JPH04405Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本考案は、力平衡構成を取るダイヤフラム式の
減圧弁の改良に関する。

「従来の技術」 従来よりダイヤフラム式の減圧弁は既に周知で
あり、その構成を第４〜５図に基づいて説明する
に、１は本体ボデイで、その上端にダイヤフラム
２を介してカツプ状のボンネツト３を螺合し、そ
の上方空間を上下二室に分割している。

このダイヤフラム２の中央上下両側には圧力調
整バネ４を受けるバネ受け５と、ステムロツド１
０′を受ける円板状の支持板６′が一体的に挟着さ
れている。

一方、ボンネツト３側の上方室内にはダイヤフ
ラム２を介して支持板６′を下方に押圧する圧力
調整バネ４が収容されており、該圧力調整バネ４
はボンネツト３上端に取り付けた圧力調整ハンド
ル７の回動により、支持板６′に付勢する押圧力
が調整可能に構成されている。

本体ボデイ１′は左右両側に入口端８と出口端
９に開口される入口側通路２１と出口側通路２
２′が又中心部には、下端側が開放され軸線Ｃ−
C′上に沿つて円形空胴状に形成した、入口側通路
２１と連通する一次側気密室１１を夫々形成する
ともに、該一次側気密室１１とダイヤフラム２下
方の気密室（以下二次側気密室１２′という）間
を、軸線Ｃ−C′上に沿つて中心孔１３′を穿設す
る。

そして前記出口側通路２２′は中心孔１３′途中
に開口させると共に、該出口側通路２２′と二次
側気密室１２′間は小孔１４により連通させてい
る。

一方、前記一次側気密室１１内にはステムロツ
ド１０′を一体的に連結したシート体１５′が摺動
自在に収納され、その下方にシート受け１６を介
して該シート体１５′に上方への弾性力を付与す
る圧縮バネ１７が配設され、更にその下側をパツ
キン１８′を介して盲ナツト１９′を螺合し、一次
側気密室１１内を気密的に封止している。

シート体１５′は第５図に示すように、角部を
Ｒ状に形成した方形筒体状をなし、その最大幅Ｒ
（対角線長さ）を前記気密室１１内径とより僅か
に小か又はほぼ同径に設定すると共に、下端中心
部に前記シート受け１６の凹部に対応する突起２
５を形成し、一方上端側は円形凹所となし、気密
室１１上端の中心孔１３′開口端を開閉制御可能
に形成する。

ステムロツド１０′は先端部に一対のピストン
体２３を直列に形成した円棒状をなし、該ロツド
１０′をシート体１５′上端中央位置より中心孔１
３′内に嵌入させた後、先端部のピストン体２３
の上端面が支持板６′下面に当接させる事により
支持板６′の上下動に追従してシート体１５′が上
下動するよう構成される。

従つて前記シート体１５′は一体的に連結され
たステムロツド１０′を介して、圧力調整バネ４
と圧縮バネ１７によつて押圧支持される事とな
り、「高圧気体の一次側圧力と圧縮バネ１７の押
圧力との合成力（以下一次押圧力という）」と、
「小孔１４を介して二次側気密室１２′内に加えら
れる二次圧力に抗して支持板６′に付勢される圧
力調整バネ４の押圧力（以下二次押圧力という）」
とのバランスによつて、前記シート体１５′の開
閉度調整さればがら位置決めがなされ、而も前記
圧力調整バネ４はハンドル７の回動によりその押
圧力を調整する事が出来る為に、前記高圧気体を
自由に所定圧力に減圧する事が出来る。

即ち前記シート体１５′の上下両側に印加され
る押圧力の差によりシート体１５′間の開閉度の
調整がなされ、入口側通路２１より供給された高
圧気体を、所定の設定圧に減圧して出口側通路２
２′より出口端９側へ排出させる事が出来る。

「考案が解決しようとする問題点」 この種の減圧弁においては二次側気体の使用量
の変動により絶えず変化する二次側押圧力に対応
させて、シート体１５′が微小上下動を繰り返し
ながら一次側気密室１１とシート体１５′間の開
閉度の調整を行い、出口側通路２２′へ排出する
供給気体を常に所定の設定圧に維持されるよう構
成している為に、前記シート体１５′が円滑に上
下動可能なように、該シート体１５′の軸振れ等
を防止する手段を付設する必要がある。

例えば前記従来技術においては、ステムロツド
１０′先端部に取り付けた一対のピストン体２３
を、軸線Ｃ−C′上に穿設した中心孔１３′内に摺
動自在に嵌入して上端支持を行い、一方、シート
体１５′の下端側中心部には前記シート受け１６
の凹部に対応する突起２５を形成し、前記ピスト
ン体２３と突起２５により二点支持を行い、該シ
ート体１５′の軸振れを防止している。

