JPH0786780B2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明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の主弁構造に関す
る。

従来の技術 従来の減圧弁の主弁構造は、例えば第４図に示すよう
に、主弁61を円板状に形成して上面に環状の弁座面62を
形成し、上方の弁座67に当接すると共に、主弁61の下面
を平面として、その面に垂直で中央に円柱状の主弁軸63
を形成し、この主弁軸63と同軸線上で主弁の上面にも突
起部64を設け、ピストン棒66の下部と当接したものが用
いられていた。主弁軸63はセパレーターのホルダーガイ
ド68に挿入し、また、主弁61下面とホルダーガイド68の
間にばね69を介在させている。

本発明が解決しようとする問題点 主弁軸63とホルダーガイド68の間にある程度の隙間があ
るため、流体の流れによって主弁61の平面部に圧力を受
け、主弁軸63が上記隙間の範囲内で左右に傾いてしま
い、傾いた状態で主弁61が閉弁すると弁座面が一様に接
続せず弁漏れを生じてしまう問題があった。弁漏れはひ
いては弁・弁座部等のエロージョン損傷へと発展するこ
ととなる。

主弁軸63が傾かないように隙間を小さくすれば、流体中
のごみかみにより摺動抵抗が大きくなり、主弁軸63ひい
ては主弁61のひっかかりの原因となる。また、主弁61の
下面が流体方向に垂直な平面であるため、ウォーターハ
ンマ等の一次側圧力の急激な変動の影響を受け易いもの
となっていた。

従って本発明の技術的課題は、主弁軸とそのホルダーガ
イドの間の隙間を十分に保ち、且つ、主弁が傾かないよ
うにすることである。

問題点を解決するための手段 上記の問題点を解決するために講じた本発明の技術的手
段は、弁本体で入口と弁口と出口を形成し、該弁口に対
向して主弁を配置し、該主弁と連動する圧力応動部材を
設け、該圧力応動部材の一面に出口側の圧力を作用さ
せ、他面に圧力設定手段の所望荷重を作用させて、出口
側圧力が設定圧力よりも低下すると主弁が開弁して入口
側の高圧流体を補給することにより圧力の回復を図り、
設定圧力に等しくなると主弁が閉弁して高圧流体の補給
を中断するものにおいて、主弁をほぼ半球状に形成し
て、該半球状主弁の上端平面部を弁口との接触面とし、
主弁の下部に主弁軸を連設して、主弁を弁口の入口側に
ばねで付勢して配置すると共に、弁口の入口側に弁口と
同軸上に筒状の水切部材を配置し、該水切部材の中央部
に上記主弁軸の挿入孔を形成し、該孔に上記主弁軸を摺
動自在に配置したものである。

上記のほぼ半球状主弁とは、真球や回転楕円体を含むも
のである。

作用 水切部材を設けたことにより入口からの流体は整流され
て半球状主弁部を通過する。流体が半球状部を通過する
場合、周囲から中心に向かう流体力が働き、弁口の中心
線上に主弁の軸が重なり合う。すなわち、半球面が流体
の中心軸上にある場合は半球面周囲の流速が同じである
が、側方に偏位すると流速が周上で不均一となり半球面
を中心軸上に押し戻すように静圧が分布することによ
り、主弁軸は弁口の中心線上と重なり合うのである。

発明の効果 主弁軸が傾斜せずに弁口の中心軸に沿って滑らかに変位
するので、閉弁時には弁座面が完全に接触して弁漏れを
生じることがない。

また、主弁下部が球面であるために、ウォーターハンマ
等の一次側圧力変動の衝撃力が軽減される。また、流体
抵抗が小さくなるので従来のものより僅かであるが流量
が増加する。

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。

実施例１（第１図参照）。

本実施例においては蒸気用の減圧弁を示す。本体１に入
口２と出口３を同軸上に形成し、弁口４を介して両者を
連通する。下部を半球に形成した操作部としてのピスト
ン５をシリンダー６内に摺動自在に配置し、ピストン棒
７を弁口４を通して主弁８の突起部９に当接する。主弁
８は真球体を中心より僅か上で切断してほぼ半球状に形
成し、その上端平面部を弁口４との接触面とすると共
に、下部には主弁軸10を形成する。

