JP2013205992A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数の削減、加工組立てコストの低減、弁本体の簡素化、小型軽量化等を効果的に図ることのできる減圧弁を提供する。
【解決手段】上面が開口し、内部に弁口２２付き弁座２３を有する弁室２１が設けられるとともに、弁口２２の下側に流出室２６が設けられ、外周部に弁室２１に連なる一次側流入口１１と前記流出室２６に連なる二次側流出口１２が設けられた樹脂製の弁本体１０と、弁口２２をその下側から開閉するための弁体部３５が設けられ、弁本体１０に上下方向に摺動自在に嵌挿された弁棒３０と、該弁棒３０を上下方向に開閉駆動すべく弁本体の上面開口１０ａを塞ぐようにその上部に取り付けられたダイアフラム装置４０と、を備え、弁本体１０の上部でダイアフラム４１の下面側に、二次側圧力感知用の感圧室２４が画成されるとともに、前記弁棒３０に流出室２６と感圧室２４とを連通させる感圧通路６０が形成されてなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯設備等に使用される減圧弁に係り、特に、樹脂製の弁本体や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止すべく、一次側の圧力が弁本体や通路構成部品の耐圧限界値を越えたときに開弁して一次側の圧力を二次側に逃がす逃がし弁を弁本体内に備えた減圧弁に関する。

この種の減圧弁として、例えば下記特許文献１に所載のように、樹脂製の弁本体と、弁棒と、感圧応動部材（ダイアフラム装置）とを備えたものが知られている。

詳細には、樹脂製の弁本体は、上面が開口し、内部に弁口付き弁座を有する弁室が設けられるとともに、弁口の下側に流出室が設けられ、外周部に弁室に連なる一次側流入口と前記流出室に連なる二次側流出口が設けられている。

また、弁棒は、弁口をその下側から開閉するための弁体部が設けられ、前記弁本体に上下方向に摺動自在に嵌挿されている。

ダイアフラム装置は、弁棒を上下方向に開閉駆動すべく前記弁本体の上面開口を塞ぐようにその上部に取り付けられている。

また、前記二次側流出口と前記感圧応動部材との間に二次側圧力を前記感圧応動部材に感知させるための感圧室が設けられている。

かかる減圧弁では、樹脂製の弁本体や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止すべく、一次側の圧力が所定の圧力を越えたときに開弁して一次側の圧力を二次側に逃がす逃がし弁が弁本体内に設けられている。

特許第4290200号公報

しかしながら、上記特許文献１に所載の減圧弁では、次のような解決すべき課題があった。すなわち、感圧室と二次側流出口とを連通させるための連通路を弁本体に設ける構成なので、弁本体の構造が複雑なものとなりやすく、また、弁本体の外径（容積）が大きくなる嫌いがあり、この点からも、部品点数の削減、加工組立てコストの低減、小型軽量化等を図ることが望まれる。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、部品点数の削減、加工組立てコストの低減、弁本体の簡素化、小型軽量化等を効果的に図ることのできる減圧弁を提供することにある。

前記の目的を達成すべく、本発明に係る減圧弁は、基本的には、上面が開口し、内部に弁口付き弁座を有する弁室が設けられるとともに、前記弁口の下側に流出室が設けられ、外周部に前記弁室に連なる一次側流入口と前記流出室に連なる二次側流出口が設けられた樹脂製の弁本体と、前記弁口をその下側から開閉するための弁体部が設けられ、前記弁本体に上下方向に摺動自在に嵌挿された弁棒と、該弁棒を上下方向に開閉駆動すべく前記弁本体の上面開口を塞ぐようにその上部に取り付けられた感圧応動部材と、を備え、前記弁本体の上部で前記感圧応動部材の下面側に、二次側圧力を前記感圧応動部材に感知させるための感圧室が画成されるとともに、前記弁棒に前記流出室と前記感圧室とを連通させる感圧通路が形成されていることを特徴としている。

