(57)【要約】【課題】ダイヤフラムに設定圧力を越えた圧力が作用した時に、ダイヤフラムを過度に異常変形させず、その破損を防止する。【解決手段】ゴム製のダイヤフラム17を駆動部２に用いる調整弁であって、駆動部２にて設定された圧力を越えた圧力がダイヤフラム17に作用した時に、ダイヤフラム17におけるコンボリューション部17ａが異常変形するのを抑止する障壁34を、コンボリューション部17ａの異常変形側に設ける。【選択図】図１
2007051730.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム製のダイヤフラムを駆動部に用いる調整弁であって、駆動部にて設定された圧力を
越えた圧力がダイヤフラムに作用した時に、ダイヤフラムにおけるコンボリューション部
が異常変形するのを抑止する障壁を、ダイヤフラムの異常変形側に設けたことを特徴とす
る調整弁。
【請求項２】
障壁は、調整弁が正常に機能する状態ではコンボリューション部に接触しない様に設定
したことを特徴とする請求項１記載の調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ゴム製のダイヤフラムを駆動部に用いた減圧弁、背圧弁等の調整弁に関する
。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に開示された減圧弁は、その駆動部にダイヤフラムを用いており、該ダイヤ
フラムは、その外周縁が弁箱とバネカバー間に挟持され、弁箱内に区画して設けた一次側
圧力室と二次側圧力室とを連通する弁口を開閉する弁体に連繋されると共に、バネカバー
に内装した調節バネにて弁体の開弁方向に付勢されており、ダイヤフラムに作用する調節
バネの開弁方向の付勢力と、ダイヤフラムが閉弁方向に受圧する二次側圧力とを釣り合わ
せて、二次側圧力を一次側圧力より低いある一定の圧力に保持する様にしている。
又、ダイヤフラムは、その中央に調節バネの一端を受承するバネ受けを設け、該バネ受
けの周囲には断面が山形状に屈曲したコンボリューション部を設けており、ダイヤフラム
が変位する時には、コンボリューション部が屈伸変形する。
【特許文献１】実開昭５３−１４８３３２号公報（第１図、第２図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記構成の減圧弁では、弁口周囲に設けられた弁体が着離する弁座と、弁体との間に異
物が挟まれたなどの不具合により、閉弁できない支障を来した場合、弁箱内の二次側圧力
と一次側圧力が同圧となり、その圧力は調節バネで設定した圧力を越え、ダイヤフラムの
二次側圧力の受圧面に作用することになる。
この様に、ダイヤフラムの二次側圧力の受圧面に設定圧力を越えた圧力が作用すると、
ダイヤフラムが変位する時に変形するコンボリューション部が、バネカバー側へ異常に膨
張変形し、やがてその部分が破れる課題を有している。
又、上記のダイヤフラムの破損は、減圧弁に限らず、背圧弁、差圧弁やその他の自力式
の調整弁にも見受けられる。
本発明は、ゴム製のダイヤフラムを駆動部に用いる減圧弁等の調整弁において、ダイヤ
フラムに設定圧力を越えた圧力が作用した時に、ダイヤフラムの変位で変形するコンボリ
ューション部が異常変形しない様にして、その破損を防止し、耐圧性を向上させることを
目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、上記課題に鑑み、ゴム製のダイヤフラムを駆動部に用いる調整弁であって、
駆動部にて設定された圧力を越えた圧力がダイヤフラムに作用した時に、ダイヤフラムに
おけるコンボリューション部が異常変形するのを抑止する障壁を、コンボリューション部
の異常変形側に設けたことを特徴としている。
又、障壁は、調整弁が正常に機能する状態ではコンボリューション部に接触しない様に
設定するのがより良い。
【発明の効果】
【０００５】
要するに本発明は、弁体と弁座間に異物が挟まれて閉弁できない等の不具合により、調
整弁の設定圧力を越えた異常圧力がダイヤフラムに作用した時に、その圧力上昇でダイヤ
フラムにおいて、これが変位する時に変形するコンボリューション部が、その弾性特性に
より異常に膨出変形しようとするが、その異常変形側には、その異常変形を当止め抑止す
る障壁が設けられているので、該障壁にコンボリューション部が触突すると、それ以上の
異常変形が抑え止められ、その異常な膨出変形が極力阻止できる。
この様に、ダイヤフラムのコンボリューション部の過剰な変形が抑止されることにより
、ダイヤフラムの破損が防止されるので、ダイヤフラムの耐圧性を向上できる。
又、通常はダイヤフラムの直径方向に有するコンボリューション部の頂部間がダイヤフ
ラムの有効受圧径となるが、この有効受圧径は、コンボリューション部の障壁への触突に
よる変形の進行に伴い、ダイヤフラムの中心側へ移行して縮径することとなり、ダイヤフ
