JPH0741980Y2 - 液体用安全逃がし弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野： 本考案は液体用安全逃がし弁の改良に関するものであ
り、吹き始め時及び吹き出し作動時における共振防止が
できるようにしたものである。

従来の技術： 従来、高圧の液体を取り扱う機器などには、過度な圧力
が作用するのを防止するために、設定圧力以上になると
吹き出して圧力を下げる安全逃がし弁が使用されてい
る。この安全逃がし弁の一例として実公昭61-46293号公
報に開示したものが知られており、設定圧力に昇圧した
時、急速に吹き出す。このものは液体配管などの圧力状
態を平衡させる際に、配管内の圧力損失や流体の脈動及
び継続排出流量の影響から、その作動が不安定になつて
チャタリング等が生じる場合がある。

解決しようとする課題： しかしながら、たとえばオイルのような粘性の高い液体
から、水のような粘性の低い液体を取り扱う配管中、こ
とにポンプの吐出口などに用いられる安全逃がし弁で、
圧力の増加に比例して緩やかに弁子を押し上げて、微開
条件で液体を放出させるような作動を要する安全逃がし
弁において、弁子と弁座との微小隙間を流れ出す液によ
つて、縮流、負圧、またそれの逆の状態が発生し、弁開
度が1/100mm付近の微開時にても、チャタリング現象が
発生する。

そのために、当然のことながら、弁の入口側・出口側共
に、液体内に圧力液振動が生じる。この振動と弁を服務
可動部の固有振動数とが、一致または両者の近ずきによ
り、共振現象を誘発して、配管系が振動し、このことに
よつて弁または配管部に破損を引き起こすこととなる。

このようなことから、逃がし弁の作動時に発生するチャ
タリングなどの不安定動作を防止し、配管系に誘発する
振動およびそれに伴う弁または管路の破損を、根本的に
防止できる機能を備えた液体用安全逃がし弁が要求され
ている。

課題を解決するための手段： 本考案は、弁子の背後に背圧室が設けられる液体の安全
逃がし弁において、 弁箱内に固着される筒状の弁子ガイドの内部に、ばね力
を付与されて弁座に対し弁子を押し付けるスピンドルが
挿通される孔を中心に備える仕切り壁が設けられて前記
背圧室が二室に仕切られ、この仕切り壁によって仕切ら
れる一方の前記弁子が受け入れられる室をダンパー室と
され、このダンパー室と他方の背圧室とをその仕切り壁
に設けられる流通抵抗部によって通じるようにされるこ
とを特徴とする。

また、本考案では、前記流通抵抗部としてオリフイスを
前記仕切り壁に設けるほか、弁子の外周面と前記弁子ガ
イドの内周面、および前記スピンドルと前記仕切り壁の
スピンドルが挿通される孔の内面とが、それぞれ間隙を
形成させるようにすることが好ましい。そして、前記オ
リフイスはダンパー室の最上面に対応する位置で二次側
に連通する背圧室に通じるように設けられ、弁子の移動
による操作で前記ダンパー室が常に自己の作動で残留し
た気体を二次側へ排除できるようにされる。

さらに、本考案では、前記ダンパー室と前記流通抵抗部
とによって、弁子に作用させる制動機能を高め得るため
に、弁子と弁子ガイドとの摺動面をシール状態になるよ
うに、例えば弁子にシールリングを被嵌装着させ、ま
た、仕切り壁に設けられる孔に挿入されるスピンドルの
部分にもシールリングを被嵌装着させる構成とされるこ
とが好ましい。このような構成は、弁子ガイドの直径が
小さいときに特に有効である。

作用： 本考案の安全逃がし弁によれば、スピンドルを介して弁
子に加えられている荷重に相当する設定圧力以上になる
と、弁子が押し上げられる。ダンパー室内に充満されて
いる液体は、背圧室に対して流通抵抗部（オリフイス）
を介して連通されることになるから、例えば弁子に振動
が生じたときにも、その流通抵抗部による抵抗を受けチ
ャタリング等振動が制動される。したがつて、急激な不
安定吹き出しがなく、一次側の圧力上昇量の増加に比例
して弁子が上昇する。一次側の圧力が設定値かそれ以下
に戻れば直ちにばね力で弁子が押し戻され、それに応じ
てダンパー室内に背圧室からの液が吸い込まれて、ダン
パー室が充満することになるので、弁子は安定状態に保
たれる。それ故、弁子の上昇下降のいずれの動作時に
も、チャタリングを起こすことはない。