前記感圧通路は、好ましくは、前記流出室に開口する直線状の縦孔と、前記感圧室に開口する横孔とで構成される。

前記弁本体は、好ましくは、前記一次側流入口、二次側流出口、及びそれら入出口が開口する有底筒状部を有する樹脂製のハウジング部材と、前記有底筒状部に挿着固定され、前記弁棒が摺動自在に嵌挿される案内孔及び前記弁室が設けられた樹脂製のホルダ部材とで分割構成される。

好ましい態様では、前記ホルダ部材に、一次側圧力が所定値を越えたとき一次側圧力を前記流出室に逃がす逃がし弁が設けられ、前記ホルダ部材と前記有底筒状部の底部との間に前記流出室が画成される。

前記逃がし弁は、好ましくは、前記弁室に開口する逃がし弁口と、該逃がし弁口を開閉するボール弁体と、該ボール弁体を閉弁方向に付勢する閉弁ばねと、を備える。
前記ホルダ部材は、好ましくは、前記有底筒状部に溶着及び／又は圧入により固定される。

前記弁体部は、好ましくは、前記弁棒の下部に外嵌され、前記弁座に接離する円環状ないし短円筒状のシール部材と、該シール部材を前記弁棒の下部に取付固定するための下側押さえ部材とを備え、該下側押さえ部材が前記弁棒に設けられた円筒状下端部でかしめ固定される。

前記感圧応動部材は、好ましくは、前記弁本体にその上面開口を覆うように気密的に取り付けられ、前記弁棒の上部が連結されたダイアフラムと、該ダイアフラムの外周部を前記弁本体と協同して挟圧封止する断面概略段付き凸字状のキャップと、前記ダイアフラムと前記キャップの上部との間に配在されて前記ダイアフラムを下方に付勢する圧縮コイルばねと、該圧縮コイルばねの上端を受け止めるばね受けナット部材と、を備えたダイアフラム装置で構成され、前記圧縮コイルばねのセット荷重調節に供すべく、前記ばね受けナット部材に雄ねじ部が形成されるとともに、前記キャップの上部に前記雄ねじ部が螺合せしめられる雌ねじ部が形成される。

本発明に係る減圧弁は、弁棒に流出室と感圧室とを連通させる感圧通路が形成されているので、弁本体に感圧室と二次側流出口とを連通させるための連通路を弁本体に設ける必要が無くなり、そのため、弁本体の簡素化、小型軽量化等を図ることができる。

また、逃がし弁の設置部位が、従来例のように感圧応動部材側ではなく、感圧応動部材とは反対側とされ、一次側圧力が所定値を越えたとき、一次側圧力を逃がし弁を介して（従来例のように感圧室ではなく）二次側流出口に近い流出室を経由して二次側流出口へ逃がすように構成されるので、逃がし弁が開いたとき感圧応動部材への影響は少ない。そのため、調圧動作が乱されることなく、樹脂製の弁本体や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止することができる。

また、前記弁本体は、一次側流入口、二次側流出口、及びそれら入出口が開口する有底筒状部を有する樹脂製のハウジング部材と、前記有底筒状部に挿着固定され、弁棒が摺動自在に嵌挿される案内孔及び弁室が設けられた樹脂製のホルダ部材とで分割構成されるので、従来例のように弁本体の下面開口を別体のねじ込み式底蓋部材で閉塞するとともに、この閉塞部分をＯリング等でシールすることは不要となる。そのため、部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることができる。

本発明に係る減圧弁の一実施例を示す縦断面図。

以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明に係る減圧弁の一実施例を示す縦断面図である。
図示の減圧弁１は、樹脂製の弁本体１０と、弁棒３０と、感圧応動部材としてのダイアフラム装置４０とを備えている。

樹脂製の弁本体１０は、上面が開口し、内部に弁口２２付き弁座２３を有する弁室２１が設けられるとともに、弁口２２の下側に流出室２６が設けられ、外周部に弁室２１に連なる一次側流入口１１と流出室２６に連なる二次側流出口１２が設けられている。また、弁本体１０の上部でダイアフラム装置４０（ダイアフラム４１）の下面側に、二次側圧力をダイアフラム装置４０に感知させるための感圧室２４が画成されている。感圧室２４は、弁棒３０が中実であれば、実質的に密封状態とされる。

