JPWO2018073945A1 - Gas mixer - Google Patents
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Abstract
気体混合器(1)は、パイロット減圧弁(2)と、等圧弁(3)と、を備える。パイロット減圧弁(2)は、パイロットハウジング(21)と、パイロットバルブ軸(22)と、第2パイロットハウジング(23)と、パイロットシール部材(24)と、パイロット弁体(26)と、を含む。パイロットバルブ軸(22)が軸方向に往復することにより、パイロット弁体(26)と第2パイロットハウジング(23)とが接触する状態と離れた状態とが実現される。パイロット弁体(26)と第2パイロットハウジング(23)とが接触する状態において、パイロットハウジング(21)内には、第1圧力空間(21A)と、第2圧力空間(21B)と、第3圧力空間(21C)と、が形成される。第3圧力空間(21C)と第2圧力空間(21B)とは連通している。パイロットシール部材(24)は、パイロットハウジング(21)に対して固定されている。 The gas mixer (1) includes a pilot pressure reducing valve (2) and an equal pressure valve (3). The pilot pressure reducing valve (2) includes a pilot housing (21), a pilot valve shaft (22), a second pilot housing (23), a pilot seal member (24), and a pilot valve body (26). . When the pilot valve shaft (22) reciprocates in the axial direction, a state in which the pilot valve body (26) and the second pilot housing (23) are in contact with each other is realized. In a state where the pilot valve body (26) and the second pilot housing (23) are in contact, the pilot housing (21) has a first pressure space (21A), a second pressure space (21B), and a third A pressure space (21C) is formed. The third pressure space (21C) and the second pressure space (21B) are in communication. The pilot seal member (24) is fixed to the pilot housing (21).
Description
本発明は気体混合器に関するものである。 The present invention relates to a gas mixer.
異なる2種類の気体を混合して供給するために、気体混合器が用いられる場合がある。気体混合器は、たとえば減圧弁によって一次圧力の気体を所定の二次圧力に等圧に減圧して混合する構造を有している(たとえば、特許文献1参照)。 A gas mixer may be used to mix and supply two different types of gases. The gas mixer has a structure in which, for example, a gas having a primary pressure is reduced to a predetermined secondary pressure at an equal pressure by a pressure reducing valve and mixed (see, for example, Patent Document 1).
気体混合器においては、応答性が高いことが好ましい。本発明の目的は、応答性に優れた気体混合器を提供することである。 In a gas mixer, it is preferable that responsiveness is high. The objective of this invention is providing the gas mixer excellent in the responsiveness.
本発明に従った気体混合器は、パイロット減圧弁と、等圧弁と、混合部と、を備える。パイロット減圧弁は、流入するパイロット気体の圧力をパイロット圧力に減圧して吐出する。等圧弁は、パイロット減圧弁に接続され、パイロット減圧弁から吐出されるパイロット気体のパイロット圧力に基づいて、導入される第1気体および第2気体の圧力を等圧に減圧して吐出する。混合部は、等圧弁から吐出された第1気体と第2気体とが流入し、第1気体と第2気体とを混合して吐出する。パイロット減圧弁は、パイロットハウジングと、パイロットバルブ軸と、第2パイロットハウジングと、パイロットシール部材と、パイロット押圧部材と、パイロット弁体と、を含む。パイロットバルブ軸は、パイロットハウジング内に配置され、軸方向に往復可能である。第2パイロットハウジングは、パイロットハウジング内において、パイロットハウジングに対して固定して配置される。パイロットシール部材は、パイロットバルブ軸の外面とパイロットハウジングの内面とに接触して配置され、パイロットバルブ軸とパイロットハウジングとの間の気密を維持する。パイロット押圧部材は、パイロットバルブ軸に接触して配置され、パイロットバルブ軸を軸方向に押圧する。パイロット弁体は、パイロットバルブ軸に設置される。パイロットバルブ軸が軸方向に往復することにより、パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態と離れた状態とが実現される。パイロットハウジングには、パイロット気体が流入するパイロット流入路と、パイロット圧力に減圧されたパイロット気体が流出するパイロット流出路とが形成される。パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態において、パイロットハウジング内には、第1圧力空間と、第2圧力空間と、第3圧力空間とが形成される。第1圧力空間は、パイロットバルブ軸、パイロットハウジングおよび第2パイロットハウジングにより取り囲まれ、パイロット流入路に接続される。第2圧力空間は、パイロット弁体から見て第1圧力空間とは反対側に配置され、パイロット流出路に接続される。第3圧力空間は、パイロットシール部材から見て第1圧力空間とは反対側であって、パイロットバルブ軸の端部に接触するように配置される。第3圧力空間と第2圧力空間とは連通している。パイロットシール部材は、パイロットハウジングに対して固定されている。 The gas mixer according to the present invention includes a pilot pressure reducing valve, an isobaric valve, and a mixing unit. The pilot pressure reducing valve discharges the pressure of the inflowing pilot gas by reducing the pressure to the pilot pressure. The isobaric valve is connected to the pilot pressure reducing valve, and discharges the introduced first gas and the second gas at a reduced pressure based on the pilot pressure of the pilot gas discharged from the pilot pressure reducing valve. The mixing unit flows in the first gas and the second gas discharged from the isobaric valve, and mixes and discharges the first gas and the second gas. The pilot pressure reducing valve includes a pilot housing, a pilot valve shaft, a second pilot housing, a pilot seal member, a pilot pressing member, and a pilot valve body. The pilot valve shaft is disposed in the pilot housing and can reciprocate in the axial direction. The second pilot housing is fixedly disposed with respect to the pilot housing in the pilot housing. The pilot seal member is disposed in contact with the outer surface of the pilot valve shaft and the inner surface of the pilot housing, and maintains airtightness between the pilot valve shaft and the pilot housing. The pilot pressing member is disposed in contact with the pilot valve shaft and presses the pilot valve shaft in the axial direction. The pilot valve body is installed on the pilot valve shaft. When the pilot valve shaft reciprocates in the axial direction, a state where the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other and a state where they are separated are realized. A pilot inflow passage through which pilot gas flows in and a pilot outflow passage through which pilot gas reduced to the pilot pressure flows are formed in the pilot housing. In a state where the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other, a first pressure space, a second pressure space, and a third pressure space are formed in the pilot housing. The first pressure space is surrounded by the pilot valve shaft, the pilot housing, and the second pilot housing, and is connected to the pilot inflow passage. The second pressure space is disposed on the side opposite to the first pressure space when viewed from the pilot valve body, and is connected to the pilot outflow passage. The third pressure space is disposed on the side opposite to the first pressure space when viewed from the pilot seal member and in contact with the end of the pilot valve shaft. The third pressure space and the second pressure space communicate with each other. The pilot seal member is fixed with respect to the pilot housing.
