(57)【要約】【課題】ダイアフラムが破損した場合に、導入圧力がそのまま圧力取出口に供給され下流側機器を破損することのない圧力調整弁を提供する。【解決手段】二次圧力取出口６の圧力が設定圧力より上下したとき、ばね１９および閉弁方向付勢ばね１２による上向きの力に抗して一次受圧室２９に導入される二次圧力取出口６の圧力による下向きの力の増減に対応して開度を変化させる可変オリフィス１１ａを備え、二次取出し圧力を下流側機器の負荷許容圧力以上に上昇させないために、可変オリフィス１１ａの開度が所定値以下になることを防止する調整ネジ２０を備える。【選択図】          図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
気体を導入するための圧力導入口に、所定の導入圧力を入力することにより、圧力取出口から所定の圧力を取り出すための圧力調整弁であって、
前記圧力導入口の下流側に前記圧力導入口に導入された気体を減圧するための絞り手段を備え、
前記絞り手段の下流側に、前記圧力取出口に連通する第一圧力室を備え、
前記第一圧力室の下流側に、前記第一圧力室の気体を減圧するための可変絞り手段を備え、
前記可変絞り手段の下流側に、前記気体を取り出すためのベントポートを備えた第二圧力室を備え、
前記圧力取出口の圧力が前記所定の導入圧力よりも低い場合は、前記可変絞り手段の開度を減少させることにより、前記圧力取出口の圧力を高め、
前記圧力取出口の圧力が前記所定の導入圧力よりも高い場合は、前記可変絞り手段の開度を増加させることにより、前記圧力取出口の圧力を抑制することを特徴とする圧力調整弁。
【請求項２】
前記可変絞り手段が、前記第一圧力室と前記第二圧力室の間に主弁と弁座を有するとともに、前記主弁を前記弁座に対して閉じる方向に付勢する付勢手段と、前記第一圧力室と前記第二圧力室の圧力差によって前記主弁を前記弁座に対して開く方向に移動させるべく結合されたダイアフラム組立体と、前記ダイアフラム組立体を介して前記可変絞り手段の許容最小開度を設定できる調整ネジを備えたことを特徴とする請求項１に記載の圧力調整弁。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、気体の圧力を調整する圧力調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧力調整弁は、所定の入力圧力から一定の圧力を取り出すように調節する弁であり、基本的には、一次圧力導入口と二次圧力取出口との連通路を開閉する主弁を備え、この主弁を常時ばね手段により閉弁方向に付勢する一方、二次圧力取出口の圧力が設定圧力より上下したとき、前記ばね手段に抗して主弁の開度を変化させるダイアフラム組立体を備えることにより、取出二次圧力を規定値となるように調整する。
【０００３】
この圧力調整弁によれば、ダイアフラム組立体が主弁を開くとき、すなわち二次圧力取出口側の圧力が下降したときには、一次圧力導入口の圧力を二次圧力取出口に及ぼして二次側の圧力を高め、逆に、二次側の圧力が高いときには、ばね手段により閉弁方向に付勢された主弁によって連通路を閉じ、一次圧力側の高圧力が二次側に導入されるのを防ぐ。
【０００４】
図３に従来の圧力調整弁の構成の概要を示す。圧力調整弁４１は、ハウジング４２、底板４３、ダイアフラム組立体６３、およびカバー４４から構成され、これらは図示しない締結ネジによって結合される。ハウジング４２には、一次圧力導入口４５と二次圧力取出口４６が開口しており、一次圧力導入口４５と二次圧力室４７の間には、ハウジング４２に密閉固定された弁座５０によって第二連通路５０ａが形成されている。また、二次圧力室４７はオリフィス５３を介して大気に解放される。
【０００５】
第二連通路５０ａはボール５１が上下に移動することにより開閉するもので、弁座５０とボール５１により可変オリフィス５１ａが形成される。このボール５１は常時閉弁方向付勢ばね５２によりシート部５０ｂに押し付けられている。また、二次圧力室４７と二次圧力取出口４６の間には第一連通路４９が、二次圧力室４７と二次受圧室４８の間にはオリフィス５４が、形成されている。