また、弁棒３０は、上から順に、後述するダイアフラム装置４０に連結される上側凸部３１、ダイアフラム支承部３２、摺動大径部３３、中間小径部３４、円錐状係止部３６ａ付き下部円筒部３６、及び前記下部円筒部３６に外嵌され、弁口２２をその下側から開閉するための弁体部３５を有し、その摺動大径部３３が弁本体１０（の案内孔１９）に上下方向に摺動自在に嵌挿されている。弁棒３０には、前記流出室２６と前記感圧室２４とを連通させる感圧通路６０が形成されている。この感圧通路６０は、流出室２６に開口する直線状の縦孔６１と、感圧室２４に開口する十字状に配在された2本の横孔６２、６２とで構成されている。

弁体部３５は、前記弁座２３に接離する短円筒状のゴム製のシール部材３５ａと、該シール部材３５ａを円錐状係止部３６ａ付き下部円筒部３６に取付固定するための、通し穴３７ａ付き有底短円筒状の下側押さえ部材３７とを備え、該下側押さえ部材３７は感圧通路６０（縦孔６１）の下端部でかしめ固定（かしめ部３８）されている。

ダイアフラム装置４０は、弁棒３０を上下方向に開閉駆動すべく弁本体１０の上面開口１０ａを塞ぐようにその上部に取り付けられている。詳細には、ダイアフラム装置４０は、弁本体１０の上面開口１０ａを覆うように配在されたダイアフラム４１と、このダイアフラム４１の外周部を弁本体１０のダイアフラム受け部１０bと協同してその下端面部４２bで挟圧封止する断面概略段付き凸字状のキャップ４２と、ダイアフラム４１とキャップ４２の上部との間に配在されてダイアフラム４１を下方に付勢する圧縮コイルばね４５と、弁棒３０の上側凸部３１が圧入固定される中央内筒部４３ａを有し、前記圧縮コイルばね４５の下端を受け止めるべくダイアフラム４１上に乗せられ、前記弁棒３０のダイアフラム支承部３２と協同してダイアフラム４１を挟持する下側ばね受け部材４３と、圧縮コイルばね４５の上端を受け止める、六角穴付きばね受けナット部材４６と、を備え、キャップ４２の下端面部４２bを複数本のボルト類４８で弁本体１０の取付部１０ｃに締付固定することにより、弁本体１０に組み付けられている。

このダイアフラム装置４０では、圧縮コイルばね４５のセット荷重調節に供すべく、ばね受けナット部材４６に雄ねじ部４６ｅが形成されるとともに、前記キャップ４２の上部口筒部４２ａ内周に前記雄ねじ部４６ｅが螺合せしめられる雌ねじ部４２ｉが形成されている。

前記弁本体１０は、より詳細には、一次側流入口１１、二次側流出口１２、及びそれらの入口１１ａ、出口１２ａが開口する有底筒状部１６を有する樹脂製のハウジング部材１５と、前記有底筒状部１６に挿着固定され、弁棒３０（の摺動大径部３３）が摺動自在に嵌挿される案内孔１９及び弁室２１が設けられた樹脂製のホルダ部材２０とで分割構成されている。

ホルダ部材２０は、前記感圧室２４の一部を構成する凹部２０ｄが設けられた上側嵌合部２０Ａと切欠中間部２０Bと下側嵌合部２０Ｃとからなっており、ホルダ部材２０に形成される弁室２１は、切欠中間部２０Bに形成された、一次側流入口１１の入口１１ａが開口する平面視扇形状の切欠空所２１ａと、下側嵌合部２０Ｃに形成された、前記切欠空所２１ａと前記弁口２２との間の円筒状空所２１bとからなっている。

