JPH05119845A - 平衡式減圧弁 - Google Patents
平衡式減圧弁Info
- Publication number
- JPH05119845A JPH05119845A JP28176791A JP28176791A JPH05119845A JP H05119845 A JPH05119845 A JP H05119845A JP 28176791 A JP28176791 A JP 28176791A JP 28176791 A JP28176791 A JP 28176791A JP H05119845 A JPH05119845 A JP H05119845A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- screw part
- weight
- cylinder device
- pressure reducing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 弁箱２１の内部に上下動自在に設けた弁体２
２と、弁体２２に連動するシリンダ装置２４と、下端に
シリンダ装置２４のピストン２５に螺合する下段ボール
ネジ部３８を形成し、上端に下段ボールネジ部３８に較
べてリードの大きい上段ボールネジ部３６を形成した伝
導軸３２と、伝導軸３２の上段ボールネジ部３６に螺合
して上下動自在に配置した重錐３１と、一端が弁箱２１
の下流側流路に連通するとともに、他端がシリンダ装置
２４のシリンダ室２４ａに連通するパイロット管路２７
とを備えた構成とした。 【効果】 重錐の荷重が伝導軸により増幅された軸力と
してピストンに作用するので、荷重の小さな重錐によっ
て大きな圧力に抗することができ、しかも重錐が伝導軸
の軸心方向に上下動するだけなので、コンパクトな形状
とすることができる。
２と、弁体２２に連動するシリンダ装置２４と、下端に
シリンダ装置２４のピストン２５に螺合する下段ボール
ネジ部３８を形成し、上端に下段ボールネジ部３８に較
べてリードの大きい上段ボールネジ部３６を形成した伝
導軸３２と、伝導軸３２の上段ボールネジ部３６に螺合
して上下動自在に配置した重錐３１と、一端が弁箱２１
の下流側流路に連通するとともに、他端がシリンダ装置
２４のシリンダ室２４ａに連通するパイロット管路２７
とを備えた構成とした。 【効果】 重錐の荷重が伝導軸により増幅された軸力と
してピストンに作用するので、荷重の小さな重錐によっ
て大きな圧力に抗することができ、しかも重錐が伝導軸
の軸心方向に上下動するだけなので、コンパクトな形状
とすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、上水道、工業用水道、
農業用水道等に用いられる平衡式減圧弁に関する。
農業用水道等に用いられる平衡式減圧弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の平衡式減圧弁は、たとえば図２に
示すように、アーム１の一端側に弁棒２を連結し、アー
ム１の他端に重錐３を取り付けるとともに、重錐３によ
る負荷に抗してアーム１を持ち上げるシリンダ装置４が
設けられている。このシリンダ装置４は平衡式減圧弁の
二次側に連通しており、二次圧力が重錐２の重量によっ
て規定される設定圧力値以上に達するとシリンダ装置４
が伸長し、アーム１の他端側に連結した弁棒２を介して
弁体を閉動するように構成していた。
示すように、アーム１の一端側に弁棒２を連結し、アー
ム１の他端に重錐３を取り付けるとともに、重錐３によ
る負荷に抗してアーム１を持ち上げるシリンダ装置４が
設けられている。このシリンダ装置４は平衡式減圧弁の
二次側に連通しており、二次圧力が重錐２の重量によっ
て規定される設定圧力値以上に達するとシリンダ装置４
が伸長し、アーム１の他端側に連結した弁棒２を介して
弁体を閉動するように構成していた。
【０００３】また、図３に示すように、パイロット弁式
減圧弁１１においては、弁箱１２の内部に配置したシリ
ンダー室１３と減圧弁１１の二次側とを減圧パイロット
弁１５を介して連通しており、減圧弁の二次圧力が設定
圧力値以上になると減圧パイロット弁１１が作動し、シ
リンダ室１３に一次圧力が作動して弁体１６が閉動する
ように構成していた。
減圧弁１１においては、弁箱１２の内部に配置したシリ
ンダー室１３と減圧弁１１の二次側とを減圧パイロット
弁１５を介して連通しており、減圧弁の二次圧力が設定
圧力値以上になると減圧パイロット弁１１が作動し、シ
リンダ室１３に一次圧力が作動して弁体１６が閉動する
