JPS62103717A - 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 本発明は減圧弁、即ち、通過する流体そのもののエネル
ギーにより弁体の開度を変化させ、−次側圧力から所定
の二次側圧力に減圧する自動調整弁に関する。

減圧弁としては、二次側圧力の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劾形と、直劾形
減圧弁をパイロット部として、主弁体操作部の圧力を調
整することにより、主弁体を作動させる形式のパイロッ
ト作動形がある。本発明は弁体と操作部との連結部の構
造に関し、直劾形減圧弁にもパイロット作動形減圧弁に
も適用できる。

本発明は減圧弁のオフセット特性と定格流量特性の改善
に係わる。空気調和・衛生工学会規格、ＨＡＳＳ　　１
０６−１９７８では、用語を次ぎの様に定義している。

最小調整可能流量：　安定な流れの状態を維持すること
ができる減圧弁の最小流量 設定圧カニ　最小調整可能流量における二次側圧力 オフセット二　−次側圧力を一定に保持した状態で、流
量を最小調整可能流量から 減圧弁の定格流量まで漸次増加させた 場合、変化する二次側圧力と設定圧力 との差 定格流セ：　−次側圧力を一定とする場合、所定のオフ
セット内において保証し得 る最大流量 減圧弁は、上記の意味において、オフセットが小ざくて
、定格流砒が大きいものが優れている。

従来の技術 本出願人は第４図に示すパイロット作動形減圧弁を開発
した。これは蒸気用減圧弁で、減圧弁部１０１と気水分
離器部１０２と排水弁部１０３とから成る。

弁ケーシング１１０で入口１１２．弁口１１４゜出口１
１６を形成する。入口は一次側の高圧流体源に出口は二
次側低圧域に接続する。弁口は弁座部材で形成する。

主弁体１１８を弁口１１４の入口側端の弁座にコイルば
ねで弾性的に付勢して配置する。

ピストン１２０をシリンダ１２２内に摺動自在に配置し
、ピストン棒を弁口１１４を通して主弁体１１８に当接
ぜしめる。入口１１２とピストン１２０の上部空間、即
ちピストン室を連通する一次圧通路１２４にパイロット
弁１２６を配置する。

ダイヤフラム１２８をその外周縁をフランジ１３０．１
３２の間に挟んで取り付ける。ダイヤフラム１２Ｂの下
方空間は二次圧通路１３４を通して出口１１６に連通す
る。

パイロット弁１２６の弁棒１３６の頭部端面はダイヤフ
ラム１２８の中央下面に当接する。

ダイレフラム１２８の上面にばね座１３８を介して、圧
力設定用のコイルばね１４０を当接せしめる。調節ねじ
１４４を弁ケーシング１１０にねじ結合して取り付ける
。

調節ねじ１４４を左右に回すと、圧力設定ばね１４０の
ダイヤフラム１２８を押し下げる弾性力が変る。この圧
力設定ばね１４０の弾性力を基準値として、ダイヤフラ
ム１２８はその下面に作用する二次側圧力に応じて湾曲
し、弁棒１３６を変位せしめてパイロット弁１２６を開
閉せしめる。

この結果、−次側流体圧力がピストン室に導入され、ピ
ストン１２０が駆動され、主弁体１１８が変位せしめら
れ、入口１１２の流体が弁口１１４を通って出口１１６
に流れる。これは二次側の流体圧力が低下すると弁口１
１４が開き、上昇すると閉じる様に自動的に作動する。

弁口１１４の下方に円筒形状の隔壁部材１４６を取り付
け、これを囲む弁ケーシング１１０との間に環状空間１
４８を形成し、そのの上部はコーン形状のスクリーン１
５０を通して入口１１２に連通し、下部は排水弁室１５
２の上部に連通する。

また、排水弁室１５２の上部は隔壁部材１４６の中央開
口を通して弁口１１４に連通ずる。環状空間１４８には
傾斜壁から成る旋回羽根１５４を配置する。

従って、入口１１２の流体は、弁口１１４が開いて環状
空間１４８を通過するときに、旋回羽根１５４て方向を
曲げられて旋回せしめられる。液体は外側に振り出され
て周囲の弁ケーシング内壁に当たって排水弁室１５２に
流下し、軽い気体は中央部を旋回して、隔壁部材１４６
の中央開口から弁口１１４に向い、そこを通過して出口
１１６に流れ去る。

排水弁￥１５２の底部には、排水口１５６に通じる排水
弁口１５８を形成する。フロー１〜カバー１６２で覆っ
て、球形の弁フロート１６０を変位自在に収容する。フ
ロートカバー１６２の上部には通気孔１６４を開ける。

従って、弁フロート１６０は排水弁室１５２の水位と共
に浮上降下して排水弁口１５８を開閉し、排水弁室１５
２に溜る水を自動的に排除する。

本発明が解決しようとする問題点 上記減圧弁の流量特性は、オフセットが比較的大きく、
定格流量が比較的小ざくで、従来の減圧弁と大差ない。

この流量特性の限界の原因は、ビス（〜ンか下方に変位
して主弁体を押し下げるときに、弁口からの噴出流体を
受けて、押し上げられ、かつ振動せしめられることによ
ると推定される。

従って、流量特性を改善するには、ピストン即ち操作部
と弁体との連結部の構造を改善することである。

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、操作部の可動壁と、可動壁の変位を弁体に伝える
操作棒とを、ほぼ半球面で接続したものでおる。

