JPS6053291A - 圧力調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は弁の開閉動作をシリンダ内に摺設されるピス
トンの摺動動作によって成すようにした圧力調整弁に関
するものである。

従来のこの種圧力調整弁は第９図に示すように、鋳造等
により形成され、かつ内設される主管路である一次側通
路ｌと二次側通路２とを分割する弁座３が形成される弁
本体４と、前記二次側通路２の側壁に装着されるシリン
ダ５と、シリンダ５内に摺設されかつ同図面上下端が通
孔６を貫通して二次側通路２内に挿入可能であるととも
に、同下端に前記弁座３に就座可能な弁体７がボルト等
により装着されるピストン８と、ピストン８を下方に押
圧するスプリング８′と、下端部がピストン８にねじ結
合されかつ上端部がシリンダ５の天井部５′に穿設され
る通孔９を軸受部１０を介して摺動可能に貫通されるロ
ッド１１と、通孔９を囲むように天井部５′に形成され
るボス部１２にＯリング１３を介して嵌着される筒状の
目盛板台１４と、この目盛板台１４の側面にねじ等によ
って装着される目盛板１５とを備えて成る。そして、前
記ピストン８の外側部には周溝１６内に皮等で形成され
るバッキング１７が挿入され、シリンダ５内の気密が保
持されている。また、弁本体４内の一次側通路１の内径
Ｄ１、弁座３の開口部３′の径Ｄ２．ピストン８の外径
Ｄ３及びシリンダ５の内径Ｄ４がほぼ同径とされ、更に
、−次側通路１及び二次側通路２にそれぞれ通孔１／、
２Ｆが穿設され、通孔ｌ′、２′及びシリンダ５の天井
部５′に穿設される通孔５“はそれぞれコックＣＩ　Ｃ
２Ｃ３を介して補助管路である管路１８．１８’によっ
て連】出される。なお、通孔１′に連絡する管路１８に
はニードル弁ＮＶが、また通孔２′に連絡する管路１８
′にはパイロット弁Ｐ■がそれぞれ介在される。

従来の圧力調整弁は以上に述べたようであるから、−次
側通路１内の圧力Ｐ１と二次側通路２内の圧力Ｐ２との
圧力差（ＰＩＰ２）が一定値以上になった際に、パイロ
ット弁Ｐｖが開となり、かつ管路１８による流入はニー
ドル弁ＮＶによって妨げられるため、シリンダ５内の流
体は管路１８′によって二次側通路２に流出され、ピス
トン８が上昇され、開口部３′が開とされ、−次側通路
１の流体が二次側通路２内へ流入される。

また二次側通路２内の圧力が上昇し、前記圧力差（Ｐｌ
−Ｐ２）が一定値以下になった場合には、パイロット弁
ＰＶがスプリングＳの押圧力によって閉とされ、シリン
ダ５内には管路１８から流体が流入されてピストン８が
下降され、開口部３′が閉とされて二次側の調圧がなさ
れる。

しかし、前述のように、従来の圧力調整弁は、シリンダ
５の内径Ｄ４とピストン８の内径Ｄ３がほぼ同一である
ため、−次側通路１の圧力ＰＩと二次側通路２の圧力Ｐ
２との圧力差（Ｐｌ−Ｐ２）が一定値以下の場合に、弁
体７が閉とされる際、閉止速度はスプリング８′の押圧
力によって生み（５） 出され、一般にスプリング８′の押圧力はあまり強くさ
れないので、弁体７の閉止速度が遅くなり、二次側通路
２の圧力Ｐ２を設定値にできない場合があるという問題
がある。

この発明は以上に述べた小情に鑑みなされたもので、そ
の目的は、前記主管路の内径をＤ１ピストンの外径をＳ
、Ｄ、シリンダの内径をり、Ｄとすると、Ｓ、Ｄ＜Ｄ＜
Ｌ、Ｄの関係になるように各径の寸法を決めることによ
り、−次側圧力と二次側圧力がほぼ同圧のときは、シリ
ンダ径（Ｌ、Ｄ）とピストン径（Ｓ、Ｄ）の２乗の差が
大きく１面積差も大きくなり、弁体を閉止する刀も大き
くなって弁体閉止速度が早くなＩ）％また二次側圧力が
大気圧で一次側圧力との圧力差が大きい場合には、シリ
ンダ径（Ｌ、Ｉ）　）と弁座の開（６） 口部の径ＣＤ）との二乗の差が関係するため、その値は
最も小となり、弁体を下方へ押圧する力も小となり、弁
体の閉止速度が遅くなって、二次側の圧力によって弁体
の閉止速度が自動調整され、二次側の圧力を正確に調整
できるところの圧力調整弁を提供することにある。

