JP2017054181A - regulator - Google Patents

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孝光 小浜
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a regulator capable of suppressing an abnormal increase in secondary-side pressure with a simple configuration.SOLUTION: A regulator 1 includes: a first valve 4 for controlling the flow rate in response to the pressure in a first space 49a; and a second valve 6 whose outlet side is connected to the first space 49a. The inlet side of the second valve 6 is connected to a second space 53 having a pressure higher than a set pressure on the secondary side. The second valve closes when the pressure sensed via a pressure transmission duct 10 is equal to or lower than a second set pressure higher than the set pressure, or opens when the sensed pressure is higher than the second set pressure.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、1次側の変動する圧力に対し、2次側圧力を設定圧力に保つためのレギュレータに関するものである。   The present invention relates to a regulator for maintaining a secondary pressure at a set pressure with respect to a fluctuating pressure on the primary side.

図6に、従来のレギュレータ100を示す。図示のように、レギュレータ100の圧力感知部101は、1次側管路2から2次側の短管3a、ディフューザ3b及び2次側管路3cへの流量制御を行う弁座102と弁体103とから成るシートディスクと連動し、圧力伝達管路104を介して2次側圧力を感知するダイヤフラム105と、ダイヤフラム105により感知される2次側圧力とバランスする方向に付勢力を生じるスプリング106とで構成される。そして、スプリング106の締め込み量を変化させることでスプリング106の付勢力を変化させ、2次側の設定圧力を変更可能としていた。
これにより、2次側圧力が設定圧力よりも低ければ、弁体103が開弁方向に移動して1次側の流体が2次側に流入し、2次側圧力が設定圧力と同じになると、閉弁する。
FIG. 6 shows a conventional regulator 100. As shown in the figure, the pressure sensing unit 101 of the regulator 100 includes a valve seat 102 and a valve body that perform flow control from the primary side pipe line 2 to the secondary side short pipe 3a, the diffuser 3b, and the secondary side pipe line 3c. 103, a diaphragm 105 that senses the secondary pressure via the pressure transmission pipe 104, and a spring 106 that generates a biasing force in a direction that balances the secondary pressure sensed by the diaphragm 105. It consists of. Then, by changing the tightening amount of the spring 106, the urging force of the spring 106 is changed, and the set pressure on the secondary side can be changed.
Accordingly, if the secondary side pressure is lower than the set pressure, the valve body 103 moves in the valve opening direction, the primary side fluid flows into the secondary side, and the secondary side pressure becomes the same as the set pressure. Close the valve.

しかしながら、ダイヤフラム105と流量制御を行うシートディスクとが直接連動していることから、シートディスクの弁開度が大きくなると、つまり、1次側から2次側への流量が増えると、ダイヤフラム105の位置が下がることになる。すると、ダイヤフラム105を介して2次側圧力とバランスするスプリング106のたわみ量が減り、スプリング106の付勢力が減少する。このため、大流量時は、小流量時に比べて設定圧力が降下してしまう。よって、レギュレータ自体が流せる最大流量よりも少ない流量までしか圧力制御をすることができない。
そこで、一般的なレギュレータでは、上記のような大流量時の設定圧力降下を抑制するため、流量増加時に圧力感知部が感知する圧力を設定圧力より下げるためのベンチュリー管を設けたり、シートディスクの面積を大きくしてスプリングの付勢力低下を補うなどの対策を行ったりしている。しかし、いずれの対策も圧力条件により影響を受けてしまい、効果が一定に現れない。圧力条件によっては、2次側圧力が異常昇圧する場合がある。
However, since the diaphragm 105 and the seat disk that controls the flow rate are directly linked, when the valve opening of the seat disk increases, that is, when the flow rate from the primary side to the secondary side increases, the diaphragm 105 The position will go down. Then, the amount of deflection of the spring 106 that balances with the secondary pressure via the diaphragm 105 decreases, and the biasing force of the spring 106 decreases. For this reason, the set pressure drops at a large flow rate compared to a small flow rate. Therefore, pressure control can be performed only up to a flow rate less than the maximum flow rate that the regulator itself can flow.
Therefore, in general regulators, in order to suppress the set pressure drop at a large flow rate as described above, a venturi tube is provided to lower the pressure sensed by the pressure sensing unit when the flow rate is increased below the set pressure, Measures such as increasing the area to compensate for the decrease in spring urging force are taken. However, any of the countermeasures is affected by the pressure condition, and the effect does not appear constant. Depending on the pressure conditions, the secondary pressure may increase abnormally.

