JPH0452810A - 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〉 本発明は流体配管系に取り付けて一次側の流体圧力を減
じて、二次側の流体圧力を所定の設定圧力に保つ減圧弁
に関するもので必る。

〈従来の技術〉 減圧弁には二次側圧力検出部そのものが直接弁体を作動
させる操作部となる形式の直動式のものと、二次側圧力
を検出して作動する前記直動式減圧弁をパイロット弁部
として、主弁体操作部の５力を調整することにより主弁
体を作動させる形式のパイロット式のものかおり、一般
に流量を必要とする時には実開昭６３−４８２１１号公
報に開示されているようなパイロット式減圧弁が用いら
れる。これは−次側につながる入口から供給される高圧
の流体が、出口に接続する二次側の圧力低下により主弁
が下方へ移動せしめられて開くことにより二、次側へ流
出して二次側の圧力の低下を補うようになっている。そ
の主弁は上部のパイロット弁や、そのパイロット弁に関
連したダイヤフラム、圧力設定用のばね等によって制御
されるピストンの下降によって開動作し、ピストンの上
昇によって閉動作する。

〈発明が解決しようとする課題〉 しかしながら上記のパイロット式減圧弁は、−次側圧力
に対して設定圧力（二次側圧力）か小ざい時、つまり減
圧比か大きい時や、主弁の開度か小ざい少流量時に著し
いチャタリング現象を起こし易いという問題かめる。

その減圧比は例えば、−次側圧力１０Ｋｇ、／ｃａｒを
二次側圧力２ＫＩ／ｃｉ程度以下に減圧する場合であり
、主弁及びピストン等の可動部か振動してチャタリング
現象を起こす。つまり減圧比が大きいということ、また
は、少流量時ということはパイロット弁か微開状態でお
り、そこを通過した一次側流体によりはピストンは駆動
力が与えられ、主弁を押し下げ弁口を開弁させて一次側
流体を二次側へ供給する。しかし、この時−次側と二次
側の圧力差が大きいので二次側圧力は瞬時にして上昇し
、その圧力はダイヤフラムを介して微開状態のパイロッ
ト弁を急閉させる。パイロット弁か急閉すればピストン
の上部への流体も急断され、ピストンは急上昇して主弁
は急閉弁する。主弁が急閉弁すれば二次圧も急低下して
ダイヤフラムを介して再びパイロット弁を急開する。以
上の過程か加速度的に行なわれて大きな撮動状態を呈す
る。

このようにパイロット式減圧弁は最大流量か大きいとい
う長所はあるか、減圧比か大きかったり少流量時にチャ
タリングか発生しやすいという短所かある。そこで、前
述した直動式減圧弁はヒ゛ストン等の可動部材か少ない
という構造上、制御面に於て位相の遅れか小ざい故にチ
ャタリングが発生しにくいという利点かめる。しかし最
大流量か少ないという短所を有する。そこで両減圧弁を
並列に取り付け、使用条件に応じて使い分けることか考
えられるか、これは配管、場所そして取付けの手間等の
問題があり実際には行なわれていない。

従って、本発明の技術的課題はチャタリング現象を起こ
さずに、少流量から大流量まで対応が可能な減圧弁を提
供することでおる。

く課題を解決するための手段〉 上記の技術的課題を解決するために講じた本発明の技術
的手段は、同一本体内に直動式の減圧弁機構とパイロッ
ト式減圧弁機構を内蔵し、ダイヤフラムの一面に圧力設
定ばねの弾性力を他面にニ次側印力を作用せしめ、両力
の釣り合いにより発生するダイヤフラムの撓み力を、前
記直動式の減圧弁機構に於ける主弁と、パイロット式減
圧弁機構に於けるパイロット弁に作用せしめたもので雨
乞 〈作　用〉 圧力設定ばねの弾性力か小ざい、または、流量が少なく
直動式減圧弁の主弁及びパイロット弁が微開状態の時、
直動式減圧弁に於ては主弁が開弁して直接−次側の高圧
流体が二次側へ流出して二次側の圧力を維持しようと作
用する。パイロット式減圧弁のパイロット弁か微開状態
であれば、−次側の流体は例えばピストン等の駆動部が
駆動力か発生せずパイロット式減圧弁の方の主弁は開弁
じない。つまりこの状態では直動式の減圧弁で少流量域
を賄うことになり、前述したように直動式の減圧弁はチ
ャタリングが発生しにくいので安定した減圧作用を行う
。

