JPH0325206Y2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0325206Y2 JPH0325206Y2 JP6848580U JP6848580U JPH0325206Y2 JP H0325206 Y2 JPH0325206 Y2 JP H0325206Y2 JP 6848580 U JP6848580 U JP 6848580U JP 6848580 U JP6848580 U JP 6848580U JP H0325206 Y2 JPH0325206 Y2 JP H0325206Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- pressure
- piston
- poppet
- adjustment spring
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 5
- 239000013535 sea water Substances 0.000 description 25
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000009189 diving Effects 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案はポペツト型圧力制御弁、特に、深海潜
水調査船の浮力調整装置等に用いるのに適するポ
ペツト型圧力制御弁に関する。
水調査船の浮力調整装置等に用いるのに適するポ
ペツト型圧力制御弁に関する。
深海潜水調査船の浮力調整装置は第１図に示さ
れ、フイルター０１を経て吸入した海水を方向制
御弁０２を経て水中モータ０３によつて駆動され
る海水ポンプ０４に吸込み、これを圧力制御弁０
５を経て補助タンク０６に注入することにより調
査船の浮量を調整するようになつている。調査船
の深度如何により海水ポンプ０４の吸込圧力Piが
大きく変化するが、補助タンク０６内の初期圧力
は通常大気圧に保たれているので、調査船の深度
が増加すると海水の圧力が補助タンク０６内の圧
力より大きくなつて、例えば吸入弁、吐出弁を有
する海水ポンプ０４では海水が補助タンク０６内
に自然に流入し又吸入弁、吐出弁をもたない海水
ポンプ０４ではモータ作用を受け補助タンク０６
への流入量が調査船の深度により大巾に変化する
不具合があるので、これを防止するために、海水
ポンプ０４の吸入圧力よりも吐出圧力が常に高く
なるよう同ポンプ０４の吐出管路に圧力制御弁０
５を設置している。しかし、従来のポペツト型圧
力制御弁を用いるときには、吸入圧が変化しても
吐出圧力を吸入圧よりも常に高く保持するために
は調整ねじを潜水船の深度に応じてそのつど調整
して設定圧力を変化させなければならない。
れ、フイルター０１を経て吸入した海水を方向制
御弁０２を経て水中モータ０３によつて駆動され
る海水ポンプ０４に吸込み、これを圧力制御弁０
５を経て補助タンク０６に注入することにより調
査船の浮量を調整するようになつている。調査船
の深度如何により海水ポンプ０４の吸込圧力Piが
大きく変化するが、補助タンク０６内の初期圧力
は通常大気圧に保たれているので、調査船の深度
が増加すると海水の圧力が補助タンク０６内の圧
力より大きくなつて、例えば吸入弁、吐出弁を有
する海水ポンプ０４では海水が補助タンク０６内
に自然に流入し又吸入弁、吐出弁をもたない海水
ポンプ０４ではモータ作用を受け補助タンク０６
への流入量が調査船の深度により大巾に変化する
不具合があるので、これを防止するために、海水
ポンプ０４の吸入圧力よりも吐出圧力が常に高く
なるよう同ポンプ０４の吐出管路に圧力制御弁０
５を設置している。しかし、従来のポペツト型圧
力制御弁を用いるときには、吸入圧が変化しても
吐出圧力を吸入圧よりも常に高く保持するために
は調整ねじを潜水船の深度に応じてそのつど調整
して設定圧力を変化させなければならない。
本考案は上記に鑑み、ポペツト型圧力制御弁の
被制御圧力を常に初期設定圧力と導入圧力とを加
算したものとなるようにしたものであり、特に深
海潜水調査船の浮力調整装置等の海水ポンプのモ
ータ作用（例えば、深度圧の作用によつてモータ
が正回転加速される作用）を防止し得るポペツト
型圧力制御弁を提案するものである。
被制御圧力を常に初期設定圧力と導入圧力とを加
算したものとなるようにしたものであり、特に深
海潜水調査船の浮力調整装置等の海水ポンプのモ