上記のような2次側圧力の異常昇圧という問題に対しては、例えば特許文献1の技術を用いて解決を図ることが考えられる。特許文献1に示された整圧装置では、第1〜第3の弁までの3つの弁構造を有している。そして、狭管部で低下したガスの圧力を第1の弁の圧力感知部に伝える際、1次側圧力に応じて開度が変わる第2の弁を介すことで、伝達される圧力を調整する。また同時に、2次側管路に設置した管路からの圧力を第3の弁に導入し、2次側圧力が設定圧力よりも高くなった場合には、2次側管路の圧力を元圧として第1の弁の圧力感知部に導入し、2次側圧力が設定圧力となるように制御する。
第1の弁は、第2及び第3の弁を介して圧力感知部に圧力が導入され、1次側から2次側へ流すガスの流量を調整する。
第2の弁は、第1の弁の2次側に設けられた狭管部の圧力を第1の弁の圧力感知部に伝達する管路に設けられ、第1の弁の前後差圧が大きくなった場合に、第1の弁の圧力感知部での圧力低下が過大になるのを防ぐことを目的としている。狭管部での圧力低下が大きくなりすぎると、第3の弁による2次側管路から第1の弁の圧力感知部への圧力供給が不足し、結果としてその後に2次側圧力の上昇を引き起こすことになると考えられ、これを防止するための調整機能を第2の弁は持つ。
第3の弁は、2次側圧力を感知し、設定圧力以下であれば閉弁しているが、設定圧力以上になると開弁して、第1の弁の圧力感知部に2次側管路からの圧力を導入し、2次側圧力の異常昇圧を防止する機能を持つ。
It is conceivable to solve the problem of the abnormal pressure increase of the secondary side as described above using, for example, the technique of Patent Document 1. The pressure regulator shown in Patent Document 1 has three valve structures including first to third valves. And when transmitting the pressure of the gas lowered in the narrow tube part to the pressure sensing part of the first valve, the transmitted pressure is reduced by passing through the second valve whose opening degree changes according to the primary side pressure. adjust. At the same time, when the pressure from the pipe installed in the secondary side pipe is introduced into the third valve and the secondary side pressure becomes higher than the set pressure, the pressure in the secondary side pipe is restored. The pressure is introduced into the pressure sensing part of the first valve and controlled so that the secondary pressure becomes the set pressure.
The first valve adjusts the flow rate of the gas flowing from the primary side to the secondary side when pressure is introduced into the pressure sensing unit via the second and third valves.
The second valve is provided in a conduit that transmits the pressure of the narrow tube portion provided on the secondary side of the first valve to the pressure sensing portion of the first valve, and the differential pressure across the first valve is The purpose is to prevent the pressure drop at the pressure sensing part of the first valve from becoming excessive when it becomes large. If the pressure drop in the narrow pipe part becomes too large, the pressure supply from the secondary side pipe line to the pressure sensing part of the first valve by the third valve becomes insufficient, and as a result, the secondary side pressure subsequently increases. The second valve has an adjustment function to prevent this.
The third valve senses the secondary side pressure and closes if the pressure is lower than the set pressure, but opens when the pressure becomes higher than the set pressure, and the secondary valve is connected to the pressure sensing part of the first valve. Introduces pressure from the road and has the function of preventing abnormal pressure increase of the secondary side pressure.

特開2003−162334号公報JP 2003-162334 A

しかしながら、特許文献1のように構成する場合、第1〜第3の弁までの3つの弁が必要であり、構造が複雑化する。
この発明は、上記のような課題を解決するためになされたもので、より簡素な構成によって、2次側圧力の異常昇圧を抑制できるレギュレータを得ることを目的とする。
However, when comprised like patent document 1, the three valves from the 1st to 3rd valve are required, and a structure becomes complicated.
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to obtain a regulator that can suppress an abnormal pressure increase of the secondary side pressure with a simpler configuration.

この発明に係るレギュレータは、1次側から2次側へと流体を流す流路に設けられるシートディスクと、シートディスクと連動し、第1の空間の圧力に応じて変位するダイヤフラムと、一端がシートディスクよりも下流の位置に、他端が第1の空間に接続する第1圧力伝達管路と、シートディスクを通過した流体が流入し2次側の設定圧力よりも高圧になる第2の空間とを有する第1の弁と、第1圧力伝達管路の一端の接続位置よりも下流かつ流路断面積の広い位置に一端が接続する第2圧力伝達管路を介して感知した圧力に応じて開閉し、入口側が第2の空間に、出口側が第1の空間に接続する第2の弁とを備え、第2の弁は、感知した圧力が設定圧力よりも大きい第2の設定圧力以下の場合に閉弁し、第2の設定圧力よりも高い場合に開弁することを特徴とするものである。   The regulator according to the present invention includes a seat disk provided in a flow path for flowing a fluid from the primary side to the secondary side, a diaphragm that is interlocked with the sheet disk and that is displaced according to the pressure in the first space, and one end that is A first pressure transmission conduit whose other end is connected to the first space at a position downstream of the seat disk, and a second pressure that is higher than the set pressure on the secondary side when the fluid that has passed through the seat disk flows in. A pressure sensed via a first pressure valve having a space and a second pressure transmission line whose one end is connected to a position downstream of the connection position of one end of the first pressure transmission line and having a wider cross-sectional area. And a second valve connected to the first space on the inlet side and connected to the first space on the outlet side. The second valve has a second set pressure whose detected pressure is higher than the set pressure. The valve closes in the following cases and opens when the pressure is higher than the second set pressure. It is characterized in that.

この発明によれば、より簡素な構成によって、2次側圧力の異常昇圧を抑制できるレギュレータを得ることができる。   According to the present invention, it is possible to obtain a regulator capable of suppressing the abnormal pressure increase of the secondary side pressure with a simpler configuration.

