JP6926295B1 - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

【課題】配管内の流量に応じた減圧効果を発揮する減圧弁を提供する。【解決手段】本発明の一態様に係る減圧弁１００は、第１管体１１と、前記第１管体に設けられた開口を介して前記第１管体と接続された第２管体１２とを有する本体１と、前記第１管体の内部に設けられ、前記第１管体を流れる流体の動圧が作用する受圧面を有する弁体２と、を備える。前記第１管体の第１軸Ｘ１と前記第２管体の第２軸Ｘ２は交差し、前記弁体は、前記受圧面に前記動圧が作用することで前記第１軸に沿って移動し、前記動圧が前記受圧面に作用していない状態において、前記弁体は前記開口の少なくとも一部を塞ぎ、前記受圧面に前記動圧が作用し前記弁体が移動することで、前記開口のうち前記弁体により塞がれていない部分が拡大する。【選択図】図１

Description

本発明は、減圧弁に関する。

流量が減少すると減圧効果が高くなり、流量が増加すると減圧効果が低くなる減圧弁が必要となる場合がある。例えば、高所に設置したタンクから低所にある建物内に向けて送液する配管内を流体が流れる際には、配管内の摩擦損失やバルブ等による圧力損失が発生する。流量が多い時を基準に供給元（ポンプ車等）の圧力を設定し、流量を変化させながら送液する場合、流量が多い時には問題とならないが、流量が低下した際には圧力損失が小さくなるため、配管内の流体の圧力が配管の許容圧力を超えてしまうという問題がある。

特開平１０−１４９２２３号公報

本発明の目的の一つは、配管内の流量に応じた減圧効果を発揮する減圧弁を提供することである。

本発明の一態様に係る減圧弁は、第１管体と、前記第１管体に設けられた開口を介して前記第１管体と接続された第２管体とを有する本体と、前記第１管体の内部に設けられ、前記第１管体を流れる流体の動圧が作用する受圧面を有する弁体と、を備える。前記第１管体の第１軸と前記第２管体の第２軸は交差し、前記弁体は、前記受圧面に前記動圧が作用することで前記第１軸に沿って移動し、前記動圧が前記受圧面に作用していない状態において、前記弁体は前記開口の少なくとも一部を塞ぎ、前記受圧面に前記動圧が作用し前記弁体が移動することで、前記開口のうち前記弁体により塞がれていない部分が拡大する。

前記弁体が前記第１軸に沿って移動していない状態において、前記開口のうち前記弁体により塞がれていない部分を通じて前記第１管体から前記第２管体へ前記流体が流れてもよい。例えば、前記弁体は、前記第１管体を前記受圧面側の第１部分と前記第１部分と反対側の第２部分とに隔て、前記本体は、前記第１部分と前記第２部分とを接続する導圧管を有してもよい。また、前記弁体は、前記第１管体を前記受圧面側の第１部分と前記第１部分と反対側の第２部分とに隔てるとともに、前記第１部分と前記第２部分とを接続する導圧管を有してもよい。

前記本体は、前記第２部分内の流体を排出するための排出口を前記第２部分に有してもよい。前記受圧面は、前記第１軸と鋭角をなす方向に傾斜する傾斜面を含んでもよい。前記減圧弁は、前記弁体と接し、前記動圧が作用する方向と反対方向から前記弁体を付勢する付勢部材をさらに備えてもよい。前記減圧弁は、前記付勢部材の前記弁体と接する第１端部と反対側の第２端部と接し、前記第１管体を流れる前記流体の流れ方向における前記第２端部の位置を調整する調整部材をさらに備えてもよい。

本発明の一態様に係る減圧弁は、流体が流れる第１流路と、前記第１流路に接続された第２流路とを有する本体と、前記本体の内部に設けられ、前記第１流路を流れる前記流体の動圧が作用する受圧面を有する弁体と、前記弁体と接し、前記動圧が作用する方向と反対方向から前記弁体を付勢する付勢部材と、前記付勢部材の前記弁体と接する第１端部と反対側の第２端部と接し、前記第１流路を流れる前記流体の流れ方向における前記第２端部の位置を調整する調整部材と、を備える。

前記調整部材は、前記本体が有する第１ねじ部と対応する第２ねじ部を有するとともに、前記第１ねじ部と前記第２ねじ部とを接続することで前記本体に回動自在に設けられ、前記調整部材を回動させることで、前記流体の前記流れ方向に沿って前記第２端部の位置を調整してもよい。前記減圧弁は、前記調整部材により前記流体の前記流れ方向において前記第２端部を前記第１端部に向かって移動させると、前記付勢部材が前記弁体を前記反対方向に付勢し、前記弁体が移動することで、前記第１流路から前記第２流路へ前記流体が通過する部分が縮小してもよい。前記減圧弁は、前記本体から前記調整部材を取り外すことで生じる前記本体の開口を通じて前記付勢部材を交換可能であってもよい。

本発明によれば、配管内の流量に応じた減圧効果を発揮する減圧弁を提供することができる。

図１は、第１実施形態に係る減圧弁の概略的な部分断面図である。 図２は、図１におけるII−II線に沿う減圧弁の概略的な断面図である。 図３は、第１実施形態に係る減圧弁内の弁体の動きを示す模式図である。 図４は、第１実施形態に係る減圧弁内の弁体の動きを示す模式図である。 図５は、第１実施形態に係る減圧弁内の弁体の動きを示す模式図である。 図６は、第１実施形態に係る減圧弁の設置状況の一例を示した図である。 図７は、第２実施形態に係る減圧弁の概略的な部分断面図である。 図８は、第３実施形態に係る減圧弁の概略的な部分断面図である。 図９は、第４実施形態に係る減圧弁の概略的な断面図である。 図１０は、第５実施形態に係る減圧弁の概略的な部分断面図である。

以下、本発明のいくつかの実施形態につき、図面を参照しながら説明する。
各実施形態においては、減圧弁の一例として、真水や海水などの液体が流れる流路に設けられる減圧弁を開示する。ただし、本実施形態に係る減圧弁と同様の構造は、ガスなどの気体や液体と気体が混ざりあった混相流が流れる流路に設けられる減圧弁にも適用することができる。減圧弁は、ホース同士を接続するための媒介金具である。減圧弁は、他種のホース敷設ラインなどに用いられる媒介金具として使用することも可能である。また、媒介金具としてホースとホースの間だけでなく、ホースと他の機器類との間にも使用することができる。

［第１実施形態］
図１は、第１実施形態に係る減圧弁１００の概略的な部分断面図である。図２は、図１におけるII−II線に沿う減圧弁１００の概略的な断面図である。図に示した矢印Ａは、流体の流れ方向を示している。

減圧弁１００は、第１軸Ｘ１を中心とした円筒状の第１管体１１と、第２軸Ｘ２を中心とした円筒状の第２管体１２とを有する本体１を備えている。第２管体１２は、第１管体１１の側面に設けられた開口Ｏを介して第１管体１１と接続されている。第１管体１１の第１軸Ｘ１と第２管体１２の第２軸Ｘ２は交差しており、図１においては第１軸Ｘ１と第２軸Ｘ２が直交している。

第１管体１１の内部には第１流路１１０が形成され、第２管体１２の内部には第２流路１２０が形成されている。第２流路１２０は、第１流路１１０と接続されている。第１管体１１と第２管体１２の内径は等しくてもよいし、第１管体１１の内径が第２管体１２の内径よりも大きくてもよいし、第１管体１１の内径が第２管体１２の内径よりも小さくてもよい。第１管体１１および第２管体１２は、第１軸Ｘ１および第２軸Ｘ２に沿って一様な径で延びているが、径が異なる部分を有してもよい。

ここで、第１軸Ｘ１と平行な方向を軸方向Ｄｘ１と定義し、第２軸Ｘ２と平行な方向を軸方向Ｄｘ２と定義する。また、第１軸Ｘ１を中心として第１軸Ｘ１から遠ざかる方向を半径方向Ｄｒ１と定義する。図１においては、半径方向Ｄｒ１と軸方向Ｄｘ２が平行である。

