特許 7498010 減圧弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-03

(45)【発行日】2024-06-11

(54)【発明の名称】減圧弁

(51)【国際特許分類】

   G05D 16/06 20060101AFI20240604BHJP

   F16K 17/30 20060101ALI20240604BHJP

【ＦＩ】

G05D16/06 Z

F16K17/30 A

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2020063162

(22)【出願日】2020-03-31

(65)【公開番号】P2021163116

(43)【公開日】2021-10-11

【審査請求日】2022-12-21

(73)【特許権者】

【識別番号】000006666

【氏名又は名称】アズビル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098394

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 茂樹

(74)【代理人】

【識別番号】100064621

【弁理士】

【氏名又は名称】山川 政樹

(72)【発明者】

【氏名】井上 和久

【審査官】西井 香織

(56)【参考文献】

【文献】特開平１１－２５９１４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第２０１９／１６３８７９（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特開２０２１－１１１２６６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０５Ｄ １６／０６

Ｆ１６Ｋ １７／３０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

予め調整された押圧力を作用させるアクチュエータと、
流体源から供給された流体が流入する流入口と、前記流入口から流入した流体が外部に流出される流出口とを有し、かつ前記流入口と前記流出口の間を連通して流体を流す流体通路を有する本体ボデーと、
前記本体ボデー内に設けられ、前記流体通路を１次側の流入通路と２次側の流出通路とに区画する隔壁と、
前記隔壁を貫通して前記１次側の流入通路と前記２次側の流出通路とを連通する弁開口の周囲に設けられた弁座と、
前記弁座に着座または離間する弁部を有し、前記弁開口を開閉する弁体と、
前記アクチュエータと前記本体ボデーとに挟持され、かつ、前記弁体の動作方向と直交する方向に張設されて、前記アクチュエータからの押圧力を受けて前記弁体を前記弁開口が開く方向に動作させるダイアフラムと、
前記２次側の流出通路の圧力を前記ダイアフラムに対し前記弁体を前記弁開口が閉じる方向に動作させるように作用させる圧力室と、
前記弁体を前記弁開口が閉じる方向に付勢力を作用させるばねと
を有する減圧弁において、
前記２次側の流出通路は、前記ダイアフラムの張設方向と平行な方向に延びるとともに、前記弁体の動作方向に対して直交するように前記流出口に向かって延伸し、
前記本体ボデーは、前記２次側の流出通路と前記圧力室とを連通する吸引通路を備えているとともに、前記２次側の流出通路の内部を前記吸引通路が開口する第１の通路と、反対側の第２の通路とに分割する薄板状のセパレータを備え、
前記吸引通路は、ベルヌーイの負圧の原理で前記圧力室内の流体がこの吸引通路を通って前記２次側の流出通路に吸い出されるように貫通孔によって形成され、
前記セパレータにおける、前記２次側の流出通路の上流側に位置する一端と、前記隔壁との間には空間が形成され、
前記セパレータは、前記弁開口を通過した流体を、前記第１の通路を流れて前記流出口に向かう流体と、前記第２の通路を流れて前記流出口に向かう流体とに分けるものであることを特徴とする減圧弁。

【請求項2】

請求項１記載の減圧弁において、
前記隔壁は、前記弁体の動作方向に延びる円柱状に形成されているとともに、貫通孔からなる前記弁開口を有し、
前記弁座は、前記弁開口の上流側端部の周囲に設けられ、
前記隔壁の外周部には、周方向の全域にわたって延びるとともに一部が前記２次側の流出通路に接続される環状の溝が形成され、
前記隔壁の内部には、前記弁開口に対して直交する方向に放射状に延びて前記弁開口から前記環状の溝に延びる複数の連通孔が形成され、
前記複数の連通孔のうち、一つの前記連通孔は、前記弁開口から前記２次側の流出通路に向けて延び、
前記セパレータは、前記弁体の動作方向において、前記一つの前記連通孔と同じ位置に設けられ、
前記吸引通路は、前記弁体の動作方向において、前記一つの前記連通孔より前記弁座とは反対側に設けられ、
前記第１の通路に流速が相対的に高い流体が流れ、前記第２の通路に流速が相対的に低い流体が流れるように構成されていることを特徴とする減圧弁。