本発明の気体混合器においては、パイロット減圧弁に接続され、パイロット減圧弁から吐出されるパイロット気体のパイロット圧力に基づいて、導入される第1気体および第2気体の圧力を等圧に減圧して吐出する等圧弁を含む。これにより、パイロット減圧弁から吐出されるパイロット気体のパイロット圧力を調整することで、第1気体および第2気体の圧力を調整することができる。 In the gas mixer of the present invention, the pressure of the introduced first gas and the second gas is reduced to an equal pressure based on the pilot pressure of the pilot gas discharged from the pilot pressure reducing valve connected to the pilot pressure reducing valve. Including an isobaric valve. Thereby, the pressures of the first gas and the second gas can be adjusted by adjusting the pilot pressure of the pilot gas discharged from the pilot pressure reducing valve.
また、本発明の気体混合器においては、パイロット減圧弁の第3圧力空間と第2圧力空間とが連通することにより、パイロットバルブ軸に掛かる第3圧力空間と第2圧力空間との差圧に対応する力が軽減される。しかしながら、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する軸方向の力が、パイロットシール部材に掛かる。ここでパイロットバルブ軸には、パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態を維持するために、パイロット弁体を第2パイロットハウジングに押し付ける向きの軸方向の力(押しつけ荷重)が加えられる。 In the gas mixer of the present invention, the third pressure space and the second pressure space of the pilot pressure reducing valve communicate with each other, so that the differential pressure between the third pressure space and the second pressure space applied to the pilot valve shaft is increased. The corresponding force is reduced. However, an axial force corresponding to the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space is applied to the pilot seal member. Here, in order to maintain the state in which the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other, an axial force (pressing load) is applied to the pilot valve shaft so as to press the pilot valve body against the second pilot housing. .
パイロットシール部材がパイロットバルブ軸に固定されている場合には、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する力がパイロットバルブ軸に掛かるようになる。その結果、パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態を維持するために、パイロットバルブ軸には、上記押しつけ荷重に加えて、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する力を付与する必要がある。 When the pilot seal member is fixed to the pilot valve shaft, a force corresponding to the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space is applied to the pilot valve shaft. As a result, in order to maintain the contact state between the pilot valve body and the second pilot housing, the pilot valve shaft supports the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space in addition to the above pressing load. It is necessary to give the power to do.
具体的には、例えば第3圧力空間と第1圧力空間との最大差圧が0.45MPa、第3圧力空間と第1圧力空間との最小差圧が0.15MPa、パイロットシール部材の軸方向に垂直な面における断面積が18.8mm2、上記押しつけ荷重が5.89Nである場合に、パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態を維持するためにパイロットバルブ軸に付与される力は、以下のように設定される。Specifically, for example, the maximum differential pressure between the third pressure space and the first pressure space is 0.45 MPa, the minimum differential pressure between the third pressure space and the first pressure space is 0.15 MPa, and the axial direction of the pilot seal member Is applied to the pilot valve shaft in order to maintain the state in which the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other when the cross-sectional area in the plane perpendicular to the axis is 18.8 mm 2 and the pressing load is 5.89 N The force is set as follows.
パイロットシール部材に掛かる力は、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に、パイロットシール部材の軸方向に垂直な面における断面積を乗じることで得られる。第3圧力空間と第1圧力空間との差圧およびパイロットシール部材の断面積が上記の通りである場合、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧が最大差圧となるときにパイロットシール部材に掛かる力は、8.46Nとなる。一方で、最小差圧となるときには、パイロットシール部材に掛かる力は、2.82Nとなる。このように、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧の変化に伴って、パイロットシール部材に掛かる力は変化する。 The force applied to the pilot seal member is obtained by multiplying the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space by the cross-sectional area in a plane perpendicular to the axial direction of the pilot seal member. When the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space and the cross-sectional area of the pilot seal member are as described above, the pilot when the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space becomes the maximum differential pressure. The force applied to the seal member is 8.46N. On the other hand, when it becomes the minimum differential pressure, the force applied to the pilot seal member is 2.82N. Thus, the force applied to the pilot seal member changes with the change in the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space.
パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態を維持するために、パイロットバルブ軸には、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧が最大差圧となるときに対応した力、すなわち上記押しつけ荷重5.89Nに8.46Nを加えた14.35Nの力を付与する必要がある。しかしながら、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧が低くなると、パイロットバルブ軸には、過剰な力が掛かることとなる。第3圧力空間と第1圧力空間との差圧が最小の状態で、パイロット弁体と第2パイロットハウジングとが接触する状態を維持するために必要な力は、上記押しつけ荷重5.89Nに2.82Nを加えた8.71Nとなる。つまり、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧が最小差圧となるときに、パイロットバルブ軸には5.64Nの過剰な力が掛かることとなる。 In order to maintain the state in which the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other, the pilot valve shaft has a force corresponding to the maximum differential pressure between the third pressure space and the first pressure space, That is, it is necessary to apply a force of 14.35 N obtained by adding 8.46 N to the pressing load 5.89 N. However, when the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space becomes low, an excessive force is applied to the pilot valve shaft. The force necessary to maintain the state in which the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other with a minimum differential pressure between the third pressure space and the first pressure space is 2 against the pressing load 5.89N. It becomes 8.71N which added .82N. That is, when the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space becomes the minimum differential pressure, an excessive force of 5.64 N is applied to the pilot valve shaft.
すなわち、パイロットバルブ軸は、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧が低くなる時に、上記の過剰な力の範囲において無反応となる。その結果、パイロットバルブ軸にパイロットシール部材を固定した場合には、パイロット減圧弁の応答性が低下する。 That is, the pilot valve shaft becomes unresponsive in the above excessive force range when the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space becomes low. As a result, when the pilot seal member is fixed to the pilot valve shaft, the response of the pilot pressure reducing valve is lowered.
これに対して、本発明の気体混合器においては、パイロットシール部材が、パイロットハウジングに対して固定されている。このようにすることで、パイロットシール部材にかかる第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する力は、パイロットハウジングが受け持つようにすることができる。そのため、パイロットバルブ軸には、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する力を加える必要がなくなる。その結果、第2圧力空間の圧力の変化に対して、パイロットバルブ軸が無反応となる範囲が少なくなり、パイロット減圧弁の応答性を向上させることができる。 On the other hand, in the gas mixer of the present invention, the pilot seal member is fixed to the pilot housing. By doing in this way, the force corresponding to the pressure difference between the third pressure space and the first pressure space applied to the pilot seal member can be handled by the pilot housing. Therefore, it is not necessary to apply a force corresponding to the differential pressure between the third pressure space and the first pressure space to the pilot valve shaft. As a result, the range in which the pilot valve shaft does not react to the change in pressure in the second pressure space is reduced, and the responsiveness of the pilot pressure reducing valve can be improved.
このように、本発明の気体混合器によれば、応答性が優れる気体混合器を提供することができる。 Thus, according to the gas mixer of this invention, the gas mixer which is excellent in responsiveness can be provided.