ラムの有効受圧径に対応する有効受圧面積が縮小されるため、異常圧力によりダイヤフラ
ムが受ける荷重が異常圧力の勃発当初よりも徐々に小さくなり、よってダイヤフラムの異
常圧力に対する負荷を軽減でき、それはダイヤフラムだけでなく、弁棒、弁体等のダイヤ
フラムの周辺部品に対する異常圧力による負荷をも軽減できる。
【０００６】
障壁は、調整弁が正常に機能する状態ではコンボリューション部に接触しない様に設定
したので、調整弁の正常機能時には、コンボリューション部が、障壁に接触して摩損する
様な不具合を回避できる等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下本発明の実施の形態としての実施例を図面に基づいて説明する。
図１〜３に本発明に係る調整弁を示す。
この調整弁は、弁箱１と、その弁箱１に組み込まれ、二次側の圧力変動に応じて開閉弁
操作をする駆動部２とから主に構成される減圧弁である。
【０００８】
弁箱１は、その上部に凹面部３を設けると共に、左右側方に流入口４及び流出口５の夫
々を開設し、流入口４及び流出口５は、弁箱１の内部を隔壁６で上下に区画した一次側圧
力室７及び二次側圧力室８の夫々に通じている。
隔壁６には、一次側圧力室７と二次側圧力室８とを連通する弁口９を設け、該弁口９に
対応した凹面部３の底部中央には、一次側圧力室７に連通する開口部10を設け、該開口部
10から弁口９に渡りリティナーガイド11を挿着固定している。
【０００９】
リティナーガイド11は、略筒状に形成され、内部には上下に区画する隔壁12を設け、該
隔壁12の下方であって一次側圧力室７に対応する下方周面の適所に、一次側圧力室７と弁
口９との連通口13を開設している。
【００１０】
駆動部２は、弁口９の下部開口周縁に設けた弁座14に着離自在に設けた弁体15と、該弁
体15の上下に突設した弁棒16の上端に連繋され、且つ二次側圧力室８の圧力変動で変位す
るダイヤフラム17と、該ダイヤフラム17を弁体15の開弁方向に付勢する調節バネ18と、弁
体15を閉弁方向に付勢する弁体バネ19とから主に構成されている。
弁棒16の下方は、二次側圧力室８の底部中央に立設した筒状の弁棒ガイド20に摺動自在
に挿通され、弁体15の下部と、弁棒ガイド20の周囲に設けたバネ受け21との間に、弁棒16
の下方を遊嵌する弁体バネ19を圧縮介装している。
又、弁棒ガイド20内の下端は二次側圧力室８と小孔22を介して連通している。
【００１１】
弁棒16の上方は、リティナーガイド11の隔壁12の中心を摺動自在に挿通し、上端はダイ
ヤフラム17の中心を挿通し、該ダイヤフラム17の上面に衝合され，且つ調節バネ18下端を
受承するダイヤフラム受け兼用の円板状のバネ受け23と、ダイヤフラム17の下面に衝合さ
れ、且つリティナーガイド11内の隔壁12上方の凹状部24に摺動自在に挿嵌したリティナー
25とを固定している。
これによりダイヤフラム17の中央はバネ受け23とリティナー25により挟持された状態で
弁棒16の上端に固定される。
そして、ダイヤフラム17の外周縁は、弁箱１上部の凹面部３と略ハット型のバネカバー
26との間に挟着され、これによりダイヤフラム17は凹面部３とバネカバー26内とを水密状
に区画している。
【００１２】
又、リティナー25の挿嵌で密閉された凹状部24は、隔壁12の適所に貫設した小孔27を通
じて一次側圧力室７の一部と成している。
尚、開口部10に対応したリティナーガイド11の外周面、及び凹状部24の内周面を摺接す
るリティナー25の外周面の夫々にはＯリング28、29を装着しており、これにより凹面部３
と一次側圧力室７とは水密状に区画されている。
又、凹面部３と二次側圧力室８とは、弁箱１外部に設けた圧力検出管30にて連通されて
いる（図２参照）。
【００１３】
バネカバー26には、その上端にバネカバー26内へ突入するボルト状の調節ネジ31を螺挿
し、該調節ネジ31の下端で、調節バネ18の上端を受承するバネ受け32を上方より圧接し、
バネ受け23、32間に調節バネ18を圧縮介装している。
又、調節ネジ31はバネカバー26外部でロックナット33を螺着している。
【００１４】
上記構成の調整弁にあっては、ダイヤフラム17は、バネ受け23の外周を囲繞する様に断
面山形状に屈曲形成されたコンボリューション部17ａを有し、ダイヤフラム17が二次側圧
力の変動で変位する時には、コンボリューション部17ａが屈伸する様に変形する。
そして、ダイヤフラム17の二次側圧力の受圧面Ｓに、駆動部２の調節バネ18にて設定さ
れた圧力を越えた圧力（以下、異常圧力と称する。）が作用した時には、コンボリューシ
ョン部17ａはバネカバー26側を異常変形側として異常に膨出変形するが、本発明の調整弁
にあっては、コンボリューション部17ａの異常変形側であるバネカバー26の内壁に、コン
ボリューション部17ａが異常変形することを抑止する障壁34を突設している。
【００１５】
障壁34は、バネカバー26下端に設けたフランジ部26ａより上方に向かうに従い縮径した
