JPH0741604U - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 調節ねじとばね受けとの間の摩擦抵抗を低減
する。 【構成】 ばね受け２２と調節ねじ２０の先端部の間に
球体２３を介在する。ばね受けの先端部で球体を離脱し
ないように回転自在に保持する。球体の突出した先端を
調節ねじの対面する平面で点接触せしめる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案はボイラで作った蒸気を減圧して、蒸気使用機器に送る様な場合に用い る減圧弁に関し、特に、圧力設定ばねの調節機構に関する。 減圧弁はダイヤフラムを有する。このダイヤフラムの一方の面には圧力設定ば ねの弾性力を作用せしめ、他方の面に二次側の流体圧力を作用せしめる。二次側 の流体圧力が変化すると圧力設定ばねの弾性力を基準にしてダイヤフラムが撓む 。このダイヤフラムの撓みで弁を操作し、二次側を所望の圧力に維持するように 、一次側の流体を二次側へ流すものである。 ダイヤフラムの一方の面に作用せしめる圧力設定ばねの弾性力を変化せしめる ことにより、二次側の圧力を所望の値に設定することができる。

【０００２】

【従来の技術】

圧力設定ばねの弾性力を調節する従来の調節機構は、実公昭４６−３４９５１ 号公報に示された様なものである。即ち、一端がダイヤフラムに当接したコイル 状の圧力設定ばねの他端にばね受けを配置する。調節ねじを圧力設定ばねを収容 するケ―シングにねじ結合して配置し、その先端をばね受けの反対側の面に当て る。従って、調節ねじは回転操作する軸方向に進退し、圧力設定ばねの圧縮量が 変る。 上記の従来技術では、調節ねじの先端が円錐形状に形成され、この先端がばね 受けに形成した円錐形状の窪みの中心に当接している。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

この場合、調節ねじを回すと、ばね受けと調節ねじの先端との間の摩擦抵抗が 大きいために、コイル状の圧力設定ばねに捩りが生じ、しかも、その捩りは右回 転と左回転とでは反対方向に生じる。この捩りのヒステリシスのために、調節ね じを左右に回転しても微調節が困難である。

【０００４】

【課題を解決するための手段】

この様な不都合を解消するために講じた本考案の技術的手段は、一端がダイヤ フラムに当接した圧力設定ばねの他端にばね受けを配置し、圧力設定ばねを収容 するケ―シングにねじ結合した調節ねじの先端をばね受けの反対側の面に当て、 調節ねじを回転させてダイヤフラムの一方の面に作用する圧力設定ばねの弾性力 を変化せしめ、ダイヤフラムの他方の面に作用せしめる二次側流体圧力との偏差 に基づいてダイヤフラムを撓ませ、ダイヤフラムの撓みで主弁を操作して一次側 と二次側を連結する主弁口を開閉操作して二次側を所望の設定圧力に制御する減 圧弁において、ばね受けと調節ねじの先端部の間に球体を介在し、ばね受け又は 調節ねじの先端部で球体を離脱しないように回転自在に保持し、球体の突出した 先端を調節ねじ又はばね受けの対面する平面で点接触せしめたものである。

【０００５】

【作用】

上記の技術的手段の作用は下記の通りである。 球体はばね受け又は調節ねじの先端部で回転自在に保持され、突出した先端が 調節ねじ又はばね受けの対面する平面に点接触する。回転操作すると、調節ねじ は回転しながら軸方向に進退する。球体は調節ねじとばね受けの間で多少回転す る。そして、圧力設定ばねの圧縮量が変化する。

【０００６】

【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。 実施例１（図１と図２参照） 減圧弁のケ―シングは圧力設定ばね１を収容するスプリング・ケ―ス２と、パ イロット弁３を配置したバルブ・ケ―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―スの本体８と底蓋９とからなり、これらは鋳物で 作る。

【０００７】 スプリング・ケ―ス２とバルブ・ケ―ス４の間に、金属薄板で作ったダイヤフ ラム１０を挾んで配置する。ダイヤフラム１０の上面にはダイヤフラムディスク １３を介して圧力設定ばね１の下端が、下面にはパイロット弁棒１４に取り付け たキャップ１５の上端が接する。ダイヤフラムディスク１３の下面とキャップ１ ５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。ダイヤフラムディスク１３の外径はスプリング・ケ―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。

【０００８】 スプリング・ケ―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、ロックナット２１で回り止めをする。圧力設定ばね１の上端に 配置したばね受け２２と調節ねじ２０の間に、鋼製の球体２３を介在せしめる。 図２に拡大して示すように、ばね受け２２の上面に穴を開け、その底壁を円錐形 状にし、穴の回りに円筒形状の壁を立て、球体２３を入れて、円筒形状壁の上端 部を内側に曲げる。こうして球体２３をばね受け２２に回転自在に、かつ離脱し ないように取り付ける。調節ねじ２０の内端は平面で、球体２３の頂点が点接触 する。調節ねじ２０の外部に突出した部分を保護キャップ２４で覆う。保護キャ ップ２４はスプリング・ケ―ス２に着脱自在にねじ結合する。保護キャップ２４ には上端に六角の穴２５を形成し、保護キャップ２４を倒立させて調節ねじ２０ 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、ロックナット２１に嵌め合せて回す ことができるようにする。

【０００９】 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２ ９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３ ０の下方に位置し、その上端はピストン３１に連結する。パイロット弁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 、パイロット弁座３４内を摺動するパイロット弁棒１４と弁棒１４の下端に連結 したパイロット弁体３５からなり、下方からばね３６で上方に付勢される。通路 ３２はパイロット弁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側の圧力をパイロット弁３に供給することが できる。通路３２にはスクリ―ン３８を配置してパイロット弁３にごみが入らな いようにする。ピストン３１は本体６の内周に取り付けたシリンダ―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―４２の内 周面に付勢されるので、ピストン３１とシリンダ―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ィス４５を設け 、オリフィス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 ―ルする。