この発明の実施の形態1に係るレギュレータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the regulator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の一部分を拡大して示す図及び当該部分の変形例を示す図である。It is the figure which expands and shows a part of FIG. 1, and the figure which shows the modification of the said part. 第2の弁の構成例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the structural example of a 2nd valve. この発明の実施の形態1に係るレギュレータの第1の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 1st modification of the regulator which concerns on Embodiment 1 of this invention. この発明の実施の形態1に係るレギュレータの第2の変形例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the 2nd modification of the regulator which concerns on Embodiment 1 of this invention. 従来のレギュレータを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the conventional regulator.

実施の形態1.
図1は、この発明の実施の形態1に係るレギュレータ1を示す断面図である。レギュレータ1は、自身から見て上流側の配管である1次側管路2と、自身から見て下流側の配管である短管3a、ディフューザ3b及び2次側管路3cとの間に設けられる。ディフューザ3bは、下流に行くにつれて流路断面積が広くなる管であり、ディフューザ3bの下流に位置する2次側管路3cの流路断面積は、ディフューザ3bの上流に位置する短管3aの流路断面積よりも広くなる。
レギュレータ1は、ガス等の流体を、2次側管路3cの圧力が設定圧力となるように、1次側管路2から、短管3a次いでディフューザ3b次いで2次側管路3cへと流通させる。レギュレータ1は、第1の弁4と第2の弁6とを有する。
第1の弁4は、入口側が1次側管路2に接続し、出口側が2次側である短管3aに接続した流路41を有する。流路41には、弁座42と弁体43とから成るシートディスクが設けられており、弁体43が弁座42に接触し、また弁座42から離れることによって流路41が開閉される。図1は、弁体43が弁座42から離れた開弁状態を示している。弁体43は、弁棒44の一端に固定されている。弁棒44の他端は、リンク機構45に固定されている。
Embodiment 1 FIG.
1 is a cross-sectional view showing a regulator 1 according to Embodiment 1 of the present invention. The regulator 1 is provided between a primary pipe 2 that is an upstream pipe as viewed from itself and a short pipe 3a, a diffuser 3b, and a secondary pipe 3c that are downstream pipes when viewed from the regulator 1. It is done. The diffuser 3b is a pipe whose flow path cross-sectional area increases toward the downstream, and the flow path cross-sectional area of the secondary side pipe line 3c located downstream of the diffuser 3b is that of the short pipe 3a located upstream of the diffuser 3b. It becomes wider than the channel cross-sectional area.
The regulator 1 circulates fluid such as gas from the primary side pipe 2 to the short pipe 3a, then the diffuser 3b, and then the secondary side pipe 3c so that the pressure of the secondary side pipe 3c becomes the set pressure. Let The regulator 1 has a first valve 4 and a second valve 6.
The first valve 4 has a flow path 41 which is connected to the short pipe 3a whose inlet side is connected to the primary side pipe line 2 and whose outlet side is the secondary side. The flow path 41 is provided with a seat disk composed of a valve seat 42 and a valve body 43, and the flow path 41 is opened and closed when the valve body 43 contacts the valve seat 42 and leaves the valve seat 42. . FIG. 1 shows a valve opening state in which the valve body 43 is separated from the valve seat 42. The valve body 43 is fixed to one end of the valve rod 44. The other end of the valve stem 44 is fixed to the link mechanism 45.

第1の弁4は、リンク機構45を介して弁体43を移動させる圧力感知部46を有する。圧力感知部46は、周縁部が固定されて中央部でリンク機構45と接続するダイヤフラム47と、ダイヤフラム47を付勢するスプリング48とを有する。ダイヤフラム47により、紙面下方の第1の空間49aと、紙面上方の第3の空間49bとが仕切られ、第3の空間49bは、大気孔50を介して大気に連通し、スプリング48が設けられている。スプリング48は、ダイヤフラム47を紙面下方に付勢する。   The first valve 4 includes a pressure sensing unit 46 that moves the valve body 43 via the link mechanism 45. The pressure sensing unit 46 includes a diaphragm 47 whose peripheral part is fixed and connected to the link mechanism 45 at the center, and a spring 48 that biases the diaphragm 47. The diaphragm 47 divides the first space 49a below the paper surface and the third space 49b above the paper surface. The third space 49b communicates with the atmosphere through the air holes 50, and a spring 48 is provided. ing. The spring 48 biases the diaphragm 47 downward in the drawing.

第1の空間49aには、管路7が接続しており、また、ダイヤフラム47の変位を弁棒44に伝達するリンク機構45が設けられている。ダイヤフラム47は、第1の空間49aの圧力を感知し、その圧力に応じて変位する。リンク機構45の働きにより、ダイヤフラム47が紙面下方に移動すると弁棒44及び弁体43は紙面右方に移動する。また、ダイヤフラム47が紙面上方に移動すると弁棒44及び弁体43は紙面左方に移動する。管路7は、短管3aに接続している圧力伝達管路8と接続している。従って、圧力伝達管路8は、管路7を介して第1の空間49aに接続している。また、管路7は、第2の弁6の出口側にも接続している。
第1の空間49aと流路41とを仕切る遮蔽板51を貫通して、リンク機構45及び弁棒44は紙面左右方向に移動する。
The pipe 7 is connected to the first space 49 a, and a link mechanism 45 that transmits the displacement of the diaphragm 47 to the valve rod 44 is provided. The diaphragm 47 senses the pressure in the first space 49a and is displaced according to the pressure. Due to the function of the link mechanism 45, when the diaphragm 47 moves downward in the drawing, the valve rod 44 and the valve element 43 move to the right in the drawing. Further, when the diaphragm 47 moves upward in the drawing, the valve rod 44 and the valve element 43 move to the left in the drawing. The pipe line 7 is connected to a pressure transmission pipe line 8 connected to the short pipe 3a. Therefore, the pressure transmission line 8 is connected to the first space 49 a via the line 7. The pipe line 7 is also connected to the outlet side of the second valve 6.
The link mechanism 45 and the valve stem 44 move in the left-right direction on the paper surface through the shielding plate 51 that partitions the first space 49a and the flow path 41.