弁棒３０の摺動大径部３３の外周には、案内孔１９との間に形成される摺動面間隙をシールすべく、Ｏリング２８が装着されている。

一方、有底筒状部１６の上端部内周には大径嵌挿穴１６ａが形成されるとともに、ホルダ部材２０の上側嵌合部２０Ａにおける上端部には前記大径嵌挿穴１６ａに嵌め込まれる嵌合部２０ａが設けられており、組立時に、ホルダ部材２０を有底円筒状部１６内に落とし込んで大径嵌挿穴１６ａと嵌合部２０ａとの接触部分を超音波溶着により溶着固定するようになっている。このように大径嵌挿穴１６ａと嵌合部２０ａとを超音波溶着することにより、該部分が気密的に接合され、別途にシール材を装着する必要は無くなる。なお、ハウジング部材１５とホルダ部材２０は、超音波溶着する関係上、同一材質とすることが好ましい。

前記ホルダ部材２０の下面と有底円筒状部１６の底部１６bとの間に前記流出室２６が画成されている。

ホルダ部材２０の下部外周には、有底円筒状部１６との間に形成される隙間をシールすべくＯリング２９が装着されている。

そして、本実施例では、樹脂製の弁本体１０や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止すべく、一次側の圧力が所定値（弁本体１０や通路構成部品の耐圧限界値）を越えたときに開く逃がし弁５０がホルダ部材２０における下側嵌合部２０Ｃに設けられている。

逃がし弁５０は、弁室２１（の切欠空所２１ａ部分）に開口するオリフィスからなる逃がし弁口５１と、該逃がし弁口５１の下側に連設されて前記流出室２６に開口する段付き大径の縦孔５２と、該縦孔５２の下部に挿着固定された貫通孔５３付きばね受け蓋５４と、前記逃がし弁口５１を開閉する例えばゴム製のボール弁体５５と、該ボール弁体５５を閉弁方向に付勢する圧縮コイルばねからなる閉弁ばね５６と、から構成されている。なお、ばね受け蓋５４は、前述した有底円筒状部１６の大径嵌挿穴１６ａとホルダ部材２０の嵌合部２０ａと同様に超音波溶着により縦孔５２下端部に固定される。

このような構成とされた本実施例の減圧弁１においては、逃がし弁５０がホルダ部材２０における下側嵌合部２０Ｃに設けられている。言い換えれば、逃がし弁５０の設置部位が、従来例のようにダイアフラム４１側ではなく、ダイアフラム４１とは反対側とされ、一次側圧力が所定値（所定の圧力）を越えたとき、一次側圧力を逃がし弁５０を介して（従来例のように感圧室２４ではなく）二次側流出口１２に近い流出室２６を経由して二次側流出口１２へ逃がすように構成されているので、逃がし弁５０が開いたときダイアフラム装置５０への影響は少ない。そのため、調圧動作が乱されることなく、樹脂製の弁本体１０や通路構成部品等が圧力によって破壊されるのを防止することができる。

また、弁本体１０は、一次側流入口１１、二次側流出口１２、及びそれら入出口１１ａ、１１bが開口する有底円筒状部１６を有する樹脂製のハウジング部材１５と、前記有底筒状部１６に挿着固定され、弁棒３０が摺動自在に嵌挿される案内孔１９及び弁室２１が設けられた樹脂製のホルダ部材２０とで分割構成されるので、従来例のように弁本体の下面開口を別体のねじ込み式底蓋部材で閉塞するとともに、この閉塞部分をＯリング等でシールすることは不要となる。また、有底円筒状部１６の大径嵌挿穴１６ａとホルダ部材２０の嵌合部２０ａとを超音波溶着で固定するようにされるので、該部分が気密的に接合され、別途にシール材を装着する必要は無くなる。そのため、部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることができる。

また、弁棒３０には、流出室２６と感圧室２４とを連通させる感圧通路６０が形成されているので、弁本体１０に感圧室２４と二次側流出口１２とを連通させるための連通路を設ける必要が無くなる。そのため、弁本体の簡素化、小型軽量化等を図ることができる。

また、逃がし弁５０の弁体をゴム製のボール弁体５５で構成しているので、良好なシール性が得られるとともに、別途にばね受け部材等を必要としないので、この点からも部品点数の削減、加工組立てコストの低減等を効果的に図ることができる。

