CN104251325A - 压力动作阀以及压力动作阀的设定压力的设定方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压力动作阀，在该压力动作阀中通过膜片(41)的变形来以设定压力开始开阀，并能够以简单的构造高精度地对设定压力进行设定。将膜片(41)与圆筒形的下盖(42)及上盖(43)形成为一体而构成弹性部件组装体(4)。在阀主体(1)的外周形成外螺纹部(1a)，在下盖(42)的内周面形成内螺纹部(62a)。将由球阀(21)和阀杆(22)构成的阀体(2)配设在阀室(14)内。使球阀(21)与阀座(13a)抵接，利用作用力使膜片(41)的平坦部(41b)与阀杆抵接。通过将弹性部件组装体(4)旋入阀主体来调整膜片(41)按压阀体(2)的力，从而根据旋入量来调整设定压力。

Description

压力动作阀以及压力动作阀的设定压力的设定方法

技术领域

本发明涉及利用波纹管、膜片等弹性部件的弹力来关闭阀口，并利用预先设定的流体的压力使弹性部件开始变形而敞开阀口的压力动作阀以及压力动作阀的设定压力的设定方法。

背景技术

以往，作为这种压力动作阀，例如有日本特开平6－229481号公报(专利文献1)所公开的阀。该专利文献1的压力动作阀在阀主体的阀室内设置有相对于阀座落座/离座的球阀、和作为对该球阀向阀座侧加力的弹性部件的波纹管。并且，在从流入管流入的流体的压力为预先设定的压力(以下称为“设定压力”。)以下时，球阀总是为落座于阀座上的状态(闭阀状态)，当从流入管流入的流体的压力超过设定压力时，波纹管收缩，球阀从阀座离座，流体从流出管流出。另外，在从阀室伸出的圆筒内设置对波纹管的自由端向球阀侧加力的杆和调整弹簧，利用调整螺钉对该调整弹簧的压缩量进行调整，来设定上述设定压力。

另外，作为用于因流体的压力超过设定压力而开始开阀的弹性部件而使用膜片的压力动作阀公开于例如实用新型注册第3151299号公报(专利文献2)、日本特开2006－77823号公报(专利文献3)、日本特开2009－243607号公报(专利文献4)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平6－229481号公报

专利文献2：实用新型注册第3151299号公报

专利文献3：日本特开2006－77823号公报

专利文献4：日本特开2009－243607号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1的压力动作阀成为经由螺旋弹簧来调整波纹管按压球阀的力、即设定压力的构造，因此需要螺旋弹簧等，存在部件件数变多之类的问题。另外，设定压力受螺旋弹簧的弹力和波纹管的弹性力双方影响，因此难以进行设定压力的微调整。

另外，专利文献2至4的压力动作阀不是能够调整设定压力的构造，设定压力由膜片的形状、枚数、壁厚等设计、制造时决定。因此，难以根据使用环境等高精度地对设定压力进行设定，尚有改良的余地。

本发明的课题是在利用波纹管、膜片等弹性部件的变形来以设定压力开始开阀的压力动作阀中，能够以简单的构造高精度地对设定压力进行设定。

用于解决课题的方案

方案1的压力动作阀具备：形成有使从一次侧接头流入的流体流向二次侧接头的阀口的阀主体；能够在上述阀口的轴线方向上变形的弹性部件；以及以上述轴线为中心的圆筒形的圆筒部件，由上述阀主体、上述弹性部件和上述圆筒部件划定与上述一次侧接头连通的压力室，在上述压力室的压力为设定压力以下时，利用上述弹性部件的作用力使阀部与上述阀口周围的阀座抵接而使上述阀口处于闭阀状态，当上述压力室的压力超过设定压力时，上述弹性部件变形，上述阀部从上述阀座离开而使上述阀口处于开阀状态，上述压力动作阀的特征在于，将上述弹性部件以能够在上述圆筒部件的轴线方向上变形的方式固定在该圆筒部件上而构成弹性部件组装体，从上述轴线方向嵌合上述弹性部件组装体的上述圆筒部件和上述阀主体，以利用上述弹性部件的作用力来使上述阀部与上述阀座抵接的状态将上述弹性部件组装体固定于上述阀主体。

