JPH0620168Y2 - 圧力調整器 - 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圧力調整
器に関する。

「従来の技術」 従来よりダイヤフラム式の圧力調整器は既に周知であ
り、その構成を第３図（尚、第３図は本考案の実施例で
あるのでその公知部分について説明する。）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を介してキャップ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、ステムロッド10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、キャップ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はキャップ３上端に螺合さ
せた押圧螺子７を圧力調整ハンドル7aの回動により進退
させる事により、前記圧力調整バネを伸縮させ該圧力調
整バネの弾性力の調整／解除を行うように構成されてい
る。

本体ボデイ１は左右両側の入口端８と出口端９に開口さ
れる入口側通路21と出口側通路22が、又中心部には、下
端側が開放され軸線上に沿っ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とその上方に位置し、本体ボ
デイ１により隔壁された第２の気密室（以下二次側気密
室12という）を設け、両気密室11、12間を中心孔13によ
り、又前記出口側通路22と二次側気密室12間は通路14に
より夫々連通させる。

一方、前記一次側気密室11内にはステムロッド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
ッキン18を介して盲ナット19を螺合し、一次側気密室11
を気密的に封止している。

従ってこの種の圧力調整器においては、この結果前記シ
ート体15は一体的に連結されたステムロッド10を介し
て、圧力調整バネ４と圧縮バネ17によって押圧支持され
る事となる為に、 キャップ３上端に螺合させた押圧螺子７が圧力調整バ
ネ４を押圧しておらずフリーの状態にある時は、元圧の
一次側圧力と圧縮バネ17の付勢力との合成力（以下一次
押圧力という）のみがシート体15に印加されている為
に、前記シート体15と本体シート面1a間は常に閉塞され
ており、一次側気密室11内に充填されているガスは中心
孔13を介して二次側気密室12内に流れない。

この状態でキャップ３上端に螺合させた押圧螺子７を
圧力調整ハンドル7aの回動により進出させて、前記圧力
調整バネに弾性力を付勢する事により、該付勢力が前記
一次押圧力より大になった位置でシート体15が開放さ
れ、一次側気密室11内に充填されているガスが中心孔13
を介して二次側気密室12内に流れる。

二次側気密室12内に流れたガスが所定圧（二次圧力）
に昇圧すると圧力調整バネ４の付勢力が低下し、シート
体15が閉塞する。以下一次押圧力と、「二次圧力に抗し
てに付勢される圧力調整バネ４の付勢力」とのバランス
によって、前記シート体15と本体シート面1a間の開閉度
調整されな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の回動により押圧螺子７を進退させる
事により、その付勢力を調整する事が出来る為に、前記
二次圧力を自由に所定圧力に調整する事が出来るもので
ある。

「考案が解決しようとする課題」 しかしながらかかる構成の圧力調整器において、高圧ガ
ス容器交換後容器弁を開放させた場合、圧力調整器の入
口端８より入口側通路21を介して一次側気密室11内に元
圧が急激に導入されると断熱圧縮に起因する温度上昇等
によりシートパッキン等が破損してしまう場合がある。

又一次側気密室11が急激に昇圧するとシート体15の作動
が追い付かず、誤って二次側気密室12側に元圧が流入し
てしまう場合もあり、そして二次側気密室12側の耐圧強
度の低いダイヤフラム２その他の部材が破損してしまう
場合がある。

この為一次側に取付けた高圧ガス容器の交換等を行う場
合には、高圧ガス容器の容器弁をゆっくり開放させるよ
うに指導しているが、現場作業である為に誤って急激に
開放してしまう場合が多々あり、前記圧力調整器のシー
トパッキンその他の各種部材の破損や各種事故の発生す
る原因にもなっていた。

本考案は、かかる従来技術の欠点に鑑み、前記作業者の
不注意又は未熟に起因して発生する圧力調整器の各種部
材の破損や各種事故を完全に防止し得る圧力調整器を提
供する事を目的とする。

「課題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、前記力平衡
構成を取るダイヤフラム式の圧力調整器において、弾性
力が付勢された弁体51の受圧面積の差に起因して弁体51
と弁座61間が開閉可能に構成するとともに、弁体51閉塞
時にも連通する微小通路61aを形成した流量規制弁Ａを
前記一次側気密室11と元圧導入通路30間に介在させた点
をその要旨とする。

即ちより好ましくは、弾性力が付勢された弁体51の受圧
面積の差に起因して弁体51開放圧が閉塞圧より大になる
如く設定するとともに、前記シール面51-61上に切込み6
1aを設けるか又は不完全シール構造とするために弁体51
閉塞時にも連通可能な微小通路61aを設けた流量規制弁
Ａを前記一次側気密室11と元圧導入通路30間に介在させ
た点にある。

