特開 2024-99909 弁装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024099909

(43)【公開日】2024-07-26

(54)【発明の名称】弁装置

(51)【国際特許分類】

   F16K 17/30 20060101AFI20240719BHJP

   G05D 16/06 20060101ALI20240719BHJP

【ＦＩ】

F16K17/30 A

G05D16/06 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023003527

(22)【出願日】2023-01-13

(71)【出願人】

【識別番号】000137018

【氏名又は名称】株式会社ベン

(74)【復代理人】

【識別番号】110002354

【氏名又は名称】弁理士法人平和国際特許事務所

(74)【代理人】

【識別番号】100093148

【弁理士】

【氏名又は名称】丸岡 裕作

(72)【発明者】

【氏名】盛田 隼人

【テーマコード（参考）】

3H060

5H316

【Ｆターム（参考）】

3H060AA02

3H060BB03

3H060CC03

3H060DB02

3H060DC05

3H060DD04

3H060DD17

3H060DF08

3H060EE06

3H060HH08

5H316BB04

5H316DD02

5H316EE02

5H316EE10

5H316EE12

5H316GG01

5H316JJ01

5H316KK02

5H316KK08

(57)【要約】

【課題】 弁口から二次室に噴出する流体が直接通路に当たらないようにし、弁棒の摺動部からの浸入も阻止して、作動ダイヤフラムの圧力差の変動を抑制して安定化を図る。
【解決手段】 本体１に仕切壁１２で仕切った入口２側の一次室１３及び出口３側の二次室１４を設け、一次室１３に仕切壁１２に設けた弁口１５を開閉する弁体１７を設け、二次室１４側に弁体１７を支持し作動ダイヤフラム１８に連係する弁棒２０を設け、隔壁７で仕切られた作動ダイヤフラム１８の作動室３０を設け、二次室１４と作動室３０の上部室３１とを連通する通路Ｒを形成し、隔壁７に弁棒２０の軸受４０を設け、この軸受４０に耐熱性のシール部材５１を有したシール部５０を設け、通路Ｒの一端開口Ｒａを、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成した。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

入口及び出口を有し流体が流れる流路を形成した本体を備え、該本体に、上記流路を仕切壁で仕切って形成され上記入口側の一次室及び上記出口側の二次室を設け、上記仕切壁に流体が通過可能な弁口を形成し、上記一次室に上記弁口を開閉する弁体を設け、上記二次室側に一端が上記弁体を支持し他端が作動ダイヤフラムに連係される弁棒を設け、上記本体に、上記弁口に対向する隔壁により上記二次室に対して隔てられ上記作動ダイヤフラムが収納される作動室を設け、該作動室を上記隔壁側の上部室及び上記作動ダイヤフラムで仕切られた下部室から構成し、上記弁棒を上記隔壁に進退動可能に貫通して設け、
一端開口が上記二次室側に開口し他端開口が上記作動室の上部室に開口する通路を設け、上記二次室側から上記通路を通して上記作動室の上部室に流入する流体と下部室の流体との圧力差により上記作動ダイヤフラムを介して上記弁棒を進退動させて上記弁体により上記弁口を開閉する弁装置において、
上記隔壁に上記弁棒が摺動可能な軸受を設け、該軸受に上記弁棒が摺接する耐熱性のシール部材を有したシール部を設け、
上記通路の一端開口を、上記弁口から二次室側へ噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成したことを特徴とする弁装置。

【請求項2】

上記通路を、その一端開口を、上記出口近傍の本体の壁部または上記出口に接続される接続管の壁部に設け、上記一端開口と他端開口とを、上記本体の外側に配管されるパイプで接続して構成したことを特徴とする請求項１記載の弁装置。

【請求項3】

上記通路を、上記弁棒に設けたことを特徴とする請求項１記載の弁装置。

【請求項4】

上記通路の一端開口を上記弁棒の側面に形成し、上記通路の他端開口を上記弁棒の側面に形成し、上記通路の一端開口と他端開口とを、上記弁棒の軸線に沿って該弁棒の他端から穿設された通孔で接続したことを特徴とする請求項３記載の弁装置。

【請求項5】

上記二次室に、上記隔壁に立設されるロッドを設け、上記通路を、上記ロッドに形成されその先端側に上記一端開口有した通路の一方側を構成する一方側通路と、上記隔壁に形成され上記他端開口を有した通路の他方側を構成する他方側通路とを備えて構成したことを特徴とする請求項１記載の弁装置。

【請求項6】

上記シール部を、上記弁棒を摺接する重ねられた複数のリング状のシール部材と、上記軸受の上記二次室側に該二次室に突出して連設されるとともに上記複数のシール部材を重ねて収納して保持する保持部とを備えて構成し、該保持部を、上記複数のシール部材の下位のシール部材を支持する支持面及び各シール部材の外側面が当接可能な内面を有した凹所を備えた収納体と、上記弁棒が挿通される挿通孔を有するとともに上記収納体の外側に形成された雄ネジに螺合する雌ネジを有したナットと、上記弁棒に挿通されるとともに上記複数のシール部材の上位のシール部材の上に設けられ上記ナットを上記雄ネジにねじ込むことにより上記複数のシール部材を押圧して押さえる押えリングとを備えて構成したことを特徴とする請求項１乃至５何れかに記載の弁装置。

