JP2017129158A

JP2017129158A - 減圧弁

Info

Publication number: JP2017129158A
Application number: JP2016006836A
Authority: JP
Inventors: 雅弘小松; Masahiro Komatsu
Original assignee: Azbil Corp
Current assignee: Azbil Corp
Priority date: 2016-01-18
Filing date: 2016-01-18
Publication date: 2017-07-27
Also published as: CN107023699A; US20170205837A1

Abstract

【課題】プラグの脱落を防止する。【解決手段】入力口２０１とチャンバ２０４と出力口間流路２０６とを連通させる貫通路２０７を形成する。そして、貫通路２０７における入力口２０１からチャンバ２０４に至るまでの通路を１次側連通路２０７−１とし、この１次側連通路２０７−１に入力口２０１側からチャンバ２０４へ向かう方向へプラグ２０８を圧入することによって、１次側連通路２０７−１を塞ぐ。【選択図】図２

Description

本発明は、入力される１次側流体を所定圧力に減圧調整された２次側流体として出力する減圧弁に関する。

従来より、化学プラントや電力プラントなどのプロセス系と呼ばれるシステムにおいては、防爆のために電気に代えて例えば空気などの流体の圧力によって駆動される機器を用いて制御が行われている。

この機器に供給される加圧流体は、圧力が高すぎると誤動作や故障の原因となるので、減圧弁によって圧力を下げることが行われる。すなわち、空気圧の供給源からの１次側流体を入力とし、この入力される１次側流体を所定圧力に減圧調整された２次側流体を加圧流体として出力する。このような減圧弁の一種に、ダイアフラム型の減圧弁がある（例えば、特許文献１参照）。

ダイアフラム型の減圧弁において、ボディに２次側流体の出力口（２次側の配管接続口）を複数持つ場合、１次側流体の２次側流体への減圧室とされるチャンバと各出力口を連通させる方法として、各出力口から直接チャンバに通じる複数の流路を設ける方法（方法１）と、各出力口を直結する流路（出力口間流路）を作り、その流路の途中にチャンバと連通する分岐路を設ける方法（方法２）とがある。

ダイアフラム型の減圧弁において、上記の方法２を採用する場合、加工方法として、ボディの外壁から出力口間流路を通りチャンバに至る貫通路を形成した後に、ボディの外壁側からその貫通路の開口部へプラグを圧入して、不要部を閉止するようにすることが一般的である。

図５に従来のダイアフラム型の減圧弁の一例（縦断面図）を示す。図６に図５におけるＩ−Ｉ線断面図（平面断面図）を示す。図５および図６において、１０１は１次側流体の入力口、１０２は２次側流体の第１の出力口、１０３は２次側流体の第２の出力口、１０４は１次側流体の２次側流体への減圧室とされるチャンバであり、これらは金属製のボディ１０５に形成されている。

この減圧弁１００では、チャンバ１０４と各出力口１０２，１０３とを連通させる方法として、上記の方法２が採用されている。

すなわち、この減圧弁１００に採用されている方法２では、図７Ａに示すように、第１の出力口１０２と第２の出力口１０３とが形成されている状態から、図７Ｂに示すように、第１の出力口１０２と第２の出力口１０３とを連通する出力口間流路１０６を形成する。

次に、図７Ｃに示すように、ボディ１０５の外壁から出力口間流路１０６を通りチャンバ１０４に至る貫通路１０７を形成する。そして、図７Ｄに示すように、ボディ１０５の外壁側から貫通路１０７の開口部１０７ａへプラグ１０８を圧入して、貫通路１０７の不要部１０７−１を閉止する。

このようにして、方法２では、出力口間流路１０６の途中に、チャンバ１０４と連通する分岐路１０７−２を作る。

なお、図５において、１０９はフィルタ、１１０はフィルタカバー、１１１はポペット弁、１１２はダイアフラム、１１３は調圧スプリング、１１４は調圧ノブである。ダイアフラム１１２は、調圧スプリング１１３によってチャンバ１０４側に向かって付勢されており、この調圧スプリング１１３によるダイアフラム１１２への付勢の程度を調圧ノブ１１４によって調整することにより、第１の出力口１０２および第２の出力口１０３から出力される２次側流体（加圧流体）の圧力が設定される。

