JPH09269838A - 圧力制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は異常発生により弁体を閉弁動作させ
て緊急遮断させることを課題とするものである。 【解決手段】 圧力制御装置は、圧力室２０へのガス供
給量を制限する絞り３８と、絞り３８の上下流側を連通
するバイパス管路４３と、バイパス管路４３に配設され
た開放弁４４とを有する。２次圧力Ｐ₂ が異常に上昇し
たとき、遮断弁３６がブリード管路３２を遮断すると共
に、バイパス管路４３に配設された開放弁４４は、バイ
パス管路４３を全開とする。そのため、バイパス管路４
３及び絞り３８から供給された１次圧力Ｐ₁ が作動圧力
導入管路３４を介して圧力室２０に供給される。２次圧
力Ｐ₂ が異常圧力に上昇したことが検出されると、圧力
室２０の作動圧力が瞬時に１次圧力Ｐ₁ に上昇するた
め、圧力制御弁１の弁体５は急速に閉弁動作して短時間
で流路３を遮断することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は圧力制御装置に係
り、特に弁体を閉弁駆動させる際の閉弁動作時間を短縮
できるよう構成された圧力制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、都市ガス等を給送する管路に
は、下流側の２次圧力が予め設定された目標圧力となる
ように圧力を制御する圧力制御装置が設けられている。
一般に、圧力制御装置は、下流側の圧力変動に応じて弁
駆動部に供給される作動圧力（ジャケット圧力とも言
う）を調整するパイロット弁と、弁駆動部に供給された
作動圧力に基づいて弁開度を可変して下流側の２次圧力
を目標圧力に制御する圧力制御弁とを有する。そして、
圧力制御弁には、弁体に対し１次圧力が閉弁方向に作用
する「アンローディング形」と、弁体に対し１次圧力が
開弁方向に作用する「ローディング形」とがある。

【０００３】上記アンローディング形の圧力制御弁で
は、弁駆動部に供給された作動圧力と弁体に作用する１
次圧力との圧力差により弁体を開又は閉方向に駆動させ
て弁開度を可変させて２次圧力が所定の目標圧力となる
ように圧力制御を行う。また、圧力制御弁の圧力室に供
給される作動圧力は、上流側管路の１次圧力を圧力室に
供給する１次圧力供給管路を通過した流量と、パイロッ
ト弁よりブリード管路を介して下流側管路へ流出された
流量との差により決まる。さらに、この種の圧力制御弁
では、１次圧力供給管路から圧力室に供給されるガスの
流量が多過ぎると、弁体が急激に弁閉動作してしまい２
次圧力が安定しない。そのため、圧力室に供給される１
次圧力の供給量を制限する絞り（オリフィス）が１次圧
力供給管路に設けられている。

【０００４】そして、作動圧力が１次圧力と等しいと
き、弁体及びピストンがバネに押圧力により弁閉方向に
変位して弁本体の弁座に当接する閉弁位置に保持され
る。そのため、下流側でのガス使用量が増大して２次圧
力が低下すると、パイロット弁が開弁して作動圧力が減
圧され、これにより弁体及びピストンが開弁動作し、下
流側管路への供給ガス量が増大する。さらに、作動圧力
が２次圧力に近い圧力まで低下すると、弁体及びピスト
ンが全開位置に変位し、下流側管路への供給ガス量がさ
らに増大する。

【０００５】また、下流側でのガス使用量が減少して下
流側管路の２次圧力が目標圧力以上に増大すると、パイ
ロット弁の閉弁動作により作動圧力が高まり、これによ
り圧力制御弁の弁開度が絞られて下流側管路への供給ガ
ス量が減少する。よって、下流側管路の２次圧力が目標
圧力に保たれる。

【０００６】このように、２次圧力が変動すると、パイ
ロット弁の開閉動作により作動圧力が変化して圧力制御
弁の弁開度が調整され、その結果下流側管路の２次圧力
が目標圧力に制御される。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
圧力制御装置では、圧力制御弁の圧力室に供給される作
動圧力が上流側管路の１次圧力を圧力室に供給する１次
圧力供給管路に設けられた絞りを通過した流量と、パイ
ロット弁よりブリード管路を介して下流側管路へ流出さ
れた流量との差により決まる構成であるため、例えば２
次圧力が異常に上昇した場合、あるいは地震等の異常が
検出された場合、パイロット弁がブリード管路を遮断し
てから１次圧力が１次圧力供給管路の絞りを介して圧力
室に作動圧力として導入されていた。

【０００８】このように、従来は、圧力室に供給される
１次圧力の流量が絞りにより制限されていたため、２次
圧力が異常に上昇したことが検出されてから弁体が閉弁
位置に駆動されるまでに時間がかかっていた。そのた
め、従来の圧力制御装置では、２次圧力の異常を検出し
てから下流側へのガス供給を停止させるまでの時間が長
くなり、その分ガス供給停止が遅れるといった問題があ
った。