方案2的压力动作阀根据方案1所述的压力动作阀，其特征在于，通过上述弹性部件组装体的上述圆筒部件和上述阀主体以上述轴线为中心的内螺纹与外螺纹的螺纹结合，从而上述圆筒部件和上述阀主体嵌合。

方案3的压力动作阀根据方案1或2所述的压力动作阀，其特征在于，在上述阀主体形成有从上述阀口连通到上述压力室的阀室和阀插通孔，上述阀部是在上述阀插通孔内能够在上述轴线方向上滑动的阀体，该阀体向上述弹性部件侧被加力。

方案4的压力动作阀根据方案3所述的压力动作阀，其特征在于，上述阀体使阀杆和球阀为一体而构成，在上述阀室及上述插通孔内，上述阀杆配置在上述弹性部件侧，上述球阀配置在上述阀座侧，上述球阀能够与上述阀座抵接。

方案5的压力动作阀根据方案1或2所述的压力动作阀，其特征在于，将上述阀座配置在上述压力室内，将上述弹性部件的中央的平坦部作为上述阀部。

方案6的压力动作阀的设定压力的设定方法是如下压力动作阀的设定压力的设定方法，该压力动作阀构成为具备：形成有使从一次侧接头流入的流体流向二次侧接头的阀口的阀主体；以上述阀口的轴线为中心的圆筒形的圆筒部件；相对于上述圆筒部件的圆筒空间对置配置且能够在上述轴线方向上变形的弹性部件；以及利用上述弹性部件的作用力与上述阀口周围的阀座抵接而使上述阀口处于闭阀状态的阀部，上述弹性部件因上述压力室的压力而变形，从而上述阀部使上述阀口处于开阀状态，上述设定压力的设定方法设定该压力动作阀的上述阀部从上述阀座开始离开的设定压力，上述设定压力的设定方法的特征在于，将上述弹性部件以能够在上述圆筒部件的轴线方向上变形的方式固定在该圆筒部件上而构成弹性部件组装体，根据上述弹性部件组装体和上述阀主体在轴线方向的相对的位移量，来设定上述压力动作阀的上述设定压力。

本发明的效果如下。

根据方案1的压力动作阀，在弹性部件组装体的圆筒部件与阀主体嵌合的状态下，通过调整弹性部件组装体与阀主体在轴线方向的相对位移量，从而能够根据该位移量来调整设定压力，因此能够容易地对设定压力进行设定。

根据方案2的压力动作阀，除了方案1的效果以外，在设定压力的设定时，通过内螺纹与外螺纹的螺纹结合而将弹性部件组装体旋入阀主体，从而能够根据该旋入量来调整设定压力，因此能够高精度地对设定压力进行设定。

根据方案3的压力动作阀，除了方案1或2的效果以外，由于阀杆***通孔引导，因此阀杆沿轴线滑动，能够使阀口可靠地处于闭阀状态。

根据方案4的压力动作阀，除了方案3的效果以外，利用球阀对阀座的向心作用，能够使阀口可靠地处于闭阀状态。

根据方案5的压力动作阀，除了方案1或2的效果以外，由于利用弹性部件的平坦部直接开闭阀口，因此部件件数也变少，成为简单的构造。

根据方案6的压力动作阀的设定压力的设定方法，与方案1相同，通过调整弹性部件组装体与阀主体在轴线方向的相对的位移量，从而能够根据该位移量来对设定压力进行设定，因此能够容易地对设定压力进行设定。

附图说明

图1是本发明的第一实施方式的压力动作阀的纵向剖视图。

图2是表示实施方式的压力动作阀的膜片的组装前的详细结构的放大俯视图以及放大剖视图。

图3是本发明的第二实施方式的压力动作阀的纵向剖视图。

图4是适用于第一实施方式的压力动作阀的阀体的其他例子的图。

图中：

1—阀主体，1a—外螺纹部，11a—一次侧接头，12a—二次侧接头，13—阀口，13a—阀座，14—阀室，14a—阀插通孔，L—轴线，2—阀体(阀部)，21—球阀，22—阀杆，3—螺旋弹簧，4—弹性部件组装体，41—膜片(弹性部件)，42—下盖(圆筒部件)，42a—内螺纹部，A1—压力室，5—阀主体，5a—外螺纹部，51a—一次侧接头，52a—二次侧接头，53—阀口，53a—阀座，6—弹性部件组装体，61—膜片(弹性部件)，61b—平坦部(阀部)，62—下盖(圆筒部件)，62a—内螺纹部，A2—压力室。