実施例： 以下本考案逃がし弁を一実施例について図面により説明
すれば、次の通りである。

第１図において、１は弁箱、２は弁箱カバー。３は先端
に弁座４を備えた入口ノズルであつて、弁箱１の一次側
液入口１′内に嵌挿螺着されている。５は弁子ガイドで
あつて、弁座４と同心円でその反対位置にあるフランジ
部で、弁箱１内に弁箱カバー２と弁箱１の端部とで挟持
固定されている。６は弁子であって、前記弁座４に対向
して弁子ガイド５の内下部で摺動自在に嵌挿されて、巻
ばね11の力を付勢されたスピンドル10の先端が背面中央
窪所６′に当接して定常時弁座４に押し付けられてい
る。

前記弁ガイド５は、その内部中間位置に仕切り壁７が一
体に設けてあり、この仕切り壁７の中央にスピンドル10
の貫通する孔７′を有するボス７″が設けてあり、この
仕切り壁７によつて、上側が背圧室21に、下側の弁子６
嵌挿部上の空間部がダンパー室20となるようにし、該仕
切り壁７には適所にダンパー室20から背圧室21に連通す
る小孔22を穿設して、その背圧室21側を絞ったオリフイ
ス23が設けてある。その小孔22の穿つた位置は、ダンパ
ー室20における最も上位置になる箇所を選んで設けてあ
り、したがつて、ダンパー室20内に生じた、あるいは残
留した気体はこの小孔22を通じて排出され、残留気体に
よる影響を排除して弁開度がどの位置であっても弁子６
の作動に支障を来すことのないようにされている。ま
た、弁子６は外周に環状溝６″を刻設されて、この状態
溝６″に嵌められたＯリング15を弁子ガイド５の内周面
と摺動自在に保ってシールされ、スピンドル10の外周に
も仕切り壁７側のボス７″に設けられる孔７′内周面と
シールできるようにＯリング16が被嵌されている。この
ようにされていることで、背圧室21とダンパー室20とは
オリフイス23を除いてダンパー室の内部に溜った液の流
通路がないようにされている。25は背圧室21と弁箱１内
との連通孔である。

このように構成してある本考案安全逃がし弁は、常態に
おいて、弁子６は弁座４に対してスピンドル10に付勢さ
れる巻ばね11の推力が作用して閉弁されており、この推
力は吐出設定圧力に対応させて設定される。そして、こ
の安全逃がし弁は圧力液体を取り扱う機器、例えばポン
プの吐出口側の配管などに取り付けて、弁箱１の吐出口
１″に所要の配管を接続して貯槽などに戻すようにす
る。また、この安全逃がし弁に対する一次側の圧力が、
設定圧力以上になると、巻ばね11による推力に抗して弁
子６が押し上げられ、一次側から二次側に圧力液体が吐
出する。この際、弁子６はおの背後（上側）に形成され
ているダンパー室20内充満の液体を押圧することにな
り、該液体はダンパー室20に閉じ込められた状態になつ
ているので、背圧室21に対して開口している小孔22から
オリフイス23を通じて押し出され、その流出抵抗で制動
作用を受けることになる。したがつて、一次側の圧力上
昇量に比例してチャタリングなどを生ずることなく弁子
６が上昇し、液の吐出量も変化する。

一次側の圧力が設定値以下に戻れば、巻ばね11力によつ
て弁子６は押し戻され、それに応じてダンパー室20は吸
圧状態になるので、液がオリフイス23を通じて背圧室21
内からこのダンパー室20内に吸引流入されて充満し、元
の状態に戻る。