【請求項3】

請求項１または請求項２記載の減圧弁において、
前記セパレータは、前記２次側の流出通路の壁面に嵌合するリングの内部に設けられ、 前記リングには、前記吸引通路に接続される貫通孔が穿設されていることを特徴とする減圧弁。

【請求項4】

請求項１～請求項３のいずれか一つに記載の減圧弁において、
前記セパレータは、断面形状が翼型となるように形成されているとともに、前記第１の通路を流れる流体の流速が上昇するように構成されていることを特徴とする減圧弁。

【請求項5】

請求項４記載の減圧弁において、
前記セパレータの最大翼厚位置と対向する位置に前記吸引通路が位置付けられていることを特徴とする減圧弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、２次側の流体の圧力が一定になるように弁体が動作する減圧弁に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、２次側の流体の圧力が一定になるように弁体が動作する減圧弁としては、例えば特許文献１に記載されているものがある。特許文献１に開示された減圧弁は、図１２に示すように、流体通路１を開閉する弁体２と、弁体２を駆動するアクチュエータ３とを備えている。流体は、流体通路１内を図１２において右側から左側に流れる。

【0003】

アクチュエータ３は、弁体２を開弁方向に付勢するばね部材４と、弁体２に連結されたダイアフラム５が壁の一部となる圧力室６とを有している。圧力室６は、流体通路１の弁体２より下流側に連通路７によって連通されており、下流側の流体通路１ａの圧力が連通路７を通して導入される。弁体２は、圧力室６の圧力と、ばね部材４のばね力とが釣り合う状態で停止し、下流側の流体通路１ａの圧力低下に伴って圧力室６の圧力が低下することによって、ばね部材４のばね力で開弁方向に移動する。

【0004】

特許文献１に示す減圧弁において流体は、図１２中に実線の矢印と破線の矢印で示すように流れる。実線の矢印は、高流速・高流量で流れる流体の流動経路を示し、破線の矢印は、低流速・低流量で流れる流体の流動経路を示す。この減圧弁においては、弁体２より下流側で高流速・高流量の流体と、低流速・低流量の流体とが互いに干渉し合って、乱流が発生する。乱流が発生する範囲を図１２中に二点鎖線Ａで示す。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２００１－２５５９４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１に記載されているような、下流側の流体通路１ａの圧力が低下したときに弁体２が開弁方向に移動する減圧弁においては、流体の流量が大流量となるときに弁体２を開弁方向に大きく移動させることができず、下流側の流体通路１ａの圧力が低下し易いという問題があった。この理由は、弁体２より下流側で乱流が発生するからであると考えられる。すなわち、乱流が発生すると、連通路７の開口の近傍を流れる流体の流速が低下し、いわゆるベルヌーイの負圧の原理で連通路７内から下流側の流体通路１ａに向けて流体が吸い出されるという効果が得られなくなるからであると考えられる。

【0007】

本発明の目的は、弁体より下流側で乱流が発生することを防ぎ、流体の流速を高くすることが可能な減圧弁を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的を達成するために、本発明に係る減圧弁は、予め調整された押圧力を作用させるアクチュエータと、流体源から供給された流体が流入する流入口と、前記流入口から流入した流体が外部に流出される流出口とを有し、かつ前記流入口と前記流出口の間を連通して流体を流す流体通路を有する本体ボデーと、前記本体ボデー内に設けられ、前記流体通路を１次側の流入通路と２次側の流出通路とに区画する隔壁と、前記隔壁を貫通して前記１次側の流入通路と前記２次側の流出通路とを連通する弁開口の周囲に設けられた弁座と、前記弁座に着座または離間する弁部を有し、前記弁開口を開閉する弁体と、前記アクチュエータと前記本体ボデーとに挟持され、かつ、前記弁体の動作方向と直交する方向に張設されて、前記アクチュエータからの押圧力を受けて前記弁体を前記弁開口が開く方向に動作させるダイアフラムと、前記２次側の流出通路の圧力を前記ダイアフラムに対し前記弁体を前記弁開口が閉じる方向に動作させるように作用させる圧力室と、前記弁体を前記弁開口が閉じる方向に付勢力を作用させるばねとを有する減圧弁において、前記２次側の流出通路は、前記ダイアフラムの張設方向と平行な方向に延びるとともに、前記弁体の動作方向に対して直交するように前記流出口に向かって延伸し、前記本体ボデーは、前記２次側の流出通路と前記圧力室とを連通する吸引通路を備えているとともに、前記２次側の流出通路の内部を前記吸引通路が開口する第１の通路と、反対側の第２の通路とに分割する薄板状のセパレータを備えているものである。

