JPS6395510A - 各種調節弁装置 - 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】 従来の各種直動形調整弁では、使用される調節バネのロ
ードスケールに限度があり、そのため流量等の変化が、
直ちに調整圧力や調整温度にオフセットとして表われ、
そのオフセットを解消し補正するのには、その都度調節
ネジに依り、調節バネの圧縮量をリセットしてやらねば
ならなかった。また、その、オフセットをリセットなし
で実用最小限度内に収めようとするために、調節バネの
捲径を大きくしたり、有効捲数を増やしたりして、調節
バネのロードスケールをゆるやかにしておりました。そ
のためバネカバーの寸法容積が過大になり、調節ネジも
長大なものが要求された上、ゆるやかなロードスケール
の採用は、調節弁類のハンチング等の弊害を招いており
ました。

本発明は、上記の不便さ、性能の悪さを解消すべく、従
来の各種直動形圧力や温度調整弁の頂頭部に相当する個
所にベロフラム室またはダイヤフラム室等を設け、調節
ネジを廃止した形式の本体廻りと、三方弁形式の先立弁
廻りとの組合わせになり、その先立弁周りの働らきで、
上記ベロフラム室等の圧力をコントロールすることに依
り、本体廻りの調節バネに適当な圧縮量を常にキープさ
せようとするもので、オフセットの問題が解消される。

その上、調節バネの捲数等も少なくて済み、その分本体
廻りが小形化され、ハンチング等の弊害も極端に減少さ
れる。

尚、本発明各種調節弁装置に使用される先立弁周りは、
４法別１、出願日６１・０８．１８符号００・出願番号
６１−１９１５９７・発明の名称安全弁の装置の第１実
施例に使用された先立弁廻りと、殆んど同じ構造になっ
ております。

そして、本発明では、各実施例に使用される先立弁廻り
が、殆んど同様な構造（第２図のものと第４図のものは
全く同一構造）となっております。また、本発明の本体
廻りは、第２図、第６図そして第８図のものが全く同一
構造となっており、第４図の本体廻りは正栓方式である
ため、弁箱、主弁体そして弁棒の形状のみ異なり、その
他は上記第２図、第６図そして第８図と同一構造である
。以上の如く、本発明においては各実施例間で、本体廻
りや先立弁廻りの構造が、同一または類似となっており
、各実施例に依り各連絡管の接続方法が異なるのみが多
いので、各実施例間での部品等の互換性が生じ、これは
部品の製造、保管等の点で極めて有利なことであります
。

第１図について、従来の直動形減圧弁（直動形２次圧調
整弁）を説明すると、（１）は調節ネジ、（２）は調節
バネ、（３）はダイヤフラム受円板、（４）はダイヤフ
ラム、（５）は１次圧側配管、（６）は内弁、（７）は
弁箱、（８）は２次圧側配管、（９）は上部バネ受、（
１０）はバネカバー、（１１）はバネカバーの通気穴、
（１２）は２次圧検出管を示す。尚、Ｐ１は１次側圧力
を、Ｐ２は調整されるべき２次側圧力を表わす。今、流
量が減少して行く段階では、先づ直動形減圧弁前後の差
圧（即ち、Ｐ１−Ｐ２）が小さくなるので、同じ（６）
内弁の開度ではＰ２が下降し、（３）ダイヤフラム受円
板に受ける上向きの力に（２）調節バネの下向きの力が
勝ち、（６）内弁は押し下げられ、（６）内弁の開度が
増し、Ｐ２が復元する方向に作動するか、（９）上部バ
ネ受の位置が変らないので、開度が増した分だけ（２）
調節バネの全長が延び、圧縮量が減り下向きの力が減少
し、Ｐ２の設定圧力はその分だけ下降する。また逆に、
流量が増加して行く段階では、先づ直動形減圧弁前後の
差圧（即ち、Ｐ１−Ｐ２）が大きくなるので、同じ（６
）内弁の開度ではＰ２が上昇し、（３）ダイヤフラム受
円板に受ける上向きの力が（２）調節バネの下向きの力
に勝ち、（６）内弁は引き上げられ、（６）内弁の開度
が減少し、Ｐ２が復元する方向に作動するが、引き上げ
られた分だけ（２）調節バネの圧縮量が増し、Ｐ２の設
定圧力が上昇する。従来のものは構造簡単ではあったが
、以上の如きオフセット現象が避けられなかった。

