JPH10306880A - ダンパー付き逃がし弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 開弁速度の確保および閉弁動作時における弁
体背面のダンパー室へのダンパー用液体の供給遅れを防
止して、ダンパー効果の向上を図る。 【解決手段】 弁体７の背後に背圧室２５を備える液体
の逃がし弁において、弁箱１内に固着される弁体ガイド
５の内部にダンパー室１０が設けられ、このダンパー室
１０は前記弁体ガイド５に設けられる仕切り壁５ａによ
って主ダンパー室１１と副ダンパー室１２に区切られ、
前記仕切り壁５ａには主ダンパー室１１と副ダンパー室
１２を繋ぐ通孔内にオリフィス１４を設けるとともに、
主ダンパー室１１側から副ダンパー室１２側へのダンパ
ー用液体の移動のみ可能なチェッキ弁１３が設けられ、
副ダンパー室１２側には背圧室２５とその副ダンパー室
１２を仕切って弁体７とともに移動するダンパーピスト
ン１５が設けてあり、このダンパーピストン１５には、
開弁動作時に副ダンパー室１２側から背圧室２５へのダ
ンパー用液体の移動を阻止するチェッキ弁１７が設けて
ある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、液体用のダンパー
付き逃がし弁に関するものであり、詳しくはダンパー室
の背後にダンパー用液体の強制供給手段を備えて、ダン
パー効果を向上させたダンパー付き逃がし弁に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】高温度，高圧の液体を取り扱う設備にお
ける機器・配管系統には、過度な圧力が作用するのを防
止するために、設定値以上の圧力が生じると吹き出して
圧力を下げる逃がし弁が用いられている。このような逃
がし弁では弁の開き始め、あるいは閉じる際に弁体に作
用する流体側圧力とこの弁体に付勢される押さえバネと
の平衡が崩れて、その弁体がふらつく現象（フラッタリ
ング）が発生する。このようなフラッタリングが生じる
と配管系統において障害が起きるので、このフラッタリ
ングが生じないようにして、かつ、過度な圧力が作用し
ないようにする技術が求められている。このような問題
点を解決しようとする逃がし弁として、弁体の背後にダ
ンパー室を設けて弁開閉時における弁体の動作を安定さ
せるものが知られている。このような逃がし弁の一例と
して、実公平７−４１９８０号公報によって開示される
ようなものがある。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公報に記載される
逃がし弁にあっては、弁体の背後に形成されるダンパー
室と背圧室とを仕切る部分にオリフィスが設けられて、
このオリフィスによってダンパー室内に充満させたダン
パー用液体（オイル）を移動させて生じる流動抵抗によ
ってダンパー効果を得ようとしている。このために、開
弁動作時には有効であるが、減圧して弁体が閉じる方向
に作用するとき（閉弁動作時）に、背圧室側に移動した
オイルがダンパー室へ戻るときにもそのオリフィスを通
ることになるので、弁体に作用する流体側圧力が低下す
ると、背圧室側で弁体に作用している押圧コイルバネに
よる押し下げ力で急激に閉弁動作してオイルの供給遅れ
が生じ、ダンパー室内に空洞が生じることになる。その
結果、弁体に作用する押し下げ側と圧力流体側との圧力
差が不安定になって、やはり弁体のフラッタリングが発
生することになる。

【０００４】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、開弁速度の確保および閉弁動作時
における弁体背面のダンパー室へのダンパー用液体（オ
イル）の供給遅れを防止して、ダンパー効果の向上を図
ったダンパー付き逃がし弁を提供することを目的とする
ものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段および作用・効果】前述さ
れた目的を達成するために、本発明によるダンパー付き
逃がし弁は、弁体の背後に背圧室を備える液体の逃がし
弁において、弁箱内に固着される弁体ガイドの内部にダ
ンパー室が設けられ、このダンパー室は前記弁体ガイド
に設けられる仕切り壁によって主ダンパー室と副ダンパ
ー室に区切られ、前記仕切り壁には主ダンパー室と副ダ
ンパー室を繋ぐ通孔内にオリフィスを設けるとともに、
主ダンパー室側から副ダンパー室側へのダンパー用液体
の移動のみ可能なチェッキ弁が設けられ、副ダンパー室
側には背圧室とその副ダンパー室を仕切って弁体ととも
に移動するダンパーピストンが設けてあることを特徴と
するものである。

