JPH1020939A - 二段減圧式圧力調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】二段減圧式圧力調整器において一段目をピスト
ン型として元圧変動の影響を少なくするとともに、装置
全体の小型化を図ることができる圧力調整器の構造を得
る。 【解決手段】第一減圧部２５と第二減圧部２６とを略円
柱状のハウジング２０の軸方向の前面及び後面に互に反
対位置となるようにそれぞれ形成し、流入口６０，中間
圧流出口６７，流出口６１をハウジング２０の中央部付
近の側面側において前記第一減圧部と第二減圧部とを結
ぶ方向に直交するようそれぞれ位置をずらして形成し、
第一減圧部の減圧ピストン２９に対して、径が異なる二
つのコイルスプリング３１，３２で付勢するように構成
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液化ガスの高圧容器
（ボンベ）から取り出した高圧ガスを所要のガス圧に減
圧調整する圧力調整器にかかり、特に、減圧を二段階で
行い一段減圧（中間圧）の調整圧でも使用可能とし、流
入口圧力を計測する圧力計と流出口圧力を計測する圧力
計とを備えた構造の二段減圧式圧力調整器に関する。

【０００２】

【従来の技術】二段減圧式圧力調整器において、流入口
圧力を計測する圧力計と、流出口圧力を計測する圧力計
とを備えた装置としては、例えば図４ないし図６に示す
ように、圧力計１が接続されたピストン型の圧力調整器
３と、圧力計２が接続されたダイヤフラム型の圧力調整
器４とを接続継手５を介して連結することにより構成し
ている。

【０００３】圧力調整器３は二つの減圧ピストン６，７
を有する二段ピストン型を使用し、一次側室Ａから二次
側室Ｂ、二次側室Ｂから三次側室Ｃでそれぞれ減圧作用
を行うようになっている。すなわち、圧力調整器３の側
面側に接続された入口継手８を介してボンベ（図示せ
ず）側から供給された高圧ガスは、ハウジング１０内に
形成された流通路（一次側室）１１に導かれ、調整スプ
リング１２の力を受けた減圧ピストン６により減圧され
て二次側室Ｂに導かれ、更に調整スプリング１３の力を
受けた減圧ピストン７により所望の圧力に減圧（５ kgf
／cm² 程度）されて三次側室Ｃに導かれ、第一段の減圧
が行われる。この圧力のガスは、三次側室Ｃに連通する
ように接続された中間圧出口継手１４を介して取り出せ
るように構成されている。

【０００４】そして、圧力調整器３の三次側室Ｃに導か
れたガスは、接続継手５を介して圧力調整器４の一次側
室Ｄに導かれ、調整弁案内１５の上側に受ける二次側室
Ｅの圧力と、調整弁案内１５の下側を付勢する調整スプ
リング１６の力により移動する調整弁案内１５の先端棒
状部１７が当接する調整弁１８による弁孔１９の開閉に
より減圧されて二次側室Ｅに導かれ、第二段の減圧が行
われて所望の圧力（０．７〜３．５ kgf／cm² ）に調整
される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記構造
の装置によると、圧力調整器３と圧力調整器４とを横に
並べて接続しているので、装置全体が大型化するという
問題があった。また、圧力調整器３の端部に入口継手８
を有し、圧力調整器３の略中央部に接続された接続継手
５が圧力調整器４の端部に連結される構成であるので、
装置全体が前面方向（図４の正面側）に長いものとな
り、装置の設置に際して支障を来す場合があるという問
題があった。

【０００６】また、入口継手８に対して接続継手５が同
心状に位置しないため、圧力調整器４に出口継手を接続
するような場合、圧力調整器３が入口継手８を軸として
回転しやすいという欠点があった。

【０００７】また、上述の二段減圧式圧力調整器によれ
ば、ボンベからの元圧変動（例えば、１００kgf／cm²
程度から２０kgf／cm² 程度に変動）に対して調整圧の
変動を少なくするため、圧力調整器３としてピストン型
の調整器を使用し、この調整器の小型化を図るために二
段ピストン型としている。しかしながら、圧力調整器３
の減圧ピストン６，７の受圧面積を小径とすると、今度
は逆に調整圧（三次側室の圧力）が元圧変動の影響を受
けやすいことになってしまい、装置の小型化と同時に元
圧変動の影響を少なくすることは困難であった。

