JPS6263276A - 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】 本発明は蒸気や圧縮空気等の流体配管に取り付けて、−
次側から二次側へ流す流量を制御し、二次側の流体圧力
を一次側よりも低い所定の値に維持する減圧弁に関し、
特に、二次側の圧力を検出して弁を操作するダイヤフラ
ムの取付は構造に関する。

高圧あるいは高温用の減圧弁では、金属製の薄板を円形
に形成したダイヤフラムが用いられる。

ダイヤフラムは弁ケーシングを形成する２つの部材の間
に挟み込んで取付る。即ち、その２つの弁ケ・−シング
部材は環状の７ランジを有し、両方の７ランジの間にダ
イヤフラムの外周縁を挟み込み、固定する。

そして、ダイヤフラムの一方の面（以下、上面と言う）
には圧力設定ばねの弾性力を作用せしめ、他方の面（以
下、下面と言う）には二次側の流体を導いて流体圧力を
作用せしめる。ダイヤフラムの上面中央に円盤状のばね
座を配置し、このばね座に圧力設定ばねの上端面を当接
せしめ、ダイヤフラムの下面中央に弁ステムの上端面を
当接けしめる。

従って、ダイヤフラムは圧力設定ばねを基準値として、
下面に作用する二次側の流体圧力に応じて上下に撓み、
その撓みによる中央部の変位で弁ステムを変位せしめる
。

従来技術 実公昭４８−１６６５９号公報に示された減圧弁では、
ダイヤフラムの外周縁の上下面が所定の幅で、その上下
の弁ケーシングのフランジに当接して挟まれている。上
の弁ケーシング部材のフランジ面は環状の平面で、その
内側の角が約４５度のテーパー面に形成されている。

本発明が解決しようとする問題点 減圧弁を組立てて実用に供する前に、減圧弁の内部に水
圧をかけて、弁ケーシングの接合部等から流体が漏れな
いことを確認する水圧試験を行わなければならない。通
常試験水圧は最高使用圧力の１．５から２倍の圧力であ
る。

上記従来のダイヤフラム取付は構造では、ダイヤフラム
上面に当接しているフランジ面が、ダイヤフラムの外周
縁の所定の幅のみであり、その内側の角がテーパー面で
ダイヤフラムの上面から離れているために、水圧試験を
行うと、ダイヤフラムが上方に撓み、環状フランジの内
側の角の位置に、折り曲げられた環状の傷がつく。

ダイヤフラムは二次側の流体圧力を受けて常に撓み繰り
返しているものであるから、水圧試験で上記の傷がつく
と、ぞの傷から疲労破壊が進行する。

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、弁ケーシング部材のダイヤフラムの上面に接する
フランジ面を、ダイヤフラムの上の 而に形状又はこれに近似する形状にして、外周縁からば
ね座の外周の近くまで拡げ、ダイヤフラムの上面に当接
せしめたものである。

上記のフランジ面は、平面のダイヤフラムの場合は平面
にすればよい。上方に湾曲したダイヤフラムの場合は、
ダイヤフラムの上面と同じ湾曲した面に形成することが
望ましいが、曲率半径が大きいときは、テーパー面に形
成して、ダイヤフラムの上面に圧接してもよい。

上記の手段の作用を説明する。

ダイヤフラムの上面は、弁ケーシング部材に形成した、
ダイヤフラムの上面に形状又はこれに近似する形状の不
動の面に、外周縁からばね座の外周の近くに至る広い範
囲で、当接しているので、水圧試験で高い圧力を下面に
及ぼしても、上方に撓まず、傷がつかない。

発明の効果 ダイヤフラムは水圧試験で高い圧力を作用せしめても傷
がつかないので、疲労破壊が起こり難く、寿命が長い。

また、同様な理由で、ウォーターハンマー等の衝撃が加
わっても、ダイヤフラムが破損しにくい。

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図と第２図参照）。

弁ケーシング１で流体の入口２と出口３を形成する。弁
口４を形成した弁座部材３０を隔壁に取り付ける。入口
２と出口３は弁口４を通して連通ずる。弁口４の入口側
、即ち第１図で下方に、主弁５を配置する。主弁５はそ
の下方に配置したコイルばねの弾性力で弁座部材３０に
押しつける。

弁口４の上方にシリンダ７とピストン６を配置する。ピ
ストン６は外周に溝を形成してピストンリングを嵌め込
み、シリンダ７の中に気密的に摺動自在に挿入する。ピ
ストン６の下部のピストンロッドの下端面を主弁５のボ
スの上端面に当接せしめる。また、ピストン６の横断壁
にその上下空間を連通ずるオリフィス８を設ける。従っ
て、ピストン６の横断壁の１ニ方空間（以下、ピストン
室と言う）はオリフィス８を通して出口側に連通ずる。