ータ作用（例えば、深度圧の作用によつてモータ
が正回転加速される作用）を防止し得るポペツト
型圧力制御弁を提案するものである。
本考案によるポペツト型圧力制御弁の１実施例
を第２図について具体的に説明する。
を第２図について具体的に説明する。
第２図において、１は弁体、２はポペツト、３
はピストンヘツド、４はピストン、４′はピスト
ンロツド、５はスプリング、６はブツシユ、７は
スプリング受け、８は圧力調整用スプリング、９
はスプリング押え、１０は圧力調整ねじ、１１は
固定ボルト、１２はパツキン、１３は流入口、１
４は流出口、１５は流出圧導入孔、１６は調整ス
プリング室、１７は外部圧力導入孔、１８は圧力
導入室、１９はスプリング、ｇはギヤプを示す。
はピストンヘツド、４はピストン、４′はピスト
ンロツド、５はスプリング、６はブツシユ、７は
スプリング受け、８は圧力調整用スプリング、９
はスプリング押え、１０は圧力調整ねじ、１１は
固定ボルト、１２はパツキン、１３は流入口、１
４は流出口、１５は流出圧導入孔、１６は調整ス
プリング室、１７は外部圧力導入孔、１８は圧力
導入室、１９はスプリング、ｇはギヤプを示す。
ピストン４は上部にピストンロツド４′と下部
にピストンヘツド３を有しており、ピストンヘツ
ド３は先端部にはつば部を有しかつ側壁には海水
をピストン４内に導入する開孔部を有し、中空部
にはポペツト２をスプリング５にて弁体シート面
に押圧する様に配している。ピストンロツド４′
は、ピストン４の背面にブツシユ６との間に設け
られた外部雰囲気圧の海水を収納する圧力導入室
１８とブツシユ６を貫通しスプリング室１６内に
配された圧力調整用スプリング８と接している。
海水の流出口１４と調整スプリング室１６とは流
出圧導入孔１５により連結されている。
にピストンヘツド３を有しており、ピストンヘツ
ド３は先端部にはつば部を有しかつ側壁には海水
をピストン４内に導入する開孔部を有し、中空部
にはポペツト２をスプリング５にて弁体シート面
に押圧する様に配している。ピストンロツド４′
は、ピストン４の背面にブツシユ６との間に設け
られた外部雰囲気圧の海水を収納する圧力導入室
１８とブツシユ６を貫通しスプリング室１６内に
配された圧力調整用スプリング８と接している。
海水の流出口１４と調整スプリング室１６とは流
出圧導入孔１５により連結されている。
第２図は弁閉止の状態を示しており、流入口１
３より流入する海水の圧力Piが圧力調整ねじ１０
によつて負荷される圧力調整用スプリング８の反
力に相当する設定圧力以上に上昇するとピストン
４が上昇し、次に１体型に取付けられているピス
トンヘツド３を介してポペツト２が上方に浮上
し、海水は流出口１４より流出する。
３より流入する海水の圧力Piが圧力調整ねじ１０
によつて負荷される圧力調整用スプリング８の反
力に相当する設定圧力以上に上昇するとピストン
４が上昇し、次に１体型に取付けられているピス
トンヘツド３を介してポペツト２が上方に浮上
し、海水は流出口１４より流出する。
流入圧力をPi、流出圧力をPo、導入孔１７か
ら圧力導入室１８に導入された海水の吸入圧力を
Ps、ピストン４の太径部の断面積をA1、ポペツ
ト２の弁座部の断面積をA2、ピストン４の細径
部即ちピストンロツド４′の断面積をA3とし、圧
力調整用スプリング８のばね定数をＲとする。
ら圧力導入室１８に導入された海水の吸入圧力を
Ps、ピストン４の太径部の断面積をA1、ポペツ
ト２の弁座部の断面積をA2、ピストン４の細径
部即ちピストンロツド４′の断面積をA3とし、圧
力調整用スプリング８のばね定数をＲとする。
かかる状況下において、ポペツト２が浮上する
ためには、調整スプリング室１６内にも圧力Po
が導かれているので、次の数式が成り立つことが
必要である。
ためには、調整スプリング室１６内にも圧力Po
が導かれているので、次の数式が成り立つことが
必要である。
まず、ポペツトの閉止状態では第２図の様にポ
ペツト２は弁体１に押付けられており、ピストン
４に固定したピストンヘツド３のつば部とポペツ
ト２の下部とはギヤツプｇを有している。この状
態で海水が流入口３経由ピストンヘツド３の開口
部よりピストン４内に流入するとピストン４及び
ピストンヘツド３及びピストンロツド４′には第
３図に示す様に力が作用し、これを式にて表現す
ると下式となる。
ペツト２は弁体１に押付けられており、ピストン
４に固定したピストンヘツド３のつば部とポペツ
ト２の下部とはギヤツプｇを有している。この状
態で海水が流入口３経由ピストンヘツド３の開口
