JPH0245572Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、自動圧力制御弁に関するものであ
る。

〔従来技術〕

弁箱内に流入する流体の圧力差を利用して弁体
を作動させ、二次側圧力を制御する従来の圧力制
御弁としては、弁箱内を一次側と二次側とに画成
する隔壁に形成した開口と前記一次側隔壁間に円
筒形のライナを設け、該ライナの周壁に、下端を
Ｖ字状に形成しその下端位置を順次高くした複数
のポートを開設し、該ライナにピストンを液密か
つ摺動可能に嵌挿し、ピストンの摺動により前記
ポートを開閉すると共に該ピストン上部に液圧室
を設けてこの液圧室に一次側および二次側に連通
する管路を形成した型式のものがあるが、この型
式の自動圧力制御弁は、ピストンを円滑に摺動さ
せるために、前記ピストン上端に形成した鍔部の
一側面側に液密な前記液圧室を形成すると共に他
側面側には大気に連通する大気圧室を形成してい
るため、シール材の摩耗等により前記ピストンの
鍔部のシール性能が劣化すると、液圧室内の流体
が前記大気圧室内へ漏出し、流体圧の変化に対す
る弁作動の応答性が悪くなり、また漏出した流体
が前記大気圧室内に充満することにより弁作動に
支障を来たし、更に弁箱を設置した弁室内等に漏
出して溜り、弁装置が水没する等の虞れもあつ
た。

また、ポートを開設したライナを弁箱内に固設
すると共に、該ポートを閉塞するのに必要な長さ
を有するピストンを配設するため弁装置が大型と
なると共に部品点数が多く、製作にも手間が掛つ
た。

また、前記ライナに開設した下端をＶ字状に形
成した複数のポートは、その下端位置を順次高く
して開口面積を変えてあるため各ポートを通過す
る流体圧に差異が生じ、前記ピストンを偏位させ
てライナと部分的に摺接して円滑な弁作動および
応答性を妨げる虞れがあり、更にポート形状から
弁小開度域における流体圧の微調節能力もあまり
良くなく、弁体変位量に比べ流量変化が大きいた
め、設定圧力に対応する弁開度を通過してしま
い、ハンチングを起こし設定圧力に一致させにく
いことがあつた。しかも、ハンチング状態が続く
と管路内に連続的なウオータハンマを引き起こし
て振動や騒音が発生し、その結果管路破損を招く
こともあつた。

〔考案の目的〕

本考案は上記の点に鑑みなされたもので、弁装
置を小型化すると共に耐久性の向上を図り、特に
弁体の小開度域における流量変化を小さくして小
開度域の圧力変化を少くし、弁体の小開度域にお
いて発生するハンチング、ウオータハンマを防止
して的確に圧力制御する自動圧力制御弁を提供す
ることを目的とする。

〔考案の構成〕

本考案は上記目的を達成するため、弁箱内を一
次側と二次側とに画成する隔壁の開口部に弁体を
摺動可能に設け、流体の圧力変化に応じて前記弁
体を作動させて制御する自動圧力制御弁におい
て、前記弁体は、前記隔壁の開口部に摺接する筒
状の下端を切欠いてその頂部を逆Ｖ字状に狭めた
ポートと、頂部をさらに鋭角な逆Ｖ字状に絞つた
形状のポートとの２種類のポートが交互かつ等間
隔に夫々複数配設すると共に、該弁体上部を前記
一次側弁箱内上部にダイヤフラム室を画成するダ
イヤフラムに吊持させ、前記一次側および二次側
における流体の圧力変化をパイロツト回路により
前記ダイヤフラム室に伝え、該ダイヤフラム室の
容積変化により弁作動するよう前記弁体を配設し
たことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、本考案に係るダイヤフラム式自動圧力制
御弁の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説
明する。