次に、第２図について、本発明減圧弁装置を説明すると
、（１３）は本体廻り、（１４）は先立弁廻り、（１５
）はベロフラム、（１６）はダイヤフラム受円板、（１
７）はガイドブッシュ、（１８）は（１７）ガイドブッ
シュに明けられた連絡穴、（１９）は弁棒、（２０）は
弁箱、（２１）は主弁体、（２２）は上部フタ、（２３
）は（１５）ベロフラムと（２２）上部フタに依り形成
されたベロフラム室、（２４）は連絡口、（２５）は上
部バネ受、（２６）はバネカバー、（２７）は通気穴、
（２８）は調節バネ、（２９）はダイヤフラム、（３０
）は調節ネジ、（３１）は上部バネ受、（３２）はバネ
、（３３）はシール用のローリング、（３４）および（
３５）は連絡口、（３６）は先立弁本体、（３７）は上
部フタ、（３８）は通気穴、（３９）はベローズ、（４
０）は（３９）ベローズの外側と（３６）先立弁本体の
上部部屋で形成された室を示す。（４１）は（３９）ベ
ローズの下部に気密的に固着された金具を示す。（４２
）は連絡口、（４３）は先立弁体、その下部が三方弁に
なっている。（４４）はシール用のローリング、（４５
）は下部弁座で、その胴部に位置調整用のネジを有する
。（４６）はブリード口、（４７）は１次圧側配管、（
４８）は２次圧側配管、（４９）は連結管、（５０９は
連絡管、（５１）は連絡管、（５２）は絞り弁、（５３
）はブリード用管を示す。尚、Ｐ１は１次側圧力を、Ｐ
２は調節されるべき２次側圧力を、Ｐ３は操作用圧力を
表わす。図で解る通り、（１３）本体廻り単独でも、第
１図のものと同様な作動をするものであるが、（１３）
本体廻りで捌き切れない程のＰ２の低下があると、（４
０）室の圧力が（３４）連絡口、（５１）連絡管を経て
（４８）２次圧側配管に抜けるので、（３２）バネに依
り（４３）先立弁体が押し下げられ、（４７）１次圧側
配管内のＰ１が（４９）連絡管、（４２）連絡口、（３
５）連絡口、（５２）絞り弁、（５０）連絡管、（２４
）連絡口を経て（２３）ベロフラム室に導入されるので
、（１５）ベロフラムを介して（２８）調節バネが更に
圧縮され、（１３）本体廻りとしてのＰ２設定圧力が高
まる様に補正されて行く。そして、その補正動作は（３
２）バネに依り設定したＰ２に達する迄行われる。また
逆に、（１３）本体廻りで捌き切れない程のＰ２の上昇
があると、その上昇が（５１）連絡管、（３４）連絡口
を経て（４０）室に検出され、（４３）先立弁体が引き
上げられ、導入されていたＰ１は（４２）連絡口附近で
塞止され、（２３）ベロフラム室の圧力が（２４）連絡
口、（５０）連絡管、（５２）絞り弁、（３５）連絡口
、（４６）ブリード口、（５３）ブリード用管を経て（
４８）２次圧側配管にブリードされるので、（２８）調
節バネが伸び、（１３）本体廻りとしてのＰ２設定圧力
が低下する方向に補正されて行く。そして、その補正動
作は（３２）バネに依り設定したＰ２に達する迄行なわ
れる。（４３）先立弁体の開閉するタイミングは、（３
２）バネの圧縮量とロードスケールと、そして（４５）
下部弁座の上下位置の調整に依り決定される。

