JPH10268944A

JPH10268944A - 圧力制御弁

Info

Publication number: JPH10268944A
Application number: JP7685397A
Authority: JP
Inventors: Takashi Furumiya; 貴古宮; Yasuo Ozawa; 泰夫小澤
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd; Tokico Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd; Tokico Ltd
Priority date: 1997-03-28
Filing date: 1997-03-28
Publication date: 1998-10-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は圧力制御弁のピストンが摺動するシ
リンダ内壁が傷つく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。弁体５は、圧力
制御部５２により調整された作動圧力により駆動される
ピストン１２を有し、作動圧力の変化により弁開又は弁
閉方向に摺動する。ピストン１２は、後述するように上
部ピストン２４と下部ピストン２５とが組み合わされた
構成であり、弁体５を弁座４に嵌合させた状態のまま上
部ピストン２４のみを弁本体２の上部開口２ｅから上方
に取り出すことができる。そのため、点検や交換作業な
どのメンテナンスが容易に行える。

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。

【０００３】そして、圧力制御弁には、弁体に対し作動
圧力が閉弁方向に作用する「アンローディング形」と、
弁体に対し作動圧力が開弁方向に作用する「ローディン
グ形」とがある。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。

【０００４】また、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。

【０００５】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。

【０００６】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。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、圧力室に導入された作動圧力が漏れると正常な圧力
制御ができなくなるため、ピストンの外周にシール部材
としてのＯリングが装着されており、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。

【０００８】ところが、従来は、ピストンと弁体が一体
的に組み合わされているため、ピストンにも弁体と同様
な強度及び耐久性が要求されており、ピストンの材質が
圧力室のシリンダ内壁と同一の材質（炭素鋼鍛鋼品：Ｓ
Ｆ４４０）よりなるため、異なる表面処理を施しても表
面硬度が近似になる。そのため、ピストンに局部的な力
が作用してピストンが内壁とのクリアランス分傾いて摺
動すると、ピストンの外周とシリンダ内壁が互いに傷つ
いてしまうことがある。

【０００９】このようにピストンの摺動によりシリンダ
内壁の傷が伸展した場合、ピストン外周に設けられたＯ
リングの摺動抵抗が増大してピストンの制御動作が妨げ
られると共に、シリンダ内壁とピストン外周のＯリング
とのシール性が低下したり、Ｏリングが損傷することに
より圧力室の圧力が漏れてしまい２次圧力を正常に制御
することができなくなる。

【００１０】そのため、上記のような構成とされた圧力
制御弁においては、定期的に点検作業を行っており、ピ
ストンに設けられたＯリングも摩耗する前に交換する必
要がある。しかしながら、従来のピストンは、弁体と一
体的に組み付けられているので、点検作業時はピストン
と共に弁体も引き上げなければならなかった。従って、
従来は、点検及びＯリングの交換時のメンテナンス作業
に多くの労力を要するばかりか、その分点検作業効率を
高めることができず、点検時間を短縮することが難しか
った。

【００１１】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。

【００１２】

【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。上記請求項１
の発明は、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
記ピストンは、前記弁本体内のガイド部を摺動する上部
ピストンと、該上部ピストンと前記弁体との間に設けら
れた下部ピストンとからなり、前記上部ピストンの外周
に前記弁本体内のガイド部との間をシールするシール部
材を設けたことを特徴とするものである。

【００１３】従って、請求項１の発明によれば、ピスト
ンが上部ピストンと下部ピストンとからなり、上部ピス
トンの外周にシール部材を設けたため、ピストンのシー
ル部材を点検、交換するときは、上部ピストンのみを外
してシール部材の点検、交換作業を容易に行うことがで
き、メンテナンス作業が簡単に行えるので、点検、交換
作業の作業効率を高めることができる。

【００１４】また、請求項２の発明は、前記請求項１記
載の圧力制御弁であって、前記上部ピストンは、前記弁
本体の内壁より柔らかい材質で形成されたことを特徴と
するものである。従って、請求項２の発明によれば、上
部ピストンが弁本体の内壁より柔らかい材質で形成され
たため、上部ピストンが摺動する際に弁本体の内壁を傷
つけることがなく、ピストンに設けられたシール部材の
シール性が低下することを防止できる。

【００１５】また、請求項３の発明は、前記請求項１記
載の圧力制御弁であって、前記弁本体は、前記圧力室の
上部に前記上部ピストンの取付け又は取外しを可能とす
る開口を有することを特徴とするものである。従って、
請求項３の発明によれば、弁本体が圧力室の上部に上部
ピストンの取付け又は取外しを可能とする開口を有する
ため、弁本体の開口から上部ピストンのみを外してシー
ル部材の点検、交換作業を容易に行うことができ、点
検、交換作業の作業効率を高めることができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下図面と共に本発明の実施の形
態について説明する。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。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。