テーパー部26ｂの内壁に周設した断面三角形で円環状の突部35に形成されるものにして、
該突部35においてコンボリューション部17ａの頂部17ｂに対向した円環状の水平面である
。
又、障壁34は、調整弁が正常に機能する状態では、バネカバー26側へ最も突出している
コンボリューション部17ａの頂部17ｂに未接触とし、異常圧力によりコンボリューション
部17ａがバネカバー26側に異常に膨出変形した時には、この異常変形したコンボリューシ
ョン部17ａが障壁34に触突する様にテーパー部26ｂに対する形成位置が設定されている（
図３参照）。
又、突部35の内径は、バネ受け23の外周に干渉しない様に設定される。
【００１６】
尚、本実施例は上記の構成としたが、本発明においてはこれに限定されない。
例えば、調整弁は、上述の構成の減圧弁に限らず、駆動部２にゴム製のダイヤフラム17
を装備すると共に、駆動部２に設けたバネ等を利用する自立式の調整弁であれば、他の構
成の減圧弁であっても良いし、又減圧弁に限らず、他の自立式の圧力調整弁（真空調整弁
、背圧弁、差圧弁等）、温度調整弁、流量調整弁、液位調整弁などであっても良い。
更に、バネカバー26の形状も適宜であり、特に障壁34が形成される内壁はテーパー状で
なくとも良く、その形状に応じて障壁34を形成した突部35が形成されれば良く、障壁34も
コンボリューション部17ａに対し水平でなくても良い。
要するに、駆動部２にゴム製のダイヤフラム17を装備すると共に、駆動部２に設けたバ
ネ等を利用する自立式の調整弁において、ダイヤフラム17に異常圧力が作用した時に、そ
の圧力を受けてバネカバー26側へ異常変形するコンボリューション部17ａが、障壁34に触
突してコンボリューション部17ａの過度の異常変形が抑止される構成であれば良い。
【００１７】
次に本発明に係る調整弁の作用について説明する。
図１〜３に示す調整弁は減圧弁であるので、この調整弁が正常に機能する状態では、二
次側圧力及び弁体バネ19によるダイヤフラム17への上向き（開弁方向）への力と、調節バ
ネ18による下向き（開弁方向）の力がバランスすることにより、弁体15の開度が自動制御
され、二次側圧力が一次側圧力より低いある一定の圧力に保持される。
かかる状態にあっては、ダイヤフラム17は、正常に変位し、その変位内では、コンボリ
ューション部17ａの頂部17ｂは、障壁34に接触しないので、かかる頂部17ｂの障壁34との
接触による摩損を生ずる恐れがない。
【００１８】
万一、弁体15と弁座14の間に異物が挟まれたなどの不具合により、弁体15が閉弁できな
い支障を来した場合、弁箱１内の二次側圧力と一次側圧力が同圧となり、その圧力は調節
バネ18で設定した圧力を越え、その異常圧力がダイヤフラム17の二次側圧力の受圧面Ｓに
作用することになる。
これにより、ダイヤフラム17において、これが変位するために変形可能と成したコンボ
リューション部17ａがその弾性特性によりバネカバー26側へ異常に膨出変形する。
この初期の異常変形でコンボリューション部17ａは、図３において二点鎖線で示す様に
、障壁34に触突すると、それ以上異常変形することがなく、過度の異常変形を阻止され、
ダイヤフラム17の破損が防止される。
【００１９】
かかる状態について詳述すると、コンボリューション部17ａの異常変形の進行は、先ず
その頂部17ｂを中心に均等にして徐々に頂部17ｂの周辺が異常に膨出変形して行くため、
頂部17ｂからその周辺部へと順次に障壁34に触突して過度の異常変形が食い止められて行
く。
従って、コンボリューション部17ａの障壁34への触突による変形の進行に伴い、調整弁
の正常時及び異常圧力勃発時においてダイヤフラム17の直径方向に有するコンボリューシ
ョン部17ａの頂部17ｂ間が有効受圧径Ｄであったものが、徐々にダイヤフラム17の中心側
へ移行することになり、最終的にはその有効受圧径Ｄはバネ受け23と同径となる。
この様に、障壁34でコンボリューション部17ａの過度の異常変形を抑止することにより
、ダイヤフラム17の有効受圧径Ｄに対応する有効受圧面積が異常圧力の勃発当初よりも徐
々に小さくなるので、その有効受圧面積の縮小に応じダイヤフラム17が受ける荷重も当然
に小さくなり、これによりダイヤフラム17だけでなく、弁棒16、弁体15等のダイヤフラム
17の周辺部品に対する異常圧力による負荷が軽減されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】調整弁の縦断面図である。
【図２】調整弁の一部破断側面図である。
【図３】要部拡大断面図である。
【符号の説明】
【００２１】
２    駆動部
17    ダイヤフラム
17ａ  コンボリューション部
34    障壁
【図１】
2007051730.tif 000003
【図２】
2007051730.tif 000004
【図３】
2007051730.tif 000005