第１管体１１は、軸方向Ｄｘ１において端部１１ａおよび端部１１ｂを有している。第１管体１１の端部１１ａには、接続具１１Ａが設けられている。端部１１ｂの内周面には、後述する調整部材３と接続するための第１ねじ部Ｓ１が設けられている。第２管体１２は、軸方向Ｄｘ２において第１管体１１と接続された端部１２ａおよび端部１２ａと反対側の端部１２ｂを有している。第２管体１２の端部１２ｂには、接続具１２Ａが設けられている。

接続具１１Ａ，１２Ａには、様々な形状を適用することができる。接続具１１Ａ，１２Ａが例えば雌雄の区別のない同一の構造であれば、同形状の接続対象に解除可能に接続することが可能である。接続具１１Ａ，１２Ａは、雌雄の区別のある構造であってもよい。

本体１は、第１管体１１と第２管体１２が一体で形成されてもよいし、別部材からなる集合体であってもよい。第１管体１１を流れる流体の流れ方向は、軸方向Ｄｘ１の端部１１ａ側から端部１１ｂ側に向かう方向と一致しており、第２管体１２を流れる流体の流れは、軸方向Ｄｘ２の端部１２ａ側から端部１２ｂ側に向かう方向と一致している。

減圧弁１００は、第１管体１１の内部に設けられた弁体２をさらに備えている。弁体２は、第１軸Ｘ１に沿って軸方向Ｄｘ１に移動可能となるように第１流路１１０に設けられている。弁体２は、軸方向Ｄｘ１に延びる円柱状であり、端部１１ａ側の受圧面２１と、受圧面２１と反対側の付勢面２２と、外周面２３とを有している。図１において、弁体２の軸は、第１軸Ｘ１と一致している。受圧面２１および付勢面２２は、第１軸Ｘ１と直交した面であり、受圧面２１と付勢面２２の面積は等しい。弁体２の外周面２３と第１管体１１の内周面の間には、隙間が形成されてもよい。

弁体２は、第１管体１１に形成されている第１流路１１０を受圧面２１側の第１部分Ｐ１と第１部分Ｐ１と反対側の第２部分Ｐ２とに隔てている。図１において、第１部分Ｐ１は端部１１ａ側に位置し、第２部分Ｐ２は端部１１ｂ側に位置している。

受圧面２１には、第１流路１１０の第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧が作用する。受圧面２１に第１流路１１０を流れる流体の動圧が作用することで、弁体２は軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動する。

弁体２は、図１および図２に示すように外周面２３により開口Ｏを塞ぐことができる。図２において図中左方が端部１１ａ側であり、図中右方が端部１１ｂ側である。開口Ｏのうち弁体２の外周面２３により塞がれていない部分を連通部Ｃ１とし、弁体２の外周面２３により塞がれている部分を閉塞部Ｂ１とする。連通部Ｃ１は、第１部分Ｐ１と第２流路１２０とを連通している。第１部分Ｐ１を流れる流体は、連通部Ｃ１を通過し第２流路１２０に流入する。第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧が受圧面２１に作用していない状態において、弁体２の外周面２３は開口Ｏの少なくとも一部を塞ぐ。また、減圧弁１００は、開口Ｏ以外に流路が変化する部分を有していない。

弁体２は軸方向Ｄｘ１に移動可能に設けられているため、弁体２の第１流路１１０における位置に応じて連通部Ｃ１および閉塞部Ｂ１の大きさは変化する。弁体２が端部１１ａ側に移動すると連通部Ｃ１は縮小し、弁体２が端部１１ｂ側に移動すると連通部Ｃ１は拡大する。弁体２が軸方向Ｄｘ１に移動していない状態において、開口Ｏは連通部Ｃ１を有しており、受圧面２１は開口Ｏのうち最も端部１１ａ側に近い部分Ｔ１と一致していない。この場合、開口Ｏは弁体２の外周面２３によりすべて塞がれていない。弁体２の外周面２３により開口Ｏがすべて塞がれた場合には、後述する導圧管４の影響により弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動が制限される。

受圧面２１が開口Ｏのうち最も端部１１ｂ側に近い部分Ｔ２と一致する場合には、開口Ｏには弁体２の外周面２３により塞がれている部分がないため、開口Ｏと連通部Ｃ１が一致する。この場合、連通部Ｃ１が最大となり、開口Ｏは閉塞部Ｂ１を有さない。受圧面２１が第２軸Ｘ２と一致する場合には、受圧面２１が開口Ｏの中心に位置するため、連通部Ｃ１と閉塞部Ｂ１は等しくなる。弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動範囲は、上述した例より狭くてもよいし、広くてもよい。

減圧弁１００は、弁体２を付勢する付勢部材Ｅ１をさらに備えている。付勢部材Ｅ１は、第１管体１１の第２部分Ｐ２に設けられている。付勢部材Ｅ１は、弁体２の付勢面２２と接する第１端部Ｅａと、第１端部Ｅａと反対側の第２端部Ｅｂとを有している。第２端部Ｅｂは、後述する調整部材３と接している。図１において、付勢部材Ｅ１は軸方向Ｄｘ１に延びている。付勢部材Ｅ１は、端部１１ｂ側から端部１１ａに向けて弁体２の付勢面２２を付勢する。付勢部材Ｅ１は、例えばコイルばねである。付勢部材Ｅ１は、コイルばね以外にもゴムなどの弾性体で形成することもできる。

減圧弁１００は、調整部材３をさらに備えている。調整部材３は、第１管体１１の端部１１ｂに設けられている。調整部材３は、軸方向Ｄｘ１に延びる円柱状であり、付勢部材Ｅ１の第２端部Ｅｂと接する端面３１と、端面３１の反対側の端面３２とを有している。調整部材３の軸は、第１軸Ｘ１と一致している。つまり、第１管体１１、弁体２、付勢部材Ｅ１、および調整部材３の軸は、第１軸Ｘ１と一致している。調整部材３は、外周面に第１ねじ部Ｓ１に対応する第２ねじ部Ｓ２を有している。図１において、第１ねじ部Ｓ１は雌ねじであり、第２ねじ部Ｓ２は雄ねじである。第１ねじ部Ｓ１が雄ねじであり、第２ねじ部Ｓ２が雌ねじとなるように調整部材３が構成されてもよい。

調整部材３は、第１ねじ部Ｓ１と第２ねじ部Ｓ２とを接続することで本体１に回動自在に設けられている。調整部材３は、例えば第１管体１１に着脱可能に設けられている。調整部材３と第１管体１１との間は図示しないシール部材等により端部１１ｂの開口を通じて外部に流体が流出しないようにシールされ、端部１１ｂの開口は調整部材３により閉塞されている。調整部材３を回動させることで、調整部材３は軸方向Ｄｘ１に移動可能である。調整部材３を軸方向Ｄｘ１に移動させると、端面３１に接している付勢部材Ｅ１の第２端部Ｅｂが、調整部材３とともに軸方向Ｄｘ１に移動する。調整部材３は、軸方向Ｄｘ１における第２端部Ｅｂの位置を調整することができる。調整部材３は、減圧弁１００に流体が流れている状態のみならず、流体が流れていない状態においても回動させることができる。

調整部材３は、例えば第２端部Ｅｂの位置を調整することで連通部Ｃ１の大きさ（開度）を変化させることができる。調整部材３を回動させ軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に移動させると、付勢部材Ｅ１の第２端部Ｅｂが第１端部Ｅａに向かって移動する。第２端部Ｅｂが第１端部Ｅａに向かって移動すると、付勢部材Ｅ１が弁体２の付勢面２２を軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に向けて付勢する。付勢部材Ｅ１に付勢されることで弁体２が端部１１ｂ側から端部１１ａ側に移動する。この結果、連通部Ｃ１は縮小する。調整部材３を回動させ軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動させた場合には、連通部Ｃ１は拡大する。