弁座42と弁体43との間を通過した流体が流れ込む、弁座42を境にして下流側の空間には、弁体43、弁棒44に加えて、弁体43と遮蔽板51との間に略円筒形の絞り形成体52が設けられている。絞り形成体52は固定されており、絞り形成体52を貫通して弁棒44は移動する。この絞り形成体52、弁座42及び弁体43と、流路41の内壁との間には、弁棒44の軸Xを境とした紙面下方において、空間が絞られて狭くなった第2の空間53が形成される。第2の空間53には、管路9が接続している。
図1における弁座42及び弁体43付近の拡大図である図2(a)に示すように、第2の空間53は、弁座42よりも幅広の弁体43と弁座42とにより形成される前室53aと、それ以外の後室53bとを有する。同じ弁座42周りの空間であっても、軸Xを境とした紙面上方に位置し短管3a側に向けて大きく開放している空間54と比べて、前室53aでは弁座42と弁体43との間を通過した流体が滞留しやすく、設定圧力よりも高い圧力が発生する。そして、前室53aで設定圧力よりも高圧となった流体は、絞り形成体52により狭められた後室53bによりその圧力を維持しながら、管路9へ送出される。
The fluid that has passed between the valve seat 42 and the valve body 43 flows into the space downstream of the valve seat 42, in addition to the valve body 43 and the valve stem 44, Between them, a substantially cylindrical drawing forming body 52 is provided. The throttle forming body 52 is fixed, and the valve rod 44 moves through the throttle forming body 52. A space is squeezed between the throttle forming body 52, the valve seat 42 and the valve body 43, and the inner wall of the flow path 41, and is narrowed by narrowing the space below the paper surface with the axis X of the valve rod 44 as a boundary. The space 53 is formed. The conduit 9 is connected to the second space 53.
As shown in FIG. 2A, which is an enlarged view of the vicinity of the valve seat 42 and the valve body 43 in FIG. 1, the second space 53 is formed by the valve body 43 and the valve seat 42 that are wider than the valve seat 42. The front chamber 53a and the other rear chamber 53b are provided. Even in the space around the same valve seat 42, in the front chamber 53a, the valve seat 42 and valve The fluid that has passed between the body 43 tends to stay and a pressure higher than the set pressure is generated. The fluid having a pressure higher than the set pressure in the front chamber 53a is sent to the pipe 9 while maintaining the pressure in the rear chamber 53b narrowed by the throttle forming body 52.

なお、図2(b)及び図2(c)のように構成して、設定圧力よりも高圧となった流体が管路9へ送出されるようにしてもよい。
図2(b)では、弁体43よりも幅広の弁座42と、弁体43及び絞り形成体52とにより、設定圧力よりも高い圧力が発生する前室53aを形成する。また、図2(c)では、図2(a)に示す構成において、弁座42を弁体43と同様に幅広とし、設定圧力よりも高い圧力が発生する前室53aを形成する。前室53aの圧力を維持するように狭められた後室53bを含め、第2の空間53の圧力は設定圧力よりも高くなる。
図2(a)〜(c)で示したように、要は、弁座42と弁体43との間を通過した流体が流入して設定圧力よりも高い圧力となる第2の空間53に、管路9を接続した構成であればよい。
2B and 2C, the fluid having a pressure higher than the set pressure may be sent to the conduit 9.
In FIG. 2B, the valve seat 42 wider than the valve body 43, the valve body 43 and the throttle forming body 52 form a front chamber 53 a in which a pressure higher than the set pressure is generated. In FIG. 2C, in the configuration shown in FIG. 2A, the valve seat 42 is wide like the valve body 43, and a front chamber 53a in which a pressure higher than the set pressure is generated is formed. The pressure in the second space 53 is higher than the set pressure, including the rear chamber 53b that is narrowed to maintain the pressure in the front chamber 53a.
As shown in FIGS. 2A to 2C, the main point is that the fluid that has passed between the valve seat 42 and the valve body 43 flows into the second space 53 where the pressure is higher than the set pressure. Any configuration may be used as long as the pipeline 9 is connected.

