JPH0738973Y2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 １）産業上の利用分野 本考案は蒸気や圧縮空気等の配管に取付けて二次側の流
体圧力を一定の設定圧力に保つ減圧弁に於て、特にパイ
ロット弁を通してピストン上部の圧力を調整することに
より、主弁体を作動させるパイロット作動形減圧弁のピ
ストン部に関する。

２）従来の技術 従来は特公昭46-38466に示す様に、ピストン中央下部に
主弁体を操作するための円柱状の支柱を形成したものが
一般的なピストンの形状である。

３）本考案が解決しようとする問題点 弁口から流入してきた高速流体が弁口室を通過する際、
第３図に示す様に支柱61の右側空間Ｂの方が左側Ａより
高速で流れる為、両者の圧力関係は空間Ａが空間Ｂより
高くなりピストンは時計方向に傾斜する。

又、流体の直接の影響によりピストンの支柱61が流さ
れ、ピストンが反時計方向に傾く。

以上、２つの要因によりピストンが左右に傾斜し、シリ
ンダーにひっかかることによって、円滑な摺動運動をせ
ず、安定した二次圧を得られない。

特願昭60-245005に示す様に、上記問題点を解決するた
めにピストン下面と支柱を半球で接続したものが考案さ
れたが、これは弁口から高速の流体が噴出してきた場合
には効果があるが、低速流体の場合には効果が期待出来
ない。

これは、弁口から低速流体が噴出してきても、低速故に
半球面に充分に達することができず、半球面の効果が発
揮できないのである。

従って本考案の技術的課題は、通過流体が高速であって
も低速であっても半球面に確実に達するようにして、ピ
ストンの傾きを防止することである。

４）問題点を解決する為の技術的手段 上記の技術的課題を解決するために講じた本考案の技術
的手段は、弁ケーシングで入口と弁口と出口を形成し、
弁口に対向して主弁を配置し、該主弁を操作するピスト
ンを設け、該ピストンの一面に一次側圧力を作用させ他
面に二次側圧力を作用させて主弁を操作することによ
り、弁口を開閉して二次側圧力を一定の設定圧力に保つ
ものにおいて、ピストンの他面側を弁口から噴出した流
体が直進する位置に配置して、ピストンの変位を主弁に
伝達する円柱状の支柱を設け、該支柱の径よりも僅かに
大きな径の穴を中央に設けた半球のおもりを上記支柱に
摺動自在に挿入して、半球おもりの半球面を弁口からの
噴出流体の方向に向けて形成すると共に、該噴出流体の
ほぼ中心上に配置して、上記支柱の下部を上記半球おも
りの穴径よりも僅かに大きな径に形成したものである。

５）作用 弁口から噴出する流体の流速が高速の場合には、おもり
の自重に流体抵抗が打ち勝ち、おもりは上部に位置す
る。そして、弁口からの噴出流体が高速でおもりの半球
面に直進する場合においては、半球面の中心軸が噴出流
体の中心軸から側方に傾くと、半球面に沿って流れる噴
出流体の流路長さが傾きに応じて変化し、流速の速くな
る面と反対に遅くなる面が生じて、半球面に作用する静
圧の分布が不均一となり、この静圧の差異でもって半球
面は噴出流体の中心軸上に押し戻される。このように、
噴出流体がおもりの半球面に直進する場合、静圧の不均
一が生じ、半球面の中心軸と噴出流体の中心軸が同一軸
上に位置することにより、ピストンが傾斜することが少
なくなり噴出流体の中心軸に沿って滑かに変位する。

弁口から噴出する流体の流速が低速の場合には流体抵抗
は小さくなり、おもりは自重により下部に位置する。こ
の場合、ピストン自体の重心はおもりが下部に位置した
ことにより下に移動しているために、流体の流れの影響
を多少は受けてもピストンは直立を保つ。

弁口からの噴出流体の流速が中間流速である場合には、
おもりは支柱の上下部の中腹部に位置して、おもりが上
部にある場合と下部にある場合との上記作用を合わせ持
つこととなる。

６）効果 本考案の特有の効果は、流速の大小に関わらずピストン
が常に直立を保ち傾斜せずシリンダーと摺動するので僅
かな圧力変動にもピストンが正確に反応し安定した二次
圧か得られる。

又上記効果により締切昇圧が非常に良くなる。即ち、主
弁が閉弁しようと上昇する時、ピストンがシリンダーに
ひっかかることなく上昇するので主弁が弁座面と完全接
触が可能となる。

７）実施例 本考案の具体的手段を示す実施例を説明する。（第１
図、第２図参照） 本体１に入口２と出口３を同軸上に形成し、弁口４を通
して両者を連通する。ピストン５をシリンダー６内に摺
動自在に配置し、支柱７を弁口４内で主弁８の突起部９
に当接せしめる。ピストン５の下面側を弁口４から噴出
した流体が直進する位置に配置する。

