JPH0458046B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は蒸気系に用いる減圧弁に関し、特に減
圧弁内部に蒸気の凝縮した復水等が入らないよう
にするものに関する。

減圧弁は、二次側の圧力を一次側よりも所定値
だけ低い圧力に維持する自力式の調整弁である。
蒸気は冷却されると凝縮して復水になり、特に、
蒸気の通気初期は配管系が低温であるので多量の
復水が発生し、蒸気用減圧弁には蒸気と共に復水
が流入する。この復水のために、減圧弁はハンチ
ング現象等を生じ振動が発生したり、弁部の摩耗
が促進されたり、これら振動や摩耗により減圧弁
の閉弁時に下流側の圧力が設定値を越えて上昇
（締切昇圧と呼ぶ）したりする。

従来技術 復水等の流入を防止した従来の減圧弁として、
例えば実願昭58−167151号で提案したものがあ
る。これは、ストレーナのスクリーンの下流側
と、減圧弁の主弁の上流側とを連通する通路の底
部に、スチームトラツプの入口を開口させたもの
であり、スクリーンにより比較的大きな塵埃や異
物を捕捉し、スクリーンを通過してきた復水や比
較的小さな塵埃・異物は、通路底部に設けたスチ
ームトラツプへ自然流下により流入せしめて系外
に排除するものである。

本発明が解決しようとする問題点 上記従来の減圧弁においても、微細な水滴状の
復水を充分に捕捉することができずに、一部が減
圧弁に流入して弁部が振動や摩耗を生じ、漏れが
生じて二次側の圧力が上昇してしまう問題があつ
た。

これは、スクリーンを通過した微細な水滴状の
水滴をスチームトラツプ内へ自然流下させて排除
しようとするものであり、一部が蒸気の流れによ
つて巻込まれ、減圧弁に流入してしまうためであ
る。

従つて本発明の技術的課題は、ストレーナを通
過した微細な水滴状の復水を減圧弁に至るまでに
確実に系外に排除してしまうことである。

問題点を解決するための技術的手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本発
明の技術的手段は、減圧弁ケーシングで入口と主
弁口と出口を形成し、主弁口の入口側に略円筒状
のスクリーンを設け、該スクリーンと主弁口との
間に被制御流体を旋回せしめる旋回羽を用いた気
水分離器を設け、該旋回羽の下方に自動排水弁を
設けて、該自動排水弁と上記減圧弁とをPTFE製
のガスケツトを介して接合したものである。

作 用 上記の技術的手段の作用は下記の通りである。

スクリーンを通過した微細な水滴を含む復水と
蒸気は旋回羽により旋回し、遠心力の作用で蒸気
より質量の大きい復水は外側を周り、周囲の壁を
伝わつて落下あるいは滴下し、自動排水弁で系外
に排除される。質量の小さな蒸気は旋回流の中央
部にあつて減圧弁の主弁口に向かう。

特有の効果 スクリーンを通過する微細な水滴状の復水は減
圧弁の主弁口に至るまでに、遠心力により蒸気か
ら分離されて系外に排除されるので、弁部の振
動・摩耗がなくなり、不完全閉止もなくなる。

減圧弁と自動排水弁とを直接に接合したことに
より、全体形状が対機能比においてコンパクトな
ものとなる。

また、減圧弁と自動排水弁とを直接に接合し、
その接合部にPTFE製のガスケツトを介したこと
により、接合部の分解、再組立が容易にできる。
すなわちPTFE製のガスケツトは、合成ゴム等に
比較して耐熱性が優れているばかりでなく、分解
時に焼付いてガスケツト面に固着することが少な
く、また再度の使用が可能なために新たなガスケ
ツトと交換する必要がないためである。

実施例（第１図参照） 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明
する。

減圧弁のケーシングは圧力設定ばね１を収容す
るスプリング・ケース２と、パイロツト弁３を配
置したバルブ・ケース４と、主弁５を配置した本
体６と、気水分離室７を形成する分離器ケースの
本体８と底蓋９とからなり、これらは鋳物で作
る。

スプリング・ケース２とバルブ・ケース４の間
に、金属薄板で作つたダイヤフラム１０を挾んで
配置する。バルブ・ケース４にはダイヤフラム１
０を取り外すための溝１１を設ける。バルブ・ケ
ース４とダイヤフラム１０の間にはPTFE製のガ
スケツト１２を介在させる。PTFE製のガスケツ
ト１２は焼付きや割れが生ぜず、分解後再利用で
きる。