部よりピストン４内に流入するとピストン４及び
ピストンヘツド３及びピストンロツド４′には第
３図に示す様に力が作用し、これを式にて表現す
ると下式となる。
〓ピストン上部に作用する下方力：
Ps（A1−A3）＋PoA3＋RXo
ピストン下部に作用する上方力：
PiA1＋ｒ・x0
ここで〓Xo：スプリング８の初期圧縮量
x0：スプリング１９ 〃
ｒ： 〃 １９のバネ定数
この状態でポペツト２には第４図に示すように
力が作用しており、これを式にて表現すると下式
となる。ポペツト２は下方力が優るため、弁体１
に押付けられ固定された状態を保持する。
力が作用しており、これを式にて表現すると下式
となる。ポペツト２は下方力が優るため、弁体１
に押付けられ固定された状態を保持する。
〓ポペツト上部に作用する下方力：PiA2＋
ｒ・x0 〃 下部 〃 上方力：poA2 尚、スプリング１９は、ポペツト２に作用する
圧力Piが無負荷になつた時にもガタつかない様保
持するためのものであり、スプリング力は弱いも
のでよい。
ｒ・x0 〃 下部 〃 上方力：poA2 尚、スプリング１９は、ポペツト２に作用する
圧力Piが無負荷になつた時にもガタつかない様保
持するためのものであり、スプリング力は弱いも
のでよい。
この状態で流入海水圧がPiが昇圧し、ピストン
下部に作用する上方力が下方力を上回つた時点
（ほとんど瞬時に上回る）でピストン４とピスト
ンヘツド３は上昇しピストンヘツド３とポペツト
２のギヤツプｇがなくなり、ピストンヘツド３が
ポペツト２下部に接触する。
下部に作用する上方力が下方力を上回つた時点
（ほとんど瞬時に上回る）でピストン４とピスト
ンヘツド３は上昇しピストンヘツド３とポペツト
２のギヤツプｇがなくなり、ピストンヘツド３が
ポペツト２下部に接触する。
この状態では第５図に示すように力が、ピスト
ン４、ピストンヘツド３及びポペツト２に作用し
これを式にて表現する下式となる。
ン４、ピストンヘツド３及びポペツト２に作用し
これを式にて表現する下式となる。
ピストン、ポペツトに作用する下方力：
Ps（A1−A3）＋PoA3＋Ｒ（Xo＋Ｘ）＋PiA2＋ｒ
（x0＋Ｘ） ピストン、ポペツトに作用する上方力： PiA1＋ｒ（x0＋Ｘ）＋PoA2 ここでＸ：スプリング８の変位量 （ギヤツプｇに同じ） この状態にて、ピストン４、ピストンヘツド３
及びポペツト２が一体となつて上昇する流入海水
圧Piを求めるため、上記の下方力と上方力を等し
いとおいて整理すると次式になる。
（x0＋Ｘ） ピストン、ポペツトに作用する上方力： PiA1＋ｒ（x0＋Ｘ）＋PoA2 ここでＸ：スプリング８の変位量 （ギヤツプｇに同じ） この状態にて、ピストン４、ピストンヘツド３
及びポペツト２が一体となつて上昇する流入海水
圧Piを求めるため、上記の下方力と上方力を等し
いとおいて整理すると次式になる。
Ｒ（Ｘ＋Xo）＋（A1−A3）Ps＋A3・Po＝（A1−
A2）Pi＋A2・Po ここで、A2＝A3になるように設計すれば、 Pi＝１／（A1−A2）｛Ｒ（Ｘ＋Xo）＋（A1−A2）Ps｝ ＝Ｒ（Ｘ＋Xo）／（A1−A2）＋Ps また、Ｘが非常に微少な変位量（Xoに比べて）
であるため、 Pi≒RXo／（A1−A2）＋Ps＝Ｋ＋Ps但し、 Ｋ＝RXo／A1−A2＝一定 となる。
A2）Pi＋A2・Po ここで、A2＝A3になるように設計すれば、 Pi＝１／（A1−A2）｛Ｒ（Ｘ＋Xo）＋（A1−A2）Ps｝ ＝Ｒ（Ｘ＋Xo）／（A1−A2）＋Ps また、Ｘが非常に微少な変位量（Xoに比べて）
であるため、 Pi≒RXo／（A1−A2）＋Ps＝Ｋ＋Ps但し、 Ｋ＝RXo／A1−A2＝一定 となる。
上式の右辺第一項は初期に圧力調整ねじ１０に
て設定するものであるため一定である。
て設定するものであるため一定である。
即ちPi−PsがＫ値（一定）となり、潜水船の
深度が０ｍ付近でも2000ｍの深海でも第１図の補
助タンク０６への注水時には海水ポンプ０４の負
荷は一定となる。
深度が０ｍ付近でも2000ｍの深海でも第１図の補
助タンク０６への注水時には海水ポンプ０４の負
荷は一定となる。
従つて、海水ポンプ０４の吐出圧力はいかなる
潜水船の深度においても吸入圧力PsよりＫ値だ
け高くすることが可能となる。
潜水船の深度においても吸入圧力PsよりＫ値だ
け高くすることが可能となる。
従つて、深海潜水調査船の浮力調査装置等にお
ける海水ポンプ０４の吐出能力はいかなる海水圧
条件（深度）でも常にPi−Ps＝Ｒ・Xo／（A1−
A2）だけ有しておけばよく、また、ポペツト型