圧力設定ばねの弾性力を強くして、または二次側での負
荷か増加して直動式減圧弁の主弁及びパイロット弁が大
きく開弁じた時、パイロット弁からピストンへの流体供
給量が増加するために駆動力か発生してパイロット式減
圧弁の方の大きな主弁を開弁せしめ、全体として流量か
増加する。この時パイロット式減圧弁の方の大きな主弁
か開弁して一次側の高圧流体か二次側へ流出しても、二
次側には既に直動式減圧弁を通して流体か流れているた
めにそれ程の圧力変動は生じず、チャタリング現象を起
こさない。

く寅施例〉 上記の技術的手段の具体例を示Ｖ天施例を説明する。（
第１図参照） へロ８．出口１０を有する本体２、パイロットホデイ４
、スプリングケース６で弁筐体を形成し、直動式減圧弁
部１２とパイロット式減圧弁部１４を夫々内蔵する。直
−動式減圧弁部１２は、第１弁口２０を有し第１主弁ば
ね１８で閉弁方向に付勢された第１弁体１６で開閉する
ようにしだ主弁カイト２２をパイロット弁イ４にねじ結
合して形成する。主弁カイト２２の中央には押動して第
１主弁１６を開弁する為の主弁ステム２４を固動配置す
る。

パイロット式減圧弁１４は以下のように構成される。入
口８、出口１０を連通するように第２弁口２６を形成す
る主弁坐２８を配置し、入口側端に第２主弁ばね２８で
弾性的に付勢して第２主弁３０を配置する。ここで第２
弁口２６は第１弁口２０よりも十分に大きい口径でおる
。

第２主弁３０に対応するピストン３２をシリンダー３４
内に摺動自在に配置し、ピストンの下部に形成されたピ
ストン棒３２ｂを第２弁口２６を通して第２主弁３０の
中央上面に当接せしめる。部材番号３６ａｂはピストン
とシリンダーとの気密を保持する為のピストンリングで
おり、フッ化エチレン樹脂等の樹脂で製作する。参照番
号３２ｃはピストンの上面と下面を連通するオリフィス
でおる。ここに挙げた技術ではピストンとシリンダーの
間の気密を保ち、オリフィスにより流体を一定量逃がす
ようにしているか、他の一般的な技術手段としてはオリ
フィスを形成せず、ピストンの周側面に設けたラビリン
ス構造によるものでもよい。

入口８とピストン３２の上部空間、即ちピストン￥３２
ａを連通する一次圧通路３８に付勢ばね４０により閉弁
方向に付勢されたパイロット弁４２を配置したステムカ
イト４４をパイロット小デイ４にねじ結合する。ステム
カイト４４甲夫には押動してパイロット弁４２を開弁す
る為のパイロツ（〜ステム４６を摺動配置する。参照番
号５８は一次圧通路３８の一次側流体を第１弁口２０の
一次側へ導入する為の連通孔でめる。

タイヤフラム４８をその外周縁をスプリングケース６と
パイロット小デイ４のフランジの間に挟んで取り付け、
ダイヤフラム４８の下方空間は二次圧検出通路５０を通
して出口１０に連通し、またダイヤフラム４８の下面は
主弁ステム２４とパイロットステム４６の頭部端面に当
接する。