上記気体混合器において、等圧弁は、等圧ハウジングと、第1等圧バルブ軸と、第2等圧バルブ軸と、第1等圧押圧部材と、第2等圧押圧部材と、第1軟質弁体と、第2軟質弁体と、第1硬質弁体と、第2硬質弁体と、を含んでいてもよい。第1等圧バルブ軸および第2等圧バルブ軸は、等圧ハウジング内に配置され、軸方向に往復可能である。第1等圧押圧部材は、等圧ハウジング内に配置され、パイロット減圧弁に接続される空間であるパイロット気体室の壁面の一部を構成し、第1等圧バルブ軸に接触して第1等圧バルブ軸を軸方向に押圧する。第2等圧押圧部材は、等圧ハウジング内に配置され、パイロット気体室の壁面の他の一部を構成し、第2等圧バルブ軸に接触して第2等圧バルブ軸を軸方向に押圧する。第1軟質弁体は、第1等圧バルブ軸に設置される。第2軟質弁体は、第2等圧バルブ軸に設置される。第1硬質弁体は、第1等圧バルブ軸に対して軸方向に往復可能に設置される。第2硬質弁体は、第2等圧バルブ軸に対して軸方向に往復可能に設置される。等圧ハウジング内には、第1気体流入路と、第1気体吐出路と、第1気体中間路と、第2気体流入路と、第2気体吐出路と、第2気体中間路と、が形成される。第1気体流入路には、第1気体が流入する。第1気体吐出路からは、第1気体が吐出される。第1気体中間路は、第1気体流入路と第1気体吐出路とを接続する。第2気体流入路には、第2気体が流入する。第2気体吐出路からは、第2気体が吐出される。第2気体中間路は、第2気体流入路と第2気体吐出路とを接続する。第1軟質弁体は、第1気体流入路と第1気体中間路との接続部に配置される。第1硬質弁体は、第1気体中間路と第1気体吐出路との接続部に配置される。第2軟質弁体は、第2気体流入路と第2気体中間路との接続部に配置される。第2硬質弁体は、第2気体中間路と第2気体吐出路との接続部に配置される。 In the gas mixer, the isobaric valve includes an isobaric housing, a first isobaric valve shaft, a second isobaric valve shaft, a first isobaric pressure member, a second isobaric pressure member, and a first soft valve. The valve body, the second soft valve body, the first hard valve body, and the second hard valve body may be included. The first isobaric valve shaft and the second isobaric valve shaft are disposed in the isobaric housing and can reciprocate in the axial direction. The first isobaric pressing member is disposed in the isobaric housing, constitutes a part of the wall surface of the pilot gas chamber, which is a space connected to the pilot pressure reducing valve, and contacts the first isobaric valve shaft to form the first The isobaric valve shaft is pressed in the axial direction. The second isobaric pressing member is disposed in the isobaric housing, constitutes another part of the wall surface of the pilot gas chamber, contacts the second isobaric valve shaft, and causes the second isobaric valve shaft to move in the axial direction. Press. The first soft valve body is installed on the first isobaric valve shaft. The second soft valve body is installed on the second isobaric valve shaft. The first hard valve body is installed so as to be capable of reciprocating in the axial direction with respect to the first isobaric valve shaft. The second hard valve body is installed so as to be capable of reciprocating in the axial direction with respect to the second isobaric valve shaft. In the isobaric housing, there are a first gas inflow passage, a first gas discharge passage, a first gas intermediate passage, a second gas inflow passage, a second gas discharge passage, and a second gas intermediate passage. It is formed. The first gas flows into the first gas inflow path. The first gas is discharged from the first gas discharge path. The first gas intermediate path connects the first gas inflow path and the first gas discharge path. The second gas flows into the second gas inflow path. The second gas is discharged from the second gas discharge path. The second gas intermediate path connects the second gas inflow path and the second gas discharge path. The first soft valve body is disposed at a connection portion between the first gas inflow passage and the first gas intermediate passage. The first hard valve body is disposed at a connection portion between the first gas intermediate path and the first gas discharge path. A 2nd soft valve body is arrange | positioned at the connection part of a 2nd gas inflow path and a 2nd gas intermediate path. The second hard valve body is disposed at a connection portion between the second gas intermediate path and the second gas discharge path.
このようにすることで、等圧バルブ軸に設置された硬質弁体を軸方向に往復させ、気体中間路と気体吐出路との接続部を開閉することで、気体流入路から気体吐出路へ流れる気体の微小流量の制御を安定して行うことができる。また、等圧バルブ軸に対して固定された軟質弁体によって気体中間路と気体流入路との間を閉塞したときには、気体吐出路との間が軟質弁体によってシールされるので、気体流入路と気体吐出路との間が密閉された状態を安定して保つことができる。その結果として、気体の微小流量の制御と確実な密閉状態を両立することができる。上記のような等圧弁を採用することにより、応答性に優れたパイロット減圧弁と、気体の微小流量の制御と確実な密閉状態を両立することができる等圧弁とを組み合わせることで高性能な気体混合器を提供することができる。なお、硬質弁体は、閉塞時に実質的に変形しない材料、例えば金属からなる。また、軟質弁体は、閉塞時に変形可能な材料、例えば樹脂やゴム等からなる。 By doing in this way, the rigid valve body installed in the isobaric valve shaft is reciprocated in the axial direction, and the connection part between the gas intermediate path and the gas discharge path is opened and closed, so that the gas inflow path to the gas discharge path The minute flow rate of the flowing gas can be controlled stably. Further, when the space between the gas intermediate path and the gas inflow path is closed by the soft valve body fixed to the isobaric valve shaft, the gas inflow path is sealed with the soft valve body. And the gas discharge path can be stably maintained in a sealed state. As a result, it is possible to achieve both control of a minute gas flow rate and a reliable sealed state. By adopting the above-mentioned isobaric valve, a high-performance gas can be obtained by combining a pilot pressure reducing valve with excellent responsiveness and an isobaric valve that can achieve both fine gas flow control and reliable sealing. A mixer can be provided. The hard valve body is made of a material that does not substantially deform when closed, for example, a metal. The soft valve body is made of a material that can be deformed when closed, such as resin or rubber.
上記気体混合器において、第1等圧押圧部材および第2等圧押圧部材は、弾性部材と、支持部材と、を含んでいてもよい。支持部材は、弾性部材よりも剛性が高い材料からなり、弾性部材を支持する。弾性部材は、ベース部と、突出部と、を含む。ベース部は、円盤状の形状を有する。突出部は、ベース部の外周を取り囲むように配置され、パイロット気体室が広がる方向に突出する。ベース部は、全域にわたって支持部材により支持されている。このようにすることで、弾性部材における損失を抑制しつつパイロット圧力を等圧バルブ軸に伝えることができる。 In the gas mixer, the first isobaric pressing member and the second isobaric pressing member may include an elastic member and a support member. The support member is made of a material having higher rigidity than the elastic member, and supports the elastic member. The elastic member includes a base portion and a protruding portion. The base portion has a disk shape. The protruding portion is disposed so as to surround the outer periphery of the base portion, and protrudes in the direction in which the pilot gas chamber expands. The base portion is supported by the support member over the entire area. By doing in this way, pilot pressure can be transmitted to an isobaric valve axis | shaft, suppressing the loss in an elastic member.