具体实施方式

以下参照附图对本发明的压力动作阀的实施方式进行说明。图1是第一实施方式的压力动作阀的纵向剖视图。该实施方式的压力动作阀具有外形为大致圆柱形状的阀主体1。在阀主体1形成有配管连接孔11、配管连接孔12、阀口13、阀室14、直径与阀室14相同的阀插通孔14a、一次侧口15、弹簧室16、以及均压孔17。在配管连接孔11安装有供流体如箭头那样流入的一次侧接头11a。另外，在配管连接孔12安装有供流图如箭头那样流出的二次侧接头12a，二次侧接头12a的阀口13侧的内周成为二次侧口12a1。此外，一次侧接头11a和二次侧接头12a通过钎焊而与阀主体1组装成一体。一次侧接头11a经由一次侧口15与阀室14连通，二次侧接头12a经由阀口13与阀室14连通。另外，一次侧口15经由均压孔17与弹簧室16连通。此外，阀口13是以轴线L为中心的圆筒形状的孔(剖面为圆形的孔)。

阀室14、阀插通孔14a以及弹簧室16通过从阀主体1的与二次侧口12相反一侧的端部穿通而形成，在阀室14及阀插通孔14a内配设有作为“阀部”的阀体2。阀体2由球阀21和圆柱状的阀杆22构成，球阀21在阀杆22的端部嵌合固定在定心凹部22a内。弹簧室16绕阀室14及阀插通孔14a形成为环状的深槽，在该弹簧室16内配设有螺旋弹簧3。在阀杆22固定有凸边状的弹簧支架22b，螺旋弹簧3在弹簧室16的底部与弹簧支架22b之间被压缩。由此，螺旋弹簧3对阀体2向后述的膜片41侧加力，向膜片41推压阀杆22。阀插通孔14a(以及阀室14)是与阀杆22一致的圆筒形状，阀杆22在阀插通孔14a内能够在轴线L方向上正确地滑动。此外，若将螺旋弹簧3对弹簧支架22b施加的力设为F、将闭阀时的一次侧的压力设为PD、将二次侧的压力设为Ps、将阀口13的截面面积设为S，则螺旋弹簧3的弹力设定为F＜(PD－Ps)×S，而且，是在膜片41如后文所述那样变形时，阀体2能够随之在轴线L方向上移动的程度的比较弱的弹力。

在阀主体1的与二次侧接头12a相反一侧，安装有弹性部件组装体4。弹性部件组装体4具备作为“弹性部件”的膜片41、作为“圆筒部件”的下盖42、以及圆盘状的上盖43。并且，膜片41、下盖42以及上盖43在图1的由点划线的椭圆所示的外周部被焊接而固定为一体。

图2是表示膜片41的组装前的详细结构的放大俯视图以及放大剖视图。膜片41是以轴线L为旋转中心的圆盘状的旋转体，由金属制板簧构成。并且具有：构成为圆锥台状且稍微呈球面状的面的圆锥部41a；位于圆锥部41a的内侧中央的平坦部41b；以及位于圆锥部41a的外周的凸缘部41c。

作为“圆筒部件”的下盖42构成为以轴线L为中心的大致圆筒形状，相对于其内侧的圆筒空间对置配置膜片41，由阀主体1、膜片41、以及下盖42划定与弹簧室16连通的压力室A1。另外，膜片41能够相对于下盖42在轴线L方向上变形。压力室A1经由弹簧室16、均压孔17及一次侧口15与一次侧接头11a连通。

在阀主体1的上部外周形成有以轴线L为中心的外螺纹部1a，在下盖42的内周面形成有以轴线L为中心的内螺纹部42a。并且，通过将下盖42的内螺纹部42a与阀主体1的外螺纹部1a螺纹结合，从而将弹性部件组装体4安装在阀主体1上。另外，在下盖42的下端的焊接部421，固定弹性部件组装体4和阀主体1。此外，阀主体1与下盖42之间由配置在比焊接部421靠内侧的O型密封圈18、PTFE(聚四氟乙烯)等构成的密封部件来密封。

