JPH1063342A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次側と二次側の流路相互を連通しこれらの
流路に交差するように設けられ一端が外部に露出する筒
状の保持体(20)を内蔵する弁箱部(2) と、前記弁箱部
(2) に組み合わされ且二次側と連通する二次圧室(10)の
圧力変動に応じて出力弁(12)の開度を制御する弁機構ユ
ニット(1) からなり、前記弁機構ユニット(1) には前記
出力弁(12)の出力軸(11)を挿通する筒部(32)を備える減
圧弁において、前記弁機構ユニット(1) と前記弁箱部
(2) との間の嵌合部を少なくして、これらの取付け面に
於けるシール不良を確実に防止できるようにすることを
その課題とする。 【解決手段】 前記筒部(32)の構成壁には、その内外を
連通すると共に前記保持体(20)の胴部入口(22)を介して
一次側に連通する第１流路(34)と、この筒部(32)の軸線
方向の両端面間に挿通する第２流路(35)とを夫々別個に
設け、前記第２流路(35)により前記二次圧室(10)と二次
側の流路とを連通させたこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、減圧弁、特に、
弁機構部とこれを収容する弁箱部とを分離できるように
した所謂ユニット式の減圧弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種のユニット式の減圧弁として、既
に、図１に示すように、弁機構ユニット(1) と、この弁
機構部を収容保持する筒状の保持体(20)及び上流側、下
流側の流路部への接続部(2a)(2b)とを備えた弁箱部(2)
とからなるものが知られている。

【０００３】この従来のものでは、前記弁機構ユニット
(1) は、上流側の接続部(2a)側と連通する一次側の圧力
と下流側の接続部(2b)側と連通する二次側の圧力との差
圧の変化に応じて動作するダイヤフラム(D) と、このダ
イヤフラム(D) と連動する出力軸(11)と、この出力軸(1
1)の下端に連設され前記一次側と二次側との境界の流路
口を前記二次側から閉塞する出力弁(12)と、前記ダイヤ
フラム(D) の上面の大気圧側に配設される二次圧調整バ
ネ(13)と、前記ダイヤフラム(D) が上面に取付けられる
基板(31)を備え且前記出力軸(11)を挿通させたユニット
体(3) と、前記基板(31)の上方に被冠して前記二次圧調
整バネ(13)を収容保持するバネキャップ(14)とからな
る。

【０００４】このものでは、上記構成の弁機構ユニット
(1) は弁箱部(2) とは別の工程にて組立てることができ
るから、この弁機構ユニットのみをストックしておくこ
とができ、予め前記弁機構ユニット(1) に適合するよう
に製作された弁箱部(2) と前記弁機構ユニット(1) とを
組立てることによって減圧弁とすることができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、この従来の
ものでは、前記ブロック組立できるものの、前記弁機構
ユニット(1) に組み合わされる弁箱部(2) とのシール箇
所が多いと言う問題がある。この点について次に詳述す
る。

【０００６】前記弁機構ユニット(1) には、出力軸(11)
の上端に設けた摺動弁(111) を摺動自在に保持する筒部
(32)が前記ユニット体(3) に設けられ、この筒部(32)が
前記弁箱部(2) に設けた筒状の前記保持体(20)に密に嵌
合される。そして、前記筒部(32)の一部設けた開口(33)
を介して前記筒部(32)の内部と弁箱部(2) の一次側とが
連通し、前記一次側から筒部(32)を経てその下端開口部
から二次側に連通する流路が形成され、前記筒部(32)の
下端開口部に対接する前記出力弁(12)がダイヤフラム
(D) の動作に同期した開閉動作を実行する。

【０００７】一方、弁箱部(2) の上面部には、弁箱部
(2) の二次側と前記ダイヤフラム(D)の受圧面側の二次
圧室(10)とを連通する孔部(21)が形成されている。これ
により、前記二次側の圧力が、前記孔部(21)を介して前
記二次圧室(10)に伝達されてダイヤフラム(D) に作用
し、この作用圧力と上記二次圧調整バネ(13)の作用力と
の差によって出力弁(12)の動作が得られることとなる。