【０００６】本発明においては、このように構成される
ことにより、開弁動作時には弁の開き速度を適度に保っ
て速やかに開き、弁を閉じる際にはダンパー室での空洞
化現象を強制的に解消してダンパー効果を確実に発揮で
きるようにされ、フラッタリングの発生を防止して円滑
な動作ができる液体を取り扱う配管系の逃がし弁を得る
ことができる効果を奏する。

【０００７】また、本発明における前記ダンパーピスト
ンには、閉弁時にのみ副ダンパー室を閉じる働きをする
チェッキ弁が設けられることが好ましい。こうすること
で、前記チェッキ弁は、副ダンパー室から背圧室側への
流れに対して閉動作し、流体側圧力が設定圧力以下で逃
がし弁が閉弁状態である常態では自重により開弁して、
背圧室側に充填されているダンパー用液体を副ダンパー
室に補充する働きをし、かつ、温度変化に伴う緩やかな
ダンパー用液体の膨張に対しては開弁状態に保たれて支
障なく対応でき、常時機能を発揮できる効果を奏する。
また、前記仕切り壁に設けられるチェッキ弁，オリフィ
スは、少なくともいずれかが着脱可能にされていること
が好ましい。こうすることで、ダンパー室に対するダン
パー用液体の充填を簡単に、かつ確実に行うことができ
る効果を奏する。

【０００８】

【発明の実施の形態】次に、本発明によるダンパー付き
逃がし弁の具体的な実施の形態につき、図面を参照しつ
つ説明する。

【０００９】図１には、本発明によるダンパー付き逃が
し弁の実施の形態が示されている。この実施の形態で
は、弁箱１内に一次側液入口から挿入定着される入口ノ
ズル２の先端に設けられた弁座３に対向して取り付けら
れる弁体ガイド５が、その上部フランジ５’を弁箱カバ
ー４の取付フランジ部４’と前記弁箱１の取付座６とに
より挟持されて、軸心線を前記弁座３と合致させて弁箱
１内に挿入固定されている。この弁体ガイド５内には、
弁体７が背面中心に弁棒８の先端を当接されて上下摺動
可能に配されている。弁棒８は、前記弁体７に先端を押
し付けるように、後述するダンパーピストン１５を介し
て背圧室２５内でコイルバネ９による推力が中間部に付
与されている。

【００１０】前記弁体７は、背後をコップ状に形成さ
れ、この弁体７の背後に形成されるダンパー室１０とし
て、当該弁体７が収容される弁体ガイド５の中間上部に
設けられる仕切り壁５ａによって下側に主ダンパー室１
１が形成され、上側に副ダンパー室１２が形成される。
なお、弁体７は外周部にＯリングなどのシールリングを
取り付けられて弁体ガイド５の内面と摺動可能にされて
いる。

【００１１】図２には、弁の要部の詳細が示されてい
る。弁体ガイド５に設けられる主ダンパー室１１と副ダ
ンパー室１２とを仕切る仕切り壁５ａには、副ダンパー
室１２から主ダンパー室１１へのオイルの流動を阻止し
て主ダンパー室１１から副ダンパー室１２へのオイルの
流動に抵抗を与えるオリフィスを備えたチェッキ弁１３
と、副ダンパー室１２から主ダンパー室１１へのオイル
の流動に抵抗を与えるオリフィス１４が設けられ、副ダ
ンパー室１２にはダンパーピストン１５が前記弁棒８に
支持されて配設されている。

【００１２】このダンパーピストン１５は、前記弁体ガ
イド５の仕切り壁５ａの上側で摺動自在に配されて、副
ダンパー室１２から背圧室２５側への流れに対して閉作
動して流体側圧力が設定圧力以下で逃がし弁が閉弁状態
である常態では自重により開弁するチェッキ弁１７が付
設されている。なお、このダンパーピストン１５は下部
コイルバネ座１８の下面凹部１８ａと中央部で接触して
その下部コイルバネ座１８に作用するコイルバネ９の推
力が弁棒８に伝達するようにされる突起部１５’を中央
上面に形成されている。

【００１３】このようにされた主ダンパー室１１と副ダ
ンパー室１２の内部には、取り扱われる流体の条件に応
じて耐用性の高いダンパー用のオイルが封入され、かつ
弁箱カバー４（背圧室２５）内の適当な高さ位置まで注
入されて、オイルの気化などによる減少に対応できるよ
うになされている。なお、弁箱カバー４内の油面を外部
から検知できるように、側面部にはオイルゲージ２０が
付されている。