【0009】

本発明は、前記減圧弁において、前記第１の通路に流速が相対的に高い流体が流れ、前記第２の通路に流速が相対的に低い流体が流れるように構成されていてもよい。

【0010】

本発明は、前記減圧弁において、前記セパレータは、前記２次側の流出通路の壁面に嵌合するリングの内部に設けられ、前記リングには、前記吸引通路に接続される貫通孔が穿設されていてもよい。

【0011】

本発明は、前記減圧弁において、前記セパレータは、断面形状が翼型となるように形成されているとともに、前記第１の通路を流れる流体の流速が上昇するように構成されていてもよい。

【0012】

本発明は、前記減圧弁において、前記セパレータの最大翼厚位置と対向する位置に前記吸引通路が位置付けられていてもよい。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、セパレータが弁体より下流側で乱流が発生することを防ぐため、流体の流速を高くすることが可能な減圧弁を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、本発明に係る減圧弁の断面図である。

【図2】図２は、要部を拡大して示す断面図である。

【図3】図３は、セパレータの斜視図である。

【図4】図４は、流体の流れる経路を説明するための断面図である。

【図5】図５は、セパレータの変形例を示す断面図である。

【図6】図６は、セパレータの斜視図である。

【図7】図７は、セパレータを拡大して示す断面図である。

【図8】図８は、流体の流れる経路を説明するための断面図である。

【図9】図９は、セパレータの変形例を示す断面図である。

【図10】図１０は、セパレータの変形例を示す断面図である。

【図11】図１１は、流体の流量の変化に対する流体通路と圧力室との圧力差の変化を示すグラフである。

【図12】図１２は、従来の減圧弁の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、本発明に係る減圧弁の一実施の形態を図１～図１１を参照して詳細に説明する。
図１に示す減圧弁１１は、図１の下側に位置する本体ボデー１２と、この本体ボデー１２に取付けられた予め調整された押圧力を作用させるアクチュエータ１３とを備えている。
この実施の形態による本体ボデー１２は、アクチュエータ１３が取付けられた弁収容部１２ａと、アクチュエータ１３とは反対側に位置するカップ状のドレンボウル１２ｂとによって構成されている。

【0016】

この本体ボデー１２は、図１において右側の端部に、図示していない流体源から供給された流体が流入する流入口１４を有し、図１において左側の端部に、流入口１４から流入した流体が外部に流出される流出口１５を有している。また、本体ボデー１２の内部には、流入口１４と流出口１５の間を連通して流体を流す流体通路１６が設けられているとともに、流体通路１６を１次側の流入通路１７と２次側の流出通路１８とに区画する吸気ポート１９が設けられている。この実施の形態においては、給気ポート１９が本発明でいう「隔壁」に相当する。

【0017】

給気ポート１９は、円柱状に形成されており、図２に示すように、１次側の流入通路１７と２次側の流出通路１８とを連通する貫通孔からなる弁開口２１を有している。弁開口２１の上流側端部の周囲には、環状の弁座２２が設けられている。給気ポート１９内には、弁開口２１に対して直交する方向に放射状に延びる複数の連通孔２３が形成されている。また、給気ポート１９の外周部には、周方向の全域にわたって延びる環状の溝２４が形成されている。この溝２４の一部は、２次側の流出通路１８に接続されている。連通孔２３は、弁開口２１から環状の溝２４に延びるように形成されている。

