JPH09269836A - 圧力制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は圧力制御弁のピストン外周に装着さ
れた複数のＯリング間に残留する圧力を逃がすことを課
題とするものである。 【解決手段】 圧力制御弁１は、弁本体２内の弁座４に
対し弁体５を弁開、弁閉方向に動作させることにより下
流側の２次圧力を目標圧力に制御する。ピストン１２の
外周には、２本のＯリング１８，１９が装着されてい
る。ピストン１２にはＯリング１８と１９との間に残留
した圧力を外部に逃がすための脱圧機構２４が設けられ
ている。この脱圧機構２４は、通常ピストン上部とＯリ
ング１８，１９間を連通する通路をプラグ２７により閉
塞し、圧力制御弁１を点検する前に１次圧力及び作動圧
力を大気圧に減圧させ、その後、プラグ２７が回動操作
されるとＯリング１８と１９との間に連通する通路を開
にしてＯリング１８と１９との間に残留した圧力を外部
に逃がすことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧力制御弁に係り、
特に弁体を駆動させるピストンの点検作業を容易に行え
るよう構成された圧力制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、都市ガス等を給送する管路に
は、下流側の２次圧力が予め設定された目標圧力となる
ように圧力を制御する圧力制御装置が設けられている。
一般に、圧力制御装置は、下流側の圧力変動に応じて弁
駆動部に供給される作動圧力（ジャケット圧力とも言
う）を調整するパイロット弁と、弁駆動部に供給された
作動圧力に基づいて弁開度を可変して下流側の２次圧力
を目標圧力に制御する圧力制御弁とを有する。そして、
圧力制御弁には、弁体に対し１次圧力が閉弁方向に作用
する「アンローディング形」と、弁体に対し１次圧力が
開弁方向に作用する「ローディング形」とがある。

【０００３】上記アンローディング形の圧力制御弁で
は、弁駆動部に供給された作動圧力と弁体に作用する１
次圧力との圧力差により弁体を開又は閉方向に駆動させ
て弁開度を可変させて２次圧力が所定の目標圧力となる
ように圧力制御を行う。上記のように作動圧力と弁体に
作用する１次圧力との圧力差により弁体を駆動する弁駆
動部としては、ゴム等の可撓性を有するダイヤフラムを
使用するダイヤフラム方式と、弁体と一体に設けられた
ピストンを弁本体の圧力室内に摺動自在に嵌合させたピ
ストン方式とがある。特に、１次圧力と２次圧力との圧
力差が大きい場所の設置される圧力制御弁の場合には、
耐圧強度に優れたピストン方式が弁駆動部として採用さ
れている。

【０００４】そして、作動圧力が１次圧力と等しいと
き、弁体及びピストンがバネに押圧力により弁閉方向に
変位して弁本体の弁座に当接する閉弁位置に保持され
る。そのため、下流側でのガス使用量が増大して２次圧
力が低下すると、パイロット弁が開弁して作動圧力が減
圧され、これにより弁体及びピストンが開弁動作し、下
流側管路への供給ガス量が増大する。さらに、作動圧力
が２次圧力に近い圧力まで低下すると、弁体及びピスト
ンが全開位置に変位し、下流側管路への供給ガス量がさ
らに増大する。

【０００５】また、下流側でのガス使用量が減少して下
流側管路の２次圧力が目標圧力以上に増大すると、パイ
ロット弁の閉弁動作により作動圧力が高まり、これによ
り圧力制御弁の弁開度が絞られて下流側管路への供給ガ
ス量が減少する。よって、下流側管路の２次圧力が目標
圧力に保たれる。

【０００６】このように、２次圧力が変動すると、パイ
ロット弁の開閉動作により作動圧力が変化して圧力制御
弁の弁開度が調整され、その結果下流側管路の２次圧力
が目標圧力に制御される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の圧力制御弁で
は、ピストンの外周にシール部材としてのＯリングが１
本装着されており、このＯリングによりピストンの外周
と弁本体の圧力室との間をシールしていた。ところが、
この１本のＯリングが破損した場合、１次圧力がピスト
ンと圧力室との間の隙間からピストン上部に漏れて作動
圧力が変動してしまうといった問題があった。

【０００８】そこで、ピストンと圧力室との間のシール
の信頼性を高めるため、２本のＯリングをピストンの外
周に取り付けることが考えられている。しかしながら、
Ｏリング数を増やして信頼性を向上させた場合、２本の
Ｏリング間に１次圧力が徐々に侵入してＯリング間に圧
力が残留してしまう。

