JPH0664494B2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本発明は蒸気や圧縮空気等の配管系に取り付けて、二次
側の流体圧力を一定の設定圧力に保つ減圧弁に関する。

＜従来の技術＞ 従来使用されていた減圧弁を第２図を用いて説明する。
これは、減圧弁部１と気水分離器部２と排水弁部３とか
ら成るものである。

本体10で入口12,弁口14,出口16を形成し、入口12は一次
側の高圧流体源に出口16は二次側低圧域に接続する。弁
口14の入口側端に主弁18を主弁ばね19で弾性的に付勢し
て配置し、主弁18の上方にピストン20を配置し、ピスト
ン棒20bを弁口14を通して主弁18の中央突起部18aに当接
する。ピストン20の上部空間であるピストン室20aを入
口12に連通する一次圧通路24にパイロット弁26を配置す
る。パイロット弁26の上方に圧力設定用のコイルばね40
を配置し、両者の間にダイヤフラム28を介在する。ダイ
ヤフラム28の下方空間は二次圧検出通路34を通して出口
16に連通する。

ダイヤフラム28がその下面に作用する二次側圧力に応じ
て湾曲してパイロット弁26を開閉することにより、一次
側流体でもってピストン20が駆動され主弁18が変位せし
められ、入口12側の高圧流体が弁口14を通って出口16に
供給されることにより出口16側の圧力を所定値に維持す
るものである。これは二次側の流体圧力が低下すると弁
口14が開き、上昇すると閉じる様に自動的に作動する。

＜発明が解決しようとする課題＞ 上記従来の減圧弁では、著しい振動と騒音を伴うチャタ
リング現象を生じる問題があった。これは適正流量範囲
での圧力設定時には正常な作動をしていても、二次側の
負荷が少なくなって流量が減少した場合に発生したり、
あるいは、一次側圧力に対して設定圧力（すなわち二次
側圧力）が小さい時、つまり減圧比が大きい場合にも発
生する。

その減圧比は、例えば、一次側圧力10kg／cm²を二次側
圧力2kg／cm²程度以下に減圧する場合であり、主弁18及
びピストン20等の可動部が振動してチャタリング現象を
起こす。これは、二次側圧力の低下によって弁口14を開
口し一次側流体を二次側へ供給して圧力上昇をはかる場
合に、一次側と二次側の圧力差が大きいと二次側圧力が
瞬時に上昇するので、パイロット弁26が急閉弁し、これ
に従ってピストン20及び主弁18も急閉弁してしまい、そ
して、急閉弁すれば今度は二次側圧力が急低下してパイ
ロット弁26やピストン20及び主弁18が急開弁することと
なり、これらの過程が加速度的に行なわれて大きな振動
状態を呈するのである。

従って、本発明の技術的課題はチャタリング現象を起こ
さない減圧弁を提供することである。

＜課題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、弁ケーシングに入口と弁口と出口を形成し、
弁口に対向して主弁体を配置し、主弁体を閉弁方向に付
勢するばねを取付け、上記主弁体を開弁駆動するピスト
ンを主弁体と当接して配置したものにおいて、主弁体と
ピストンの間にばね等の弾性部材を介して当接したもの
である。

＜作用＞ ピストンが緩やかに開弁方向に変位する場合は、主弁に
ゆっくりとした動きでその変位を伝えるので、その間に
配置されたばねはある程度一定に圧縮した状態でピスト
ンの変位を主弁に遅れなく伝える。ピストンが急激に開
弁方向に変位する場合は、主弁を急開弁させようとする
が、ばねが圧縮することによってピストンの急激な変位
を吸収するので、主弁が急開弁することがない。このよ
うに主弁に急開弁が生じないので二次側圧力の急上昇も
生じず、主弁18が急閉弁することもなく、チャタリング
現象が起こらない。

＜実施例＞ 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する（第
１図及び第２図参照）。まず、減圧弁全体の構成を第２
図を用いて説明する。第２図に示す減圧弁は減圧弁部１
と気水分離器部２と排水弁部３とから成り、本体10で入
口12,弁口14,出口16を形成し、入口12を一次側の高圧流
体源に、出口16を二次側低圧域に接続して使用する。主
弁18は弁口14の入口側端に主弁ばね19で弾性的に付勢し
て配置する。

ピストン20をシリンダ22内に摺動自在に配置し、ピスト
ン20の下面とピストン20棒ｂとをほぼ半球面で接続し、
上面と下面を連通する連通口20c開ける。入口12とピス
トン20の上部空間、即ちピストン室20aを連通する一次
圧通路24にパイロット弁26を配置する。ダイヤフラム28
をその外周縁をフランジ30,32の間に挟んで取り付け、
ダイヤフラム28の下方空間は二次圧検出通路34を介して
出口16に連通する。パイロット弁26の弁棒36の頭部端面
をダイヤフラム28の中央下面に当接する。また、パイロ
ット弁26はパイロットばね27で閉弁方向に付勢されてい
る。