ダイヤフラム１０の上面にはダイヤフラムデイ
スク１３を介して圧力設定ばね１の下端が、下面
にはパイロツト弁棒１４に取り付けたキヤツプ１
５の上端が接する。ダイヤフラムデイスク１３の
下面とキヤツプ１５の上面はそれぞれ球面に形成
し、ダイヤフラム１０に応力が集中しないように
する。ダイヤフラムデイスク１３の外径はスプリ
ング・ケース２の内径よりも僅かに小径で緩く案
内される。また、ダイヤフラム１０の上方空間は
通路１６を通して外気に連結し、下方空間は通路
３３を通して下記の出口１８に連結する。

スプリング・ケース２の天井壁にステンレス製
の軸受け１９を介して調節ねじ２０を取り付け、
ロツクナツト２１で回り止めをする。調節ねじ２
０の内端はスプリングシート２２を介して圧力設
定ばね１の上端に接する。調節ねじ２０の内端に
はボール２３を回転自在に取り付ける。スプリン
グシート２２の下部とダイヤフラムデイスク１３
の上部は小径に形成して圧力設定ばね１が嵌まり
ずれないようにする。調節ねじ２０の外部に突出
した部分を保護キヤツプ２４で覆う。保護キヤツ
プ２４はスプリング・ケース２に着脱自在にねじ
結合する。

保護キヤツプ２４には上端に六角の穴２５を形
成し、保護キヤツプ２４を倒立させて調節ねじ２
０の頭部２６に嵌め合せて回すことができるよう
にする。また、周囲に短冊状の突起２７を設け
て、その先端に窪みを形成し、ロツクナツト２１
に嵌め合せて回すことができるようにする。

本体６には入口２８と出口１８を形成する。入
口２８と出口１８は水平な壁２９で隔て、その壁
２９に設けた主弁口３０を通して連結する。主弁
５は主弁口３０の下方に位置し、その上端はピス
トン３１に連結する。

パイロツト弁３は入口２８に通じる通路３２と
ピストン３１の上方空間に通じる通路１７の間に
位置し、パイロツト弁座３４内を摺動するパイロ
ツト弁棒１４と弁棒１４の下端に連結したパイロ
ツト弁体３５からなり、下方からばね３６で上方
に付勢される。通路３２はパイロツト弁３と入口
２８の間に位置しているので、主弁口３０付近で
の圧力変動を受けず、確実に入口２８側の圧力を
パイロツト弁３に供給することができる。パイロ
ツト弁棒１４の外周にはカーボンリング３７を取
り付けて、パイロツト弁座３４との摺動抵抗を小
さくして摩耗を軽減する。通路３２にはスクリー
ン３８を配置してパイロツト弁３にごみが入らな
いようにする。通路３２と３３の、バルブ・ケー
ス４と本体６の連結部分にはステンレス製の接続
管３９，４０を取り付けて、バルブ・ケース４と
本体６の間に介在させたPTFE製のガスケツト４
１を保護する。

ピストン３１は本体６の内周に取り付けたシリ
ンダー４２内を摺動し、外周囲に環状の溝を二つ
設けて、PTFE製のピストンリング４３と、ピス
トンリング４３の内側にばね４４を配置する。ピ
ストンリング４３はPTFE製で摺動抵抗が小さく
摩耗が軽減できると共に、ばね４４でシリンダー
４２の内周面に付勢されるので、ピストン３１と
シリンダー４２の間はほぼ完全に密封できる。ま
た、ピストン３１にはその上面と下面を連結する
オリフイス４５を設け、オリフイス４５からピス
トン３１の上面の流体を一定量逃がして圧力コン
トロールする。

主弁口３０の下方空間に隔壁部材４６を配置す
る。隔壁部材４６は上部がほぼ円筒形状で下部が
二重のほぼ円筒形状である。二重の円筒形状の部
分の間の上端には約30度の傾きで旋回羽４７を形
成する。内側の円筒形状の部分の中心軸上に３本
のリブ４８を介して主弁５の下部を案内する案内
軸４９を形成する。リブ４８は断面を示すように
下部ほど細く形成し、気体を主弁口３０方向に流
れ易くする。内側の円筒形状の部分の下端を拡げ
て水切り５０を形成する。内側の円筒形状の部分
の上端の外周５１はテーパー状に形成する。隔壁
部材４６はロストワツクスで一体に形成し、外側
の円筒形状の下端を分離器ケースの本体８の上端
に載せてばね５２で上方に付勢し、上端のテーパ
ー状の部分５１を水平な壁２９の突出したテーパ
ー面に嵌め込んで中心軸上に位置させて固定す
る。主弁５の案内軸４９内を摺動する部分の外周
にカーボンリング５３を取り付けて、スナツプリ
ングで固定し、案内軸４９との間に内周面を滑か
にしあげたカラー５４を介在させて、摺動抵抗を
少なくする。主弁５とピストン３１は別体で、そ
れそれ案内軸４９とシリンダー４２で案内される
ので、両者が傾いても、引つ掛かることがない。
隔壁部材４６の外周に円錐状のスクリーン５５を
配置する。