調整部材３は、第１管体１１から取り外すことができるため、第１管体１１から調整部材３を取り外すことで生じる端部１１ｂの開口を通じて付勢部材Ｅ１は交換可能である。減圧弁１００は、異なる付勢力を有する付勢部材Ｅ１に交換することで付勢部材Ｅ１が弁体２を付勢する付勢力を変更することができる。

本体１は、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを接続する導圧管４を有している。導圧管４は、第１管体の端部１１ａ側に設けられた接続口Ｊ１に接続された管体４１と、端部１１ｂ側に設けられた接続口Ｊ２に接続された管体４２と、管体４１と管体４２とを接続する管体４３とを有している。管体４１，４２は、半径方向Ｄｒ１に突出しており、管体４３は、軸方向Ｄｘ１において第１管体１１に沿って延びている。導圧管４は、管体４１，４２，４３を有しているが、鋼管等を折り曲げて形成されてもよい。

本体１は、第２部分Ｐ２内の流体を排出するための排出口５を第２部分Ｐ２に有している。排出口５から排出される流体には、第２部分Ｐ２の液体や気体が含まれる。例えば、導圧管４を通じて第１部分Ｐ１から第２部分Ｐ２に第１部分Ｐ１を流れる液体を送液する場合、排出口５を通じて第２部分Ｐ２の気体を排出口５から外部に排出することで、第２部分Ｐ２を液体で満たすことができる。

例えば減圧弁１００が設置される設置面に対して排出口５を設置面と反対側の第１管体１１の外周面（設置面に対して上方）に設けることで、第２部分Ｐ２内の気体が排出口５から効率的に外部に排出され、第２部分Ｐ２を液体で満たすことができる。排出口５を接続口Ｊ２から離れた位置に設けることで、第２部分Ｐ２に液体が流入する際に気体を効率的に外部へ排出することができる。排出口５には、例えば排出口５を閉止するためのプラグやバルブ、逆止弁などが設けられている。

減圧弁１００の各部は、例えば金属材料で形成することができる。ただし、減圧弁１００は、樹脂などの非金属材料で形成された部材を含んでもよい。弁体２は、例えば樹脂で形成されてもよい。第１管体１１および第２管体１２の形状は円筒状であるが、図１に示した例に限られず、第１管体１１および第２管体１２の形状には種々の形状を適用することができる。第１管体１１の形状に応じて弁体２の形状には種々の形状を適用することができる。第１管体１１および第２管体１２の口径は、一例としては１００ｍｍである。第１管体１１および第２管体１２の口径は、１００ｍｍよりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

減圧弁１００内の流体の流れについて説明する。流体は、接続具１１Ａを通じて端部１１ａから減圧弁１００に流入する。減圧弁１００に流入した流体は、第１流路１１０の第１部分Ｐ１、連通部Ｃ１、および第２流路１２０の順に減圧弁１００内を流れる。第２流路１２０を流れる流体は、端部１２ｂから接続具１２Ａを通じて外部に流出する。第１部分Ｐ１を流れる流体の流れは、軸方向Ｄｘ１の端部１１ａから端部１１ｂに向かう方向と一致する。第２流路１２０の流体の流れは、軸方向Ｄｘ２の端部１２ａから端部１２ｂに向かう方向と一致する。減圧弁１００において、端部１１ａが流体の入口側であり、端部１２ｂが流体の出口側である。

第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２は導圧管４により接続されているため、第１部分Ｐ１を流れる流体は、導圧管４を通じて第２部分Ｐ２に流入する。第１部分Ｐ１を流れる流体が第１管体１１の内周面と弁体２の外周面２３の間を通じて第２部分Ｐ２に移動してもよい。

減圧弁１００に流体が送液されている場合の軸方向Ｄｘ１における弁体２の移動について説明する。減圧弁１００に流体が送液されている場合、第１部分Ｐ１、第２部分Ｐ２、および第２流路１２０は流体で満たされている。この場合、弁体２には、軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から受圧面２１に向けて第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧と静圧が作用し、端部１１ｂ側から付勢面２２に向けて第２部分Ｐ２の流体の静圧と付勢部材Ｅ１の付勢力が作用している。静圧とは、配管内の流体が持つ圧力のことである。図１のように、第１管体１１の第１軸Ｘ１と第２管体１２の第２軸Ｘ２が交差する構造であって、弁体２が第１管体１１に設けられている場合には、受圧面２１が第２流路１２０を流れる流体の影響を受けないため、第２管体１２に形成されている第２流路１２０を流れる流体は、弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動に影響を与えない。

第１部分Ｐ１を流れる流体は導圧管４を通じて第２部分Ｐ２に流入するため、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２の流体の静圧は等しい。弁体２には、第１部分Ｐ１を流れる流体の静圧と第２部分Ｐ２の流体の静圧が軸方向Ｄｘ１においてそれぞれ双方向から作用している。受圧面２１と付勢面２２の面積は等しいため、弁体２に作用している軸方向Ｄｘ１における第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の流体の静圧の影響は互いに打ち消される。第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の流体の静圧は、弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動に影響をほとんど与えない。第１流路１１０の流体の静圧が与える影響は、導圧管４によりキャンセルされているといえる。

この場合、弁体２は、端部１１ａ側から受圧面２１に向けて作用している第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧により軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動し、端部１１ｂ側から付勢面２２に向けて作用している付勢部材Ｅ１の付勢力により軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に移動する。例えば、減圧弁１００に流入する流体の流量が増加し、受圧面２１に作用する第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧が増加すると、弁体２は、付勢面２２に作用する付勢部材Ｅ１の付勢力に抗して軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動する。

弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動は、第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧に対して付勢部材Ｅ１の付勢力を調整することで制御できるため、導圧管４により弁体２への流体の静圧が与える影響をキャンセルしない場合と比較して、弁体２の制御は容易に行うことができる。第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧に対して付勢部材Ｅ１の付勢力を調整すればよいため、導圧管４により弁体２への静圧の影響をキャンセルしない場合と比較して、付勢部材Ｅ１の付勢力は小さくてよい。

図３乃至図５は、第１実施形態に係る減圧弁１００内の弁体２の動きを示す模式図である。図３乃至図５は、減圧弁１００を流れる流体の流量が増加することによって、弁体２が軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側（流体の流れ方向）に移動している状態を示している。各図に示した矢印Ａは、流体の流れ方向を示している。

図３は、弁体２が第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧により軸方向Ｄｘ１に移動していない状態を示している。弁体２が軸方向Ｄｘ１に移動していない状態において、開口Ｏは連通部Ｃ１を有している。減圧弁１００を流体が流れる場合、第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧が受圧面２１に作用する。第１部分Ｐ１を流れる流体の流量が少ない場合、受圧面２１に作用する流体の動圧は小さい。受圧面２１に作用する流体の動圧が付勢面２２に作用する付勢部材Ｅ１の付勢力よりも小さい場合、弁体２は軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動しない。弁体２が軸方向Ｄｘ１に移動していない状態において開口Ｏが連通部Ｃ１を有するように弁体２を第１管体１１に設けることで、第１部分Ｐ１から第２流路１２０に流体が流れる。

図３において第１部分Ｐ１を流れる流体が連通部Ｃ１を通じて第２流路１２０に流入する際に流体が通過する流路は、連通部Ｃ１において縮小している。そのため、第１部分Ｐ１から連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失によって、流体が減圧される。つまり、第１部分Ｐ１を流れる流体は、第１部分Ｐ１から連通部Ｃ１を通過し減圧され、第２流路１２０へ流入する。この結果、第１部分Ｐ１と第２流路１２０を流れる流体間で第１部分Ｐ１から連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失の影響により圧力の差（差圧）が発生する。

図３の状態から第１部分Ｐ１を流れる流体の流量が増加すると、受圧面２１に作用する流体の動圧が増加し、弁体２が付勢部材Ｅ１の付勢力に抗して軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動する。これにより、図４に示すように連通部Ｃ１は、図３の状態よりも拡大する。一方、閉塞部Ｂ１は、図３の状態よりも縮小する。