ピストン５の上面の圧力をパイロット弁11で制御する。
パイロット弁11は入口２とピストン５の上部空間すなわ
ちピストン室を連通する一次圧通路12に配置し、圧力設
定手段としての圧力設定ばね13で弾性的に付勢した圧力
応動部材としてのダイヤフラム14を介して制御される。
ダイヤフラム14の上面には圧力設定ばね13の下端が接し
下面にはパイロット弁11の上端が接する。ダイヤフラム
14の上方空間は通路15を通して外気へ連通し、下方空間
は通路16を通して出口３に連通する。圧力設定ばね13は
調整ねじ16で付勢する。調整ねじ16を左右に回すと、圧
力設定ばね13のダイヤフラム14を押し下げる弾性力が変
化する。この圧力設定ばね13の弾性力を基準値としてダ
イヤフラム14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11を開閉する。この結果、一次側流
体がピストン５の上部空間すなわちピストン室に導入さ
れ、ピストン５が駆動し主弁８が変位することにより、
入口２の流体が弁口４を通って出口３に流下して出口３
側を所望の圧力状態とする。出口３側すなわち二次側流
体圧力が低下すると弁口４が開き、上昇すると弁口４は
閉じるように自動的に作動する。

弁口４の下方空間には全体が円筒で下端が広がった水切
部材17を配置し、その中腹部の外周面には旋回羽根18を
設ける。内側にはホルダーガイド19を設け主弁軸10を挿
入し、主弁ばね20を介在させる。

入口２から入った流体は旋回羽根18により水切部材17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17の中心を通って弁口４へ向
かいそこを通過して出口３に流れ出る。弁口４、主弁
８、水切部材17の中心は全て同軸上に位置しており、流
体が主弁８の半球状部を通過する際周囲から中心に向か
う流体力が作用し、弁口４の中心軸上に主弁軸10が位置
する。

ピストン５下部球面の弁口４からの噴出流に対する作用
も主弁８下部と同じ効果があり、ピストン５を常に中央
に位置させる。その結果、ピストン５とシリンダー６が
ひっかかることなく安定した摺動作用を行う。

排水弁室21の底部には排水口22に通じる排水弁口23を形
成し、フロートカバー24で覆って球形の弁フロート25を
変位自在に収容する。フロートカバー24の上部には通気
孔26を開ける。従って、弁フロート25は排水弁室21の水
位と共に浮上降下して排水弁口23を開閉し排水弁室21に
溜る水を自動的に外部へ排除する。

実施例２（第２図参照）。

実施例１ではピストン５下面を半球とした例を示した
が、実施例２では従来の平面なピストンを用いたもので
ある。

実施例３（第３図参照）。

上述の通り、主弁８は中央に位置しようと働くので、こ
の作用をピストン５に伝えるために、ピストン棒51の下
部と主弁８の上部突起部52に凹凸部を形成して嵌合する
ことにより、ピストン５も直立を保つ作用を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の減圧弁の１実施例を示す断面図、第２
図は本発明の減圧弁の他の実施例を示す要部拡大断面
図、第３図は本発明の減圧弁のピストンと主弁の接続例
を示す要部拡大断面図、第４図は従来例を示す要部拡大
断面図である。 1:本体、4:弁口 5:ピストン、6:シリンダー 8:主弁、10:主弁軸 11:パイロツト弁、14:ダイヤフラム 17:水切部材、23:排出弁口 25:弁フロート

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁本体で入口と弁口と出口を形成し、該弁
   口に対向して主弁を配置し、該主弁と連動する圧力応動
   部材を設け、該圧力応動部材の一面に出口側の圧力を作
   用させ、他面に圧力設定手段の所望荷重を作用させて、
   出口側圧力が設定圧力よりも低下すると主弁が開弁して
   入口側の高圧流体を補給することにより圧力の回復を図
   り、設定圧力に等しくなると主弁が閉弁して高圧流体の
   補給を中断するものにおいて、主弁をほぼ半球状に形成
   して、該半球状主弁の上端平面部を弁口との接触面と
   し、主弁の下部に主弁軸を連設して、主弁を弁口の入口
   側にばねで付勢して配置すると共に、弁口の入口側に弁
   口と同軸上に筒状の水切部材を配置し、該水切部材の中
   央部に上記主弁軸の挿入孔を形成し、該孔に上記主弁軸
   を摺動自在に配置した減圧弁。