JPH0449695Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本考案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
次側定圧域に接続する。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。ピスト
ン２０の下面とピストン棒２０ｂとをほぼ半球面
で接続し、上方空間と下方空間を連通するオリフ
イス２０ｃを開ける。入口１２とピストン２０の
上方空間、即ちピストン室２０ａを連通する一次
圧通路２４にパイロツト弁２６を配置する。ダイ
ヤフラム２８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。パイロツト弁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、パイロツト弁２６はパイロツトばね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を当接せしめ
る。調節ねじ４４をスプリングケース６６にねじ
結合して取り付ける。

調節ねじ４４を左右に回すと、圧力設定ばね４
０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はそ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
パイロツト弁２６を開閉せしめる。この結果、一
次側流体圧力がピストン室２０ａ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を通つて出口１６
に流れる。これは二次側の流体圧力が低下すると
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４
８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の上部に連通する。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。

従つて、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つて排水弁
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１４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
覆つて、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。

従つて、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。

〈考案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ヤタリン
グ現象がある。これは適正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
くなつて流量が減少した場合に発生したり、又は
一次圧に対して設定圧（二次圧）が小さい時、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10Kg／cm²を二
次側圧力２Kg／cm²程度以下に減圧する場合であ
り、主弁１８及びピストン２０等の可動部が振動
してチヤ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
を介してパイロツト弁２６を開弁させる時、主弁
１８は微開した程度にも拘らず、一次側と二次側
の圧力差が大きいために一次側の流体が二次側で
体積膨脹を起こし、二次側圧力を瞬時にして上昇
させてしまう。そしてその圧力が再び二次側圧力
検出通路３４を介してパイロツト弁２６を急閉弁
させてしまう。そうすればピストン室２０ａの流
体が急断され、ピストン２０及び主弁１８も急閉
弁する。主弁１８が急閉弁すれば二次側圧力も急
低下してダイヤフラム２８は圧力設定ばね４４に
押されてパイロツト弁２６を急開弁する。以上の
過程が加速度的に行なわれて大きな振動状態を呈
する。

また、振動は主弁１８の急激な開弁によつて二
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
衝撃的であり、この様な主弁１８とピストン２０
の作動はピストン棒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つた
り、減圧弁としての寿命が短くなる。

従つて、本考案の技術的課題はチヤタリング現
象を起こさない減圧弁を提供することである。

〈課題を解決するための技術的手段〉 上述したようにチヤタリングは弁座と弁体が微
開状態を維持する時に発生しやすいという現象を
考慮して上記課題を解決する為に講じた本考案の
技術的手段は、一次側に接続される入口と二次側
に接続される出口との間に主弁を設け、二次側圧
力が設定圧力よりも低下したことを受圧応動部が
検出してパイロツト弁を開弁させることにより一
次側圧力をピストン室に導入しピストンの前進に
より二次側圧力を設定圧力とするように主弁を開
弁させる構成の減圧弁に於て、ピストンとシリン
ダーの間の摺動部にピストンリングを配置し、ピ
ストンの上面と下面を連通するオリフイスを開口
し、ピストンが上昇して主弁が閉弁状態に近付く
に連れてピストンリングとシリンダーとの摩擦力
が大きくなるようにシリンダー内面を形成したも
のである。

摩擦力を大きくするにはシリンダの内面を上方
に細くなる円錐面に形成しても良いし、またはシ
リンダーの内面を上方に暫時表面仕上げを荒くし
ても実施することができる。

〈作用〉 ピストンが大きく降下して主弁を開弁させる
時、ピストンリングとシリンダーの摩擦力は小さ
いので摺動抵抗も小さく円滑に作動する。しか
し、流量が少なかつたり又は、減圧比が大きいと
いうような主弁が微開状態の時はピストンは上昇
してシリンダー内の上位置で動作する。この時ピ
ストンリングとシリンダーは上位置になるに連れ
て摩擦力が大きくなるように形成されているの
で、摺動抵抗も大きくなりピストンの動きも鈍化
するために、パイロツト弁が急開弁してもピスト
ンは主弁にその変位を伝達しにくくなりチヤタリ
ングは抑制される。