【請求項7】

上記軸受の外周に雄ネジ部を形成する一方、上記隔壁に雄ネジ部が螺合する雌ネジ部を形成し、該雌ネジ部に雄ネジ部を螺合することにより、上記軸受を上記隔壁に設けることを特徴とする請求項６記載の弁装置。

【請求項8】

上記一次室に、上記弁体を上記弁棒の後退方向であって上記弁体が上記弁口を閉にする方向に付勢する弁体スプリングを設け、上記作動ダイヤフラムの作動を制御する制御部を備え、該制御部を、上記一次室と上記作動室の下部室との間に設けられた作動管路と、該作動管路の途中に設けられ上記二次室側のパイロット圧が所定圧力以下になったとき該作動管路を開にし該パイロット圧が所定圧力を超えたとき該作動管路を閉にするパイロット弁とを備えて構成し、
上記制御部のパイロット弁が上記作動管路を開にしたとき、上記作動ダイヤフラムが上記弁体スプリングの付勢力に抗して上記弁棒を進出させて上記弁体により上記弁口を開にし、上記一次室から上記弁口を通して二次室側に流体を流出させ、上記制御部のパイロット弁が上記作動管路を閉にしたとき、上記作動ダイヤフラムが上記弁体スプリングの付勢力により上記弁棒を後退させて上記弁体により上記弁口を閉にし、上記一次室から二次室側への流体の流出を停止することを特徴とする請求項６記載の弁装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、主に蒸気等の高温の流体が流通する配管系に設けられる弁装置に係り、特に、ダイヤフラムを備えこのダイヤフラムの両側の圧力差に基づき流路を開閉する例えば減圧弁等の弁装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種の弁装置としては、例えば、特許第３６６０３３９号公報（特許文献１）に掲載された蒸気用の減圧弁の技術が知られている。図８に示すように、この弁装置Ｓａは、入口１０１及び出口１０２を有し蒸気である流体が流れる流路を形成した本体１００を備え、この本体１００に、流路を仕切壁１０３で仕切って形成され入口１０１側の一次室１０４及び出口１０２側の二次室１０５を設け、仕切壁１０３に流体が通過可能な弁口１０６を形成し、一次室１０４側に弁口１０６を開閉する弁体１０７を設け、二次室１０５側に一端が弁体１０７を支持し他端が作動ダイヤフラム１０８に連係される弁棒１０９を設け、本体１００に、弁口１０６に対向する隔壁１１１により二次室１０５に対して隔てられ作動ダイヤフラム１０８が収納される作動室１１２を設け、この作動室１１２を隔壁１１１側の上部室１１３及び作動ダイヤフラム１０８で仕切られた下部室１１４から構成し、弁棒１０９を隔壁１１１に進退動可能に貫通して設けてある。弁体１０７は、弁口１０６を閉にする方向にコイルスプリング１１５で付勢されている。また、この弁装置Ｓａおいて、隔壁１１１に、弁棒１０９を進退動可能に支持する軸受１１６を設け、弁棒１０９の近傍であって、軸受１１６の外側に、二次室１０５と作動室１１２の上部室１１３とを連通する狭隘な通路１１７を形成し、二次室１０５から通路１１７を通して作動室１１２の上部室１１３に流入する流体と下部室１１４の流体との圧力差により作動ダイヤフラム１０８を介して弁棒１０９を進退動させて弁体１０７により弁口１０６を開閉するように構成されている。

【0003】

この弁装置Ｓａは、作動ダイヤフラム１０８の作動を制御する制御部１２０を備え、制御部１２０は、二次室１０５側の圧力が低くなって所定圧力以下になったとき、一次室１０４の流体を作動室１１２の下部室１１４の流入口１２１から流入させて作動ダイヤフラム１０８がスプリング１１５の付勢力に抗して弁棒１０９を進出させ、弁体１０７により弁口１０６を開にし、一次室１０４から弁口１０６を通して二次室１０５側に流体を流出させ、二次室１０５側の圧力が所定圧力を超えたとき、一次室１０４の流体が作動室１１２の下部室１１４に流入することを停止し、作動ダイヤフラム１０８がスプリング１１５の付勢力により弁棒１０９を後退させ、弁体１０７により弁口１０６を閉にし、一次室１０４から二次室１０５側への流体の流出を停止する。これにより、二次室１０５側の流体の圧力を、一次室１０４側の流体圧力より低い所定圧力に保持するようにしている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第３６６０３３９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、この従来の弁装置Ｔａにおいては、二次室１０５側の圧力が所定圧力より低くなったとき、弁体１０７により弁口１０６を開にし、一次室１０４から弁口１０６を通して二次室１０５側に流体を流出させるが、このとき、一次室１０４側の流体が弁口１０６から二次室１０５に噴出する。この場合、通路１１７の開口１１７ａが弁口１０６から二次室側１０５へ噴出する流体の噴出領域であってその噴出方向に対向しているので、この噴出流が通路１１７の開口１１７ａに当たって作動室１１２の上部室１１３に流入しようとする現象が生じ、その場合には、作動室１１２の上部室１１３と下部室１１４との圧力差の変動が大きくなって作動ダイヤフラム１０８の作動が不安定になる。