【０００９】そこで、本発明は上記問題を解決した圧力
制御装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は以下のような特徴を有する。上記本発明
は、流体が給送される上流側管路と下流側管路との間に
設けられた弁本体と、該上流側管路の１次圧力が該下流
側管路の２次圧力の変動に応じた作動圧力に調整されて
導入される圧力室と、該圧力室に１次圧力を供給する１
次圧力供給管路と、該１次圧力供給管路に設けられ１次
圧力の供給量を制限する絞りと、一端が該１次圧力供給
管路に連通され、他端が該下流側管路に連通され、該２
次圧力の変動に応じて１次圧力の供給量を調整するパイ
ロット弁が設けられたブリード管路と、該ブリード管路
を流れる流量が該パイロット弁により調整され、該圧力
室に導入される作動圧力の変化に応じて変位して該２次
圧力を目標圧力に制御すると共に、該パイロット弁が該
ブリード管路を遮断することにより閉弁する弁体と、を
有する圧力制御弁において、前記１次圧力供給管路と並
列となるように、一端が１次圧力側に連通され他端が前
記圧力室に連通された連通管路を設け、前記弁体を閉弁
動作させるとき前記上流側管路の１次圧力を前記連通管
路を介して前記圧力室に供給させる弁手段を設けたこと
を特徴とするものである。

【００１１】従って、本発明によれば、弁体を閉弁動作
させるとき絞りが設けられた１次圧力供給管路と別の連
通管路を介して上流側管路の１次圧力を圧力室に供給さ
せることにより、圧力室へ供給される１次圧力の供給量
を増大させて圧力室の作動圧力を短時間で１次圧力に昇
圧させることができ、何らかの異常が検出されてから弁
体を閉弁位置に駆動させる時間を短縮できる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下図面と共に本発明の一実施例
を説明する。尚、図１は本発明になる圧力制御装置の第
１実施例の概略構成図であり、図２は圧力制御弁の内部
を拡大して示す縦断面図である。

【００１３】圧力制御装置は、圧力制御弁１と、後述す
る圧力制御部３０とよりなる。圧力制御弁１は、例えば
ガス供給ラインに設けられており、弁本体２内の流路３
に設けられた弁座４に対し弁体５を弁開、弁閉方向に動
作させることにより下流側の２次圧力を所定の目標圧力
に制御する。

【００１４】弁本体２は左側方に上流側管路６が接続さ
れる上流側フランジ２ａを有し、下方には下流側管路７
が接続される下流側フランジ２ｂを有する。上流側フラ
ンジ２ａの中央には流路３の一端に連通する流入口２ｃ
が開口し、下流側フランジ２ｂの中央には流路３の他端
に連通する流出口２ｄが開口する。

【００１５】流路３は、弁本体２の内部を横切るように
形成された隔壁８により、流入口２ｃに連通する上流側
流路３ａと、流出口２ｄに連通する下流側流路３ｂとに
画成されている。ここで、上流側管路６及び上流側流路
３ａの圧力は１次圧力Ｐ₁ 、下流側管路７及び下流側流
路３ｂの圧力は２次圧力Ｐ₂ と表す。本実施例では、例
えば１次圧力Ｐ₁ ＝７０kg／cm² とかなり高圧に設定さ
れている。

【００１６】そして、上記弁座４はリング状に形成さ
れ、隔壁８に穿設された中央孔９に嵌合しており、ボル
ト１０の締め付けにより隔壁８に固定されている。ま
た、弁体５が弁閉動作により下降すると、ピストン１２
のシート部１２ａが弁座４の上面に当接して流路３を遮
断する。

【００１７】弁座４の下方には、ケージガイド１１が設
けられている。このケージガイド１１は、円筒状に形成
されており、この円筒部分には内周と外周とを貫通する
複数の長孔１１ａが穿設されている。また、ケージガイ
ド１１は、上端鍔部にボルト１５ｂにより多孔板１５が
固定される。

【００１８】ケージガイド１１の全周には複数の長孔１
１ａが一定間隔毎に設けられているので、絞りとしても
機能しており、弁体５が開弁動作した際、流体の流れを
絞り流速を減速する。そのため、１次圧力Ｐ₁ が高圧に
設定されていても、弁座４を通過する流速が減速されて
小流量域での圧力制御がしやすくなっている。

【００１９】弁体５は、弁座４の上方で上下方向に摺動
自在に設けられたピストン１２と、ピストン１２の下方
に一体的に設けられたケージ１３と、をボルト１４によ
り一体的に結合させてなる。ピストン１２は、その下面
に閉弁動作時に弁座４に当接するシート部１２ａを有
し、外周の溝にはＯリング１２ｂが嵌合している。ケー
ジ１３は、前述したケージガイド１１の内周に嵌合して
ピストン１２の摺動をガイドする。

【００２０】また、ケージ１３の周面には、流体が通過
するための複数の開口１３ａが穿設されている。この開
口１３ａは台形状に形成されており、弁体５の移動量に
応じて開口面積が増加するようになっている。即ち、弁
体５が開弁動作を開始したときは開口面積が小さく、弁
座４を通過する流量が絞られており、弁体５の弁開度が
大きくなるにつれて開口面積が大きくなって流量が増大
する。

