JPS5938442B2 - 連成圧力の減圧装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は正圧力源および負圧力源の圧力を減圧して所望
の減圧を得る連成圧力出力の減圧装置に関する。

従来用いられていた減圧装置は正圧源の圧力を減圧する
減圧装置、または負圧源の圧力を減圧する減圧装置のい
ずれかの装置に限られていた。

なお、この発明において大気圧を零とし、正負圧源を絶
装置で考えて大気圧に近づくことを減圧したということ
にする。本発明の目的は正圧源と負圧源間の任意のパイ
ロット圧力を設定して、正および負の減圧を得ることが
できる連成圧出力の減圧装置を提供することにある。

前記目的を達成するために本発明による連成圧力の減圧
装置は、パイロット圧が供給される第１室および制御さ
れる圧力空間に連通させられる第２室とを一体的に形成
する容器と、前記容器内に前記第１、第２室を分離形成
するために容器内に支持されているダイヤフラムと、前
記容器の第２、室に出力端が接続され、オリフィス開度
操作軸が第２室内に延出され入力端が容器外の正圧源に
接続されている正圧用インレットバルブと、前記容器の
第２室に出力端が接続され、オリフィス開度操作軸が第
２室内に延出され入力端が容器外の負圧源に接続されて
いる負圧用インレットバルブと、前記ダイヤフラムに一
端が連結されており他端が前記各インレツトバルブの操
作軸に係合可能に第２室内に配置されており前記第１室
と第２室の力が平衡しているときのダイヤフラム位置に
おいて前記連結部材は前記各インレツトバルブのオリフ
イス開度操作軸を開度零の状態に保ち、平衡位置からダ
イヤフラムが移動すると、その移動を打ち消す圧力源に
接続されているインレツトバルブの操作軸を移動させる
位置部材とから構成してある。

前記構成によれば連成減圧装置が合理的に実現でき、本
発明の目的は完全に達成できる。以下図面等を参照して
本発明による装置をさらに詳しく説明する。

第１図は本発明による連成圧力の減圧装置の第１の実施
例を示す断面図である。

なお図において関連する装置等をプロツク図で示してあ
る。容器を形成する上側の殼２０の上端にはパイロツト
圧を接続するためのねじ２０ａが設けられて卦り、パイ
ロツト圧発生器２４がこのねじ２０ａに結合させられて
いる。容器の下側を形成する下側の殼２１は制御される
べき圧力空間２５に連通するためのねじ２１ａが設けら
れている。これ等各殼２０，２１によりダイヤフラム２
２を外周縁で固定し、容器内をパイロツト圧が供給され
る第１室（１）と制御されるべき圧力空間に連通させら
れる第２室（）に分割してある。ダイヤフラム２２は両
室の微差圧で中心部が移動するように、ゴム状の円板で
形成されて訃り、外周近くに、円環状のコルゲートが施
されている。また従来のこの種のダイヤフラムに比較し
て中心部の変移量を大きくするために受圧面積を充分大
きくし、この実施例では直径６０ｍ７７！にしてある。

このダイヤフラム２２の中心には圧力差によるダイヤフ
ラム２２の変移と伝達するための伝達部材２３が中心部
に固定されている。下側の殼にはこの伝達部材２３によ
りオリフイス開度が制御される。

正圧用インレツトバルブの本体管１、負圧用インレツト
バルブの本体１０１が結合させられている。この正負圧
用インレツトバルブの構造を第４図を参照して説明する
。

正圧用インレツトバルブ本体管１は、Ｏリング２，３を
用いて下殼２１に気密に固定されている。

本体管の左端（第４図）にはコンプレツサなどの正圧源
２６（第１図参照）からの圧力空気が供給されるホース
端を結合するためのねじ１ａが設けられている。本体管
内にはシールリング１０、バルブシート１１、操作軸受
盤１２、が左端側から、この順に落し込まれ補助管４で
本体管内に固定されている。バルブシート１１の中央に
は操作軸６の先端に固定されているバルブ５と関連して
オリフイスを形成する、前記軸６より大きい孔が設けら
れている。軸６は操作軸受盤１２の中央の円錐頂の軸受
孔で傾斜可能に支持されている。操作軸受盤１２に流路
を形成する複数の透孔が設けられている。補助管４と操
作軸６に固定されている止めナツト８間には円錐ばね７
が軸６を図中右方向に付勢し軸を管の中心に位置するよ
うに掛けられている。

この操作軸６には操作チツプ９が設けられて訃り、この
チツプ９に操作力が加えられない限り第４図Ａに示すよ
うに軸６は水平に保たれ、バルブ５とバルブシート１１
は密着させられ閉じた状態を保つ。チツプ９が伝達部材
により押し下げられると同図Ｂに示すようにオリフイス
が形成される。この開度はチツプ９の操作量で定まる。
負圧用インレツトバルブの本体管１０１も同様にして下
殼２１に密着固定されている。

