JP2001027344A - 圧力調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁棒の摺動不良を防止すると共に、弁棒と弁
棒案内孔の隙間からの圧力調整室への蒸気の侵入を防止
する。 【解決手段】 圧力調整弁１において、弁棒20における
弁棒案内孔19との摺動部20ａに複数の環状溝22を設ける
ことにより、弁棒案内孔19との摺動抵抗を減らすと共
に、弁棒案内孔19との間に狭い隙間S1と広い隙間S2が交
互に構成されることで、その絞り効果を発揮する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は蒸気などの気体を制
御する圧力調整弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の圧力調整弁としては、図
９(a) に示す減圧弁ａ、図９(b) に示す背圧弁ｂが挙げ
られる。この圧力調整弁ａ、ｂは、弁箱ｃ内に設けた１
次側流路ｄと２次側流路ｅを弁口ｆを介して連通し、減
圧弁ａでは２次側流路ｅを、背圧弁ｂでは１次側流路ｄ
を、隔壁ｇを介して圧力調節室ｈと区画している。そし
て、隔壁ｇに設けた圧力検出孔ｉを介して、減圧弁ａで
は２次側流路ｅと圧力調節室ｈとを、背圧弁ｂでは１次
側流路ｄと圧力調節室ｈとを連通し、前記隔壁ｇに設け
た弁棒案内孔ｊに弁棒ｋを摺動自在に挿通し、該弁棒ｋ
で圧力調節室ｈに設けた圧力調整手段ｍ（主に調節バネ
ｎ及びダイヤフラムｐで構成）と弁口ｆを開閉する弁体
ｑとを連繋している。ところで、上記構成の圧力調整弁
ａ、ｂにおいて、弁棒ｋの摺動不良防止対策として、弁
棒ｋにメッキ等の表面加工を施したり、弁棒ｋとその弁
棒案内孔ｊとの隙間を広げることにより、弁棒ｋに作用
する摩擦抵抗や摺動抵抗を減少させて摺動不良を防止し
ていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前者の
手段では、弁棒ｋにおける弁棒案内孔ｊとの摩擦抵抗を
減少させることは出来るが、弁棒ｋと弁棒案内孔ｊとの
隙間は狭いままの為、この隙間にゴミ等が侵入してゴミ
噛みを生じ、摺動不良を起こす課題を有していた。又、
後者の手段では、摺動抵抗が少なくなるので、ゴミ噛み
による摺動不良は起きなくなるが、弁棒ｋと弁棒案内孔
ｊとの隙間から蒸気などの気体が圧力調整室ｈに侵入
し、圧力調整弁ａ、ｂの流量特性を損なっていた。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題に鑑
み、圧力調整弁において、弁棒における弁棒案内孔との
摺動部に複数の環状溝を設けることにより、弁棒案内孔
との摺動抵抗を減らすと共に、弁棒案内孔との間に狭い
隙間と広い隙間が交互に構成されることで、その絞り効
果を発揮させ、弁棒と弁棒案内孔の隙間からの圧力調整
室への蒸気の侵入を防止する様にして、上記課題を解決
する。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下本発明の一実施例を図面に基
づいて説明する。図１は圧力調整弁の１つである減圧弁
の断面図を示す。この減圧弁１は、蒸気ライン（配管）
中に組み付けて成り、弁箱２と、圧力調整手段３を備え
た圧力調整室４とから主に構成している。弁箱２は、そ
の左右両側方に入口５及び出口６を開設すると共に、内
部に入口５と出口６の夫々に通ずる１次側流路７及び２
次側流路８を設けている。上記両流路７、８は、弁箱２
内部において、１次側流路７を下側に、２次側流路８を
上側にして略平行配置して成り、弁箱２内部に設けた隔
壁９にて区画されている。隔壁９には、両流路７、８に
対し直交する様に弁口10を開設し、該弁口10を介して両
流路７、８を連通している。そして、弁口10において、
１次側開口部周縁に弁座11を設け、該弁座11には、これ
に対し垂直移動する様に着離自在に設けた弁体12（ボー
ル弁）で、弁口10を開閉する様に成している。弁体12の
背部と、１次側流路７中で弁座11との対向壁13との間に
は、円錐コイルバネから成る弁バネ14を介装し、該弁バ
ネ14にて弁体12を閉弁方向に付勢している。そして、弁
体12を囲繞するスクリーン15を弁座11側から上記対向壁
13に渡って設けている。スクリーン15は、図２及び図３
に示す様に、その基体を円筒状に形成して成り、弁座側
基端（上端）15ａから弁体12の移動距離範囲（リフト）
Ｘに渡って障壁16を形成し、それ以外の部分に複数の小
孔17、17ａ…を貫設している。又、スクリーン15におい
て、小孔17、17ａ…の形成域（障壁16を除く部位）に
は、小孔17、17ａ…よりメッシュの細かい網状筒（図示
せず）を外装している。

