JPH074543A - 調圧弁 - Google Patents

調圧弁

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JPH074543A
JPH074543A JP34472493A JP34472493A JPH074543A JP H074543 A JPH074543 A JP H074543A JP 34472493 A JP34472493 A JP 34472493A JP 34472493 A JP34472493 A JP 34472493A JP H074543 A JPH074543 A JP H074543A
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JP
Japan
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valve
valve body
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pressure regulating
ring
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JP34472493A
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Frank J Jerina
フランク・ジェイ・ジェリナ
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Trane US Inc
Westinghouse Air Brake Co
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Westinghouse Air Brake Co
American Standard Inc
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    • F16K17/02Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/04Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
    • F16K17/0466Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with a special seating surface
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 貯蔵媒体内の過度の圧力を大気中に放出する
と共に、確実にシールを行い弁体の漏洩を阻止する可撓
性のOリング弁座を使用する調圧弁を提供する。 【構成】 調圧弁は、下部弁胴2及び上部弁胴3を有す
る。下部弁胴2に弁座部材9が固定される。該弁座部材
9はフッ化炭素ゴムOリング弁座17を収容し、係留す
るためにありみぞ状の環状溝を有する。弁体30及び弁
棒26は上部弁胴3に配設された弁棒案内部材20内に
摺動可能に配置される。弁体30を圧縮コイルばね36
のばね力でフッ化炭素ゴム製のOリング弁座17に当接
させて、入口通路6及び出口通路50間における空気の
流れを確実に密封遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、調圧弁もしくは安全弁
の改良に関し、特に、可撓性の弁座を有する調圧弁であ
って、該可撓性の弁座で、圧縮空気を貯蔵容器内に確実
に封入し且つ圧力のレベルが或る値を越えた場合には、
空気を大気中に放出するように弁を迅速且つ確実に開弁
する調圧弁に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、貯蔵容器等内の過度に圧縮した空
気を効果的に大気中にブローダウンするための調圧弁も
しくは安全弁として多くの形態の弁が知られている。一
般に、これ等の従来のばね荷重弁には、予め選択された
圧力に達した時に金属製の弁座と協働して迅速に開弁し
所定量のブローダウンが行われた時点で素早く閉弁する
金属製のポペット弁が含まれる。通常、このような金属
製の安全弁は、初期製造段階において複雑で費用の掛か
る研削が必要とされ、次いで弁体及び弁座の係合表面を
互いに整合するために広汎で費用が嵩むラップ仕上げが
要求される。しかし、所要の厳しい公差を達成するため
にこのように時間の掛かる精密加工を行った後でも、金
属製の安全弁は、初期の試験段階中或はその後における
使用中に漏洩を起こし易いことが判明している。金属製
の安全弁の製造時間及び総合費用を減少するべく従来多
くの試みなされているが、いずれにも、特殊設計の高価
なガスケット或は環状シールリングが要求される等、多
くの欠点がある。更に、シール要素としてOリングを使
用するという従前の試みは、Oリングが弁部材から吹き
飛んだり、或は弁体の開閉中における弁座との擦損及び
過度の摩耗により、失敗に終わっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、貯蔵媒体内の過度の圧力を大気中に放出するための
新規且つ改良された安全弁装置を提供することにある。
【0004】本発明の他の目的は、確実にシールを行い
弁体の漏洩を阻止する可撓性のOリングである弁座を使
用する改良された調圧弁を提供することにある。
【0005】本発明の更に他の目的は、安全弁が閉位置
にある時に、弾性Oリング弁座に着座して効果的に漏洩
を阻止する弁体を備える独特な安全弁を提供することに
