JPH01258010A - 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〉 本発明は蒸気や圧縮空気等の配管系に取り付けて、二次
側の流体圧力を一定の設定圧力に保つ減圧弁に関する。

〈従来の技術〉 従来の減圧弁は第２図に示す通りであり、減圧弁部１と
気水分離器部２と排水弁部３とから成る。

本体１０で入口１２．弁口１４．出口１６を形成する。

入口は一次側の高圧流体源に出口は二次側低圧域に接続
する。主弁１８を弁口１４の入口側端に主弁ばね１９で
弾性的に付勢して配置する。

ピストン２０をシリンダ２２内に摺動自在に配置し、ピ
ストン棒２０ｂを弁口１４を通して主弁１８の中央突起
部１８ａに当接せしめる。ビス１〜ン２０の下面とピス
トン棒２０ｂとをほぼ半球面で接続し、上面と下面を連
通する連通口２０Ｃを開ける。入口１２とピストン２０
の上部空間、即ちピストン至２０ａを連通する一次圧通
路２４にパイロット弁２６を配置する。ダイヤフラム２
８をその外周縁をフランジ３０．３２の間に挟んで取り
付ける。ダイヤフラム２８の下方空間は二次圧検出通路
３４を通して出口１６に連通する。パイロット弁２６の
弁棒３６の頭部端面はダイヤフラム２８の中央下面に当
接する。また、パイロット弁２６はパイロットばね２７
で閉弁方向に付勢されている。

ダイヤフラム２８の上面にばね座３８を介して、圧力設
定用のコイルばね４０を当接ぜしめる。調節ねじ４４を
スプリングケース６６にねじ結合して取り付（プる。

調節ねじ４４を左右に回すと、圧力設定ばね４０のダイ
ヤフラム２８を押し下げる弾性力が変る。

この圧力設定ばね４０の弾性力を基準値として、ダイヤ
フラム２８はぞの下面に作用する二次側圧力に応じて湾
曲し、弁棒３６を変位せしめてパイロット弁２６を開閉
せしめる。この結果、一次側流体圧力かピストンＷ２０
ａに導入され、ピストン２０が駆動されて主弁１８が変
位せしめられ、入口１２の流体が弁口１４を通って出口
１６に流れる。これは二次側の流体圧力か低下すると弁
口１４が開き、上昇すると閉じる様に自動的に作動する
。

弁口１４の下方に円筒形状の隔壁部材４６を取り付け、
これを囲む本体１０との間に環状空間４８を形成し、そ
の上部はコーン形状のスクリーン５０を通して入口１２
に連通し、下部は排水弁室５２の上部に連通ずる。また
、排水弁室５２の上部は隔壁部材４６の中央開口を通し
て弁口１４に連通する。環状空間４８には傾斜壁から成
る旋回羽根５４を配置する。

従って、入口１２の流体は、弁口１４が開いて環状空間
４８を通過するときに、旋回羽根５４で方向を曲げられ
て旋回せしめられる。液体は外側に振り出されて周囲の
本体内壁に当たって排水弁室５２に流下し、軽い気体は
中央部を旋回して、隔壁部材４６の中央開口から弁口１
４に向い、そこを通過して出口１６に流れ去る。

排水弁室５２の底部には、排水口５６に通じる排水弁口
５８を形成する。フロートカバー６２で覆って、球形の
弁フロート６０を変位自在に収容する。フロートカバー
６２の上部には通気孔６４を開ける。

従って、弁フロート６０は排水弁室５２の水位と共に浮
上降下して排水弁口５８を開閉し、排水弁室５２に溜る
水を自動的に排除する。

〈発明が解決しようとする課題〉 前述した構成の従来の減圧弁を含め現存する全ての減圧
弁に於て、どうしても解消できない現象として、著しい
振動と騒音を発生するチャタリング現象がある。これは
適性流量での圧力設定時には正常な作動をしていても、
二次側の負荷が少なくなって流量が減少した場合に発生
したり、又は−次圧に対して設定圧（二次圧）が小ざい
時、つまり減圧比が大きい時にも発生する。

その減圧比は例えば、一次側圧力１ｏＫｙｉｃｒｒｔを
二次側圧力２　Ｋ９Ｊ　／　ｃｒＡ程度以下に減圧する
場合であり、主弁１８及びピストン２０等の可動部が（
騒動してチャタリング現象を起こす。これは二次側圧力
が低下してその圧力変化が二次圧検出通路３４を介して
伝わり、パイロット弁２６が開弁する時、その圧力低下
程度以上に開弁じ、モして閉弁方向に戻ることを繰り返
して撮動状態８呈し、略これに従ってピストン２０の上
部空間のピストン至２０ａに急激な圧力変動を生じ、こ
のピストン２０の動きが下部で当接された主弁１８に同
時に伝え、主弁１８も撮動状態を呈するというパイロワ
１〜弁２６の振動が一つの原因と考えられる。主弁１Ｂ
が開閉する為に二次側圧力が脈動し、その撮動が再び二
次圧検出通路３４を介してダイヤフラムの下面に作用し
てパイロット弁２６を開閉させる。

