JP2531664Y2 - バイパス付弁箱構造 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、調整弁の前後止め弁や
バイパス配管を設備することなく１個の弁箱のみで、弁
の流出入側の両流路を同時に開閉して遮断可能とし、か
つ、内蔵したバイパスにより弁の修理時でも流体を流し
続けることが出来るバイパス付弁箱構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、自動調整弁、例えば減圧弁等の弁
装置においては、弁装置自体に弁の前後で流路を閉止し
たり、流体をバイパスさせる機能が無いため、実際の配
管施工においては、図９に例示するように、減圧弁の前
後に１対の止め弁と、他にバイパス管中間にも、止め弁
を配置しなければならない。この様に、数個の弁を使用
し、更に減圧弁の点検、修理等の作業に備えるために、
止め弁を有するバイパス管をも併設しなければならな
い。

【０００３】この様に、減圧弁を設置したい時に、実際
には、他に３個の止め弁が必要となり、その他更に、バ
イパス管を取り付けるための大きな配管スペースも必要
となり、取り付け及び配管に多くの工数、費用を要する
ばかりでなく、前記点検、修理その他の作業に際して
も、互いに離れた場所に設置された３個の止め弁を個別
に操作しなければならないため、著しく面倒である。こ
のような欠点を改良し、自動調整弁に応用した周知考案
に例えば、図１０に示す本出願人が先に出願した実開平
３−５５９７１号がある。これは弁箱を内側，外側の二
重構造とし、円筒状の内側弁箱を配管軸に対し直角方向
に回動させ、その回動位置の如何により、流入側及び流
出側の両流路を同時に開閉可能とし、更に上記両流路を
相互に連通可能なバイパス通路を内側弁箱と外側弁箱間
に内蔵したものである。

【０００４】また、シール部の構造として、内側弁箱外
面と外側弁箱内面の接触シール面が円錐状であり、シー
ル部材として、ゴム又は四弗化エチレン樹脂などの平板
を一方の接触シール面の溝に円周状に配設しているもの
である（図６、７）。この構造においては、皿ばねの弾
性力が内側弁箱を下方に押しつけており、シール部材を
圧縮して適当なシールをするための面圧を生じさせると
共に、内側弁箱と外側弁箱との間隙内に流体圧力がある
場合には、内側弁箱を上方に押し出す推力に対抗してい
る。

【考案が解決しようとする課題】

【０００５】しかし、シール面からの漏洩防止は、内部
流体圧力が高くなる程、シール部材をより圧縮してシー
ル面の面圧を高めなければならない。また、内側弁箱と
外側弁箱との間隙内の流体圧力が高くなる程、内側弁箱
を上方に押出す推力が強大になることから、これらの力
に対抗できる大形で強力なばねが必要となり、必然的に
製品が大形化することになる。上述の通り、必要とされ
るばね力は『シール面の圧縮力』と『内部流体圧力の推
力』の合計である。従ってばね力は最高使用圧力によっ
て決定されるが、逆に内部流体圧力が無い状態では、全
てのばね力がシール部材を圧縮するため、シール部材に
許容される限度を越えて圧縮されたり、流路を切換える
ために、内側弁箱を回動させるのに通常の工具を使用し
たのでは回せない程の大きな回転トルクが必要になると
云う問題があった。

【０００６】本考案は上記の実情に鑑み、これら欠点を
改良すべく、高い内部流体圧力に対応してシール面圧力
を高めると共に、内部流体圧力が低い場合にも内側弁箱
を容易に回動できる手段を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案による自動調整弁
のバイパス付弁箱構造は、弁箱を内側と外側の二重に構
成し、外側弁箱に対し回動自在に設けた内側弁箱の回動
位置により、流出入側の両流路を同時に開閉切換可能と
すると共に、両流路を相互に連通切換可能なバイパスを
内側弁箱と外側弁箱間に備え、前記内外弁箱の回動接触
シール面を円錐状に形成した弁箱を備えた自動調整弁に
おいて、内側弁箱に作用する内部流体圧力によるスラス
ト力に対抗するピストンを具備したことを特徴とする。

【０００８】

【作用】本考案は上述の如く構成されているので、内側
弁箱に作用する内部流体圧力によるスラスト力は内側弁
箱に連結した前記ピストンにより平衡し、打消されるの
で該スラスト力に対抗する大きなばね力が不要になる。
また、ピストンの面積を、前述した内部流体圧力が内側
弁箱に作用する面積以上にすることにより、内部流体圧
力が高くなる程、シール面の面圧は高くなるので、より
確実に漏れを防止することができる。従って、内部流体
圧力が高くなっても大きなばね力が不要になるから、製
品が大形化することはなく、内側弁箱を回動させて流路
を切換える際にも小さな回転トルクで十分である。