ある。
【0006】本発明の更に他の目的は、弁体に対し柔軟
な弁座として働くフッ化炭素ゴム製のOリングを備えた
新規な調圧弁を提供することにある。
【0007】また、本発明の別の目的は、設計が単純
で、動作が効率的で費用に関し経済的であり、使用に当
たって信頼性があり、更に使用寿命が長く、構造が独特
で使用が容易である改良された安全弁もしくは調圧弁を
提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述の課題もしくは目的
を達成するため、本発明は、入口通路及び出口通路を有
する下部弁胴と、該下部弁胴に固定された上部弁胴と、
前記下部弁胴の内部に固定された弁座部材と、該弁座部
材の上端に形成された環状溝と、該環状溝内に挿入され
た弾性Oリング弁座と、前記上部弁胴の上端部の内部に
固定された調節可能な弁棒案内部材と、該調節可能な弁
棒案内部材内に挿入された弁棒と、該弁棒の下端に固定
された弁体と、前記調節可能な弁棒案内部材及び前記弁
体間に収容されて前記弁体を前記弾性Oリング弁座にば
ね力下で当接させて、前記入口通路及び前記出口通路間
における流体連通路を閉鎖遮断するための偏倚ばねとを
含む調圧弁を提供する。
【0009】
【実施例】図面、特に図1を参照すると、参照数字1で
総括的に安全弁もしくは調圧弁が示されている。この弁
1は、下部弁胴2と上部弁胴3とを有する。図から明ら
かなように、下部弁胴2の下端は、主容器もしくは他の
圧力装置(図示せず)の螺刻された出口ポートもしくは
開口に弁1を連結するための雄ねじ部5を有するニップ
ル4で終端している。また、入口通路もしくは入口室6
は、弁座部材9の下端に形成された雄ねじ部8を受ける
中間雌ねじ部7を備えている。筒状のストレーナ10
が、外歯が形成されている保持リング11により弁座部
材9の下端における所定位置に保持されている。このス
トレーナ10は、塵芥や粗粒が弁1内に入るのを阻止す
るように設計されている。Oリング12は雄ねじ部7及
び雌ねじ部8を経る空気漏洩を阻止する。図示のよう
に、弁座部材9の上端部は、圧力範囲を設定する調節可
能な圧力範囲設定リング15に形成された雌ねじ部14
と協働する雄ねじ部(上側螺刻部分)13を備えてい
る。圧力範囲設定リング15の外側の環状縁は、該リン
グ15を回転することができるようにセレーションが設
けられている。圧力範囲設定リング15を調節した後
に、該リングは、ロックピン16の先端によってその位
置にロックされる。ロックピン16は、有孔固定ねじ2
8により係留された偏倚ばね27によりセレーション部
分の切欠きの1つに係合せしめられる。追って詳述する
ように、弁座部材9の上面は、弾力性のOリング(Oリ
ング弁座)17を収容するありみぞ状の環状凹部もしく
は溝を備えている。本発明の実施に当たっては、Oリン
グ17は、広い温度範囲[−15°F〜+400°F
(−26.1℃〜204℃)]と、低圧縮ひずみと、卓越
した薬品耐性を有するフッ化炭素ゴムのような可撓性を
有し弾力性のある材料から形成するのが好ましい。
【0010】図に見られるように、上部弁胴3は下部弁
胴2に形成された上側雌ねじ部19内に捩じ込まれる下
側雄ねじ部18を備えている。上部弁胴の上端部にはね
じ部分21及び22を介して、調節可能な弁棒案内部材
20が捩じ込まれている。一対の案内ブシュ24及び2
5が、弁棒案内部材20の上端及び下端に圧力嵌めされ
ている。摺動可能な弁棒26の上側部分は案内ブシュ2
4及び25内に挿入されている。弁体30がリストピン
31により弁棒26の下端部に取り付けられている。コ
ップ状の上部ばね保持リング33が、弁棒案内部材20
に形成された肩部に当接載置され、他方、コップ状の下
側ばね保持リング34が、弁体30の上面に当接載置さ
れている。上部保持リング33と下部保持リング34と
の間には圧縮コイルばね(偏倚ばね)36が収容されて
いる。通常、このコイルばね36のばね力で弁体30は
下向きに押されて、その結果、弁体30の下側の環状表
面は、柔軟なOリング17に座着して、それにより安全
弁は閉位置もしくは閉弁位置をとる。実施に当たって
は、弁体30をそのOリング17から離脱する開弁圧力
レベルを調整し設定する。このためには、適当なレンチ
又は類似工具を頭部20aにあてがって、弁棒案内部材
20を時計方向に回転させて圧力を増加するか或は弁棒
案内部材20を反時計方向に回転して圧力を減少すれば
良い。適切な開弁圧力の設定後に、止めナット38を時
計方向に回転して締め付けることにより弁棒案内部材2
0を所定位置に固定する。上部弁胴3の上端部は閉じて
おり、弁棒26の開弁運動は、ドーム状のキャップ部材
39によって制限される。このキャップ部材39は、六
角頭のソケットねじ60に枢着されている。キャップ部
材39を閉じた後に、耳部42及び43に形成されてい
る孔に封止ワイヤ41を通す。
【0011】次に、図2、図3、図4及び図5を参照す
るに、これ等の図には、弁座部材9がそれぞれ拡大して
より詳細に示してある。既に述べたように、弁座部材9
の減径下端部には、雄ねじ部8が設けられており、その
上端部には雄ねじ部13が設けられている。弁座部材9
の中間部分には、六角形の頭部42aが設けられてお
り、この頭部42aは、弁座部材を下部弁胴2の螺刻部
分7に確りと固定するのに用いられる。実施に当って
は、六角形の頭部42aは、図2及び図3に斜切縁部5
0及び51で示すようにばりや鋭い縁を除去するために
面取りすることができる。図1〜図5に示すように、弁
座部材9の上端には、ありみぞ状の環状溝もしくは凹部