上記気体混合器において、混合部は、混合比調整器と、合流器と、を含んでいてもよい。混合比調整器は、等圧弁から吐出される第1気体と第2気体との混合比を調整し、第1気体および第2気体を、それぞれ第1気体流路および第2気体流路から吐出する。合流器は、第1気体流路および第2気体流路に接続され、第1気体および第2気体が流れる方向に垂直な断面積が第1気体流路および第2気体流路よりも大きい合流室を有する。このようにすることで、第1気体と第2気体とを均一かつ高い混合精度で混合することができる。 In the gas mixer, the mixing unit may include a mixing ratio adjuster and a merger. The mixing ratio adjuster adjusts the mixing ratio of the first gas and the second gas discharged from the isobaric valve, and discharges the first gas and the second gas from the first gas channel and the second gas channel, respectively. To do. The merger is connected to the first gas channel and the second gas channel, and has a cross-sectional area perpendicular to the direction in which the first gas and the second gas flow is larger than that of the first gas channel and the second gas channel. Has a chamber. By doing in this way, 1st gas and 2nd gas can be mixed with uniform and high mixing accuracy.
上記気体混合器において、第1気体流路から合流器への第1気体の吐出方向は、第2気体流路から合流器への第2気体の吐出方向に沿ったものとなっていてもよい。このようにすることで、等圧弁から吐出された第1気体と第2気体とがぶつかり合って混合精度が低下することを防止することができる。 In the gas mixer, the discharge direction of the first gas from the first gas flow path to the merger may be along the discharge direction of the second gas from the second gas flow path to the merger. . By doing in this way, it can prevent that the 1st gas and 2nd gas which were discharged from the isobaric valve collide and mixing accuracy falls.
以上の説明から明らかなように、本発明の気体混合器によれば、応答性が優れる気体混合器を提供することができる。 As is clear from the above description, according to the gas mixer of the present invention, a gas mixer having excellent responsiveness can be provided.
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。なお、以下の図面において同一または相当する部分には同一の参照番号を付し、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
図1を参照して、実施の形態1における気体混合器1は、パイロット減圧弁2と、等圧弁3と、混合部5と、流量調整弁6とを備える。
Referring to FIG. 1, the gas mixer 1 in the first embodiment includes a pilot
等圧弁3には、第1配管91と、第2配管92と、第3配管93と、第4配管94とが接続される。第1配管91は、第1気体流入路31Aと接続される。第2配管92は、第2気体流入路31Dと接続される。第3配管93は、第1気体吐出路31Bと接続される。第4配管94は、第2気体吐出路31Eと接続される。
A
パイロット減圧弁2には、第5配管95と、第6配管96とが接続される。第5配管95の一方の端部は、パイロット減圧弁2のパイロット流入路27と接続される。第5配管95の他方の端部は、第2配管92と接続される。第6配管96の一方の端部はパイロット流出路28と接続される。第6配管96の他方の端部は、等圧弁3の等圧ハウジング31内のパイロット気体室34に接続される。
A
混合部5は、合流器51と、混合比調整器53と、を含む。混合比調整器53には、第3配管93および第4配管94が接続される。合流器51と、混合比調整器53とは、第7配管97および第8配管98により接続される。第7配管97は、第1気体流路51Aと接続される。第8配管98は、第2気体流路51Bと接続される。混合部5と流量調整弁6との間には、第9配管99が配置される。
The
図2を参照して、パイロット減圧弁2は、パイロットハウジング21と、パイロットバルブ軸22と、第2パイロットハウジング23と、パイロットシール部材24と、パイロット押圧部材25と、パイロット弁体26と、を備える。
Referring to FIG. 2, pilot
パイロットハウジング21は、第1外枠部211と、第2外枠部212とを備える。第2外枠部212は、一方の端部に底部212Bを有し、他方の端部において開口部を有する多段円筒状の内部空間を有する。第2外枠部212の内部空間は、上記一方の端部に近づくに従って直径が小さくなる。第1外枠部211は、両端部に開口部を有する多段円筒状のパイロット内部空間21Dを有する。第1外枠部211のパイロット内部空間21Dは、一方の端部に近づくに従って直径が小さくなる。第1外枠部211の他方の端部の外周面と第2外枠部212の他方の端部の内周面とが接触するように嵌め合うことで、第1外枠部211と第2外枠部212とは接続される。
The
第1外枠部211の一方の端部を貫通するように、調整軸211Cが配置される。調整軸211Cの一方の端部には、調整部211Bが接続される。調整軸211Cの他方の端部は、パイロット内部空間21D内に位置する。
The
パイロット減圧弁2は、パイロット内部空間21D内にパイロットスプリング251を含む。パイロットスプリング251の一方の端部は、第1支持部211Dに接触する。第1支持部211Dのパイロットスプリング251に接触する側とは反対側に、調整軸211Cの上記他方の端部が接触する。
The pilot
パイロット押圧部材25は、ダイヤフラム252と、支持部253と、押圧部254とを備える。第1外枠部211と第2外枠部212の間に挟まれるように、中央部に貫通孔を有するダイヤフラム252が支持される。ダイヤフラム252は、外周部にパイロット内部空間21D側に突出する突出部252Aを備える。押圧部254は、円盤状の本体部と、本体部から軸方向に突出する突出部とを含む形状を有する。押圧部254の本体部はダイヤフラム252から見て第2外枠部212側に位置し、突出部がダイヤフラム252の貫通孔を貫通することにより第1外枠部211側に進入する。支持部253は、中央に貫通孔を有する円盤状の形状を有する。支持部253は、ダイヤフラム252から見て第1外枠部211側に配置される。そして、押圧部254の突出部が支持部253の貫通孔に挿入される状態で、ダイヤフラム252は押圧部254と支持部253とに接触して挟まれる。支持部253は、パイロットスプリング251の他方の端部に接触して配置される。
The