しかしながらかかる従来技術においては、ステ
ムロツド１０′先端部に取り付けたピストン体２
３が中心孔１３′内で摺動自在に上下動する為に、
該摺動によりピストン体２３と本体ボデイ１′が
相互に摩耗し、該摩耗により発生した微小粒子が
二次側流体内に混入する場合があり、この結果清
浄度の高いガスが必要な場合、該微小粒子を除去
するフイルター等を出口側に配設しなければなら
ず部品点数の増大と装置の複雑化につながる。

又、前記シート体１５′の下端支持を行うシー
ト受け１６は、コイルスプリングで形成された圧
縮バネ１７の上端に保持されているのみであるか
ら、該圧縮バネ１７の揺動に追従して軸線Ｃ−
C′と直交する方向に揺動してしまい、位置規制の
役目をなさない。

この為前記シート体１５′の最大幅を一次気密
室内径より僅かに小か又はほぼ同径に設定し、該
気密室内周面で位置規制を行うよう構成している
が、このような構成を取るとシート体１５′と一
次気密室側壁面間の摺接により摺動抵抗が発生
し、該摺動抵抗により円滑なシート体１５′の上
下動（開閉度調整）を妨げ、二次圧力に変動が生
じ易い。

而も前記摺接は、微小粒子の発生の原因になる
為に、半導体製造ガス等の清浄度の高いガスの使
用が一層困難になる。

本考案は、かかる従来技術の欠点に鑑み、シー
ト体の軸振れを防止しつつ滑らかに上下動可能に
構成し、これにより二次圧力の安定化と微小粒子
の発生を防止し得る減圧弁を提供する事を目的と
する。

「問題点を解決しようとする手段」 本考案はかかる技術的課題を達成する為に、シ
ート体１５の上下両側に印加される一時側押圧力
と二次側押圧力の力平衡により前記シート体１５
の開閉度調整を行い、これにより高圧気体の圧力
制御が行われるダイヤフラム２式の減圧弁におい
て、例えば第１図乃至第３図に示すように前記シ
ート体１５と圧縮バネ１７間に、シート体１５下
方位置に形成した座部３１により軸方向Ｃ−C′と
直交する方向に位置規制された板バネ４０を介在
させ、該板バネ４０の中央穴４１にシート体１５
を嵌入保持させると共に、一方該シート体１５の
上方に延伸するステムロツド１０の先端部を支持
板６′下面中心部に形成した凹部６ａに当接させ、
更に前記シート体１５及びステムロツド１０外形
を、夫々一次側気密室１１内径及び中心孔１３内
径より小に形成した技術手段を提案する。

「作用」 かかる技術手段によれば、シート体１５及びス
テムロツド１０が、軸線Ｃ−C′上の上下両端に位
置する支持板凹部６ａと板バネ４０中央穴４１位
置で二点支持され、而も前記支持板６と板バネ４
０は軸方向Ｃ−C′と直交する方向に位置規制され
ながらシート体１５の上下動に追従して応動する
為に、該上下両端の支持部で摺接する恐れは全く
ない。

而もこのように軸線Ｃ−C′上下両端部で応動自
在に二点支持が可能になつたが故に、シート体１
５及びステムロツド１０外形を夫々一次側気密室
１１内径及び中心孔１３内径より小に形成して
も、前記シート体１５等が揺動する恐れはなく、
軸振れを完全に防止出来る。

従つて前記シート体１５は中空保持される為
に、摺動抵抗が生じる余地がない為に、滑らかに
シート体１５を上下動させる事が出来、二次圧力
の安定化が図れる。

又、前記シート体１５等の中空保持と、支持板
６と板バネ４０はシート体１５の上下動に追従し
て応動する為に、いずれの個所でも摺接が生じる
余地がなく、この結果、微小粒子が発生する余地
がなく、該減圧弁中に、半導体製造ガスのように
清浄度の高いガスを流しても該ガスが汚れる恐れ
がない。

「実施例」 以下、図面を参照して本考案の好適な実施例を
例示的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記
載されている構成部品の寸法、材質、形状、その
相対配置などは特に特定的な記載がない限りは、
この考案の範囲をそれのみに限定する趣旨ではな
く、単なる説明例に過ぎない。

第１図乃至第３図はいずれも本考案の実施例を
示し、第１図は全体断面図、第２図は要部拡大断
面図、第３図は主要部品を示す斜視図で、前記従
来技術との差異を中心に説明する。

