JPWO2019163879A1 - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

減圧弁（１Ａ）は、流路（１５）が形成された筐体（１０）と、流路（１５）に形成された弁座（３０）と、弁座に当接可能な弁体（２０）と、弁座（３０）に当接する方向に弁体（２０）を付勢する補助バネ（４０）と、弁座（３０）から離れる方向に弁体（２０）を付勢するバネ（５０）と、バネ（５０）と弁体（２０）の間に配置され、一方の面がバネ（５０）に当接してバネ（５０）の付勢力を受けると共に、他方の面が流路（１５）の、弁座（３０）よりも流出口（１４）の側の部分で流路（１５）に接して流体の流体圧を受け、バネ（５０）の付勢力が流体圧による力よりも大きい場合に弁体（２０）の側に変形して弁体（２０）を弁座（３０）から離すダイヤフラム（６０）と、バネ（５０）を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能に筐体（１０）に保持され、バネ（５０）の付勢力の大きさを調整する調整部材（８０）と、を備える。

Description

本発明は減圧弁に関する。

減圧弁には、流体の流入口と流出口とをつなぐ流路に設けられ、弁座及び弁体を有する弁と、弁座から離れる方向に弁体を付勢して弁を開けるバネと、そのバネよりも小さい付勢力で弁座に当接する方向に弁体を付勢して弁を閉じる補助バネと、流出口側の流体圧が高まった場合に、流体圧によって変形してバネを圧縮し、バネの付勢力を小さくして、補助バネで弁を閉じるダイヤフラムと、を備えるものがある。

例えば、特許文献１には、弁体に備えられる弁軸を付勢するバネと補助バネが筐体の上部と下部に固定された減圧弁が開示されている。

実開平３−１７４８７号公報

特許文献１に記載の減圧弁では、バネが固定されているため、バネの付勢力を調整することができない。その結果、バネの組立のばらつきによって、弁体が閉じる流体圧の値、すなわち、弁体が動作する圧力値がばらついてしまうことがある。

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、弁体が動作する圧力値を調整できる減圧弁を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するため、減圧弁は、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口をつなぐ流路が形成された筐体と、流路に形成された弁座と、弁座に当接可能な弁体と、弁座に当接する方向に弁体を付勢する第１弾性部材と、弁座から離れる方向に弁体を付勢し、第１弾性部材よりも大きい付勢力を有する第２弾性部材と、第２弾性部材と弁体の間に配置され、一方の面が第２弾性部材に当接して第２弾性部材の付勢力を受けると共に、他方の面が流路の、弁座よりも流出口の側の部分に接して流体の流体圧を受けるダイヤフラムと、を備える。ダイヤフラムは、第２弾性部材の付勢力が流体圧による力よりも大きい場合に弁体の側に変形して弁体を弁座から離し、第２弾性部材の付勢力が流体圧による力よりも小さい場合に第２弾性部材の側に変形し、第１弾性部材によって弁体を弁座に当接させる。さらに、減圧弁は、第２弾性部材を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能に筐体に保持され、第２弾性部材の付勢力の大きさを調整する調整部材を備える。

本発明の構成によれば、第２弾性部材の付勢力の大きさを調整する調整部材を備えるため、ダイヤフラムが第２弾性部材の側に変形して第１弾性部材によって弁体が弁座に当接する流体圧を変更できる。その結果、弁体が動作する圧力値を調整できる減圧弁を提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る減圧弁の斜視図 ＸＺ平面で切断した、図１に示す減圧弁の斜視図 本発明の実施の形態１に係る減圧弁の断面図 本発明の実施の形態１に係る減圧弁の分解図 流体が供給され、弁体が弁座から離れて弁が開いたときの減圧弁の断面図 流体の流体圧が高まり、弁体が弁座に当接して弁が閉じたときの減圧弁の断面図 さらに流体の流体圧が高まり、逃し弁が開いたときの減圧弁の断面図 本発明の実施の形態２に係る減圧弁の斜視図 ＸＺ平面で切断した、図８に示す減圧弁の斜視図 本発明の実施の形態２に係る減圧弁の断面図 本発明の実施の形態２に係る減圧弁の分解図 本発明の実施の形態３に係る減圧弁の斜視図 ＸＺ平面で切断した、図１２に示す減圧弁の斜視図 本発明の実施の形態３に係る減圧弁の断面図 本発明の実施の形態３に係る減圧弁の分解図

以下、本発明の実施の形態に係る減圧弁について図面を参照して詳細に説明する。なお、図中、同一又は同等の部分には同一の符号を付す。図に示す直交座標系ＸＹＺにおいて、流体が流入する流入口を左に配置した場合の、左右方向がＸ軸、上下方向がＺ軸、Ｘ軸とＺ軸とに直交する方向がＹ軸である。以下、適宜、この座標系を引用して説明する。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る減圧弁は、弁体を開閉するバネの付勢力を調整する調整部材を備える減圧弁である。この減圧弁は、さらに逃し弁を備える。また、この減圧弁は、逃し弁の弁体の開閉を調整するため、弁体が弁座から離れる位置を調整できる離間部材を備えている。以下、図１−図４を参照して減圧弁の構成について説明する。