この過程が加速度的に行なわれて人ぎな撮動状態を呈す
る。

また、撮動は主弁１８の急激な開弁によって二次側へ向
かう蒸気の噴流がピストン２０の下面に作用してピスト
ン２０を急激に押し上げてその上壁に衝突し、このピス
トン２０の上昇に主弁１８が追従できず、再びピストン
２０が下降してきた時に衝突するからであると考えられ
る。再接触は衝撃的でおり、この様な主弁１８とピスト
ン２０の作動はピストン２０の軸部２０ｂの破損や、主
弁１８の弁座の損傷等を生じる問題がある。これらの部
材の損傷により、二次側圧力が設定不能になったり、減
圧弁としての寿命が短くなる。

従って、本発明の技術的課題はチャタリング現象を起こ
さない減圧弁を提供することでおる。

〈課題を解決するための技術的手段〉 上述したようにチャタリングは二次圧の変化がダイヤフ
ラム、パイロット弁、ピストン、モして主弁を一巡する
間に著しい（騒動を呈する訳である。

この中で特にピストンから主弁への変位の伝達について
言えば、入力と出ツノの関係が過渡応答に成っており、
この間には応答の遅れがない為に主弁が急開し、二次圧
を急上昇させている。

この点に勘案して上記課題を解決する為に講じた本発明
の技術的手段は、一次側に接続される入口と一次側より
も低圧の二次側に接続される出口との間に設けた主弁口
を開閉するように設けられた閉弁作用ば杓を有する主弁
体と、主弁体を開弁方向に駆動する駆動部を、ばね等の
弾性部材を介して当接せしめたもので゛める。

〈作用〉 チャタリングが発生していない正常な運転時には、ピス
トンは主弁にゆっくりとした動きでその変位を伝えるの
で、その間に配置されたばねは常時ある程度撓んだ状態
でピストンの変位を主弁に遅れなく伝える。ところが一
端チャタリングが発生するとピストンは急激に降下して
主弁を急開させようとするが、前記ばねがピストンの急
激な動きによる変位を圧縮することにより吸収してしま
う。その結果主弁は急開せず、少し遅れてゆっくりと開
く。即ち、ピストンの急激な動きに対しＣ主弁の応答を
遅らせることにより、二次圧を急上昇させず、ダイヤフ
ラム、パイロット弁等へ安定したフィードバック圧力が
伝わりチャタリングは起こらなくなる。

〈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図参照） 本実施例は従来の減圧弁のピストンと主弁部を改良した
もので、第２図に対応する部位には同じ参照番号を付し
て、減圧弁としての詳細な説明は省略する。

主弁１８の中央突起部１８ａを円筒形に形成し、その筒
内部ｉ　８　ｂにばね２１を配置し、ピストン２０のピ
ストン！２０ｂの下端を挿入して前記ばね２１に当接せ
しめる。円筒部には連通口１８０を開ける。また、弁口
１４を形成する弁片部材２３の入口側に主弁ばね１９で
弾性的に付勢せしめて前記主弁１８を配置する。ピスト
ン２０の側面に環状溝を設け、フッ素樹脂製のピストン
リング２５ａ、ｂを配置し、内側から付勢ばね２９ａ。

ｂで外側へ張らせてシリンダー２２内に摺動自在に収容
する。

作用は以下の通りである。チャタリングが発生していな
い安定した作動の時は、二次圧の変化、ダイヘアフラム
、パイロット弁、ピストンモして主弁が緩やかな周期で
変位する為、ピストンも主弁にゆっくりとその変位を遅
れることなしに伝える。

この時ばね２１はある程度一定に圧縮した状態を保持し
てピストンの変位を主弁に伝えるので応答の遅れはない
。

しかし、−旦チヤタリングが発生すればピストン２０及
び主弁１８は著しく急上昇、急降下を繰り返す訳である
が、この時、ピストン２０の急激な降下の変位はばね２
１が瞬間的に更に圧縮することにより吸収されて主弁１
８にすぐに伝達されない。つまり、ピストンの瞬間的な
動きが主弁１８に遅れて伝わる為に主弁は急開ぜず、比
較的ゆっくりと開弁する。従って二次圧も急上昇せず以
降これに順じてダイヤフラム、パイロット弁、ピストン
、そして主弁へと一定した変動のないフィードバック圧
力が伝わり、チャタリングは起こらなくなる。

〈発明の効果〉 以上のように本願によればチャタリングが解消されるの
で、振動は無くなり各部材は損傷することなく、減圧弁
は安定した状態で設定圧力を維持し続けることができる
。

また、チャタリングが解消されることにより従来設定で
きなかった低圧域の圧力設定が可能となり、減圧弁とし
ての使用範囲が広くなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の要部断面図、第２図は従来の
減圧弁の断面図である。 １：減圧弁部　　　　　２：気水分離器部３：排水弁部
　　　　１０：本体 １２：入口　　　　　　１４：弁口 １６：出口　　　　　　１８：主弁 １８ａ：中央突起部　１８ｂ：筒内部 １９：主弁ばね　　　　２０：ピストン２０ｂ　：ピス
トン俸　　２１：ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、一次側に接続される入口と一次側よりも低圧の二次
   側に接続される出口との間に設けた主弁口を開閉するよ
   うに設けられた閉弁作用ばねを有する主弁体と、主弁体
   を開弁方向に駆動する駆動部を、ばね等の弾性部材を介
   して当接せしめたことを特徴とする減圧弁。