JPH02255906A - ダイアフラム形液体圧力調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ポンプなどで送液する液体回路に組込んで使
用するダイアフラム形液体圧力調整弁の構成に関する。

〔従来の技術〕

まず、第５図に頭記したダイアフラム形液体圧力調整弁
の従来構造を示す０図において、ｌはその内部に一次側
弁室１ｂに通じる一次側弁室１ｂ二次圧力出口１ｃに通
じる二次側弁室１ｄ、および弁座１ｅを形成した弁箱、
２は弁蓋、３は弁座１ｅに対向して弁箱１に組込んだ弁
体、４は一次側弁室１ｂを仕切る受圧用ダイアフラム、
５はダイアフラム４に背圧を加える付勢ばね、６は付勢
ばね５の調節ハンドルである。ここで、受圧用ダイアフ
ラム４はゴム製の膜体でその周縁が弁箱１と弁蓋２との
間に挟持されており、ダイアフラム４の中央には弁体３
の弁棒３ａが直結され、また、その背後には圧縮ばねと
しての付勢ばね５がダイアフラム側のばね受け７と調節
ハンドル側のばね受け８との間に介装されている。

かかるダイアフラム式液体圧力調整弁の動作は［知であ
り、ポンプ９で送液された液体は矢印のように一次側弁
室１ａより一次側弁室１ｂに流入し、弁座１ｅと弁体３
との間のすき間を通過する過程で所定圧力に減圧調整さ
れ、二次側弁室１ｄ、二次圧力出口１ｃを経て流出する
。またこの場合に液体の一次圧力はダイアフラム４を介
して付勢ばね５と圧力バランスし、弁体３と弁座１ｅと
の間のすき間を調整している。ここで、液体の一次圧力
が上昇すると、付勢ばね５に抗しダイアフラム４を押し
下げて弁体３と弁座１ｅとの間のすき間が増大し、二次
側への通過流量が増加する。また−次圧力が低下した場
合には逆に付勢ばね５のばね力によりダイアフラム４が
背後から押し上げられ、弁体３と弁座１ｅとの間をすき
間を縮小して流量を絞る。

これにより一次圧力の変動に関係なく二次圧力が一定に
保たれる。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、上記した従来の弁構造では次記のような問題
点がある。すなわち、 （１）−次圧力の急激に上１昇変動１例えば水撃作泪に
より、弁箱１の一次側弁室１ａに過渡的な過大圧力が加
わると、ゴム製のダイアフラム４がその圧力に耐え切れ
ずに破れたりして損傷を受けることがある。

（２）弁機構の減衰係数が小さく、急激な圧力変動が加
わると自動振動が誘発し易い。

（３）弁体３はその弁棒３ａの一端が可撓性のダイアフ
ラム４に直結されているため、その支持ガイド機能が不
安定であって特に横方向への振動が誘発され易い。

本発明は上記の点にかんがみ成されたものであり、弁箱
内に僅かな部品を追加設置することにより前記した問題
が解消し、水撃などの過大圧に対する耐久強度、信頼性
の改善が図れるようにしたダイアフラム形液体圧力調整
弁を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段〕 上記課題を解決するために、本発明のダイアフラム形液
体圧力調整弁においては、一次側弁室内に弁体支持ガイ
ドを兼ねた仕切り隔壁を設け、かつ該仕切り隔壁に***
を開口して隔壁と受圧用ダイアフラムとの間にダンパ室
を形成するものとする。

亥た、弁体の自励振動誘発の抑止をより確実にするため
に、前記の構成で仕切り隔壁の弁体支持ガイド部に対向
して、該ガイド都合貫通する弁棒の軸上に弁体の過剰な
移動ストロークを規制するストッパを設けことができる
。

さらに、前記課題の別な解決手段として、弁箱の一次圧
力入口にオリフィスを設け、一次側圧力室をダンパ室と
して機能させることもできる。

〔作用〕

上記のように一次側弁室でダイアフラムとの間に形成さ
れたダンパ室は、水撃などによる一次圧力の過渡的な圧
力変動分を吸収し、過大な動圧がそのまま受圧用ダイア
フラムに直接加わるのを阻止するように働くとともに、
ダンパ室の流体的ダンパ作用により弁機構の減衰係数を
大きくする。

これにより前述した課題のうち、過大圧力の印加による
ダイアフラムの損傷、並びに自励振動の発生が防止でき
る。なお、このダンパ作用の能力は隔壁に開口した***
の穴径、数、およびダンパ室の容積で決まる。

