JPS63225812A - 真空用減圧弁 - 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】 産業上の利用分野 本発明は二次側圧力を負圧に設定する場合の真空用減圧
弁に関する。

従来技術 近年、工業的に１００℃以下の温度で加熱を必要とする
ことが多くなり、そのための熱源として従来使用されて
いた温水に代り蒸気を使用することが提案されている。

その主な理由は蒸気による加熱には、熱搬送量が大きい
点、伝熱係数が大きく均一な温度の加熱ができる点等の
特徴があるからである。

この種の加熱装置は、蒸気を大気圧以下に減圧して使用
することになるから、蒸気源からの蒸気（例えば１〜２
Ｋｇ／ｃａｔＧ＞を減圧弁によって熱使用部の要求温度
に従って減圧して供給すると共に減圧弁以降を負圧にす
る為に下流にスチームトラップ及び真空ポンプを接続し
た構成となる。この様な装置に用いる減圧弁として、本
出願人は実願昭６２−４０５９号公報に示される真空用
にも用いることができる減圧弁を開発した。これは第２
図に示す様にダイヤフラム構造の減圧弁に於いて、その
ダイヤフラムの一面に負圧域の二次側圧力が作用し、他
方の面に対して圧力設定ばねの一端を結合し、その圧力
設定ばねの他端位置を上記ダイヤプラム側に対して、外
部から引張り作用せしめる構造の減圧弁である。

一次側の接続する入口から供給される正圧の蒸気が、出
口の接続する二次側の圧力の低下により主弁が下方へ移
動せしめられて開くことにより、二次側へ流出するよう
になっている。その主弁はパイロット弁４や、このパイ
ロット弁４にダイヤフラム５を介して作用する圧力設定
ばね６等によって制御されるピストンの下降によって開
動作し、ピストンの上昇によって閉動作する。

圧力検出部２０は、ダイヤフラム５、圧力設定ばね６、
ばね端部結合用部材２１．２２、操作部２３等で構成さ
れている。

ダイヤフラム５は下面に通路８を介して二次側圧力が作
用するようになっている。圧力設定ばね６の下端に対し
て部材２１に形成された雄ねじ状部２１ａが螺合するよ
うに係合せしめられ固定的に結合されている。そして部
材２１はダイヤフラム５に接するフランジ部２１ｂを有
し、更にその中心部から突出してダイヤフラム５の中心
部を貫通した雄ねじ部２１Ｇにダイヤフラム５をフラン
ジ部２１ｂとの間に挟むように部材（ナツト）２２が螺
合している。これによって圧力設定ばね６の図における
下端部はダイヤフラム５に確実に結合されている。

圧力設定ばね６の上端部に対して操作部２３を設けであ
る。操作部２３は雌ねじ部材２４、雄ねじ部材２５等か
らなる。雌ねじ部材２４は内孔を雌ねじ２４ａに形成さ
れ、外周に雄ねじ状部２４ｂ及び回り止め凹部２４Ｃが
形成されている。そ−の雄ねじ状部２４ｂには圧力設定
ばね６の上端が螺合するように係合せしめられており、
回り止め凹部２４Ｇは案内棒２７に係合して上下方向に
は変位可能であるが回転しないようになっている。

この雌ねじ部材２４の雌ねじ２４ａに雄ねじ部材２５の
雄ねじ部２５ａが螺合している。雄ねじ部材２５はばね
室２６を形成しているカバー２８に定位置で回転可能に
指示されており、一端が外部に突出して回転用把手２９
を設けられている。図中３０は止め輪である。把手２９
を回転することにより雄ねじ部材２５が回転するから雌
ねじ部材２４が雄ねじ部２５ａに沿って進退する。

作用は次の通りで、二次側圧力を大気圧以下の圧力に設
定する為に、操作部２３の操作により圧力設定ばね６を
引張り状態とする。この時、パイロット弁４は閉弁状態
にある故、主弁は閉弁を維持する。吸引により二次側の
圧力が低下し、ダイヤフラム５の下面に作用する圧力の
低下となる。

換言すれば吸引力の増大に従って圧力設定ばね６の引張
り力に打ち勝ってダイヤフラム５が下方へ突出する。こ
れによってパイロット弁４が開弁じ、−次側の正圧蒸気
が通路９、パイロット弁４、通路１３を通ってピストン
室５０に導かれ、ピストンが動作して主弁が間き、蒸気
が二次側へ供給される。二次側の圧力が設定圧に達する
と、圧力設定ばねの引張り力が打ち勝ってダイヤフラム
が上方へ撓み、パイロット弁４がばね１１の作用で閉弁
して主弁が閉じる。この主弁の開閉動作は連続的に行な
われ、二次側圧力を一定に保つ。

本発明が解決しようとする問題点 上記構造の減圧弁では大気圧付近の真空域の設定時に、
ダイヤフラムが微振動を繰り返す。つまり、チャタリン
グ現象が発生し設定不能となる。

この原因は第３図を用い以下に説明する。第３図は設定
圧力とダイヤフラムに作用する力の関係を表示したもの
である。ラインＡは二次圧（負圧）によってダイヤフラ
ムが下方へ撓む力、Ｂは前記パイロット弁４を常時閉弁
させようとする力、つまり、前記ばね１１によりダイヤ
フラムを上方へ撓まそうとする力である。ダイヤフラム
をバランス状態にする為に圧力設定ばねでダイヤフラム
を引張る力がＣであり、この３つの力の合力が零になる
ようにＣが決定される。