パイロットバルブ軸22は、第2外枠部212内に配置される。パイロットバルブ軸22には、一方の端部において開口し、軸方向に延在するとともに、パイロット弁体26よりも他方の端部に近い位置で径方向に貫通する貫通孔22Aが形成されている。パイロットバルブ軸22は、他方の端部において押圧部254に接触する。パイロットバルブ軸22は、軸方向に移動可能に設置される。
The
第2パイロットハウジング23は、パイロットバルブ軸22の外周の一部を取り囲むように設置される。第2パイロットハウジング23とパイロットバルブ軸22との間には、軸受部232が配置される。第2パイロットハウジング23は、第2外枠部212の中央部の内周面にOリング231を挟んで気密に固定されている。第2パイロットハウジング23には、第2圧力空間21Bと第1圧力空間21Aとをつなぐハウジング流路23Aが形成されている。パイロットバルブ軸22の貫通孔22Aは、ハウジング流路23Aに連通する。その結果、第3圧力空間21Cと第2圧力空間21Bとは連通する。
The
パイロット弁体26は、円環状の形状を有する。パイロット弁体26に、パイロットバルブ軸22が挿入されることにより、パイロット弁体26はパイロットバルブ軸22に対して固定される。パイロットバルブ軸22が軸方向に往復することにより、パイロット弁体26と第2パイロットハウジング23とが接触する状態と離れた状態とが実現される。パイロット弁体26の外周部を覆うように円筒状の形状を有する弁体固定部261が配置される。
The
パイロットシール部材24は、第1シール固定部241と、Oリング242と、第2シール固定部243とを備える。パイロットシール部材24は、パイロット弁体26から見て第2パイロットハウジング23とは反対側の第2外枠部212の内周面に固定される。第2シール固定部243と弁体固定部261の間には、コイルスプリング262が配置されている。コイルスプリング262の一方の端部は第2シール固定部243に接触する。コイルスプリング262の他方の端部は、弁体固定部261に接触する。Oリング242は、第1シール固定部241および第2シール固定部243に挟まれるように配置される。パイロットバルブ軸22の外周面と第2外枠部212の内周面とに接触するように、Oリング242は配置される。パイロットバルブ軸22と第2外枠部212は、Oリング242によりシールされる。
The
パイロットハウジング21内には、パイロットバルブ軸22、パイロットハウジング21および第2パイロットハウジング23により取り囲まれた第1圧力空間21Aが形成される。第1圧力空間21Aは、パイロット流入路27と接続される。第2圧力空間21Bは、パイロット弁体26から見て第1圧力空間21Aとは反対側に配置され、パイロット流出路28に接続される。パイロットシール部材24から見て第1圧力空間21Aとは反対側であって、パイロットバルブ軸22の端部に接触するように配置される第3圧力空間21Cが形成される。第3圧力空間21Cは、第2圧力空間21Bと連通している。
A
図3、図4を参照して、等圧弁3は、等圧ハウジング31と、第1等圧バルブ軸32と、第1等圧押圧部材35と、第1軟質弁体371と、第1硬質弁体372とを含む第1減圧弁301と、第2等圧バルブ軸33と、第2等圧押圧部材36と、第2軟質弁体381と、第2硬質弁体382とを含む第2減圧弁302と、を備える。第1減圧弁301と第2減圧弁302とは、互いに軸方向に対向するように対にして配置される。第1等圧押圧部材35は、等圧ハウジング31内に配置され、パイロット減圧弁2に接続される空間であるパイロット気体室34の壁面の一部を構成する。また、第2等圧押圧部材36は、パイロット気体室34の壁面の他の一部を構成する。
Referring to FIGS. 3 and 4, the equal pressure valve 3 includes an
第1減圧弁301と第2減圧弁302の間には、第1等圧押圧部材35と、第2等圧押圧部材36と、等圧ハウジング31とに取り囲まれたパイロット気体室34が形成される。パイロット気体室34は、パイロット流出路28と接続される。
Between the first
第1減圧弁301と第2減圧弁302とは、同様の構造を有しているため、以下、第2減圧弁302を中心に説明する。図4を参照して第2減圧弁302は、第1弁ハウジング311と、第2弁ハウジング312と、を備える。第1弁ハウジング311は、両端部に開口部を有する多段円筒状の内部空間を有する。第2弁ハウジング312は、一方の端部に底部を有し、他方の端部に開口部を有する多段円筒状の内部空間を有する。
Since the first
第2等圧押圧部材36は、ダイヤフラムである弾性部材351と、支持部材352と、固定部353、押圧部354とを、含む。弾性部材351は、中央に貫通孔を有する円盤状の形状を有する。弾性部材351の外周部は、等圧ハウジング31と接続される。弾性部材351は、円盤状の形状を有するベース部351Aと、突出部351Bと、を含む。突出部351Bは、ベース部351Aの外周を取り囲むように配置され、パイロット気体室34が広がる方向に突出する。ベース部351Aは、全域にわたって一対の支持部材352により挟まれて支持されている。
The second
第2等圧バルブ軸33は、第1弁ハウジング311内に配置される。第2等圧バルブ軸33には、一方の端部において開口し、他方の端部に向けて延在するとともに、他方の端部付近で径方向に貫通する貫通孔33Aが形成されている。第2等圧バルブ軸33の一方の端部は、押圧部354に接触する。第2等圧バルブ軸33の一方の端部の外周面は、軸受部322によって第1弁ハウジング311の一方の端部に対して径方向に支持される。第2等圧バルブ軸33の外周面には、径方向に突出する係合部321が固定されている。第2等圧バルブ軸33は、軸方向に移動可能に設置される。
The second
第2硬質弁体382は、中空円筒状の形状を有する。第2硬質弁体382と係合部321との間には、軸方向に所定の間隙Tが形成されている。第2硬質弁体382には、第2等圧バルブ軸33が挿入される。第2硬質弁体382は、一方の端部に向かって外径が小さくなるテーパー面382Aを含む。第2硬質弁体382と第2等圧バルブ軸33との間は、Oリング42によりシールされる。第2硬質弁体382は、第2等圧バルブ軸33に対して相対的に軸方向に移動可能に設置される。第2硬質弁体382のテーパー面382Aと第1弁ハウジング311が接触する状態と、テーパー面382Aと第1弁ハウジング311が接触しない状態を取り得るように、第2硬質弁体382は設置される。
The second
第1弁ハウジング311の他方の端部には、弁座43が配置される。弁座43は、円環状の形状を有する。弁座43は、第1弁ハウジング311と第2弁ハウジング312に挟まれた状態で配置される。弁座43は、コイルスプリング41の一方の端部に接触する。コイルスプリング41の他方の端部は、第2硬質弁体382に接触する。
A
第2軟質弁体381は、円環状の形状を有する。第2軟質弁体381には、第2等圧バルブ軸33が挿入される。第2軟質弁体381は、コイルスプリング41が接触する側とは反対側の弁座43の面に接触可能となっている。第2軟質弁体381の外周面を覆うように円筒状の形状を有する弁体固定部44が配置される。第2軟質弁体381は、第2等圧バルブ軸33と一体に軸方向に移動可能となっている。
The second
第2等圧バルブ軸33の他方の端部の外周面と第2弁ハウジング312との間には、Oリング47が配置される。Oリング47を軸方向に挟むように円環状の形状を有する第1固定部46および第2固定部48が配置される。第1固定部46は、コイルスプリング45の一方の端部と接触する。コイルスプリング45の他方の端部は、弁体固定部44と接触する。
An O-
さらに、図3を参照して等圧ハウジング31内には、第1気体Aが流入する第1気体流入路31Aと、第1気体Aが吐出される第1気体吐出路31Bと、第1気体流入路31Aと第1気体吐出路31Bとを接続する第1気体中間路31Cと、第2気体Bが流入する第2気体流入路31Dと、第2気体Bが吐出される第2気体吐出路31Eと、第2気体流入路Dと第2気体吐出路Eとを接続する第2気体中間路31Fと、が形成されている。第1気体流入路31Aと第1気体中間路31Cとの接続部に第1軟質弁体371が配置される。第1気体中間路31Cと第1気体吐出路31Bとの接続部に第1硬質弁体372が配置される。第2気体流入路31Dと第2気体中間路31Fとの接続部に第2軟質弁体381が配置される。第2気体中間路31Fと第2気体吐出路31Eとの接続部に第2硬質弁体382が配置される。