流体の管路に配設して二次側圧力を制御するダ
イヤフラム式自動圧力制御弁１は、弁箱２内を隔
壁３により一次側Ａと二次側Ｂとに画成し、該隔
壁３の開口４に上下方向に摺動する筒形弁体５の
下部が液密に嵌装し、該弁体５の上部が一次側Ａ
内に位置するように配設されている。

この筒形弁体５はその上部５ａにおいて、周縁
を弁箱２の蓋体６のフランジ部６ａにより挟持さ
れたダイヤフラム７の中央に懸吊支持され、弁箱
２の一次側Ａ内を上下に画成し、蓋体６との間に
ダイヤフラム室８を形成している。

また前記筒形弁体５の下部には、第２図に示す
如く、それぞれ逆Ｖ字状を呈した切欠き深さの深
いポート９と浅いポート１０との２種類のポート
９，１０が交互かつ等間隔にそれぞれ３箇所に鋸
歯状に設けられ、更に切欠き深さの深い前記ポー
ト９の頂部は、更に鋭角な逆Ｖ字状の切込み９ａ
が設けられ、前記隔壁３の開口４と係合した、流
通口１１を形成する。この複数の流通口１１は、
弁体５の上下動により開口面積が変化し、特に小
開度域で開口数が半減すると共に切欠み９ａによ
り開口面積を微調節可能としている。

弁箱２の一次側Ａとダイヤフラム室８とは第１
パイロツト回路１２により絞り弁１３を介して連
通し、二次側Ｂとダイヤフラム室８とは第２パイ
ロツト回路１４により予め設定圧力に開度設定さ
れたパイロツト弁１５を介して連通している。

以上のように構成される自動圧力制御弁１の作
動について説明すると、流入口から一次側Ａに流
入した流体は、筒形弁体５下方の流通口１１を通
過する際に圧力制御されて二次側Ｂへ流出する
が、二次側圧力が設定圧力より低くなるとパイロ
ツト弁１５が拡開し、ダイヤフラム室８から二次
側Ｂに流通する流量が増してダイヤフラム室８内
が減圧され、この圧力変化により筒形弁体５が上
方へ変位し、流通口１１の開口面積が大きくなつ
て流体の流量が増すため二次側圧力が上がつて設
定圧力に近づく。

一方、二次側圧力が設定圧力以上になると、パ
イロツト弁１５が縮小してダイヤフラム室８から
流出する流量が減るのに対し、ダイヤフラム室８
内は一次側Ａから流体が供給され続けるので圧力
が上昇し、ダイヤフラム室８内が昇圧され、この
圧力変化により筒形弁体５が下がり、流通口１１
の開口面積が小さくなつて流体の流量が減るため
二次側圧力が下がつて設定圧力に近づく。以上の
ようにして、該ダイヤフラム式自動圧力制御弁１
は二次側圧力を設定圧力に維持している。

ところで、該自動圧力制御弁１の筒形弁体５の
小開度域における圧力制御も流通口１１により行
われるが、前記筒形弁体５のポート９，１０が第
２図に示した如く、それぞれ逆Ｖ字状に形成して
あるため、小開度になるほど筒形弁体５の変位量
に対して流通口１１の面積変化量が小さくなるた
め、ハンチングの発生が防止される。また切欠き
深さの浅いポート１０が閉塞された後は流通口１
１の数が半減し、ポート９に形成された流通口１
１のみとなるため流量変化が微少となると共に、
前記ポート９が筒形弁体５の周壁に等間隔に配設
されていることから、該筒形弁体５に流圧が均衡
して作用するので弁体の傾きによる作動不良は生
じない。

更にポート９が完全に閉塞される直前において
は、該ポート９の最深部に形成された切込み９ａ
が流通口１１となり、流量変化は更に微量となる
ためウオータハンマが発生することはない。