根据以上的结构，流体从一次侧接头11a流入，该流体经由一次侧口15、阀插通孔14a与阀杆22之间的空隙、均压孔17、弹簧室16以及压力室A1向膜片41施加压力。在该压力为设定压力以下的情况下，膜片41不变形，而是通过膜片41的作用力推压阀杆22，球阀21被推压到阀口13的周围的阀座13a，成为图1的闭阀状态。另外，从一次侧接头11a流入的流体从一次侧口15向阀室14流入，但在图1的状态下，球阀21关闭阀口13，流体不会向二次侧接头12a流动。

另一方面，若流体的压力变高，压力室A1的压力超过设定压力，则膜片41在轴线L方向上变形，阀体2因螺旋弹簧3的弹力追随膜片41的变形在轴线L方向上移动。由此，球阀21从阀座13a离开，阀口13成为开阀状态，阀室14的流体开始从阀口13流向二次侧接头12a。并且，压力室A1的压力越高，球阀21与阀座13a的间隔越宽，流向二次侧接头12a的流体的量增加。

在弹性部件组装体4的上盖43形成有夹具孔43a，在下盖42利用焊接部421进行固定之前，使夹具卡合于夹具孔43a并转动弹性部件组装体4，从而能够使该弹性部件组装体4相对于阀主体1在轴线L方向上移动。即、将弹性部件组装体4旋入阀主体1，利用该膜片41的作用力使膜片41与阀体2(阀杆22)抵接。通过调整该旋入量(弹性部件组装体4与阀主体1的相对的位移量)，能够调整膜片41按压阀体2的力，因此能够根据压力室A1的压力来调整阀口13开始打开的压力、即设定压力。

此外，在调整该设定压力时，从一次侧接头11a供给压力为相当于作为目标的设定压力的流体，通过旋入弹性部件组装体4，在阀口13成为闭阀状态的时刻(从二次侧接头12a不流出流体的时刻)，停止弹性部件组装体4的旋入操作。然后，在上述焊接部421，固定弹性部件组装体4和阀主体1。这样，通过调整弹性部件组装体4与阀主体1的轴线L方向的相对位移量，从而调整设定压力的设定作业变得容易。该设定压力的调整也可以如下进行，即、暂时以规定量旋入弹性部件组装体4而处于闭阀状态，从一次侧接头11a供给压力为相当于作为目标的设定压力的流体，逐渐松开螺纹，在阀口13成为开阀状态的时刻(从二次侧接头开始流出流体的时刻)，停止弹性部件组装体4的螺纹操作，进行焊接。

在该第一实施方式中，由于利用阀体2的球阀21来关闭圆筒形状的阀口13，因此能够利用球阀21相对于阀座13a的向心作用使阀口13可靠地处于闭阀状态。另外，由于使阀杆22在阀插通孔14a内滑动，因此阀体2沿轴线L正确地滑动，从而能够使开阀状态的阀开度精度良好。

在上述第一实施方式中，阀体2包括球阀21和阀杆22，但例如也可以是图4所示的阀体。不论是哪种阀体都具有相当于上述阀杆22的圆柱部。并且，图4(A)的阀体是使阀口侧的下端为球状的阀体。图4(B)的阀体是使阀口侧的下端为针状的阀体。图4(C)的阀体是使阀口侧的下端为与阀座13a抵接的平坦面的阀体。

图3是第二实施方式的压力动作阀的纵向剖视图。该实施方式的压力动作阀具有外形为大致圆柱形状的阀主体5。在阀主体5形成有配管连接孔51、配管连接孔52、阀口53、一次侧口54、以及二次侧口55。在配管连接孔51安装有流体如箭头那样流入的一次侧接头51a，在配管连接孔52安装有流体如箭头那样流出的二次侧接头52a。此外，一次侧接头51a和二次侧接头52a通过钎焊与阀主体5组装成一体。此外，阀口53是以轴线L为中心的截面为圆形的孔。