Further, referring to FIG. 3, in the
図1を参照して、混合部5は、混合比調整器53と、合流器51とを含む。合流器51は、第1気体流路51Aおよび第2気体流路51Bに接続され、第1気体Aおよび第2気体Bが流れる方向に垂直な断面積が第1気体流路51Aおよび第2気体流路51Bよりも大きい合流室52を有する。第1気体流路51Aから合流器51への第1気体Aの吐出方向は、第2気体流路51Bから合流器51への第2気体Bの吐出方向に沿った(より具体的には一致する)ものとなっている。
Referring to FIG. 1, mixing
次に気体混合器1の動作について説明する。まず、パイロット減圧弁2が起動する。図2を参照して、パイロット圧力の設定は、調整部211Bを回転して調整軸211Cを軸方向に移動させて、パイロットスプリング251を軸方向に圧縮させることで行われる。
Next, the operation of the gas mixer 1 will be described. First, the pilot
図2および図5を参照して、第2配管92および第5配管95を介して第2気体B(たとえば二酸化炭素)がパイロット流入路27に供給される。設定されたパイロット圧力に対して第2圧力空間21Bの圧力が高い場合には、パイロット弁体26は閉じられた状態となる。一方で、図2および図6を参照して、設定されたパイロット圧力に対して第2圧力空間21Bの圧力が低くなった場合には、パイロット押圧部材25によって、パイロットバルブ軸22は軸方向のパイロットシール部材24側に移動させられる。これにより、パイロット弁体26と第2パイロットハウジング23との間には隙間Sが形成される。形成された隙間Sから、気体が第2圧力空間21Bに流れ込む。これにより、第2圧力空間21B内の圧力が、設定圧力であるパイロット圧力に調整される。図1を参照して、パイロット減圧弁2から吐出されるパイロット気体は、第6配管96を通じて、パイロット気体室34に流入する。その結果、パイロット気体室34内の圧力がパイロット圧力に調整される。
Referring to FIGS. 2 and 5, second gas B (for example, carbon dioxide) is supplied to pilot
図1、図4および図7を参照して、等圧弁3には、第1配管91を介して第1気体A(たとえばアルゴン)が供給される。等圧弁3には、第2配管92を介して第2気体B(たとえば二酸化炭素)が供給される。以下、第2気体Bの圧力調整について説明する。第1気体Aは、第2気体Bと同様の機構により第2気体Bと等圧に減圧されるため、説明を省略する。パイロット圧力に対して、第2気体吐出路31Eの圧力が高い場合は、第2硬質弁体382と第2軟質弁体381は閉じられた状態となる。一方で、図4および図8を参照して、パイロット圧力に対して第2気体吐出路31Eの圧力が低くなっている場合は、第2等圧押圧部材36によって第2等圧バルブ軸33が、軸方向の第2弁ハウジング312の底部側に移動する。この時、第2等圧バルブ軸33の係合部321が第2硬質弁体382に接触するまでは、第2等圧バルブ軸33のみが軸方向に移動する。これにより、第2等圧バルブ軸33と一体的に第2軟質弁体381が軸方向の第2弁ハウジング312の底部側に移動させられる。よって、第2軟質弁体381と弁座43との間には、隙間Uが形成される。隙間Uによって、第2気体流入路31Dと第2気体中間路31Fとの間が解放される。
With reference to FIGS. 1, 4, and 7, the first gas A (for example, argon) is supplied to the isobaric valve 3 through the
図4および図9を参照して、その後第2等圧バルブ軸33の係合部321が第2硬質弁体に接触し、第2等圧バルブ軸33と一体的に第2硬質弁体382が第2弁ハウジング312の底部側に移動する。これにより第2硬質弁体382と第1弁ハウジング311との間には、隙間Pが形成される。隙間Pによって、第2気体中間路31Fと第2気体吐出路31Eとの間が連通する。これにより、所望の圧力に減圧された第2気体Bが第4配管94を介して混合部5に供給される。
Referring to FIGS. 4 and 9, thereafter, the engaging
そして、混合部5においては、第2気体Bと、第2気体Bと同様の機構により等圧に減圧された第1気体Aとが混合される。具体的には、混合比調整器53において第1気体Aと第2気体Bとが所望の混合比となるように流量が調整され、合流器51において合流し混合ガスとされる。その後、流量調整弁6において混合ガスの流量が調整され、供給対象に対して混合ガスが供給される。
And in the mixing
ここで、本実施の形態の気体混合器1においては、パイロット減圧弁2において、パイロットシール部材24が、パイロットハウジング21に対して固定されている。このようにすることで、パイロットシール部材24にかかる第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する力は、パイロットハウジング21が受け持つようにすることができる。そのため、パイロットバルブ軸22には、第3圧力空間と第1圧力空間との差圧に対応する力を加える必要がなくなる。その結果、第2圧力空間の圧力の変化に対して、パイロットバルブ軸22が無反応となる範囲が少なくなり、パイロット減圧弁2の応答性を向上させることができる。
Here, in the gas mixer 1 of the present embodiment, the
また、等圧弁3において、第2等圧バルブ軸33に設置された第2硬質弁体382を軸方向に往復させ、第2気体中間路31Fと第2気体吐出路31Eとの接続部を開閉することで、第2気体流入路31Dから第2気体吐出路31Eへ流れる気体の微小流量の制御を安定して行うことができる。また、第2等圧バルブ軸33に対して固定された第2軟質弁体381によって第2気体中間路31Fと第2気体流入路31Dとの間を閉塞したときには、第2気体吐出路31Eとの間が第2軟質弁体381によってシールされるので、第2気体流入路31Dと第2気体吐出路31Eとの間が密閉された状態を安定して保つことができる。その結果として、気体の微小流量の制御と確実な密閉状態を両立することができる。
Further, in the isobaric valve 3, the second
また、等圧弁3における弾性部材351は、ベース部351Aが全域にわたって支持部材352により支持されている。このようにすることで、弾性部材351における損失を抑制しつつパイロット圧力を第2等圧バルブ軸33に伝えることができる。
Further, the
また、混合部5における合流器51は、第1気体Aおよび第2気体Bが流れる方向に垂直な断面積が第1気体流路51Aおよび第2気体流路51Bよりも大きい合流室52を有する。このようにすることで、第1気体Aと第2気体Bとを均一かつ高い混合精度で混合することができる。
The merger 51 in the
また、第1気体流路51Aから合流器51への第1気体Aの吐出方向は、第2気体流路51Bから合流器51への第2気体Aの吐出方向に沿ったものとなっている。このようにすることで、等圧弁3から吐出された第1気体Aと第2気体Bとがぶつかり合って混合精度が低下することを防止することができる。
The discharge direction of the first gas A from the first
本発明の気体混合器は、高い応答性が求められる気体混合器に、特に有利に適用され得る。 The gas mixer of the present invention can be particularly advantageously applied to a gas mixer that requires high responsiveness.