図１は、本発明の実施の形態１に係る減圧弁１Ａの斜視図である。図２は、ＸＺ平面で切断した、図１に示す減圧弁１Ａの斜視図である。図３は、減圧弁１Ａの断面図である。図４は、減圧弁１Ａの分解図である。
減圧弁１Ａは、図１−図４に示すように、流入口１３と流出口１４とが形成された筐体１０と、筐体１０内に配置された弁体２０と、弁体２０が当接可能な弁座３０と、弁体２０を弁座３０に当接する方向に付勢する補助バネ４０と、弁体２０を弁座３０から離す方向に付勢するバネ５０と、筐体１０内で流体の流体圧を受けて変形して、バネ５０を圧縮又は伸長させるダイヤフラム６０と、ダイヤフラム６０に設けられた逃し弁７０と、筐体１０に設けられ、バネ５０の圧縮量を調整する調整部材８０と、逃し弁７０を調整する逃し弁調整部材９０と、で構成されている。

筐体１０は、流体を流す流路１５が形成されると共に、流路１５と流路１５の近傍に配置された弁体２０、補助バネ４０、バネ５０、ダイヤフラム６０等の部材を収容する部材である。筐体１０は、図３及び図４に示すように、上蓋１１０、下蓋１２０及び、弁筐体１３０で構成されている。

上蓋１１０は、図４に示すように、円筒部１１１と、円筒部１１１の−Ｚ側に配置された直方体部１１２と、が結合された形状に形成されている。

円筒部１１１の内部には、図３に示すように、空洞が形成され、バネ５０を収容されている。そして、円筒部１１１の＋Ｚ側には、バネ５０の圧縮量を調整するため、調整部材８０を挿入する開口が形成されている。また、この開口には、逃し弁調整部材９０が挿入されている。一方、円筒部１１１の空洞の−Ｚ側は、直方体部１１２の内部に形成された空洞と連続している。

直方体部１１２は、円筒部１１１と同様に、内部に空洞が形成されている。そして、直方体部１１２の−Ｚ端は、開口している。この開口を塞いでバネ５０を圧縮するため、直方体部１１２の−Ｚ端には、ダイヤフラム６０がＸＹ平面に平行に向けられた状態で、固定されている。直方体部１１２は、弁筐体１３０が有する、後述する直方体部１３１に覆って、弁筐体１３０の＋Ｚ側の開口を塞いでいる。

直方体部１１２の空洞と、その空洞に連続する円筒部１１１の空洞とには、ダイヤフラム６０に逃し弁７０が設けられているため、逃し弁７０が開いたときに流体が流入する。この流体を排出するため、円筒部１１１には、排出口１２が設けられている。

これに対して、下蓋１２０は、図４に示すように、円柱状に形成されている。そして、下蓋１２０の＋Ｚ側には、補助バネ４０を収容するための凹み１２２が形成されている。凹み１２２には、図３に示すように、補助バネ４０が載置されている。そして、下蓋１２０の外周には、流体の漏れを防止するため、密閉シールであるＯリング１２１が設けられている。下蓋１２０は、弁筐体１３０の−Ｚ側の開口に嵌め込まれて、その開口を塞いでいる。

弁筐体１３０は、図４に示すように、上蓋１１０が被せられる直方体部１３１と、直方体部１３１の−Ｚ側に配置され、流体を流す流路１５と弁座３０が形成された円筒部１３２と、円筒部１３２の−Ｚ側に配置され、円筒の開口に下蓋１２０が嵌め込まれた円筒部１３３と、で構成されている。

直方体部１３１は、上蓋１１０に設けられたダイヤフラム６０に流体を供給するため、空洞が形成されている。直方体部１３１の＋Ｚ端は開口している。その開口には、図３に示すように、上蓋１１０の直方体部１１２が被されている。そして、直方体部１３１の、流体が供給される空洞には、ダイヤフラム６０が面している。これにより、ダイヤフラム６０の、直方体部１３１側の面、すなわち、−Ｚ側の面には、流体の流体圧が加えられる。

一方、円筒部１３２には、図２及び図３に示すように、円筒軸がＸ方向に向けられている。そして、Ｘ方向の円筒両端が開口している。詳細には、円筒部１３２の−Ｘ端は、流体が流入する流入口１３として機能させるため、開口している。円筒部１３２の＋Ｘ端は、流入した流体を流出させる流出口１４として機能させるため、開口している。これにより、円筒部１３２の内部空間が、流入口１３から流入した流体が流れる流路１５として機能している。

円筒部１３２には、円筒軸を斜めに横切り、円筒部１３２の内部空間を仕切る隔壁１５１が設けられている。また、＋Ｚ端が円筒部１３２よりも＋Ｚ側に位置し、すなわち、直方体部１３１の空洞に位置し、かつ−Ｚ端が円筒部１３２内のＺ方向中央に位置する内部円筒１５２が設けられている。内部円筒１５２の＋Ｚ端と−Ｚ端は開口している。

内部円筒１５２には、弁体２０の後述する弁軸２２が挿通されている。そして、内部円筒１５２の−Ｚ端には、弁座３０が形成され、内部円筒１５２よりも−Ｚ側には弁体２０が配置されている。内部円筒１５２の円筒壁には、開口１５３が形成され、その開口１５３に隔壁１５１がつなげられている。これにより、流体が流入口１３から内部円筒１５２の弁体２０を経て流出口１４へ流れる流路１５が形成されている。

