(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱１に入側通路２と出側通路３及び上記両通路２、３の間の隔壁４を設け、上記隔壁４に設けた弁取付孔５に弁装置６を取付け、上記入側通路２を構成する弁箱１の一部に上記弁装置６と対向した入側開口７を設け、その入側開口７に、ベローズ８の上端のフランジ９を介して排出口１１を有する排出側蓋部材１２を取付け、上記出側通路３を構成する弁箱１の一部に上記弁装置６と対向した出側開口１３を設け、その出側開口１３に、ダイヤフラム１４を介して圧力調整側蓋部材１５を取付け、上記弁装置６を、上記弁取付孔５に固定された環状の固定弁座１６と、その固定弁座１６内部にスライド自在に挿入された第１弁体１７と、その第１弁体１７の弁棒１８と、上記ベローズ８の下端に取付けられた環状の第２弁体１９及びその第２弁体１９と第１弁体１７との間に介在された環状の可動弁座２１とにより構成し、上記可動弁座２１の中心孔２２、第２弁体１９の中心孔２３及びベローズ８の内部通路２４を前記排出側蓋部材１２の排出口１１と連通せしせめて排出通路２５を構成し、上記第１弁体１７を可動弁座２１の中心孔２２の下端面に密着させると共に、該可動弁座２１の下面外周縁を前記固定弁座１６上に密着させ、上記ダイヤフラム１４に気密を保持して貫通一体化せしめた上記弁棒１８を圧力調整ばね２６の上部ばね受け２７に連結してなる複合圧力調整弁。
【請求項２】
上記可動弁座２１の上下両面に、上下対称形の同心円状の３本のリブ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを形成し、下面の内周側リブ２８ａと外周側リブ２８ｃをそれぞれ第１弁体１７と固定弁座１６に密着せしめ、上面の中間リブ２８ｂを第２弁体１９に密着せしめた請求項１に記載の複合圧力調整弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、配管のシステム途中に設置される圧力調整弁に関し、更に詳しくは、加圧、降圧、放出の各機能を複合化した複合圧力調整弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、液ガスを用いる工場の配管の一例である。液ガス６１は断熱構造を有するタンク６２に収納され、そのタンク６２の内部に挿入された液ガス使用配管６３を通じて工場内に液ガス６１を取出すようにしている。
【０００３】
液ガス６１を取出すと、タンク６２内の上部空間の圧力が低下するので、これを補充してタンク６２の内部を一定圧力に保持しなければならない。このため、タンク６２の下部からタンク６２の上部にわたり加圧配管６４を設け、その加圧配管６４の途中に蒸発器６５及び加圧調整弁６６を設置している。これにより、タンク６２内の圧力が低下すると、その内部の液ガス６１を取出し、蒸発器６５で気化させ、そのガスを加圧調整弁６６を経てタンク６２の上部に送り、内部を加圧して一定の圧力に保持する。
【０００４】
また、液ガス６１を使用しないときには、外部からの熱の浸入によりタンク６２の内部圧力がわずかづつ上昇するので、これを防止するために前記の加圧調整弁６６の後方から前記の液ガス使用配管６３に至る降圧配管６７を設け、その途中に降圧調整弁６８を設置している。これにより、タンク６２の内部圧力が上昇すると、ガスを降圧調整弁６８を経て液ガス使用配管６３にガスを放出し、タンク６２の内部圧力を降圧させる。
【０００５】
更に、蒸発器６５の前後の部分（矢印Ｅの範囲）の加圧配管６４に液封が生じて異常昇圧が起こることを防止するために、範囲Ｅ内の加圧配管６４に放出配管６９を接続し、その放出配管に安全弁７０を設置し、これにより異常昇圧時のガスを放出する。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記のように、従来は配管システム内の圧力の加圧、降圧、放出の各機能を発揮するための加圧調整弁６６、降圧調整弁６８及び安全弁７０を個別に設けていたので、システムがコスト高になる問題があった。