【０００９】そのため、圧力制御弁を点検する際に１次
圧力及び２次圧力を大気圧に減圧した後、ピストンを圧
力室から上方に引き出そうとすると、２本のＯリング間
に圧力が残留しているので、上方に位置するＯリングが
圧力室の摺動部から抜けた瞬間に残留圧力が一気に噴出
して大きな破裂音が生ずると共に、２本のＯリング間の
残留圧力により上方のＯリングが飛び出してしまうおそ
れがあった。

【００１０】そこで、本発明は上記問題を解決した圧力
制御弁を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記本発明
は、流体が給送される上流側管路と下流側管路との間に
設けられた弁本体と、該弁本体内の弁座に対して近接又
は離間方向に変位して弁開度を変更する弁体と、前記弁
本体内の圧力室に摺動自在に嵌合され、前記圧力室に導
入された作動圧力と前記弁本体より上流の１次圧力との
圧力差により前記弁体を弁閉方向又は弁開方向に駆動す
るピストンと、を有する圧力制御弁において、前記ピス
トンの外周と前記弁本体内の圧力室との間をシールする
複数のシール部材を前記ピストンの外周に設け、一端が
前記ピストンの上面に開口し、他端が前記複数のシール
部材間の前記ピストンの外周に開口して前記圧力室と前
記複数のシール部材間の空間とを連通する連通孔を前記
ピストンに設け、前記ピストンの上面に開口する前記連
通孔の一端を閉塞する閉塞部材を開又は閉位置に変位可
能に取り付けたことを特徴とするものである。

【００１２】従って、本発明によれば、ピストンに圧力
室と複数のシール部材間の空間とを連通する連通孔を設
けると共に、ピストンの上面に開口する連通孔の一端に
閉塞部材を開又は閉位置に変位可能に取り付けたため、
点検時などでピストンを弁本体から外す際に閉塞部材を
開位置に変位させて複数のシール部材間の空間に溜まっ
た圧力を連通孔を介して外部に逃がすことができ、これ
によりシール部材が複数のシール部材間の圧力により飛
び出すことが防止される。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下図面と共に本発明になる圧力
制御弁の一実施例を示す。尚、図１は本発明の第１実施
例が適用された圧力制御装置の概略構成図であり、図２
は圧力制御弁の内部を拡大して示す縦断面図である。

【００１４】圧力制御装置は、圧力制御弁１と、後述す
る圧力制御部５２とより構成されている。圧力制御弁１
はガス供給ラインに設けられており、弁本体２内の流路
３に設けられた弁座４に対し弁体５を弁開、弁閉方向に
動作させることにより下流側の２次圧力を所定の目標圧
力に制御する。

【００１５】弁本体２は左側方に上流側管路６が接続さ
れる上流側フランジ２ａを有し、下方には下流側管路７
が接続される下流側フランジ２ｂを有する。上流側フラ
ンジ２ａの中央には流路３の一端に連通する流入口２ｃ
が開口し、下流側フランジ２ｂの中央には流路３の他端
に連通する流出口２ｄが開口する。

【００１６】流路３は、弁本体２の内部を横切るように
形成された隔壁８により、流入口２ｃに連通する上流側
流路３ａと、流出口２ｄに連通する下流側流路３ｂとに
画成されている。ここで、上流側流路３ａの圧力は１次
圧力Ｐ₁ 、下流側流路３ｂの圧力は２次圧力Ｐ₂ と表
す。本実施例では、例えば１次圧力Ｐ₁ ＝７０kg／cm²
とかなり高圧に設定されている。

【００１７】そして、上記弁座４はリング状に形成さ
れ、隔壁８に穿設された中央孔９に嵌合しており、ボル
ト１０の締め付けにより隔壁８に固定されている。ま
た、弁体５が弁閉動作により下降すると、ピストン１２
のシート部１５が弁座４の上面に当接する。

【００１８】弁座４の下方には、ケージガイド１１が設
けられている。このケージガイド１１は、円筒状に形成
されており、この円筒部分には内周と外周とを貫通する
複数の長孔１１ａが穿設されている。また、ケージガイ
ド１１は、上端鍔部にボルト３５ａにより多孔板３５が
固定される。

【００１９】ケージガイド１１の全周には複数の長孔１
１ａが一定間隔毎に設けられているので、絞りとしても
機能しており、弁体５が開弁動作した際、流体の流れを
絞り流速を減速する。そのため、１次圧力Ｐ₁ が高圧に
設定されていても、弁座４を通過する流速が減速されて
小流量域での圧力制御がしやすくなっている。

