JPH0451266Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案は流体圧力の異常上昇時に作動して圧力
を安全且つ確実に逃がすリリーフ弁に関するもの
であつて、例えば往復動形ポンプの出口に設置し
て機器類の破損防止のために利用される。

従来の技術 ポンプを具えた流体系において負荷の急激な変
動などにより流体圧力が一時的に異常上昇したと
き、流体の一部を放出して圧力低下を計ることに
よつてポンプ、配管その他の機器類の破損を防止
するためのリリーフ弁を設置することはよく知ら
れている。

一般に、リリーフ弁は流体圧力を弁体が受け、
対抗するばね力と不均衡が生じたとき弁体が動作
して開弁または閉弁するものであるが、流体の流
れの状態や流量、圧力の脈動や変動の状況などに
よつて微振動、ハンチングが弁体に発生し配管系
の振動に発展することがあるという問題がある。
また、流体圧力が異常上昇したとき殆んど瞬間的
に全開位置まで開弁するためリリーフ弁の出口側
に急激な流量変化を生じて衝撃力を機器類に加
え、また入口側は急激に圧力低下するためばね力
の作用で殆んど瞬間的に閉弁しハンチングの原因
となる。

そこで、弁体の開閉動作に抵抗を与え開弁およ
び閉弁を緩徐に行なわせることによつて前記問題
の解決を計ることが実開昭56−124361号公報に提
案されている。即ち、この公報に提案されている
リリーフ弁は、弁座と一体の案内部に弁体が嵌装
して開閉動作の案内を行なわせるものにおいて、
案内部と弁体との対向面に複数個のＯ・リングを
設置しその摩擦抵抗で開閉動作を緩徐ならしめる
ようにしたものである。

考案が解決しようとする問題点 しかしながら、前記公報に提案されているリリ
ーフ弁は、流体圧力の異常上昇が比較的低い場合
にはＯ・リングの抵抗力の効果により弁体の開閉
動作はかなり安定であるが、流体圧力の異常上昇
がきわめて高い場合にはこれがそのまま弁体に作
用するので急激な開閉動作を避けられずハンチン
グの心配がある。また、弁体に作用する背圧の変
動によつてばね力との均衡状態が変化し弁体の開
閉動作を不確実なものとする。

本考案はこのような問題点に鑑み、流体圧力が
異常上昇したとき緩徐に且つ背圧の変動の影響を
受けることなく安定した開閉動作を行なつて流体
の一部を放出することができるリリーフ弁を提供
するために考案されたものである。

問題点を解決するための手段 本考案は、流体の入口から出口に至る流路に設
けられた弁座と、前記弁座に接触離間して前記流
路を開閉する弁体と、前記弁体を前記弁座に接触
させるばねとを具えたリリーフ弁において； 前記弁座の入口側に弁座口と対向して受圧室が
設けられ、前記入口と前記受圧室とが絞りを有す
る導通路によつて連通しているとともに、前記入
口と前記弁座口の入口部分とが前記受圧室の周り
に設けられた流通路によつて連通しており； 前記弁体は円錐形であつて両端に直径が互いに
ほぼ等しい受圧ピストンとバランスピストンとを
有しており、前記受圧ピストンが前記受圧室に嵌
装しているとともに、前記バランスピストンが前
記弁座の出口側に前記弁座口と対向して設けられ
た弁体案内に嵌装して前記ばねの力を受けてい
る； 構成としたことによつて前記問題点を解決する
ための手段とした。

作 用 入口の流体は絞りを有する導通路を通り受圧室
に入つて受圧ピストンの端面に作用し開弁力とし
て働いている。流体圧力が上昇して前記開弁力が
ばね力よりも大きくなると弁体が弁座から離れ、
入口の流体は流通路、弁座口を通つて出口へ放出
されるようになる。このとき弁体に作用する弁座
口前後の流体圧力はほぼ相殺され、弁体の位置は
受圧室に絞りを経て導入される入口の流体圧力と
ばね力とによつて決定される。

実施例 本考案の実施例を図面に基いて説明すると、弁
本体１の内部に流体の入口２から出口３に至る流
路４が形成され、流路４は弁本体１の下端に開口
した入口２から上方へ延びその上端部に設置した
弁座５を経て側方に開口した出口３に達してい
る。

弁座５は弁本体１の内部にねじ込みにより固定
されており、上端中心部に設けられた弁座口６の
入口側に入口室７を隔てて上面を開放した受圧室
８を対向して有しているとともにその周りに入口
２と入口室７とを連通した複数の流通路９を有し
ており、受圧室８はその底に設けた絞り１０を有
する導通路１１によつて入口２と連通している。

弁本体１の弁座５の上方には流路４のふたを兼
ねた弁体案内１２が配置されており、弁座口６に
差込まれた円錐形の弁体１３の小径の先端部に連
設された受圧ピストン１４が受圧室８に液密に嵌
装しているとともに、弁体１３の大径の基端部に
連設されたバランスピストン１５が弁座口６に対
向して弁体案内１２に設けた案内孔１６に液密に
嵌装している。そして、弁本体１にねじ込まれ弁
体案内１２を押え固定してその上方へ延びるばね
ケース１７の頂部に螺装した調節ねじ１８に上端
部を嵌入したステム１９の下端がバランスピスト
ン１５に差込まれて弁体１３に接触しており、調
節ねじ１８の下端面とステム１９の段部とに当接
したばね受２０，２１の間に配置したコイル状の
ばね２２がステム１９を介して弁体１３を弁座口
６に押しつけるように働いている。