また、ダイアフラム装置４０では、圧縮コイルばね４５のセット荷重調節に供すべく、ばね受けナット部材４６に雄ねじ部４６ｅが形成されるとともに、キャップ４２の上部口筒部４２ａ内周に雄ねじ部４６ｅが螺合せしめられる雌ねじ部４２ｉが直接形成されているので、調節ねじ部の部品点数を減らすことができる。

なお、ボール弁体５５は、ゴム以外の材料、すなわち樹脂、金属等、いかなる材料により構成されても良い。

１ 減圧弁
１０ 弁本体
１１ 一次側流入口
１２ 二次側流出口
１５ ハウジング部材
１６ 有底円筒状部
１９ 案内孔
２０ ホルダ部材
２１ 弁室
２２ 弁口
２３ 弁座
２４ 感圧室
２６ 流出室
３０ 弁棒
３５ 弁体部
４０ ダイアフラム装置
４１ ダイアフラム
５０ 逃がし弁
５５ ボール弁体
６０ 感圧通路
６１ 縦孔
６２ 横孔

Claims (8)

1. 上面が開口し、内部に弁口付き弁座を有する弁室が設けられるとともに、前記弁口の下側に流出室が設けられ、外周部に前記弁室に連なる一次側流入口と前記流出室に連なる二次側流出口が設けられた樹脂製の弁本体と、前記弁口をその下側から開閉するための弁体部が設けられ、前記弁本体に上下方向に摺動自在に嵌挿された弁棒と、該弁棒を上下方向に開閉駆動すべく前記弁本体の上面開口を塞ぐようにその上部に取り付けられた感圧応動部材と、を備え、
   前記弁本体の上部で前記感圧応動部材の下面側に、二次側圧力を前記感圧応動部材に感知させるための感圧室が画成されるとともに、前記弁棒に前記流出室と前記感圧室とを連通させる感圧通路が形成されていることを特徴とする減圧弁。
2. 前記感圧通路は、前記流出室に開口する直線状の縦孔と、前記感圧室に開口する横孔とで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の減圧弁。
3. 前記弁本体は、前記一次側流入口、二次側流出口、及びそれら入出口が開口する有底筒状部を有する樹脂製のハウジング部材と、前記有底筒状部に挿着固定され、前記弁棒が摺動自在に嵌挿される案内孔及び前記弁室が設けられた樹脂製のホルダ部材とで分割構成されていることを特徴とする請求項１に記載の減圧弁。
4. 前記ホルダ部材に、一次側圧力が所定値を越えたとき一次側圧力を前記流出室に逃がす逃がし弁が設けられ、前記ホルダ部材と前記有底筒状部の底部との間に前記流出室が画成されていることを特徴とする請求項３に記載の減圧弁。
5. 前記逃がし弁は、前記弁室に開口する逃がし弁口と、該逃がし弁口を開閉するボール弁体と、該ボール弁体を閉弁方向に付勢する閉弁ばねと、を備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の減圧弁。
6. 前記ホルダ部材は、前記有底筒状部に溶着及び／又は圧入により固定されていることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載の減圧弁。
7. 前記弁体部は、前記弁棒の下部に外嵌され、前記弁座に接離する円環状ないし短円筒状のシール部材と、該シール部材を前記弁棒の下部に取付固定するための下側押さえ部材とを備え、該下側押さえ部材が前記感圧通路の下端部でかしめ固定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の減圧弁。
8. 前記感圧応動部材は、前記弁本体にその上面開口を覆うように気密的に取り付けられ、前記弁棒の上部が連結されたダイアフラムと、該ダイアフラムの外周部を前記弁本体と協同して挟圧封止する断面概略段付き凸字状のキャップと、前記ダイアフラムと前記キャップの上部との間に配在されて前記ダイアフラムを下方に付勢する圧縮コイルばねと、該圧縮コイルばねの上端を受け止めるばね受けナット部材と、を備えたダイアフラム装置で構成され、前記圧縮コイルばねのセット荷重調節に供すべく、前記ばね受けナット部材に雄ねじ部が形成されるとともに、前記キャップの上部に前記雄ねじ部が螺合せしめられる雌ねじ部が形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の減圧弁。

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