【００２０】弁体５は、弁座４の上方で上下方向に摺動
自在に設けられたピストン１２と、ピストン１２の下方
に一体的に設けられたケージ１３と、をボルト１４によ
り一体的に結合させてなる。そして、弁体５は、閉弁動
作時に弁座４に当接し、弁開動作より弁座４から離間す
るシート部１５を有する。ピストン１２の下方に取り付
けられたケージ１３は、前述したケージガイド１１の内
周に嵌合してピストン１２の摺動動作をガイドするもの
である。

【００２１】また、ケージ１３の周面には、流体が通過
するための複数の開口１３ａが穿設されている。この開
口１３ａは台形状に形成されており、弁体５の移動量に
応じて開口面積が増加するようになっている。即ち、弁
体５が開弁動作を開始したときは開口面積が小さく、弁
座４を通過する流量が絞られており、弁体５の弁開度が
大きくなるにつれて弁座４より上方に位置する開口１３
ａの開口面積が大きくなって流量が増大する。

【００２２】そのため、弁体５が開弁動作を開始したと
きに急激に流量が増加せず、弁体５の開弁動作とともに
徐々に流量が増加することになり、小流量域での圧力制
御がしやすくなっている。図３はピストン１２の外周部
分を拡大して示す縦断面図である。

【００２３】ピストン１２の外周には、２本のＯリング
溝１６，１７が設けられている。このＯリング溝１６と
１７は、摺動方向（上下方向）に所定距離離間してい
る。Ｏリング溝１６，１７の内部には、シール部材とし
てのＯリング１８，１９が装着されている。また、Ｏリ
ング１８，１９は、摺動方向（上下方向）に所定間隔で
離間して装着されており、Ｏリング１８と１９との間に
は密閉された空間２０が環状に形成されている。

【００２４】Ｏリング１８，１９の外周側には、夫々断
面がコ字状に形成された低摩擦部材２１，２２が嵌合さ
れている。この低摩擦部材２１，２２は、例えば四フッ
化エチレン樹脂等によりリング状に形成されており、弁
本体２内に取り付けられたピストンガイド４１のガイド
面４１ｂに摺接している。そのため、ピストン１２が弁
開方向あるいは弁閉方向に摺動して圧力制御を行う際の
摺動抵抗が軽減されている。よって、弁体５は、作動圧
力Ｐ_L （ジャケット圧力とも言う）と１次圧力Ｐ₁ との
圧力差によりスムーズに動作して圧力制御を安定的に行
うことができる。

【００２５】従って、ピストン１２とピストンガイド４
１との間は、Ｏリング１８，１９及び低摩擦部材２１，
２２により２重シール構造とされている。また、下側の
Ｏリング１９，低摩擦部材２２が破損しても上側のＯリ
ング１８，低摩擦部材２２によりピストン１２とピスト
ンガイド４１との間をシールすることができるので、１
次圧力Ｐ₁ がピストン１２とピストンガイド４１との間
を通過してピストン１２上部に流入することが防止さ
れ、作動圧力Ｐ_L を変動させて圧力制御動作が不安定に
なることが防止される。

【００２６】そして、ピストン１２には、後述するよう
にＯリング１８と１９との間に形成された空間２０に残
留した圧力を外部に逃がすための脱圧機構２４が設けら
れている。この脱圧機構２４は、一端がＯリング１８と
１９との間の空間２０に連通し他端がピストン１２の中
心に向かって延在する第１の通路２５と、上端がピスト
ン１２の上面に開口し下端が垂下方向に延在して第１の
通路２５に連通する第２の通路２６と、第２の通路２６
の上部開口２６ａのめねじに螺合されて第２の通路２６
を閉塞するプラグ（閉塞部材）２７と、プラグ２７の下
端に当接して上部開口２６ａとプラグ２７との間をシー
ルするＯリング２８とからなる。

【００２７】通常、プラグ２７は、Ｏリング２８を圧縮
する位置まで螺入されており、第２の通路２３を閉止状
態としている。プラグ２７は、上端にドライバ溝２７ａ
を有し、外周にはおねじ２７ｂ及び軸方向に延在する圧
力逃がし溝２７ｃが設けられている。尚、圧力逃がし溝
２７ｃは、上端がプラグ２７の上端に開口しているが、
下端はＯリング２８を損傷させないようにプラグ２７の
下端に開口しておらず、プラグ２７の下端が平面となっ
ている。