【０００６】
二次受圧室４８は、ハウジング４２とカバー４４の間に挟着されたダイアフラム組立体６３によって大気から隔離されている。ダイアフラム組立体６３はダイアフラム５５とプレート５７から構成され、ピン５６がハウジング４２の抜き穴４２ａおよび第二連通路５０ａを介して、プレート５７とボール５１の間に保持されている。
【０００７】
また、ダイアフラム組立体６３の上面中央に位置するバックプレート５８とばね受け６２の間にばね５９が装着され、カバー４４に螺着された調整ネジ６０により、ばね受け６２を介してばね５９のたわみ量を調整し、調整ネジ６０がロックナット６１により固定される。
【０００８】
なお、特許文献１には、腐食性の流体の制御に用いる場合、付勢手段のばねが腐食することによるばね力の減衰や破損を防止するため、付勢手段を、一次圧力導入口及び二次圧力取出口とは非連通のダイアフラムの裏面に配置する構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】実開平０６−０６５９１０号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【００１０】
従来の圧力調整弁では、ダイアフラム組立体６３のダイアフラム５５が破損した場合、二次受圧室４８は大気に解放され、ばね５９のばね力により、ばね５９と連動するピン５６を介してボール５１は押し下げられ、可変オリフィス５１ａは全開となり一次圧力導入口４５に供給された過剰な圧力をそのまま二次圧力取出口４６に供給することになり、二次圧力取出口４６に接続された下流側機器（例えばエアシリンダなど）が破損するという問題があった。また、従来では、下流側機器の破損を防ぐため、圧力調整弁の下流に、圧力逃し弁を設けることもあったが、部品点数の増加により、コストの増加を招いていた。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
前記課題を解決するために、本考案の圧力調整弁は、気体を導入するための圧力導入口に、所定の導入圧力を入力することにより、圧力取出口から所定の圧力を取り出すための圧力調整弁であって、前記圧力導入口の下流側に前記圧力導入口に導入された気体を減圧するための絞り手段を備え、
前記絞り手段の下流側に、前記圧力取出口に連通する第一圧力室を備え、
前記第一圧力室の下流側に、前記第一圧力室の気体を減圧するための可変絞り手段を備え、
前記可変絞り手段の下流側に、前記気体を取り出すためのベントポートを備えた第二圧力室を備え、
前記圧力取出口の圧力が前記所定の導入圧力よりも低い場合は、前記可変絞り手段の開度を減少させることにより、前記圧力取出口の圧力を高め、
前記圧力取出口の圧力が前記所定の導入圧力よりも高い場合は、前記可変絞り手段の開度を増加させることにより、前記圧力取出口の圧力を抑制するものである。
【００１２】
本考案の圧力調整弁は、前記可変絞り手段が、前記第一圧力室と前記第二圧力室の間に主弁と弁座を有するとともに、前記主弁を前記弁座に対して閉じる方向に付勢する付勢手段と、前記第一圧力室と前記第二圧力室の圧力差によって前記主弁を前記弁座に対して開く方向に移動させるべく結合されたダイアフラム組立体と、前記ダイアフラム組立体を介して前記可変絞り手段の許容最小開度を設定できる調整ネジを備えることが望ましい。
【考案の効果】
【００１３】
ダイアフラム組立体が破損しても、調整ネジによって、ベント用オリフィスの開度を初期設定の最小開度以下になることを機械的に防止することにより、過剰な圧力が圧力取出し口に供給されることを防ぎ、よって下流側機器の損傷を防止することができる。このため、従来のように圧力調整弁の下流側に圧力逃し弁を設ける必要がなく、部品点数の削減により、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本考案による圧力調整弁の実施例の概要を示す。（ａ）に縦断面図を、（ｂ）にＡ矢視図を示す。