１０２，１０３はＯリングである。

１０１ａは真空ポンプなどの負圧源２７（第１図参照）
からのホース等を接続するねじである。

１１０はシールリング、１１１はバルブシート、１０４
は補助管、１０７は円錐ばねであり、これ等の基本的な
構成は前述した正圧用インレットバルブの対応する構成
要素と異ならない。

操作軸１０６はバルブ１０５を貫通して左方向に延びて
訃り左端に操作チツプ１０９が設けられている。正圧用
インレツトバルブと同様に操作チツプを操作して軸１０
６を傾斜させることにより、バルブシート１１１の中央
の開口とバルブ１０５によりオリフイスが調整される。
これらのインレツトバルブの各操作チツプ１０９，９は
第２室（）内で、ダイヤフラム２２の中心の直下に配置
されそれ等の間に伝達部材２３の下端の折曲げ片が挿入
されている。

そして第１室（１）と第２室の力が等しいときすなわち
平衡しているときに、いずれのチツプにも力を及ばさな
いように調整されており、各インレツトバルブは閉じて
いる状態にある。次に前記第１の実施例装置の動作を第
１図｝よび第４図を中心にして説明する。

パイロツト圧Ｐがパイロツト圧供給装置２４から第１室
に供給されたときに被制御圧空間２５の圧力、つまり第
２室の圧力がＰよりも低いとすると、ダイヤフラム２２
はその圧力差に対応する量だけ第２室方向に変移させら
れる。

その結果伝達部材２３が下降し、正圧用インレツトバル
ブのチツプ９が押し下げられる。第４図Ｂはその状態を
示している。この状態において、負圧インレツトバルブ
は不作動状態を保つている。第４図Ｂに示すようにバル
ブシート１１とバルブ５によつて形成されたオリフイス
を介して圧力空気が流入すると、第２室の圧力が圧力Ｐ
まで上昇しダイヤフラムが押し上げられて伝達部材２３
が第４図Ａに示す位置に達すると、正圧用インレツトバ
ルブのオリフイスは閉じる。前記と逆に第２室の圧力が
パイロツト圧Ｐよりも低い場合は、ダイヤフラム２２は
上昇し、負圧インレツトバルブのバルブ１０５とバルブ
シート１１１間に形成されるオリフイスを介して第２室
は負圧源に接続される。このとき正圧用インレツトバル
ブは閉じている。第２室がパイロツト圧Ｐに達するとダ
イヤフラム２２は平衡位置に戻り両インレツトバルブは
閉じる。もし何等かの理由、例えばリークなどで第２室
の圧力が降下すると、正圧用インレツトバルブが作動し
制御空間圧をただちにパイロツト圧にする。パイロツト
圧を変化させると、第２室内の圧力もそれに追従すべく
各バルブが作動させられる。

次に第２図を参照して本発明による減圧装置の第２の実
施例について説明する。この実施例はパイロツト圧Ｐよ
りも△Ｐだけ大きい制御圧を得るためのものであつて、
ダイヤフラム２２をコイルばね３１で第２室方向に附勢
した状態、つまり、第１室の圧力、つまりパイロツト圧
がＰのときダイヤフラムには圧力Ｐとコイルばね３１の
力の合成力が加わるので第２室の圧力はＰ＋△Ｐ（コイ
ルばねに相当する圧力）のときに平衡であり、この時に
各インレツトバルブが閉じるように構成してある。

したがつて第２室の圧力がＰ＋△Ｐより低いときに正圧
用インレツトバルブが作動し、Ｐ＋△Ｐよりも高いとき
に負圧用インレツトバルブが作動する。第３図は第３の
実施例を示す図である。

この実施例はパイロツト圧Ｐよりも第２室（）の圧力が
△Ｐだけ低い（Ｐ−△Ｐ）のときに平衡し、パイロツト
圧よりも低い制御圧力を得るようにしてある。

そのためコイルばね３２の力で一△Ｐの分だけダイヤフ
ラム２２を第１室の方に付勢してある。

第２室の圧力が（Ｐ−△Ｐ）よりも低くなつたときに正
圧用インレツトバルブが作動し、（Ｐ一△Ｐ）より大き
くなつたときに負圧用インレツトバルブが作動するよう
になつており、基本的動作は前述したところと変らない
。第５図および第６図は前記各実施例の動作特性図であ
る。