【００２１】そのため、弁体５が開弁動作を開始したと
きに急激に流量が増加せず、弁体５の開弁動作とともに
徐々に流量が増加することになり、小流量域での圧力制
御がしやすくなっている。ケージガイド１１の周囲に
は、円筒状の多孔板１５が配設されている。この多孔板
１５は、外周面に多数の孔が穿設されている。そのた
め、上流側流路３ａから弁座４を通過した流体（本実施
例ではガス）は、多孔板１５の孔を通過して下流側流路
３ｂへ流出し、多孔板１５の孔を通過する過程で整流さ
れる。

【００２２】また、ピストン１２の中央には、垂直方向
に延在する位置検出ロッド１６がボルト１７により固定
されている。位置検出ロッド１６は、上端１６ａが蓋１
８の上部に突出しており、上端１６ａの摺動高さ位置に
より弁体５の移動量、即ち弁開度が分かる。

【００２３】弁本体２の上部開口２ｅを塞ぐ蓋１８は、
ボルト１９により弁本体２に固定される。弁体５と蓋１
８との間には圧力室２０が形成されており、蓋１８の外
周には圧力室２０に圧力を導入する圧力導入孔１８ａが
穿設されている。尚、上記圧力室２０に供給される圧力
値によって弁体５が弁開又は弁閉方向に動作するため、
圧力室２０、ピストン１２により弁駆動部が構成されて
いる。

【００２４】２１はピストンガイドで、外周より半径方
向に突出し弁本体２の上部開口２ｅに嵌合して段部２ｆ
に当接する鍔部２１ａと、内周に形成されピストン１２
の外周が摺動するガイド面２１ｂとを有する。ピストン
ガイド２１は、鍔部２１ａが蓋１８と段部２ｆとの間で
挟持されて弁本体２に固定される。また、ピストンガイ
ド２１の外周の溝には、弁本体２及び蓋１８との間をシ
ールするＯリング２１ｃが配設されている。

【００２５】２４はバネ押さえで、ピストン１２を弁座
４に押圧するピストン押圧用のコイルスプリング２５の
上端部に当接する。このバネ押さえ２４は、蓋１８の中
央孔１８ｂ内に嵌合し、底部にコイルスプリング２５の
上端が当接する凹部２４ａを有し、中央には位置検出ロ
ッド１６を軸承する軸受２７が嵌合している。また、コ
イルスプリング２５の下端はピストン１２の凹部１２ｃ
に当接している。従って、弁体５はコイルスプリング２
５の押圧力により閉弁方向に付勢されている。

【００２６】２８は弁開度表示部材で、蓋１８の上面に
ネジ止めされて上記バネ押さえ２４の上端鍔部を蓋１８
の上面に押圧する。弁開度表示部材２８は弁開度を表示
する目盛り２８ａと、目盛り２８ａを見るための窓２８
ｂとを有する。前述した位置検出ロッド１６の上端１６
ａは、弁開度表示部材２８の窓２８ｂから視認すること
ができる。従って、上端１６ａの摺動位置に一致する目
盛り２８ａを読み取ることにより弁体５の弁開度が分か
る。

【００２７】３０は圧力制御部で、上流側管路６に連通
された１次圧力供給管路３１と、ブリード圧力を下流側
へ逃がすブリード管路３２と、ブリード管路３２が接続
されたパイロット弁３３と、圧力室２０に作動圧力（ジ
ャケット圧力とも言う）としての１次圧力Ｐ₁ 又は２次
圧力Ｐ₂ を導入する作動圧力導入管路３４と、パイロッ
ト弁３３に下流側の検出圧力（２次圧力Ｐ₂ ）を供給す
る検出管路３５と、２次圧力Ｐ₂ が異常圧力になったと
きブリード管路３２を遮断する遮断弁３６とよりなる。

【００２８】さらに、圧力制御部３０は、１次圧力供給
管路３１に配設された絞り（オリフィス）３８と、一端
が１次圧力供給管路３１と作動圧力導入管路３４との分
岐点４１に接続され他端が３とパイロット弁３３に接続
された２次圧力供給管路４０と、一端が絞り３８より上
流の１次圧力供給管路３１に設けられた分岐点４２に接
続され他端が絞り３８より下流の分岐点４１に接続され
たバイパス管路（連通管路）４３と、バイパス管路４３
に配設された開放弁（弁手段）４４とよりなる。

【００２９】１次圧力供給管路３１は、一端が上流側管
路６の１次側接続口６ａに接続され、他端が２次圧力供
給管路４０及び作動圧力導入管路３４との分岐点４１に
接続されている。また、１次圧力供給管路３１の途中に
は上流側管路６からの流量を制限する絞り３８が配設さ
れている。