1 気体混合器、2 パイロット減圧弁、21 パイロットハウジング、211 第1外枠部、211B 調整部、211C 調整軸、211D 第1支持部、212 第2外枠部、212B 底部、21A 第1圧力空間、21B 第2圧力空間、21C 第3圧力空間、21D パイロット内部空間、22 パイロットバルブ軸、22A 貫通孔、23 第2パイロットハウジング、231 Oリング、232 軸受部、23A ハウジング流路、24 パイロットシール部材、241 第1シール固定部、242 Oリング、243 第2シール固定部、25 パイロット押圧部材、251 パイロットスプリング、252 ダイヤフラム、252A 突出部、253 支持部、254 押圧部、26 パイロット弁体、261 弁体固定部、262 コイルスプリング、27 パイロット流入路、28 パイロット流出路、3 等圧弁、301 第1減圧弁、302 第2減圧弁、31 等圧ハウジング、311 第1弁ハウジング、312 第2弁ハウジング、31A 第1気体流入路、31B 第1気体吐出路、31C 第1気体中間路、31D 第2気体流入路、31E 第2気体吐出路、31F 第2気体中間路、32 第1等圧バルブ軸、321 係合部、322 軸受部、33 第2等圧バルブ軸、33A 貫通孔、34 パイロット気体室、35 第1等圧押圧部材、351 弾性部材、351A ベース部、351B 突出部、352 支持部材、353 固定部、354 押圧部、36 第2等圧押圧部材、371 第1軟質弁体、372 第1硬質弁体、381 第2軟質弁体、382 第2硬質弁体、382A テーパー面、41 コイルスプリング、43 弁座、44 弁体固定部、46 固定部、47 Oリング、48 固定部、5 混合部、51 合流器、51A 第1気体流路、51B 第2気体流路、52 合流室、53 混合比調整器、6 流量調整弁、91 第1配管、92 第2配管、93 第3配管、94 第4配管、95 第5配管、96 第6配管、97 第7配管、98 第8配管、99 第9配管、A 第1気体、B 第2気体。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Gas mixer, 2 Pilot pressure-reduction valve, 21 Pilot housing, 211 1st outer frame part, 211B adjustment part, 211C Adjustment shaft, 211D 1st support part, 212 2nd outer frame part, 212B Bottom part, 21A 1st pressure space , 21B second pressure space, 21C third pressure space, 21D pilot internal space, 22 pilot valve shaft, 22A through hole, 23 second pilot housing, 231 O-ring, 232 bearing portion, 23A housing flow path, 24 pilot seal member , 241 First seal fixing part, 242 O-ring, 243 Second seal fixing part, 25 Pilot pressing member, 251 Pilot spring, 252 Diaphragm, 252A Protruding part, 253 Supporting part, 254 Pressing part, 26 Pilot valve body, 261 Valve Body fixing part, 262 coil Spring, 27 Pilot inflow path, 28 Pilot outflow path, 3 Isobaric valve, 301 1st pressure reducing valve, 302 2nd pressure reducing valve, 31 Isobaric housing, 311 1st valve housing, 312 2nd valve housing, 31A 1st gas inflow Passage, 31B first gas discharge passage, 31C first gas intermediate passage, 31D second gas inflow passage, 31E second gas discharge passage, 31F second gas intermediate passage, 32 first isobaric valve shaft, 321 engaging portion, 322 Bearing portion, 33 Second isobaric valve shaft, 33A Through hole, 34 Pilot gas chamber, 35 First isobaric pressure member, 351 Elastic member, 351A Base portion, 351B Protruding portion, 352 Support member, 353 Fixing portion, 354 Press part, 36 2nd isobaric pressure member, 371 1st soft valve body, 372 1st hard valve body, 381 2nd soft valve body, 382 2nd hard valve Body, 382A taper surface, 41 coil spring, 43 valve seat, 44 valve body fixing part, 46 fixing part, 47 O-ring, 48 fixing part, 5 mixing part, 51 merger, 51A first gas flow path, 51B second Gas flow path, 52 merge chamber, 53 mixing ratio adjuster, 6 flow rate adjusting valve, 91 first pipe, 92 second pipe, 93 third pipe, 94 fourth pipe, 95 fifth pipe, 96 sixth pipe, 97 7th piping, 98 8th piping, 99 9th piping, A 1st gas, B 2nd gas.
Claims (5)
前記パイロット減圧弁に接続され、前記パイロット減圧弁から吐出される前記パイロット気体の前記パイロット圧力に基づいて、導入される第1気体および第2気体の圧力を等圧に減圧して吐出する等圧弁と、
前記等圧弁から吐出された前記第1気体と前記第2気体とが流入し、前記第1気体と前記第2気体とを混合して吐出する混合部と、を備え、
前記パイロット減圧弁は、
パイロットハウジングと、
前記パイロットハウジング内に配置され、軸方向に往復可能なパイロットバルブ軸と、
前記パイロットハウジング内に、前記パイロットハウジングに対して固定して配置される第2パイロットハウジングと、
前記パイロットバルブ軸の外面と前記パイロットハウジングの内面とに接触して配置され、前記パイロットバルブ軸と前記パイロットハウジングとの間の気密を維持するパイロットシール部材と、
前記パイロットバルブ軸に接触して配置され、前記パイロットバルブ軸を軸方向に押圧するパイロット押圧部材と、
前記パイロットバルブ軸に設置されるパイロット弁体と、を含み、
前記パイロットバルブ軸が軸方向に往復することにより、前記パイロット弁体と前記第2パイロットハウジングとが接触する状態と離れた状態とが実現され、
前記パイロットハウジングには、前記パイロット気体が流入するパイロット流入路と、パイロット圧力に減圧された前記パイロット気体が流出するパイロット流出路とが形成され、
前記パイロット弁体と前記第2パイロットハウジングとが接触する状態において、前記パイロットハウジング内には、
前記パイロットバルブ軸、前記パイロットハウジングおよび前記第2パイロットハウジングにより取り囲まれ、前記パイロット流入路に接続される第1圧力空間と、
前記パイロット弁体から見て前記第1圧力空間とは反対側に配置され、前記パイロット流出路に接続される第2圧力空間と、
前記パイロットシール部材から見て前記第1圧力空間とは反対側であって、前記パイロットバルブ軸の端部に接触するように配置される第3圧力空間と、が形成され、
前記第3圧力空間と前記第2圧力空間とは連通しており、
前記パイロットシール部材は、前記パイロットハウジングに対して固定されている、気体混合器。A pilot pressure reducing valve that discharges by reducing the pressure of the pilot gas flowing into the pilot pressure;
An isobaric valve that is connected to the pilot pressure reducing valve and discharges the pressure of the first gas and the second gas introduced to be equal to each other based on the pilot pressure of the pilot gas discharged from the pilot pressure reducing valve. When,
A mixing unit that flows in the first gas and the second gas discharged from the isobaric valve, mixes and discharges the first gas and the second gas, and
The pilot pressure reducing valve is
A pilot housing;
A pilot valve shaft disposed in the pilot housing and capable of reciprocating in an axial direction;
A second pilot housing disposed within the pilot housing and fixed to the pilot housing;
A pilot seal member disposed in contact with an outer surface of the pilot valve shaft and an inner surface of the pilot housing, and maintaining airtightness between the pilot valve shaft and the pilot housing;
A pilot pressing member that is disposed in contact with the pilot valve shaft and presses the pilot valve shaft in an axial direction;
A pilot valve body installed on the pilot valve shaft,
When the pilot valve shaft reciprocates in the axial direction, a state where the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other and a state where they are separated from each other are realized,
The pilot housing is formed with a pilot inflow passage through which the pilot gas flows in and a pilot outflow passage through which the pilot gas reduced to the pilot pressure flows out,
In the state where the pilot valve body and the second pilot housing are in contact with each other,
A first pressure space surrounded by the pilot valve shaft, the pilot housing and the second pilot housing and connected to the pilot inflow passage;
A second pressure space disposed on the opposite side of the first pressure space as viewed from the pilot valve body and connected to the pilot outflow passage;
A third pressure space disposed on the opposite side of the first pressure space as viewed from the pilot seal member and in contact with an end of the pilot valve shaft;
The third pressure space and the second pressure space communicate with each other,
The gas mixer, wherein the pilot seal member is fixed to the pilot housing.
