JPH0632843U - 圧力調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁棒によるボ−ル弁の保持関係や設定圧力値
を短時間で安定させ、更に温度変化等外的要因に大きく
影響されることが無く且つ寿命も長い圧力調整器を提供
すること。 【構成】 ガス流路に配置されるボ−ル弁３を弁座４に
付勢して配置すると共にベロ−ズを介して外側から力を
加減してボ−ル弁と弁座との隙間を微調整する弁棒６を
前記弁座と弁棒支持具に通して配置してなる圧力調整器
において、前記弁棒６先端部に前記ボ−ル弁３と円弧状
に接触するよう凹部を形成し、更に前記弁棒支持具５の
先端部で弁座４の端部を保持してなることを特徴とする
圧力調整器。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、ガスクロマトグラフのキャリヤガスとして用いられるヘリウムガ ス（Ｈｅ）や窒素ガス（Ｎ₂ ）或いは検出器用ガスとして使用される水素ガス（ Ｈ₂ ）や空気などの流量調整等精密な圧力制御を必要とするガスの圧力調整器に 関する。

【０００２】

【従来の技術】

ガスクロマトグラフのキャリャガスは微流量を一定流量にして流すが、流量状 態を安定させるために圧力調整器が用いられる。この圧力調整器は、図４に示す ようにブロック１にガス流入口１ａとガス出口１ｂとを設け、ガス流路の途中に ばね２で弁座４に付勢支持されたボ−ル弁３及び弁棒支持具５を配置し、弁座４ 及び弁棒支持具５に通した弁棒６で前記ボ−ル弁３と弁座４との隙間を調整する ことによりガス圧の精密調整を行なう。尚、７はガス圧調整用のベロ−ズであっ て前記弁棒６を押す力は該ベロ−ズ７を介して外側よりばね８と圧力設定部（雄 ねじ）９により調整して加える。ブロック１に穿設した１ｃはガス通路用の細孔 である。このような圧力調整器を使用する場合、ガス圧設定値はチェック弁のボ −ル弁３を押す弁棒６により決定されるが、弁棒６のボ−ル弁３との先端部接触 面は平坦状となっており何時も同じボ−ルの位置に保つためには弁棒自体を保持 する部分の加工精度を上げガタが少なくなる状態にしなければならない。しかし ガタを少なくすれば今度は圧力伝達機構の摺動抵抗のため調圧精度の低下を招く ということになる。また、前記弁座４は、図５に示すようにガス漏れを無くする ためボ−ル弁３との接触部４ａにシ−ル部材としてシ−ル効果の高いゴム材が使 用される。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

上記するような構成を有する圧力調整器では弁棒６の先端部が平坦面でありボ −ル弁３との位置関係は自在となっている。また弁棒６の摺動抵抗を少なくする ため弁棒支持具５にはある程度の隙間があるがこの隙間によるガタ付きで弁棒６ が平行にならず弁棒先端部の平坦面ともあいまって安定せず、特に振動やガスの 急激な供給等でガスの圧力設定値が変動するという問題があった。更に上記する ように弁座４はボ−ル弁３との接触部４ａにシ−ル効果の高いゴム材が使用され るが、設定圧力値に安定するまで長時間を要することと、温度変化に対する影響 を受けやすく且つ寿命も比較的短いという問題があった。 この考案はかかる課題に鑑みてなされたものであり、その目的とする所は、弁 棒によるボ−ル弁の保持関係や設定圧力値を短時間で安定させ、更に温度変化等 外的要因に大きく影響されることが無く且つ寿命も長い圧力調整器を提供するこ とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

即ち、この考案は上記する課題を課池するために、ガス流路に配置されるボ− ル弁を弁座に付勢して配置すると共にベロ−ズを介して外側から力を加減してボ −ル弁と弁座との隙間を微調整する弁棒を前記弁座と弁棒支持具に通して配置し てなる圧力調整器において、前記ボ−ル弁をステンレス鋼或いはルビ−で制作し 、前記弁座のボ−ル弁との接触部にシ−ル部材としてステンレススチ−ル或いは サファイヤ或いはルビ−で制作し、更に前記弁棒先端部に前記ボ−ル弁と円弧状 に接触するよう凹部を形成すると共に弁棒支持具の先端部で弁座の端部を保持し てなることを特徴とする。

【０００５】

【作用】

圧力調整器を上記手段とした時の作用について添付図（図１乃至図３）の符号 を用いて説明する。圧力調整に際して弁棒６をボ−ル弁３に当接させれば凹状に 加工された弁棒６の先端部がボ−ル弁を確実に保持する。また弁棒６の位置も安 定させることが可能となるので感度も安定させることが出来る。更に、ボ−ル弁 ３や弁座４の材料も温度変化の影響等を大きく受けることが無いので温度依存性 を約１０分の１に低減することが可能となり、圧力設定値を安定させるまでの時 間を約１００分の１にまで短縮することが出来る。