第３図について、従来の直動形背圧弁（直動形１次圧調
整弁）を説明すると、（５４）１次圧検出管、（５５）
は内弁、（５６）は弁箱を示す。尚、Ｐ１は調整される
べき１次側圧力を、Ｐ２は２次側圧力を表わす。今、流
量が不足しＰ１が下降すると、（３）ダイヤフラム受円
板に受ける上向きの力に（２）調節バネの下向きの力が
勝ち、（５５）内弁は閉じる方向に動き、Ｐ１が復元す
る方向に作動するが、（５５）内弁が動いた分だけ（２
）調節バネが伸び圧縮量が減り、下向きの力が減少し、
Ｐ１の設定圧力は下降する。また逆に、流量が過剰にな
りＰ１が上昇すると、（３）ダイヤフラム受円板に受け
る上向きの力が（２）調節バネの下向きの力に勝ち、（
５５）内弁は開く方向に動き、Ｐ１が復元する方向に作
動するが、（５５）内弁が動いた分だけ（２）調節バネ
の圧縮量が増し、下向きの力が増大し、Ｐ１の設定圧力
は上昇する。従来のものは構造簡単ではあったが、以上
の如き現象が避けられなかった。

次に、第４図について、本発明背圧弁装置を説明すると
、（５７）は本体廻り、（５８）は弁棒、（５９）は弁
箱、（６０）は主弁体、（６１）は連絡管、（６２）は
操作用空気源、（６３）は操作用空気供給管、（６４）
はブロー口を示す。尚、Ｐ１は調節されるべき１次側圧
力を、Ｐ２は２次側圧力を、Ｐ３は操作用空気圧力を表
わす。

図で解る通り、（５７）本体廻り単独でも、第３図のも
のと同様な作動をするものであるが、（５７）本体廻り
で捌き切れない程のＰ１の低下があると、（６１）連絡
管を経て（４０）室の圧力も下り、（３２）バネに依り
（４３）先立弁体が押下げられ、（６２）操作用空気源
から、（４２）連絡口、（３５）連絡口、（５２）絞り
弁、（５０）連絡管を経て（２３）ベロフラム室に、操
作用空気が導入されるので、（１５）ベロフラムを介し
て（２８）調節バネが更に圧縮され、（５７）本体廻り
としてのＰ１設定圧力が高まる方向に補正されて行く。

そして、その補正動作は（３２）バネに依り設定したＰ
１に達する迄行なわれる。また逆に、（５７）本体廻り
で捌き切れない程のＰ１の上昇がると、その上昇が（６
１）連絡管、（３４）連絡口を経て（４０）室に検出さ
れ、（４３）先立弁体が引き上げられ、（６３）操作用
空気供給管内の空気圧力は（４２）連絡口附近で塞止さ
れ、（２３）ベロフラム室の圧力が（５０）連絡管、（
５２）絞り弁、（３５）連絡口を経て（６４）ブロー口
から大気にブローされるので、（２８）調節バネが伸び
、（５７）本体廻りとしてのＰ１設定圧力が低下する方
向に補正されて行く。（４３）先立弁体の開閉するタイ
ミングは、（３２）バネの圧縮量とロードスケールと、
そして（４５）下部弁座の上下位置の調整に依り決定さ
れる。