また、この減圧弁１００において、入力口１０１とチャンバ１０４との間には隔壁１１５が設けられており、入力口１０１の内壁面とフィルタカバー１１０内の空間との間には連通路１１６が形成されている。入力口１０１から入力された１次側流体は、隔壁１１５に当たって曲がり、連通路１１６を通してフィルタカバー１１０内の空間に入る。そして、フィルタ１０９を通過し、ポペット弁１１１の弁体１１１ａの隙間を通って、チャンバ１０４内に２次側流体として導かれる。

そして、ポペット弁１１１による給気ポートＰ１および排気ポートＰ２の開閉動作によって、チャンバ１０４内の２次側流体の圧力が所定圧力に減圧調整され、この減圧調整された２次側流体が分岐路１０７−２を通して出力口間流路１０６に送られ、第１の出力口１０２および第２の出力口１０３より出力される。

特開平７−０５６６３８号公報

しかしながら、この減圧弁１００では、ボディ１０５の外壁から出力口間流路１０６を通りチャンバ１０４に至る貫通路１０７を形成し、ボディ１０５の外壁側から貫通路１０７の開口部１０７ａへプラグ１０８を圧入するようにしているので、出力口間流路１０６を流れる２次側流体の圧力がボディ１０５の外壁方向に向かってプラグ１０８へ加わるものとなり、プラグ１０８が脱落する虞があった。すなわち、減圧弁１００の運転中は、出力口間流路１０６側の方が圧力が高いため、プラグ１０８を抜く方向に圧力がかかり、プラグ１０８が貫通路１０７からボディ１０５の外側に抜け落ちる虞があった。

なお、図８に示すように、出力口１０２からチャンバ１０４に通じる流路１１７と、出力口１０３からチャンバ１０４に通じる流路１１８とを設けるようにすることが考えられる。すなわち、方法２ではなく、方法１を採用することが考えられる。しかし、このようにすると、ボディ１０５に対しての加工面が増え、コスト増の要因となる。

すなわち、方法２を採用した場合、図９に示すように、ボディ１０５に対しての加工面は、入力口１０１の加工面と、第１の出力口１０２の加工面（出力口間流路１０６の加工面は第１の出力口１０２の加工面と同じ）と、第２の出力口１０３の加工面（貫通路１０７の加工面は第２の出力口１０３の加工面と同じ）との３つでよい。これに対して、方法１を採用した場合、図８に示すように、流路１１７，１１８の加工面が加わり、コスト増の要因となる。また、図８に示した例では、流路１１７，１１８が出力口１０２，１０３のねじ穴に干渉するため、穴加工ができない。

本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、プラグの脱落を防止することが可能な減圧弁を提供することにある。

このような目的を達成するために本発明は、入力される１次側流体を所定圧力に減圧調整された２次側流体として出力する減圧弁において、１次側流体の入力口と、２次側流体の第１の出力口と、２次側流体の第２の出力口と、１次側流体の２次側流体への減圧室とされるチャンバと、第１の出力口と第２の出力口とを連通する出力口間流路と、１次側流体の入力口とチャンバと出力口間流路とを連通する貫通路とを有するボディと、ボディの内部に設置され、貫通路における１次側流体の入力口からチャンバに至るまでの通路を１次側連通路とし、この１次側連通路を塞ぐプラグとを備えることを特徴とする。

本発明では、１次側流体の入力口とチャンバと出力口間流路とを連通する貫通路を形成し、この貫通路における１次側流体の入力口からチャンバに至るまでの通路を１次側連通路とし、この１次側連通路をプラグで塞ぐ。この発明において、減圧弁の運転中は、常に１次側流体の圧力が２次側流体の圧力より高く、プラグを押し込む方向に力がかかる。これにより、プラグを１次側連通路に入力口側からチャンバに向かう方向に圧入するなどして、プラグを抜けにくくし、プラグの脱落を防止することが可能となる。

本発明によれば、１次側流体の入力口とチャンバと出力口間流路とを連通する貫通路を形成し、この貫通路における１次側流体の入力口からチャンバに至るまでの通路を１次側連通路とし、この１次側連通路とチャンバとの間の連通口をプラグで塞ぐようにしたので、減圧弁の運転中は、常にプラグが押し込まれる方向に力がかかり、プラグを１次側連通路に入力口側からチャンバに向かう方向に圧入するなどして、プラグを抜けにくくし、プラグの脱落を防止することが可能となる。