ダイヤフラム28の上面にばね座38を介して、圧力設定用
のコイルばね40を当接する。調節ねじ44をスプリングケ
ース66にねじ結合して取り付ける。

第２図に示すように、主弁18の中央突起部18aは円筒形
に形成し、その筒内部18bにばね21を配置し、ピストン2
0のピストン棒20bの下端を挿入して前記ばね21に当接せ
しめる。円筒部には連通口18cを開ける。また、前記主
弁18は弁口14を形成する弁座部材23の入口側に主弁ばね
19で弾性的に付勢して配置する。連通口20cを有するピ
ストン20の側面には環状溝を設け、フッ素樹脂製のピス
トンリング25a,bを配置し、内側から付勢ばね29a,bで外
側へ張らせてシリンダー22内に摺動自在に収容する。

次に作用を説明する。

調節ねじ44を左右に回すと、圧力設定ばね40のダイヤフ
ラム28を押し下げる弾性力が変る。この圧力設定ばね40
の弾性力を基準値として、ダイヤフラム28はその下面に
作用する二次側圧力に応じて湾曲し、弁棒36を変位せし
めてパイロット弁26を開閉する。この結果、一次側流体
圧力がピストン室20aに導入され、ピストン20が駆動さ
れて主弁18が変位せしめられ、入口12の流体が弁口14を
通って出口16に流れる。

パイロット弁26が緩かに開弁するとこれに従ってピスト
ン20も緩かに開弁方向に変位し、このときばね21はある
程度一定に圧縮した状態を保持してピストンの変位を遅
れることなしに主弁18に伝え、主弁18も緩かに開弁す
る。

パイロット弁26が急開弁するとこれに従ってピストン20
に急激な開弁方向の変位が生じようとするが、ばね21が
圧縮することによってピストン20の急激な変位を吸収す
るので、主弁18が急開弁することがない。

主弁18に急開弁が生じないので二次側圧力の急上昇も生
じず、パイロット弁26及び主弁18が急閉弁することもな
く、チャタリング現象が起こらない。

次に本実施例における減圧弁の気水分離器部２と排水弁
部３を第２図を用いて説明する。

弁口14の下方に円筒形状の隔壁部材46を取り付け、これ
を囲む本体10との間に環状空間48を形成し、その上部は
コーン形状のスクリーン50を通して入口12に連通し、下
部は排水弁室52の上部に連通する。また、排水弁室52の
上部は隔壁部材46の中央開口を通して弁口14に連通す
る。環状空間48には傾斜壁から成る旋回羽根54を配置す
る。

従って、入口12の流体は、弁口14が開いて環状空間48を
通過するときに、旋回羽根54で方向を曲げられて旋回
し、液体は外側に振り出されて周囲の本体内壁に当たっ
て排水弁室52に流下し、軽い気体は中央部を旋回して隔
壁部材46の中央開口から弁口14に向い、そこを通過して
出口16に流れ去る。

排水弁室52の底部には、排水口56に通じる排水弁口58を
形成する。フロートカバー62で覆って、球形の弁フロー
ト60を変位自在に収容する。フロートカバー62の上部に
は通気孔64を開ける。

従って、弁フロート60は排水弁室52の水位と共に浮上降
下して排水弁口58を開閉し、排水弁室52に溜る水を自動
的に排除する。

＜発明の効果＞ 減圧弁のチャタリング現象が生じないので、振動が無く
なり各部材が損傷することなく、安定した状態で設定圧
力を維持し続けることができる。

また、チャタリング現象が生じないことにより従来設定
できなかった低圧域の圧力設定が可能となり、減圧弁と
しての使用範囲が広くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部断面図、第２図は従来の
減圧弁の断面図である。 1:減圧弁部、2:気水分離器部 3:排水弁部、10:本体 12:入口、14:弁口 16:出口、18:主弁 18a:中央突起部、18b:筒内部 19:主弁ばね、20:ピストン 20b:ピストン棒、21:ばね 23:弁座部材、26:パイロット弁 28:ダイヤフラム、34:二次圧検出通路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ケーシングに入口と弁口と出口を形成
   し、弁口に対向して主弁体を配置し、主弁体を閉弁方向
   に付勢するばねを取付け、上記主弁体を開弁駆動するピ
   ストンを主弁体と当接して配置したものにおいて、主弁
   体とピストンの間にばね等の弾性部材を介して当接した
   ことを特徴とする減圧弁。