【０００９】このように、内部流体圧力が高くても構造
が大形化せず、小さな回転トルクで操作できるものであ
りながら、内側弁箱を適宜回動することにより、第１の
回動位置では通常の調整弁としての流路を形成し、また
第３の回動位置ではバイパス流路を形成すると共に、更
に第２の回動位置では流路を遮断できるものであり、こ
のように所望の流路切換が容易に出来ると云う基本的な
流路切換機能を損なうことが無い。

【００１０】

【実施例】以下、図１及び図２に基づき本考案による流
路切換可能な自動調整弁の１実施例を説明する。図１
は、本考案を適用した自力式減圧弁の基本構成を示す。
図において、１は外側弁箱であって、この外側弁箱１の
内周円錐面には、夫々配管と連通する流体入口１ａと流
体出口１ｂが形成されている。２は内側弁箱であって、
この内側弁箱２の外周円錐面と、外側弁箱１の内周円錐
面との間にシール部材６（後述）を介して回動自在に外
側弁箱１内に嵌装されている。図１は、内側弁箱２が第
１の回動位置にある時を示しており、この回動位置で
は、内側弁箱２の流入穴２ａが外側弁箱１側の上記流体
入口１ａと整合し、また内側弁箱２の流出穴２ｂが外側
弁箱１の流体出口１ｂと整合するようになっている。４
は内側弁箱２の上部に嵌着されたシール部材、５ａ、５
ｂは後述するピストン２０の外周及び内周に嵌着された
シール部材である。前述のシール部材６は外側弁箱１の
内周円錐面に設けられた溝に装着されている。図中、７
は皿ばね、８は内側弁箱２に嵌着された弁座、９は弁、
１０は弁棒、１１はストレーナ、１２は２次側圧力検出
穴、１３はナット、１４はダイヤフラム室１５を画成す
るダイヤフラム、１６は設定圧力調整用のばね、１７は
ばね保護筒、１８は調節ばね１６の弾力を調整するため
の調節ねじ、１９はスラスト軸受、２０はピストン、２
１は止め輪、２２は下部蓋である。

【００１１】この様に上記部材により弁本体側が構成さ
れるが、内側弁箱２を図１に示す第１の回動位置から図
２に示した矢印Ａ方向に角度θ₁ 回動することにより、
内側弁箱２の円錐面が上記外側弁箱１の流体入口１ａ、
流体出口１ｂを閉鎖し得るよう整合し、また同時に外側
弁箱１の円錐面が内側弁箱２の流出穴２ｂ、流入穴２ａ
を閉鎖し得るよう形成されている（図４）。また、第１
の回動位置から図２に示す矢印Ｂ方向に角度θ₂ 回動し
た場合は、外側弁箱１の流体入口１ａにはバイパス入口
溝２ｃが、また、流体出口１ｂにはバイパス出口溝２ｄ
が夫々整合するようになっている（図５）。

【００１２】また、内側弁箱２の下部軸部は皿ばね７の
弾力により下方に押しつけており、シール部材６を圧縮
して、シールするための適当な面圧を生じさせている。
またピストン２０は弁箱下部の軸部に回動自在に止め輪
２１で嵌着されており、図１に示す間隙３の流体圧力が
内側弁箱を上方へ押出すよう作用するスラストの発生す
る面積の直径Ｃよりもピストン２０の直径Ｄは多少大き
くしてあり、前記流体圧力が内側弁箱２を下方へ押付け
るように機能する。

【００１３】次に、上記のように構成された本考案によ
る流路切替え可能な自動調整弁の作用を説明する。図１
のように内側弁箱２が第１の回動位置にある場合、外側
弁箱１の流体入口１ａと内側弁箱２の流入穴２ａ、外側
弁箱１の流体出口１ｂと内側弁箱２の流出穴２ｂは夫々
整合するため、流体入口１ａと流体出口１ｂとは内側弁
箱２を介して連通せしめられている。従って、流体入口
１ａから流入した１次側流体はストレーナ１１を介して
弁座８内へ流れ込み、一方、２次側流体は検出穴１２を
介してダイヤフラム室１５内に流入していて、ダイヤフ
ラム１４に作用するばね１６の弾力と２次側圧力とが釣
り合ったところで弁体９の開度が決定されるようになっ
ている。このように内側弁箱２の第１の回動位置では、
負荷（流量）の大小の変化によって、２次側圧力が増減
しても、それを一定値に保持する減圧弁として作動し得
る。この場合、流体入口１ａと流体出口１ｂの周囲のシ
ール部材６が１次側流体及び２次側流体が漏出するのを
夫々防止しているから減圧弁として適正な作動が保証さ
れている。