図４において第１部分Ｐ１を流れる流体が連通部Ｃ１を通じて第２流路１２０に流入する際に流体が通過する流路は連通部Ｃ１において縮小しているが、図３の状態と比べ連通部Ｃ１が拡大しているため、流体が通過する流路の縮小幅は図３の状態よりも小さくなる。そのため、流体が連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失は、図３の状態と比較すると小さくなる。つまり、流体が減圧弁１００を通過した際の減圧効果は、図３の状態と比較すると低くなる。

図４の状態から第１部分Ｐ１を流れる流体の流量がさらに増加すると、受圧面２１に作用する流体の動圧が増加し、弁体２が付勢部材Ｅ１の付勢力に抗して軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側にさらに移動する。これにより、図５に示すように連通部Ｃ１は、図４の状態よりもさらに拡大する。一方、閉塞部Ｂ１は、図４の状態よりも縮小する。連通部Ｃ１が拡大することで、流体が通過する流路の縮小幅は図４の状態よりも小さくなる。そのため、流体が連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失は、図４の状態と比較するとさらに小さくなる。つまり、流体が減圧弁１００を通過した際の減圧効果は、図４の状態と比較するとさらに低くなる。

図５に示す例においては、受圧面２１が開口Ｏのうち最も端部１１ｂ側に近い部分Ｔ２と一致する位置まで移動している。開口Ｏには弁体２の外周面２３により塞がれている部分がないため、開口Ｏと連通部Ｃ１が一致する。この場合、連通部Ｃ１が最大となる。

弁体２の移動は、受圧面２１が開口Ｏのうち最も端部１１ｂ側に近い部分Ｔ２と一致する位置までであることが好ましい。弁体２が最も端部１１ｂ側に移動した場合、弁体２の外周面２３は接続口Ｊ２や排出口５を塞がない。導圧管４は、弁体２の位置にかかわらず、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを接続している。

なお、軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側への弁体２の移動を制限するために、本体１は止め具Ｇをさらに有してもよい。止め具Ｇは、例えば第１管体１１の内周面のうち付勢面２２側の少なくとも一部に第１軸Ｘ１に向かって突出するように設けられた突出部である。

止め具Ｇが第１管体１１の内周面から第１軸Ｘ１に突出するように設けられていることで、弁体２が軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側へ移動する際に止め具Ｇと付勢面２２が接触するため、弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動を止め具Ｇにより制限することができる。止め具Ｇは、第１管体１１に着脱可能に取り付けられてもよい。

また、第１部分Ｐ１を流れる流体の流量が減少した場合には、受圧面２１に作用する流体の動圧が減少するため、弁体２は付勢面２２に作用している付勢部材Ｅ１の付勢力により軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に移動する。これにより、連通部Ｃ１は縮小することになる。連通部Ｃ１は、第１部分Ｐ１を流れる流体の流量に応じて変化する。減圧弁１００は、開口Ｏ以外に流路が変化する部分を有していない。そのため、端部１１ａから減圧弁１００に流入する流体の流量が増加すれば、端部１２ｂから流出する流体の流量は増加し、端部１１ａから減圧弁１００に流入する流体の流量が減少すれば、端部１２ｂから流出する流体の流量は減少する。

以上の通り、減圧弁１００においては、第１部分Ｐ１を流れる流体の流量が増加するに従い弁体２の受圧面２１に作用する動圧が増加することで、弁体２が付勢部材Ｅ１の付勢力に抗して軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動し、連通部Ｃ１が拡大する。連通部Ｃ１が拡大することで、減圧弁１００の減圧効果は低くなる。

図６は、第１実施形態に係る減圧弁１００の設置状況の一例を示した図である。図に示した矢印Ａは、流体の流れ方向を示している。図６に示すように減圧弁１００は、例えば減圧弁１００が設置される現場において可撓性を有するホースＨ１，Ｈ２と接続される。ホースＨ１，Ｈ２は、減圧弁１００と接続される側の端部に接続具１１Ａ，１２Ａと接続可能な接続具１１Ｂ，１２Ｂをそれぞれ有している。

上述したように接続具１１Ｂ，１２Ｂは、例えば接続具１１Ａ，１２Ａと雌雄の区別のない同一の構造を有している。減圧弁１００は、一次側（入口側）配管であるホースＨ１が有する接続具１１Ｂと接続具１１Ａを介して接続され、二次側（出口側）配管であるホースＨ２が有する接続具１２Ｂと接続具１２Ａを介して接続されている。ホースＨ１内の流体は、接続具１１Ａを通じて第１管体１１に流入し、第２管体１２から接続具１２Ａを通じてホースＨ２へ流出する。

以上説明した第１実施形態によれば、配管内の流量に応じた減圧効果を発揮する減圧弁１００を提供することができる。つまり、以上のような構成を有する減圧弁１００であれば、流量が少ないときに高く、流量が増加すると低くなる減圧効果を発揮することができる。

減圧弁１００が導圧管４を備えることで、第１流路１１０の流体の静圧は、弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動に影響をほとんど与えない。弁体２の軸方向Ｄｘ１における端部１１ａ側から端部１１ｂ側への移動には、第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧のみが影響するため、第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧に対して付勢部材Ｅ１の付勢力を調整することで第１部分Ｐ１と第２流路１２０を流れる流体間に大きな差圧を発生させることができる。弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動は、第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧に対して付勢部材Ｅ１の付勢力を調整することで制御できるため、導圧管４により弁体２への流体の静圧が与える影響をキャンセルしない場合と比較して、弁体２の制御は容易に行うことができる。

減圧弁１００は、調整部材３によって連通部Ｃ１の大きさ（開度）を調整したり、付勢部材Ｅ１を交換することで付勢部材Ｅ１の付勢力を調整したりすることで、連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失の調整が可能であるため、第１部分Ｐ１と第２流路１２０を流れる流体間で発生する差圧の範囲を幅広く設定することができる。減圧弁１００は、本体１の交換など構造を大きく変更することなく、減圧効果を変更することができる。これにより、使用現場に適した減圧効果を有する減圧弁１００を実現することが可能であり、減圧弁１００の適用範囲は広くなる。

減圧弁１００は、電気的制御を使用しない制御機構のため、構造がシンプルであり、使用方法も簡便である。また、減圧弁１００はホース間やホースと他の機器との間に設置することでき、着脱可能な接続具と組み合わせることで媒介金具として使用できる。減圧弁１００は、例えば海水利用型消防水利システム、自動調圧装置付き消防ポンプ車、石油備蓄基地大容量泡消火システム、原子力施設における代替注水ライン、ＩＴＯ／ＡＩ等による自動送水制御ライン、およびその他流体移送自動制御ライン等の分野に利用することが可能である。

第１実施形態の変形例の一例として、例えば第１管体１１の内周面のうち受圧面２１側の少なくとも一部に第１軸Ｘ１に向かって突出する突出部を設けてもよい。突出部を設けることで弁体２が軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側へ移動する際に突出部と受圧面２１が接触するため、弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動を突出部により制限することができる。

弁体２の軸方向Ｄｘ１における移動が制限されている場合、調整部材３は、第２端部Ｅｂの位置を調整することで付勢部材Ｅ１が弁体２を付勢する付勢力を変化させることができる。調整部材３を回動させ軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に移動させると、付勢部材Ｅ１の第２端部Ｅｂが第１端部Ｅａに向かって移動する。第２端部Ｅｂが第１端部Ｅａに向かって移動すると、付勢部材Ｅ１が弁体２の付勢面２２を軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に向けて付勢する。

このとき、上述の突出部により弁体２が移動できない場合、付勢部材Ｅ１は弁体２の付勢面２２と調整部材３の端面３１との間で圧縮される。この結果、付勢部材Ｅ１の弁体２を付勢する付勢力は増加する。この場合、調整部材３によって付勢部材Ｅ１の付勢力を調整することで、第１部分Ｐ１と第２流路１２０を流れる流体間で発生する差圧の範囲を幅広く設定することができる。