ように構成していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の構成において、平衡式減圧弁は重錐３およびシリンダ
装置４を外部に配置しているので、重錐３に手で触れる
だけでも圧力が変動して誤動作する問題があった。ま
た、パイロット弁式減圧弁では、通常状態においてシリ
ンダ室１３に流入する水が減圧パイロット弁１１を通し
て二次側に流れるので、減圧パイロット弁１１にゴミが
詰まり易く、誤動作を生じる問題があった。さらに、ダ
イヤフラム形式の減圧弁では水衝圧力によってダイヤフ
ラムが損傷する問題があった。
の構成において、平衡式減圧弁は重錐３およびシリンダ
装置４を外部に配置しているので、重錐３に手で触れる
だけでも圧力が変動して誤動作する問題があった。ま
た、パイロット弁式減圧弁では、通常状態においてシリ
ンダ室１３に流入する水が減圧パイロット弁１１を通し
て二次側に流れるので、減圧パイロット弁１１にゴミが
詰まり易く、誤動作を生じる問題があった。さらに、ダ
イヤフラム形式の減圧弁では水衝圧力によってダイヤフ
ラムが損傷する問題があった。
【０００５】本発明は上記課題を解決するもので、外部
に重錐などの作動機構が露出せず、かつコンパクトで、
しかもゴミ詰まりなどが生じない平衡式減圧弁を提供す
ることを目的とする。
に重錐などの作動機構が露出せず、かつコンパクトで、
しかもゴミ詰まりなどが生じない平衡式減圧弁を提供す
ることを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の平衡式減圧弁は、弁箱内に全開位置と全閉
位置とにわたって上下動自在に設けた弁体と、弁棒を介
して弁体に連動するシリンダ装置と、下端にシリンダ装
置のピストンに螺合する下段ボールネジ部を形成し、上
端に下段ボールネジ部に較べてリードの大きい上段ボー
ルネジ部を形成した伝導軸と、伝導軸の上段ボールネジ
部に螺合して上下動自在に配置した重錐と、伝導軸を弁
棒に沿った軸心まわりに回転自在に支承するとともに重
錐を伝導軸の周方向において係止するケーシングと、一
端が弁箱の下流側流路に連通するとともに、他端がシリ
ンダ装置のシリンダ室に連通するパイロット管路とを備
えた構成としたものである。
に、本発明の平衡式減圧弁は、弁箱内に全開位置と全閉
位置とにわたって上下動自在に設けた弁体と、弁棒を介
して弁体に連動するシリンダ装置と、下端にシリンダ装
置のピストンに螺合する下段ボールネジ部を形成し、上
端に下段ボールネジ部に較べてリードの大きい上段ボー
ルネジ部を形成した伝導軸と、伝導軸の上段ボールネジ
部に螺合して上下動自在に配置した重錐と、伝導軸を弁
棒に沿った軸心まわりに回転自在に支承するとともに重
錐を伝導軸の周方向において係止するケーシングと、一
端が弁箱の下流側流路に連通するとともに、他端がシリ
ンダ装置のシリンダ室に連通するパイロット管路とを備
えた構成としたものである。
【０００７】
【作用】上記構成において、通常状態では弁体は全開状
態にある。このとき、重錐が伝導軸を介してピストンに
加える軸力は、パイロット管路を通してシリンダ室に作
用する弁箱の下流側流路内の圧力によりピストンが受け
る力より大きくなるか、もしくは拮抗する。そして、弁
箱の下流側流路内の圧力が設定圧力以上になるとピスト
ンが受ける力が前記軸力より大きくなり、弁体を軸力に
抗して閉動方向に付勢する。
態にある。このとき、重錐が伝導軸を介してピストンに
加える軸力は、パイロット管路を通してシリンダ室に作
用する弁箱の下流側流路内の圧力によりピストンが受け
る力より大きくなるか、もしくは拮抗する。そして、弁
箱の下流側流路内の圧力が設定圧力以上になるとピスト
ンが受ける力が前記軸力より大きくなり、弁体を軸力に
抗して閉動方向に付勢する。
【０００８】また、弁箱の下流側流路内の圧力が設定圧
力以下に戻ると軸力によって弁体が開動方向に付勢され
て通常状態に復帰する。このとき、重錐の荷重は伝導軸
の上段ボールネジ部において伝導軸にトルクとして作用
し、伝導軸のトルクは下段ボールネジ部においてピスト
ンに対する軸力として作用する。しかも、下段ボールネ
ジ部のリードが上段ボールネジ部のリードに較べて小さ
いので、軸力が増幅されてピストンに作用する。このた
め、荷重の小さな重錐によって大きな圧力に抗すること
ができ、しかも重錐が伝導軸の軸心方向に上下動するだ
けなので、コンパクトな形状とすることができる。
力以下に戻ると軸力によって弁体が開動方向に付勢され
て通常状態に復帰する。このとき、重錐の荷重は伝導軸
の上段ボールネジ部において伝導軸にトルクとして作用
し、伝導軸のトルクは下段ボールネジ部においてピスト