第2の弁6は、入口側で管路9を介して第2の空間53、出口側で管路7を介して第1の空間49aに接続しており、第2の空間53の流体を第1の空間49aへ送出する。その際、2次側管路3cに接続する圧力伝達管路10からの導圧により、その開度を変える。圧力伝達管路10からの導圧が、設定圧力よりも大きい第2の設定圧力よりも高い場合は、圧力伝達管路10からの導圧に応じた開度で開弁し、第2の設定圧力以下の場合は、閉弁する。第2の設定圧力は、設定圧力と許容される圧力の上限値との間の値に、適宜設定される。
図3は、第2の弁6の構成例を示す断面図である。第2の弁6は、入口側が管路9に接続し、出口側が管路7に接続した流路61を有する。流路61には、弁座62と弁体63とから成るシートディスクが設けられている。
The second valve 6 is connected to the second space 53 via the conduit 9 on the inlet side and to the first space 49a via the conduit 7 on the outlet side, and the fluid in the second space 53 is allowed to flow. The data is sent to the first space 49a. At that time, the opening degree is changed by the pressure introduced from the pressure transmission pipe line 10 connected to the secondary side pipe line 3c. When the pressure introduced from the pressure transmission line 10 is higher than the second set pressure, which is larger than the set pressure, the valve is opened at an opening degree corresponding to the pressure introduced from the pressure transmission line 10 to set the second setting pressure. If the pressure is lower, close the valve. The second set pressure is appropriately set to a value between the set pressure and the upper limit value of the allowable pressure.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a configuration example of the second valve 6. The second valve 6 has a flow path 61 whose inlet side is connected to the pipe line 9 and whose outlet side is connected to the pipe line 7. The flow path 61 is provided with a seat disk including a valve seat 62 and a valve body 63.

第2の弁6は、リンク機構64を介して弁体63を移動させる圧力感知部65を有する。圧力感知部65は、周縁部が固定されて中央部でリンク機構64と接続するダイヤフラム66と、ダイヤフラム66を付勢するスプリング67とを有する。ダイヤフラム66により、紙面下方の第4の空間68aと、紙面上方の第5の空間68bとが仕切られ、第5の空間68bは、大気孔69を介して大気に連通し、スプリング67が設けられている。スプリング67は、ダイヤフラム66を紙面下方に付勢する。   The second valve 6 includes a pressure sensing unit 65 that moves the valve body 63 via the link mechanism 64. The pressure sensing unit 65 includes a diaphragm 66 whose peripheral part is fixed and connected to the link mechanism 64 at the center, and a spring 67 that biases the diaphragm 66. The diaphragm 66 divides the fourth space 68a below the paper surface and the fifth space 68b above the paper surface. The fifth space 68b communicates with the atmosphere through the air holes 69, and a spring 67 is provided. ing. The spring 67 urges the diaphragm 66 downward in the drawing.

第4の空間68aには、ポート70にて圧力伝達管路10が接続しており、2次側管路3cの圧力が導入される。また、ダイヤフラム66の変位を弁体63に伝達するリンク機構64が設けられている。ダイヤフラム66は、第4の空間68aの圧力を感知し、その圧力に応じて変位する。リンク機構64の働きにより、ダイヤフラム66が紙面下方に移動すると弁体63は紙面右方つまり閉弁方向に移動する。また、ダイヤフラム66が紙面上方に移動すると弁体63は紙面左方つまり開弁方向に移動する。   The pressure transmission line 10 is connected to the fourth space 68a at the port 70, and the pressure of the secondary side line 3c is introduced. Further, a link mechanism 64 that transmits the displacement of the diaphragm 66 to the valve body 63 is provided. The diaphragm 66 senses the pressure in the fourth space 68a and is displaced according to the pressure. By the function of the link mechanism 64, when the diaphragm 66 moves downward in the drawing, the valve body 63 moves to the right of the drawing, that is, in the valve closing direction. Further, when the diaphragm 66 moves upward in the drawing, the valve body 63 moves to the left in the drawing, that is, in the valve opening direction.

次に、上記のように構成されたレギュレータ1の動作について説明する。
第1の弁4により2次側の圧力制御を行っている状態において、第2の空間53の圧力は、2次側の設定圧力よりも高くなっている。
圧力伝達管路8の圧力は、弁座42と弁体43との間を通過する流体の流量増加に伴いより低い圧力を示し、第1の空間49aの圧力が低下する。これは、弁座42と弁体43との間を通過する流量が増えると流速が上がり、短管3aと圧力伝達管路8との接続部分で働くベンチュリー効果が顕著となって、圧力伝達管路8及び第1の空間49aの圧力が低下するからである。
すると、ダイヤフラム47が紙面下方に移動し、リンク機構45により弁体43は紙面右方つまり開弁方向に移動する。これにより、設定圧力とするのに必要な流量以上の流量が流路41を通過して2次側管路3cへ送られることから、2次側管路3cの圧力が設定圧力以上に上昇しようとする。
Next, the operation of the regulator 1 configured as described above will be described.
In a state where the secondary side pressure control is performed by the first valve 4, the pressure in the second space 53 is higher than the set pressure on the secondary side.
The pressure in the pressure transmission line 8 indicates a lower pressure as the flow rate of the fluid passing between the valve seat 42 and the valve body 43 increases, and the pressure in the first space 49a decreases. This is because when the flow rate passing between the valve seat 42 and the valve body 43 increases, the flow rate increases, and the Venturi effect that works at the connecting portion between the short pipe 3a and the pressure transmission line 8 becomes prominent. This is because the pressure in the path 8 and the first space 49a decreases.
Then, the diaphragm 47 moves downward in the drawing, and the valve mechanism 43 moves in the right direction of the drawing, that is, in the valve opening direction by the link mechanism 45. As a result, since a flow rate higher than the flow rate necessary for setting the set pressure passes through the flow path 41 and is sent to the secondary side pipeline 3c, the pressure in the secondary side pipeline 3c will rise above the set pressure. And