【０００７】
そこで、この発明はこれらの諸機能を複合化することにより、１台の圧力調整弁によりこれらの諸機能を発揮させることを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、この発明は、弁箱１に入側通路２と出側通路３及び上記両通路２、３の間の隔壁４を設け、上記隔壁４に設けた弁取付孔５に弁装置６を取付け、上記入側通路２を構成する弁箱１の一部に上記弁装置６と対向した入側開口７を設け、その入側開口７に、ベローズ８の上端のフランジ９を介して排出口１１を有する排出側蓋部材１２を取付け、上記出側通路３を構成する弁箱１の一部に上記弁装置６と対向した出側開口１３を設け、その出側開口１３に、ダイヤフラム１４を介して圧力調整側蓋部材１５を取付け、上記弁装置６を、上記弁取付孔５に固定された環状の固定弁座１６と、その固定弁座１６内部にスライド自在に挿入された第１弁体１７と、その第１弁体１７の弁棒１８と、上記ベローズ８の下端に取付けられた環状の第２弁体１９及びその第２弁体１９と第１弁体１７との間に介在された環状の可動弁座２１とにより構成し、上記可動弁座２１の中心孔２２、第２弁体１９の中心孔２３及びベローズ８の内部通路２４を前記排出側蓋部材１２の排出口１１と連通せしせめて排出通路２５を構成し、上記第１弁体１７を可動弁座２１の中心孔２２の下端面に密着させると共に、該可動弁座２１の下面外周縁を前記固定弁座１６上に密着させ、上記ダイヤフラム１４に気密を保持して貫通一体化せしめた上記弁棒１８を圧力調整ばね２６の上部ばね受け２７に連結した構成としたものである。
【０００９】
なお、上記の可動弁座２１の上下両面に、上下対称形の同心円状の３本のリブ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを形成し、下面の内周側リブ２８ａと外周側リブ２８ｃをそれぞれ第１弁体１７と固定弁座１６に密着せしめ、上面の中間リブ２８ｂを第２弁体１９に密着せしめた構成とすることもできる。
【００１０】
【作用】
（加圧作用）
タンク３１（図７参照）の内部圧力が低下すると、出側通路３の圧力が低下するので、ダイヤフラム１４が圧力調整ばね２６のばね力で押上げられ、同時に弁棒１８が上昇するので、第１弁体１７が可動弁座２１を押上げる。これにより可動弁座２１が固定弁座１６から離れ、入側通路２と出側通路３とが通じた開弁状態となりタンク３１の内部が加圧される。
【００１１】
（降圧作用）
タンク３１の内部圧力が上昇すると、出側通路３の圧力が上昇するので、その圧力により圧力調整ばね２６が圧縮され、ダイヤフラム１４が押下げられる。これにより弁棒１８が下降するので、第１弁体１７が可動弁座２１から離れ、出側通路３と排出通路２５とが通じた開弁状態となり、タンク３１の内部が降圧される。
【００１２】
（放出作用）
蒸発器３２の前後部分の配管３３に液封によって異常昇圧が生じると、入側通路２の圧力が上昇するので、第２弁体１９がベローズ８と共に押上げられ、可動弁座２１から離れる。これにより、入側通路２と排出通路２５とが通じた開弁状態となり、液封されたガスが放出される。
【００１３】
【実施例】
図１及び図２に示した実施例の複合圧力調整弁は、弁箱１の左右に入側通路２及びこれと同一軸心状態の出側通路３を有する。また、両方の通路２、３の間に隔壁４が設けられ、その隔壁４の水平部分に上下方向の弁取付孔５が設けられる。
【００１４】
また、上記弁取付孔５の上方の入側通路２を構成する弁箱１の一部に入側開口７が設けられ、また該弁取付孔５の下方の出側通路３を構成する弁箱１の一部に出側開口１３が設けられている。
【００１５】