円筒部１３２の内部空間は、内部円筒１５２よりも＋Ｘ側、すなわち、流出口１４側で、上述した直方体部１３１の空洞につながっている。これにより、流出口１４側の流体が直方体部１３１の空洞に供給される。その結果、ダイヤフラム６０に流体の流体圧が加圧される。また、内部円筒１５２よりも−Ｚ側の円筒部１３２の壁部には、円筒軸をＺ方向に向けた円筒部１３３の＋Ｚ端がつなげられている。

円筒部１３３の−Ｚ端は、開口している。その開口には、下蓋１２０が嵌め込まれている。下蓋１２０には、上述したように、補助バネ４０が載置されている。円筒部１３３では、下蓋１２０が嵌め込まれることで、補助バネ４０が内部円筒１５２の−Ｚ側に位置する。これにより、補助バネ４０が、内部円筒１５２の−Ｚ側にある弁体２０の−Ｚ側に配置させる。

弁体２０は、図４に示すように、円板状に形成されている。弁体２０の外径は、図２及び図３に示すように、弁座３０に当接して内部円筒１５２の−Ｚ端を閉鎖可能とするため、内部円筒１５２の内径よりも大きい。そして、弁体２０は、補助バネ４０よりも＋Ｚ側に配置されている。弁体２０は、図３に示すように、後述する圧縮された補助バネ４０によって、＋Ｚ側に向かって、すなわち内部円筒１５２の弁座３０に当接する方向に向かって、付勢されている。これにより、弁体２０は、内部円筒１５２に形成された弁座３０に当接して流路１５を閉じることが可能である。弁体２０の＋Ｚ面には、弁座３０に密接して流路１５を完全に閉じるため、円環状のシール材２１が設けられている。

また、弁体２０は、弁座３０から離れて流路１５を開けるため、ダイヤフラム６０によって−Ｚ方向に押される弁軸２２と、弁軸２２が押されたときに、内部円筒１５２の内壁に密接して流体の漏れを防ぐ円柱状の密接部２４と、を有している。

弁軸２２は、弁体２０から＋Ｚ方向かつ、ダイヤフラム６０の−Ｚ側まで延在している。上述したように、弁軸２２は、内部円筒１５２に挿通されている。弁軸２２の＋Ｚ端は、後述する、ダイヤフラム６０がバネ５０によって−Ｚ方向に変形したときに、ダイヤフラム６０によって内部円筒１５２の円筒軸方向かつ−Ｚ側に押圧され、その方向に移動される。これにより、内部円筒１５２の弁座３０から弁体２０が離れる。その結果、弁体２０が流路１５を開ける。

密接部２４の外周には、密閉シールであるＯリング２３が巻き付けられている。これにより、密接部２４は、弁軸２２がダイヤフラム６０に押圧されて内部円筒１５２の内部を移動するときに、内部円筒１５２との間から流体が漏れることを防いでいる。

一方、弁座３０は、上述したように、内部円筒１５２の−Ｚ端に形成されている。弁座３０は、図示しないが円環状に形成されている。弁座３０の外径は、弁体２０が当接可能とするため、弁体２０の外径よりも小さい。また、弁座３０の内径は、弁体２０をＺ方向に移動可能とするため、弁軸２２の外径よりも大きい。そして、弁座３０には、上述したように、弁体２０が補助バネ４０によって押し付けられる。

補助バネ４０は、自然長が下蓋１２０の凹み１２２の＋Ｚ面から弁座３０の−Ｚ面までの距離よりも小さいコイルバネで構成されている。補助バネ４０は、下蓋１２０の凹み１２２の＋Ｚ面と弁体２０の−Ｚ面との間に挟みこまれて圧縮されている。これにより、補助バネ４０は、常時、弁体２０を＋Ｚ方向に、すなわち、内部円筒１５２の弁座３０側に、弁体２０を付勢している。

これに対して、バネ５０は、ダイヤフラム６０の＋Ｚ面に載置された、後述するワッシャー６１から上蓋１１０の円筒部１１１空洞＋Ｚ端までの距離よりも自然長が小さいコイルバネで構成されている。そして、バネ５０の−Ｚ端は、ワッシャー６１に当接している。バネ５０の＋Ｚ端は、上蓋１１０の円筒部１１１に設けられた調整部材８０に当接している。そして、バネ５０は、ワッシャー６１と調整部材８０の間に挟み込まれて圧縮されている。これにより、バネ５０は、常時、ダイヤフラム６０を−Ｚ方向に付勢している。

ダイヤフラム６０は、図４に示すように、円環状に形成されている。そして、その円環の孔には、図３に示すように、逃し弁７０の、後述する、逃し弁座７２の円筒部が嵌め込まれている。そして、逃し弁座７２の−Ｚ端にある鍔部がダイヤフラム６０の−Ｚ側に位置している。

ダイヤフラム６０の＋Ｚ面には、図２及び図３に示すように、ダイヤフラム６０の内径と同径の内径を有するワッシャー６１が載置されている。ワッシャー６１には、上述したように、バネ５０の−Ｚ端が当接している。これにより、ワッシャー６１は、バネ５０によって−Ｚ方向に付勢されている。その結果、ダイヤフラム６０は、ワッシャー６１を介して、−Ｚ方向に付勢されている。