ンに対する軸力として作用する。しかも、下段ボールネ
ジ部のリードが上段ボールネジ部のリードに較べて小さ
いので、軸力が増幅されてピストンに作用する。このた
め、荷重の小さな重錐によって大きな圧力に抗すること
ができ、しかも重錐が伝導軸の軸心方向に上下動するだ
けなので、コンパクトな形状とすることができる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。図１において、弁箱２１の内部には複数のオリ
フィス孔を有する多孔可変オリフィス弁体２２と多孔可
変オリフィス弁体２２の下流側に位置して複数の貫通孔
を有する固定多孔板２３が配置されている。また、多孔
可変オリフィス弁体２２は、オリフィス孔が貫通孔に対
応する全開位置とオリフィス孔が貫通孔間の板面に対応
する全閉位置とにわたって上下動自在に設けられてい
る。
明する。図１において、弁箱２１の内部には複数のオリ
フィス孔を有する多孔可変オリフィス弁体２２と多孔可
変オリフィス弁体２２の下流側に位置して複数の貫通孔
を有する固定多孔板２３が配置されている。また、多孔
可変オリフィス弁体２２は、オリフィス孔が貫通孔に対
応する全開位置とオリフィス孔が貫通孔間の板面に対応
する全閉位置とにわたって上下動自在に設けられてい
る。
【００１０】弁箱２１の上部にはシリンダ装置２４が設
けられており、シリンダ装置２４のピストン２５は弁棒
２６を介して多孔可変オリフィス弁体２２に連結されて
いる。さらに、シリンダ装置２４のシリンダ室２４ａと
弁箱２１の下流側の流路を連通してパイロット管路２７
が設けられており、パイロット管路２７の途中には絞り
弁２８が介装されている。
けられており、シリンダ装置２４のピストン２５は弁棒
２６を介して多孔可変オリフィス弁体２２に連結されて
いる。さらに、シリンダ装置２４のシリンダ室２４ａと
弁箱２１の下流側の流路を連通してパイロット管路２７
が設けられており、パイロット管路２７の途中には絞り
弁２８が介装されている。
【００１１】シリンダ装置２４の上部には重錐装置２９
が設けられており、重錐装置２９のケーシング３０の内
部に配置した重錐３１とピストン２５とを連動する伝導
軸３２が弁棒２６の軸心方向に沿って配置されている。
また、重錐３１はケーシング３０に固設した角柱状の回
り止め部材３３によって伝導軸３２の周方向において係
止されており、伝導軸３２はスラスト玉軸受３４を介し
てケーシング３０に軸心まわりに回転自在に支承されて
いる。
が設けられており、重錐装置２９のケーシング３０の内
部に配置した重錐３１とピストン２５とを連動する伝導
軸３２が弁棒２６の軸心方向に沿って配置されている。
また、重錐３１はケーシング３０に固設した角柱状の回
り止め部材３３によって伝導軸３２の周方向において係
止されており、伝導軸３２はスラスト玉軸受３４を介し
てケーシング３０に軸心まわりに回転自在に支承されて
いる。
【００１２】伝導軸３２は上端が重錐３１に設けた上部
軸受３５に螺合する上段ボールネジ部３６に形成され、
下端がピストン２５に設けた下部軸受３７に螺合する下
段ボールネジ部３８に形成されており、上段ボールネジ
部３６はリードｌ1 が下段ボールネジ部３８のリードｌ
2 に較べて大きくなるように形成されている。
軸受３５に螺合する上段ボールネジ部３６に形成され、
下端がピストン２５に設けた下部軸受３７に螺合する下
段ボールネジ部３８に形成されており、上段ボールネジ
部３６はリードｌ1 が下段ボールネジ部３８のリードｌ
2 に較べて大きくなるように形成されている。
【００１３】以下、上記構成における作用を説明する。
はじめに、絞り弁２８の調整および重錐３１の数量の加
減を行って二次圧力と重錐のバランスを計り、設定圧力
と多孔可変オリフィス弁体２２の弁開度を決定する。
はじめに、絞り弁２８の調整および重錐３１の数量の加
減を行って二次圧力と重錐のバランスを計り、設定圧力
と多孔可変オリフィス弁体２２の弁開度を決定する。
【００１４】通常状態において、多孔可変オリフィス弁
体２２は最下端に位置して全開状態にある。このとき、
ピストン２５には重錐３１の荷重が伝導軸３２を介して
軸力として作用するとともに、パイロット管路２７を通
してシリンダ室２４ａに作用する弁箱２１の下流側流路
内の二次圧力がピストン２５に作用し、双方の力が拮抗
するか、もしくは軸力が他方に較べて大きい状態にあ
る。
体２２は最下端に位置して全開状態にある。このとき、
ピストン２５には重錐３１の荷重が伝導軸３２を介して
軸力として作用するとともに、パイロット管路２７を通
してシリンダ室２４ａに作用する弁箱２１の下流側流路
内の二次圧力がピストン２５に作用し、双方の力が拮抗