【００３０】作動圧力導入管路３４は、一端が１次圧力
供給管路３１及び２次圧力供給管路４０との分岐点４１
に接続され、即ちパイロット弁３３より上流側に接続さ
れている。また、作動圧力導入管路３４の他端は、蓋１
８の圧力導入孔１８ａに接続されている。従って、圧力
室２０には絞り３８により流量を制限された１次圧力Ｐ
₁ が作動圧力として供給され、パイロット弁３３の弁開
動作により１次圧力供給管路３１からのガスがブリード
管路３２へ流出されると絞り３８からの供給量とブリー
ド管路３２への流出量との差により作動圧力が決まる。

【００３１】パイロット弁３３は、上記絞り３８より下
流側に位置するように２次圧力供給管路４０とブリード
管路３２との間に配設され、一対のダイヤフラム３３
ａ，３３ｂにより上室３３ｃ、中室３３ｄ、下室３３ｅ
に画成されている。中室３３ｄには２次圧力供給管路４
０に接続されたノズル３３ｆが設けられ、下室３３ｅに
はダイヤフラム３３ｂを押圧するコイルバネ３３ｇが介
在する。尚、コイルバネ３３ｇは調整ネジ３３ｈを回わ
すことによりバネ力の大きさが変更され、パイロット設
定圧力Ｐ₀ が調整される。

【００３２】従って、パイロット弁３３のパイロット設
定圧を調整することにより圧力制御弁１の下流の２次圧
力Ｐ₂ の目標圧力が設定される。また、一対のダイヤフ
ラム３３ａ，３３ｂは互いに連結され同方向に変位する
構成であり、ダイヤフラム３３ａは上室３３ｃの圧力上
昇によりノズル３３ｆより流出する流量を絞り、上室３
３ｃの圧力降下によりノズル３３ｆより流出する流量を
増大させる。

【００３３】ブリード管路３２は一端がパイロット弁３
３の中室３３ｄに接続され、他端が下流側管路７の２次
側接続口７ａに接続されている。従って、中室３３ｄに
供給されたガスはブリード管路３２を通って下流側管路
７へ逃げる。上記検出管路３５は一端がパイロット弁３
３の上室３３ｃに接続され、他端が下流側管路７の２次
側接続口７ｃに接続されている。そのため、パイロット
弁３３の上室３３ｃは下流側の２次圧力Ｐ₂ の変化に応
じた圧力となる。

【００３４】遮断弁３６は、上記パイロット弁３３より
流出口２ｄ側に位置するようにパイロット弁３３の中室
３３ｄと下流側管路７とを連通するブリード管路３２に
配設されており、２次圧力Ｐ₂ が高圧側の異常圧に上昇
したとき閉弁してブリード管路３２を遮断し、パイロッ
ト弁３３から下流側管路７への排出を止める。

【００３５】遮断弁３６は、ダイヤフラム３６ａを有す
る弁駆動部３６ｂと、ダイヤフラム３６ａに連結された
弁体３６ｃと、ダイヤフラム３６ａにより画成された上
室３６ｄ，下室３６ｅと、上室３６ｄに設けられダイヤ
フラム３６ａを開弁方向に付勢するコイルばね３６ｆ
と、を有する。

【００３６】弁体３６ｃは、ダイヤフラム３６ａが上方
に変位すると弁座３６ｇに近接し、ダイヤフラム３６ａ
が下方に変位すると弁座３６ｇから離間する。また、コ
イルばね３６ｆのばね力によりブリード圧Ｐ₃ が任意の
圧力に設定され、コイルばね３６ｆのばね力は調整ネジ
３６ｈにより調整される。本実施例では、２次圧力Ｐ ₂
が高圧側の異常圧力に上昇したとき弁体３６ｃを閉弁動
作させるようにコイルばね３６ｆのばね力が設定され
る。尚、上室３６ｄは大気圧となっている。

【００３７】３９は２次圧力検出管路で、一端が遮断弁
３６の下室３６ｅに接続され、他端が下流側管路７の２
次側接続口７ｃに接続されている。そのため、遮断弁３
６の下室３６ｅには、常に下流側管路７の２次圧力Ｐ₂
が供給されている。開放弁４４は、通常バイパス管路４
３を遮断しており、例えば２次圧力Ｐ₂ が所定圧以上に
上昇した異常発生時にバイパス管路４３を開とするよう
に弁開動作する。

【００３８】開放弁４４は、ダイヤフラム４４ａを有す
る弁駆動部４４ｂと、ダイヤフラム４４ａに連結された
弁体４４ｃと、ダイヤフラム４４ａにより画成された上
室４４ｄ，下室４４ｅと、上室４４ｄに設けられダイヤ
フラム４４ａを閉弁方向に付勢するコイルばね４４ｆ
と、を有する。下室４４ｅには、開放圧力検出管路４５
の一端が連通されている。また、開放圧力検出管路４５
の他端は、２次圧力検出管路３９の分岐点４６に連通さ
れている。

【００３９】従って、開放弁４４の下室４４ｅには、開
放圧力検出管路４５を介して２次圧力検出管路３９の圧
力、すなわち２次圧力Ｐ₂ が導入されている。そのた
め、ダイヤフラム４４ａは、２次圧力Ｐ₂ の変動により
弁体４４ｃを弁開方向又は弁閉方向に駆動する。