以下添付図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

第１図はこの発明による圧力調整弁で、図面中２０は横
置したステンレス管等を溶接して形成される弁本体で、
弁本体２０は一端部にフランジ２１が溶接され他端部に
は隔壁２２が溶接されるとともに、他端部上刃側壁部に
弁座２３が形成されるステンレス管で構成される一次側
部材２４と、同様に一端部にフランジ２５が溶接され他
端°都が前記隔壁２２に溶接されるとともに、他端部上
刃に弁座２３に連絡される連通口２６が形成されるステ
ンレス管で構成される二次側部材２７とで形成される。

なお、−次側部材２４及び二次側部材２７にはそれぞれ
主管路である一次側通路２４′及び二次側通路２７′が
形成される。弁本体２０の下方には、同様にステンレス
管の一端部に曲縁部２８が溶接される脚部２９の他端部
が管軸をほぼ垂直にして溶接される。また、弁本体２０
の上方には、ステンレス管の一端部にフランジ部３０が
溶接される連結部材３１の他端部が、前記弁座２３及び
連通口２６を共に囲むように、管軸をほぼ垂直にして溶
接され、連結部材３１の内部は連通口２６によって二次
側通路２７′に連結される。

前記連結部材３１のフランジ部３０には、天井壁３２を
有するステンレス管状で下端部にフランジ部３３が溶接
されるシリンダ３４の同フランジ部３３が、ボルト３５
によってねじ止めされる。シリンダ３４内部には、ステ
ンレス製で有底筒状のピストン３６が上下方向に摺動可
能に配設される。また、第５図に示すように、ピストン
３６の上縁外周部に沿って、凸部３７が形成され、この
凸部３７には周溝３７′が形成され、周溝３７′内には
、０リング３８と、０リング３８のシリンダ３４の内壁
に臨む面を囲むように装着される断面コ字形の金属製又
は樹脂製リングにテフロン被覆を施こして成るテフロン
リング３９とが内設され、テフロンリング３９とシリン
ダ３４の内壁とが摺接される０１だ、前記連結部材３１
のフランジ部３０には、リング状のシール部材４０がＯ
リング４１を介して（９） 内設され、シール部材４０のリング内側には周溝４２が
形成され、この周溝４２内には０リング４３と、との０
リング４３の前記ピストン３６に臨む面を囲むように前
記テフロンリング３９と同様に構成されるテフロンリン
グ４４が装着され、テフロンリング４４とピストン３６
の外側が摺接されている。

そして％第１図に示すように、ピストン３６は押圧手段
であるスプリング４５によって弁座２３方向に押圧され
、ピストン３６の前記連結部材３１内部への突出端部に
ボルト４６によってねじ結合される円板状の弁体４７が
弁座２３に押圧就座されている。弁体４７の弁座２３に
臨む面には、断面が逆り字形のリング状で、垂直部分４
８′に■字形の切欠き４８“が形成されるリング部材４
８が前記ボルト４６によって同時にねじ結合される。そ
しく１０） てリング部材４８の垂直部分４８′は弁座２３の開口部
２３′に挿抜可能である。

ピストン３６の底部内面にはロッド４９の下端がねじ結
合され、ロッド４９の上端部は第８図に示すように、シ
リンダ部材３４の天井壁３２に穿設される軸孔５０を出
入可能に貫通され、天井壁３２の外方に突出される。天
井壁３２の上方には軸孔５０の上端部を囲むようにボス
部５１が凸出形成され、軸孔５０にはロッド４９を支持
し、その摺接面にテフロン５２′が被覆されて成る軸受
部５２がねじ結合される。なお、５３　、５３’はＯリ
ングを、また５３”はキャップを示している。また第１
図に示すように、ボス部５１の外側には筒状の目盛板台
５４がＯリング５５を介して嵌着される。目盛板８５４
には目盛板５６がビス等によって装着される（第３図に
示す）。なお、目盛板５６の装着場所は目盛板台５４の
四方の１１１１１面に自由に変えられる。

また、前記弁本体２０の一次側■θ５材２４内に形成さ
れる一次側通路２４′は断面円形でその径を第１図に示
すようにＤとすると、前記弁座２３の開口部２３′の径
もＤとされる。また、ピストン３６の連結部材３１内へ
の突出端部の外径をＳ、Ｄとし、シリンダ部材３４の内
径をり、Ｄとすると、Ｓ、Ｄ（Ｄ≦Ｌ、Ｄの関係がある
。

更に、前記シリンダ３４の天井壁３２には通孔５７が穿
設され、また前記−次側部材２４及び二次側部材２７の
それぞれの側壁に通孔５８及び５９が穿設され（第１図
に示す）、これらの通孔５７　、５８　。