このとき、圧力伝達管路10により、第2の設定圧力よりも高い圧力が第2の弁6の第4の空間68aに導圧されると、第2の弁6が開弁する。これにより、設定圧力よりも高い圧力となっている第2の空間53から第1の空間49aへ、第2の弁6を介して流体を送り、2次側管路3cでの2次側圧力を、第2の設定圧力以下になるよう制御して、異常昇圧を抑制する。なお、圧力伝達管路10は、圧力伝達管路8が接続する短管3aよりも下流で2次側管路3cに接続している。2次側管路3cは、下流に行くにつれて流路断面積が広くなるディフューザ3bを介して短管3aと接続しており、短管3aよりも流路断面積が広く流体の流速が遅くなる。従って、2次側管路3cと圧力伝達管路10との接続部分でベンチュリー効果が働くのを抑えた構成となっており、第4の空間68aの圧力は、2次側管路3cの圧力と同等のものとなる。   At this time, when a pressure higher than the second set pressure is introduced into the fourth space 68a of the second valve 6 by the pressure transmission conduit 10, the second valve 6 is opened. Thereby, the fluid is sent from the second space 53, which is higher than the set pressure, to the first space 49a via the second valve 6, and the secondary pressure in the secondary pipe 3c. Is controlled to be equal to or lower than the second set pressure to suppress abnormal pressure increase. The pressure transmission line 10 is connected to the secondary side line 3c downstream of the short pipe 3a to which the pressure transmission line 8 is connected. The secondary side pipe line 3c is connected to the short pipe 3a via the diffuser 3b whose flow path cross-sectional area becomes wider as going downstream, and the flow path cross-sectional area is wider than that of the short pipe 3a, and the flow velocity of the fluid is slower. . Accordingly, the Venturi effect is suppressed from acting at the connection portion between the secondary side pipe line 3c and the pressure transmission pipe line 10, and the pressure in the fourth space 68a is the pressure in the secondary side pipe line 3c. Is equivalent to

第2の空間53の圧力は、1次側圧力と2次側圧力との差圧が大きいほど、また流路41を通過する流体の流量が増加するほど高くなる。従って、ベンチュリー効果により圧力伝達管路8から第1の空間49aへ導入される圧力の低下が起きても、それを補えるだけの十分な圧力を、第2の弁6により第2の空間53から第1の空間49aへ導入できる。   The pressure in the second space 53 increases as the differential pressure between the primary side pressure and the secondary side pressure increases, and as the flow rate of the fluid passing through the flow path 41 increases. Therefore, even if the pressure introduced into the first space 49a from the pressure transmission line 8 by the Venturi effect is reduced, the second valve 6 supplies a sufficient pressure from the second space 53 to compensate for the pressure drop. It can be introduced into the first space 49a.

また、上記のように第2の弁6が開弁して2次側管路3cの異常昇圧を抑えながら、第1の弁4により2次側の圧力制御を行っている状態において、1次側管路2の圧力が低下した場合は、短管3aへ送出される流体の流速が低下する。このため、ベンチュリー効果を考慮すると、圧力伝達管路8の圧力は、1次側管路2で圧力低下が起きる前のものよりも高くなり、第1の空間49aの圧力も上昇する。
すると、ダイヤフラム47が紙面上方に移動し、リンク機構45により弁体43は紙面左方つまり閉弁方向に移動する。これにより、設定圧力とするのに必要な流量以下の流量が流路41を通過して2次側管路3cへ送られることとなり、2次側管路3cの圧力が低下しようとする。
In the state where the second valve 6 is opened as described above and the secondary side pressure control is performed by the first valve 4 while suppressing the abnormal pressure increase in the secondary side pipe 3c, the primary valve is controlled. When the pressure in the side pipe line 2 decreases, the flow rate of the fluid delivered to the short pipe 3a decreases. For this reason, in consideration of the venturi effect, the pressure in the pressure transmission pipe line 8 becomes higher than that before the pressure drop in the primary side pipe line 2, and the pressure in the first space 49a also rises.
Then, the diaphragm 47 moves upward on the paper surface, and the valve mechanism 43 moves to the left of the paper surface, that is, in the valve closing direction by the link mechanism 45. As a result, a flow rate equal to or lower than the flow rate required for the set pressure passes through the flow path 41 and is sent to the secondary side pipe line 3c, and the pressure in the secondary side pipe line 3c tends to decrease.

しかしながらこのとき、圧力伝達管路10により、2次側管路3cの圧力低下が第2の弁6で感知されると、第2の弁6の弁体63は閉弁方向へ移動する。これにより、設定圧力よりも高い圧力となっている第2の空間53から第1の空間49aへの流体流量を低下させ、弁体43の閉弁方向への移動量を低減させる。このようにして、2次側管路3cの圧力が低下するのを防ぎ、1次側管路2で圧力低下が起きる前の2次側管路3cの圧力が維持されるように制御が行われる。また、圧力伝達管路10により、2次側管路3cの圧力が第2の設定圧力以下に低下したことを感知した場合、第2の弁6は、閉弁する。   However, at this time, when the pressure drop in the secondary side pipe 3c is detected by the second valve 6 by the pressure transmission pipe 10, the valve body 63 of the second valve 6 moves in the valve closing direction. As a result, the fluid flow rate from the second space 53, which is higher than the set pressure, to the first space 49a is reduced, and the amount of movement of the valve element 43 in the valve closing direction is reduced. In this way, the pressure in the secondary side pipe 3c is prevented from decreasing, and control is performed so that the pressure in the secondary side pipe 3c before the pressure drop occurs in the primary side pipe 2 is maintained. Is called. When the pressure transmission pipe 10 senses that the pressure in the secondary side pipe 3c has dropped below the second set pressure, the second valve 6 is closed.