〈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。

第２図では詳細に図示して説明しなかつたが、
ピストン２０の側面に環状溝を設け、フツ素樹脂
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２２ａ内に摺動自在に収容し、摺動性と気密性
を高める。そしてピストン２０の上方空間と下方
空間を連通するオリフイス２０ｃを開けて、その
オリフイスからピストン室２０ａの圧力（流体）
を一定量逃がすことによりピストンの上下の圧力
バランスを保つている。

第２図ではシリンダー２２は円筒形状である
が、本実施例におけるシリンダー２２ａはその内
面を上方に細くなるようにθ度の傾斜を有する円
錐面に形成し、ピストンが上昇するに連れてピス
トンリング２５ａ，ｂとシリンダー２２ａとの摩
擦力が暫時大きくなるようにする。従つて主弁１
８が閉弁した状態（第１図の状態）でピストン２
０は最上位置にあり、最も摺動抵抗が大きくな
る。

作用は以下の通りである。主弁１８が大きく開
弁している時はピストン２０も下位位置にあり、
ピストンリング２５ａ，ｂとシリンダー２２ａと
の摺動抵抗は小さく円滑に動作する。しかし、上
述したようにチヤタリングが発生しやすい弁座と
弁体の開度が微開の時はピストン２０は上昇して
シリンダー２２ａの上位置にあるために、ピスト
ン側面とシリンダー２２ａ内面との距離が小さく
なり付勢ばね２９ａ，ｂがピストンリング２５
ａ，ｂをシリンダー２２ａ内面への押し付け力が
大きくなつて摩擦力も大きくなる。摩擦力が大き
くなれば摺動抵抗も大きくなりピストン２０の動
きが鈍化する。そのためにパイロツト２６が急開
閉してピストン２０を急変位させようとしても動
作しにくくなり、その結果主弁１８も急開閉せず
に安定しチヤタリングは抑制される。

上記実施例ではピストンの内面に傾斜をつける
ことによりピストンリングとの摩擦力を変化させ
たが、別の手段としてシリンダーの内面は通常の
円筒面にし、その内面の表面仕上げを上方に暫時
荒くしてピストンリングとの摺動抵抗が大きくな
るようにすることもできる。

〈考案の効果〉 以上のように本願によればチヤタリングが解消
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、チヤタリングが解消されることにより従
来設定できなかつ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図は本考案の実施例のピストン部断面図、
第２図は従来の減圧弁の断面図である。 １０……本体、１２……入口、１６……出口、
２０……ピストン、２２ａ……シリンダー、２５
ａ，ｂ……ピストンリング、２６……パイロツト
弁、２８……ダイヤフラム。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 一次側に接続される入口と二次側に接続され
   る出口との間に主弁を設け、二次側圧力が設定
   圧力よりも低下したことを受圧応動部が検出し
   てパイロツト弁を開弁させることにより一次側
   圧力をピストン室に導入しピストンの前進によ
   り二次側圧力を設定圧力とするように主弁を開
   弁させる構成の減圧弁に於て、ピストンとシリ
   ンダーの間の摺動部にピストンリングを配置
   し、ピストンの上面と下面を連通するオリフイ
   スを開口し、ピストンが上昇して主弁が閉弁状
   態に近付くに連れてピストンリングとシリンダ
   ーとの摩擦力が大きくなるようにシリンダー内
   面を形成したことをことを特徴とする減圧弁。 ２ シリンダの内面を上方に細くなる円錐面に形
   成したことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の減圧弁。 ３ シリンダの内面を上方に暫時表面仕上げを荒
   くしたことを特徴とする実用新案登録請求の範
   囲第１項記載の減圧弁。