【0018】

弁開口２１の内部には、弁開口２１を開閉する弁体２５が挿入されている。弁体２５は、弁開口２１に挿入された円柱状の軸部２５ａと、軸部２５ａの一端（下端）に設けられた弁部２５ｂとを有しており、給気ポート１９を貫通した状態で移動自在に支持されている。この弁体２５の一端（弁部２５ｂの下端）は、ばね部材２６によって他方（上方）に向けて付勢され、弁体２５の他端（軸部２５ａの上端）は、後述するアクチュエータ１３からの押圧力によって一端（下方）に向けて押されている。弁体２５の弁部２５ｂは、アクチュエータ１３からの押圧力がばね部材２６のばね力より小さいときに弁座２２に着座し、アクチュエータ１３からの押圧力がばね部材２６のばね力より大きいときに弁座２２から離間する。

【0019】

アクチュエータ１３の下端には、図１に示すように、上述した弁体２５の軸部２５ａに対向するようにダイアフラム３１が設けられている。ダイアフラム３１は、弁体２５の動作方向と直交する方向（図１においては左右方向）に延びる状態で、本体ボデー１２とアクチュエータ１３のボンネット３２とに挟まれて張設されている。ダイアフラム３１の中央部には、押圧部材３３が取り付けられており、この押圧部材３３はその内部にボンネット３２の内部空間（アクチュエータ内室４０）とダイアフラム３１と本体ボデー１２に囲隔された圧力室３４とに連通する連通路３３ａが形成されており、この連通路３３ａの圧力室３４側の開口３３ｂは弁体２５の軸部２５ａの上端の直上に位置する。

【0020】

この押圧部材３３と弁体２５の軸部２５ａとは後述するように当接する状態と離間している状態の何れかの状態をとり、押圧部材３３に弁体２５の軸部２５ａが当接する状態では、連通路３３ａの圧力室３４側の開口３３ｂは弁軸２５ａの上端によって閉塞され、連通路３３ａは遮断される。一方、押圧部材３３と弁体２５の軸部２５ａとが離間した状態では、連通路３３ａは開放されるので圧力室３４とアクチュエータ内室４０は連通する。なお、ボンネット３２の側壁の一部にはアクチュエータ内室４０とアクチュエータ１３の外部とに連通する排気孔３９が形成されており、押圧部材３３の連通路３３ａが遮断されている場合にはアクチュエータ内室４０内の圧力はアクチュエータ１３の外部の圧力（大気圧）と等しくなる。

【0021】

一方、押圧部材３３の連通路３３ａが開放されている場合には大気圧よりは高圧の圧力室３４内の流体は連通路３３ａを通ってアクチュエータ内室４０に流入し、更に排気孔３９を通ってアクチュエータ１３の外部に排出される。
ここでダイアフラム３１の変位について述べると、ダイアフラム３１はその圧力室３４側の面からダイアフラム３１を上向きに押圧する力Ｆ１と、ダイアフラム３１のアクチュエータ内室４０側の面からダイアフラム３１を下向きに押圧する力Ｆ２とを受け、この力Ｆ１と力Ｆ２との大小関係によってダイアフラム３１の変位の方向が決まる。即ち、力Ｆ１が力Ｆ２よりも大である場合には、ダイアフラム３１の中央部が本体ボデー１２から離れる方向に変位する。

【0022】

そして、これに連動して弁体２５が弁座２２に弁部２５ｂが着座する方向（即ち弁開口２１が閉じられる方向）に移動する。反対に力Ｆ１が力Ｆ２よりも小である場合には、ダイアフラム３１の中央部が本体ボデー１２に近接する方向に変位する。そして、これに連動して弁体２５の軸部２５ａの先端が押圧部材３３に当接した状態を保ちながら弁体２５が弁部２５ｂが弁座２２から離れる方向（即ち弁開口２１が開く方向）に移動する。このように、ダイアフラム３１の変位は、弁体２５を動作方向に進退させて弁開口２１を開閉させる。