このようにして、実施の形態1に係るレギュレータ1は、第1の弁4及び第2の弁6という2つの弁により、許容される圧力の上限値を超えさせることなく2次側の圧力制御を行い、2次側圧力の異常昇圧を抑制する。   In this manner, the regulator 1 according to the first embodiment is configured to control the secondary side pressure by using the two valves, the first valve 4 and the second valve 6, without exceeding the upper limit value of the allowable pressure. To suppress the abnormal pressure increase of the secondary side pressure.

なお、第1の弁4の第1の空間49aに圧力を導くための圧力伝達管路8は、弁座42を境として2次側に接続していればよく、図1に示す位置での接続に限らない。例えば図4に示すように、レギュレータ1のボディに接続してもよい。つまり、下流側の配管と接続するためにレギュレータ1に設けられたフランジ11よりも、上流の位置に接続する。この場合、短管3aを省略することが可能となる。   The pressure transmission line 8 for guiding the pressure to the first space 49a of the first valve 4 only needs to be connected to the secondary side with the valve seat 42 as a boundary. Not limited to connections. For example, as shown in FIG. 4, it may be connected to the body of the regulator 1. That is, it connects to a position upstream from the flange 11 provided in the regulator 1 in order to connect to downstream piping. In this case, the short tube 3a can be omitted.

またさらに、図5に示すように、下流側へ向けてノズル状に形成された略円筒形の狭管部55を設け、弁座42と弁体43との間を通過した流体が狭管部55を通過するようにしてもよい。このとき、狭管部55が設けられた位置で圧力伝達管路8を接続し、狭管部55を通過して狭管部55により低下した圧力を、圧力伝達管路8及びその後に第1の空間49aに導入させる。またこの場合も、短管3aを省略することが可能となる。
図4で示した構成に対してだけでなく、図1で示した構成に対して狭管部55を設けてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 5, a substantially cylindrical narrow tube portion 55 formed in a nozzle shape toward the downstream side is provided, and the fluid that has passed between the valve seat 42 and the valve body 43 is narrow tube portion. You may make it pass 55. At this time, the pressure transmission pipe line 8 is connected at the position where the narrow pipe part 55 is provided, and the pressure that has passed through the narrow pipe part 55 and has been reduced by the narrow pipe part 55 is reduced to the pressure transmission pipe line 8 and thereafter. It is introduced into the space 49a. Also in this case, the short pipe 3a can be omitted.
The narrow tube portion 55 may be provided not only for the configuration shown in FIG. 4 but also for the configuration shown in FIG.

図4に示す構成は、圧力伝達管路8が図1の構成よりも弁座42に近い位置、つまり、流体の流速が比較的速いまま維持されている位置で接続され、圧力伝達管路8に働くベンチュリー効果がより強く表れる。また、狭管部55の位置で圧力伝達管路8が接続する図5の構成も、圧力伝達管路8に働くベンチュリー効果がより強く表れる。
図4及び図5に示す構成とすると、1次側管路2の圧力が低下した場合に、図1に示す構成と比較し、2次側管路3cの圧力の低下をより抑制しやすくなる。なお、弁座42と弁体43との間を通過する流量が増加した場合では、第1の空間49aの圧力の低下が図1に示す構成のものよりも大きくはなるが、第2の弁6により第2の空間53の圧力が導入されることで、2次側圧力の異常昇圧は十分抑制できる。
The configuration shown in FIG. 4 is connected at a position where the pressure transmission line 8 is closer to the valve seat 42 than the configuration shown in FIG. Venturi effect that works more strongly. Further, the configuration of FIG. 5 in which the pressure transmission pipe 8 is connected at the position of the narrow pipe portion 55 also exhibits the Venturi effect acting on the pressure transmission pipe 8 more strongly.
4 and 5, when the pressure in the primary side pipe line 2 is reduced, the pressure drop in the secondary side pipe line 3 c is more easily suppressed as compared with the structure shown in FIG. 1. . When the flow rate passing between the valve seat 42 and the valve body 43 increases, the pressure drop in the first space 49a is larger than that of the configuration shown in FIG. 6, the pressure in the second space 53 is introduced, so that the abnormal increase in the secondary pressure can be sufficiently suppressed.

以上のように、この発明の実施の形態1に係るレギュレータ1によれば、第1の空間49aの圧力に応じて流量制御を行う第1の弁4と、第1の空間49aに出口側が接続する第2の弁6を設けた。そして、第2の弁6は、設定圧力よりも圧力が高くなる第2の空間53に入口側が接続して、2次側圧力が設定圧力よりも大きい第2の設定圧力以下の場合に閉弁し、2次側圧力が第2の設定圧力よりも高い場合に開弁することとした。これにより、2次側圧力の異常昇圧を第1の弁4及び第2の弁6という2つの弁で抑制する。これは、従来のものと比較して必要な弁の個数を減らした簡素な構成である。   As described above, according to the regulator 1 according to the first embodiment of the present invention, the first valve 4 that controls the flow rate according to the pressure in the first space 49a, and the outlet side is connected to the first space 49a. A second valve 6 is provided. The second valve 6 is closed when the inlet side is connected to the second space 53 where the pressure is higher than the set pressure, and the secondary side pressure is less than the second set pressure, which is greater than the set pressure. Then, the valve is opened when the secondary pressure is higher than the second set pressure. Thereby, the abnormal pressure increase of the secondary side pressure is suppressed by the two valves, the first valve 4 and the second valve 6. This is a simple configuration in which the number of necessary valves is reduced as compared with the conventional one.

