を示
す縦断説明図、第３図は第２図に示す定流量弁を
使用した時の流量特性図、第４図は本考案に係る
定流量弁の縦断説明図、第５図は本考案に係る定
流量弁を使用して得られた流量特性図である。 ５０……定流量弁、５２，５４，５６……ボデ
イ部材、５８……入口ポート、６０……出口ポー
ト、６２……螺溝、６４……蓋部材、６６……コ
イルスプリング、６８……弁室、７０……弁体、
７４……保持部材、７６……ダイヤフラム、８４
……コイルスプリング、１００……室、９０……
ダイヤフラム、１０２……管路、１０４……絞
り、１０６……流量計。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) ボデイの内部に流体を導入する入口ポートと
   前記流体を導出する出口ポートとを画成し、前
   記ボデイの内部に第１のダイヤフラムによつて
   流体通路を遮断されるバランススプリング収納
   室を画成すると共に前記第１ダイヤフラムの作
   用下に入口ポートから導入される流体を通流遮
   断する弁体を設け、さらに前記出口ポートに近
   接して前記第１ダイヤフラムに対向する第２の
   ダイヤフラムを配設し、前記第１ダイヤフラム
   と第２ダイヤフラムとをロツドによつて係合さ
   せ、且つ前記入口ポートと出口ポートの間に絞
   りを介装するよう構成することを特徴とする定
   流量弁。 (2) 実用新案登録請求の範囲第１項記載の定流量
   弁において、第１ダイヤフラムと第２ダイヤフ
   ラムとの間に配設されるロツドは分離構成さ
   れ、夫々のロツドは前記第１ダイヤフラムの保
   持部材と第２ダイヤフラムの保持部材からバラ
   ンススプリング室内に延在して互いに係合自在
   に構成してなる定流量弁。