ピストン５は周壁に溝を形成してピストンリング10,11
を嵌め込む。下面にオリフィス12を開け、中央下方に円
柱状の支柱７をねじ結合する。結合方法はこのほかに、
圧入，溶接でも可能である。

支柱７の外径より僅かに大きな内径を有する円筒状のメ
タル13を半球おもり14に圧入する。従って、半球おもり
14はメタル13と一体で支柱７を上下に摺動自在となる。
半球おもり14の半球面を弁口４からの噴出流体の方向に
向けて下向きに配置すると共に、半球面の中心を噴出流
体のほぼ中心上に配置する。支柱７の下部外径は、半球
おもり14とメタル13が抜け落ちないように、メタル13の
内径よりも太く形成する。

おもりの最下位の位置は、ピストンが最も下がり主弁が
全開した状態で、おもりの球面と弁口の間に有する通過
面積が弁口面積より小さくならない位置とする。

主弁８は円盤状で上面には環状の弁座面を設けて弁口に
当接し、下面には主弁軸16を形成する。

ピストン５の上面の圧力をパイロット弁17で制御する。
パイロット弁17は入口２とピストン５の上部空間、即ち
ピストン室を連通する一次圧通路18に配置し、圧力設定
ばね19で弾性的に付勢したダイヤフラム20で操作する。
ダイヤフラム20はその外周縁をフランジ21,22で挟んで
取付け、上面には圧力設定ばね19の下端がダイヤフラム
押え23を介して接し、下面にはパイロット弁17の上端が
接する。ダイヤフラムの上方空間は通路24を通して外気
へ連通し、下方空間は通路25を通して出口３に連通す
る。圧力設定ばね19は調節ねじ26で付勢する。調節ねじ
26を左右に回すと圧力設定ばね19とダイヤフラム20を押
し下げる弾性力が変る。この圧力設定ばね19の弾性力を
基準値としてダイヤフラム20はその下面に作用する二次
側圧力に応じて湾曲しパイロット弁17を開閉せしめる。

この結果、一次側流体圧力がピストンに導入され、ピス
トン５が駆動して主弁８が変位せしめられ、入口２の流
体が弁口４を通って出口３に流れる。そして、二次側流
体圧力が低下すると弁口４が開き、二次圧力が上昇する
と閉じる様に自動的に作動する。

この時、弁口４から高速流体が噴出してくると、おもり
は流体によって上昇し第２図の破線の位置に来る。高速
流体が球面に当たるとそれ自体が噴出流の中心軸上に来
るように働き、ピストンが直立を保とうとする。低速流
体の時は、流体が球面を通過してピストンをセンタリン
グする効果は軽減するが、おもりが自重で最も下の位置
に来ることによりピストン自体の重心が下に移動して直
立を保とうとする。

弁口４の下方空間には全体が筒状で下端が広がった水切
部材27を配置し、その中腹部の外周面には旋回羽根28を
設ける。内側にはホルダーガイド29を設け主弁軸16を挿
入し、主弁ばね30を介在させる。

入口２から入った流体は旋回羽根28により水切部材27の
下部の外周を旋回し、水滴は遠心力で外側へ振り出され
て流下し、気体は水切部材27の中央を通って弁口４を通
過し、出口３に流れ出る。

排水弁室31の底部には排水口32に通じる排水弁口33を形
成する。フロートカバー34で覆って球形の弁フロート35
を変位自在に収容する。フロートカバー34の上部には通
気孔36を開ける。

弁フロート35は排水弁室31の水位と共に浮上降下して排
水弁口33を開閉し、排水弁室31に溜る水を自動的に排除
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案の実施例の全体断面図。第２図は第１
図の要部拡大断面図である。第３図は従来例の要部断面
図。 １……本体、２……入口、３……出口 ４……弁口、５……ピストン、６……シリンダー ７……支柱、８……主弁、14……おもり 17……パイロット弁、27……水切部材 33……排出弁口、35……弁フロート

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁ケーシングで入口と弁口と出口を形成
   し、弁口に対向して主弁を配置し、該主弁を操作するピ
   ストンを設け、該ピストンの一面に一次側圧力を作用さ
   せ他面に二次側圧力を作用させて主弁を操作することに
   より、弁口を開閉して二次側圧力を一定の設定圧力に保
   つものにおいて、ピストンの他面側を弁口から噴出した
   流体が直進する位置に配置して、ピストンの変位を主弁
   に伝達する円柱状の支柱を設け、該支柱の径よりも僅か
   に大きな径の穴を中央に設けた半球のおもりを上記支柱
   に摺動自在に挿入して、半球おもりの半球面を弁口から
   の噴出流体の方向に向けて形成すると共に、該噴出流体
   のほぼ中心上に配置して、上記支柱の下部を上記半球お
   もりの穴径よりも僅かに大きな径に形成したことを特徴
   とする減圧弁。