第１実施形態の変形例の一例として、減圧弁１００が導圧管４を備えていない場合、弁体２への流体の静圧が与える影響がキャンセルされないため、弁体２が軸方向Ｄｘ１に移動していない状態において、受圧面２１が開口Ｏのうち最も端部１１ａ側に近い部分Ｔ１と一致してもよい。

第１実施形態において、弁体２は減圧弁１００に流体が流れていない状態において開口Ｏが連通部Ｃ１を有するように第１管体１１の内部に設けられているが、弁体２は減圧弁１００に流体が流れていない状態において開口Ｏをすべて塞ぐように第１管体１１の内部に設けられてもよい。

［第２実施形態］
第２実施形態について説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

図７は、第２実施形態に係る減圧弁２００の概略的な部分断面図である。減圧弁２００は、第１管体１１の内部に導圧管７を有する弁体６を備えている。第２実施形態においては、導圧管７が弁体６と一体となっている点で第１実施形態と相違する。

弁体６は、軸方向Ｄｘ１に移動可能となるように第１流路１１０に設けられている。弁体６は、軸方向Ｄｘ１に延びる円柱状であり、端部１１ａ側の受圧面６１と、受圧面６１と反対側の付勢面６２と、外周面６３とを有している。弁体６は、軸方向Ｄｘ１において弁体６の軸と一致する位置に、受圧面６１と付勢面６２との間を貫通する貫通部６ｏをさらに有している。受圧面６１および付勢面６２は、第１軸Ｘ１と直交した面であり、受圧面６１と付勢面６２の面積は等しい。

導圧管７は、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２とを接続している。導圧管７は、第１部分Ｐ１に突出する突出部分７１を有するように貫通部６ｏに挿入されている。導圧管７の軸方向Ｄｘ１の長さは、弁体６の軸方向Ｄｘ１の長さよりも長い。導圧管７の突出部分７１と反対側の端面は、付勢面６２と一致している。図７において、第１軸Ｘ１と弁体６の軸は一致しているため、第１軸Ｘ１と導圧管７の軸は一致する。導圧管７および貫通部６ｏは、弁体６の軸とずらして弁体６に設けられてもよい。

導圧管７は、突出部分７１の先端に設けられた遮蔽部材７２と、突出部分７１の外周面に設けられた孔７ａと、突出部分７１と反対側の端部に設けられた孔７ｂを有している。第１部分Ｐ１を流れる流体は、孔７ａから導圧管７に流入し、孔７ｂから第２部分Ｐ２に流出する。第１部分Ｐ１を流れる流体は、導圧管７が遮蔽部材７２を有するため軸方向Ｄｘ１に沿って導圧管７に流入しない。第１部分Ｐ１を流れる流体は、突出部分７１の外周面に設けられた孔７ａから導圧管７に流入するため、第２部分Ｐ２の流体は第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧の影響を受けにくい。図７において、孔７ａは突出部分７１の第２流路１２０側の外周面に設けられているため、第２部分Ｐ２の流体は第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧の影響をより受けにくくなる。

第１部分Ｐ１を流れる流体は導圧管７を通じて第２部分Ｐ２に流入するため、第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２の流体の静圧は等しい。弁体６には、第１部分Ｐ１を流れる流体の静圧と第２部分Ｐ２の流体の静圧が軸方向Ｄｘ１においてそれぞれ双方向から作用している。第１部分Ｐ１と第２部分Ｐ２の流体の静圧は等しく、受圧面６１と付勢面６２の面積も等しいため、弁体６に作用している軸方向Ｄｘ１における第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の流体の静圧の影響は互いに打ち消される。第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の流体の静圧は、弁体６の軸方向Ｄｘ１における移動に影響をほとんど与えない。第１流路１１０の流体の静圧が与える影響は、導圧管７によりキャンセルされているといえる。

この場合、弁体６は、端部１１ａ側から受圧面６１に向けて作用している第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧により軸方向Ｄｘ１において端部１１ａ側から端部１１ｂ側に移動し、端部１１ｂ側から付勢面６２に向けて作用している付勢部材Ｅ１の付勢力により軸方向Ｄｘ１において端部１１ｂ側から端部１１ａ側に移動する。

第２実施形態に係る減圧弁２００においては、第１管体１１の内部に導圧管７が弁体６と一体として設けられている。このような構成であれば、第１部分Ｐ１を流れる流体のうち受圧面６１付近の流体が導圧管７を通じて第２部分Ｐ２に流入するため、減圧弁２００においては、受圧面６１に作用する流体の静圧と付勢面６２に作用する流体の静圧を第１実施形態と比較してより等しくすることができる。この結果、第１部分Ｐ１および第２部分Ｐ２の流体の静圧が弁体６の軸方向Ｄｘ１における移動に与える影響をさらに小さくすることができる。

［第３実施形態］
第３実施形態について説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。

図８は、第３実施形態に係る減圧弁３００の概略的な部分断面図である。減圧弁３００は、第１軸Ｘ１を中心とした円筒状の第１管体１１と、第２軸Ｘ２を中心とした円筒状の第２管体８２とを有する本体８を備えている。第２管体８２は、第１管体１１の側面に設けられた開口Ｏを介して第１管体１１と接続されている。第２管体８２の内部には第２流路８２０が形成されている。第２管体８２は、軸方向Ｄｘ２において第１管体１１と接続された端部８２ａおよび端部８２ａと反対側の端部８２ｂを有している。第２管体８２の端部８２ｂには、接続具１２Ａが設けられている。

第１管体１１の第１軸Ｘ１と第２管体８２の第２軸Ｘ２は交差している。図８において、第１管体１１から第２管体８２に向けて反時計回りの方向に第１軸Ｘ１と第２軸Ｘ２がなす角度αは鋭角（０°＜α＜９０°）である。角度αは、鋭角に限られず、鈍角（９０°＜α＜１８０°）であってもよい。

減圧弁３００は、第１管体１１の内部に設けられた弁体９を備えている。弁体９は、軸方向Ｄｘ１に移動可能となるように第１流路１１０に設けられている。弁体９は、軸方向Ｄｘ１に延びる円柱状であり、端部１１ａ側の受圧面９１と、受圧面９１と反対側の付勢面９２と、外周面９３とを有している。

図８において、弁体９の軸は、第１軸Ｘ１と一致している。受圧面９１は、第１軸Ｘ１に対して傾斜する傾斜面９１ａと、第１軸Ｘ１に対して垂直な垂直面９１ｂとを有している。図８において、第１管体１１から第２管体８２に向けて反時計回りの方向に第１軸Ｘ１と傾斜面９１ａがなす角度βは鋭角（０°＜β＜９０°）である。角度βは、鋭角に限られず、鈍角（９０°＜β＜１８０°）であってもよい。受圧面９１が垂直面９１ｂを有さず、傾斜面９１ａのみを有してもよい。図８において、角度αは角度βよりも小さい。この関係に限られず、角度αは角度βよりも大きくてもよいし、角度αと角度βは等しくてもよい。

角度αが鋭角の場合、第１部分Ｐ１から第２流路８２０への流体の流れ方向は、角度αが直角の場合と比較して緩やかに変化するため、第１部分Ｐ１を流れる流体が連通部Ｃ１を通じて第２流路８２０に流入する際の抵抗は小さくなる。角度αが鋭角であれば、流体が連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失は角度αが直角の場合と比較して小さくなるため、流体が減圧弁３００を通過した際の減圧効果を低くすることができる。一方、角度αが鈍角の場合、第１部分Ｐ１から第２流路８２０への流体の流れ方向は、角度αが直角の場合と比較して急激に変化するため、第１部分Ｐ１を流れる流体が連通部Ｃ１を通じて第２流路８２０に流入する際の抵抗は大きくなる。角度αが鈍角であれば、流体が連通部Ｃ１を通過する際の圧力損失は角度αが直角の場合と比較して大きくなるため、流体が減圧弁３００を通過した際の減圧効果を高くすることができる。