【０００８】本発明は上記実情に鑑みてなされたもの
で、二段減圧式圧力調整器において一段目をピストン型
として元圧変動の影響を少なくするとともに、装置全体
の小型化を図ることができる圧力調整器の構造を提供す
ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
請求項１は、略円柱状のハウジングに流入口，第一減圧
部，中間圧流出口，第二減圧部，流出口を形成し、流入
口圧力を計測する第一の圧力計と、前記流出口圧力を計
測する第二の圧力計とを備えた二段減圧式圧力調整器で
あって、次の構成を含むことを特徴としている。前記第
一減圧部と第二減圧部とを略円柱状のハウジングの軸方
向の前面及び後面に互に反対位置となるようにそれぞれ
形成する。前記流入口，中間圧流出口，流出口をハウジ
ングの中央部付近の側面側において前記第一減圧部と第
二減圧部とを結ぶ方向に直交するようそれぞれ位置をず
らして形成するとともに、流入口と流出口とを同心状に
位置するように配置する。前記流入口と第一減圧部、第
一減圧部と第二減圧部及び中間圧流出口、第二減圧部と
流出口をハウジング内に形成された流路でそれぞれ連通
させる。第一減圧部に径が異なる二つのコイルスプリン
グを介して減圧ピストンを装着して第一の減圧弁を形成
する。第二減圧部にダイヤフラムと調整弁との組み合わ
せによる第二の減圧弁を形成する。前記流入口に連通す
る流路に前記第一の圧力計を装着する。前記流出口に前
記第二の圧力計を装着する。

【００１０】請求項２は、請求項１記載の二段減圧式圧
力調整器において、第一減圧部を被冠するカバーを装着
し、このカバーに第一減圧部に通じる安全弁を装着する
ことを特徴としている。

【００１１】本発明の二段減圧式圧力調整器によれば、
第一減圧部と第二減圧部とを略円柱状のハウジングの軸
方向の前面及び後面に互に反対位置となるようにそれぞ
れ形成し、流入口，中間圧流出口，流出口をハウジング
の中央部付近の側面側において前記第一減圧部と第二減
圧部とを結ぶ方向に直交するようそれぞれ位置をずらし
て形成しているので、装置全体の小型化が可能となる。
また、第一減圧部の減圧ピストンに対して、径が異なる
二つのコイルスプリングで付勢しているので、調整器全
体の小型化を図りながら減圧ピストンの受圧面積を大き
くすることが可能となり、流入口に接続されるボンベの
元圧変動による調整圧の変動の影響を小さくしている。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態の一例につい
て、図１ないし図３を参照しながら説明する。図１ない
し図３は、本発明の実施例の形態の一例に係る二段減圧
式圧力調整器を示すもので、略円柱状のハウジング（調
整器本体）２０に、入口継手２１、流入口圧力を計測す
る圧力計２２、出口継手２３、流出口圧力を計測する圧
力計２４をそれぞれ連結して構成されている。図１は二
段減圧式圧力調整器の正面説明図であり、図２は図１の
Ａ−Ａ′の断面説明図、図３は図１のＢ−Ｂ′断面説明
図である。

【００１３】略円柱状のハウジング２０の軸方向の前面
及び後面に、第一減圧部２５及び第二減圧部２６が互に
反対に位置するようにそれぞれ形成されている。第一減
圧部２５は、ハウジング２０の中央の軸に沿って形成さ
れた円柱状のシリンダ挿入部２７と、これに連続しシリ
ンダ挿入部２７より大径の環状段部２８とを有してい
る。この第一減圧部２５には減圧ピストン２９が装着さ
れ、この減圧ピストン２９を被冠するようにハウジング
２０に調整器カバー３０を装着することにより減圧弁を
構成している。減圧ピストン２９は、シリンダ部２９ａ
とこれに連続するフランジ部２９ｂを有し、このシリン
ダ部２９ａを前記シリンダ挿入部２７に挿入し、フラン
ジ部２９ｂと環状段部２８との間に径の異なる二つの調
整スプリング３１，３２を介在させている。小径の調整
スプリング３２とフランジ部２９ｂとの間には、圧力調
整用ワッシャー３３を配置させている。