尚微小通路61aはシール面51-61以外に設けても良く、そ
の場合は孔として形成される場合が多い。

「作用」 例えば高圧ガス容器交換後容器弁を急激に開放させた場
合において、元圧導入通路30と一次側気密室11間に前記
流量規制弁Ａが装着されており且つ一次側気密室11はほ
ぼ大気圧状態にある為に、流量規制弁Ａの弁体51は付勢
された弾性力に基づいて閉塞状態にある。

従ってこの状態では、微小通路61aを介してのみ元圧導
入通路30と一次側気密室11間が連通する事になる為に、
該微小通路61aを通って元圧が徐々に一次側気密室11内
に充填され、所定圧具体的には元圧の半分程度の圧力ま
で昇圧するまでこの状態が継続する。

そして一次側気密室11内圧力が所定圧に達した後、前記
弁体51が開放され一次側気密室11内圧力が元圧まで速や
かに上昇する訳であるが、この場合一次側気密室11は既
に元圧の半分程度の圧力まで昇圧している為に、断熱圧
縮が生じた場合でもその温度上昇は無視し得るほど小さ
く、シートパッキン等の圧力調整器内の部品が破損する
恐れはない。

又シート体15が閉の状態でないと、一次側気密室11の圧
力が昇圧しない為に弁体５１が開とならない、よって誤
って二次側気密室12側に元圧が流入してしまう恐れも全
くなくなる。

「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図は本考案の実施例に係る圧力調整器で
第３図は全体図、第２図は該圧力調整器に組込んだ流量
規制弁Ａを示す分解斜視図、第１図（Ａ）（Ｂ）はその
動作状態を示す作用図である。

先ず圧力調整器の本体側の構成は既に詳説してある為、
該圧力調整器の入口端に気密的に螺着した流量規制弁Ａ
の構成について説明する。

該流量規制弁Ａは第２図に示すように中心孔41が貫通し
ている筒状体40からなり、その一端側に螺子部42を又他
端側に袋ナット43を夫々刻設又は嵌合させ、圧力調整器
の入口端と元圧導入通路30間に気密的に螺着可能に形成
するとともに、該筒状体40の螺子部42側の中心孔41を段
差部を介して拡径させ且つ該拡径部44の先端側よりその
途中位置まで螺子条45を刻設し、該拡径部44内に後記す
る弁組立体を収納する。

該弁組立体は、奥側より順次、ガイド筒70、バックアッ
プリング81、Ｏリング92、螺子条筒80、コイルバネ93、
弁部材50及びナット状弁座部材60が装着されている。

次にこれらの各部材の形状について説明する。

ガイド筒70は、前記拡径部44との間でガス通路71が形成
可能にその周面及び底面を削成するとともに、先端側よ
り前記リング91,92挿入孔７２と弁部材50のガイド筒52
が挿入可能なガイド孔73を夫々同心状に形成する。

又螺子条筒80は外周面に螺子条81を刻設し、前記拡径部
44の螺子条45に螺合可能に形成するとともに該外周面の
所定個所を軸方向に沿って弧状に削成し、ガス通路82を
形成するとともに、その内面側に、前記弁部材50の筒部
が貫通する中心貫通孔83、コイルバネ収納穴84、及び弁
部材50を摺動させるガイド穴85が夫々段差部を介して同
心状に穿孔されている。

弁部材50は前記したように軸方向に延設するガイド筒52
の先端部を拡径させ弁体51を形成するとともに、該弁体
51前面に樹脂状シート体53を圧入させる。

ナット状弁座部材60は前記拡径部44の螺子条45に螺合可
能に螺子条62を外周面に刻設するとともに、前記弁体51
外径より小なる弁孔63を貫通させ、更に前記弁体51と対
面し弁座61として機能する底面側に、半径方向に切込み
61aを入れ、不完全シールとなす。（第４図参照） 次にかかる弁組立体の組立手順について説明する。

先ずバックアップリング91とＯリング92を挿入孔72内に
嵌入したガイド筒70を拡径部44内に挿設し、次に螺子条
筒80とともにコイルバネ93を介して弁部材50を挿入した
後前記螺子条筒80を回転させながら前記Ｏリング92等が
弁部材50筒部に挟着シールされるまで締付ける。これに
よりガイド筒70に設けたガイド孔73部分が密閉される事
となる。そして前記ガイド孔73部分に筒状体40の外部よ
り細管46を嵌入する事により大気と連通させる事が出来
る。