【０００８】このような構成から、前記弁機構ユニット
(1) と前記弁箱部(2) とを組み合わせて減圧弁として機
能させる為には、前記筒部(32)と前記保持体(20)との間
の嵌合部の気密に加えて、前記孔部(21)との連通部に於
ける気密を確保する必要があるのである。請求項１の発
明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、『一次側
と二次側の流路に連通しこれらの流路に交差するように
設けられ一端が外部に露出する筒状の保持体(20)を具備
する弁箱部(2) と、前記弁箱部(2) に組み合わされ、二
次圧の圧力変動に応じて出力弁(12)の開度を制御する構
成の弁機構ユニット(1) と、からなり、前記弁機構ユニ
ット(1) は、前記二次側と連通する二次圧室(10)と、前
記二次圧室(10)の圧力を受けて変位する圧力応動機構
と、前記二次圧室(10)の構成壁に連設され前記圧力応動
機構の出力軸(11)が挿通する筒部(32)と、前記出力軸(1
1)に連設されて前記筒部(32)の下流側開放端を開閉制御
する出力弁(12)とを具備し、前記筒部(32)が前記保持体
(20)に挿入されるように前記弁機構ユニット(1) が前記
弁箱部(2) に取付けられた減圧弁』において、前記ユニ
ット体(3) を具備する前記弁機構ユニット(1) と前記弁
箱部(2) との間の嵌合部を少なくして、これらの取付け
面に於けるシール不良を確実に防止できるようにするこ
とをその課題とする。

【０００９】請求項２以下の発明は、後述の効果の欄に
記載する各効果を得るようにすることをその課題とす
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に講じた請求項１の発明の解決手段は『前記筒部(32)の
構成壁には、その内外を連通すると共に前記保持体(20)
の胴部入口(22)を介して前記一次側の流路に連通する第
１流路(34)と、この筒部(32)の軸線方向の両端面間に挿
通する第２流路(35)とを夫々別個に設け、前記第２流路
(35)により前記二次圧室(10)と二次側の流路とを連通さ
せた』ことである。

【００１１】上記解決手段はつぎのように作用する。筒
部(32)が保持体(20)に挿通される態様で、ユニット体
(3) が前記保持体(20)の開放端面に添設固定されると、
筒部(32)の内部と前記一次側の流路とは、前記第１流路
(34)により、保持体(20)の胴部入口(22)を介して連通し
ているから、出力弁(12)には一次側の圧力が作用する。

【００１２】一方、二次圧室(10)には前記第２流路(35)
を介して二次側の圧力が作用する。従って、前記筒部(3
2)の上流側開放端を開閉制御する出力弁(12)は、前記圧
力応動機構の動作に同期したものとなる。このように、
上記弁機構ユニット(1) の弁機構用各部が既述のものと
同様に機能する。このものでは、弁機構ユニット(1) と
弁箱部(2) との取付け部において、シールが必要な部分
は、弁箱部(2) における保持体(20)の露出部と前記筒部
(32)または弁機構ユニット(1) との接触部だけとなる。

【００１３】請求項２の発明は、前記請求項１の発明に
於いて、『前記筒部(32)の胴部外周面には、前記第１流
路(34)の一部を構成する第１環状凹溝(41)と、これを挟
むように一対の環状シール手段(40)(40)を設け、前記第
１環状凹溝(41)の形成部にて前記筒部(32)を内外に連通
し、前記筒部(32)と保持体(20)との嵌合部の間に前記シ
ール手段(40)(40)が気密状態に圧入される』ようにした
ことである。