【0006】

また、弁棒１０９の軸受１１６の開口も流体の噴出領域であって噴出方向に対向しているので、通路１１７のみならず、弁棒１０９と軸受１１６との隙間からも多少なりとも噴出流が浸入しようとし、この点でも、作動室１１２の上部室１１３と下部室１１４との圧力差の変動に影響を与え、作動ダイヤフラム１０８の作動を不安定にする。作動ダイヤフラム１０８の作動が不安定になると、所謂ハンチングが生じる要因になるし、小刻みに弁体１０７が動くので弁体１０７そのものや弁棒１０９の摺動部の摩耗が進みやすくなって耐久性を損ねる要因となり、好ましくないという問題があった。

【0007】

本発明は上記の問題点に鑑みて為されたもので、弁口から二次室に噴出する流体が直接通路に当たらないようにするとともに、弁棒の摺動部からの浸入も阻止して、作動ダイヤフラムの作動室において上部室と下部室との圧力差の変動を抑制し、作動ダイヤフラムの作動の安定化を図った弁装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

このような目的を達成するため、本発明の弁装置は、入口及び出口を有し流体が流れる流路を形成した本体を備え、該本体に、上記流路を仕切壁で仕切って形成され上記入口側の一次室及び上記出口側の二次室を設け、上記仕切壁に流体が通過可能な弁口を形成し、上記一次室に上記弁口を開閉する弁体を設け、上記二次室側に一端が上記弁体を支持し他端が作動ダイヤフラムに連係される弁棒を設け、上記本体に、上記弁口に対向する隔壁により上記二次室に対して隔てられ上記作動ダイヤフラムが収納される作動室を設け、該作動室を上記隔壁側の上部室及び上記作動ダイヤフラムで仕切られた下部室から構成し、上記弁棒を上記隔壁に進退動可能に貫通して設け、
一端開口が上記二次室側に開口し他端開口が上記作動室の上部室に開口する通路を設け、上記二次室側から上記通路を通して上記作動室の上部室に流入する流体と下部室の流体との圧力差により上記作動ダイヤフラムを介して上記弁棒を進退動させて上記弁体により上記弁口を開閉する弁装置において、
上記隔壁に上記弁棒が摺動可能な軸受を設け、該軸受に上記弁棒が摺接する耐熱性のシール部材を有したシール部を設け、
上記通路の一端開口を、上記弁口から二次室側へ噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成した構成としている。

【0009】

即ち、上記通路の一端開口を、上記弁口から二次室側へ噴出する流体の噴出領域外に形成し、若しくは、上記弁口から二次室側へ噴出する流体の噴出領域であって噴出方向に対向しないように形成した構成としている。この弁口からの流体の噴出方向は、図４に示すように、弁口から拡開されて噴射される流体の噴射エリアにあって直線的な方向をいう。一端開口は、この噴射エリアから外れている個所にあってよいことは勿論のこと、噴射エリア内にあっても、開口が噴射方向に対向していなければよい。

【0010】

耐熱性のシール部材としては、例えば、編組パッキン、金属パッキン、積層パッキン、黒鉛パッキン、フッ素樹脂パッキン等からなり、両端が突き合わされてリング状に形成され、あるいは、連続するリング状に一体形成されたパッキン、若しくは、スプリングが内装されたリング状のオイルシールパッキン等が用いられる。

【0011】

これにより、流体を作動室の下部室に流入させて作動ダイヤフラムにより弁棒を進出させ、弁体により弁口を開にし、一次室から弁口を通して二次室側に流体を流出させる際、流体が弁口から噴き出すと、流体は通路の一端開口に向かうが、この一端開口は、弁口から噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成されているので、流体の噴出流が通路の一端開口に直接当たって作動室の上部室に流入しようとする事態が阻止され、そのため、作動室の上部室と下部室との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。

【0012】

また、弁棒の軸受の開口は流体の噴出方向に対向しており、二次室に噴き出した流体の噴出流は弁棒と軸受との隙間から浸入しようとするが、軸受には弁棒が摺接するシール部材を有したシール部により、弁棒の摺動部からの流体の侵入も阻止され、この点でも、作動室の上部室と下部室との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。

【0013】

その結果、作動ダイヤフラムの作動の安定化を図ることができ、所謂ハンチングが生じる事態を防止することができるとともに、弁体そのものや摺動部の摩耗を進みにくくして耐久性を向上させることができる。特に、弁棒が摺接するシール部材は、耐熱性なので、流体が高温の蒸気の場合には、シール部材の変形を防止することができるとともに弁棒及び軸受の摺動部の摩耗もより一層進みにくくなり、それだけ耐久性を向上させることができる。この場合、通路の一端開口は塞がれていることではないので、通路による二次室と作動室の上部室との連通状態が確保されることから、通常の作動ダイヤフラムの動作に影響を与えることはない。