【００２８】また、プラグ２７がＯリング２８を圧縮し
ている状態では、プラグ２７の下端がＯリング２８によ
りシールされているため、圧力逃がし溝２７ｃと第２の
通路２６との間が遮断されており、空間２０，通路２
５，２６に残留するガスの流出が阻止されている。

【００２９】尚、プラグ２７が閉止位置に螺入されてい
るときは、第２の通路２６の上部開口２６ａ内にあり、
ピストン１２の上面から突出していないので、プラグ２
７の上端が他の部材に当接することがなく、ピストン１
２の動作を妨げたり、あるいはプラグ２７が圧力制御中
に開位置に変位することはない。

【００３０】図４はピストン１２の外周に形成された空
間２０の圧力を抜くときの操作を説明するための拡大図
である。点検作業を行う場合には、圧力制御弁１の上下
流側の弁を閉弁して１次圧力Ｐ ₁ ，２次圧力Ｐ₂ 及び作
動圧力Ｐ_L を大気圧に減圧した後、プラグ２７をドライ
バ等の工具又はコイン等を使用して回動操作し、プラグ
２７を上動させてプラグ２７の下端をＯリング２８から
離間させる。

【００３１】これにより、圧力逃がし溝２７ｂが第２の
通路２６の上部開口２６ａのめねじとおねじ２７ｂとの
間の隙間を介して第２の通路２６と連通し、空間２０，
通路２５，２６に残留するガスがねじの隙間及び圧力逃
がし溝２７ｂを通過してピストン１２の上方に排気され
る。その結果、Ｏリング１８と１９との間に形成された
空間２０の圧力が大気圧に減圧される。

【００３２】そのため、ピストン１２を弁本体２から上
方に引き抜く際、上側のＯリング１８及び低摩擦部材２
１が空間２０内の残留圧力により飛び出したり、空間２
０内の残留圧力が一気に噴出して大きな破裂音が発生す
ることが防止される。また、プラグ２７は、空間２０内
の残留圧力を外部に逃がす際もおねじ２７ｂが第２の通
路２６の上部開口２６ａのめねじに螺合されているた
め、空間２０の残留圧力を抜く際に飛び出すことが阻止
される。よって、上記のような脱圧操作によりプラグ２
７を紛失することがない。

【００３３】再び、図１，図２に戻って説明する。ケー
ジガイド１１の周囲には、円筒状の多孔板３５が配設さ
れている。この多孔板３５は、外周面に多数の孔が穿設
されている。そのため、上流側流路３ａから弁座４を通
過した流体（本実施例ではガス）は、多孔板３５の孔を
通過して下流側流路３ｂへ流出し、多孔板３５の孔を通
過する過程で整流される。

【００３４】また、ピストン１２の中央には、垂直方向
に延在する位置検出ロッド３６がボルト３７により固定
されている。位置検出ロッド３６は、上端３６ａが蓋３
８の上部に突出しており、上端３６ａの摺動高さ位置に
より弁体５の移動量、即ち弁開度が分かる。

【００３５】弁本体２の上部開口２ｅを塞ぐ蓋３８は、
ボルト３９により弁本体２に固定される。弁体５と蓋３
８との間には圧力室４０が形成されており、蓋３８の外
周には圧力室４０に圧力を導入する圧力導入孔３８ａが
穿設されている。尚、上記圧力室４０に供給される圧力
値によって弁体５が弁開又は弁閉方向に動作するため、
圧力室４０、ピストン１２により弁駆動部が構成されて
いる。

【００３６】４１はピストンガイドで、外周より半径方
向に突出し弁本体２の上部開口２ｅに嵌合して段部２ｆ
に当接する鍔部４１ａと、内周に形成されピストン１２
の外周が摺動するガイド面４１ｂとを有する。ピストン
ガイド４１は、鍔部４１ａにボルト４２が挿通される孔
４１ｄが穿設されており、このボルト３７が段部２ｆの
ねじ孔に螺合して弁本体２に固定される。また、ピスト
ンガイド４１の外周の溝には、弁本体２及び蓋３８との
間をシールするＯリング４１ｃが配設されている。

【００３７】４４はピストン１２を弁座４に押圧するピ
ストン押圧用のコイルスプリング４５，４６のバネ押さ
えで、４７はバネ押さえの凹部４４ａに挿入されコイル
スプリング４５，４６の上端部に当接するバネ受けであ
る。また、ピストン１２の上面に設けられた凹部１２ａ
には、コイルスプリング４５，４６の下端部に当接する
バネ受け４８が軸受４９により回動可能に支持されてい
る。