44が設けられている。この環状溝44の深さは、弾性
のOリング17の上面の一部分だけが弁座部材9の上面
を越えて突出するように選択されている点に留意された
い。即ち、環状のOリング17は、図4に示すように、
円弧Aの長さにOリングの直径を乗じたものに等しい露
出接触面積を有する。図4から明らかなように、ありみ
ぞ状の環状溝44の2つの傾斜した側部もしくは側壁4
5及び46は、ゴム製Oリング17の内側及び外側の上
側部と摩擦係合して、Oリングをありみぞ状の環状溝4
4内に係止し捕捉する。一対の直径方向に対置して設け
られた通気孔48が環状溝44と連通して該環状溝44
に圧力が形成されるのを抑止する。従って、加圧中、環
状溝44内の圧力は逃げ、それにより、Oリング17が
環状溝44から吹き飛ばされることはない。
【0012】
【作用及び効果】図1を参照するに、弁1が閉位置にあ
る時には、弁体30の扁平な下側面が、弾性Oリング上
に確りと座着して空気の流れを遮断する。入口通路6内
の圧力が、偏倚ばね36の圧縮力に打ち勝つ第1の予め
選択されたレベルに達すると、弁体30は弁座から離れ
て、それにより空気は出口通路50を介し大気中に流れ
ることができる。そこで、圧力レベルは、第2の所定値
に降下すると、開いていた弁体30が再び座着して、入
口通路6から大気への空気の流れを遮断する。軟質のリ
ング17は、がたつきを除去し摩耗を低減するので、安
全弁1は長い使用寿命を享受することができる。弾性の
ゴム製Oリングの使用により、厄介で費用の掛かるラッ
プ仕上げの必要性が排除されるばかりではなく、弁体及
び弁座部材の光輝硬化或は表面硬化の必要性も回避され
る。
【0013】以上、当該技術分野の専門家にとって本発
明を実施し且つ使用することを可能にするのに充分に、
しかも明瞭簡潔に正確な用語を用いて本発明を説明し、
現在本発明を実施するのに最良と考えられる態様につい
て説明した。従って、本発明の主題は特許請求範囲に明
確に記載してある。尚、上述した本発明の実施例の構成
要素に関し、変形、変更、均等物交換等が当業者には本
発明の精神及び範囲から逸脱することなく可能であろ
う。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明による調圧弁を一部断面で示す側立面
図である。
【図2】 図1の調圧弁の弁座部材を若干拡大して示す
頂面図である。
【図3】 図2の3−3線における垂直断面図である。
【図4】 環状溝及び弁座部材により支持されるOリン
グの拡大断面図である。
【図5】 図1の調圧弁の内部に取り付けられる弁座部
材の斜視図である。
【符号の説明】
1…調圧弁、2…下部弁胴、3…上部弁胴、6…入口通
路、9…弁座部材、13…雄ねじ部(上側螺刻部分)、
15…圧力範囲設定リング、17…弾性Oリング(Oリ
ング弁座)、20…弁棒案内部材、26…弁棒、30…
弁体、36…圧縮コイルばね(偏倚ばね)、39…キャ
ップ部材、44…環状溝、45、46…一対の傾斜した
側部、48…通気孔、50…出口通路。

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入口通路及び出口通路を有する下部弁胴
    と、該下部弁胴に固定された上部弁胴と、前記下部弁胴
    の内部に固定された弁座部材と、該弁座部材の上端に形
    成された環状溝と、該環状溝内に挿入された弾性Oリン
    グ弁座と、前記上部弁胴の上端部の内部に固定された調
    節可能な弁棒案内部材と、該調節可能な弁棒案内部材内
    に挿入された弁棒と、該弁棒の下端に固定された弁体
    と、前記弁棒案内部材及び前記弁体間に収容されて該弁
    体を前記弾性Oリング弁座にばね力下で当接させて、前
    記入口通路及び前記出口通路間における流体連通路を閉
    鎖遮断するための偏倚ばねとを含む調圧弁。
  2. 【請求項2】 前記環状溝は、ありみぞ状の断面形態を
    有する請求項1に記載の調圧弁。
  3. 【請求項3】 前記ありみぞ状の環状溝は、前記弾性O
    リング弁座が前記弁座部材の前記上端の上部表面を越え
    て僅かに突出するように設計された深さを有する請求項
    2に記載の調圧弁。
  4. 【請求項4】 前記ありみぞ状の環状溝は、前記弾性O
    リング弁座に係合して拘束する一対の傾斜した側部を有
    する請求項2に記載の調圧弁。
  5. 【請求項5】 複数個の通気孔が前記環状溝と連通して
    いる請求項1に記載の調圧弁。
  6. 【請求項6】 前記弁座部材は、前記下部弁胴内に螺着
    されている請求項1に記載の調圧弁。
  7. 【請求項7】 前記上部弁胴は、前記下部弁胴に螺着さ
    れている請求項1に記載の調圧弁。
  8. 【請求項8】 前記弁座部材は、調節可能な圧力範囲設
    定リングを受ける上側螺刻部分を備えている請求項1に
    記載の調圧弁。
  9. 【請求項9】 前記複数個の通気孔が、前記ありみぞ状
    の環状溝内で大きくなる傾向のある空気圧を放出するよ
    うになっている請求項5に記載の調圧弁。
  10. 【請求項10】 前記弾性Oリング弁座が、フッ化炭素
    ゴムから形成されている請求項1に記載の調圧弁。
  11. 【請求項11】 前記上部弁胴の上端にキャップ部材が
    取り付けられている請求項1に記載の調圧弁。
JP34472493A 1992-12-21 1993-12-21 調圧弁 Pending JPH074543A (ja)

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