第５図はパイロツト圧をＰ１として横軸に示し、縦軸に
第２室の圧力Ｐ２とＰ１の差を示してある。

パイロツト圧Ｐ１を−１ｋｇ／ｗｌから２ｋｇ／イ以上
まで変化させると第１の実施例では−１ｋｇ／イから２
ｋ９／イ以上まで変化することを示している。第２の実
施例は△Ｐを水柱で２０ｍｍにした場合であつて、前記
Ｐ１に対して前領域で２０ｍ７！Ｌ（Ｈ２Ｏ）だけ高い
圧力を得られることを示している。第３の実施例でパイ
ロツト圧より２０ｍ７！Ｌ（Ｈ２Ｏ）だけ低い圧力が得
られている。第６図は横軸をＰ１、縦軸をＰ２としたグ
ラフである。

第１室のパイロツト圧の変化に追従して第１、第２、第
３の実施例装置との第２室の圧力が変化していることを
示している。本発明による装置は以上のように構成され
動作するものであるから次のような特徴が得られる。

従来の減圧器では受感部体（発明ではダイアフラム）を
出力圧の最高圧に耐えるだけの強度が要求される。すな
わち全範囲をカバーできるものでなければならないが、
本発明による減圧器ではパイロツト圧と第２室の圧力差
に耐えるもので良い。従つて本発明では比較的大形の薄
いダイヤフラムを用いて感度を向上させることができ微
圧の変動にも十分追従する・ことができる。次に第２、
第３の実施例に示すようにコントロール圧よりも士△Ｐ
の圧力を得ることができるこの圧力は、コイルばねを調
節することにより任意に設定できる。

そこで本発明による各実施例装置を並列的に用いれば同
一のパイロツト圧から同時に他種類の圧力を得ることが
できる。本発明による装置は、圧力計器の動作試験など
に広く利用可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による連成圧力の減圧装置の第１の実施
例を示す断面図、第２図は第２の実施例のダイヤフラム
附勢部を示す断面図、第３図は第３の実施例のダイヤフ
ラム附勢部を示す断面図である。 第４図は伝達部材と操作軸の関連を拡大して示した図で
あつて、同図Ａは各インレツトバルブが閉じている平衡
状態、同図Ｂは正圧用インレツトバルブが作動させられ
ている状態を示す図である。第５図および第６図は減圧
装置の動作特性を説明するためのグラフである。１，１
０１・・・・・・本体管、２，３，１０２，１０３・・
・・・・０リング、４，１０４・・・・・補助管、５，
１０５・・・・・・バルブ、６，１０６・・・・・・操
作軸、７，１０７・・・・・・円錐ばね、８，１０８・
・・・・・止めナツト、９，１０９・・・・・・操作チ
ツプ、１０，１１０・・・・・・シールリング、１１，
１１１・・・・・・バルブシート、１２，１１２・・・
・・・操作軸受、２０・・・・・・上殼、２１・・・・
・・下殼、２２・・・・・・ダイヤフラム、２３・・・
・・・伝達部材、２４・・・・・・基準圧、２５・・・
・・・被制御圧空間、２６・・・・・・正圧源、２７・
・・・・・負圧源、３１・・・・・・＋△Ｐ用ばね、３
２・・・・・・−△Ｐ用ばね。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ パイロット圧が供給される第１室および制御される
   圧力空間に連通させられる第２室とを一体的に形成する
   容器と、前記容器内に前記第１、第２室を分離形成する
   ために容器内に支持されているダイヤフラムと、前記容
   器の第２室に出力端が接続され、オリフィス開度操作軸
   が第２室内に延出され入力端が容器外の正圧源に接続さ
   れている正圧用インレットバルブと、前記容器の第２室
   に出力端が接続され、オリフィス開度操作軸が第２室内
   に延出され入力端が容器外の負圧源に接続されている負
   圧用インレットバルブと、前記ダイヤフラムに一端が連
   結されており他端が前記各インレットバルブの操作軸に
   係合可能に第２室内に配置されており前記第１室と第２
   室の圧力が平衡しているときのダイヤフラム位置におい
   て前記連結部材は前記各インレットバルブのオリフィス
   開度操作軸を開度零の状態に保ち、平衡位置からダイヤ
   フラムが移動すると、その移動を打ち消す圧力源に接続
   されているインレットバルブの操作軸を移動させる伝達
   部材とから構成した連成圧力の減圧装置。 ２ 前記ダイヤフラム第２室方向への変移習性が与えら
   れており第２室の圧力がパイロット圧よりも一定圧力だ
   け大きいときに前記ダイヤフラムが平衡位置にあるよう
   に構成した第１項記載の連成圧力の減圧装置。 ３ 前記ダイヤフラムは第２室側から第１室方向への変
   移習性が与えられており、第２室の圧力がパイロット圧
   よりも一定圧力だけ小さいときに前記ダイヤフラムが平
   衡位置にあるように構成した第１項記載の連成圧力の減
   圧装置。