分離器ケースの本体８を本体６にPTFE製のガ
スケツト５６を介して取り付ける。分離器ケース
の本体８は下部が拡がつた形状で、その下部に底
蓋９をPTFE製のガスケツト５７を介して取り付
けて内部に気水分離室７を形成する。分離室７に
金属製の薄板で作つた中空の球形フロート５８と
それを覆う鋳物で作つたフロートカバー５９を配
置する。

フロートカバー５９は逆カツプ形状で、周囲壁
には第１図に於いて紙面の手前と向こう側に、下
方にそして外側に足６０を伸ばし、足６０の外端
を分離器ケースの本体８と底蓋９の間に挾んで固
定する。フロートカバー５９の中央上部は上方に
突出して形成し、そこに通気孔６１を開ける。分
離室内７に溜る水はフロートカバー５９の下部か
ら内側に入り、内部の気体が通気孔６１から出て
置換される。フロートカバー５９は鋳物で作つて
いるので、頑丈であり旋回流の影響をフロート５
８に与えることがない。中央上部に通気孔６１を
設けたので、旋回流で中央部分ほど低圧であり、
気体が吸い出され易く、気水の置換効率が良くな
る。また通気孔６１の部分は上方に突出している
ので、余計に気体が出易くなる。

底蓋９にはフロート５８の降下位置を決めるフ
ロート座６２と、排水弁口６３を設ける。排水弁
口６３をフロート５８で開閉して分離室７に溜る
水を排水口６４から自動的に排出するようにす
る。

次に作用を説明する。

ダイヤフラム１０の下面には、通路３３を介し
て出口１８側の圧力が作用し、上面には圧力設定
ばね１のばね力が作用する。圧力設定ばね１のば
ね力は調節ねじ２０を回転することにより調節す
ることができる。出口１８側の圧力が低下する
と、ダイヤフラム１０は圧力設定ばね２０のばね
力により下方に変位し、パイロツト弁３を開弁す
る。パイロツト弁３が開弁すると、入口２８側の
高圧流体が、通路３２，１７を通つてピストン３
１の上面に流下してピストン３１が下方に変位す
ることにより、主弁５も下方に変位して主弁口３
０を開口する。主弁口３０が開口することによ
り、高圧の入口２８側流体が出口１８側に供給さ
れ、出口１８側の圧力が回復する。出口１８側の
圧力が所定値まで回復するとダイヤフラム１０は
圧力設定ばね１のばね力と釣り合い元の位置に戻
り、パイロツト弁３が閉弁することにより、ピス
トン３１上面の圧力が供給されずオリフイス４５
から出口１８へ逃げることにより下方への変位力
を失い、主弁５は出口１８側との圧力差により閉
弁する。このように、出口１８側の圧力が所定値
よりも低下すると入口２８側の高圧流体を補給す
ることにより、出口１８側を所定の減圧状態に維
持する。

主弁口３０が開口した場合、入口２８からは復
水を含んだ蒸気がスクリーン５５を通り、隔壁部
材４６の旋回羽４７で旋回せしめられる。復水は
蒸気よりも質量が大きいために外側に振り出され
て分離器ケースの本体８の内壁に当り、それに沿
つて流れ下だる。蒸気は隔壁部材４６の水切り５
０の内側開口を通つて主弁口３０の下方空間に達
する。

気水分離室７の下方に復水が溜るとフロート５
８が浮上することにより、復水は排水弁口６３を
経て排水口６４から自動的に排出される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の蒸気用減圧弁の実施例の断面
図である。 １……圧力設定ばね、３……パイロツト弁、５
……主弁、７……気水分離室、１０……ダイヤフ
ラム、１８……出口、２０……調節ねじ、２８…
…入口、３０……主弁口、３１……ピストン、４
７……旋回羽、５０……水切り、５８……フロー
ト、５９……フロートカバー、６１……通気孔、
６４……排水口。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 減圧弁ケーシングで入口と主弁口と出口を形
   成し、主弁口の入口側に略円筒状のスクリーンを
   設け、該スクリーンと主弁口との間に被制御流体
   を旋回せしめる旋回羽を用いた気水分離器を設
   け、該旋回羽の下方に自動排水弁を設けて、該自
   動排水弁と上記減圧弁とをPTFE製のガスケツト
   を介して接合したことを特徴とする蒸気用減圧
   弁。