シート体１５とステムロツド１０はステンレス
その他の防錆金属部材で一体的に形成され、ステ
ムロツド１０の先端部１０ａをＲ状に、又ステム
ロツド１０が延在するシート体１５上端面に中心
孔１３の開閉制御を行うシート面１５ａを、更に
シート体１５下端側を段部１５ｂを介して縮径さ
せて板バネ４０中央穴４１と同径の嵌入部１５ｃ
を夫々形成する。

又前記シート体１５とステムロツド１０はいず
れも円筒状に形成すると共に、その外径が一次側
気密室１１内径と中心孔１３内径より夫々小径に
形成し、これらの周面に摺接する事なく上下動可
能に形成している。

前記シート体１５の下方の本体ボデイ１′螺子
部には圧縮バネ１７を収納する凹部１９ａを有す
る盲ナツト１９が螺合されている。

盲ナツト１９は前記凹部１９ａ上方のシート体
１５と対面する位置に後記する板バネ４０を戴置
させる円形の座部３１を形成する。

板バネ４０は中央穴４１を有する環状体４０ａ
の周囲に放射方向に伸びる少なく共３つ以上（本
実施例では４つ）の足部４０ｂを対称に延設した
平板状部材で形成され、前記足部４０ｂを夫々下
方に傾斜させて、上方に向け、即ちシート体１５
を押圧する方向に弾性力が付勢されるように構成
すると共に、前記各足部４０ｂの自由端側が前記
座部３１角隅部に位置するようにその外径を決定
する。

そしてかかる板バネ４０は、前述したように前
記シート体１５と圧縮バネ１７間に介在させて、
シート体１５の嵌入部１５ｃを板バネ４０の中央
穴４１にきつちり嵌入させる事により、板バネ４
０の環状体４０ａ上面にシート体１５の段部１５
ｂが当接戴置され、軸方向Ｃ−C′と直交する方向
に位置規制されながらシート体１５を下方より押
圧保持する。

一方、圧力調整バネ４の押圧力によりダイヤフ
ラム２と一体的に応動する支持板６の下面中心位
置には擦り鉢状の凹部６ａが形成され、該凹部６
ａにＲ状に形成したステムロツド先端部１０ａが
当接している。

従つてかかる実施例によりば、前記シート体１
５はステムロツド１０を介して軸線Ｃ−C′上の上
下両端で二点支持がなされ、前記した本考案の作
用効果を円滑に達成すると共に、「高圧気体の一
次側圧力、及び板バネ４０と圧縮バネ１７の２つ
の押圧力との合成力」と、「二次側気密室１２内
に形成された二次圧力に抗して支持板６に付勢さ
れる圧力調整バネ４の押圧力」とのバランスによ
つて、前記シート体１５の開閉度の調整がなさ
れ、所望の減圧を行う事が出来る。

「考案の効果」 以上記載した如く本考案によれば、シート体を
中空保持しながら軸振れを防止しつつ上下動可能
に構成した為に、応答性よく滑らかにシート体の
作動が可能になり、これにより二次圧力の安定化
と微小粒子の発生を完全に防止する事が出来る等
の種々の著効を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はいずれも本考案の実施例を
示し、第１図は全体断面図、第２図は要部拡大断
面図、第３図は主要部品を示す斜視図である。第
４図及び第５図はいずれも従来技術に係る減圧弁
を示し、第４図は全体断面図、第５図はシート体
の断面形状を示すＡ−A′部横断面図である。 ２１……入口側通路、１１……一次側気密室、
１２……二次側気密室、１３……中心孔、４……
圧力調整バネ、２……ダイヤフラム、６……支持
板、６ａ……凹部、１５……シート体、１０……
ステムロツド、１７……圧縮バネ、３１……座
部、４０……板バネ。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 入口側通路と連通する一次側気密室と、該気密
   室上端より軸線に沿つて二次側気密室側まで貫通
   する中心孔と、該中心孔の上方位置に配置され、
   圧力調整バネの押圧力によりダイヤフラムと一体
   的に応動する支持板と、一次側気密室面内に上下
   動自在に収納され、該気密室と中心孔間を開閉制
   御するシート体と、該シート体と一体的に形成さ
   れ、前記中心孔を通つて支持板下面中心部に当接
   するステムロツドと、前記シート体を下方位置よ
   り押圧する圧縮バネとからなる減圧弁において、
   前記シート体と圧縮バネ間に、シート体下方位置
   に形成した座部により軸方向と直交する方向に位
   置規制された板バネを介在させ、該板バネの中央
   穴にシート体を嵌入保持させると共に、一方該シ
   ート体の上方に延伸するステムロツドの先端部を
   支持板下面中心部に形成した凹部に当接させ、更
   に前記シート体及びステムロツド外形を、夫々一
   次側気密室内径及び中心孔内径より小に形成した
   事を特徴とする減圧弁。