図１は、本発明の実施の形態に係る減圧弁の構成を示す縦断面図である。図２は、図１におけるII−II線断面図（平面断面図）である。図３Ａは、この減圧弁に採用されているチャンバと各出力口とを連通させる方法（方法３）を説明する図（ボディに第１の出力口と第２の出力口とが形成されている状態を示す図）である。図３Ｂは、第１の出力口と第２の出力口とを連通する出力口間流路をボディに形成した状態を示す図である。図３Ｃは、入力口とチャンバと出力口間流路とを連通させる貫通路をボディに形成した状態を示す図である。図３Ｄは、入力口とチャンバと出力口間流路とを連通させる貫通路の１次側連通路にプラグを圧入した状態を示す図である。図４は、入力口とチャンバと出力口間流路とを連通させる貫通路を形成するようにした場合（方法３を採用した場合）のボディに対する加工面を示す図である。図５は、従来のダイアフラム型の減圧弁の一例を示す縦断面図である。図６は、図５におけるＩ−Ｉ線断面図（平面断面図）である。図７Ａは、この減圧弁に採用されているチャンバと各出力口とを連通させる方法（方法２）を説明する図（ボディに第１の出力口と第２の出力口とが形成されている状態を示す図）である。図７Ｂは、第１の出力口と第２の出力口とを連通する出力口間流路をボディに形成した状態を示す図である。図７Ｃは、ボディの外壁から出力口間流路を通りチャンバに至る貫通路をボディに形成した状態を示す図である。図７Ｄは、ボディの外壁側から貫通路の開口部へプラグを圧入した状態を示す図である。図８は、各出力口からチャンバに通じる流路を形成するようにした場合（方法１を採用した場合）のボディに対する加工面を示す図である。図９は、ボディの外壁から出力口間流路を通りチャンバに至る貫通路を形成するようにした場合（方法２を採用した場合）のボディに対する加工面を示す図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明の実施の形態に係る減圧弁の構成を示す縦断面図である。図２は図１におけるII−II線断面図（平面断面図）である。

図１および図２において、２０１は１次側流体の入力口、２０２は２次側流体の第１の出力口、２０３は２次側流体の第２の出力口、２０４は１次側流体の２次側流体への減圧室とされるチャンバであり、これらは金属製のボディ２０５に形成されている。

この減圧弁２００では、チャンバ２０４と各出力口２０２，２０３とを連通させる方法として、上記の方法１や方法２とは異なる方法３が採用されている。

すなわち、この減圧弁２００に採用されている方法３では、図３Ａに示すように、第１の出力口２０２と第２の出力口２０３とが形成されている状態から、図３Ｂに示すように、第１の出力口１０２と第２の出力口１０３とを連通する出力口間流路２０６を形成する。

次に、図３Ｃに示すように、入力口２０１からチャンバ２０４との間の隔壁２１５を貫いて、またチャンバ２０４と出力口間流路２０６との間の隔壁２１７を貫いて、入力口２０１とチャンバ２０４と出力口間流路２０６とを連通させる貫通路２０７を形成する。

そして、図３Ｄに示すように、貫通路２０７における入力口２０１からチャンバ２０４に至るまでの通路を１次側連通路２０７−１とし、この１次側連通路２０７−１に入力口２０１側からチャンバ２０４へ向かう方向へプラグ２０８を圧入することによって、１次側連通路２０７−１を塞ぐ。なお、１次側連通路２０７の内壁面は、プラグ２０８を圧入してもチャンバ２０４側へ抜け出ないように、チャンバ２０４に向かって小径とされている。

このようにして、方法３では、１次側連通路２０７−１をプラグ２０８によって塞ぎ、出力口間流路２０６の途中に、チャンバ２０４と連通する分岐路２０７−２を作る。

なお、図１において、２０９はフィルタ、２１０はフィルタカバー、２１１はポペット弁、２１２はダイアフラム、２１３は調圧スプリング、２１４は調圧ノブである。ダイアフラム２１２は、調圧スプリング２１３によってチャンバ２０４側に向かって付勢されており、この調圧スプリング２１３によるダイアフラム２１２への付勢の程度を調圧ノブ２１４によって調整することにより、第１の出力口２０２および第２の出力口２０３から出力される２次側流体（加圧流体）の圧力が設定される。