【０００６】圧力調整室４は、２次側流路８の上部に隔
壁9aを介して区画して設けられ、該隔壁9aに貫設した圧
力検出孔18を介して２次側流路８に連通している。又、
圧力調整室４の底部中央（隔壁9a）で弁口10との対応部
位には、弁棒案内孔19を貫設し、該弁棒案内孔19に弁棒
20を摺動自在に挿通し、該弁棒20の先端（下端）を弁口
10を通して弁体12に当接連繋している。そして、弁棒20
の基端（上端）には、Ｅリング21を装着固定し、弁棒案
内孔19からの下方脱落を防止している。又、弁棒20にお
いて、弁棒案内孔19との摺動部20ａには、その円周方向
に渡って刻設した環状溝22を複数条形成している。この
環状溝22は、図示した様に、その溝自体が連続した螺旋
溝も含む。要するに、環状溝22の形成によって、摺動部
20ａと弁棒案内孔19との間に狭い隙間S1と広い隙間S2を
交互に構成したものであれば良い。又、弁棒20におい
て、その全体又は環状溝22を設けた摺動部20ａにメッキ
などの表面処理を施し、弁棒案内孔19との摩擦抵抗を減
少する様に成しても良い。又、弁箱２の上部には、ダイ
ヤフラム又はベローズから成る圧力・変位変換要素23
（図示例ではベローズ）を介してボンネット24を固定
し、圧力・変位変換要素23にて圧力調整室４をボンネッ
ト24の内部と気密的に遮断している。そして、圧力・変
位変換要素23の中央部を弁棒20の上端に当接している。

【０００７】ボンネット24は、その上方の左右両側方に
所定の上下長さに渡って設けたスリット25、25ａを形成
すると共に、ボンネット24の中心軸線上において、ボン
ネット24の上方外部から内方下部に渡って棒状の調節ネ
ジ26を回転自在に配設している。調節ネジ26は、ボンネ
ット24の内方に存する部位において、その上部から下方
に渡ってネジ部27を設け、ボンネット24の上端部より上
方突設した突端部（上端部）28を後述するハンドル29に
連結している。又、突端部28の付け根には、Ｅリング30
を装着固定し、調節ネジ26の下方脱落を防止し、突端部
28の中途部位には、これに直交する様にスプリングピン
31を貫通固定している。尚、図中、32は座金である。ネ
ジ部27には、バネ受け33を螺着しており、該バネ受け33
の左右側方に水平突出した突片34、34ａの先端側を、ボ
ンネット24のスリット25、25ａに挿通してバネ受け33の
回り止めとし、調節ネジ26の回転でバネ受け33がネジ部
27に沿って上下移動する様に成している。そして、バネ
受け33と圧力・変位変換要素23の間に調節バネ35を介装
し、該調節バネ35により、弁棒20を介して弁体12を開弁
方向に付勢する様に成している。