【００１４】シリンダ挿入部２７の底面には環状凸部と
した弁座３４が形成されている。減圧ピストン２９のシ
リンダ部２９ａの先端側は僅かに小径に形成され、先端
部に前記弁座３４に当接する弁シート３５が装着されて
いる。シリンダ部２９ａの先端側における反弁シート側
には、シリンダ部２９ａの軸方向に直交する方向に横通
路３６が形成され、シリンダ部２９ａの軸方向に沿った
中央部には前記横通路３６とフランジ部側端部との間を
貫通する縦通路３７が形成されている。また、シリンダ
部２９ａの横通路３６に近い部分とシリンダ挿入部２７
の壁面、フランジ部２９ｂの側面部と調整器カバー３０
の内側面には、Ｏリング３８，３９がそれぞれ装着され
ている。

【００１５】第二減圧部２６は、ハウジング２０の中央
側より軸に沿って形成された円錐状部４０、これより大
径の円柱状部４１、円柱状部４１に連続し更に径が大き
い大径部４２、外側大径部４３を有している。大径部４
２には中央に孔４４が形成された弁座本体４５を装着し
て外側大径部４３を二次側とするとともに大径部４２を
一次側とし、弁座本体４５内に調整弁４６を挿入配置し
ている。弁座本体４５の孔４４の周囲の円柱状部側に
は、弁座４７が形成されている。円柱状部４１の底面側
にはフィルター４８が装着され、フィルター４８と調整
弁４６間には緩衝スプリング４９が装着されている。調
整弁４６の反緩衝スプリング４９側にはシート取付ビス
５０により低圧側調整弁シート５１が装着され、前記弁
座４７に当接するようになっている。

【００１６】弁座本体４５の孔４４には調整弁案内５２
の棒状部５２ａが挿入されている。調整弁案内５２は、
前記棒状部５２ａに連続する円盤部５２ｂと、円盤部５
２ｂの反棒状部５２ａ側に設けた円柱部５２ｃを有して
いる。円盤部５２ｂの円柱部５２ｃ側に円柱部５２ｃに
固定されるダイヤフラム取付ナット５３によりダイヤフ
ラム５４を挟持して固定するとともに、このダイヤフラ
ム５４が外側大径部４３を覆うようにハウジング２０に
低圧調整器カバー５５を被冠している。低圧調整器カバ
ー５５の頭部には圧力調整ネジ５６が螺着され、このネ
ジの進退によりスプリング受５７とダイヤフラム取付ナ
ット５３との間に装着された圧力調整スプリング５８の
付勢力により調整弁案内５２及びダイヤフラム５４に生
じさせる力を可変できるようになっている。

【００１７】ハウジング２０の中央部付近の側面側にお
いて、前記第一減圧部及び第二減圧部を結ぶ線に直交す
る方向に流入口６０を形成し、この流入口６０と一直線
上になる位置に逆側の側面から流入口６０と同心状とな
る流出口６１を形成する。流入口６０には、同心状に連
続しより小径の流通路６２がハウジング２０の中央位置
まで形成され、この流通路６２は前記シリンダ挿入部２
７と同心状に形成された連通路６３を介してシリンダ挿
入部２７の弁座３４の中央に連通している。そして、流
入口６０には入口継手２１が、流出口６１には出口継手
２３が接続されている。

【００１８】流通路６２のハウジング中央部から上方に
向って垂直に連通路６４が形成され、この連通路６４は
ハウジング２０に形成された圧力計装着部６５に通じて
いる。圧力計装着部６５には、流入口圧力を計測する圧
力計２２が装着されている。シリンダ挿入部２７の下側
に位置するハウジング２０には、シリンダ挿入部２７に
連続する流通路６６が形成され、この流通路６６はハウ
ジング２０に形成された継手接続部６７に通じている。
継手接続部（中間圧流出口）６７には、第一減圧部２５
で減圧された調整圧のガスを取り出せるように中間圧出
口継手６８が接続されている。

【００１９】また、継手接続部６７はハウジング２０に
形成された流通路６９により第二減圧部２６の円錐状部
４０に連通している。第二減圧部２６の外側大径部４３
は、ハウジング２０に形成された流通路７０により流出
口６１に連通している。流出口６１に接続された出口継
手２３には流出口圧力を計測する圧力計２４が装着され
ている。