また、この減圧弁２００において、入力口２０１とチャンバ２０４との間の１次側連通路２０７−１はプラグ２０８によって塞がれており、入力口２０１の内壁面とフィルタカバー２１０内の空間との間には連通路２１６が形成されている。入力口２０１から入力された１次側流体は、プラグ２０８によって１次側連通路２０７−１が塞がれている隔壁２１５に当たって曲がり、連通路２１６を通してフィルタカバー２１０内の空間に入る。そして、フィルタ２０９を通過し、ポペット弁２１１の弁体２１１ａの隙間を通って、チャンバ２０４内に２次側流体として導かれる。

そして、ポペット弁２１１による給気ポートＰ１および排気ポートＰ２の開閉動作によって、チャンバ２０４内の２次側流体の圧力が所定圧力に減圧調整され、この減圧調整された２次側流体が分岐路２０７−２を通して出力口間流路２０６に送られ、第１の出力口２０２および第２の出力口２０３より出力される。

この減圧弁２００の運転中は、常に１次側流体の圧力が２次側流体の圧力より高く、プラグ２０８を押し込む方向に力がかかる。すなわち、１次側連通路２０７−１に入力口２０１側から圧入されているプラグ２０８に、さらにプラグ２０８をチャンバ２０４側に押し込むような力が加えられる。これにより、プラグ２０８が抜けにくくなり、プラグ２０８の脱落が防止される。

また、この減圧弁２００では、プラグ２０８が外気に晒されないので耐候性が向上する。また、ボディ２０５の外壁に開口部（従来の減圧弁１００の開口部１０７ａに相当）がないため、小型化が容易となる。また、図４に示すように、貫通路２０７の加工面が入力口２０１の加工面と同じであるので、比較的低コスト（従来の方法２と同程度の加工コスト）で実現できるなどの利点もある。

なお、上述した実施の形態では、入力口２０１側から１次側連通路２０７−１にプラグ２０８を圧入するものとしたが、接着・ねじ止めなどの手段によってプラグ２０８を１次側連通路２０７−１内に固定するようにしてもよい。

また、プラグ２０８をチャンバ２０４側から１次側連通路２０７−１内に圧入するようにすることも考えられるが、容易ではなく、空気圧により抜ける虞がある。このため、上述した実施の形態のように、入力口２０１側から１次側連通路２０７−１にプラグ２０８を圧入するようにした方がよい。

〔実施の形態の拡張〕
以上、実施の形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明の技術思想の範囲内で当業者が理解し得る様々な変更をすることができる。

たとえば、１次側連通路２０７−１の内壁面について上記の実施の形態ではチャンバ２０４に向かって小径とされるテーパ構造を例示したが、段付き孔形状とすることによっても同様の効果を得ることは可能である。また、プラグ２０８の材料としては種々の態様が考えられ、例えば鋼球などを用いることが可能である。

本発明は、化学プラントや電力プラントなどのプロセス系などにおいて、加圧流体の圧力を減圧する減圧弁として利用することができる。

２００…減圧弁、２０１…入力口、２０２…第１の出力口、２０３…第２の出力口、２０４…チャンバ、２０５…ボディ、２０６…出力口間流路、２０７…貫通路、２０７−１…１次側連通路、２０７−２…分岐路、２０８…プラグ。

Claims

入力される１次側流体を所定圧力に減圧調整された２次側流体として出力する減圧弁において、
前記１次側流体の入力口と、
前記２次側流体の第１の出力口と、
前記２次側流体の第２の出力口と、
前記１次側流体の前記２次側流体への減圧室とされるチャンバと、
前記第１の出力口と前記第２の出力口とを連通する出力口間流路と、
前記１次側流体の入力口と前記チャンバと前記出力口間流路とを連通する貫通路とを有するボディと、
前記ボディの内部に設置され、前記貫通路における前記１次側流体の入力口から前記チャンバに至るまでの通路を１次側連通路とし、この１次側連通路を塞ぐプラグと
を備えることを特徴とする減圧弁。
請求項１に記載された減圧弁において、
前記プラグは、
前記１次側連通路に前記入力口側から前記チャンバに向かう方向に圧入されている
ことを特徴とする減圧弁。