上記の入側開口７には排出側蓋部材１２が気密に取付けられる。その取付け部分に筒状ベローズ８の上端に形成したフランジ９の周縁が介在される。また、上記の出側開口１３には、圧力調整側蓋部材１５が気密に取付けられる。その取付け部分にダイヤフラム１４の周縁が介在される。上記の圧力調整弁側蓋部材１５の下端面に圧力調整ボルト４１をねじ込み、その上端で下部ばね受け４２を支持する。
【００１６】
上記圧力調整側蓋部材１５の内部に圧力調整ばね２６が収納され、その下端が上記の下部ばね受け４２により受けられ、その上端が上部ばね受け２７により受けられる。上部ばね受け２７は、前記のダイヤフラム１４の下面に沿って配置され、そのダイヤフラム１４を気密を保持して貫通した弁棒１８が上部ばね受け２７も貫通し、該弁棒１８に設けられたツバ４３とナット４４との間で、ダイヤフラム１４と上部バネ受け２７とを締め付ける。
【００１７】
弁装置６は、図２に示すように、前記の弁取付孔５にねじ結合された環状の固定弁座１６、その内側に上下動自在に挿入された第１弁体１７、その第１弁体１７に嵌合一体化された前述の弁棒１８、上記ベローズ８の下端に取付けられた環状の第２弁体１９及び第２弁体１９の下面と第１弁体１７の上面との間に介在された環状の可動弁座２１とにより構成される。
【００１８】
上記の第２弁体１９の内周面の段と排出側蓋部材１２の内周面の段の間にバイアスばね４５が介在され、これにより第２弁体１９及び可動弁座２１の姿勢を安定よく装着するようにしている。
【００１９】
上記の可動弁座２１の中心孔２２、第２弁体１９の中心孔２３及びベローズ８の内部通路２４は、排出側蓋部材１２の排出口１１と連通し、排出通路２５を構成する。
【００２０】
上記の固定弁座１６は、弁取付孔５の内周面にねじ結合され、またその下端に設けたツバ４６を弁取付孔５の下端周縁に係合させることによりねじ込みの際の位置決めを行うようになっている。このツバ４６の下面に径方向の溝４７が４本形成される（図３参照）。この溝４７はねじ込みの際の工具の係止溝となると共に、ガスの通路ともなる。
【００２１】
第１弁体１７は、図３に示すように全体として四角柱をなし、四つのコーナ部分が円弧面をなすように形成され、その円弧面で前記の固定弁座１６の内周面を上下方向に摺動する。固定弁座１６の内周面と、第１弁体１７の平面との間の間隙が、前記の溝４７と共にガスの通路を構成する（図４矢印参照）。また、径方向の溝５１が形成され、弁棒１８の頭部がこれに嵌合される（図３参照）。
【００２２】
また、上記第１弁体１７の上面に一段高いシール面４８が形成される。
前記の可動弁座２１はＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等の滑り性の良い合成樹脂で形成され、その上下両面にそれぞれ同心円状の３本のリブ２８ａ、２８ｂ、２８ｃが形成され、その下面の外周側リブ２８ｃが固定弁座１６と密着し、これにより入側通路２と出側通路３とが閉弁状態となる。
【００２３】
また、内周側リブ２８ａが第１弁体１７のシール面４８と密着し、これにより出側通路３と排出通路２５とが閉弁状態となる。
【００２４】
また上面の中間リブ２８ｂと第２弁体１９が接触し、これにより入側通路２と排出通路２５との間が閉弁状態となる。
【００２５】
上記の可動弁座２１は上下対称形状であるので、使用が長期に及び各リブ２８ａ、２８ｂ、２８ｃの摩耗が生じると、その上下を反転させることにより、未使用の状態のリブ２８ａ、２８ｂ、２８ｃを新たに使用することができる。
【００２６】
その他、弁箱１の入側通路２の先端、出側通路３の先端及び排出側蓋部材１２の先端にそれぞれスリーブ４９がユニオンナット５０により取付けられる。
【００２７】
実施例の複合圧力調整弁は以上のごときものであり、次にその作用を説明する。
【００２８】
図７はタンク配管図であり、上記の複合圧力調整弁３０の入側通路２をＡ、出側通路３をＢ、排出通路２５をＣで示し、かつ前記のダイヤフラム１４による圧力検知手段をＤで示す。