【００３８】また、バネ押さえ４４の内周には、位置検
出ロッド１６を軸承する軸受５０が嵌合している。５１
は弁開度表示部材で、蓋３８の上面にネジ止めされて上
記バネ押さえ４４の上端鍔部を蓋３８の上面に押圧す
る。弁開度表示部材５１は弁開度を表示する目盛り５１
ａと、目盛り５１ａを見るための窓５１ｂとを有する。
前述した位置検出ロッド３６の上端３６ａは、弁開度表
示部材５１の窓５１ｂから視認することができる。従っ
て、上端３６ａの摺動位置に一致する目盛り５１ａを読
み取ることにより弁体５の弁開度が分かる。

【００３９】５２は圧力制御部で、１次圧力供給管路
（連通管路）５３，５４と、ブリード圧力を下流側へ逃
がすブリード管路５５と、パイロット弁５６と、圧力室
４０に作動圧力Ｐ_L を導入する作動圧力導入管路５７
と、パイロット弁５６に下流側の検出圧力（２次圧力Ｐ
₂ ）を供給する検出管路５８と、よりなる。

【００４０】また、１次圧力供給管路５３は、一端が上
流側管路６の１次側接続口６ａに接続され、他端が１次
圧力供給管路５３，５４の分岐点５９に接続されてい
る。そして、１次圧力供給管路５３には、上流側管路６
からの１次圧力Ｐ₁ の流量を制限する絞り６０と、が配
設されている。

【００４１】さらに、作動圧力導入管路５７は、一端が
１次圧力供給管路５３と１次圧力供給管路５４との分岐
点５９に接続され、他端が蓋３８の圧力導入孔３８ａに
接続されている。従って、圧力室４０には、上記絞り６
０により流量を制限された作動圧力Ｐ_L が供給される。

【００４２】１次圧力供給管路５４は、一端が１次圧力
供給管路５３及び作動圧力導入管路５４との分岐点５９
に接続され、他端がパイロット弁５６のノズル５６ｆに
接続されている。パイロット弁５６は一対のダイヤフラ
ム５６ａ，５６ｂにより上室５６ｃ、中室５６ｄ、下室
５６ｅに画成されている。中室５６ｄには１次圧力供給
管路５４に接続されたノズル５６ｆが設けられ、下室５
６ｅにはダイヤフラム５６ｂを押圧するコイルバネ５６
ｇが介在する。尚、コイルバネ５６ｇは調整ネジ５６ｈ
を回わすことによりバネ力の大きさが変更され、パイロ
ット設定圧力Ｐ₀ が調整される。

【００４３】従って、パイロット設定圧力Ｐ₀ を変更す
ることにより圧力制御弁１の下流の２次圧力Ｐ₂ が所望
の目標圧力に設定される。また、一対のダイヤフラム５
６ａ，５６ｂは互いに連結され同方向に変位する構成で
あり、ダイヤフラム５６ａは上室５６ｃの圧力上昇によ
りノズル５６ｆより流出する流量を絞り、上室５６ｃの
圧力降下によりノズル５６ｆより流出する流量を増大さ
せる。

【００４４】ブリード管路５５は、一端がパイロット弁
５６の中室５６ｄに接続され、他端が下流側管路７の２
次側接続口７ａに接続されている。従って、中室５６ｄ
に供給されたガスは、ブリード管路５５を通って下流側
管路７へ逃げる。上記検出管路５８は、一端がパイロッ
ト弁５６の上室５６ｃに接続され、他端が下流側管路７
の２次側接続口７ｂに接続されている。そのため、パイ
ロット弁５６の上室５６ｃは、下流側の２次圧力Ｐ₂ の
変化に応じた圧力となる。

【００４５】従って、上記構成になる圧力制御弁１の圧
力室４０に供給される作動圧力Ｐ_Lは、絞り６０により
流量が制限されるとともに、絞り６０から吐出された流
量と、パイロット弁５６よりブリード管路５５を介して
下流側管路７へ流出された流量との差により決まる。