一方、ダイヤフラム６０の−Ｚ面には、逃し弁座７２の鍔部が配置されている。そして、逃し弁座７２よりも−Ｚ側には、逃し弁体７１と、弁軸２２の＋Ｚ端と、がこの順序で位置している。ダイヤフラム６０の−Ｚ面には、流入口１３から流体が流入し、かつ流出口１４側に流体が流入すると、弁筐体１３０の直方体部１３１の空洞が流体で満たされることにより、流体が接触する。その結果、ダイヤフラム６０には、流体の流体圧が加圧される。

ダイヤフラム６０は、バネ５０の付勢力が流体圧よりも小さい場合に、バネ５０の付勢力に押されて−Ｚ方向に凸状に変形する。これにより、ダイヤフラム６０は、逃し弁体７１を−Ｚ方向に移動させて弁軸２２の＋Ｚ端を−Ｚ方向に押圧する。その結果、ダイヤフラム６０は、弁体２０を−Ｚ方向に移動させて内部円筒１５２の流路１５を開ける。

一方、ダイヤフラム６０は、バネ５０の付勢力が流体圧よりも大きい場合に、流体圧によって＋Ｚ方向に凹状に変形する。これにより、ダイヤフラム６０は、逃し弁体７１を＋Ｚ方向に移動させて逃し弁体７１を弁軸２２の＋Ｚ端から離す。その結果、ダイヤフラム６０は、弁軸２２と弁体２０を＋Ｚ方向に移動可能にする。弁体２０は、補助バネ４０によって常時＋Ｚ方向に付勢されているため、＋Ｚ方向に移動して、内部円筒１５２の流路１５を閉じる。

逃し弁７０は、弁体２０によって内部円筒１５２の流路１５を閉じられた状態で、流体圧が高まったときに、弁を開けて流体圧を低下させる部材である。逃し弁７０は、図４に示すように、上述した逃し弁体７１と、逃し弁体７１が当接可能な逃し弁座７２と、逃し弁体７１を逃し弁座７２に向かって付勢する逃し弁用バネ７３と、で構成されている。

逃し弁体７１は、円板の中心から弁軸７１０が＋Ｚ方向に延在する形状に形成されている。そして、逃し弁体７１の円板の＋Ｚ面には、図２及び図３に示すように、逃し弁座７２に密接するためのシール材７１１が設けられている。

これに対して、逃し弁座７２は、図４に示すように、円筒部の−Ｚ端に円環状の鍔部が設けられた形状に形成されている。逃し弁座７２の円筒部は、図２及び図３に示すように、ダイヤフラム６０の孔に挿通され、逃し弁座７２の鍔部は、ダイヤフラム６０の−Ｚ面に当接している。そして、逃し弁座７２は、この状態で、ダイヤフラム６０に固定されている。そして、逃し弁座７２の円筒部には、弁軸７１０が挿通された、逃し弁用バネ７３が収容されている。弁軸７１０には、逃し弁用バネ７３の＋Ｚ端を留めるバネ留め７１２が設けられている。

逃し弁用バネ７３は、コイルバネで構成されている。そして、逃し弁用バネ７３は、圧縮された状態で、バネ留め７１２と、逃し弁座７２の−Ｚ端の円板と、に挟み込まれている。これにより、弁軸７１０は＋Ｚ方向に付勢されている。その結果、逃し弁体７１が、逃し弁座７２に当接する状態、すなわち、弁が閉じた状態が維持されている。

一方、逃し弁体７１の弁軸７１０よりも＋Ｚ方向には、逃し弁座７２で弁が閉じた状態から弁を開いた状態にするため、ダイヤフラム６０が＋Ｚ方向に凹状に変形することによって、逃し弁体７１が＋Ｚ方向に移動したときに、弁軸７１０に当接して、逃し弁体７１を逃し弁座７２から離す、逃し弁調整部材９０が設けられている。

逃し弁調整部材９０は、図４に示すように、Ｚ方向に延在するピンの形状に形成されている。逃し弁調整部材９０の＋Ｚ端には、図２及び図３に示すように、円筒状の頭部９１が設けられている。頭部９１の外周には、密閉シールであるＯリング９２が設けられている。さらに図示しない雄ネジが形成されている。調整部材８０には、逃し弁調整部材９０が挿入されるネジ孔が形成されている。そのネジ孔には、頭部９１の雄ネジが螺合する雌ネジが形成されている。逃し弁調整部材９０は、調整部材８０のネジ孔に挿入され、頭部９１の雄ネジが調整部材８０のネジ孔の雌ネジに螺合している。

頭部９１の＋Ｚ端には、工具のドライバーで逃し弁調整部材９０を回動させるための溝９３が形成されている。逃し弁調整部材９０は、溝９３がドライバーで回動されることで、調整部材８０のネジ孔の雌ネジに沿ってＺ方向に移動される。これにより、逃し弁調整部材９０は、弁軸７１０に当接する位置を調整して、逃し弁体７１が逃し弁座７２から離れて弁が開く位置を調整可能である。

調整部材８０は、バネ５０の＋Ｚ端を押さえる位置を変えてバネ５０の圧縮量を調整する部材である。調整部材８０は、バネ５０の＋Ｚ端を押さえるため、バネ５０のコイルよりも大きい外径を有する円筒の形状に形成されている。調整部材８０の円筒孔は、内壁に上述した雌ネジが形成されたネジ孔に加工されている。そして、逃し弁調整部材９０が挿入され、上述したように、調整部材８０のネジ孔に逃し弁調整部材９０の雌ネジが螺合している。これにより、調整部材８０に、逃し弁調整部材９０が固定されている。調整部材８０の−Ｚ側には、逃し弁調整部材９０を案内するため、調整部材８０よりも外径が小さく、内径が同径の小円筒部８１が形成されている。