第５図について、従来の直動形差圧弁（直動形差圧調節
弁）を説明すると、これは、２流体間の差圧を自動的に
一定に保たせるために使用されるもので、主として噴霧
式バーナーの燃料（重油、軽油、灯油等）圧力と噴霧蒸
気または空気圧力との差を一定に保つのに使用され、（
６５）は上部フタ、（６６）はガスケット、（６７）は
Ｐ３検出管、（６８）はバネカバー、（６９）はＰ２検
出管、（７０）は燃料管、（７１）は噴霧式バーナーを
示す。尚、Ｐ１は１次側圧力をＰ３は２次側蒸気圧力ま
たは空気圧力を、Ｐ２は燃料（重油、軽油、灯油等）圧
力を、Ｐ３−Ｐ２は調整されるべき差圧を表わす。今、
（６）内弁がある開度を保ち、差圧（Ｐ３−Ｐ２）が一
定に保たれ、（７１）噴霧式バーナーが正常に稼動して
いるとする。次に、Ｐ１が上昇するとＰ３も上昇するが
、上昇したＰ３が（３）ダイヤフラム受円板に検出され
、（６）内弁が閉まる方向に動き、差圧（Ｐ３−Ｐ２）
が復元される方向に作動するが、動いた分だけ（２）調
節バネの圧縮量が増し、設定差圧が大きくなる。また逆
に、Ｐ１が下降するとＰ３も下降するが、下降したＰ３
が（３）ダイヤフラム受円板に検出され、（６）内弁が
開く方向に動き、差圧（Ｐ３−Ｐ２）が復元される方向
に作動するが、動いた分だけ（２）調節バネが伸び、設
定差圧が小さくなる。そして、Ｐ２が上昇して（６）内
弁の開度が増した場合、Ｐ２が下降して（６）内弁の過
度が減った場合でも、一応、設定差圧が復元する方向に
作動はするが、どんな場合でも（２）調節バネの圧縮量
に変動が起きるので、設定差圧への影響が避けられなか
った。

次に、第６図について、本発明差圧調整弁装置を説明す
ると、（７２）は先立弁廻り、（７３）は燃料管、（７
４）はＰ２検出管、（７５）は洩れ止めフタ、（７６）
連絡口、（７７）は上部フタ、（７８）は連絡口、（７
９）は先立弁本体、（８０）はガスケット、（８１）は
（７７）上部フタの内側と（３９）ベローズに依り形成
された室、（８２）は噴霧式バーナーを示す。尚、Ｐ１
は１次側圧力、Ｐ３は２次側蒸気または空気圧力を、Ｐ
２は燃料（重油、軽油、灯油等）圧力を、Ｐ３−Ｐ２は
調節されるべき差圧を表わす。（１３）本体廻り単独で
は、第１図のものと同様な作動をしており、Ｐ１が上昇
するとＰ３も上昇するが、上昇したＰ３が（５１）連絡
管を経て（４０）室に検出され、（４３）先立弁体が引
き上げられ、（２３）ベロフラム室の圧力が、（５０）
連絡管、（５２）絞り弁、（３５）連絡口、（４６）ブ
リード口、（５３）ブリード用管を経て（４８）２次圧
側配管にブリードされるので、（２８）調節バネが伸び
Ｐ３が下る方向に、即ち、差圧（Ｐ３−Ｐ２）が小さく
なる方向に補正されて行く。

そして、その補正動作は（３２）バネに依り設定した差
圧（Ｐ３−Ｐ２）に達する迄行なわれる。また逆に、Ｐ
１が下降するとＰ３も下降するが、下降したＰ３が（４
０）室に検出され、（４３）先立弁体が押し下げられ、
（４７）１次圧側配管内のＰ１が、（４９）連絡管、（
４２）連絡口、（３５）連絡口、（５２）絞り弁、（５
０）連絡管を経て（２３）ベロフラム室に導入されるの
で、（２８）調節バネが更に圧縮され、Ｐ３が上昇する
方向に、即ち、差圧（Ｐ３−Ｐ２）が大きくなる方向に
補正されて行く。そして、Ｐ２が上昇した場合、Ｐ２が
下降した場合でも、それらが（８１）室に検出され、（
４３）先立弁体が（１３）本体廻りをコントロールし、
常に差圧（Ｐ３−Ｐ２）が一定になる様、（２８）調節
バネの圧縮量が補正され続ける。（４３）先立弁体の開
閉するタイミングは、（３２）バネの圧縮量とロードス
ケールと、そして（４５）下部弁座の上下位置の調整に
依り決定される。