【００１４】この手段を採用するものでは、前記保持体
(20)に前記筒部(32)が挿入されるだけで弁機構ユニット
(1) と弁箱部(2) との接続部の気密が、前記シール手段
(40)(40)によって確保されたものとなる。請求項３の発
明は、上記請求項２の発明に於いて『前記保持体(20)は
両端開放の筒体であって、その内周面の前記胴部入口(2
2)に一致する位置には環状凹溝(23)を形成すると共にそ
の両側を平滑面とし、前記環状シール手段(40)は、筒部
(32)の胴部外周面で前記平滑面と対面する位置に形成さ
れる第２環状凹溝(42)に嵌入されたＯリングである』構
成としたことである。

【００１５】このものでは、保持体(20)内に筒部(32)を
挿入すると、保持体(20)の外周面に形成した環状凹溝(2
3)と前記胴部入口(22)とが第１流路(34)の上流側とな
り、環状シール手段(40)(40)によって囲まれる第１環状
凹溝(41)と前記筒部(32)の内外の連通路とが第１流路(3
4)の下流側となる。そして、前記環状シール手段(40)(4
0)によって前記第１流路(34)が第２流路(35)とは独立し
たものとなる。

【００１６】請求項４の発明は、上記請求項２又は３の
発明において『前記二次圧室(10)の構成壁外面部に取付
けフランジ(36)を張り出させ、前記弁箱部(2) における
前記保持体(20)の露出部近傍と前記取付けフランジ(36)
とを取り外し可能にネジ止めした』ことである。このも
のでは、取付けフランジ(36)を用いて弁箱部(2) にネジ
止めすることにより弁機構ユニット(1) と弁箱部(2) と
が一体になる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１の発明によれば弁機構ユニット
(1) と弁箱部(2) との間のシール部分は、筒部(32)と保
持体(20)との嵌合部のみとなり、前記弁機構ユニット
(1) の取付け面に於けるシール不良が生じ易い。請求項
２の発明によれば、弁機構ユニット(1) と弁箱部(2) と
の前記接続部の気密は、筒部(32)と保持体(20)との前記
嵌合のみによって確保されたものとなるから、気密確保
が容易である。

【００１８】請求項３の発明によれば、第２環状凹溝(4
2)に嵌入されるＯリングによって前記気密が確保でき
る。従って、筒部(32)の外周面は第１環状凹溝(41)及び
第２環状凹溝(42)を形成するだけで良く、この外周面に
シール手段を取付け固定する為の特別な構成を容易する
必要がない。請求項４の発明によれば、弁機構ユニット
(1) と弁箱部(2) とを前記気密を確保した状態に組付け
る際の両者の固定が簡単である。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図２以下の
図面に基づいて説明する。この実施の形態の弁機構ユニ
ット(1) は、図４に示すように、基板(31)の中央から突
出する筒部(32)を具備するユニット体(3) と、このユニ
ット体(3) の前記基板(31)とバネキャップ(14)とによっ
て形成される空室にダイヤフラム(D) と、圧力応動機構
弁を内蔵した構成である。

【００２０】前記空室は、図２に示すように、共に板金
製の皿状円盤とした基板(31)と円錐台形状の中空体とし
たバネキャップ(14)とを対向させて、これらの間にダイ
ヤフラム(D) を介在させた状態で前記両者の周縁部をカ
シメ止めした構成であり、前記ダイヤフラム(D) の上面
に設けたバネ受け(15)と前記バネキャップ(14)の上端筒
部に螺合する調整ナット(16)との間に二次圧調整バネ(1
3)が介在されている。そして、前記ダイヤフラム(D) と
基板(31)との間の空室が二次圧室(10)となる。

【００２１】前記基板(31)の中央下面には雌ネジ部が形
成され、この雌ネジ部に筒部(32)が螺合連設されてい
る。前記筒部(32)の中央にこれと同軸の貫通孔(37)を形
成し、その外周面には、図４のように、中央部に第１環
状凹溝(41)を設け、その上下に第２環状凹溝(42)(42)を
形成し、前記貫通孔(37)と前記第１環状凹溝(41)とを連
通するように連通孔(43)を設けると共に、図２に示すよ
うに、前記貫通孔(37)に平行で前記連通孔(43)から区画
された複数の貫通孔を形成して第２流路(35)としたもの
である。