このように圧力上昇による吹き出し時には、ダンパー室
20からオリフイス23による背圧室21への液流出制動作用
で、弁子６が急激に上昇するのを制御し、吹き下がり時
には吸引動作によつて反動的に閉弁するのを阻止するよ
うにして、緩やかな動作で過圧力分の液体を逃がすこと
ができるようにして、弁の作動を安定状態に保てるよう
にしたのである。したがつて、チャタリング現象が発生
することはない。

本考案によれば、弁子の作動を緩やかに行わせるよう制
動機能を付与した構成にしてあるが、その制動機能を有
効に発揮させるため、弁子ガイド５部の内部に設けたダ
ンパー室20を維持させる手段として、前記の具体例では
弁子６にＯリング15を取り付けてシールするようにして
あるが、これを第２図で示すように、弁子ガイド５の内
周面5aと弁子６の外周面6aとを密接摺動するようにし、
また、ボス７″の挿通孔７′とスピンドル10との摺動面
も密接摺動できるようにして、ダンパー室20と外部との
液の漏れが僅少になるよう構成してもよい。なお、液の
漏れが生じても弁箱１内では支障ないから、問題となる
ことはない。図中前記具体例と同一のところは同じ符号
を付してある。

以上の実施例では、ダンパー室と弁本体内の二次側（仕
切り壁を介して反対側の背圧室）との間に、オリフイス
を設けて制動機能を付与したものであるが、そのオリフ
イスに代えて、スピンドルと仕切り壁に設けたその挿通
孔と及び弁子ガイドと弁子外周とのそれぞれの間に、僅
かな間隙を形成し（基本的な構造は前記第２図のもの
と、オリフイス成形部を除いて同様であるから図示省略
した）、この間隙が弁子の移動時における制動機能を発
揮するようにした構成とすることができる。

考案の効果： 本考案によれば、配管系における設定圧力を超えた状態
になつたとき、その過圧力の程度に応じて弁が開き、そ
の微開状態においても、あるいは大きく開く状態になつ
ても、弁子の上昇に際して相応の制動力が作用して、緩
やかな開弁動作をし、吹き下がりの際には負圧の作用で
急激な閉弁動作をしないので、常に安定状態で作動して
チャタリングを起こすことがなく、したがつて、振動の
発生など配管系に障害を及ぼすことなく、効果的に使用
することができる逃がし弁を提供できるようになつた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の逃がし弁の一実施例縦断面図、第２図
は他の実施例縦断面図である。 １……弁箱、２……弁箱カバー ３……入口ノズル、４……弁座 ５……弁子ガイド、６……弁子 ７……仕切り壁、７″……ボス 10……スピンドル、11……巻ばね 15,16……Ｏリング、20……ダンパー室 21……背圧室、22……小孔 23……オリフイス

Claims (4)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁子の背後に背圧室が設けられる液体の安
   全逃がし弁において、 弁箱内に固着される筒状の弁子ガイドの内部に、ばね力
   を付与されて弁座に対し弁子を押し付けるスピンドルが
   挿通される孔を中心に備える仕切り壁が設けられて前記
   背圧室が二室に仕切られ、この仕切り壁によって仕切ら
   れる一方の前記弁子が受け入れられる室をダンパー室と
   され、このダンパー室と他方の背圧室とをその仕切り壁
   に設けられる流通抵抗部によって通じるようにされてい
   ることを特徴とする液体用安全逃がし弁。
2. 【請求項２】前記流通抵抗部として、仕切り壁にオリフ
   イスを設けてある請求項１に記載の液体用安全逃がし
   弁。
3. 【請求項３】前記弁子の外周面と前記弁子ガイドの内周
   面、及び前記スピンドルと前記仕切り壁のそのスピンド
   ルが挿通される孔の内面とが、それぞれシール状態で摺
   動自在に構成されている請求項１または２に記載の液体
   用安全逃がし弁。
4. 【請求項４】前記流通抵抗部として、弁子の外周面と前
   記弁子ガイドの内周面、及び前記スピンドルと前記仕切
   り壁のスピンドルが挿通される孔の内面とに、それぞれ
   間隙を設けてある請求項１に記載の液体用安全逃がし
   弁。