第７図について、従来の直動形温度調整弁を説明すると
、（８３）は本体廻り、（８４）は外筒、（８５）ベロ
ーズにして、その下端全周と（８４）外筒の内側とが気
密になっている。（８６）は（８４）外筒の内側と（８
５）とベローズの外側に依り形成された室を示す。（８
７）はスラストボールベアリング、（８８）は弁棒、（
８９）は１次圧側配管、（９０）は弁箱、（９１）は内
弁、（９２）は上部バネ受、（９３）は調節バネ、（９
４）は調節ハンドル、（９５）は調節ネジ、（９６）は
シール用のローリング、（９７）は２次圧側配管、（９
８）は蒸気入口、（９９）は温水出口、（１００）は加
熱コイル、（１０１）は給水口、（１０２）は凝結水出
口、（１０３）は移動管、（１０４）は温水面（１０５
）は加熱タンク、（１０６）は感熱筒、（１０７）は被
加熱体である温水を示す。尚Ｐ１は１次側蒸気圧力、Ｐ
２は２次側蒸気圧力を表わす。今、蒸気が（８９）１次
圧側配管から（９０）弁箱、（９７）２次圧側配管、（
１００）加熱コイルを経て（１０２）凝結水出口へ流れ
ており、温水が多量に使用されると、（１０１）給水口
からの給水量が増し、（９３）調節バネの圧縮量にて設
定した温水の温度より下り、（１０６）感熱筒内の感熱
液の飽和蒸気圧が下ることに依り、（８６）室の圧力が
下るため、（９３）調節バネに依り（９１）内弁が開く
方向に動き、Ｐ２が上昇し（１００）加熱コイルに多量
の蒸気が流れ、（１０７）温水の温度が上昇し復元する
方向に作動する。また、温水の使用量が減少したり、蒸
気の流量が増加したりして、（１０７）温水の温度が設
定温度より上昇すると、（１０６）感熱筒内の感熱液の
飽和蒸気圧が上り、それが（１０３）移動管を経て（８
６）室に伝わり、（９１）内弁が閉じる方向に動き、Ｐ
２が下り（１００）加熱コイルに行く蒸気量が減少し、
（１０７）温水の温度が下降し復元する方向に作動する
。但し、この場合でも（９１）内弁の動きに伴れ、（９
３）調節バネの圧縮量が刻々と変り、それに対応する（
１０６）感熱筒の感熱液の飽和蒸気圧が変るので、（９
１）内弁の開度に依り、設定温度に変動が生じることが
避けられなかった。また、第７図のものは、（１０３）
移動管の長さが最長でも５ｍ位にしか出来なかったため
、（８３）本体廻りと（１０６）感熱筒との距離を、そ
れ以上にすることが出来なかった。

次に、第８図について、本発明温度調節弁装置を説明す
ると、（１０８）は外筒、（１０９）はベローズにして
、その下部全周と（１０８）外筒の内周とが気密になっ
ている。（１１０）は（１０８）外筒の内側と（１０９
）ベローズの外側に依り形成された室を示す。（１１１
）は上部バネ受、（１１２）はスラストボールベアリン
グ、（１１３）は調節ハンドル、（１１４）は調節ネジ
、（１１５）はシール用のローリング、（１１６）は連
絡口、（１１７）は先立弁本体、（１１８）は連絡管、
（１１９）はバネ、（１２０）はブリード口、（１２１
）はブリード管、（１２２）は先立弁体で、その下部が
三方弁になっている。（１２３）はシール用のローリン
グ、（１２４）は下部弁座で、その胴部に位置調整用の
ネジを有する。