【０００８】ハンドル29は、その基体をキャップ状に形
成して成り、その上端部中央には、略円形状の凹部36を
設けると共に、その中心に調節ネジ26の突端部28を挿入
している。そして、上記凹部36の形成によって、ハンド
ル29の内方へ突出した凹部36の外底部には、その直径方
向に１条の凹溝37を形成し、該凹溝37に、突端部28に設
けたスプリングピン31を配している。凹部36内におい
て、突端部28の最上端に設けたバネ受け38と、凹部36の
内底の間に円錐コイルバネ39を介装し、調節ネジ26とハ
ンドル29を連結している。又、ハンドル29の内部におい
て、上記凹部36の外周面適所には、所定数の邪魔板40、
40ａを外方突設している。邪魔板40、40ａの回転軌道上
にして、且つボンネット24の上端部には、所定数の突起
41を上方突設し、ハンドル29を突起41の高さより上方へ
引き上げて回転しない限り、突起41に邪魔板40、40ａが
衝突し、ハンドル29が回転しない様に成している。従っ
て、調節ネジ26を回転させるには、ハンドル29を上記バ
ネ39の弾性力に抗して突起41の高さより上方へ引き上
げ、ハンドル29を回転させることで成し得る。そして、
調節ネジ26の回転により、バネ受け33をネジ部27に沿っ
て上下移動させ、調節バネ35の伸縮させ、調節バネ35の
弾性力を調整する様に成している。

【０００９】上記実施例においては、図１及び図２、詳
細には図４に示す様に、弁体12と弁棒20を分離したもの
を示したが、図５に示す様に、これらを一体形成したも
のでも良い。又、弁体12は、上記したボール弁でなくて
も、図６及び図７、詳細には図８に示す様に、円盤状の
ものであっても良い。この場合、スクリーン15における
障壁16は、当然ながら、上記と同様なる条件のもとに形
成している。（図７参照）尚、図６及び図７に示す減圧
弁１は、円盤状の弁体12に弁棒20を一体形成した以外の
構成については、上記と同一のため、上記実施例と同一
又は相当部分には同じ符号を付し、説明は省略する。

【００１０】又、本発明のものは、圧力調整弁として、
減圧弁１を示したが、その他、図９(b) に示す構成の背
圧弁にも当然ながら適用可能である。この場合、１次側
流路７と２次側流路８が上記とは上下逆に平行配置し、
圧力検出孔18は１次側流路７と圧力調整室４を連通し、
弁座11は弁口10の２次側開口部に設けられ、弁座11に着
離自在に弁体12を設けている。

【００１１】次に、減圧弁１の作動について説明する。
調節バネ35を無荷重の状態にすれば、弁体12は弁バネ14
により閉弁し、１次側流路７内が高圧蒸気で満たされる
ことに成る。この状態において、ハンドル29を回転して
調節バネ35を収縮させることにより、ベローズ23を伸長
させ、弁棒20を介して弁体12を押圧する。これにより、
弁体12は弁座11より離脱して、１次側流路７と２次側流
路８が弁口10を介して連通し、蒸気が１次側流路７から
２次側流路８へ流動する。弁体12の開弁時において、蒸
気の流れは、スクリーン15における障壁16により、弁体
12の側方から、弁体12における弁座11の着座側Ｆを直撃
しないので、弁体12は弁座11に対し垂直に移動し、正常
な開度が保持される。又、弁棒20は、環状溝22の形成で
凹凸が軸方向に連続、即ち、図２及び図７に誇張して示
す様に、摺動部20ａと弁棒案内孔19との間に狭い隙間S1
と広い隙間S2が交互に構成されることと成り、その結
果、弁棒20と弁棒案内孔19との隙間Ｓから圧力調整室４
へ侵入しよとする蒸気は、前記の狭い隙間S1と広い隙間
S2を交互に流れる間に、その絞り効果によって次第に圧
力が低下し、弁棒20と弁棒案内孔19からの圧力調整室４
への蒸気の侵入が阻まれる。従って、２次側流路８へ流
動した蒸気は、圧力検出孔18のみを通って圧力調整室４
に流入し、調節ネジ26の弾性力に抗してベローズ23を上
方へ押し上げる。この２次側圧力によるベローズ23への
上向き（閉弁方向）の力と、調節バネ35による下向き
（開弁方向）の力がバランスすることにより、弁体12の
開度が調整され、２次側圧力が一定に保持される。そし
て、減圧弁１の２次側流路８に連結した別途バルブ（図
示せず）を閉弁すると、２次側圧力によるベローズ23へ
の上向きの力が調節バネ35による下向きの力に打ち勝つ
ため、弁体12は弁座11に着座し閉弁する。