するか、もしくは軸力が他方に較べて大きい状態にあ
る。
【００１５】そして、弁箱２１の下流側流路内の二次圧
力が設定圧力以上になるとピストン２５が受ける力が前
記軸力より大きくなり、多孔可変オリフィス弁体２２を
軸力に抗して閉動方向に付勢する。このとき、ピストン
２５が上方に移動することにより下段ボールネジ部３８
において伝導軸３２にトルクが加わり、スラスト玉軸受
３４に回転自在に支承された伝導軸３２が回転し、上段
ボールネジ部３６において生じる軸力により重錐３１を
上方に付勢する。
力が設定圧力以上になるとピストン２５が受ける力が前
記軸力より大きくなり、多孔可変オリフィス弁体２２を
軸力に抗して閉動方向に付勢する。このとき、ピストン
２５が上方に移動することにより下段ボールネジ部３８
において伝導軸３２にトルクが加わり、スラスト玉軸受
３４に回転自在に支承された伝導軸３２が回転し、上段
ボールネジ部３６において生じる軸力により重錐３１を
上方に付勢する。
【００１６】また、弁箱２１の下流側流路内の圧力が設
定圧力以下に戻ると軸力によって多孔可変オリフィス弁
体２２が開動方向に付勢されて通常状態に復帰する。こ
のとき、重錐３１の荷重は伝導軸３２の上段ボールネジ
部３６において伝導軸３２にトルクとして作用し、伝導
軸３２のトルクは下段ボールネジ部３８においてピスト
ン２５に対する軸力として作用する。しかも、下段ボー
ルネジ部３８におけるリードｌ2 が上段ボールネジ部３
６におけるリードｌ1 より小さいので、軸力が増幅され
てピストン２５に作用する。
定圧力以下に戻ると軸力によって多孔可変オリフィス弁
体２２が開動方向に付勢されて通常状態に復帰する。こ
のとき、重錐３１の荷重は伝導軸３２の上段ボールネジ
部３６において伝導軸３２にトルクとして作用し、伝導
軸３２のトルクは下段ボールネジ部３８においてピスト
ン２５に対する軸力として作用する。しかも、下段ボー
ルネジ部３８におけるリードｌ2 が上段ボールネジ部３
６におけるリードｌ1 より小さいので、軸力が増幅され
てピストン２５に作用する。
【００１７】ここで、ボールネジによる力の変換を説明
する。 （１）上段ボールネジ部における変換（軸力をトルクに
変換） 重錐３１によって生じるトルク Ｔ1 ＝（１／２π）×Ｗ×ｌ1 ×η1 …（１） 但し、Ｗ；重錐の重量 ｌ1 ；上段ボールネジ部のリード η1 ；効率 （２）下段ボールネジ部における変換（トルクを軸力に
変換） Ｆt ＝２π×η2 ×（１／ｌ2 ）×Ｔ1 …（２） 但し、ｌ2 ；下段ボールネジ部のリード η2 ；効率 （３）力の増幅 （２）式に（１）を代入すると Ｆt ＝２π×η2 ×（１／ｌ2 ）×（１／２π）×Ｗ×ｌ1 ×η1 ＝（ｌ1 ／ｌ2 ）×η1 ×η2 ×Ｗ ∴Ｗ＝（ｌ2 ／ｌ1 ）／（η1 ×η2 ）×Ｆt …（３） となる。
する。 （１）上段ボールネジ部における変換（軸力をトルクに
変換） 重錐３１によって生じるトルク Ｔ1 ＝（１／２π）×Ｗ×ｌ1 ×η1 …（１） 但し、Ｗ；重錐の重量 ｌ1 ；上段ボールネジ部のリード η1 ；効率 （２）下段ボールネジ部における変換（トルクを軸力に
変換） Ｆt ＝２π×η2 ×（１／ｌ2 ）×Ｔ1 …（２） 但し、ｌ2 ；下段ボールネジ部のリード η2 ；効率 （３）力の増幅 （２）式に（１）を代入すると Ｆt ＝２π×η2 ×（１／ｌ2 ）×（１／２π）×Ｗ×ｌ1 ×η1 ＝（ｌ1 ／ｌ2 ）×η1 ×η2 ×Ｗ ∴Ｗ＝（ｌ2 ／ｌ1 ）／（η1 ×η2 ）×Ｆt …（３） となる。
【００１８】このため、荷重の小さな重錐３１によって
大きな圧力に抗することができ、しかも重錐３１が伝導
軸３２の軸心方向に上下動するだけなので、コンパクト
な形状とすることができる。さらに、多孔オリフィス弁
体２２を用いているので流量特性に優れた制御を行うこ
とができる。また、二次側の圧力のみを利用しているの
で、従来の平衡式パイロット弁のように、常に制御流体
がパイロット管路２７およびシリンダ室２４ａに流入す
ることがなく、パイロット管路２７およびシリンダ室２
４ａに異物が詰まることを防止できる。
大きな圧力に抗することができ、しかも重錐３１が伝導
軸３２の軸心方向に上下動するだけなので、コンパクト
な形状とすることができる。さらに、多孔オリフィス弁
体２２を用いているので流量特性に優れた制御を行うこ
とができる。また、二次側の圧力のみを利用しているの
で、従来の平衡式パイロット弁のように、常に制御流体
がパイロット管路２７およびシリンダ室２４ａに流入す
ることがなく、パイロット管路２７およびシリンダ室２
４ａに異物が詰まることを防止できる。