【０００６】

【実施例】

以下、この考案の具体的実施例について図面を参照して説明する。 図１はこの考案の圧力調整器のボ−ル弁３と弁座４付近の要部である。また図 ２（Ａ）はボ−ル弁３と弁棒６との拡大図、図（Ｂ）は弁棒６の先端部正面図で ある。即ち、この圧力調整器を構成する弁棒６は、ベロ−ズ７を介して外側から 力を加減してボ−ル弁３を押しボ−ル弁３と弁座４との隙間を微調整するが、該 弁棒６先端部は平坦面とするのではなく例えば円錐形の窪み（凹部）６ａを形成 しボ−ル弁３が弁棒６の円錐部分で円弧状に接触するようにするのである。これ によりボ−ル弁３と弁棒６との位置関係は一意的に決まることになる。更に、弁 座４と弁棒６との位置関係が保たれるように弁棒支持具５が弁座４を保持するよ うな構造とする。即ち、弁棒支持具５の先端部５ａで弁座４の端部４ｂを抱え込 むように形成して保持させるのである。

【０００７】 上記する弁棒６の先端部の窪み６ａは、例えば図３（Ａ）に示すようにより深 い円錐形としても良く、図３（Ｂ）に示すように円錐台形としても良く、更に図 ３（Ｃ）に示すように円筒状としても良い。このように窪み６ａそのものの形状 は問わずボ−ル弁３との接触部が円弧状であって凹部が形成されていれば良い。

【０００８】 次に、弁座４のボ−ル弁３との接触部４ａにシ−ル部材としてゴム材を使用す るのではなく、ステンレススチ−ル或いはサファイヤを使用し、ボ−ル弁３には ステンレススチ−ルを使用する。従来のシ−ル材としてゴム材を使用した場合温 度変化に対して約０．３％／°Ｃの影響を受けていたが、これはシ−ルのメカニ ズムによるものと考えられる。つまりシ−ルのゴムの熱膨張、塑性変形等による 影響と考えられていた。そこでこのようにシ−ル部材としてステンレススチ−ル 或いはサファイヤを使用すれば熱膨張率等も小さいため約０．０２％／°Ｃと一 桁小さい温度依存値となった。

【０００９】 また上記するように、ボ−ル弁３の材料としてステンレススチ−ルを使用し、 弁座４のボ−ル弁３との接触部４ａにシ−ル部材としてステンレススチ−ル或い はサファイヤを使用するが、その他ボ−ル弁３の材料としてルビ−を、弁座４の シ−ル材としてルビ−やサファイヤを使用することも可能である。

【００１０】 この圧力調整器を以上のように構成した場合の作用について説明する。 即ち、圧力調整に際して弁棒６をボ−ル弁３に当接させれば凹状に加工された 弁棒６の先端部がボ−ル弁３を確実に保持することになる。また弁棒６の位置も 安定させることが可能となるので感度も安定させることが出来る。 更に、ボ−ル弁３や弁座４の材料も温度変化の影響等を大きく受けることが無 いので温度依存性を約１０分の１に低減することが可能となり、圧力設定値を安 定させるまでの時間を約１００分の１にまで短縮することが出来る。

【００１１】

【考案の効果】

この考案の圧力調整器は以上詳述したような構成としたので、ボ−ル弁の保持 状態を確実に安定させ、温度変化やガス供給量の急な変化等外的要因による変化 に対して圧力設定値や感度を安定させることが出来る。また、圧力設定値になっ て安定するまでに要する時間を大幅に短縮することが出来る。更に温度変化によ る変動も大きく低減することが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の圧力調整器のボ−ル弁と弁座付近の
要部を示す図である。

【図２】図２（Ａ）はボ−ル弁と弁棒との拡大図であ
り、図２（Ｂ）は弁棒の先端部正面図である。

【図３】図３（Ａ）はこの考案の弁棒先端部をより深い
円錐形の凹部とした場合の実施を示す図であり、図３
（Ｂ）は弁棒先端部の凹部を円錐台形とした場合の実施
例を示す図であり、図３（Ｃ）は弁棒先端部の凹部を円
筒状とした場合の実施例を示す図である。

【図４】圧力調整器の構成を示す断面図である。

【図５】圧力調整器のボ−ル弁と弁座の構造の一例とそ
の接触状態を示す図である。

【符号の説明】

３ ボ−ル弁 ４ 弁座 ４ａ 弁座のボ−ル弁との接触部 ４ｂ 弁座端部 ５ 弁棒支持具 ６ 弁棒 ６ａ 弁棒先端部凹部 ７ ベロ−ズ ８ ばね

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ガス流路に配置されるボ−ル弁を弁座に
   付勢して配置すると共にベロ−ズを介して外側から力を
   加減してボ−ル弁と弁座との隙間を微調整する弁棒を前
   記弁座と弁棒支持具に通して配置してなる圧力調整器に
   おいて、 前記ボ−ル弁をステンレス鋼或いはルビ−で制作し、前
   記弁座のボ−ル弁との接触部にシ−ル部材としてステン
   レススチ−ル或いはサファイヤ或いはルビ−で制作し、
   更に前記弁棒先端部に前記ボ−ル弁と円弧状に接触する
   よう凹部を形成すると共に弁棒支持具の先端部で弁座の
   端部を保持してなることを特徴とする圧力調整器。