【００１０】 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の下部の案内軸５３を案内する案内筒４９を形 成する。リブ４８は断面を下部ほど細く形成し、流体を主弁口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５１を平面に形成する。隔壁部材４６はロストワックスで一 体に形成し、外側の円筒形状の下端を分離器ケ―スの本体８の上端に載せてばね ５２で上方に付勢し、上端５１の平面を水平な壁２９の下面の平面に気密的に押 し当てて中心軸上に位置させて固定する。主弁５とピストン３１は別体で、それ ぞれ案内筒４９とシリンダ―４２で案内されるので引っ掛かることがない。隔壁 部材４６の外周に円錐状のスクリ―ン５５を配置する。

【００１１】 分離器ケ―スの本体８を本体６に取り付ける。分離器ケ―スの本体８は下部が 拡がった形状で、その下部に底蓋９を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った中空の球形フロ―ト５８とそれを覆う鋳物で 作ったフロ―トカバ―５９を配置する。フロ―トカバ―５９は逆カップ形状で、 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を伸 ばし、足の外端を分離器ケ―スの底蓋９に固定する。フロ―トカバ―５９の上部 側方に通気孔６１を開ける。分離室内７に溜る水はフロ―トカバ―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―トカバ―５ ９は鋳物で作っているので、頑丈であり旋回流の影響をフロ―ト５８に与えるこ とがない。上部側方に通気孔６１を設けたので気水の置換効率が良くなる。底蓋 ９にはフロ―ト５８の降下位置を決めるフロ―ト座６２と、排水弁口６３を設け る。排水弁口６３をフロ―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。

【００１２】 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（二次側）の圧力が 作用し、上面には圧力設定ばね１の弾性力が作用する。出口１８側の設定圧力を 変更する場合は、調節ねじ２０を回転操作して軸方向に進退させ、圧力設定ばね １の圧縮量を変化させることにより、ダイヤフラム１０の上面に作用せしめる圧 力設定ばね１の弾性力を調節する。 出口１８側の圧力が設定圧力よりも低下すると、ダイヤフラム１０は圧力設定 ばね１の弾性力により下方に撓み、パイロット弁３を開弁する。パイロット弁３ が開弁すると、入口２８側（一次側）気体が通路３２、１７を通ってピストン３ １の上面に流入してピストン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３０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側気体が出口１８側に供給され、出口１８側の圧力が回復する。 出口１８側の圧力が設定圧力まで回復すると、ダイヤフラム１０は圧力設定ば ね１の弾性力と釣り合い元の位置に戻り、バイロット弁３が閉弁する。パイロッ ト弁３が閉弁すると、ピストン３１上面へは入口２８側圧力が供給されず圧力が オリフィス４５から出口１８側へ逃げるので、ピストン３１は下方への変位力を 失い、主弁５は出口１８側との圧力差により閉弁する。 この様に、出口１８側の圧力が設定圧力よりも低下すると主弁口３０が開口す る。主弁口３０が開口すると、入口２８の気体がスクリ―ン５５を通り、隔壁部 材４６の旋回羽４７で旋回せしめられる。水滴は外側に振り出されて分離器ケ― スの本体８の内壁に衝突し、それに沿って流れ下だる。気体は隔壁部材４６の水 切り５０の内側開口を通って主弁口３０の下方空間に達する。 気水分離室７に溜った水はフロ―ト５８の作用で排水弁口６３から排水口６４ に自動的に排出される。

【００１３】 実施例２（図３参照） 本実施例では、ばね受け２２の上面は平面である。調節ねじ２０の下端部に穴 を開け、その天井壁を円錐形状にし、穴の回りに円筒形状の壁を立て、球体２３ を入れて、円筒形状壁の下端部を内側に曲げる。こうして球体２３を調節ねじ２ ０の下端部に回転自在に、かつ離脱しないように取り付ける。球体２３の最下点 がばね受け２２の上側の平面に点接触する。

【００１３】

【考案の効果】

本考案は下記の特有の効果を生じる。 調節ねじとばね受けの間に球体が介在しているので、摩擦抵抗が小さいから、 極めて小さい捩りしか圧力設定ばねに作用しない。このために容易に微調節でき る。 球体は調節ねじ又はばね受けに保持されているので、組立作業が容易であり、 分解点検時に紛失することもない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例の減圧弁の断面図である。

【図２】図１の圧力設定ばねの調節機構部の拡大断面図
である。

【図３】本考案の他の実施例の圧力設定ばねの調節機構
部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 圧力設定ばね １０ ダイヤフラム ２０ 調節ねじ ２２ ばね受け ２３ 球体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端がダイヤフラムに当接した圧力設定
   ばねの他端にばね受けを配置し、圧力設定ばねを収容す
   るケ―シングにねじ結合した調節ねじの先端をばね受け
   の反対側の面に当て、調節ねじを回転させてダイヤフラ
   ムの一方の面に作用する圧力設定ばねの弾性力を変化せ
   しめ、ダイヤフラムの他方の面に作用せしめる二次側流
   体圧力との偏差に基づいてダイヤフラムを撓ませ、ダイ
   ヤフラムの撓みで主弁を操作して一次側と二次側を連結
   する主弁口を開閉操作して二次側を所望の設定圧力に制
   御する減圧弁において、ばね受けと調節ねじの先端部の
   間に球体を介在し、ばね受け又は調節ねじの先端部で球
   体を離脱しないように回転自在に保持し、球体の突出し
   た先端を調節ねじ又はばね受けの対面する平面で点接触
   せしめた減圧弁。