【００１９】尚、本実施例においては、多孔可変オリフ
ィス弁体を用いた構成について説明したが、従来のよう
な他の形式の弁体を用いる場合において適用することも
可能である。
ィス弁体を用いた構成について説明したが、従来のよう
な他の形式の弁体を用いる場合において適用することも
可能である。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、重錐
の荷重が伝導軸の上段ボールネジ部においてトルクに変
換されて後に、下段ボールネジ部において増幅された軸
力としてピストンに作用するので、荷重の小さな重錐に
よって大きな圧力に抗することができ、しかも重錐が伝
導軸の軸心方向に上下動するだけなので、コンパクトな
形状とすることができる。
の荷重が伝導軸の上段ボールネジ部においてトルクに変
換されて後に、下段ボールネジ部において増幅された軸
力としてピストンに作用するので、荷重の小さな重錐に
よって大きな圧力に抗することができ、しかも重錐が伝
導軸の軸心方向に上下動するだけなので、コンパクトな
形状とすることができる。
【図１】本発明の一実施例を示す平衡式減圧弁の全体断
面図である。
面図である。
【図２】従来の平衡式減圧弁の全体正面図である。
【図３】従来のパイロット弁式減圧弁の模式図である。
２１ 弁箱 ２５ ピストン ２６ 弁棒 ２７ パイロット管路 ３１ 重錐 ３２ 伝導軸 ３６ 上段ボールネジ部 ３８ 下段ボールネジ部
Claims (1)
- 【請求項１】 弁箱内に全開位置と全閉位置とにわたっ
て上下動自在に設けた弁体と、弁棒を介して弁体に連動
するシリンダ装置と、下端にシリンダ装置のピストンに
螺合する下段ボールネジ部を形成し、上端に下段ボール
ネジ部に較べてリードの大きい上段ボールネジ部を形成
した伝導軸と、伝導軸の上段ボールネジ部に螺合して上
下動自在に配置した重錐と、伝導軸を弁棒に沿った軸心
まわりに回転自在に支承するとともに重錐を伝導軸の周
方向において係止するケーシングと、一端が弁箱の下流
側流路に連通するとともに、他端がシリンダ装置のシリ
ンダ室に連通するパイロット管路とを備えたことを特徴
とする平衡式減圧弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28176791A JPH05119845A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 平衡式減圧弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28176791A JPH05119845A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 平衡式減圧弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05119845A true JPH05119845A (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=17643690
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28176791A Pending JPH05119845A (ja) | 1991-10-29 | 1991-10-29 | 平衡式減圧弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05119845A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648030B2 (ja) * | 1976-04-06 | 1989-02-10 | Ciba Geigy | |
| JPH0318907A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Kubota Corp | 自動調圧弁 |
-
1991
- 1991-10-29 JP JP28176791A patent/JPH05119845A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS648030B2 (ja) * | 1976-04-06 | 1989-02-10 | Ciba Geigy | |
| JPH0318907A (ja) * | 1989-06-15 | 1991-01-28 | Kubota Corp | 自動調圧弁 |
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