在阀主体5的外周安装有弹性部件组装体6。弹性部件组装体6具备作为“弹性部件”的膜片61、作为“圆筒部件”的下盖62、以及圆盘状的上盖63。并且，膜片61、下盖62以及上盖63在图1的由点划线的椭圆所示的外周部被焊接而固定为一体。

膜片61与上述图2所示的膜片41相同，是以轴线L为旋转中心的圆盘状的旋转体，由金属制板弹簧构成。并且具有：构成为圆锥台状且稍微呈球面状的面的圆锥部61a；位于圆锥部61a的内侧中央的作为“阀部”的平坦部61b；以及位于圆锥部61a的外周的凸缘部61c。

作为“圆筒部件”的下盖62构成为以轴线L为中心的大致圆筒形状，相对于其内侧的圆筒空间对置配置膜片61，由阀主体5、膜片61、以及下盖62划定压力室A2。另外，膜片61能够相对于下盖62在轴线L方向上变形。压力室A2经由一次侧口54与一次侧接头51a连通。另外，阀口53经由二次侧口55与二次侧接头52a连通。阀口53的压力室A2侧的周围成为向压力室A2内突出的阀座53a，膜片61的平坦部61b与该阀座53a抵接。

在阀主体5的上部外周形成有以轴线L为中心的外螺纹部5a，在下盖62的内周面形成有以轴线L为中心的内螺纹部62a。并且，通过将下盖62的内螺纹部62a与阀主体5的外螺纹部5a螺纹结合，从而将弹性部件组装体6安装在阀主体5上。另外，在下盖62的下端的焊接部621，弹性部件组装体6和阀主体5被固定。此外，阀主体5与下盖62之间通过配设在比焊接部621更靠内侧的O型密封圈58来密封。

根据以上的结构，流体从一次侧接头51a流入，该流体经由一次侧口54及压力室A2向膜片61施加压力。在该压力为设定压力以下的情况下，膜片61不变形，平坦部61b通过膜片61的作用力被推压到阀座53a，成为图3的闭阀状态。由此，压力室A2的流体不向阀口53及二次侧接头52a流动。

另一方面，流体的压力变高，若压力室A2的压力超过设定压力，则膜片61变形，平坦部61b从阀座53a离开，成为开阀状态。由此，压力室A2的流体开始从阀口53流向二次侧接头52a。并且，压力室A2的压力越高，平坦部61b与阀座53a的间隔越宽，流向二次侧接头52a的流体的量增加。

在弹性部件组装体6的上盖63形成有夹具孔63a，在下盖62利用焊接部621进行固定之前，使夹具卡合于夹具孔63a并转动弹性部件组装体6，能够使该弹性部件组装体6相对于阀主体5在轴线L方向上移动。即、将弹性部件组装体6旋入阀主体5，利用该膜片61的作用力使膜片61与阀座53a抵接。通过调整该旋入量(弹性部件组装体6与阀主体1的相对的位移量)，能够调整膜片61的平坦部61b按压阀座53a的力，因此能够根据压力室A2的压力来调整阀口53开始打开的压力、即设定压力。

在该第二实施方式中，在调整设定压力时，从一次侧接头51a供给压力相当于作为目标的设定压力的流体，旋入弹性部件组装体6，从而在阀口53成为闭阀状态的时刻(从二次侧接头52a不流出流体的时刻)，停止弹性部件组装体6的旋入操作。然后，在上述焊接部621，固定弹性部件组装体6和阀主体5。这样，通过调整弹性部件组装体6和阀主体5的轴线L方向的相对的位移量，调整设定压力的设定作业变得容易。

在该第二实施方式中，由于成为利用膜片61的平坦部61b直接开闭阀口53的构造，因此相比第一实施方式，部件件数也少，成为简单的构造。

如上所述，在各实施方式中，在设定压力的设定时，通过内螺纹与外螺纹的螺纹结合将弹性部件组装体(4、6)旋入阀主体(1、5)，能够根据该旋入量来调整设定压力，因此能够高精度地对设定压力进行设定。

在以上的各实施方式中，对在阀主体侧形成外螺纹部、在弹性部件组装体侧形成内螺纹部的例子进行了说明，但也可以构成为在阀主体的内侧形成内螺纹部、在弹性部件组装体的外侧形成外螺纹部，通过该内螺纹部与外螺纹部的螺纹结合，将弹性部件组装体安装在阀主体上。