５９がそれぞれ相互にコツクロ０，６１．６２を介して
。

補助管路である管路６３　、６３’によって連通される
（第３図に示す）。なお、通孔５８に連絡される管路６
３には後述するニードル弁ＮＶが介在され、通孔５９に
連絡される管路６３′には同様に後述するパイロット弁
Ｐ■が介在される。

また、天井壁３２には別の通孔６４が穿設され（第１図
に示す）％通孔６４はコツクロ５が介在される管路６６
によってドレン（図示を略す）に連結される（第３図に
示す）。更に、第１図及び第３図に示すように、シリン
ダ３４のフランジ部３３に直径方向に２個の通孔６７．
６８が穿設され１通孔６７．６８の一端開口部はピスト
ン３６の外壁とシリンダ３４の内壁との間の空間に連結
され、他端開口部は管路６９　、７０によって図示を省
略するドレンに連結される。また、前記目盛板台５４（
１３） の筒内は管路７１によって同様に図示を略すドレンに連
結される。

前述したニードル弁ＮＶは例えば第６図に示すように、
通路ｌｓＯが形成される弁本体８１の前記通路８０を一
次側通路８０ａと二次側通路８０ｂとに分割する弁座８
２が同通路８０内に形成され、弁座８２にはニードル８
３が就座可能とされ、また、−次側通路８０ａと弁座８
２とが前記弁本体８１の下方に装着される容器８４に内
設されるフィルタ８５を介して連通される構成である。

そして、二次側通路８０ｂが管路６３によって通孔５７
に連結されるように該ニードル弁ＮＶが管路６３中に介
在される。

また、前述したパイロット弁ＰＶは例えば第７図に示す
ように、通路９０が形成される弁本体（１４） ９１の前記通路９０内に同通路９０を一次側通路９０ａ
と二次側通路９０ｂに分割し得る弁座９２が形成され、
弁座９２には弁体９３がスプリング９４によって弁座９
２方向に押圧就座可能とされ、また弁体９３は、スペー
ス部材９４′を介して弁本体９１内に穿設される通孔９
５内を摺動し得る軸体９６によって、弁本体９１の上方
にキャップ９７によって形成される室９８内を上下に移
動し得るピストン９９に連結され、ピストン９９はスプ
リング１００によって前記弁体９３を弁座９２から離す
方向に押圧される。そしてパイロット弁Ｐｖは二次側通
路９０ｂが通孔５９に連結されるように管路６３′に介
在される。

この発明による圧力調整弁は以上に述べたようであるか
ら、第１図において、コツクロ０，６１゜６２を開、コ
ツクロ５を閉としておくと、−次側通路２４′の圧力Ｐ
１と二次側通路２７′の圧力Ｐ２との圧力差（Ｐｌ−Ｐ
２）が一定値以上ある場合には、パイロット弁Ｐ■の二
次側通路９０ｂの圧力が二次側通路２７′の圧力Ｐ２に
伴って低下するため、ピストン９９は下降しかつ弁体９
３も下降するためにパイロット弁Ｐｖが開とされ、かつ
−次側通路２４′の流体が管路６３を通ってシリンダ３
４内に流入される際にはニードル弁ＮＶで妨げられるの
で、全体としてシリンダ３４円から流体が管路６３′を
通って二次側通路２７′に流出され。

シリンダ３４内の圧力Ｐｏが低下される。すると圧力Ｐ
１の押圧力によってピストン３６及び弁体４７が上昇し
、開口部２３′が開とされ、−次側通路２４′の流体が
二次側通路２７′に開口部２３′を通って流入され、二
次側通路２７′の圧力Ｐ２が徐々に上昇される。そして
、前記圧力差ＰＩ　Ｐ２が一定値以下になると、パイロ
ット弁Ｐ■の弁体９３がスプリング９４の押圧力により
弁座９２に就床され、パイロット弁ＰＶは閉となる（第
７図に示す）。

すると、シリンダ３４内の流体が二次側通路２７′内に
流出されないので、圧力Ｐ１とＰＯが同一圧力となり、
スプリング４５の押圧力によりピストン３６が下降する
とともに、弁体４７が弁座２３に就床され、開口部２３
′が閉とされるＯまた、ノくイロット弁ＰＶの作動圧力
差（Ｐｌ−Ｐ２）は蝶ナツト１０１の回転操作によって
調整可能である。

更に、弁体４７の開閉状態はロッド４９の出入状態を目
盛板５６によって確認することにより、容易に知ること
ができる。また、弁体４７が開とさく１７） れる際に、弁体４７にリング部材４８が装着されるため
、開口ｆｉｌｓ　２３’が切欠き４８′部分から徐々に
開とされるため、流体に衝撃波を生じることかがい。な
お、前記コツクロ１を閉とすると、圧力Ｐ１とＰｏが同
一圧力となり、弁体４７はスプリング４５の押圧力によ
り常に弁座２３に就床され、開口部２３′が常に閉とさ
れる。以上のようにして、二次側通路２７′の圧力Ｐ２
が調圧される。