【００１４】次に、内側弁箱２を上記第１の回動位置か
ら図２の矢印Ａ方向に角度θ₁ 回動して図４のような第
２の回動位置にある場合、内側弁箱２の外側円錐面が流
体入口１ａ及び流体出口１ｂと整合して閉止し、１次側
流体は流体入口１ａより先へ流れることができず、流路
は完全に遮断される。そして内側弁箱２の流入穴２ａと
流出穴２ｂは夫々シール部材６によって遮断されている
から、内側弁箱２内には１次側流体と２次側流体の何れ
の流体も流入して来ない。従って、配管中に流体圧力が
ある状態でも、このように内側弁箱２を第２の回動位置
に持って来ることにより、弁体９、ストレーナ１１等を
修理のため分解したり、保守・点検ができる。

【００１５】また、図５のように、内側弁箱２が第３の
回動位置にある場合、流体入口１ａには図２に示すバイ
パス入口溝２ｃが、また流体出口１ｂにはバイパス出口
溝２ｄが夫々整合し、従って、間隙３を通して流体入口
１ａと流体出口１ｂが連通する。一方、内側弁箱２の流
入穴２ａと流出穴２ｂは夫々シール部材６によって遮断
され、従って、この第３の回動位置では、流体入口１ａ
→バイパス入口溝２ｃ→間隙３→バイパス出口溝２ｄ→
流体出口１ｂという経路で連通するバイパス流路が形成
される。また、この時、内側弁箱２内には流体が流入し
得ないため、流体入口１ａから流入する流体は専らこの
バイパス流路のみを介して流体出口１ｂに流れるので、
配管のフラッシングが可能になる。尚、この場合は、流
れを止めることなく弁体９、ストレーナ１１等の分解や
保守・点検を行い得る。

【００１６】上記実施例においては、本考案を減圧弁の
例で説明したが、その他の背圧弁や差圧弁等、各種自動
調整弁に適用可能である。尚、図１では内側弁箱に作用
する内部流体圧力によるスラスト力に対抗する手段とし
てピストンを例示したが、これの代わりにベローズまた
はダイヤフラムなどを用いても良い。

【００１７】

【考案の効果】上述したように本考案によれば、減圧弁
等の自動調整弁１個のみで流路遮断やバイパス切換が可
能となり、前後止め弁やバイパス管が不要になるので配
管スペースが小さくて済み、配管工事が簡単になるの
で、工数、費用も大幅に軽減される。この様にピストン
を備えた構造は、内部流体圧力が高くなっても大きなば
ね力を必要とせず、また、通常自動調整弁の呼び径が大
きくなっても前記弁箱内部圧力によるスラストを抑圧す
ることができる。また、上記ピストン径を内側弁箱の受
圧径よりやや大きくすることにより、内部流体圧力が高
くなる程シール部材の面圧を高めて、ここからの漏れを
防止出来る。このように、製品が大形化することがな
く、低コストで製造することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案によるバイパス付弁箱構造の１実施例の
縦断面図であり、内側弁箱の第１の回動位置を示す。

【図２】図１のイ─イ線に沿う横断面図である。

【図３】内側弁箱の上下部分を省略した斜視図である。

【図４】内側弁箱の第２の回動位置を示す縦断面図であ
る。

【図５】内側弁箱の第３の回動位置を示す縦断面図であ
る。

【図６】本考案によるシール部材付き内側弁箱の斜視図
である。

【図７】本考案によるシール部材の展開図である。

【図８】従来のシール部材付き内側弁箱の斜視図であ
る。

【図９】従来の減圧弁の配管施工方法の例を示す図であ
る。

【図１０】従来のバイパス付減圧弁の断面図である。

【符号の説明】

１ 外側弁箱 １ａ 流体入口 １ｂ 流体出口 ２ 内側弁箱 ２ａ 流入穴 ２ｂ 流出穴 ２ｃ バイパス入口溝 ２ｄ バイパス出口溝 ３ 間隙 ４ シール ５ａ シール ５ｂ シール ６ シール部材 ７ 皿ばね ８ 弁座 ９ 弁体 １０ 弁棒 １１ ストレーナ １２ 検出穴 １３ ナット １４ ダイヤフラム １５ ダイヤフラム室 １６ 調節ばね １７ ばね保護筒 １８ 調節ねじ １９ スラスト軸受 ２０ ピストン ２１ 止め輪 ２２ 下部蓋

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱を内側と外側の二重に構成し、外側
   弁箱に対し回動自在に設けた内側弁箱の回動位置によ
   り、流出入側の両流路を同時に開閉切換可能とすると共
   に、両流路を相互に連通切換可能なバイパスを内側弁箱
   と外側弁箱間に備え、前記内外弁箱の回動接触シール面
   を円錐状に形成した弁箱を備えた自動調整弁において、
   内側弁箱に作用する内部流体圧力によるスラスト力に対
   抗するピストンを具備したことを特徴とするバイパス付
   弁箱構造。