また、前記ダンパ室を画成する仕切り隔壁は、弁体の支
持ガイドを兼ねていて弁体を安定支持し、弁体の横方向
の振動発生を抑えるように働く。なお、弁体の弁棒と弁
棒を包囲する隔壁側の支持ガイド部との間をＱ　ＩＪソ
ングどでシールしておくことにより、先記した流体的ダ
ンパ作用に０リングによる機械的ダンパ作用が加わって
減衰係数が増大し、自助振動をより効果的に抑制できる
。

さらに、仕切り隔壁の弁体支持ガイド部に対向して弁棒
の軸上に設けたストッパは、弁体の過剰な移動ストロー
クを規制するように働く、これにより、水撃作用などで
過渡的に過大圧が加わった際に、ダイヤフラムに無理な
外力が加わって損傷するのを防ぐとともに、弁体が大き
く振れて自助振動に移行するのを効果的に抑制できる。

また、一次側弁室内に仕切隔壁を設ける代わりに、弁箱
の一次圧力入口にオリフィスを設けた構成でも一次側弁
室全体がダンパ室として機能するようになり、受圧用ダ
イアフラムに対するダンパ作用を与えて水撃作用による
過大圧力の印加、並びに自励振動の発生を防止できる。

〔実施例〕

第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ異なる本発
明実施例の構成図であり、第５図に対応する同一部材に
は同じ符号が付しである。

まず第１図の実施例において、弁箱１の一次側弁室１ｂ
内には一次圧力流入側とダイアフラム４との間に符号１
０で示すダンパ室が画成されている。

このダンパ室１０は、全体として壷形を成す仕切り隔壁
１１に一次側弁室１ｂより液体圧力を導入する***１２
を開口して構成されたもので、かつ仕切り隔壁１１は同
時に弁体３の支持ガイドも兼ねるように、そのセンタの
弁棒貫通部分には弁棒３ａを摺動式に軸支する円筒状の
弁体支持ガイド部１３が形成されている。またこの支持
ガイド部１３に対向して弁棒３ａの周面にはＯＩＪソン
グ４を装着して両者間をシールしている。なお、１５は
仕切り隔壁１１を弁箱１に固定するボルトである。

上記構成により、弁箱１の一次側弁室１ｂに流入した液
体の一次圧力はダンパ室１０を介してダイアフラム４に
加わる。一方、弁体３の弁棒３ａは仕切り隔壁１１の支
持ガイド部１３に軸支されてスライド移動する。したが
って、液体の一次圧力が水撃作用などにより過渡的に急
激増加した場合でも、その圧力変動はダンパ室１０によ
り吸収されて過大な動圧が瞬時に直接ダイアフラム４に
加わることがなく、これによりダイアフラム４の損傷発
生が防げる。また、ダンパ室１０による流体的なダンパ
作用、およびＯリング１４と支持ガイド部１３との摺動
による機械的ダンパ作用が加わるので弁機構の減衰係数
が増大しく第４図と比べて減衰係数は１０倍以上に増加
する）、圧力変動に伴う自動振動の誘発が良好に抑制さ
れる。さらに、弁体３の弁棒３ａは仕切り隔壁１１の支
持ガイド部１３に支えられていて特に横方向の動きが拘
束されるので、これにより弁体３のガイド機能が安定し
て横方向の振動誘発が抑制される。

第２図は第１図に示した実施例の応用例であり、特にダ
ンパ室ｌＯの容積を小さく設定する場合に好適な実施例
を示す。すなわち、第１図の構造ではダンパ室１０の容
積を縮小すると、隔壁１１の底面とダイアフラム４との
間の間隔が狭まって支持ガイド部１３の寸法が殆ど取れ
なくなる。これに対して第２図のように支持ガイド部１
３を隔壁からダンパ室１０の外側へ張り出すように構成
すれば、ダンパ室１０の容積を小とした場合でも支持ガ
イド部１３の軸長寸法を十分確保することができる。な
お、第２図では支持ガイド部１３の内周面に摩擦係数が
小さいテフロンライナ１３ａが被着されている。