受圧ピストン１４とバランスピストン１５とは
直径が互いにほぼ等しく、且つ弁座口６の直径も
これらとほぼ等しい。

第３図を参照して、入口２の流体は導通路１１
を通つて受圧室８に入り、受圧ピストン１４の下
向きの端面１４ａに作用し開弁力として働いてお
り、またこれと同時に流通路９を通り入口室７に
入つた流体は受圧ピストン１４の上向きの端面１
４ｂと弁体１３の弁座５とのシート面２３よりも
入口側の下向き面部分１３ａとに互いに反対方向
の力を作用させている。また、弁体１３のシート
面２３よりも出口側の下向き面部分１３ｂとバラ
ンスピストン１５の周りの上向きの端面１３ｃと
に出口３側の流体圧力が互いに反対方向の力を作
用させている。受圧室８の流体圧力によつて受圧
ピストン１３に与えられる上向きの力P₁即ち開
弁力がばね２２によつてバランスピストン１５に
与えられる下向きの力P_S即ち閉弁力よりも小さい
ときは弁体１３が弁座５に接して閉弁している。
このとき入口室７の流体圧力₂および出口３側の
流体圧力p₃はそれぞれほぼ等しい有効面積の前記
各部分１４ｂと１３ａ，１３ｂと１３ｃに反対方
向に作用しているためほぼ相殺され、従つて弁体
１３は前記二つの力P₁，P_sのみに依存して閉弁
状態を維持する。

第４図を参照して、入口２側の流体圧力が上昇
し前記力P₁がP_sよりも大きくなると、弁体１３
がばね２２を圧縮しながら上方へ移動し弁座５か
ら離れて開弁状態となる。このとき入口２の流体
は流通路９、入口室７、弁座口６を通り、円錐形
の弁体１３の周りを斜めに流れて出口３側へ放出
される。弁座口６の前後において流体圧力に若干
の差異はあるが、受圧ピストン１４の上向きの端
面１４ｂに作用する入口室７の流体圧力p₄、弁座
口６の出口側端面よりも入口側の弁体１３の下向
き面部分１３ｄに作用する流体圧力p₄、弁座口６
の出口側端面よりも出口側の弁体１３の下向き面
部分１３ｅに作用する出口３側の流体圧力p₅、弁
体１３の上向きの端面１３ｃに作用する流体圧力
p₅はほぼ相殺され、従つて弁体１３は前記二つの
力P₁，P_sのみに依存して開弁状態を維持する。

入口２側の流体圧力が低下するとばね２２の力
により弁体１３が弁座５に接して閉弁する。

考案の効果 本考案は弁体の両端に直径が互いにほぼ等しい
受圧ピストンとバランスピストンとを設け、受圧
ピストンの一つの端面に入口側の流体圧力を作用
させるとともにこれに対向してバランスピストン
にばね力を作用させたものであるから、弁体と弁
座口とのシート面よりも入口側の流体圧力は勿論
のこと、出口側の弁体に常時作用する既存背圧お
よび開弁時に発生する背圧の変動もほぼ相殺さ
れ、弁体を入口の流体圧力とばね力とのみによつ
て開閉させることができるのである。そして、受
圧ピストンに作用させる入口側の流体は絞りを経
て受圧室に導入するので急激な圧力変化が緩和さ
れ、受圧ピストンと受圧室とのダンパ作用が加わ
つて弁体を常に緩徐に且つハンチングなどを発生
する心配を伴わないで安定よく開閉動作させるこ
とができるものである。また、弁体は円錐形であ
るので流量変化に伴う推力変化が小さく、且つ受
圧室の周りの流通路によつて整流効果が期待でき
ることにより更に安定した開閉動作を得ることが
できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す縦断面図、第２
図は第１図の拡大部分図、第３図および第４図は
閉弁時および開弁時の状態を示す説明図である。 １……弁本体、２……入口、３……出口、４…
…流路、５……弁座、６……弁座口、７……入口
室、８……受圧室、９……流通路、１０……絞
り、１１……導通路、１２……弁体案内、１３…
…弁座、１４……受圧ピストン、１５……バラン
スピストン、２２……ばね。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 流体の入口２から出口３に至る流路４に設けら
   れた弁座５と、前記弁座５に接触離間して前記流
   路４を開閉する弁体１３と、前記弁体１３を前記
   弁座５に接触させるばね２２とを具えたリリーフ
   弁において； 前記弁座５の入口側に弁座口６と対向して受圧
   室８が設けられ、前記入口２と前記受圧室８とが
   絞り１０を有する導通路１１によつて連通してい
   るとともに、前記入口２と前記弁座口６の入口部
   分とが前記受圧室８の周りに設けられた流通路９
   によつて連通しており； 前記弁体１３は円錐形であつて両端に直径が互
   いにほぼ等しい受圧ピストン１４とバランスピス
   トン１５とを有しており、前記受圧ピストン１４
   が前記受圧室８に嵌装しているとともに、前記バ
   ランスピストン１５が前記弁座５の出口側に前記
   弁座口６と対向して設けられた弁体案内１２に嵌
   装して前記ばね２２の力を受けている； ことを特徴とするリリーフ弁。