【００２２】この筒部(32)は金属製で、基板(31)との螺
合用の雄ネジ部を初め各流路部が切削加工によって仕上
げられている。そして、前記雄ネジ部を前記基板(31)の
中央の雌ネジ部に螺合し、シール用のＯリングを所定の
部位に介在させると、基板(31)との螺合部の気密が確保
された状態に、筒部(32)と基板(31)とが結合一体化され
る。そして、前記第２流路(35)は前記二次圧室(10)と連
通すると共に、その下端は筒部(32)の下端部（又は、接
続部(2b)の上流側）の空室(2c)に開放する。

【００２３】前記ダイヤフラム(D) の下面中央部には補
助弁(17)が設けられ、前記貫通孔(37)に挿通させた出力
軸(11)の上端に設けられる摺動弁(111) の弁座部(112)
と当接している。前記摺動弁(111) は貫通孔(37)の上部
に摺動自在に収容され、出力軸(11)の下部は貫通孔(37)
の内周面とは余裕のある状態で挿通し、筒部(32)の下端
から下方に突出する。そして、その突出部には、出力弁
(12)が連設され、この出力弁(12)が後述するバネ(27)の
付勢力により前記筒部(32)の下端に形成した弁座部(38)
に対面している。

【００２４】前記出力軸(11)は上下両端に開放する筒状
であり、その上端部が同様に筒状に形成された既述の摺
動弁(111) に連設されている。弁座部(112) の上端は補
助弁(17)によって閉塞されているから、通常時は出力軸
(11)の内部と二次圧室(10)とは遮断されているが、前記
補助弁(17)が開弁すると両者は連通する。弁箱部(2)
は、上半部に上下に貫通する保持体(20)を設け、この保
持体(20)の下端開放部が空室(2c)を介して下流側の接続
部(2b)に連通させ、前記保持体(20)の胴部に胴部入口(2
2)を設けてその上流側の接続部(2a)に連通させた構成で
あり、前記保持体(20)の下方の空室(2c)の底壁には前記
保持体(20)と同軸に排水筒(25)を設け、この排水筒(25)
に対して前記出力軸(11)の下端部が摺動するように密に
嵌合している。そして、この排水筒(25)と前記出力弁(1
2)との間に前記出力弁(12)を閉弁方向に付勢する前記バ
ネ(27)が介在されている。

【００２５】前記保持体(20)の内周面は、その中央部に
前記胴部入口(22)に連通する環状凹溝(23)を設け、その
上下が一定幅の平滑な周面部となっており、この周面部
の直径は同じである。上記した筒部(32)の外周面の第２
環状凹溝(42)(42)には、環状シール手段(40)としてのＯ
リングが嵌入されており、図２のように、前記筒部(32)
が前記保持体(20)に挿入されて基板(31)の下面が上記保
持体(20)の上端に当接すると、前記Ｏリングが夫々前記
周面部と一致し、前記第１環状凹溝(41)の外周に前記環
状凹溝(23)が位置することとなる。

【００２６】この実施の形態では、弁機構ユニット(1)
を弁箱(2) に前記した態様に組付け、基板(31)の下面に
連設した取付けフランジ(36)（図４、図５参照）と、弁
箱部(2) の上面部から張り出させたフランジ部とをネジ
止めすると、筒部(32)と保持体(20)との嵌合部の気密が
前記Ｏリングによって確保されると共に、第１環状凹溝
(41)の上下と保持体(20)の内周面との嵌合部が前記Ｏリ
ングよって遮断され、図３のように、胴部入口(22)−環
状凹溝(23)から連通孔(43)に繋がる第１流路(34)が形成
され、これと筒部(32)の下流側の流路及び第２流路(35)
とが、前記Ｏリングによって遮断されたものとなる。