次に前記した実施例をさらに改良した実施例を第３図に
示す、この実施例では、仕切り隔壁１１の弁体支持ガイ
ド部１３の端縁に対向して弁棒３ａの軸上には所定の弁
体移動ストロークｌを隔ててストッパ１６が設けである
。このストッパ１６は弁体３ａの軸上に形成した径大段
差部として成り、かつ支持ガイド部１３の端面に突き当
たった際の衝撃を緩和するために、ストッパ１６の端面
にはふっ素樹脂型などのスペーサ１７が装着されている
。

このように弁体３ａの軸上にストッパ１６を設けて固定
側の支持ガイド部１３との間で弁体３の移動ストローク
を規制することにより、水撃作用などによる過渡的な圧
力が加わった際にも、弁体３の過剰な移動が阻止されこ
とになる。これにより、ダイヤフラム４に無理な外力が
加わるのを阻止して損傷を防ぐとともに、支持ガイド部
１３による弁体３のガイド支持機能と共同して弁体の過
剰な振れに起因する自動振動誘発をより一層確実に抑制
できる。

次に第４図に更に異なる実施例を示す。この実施例は、
先記した各実施例における仕切り隔壁の代わりに、弁箱
１の一次圧力入口１ａにオリフィス１日を設けたもので
ある。このようにオリフィス１８を設けることにより、
−次圧力側弁室１ｂの全体がダンパ室として機能するよ
うになり、先記の実施例と同様に水翳作用によるダイア
フラム４への過大圧の印加、並びに過渡的な圧力変動に
伴う自動振動の誘発を防止できる。なお、この実施例で
は弁棒３ａに対する支持ガイドの機能は持たないが、先
記した各実施例と比べて弁箱内の構造が簡単であり、特
に簡易形として好適である。また、オリフィス１８は独
立部品として弁箱１に装着する他、弁箱Ｉと一体に成形
することもできる。

〔発明の効果〕

本発明によるダイアフラム形圧力調整弁は、以上説明し
たように構成されているので、次記の効果を奏する。

（１）水撃などによる一次圧力の過渡的な圧力上昇が仕
切り隔壁、ないしオリフィスで画成されたダンパ室に吸
収され、受圧用ダイアフラムに直接過大な動圧が加わる
ことがないので、ダイアフラムの過大圧による損傷を防
止して耐久強度、信１性の向上が図れる。

（２）ダンパ室による流体的なダンパ作用により弁機構
の減衰係数が増加し、液体の圧力変動に伴う弁機構の自
助振動の誘発を防止できる。

（３）特に、仕切り隔壁に設けた支持ガイド部で弁体を
支持したことにより、ガイド機能の安定度が増して弁体
の横方向の振動誘発を防止できる。

（４）仕切り隔壁の弁体支持ガイド部に対向して弁棒の
軸上にストッパを設けて弁体の過剰な移動ストロークを
規制することにより、ダイヤフラムの損傷防止、並びに
弁体の過剰な振れに起因する自動振動の誘発をより効果
的に抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図、第４図はそれぞれ異なる本発
明実施例の構成断面図、第５図はダイアフラム形液体圧
力調整弁の従来構造の断面図である１図において、 １：弁箱、１ａニ一次圧力入口、１ｂ＝一次側弁室、３
：弁体、４：ダイアフラム、５：付勢ばね、ｌＯ：ダン
パ室、１１：隔壁、１２：***、１３：支持ガイド第１
０ −３； ｆ ｅ ｄ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）弁箱の一次側弁室を背後からばね付勢された受圧用
   ダイアフラムで仕切り、該ダイアフラムに弁体を結合し
   たダイアフラム形液体圧力調整弁において、前記一次側
   弁室内に弁体支持ガイドを兼ねた仕切り隔壁を設け、か
   つ該仕切り隔壁に***を開口して隔壁と受圧用ダイアフ
   ラムとの間にダンパ室を形成したことを特徴とするダイ
   アフラム形液体圧力調整弁。 ２）請求項１に記載の液体圧力調整弁において、仕切り
   隔壁の弁体支持ガイド部に対向して、該ガイド部を貫通
   する弁棒の軸上に弁体の過剰な移動ストロークを規制す
   るストッパを設けたことを特徴とするダイヤフラム形液
   体圧力調整弁。 ３）弁箱の一次側弁室を背後からばね付勢された受圧用
   ダイアフラムで仕切り、該ダイアフラムに弁体を結合し
   たダイアフラム形液体圧力調整弁において、弁箱の一次
   圧力入口にオリフィスを設けたことを特徴とするダイア
   フラム形液体圧力調整弁。