【００４０】弁体４４ｃは、２次圧力Ｐ₂ の上昇により
ダイヤフラム４４ａが上方に変位すると弁座４４ｇから
離間し、２次圧力Ｐ₂ の低下によりダイヤフラム４４ａ
が下方に変位すると弁座４４ｇに近接する。また、コイ
ルばね４４ｆのばね力によりバイパス管路４３を流れる
圧力Ｐ₄ が任意の圧力に設定され、コイルばね４４ｆの
ばね力は調整ネジ４４ｈにより調整される。本実施例で
は、２次圧力Ｐ₂ が高圧側の異常圧力に上昇したとき弁
体４４ｃを開弁動作させるようにコイルばね４４ｆのば
ね力が設定される。尚、上室４４ｄは大気圧となってい
る。

【００４１】この開放弁４４は、上記遮断弁３６と同様
な構成であるが、遮断弁３６と逆の動作を行うように構
成されている。すなわち、２次圧力Ｐ₂ が設定圧力より
低下したとき遮断弁３６が開弁動作するのに対し、開放
弁４４は閉弁動作する。また、２次圧力Ｐ₂ が設定圧力
より上昇したとき遮断弁３６が閉弁動作するのに対し、
開放弁４４は開弁動作する。

【００４２】ここで、上記構成になる圧力制御弁１の圧
力制御動作につき説明する。上流側の１次圧力Ｐ₁ は、
弁座４より上流側の上流側流路３ａに供給されるととも
に、１次圧力供給管路３１及び作動圧力導入管路３４を
介して圧力室２０内に供給される。従って、ピストン１
２の下面には、上流側管路６からの１次圧力Ｐ₁ 及び下
流側管路７の２次圧力Ｐ₂ が作用し、ピストン１２の上
面には圧力室２０の作動圧力Ｐ_L （閉弁時は１次圧力Ｐ
₁ ）が作用する。

【００４３】このようにして、圧力室２０に導入された
作動圧力Ｐ_L が１次圧力Ｐ₁ と等しいとき、弁体５はバ
ネ２５の押圧力により下方に変位してピストン１２のシ
ート部１２ａを弁座４に着座させる。つまり、圧力制御
弁１は弁閉状態となり流路３が遮断される。

【００４４】ここで、下流側でのガス使用量が増加する
と、２次圧力Ｐ₂ が設定圧力Ｐ₀ より低下する。図３及
び図４に示すように、２次圧力Ｐ₂ が設定圧力Ｐ₀ より
低下することにより、パイロット弁３３の上室３３ｃ内
の圧力が検出管路３５を介して低下するため、ダイヤフ
ラム３３ａ，３３ｂは上方に変位する。その結果、パイ
ロット弁３３のダイヤフラム３３ａがノズル３３ｆより
離間する。

【００４５】これと同時に、遮断弁３６の下室３６ｅ内
の圧力も検出管路３９を介して低下するため、ダイヤフ
ラム３６ａが下方に変位して弁体３６ｃが弁座３６ｇか
ら離間する。このようにパイロット弁３３及び遮断弁３
６の弁開動作により作動圧力導入管路３４のガスがブリ
ード管路３２へ流出する。

【００４６】１次圧力供給管路３１には絞り３８が設け
られているため、１次圧力供給管路３１からブリード管
路３２へ供給されるガス供給量よりもブリード管路３２
への流出量の方が多い。そのため、パイロット弁３３及
び遮断弁３６の弁開動作により圧力室２０のガスは、作
動圧力供給管路３４及び２次圧力供給管路４０を通過し
てパイロット弁３３の中室３３ｄに流出する。さらに、
中室３３ｄ内のガスはブリード管路３２及び遮断弁３６
を介して下流側管路７に流出する。

【００４７】これにより、圧力室２０の作動圧力Ｐ_L が
２次圧力Ｐ₂ に減圧される。その結果、作動圧力Ｐ_L と
バネ２５の押圧力との合力が、上流側流路３ａの１次圧
力Ｐ ₁ による押圧力よりも小さくなり、弁体５が上動し
てピストン１２のシート部１２ａが弁座４より離座す
る。よって、下流側管路７に供給されるガスが増大し、
２次圧力Ｐ₂ が上昇する。

【００４８】また、分岐点４６から開放圧力検出管路４
５に導入された低下した２次圧力Ｐ ₂ が開放弁４４の下
室４４ｅに導入されるため、開放弁４４のダイヤフラム
４４ａが下動して、弁体４４ｃが弁座４４ｇに近接して
弁閉動作する。開放弁４４では、ダイヤフラム４４ａが
２次圧力Ｐ₂ が異常圧に上昇していないときは、閉弁し
ており、この場合作動圧力導入管路３４へのガス供給量
をゼロとしている。すなわち、開放弁４４はパイロット
弁３３による作動圧力Ｐ_L の制御動作を妨げないように
閉弁している。