【００４６】また、圧力室４０には、１次圧力Ｐ₁ が絞
り６０を介して供給されるため、１次圧力Ｐ₁ の供給に
よる作動圧力Ｐ_L が急激に昇圧することがなく、２次圧
力Ｐ ₂ の低下によりパイロット弁５６がブリード管路５
５へのガス流出量（ブリード量）を増したとき、１次圧
力Ｐ₁ と作動圧力Ｐ_L との圧力差が弁体５を開弁させる
のに必要な圧力差になるまでに作動圧力Ｐ_L を低下させ
る時間を短縮できる。従って、常に２次圧力Ｐ₂ が目標
圧力を保つように安定的に弁開度を制御できる。

【００４７】ここで、上記構成になる圧力制御装置の圧
力制御動作につき説明する。上流側の１次圧力Ｐ₁ は弁
座４より上流側の上流側流路３ａに供給されるととも
に、１次圧力供給管路５３に供給される。そして、１次
圧力Ｐ₁ は１次圧力供給管路５３に設けられた絞り６０
により流量を絞られる。

【００４８】さらに、絞り６０から吐出されたガスは、
作動圧力Ｐ_L として作動圧力導入管路５７を介して圧力
室４０内に供給されるとともに、その一部が１次圧力供
給管路５４を介してパイロット弁５６のノズル５６ｆに
供給される。従って、弁体５のピストン１２の下部に
は、上流側管路３ａの１次圧力Ｐ₁ が作用し、ピストン
１２の上部には圧力室４０の作動圧力Ｐ_L が作用する。

【００４９】従って、圧力室４０の作動圧力Ｐ_L と１次
圧力Ｐ₁ との圧力差が弁体５を開弁させうる圧力差に達
していないとき、弁体５は作動圧力Ｐ_L とバネ４５，４
６の押圧力とにより下方に押圧されてシート部１５を弁
座４に着座させる。つまり、弁体５は弁閉状態となり流
路３を遮断する。

【００５０】ここで、下流側でのガス使用量が増加する
と、２次圧力Ｐ₂ が目標圧力より低下する。このよう
に、２次圧力Ｐ₂ が目標圧力より低下することにより、
パイロット弁５６の上室５６ｃ内の圧力が低下するた
め、ダイヤフラム５６ａ，５６ｂは上方に変位する。そ
の結果、パイロット弁５６のダイヤフラム５６ａがノズ
ル５６ｆより離間する。

【００５１】これにより、１次圧力供給管路５４を介し
て供給されたガスは、ノズル５６ｆより中室５６ｄに吐
出し、ブリード管路５５へ流出する。１次圧力供給管路
５３には絞り６０が設けられているため、ノズル５６ｆ
の弁開により圧力室４０のガスは、作動圧力供給管路５
７及び１次圧力供給管路５４を通過してパイロット弁５
６の中室５６ｄに流出する。さらに、中室５６ｄ内のガ
スはブリード管路５５を介して下流側管路７に流出す
る。

【００５２】そのため、作動圧力導入管路５７及び圧力
室４０のガスがブリード管路５５へ流出して作動圧力Ｐ
_L が低下する。その結果、図５に示すように、圧力室４
０の作動圧力Ｐ_L とバネ４５，４６の押圧力との合力
が、上流側流路３ａの１次圧力Ｐ₁ による押圧力よりも
小さくなり、この圧力差によりピストン１２がピストン
ガイド４１のガイド面４１ｂを上方に摺動して弁体５の
シート部１５が弁座４より離座する。

【００５３】このように、作動圧力Ｐ_L は、絞り３８に
より流量が制限されて圧力室４０に供給されるため、ノ
ズル５６ｆからブリード管路５５へ流出するブリード量
を減少させることができる。従って、下流側管路７の２
次圧力Ｐ₂ が目標圧力より低下してダイヤフラム５６ａ
がノズル５６ｆから離間して開弁状態にあるときに、さ
らに２次圧力Ｐ₂ が低下してもダイヤフラム５６ａがノ
ズル５６ｆから離間方向に変位することにより、ブリー
ド量を増大させて弁体５を開弁方向に駆動させることが
できる。

【００５４】よって、圧力制御弁１は、２次圧力Ｐ₂ の
変動に応じて上記パイロット弁５６が開閉動作し、パイ
ロット弁５６のダイヤフラム５６ａの変位に比例してブ
リード量を調整することができる。そのため、圧力制御
弁１は常に２次圧力Ｐ₂ が目標圧力となるように動作し
ており、弁体５が作動圧力Ｐ_L と１次圧力Ｐ₁ との圧力
差に応じて上下動してシート部１５と弁座４との離間位
置を調整して２次圧力Ｐ₂ を目標圧力に制御する。