【００２０】次に、調整器カバー３０に装着される安全
弁８０の構成について説明する。安全弁８０は内部空間
８１及びこれに連通する流出口８２を有し、調整器カバ
ーに形成された安全弁装着用ねじ部８３に固定される安
全弁本体８４と、円板の弁シートから構成される弁体８
５と、前記内部空間８１に装着され弁体８５を押圧する
スプリング８６とから構成され、前記弁体８５の下側面
は、第一減圧部２５に連通するよう調整器カバー３０に
形成された孔部８７周囲の環状凸部（弁座）８８に前記
スプリング８６の付勢力により密着し、前記孔部８７を
塞ぐように構成されている。したがって、第一減圧部２
５の二次側の圧力（減圧ピストン２９の受圧面に作用す
る圧力）が上昇すると、スプリング８６の弾性力に抗し
て弁体８５を押圧し、弁シート面と環状凸部（弁座）８
８との間に隙間が形成されてガスが流出口８２より流出
するようになっている。

【００２１】続いて、上記構成の二段減圧式圧力調整器
の動作について説明する。入口継手２１を介してボンベ
（図示せず）側から二段減圧式圧力調整器へ供給された
高圧ガスは、ハウジング２０内に形成された流通路６２
及び連通路６３（一次側室）に導かれれる。この圧力
は、連通路６４を介して圧力計２２で検出することがで
きる。第一減圧部２５の減圧ピストン２９は、調整スプ
リング３１，３２の付勢力を受けて弁座３４から離れて
いるので、ガスはシリンダ挿入部２７に流入し、横通路
３７及び縦通路３６を通って減圧ピストン２９のフラン
ジ部２９ａ側に流れる。そして、ガスの流入により減圧
ピストン２９のフランジ部２９ａ（受圧面積）が圧力を
受けると、圧力上昇にともなって減圧ピストン２９を下
方に移動させ、弁シート３５が弁座３４に当接しガスの
流入を止める。以上の動作が繰り返し行われ第一減圧部
２５内のガスを所望の圧力である調整圧（５ kgf／cm²
程度）に減圧させることができる。

【００２２】減圧されたガスは流通路６６及び中間圧出
口継手６８を介して必要に応じて外部に取り出せること
ができる。また、第一減圧部２５の圧力が異常に上昇す
ると安全弁８０が作動し、上述したようにスプリング８
６の弾性力に抗して弁体８５が押圧され、弁シート面と
環状凸部（弁座）８８との間に隙間が形成されて第一減
圧部２５のガスを流出口８２より流出させる。

【００２３】第一減圧部２５で減圧されたガスは流通路
６９を通って第二減圧部２６の円錐状部４０に流入し、
フィルター４８を介して円柱状部４１に導かれる。調整
弁４６には、調整弁案内５２を介して圧力調整スプリン
グ５８の付勢力が作用しているので、弁座４７に対して
低圧側調整弁シート５１が離れており、円柱状部４１内
のガスは孔４４を通って外側大径部４３に流入する。そ
して、ガスの流入によりダイヤフラム５４が圧力を受け
ると、圧力上昇にともなって圧力調整スプリング５８の
付勢力に抗して調整弁案内５２を押圧し、棒状部５２ａ
が孔４４内に退避し、緩衝スプリング４９の付勢力によ
り調整弁４６を移動させ、低圧側調整弁シート５１が弁
座４７に当接しガスの流入を止める。以上の動作が繰り
返し行われ第二減圧部２６の外側大径部４３内のガスを
所望の圧力である調整圧（０．７〜３．５ kgf／cm² 程
度）に減圧させることができる。減圧されたガスは流通
路７０及び出口継手２３を介して外部に取り出す。ま
た、ここで減圧されたガスの圧力を圧力計２４で検出す
ることができる。

【００２４】上記構造の二段減圧式圧力調整器によれ
ば、ハウジング２０に対して、第一減圧部２５及び第二
減圧部２６と、流入口６０及び流出口６１とが交差する
位置に形成しているので、装置全体を小型化することが
でき、特に、入口継手２１がハウジング２０の中央部に
接続されているので、装置の前面方向（図１の正面側）
や後面方向（図１の裏面側）に大型化することがなく、
装置の設置に際しても大きな空間を必要としないという
利点がある。