【0014】

そして、必要に応じ、上記通路を、その一端開口を、上記出口近傍の本体の壁部または上記出口に接続される接続管の壁部に設け、上記一端開口と他端開口とを、上記本体の外側に配管されるパイプで接続して構成している。これにより、一端開口を弁口から遠ざけた位置に設けることになるので、流体の噴出流が通路の一端開口に直接当たって作動室の上部室に流入しようとする事態を確実に阻止して、作動室の上部室と下部室との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。

【0015】

また、必要に応じ、上記通路を、上記弁棒に設けた構成としている。より具体的には、上記通路の一端開口を上記弁棒の側面に形成し、上記通路の他端開口を上記弁棒の側面に形成し、上記通路一端開口と他端開口とを、上記弁棒の軸線に沿って該弁棒の他端から穿設された通孔で接続した構成としている。これにより、通路を弁棒に形成したので、その加工を容易にすることができるとともに、構造を簡略化することができる。

【0016】

更に、必要に応じ、上記二次室に、上記隔壁に立設されるロッドを設け、上記通路を、上記ロッドに形成されその先端側に上記一端開口有した通路の一方側を構成する一方側通路と、上記隔壁に形成され上記他端開口を有した通路の他方側を構成する他方側通路とを備えて構成している。予めロッドを作成しておいて、これを隔壁に設けることで通路を形成できるので、通路を容易に構成することができる。

【0017】

そしてまた、必要に応じ、上記シール部を、上記弁棒を摺接する重ねられた複数のリング状のシール部材と、上記軸受の上記二次室側に該二次室に突出して連設されるとともに上記複数のシール部材を重ねて収納して保持する保持部とを備えて構成し、該保持部を、上記複数のシール部材の下位のシール部材を支持する支持面及び各シール部材の外側面が当接可能な内面を有した凹所を備えた収納体と、上記弁棒が挿通される挿通孔を有するとともに上記収納体の外側に形成された雄ネジに螺合する雌ネジを有したナットと、上記弁棒に挿通されるとともに上記複数のシール部材の上位のシール部材の上に設けられ上記ナットを上記雄ネジにねじ込むことにより上記複数のシール部材を押圧して押さえる押えリングとを備えて構成している。

【0018】

これにより、複数のシール部材をナットのねじ込みにより押えリングを介して押圧して押さえるので、弁棒と軸受のシールが確実になり、弁棒の摺動部からの流体の侵入を確実に阻止することができる。このため、作動室の上部室と下部室との圧力差の変動防止を確実に達成できる。

【0019】

この場合、上記軸受の外周に雄ネジ部を形成する一方、上記隔壁に雄ネジ部が螺合する雌ネジ部を形成し、該雌ネジ部に雄ネジ部を螺合することにより、上記軸受を上記隔壁に設けることが有効である。軸受をネジ手段により着脱できるので、シール部の組付けや軸受の組付けを容易にすることができる。

【0020】

また、必要に応じ、上記一次室に、上記弁体を上記弁棒の後退方向であって上記弁体が上記弁口を閉にする方向に付勢する弁体スプリングを設け、上記作動ダイヤフラムの作動を制御する制御部を備え、該制御部を、上記一次室と上記作動室の下部室との間に設けられた作動管路と、該作動管路の途中に設けられ上記二次室側のパイロット圧が所定圧力以下になったとき該作動管路を開にし該パイロット圧が所定圧力を超えたとき該作動管路を閉にするパイロット弁とを備えて構成し、
上記制御部のパイロット弁が上記作動管路を開にしたとき、上記作動ダイヤフラムが上記弁体スプリングの付勢力に抗して上記弁棒を進出させて上記弁体により上記弁口を開にし、上記一次室から上記弁口を通して二次室側に流体を流出させ、上記制御部のパイロット弁が上記作動管路を閉にしたとき、上記作動ダイヤフラムが上記弁体スプリングの付勢力により上記弁棒を後退させて上記弁体により上記弁口を閉にし、上記一次室から二次室側への流体の流出を停止する構成としている。パイロット圧により作動する作動ダイヤフラムに対応することができる。

【発明の効果】

【0021】

以上説明したように本発明の弁装置によれば、流体が弁口から噴き出すと、流体は通路の一端開口に向かうが、この一端開口は、弁口から噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成されているので、流体の噴出流が通路の一端開口に直接当たって作動室の上部室に流入しようとする事態が阻止され、そのため、作動室の上部室と下部室との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。また、弁棒の軸受の開口は流体の噴出方向に対向しており、二次室に噴き出した流体の噴出流は弁棒と軸受との隙間から浸入しようとするが、軸受には弁棒が摺接するシール部材を有したシール部により、弁棒の摺動部からの流体の侵入も阻止され、この点でも、作動室の上部室と下部室との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。

【0022】

その結果、作動ダイヤフラムの作動の安定化を図ることができ、所謂ハンチングが生じる事態を防止することができるとともに、弁体そのものや摺動部の摩耗を進みにくくして耐久性を向上させることができる。特に、弁棒が摺接するシール部材は、耐熱性なので、流体が高温の蒸気の場合には、シール部材の変形を防止することができるとともに弁棒及び軸受の摺動部の摩耗もより一層進みにくくなり、それだけ耐久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の実施の形態に係る弁装置を示す斜視図である。