【００４９】また、下流側でのガス使用量が減少する
と、２次圧力Ｐ₂ が設定圧力Ｐ₀ より上昇し、その圧力
は検出管路３５を介してパイロット弁３３の上室３３ｃ
に供給される。上室３３ｃの圧力上昇によりダイヤフラ
ム３３ａが下動して、ノズル３３ｆからの流出量が絞ら
れる。

【００５０】これと同時に上昇した２次圧力Ｐ₂ が２次
圧力検出管路３９を介して遮断弁３６の下室３６ｅ内に
も供給されて下室３６ｅの圧力も上昇するが、２次圧力
Ｐ₂が異常圧に達していないときは、弁体３６ｃは開弁
位置に保持されている。また、分岐点４６から開放圧力
検出管路４５に導入された上昇した２次圧力Ｐ ₂ が開放
弁４４の下室４４ｅに導入されるため、開放弁４４のダ
イヤフラム４４ａが上動して、弁体４４ｃが弁座４４ｇ
から離間して弁開する。ダイヤフラム４４ａが２次圧力
Ｐ₂ の大きさに応じて弁体４４ｃの弁開位置を調整して
おり、この場合作動圧力導入管路３４へのガス供給量が
増大され、バイパス管路４３から作動圧力導入管路３４
へ供給される圧力Ｐ₄ も上昇する。

【００５１】これにより、絞り３８及び開放弁４４を介
して供給された１次圧力Ｐ₁ は、パイロット弁３３へ供
給されずに作動圧力導入管路３４を介して圧力室２０に
供給される。その結果、圧力室２０の圧力が上昇するた
め、弁体５は弁閉方向に変位して下流側への流量を減少
させる。このようにして、圧力制御弁１は、２次圧力Ｐ
₂ の変動に応じて弁体５を弁開方向又は弁閉方向に変位
させて２次圧力Ｐ₂ が設定圧力Ｐ₀ になるように制御す
る。

【００５２】次に、下流側管路７の２次圧力Ｐ₂ が異常
に上昇した場合の上記圧力制御弁１の動作について説明
する。図１及び図２に示すように、下流側管路７の２次
圧力Ｐ₂ が遮断弁３６の設定圧力よりも高い異常圧力に
上昇したとき、この異常圧力が遮断弁３６の下室３６ｅ
内に供給されて下室３６ｅの圧力が一気に上昇するた
め、即座にダイヤフラム３６ａが上方に変位して弁体３
６ｃが弁座３６ｇに当接してブリード管路３２を遮断す
る。

【００５３】また、異常圧力に上昇した２次圧力Ｐ₂ は
検出管路３５を介してパイロット弁３３の上室３３ｃに
供給される。パイロット弁３３では、上室３３ｃの圧力
上昇によりダイヤフラム３３ａが下動して、ノズル３３
ｆを閉弁させる。また、バイパス管路４３に配設された
開放弁４４は、上昇した２次圧力Ｐ₂ が下室４４ｅに供
給されて下室４４ｅの圧力も上昇するため、ダイヤフラ
ム４４ａが上方に変位して弁体４４ｃが弁座４４ｇから
離間してバイパス管路４３を全開とする。そのため、開
放弁４４の下流に位置する分岐点４１では、バイパス管
路４３を介して供給された１次圧力Ｐ₁ のガスと、絞り
３８を介して１次圧力供給管路３１から供給された１次
圧力Ｐ₁ のガスとが合流し、両方の管路から供給された
ガスが作動圧力導入管路３４に供給される。

【００５４】そして、ブリード管路３２がパイロット弁
３３、遮断弁３６により遮断されているので、１次圧力
供給管路３１及びバイパス管路４３からの供給された１
次圧力Ｐ₁ は、すべて作動圧力導入管路３４を介して圧
力室２０に供給される。よって、２次圧力Ｐ₂ が異常圧
力に上昇したことが検出されると、圧力室２０の作動圧
力が瞬時に１次圧力Ｐ₁ に上昇するため、圧力制御弁１
の弁体５は急速に閉弁動作して短時間で流路３を遮断す
ることができる。すなわち、圧力制御弁１は、異常発生
が検出されてから下流側管路７へのガス供給を緊急停止
するまでの時間を短縮することができる。

【００５５】このようにして、圧力制御弁１は、下流側
管路７で何らかの事故等により２次圧力Ｐ₂ が昇圧して
異常圧力（＞Ｐ₃ ）に達した場合、上記遮断弁３６が閉
弁すると同時に開放弁４４が開弁動作して瞬時に圧力室
２０の圧力が上流側流路３ａの１次圧力Ｐ₁ と同圧とな
り、直ちに閉弁動作して流路３ａと３ｂとの間を遮断す
ることができる。従って、圧力制御弁１は、遮断弁とし
ても機能し、従来必要とされていた上流側管路６又は下
流側管路７を遮断する遮断弁を不要にして構成の簡略化
を図れるとともに、設置スペースを小さく抑えることが
可能になる。