角度βが鋭角の場合、受圧面９１は第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧の影響を受けにくいため、弁体９を制御する際における付勢部材Ｅ１の付勢力は、受圧面９１が傾斜面９１ａを有さない場合と比較して小さくなる。第１部分Ｐ１を流れる流体は、傾斜面９１ａに沿って第２流路８２０へ流入することができる。角度βが鋭角であれば、受圧面９１が動圧の影響を受けにくいため、減圧弁３００を流れる流体の流量が多い場合であっても、付勢部材Ｅ１の付勢力を小さくすることができる。

角度βが鈍角の場合、受圧面９１は第１部分Ｐ１を流れる流体の動圧の影響を受けやすいため、弁体９を制御する際における付勢部材Ｅ１の付勢力は、受圧面９１が傾斜面９１ａを有さない場合と比較して大きくなる。角度βが鈍角であれば、受圧面９１が動圧の影響を受けやすいため、減圧弁３００を流れる流体の流量が少ない場合であっても、弁体９を制御することができる。

第３実施形態に係る減圧弁３００においては、調整部材３によって連通部Ｃ１の大きさ（開度）や付勢部材Ｅ１の付勢力を調整するだけでなく、角度αおよび角度βを調整することでも流体が減圧弁３００を通過した際の減圧効果を調整することができる。

第３実施形態の受圧面９１の形状は、第１実施形態および第２実施形態にも適用することができる。また、第３実施形態の第２管体８２の形状は、第１実施形態および第２実施形態にも適用することができる。

［第４実施形態］
第４実施形態について説明する。第１実施形態と同様の構成要素には同一の符号を付し、説明を適宜省略する。第４実施形態や後述する第５実施形態は、第１実施形態の変形例である。

図９は、第４実施形態に係る減圧弁４００の概略的な断面図である。減圧弁４００は、本体１３と、第１接続具１４Ａと、第２接続具１４Ｂと、導圧管１６と、弁部１５とを備えている。本体１３は、筒体１３１と、第１取付部１３２Ａと、第２取付部１３２Ｂとを有している。筒体１３１は、軸ＡＸに沿って延びる円筒状である。ただし、本体１３の形状は、円筒状に限られない。本体１３の内部には、流路Ｆが形成されている。

本体１３は、内部に後述する受圧面１５７ａの周縁部と向かい合う対向面１３３を有している。対向面１３３は、筒体１３１の内周面から延び、軸ＡＸと直交する面である。本体１３は、筒体１３１の軸ＡＸと交差する軸を有する他の筒体を有していない。図９において、対向面１３３は、第１取付部１３２Ａの内面の一部である。対向面１３３には、軸ＡＸ周りに後述する第１流路Ｆ１と同径の流路が形成されている。

ここで、軸ＡＸに沿い、かつ第１取付部１３２Ａから第２取付部１３２Ｂに向かう方向を軸方向Ｘ、軸方向Ｘと反対方向を軸方向Ｙ、軸ＡＸを中心として軸ＡＸから遠ざかる方向を半径方向Ｒと定義する。図９に示した矢印Ａは、流体の流れ方向を示しており、軸方向Ｘと一致している。

第１取付部１３２Ａは、筒体１３１の一次側（入口側）端部に設けられている。第２取付部１３２Ｂは、筒体１３１の二次側（出口側）端部に設けられている。筒体１３１、第１取付部１３２Ａ、および第２取付部１３２Ｂは、一体物であっても、別部材からなる集合体であってもよい。図９においては、筒体１３１の外径が第１取付部１３２Ａおよび第２取付部１３２Ｂの外径よりも大きいが、筒体１３１の外径と第１取付部１３２Ａおよび第２取付部１３２Ｂの外径は等しくてもよい。第１接続具１４Ａは第１取付部１３２Ａに設けられており、第２接続具１４Ｂは第２取付部１３２Ｂに設けられている。第１接続具１４Ａ、第２接続具１４Ｂには、様々な形状を適用することができる。

弁部１５は、弁箱１５１と、調整弁１５２と、付勢部材Ｅ２とを有している。弁部１５は、本体１３の内部であって、筒体１３１の中央付近に配置されている。弁部１５の本体１３における配置は、筒体１３１の中央付近以外であってもよい。弁箱１５１は、円筒部１５３と、円底部１５４と、円柱部１５５とを有している。

円筒部１５３は、内部に軸ＡＸに向かって突出する円環状の突出部１５３ａを有している。円底部１５４は、円筒部１５３の第２接続具１４Ｂ側の端部を閉塞している。円底部１５４は、第１接続具１４Ａ側に面１５４ａを有している。円柱部１５５は、円底部１５４の面１５４ａより軸ＡＸに沿って第１接続具１４Ａに向けて突出する円柱である。円筒部１５３、円底部１５４、および円柱部１５５は、一体物であってもよい。円筒部１５３、円底部１５４、および円柱部１５５の各中心軸は、軸ＡＸ上にある。

弁箱１５１は、筒体１３１の内周面から軸ＡＸに向かって延びる棒状のシャフト１３４が円筒部１５３の外周面と接続されることで、筒体１３１の内部に支持されている。シャフト１３４は、円筒部１５３の第２接続具１４Ｂ側の端部と接続されている。シャフト１３４が円筒部１５３に接続される位置は、円筒部１５３の第２接続具１４Ｂ側の端部以外であってもよい。例えば、シャフト１３４は、軸ＡＸを中心とした円周方向において等間隔で配置された４本の棒状部材である。シャフト１３４の本数は、３本以下であってもよいし、５本以上であってもよい。シャフト１３４は、流路Ｆを閉塞していない。

調整弁１５２は、ベース１５６と、弁体１５７と、接続部材１５８とを有している。調整弁１５２の中心軸は、軸ＡＸ上に位置している。ベース１５６は、円柱状であって、第１接続具１４Ａ側の面１５６ａと、面１５６ａと反対側の面１５６ｂと、貫通部１５６ｃとを有している。貫通部１５６ｃは、ベース１５６の中心部にあって、面１５６ａと面１５６ｂとの間を貫通する。ベース１５６の外径は、円筒部１５３の内径よりも小さい。貫通部１５６ｃの直径は、円柱部１５５の直径よりも大きい。

ベース１５６は、弁箱１５１の内部に配置されている。ベース１５６は、軸方向Ｘ，Ｙにおいて円筒部１５３の内部を移動可能である。言い換えると、ベース１５６は、軸ＡＸに沿って移動可能に弁箱１５１内に配置されている。突出部１５３ａの内径は、ベース１５６の外径よりも小さい。ベース１５６は、面１５６ｂが突出部１５３ａに接触するので、ベース１５６の軸方向Ｘにおける移動は、突出部１５３ａによって制限されている。

他の方法によりベース１５６の軸方向Ｘにおける移動を制限する場合には、突出部１５３ａを設置しなくともよい。例えば、弁体１５７の外径を円筒部１５３の外径よりも大きくすることで、面１５７ｂを円筒部１５３の第１接続具１４Ａ側の端部に接触するようにし、調整弁１５２の軸方向Ｘにおける移動を制限してもよい。一方、軸方向Ｙにおける移動は、対向面１３３によって制限されている。

弁体１５７は、円板状である。弁体１５７は、受圧面１５７ａと、受圧面１５７ａと反対側の面１５７ｂと、連通部Ｃ２とを有している。受圧面１５７ａの周縁部と対向面１３３は、向かい合っている。本体１３内の流路Ｆは、弁体１５７によって隔てられており、弁体１５７よりも一次側（入口側）の流路Ｆを第１流路Ｆ１とし、弁体１５７よりも二次側（出口側）の流路Ｆを第２流路Ｆ２とする。第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２の流体の流れる方向は、一致している。