【図2】本発明の実施の形態に係る弁装置を示す図１中Ａ－Ａ線断面図である。

【図3】本発明の実施の形態に係る弁装置を示す図１中Ｂ－Ｂ線断面図である。

【図4】本発明の実施の形態に係る弁装置の要部を示す拡大断面図である。

【図5】本発明の別の実施の形態に係る弁装置を示す図２相当断面図である。

【図6】本発明のまた別の実施の形態に係る弁装置を示す図２相当断面図である。

【図7】本発明の更にまた別の実施の形態に係る弁装置を示す図２相当断面図である。

【図8】従来の弁装置の一例を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、添付図面に基づいて、本発明の実施の形態に係る弁装置について詳細に説明する。
図１乃至図４に示すように、本発明の実施の形態に係る弁装置Ｓは、蒸気用の減圧弁であり、入口２及び出口３を有し流体が流れる流路を形成した本体１を備えている。本体１は、入口２及び出口３がこれらの軸線が一方向中心線Ｐ上に位置するように形成された管体４を備えている。管体４には、一方向中心線Ｐに直交する他方向中心線Ｑ上に、下開口５及び上開口６が形成されている。下開口５には、下開口５を塞ぐ隔壁７を有しこの隔壁７により隔てて形成される後述の作動ダイヤフラム１８の作動室３０が設けられる下部体８が取付けられ、上開口６には、後述の制御部６０を構成し上開口６を塞ぐベース壁１１を有した上部体１０が取付けられている。本体１は、管体４，下部体８及び上部体１０で構成される。

【0025】

管体４内には、一方向中心線Ｐを横切り、入口２及び上開口６側と、出口３及び下開口５側とを仕切る仕切壁１２が設けられている。これにより、本体１には、流路を仕切壁１２で仕切って形成され入口２側の一次室１３及び出口３側の二次室１４が設けられている。仕切壁１２には、他方向中心線Ｑを軸線とする流体が通過可能な弁口１５が形成されている。弁口１５は仕切壁１２にネジ結合により装着された弁座体１６に形成されている。また、一次室１３には、弁口１５を開閉する弁体１７が設けられている。

【0026】

二次室１４側には、一端が弁体１７を支持し他端が作動ダイヤフラム１８に連係され他方向中心線Ｑを軸線とした弁棒２０が設けられている。更に、一次室１３には、弁体１７を弁棒２０の後退方向であって弁体１７が弁口１５を閉にする方向に付勢するコイルスプリングからなる弁体スプリング２１が設けられている。弁体スプリング２１は他方向中心線Ｑを軸線として一端がベース壁１１に設けたスプリング保持体２２に保持され、他端が弁体１７に係止されている。

【0027】

また、本体１を構成する下部体８には、弁口１５に対向する下部体８の隔壁７により二次室１４に対して隔てられ作動ダイヤフラム１８が収納される作動室３０が設けられている。作動室３０は、隔壁７側の上部室３１及び作動ダイヤフラム１８で仕切られた下部室３２から構成されている。弁棒２０は、隔壁７に進退動可能に貫通して設けられている。

【0028】

更に、実施の形態では、一端開口Ｒａが二次室１４側に開口し他端開口Ｒｂが作動室３０の上部室３１に開口する通路Ｒが設けられている。この通路Ｒの一端開口Ｒａは、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成されている。一端開口Ｒａは、出口３に接続される接続管３３の壁部に突出して設けられており、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出領域Ｅ（図４）外に形成されている。他端開口Ｒｂは、下部体８の出口３側の壁部に形成されている。詳しくは、管体４の出口３側には、出口３の周囲に突出する板状でリング状の出口側フランジ３４が形成されている一方、接続管３３の端部には出口側フランジ３４に接合する接続フランジ３５が設けられており、接続管３３は、出口側フランジ３４と接続フランジ３５とを接合してボルト及びナット（図示せず）で止着することにより、管体４に接続されている。

【0029】

一端開口Ｒａと他端開口Ｒｂとは、本体１の外側に配管されるパイプ３６で接続されている。パイプ３６の一端部は、アダプタ３７を介して一端開口Ｒａに接続されている。アダプタ３７は、一端開口Ｒａに螺着される管状のブッシュ３７ａと、ブッシュ３７ａに螺着されてコーン３８を介してパイプ３６の一端部をブッシュ３７ａとともに保持するナット３７ｂとから構成されている。また、パイプ３６の他端部も、アダプタ３７を介して他端開口Ｒｂに接続されている。このパイプ３６の他端部のアダプタ３７も、他端開口Ｒｂに螺着される管状のブッシュ３７ａと、ブッシュ３７ａに螺着されてコーン３８を介してパイプ３６の他端部をブッシュ３７ａとともに保持するナット３７ｂとから構成されている。

【0030】

これにより、二次室１４から通路Ｒを通して作動室３０の上部室３１に流入する流体と下部室３２の流体との圧力差により作動ダイヤフラム１８を介して弁棒２０を進退動させて弁体１７により弁口１５を開閉するようにしている。