また、調整部材８０の外周には、密閉シールとしてＯリング８２が設けられている。さらに、図示しない雄ネジが形成されている。調整部材８０は、上蓋１１０の開口に挿入され、調整部材８０の雄ネジが上蓋１１０の開口の内壁に形成された雌ネジに螺合している。これにより、調整部材８０が上蓋１１０に固定されている。

図示しないが、調整部材８０の円筒には、工具であるレンチ、スパナが嵌合する突起が形成されている。調整部材８０は、工具によって回動されることで、Ｚ方向に移動可能である。これにより、調整部材８０は、Ｚ方向に移動されてバネ５０の＋Ｚ端を押さえる位置が調整される。その結果、バネ５０は、圧縮量が調整されてバネ５０の付勢力が調整される。
次に、図５−図７を参照して、減圧弁１Ａの動作について説明する。

図５は、流体が供給され、弁体２０が弁座３０から離れて弁が開いたときの減圧弁１Ａの断面図である。図６は、流体の流体圧が高まり、弁体２０が弁座３０に当接して弁が閉じたときの減圧弁１Ａの断面図である。図７は、さらに流体の流体圧が高まり、逃し弁７０が開いたときの減圧弁１Ａの断面図である。
以下の説明では、ダイヤフラム６０が流体圧Ｐｃで変形したときに、ダイヤフラム６０からバネ５０に加えられる力とバネ５０の付勢力とが同じ大きさになる状態に、調整部材８０によってバネ５０の圧縮量が調整されているものとする。また、ダイヤフラム６０が流体圧Ｐｓで変形したときに、逃し弁調整部材９０は、その−Ｚ端が、逃し弁体７１の弁軸７１０の＋Ｚ端に当接して弁軸７１０の＋Ｚ端を−Ｚ方向に一定量だけ、押し下げる位置に、調整されているものとする。また、流体圧Ｐｓは、流体圧Ｐｃよりも高い圧力であるものとする。

図５に示すように、流体の流体圧が流体圧Ｐｃよりも低い場合、ダイヤフラム６０は、バネ５０の付勢力によって−Ｚ側に押圧され、その結果、ダイヤフラム６０は、−Ｚ側に凸状に変形している。これにより、ダイヤフラム６０は、逃し弁体７１を弁軸２２の＋Ｚ端に押し付け、さらに−Ｚ方向に押し込んでいる。その結果、弁軸２２の−Ｚ端にある弁体２０は、弁座３０から離されている。換言すると、減圧弁１Ａの弁が開かれている。このため、流体の流体圧が流体圧Ｐｃよりも低い場合、減圧弁１Ａでは、流体が流入口１３から流出口１４へ流れる。

流体が流体圧Ｐｃと同じ流体圧になると、図６に示すように、その流体圧によって、ダイヤフラム６０の−Ｚ側に凸状の形状が、図５に示す状態よりも−Ｚ側へ突出しない形状となる。換言すると、ダイヤフラム６０の−Ｚ側への突出量は小さくなる。一方、ダイヤフラム６０に設けられた逃し弁体７１は、逃し弁用バネ７３によって＋Ｚ方向に付勢され、これにより、逃し弁座７２に当接した状態を維持している。このため、逃し弁体７１は、ダイヤフラム６０と共に、図５に示す位置よりも＋Ｚ側に移動する。その結果、逃し弁体７１を介して、ダイヤフラム６０が弁軸２２の＋Ｚ端を押し込む量が小さくなり、弁軸２２が＋Ｚ方向に移動可能な状態となる。弁体２０は、補助バネ４０によって常時＋Ｚ方向に付勢されているため、弁体２０は、図５に示す位置よりも、弁軸２２と共に＋Ｚ方向に移動する。これにより、弁体２０は、弁座３０に当接する。すなわち、減圧弁１Ａの弁が閉じられる。その結果、流体が流入口１３から流出口１４へ流れなくなり、流出口１４側の流体圧が減圧される。

流体の流体圧が流体圧Ｐｃを超えて、流体圧Ｐｓまで達すると、図７に示すように、ダイヤフラム６０は、その流体圧によって、＋Ｚ側に凹んだ形状に変形する。これにより、ダイヤフラム６０に設けられた逃し弁７０の逃し弁座７２が、逃し弁体７１と共に、図６に示す状態よりも＋Ｚ方向に移動する。そして、逃し弁体７１の弁軸７１０の＋Ｚ端が逃し弁調整部材９０の−Ｚ端に当接して、弁軸７１０が−Ｚ方向に一定量、押し下げられる。その結果、逃し弁体７１が−Ｚ方向に押し下げられて、逃し弁体７１が、逃し弁座７２から離れて逃し弁７０が開く。これにより、流体が排出口１２から排出される。その結果、流体の流体圧が流体圧Ｐｓを超えることが防止される。

以上のように、実施の形態１に係る減圧弁１Ａは、バネ５０の付勢力の大きさを調整する調整部材８０を備えている。このため、ダイヤフラム６０が＋Ｚ側に、すなわち、バネ５０の側に変形して弁体２０が弁座３０に当接する流体圧を変更することができる。その結果、減圧弁１Ａの弁体２０が閉じて減圧すべき流体圧を調整することができる。減圧弁１Ａでは、組立でバネ５０の付勢力が所望の付勢力からばらついたとしても、調整部材８０で減圧すべき流体圧を調整することができる。