連通部Ｃ２は、受圧面１５７ａの中心部に位置する孔である。連通部Ｃ２は、受圧面１５７ａの中心部以外に位置してもよいし、複数の孔から形成されてもよい。連通部Ｃ２は必ずしも孔である必要はなく、弁体１５７に設けられた切り欠きや受圧面１５７ａと対向面１３３の間の隙間であってもよい。流路Ｆは、弁体１５７によって閉塞されることはない。受圧面１５７ａの周縁部が対向面１３３に接触している場合であっても、連通部Ｃ２を通じて第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２は連通している。

弁体１５７は、ベース１５６と棒状の接続部材１５８により接続されている。接続部材１５８は、面１５６ａと面１５７ｂに接続されている。例えば、接続部材１５８は、軸ＡＸを中心とした円周方向において等間隔で配置された４本の棒状部材である。接続部材１５８の本数は、３本以下であってもよいし、５本以上であってもよい。弁体１５７は、ベース１５６と接続部材１５８により接続されているため、弁体１５７の動きとベース１５６の動きは、連動している。ベース１５６の動きが、調整弁１５２の動きである。

弁箱１５１の内部には、円筒部１５３の内周面、面１５４ａ、および面１５６ｂによって弁室１５Ａが形成される。付勢部材Ｅ２は、弁室１５Ａに収容されている。付勢部材Ｅ２は、例えば、コイルばねである。コイルばねの内径は、円柱部１５５の直径よりも大きい。付勢部材Ｅ２は、円柱部１５５に通すよう配置されている。付勢部材Ｅ２は、ベース１５６の面１５６ｂを軸方向Ｙに向けて付勢している。

流体が送液されていない場合、付勢部材Ｅ２の付勢力によって、受圧面１５７ａの周縁部が対向面１３３と接触している。第４実施形態において、本体１３、弁箱１５１、および調整弁１５２は、軸ＡＸ上に位置している。弁箱１５１と調整弁１５２の軸は一致するが、弁箱１５１と調整弁１５２の軸は、軸ＡＸと一致しなくてもよい。

導圧管１６は、管体１６１と、管体１６２と、管体１６３とを有する。管体１６１は、第１取付部１３２Ａの外周面に設けられた接続口１６１ａから半径方向Ｒに向かって突出している。管体１６２は、弁室１５Ａの外周面に設けられた接続口１６２ａから半径方向Ｒに向かって突出し、筒体１３１の外周面に設けられた接続口１６２ｂを通過している。管体１６３は、筒体１３１の外周面に沿って軸方向Ｘと平行に延び、管体１６１と管体１６２とを接続する。導圧管１６は、管体１６１，１６２，１６３を有しているが、鋼管等を折り曲げて形成されてもよい。第１流路Ｆ１と弁室１５Ａは、導圧管１６により接続されている。流体が送液されている場合、第１流路Ｆ１内の流体が導圧管１６を通じて弁室１５Ａに流入するため、第１流路Ｆ１の静圧と弁室１５Ａの静圧は等しい。

減圧弁４００に流体が送液されている場合の調整弁１５２の軸方向Ｘ，Ｙにおける移動について説明する。調整弁１５２には、第１流路Ｆ１の流体の静圧と第２流路Ｆ２の流体の静圧がそれぞれ作用している。第１流路Ｆ１の流体の静圧は、軸方向Ｘから受圧面１５７ａに作用している。弁室１５Ａが導圧管１６により第１流路Ｆ１と接続されているため、第１流路Ｆ１の流体の静圧は、軸方向Ｙからベース１５６の面１５６ｂに作用している。第１流路Ｆ１の流体の静圧は、調整弁１５２に対して双方向から作用しており、その静圧の影響は互いに打ち消されるので、第１流路Ｆ１の流体の静圧の影響は、調整弁１５２の移動に関してほとんどない。第１流路Ｆ１の流体の静圧が与える影響は、導圧管１６によりキャンセルされているといえる。

第２流路Ｆ２の流体の静圧は、軸方向Ｘからベース１５６の面１５６ａに作用し、軸方向Ｙから面１５７ｂに作用している。第２流路Ｆ２の流体の静圧は、調整弁１５２に対して双方向から作用しており、その静圧の影響は互いに打ち消されるので、第２流路Ｆ２の流体の静圧の影響は、調整弁１５２の移動に関してほとんどない。調整弁１５２は、受圧面１５７ａに作用する第１流路Ｆ１を流れる流体の動圧の影響で軸方向Ｘ（流体の流れ方向）に移動する。

減圧弁４００においては、流体の流量が増加し、受圧面１５７ａに作用する第１流路Ｆ１を流れる流体の動圧が増加することで、調整弁１５２が付勢部材Ｅ２の付勢力に抗して軸方向Ｘ（流体の流れ方向）に移動する。調整弁１５２が軸方向Ｘに移動することで、受圧面１５７ａの周縁部と対向面１３３の間に流路が形成される。受圧面１５７ａと対向面１３３の間に形成された流路は、調整弁１５２が軸方向Ｘに移動することで拡大する。

第１接続具１４Ａ側から流入してきた流体は、第１流路Ｆ１から調整弁１５２を通過し減圧され、第２流路Ｆ２から第２接続具１４Ｂ側に流出する。流体が減圧弁４００を通過した際の減圧効果は、流体の流量が増加し流路が拡大することで低くなる。また、減圧弁４００は、調整弁１５２を通過した後に流路が変化する部分を有していない。このような構成を有する減圧弁４００であれば、流量が少ないときに高く、流量が増加すると低くなる減圧効果を発揮することができる。

［第５実施形態］
図１０は、第５実施形態に係る減圧弁５００の概略的な部分断面図である。減圧弁５００は、本体１３と、弁部１７とを備えている。図１０には図示していないが、減圧弁５００は第４実施形態と同様、一次側（入口側）に第１接続具１４Ａや二次側（出口側）に第２接続具１４Ｂを備えてもよい。本体１３は、筒体１３１を有している。筒体１３１は、軸ＡＸに沿って延びる円筒状である。ただし、本体１３の形状は、円筒状に限られない。本体１３の内部には、流路Ｆが形成されている。

筒体１３１は、内周面１３１ａと、突出部１３５とを有している。内周面１３１ａは、軸ＡＸに沿って一様な径で延びている。突出部１３５は、内周面１３１ａから軸ＡＸに向かって突出する円環状である。突出部１３５は、後述する受圧面１７２ａ，１７３ａの周縁部と向かい合う対向面１３５ａを有している。突出部１３５の内側には、内周面１３５ｂが規定されている。

ここで、軸ＡＸに沿い、かつ図１０において左から右に向かう方向を軸方向Ｘ、軸方向Ｘと反対方向を軸方向Ｙと定義する。図１０に示した矢印Ａは、流体の流れ方向を示しており、軸方向Ｘと一致している。

弁部１７は、調整弁１７１と、軸部１７４とを有している。調整弁１７１は、円板状であり、２枚の弁体１７２，１７３と、連通部Ｃ３とを有している。調整弁１７１は、軸方向Ｘと直交するように位置している。弁体１７２，１７３は、半円形の板状である。弁体１７２，１７３は、受圧面１７２ａ，１７３ａと、受圧面１７２ａ，１７３ａと反対側の面１７２ｂ，１７３ｂとをそれぞれ有している。受圧面１７２ａ，１７３ａの周縁部は、対向面１３５ａと向かい合っている。弁体１７２，１７３の外径は、内周面１３１ａの直径より小さく、内周面１３５ｂの直径よりも大きい。

本体１３内の流路Ｆは、弁体１７２，１７３によって隔てられており、弁体１７２，１７３よりも一次側（入口側）の流路Ｆを第１流路Ｆ１とし、弁体１７２，１７３よりも二次側（出口側）の流路Ｆを第２流路Ｆ２とする。