（１２５）は連絡口、（１２６）は先立弁廻りを示す。

尚、Ｐ１は１次側蒸気圧力、Ｐ２は２次側蒸気圧力を表
わす。（１３）本体廻り単独では、第１図のものと同様
な作動をします。今、蒸気が（８９）１次圧側配管から
（２０）弁箱、（９７）２次圧側配管、（１００）加熱
コイルを経て（１０２）凝結水出口へ流れており、温水
が多量に使用されると、（１０１）給水口からの給水量
が増し、（１１９）バネに依り設定した温度より下り、
（１０６）感熱筒内の感熱液の飽和蒸気圧が下ることに
依り、（１１０）室の圧力が下るため、（１９）バネに
依り（１２２）先立弁体が引き上げられ、Ｐ１が（１１
８）連絡管、（１２５）連絡口、（１１６）連絡口、（
５２）絞り弁、（５０）連絡管を経て（２３）ベロフラ
ム室に導入されるので、（２８）調節バネが更に圧縮さ
れ、Ｐ２が上昇する方向に即ち、（１００）加熱コイル
に多量の蒸気が流れ、（１０７）温水の温度が上昇する
方向に、（２８）調節バネの圧縮量が補正されて行く。

そして、その補正動作は（１１９）バネに依り設定した
温度に達する迄行なわれる。また逆に、温水の使用量が
減少したり、蒸気の流量が増加したりして、（１０７）
温水の温度が設定値より上昇すると、（１０６）感熱筒
内の感熱液の飽和蒸気圧が上り、それが（１０３）移動
管を経て（１１０）室に伝わり、（１２２）先立弁体が
押し下げられ、（２３）ベロフラム室の圧力が（５０）
連絡管、（５２）絞り弁、（１１６）連絡口、（１２０
）ブリード口、（１２１）ブリード管を経て（９７）２
次圧側配管にブリードされるので、（２８）調節バネが
伸びＰ２が下る方向に、即ち、（１００）加熱コイル内
の蒸気流量が減り、（１０７）温水の温度が下降する方
向に、（２８）調節バネの圧縮量が補正されて行く。そ
して、この補正動作も（１１９）バネに依り設定した温
度に達する迄行なわれる。（１２２）先立弁体の開閉す
るタイミングは、（１１９）バネの圧縮量とロードスケ
ールと、そして（１２４）下部弁座の上下位置の調整に
依り決定される。

そして、第８図では、（１３）本体廻りと（１０６）感
熱筒との距離が、（１３）本体廻りから（１２６）先立
弁廻り迄の距離にプラスすることの、（１２６）先立弁
廻りから（１０６）感熱筒迄の距離となるため上記の距
離を従来よりはるかに長く保つことが可能になる。これ
は、各ブラントの建設上極めて有利なことであります。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の直動形減圧弁（直動形２次圧調整弁）の
断面略図を示し、第２図は本発明減圧弁装置の断面兼配
管図を示す。 第３図は従来の直動形背圧弁（直動形１次圧調整弁）の
断面略図を示し、第４図は本発明背圧弁装置の断面兼配
管図を示す。 第５図は従来の直動形差圧弁（直動形差圧調整弁）の断
面略図を示し、第６図は本発明差圧調節弁装置の断面兼
配管図を示す。 第７図は従来の直動形温度調整弁の断面兼配管図を示し
、第８図は本発明温度調節弁装置の断面兼配管図を示す
。そして、全図中同一番号は同一部品同一個所を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 従来の各種直動形圧力や温度調整弁の頂頭部に相当する
   個所にベロフラム室またはダイヤフラム室等を設け、調
   整ネジを廃止した形式の本体廻りと、三方弁形式の先立
   弁廻りとを組合わせ、その先立弁廻りの働らきで、上記
   本体廻りのベロフラム室等の圧力をコントロールするこ
   とに依り、本体廻りの調節バネに常に適当な圧縮量をキ
   ープさせようとする各種調節弁装置の構造。