調整部材８０には、筐体１０の上蓋１１０に形成された雌ネジに螺合する雄ネジが形成されている。このため、調整部材８０の雄ネジを上蓋１１０の雌ネジに沿って移動させることで、容易に調整部材８０の位置を調整することができる。その結果、減圧弁１Ａでは、弁体２０が閉じて減圧すべき流体圧を調整することができる。

また、減圧弁１Ａは、逃し弁体７１の弁軸７１０に当接して、逃し弁体７１を逃し弁座７２から離す、逃し弁調整部材９０を備えている。そして、逃し弁調整部材９０には、逃し弁調整部材９０が当接する位置を調整する頭部９１が設けられている。このため、逃し弁７０が閉じて減圧すべき流体圧を調整することができる。

逃し弁調整部材９０には、調整部材８０に形成された雌ネジに螺合する雄ネジが形成されている。このため、逃し弁調整部材９０の雄ネジを調整部材８０の雌ネジに沿って移動させることで、容易に逃し弁調整部材９０の位置を調整することができる。さらに、逃し弁調整部材９０と調整部材８０は、同軸であるため、逃し弁調整部材９０と調整部材８０の位置の調整の作業が容易である。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る減圧弁１Ｂは、２つの流出口を有している。以下に、図８−図１１を参照して実施の形態２に係る減圧弁１Ｂを説明する。実施の形態２では、実施の形態１と異なる構成について説明する。

図８は、本発明の実施の形態２に係る減圧弁１Ｂの斜視図である。図９は、ＸＺ平面で切断した、図８に示す減圧弁１Ｂの斜視図である。図１０は、減圧弁１Ｂの断面図である。図１１は、減圧弁１Ｂの分解図である。
図８に示すように、減圧弁１Ｂは、下蓋１４０に、第２流出口１６が形成されている。

下蓋１４０は、図９−図１１に示すように、円筒の形状に形成されている。下蓋１４０の円筒は、Ｚ方向に向けられ、かつ、Ｚ側と−Ｚ側が開口している。これにより、下蓋１４０の内部空間は、弁筐体１３０の内部空間からＺ側に分岐する流路を形成している。そして、弁筐体１３０の内部空間から流体が流れこむことで、下蓋１４０の−Ｚ側の開口が、第２流出口１６として機能する。

下蓋１４０の内壁には、補助バネ４０の＋Ｚ端を支持するため、突起１４２が形成されている。突起１４２は、＋Ｚ側に位置する弁体２０までの距離が補助バネ４０の自然長よりも小さい位置に配置されている。突起１４２の＋Ｚ面と弁体２０の−Ｚ面との間には、補助バネ４０が挟み込まれて、補助バネ４０が圧縮されている。これにより、補助バネ４０が弁体２０を＋Ｚ方向に、すなわち、弁座３０の方向に、付勢している。

実施の形態２に係る減圧弁１Ｂは、第２流出口１６が形成されていることを除いて、実施の形態１に係る減圧弁１Ａと構成が同じである。このため、減圧弁１Ｂは、流体が流出口１４のほか、第２流出口１６に流出することを除いて、実施の形態１に係る減圧弁１Ａと動作は同じである。このため、実施の形態２では、減圧弁１Ｂの動作の説明を省略する。

以上のように、実施の形態２に係る減圧弁１Ｂには、弁筐体１３０に形成された流出口１４に加えて、下蓋１４０に第２流出口１６が形成されている。そして、減圧弁１Ｂも、実施の形態１と同様に、調整部材８０と、逃し弁調整部材９０と、を備える。このため、流出口１４と第２流出口１６を備える減圧弁１Ｂでも、減圧弁１Ａの弁体２０が閉じて減圧すべき流体圧と、逃し弁体７１が閉じて逃し弁７０が減圧すべき流体圧と、を調整することができる。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る減圧弁１Ｃは、補助バネ４０の付勢力を調整する補助バネ調整部材４１を備えている。以下に、図１２−図１５を参照して実施の形態３に係る減圧弁１Ｃを説明する。実施の形態３では、実施の形態１及び２と異なる構成について説明する。

図１２は、本発明の実施の形態３に係る減圧弁１Ｃの斜視図である。図１３は、ＸＺ平面で切断した、図１２に示す減圧弁１Ｃの斜視図である。図１４は、減圧弁１Ｃの断面図である。図１５は、減圧弁１Ｃの分解図である。
図１５に示すように、下蓋１４１には、Ｚ方向に延在し、内壁に雌ネジが形成された貫通孔１４３が形成されている。

貫通孔１４３には、図１３及び図１４に示すように、貫通孔１４３に挿通可能な円柱状のピンと、ピンの−Ｚ側に設けられ、円柱よりも外径が大きい円板状のピン頭部と、が連結した形状を有する補助バネ調整部材４１が挿入されている。そして、補助バネ調整部材４１のピン頭部の外周には、貫通孔１４３の内壁の雌ネジに螺合可能な雄ネジが形成されている。補助バネ調整部材４１は、貫通孔１４３の内壁の雌ネジに補助バネ調整部材４１のピン頭部の雄ネジが螺合することで、下蓋１４１に固定されている。