連通部Ｃ３は、軸ＡＸを中心軸とする孔である。弁体１７２，１７３にそれぞれ設けられた半円状の切り欠きを組み合わせることで、円形の連通部Ｃ３が形成されている。連通部Ｃ３は、軸ＡＸを中心軸とした孔でなくてもよい。連通部Ｃ３は、必ずしも軸ＡＸを中心とした孔である必要はなく、弁体１７２，１７３にそれぞれ設けられた孔、切り欠き、および受圧面１７２ａ，１７３ａと対向面１３５ａの間の隙間であってもよい。流路Ｆは、弁体１７２，１７３によって閉塞されることはない。受圧面１７２ａ，１７３ａの周縁部が対向面１３５ａに接触している場合であっても、連通部Ｃ３を通じて第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２は連通している。

軸部１７４は、軸１７５と、付勢部材Ｅ３とを有している。軸１７５は、軸方向Ｘ（流れ方向）と直交する方向に延び、軸ＡＸと交わる軸である。軸部１７４は、軸１７５を中心に弁体１７２，１７３を回動可能に支持している。弁体１７２は、図１０において軸１７５を中心に反時計回りに面１７２ｂが軸ＡＸに近づく方向に向かって回動する。一方、弁体１７３は、図１０において軸１７５を中心に時計回りに面１７３ｂが軸ＡＸに近づく方向に向かって回動する。

付勢部材Ｅ３は、例えば、ねじりコイルばねであり、コイル部分が軸１７５に通され、一端が面１７２ｂに当接し、他端が面１７３ｂに当接する。付勢部材Ｅ３は、軸１７５を中心に、受圧面１７２ａ，１７３ａが軸方向Ｘ（流体の流れ方向）に対して垂直に近づく方向に向けて弁体１７２，１７３を回動するように付勢する。流体が送液されていない場合、付勢部材Ｅ３の付勢力によって、受圧面１７２ａ，１７３ａの周縁部が対向面１３５ａと接触している。

減圧弁５００に流体が送液されている場合の調整弁１７１の動きについて説明する。減圧弁５００は第４実施形態と異なり導圧管を備えていないため、第１流路Ｆ１から第２流路Ｆ２へ調整弁１７１を通過する際の圧力損失により発生する差圧が調整弁１７１の動きに影響を与える。この場合、調整弁１７１は、受圧面１７２ａ，１７３ａに作用する第１流路Ｆ１の流体の動圧と調整弁１７１を通過する際の圧力損失により発生する差圧の影響により回動する。

減圧弁５００においては、流体の流量が増加することで、調整弁１７１の弁体１７２，１７３が付勢部材Ｅ３の付勢力に抗して軸方向Ｘ（流体の流れ方向）に対し平行に近づく方向に回動し、受圧面１７２ａ，１７３ａの周縁部が対向面１３５ａから離れる。受圧面１７２ａ，１７３ａの周縁部が対向面１３５ａから離れると内周面１３１ａと弁体１７２，１７３の間に流路が形成される。内周面１３１ａと弁体１７２，１７３の間に形成された流路は、弁体１７２，１７３が軸方向Ｘに対し平行に近づく方向に回動することで拡大する。

第１接続具１４Ａ側から流入してきた流体は、第１流路Ｆ１から調整弁１７１を通過し減圧され、第２流路Ｆ２から第２接続具１４Ｂ側に流出する。流体が減圧弁５００を通過した際の減圧効果は、流体の流量が増加し流路が拡大することで低くなる。また、減圧弁５００は、調整弁１７１を通過した後に流路が変化する部分を有していない。このような構成を有する減圧弁５００であれば、流量が少ないときに高く、流量が増加すると低くなる減圧効果を発揮することができる。

減圧弁５００においては調整弁１７１が２枚の弁体１７２，１７３を有しているが、１枚の弁体のみを有してもよい。この場合、軸１７５は、軸ＡＸとは交わらない位置に配置されてもよい。減圧弁５００は導圧管を備えていないが、第１流路Ｆ１と第２流路Ｆ２を接続する導圧管をさらに備えてもよい。

以上の通り、これらの実施形態は、例として提示したものであり、本発明の範囲を各実施形態で開示した構成に限定するものではない。これらの実施形態は、その他の様々な形態で実施することが可能である。これらの実施形態や変形例は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

１００，２００，３００，４００，５００…減圧弁、１１０…第１流路、１２０，８２０…第２流路、１…本体、１１…第１管体、１２…第２管体、２…弁体、２１…受圧面、３…調整部材、４…導圧管、５…排出口、６…弁体、６１…受圧面、７…導圧管、８…本体、８２…第２管体、９…弁体、９１…受圧面、９１ａ…傾斜面、９１ｂ…垂直面、Ｂ１…閉塞部、Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３…連通部、Ｄｘ１，Ｄｘ２…軸方向、Ｅ１，Ｅ２，Ｅ３…付勢部材、Ｅａ…第１端部、Ｅｂ…第２端部、Ｏ…開口、Ｐ１…第１部分、Ｐ２…第２部分、Ｓ１…第１ねじ部、Ｓ２…第２ねじ部、Ｘ１…第１軸、Ｘ２…第２軸。

Claims (11)

1. 第１管体と、前記第１管体に設けられた開口を介して前記第１管体と接続された第２管体とを有する本体と、
   前記第１管体の内部に設けられ、前記第１管体を流れる流体の動圧が作用する受圧面を有する弁体と、を備え、
   前記第１管体の第１軸と前記第２管体の第２軸は交差し、
   前記弁体は、前記受圧面に前記動圧が作用することで前記第１軸に沿って移動し、
   前記動圧が前記受圧面に作用していない状態において、前記開口は、前記弁体により塞がれていない部分と、前記弁体により塞がれている部分と、を有し、
   前記受圧面に前記動圧が作用し前記弁体が移動することで、前記開口のうち前記弁体により塞がれていない部分が拡大する、
   減圧弁。
2. 前記第１管体は、前記第１管体の内周面に前記第１軸に向けて突出する止め具をさらに有する、
   請求項１に記載の減圧弁。
3. 前記弁体は、前記第１管体を前記受圧面側の第１部分と前記第１部分と反対側の第２部分とに隔て、
   前記本体は、前記第１部分と前記第２部分とを接続する導圧管を有する、
   請求項１または２に記載の減圧弁。
4. 前記弁体は、前記第１管体を前記受圧面側の第１部分と前記第１部分と反対側の第２部分とに隔てるとともに、前記第１部分と前記第２部分とを接続する導圧管を有する、
   請求項１または２に記載の減圧弁。
5. 前記本体は、前記第２部分内の流体を排出するための排出口を前記第２部分に有する、
   請求項３または４に記載の減圧弁。
6. 前記受圧面は、前記第１軸と鋭角をなす方向に傾斜する傾斜面を含む、
   請求項１乃至５のいずれか１項に記載の減圧弁。
7. 前記弁体と接し、前記動圧が作用する方向と反対方向から前記弁体を付勢する付勢部材をさらに備える、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の減圧弁。
8. 前記付勢部材の前記弁体と接する第１端部と反対側の第２端部と接し、前記第１管体を流れる前記流体の流れ方向における前記第２端部の位置を調整する調整部材をさらに備える、
   請求項７に記載の減圧弁。
9. 前記調整部材は、前記本体が有する第１ねじ部と対応する第２ねじ部を有するとともに、前記第１ねじ部と前記第２ねじ部とを接続することで前記本体に回動自在に設けられ、
   前記調整部材を回動させることで、前記流体の前記流れ方向に沿って前記第２端部の位置を調整する、
   請求項８に記載の減圧弁。
10. 前記調整部材により前記流体の前記流れ方向において前記第２端部を前記第１端部に向かって移動させると、前記付勢部材が前記弁体を前記反対方向に付勢し、前記弁体が移動することで、前記弁体により塞がれていない部分が縮小する、
    請求項８または９に記載の減圧弁。
11. 前記本体から前記調整部材を取り外すことで生じる前記本体の開口を通じて前記付勢部材を交換可能である、
    請求項８乃至１０のいずれか１項に記載の減圧弁。

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