可動壁は、直劾形減圧弁ではダイヤフラムそれ自体でお
り、パイロット作動形減圧弁ではピストンの端壁である
。

可動壁と操作棒の接続部は、半球面が最も好ましいが、
多少半球を越えた球面でも、多少半球に満たない球面で
も、後部に円柱が続く半球面でも良い。

断面楕円の曲面等の、円鉗面よりも外側に脹れ出した曲
面であれば、下記の作用効果が得られるので、ほぼ半球
面とはこれらの曲面をも含むものである。

作用 上記の技術的手段の作用を説明する。

弁口から噴出した流体は操作部の可動壁に向かって直進
する。その途中でほぼ半球の接続面に当たり、その表面
に沿って流れる。

接続半球面の下部では流体速度は大きく、静圧が小さい
。上部では速度が小さく、静圧が大きい。

このために、可動壁と操作棒は下方に、即ち弁口側に引
き寄せられる。換言すれば、弁口からの噴出流による押
上作用を真向に受けるのではなく、上記の静圧差形成に
よる分だけ軽く受け、それだけ大さく弁口側に変位し、
弁体を弁座から引ぎ離し、弁口開度をより大ぎくする。

また、接続半球面は弁口からの噴出流に対して自ら中心
に位置する。即ち、半球面が噴出流の中心軸上にあると
きは全周囲の流速が同じであるが、側方に偏位すると流
速が同上で不均一となり、半球面を中心軸上に押し戻す
様に静圧が分布する。

従って、操作部の可動壁と操作棒が振動を受けたり、傾
斜せしめられたすせずに、噴出流の中心軸に沿って滑か
に変位するので、二次側圧力の変動が小ざく、オフセッ
トも小さい。

発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

操作部の可動壁と操作棒が弁口側に滑かに、大きく変位
するので、オフセットが小さく、かつ定格流量が大きく
なる。

操作部の可動壁と操作棒が撮動ヤ傾斜力を受けにくいの
で、二次側圧力の変動が小ざい。また、ピストンとシリ
ンダーや、弁体と弁座などの１覆接部の摩耗が少なく、
初期の良好な作動が長期間維持される。

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） 本実施例は可動壁と操作棒との間の接続面を半球面に形
成したものである。第１図は主弁部分のみを示すもので
、第４図の主弁部分に対応し、対応する部材には同一の
参照番号を付す。

ピストン１２０の周壁に溝を形成してピストンリング１
２．１３を嵌め込み、下端壁１６にオリフィス１１を開
ける。下端壁１６の下面は平面に形成する。ピストン棒
１４は円柱で、その下端面は弁棒１５の上端面に当接す
る。

可動壁を成すピストン１２０の下端壁１６の下面と、操
作棒を成すピストン棒１４は半球面１０で接続する。半
球面１０と下端壁１６の下面と、半球面１０とピストン
棒１４との接続部は、極めて小ざな半径のＲ面で、ある
いは８面加工せずに接続する。

代表的部位の寸法を例示すると、ピストン１２０の外径
は４７履、ピストン棒１４の外径は７厩、弁口１１４の
内径は２０ｍｍ、幅は１６調、ピストン棒１４と弁棒１
５が当接した状態で下端壁１６の下面から弁体１１８の
弁面までの距離は５０ｍｍ、接続球面１０の半径は１４
順である。

実施例２（第２図参照） 本実施例は可動壁と操作棒との間の接続面を３／４半球
面で形成したものでおる。第２図は主弁部分のみを示す
もので、第４図の主弁部分に対応し、対応する部材には
同一の参照番号をイ」す。

ピストン１２０の周壁に溝を形成してピストンリング２
２．２３を嵌め込み、下端壁２６にオリフィス２１を開
ける。下端壁２６の下面は平面に形成する。ピストン棒
２４は円柱で、その下端面は弁棒２５の上端面に当接す
る。

可動壁を成すピストン１２０の下端壁２６の下面と、操
作棒を成すピストン棒２４は３／４半球面２０で接続す
る。半球面２０と下端壁１６の下面との接続部は８面で
接続する。これにより流体が円滑に方向を転換できる。

半球面２０とピストン棒２４との接続部は、極めて小さ
な半径の８面で、あるいは８面加工せずに接続する。

実施例３（第３図参照） 本実施例は可動壁と操作棒との間の接続面を後部に円柱
が続く半球面で形成したものである。第３図は主弁部分
のみを示すもので、第４図の主弁部分に対応し、対応す
る部材には同一の参照番号を付す。

ピストン１２０の周壁に溝を形成してピストンリング３
２．３３を嵌め込み、下端壁１６にオリフィス３１を開
ける。下端壁３６の下面は平面に形成する。ピストン棒
３４は円柱で、その下端面は弁棒３５の上端面に当接す
る。

可動壁を成すピストン１２０の下端壁３６の下面と、操
作棒を成すピストン棒３４は後部に円柱が続く半球面３
０で接続する。円柱面と下端壁３６の下面と、半球面３
０とピストン棒３４との接続部は８面で接続する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の減圧弁の主弁部の断面図、第
２図は他の実施例の主弁部の断面図、第３図はざらに他
の実施例の主弁部の断面図、第４図は従来の減圧弁の断
面図である。 １０．２０，３０：接続半球面 １４．２４，３４：ピストン棒 １１４：弁口 １１８：弁体 １２０：ピストン

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．　操作部の可動壁と、可動壁の変位を弁体に伝える
   操作棒とを、ほぼ半球面で接続した減圧弁。