補助バネ調整部材４１の＋Ｚ端は、下蓋１４１内の凹部よりも＋Ｚ側に位置している。そして、補助バネ調整部材４１の＋Ｚ端には、補助バネ４０の−Ｚ端を支持する支持板４２が配置されている。これにより、補助バネ調整部材４１は、支持板４２を介して、補助バネ４０の−Ｚ端を支持している。補助バネ調整部材４１が回動することで、補助バネ調整部材４１のピン頭部の雄ネジが貫通孔１４３の内壁の雌ネジに沿って移動して、補助バネ調整部材４１がＺ方向に移動する。これにより、補助バネ調整部材４１は、支持板４２のＺ方向の位置を調整して、補助バネ４０の−Ｚ端の位置を調整することができる。その結果、補助バネ４０の付勢力を調整することができる。

実施の形態３に係る減圧弁１Ｃは、補助バネ調整部材４１を備えることを除いて、実施の形態１に係る減圧弁１Ａと構成が同じである。このため、補助バネ調整部材４１で補助バネ４０の付勢力が調整された後の減圧弁１Ｃの動作は、実施の形態１に係る減圧弁１Ａと動作は同じである。このため、実施の形態３では、減圧弁１Ｃの動作の説明を省略する。

以上のように、実施の形態３に係る減圧弁１Ｃは、補助バネ調整部材４１を備えているので、補助バネ４０の付勢力を調整することができる。減圧弁１Ｃでは、組立で、所望の、補助バネ４０のバネ５０に対する相対的な付勢力が得られない場合、補助バネ調整部材４１を用いて、補助バネ４０の付勢力を調整することができる。

以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。例えば、実施の形態１−３では、調整部材８０と逃し弁調整部材９０に雄ネジが形成されている。しかし、本発明はこれに限定されない。本発明では、調整部材８０は、筐体１０にバネ５０を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能に保持され、バネ５０の付勢力の大きさを調整可能であればよい。また、逃し弁調整部材９０は、筐体１０にバネ５０の側から逃し弁体７１の側の方向又はその反対方向に移動可能に保持されていればよい。このため、調整部材８０と逃し弁調整部材９０に雌ネジが形成され、筐体１０に雄ネジが形成されることで、調整部材８０と逃し弁調整部材９０が筐体１０に保持されてもよい。

また、実施の形態１−３では、調整部材８０と逃し弁調整部材９０が同軸に配置されているが、調整部材８０と逃し弁調整部材９０が同軸に配置されていなくてもよく、Ｘ方向又はＹ方向に並べられて配置されてもよい。

なお、実施の形態１−３では、バネ５０の側から逃し弁体７１に当接して逃し弁体７１を逃し弁座７２から離す部材が、逃し弁調整部材９０と称されているが、逃し弁体７１と逃し弁座７２とを離間する部材であることから、離間部材と称されてもよい。

また、実施の形態１−３では、減圧弁１Ａ−１Ｃが備えるバネを、補助バネ４０、バネ５０及び、逃し弁用バネ７３と称している。しかし、本発明では、これらの部材は、弾性変形する弾性部材であればよい。このため、これらの部材がゴムで形成されてもよい。そして、例えば、補助バネ４０、バネ５０及び、逃し弁用バネ７３が、第１弾性部材、第２弾性部材及び、第３弾性部材と称されてもよい。

実施の形態１−３の、筐体１０の上蓋１１０の開口は、内壁に雌ネジに形成されていることから、ネジ孔と称されもよい。

また、実施の形態１−３では、逃し弁調整部材９０が螺合するネジ孔が、調整部材８０に形成されている。しかし、上述したように、本発明では、逃し弁調整部材９０が螺合するネジ孔は、筐体１０に形成されてもよい。この場合、筐体１０に形成されたネジ孔は、筐体１０の上蓋１１０にもネジ孔が形成されているため、第２ネジ孔と称されもよい。実施の形態１−３で説明する、調整部材８０に形成されたネジ孔は、第３ネジ孔と称されもよい。

実施の形態１−３では、減圧弁１Ａ−１Ｃに流体が流れると説明しているが、流体は、例えば、給湯器に使用される水、空気調和装置に使用される冷媒である。このように、減圧弁１Ａ−１Ｃは、給湯器、空気調和装置などに適用することができる。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲内とみなされる。

本出願は、２０１８年２月２２日に出願された、日本国特許出願特願２０１８−２９４７５号に基づく。本明細書中に日本国特許出願特願２０１８−２９４７５号の明細書、特許請求の範囲、図面全体を参照として取り込むものとする。

１Ａ−１Ｃ 減圧弁、１０ 筐体、１２ 排出口、１３ 流入口、１４ 流出口、１５ 流路、１６ 第２流出口、２０ 弁体、２１ シール材、２２ 弁軸、２３ Ｏリング、２４ 密接部、３０ 弁座、４０ 補助バネ、４１ 補助バネ調整部材、４２ 支持板、５０ バネ、６０ ダイヤフラム、６１ ワッシャー、７０ 逃し弁、７１ 逃し弁体、７２ 逃し弁座、７３ 逃し弁用バネ、８０ 調整部材、８１ 小円筒部、８２ Ｏリング、９０ 逃し弁調整部材、９１ 頭部、９２ Ｏリング、９３ 溝、１１０ 上蓋、１１１ 円筒部、１１２ 直方体部、１２０ 下蓋、１２１ Ｏリング、１２２ 凹み、１３０ 弁筐体、１３１ 直方体部、１３２、１３３ 円筒部、１４０ 下蓋、１４１ 下蓋、１４２ 突起、１４３ 貫通孔、１５１ 隔壁、１５２ 内部円筒、１５３ 開口、７１０ 弁軸、７１１ シール材、７１２ バネ留め。