【００５５】また、ケージ１３には、前述したように台
形状の開口１３ａが穿設されているため、弁体５が弁座
４より離間しても急激に開口面積が増大せず、下流側へ
の流量は徐々に増えることになる。従って、弁体５が弁
開方向に変位して、弁座４より抜け出した開口１３ａの
総開口面積に応じた流量が下流側流路３ｂに供給される
ことになり、特に小流量域での制御が安定する。

【００５６】次に、下流側管路７の２次圧力Ｐ₂ が上昇
した場合の上記圧力制御弁１の動作について説明する。
下流側でのガス使用量が減少すると、２次圧力Ｐ₂ が設
定圧力Ｐ₀ より上昇し、その圧力は検出管路５８を介し
てパイロット弁５６の上室５６ｃに供給される。そし
て、パイロット弁５６は上室５６ｃの圧力上昇によりダ
イヤフラム５６ａが下動して、ノズル５６ｆからの流出
量を絞る。

【００５７】下流側でのガス使用量が減少して下流側管
路７の２次圧力Ｐ₂ が目標圧力よりも高い圧力に上昇し
たとき、パイロット弁５６のダイヤフラム５６ａが下方
に変位してノズル５６ｆが閉弁される。そのため、パイ
ロット弁５６からブリード管路５５へ流出するブリード
量がゼロとなり、その結果、１次圧力供給管路５３から
の供給された圧力は、すべて作動圧力導入管路５７を介
して圧力室４０に供給される。

【００５８】よって、圧力室４０の作動圧力が上昇する
ため、ピストン１２がピストンガイド４１のガイド面４
１ｂを下方に摺動して弁閉方向駆動され、弁体５のシー
ト部１５が弁座４に近接する方向に変位して下流側管路
７への流量を絞り２次圧力Ｐ ₂ を目標圧力まで減圧させ
る。

【００５９】図６に本発明の第２実施例の要部を拡大し
て示す。６１はＯリング１８と１９との間に形成された
空間２０に残留した圧力を外部に逃がすための脱圧機構
で、一端がＯリング１８と１９との間の空間２０に連通
し他端がピストン１２の中心に向かって延在する第１の
通路２５と、上端がピストン１２の上面に開口し下端が
垂下方向に延在して第１の通路２５に連通する第２の通
路２６と、第２の通路２６の上部開口２６ａのめねじに
螺合されて第２の通路２６を閉塞するプラグ（閉塞部
材）６２とからなる。

【００６０】プラグ６２は、上端にドライバ溝６２ａを
有し、外周に上部開口２６ａのめねじに螺合するおねじ
６２ｂが設けられている。また、プラグ６２には、軸線
から離間した偏心位置に貫通孔６２ｃが設けられてい
る。この貫通孔６２ｃは、プラグ６２の上端と下端とを
貫通しているが、第２の通路２６から外れた偏心位置に
あるため、プラグ６２の下端が上部開口２６ａの段部２
６ｂに当接した位置に螺入されると、貫通孔６２ｃの下
端開口が上部開口２６ａの段部２６ｂに閉塞される。

【００６１】従って、通常はプラグ６２の下端が上部開
口２６ａの段部２６ｂに当接するまで、プラグ６２が第
２の通路２６の上部開口２６ａに螺入されている。その
ため、圧力制御時は第２の通路２６がプラグ６２により
閉塞されており、空間２０，通路２５，２６に残留する
ガスの流出が阻止されている。

【００６２】尚、プラグ６２が閉止位置に螺入されてい
るときは、第２の通路２６の上部開口２６ａ内にあり、
ピストン１２の上面から突出していないので、プラグ６
２の上端が他の部材に当接することがなく、ピストン１
２の動作を妨げたり、あるいはプラグ６２が圧力制御中
に開位置に変位することはない。

【００６３】図７はピストン１２の外周に形成された空
間２０の圧力を抜くときの操作を説明するめの拡大図で
ある。点検作業を行う場合には、圧力制御弁１の上下流
側の弁を閉弁して１次圧力Ｐ ₁ ，２次圧力Ｐ₂ 及び作動
圧力Ｐ_L を大気圧に減圧した後、プラグ６２をドライバ
等の工具又はコイン等を使用して回動操作して、プラグ
６２を上動させてプラグ６２の下端を上部開口２６ａの
段部２６ｂから離間させる。