この状態で螺子条筒80に圧接するまで弁座部材60を螺着
する事により、弁部材50がガイド穴85内に摺動可能に保
持され、且つ弁体51と弁座61間は切込み61aにより不完
全シール状態でシートする事になる。

かかる流量規制弁Ａにおいては、ＳＰ_１＞（Ｓ−ｓ）Ｐ
_０＋Ｆ_１のときに前記弁体51が開放され、一方Ｆ_２＞ｓ
Ｐ_０の際に弁体51が閉塞されることになる。前記コイル
バネ93の弾性力、その圧縮量（弁体51移動ストロー
ク）、弁孔（弁体51外径）受圧面積、弁部材50のガイド
筒52の受圧面積等を適宜設定し、例えば弁体51閉塞時に
おいてはＰ_１が最大元圧の1/2程度になったときに開放
し、又弁開放時においては元圧Ｐ_０が最大元圧の1/20〜
1/10程度になったときに閉塞するように構成している。

Ｆ_１（Ｆ_２）；弁体51閉塞時（開放時）におけるコイル
バネ93の弾性力 Ｓ（ｓ）；弁孔63（ガイド筒52）受圧面積 Ｐ_１（Ｐ_０）；一次側圧力（元圧） 次にかかる実施例の作用を第１図（Ａ）（Ｂ）に基づい
て説明するに、 先ず第１図（Ａ）に示すように、高圧ガス容器交換後容
器弁を急激に開放させて、元圧導入通路30より流量規制
弁Ａ内に元圧が流入されると、ガイド筒70及び螺子条筒
80の周面に形成されたガス通路71、82を通って、弁体51
と弁座61間は閉塞状態にある為に、両部材50、60のシー
ル面までが元圧となる。

そして前記弁座61には切込み61aが形成されている為に
該切込み61aを通って元圧が徐々に一次側気密室11内に
充填される。そして一次側気密室11内圧力Ｐ_１が｛（Ｓ
−ｓ）Ｐ_０＋Ｆ_１｝／Ｓより大になった際に、具体的に
は元圧の半分程度の圧力まで昇圧した際に前記弁体51が
開放され一次側気密室11内圧力が元圧まで速やかに上昇
し、以後通常の減圧弁の圧力調整を行う事が出来る。
（第１図（Ｂ）参照） そして前記二次圧の使用により前記高圧ガス容器はほと
んど空の状態になった際、元圧Ｐ_０が最大元圧の1/20〜
1/10程度になったときに自動的に前記弁体51が閉塞し、
以下前記作用の項に記載したと同様な作用を営む事が出
来る。

「考案の効果」 以上記載した如く本考案によれば、高圧ガス容器の容器
弁を急激に開けた場合のように、元圧が急激に昇圧する
場合においても、一次側気密室には流入する一次側圧力
を所定圧に達するまで徐々に圧力上昇がなされるように
構成した為に、前記作業者の不注意又は未熟に起因して
発生する圧力調整器の各種部材の破損や各種事故を完全
に防止し得る。等の種々の著効を有す。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本考案の実施例に係る圧力調整器で
第３図は全体図、第２図は該圧力調整器に組込んだ流量
規制弁を示す分解斜視図、第１図（Ａ）（Ｂ）はその動
作状態を示す作用図である。第４図は弁座を示す正面図
である。 11：一次側気密室、30：元圧導入通路、51：弁体、61：
弁座、61a：微小通路

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】一次側気密室と二次側気密室夫々に印加さ
   れる一次圧及び二次圧と、可変可能な弾性的付勢力との
   力平衡により前記両気密室間の連通孔をシート体により
   開閉制御しながら圧力調整を行う圧力調整器において、
   前記一次側気密室と元圧導入通路間に、弾性力が付勢さ
   れた弁体の受圧面積の差に起因して弁体と弁座間（以下
   シール面という）を開閉可能に構成するとともに、弁体
   閉塞時にも連通する微小通路を形成した流量規制弁を介
   在させ、前記微小通路を介して前記一次側気密室内に導
   かれた一次圧が所定圧に昇圧した後前記弁体を開放する
   ように構成した事を特徴とする圧力調整器
2. 【請求項２】前記微小通路が、弁体閉塞時に前記一次側
   気密室と元圧導入通路間を連通させる為に、シール面上
   に形成された切込み又は不完全シール構造である請求項
   1)記載の圧力調整器
3. 【請求項３】弁体閉塞時における受圧面積を弁体開放時
   における受圧面積より小に設定し、弁体開放圧が閉塞圧
   より大になる如く設定した請求項1)又は2)項記載の圧力
   調整器