【0031】

また、隔壁７には、図４にも示すように、弁棒２０が進退動可能に挿通され他方向中心線Ｑを軸線とした挿通孔４１を有した軸受４０が設けられている。軸受４０は、作動室３０側の他方向中心線Ｑを軸線とした雄ネジ部４２と二次室１４側に突出した基部４３とを備えて構成されている。隔壁７には他方向中心線Ｑを軸線とした雌ネジ部４４が形成されており、軸受４０はその雄ネジ部４２を雌ネジ部４４に螺合することにより隔壁７に取付けられている。

【0032】

また、軸受４０には、弁棒２０が摺接する耐熱性のシール部材５１を有したシール部５０が設けられている。実施の形態では、シール部材５１としては、例えば、編組パッキン、金属パッキン、積層パッキン、黒鉛パッキン、フッ素樹脂パッキン等からなり、両端が突き合わされてリング状に形成され、あるいは、連続するリング状に一体形成されたパッキン、若しくは、スプリングが内装されたリング状のオイルシールパッキン等が用いられる。実施の形態では、単一の素材からなり連続するリング状に形成したテフロン（登録商標）パッキンが用いられている。詳しくは、図４に示すように、シール部５０は、弁棒２０を摺接する重ねられた複数（実施の形態では３つ）のシール部材５１と、軸受４０の二次室１４側に二次室１４に突出して連設されるとともに複数のシール部材５１を重ねて収納して保持する保持部５２とを備えて構成されている。保持部５２は、複数のシール部材５１の下位のシール部材５１を支持する支持面及び各シール部材５１の外側面が当接可能な内面を有した凹所を備え軸受４０に一体形成された軸受４０の基部４３からなる収納体５３と、弁棒２０が挿通される挿通孔を有するとともに収納体５３の外側に形成された雄ネジ５４に螺合する雌ネジ５５を有したナット５６と、弁棒２０に挿通されるとともに複数のシール部材５１の上位のシール部材５１の上に設けられナット５６を雄ネジ５４にねじ込むことにより複数のシール部材５１を押圧して押さえる押えリング５７とを備えて構成されている。

【0033】

そして、本装置には、作動ダイヤフラム１８の作動を制御する制御部６０が備えられている。制御部６０は、図２及び図３に示すように、一次室１３と作動室３０の下部室３２との間に設けられた作動管路６１と、作動管路６１の途中に設けられ二次室１４側のパイロット圧が所定圧力以下になったとき作動管路６１を開にし、パイロット圧が所定圧力を超えたとき作動管路６１を閉にするパイロット弁６２と、パイロット弁６２よりも下部室３２側に設けられ作動管路６１内の流体を二次室１４に逃す逃し管路６３（図１）とを備えて構成されている。

【0034】

詳しくは、上部体１０には、パイロット弁６２が収納されベース壁１１で一次室１３と仕切られた弁室６４が設けられており、ベース壁１１には一次室１３と弁室６４とを連通する連通路６５（図３）が形成されている。本体１の外部には、弁室６４と作動室３０の下部室３２の流入口３２ａとの間に配管された第１パイプ６６（図１及び図３）と、第１パイプ６６の途中から分岐されて管体４の二次室１４に配管された第２パイプ６７が設けられており、作動管路６１は、連通路６５－弁室６４－第１パイプ６６で形成される通路で構成され、逃し管路６３は、第２パイプ６７で形成される通路で構成される。

【0035】

制御部６０において、弁室６４には他方向中心線Ｑを軸心とするパイロット弁口６８が形成されており、パイロット弁６２は、連通路６５側に設けられ、ベース壁１１のスプリング保持体２２に一端が支持されたコイルスプリングからなる第１スプリング６９の他端に保持され、この第１スプリング６９により常時パイロット弁口６８を閉じる方向に付勢されている。上部体１０のパイロット弁６２よりも上側には、パイロット弁６２を開閉する駆動部７０が設けられている。駆動部７０は、パイロット弁６２の上側に設けられた軸受体７１に摺動可能に設けられ常時先端がパイロット弁６２に当接する他方向中心線Ｑを軸線とするロッド７２を備えている。

【0036】

また、駆動部７０は、ロッド７２の基端に当接し二次室１４側のパイロット圧によりロッド７２を押圧及び押圧解除する制御ダイヤフラム７３を備えている。制御ダイヤフラム７３は、上部体１０の軸受体７１の上側に設けた動作室７４に収納されており、動作室７４は、二次室１４側のパイロット圧を受ける受圧室７５と、制御ダイヤフラム７３によって仕切られ制御ダイヤフラム７３を常時所定の付勢力で押圧するコイルスプリングからなる第２スプリング７７を収納したスプリング室７６とから構成されている。７８は第２スプリング７７の付勢力を調整し、パイロット圧を所定圧力に設定する調整部である。図２中、符号７９は、二次室１４側であって出口３より後流側の管路からのパイロット圧を受圧室７５に供給するパイロット管である。