【図２】本考案による圧力調整弁の初期調整状態を示す。
【図３】従来の圧力調整弁の構成の概要を示す。
【考案を実施するための形態】
【００１５】
図１は、本考案による圧力調整弁の実施例の概要を示したものである。（ａ）に縦断面図を、（ｂ）にＡ矢視図を示す。圧力調整弁１は、ハウジング２、底板３、ダイアフラム組立体２３、およびカバー４から構成され、これらは図示しない締結ネジによって結合される。ハウジング２には、一次圧力導入口５と二次圧力取出口６が開口して設けられ、一次圧力導入口５は導入圧力を減圧するためのオリフィス１３を介して一次圧力室２４と連通し、さらに一次圧力室２４に連通して二次圧力取出口６が形成される。
【００１６】
また、一次圧力室２４は、ハウジング２に密閉固定された弁座１０によって形成された第一連通路９を介して、ハウジング２とカバー４とダイアフラム組立体２３から形成された、一次受圧室２９に連通する。なお、ダイアフラム組立体２３は、プレート１７とダイアフラム１５とバックプレート１８から構成される。
【００１７】
また、一次圧力室２４は、ハウジング２に密閉固定された弁座１０によって形成された第二連通路１０ａを介して二次圧力室７に連通し、二次圧力室７はばね受け２２およびハウジングによって形成され、ベントポート２８に通じる。
【００１８】
第二連通路１０ａはボール１１が上下に移動することにより開閉するもので、弁座１０の下端部のシート部１０ｂとボール１１により可変オリフィス１１ａが形成される。なお、ボール１１は常時閉弁方向付勢ばね１２によって弁座１０の方向に負荷を受けている。
【００１９】
二次受圧室８は、ハウジング２とダイアフラム組立体２３、およびばね受け２２から形成される。プレート１７は、ダイアフラム１５の下面中央に位置し、ピン１６はばね受け２２の抜き穴２２ａおよび第二連通路１０ａを貫通して、プレート１７とボール１１の間に保持される。
【００２０】
なお、ばね受け２２は、ハウジング２に対してネジ部２２ｂを介して上下に移動可能である。また、二次受圧室８は開口部１４を介して大気に連通する。ばね受け２２をネジ部２２ｂで回すために、図１（ｂ）のＡ矢視図に示すごとく、ばね受け２２の上部に設置された６個等間隔の抜き穴（工具用）２２ｃに、開口部１４を通して差し込んだピン（工具）３１を差し込み左右に回転させる。開口部１４からのぞく抜き穴２２ｃに順に差し込むことにより連続的にばね受け２２を回すことができる。また、ばね受け２２の回り止めのため止めネジ３０が備えられている。
【００２１】
また、ダイアフラム１５の上面中央に位置するバックプレート１８は、カバー４に螺着した調整ネジ２０の先端との当たり面を構成し、ダイアフラム組立体２３の位置調整後、調整ネジ２０はロックナット２１により固定される。なお、一次受圧室２９は密閉構造を有し、第一連通路９により一次圧力室２４と連通する。
【００２２】
図２は、圧力調整弁１の初期調整状態を示したものである。
初期調整手順は、
（１）ばね受け２２を回して、ネジ部２２ｂで螺着したばね受け２２を上方に移動させることによりばね１９を圧縮し、そのばね力によりバックプレート１８を調整ネジ２０に圧接させる。
（２）一次圧力導入口５に所定の導入圧力を導入した後、調整ネジ２０を回し、二次圧力取出口６の圧力を、二次圧力取出口６に接続された下流側機器（例えばエアシリンダなど）の負荷許容圧力に調圧し、調整ネジ２０をロックナット２１により固定する。なお、この位置が調整ネジ２０の調整完了位置である。なお、この時の調整圧力は作動圧力より高く、負荷許容圧力以下であれば任意に設定してもよい。