【００１２】

【発明の効果】要するに本発明は、１次側流路７と２次
側流路８を弁口10を介して連通し、１次側流路７又は２
次側流路８と圧力調節室４とを、これらの隔壁9aに設け
た圧力検出孔18を介して連通し、前記隔壁9aに設けた弁
棒案内孔19に弁棒20を摺動自在に挿通し、該弁棒20で圧
力調節室４に設けた圧力調整手段３と弁口10を開閉する
弁体12とを連繋した圧力調整弁１において、弁棒20にお
ける弁棒案内孔19との摺動部20ａに複数の環状溝22を設
けたので、弁棒案内孔19との摺動面積が減少し、その結
果摺動性を良好にできる。又、上記環状溝22の形成によ
り、摺動部20ａと弁棒案内孔19との間に狭い隙間S1と広
い隙間S2が交互に構成されることで、その絞り効果が発
揮できるため、弁棒20と弁棒案内孔19との隙間Ｓからの
圧力調整室４への蒸気の侵入を防止でき、流量特性を良
好と成すことができる。よって、本発明によれば、隙間
Ｓを従来に比し広くすることができるため、ゴミ噛み等
の発生をも防止できる。又、隙間Ｓを上記の様に広くせ
ずとも、環状溝22の形成により、元々摺動面積を減じて
いるため、当然ながら、ゴミ噛み等の障害の発生率が従
来に比し極めて低く、摺動不良を防止できる。更に、上
記の様に、隙間Ｓが狭くても広くても、上記の効果を奏
するため、隙間Ｓを高精度にする必要がなく、弁棒20の
加工費を低減できるので、弁棒20と弁体12の分離型より
も加工技術及び高精度が要求される一体化型のもので
も、製品価格の低減を実現できる。

【００１３】又、弁棒20の摺動部20ａをメッキ処理し、
弁棒案内孔19に対する弁棒20の摩擦抵抗を減少させたの
で、より一層弁棒20の摺動抵抗を減らすことができる等
その実用的効果甚だ大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】減圧弁の断面図である。

【図２】図１の要部拡大断面図である。

【図３】スクリーンの斜視図である。

【図４】弁体と弁棒の斜視図である。

【図５】弁体と弁棒が一体化された状態の斜視図であ
る。

【図６】減圧弁の変形例を示す断面図である。

【図７】図６の要部拡大断面図である。

【図８】図６の減圧弁に使用した一体化された弁棒と弁
体の斜視図である。

【図９】従来の減圧弁及び背圧弁の構成を示す簡略図で
ある。

【符号の説明】

１ 圧力調整弁 ３ 圧力調整手段 ４ 圧力調節室 ７ １次側流路 ８ ２次側流路 9a 隔壁 10 弁口 12 弁体 18 圧力検出孔 19 弁棒案内孔 20 弁棒 20ａ 摺動部 22 環状溝 S1 狭い隙間 S2 広い隙間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村田政貴 愛知県小牧市大字入鹿出新田字宮前955ー ５ 株式会社ヨシタケ小牧工場内 Ｆターム(参考） 3H059 AA08 BB06 BB24 BB36 CF14 EE13 FF06 3H060 AA03 CC23 CC35 DC05 DD04 DD12 DD17 GG00 HH08

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 １次側流路と２次側流路を弁口を介して
   連通し、１次側流路又は２次側流路と圧力調節室とを、
   これらの隔壁に設けた圧力検出孔を介して連通し、前記
   隔壁に設けた弁棒案内孔に弁棒を摺動自在に挿通し、該
   弁棒で圧力調節室に設けた圧力調整手段と弁口を開閉す
   る弁体とを連繋した圧力調整弁において、弁棒における
   弁棒案内孔との摺動部に複数の環状溝を設け、弁棒案内
   孔との間に狭い隙間と広い隙間を交互に構成したことを
   特徴とする圧力調整弁。
2. 【請求項２】 弁棒の摺動部をメッキ処理したことを特
   徴とする請求項１記載のバルブ。