【００１７】弁体５は、圧力制御部５２により調整され
た作動圧力により駆動されるピストン１２を有し、作動
圧力の変化により弁開又は弁閉方向に摺動する。ピスト
ン１２は、後述するように上部ピストン２４と下部ピス
トン２５とが組み合わされた構成であり、弁体５を弁座
４に嵌合させた状態のまま上部ピストン２４のみを弁本
体２の上部開口２ｅから上方に取り出すことができる。
そのため、点検や交換作業などのメンテナンスが容易に
行える。

【００１８】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。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。

【００１９】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。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。

【００２０】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。ケージガイド１１の全周には、複数の長孔
１１ａ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。

【００２１】弁体５は、上部に弁座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が一体的に組み付
けられ、弁体５の下部には、弁体５の開閉動作をガイド
するためのケージ１３がボルト１４により一体的に設け
られている。また、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。弁体５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１
２の摺動動作をガイドするものである。

【００２２】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の弁開動作
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１３ａの開口面積が大きくなって流量が増大す
る。

【００２３】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。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。

【００２４】次に本発明の要部となるピストン１２の構
成について説明する。ピストン１２は、上部ピストン２
４と下部ピストン２５とがボルト２６の締め付けにより
一体的に結合されており、下部ピストン２５の下部には
前述したケージ１３が結合されている。上部ピストン２
４は、下部ピストン２５の上面に形成された凹部２５ａ
に対応する中央孔２４ａが貫通してリング状に形成され
ている。また、上部ピストン２４の下面には、下部ピス
トン２５の上端が嵌合する凹部２４ｂが設けられてお
り、上部ピストン２４と下部ピストン２５が組み合わせ
られるときの位置合わせが容易となっている。

【００２５】また、下部ピストン２５の上面には、上部
ピストン２４と下部ピストン２５との間をシールするＯ
リング２７が設けられている。上部ピストン２４の材質
は、例えば鍛造用黄銅（Ｃ３７１２又はＣ３７７１）あ
るいはりん青銅鋳物（ＰＢＣ２）であり、表面硬度が約
Ｈｖ１００程度の比較的柔らかい金属材料により形成さ
れている。

【００２６】これに対し、下部ピストン２５の材質は、
炭素鋼鍛鋼品（ＳＦ４４０）よりなり、タフトライド表
面処理（塩溶窒化）により表面硬度がＨ_V６２０〜６４
０程度と上部ピストン２４よりも硬度の高い金属材料に
より形成されている。そのため、下部ピストン２５は、
上部ピストン２４より強度があり、且つ耐久性を有して
いる。

【００２７】また、シリンダ４１は、下部ピストン２５
と同一の材質である炭素鋼鍛鋼品（ＳＦ４４０）により
形成されている。さらに、シリンダ４１の表面は、カニ
ゼンメッキ（ニッケル・リン合金メッキ）が施されてい
るため、表面硬度がＨ_V８００〜１０００程度とかなり
高い硬度を有している。従って、上部ピストン２４は、
シリンダ４１よりも表面硬度の柔らかい材質により形成
されているので、シリンダ４１内を摺動してもシリンダ
４１の内壁を傷つけることはない。

【００２８】また、上部ピストン２４は、外周に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１６，１７には、ピストン１２が圧力制御動作する際
にシリンダ４１の内壁を摺動するＯリング１８，１９が
装着されている。前述したように、上部ピストン２４が
シリンダ４１よりも表面硬度の柔らかい材質により形成
されていてシリンダ４１の内壁が傷つかないため、Ｏリ
ング１８，１９がシリンダ４１の内壁を摺動する際に摩
擦抵抗が増大したり、Ｏリング１８，１９のシール性が
低下することが防止される。

【００２９】ピストン１２とシリンダ４１との間は、Ｏ
リング１８，１９により２重シール構造とされているた
め、下側のＯリング１９が破損しても上側のＯリング１
８によりピストン１２とシリンダ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とシ
リンダ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。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。

【００３０】さらに、ピストン１２は、ボルト２６を緩
めることにより上部ピストン２４を下部ピストン２５か
ら分離させることができるので、上部ピストン２４やＯ
リング１８，１９の摩耗を点検したり、上部ピストン２
４やＯリング１８，１９の交換を行う際のメンテナンス
作業が容易に行えるため、点検・交換のための作業時間
を短縮することができる。