ダイヤフラム４８の上面にばね座５２を介して、圧力設
定ばね５４を当接せしめ、その上端はスプリングケース
６にねじ結合された調節ねじ５６で付勢する。

作用は以下の通りておる。、調節ねじ５６を左右に回す
と、圧力設定ばね５４のダイヤフラム４８を押し下げる
弾性力が変る。この圧力設定ばね５４の弾性力を基準値
として、ダイヤフラム４８はその下面に作用する二次側
圧力に応じて湾曲し、主弁ステム２４とパイロットステ
ム４６を変位せしめて第１主弁１６とパイロット弁４２
を開弁せしめる。

圧力設定ばね５４の弾性力か小ざい、または、流量が少
なく直動式減圧弁１２の主弁１６及びパイロット弁４２
が微開状態の時、直動式減圧弁に於ては主弁１６か開弁
じて直接−次側の高圧流体が二次圧検出通路５０を介し
て二次側へ流出して二次側の圧力を維持しようと作用す
る。パイロット式減圧弁のパイロット弁４２か微開状態
であれば、ピストン室３２ａに流入する流体は少なく、
そのほとんどがピストン３２に形成されたオリフィス３
２Ｃから流出してしまう。その結果ピストン３２には駆
動力が発生せず第２主弁３０は開弁じない。つまりこの
状態では直動式減圧弁１２で少流量域を賄うことになり
、前述したように直動式の減圧弁はチャタリングが発生
しにくいので安定した減圧作用を行う。

圧力設定ばね５６の弾性力を強くして、または二次側で
の負荷か増加して直動式減圧弁１２の主弁１６及びパイ
ロット弁４２か大きく開弁じた時、直動式減圧弁に於て
は主弁］６か更に開弁じて一次側の流体を二次側へ通過
せしめる。パイロット式減圧弁１４に於てはパイロット
弁４２からピストン室３２ａへの流体供給量か増加する
ためにピストン３２は駆動力が発生して第２主弁３０を
開弁せしめ、全体として流量が増加する。この時パイロ
ット式減圧弁１４の方の大きな主弁３０が開弁じて一次
側の高圧流体が二次側へ流出しても、二次側には既に直
動式減圧弁１２を通して流体が流れているためにそれ程
の圧力変動は生じず、チャタリング現象を起こさない。

本実施例ではパイロット式減圧弁１４のが直動式減圧弁
１２より少し遅れて作動するのは、ピストン室３２ａに
一次側流体か溜る時間の遅れを利用したが、別の方法と
しては、パイロットステム４６の上部端面とダイヤフラ
ム４８の下面の間に間隙を設けたり、パイロット弁４２
の付勢ばね４０の弾性力を強くしたり、ピストン３２の
オリフィス３２ｃを大きくしたり、第２王弁ばね２８の
付勢力を強くしても良い。

〈発明の効果〉 不発明の技術手段によればチャタリング現象が解消され
るので、ピストンヤ主弁等の部材が損傷せす、安定した
状態で減圧作用を行うことかできる。また、チャタリン
グ現象か解消されることにより、最小調整可能流量を小
さく設定でき、使用範囲が広い減圧弁を提供することか
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す減圧弁の断面図である。 本体　　　　８．入口 直動式減圧弁部　１４ 第１主弁 ピストン ダイヤフラム １０、出口 パイロット式減圧弁部 ３０、第２主弁 ４２、パイロット弁 ５４、圧力設定ばね

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、同一本体内に直動式の減圧弁機構とパイロット式減
   圧弁機構を内蔵し、ダイヤフラムの一面に圧力設定ばね
   の弾性力を他面に二次側圧力を作用せしめ、両力の釣り
   合いにより発生するダイヤフラムの撓み力を、前記直動
   式の減圧弁機構に於ける主弁と、パイロット式減圧弁機
   構に於けるパイロット弁に作用せしめたことを特徴とす
   る減圧弁。