【００２９】
タンク３１の底部に接続された配管３３は蒸発器３２を経てＡの入側通路２に接続される。また、タンク３１の上部に接続された配管３４はＢの出側通路３に接続される。更に、タンク３１の上部からその内部に挿入された液ガス取出し配管３６が設けられ、その配管３６のタンク上部位置の配管３５がＣの排出通路２５に接続される。
【００３０】
いま、液ガス３７の使用によりタンク３１の内部圧力が低下すると、Ｂの出側通路３の圧力が低下するので、圧力調整ばね２６によりダイヤフラム１４が押され（図４参照）、弁棒１８と共に第１弁体１７が押上げられる。これにより、可動弁座２１が固定弁座１６から離れ、Ａの入側通路２とＢの出側通路３とが開弁状態となる。
【００３１】
これにより、蒸発器３２で気化された液ガスは配管３４を経てタンク３１の上部に送り込まれ、圧力の減少分を補充する。圧力が回復すると、ダイヤフラム１４が元の状態に戻り、入側通路２と出側通路３の間は再び閉弁状態となる。
【００３２】
次に、液ガス３７を使用していない状態で、外部から熱が浸入してタンク３１の内部圧力が上昇すると、Ｂの出側通路３の圧力が上昇するので、ダイヤフラム１４を押下げる。そうすると、弁棒１８と共に第１弁体１７が下がるので、第１弁体１７が可動弁座２１から離れ（図５参照）、出側通路３と排出通路２５との間が開弁状態となる。
【００３３】
これにより、タンク３１内の圧力が配管３５、３６を経て排出され、タンク３１の内部が降圧される。
【００３４】
更に、蒸発器３２の前後の配管３３の部分（図７の範囲Ｅ参照）に、液封が生じ、その内部圧力が異常に上昇した場合は、Ａの入側通路２の圧力により第２弁体１９がベローズ８及びバイアスばね４５を圧縮して上昇し、可動弁座２１から離れる。これにより、入側通路２と排出通路２５とが開弁状態となり、前記の液封圧力を配管３５、３６を通じて放出する。
【００３５】
【発明の効果】
以上のように、この発明によると加圧機能、降圧機能及び放出機能を１台の圧力調整弁により行うことができるので、３種類の弁を用いた従来に比べ配管システムのコストを低減することができる。
【００３６】
また、可動弁座の上下両面に上下対称の３本の同心円状のリブを設けると、該可動弁座を上下反転して使用できるので、その耐用寿命を伸ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の断面図
【図２】同上の一部拡大断面図
【図３】同上の一部分解斜視図
【図４】同上の加圧時の一部断面図
【図５】同上の降圧時の一部断面図
【図６】同上の放出時の一部断面図
【図７】同上の使用状態の配管図
【図８】従来例の配管図
【符号の説明】
１  弁箱
２  入側通路
３  出側通路
４  隔壁
５  弁取付孔
６  弁装置
７  入側開口
８  ベローズ
９  フランジ
１１  排出口
１２  排出側蓋部材
１３  出側開口
１４  ダイヤフラム
１５  圧力調整側蓋部材
１６  固定弁座
１７  第１弁体
１８  弁棒
１９  第２弁体
２１  可動弁座
２２、２３  中心孔
２４  内部通路
２５  排出通路
２６  圧力調整ばね
２７  上部ばね受け
２８ａ  内周側リブ
２８ｂ  中間リブ
２８ｃ  外周側リブ
３０  複合圧力調整弁
３１  タンク
３２  蒸発器
３３、３４、３５  配管
３６  液ガス取出配管
３７  液ガス
４１  圧力調整ボルト
４２  下部ばね受け
４３  ツバ
４４  ナット
４５  バイアスばね
４６  ツバ
４７  溝
４８  シール面
４９  スリーブ
５０  ユニオンナット
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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