（３）次に、ばね受け２２を、ネジ部２２ｂを介して下方に移動させ、ばね１９のたわみを徐々に減少させる。ある時点で、上方に負荷されるばね１９および閉弁方向付勢ばね１２による上向きの力と、第一連通路９を介して一次受圧室２９に導入される一次圧力室２４の圧力による下向きの力との、ダイアフラム組立体２３を介してのつり合いが破れ、バックプレート１８と調整ネジ２０の先端の接触は解除される。
（４）さらに、ばね受け２２を下方に移動させると、ばね１９による上向きの力が減少してダイアフラム組立体２３は下方に移動し、ピン１６を介してボール１１は下方に押し下げられ、可変オリフィス１１ａの開度は拡大し二次圧力取出口６の圧力は降下する。
（５）次に、二次圧力取出口６の圧力が所定の調整圧力に合致したとき、ばね受け２２の調整完了位置となり、止めネジ３０で固定される。この調整完了状態を示したものが図１（ａ）である。
【００２３】
次に、前記圧力調整が完了した圧力調整弁１の動作を説明する。一次圧力導入口５に加えられた所定の導入圧力は、オリフィス１３を通って一次圧力室２４に流入した後、第一連通路９を介して一次受圧室２９に流入すると同時に、可変オリフィス１１ａおよび二次圧力室７を通過してベントポート２８から大気に排出される。
【００２４】
このとき、前記圧力調整が完了しているため、オリフィス１３を通過する空気流量と可変オリフィス１１ａを通過する空気流量及び、一次受圧室２９に加えられる空気圧力に対して、ばね１９のばね力とボール１１およびピン１６を介して加わる閉弁方向付勢ばね１２のばね力と二次受圧室８の大気圧力がつり合うように可変オリフィス１１ａの開度が定まっていることにより、二次圧力取出口６に、所定の設定圧力を取り出すことができる。
【００２５】
例えば、二次圧力取出口６の圧力が設定圧力より上昇または下降したとき、ばね１９および閉弁方向付勢ばね１２による上向きの力に抗して一次受圧室２９に導入される二次圧力取出口６の圧力による下向きの力の増加または減少に対応して可変オリフィス１１ａの開度を拡大または縮小させることにより、二次取出し圧力は所定の設定圧力に調整される。
【００２６】
次に、ダイアフラム組立体２３のダイアフラム１５が破損した場合、一次受圧室２９は二次受圧室８と導通するため、一次受圧室２９と二次受圧室８の差圧による下向きの力はなくなり、ばね１９および閉弁方向付勢ばね１２のばね力により上向きの力のみとなり、ダイアフラム組立体２３は、バックプレート１８を介して調整ネジ２０の先端に押し付けられる。
【００２７】
このとき、ダイアフラム組立体２３の上方への移動に対応して、閉弁方向付勢ばね１２に付勢されたボール１１の位置は、ピン１６を介して上方へ移動して調整ネジ２０に対応した停止位置に保持されるため、可変オリフィス１１ａの開度はこれ以上縮小することはなく、二次取出圧力は初期調整で設定した下流側機器の負荷許容圧力となり、二次圧力取出口６に過剰な圧力が加わることはなく下流側機器を損傷させることはない。
【符号の説明】
【００２８】
１、４１  圧力調整弁
２、４２  ハウジング
３、４３  底板
４、４４  カバー
５、４５  一次圧力導入口
６、４６  二次圧力取出口
７、４７  二次圧力室
８、４８  二次受圧室
９、４９  第一連通路
１０、５０  弁座
１０ａ、５０ａ  第二連通路
１０ｂ、５０ｂ  シート部
１１、５１  ボール（主弁）
１１ａ、５１ａ  可変オリフィス
１２、５２  閉弁方向付勢ばね
１３、５３、５４  オリフィス
１４  開口部
１５、５５  ダイアフラム
１６、５６  ピン
１７、５７  プレート
１８、５８  バックプレート
１９、５９  ばね
２０、６０  調整ネジ
２１、６１  ロックナット
２２、６２  ばね受け
２２ａ、４２ａ  抜き穴
２２ｂ  ネジ部
２２ｃ  抜き穴（工具用）
２３、６３  ダイアフラム組立体
２４  一次圧力室
２８  ベントポート
２９  一次受圧室
３０  止めネジ
３１  ピン（工具）
【図１】
0003179953.tif 000003
【図２】
0003179953.tif 000004
【図３】
0003179953.tif 000005