この発明は以上に述べたようであるから、−次側通路２
４′の圧力Ｐ１と二次側通路２７′の圧力Ｐ２との両圧
力がほぼ同一の場合に、弁体４７が下方に押圧される力
は、スプリング４５の押圧力と、圧力Ｐｏによる力から
圧力Ｐ２による力を差し引いた力すなわち（Ｐｏ　（Ｌ
、　Ｄ）２−Ｐ２（Ｓ、Ｄ）２）π／４の力となり、こ
こでＰｏ　＝　Ｐｔ　＝　Ｐ２となるので前記（１８） 式は（（Ｌ、Ｄ）”　（Ｓ、Ｄ）２）　Ｐ２π／４の力
とを加算した力である。ここでり、Ｄ＞Ｓ、Ｄの関係に
あるため、弁体４７の押圧力はスプリング４５たけの押
圧力よりかなり強力なものとなり、弁体４７の閉止速度
がより早くなり、二次側通路２７′を設定圧により正確
に調圧可能である。また、−次側通路２４′の圧力Ｐ１
が一定値加えられ、二次側通路２７′の圧力Ｐ２が大気
圧で、ＰｌとＰ２の圧力差が大きい場合には、弁体４７
を下方へ押圧する力は、スプリング４５による押圧力と
、　Ｐｏによる力からＰｌによる力を差し引いた力すな
わち（Ｒ１（Ｌ、Ｄ）２−ＰＩＤ２）π／４の力で、こ
こで、Ｐｏ　＃　ＰＩとなり、またり、Ｄ≧Ｄであるか
らり、Ｉｌ；Ｄとすると（Ｐｏ（Ｌ、　Ｄ）２−ＰＤ２
）　π７’４Ｌ：、Ｏとなる力、！４１ｆ［］ｆ、ｉす
、はぼスプリング４５による押圧力のみとなり、弁体４
７を下方へ押圧する力はかなり弱いものとなり、弁体４
７の閉止速度は遅くなり、より多くの流体が一次側から
二次側へ流入され、より効率よく二次側通路２７′を調
月−できる。以上のように、この発明による圧力調整弁
によれば、−次側通路２４′の圧力Ｐ１と二次側通路２
７′の圧力Ｐ２との圧力差の大小により、弁体４７の下
方への押圧力を変化することができ、同弁体４７の閉止
速度を変化することによって、より効率よくかつ正確に
二次側通路の圧力Ｐ２を調圧することができる効果を有
するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図から第４図はこの発明による弁を示す側断面図、
側面図、平面図及び正面図、第５図は向弁を示す一笥Ｓ
拡太断面図、第６図及び第７図は向弁に使用可能なニー
ドル弁及びパイロット弁を示すそれぞれ断面図、第８図
は従来の弁を示す断面図である。 図面において、 ２０　弁本体 ２３　弁座 ２３′　開口部 ２４′　−次側通路（主通路） ２７′　二次側通路（主通路） ３４　シリンダ ３６　ピストン ６３．６３’　補助管路（管路） である。 特許出願人　キミツ機工株式会社 （２１） 第５図 第７図 手続；ｈｌｌ−ロ′：、♂：（方式） 昭和５８年１２月２８０ 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示 昭和５８年特許願第１６０１．３７号 ２、発明の名称 圧力調整弁 ３、補正をする：１１ 事件との関係　特許出願人 名　称　キミツ機り株式会社 ４、代理人 ６、補正の対象 明細書の図面の簡単な説明の欄 （７，補正の内容） 明細書中 第２１頁第２行の「第８図は」と「従来の」との間に次
のとおり加入する 「ピストンに結合されるロンドの上端部がシリンダの天
井壁を貫通する部分の拡大断面図で、第９図は」

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　弁本体に流体用主通路が形成され、この主通路内に
   、同主通路を一次側と二次側に分割し得るように弁座が
   形成され、この弁座に脱座可能な弁体に、前記二次側に
   形成されるシリンダ内に摺設されるピストンの前記二次
   側への突出端部が連結され、前記−次側、二次側及びシ
   リンダ内とがそれぞれ補助管路によって連通されて成る
   圧力調整弁であって、前記弁座の開口部の内径をＤ１前
   記ピストンの前記突出端部の外径をＳ、Ｄ、前記シリン
   ダの内径をり、Ｄとすると、Ｓ、Ｄ＜Ｄ≦Ｌ、Ｄの関係
   にあることを特徴とする圧力調整弁。 ２、　前記土管路の内径が前記弁座の開口部の内径とほ
   ぼ同一であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載の圧力調整弁Ｃ