另外，在各实施方式中，构成为通过外螺纹部和内螺纹部的螺纹结合来将弹性部件组装体和阀主体嵌合，但也可以构成为，没有外螺纹部和内螺纹部，在弹性部件组装体的圆筒部和阀主体上分别形成在轴线方向上相互嵌合的圆柱面，用这些圆柱面在轴线方向上相互嵌合。该情况下，在调整设定压力时，使用保持弹性部件组装体和阀主体的夹具，一边从一次侧接头供给压力为相当于作为目标的设定压力的流体，一边调整弹性部件组装体与阀主体的轴线方向的相对的位移量，在阀口成为闭阀状态的时刻，固定上述位移量。然后，在焊接部，固定弹性部件组装体和阀主体。这样，调整设定压力的设定作业变得容易。

另外，在各实施方式中，对弹性部件为膜片的情况进行了说明，但该弹性部件也可以是波纹管等。

Claims (6)

1.一种压力动作阀，具备：形成有使从一次侧接头流入的流体流向二次侧接头的阀口的阀主体；能够在上述阀口的轴线方向上变形的弹性部件；以及以上述轴线为中心的圆筒形的圆筒部件，

由上述阀主体、上述弹性部件和上述圆筒部件划定与上述一次侧接头连通的压力室，在上述压力室的压力为设定压力以下时，利用上述弹性部件的作用力使阀部与上述阀口周围的阀座抵接而使上述阀口处于闭阀状态，当上述压力室的压力超过设定压力时，上述弹性部件变形，上述阀部从上述阀座离开而使上述阀口处于开阀状态，

上述压力动作阀的特征在于，

将上述弹性部件以能够在上述圆筒部件的轴线方向上变形的方式固定在该圆筒部件上而构成弹性部件组装体，从上述轴线方向嵌合上述弹性部件组装体的上述圆筒部件和上述阀主体，以利用上述弹性部件的作用力来使上述阀部与上述阀座抵接的状态将上述弹性部件组装体固定于上述阀主体。

2.根据权利要求1所述的压力动作阀，其特征在于，

通过上述弹性部件组装体的上述圆筒部件和上述阀主体以上述轴线为中心的内螺纹与外螺纹的螺纹结合，从而上述圆筒部件和上述阀主体嵌合。

3.根据权利要求1或2所述的压力动作阀，其特征在于，

在上述阀主体形成有从上述阀口连通到上述压力室的阀室和阀插通孔，上述阀部是在上述阀插通孔内能够在上述轴线方向上滑动的阀体，该阀体向上述弹性部件侧被加力。

4.根据权利要求3所述的压力动作阀，其特征在于，

上述阀体使阀杆和球阀为一体而构成，在上述阀室及上述插通孔内，上述阀杆配置在上述弹性部件侧，上述球阀配置在上述阀座侧，上述球阀能够与上述阀座抵接。

5.根据权利要求1或2所述的压力动作阀，其特征在于，

将上述阀座配置在上述压力室内，将上述弹性部件的中央的平坦部作为上述阀部。

6.一种压力动作阀的设定压力的设定方法，是如下压力动作阀的设定压力的设定方法，该压力动作阀构成为，具备：形成有使从一次侧接头流入的流体流向二次侧接头的阀口的阀主体；以上述阀口的轴线为中心的圆筒形的圆筒部件；相对于上述圆筒部件的圆筒空间对置配置且能够在上述轴线方向上变形的弹性部件；以及利用上述弹性部件的作用力与上述阀口周围的阀座抵接而使上述阀口处于闭阀状态的阀部，上述弹性部件因上述压力室的压力而变形，从而上述阀部使上述阀口处于开阀状态，

上述压力动作阀的设定压力的设定方法设定该压力动作阀的上述阀部从上述阀座开始离开的设定压力，

上述压力动作阀的设定压力的设定方法的特征在于，

将上述弹性部件以能够在上述圆筒部件的轴线方向上变形的方式固定在该圆筒部件上而构成弹性部件组装体，根据上述弹性部件组装体和上述阀主体在轴线方向的相对的位移量，来设定上述压力动作阀的上述设定压力。