【００５６】また、何らかの事故で１次圧力Ｐ₁ が昇圧
することにより２次圧力Ｐ₂ が異常に上昇した場合にも
上記遮断弁３６が閉弁し、且つ開放弁４４が開弁動作す
るので、圧力制御弁１は短時間で閉弁動作し、異常な２
次圧力Ｐ₂ が下流側流路３ｂに供給されるのを防止する
ことができる。

【００５７】また、上流側管路６又は下流側管路７を遮
断する遮断弁がいらないため、装置のメンテナンス作業
が簡素化され、より点検、修理等の作業が容易に行え
る。また、上記第１実施例では、絞り３８をバイパスす
るバイパス管路４３に開放弁４４を設けたが、これに限
らず、１次圧力供給管路３１と並列となる別の連通管路
の一端を上流側管路６に連通させ、他端を圧力室２０に
連通させ、このような連通管路に開放弁４４を設けた構
成としても良い。

【００５８】図５に本発明の第２実施例を示す。尚、図
５において、上記第１実施例と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。５１は電磁弁よりなる遮断
弁で、パイロット弁３３の中室３３ｄと下流側管路７と
を連通するブリード管路３２に配設されており、ソレノ
イド５１ａと、ソレノイド５１ａにより弁開又は弁閉方
向に駆動される弁軸５１ｂと、弁軸５１ｂに端部に設け
られた弁体５１ｃと、弁体５１ｃが離座又は着座する弁
座５１ｄとよりなる。

【００５９】５２は電磁弁よりなる開放弁（弁手段）
で、バイパス管路４３に配設されており、ソレノイド５
２ａと、ソレノイド５２ａにより弁開又は弁閉方向に駆
動される弁軸５２ｂと、弁軸５２ｂに端部に設けられた
弁体５２ｃと、弁体５２ｃが離座又は着座する弁座５２
ｄとよりなる。

【００６０】５３は制御装置で、通常遮断弁５１のソレ
ノイド５１ａに開弁信号を出力すると共に開放弁５２の
ソレノイド５２ａに閉弁信号を出力しており、下流側で
何らかの異常が発生した場合、遮断弁５１のソレノイド
５１ａに閉弁信号を出力すると共に開放弁５２のソレノ
イド５２ａに開弁信号を出力する。

【００６１】５４は圧力スイッチで、下流側管路７の２
次圧力Ｐ₂ が昇圧して異常圧に達したことを検出できる
ように設けられている。この圧力スイッチ５３は、２次
圧力Ｐ₂ が予め決められた異常圧力に上昇したとき、そ
の検出信号を制御装置５３に出力する。

【００６２】５５は地震センサ、５６は火災センサ、５
７はガス漏れセンサであり、夫々圧力制御弁１より下流
側に設置された異常検出手段である。これらの地震セン
サ５５、火災センサ５６、ガス漏れセンサ５７は、夫々
圧力制御弁１より下流側において地震、火災、あるいは
ガス漏れ等の緊急事態が発生した場合、その検出信号を
上記制御装置５３に出力する。

【００６３】尚、これらの異常検出手段は、圧力制御弁
１の上流側の異常を検出し、その検出信号を上記制御装
置に出力するようにしても良い。従って、制御装置５３
は、上記圧力スイッチ５４あるいは地震センサ５５、火
災センサ５６、ガス漏れセンサ５７のいずれかのセンサ
から異常検出信号が出力されたときは、直ちに遮断弁５
１のソレノイド５１ａに閉弁信号を出力すると共に開放
弁５２のソレノイド５２ａに開弁信号を出力する。その
ため、下流側で何らかの異常が発生した場合、即座に遮
断弁５１が閉弁してブリード管路３２を遮断すると共
に、開放弁５２が開弁して１次圧力Ｐ₁ が作動圧力導入
管路３４に供給される。

【００６４】その結果、絞り３８及び開放弁５２を介し
て供給された１次圧力Ｐ₁ は、すべて作動圧力導入管路
３４を介して圧力室２０に供給される。よって、圧力ス
イッチ５４あるいは地震センサ５５、火災センサ５６、
ガス漏れセンサ５７のいずれかのセンサから異常検出信
号が出力されると、圧力室２０の作動圧力が瞬時に１次
圧力Ｐ₁ に上昇するため、弁体５は急速に弁閉方向に変
位して短時間で流路３を遮断することができる。すなわ
ち、圧力制御弁１は、異常発生が検出されてから下流側
管路７へのガス供給を緊急停止するまでの時間を短縮す
ることができる。

【００６５】図６に本発明の第３実施例を示す。尚、図
６において、上記第２実施例と同一部分には同一符号を
付してその説明を省略する。５８は三方弁（弁手段）
で、電磁駆動式のアクチュエータ５８ａの駆動により各
ポートの連通を切り換える。通常、三方弁５８は、１次
圧力供給管路３１に連通されたポートａと絞り３８に連
通されたポートｂを連通させると共に、バイパス管路４
３に連通されたポートｃを遮断している。