【００１４】前記仕切り壁５ａに設けられるチェッキ弁
１３は、弁体１３ａがネジ孔５ｂにねじ込まれて取り付
けられ、ボール弁体１３’が自重で入口を閉じ、主ダン
パー室１１内の容積変化による押圧力によってそのボー
ル弁体１３’が開くようになされている。なお、このチ
ェッキ弁１３における弁体１３ａの背後には、押さえ片
１３ｂが固着されてボール弁体１３’の飛び出しを防止
するようにされている。また、ダンパーピストン１５に
設けられる前記チェッキ弁１７にもボール弁体１７’の
外れ止めとなる押さえ片１７ｂが前記チェッキ弁１３と
同要領で付されている。図中符号１９は空気抜き孔で、
プラグ１９ａが取り付けられ、オイル注入後に副ダンパ
ー室１２内に残った空気を排出させた後、そのプラグ１
９ａを嵌めてエア溜まりが生じないようにされる。

【００１５】このように構成されるダンパー付き逃がし
弁は、流体（液体）を取り扱う配管系統、例えばポンプ
の吐出側の配管などに取り付けられ、常態において、弁
体７は弁座３に対して弁棒８に付勢されるコイルバネ９
の推力が作用して閉弁されている。この推力は、弁の吐
出設定圧力に対応させて設定される。なお、このダンパ
ー付き逃がし弁の二次側吐出口１”には、図示しないが
所要の配管を接続して吐出された液体を貯槽などに戻す
ようにされる。

【００１６】使用時にあって、このダンパー付き逃がし
弁の一次側入口２”の圧力が設定圧力以上になると、前
記コイルバネ９による推力に抗して弁体７が押し上げら
れ、一次側から二次側に圧力液体が流出する。弁体７が
押し上げられると、この弁体７の背後（上側）に設けら
れている主ダンパー室１１内に充満のダンパーオイルを
押圧することになり、このダンパーオイルは非圧縮流体
であるから、弁体７に作用する押圧力で仕切り壁５ａに
設けられたオリフィス１４並びにチェッキ弁１３を通じ
て副ダンパー室１２内に押し出され、この際の流出抵抗
で制動作用を受けることになる。

【００１７】この際、主ダンパー室１１から副ダンパー
室１２に押し出されるオイルは、その副ダンパー室１２
内に流入して、当該副ダンパー室１２の容積を充満させ
る。すると、この副ダンパー室１２内にあるダンパーピ
ストン１５は、付属するチェッキ弁１７が弁体７の上昇
時閉じる働きをするので、オイルの流入量に応じて制動
作用を受けることになる。なお、この実施の形態では、
弁体ガイド５における主ダンパー室１１の内径と副ダン
パー室１２の内径が同一寸法に形成されているので、弁
体７による弁棒８の押し上げ力には変わりがない。ま
た、この弁体７が押し開かれて上昇するとき、ダンパー
室１０内でのオイルの移動（主ダンパー室１１から副ダ
ンパー室１２へ）は、オリフィス１４とチェッキ弁１３
との両通孔を通じて流動するので速やかに、かつ弁体７
のふらつきもなく開弁される。したがって、一次側の圧
力上昇量に応じて弁体７が安定状態で上昇し、所定の閉
弁圧力以内に戻るまで二次側吐出口１”から接続された
管路に液が放出される。

【００１８】一次側の圧力が設定値以下に戻れば、弁棒
８にかかるコイルバネ９の推力によって弁体７は押し戻
される。この際、コイルバネ９の推力は、まず下部コイ
ルバネ座１８からダンパーピストン１５に伝えられ、次
いで弁棒８を介して弁体７に作用する。したがって、主
ダンパー室１１が弁体７の下降に伴い負圧になる傾向を
示すが、同時にダンパーピストン１５が押し下げられる
ことにより、副ダンパー室１２内のオイルが押圧される
と、チェッキ弁１７は閉じ、仕切り壁５ａに設けられる
チェッキ弁１３も閉じるようにされているので、オリフ
ィス１４のみを通じてオイルが押し戻され、その流動抵
抗によって急激な動作をせずに緩衝制動されて弁体７を
閉じることになる。その結果、弁体７がフラッタリング
を起こすことなく、確実に閉弁できるのである。