【0037】

これにより、パイロット圧が、設定した所定圧力以下になると、第２スプリング７７の付勢力により制御ダイヤフラム７３がロッド７２を押圧し、ロッド７２はパイロット弁６２を押圧し、パイロット弁６２はパイロット弁口６８を開き、作動管路６１を開にする。作動管路６１が開になると、一次室１３の流体が作動管路６１（連通路６５→弁室６４→第１パイプ６６）を通して作動ダイヤフラム１８の作動室３０の下部室３２に供給される。作動室３０の下部室３２に流体が供給されると、作動ダイヤフラム１８が弁体スプリング２１の付勢力に抗して弁棒２０を進出させて弁体１７により弁口１５を開にし、一次室１３から弁口１５を通して二次室１４側に流体を流出させる。

【0038】

一方、パイロット圧が、設定した所定圧力を超えると、第２スプリング７７の付勢力に抗して制御ダイヤフラム７３が押し上げられ、ロッド７２の押圧が解除されるので、第１スプリング６９の付勢力によりパイロット弁６２はロッド７２を押し上げながらパイロット弁口６８を閉じ、作動管路６１を閉にする。作動管路６１が閉になると、一次室１３の流体の供給が停止され、作動ダイヤフラム１８の作動室３０の下部室３２の流体は逃し管路６３（第２パイプ６７）を通して二次室１４に逃される。これにより、作動ダイヤフラム１８が弁体スプリング２１の付勢力により弁棒２０を後退させて弁体１７により弁口１５を閉にし、一次室１３から二次室１４側への流体の流出を停止する。

【0039】

従って、この実施の形態に係る弁装置Ｓによれば、以下のように動作する。尚、図２において、Ｐ１は一次側圧力（設定値）、Ｐ２ａはパイロット圧（設定値）、Ｐ２ｂは二次室１４の圧力、Ｐ３は下部室３２の圧力、Ｐ４は上部室３１の圧力を指す。下部室３２の圧力と上部室３１の圧力との差圧（Ｐ３－Ｐ４）により、作動ダイヤフラム１８が作動する。即ち、パイロット圧が、設定した所定圧力以下になると、制御部６０が、作動管路６１を開にし、一次室１３の流体が作動管路６１を通して作動ダイヤフラム１８の作動室３０の下部室３２に供給され、作動ダイヤフラム１８が弁体スプリング２１の付勢力に抗して弁棒２０を進出させて弁体１７により弁口１５を開にし、一次室１３から弁口１５を通して二次室１４側に流体を流出させる。一方、パイロット圧が、設定した所定圧力を超えると、制御部６０が、作動管路６１を閉にし、一次室１３の流体の供給が停止され、作動ダイヤフラム１８が弁体スプリング２１の付勢力により弁棒２０を後退させて弁体１７により弁口１５を閉にし、一次室１３から二次室１４側への流体の流出を停止する。これにより、二次室１４側の流体の圧力は、一次室１３側の流体圧力より低い所定圧力に保持される。

【0040】

この弁装置Ｓにおいて、二次室１４側の圧力が所定圧力より低くなったとき、弁体１７により弁口１５を開にし、一次室１３から弁口１５を通して二次室１４側に流体を流出させるが、このとき、一次室１３側の流体が弁口１５から二次室１４に噴出すると、流体は通路Ｒの一端開口Ｒａに向かうが、この一端開口Ｒａは、弁口１５から噴出する流体の噴出方向に対向しないように形成され、実施の形態では、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出領域Ｅ外に形成されているので、流体の噴出流が通路Ｒの一端開口Ｒａに直接当たって作動室３０の上部室３１に流入しようとする事態が阻止され、そのため、作動室３０の上部室３１と下部室３２との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。

【0041】

また、弁棒２０の軸受４０の開口は流体の噴出方向に対向しており、二次室１４に噴き出した流体の噴出流は弁棒２０と軸受４０との隙間から浸入しようとするが、軸受４０には弁棒２０が摺接するシール部材５１を有したシール部５０により、弁棒２０の摺動部からの流体の侵入も阻止され、この点でも、作動室３０の上部室３１と下部室３２との圧力差の変動を極めて小さくすることができる。この場合、シール部５０においては、複数のシール部材５１をナット５６のねじ込みにより押えリング５７を介して押圧して押さえるので、弁棒２０と軸受４０のシールが確実になり、弁棒２０の摺動部からの流体の侵入を確実に阻止することができ、変動防止を確実に達成できる。

【0042】

その結果、作動ダイヤフラムの作動の安定化を図ることができ、所謂ハンチングが生じる事態を防止することができるとともに、弁体１７そのものや摺動部の摩耗を進みにくくして耐久性を向上させることができる。特に、弁棒２０が摺接するシール部材５１は、耐熱性なので、流体が高温の蒸気の場合には、シール部材５１の変形を防止することができるとともに弁棒２０及び軸受４０の摺動部の摩耗もより一層進みにくくなり、それだけ耐久性を向上させることができる。この場合、通路Ｒの一端開口Ｒａは塞がれていることではないので、通路Ｒによる二次室１４と作動室３０の上部室３１との連通状態が確保されることから、通常の作動ダイヤフラムの動作に影響を与えることはない。