入口側とピストン室を連通ずる一次側圧力通路１７を設
け、パイロツ１へ弁９で開閉する。また、ダイヤフラム
２０を設けて、ぞの下方空間を二次側圧力通路２２で出
口側に連通ずる。ダイヤフラム２０の上面には圧力設定
ばね１９を配置する。

圧力設定ばね１９の上端に取り付けたばね受３２を変位
せしめて、ばね１９の弾性力を変える調節ねじ３１を設
ける。

弁口４の下方に、円筒形状の隔壁４０と旋回羽根４１を
有する分離ユニットを配置する。参照番号４２はスクリ
ーンである。

下部には水溜り４３を形成し、排水通路４４に通じる排
水弁口４５と、これを開閉する球形のフロート弁４６を
配置する。参照番号４７はフロート弁４６を覆うフロー
トカバーである。

上記減圧弁の作動を説明する。出口側の圧力が、圧力設
定ばね１９で設定した値よりも小さければ、それだけダ
イヤフラム２０の下面に作用する流体圧力が小さいので
、ダイヤフラム２０が下方に凸に撓み、パイロット弁９
を開弁せしめる。すると入口側の流体が一次側圧力通路
１７を通してピストン室に導入され、ピストン６が押し
下げられ、主弁５が弁座から離れて弁口４を開き、人口
２の流体が出口３に流れる。

そして、出口側の流体圧力が、圧力設定ばね１９の設定
値まで復帰すると、前記同様の作用でダイヤフラム２０
の撓みが戻り、パイロット弁９が閉じ、ピストン室への
流体の導入が止まり、ピストン室の流体はオリフィス８
を通して出口側に扱けるので、ピストン６が上に移動し
、主弁が５が弁口４を塞ぐ。

人口２の流体は旋回羽根４１で旋回せしめられ、遠心力
の作用で水滴が外側に振り出され、水溜り４３の内聞壁
に沿って流れ落ち、フロート弁４６の作用で排水弁口４
５から排水通路４４に自動的に排除される。

次ぎに；第２図を参照してダイヤフラムの取付部の構造
を詳しく説明する。

ダイヤフラム２０は圧力設定ばね１９を覆う十ケーシン
グ部材５０と下ケーシング部材５２の間に挟む。参照番
号５６はフッ化エチレン樹脂製のガスケットである。

ダイヤフラム２０の上面中央と圧力設定ばね１９の下端
との間にばね座５１を介在する。ばね座５１の下面は曲
率半径の大きい球面で外周縁の角は丸く滑かに形成しで
ある。これは、ばね座５１が図示の位置よりも下方に変
位するときにダイヤフラム２０の上面に傷をつけないた
めである。

ダイヤフラム２０の下面中央にパイロット弁のステム５
５の上端面が当接する。ステム上端面も球面に滑かに仕
上げである。

ダイヤフラム２０は自然状態では、曲率半径の大きい球
面に形成されている。ダイヤフラム２０の外周縁下面に
接する、下ケーシング部材のフランジ面５４は比較的幅
の狭い環状の平面であり、その内側の角は丸く形成しで
ある。

ダイヤフラム２０の外周縁の上面に接する、上ケーシン
グ部材のフランジ面５３は、ガスケット５６の内径位置
を境にして、その外側は平面で、内側はばね座５１の近
く間まで延びた幅の広い上に凸のテーパー面である。

フランジ面５３は、ガスケット５６の内径位置と、自然
状態の形状のダイヤフラム２０の上面の中央点を結ぶテ
ーパー面であり、ダイヤフラム２０は取付後は、図示の
様に、周縁部が微小下方に押しこめられ、その上面がフ
ランジ面５３に全面で接する。

実施例２（第３図参照） 本実施例は平面のダイヤフラムを用いた場合である。参
照番号は第２図と同じものを用いている。

ダイヤフラム２０は平面であり。これに応じて上ケーシ
ング部材５０のフランジ面５０も平面で市り、この場合
も取付後は、図示の様にダイヤフラム２０の周囲縁上面
がフランジ面５３に密接する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の減圧弁の断面図、第２図はダ
イヤフラム取付部の拡大断面図、第３図は伯の実施例の
ダイヤフラム取付部の第２図と同様の拡大断面図である
。 １９：圧力設定ばね ２０：ダイヤフラム ５０：上ケーシング部材 ５１：ばね座 ５２：下ケーシング部材 ５３：フランジ面 ５４：７ランジ面

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、ダイヤフラムを挟んで固定する弁ケーシング部材の
   圧力設定ばねの側の、ダイヤフラムの上面に接する端面
   を、ダイヤフラムの上面の形状又はこれに近似する形状
   にして、外周縁からばね座の外周の近くまで拡げ、ダイ
   ヤフラムの上面に当接せしめた減圧弁。