【0023】

圧力室３４の一部は、２次側の流出通路１８とダイアフラム３１との間に位置するように形成されている。この実施の形態による２次側の流出通路１８は、ダイアフラム３１の張設方向と平行な方向に延びるとともに、弁体２５の動作方向に対して直交するように流出口１５に向かって延伸している。本体ボデー１２における圧力室３４と２次側の流出通路１８との間には、貫通孔からなるサクションチューブ３５が設けられている。この実施の形態においては、このサクションチューブ３５が本発明でいう「吸引通路」に相当する。サクションチューブ３５は、圧力室３４と２次側の流出通路１８とを連通している。このため、圧力室３４には、２次側の流出通路１８からサクションチューブ３５を介して流体が導入される。このように２次側の流出通路１８から導入された流体の圧力が圧力室３４内の圧力となって、ダイアフラム３１に対し上向きに押圧する力Ｆ１を与え、その結果弁体２５を弁開口２１が閉じる方向に動作させる。

【0024】

ダイアフラム３１の中央部に設けられた押圧部材３３は、アクチュエータ内室４０に収容設置された圧縮コイルばねからなる調圧ばね３６によって本体ボデー１２に向けて付勢されている。この調圧ばね３６は、一端部（下端部）が押圧部材３３に保持されて、この押圧部材３３を押すとともに、他端部（上端部）が調圧ばね３６を保持するように設置される調圧ばね受け３７を押す状態でこれらの部材の間に設けられている。調圧ばね受け３７は、ボンネット３２に螺合された調圧ノブ３８の一端（下端）が当接し、調圧ノブ３８と調圧ばね３６とによって挟まれている。このように押圧部材３３と調圧ばね受け３７とに保持された調圧ばね３６は、ダイアフラム３１に対して予め調整された下向きに押圧する力Ｆ２を与え、その結果弁体２５を弁開口２１が開く方向に動作させる。

【0025】

このように、ダイアフラム３１には上向きに押圧する力Ｆ１と下向きに押圧する力Ｆ２とが作用するが、弁体２５の動作方向は、圧力室３４内の圧力と、調圧ばね３６のばね力との大小関係に基づいて決まる。圧力室３４内の圧力が調圧ばね３６のばね力より大きい場合は、上述の通り弁体２５を弁開口２１が閉じる方向に動作させ、その結果、弁開口２１から２次側の流出通路１８へ流れる流体の流量が減少する。一方、圧力室３４内の圧力が調圧ばね３６のばね力より小さい場合には、弁体２５を弁開口２１が開く方向に動作させ、その結果、弁開口２１から２次側の流出通路１８へ流れる流体の流量が増加する。
この実施の形態による減圧弁１１は、大流量時に圧力室３４内の圧力を低くするために、２次側の流出通路１８にセパレータ４１が設けられている。

【0026】

セパレータ４１は、薄板状に形成されており、図２に示すように、２次側の流出通路１８の内部をサクションチューブ３５が開口する第１の通路４２と、反対側の第２の通路４３とに分割している。この実施の形態によるセパレータ４１は、厚みが一定の平板によって形成され、図３に示すように、リング４４の内部にリング４４の軸線Ｃ（図２参照）と平行に延びるように設けられている。リング４４は、２次側の流出通路１８の壁面に嵌合するように形成されている。リング４４の内周面４４ａは、リング４４より上流側に位置する２次側の流出通路１８の内壁面４５に段差が生じることがないように接続されている。

【0027】

リング４４には、サクションチューブ３５に接続される貫通孔４６が穿設されている。このため、サクションチューブ３５の実質的な開口部は、リング４４内まで延長されることになる。
セパレータ４１によって分けられた第１の通路４２および第２の通路４３は、弁体２５の動作方向に並んでいる。