【００３１】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。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３８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。

【００３２】シリンダ４１は、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
摺動するシリンダ内壁４１ｂとを有する。また、シリン
ダ４１は、鍔部４１ａにボルト４２が挿通される孔４１
ｄ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、シリンダ４
１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。

【００３３】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。

【００３４】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。

【００３５】５２は圧力制御部で、１次圧力供給管路５
３，５４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Ｐ₂）を供給する検
出管路５８と、よりなる。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。

【００３６】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。
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。

【００３７】パイロット弁５６は一対のダイヤフラム５
６ａ，５６ｂにより上室５６ｃ、中室５６ｄ、下室５６
ｅ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５６ｅ
にはダイヤフラム５６ｂを押圧するコイルバネ５６ｇ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。

【００３８】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。

【００３９】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。

【００４０】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。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５５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。

【００４１】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。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。

【００４２】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。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。

【００４３】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。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５
５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４
０のガスは、作動圧力供給管路５７及び１次圧力供給管
路５４を通過してパイロット弁５６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。

【００４４】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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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。図４に本発明の第２実施例を示す。

【００５１】図４において、上部ピストン２４は、前述
した第１実施例のものよりも使用される材料が削減され
ており、中央部で貫通された中央孔２４ａが下部ピスト
ン２５の凹部２５ａより大径となっている。また、下部
ピストン２５の上部には、上部ピストン２４の下面に設
けられた凹部２４ｂが嵌合する鍔部２５ｃが半径方向に
突出しており、上部ピストン２４と下部ピストン２５が
組み合わせられるときの位置合わせが容易となってい
る。

【００５２】従って、上部ピストン２４は、凹部２４ｂ
が第１実施例のものよりも大径となっているため、半径
方向の厚さが小さくなるように形成されている。その
分、上部ピストン２４の材料費が安価となり、製造コス
トを下げることができる。そして、鍔部２５ｃの外周に
は、上部ピストン２４と下部ピストン２５との間をシー
ルするＯリング２７が設けられている。

【００５３】本実施例では、上記のように上部ピストン
２４が細いリング状に形成されているので、その分軽量
化されており、ボルト２６を緩めることにより上部ピス
トン２４を下部ピストン２５から容易に分離させること
が可能となり、点検・交換作業を能率良く行うことがで
きる。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。

【００５４】

【発明の効果】上述の如く、請求項１の発明によれば、
ピストンが上部ピストンと下部ピストンとからなり、上
部ピストンの外周にシール部材を設けたため、ピストン
のシール部材を点検、交換するときは、上部ピストンの
みを外して上部ピストン自体及びシール部材の点検、交
換作業を容易に行うことができる。さらに、メンテナン
ス作業が簡単に行えるので、点検、交換作業の作業効率
を高めることができると共に、点検・交換のための作業
時間を短縮することができる。

【００５５】また、請求項２の発明によれば、上部ピス
トンが弁本体の内壁より柔らかい材質で形成されたた
め、上部ピストンが摺動する際に弁本体の内壁を傷つけ
ることがなく、ピストンに設けられたシール部材のシー
ル性が低下することを防止できる。また、請求項３の発
明によれば、弁本体が圧力室の上部に上部ピストンの取
付け又は取外しを可能とする開口を有するため、弁本体
の開口から上部ピストンのみを外してシール部材の点
検、交換作業を容易に行うことができ、点検、交換作業
の作業効率を高めることができる。

【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】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４】本発明の第２実施例を示す縦断面図である。

【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１６，１７Ｏリング溝１８，１９Ｏリング２４上部ピストン２５下部ピストン４０圧力室４１シリンダ５２圧力制御部５３，５４１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

Claims

【特許請求の範囲】

【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、前記ピストンは、前記弁本体内のガイド部を摺動する上
部ピストンと、該上部ピストンと前記弁体との間に設け
られた下部ピストンとからなり、前記上部ピストンの外周に前記弁本体内のガイド部との
間をシールするシール部材を設けたことを特徴とする圧
力制御弁。
【請求項２】前記請求項１記載の圧力制御弁であっ
て、前記上部ピストンは、前記弁本体の内壁より柔らかい材
質で形成されたことを特徴とする圧力制御弁。
【請求項３】前記請求項１記載の圧力制御弁であっ
て、前記弁本体は、前記圧力室の上部に前記上部ピストンの
取付け又は取外しを可能とする開口を有することを特徴
とする圧力制御弁。