【００１９】このように、この実施の形態の逃がし弁に
よれば、圧力上昇による一次側液体の吹き出し時には、
ダンパー室１０において主ダンパー室１１と副ダンパー
室１２の間でチェッキ弁１３とオリフィス１４を通じて
の液の強制移動による制動作用で、弁体７が急激に上昇
するのを制御しつつ一次側液体を放出させて一次側圧力
の上昇を阻止することができる。また、閉弁動作時には
副ダンパー室１２にダンパーピストン１５を設けたこと
により、積極的に主ダンパー室内へのオイルの戻し操作
を行わせるようにされるので、弁閉止時における主ダン
パー室１１内での負圧の発生を防止できて、従来発生し
ていた弁体７のフラッタリングが解消され、確実な弁閉
止が円滑に行えるようになった。

【００２０】また、前記逃がし弁におけるダンパー室１
０内のオイルは、配管系統での取り扱われる流体が高温
である場合、その伝熱によって熱膨張を起こしても前記
チェッキ弁１７を通じて背圧室２５に逃がすことができ
るので、構造的に無理が生じることはない。また、前記
オイルの熱収縮による容積変化や長期間の使用によって
気化減少することに対しても、弁箱カバー４内に充填さ
れているオイルが、閉弁状態においてダンパーピストン
１５に取り付くチェッキ弁１７のボール弁体１７’が自
重によって下降して弁口１７ａを開いた状態になってい
ることで、自動的に補給され、副ダンパー室１２内が満
たされて支障を来すことはない。もちろん、弁箱カバー
４内に充填のオイルが減少すれば、液面計２０によって
確認できるので、この場合は上部のプラグ２１を外して
オイルの補充を行えばよい。

【００２１】上述の逃がし弁において、ダンパー室１０
内にオイルの充填を行うには、組立時にチェッキ弁１３
やオリフィス１４を外した状態でオイルを主ダンパー室
１１内に注入し、その後にそれらチェッキ弁１３やオリ
フィス１４を取り付ける。また、副ダンパー室１２には
ダンパーピストン１５を組み込む際に、前述の空気抜き
孔１９からオイルを注入してプラグ１９ａを嵌めるよう
にすればよい。

【００２２】上記の説明においては、ダンパー室にオイ
ルを充填することになっているが、配管系統での取扱い
流体によっては、オイル以外の液体、例えば水を用いる
ことができる。また、ダンパー室の直径寸法について
は、上述のものに限定されるものではなく、必要に応じ
て主ダンパー室と副ダンパー室とが異なるようにするこ
ともできる。

【００２３】本実施例におけるオイルは、本発明におけ
るダンパー用液体に対応する。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明にかかるダンパー付き逃がし弁
の一実施例の断面図である。

【図２】図２は、弁の要部を表す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 入口ノズル ３ 弁座 ４ 弁箱カバー ５ 弁体ガイド ５ａ 仕切り壁 ７ 弁体 ８ 弁棒 ９ コイルバネ １０ ダンパー室 １１ 主ダンパー室 １２ 副ダンパー室 １３，１７ チェッキ弁 １４ オリフィス １５ ダンパーピストン １８ 下部コイルバネ座 ２５ 背圧室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 古賀 弘敏 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 幸田 亀太郎 神奈川県横浜市鶴見区鶴見中央二丁目12番 １号 千代田化工建設株式会社内 (72)発明者 沢田 秀美 大阪府大東市深野南町１番１号 株式会社 中北製作所内 (72)発明者 小杉 明弘 大阪府大東市深野南町１番１号 株式会社 中北製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁体の背後に背圧室を備える液体の逃が
   し弁において、弁箱内に固着される弁体ガイドの内部に
   ダンパー室が設けられ、このダンパー室は前記弁体ガイ
   ドに設けられる仕切り壁によって主ダンパー室と副ダン
   パー室に区切られ、前記仕切り壁には主ダンパー室と副
   ダンパー室を繋ぐ通孔内にオリフィスを設けるととも
   に、主ダンパー室側から副ダンパー室側へのダンパー用
   液体の移動のみ可能なチェッキ弁が設けられ、副ダンパ
   ー室側には背圧室とその副ダンパー室を仕切って弁体と
   ともに移動するダンパーピストンが設けてあることを特
   徴とするダンパー付き逃がし弁。
2. 【請求項２】 前記ダンパーピストンには閉弁時にのみ
   副ダンパー室を閉じる働きをするチェッキ弁が設けられ
   ることを特徴とする請求項１に記載のダンパー付き逃が
   し弁。