【0043】

図５には、別の実施の形態に係る弁装置Ｓを示している。これは、上記の弁装置Ｓとは通路Ｒの設け方が異なっている。詳しくは、この弁装置Ｓにおいて、通路Ｒは、弁棒２０に設けられている。より具体的には、通路Ｒの一端開口Ｒａは、弁棒２０の側面に複数形成されており、通路Ｒの他端開口Ｒｂは、弁棒２０の側面に複数形成されている。そして、一端開口Ｒａと他端開口Ｒｂとは、弁棒２０の軸線に沿ってこの弁棒２０の他端から穿設された通孔８０で接続されている。一端開口Ｒａは、弁棒２０の軸線に直交した軸線を有しており、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出領域Ｅであっても、噴出方向に対向しないように形成されている。これにより、通路Ｒを弁棒２０に形成したので、その加工を容易にすることができるとともに、構造を簡略化することができる。他の作用，効果は、上記と同様である。

【0044】

図６には、また別の実施の形態に係る弁装置Ｓを示している。これは、上記の弁装置Ｓとは通路Ｒの設け方が異なっている。詳しくは、この弁装置Ｓにおいて、二次室１４には、隔壁７に立設されるロッド８１が設けられている。通路Ｓは、ロッド８１に形成されその先端側に一端開口Ｒａ有した通路Ｓの一方側を構成する一方側通路８２と、隔壁７に形成され他端開口Ｒｂを有した通路Ｓの他方側を構成する他方側通路８３とを備えて構成されている。一端開口Ｒａは、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出領域Ｅであっても、噴出方向に対向しないように形成されている。これにより、予めロッド８１を作成しておいて、これを隔壁７に設けることで通路Ｓを形成できるので、通路Ｓを容易に構成することができる。他の作用，効果は、上記と同様である。

【0045】

図７には、更にまた別の実施の形態に係る弁装置Ｓを示している。これは、上記の弁装置Ｓとは通路Ｒの設け方が異なっている。詳しくは、この弁装置Ｓにおいて、通路Ｒは、本体１の壁部に形成されている。詳しくは、通路Ｒは、管体４に形成され出口３側に一端開口Ｒａ有した通路Ｒの一方側を構成する一方側通路８４と、隔壁７に形成され他端開口Ｒｂを有した通路Ｒの他方側を構成する他方側通路８５とを備えて構成されている。一端開口Ｒａは、弁口１５から二次室１４側へ噴出する流体の噴出領域Ｅ外に形成されている。この弁装置Ｓにおいても、上記と同様の作用，効果を奏する。

【0046】

尚、上記図２に示す外部に設けたパイプ３６に通路Ｒを形成するようにした実施の形態においては、一端開口Ｒａを出口３に接続される接続管３３の壁部に設けたが、必ずしもこれに限定されるものではなく、出口３近傍の本体１を構成する管体４の壁部に設けても良く、適宜変更して差支えない。また、上記実施の形態では、本発明を減圧弁に適用した例を示したが、必ずしもこれに限定されるものではなく、作動ダイヤフラム１８に連係される弁棒２０により弁体１７を作動させ、通路Ｒを形成して作動ダイヤフラム１８を作動するタイプの弁装置Ｓであれば、どのような弁装置Ｓにおいても本発明を適用できることは勿論である。また、蒸気用の弁装置Ｓに限らず、蒸気用以外の高温の流体用の弁装置Ｓに本発明を適用してよいことは勿論である。要するに、当業者は、本発明の新規な教示及び効果から実質的に離れることなく、これら例示である実施の形態に多くの変更を加えることが容易であり、これらの多くの変更は本発明の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0047】

Ｓ 弁装置
１ 本体
２ 入口
３ 出口
Ｐ 一方向中心線
Ｑ 他方向中心線
４ 管体
５ 下開口
６ 上開口
７ 隔壁
８ 下部体
１０ 上部体
１１ ベース壁
１２ 仕切壁
１３ 一次室
１４ 二次室
１５ 弁口
１６ 弁座体
１７ 弁体
１８ 作動ダイヤフラム
２０ 弁棒
２１ 弁体スプリング
２２ スプリング保持体
３０ 作動室
３１ 上部室
３２ 下部室
３２ａ 流入口
Ｒ 通路
Ｒａ 一端開口
Ｒｂ 他端開口
Ｅ 噴出領域
３３ 接続管
３４ 出口側フランジ
３５ 接続フランジ
３６ パイプ
３７ アダプタ
３８ コーン
４０ 軸受
４１ 挿通孔
４２ 雄ネジ部
４３ 基部
４４ 雌ネジ部
５０ シール部
５１ シール部材
５２ 保持部
５３ 収納体
５４ 雄ネジ
５５ 雌ネジ
５６ ナット
５７ 押えリング
６０ 制御部
６１ 作動管路
６２ パイロット弁
６３ 逃し管路
６４ 弁室
６５ 連通路Ｒ
６６ 第１パイプ
６７ 第２パイプ
６８ パイロット弁口
６９ 第１スプリング
７０ 駆動部
７１ 軸受体
７２ ロッド
７３ 制御ダイヤフラム
７４ 動作室
７５ 受圧室
７６ スプリング室
７７ 第２スプリング
７８ 調整部
７９ パイロット管
８０ 通孔
８１ ロッド
８２ 一方側通路
８３ 他方側通路
８４ 一方側通路
８５ 他方側通路

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】