【００２５】また、第一減圧部の減圧ピストンに対し
て、径が異なる二つのコイルスプリングで付勢している
ので、調整器全体の小型化を図りながら減圧ピストンの
受圧面積を大きくして流入口に接続されるボンベの元圧
変動による調整圧の変動の影響を小さくすることができ
る。また、一つのハウジング２０にピストン型の減圧弁
と、ダイヤフラムと調整弁の組み合わせによる減圧弁と
を設置しているので、従来例のように入口継手に接続さ
れた圧力調整器が回転しやすいというようなことがな
い。

【００２６】

【発明の効果】本発明によれば、第一減圧部と第二減圧
部とを略円柱状のハウジングの軸方向の前面及び後面に
互に反対位置となるようにそれぞれ形成し、流入口，中
間圧流出口，流出口をハウジングの中央部付近の側面側
において前記第一減圧部と第二減圧部とを結ぶ方向に直
交するようそれぞれ位置をずらして形成しているので、
中間圧流出口を備えた二段減圧式圧力調整器において、
装置全体の小型化を図ることができる。また、第一減圧
部の減圧ピストンに対して、径が異なる二つのコイルス
プリングで付勢しているので、調整器全体の小型化を図
りながら減圧ピストンの受圧面積を大きくして流入口に
接続されるボンベの元圧変動による調整圧の変動の影響
を小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態の一例としての二段減圧
式圧力調整器の外観を示す正面説明図である。

【図２】 図１の二段減圧式圧力調整器Ｂ−Ｂ′断面説
明図である。

【図３】 図１の二段減圧式圧力調整器Ａ−Ａ′断面説
明図である。

【図４】 従来の二段減圧式圧力調整器の外観を示す正
面説明図である。

【図５】 図４の二段減圧式圧力調整器Ｂ−Ｂ′断面説
明図である。

【図６】 図４の二段減圧式圧力調整器Ａ−Ａ′断面説
明図である。

【符号の説明】

２０…ハウジング、 ２１…入口継手、 ２２…圧力
計、 ２３…出口継手、２４…圧力計、 ２５…第一減
圧部、 ２６…第二減圧部、 ２７…シリンダ挿入部、
２９…減圧ピストン、 ３０…調整器カバー、 ３
１，３２…調整スプリング、 ３４…弁座、 ３５…弁
シート、 ４３…外側大径部、 ４４…孔、 ４５…、
４６…調整弁、 ４７…弁座、 ５１…低圧側調整弁
シート、５２…調整弁案内、 ５４…ダイヤフラム、
５８…圧力調整スプリング、 ６０…流入口、 ６１…
流出口、 ６２…流通路、 ６７…継手接続部（中間圧
流出口）、 ６８…中間圧出口継手、 ８０…安全弁

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】略円柱状のハウジングに流入口，第一減圧
   部、中間圧流出口，第二減圧部，流出口を形成し、流入
   口圧力を計測する第一の圧力計と、前記流出口圧力を計
   測する第二の圧力計とを備えた二段減圧式圧力調整器で
   あって、 前記第一減圧部と第二減圧部とを略円柱状のハウジング
   の軸方向の前面及び後面に互に反対位置となるようにそ
   れぞれ形成し、 前記流入口，中間圧流出口，流出口をハウジングの中央
   部付近の側面側において前記第一減圧部と第二減圧部と
   を結ぶ方向に直交するようそれぞれ位置をずらして形成
   するとともに、流入口と流出口とを同心状に位置するよ
   うに配置し、 前記流入口と第一減圧部、第一減圧部と中間圧流出口及
   び第二減圧部、第二減圧部と流出口をハウジング内に形
   成された流路でそれぞれ連通させる一方、 第一減圧部に径が異なる二つのコイルスプリングを介し
   て減圧ピストンを装着して第一の減圧弁を形成し、 第二減圧部にダイヤフラムと調整弁との組み合わせによ
   る第二の減圧弁を形成し、 前記流入口に連通する流路に前記第一の圧力計を装着
   し、 前記流出口に前記第二の圧力計を装着したことを特徴と
   する二段減圧式圧力調整器。
2. 【請求項２】第一減圧部を被冠するカバーを装着し、こ
   のカバーに第一減圧部に通じる安全弁を装着して成る請
   求項１記載の二段減圧式圧力調整器。