また第３図は上記実施例のダイヤフラム式自動
圧力制御弁１の筒形弁体に形成されるポートの別
の形状を示すもので、筒形弁体５の下部にはホー
ムベース形を呈したポート２０と、該ポート２０
と同一のホームベース形で、逆Ｖ字状の頂部にさ
らに鋭角な逆Ｖ字状の切込み２１ａを形成したポ
ート２１とを交互かつ等間隔にそれぞれ複数形成
してあり、第２図に示したポート９，１０の場合
と同様に作用する。

尚、第４図は前記筒形弁体５の全閉状態からの
変位率を横軸に、その変位時における流通口の面
積の全開時の面積に対する開口面積率を縦軸に取
り表わした開口面積率曲線を示すもので、それぞ
れの曲線は流量特性も示しており、曲線イは本実
施例のポート９，１０を設けた場合を示し、第５
図に示す従来からある同一の逆Ｖ字状のポート３
０を複数形成した場合を示す曲線ロに比較し、弁
体の変位率50％前後から急速に開口面積率の変化
が小さくなり、特に全閉直前においては開口面積
率の変化が極めて小さくなつている。また曲線ハ
は本実施例のポート２０，２１を設けた場合を示
し、第６図に示す従来からある同一のホームベー
ス形のポート４０を複数形成した場合を示す曲線
ニに比較し、弁小開度域において開口面積率の変
化が小さくなり、特に全閉直前においては、開口
面積率の変化が極めて小さくなつている。

〔考案の効果〕

本考案は以上のように、弁体下端を切欠いてそ
の頂部を逆Ｖ字状に狭めたポートと、頂部をさら
に鋭角な逆Ｖ字状に絞つた形状のポートとの２種
類のポートを交互かつ等間隔に夫々複数配設する
と共に、該弁体上部を前記一次側弁箱内上部にダ
イヤフラム室を画成するダイヤフラムに吊持さ
せ、前記一次側および二次側における流体の圧力
変化をパイロツト回路により前記ダイヤフラム室
に伝え、該ダイヤフラム室の容積変化により弁作
動するよう前記弁体を配設したので、弁装置が小
型化できると共に耐久性を向上でき、また小開度
域において開口するポートの数が半減し、更に全
閉直前においてポートの開口面積の変化が極めて
小さくなるので、小開度域で発生し易いハンチン
グやウオータハンマを防止できる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本考案の実施例を示すもの
で、第１図はダイヤフラム式自動圧力制御弁の断
面正面図、第２図は第１図に示した自動圧力制御
弁の筒形弁体に形成した複数のポートの配設状態
を示す展開図、第３図は別形状のポートの配設状
態を示す展開図、第４図は弁体の変位に伴うポー
トの開口面積率の変化を示す曲線図、第５図およ
び第６図はそれぞれ従来のポート形状を示す展開
図である。 １はダイヤフラム式自動圧力制御弁、２は弁
箱、３は隔壁、４は開口、５は筒形弁体、６は蓋
体、７はダイヤフラム、８はダイヤフラム室、
９，１０はポート、９ａは切込み、１１は流通
口、１２は第１パイロツト回路、１３は絞り弁、
１４は第２パイロツト回路、１５はパイロツト
弁、２０，２１はポート、２１ａは切込みであ
る。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁箱内を一次側と二次側とに画成する隔壁の開
   口部に弁体を摺動可能に設け、流体の圧力変化に
   応じて前記弁体を作動させて制御する自動圧力制
   御弁において、前記弁体は、前記隔壁の開口部に
   摺接する筒状の下端を切欠いてその頂部を逆Ｖ字
   状に狭めたポートと、頂部をさらに鋭角な逆Ｖ字
   状に絞つた形状のポートとの２種類のポートが交
   互かつ等間隔に夫々複数配設すると共に、該弁体
   上部を前記一次側弁箱内上部にダイヤフラム室を
   画成するダイヤフラムに吊持させ、前記一次側お
   よび二次側における流体の圧力変化をパイロツト
   回路により前記ダイヤフラム室に伝え、該ダイヤ
   フラム室の容積変化により弁作動するよう前記弁
   体を配設したことを特徴とする自動圧力制御弁。