【００６４】これにより、プラグ６２の貫通孔６２ｃが
第２の通路２６と連通し、空間２０，通路２５，２６に
残留するガスが貫通孔６２ｃを通過してピストン１２の
上方に排気される。その結果、Ｏリング１８と１９との
間に形成された空間２０の圧力が大気圧に減圧される。

【００６５】そのため、ピストン１２を弁本体２から上
方に引き抜く際、上側のＯリング１８及び低摩擦部材２
１が空間２０内の残留圧力により飛び出したり、空間２
０内の残留圧力が一気に噴出して大きな破裂音が発生す
ることが防止される。また、プラグ６２は、空間２０内
の残留圧力を外部に逃がす際もおねじ６２ｂが第２の通
路２６の上部開口２６ａのめねじに螺合されているた
め、空間２０の残留圧力を抜く際に飛び出すことが阻止
される。よって、上記のような脱圧操作によりプラグ２
７を紛失することがない。

【００６６】また、上記実施例の変形例としては、ピス
トン１２の上面に開口する第２の通路２６の上部開口２
６ａにプラグ２７又は６２を螺入させて第２の通路２６
を閉塞する代わりに、例えば第２の通路２６の内部にス
プール弁を挿入し、ピストン１２の上面に突出するレバ
ーを回動操作することにより第１の通路２５を開閉する
構成としても良い。

【００６７】尚、上記各実施例では、ガスの圧力制御す
るものとして説明したが、ガス以外の気体あるいは液体
等の圧力を制御するようにしても良い。また、上記実施
例では、ピストン１２の外周に２本のＯリング１８，１
９を装着させた構成を一例として示したが、これに限ら
ず、ピストン１２の外周に２本以上の複数のＯリングを
装着する構成のものにも本発明を適用することができる
のは勿論である。

【００６８】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、ピストン
に圧力室と複数のシール部材間の空間とを連通する連通
孔を設けると共に、ピストンの上面に開口する連通孔の
一端に閉塞部材を開又は閉位置に変位可能に取り付けた
ため、点検時などでピストンを弁本体から外す際に閉塞
部材を開位置に変位させて複数のシール部材間の空間に
溜まった圧力を連通孔を介して外部に逃がすことがで
き、これによりシール部材が複数のシール部材間の圧力
により飛び出すことを防止できる。また、シール部材の
飛び出しと共に破裂音が発生することも防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる圧力制御弁の第１実施例が適用さ
れた圧力制御装置の概略構成図である。

【図２】圧力制御弁の内部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図３】第１実施例の要部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図４】ピストンの外周に形成された空間の圧力を抜く
ときの操作を説明するための拡大図である。

【図５】圧力制御弁の圧力制御動作を説明するための縦
断面図である。

【図６】本発明の第２実施例の要部を拡大して示す縦断
面図である。

【図７】第２実施例のピストンの外周に形成された空間
の圧力を抜くときの操作を説明するための拡大図であ
る。

【符号の説明】

１ 圧力制御弁 ２ 弁本体 ４ 弁座 ５ 弁体 １２ ピストン １５ シート部 １６，１７ Ｏリング溝 １８，１９ Ｏリング ２０ 空間 ２１，２２ 低摩擦部材 ２４，６１ 脱圧機構 ２５ 第１の通路 ２６ 第２の通路 ２７，６２ プラグ ２８ Ｏリング ４０ 圧力室 ４１ ピストンガイド ５２ 圧力制御部 ５３，５４ １次圧力供給管路 ５５ ブリード管路 ５６ パイロット弁 ５７ 作動圧力導入管路 ６０ 絞り

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 泰夫 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が給送される上流側管路と下流側管
   路との間に設けられた弁本体と、 該弁本体内の弁座に対して近接又は離間方向に変位して
   弁開度を変更する弁体と、 前記弁本体内の圧力室に摺動自在に嵌合され、前記圧力
   室に導入された作動圧力と前記弁本体より上流の１次圧
   力との圧力差により前記弁体を弁閉方向又は弁開方向に
   駆動するピストンと、 を有する圧力制御弁において、 前記ピストンの外周と前記弁本体内のガイド部との間を
   シールする複数のシール部材を前記ピストンの外周に設
   け、 一端が前記ピストンの上面に開口し、他端が前記複数の
   シール部材間の前記ピストンの外周に開口して前記ガイ
   ド部内と前記複数のシール部材間の空間とを連通する連
   通孔を前記ピストンに設け、 前記ピストンの上面に開口する前記連通孔の一端を閉塞
   する閉塞部材を開又は閉位置に変位可能に取り付けたこ
   とを特徴とする圧力制御弁。