圧力制御弁の流入圧力Pi＞吸入圧力Psとなるた
め海水ポンプ０４のモータ作用が防止でき、常に
一定速度で海水を補助タンク０６内に注入するこ
とができる。
ける海水ポンプ０４の吐出能力はいかなる海水圧
条件（深度）でも常にPi−Ps＝Ｒ・Xo／（A1−
A2）だけ有しておけばよく、また、ポペツト型
圧力制御弁の流入圧力Pi＞吸入圧力Psとなるた
め海水ポンプ０４のモータ作用が防止でき、常に
一定速度で海水を補助タンク０６内に注入するこ
とができる。
第１図は深海潜水船の浮力調整装置を示す略示
的系統図、第２図は本考案によるポペツト型圧力
制御弁の１実施例を示す断面図、第３図、第４図
及び第５図は作用説明図である。 ２……ポペツト、３……ピストンヘツド、４…
…ピストン、４′……ピストンロツド、１３……
流入口、１４……流出口、１５……流出圧導入
孔、１６……スプリング室、１７……外部圧力導
入孔、１８……圧力導入室。
的系統図、第２図は本考案によるポペツト型圧力
制御弁の１実施例を示す断面図、第３図、第４図
及び第５図は作用説明図である。 ２……ポペツト、３……ピストンヘツド、４…
…ピストン、４′……ピストンロツド、１３……
流入口、１４……流出口、１５……流出圧導入
孔、１６……スプリング室、１７……外部圧力導
入孔、１８……圧力導入室。
Claims (1)
- ブツシユ６を介して調整スプリング室１６とピ
ストン４が摺動するシリンダ部とを有するポペツ
ト型圧力制御弁において、前記調整スプリング室
１６に配された圧力調整ねじ１０によつて設定圧
力を伝達する圧力調整用スプリング８と、該圧力
調整用スプリング８に当接するピストンロツド
４′を有するピストン４と、該ピストン４先端部
に設けられた、つば部を有しかつ流体を該ピスト
ン４内に導入する開口部を有する中空のピストン
ヘツド３と、該ピストンヘツド３中空部に配され
該ピストンヘツド３先端部のつば部と係合するポ
ペツト２と、該ポペツト２を弁体１シート面に押
圧するスプリング５とを具え、前記弁体１に、ポ
ンプから吐出される流体を前記ピストンヘツド３
中空部へ導入する流入口１３と、該流入口１３よ
り流入する流体をタンクへ導く流出口１４と、外
部雰囲気圧を前記ピストンの背部へ導入する導入
孔１７及び導入された流体を収納する圧力導入室
１８と、前記流入口１３内の雰囲気圧を前記調整
スプリング室１６へ導入する流出圧導入孔１５を
設け、前記ピストンロツド４′の断面積Ａ３を前
記ポペツト２のシート面積Ａ２と等しくしたこと
を特徴としたポペツト型圧力制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6848580U JPH0325206Y2 (ja) | 1980-05-19 | 1980-05-19 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6848580U JPH0325206Y2 (ja) | 1980-05-19 | 1980-05-19 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56168813U JPS56168813U (ja) | 1981-12-14 |
| JPH0325206Y2 true JPH0325206Y2 (ja) | 1991-05-31 |
Family
ID=29662422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6848580U Expired JPH0325206Y2 (ja) | 1980-05-19 | 1980-05-19 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0325206Y2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0731288Y2 (ja) * | 1989-03-10 | 1995-07-19 | 株式会社小松製作所 | 可変圧力制御弁 |
-
1980
- 1980-05-19 JP JP6848580U patent/JPH0325206Y2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56168813U (ja) | 1981-12-14 |
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