なお、本願発明はその発明の範囲内において、実施の形態の任意の構成要素の変形、もしくは実施の形態の任意の構成要素の省略が可能である。   In the present invention, any constituent element of the embodiment can be modified or any constituent element of the embodiment can be omitted within the scope of the invention.

1 レギュレータ
2 1次側管路
3a 短管
3b ディフューザ
3c 2次側管路
4 第1の弁
6 第2の弁
7 管路
8 圧力伝達管路
9 管路
10 圧力伝達管路
11 フランジ
41 流路
42 弁座
43 弁体
44 弁棒
45 リンク機構
46 圧力感知部
47 ダイヤフラム
48 スプリング
49a 第1の空間
49b 第3の空間
50 大気孔
51 遮蔽板
52 絞り形成体
53 第2の空間
53a 前室
53b 後室
54 空間
55 狭管部
61 流路
62 弁座
63 弁体
64 リンク機構
65 圧力感知部
66 ダイヤフラム
67 スプリング
68a 第4の空間
68b 第5の空間
69 大気孔
70 ポート
100 レギュレータ
101 圧力感知部
102 弁座
103 弁体
104 圧力伝達管路
105 ダイヤフラム
106 スプリング
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Regulator 2 Primary side pipe line 3a Short pipe 3b Diffuser 3c Secondary side pipe line 4 1st valve 6 2nd valve 7 Pipe line 8 Pressure transmission line 9 Pipe line 10 Pressure transmission line 11 Flange 41 Flow path 42 Valve seat 43 Valve body 44 Valve rod 45 Link mechanism 46 Pressure sensing portion 47 Diaphragm 48 Spring 49a First space 49b Third space 50 Air hole 51 Shield plate 52 Restriction forming body 53 Second space 53a Front chamber 53b Rear Chamber 54 Space 55 Narrow tube portion 61 Flow path 62 Valve seat 63 Valve body 64 Link mechanism 65 Pressure sensing portion 66 Diaphragm 67 Spring 68a Fourth space 68b Fifth space 69 Air hole 70 Port 100 Regulator 101 Pressure sensing portion 102 Valve Seat 103 Valve body 104 Pressure transmission line 105 Diaphragm 106 Spring

Claims (3)

1次側から2次側へと流体を流す流路に設けられるシートディスクと、
前記シートディスクと連動し、第1の空間の圧力に応じて変位するダイヤフラムと、
一端が前記シートディスクよりも下流の位置に、他端が前記第1の空間に接続する第1圧力伝達管路と、
前記シートディスクを通過した流体が流入し2次側の設定圧力よりも高圧になる第2の空間とを有する第1の弁と、
前記第1圧力伝達管路の一端の接続位置よりも下流かつ流路断面積の広い位置に一端が接続する第2圧力伝達管路を介して感知した圧力に応じて開閉し、入口側が前記第2の空間に、出口側が前記第1の空間に接続する第2の弁とを備え、
前記第2の弁は、感知した圧力が前記設定圧力よりも大きい第2の設定圧力以下の場合に閉弁し、前記第2の設定圧力よりも高い場合に開弁することを特徴とするレギュレータ。
A sheet disk provided in a flow path for flowing fluid from the primary side to the secondary side;
A diaphragm that moves in accordance with the pressure of the first space in conjunction with the seat disk;
A first pressure transmission line having one end connected to a position downstream of the seat disk and the other end connected to the first space;
A first valve having a second space into which the fluid that has passed through the seat disk flows and becomes higher than a set pressure on the secondary side;
The first pressure transmission pipe opens and closes according to the pressure sensed through the second pressure transmission pipe connected at one end to a position downstream of the connection position of one end of the first pressure transmission pipe and has a wide cross-sectional area. A second valve having an outlet side connected to the first space in the second space;
The second valve closes when the detected pressure is equal to or lower than a second set pressure greater than the set pressure, and opens when the sensed pressure is higher than the second set pressure. .
下流側の配管と接続するためのフランジを備え、
前記第1圧力伝達管路の一端は、前記フランジよりも上流の位置に接続することを特徴とする請求項1記載のレギュレータ。
It has a flange to connect with the downstream pipe,
The regulator according to claim 1, wherein one end of the first pressure transmission pipe is connected to a position upstream of the flange.
前記シートディスクを通過した流体が通過する、下流側へ向けてノズル状に形成された狭管部を、前記第1圧力伝達管路の一端が接続する位置に備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のレギュレータ。   The narrow pipe part formed in the shape of a nozzle toward the downstream side through which the fluid that has passed through the seat disk passes is provided at a position where one end of the first pressure transmission line is connected. Or the regulator of Claim 2.
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