【００２７】また、前記組付けによって貫通孔(37)に挿
入された出力軸(11)の下端部は、排水筒(25)に摺動自在
に挿入され、バネ(27)によって前記出力軸(11)が上向き
に付勢されたものとなる。これにより、下流側の接続部
(2b)に続く二次側が前記筒部(32)を貫通する第２流路(3
5)を介して二次圧室(10)と連通し、二次側の圧力が二次
圧室(10)に伝達される。通常時は、二次圧調整バネ(13)
の付勢力とダイヤフラム(D) に作用する二次圧の作動力
との差に応じて、補助弁(17)−摺動弁(111) −出力軸(1
1)の経路でダイヤフラム(D) の動作が出力弁(12)に同期
的に連動され、減圧弁としての動作が実現される。ま
た、二次圧が設定圧力よりも高くなると、前記出力弁(1
2)が弁座部(38)に接触して閉弁し、二次側の圧力が設定
圧力に以下に低下すると前記動作状態に復帰する。さら
に、二次側の圧力が異常な高圧になると、二次圧調整バ
ネ(13)の付勢力よりもダイヤフラム(D) に作用する圧力
による上向きの作用力が大きくなるから、補助弁(17)が
弁座(112) から離反してこの補助弁(17)が開弁し、出力
軸(11)の中空部及び排水筒(25)を介して圧力が逃がさ
れ、設定異常圧力以下に復帰すると、前記補助弁(17)が
閉弁状態に復帰する。

【００２８】またこの実施の形態では、弁機構ユニット
(1) 側の部品として切削加工によるものは、筒部(32)の
みとなり他の部分は板金製とすることができるから、従
来の鋳物製のものに比べて量産に向き、ステンレス製と
した場合には、耐食性の点でも優れたものとなる。さら
に、弁箱部(2) として、逃し弁付、逆止弁付、その他種
々の構成のものがあるが、保持体(20)の構成を統一して
おけば、弁機構ユニット(1) の部分の構成を共通化でき
る。

【００２９】特に、上記実施の形態では、環状凹溝(23)
と第１環状凹溝(41)が第１流路(34)として機能するか
ら、流路断面の大きさも十分で、この第１流路(34)の流
量不足の問題が生じない。環状シール手段(40)(40)とし
てのＯリングが保持体(20)の周面部に密着する構成であ
り、前記周面部の直径は同じに設定されているから、こ
の周面部の加工が簡単である。

【００３０】二次圧の変化に応じて動作する圧力応動機
構としては、ダイヤフラム(D) を用いる以外に、二次圧
の変化に応じてシリンダー内の直動ピストンが動作する
方式に転用してもよい。図６に示す実施の形態は、両端
に接続部(2a)(2b)を具備する弁箱部(2) に本発明の上記
構成の弁機構ユニット(1) と、接続部(2b)側（二次側）
の圧力に応じて開閉するダイヤフラム弁(71)を具備する
逃がし弁ユニット(7) を取付けるようにしたものであ
り、前記弁機構ユニット(1) の上流側に接続部(2a)が、
逃がし弁ユニット(7) の下流側に接続部(2b)が、夫々設
けられている。この例では、前記逃がし弁ユニット(7)
は、接続部(2b)と弁機構ユニット(1) 用の保持体(20)と
の間に設けた取付けフランジ(74)に対して気密接続状態
に取付けられ、前記取付けフランジ(74)に設けた入口流
路(72)を介して弁室(70)が前記接続部(2b)側の二次側流
路に連通接続され、バネによって常閉方向に付勢された
前記ダイヤフラム弁(71)が弁座口(76)を閉じている。こ
の弁座口は取付けフランジ(74)に形成された出口流路(7
3)を介して弁箱部(2) の外部に連通している。