図からもわかるように、ばね１１の力が常時上方へ作用
している為に、ばね力の大小にもよるが約６００ｍＨｇ
の付近でばね１１の力と二次側のＸ！圧による力がバラ
ンス状態となり、圧力設定ばねは全く自由状態となる。

この状態は僅かな外力にもダイヤフラムが敏感に作用す
る為に微撮動につながる。

６００〜７６０ｍＨｃ＋の間は、圧力設定ばねが引張り
作用から圧縮作用状態に代る為に微撮動は停止する。こ
のようにＯ〜７６０ｍＨｇの間に圧力設定ばねが引張り
から圧縮への変化点が存在する為に一様で連続的な設定
ができないのである。従って本発明の技術的課題は、Ｏ
〜７６０ｍＨａの全域を圧力設定ばねが引張り作用のま
まで設定できるようにし、チャタリングを発生さぜず安
定した二次圧を得るようにすることである。

問題点を解決する為の手段 上記問題点を解決する為に講じた本発明の技術的手段は
、入口と出口の間に主弁を設け、二次側圧力をダイヤフ
ラム及び圧力設定ばねを有する圧力検出部で検出して、
その圧力検出部の機械的出力に基づいて二次側を設定圧
力とするように上記主弁を開閉せしめる構成の減圧弁に
於いて、上記圧力検出部が、上記ダイヤフラムをその一
方の面に二次圧力を受けるように設け、そのダイヤフラ
ムの他方の面に対して上記圧力設定ばねの一端を結合し
、その圧力設定ばねの他端位置を上記ダイヤフラム側に
対して外部から進退調節するように操作部を設け、上記
ダイヤフラムを二次側方向へ常時付勢するように、圧縮
作用状態の付勢ばねを上記ダイヤフラムの他方の面に配
した構造である。

また、付勢ばねを上記圧力設定ばねの両端を結合する各
々の部材の間に配置し、圧力設定ばねが自由状態の時に
、付勢ばねが圧縮状態におり、圧力設定ばねが伸長状態
になるに従って付勢ばねが自由状態になるようにしたも
のである。

作用 新しく付勢ばねの設置により（第３図上ラインＤ）、パ
イロット弁下のばねの力（第３図上ラインＢ）が打ち消
され、圧力設定ばねの引張り力はその分増加することに
なる（第３図上ラインＥ）。

従って、引張りから圧縮への変化点が正圧域へ移動する
。つまり変化点が７６０ｍＨｇの点になる。

ここで、この場合の付勢ばねの一端はダイヤフラムの上
面を付勢し、他方の面は本体に固定されていて移動しな
い構造である。

効果 圧力設定域が簡単に、しかもばね定数を代えるだけで任
意の場所へ移動できる。従ってＯ〜７６０酬Ｈ（］の全
域をチャタリングを生じさせずに設定が可能となる。

実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。（
第１図及び第３図参照） 第１図に於いて第２図と同等部材には同一参照番号を付
し、その説明は省略する。第２図と異なる点は、ばね端
部結合用部材２１の上部中央部と、雌ねじ部材２４の下
部に凹部（３２，３３）を設け、この間に付勢ばね３１
を配置した構造である。

このとき、付勢ばね３１は圧力設定ばね６がＯ、Ｈｇ付
近の圧力設定時における最大の伸長した状態で自由長で
あり、圧力設定ばね６が収縮するに従って圧縮状態にな
るように収容する（第３図上ラインＦ）。その時の圧力
設定ばね６の必要な引張り力はラインＧである。

つまり、圧力設定ばねの最高引張り作用時、付勢ばね３
１の力が全く作用しないので、引く力は大きなものを必
要としない。そして設定圧が高くなるに従って付勢ばね
の付勢力が作用するようになり、結果として約１０００
ｍ１００Ｏ付近まで引張りから圧縮への変化点なしで調
整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の具体例を示す実施例の真空用減圧弁の
断面図、第２図は従来の真空用減圧弁の断面図、第３図
は設定圧力と、ダイヤフラムに作用する力の状態の関係
を表したグラフである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口と出口の間に主弁を設け、二次側圧力をダイヤ
   フラム及び圧力設定ばねを有する圧力検出部で検出して
   、その圧力検出部の機械的出力に基づいて二次側を設定
   圧力とするように上記主弁を開閉せしめる構成の減圧弁
   に於いて、上記圧力検出部が、上記ダイヤフラムをその
   一方の面に二次圧力を受けるように設け、そのダイヤフ
   ラムの他方の面に対して上記圧力設定ばねの一端を結合
   し、その圧力設定ばねの他端位置を上記ダイヤフラム側
   に対して外部から進退調節するように操作部を設け、上
   記ダイヤフラムを二次側方向へ常時付勢するように、圧
   縮作用状態の付勢ばねを上記ダイヤフラムの他方の面に
   配したことを特徴とする真空用減圧弁。 ２、特許請求の範囲第１項の於いて、付勢ばねを上記圧
   力設定ばねの両端を結合する各々の部材の間に配置し、
   圧力設定ばねが自由状態の時に、付勢ばねが圧縮状態に
   あり、圧力設定ばねが伸長状態になるに従って付勢ばね
   が自由状態になるようにしたことを特徴とする真空用減
   圧弁。