等圧ハウジングと、
前記等圧ハウジング内に配置され、軸方向に往復可能な第1等圧バルブ軸と、
前記等圧ハウジング内に配置され、軸方向に往復可能な第2等圧バルブ軸と、
前記等圧ハウジング内に配置され、前記パイロット減圧弁に接続される空間であるパイロット気体室の壁面の一部を構成し、前記第1等圧バルブ軸に接触して前記第1等圧バルブ軸を軸方向に押圧する第1等圧押圧部材と、
前記等圧ハウジング内に配置され、前記パイロット気体室の壁面の他の一部を構成し、前記第2等圧バルブ軸に接触して前記第2等圧バルブ軸を軸方向に押圧する第2等圧押圧部材と、
前記第1等圧バルブ軸に設置される第1軟質弁体と、
前記第2等圧バルブ軸に設置される第2軟質弁体と、
前記第1等圧バルブ軸に対して軸方向に往復可能に設置される第1硬質弁体と、
前記第2等圧バルブ軸に対して軸方向に往復可能に設置される第2硬質弁体と、を含み、
前記等圧ハウジング内には、
前記第1気体が流入する第1気体流入路と、
前記第1気体が吐出される第1気体吐出路と、
前記第1気体流入路と前記第1気体吐出路とを接続する第1気体中間路と、
前記第2気体が流入する第2気体流入路と、
前記第2気体が吐出される第2気体吐出路と、
前記第2気体流入路と前記第2気体吐出路とを接続する第2気体中間路と、が形成されており、
前記第1気体流入路と前記第1気体中間路との接続部に第1軟質弁体が配置され、
前記第1気体中間路と前記第1気体吐出路との接続部に第1硬質弁体が配置され、
前記第2気体流入路と前記第2気体中間路との接続部に第2軟質弁体が配置され、
前記第2気体中間路と前記第2気体吐出路との接続部に第2硬質弁体が配置される、請求項1に記載の気体混合器。The isobaric valve is
An isobaric housing;
A first isobaric valve shaft disposed in the isobaric housing and capable of reciprocating in an axial direction;
A second isobaric valve shaft disposed in the isobaric housing and capable of reciprocating in an axial direction;
The first isobaric valve shaft is disposed in the isobaric housing and forms part of a wall surface of a pilot gas chamber, which is a space connected to the pilot pressure reducing valve, and contacts the first isobaric valve shaft. A first isobaric pressing member that presses in the axial direction;
A second part disposed in the isobaric housing, constituting another part of the wall surface of the pilot gas chamber, and contacting the second isobaric valve shaft to press the second isobaric valve shaft in the axial direction. An isobaric pressing member;
A first soft valve body installed on the first isobaric valve shaft;
A second soft valve body installed on the second isobaric valve shaft;
A first hard valve body installed so as to be reciprocally movable in the axial direction with respect to the first isobaric valve shaft;
A second hard valve body installed so as to be reciprocable in the axial direction with respect to the second isobaric valve shaft,
In the isobaric housing,
A first gas inflow path through which the first gas flows;
A first gas discharge path through which the first gas is discharged;
A first gas intermediate path connecting the first gas inflow path and the first gas discharge path;
A second gas inflow path through which the second gas flows;
A second gas discharge path through which the second gas is discharged;
A second gas intermediate path connecting the second gas inflow path and the second gas discharge path is formed;
A first soft valve element is disposed at a connection portion between the first gas inflow path and the first gas intermediate path;
A first rigid valve body is disposed at a connection portion between the first gas intermediate passage and the first gas discharge passage;
A second soft valve element is disposed at a connection portion between the second gas inflow path and the second gas intermediate path;
2. The gas mixer according to claim 1, wherein a second hard valve body is disposed at a connection portion between the second gas intermediate path and the second gas discharge path.
弾性部材と、
前記弾性部材よりも剛性が高い材料からなり、前記弾性部材を支持する支持部材と、を含み、
前記弾性部材は、
円盤状の形状を有するベース部と、
前記ベース部の外周を取り囲むように配置され、前記パイロット気体室が広がる方向に突出する突出部と、を含み、
前記ベース部が全域にわたって前記支持部材により支持されている、請求項2に記載の気体混合器。The first isobaric pressing member and the second isobaric pressing member are
An elastic member;
Made of a material having higher rigidity than the elastic member, and a support member that supports the elastic member,
The elastic member is
A base portion having a disk shape;
A projecting portion that is disposed so as to surround the outer periphery of the base portion and projects in a direction in which the pilot gas chamber expands
The gas mixer according to claim 2, wherein the base portion is supported by the support member over the entire area.
前記等圧弁から吐出される前記第1気体と前記第2気体との混合比を調整し、前記第1気体および前記第2気体を、それぞれ第1気体流路および第2気体流路から吐出する混合比調整器と、
前記第1気体流路および前記第2気体流路に接続され、前記第1気体および前記第2気体が流れる方向に垂直な断面積が前記第1気体流路および前記第2気体流路よりも大きい合流室を有する合流器と、を含む、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の気体混合器。The mixing unit includes:
The mixing ratio of the first gas and the second gas discharged from the isobaric valve is adjusted, and the first gas and the second gas are discharged from the first gas channel and the second gas channel, respectively. A mixing ratio adjuster;
A cross-sectional area connected to the first gas flow path and the second gas flow path and perpendicular to the direction in which the first gas and the second gas flow is more than that of the first gas flow path and the second gas flow path. A gas mixer according to any one of claims 1 to 3, comprising a merger having a large merge chamber.
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