【００３１】このように、本発明の減圧弁は、他の弁機
構部を装備する弁箱部(2) に取付けることができる。な
お、前記逃し弁ユニット(7) も、ケーシングのフランジ
部(75)を前記入口流路(72)及び出口流路(73)を具備する
取付けフランジ(74)に取付けるだけで逃し弁として機能
するようになるから、弁機構ユニット(1) と逃し弁ユニ
ット(7) とを用意すると、これらを組み合わせた流路条
件に合わせた弁箱部(2) を用意することにより種々の複
合弁ユニットとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図

【図２】実施の形態の断面図

【図３】実施の形態のＸ−Ｘ断面図

【図４】実施の形態の弁機構ユニット(1) の側面図

【図５】実施の形態の弁機構ユニット(1) の底面図

【図６】他の実施の形態の断面図

【符号の説明】

(1) ・・・弁機構ユニット (D) ・・・ダイ
ヤフラム (11) ・・・出力軸 (10) ・・・二次
圧室 (111) ・・・摺動弁 (2) ・・・弁箱
部 (112) ・・・弁座部 (2a)(2b)・・・接続
部 (12) ・・・出力弁 (2c) ・・・空室 (13) ・・・二次圧調整バネ (20) ・・・保持
体 (14) ・・・バネキャップ (21) ・・・孔部 (15) ・・・バネ受け (22) ・・・胴部
入口 (16) ・・・調整ナット (23) ・・・溝環
状凹溝 (17) ・・・補助弁 (25) ・・・排水
筒 (27) ・・・バネ 尚、各図中同一符号は同一又は相当部分を示す。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次側と二次側の流路に連通しこれらの
   流路に交差するように設けられ一端が外部に露出する筒
   状の保持体(20)を具備する弁箱部(2) と、 前記弁箱部(2) に組み合わされ、二次圧の圧力変動に応
   じて出力弁(12)の開度を制御する構成の弁機構ユニット
   (1) と、からなり、 前記弁機構ユニット(1) は、前記二次側と連通する二次
   圧室(10)と、前記二次圧室(10)の圧力を受けて変位する
   圧力応動機構と、前記二次圧室(10)の構成壁に連設され
   前記圧力応動機構の出力軸(11)が挿通する筒部(32)と、
   前記出力軸(11)に連設されて前記筒部(32)の下流側開放
   端を開閉制御する出力弁(12)とを具備し、前記筒部(32)
   が前記保持体(20)に挿入されるように前記弁機構ユニッ
   ト(1) が前記弁箱部(2) に取付けられた減圧弁におい
   て、 前記筒部(32)の構成壁には、その内外を連通すると共に
   前記保持体(20)の胴部入口(22)を介して前記一次側の流
   路に連通する第１流路(34)と、この筒部(32)の軸線方向
   の両端面間に挿通する第２流路(35)とを夫々別個に設
   け、 前記第２流路(35)により前記二次圧室(10)と二次側の流
   路とを連通させた減圧弁。
2. 【請求項２】 前記筒部(32)の胴部外周面には、前記第
   １流路(34)の一部を構成する第１環状凹溝(41)と、これ
   を挟むように一対の環状シール手段(40)(40)を設け、前
   記第１環状凹溝(41)の形成部にて前記筒部(32)を内外に
   連通し、前記筒部(32)と保持体(20)との嵌合部の間に前
   記シール手段(40)(40)が気密状態に圧入される請求項１
   に記載の減圧弁。
3. 【請求項３】 前記保持体(20)は両端開放の筒体であっ
   て、その内周面の前記胴部入口(22)に一致する位置には
   環状凹溝(23)を形成すると共にその両側を平滑面とし、
   前記環状シール手段(40)は、筒部(32)の胴部外周面で前
   記平滑面と対面する位置に形成される第２環状凹溝(42)
   に嵌入されたＯリングである請求項２に記載の減圧弁。
4. 【請求項４】 前記二次圧室(10)の構成壁外面部に取付
   けフランジ(36)を張り出させ、前記弁箱部(2) における
   前記保持体(20)の露出部近傍と前記取付けフランジ(36)
   とを取り外し可能にネジ止めした請求項２又は請求項３
   に記載の減圧弁。