上記の目的を達成するため、減圧弁は、流体が流入する流入口と流体が流出する流出口をつなぐ流路が形成された筐体と、流路に形成された弁座と、弁座に当接可能な弁体と、弁座に当接する方向に弁体を付勢する第１弾性部材と、弁座から離れる方向に弁体を付勢し、第１弾性部材よりも大きい付勢力を有する第２弾性部材と、第２弾性部材と弁体の間に配置され、一方の面が第２弾性部材に当接して第２弾性部材の付勢力を受けると共に、他方の面が流路の、弁座よりも流出口の側の部分に接して流体の流体圧を受けるダイヤフラムと、を備える。ダイヤフラムは、第２弾性部材の付勢力が流体圧による力よりも大きい場合に弁体の側に変形して弁体を弁座から離し、第２弾性部材の付勢力が流体圧による力よりも小さい場合に第２弾性部材の側に変形し、第１弾性部材によって弁体を弁座に当接させる。さらに、減圧弁は、第２弾性部材を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能に筐体に保持され、第２弾性部材の付勢力の大きさを調整する調整部材を備える。そして、筐体は、弁座と流出口との間から分岐して第２流出口につながる分岐路と、分岐路の内壁に設けられた突起と、を有する。第１弾性部材は、突起に支持されている。

Claims (7)

1. 流体が流入する流入口と前記流体が流出する流出口をつなぐ流路が形成された筐体と、
   前記流路に形成された弁座と、
   前記弁座に当接可能な弁体と、
   前記弁座に当接する方向に前記弁体を付勢する第１弾性部材と、
   前記弁座から離れる方向に前記弁体を付勢し、前記第１弾性部材よりも大きい付勢力を有する第２弾性部材と、
   前記第２弾性部材と前記弁体の間に配置され、一方の面が前記第２弾性部材に当接して前記第２弾性部材の付勢力を受けると共に、他方の面が前記流路の、前記弁座よりも前記流出口の側の部分に接して前記流体の流体圧を受け、前記第２弾性部材の付勢力が前記流体圧による力よりも大きい場合に前記弁体の側に変形して前記弁体を前記弁座から離し、前記第２弾性部材の付勢力が前記流体圧による力よりも小さい場合に前記第２弾性部材の側に変形し、前記第１弾性部材によって前記弁体を前記弁座に当接させるダイヤフラムと、
   前記第２弾性部材を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能に前記筐体に保持され、前記第２弾性部材の付勢力の大きさを調整する調整部材と、
   を備える、減圧弁。
2. 前記調整部材は、前記第２弾性部材が圧縮する方向へ前記筐体を貫通するネジ孔に螺合し、前記ネジ孔に沿って回動されることで、前記第２弾性部材を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能である、
   請求項１に記載の減圧弁。
3. 前記ダイヤフラムを貫通する貫通孔に設けられた逃し弁座及び、前記ダイヤフラムの、前記弁体の側から前記逃し弁座に当接可能な逃し弁体を有する逃し弁と、
   前記逃し弁座に当接する方向に前記逃し弁体を付勢する第３弾性部材と、
   前記ダイヤフラムが前記第２弾性部材の付勢力よりも大きい前記流体の流体圧を受けて前記第２弾性部材の側に変形した場合に、前記ダイヤフラムの、前記第２弾性部材の側から前記逃し弁体に当接して前記逃し弁体を前記逃し弁座から離す離間部材と、
   を備え、
   前記離間部材は、前記筐体に、前記第２弾性部材の側から前記逃し弁体の側の方向又はその反対方向に移動可能に保持されている、
   請求項１又は２に記載の減圧弁。
4. 前記離間部材は、前記第２弾性部材の側から前記逃し弁体の側の方向へ前記筐体を貫通する第２ネジ孔に螺合し、前記第２ネジ孔に沿って回動されることで、前記第２弾性部材の側から前記逃し弁体の側の方向又はその反対方向へ移動可能である、
   請求項３に記載の減圧弁。
5. 前記第２弾性部材の側から前記逃し弁体の側の方向は、前記第２弾性部材が圧縮する方向であり、
   前記調整部材は、前記第２弾性部材が圧縮する方向へ前記筐体を貫通するネジ孔に螺合し、前記ネジ孔に沿って回動されることで、前記第２弾性部材を圧縮又は伸長させる方向へ移動可能であり、
   前記離間部材は、前記第２弾性部材を圧縮させる方向へ前記調整部材を貫通する第３ネジ孔に螺合し、前記第３ネジ孔に沿って回動されることで、前記第２弾性部材が圧縮又は伸長する方向へ移動可能である、
   請求項３に記載の減圧弁。
6. 前記調整部材と前記離間部材は、同一方向に回動することで、前記第２弾性部材が圧縮又は伸長する方向へ移動可能である、
   請求項５に記載の減圧弁。
7. 前記調整部材は、密閉シールを挟んで前記筐体に保持されている、
   請求項１から６のいずれか１項に記載の減圧弁。

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