【００６６】圧力スイッチ５４あるいは地震センサ５
５、火災センサ５６、ガス漏れセンサ５７のいずれかの
センサから異常検出信号が出力されたときは、制御装置
５３から出力された切り換え信号によりアクチュエータ
５８ａが駆動される。そして、三方弁５８は、１次圧力
供給管路３１に連通されたポートａとバイパス管路４３
に連通されたポートｃを連通させると共に、絞り３８に
連通されたポートｂを遮断するように切り換わる。

【００６７】従って、制御装置５３は、上記圧力スイッ
チ５４あるいは地震センサ５５、火災センサ５６、ガス
漏れセンサ５７のいずれかのセンサから異常検出信号が
出力されたときは、直ちに遮断弁５１のソレノイド５１
ａに閉弁信号を出力すると共に開放弁５２のソレノイド
５２ａに開弁信号を出力し、同時に三方弁５８に切り換
え信号を出力する。そのため、下流側で何らかの異常が
発生した場合、即座に遮断弁５１が閉弁してブリード管
路３２を遮断すると共に、三方弁５８が１次圧力供給管
路３１に連通されたポートａとバイパス管路４３に連通
されたポートｃを連通させるように切り換わり、同時に
開放弁５２が開弁して１次圧力Ｐ₁ が作動圧力導入管路
３４に供給される。

【００６８】その結果、開放弁５２を介して供給された
１次圧力Ｐ₁ は、すべて作動圧力導入管路３４を介して
圧力室２０に供給される。よって、圧力スイッチ５４あ
るいは地震センサ５５、火災センサ５６、ガス漏れセン
サ５７のいずれかのセンサから異常検出信号が出力され
ると、圧力室２０の作動圧力が瞬時に１次圧力Ｐ₁ に上
昇するため、弁体５は急速に弁閉方向に変位して短時間
で流路３を遮断することができる。すなわち、圧力制御
弁１は、異常発生が検出されてから下流側管路７へのガ
ス供給を緊急停止するまでの時間を短縮することができ
る。

【００６９】尚、上記各実施例では、ガスの圧力制御す
るものとして説明したが、ガス以外の気体あるいは液体
等の圧力を制御するようにしても良い。

【００７０】

【発明の効果】上述の如く、本発明によれば、弁体を閉
弁動作させるとき絞りが設けられた１次圧力供給管路と
別の連通管路を介して上流側管路の１次圧力を圧力室に
供給させるため、圧力室へ供給される１次圧力の供給量
を増大させて圧力室の作動圧力を短時間で１次圧力に昇
圧させることができ、何らかの異常が検出されてから弁
体を閉弁位置に駆動させる時間を短縮できる。従って、
２次圧力の異常あるいは何らかの異常が発生しても、異
常検出と同時に１次圧力が連通管路を介して圧力室に供
給されて圧力室の作動圧力を瞬時に昇圧させることがで
き、短時間で弁体を閉弁位置に駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になる圧力制御装置の第１実施例の概略
構成図である。

【図２】圧力制御弁の内部を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図３】圧力制御装置の開弁動作を示す概略構成図であ
る。

【図４】圧力制御弁が開弁した状態を拡大して示す縦断
面図である。

【図５】本発明の第２実施例の概略構成図である。

【図６】本発明の第３実施例の概略構成図である。

【符号の説明】

１ 圧力制御弁 ２ 弁本体 ５ 弁体 １２ ピストン ２０ 圧力室 ３０ 圧力制御部 ３１ １次圧力供給管路 ３２ ブリード管路 ３３ パイロット弁 ３４ 作動圧力導入管路 ３６，５１ 遮断弁 ３８ 絞り ４３ バイパス管路 ４４，５２ 開放弁 ４５ 開放圧力検出管路 ５１ 遮断弁 ５３ 制御装置 ５４ 圧力スイッチ ５５ 地震センサ ５６ 火災センサ ５７ ガス漏れセンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小澤 泰夫 神奈川県川崎市川崎区富士見１丁目６番３ 号 トキコ株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が給送される上流側管路と下流側管
   路との間に設けられた弁本体と、 該上流側管路の１次圧力が該下流側管路の２次圧力の変
   動に応じた作動圧力に調整されて導入される圧力室と、 該圧力室に１次圧力を供給する１次圧力供給管路と、 該１次圧力供給管路に設けられ１次圧力の供給量を制限
   する絞りと、 一端が該１次圧力供給管路に連通され、他端が該下流側
   管路に連通され、該２次圧力の変動に応じて１次圧力の
   供給量を調整するパイロット弁が設けられたブリード管
   路と、 該ブリード管路を流れる流量が該パイロット弁により調
   整され、該圧力室に導入される作動圧力の変化に応じて
   変位して該２次圧力を目標圧力に制御すると共に、該パ
   イロット弁が該ブリード管路を遮断することにより閉弁
   する弁体と、 を有する圧力制御装置において、 前記１次圧力供給管路と並列となるように、一端が１次
   圧力側に連通され他端が前記圧力室に連通された連通管
   路を設け、 前記弁体を閉弁動作させるとき前記上流側管路の１次圧
   力を前記連通管路を介して前記圧力室に供給させる弁手
   段を設けたことを特徴とする圧力制御装置。