【0028】

この減圧弁１１においては、弁体２５の弁部２５ｂが弁座２２から離れて開弁状態になることによって、流体が図１および図４中に矢印で示すように流れる。図４においては、高流速・高流量で流れる流体の流動経路を太線の矢印で示し、低流速・低流量で流れる流体の流動経路を細線で示している。高流速・高流量で流れる流体は、弁開口２１の入口（弁座２２）と２次側の流出通路１８との距離が最短になる経路を通って流れる。すなわち、この流体は、弁開口２１から２次側の流出通路１８に向けて延びる一つの連通路２３ａを通って流れる。この流体は、弁開口２１から連通路２３ａに入ることにより流れる方向が変えられ、慣性によって第１の通路４２に向かうように流れる。一方、低流速・低流量で流れる流体は、弁開口２１から他の連通路２３ｂと環状の溝２４とを通って２次側の流出通路１８に流れ込む。この流体は、高流速・高流量で流れる流体を避けるように、主に第２の通路４３に流入するようになる。

【0029】

このように、この減圧弁１１においては、高流速・高流量で流れる流体と、低流速・低流量で流れる流体とがセパレータ４１によって分離されるようになる。このため、弁体２５より下流側（２次側の流出通路１８の上流側端部）で乱流が発生することを防ぐことができる。２次側の流出通路１８で乱流が発生し難いと、乱流が生じる場合と較べてサクションチューブ３５の開口部（貫通孔４６の開口部）の近傍を流れる流体の流速が高くなるから、いわゆるベルヌーイの負圧の原理で圧力室３４内の流体がサクションチューブ３５４を通って２次側の流出通路１８に吸い出されるようになり、圧力室３４内の圧力が低下する。以下においては、このようにベルヌーイの負圧の原理で圧力室３４内の圧力が低下する現象を単に「サクションチューブ効果」という。この実施の形態においては、サクションチューブ効果により大流量時に弁開度を相対的に大きくすることができるから、大流量時に２次側の流出通路１８の圧力が低下することを確実に防ぐことができる。

【0030】

この実施の形態による減圧弁１１においては、第１の通路４２に流速が相対的に高い流体が流れ、第２の通路４３に流速が相対的に低い流体が流れるように構成されている。このため、サクションチューブ効果がより一層顕著になるから、大流量時の２次側の流出通路１８の圧力を相対的に高くすることができる。

【0031】

この実施の形態によるセパレータ４１は、２次側の流出通路１８の壁面に嵌合するリング４４の内部に設けられている。リング４４には、サクションチューブ３５に接続される貫通孔４６が穿設されている。このため、セパレータ４１を本体ボデー１２とは別体に形成して本体ボデー１２に組み付けることができるから、セパレータ４１を有する減圧弁１１を簡単に製造することができる。

【0032】

（セパレータの変形例）
セパレータは図５～図１０に示すように構成することができる。図５～図１０において、図１～図４によって説明したものと同一もしくは同等の部材については、同一符号を付し詳細な説明を適宜省略する。
図５に示すセパレータ５１は、断面形状が翼型となるように形成されており、図６に示すように、リング４４の内部に設けられている。このセパレータ４１の翼型は、ジューコフスキー翼と呼ばれている翼型である。セパレータ４１は、第１の通路４２を流れる流体の流速が上昇するように、前縁５１ａ（図７参照）が上流側に位置する状態でリング４４の径方向の一端から他端まで一定の断面形状で延びている。

【0033】

図７に示すように、このセパレータ５１の前縁５１ａと後縁５１ｂとを結ぶ翼弦線５２は、リング４４の軸線Ｃに対して傾斜している。翼弦線５２が軸線Ｃに対して傾斜する方向は、流体が流れる方向の下流側に向かうにしたがって次第に第１の通路４２が広くなるような方向である。また、セパレータ４１は、最大翼厚位置５１ｃがリング４４の貫通孔４６と対向するように構成されている。すなわち、セパレータ４１の最大翼厚位置５１ｃと対向する位置にサクションチューブ３５が位置付けられている。

【0034】

この翼型のセパレータ４１を使用した減圧弁１１においては、流体が第１の通路４２内でセパレータ４１に沿って流れることにより、この流体の流速が上昇する。すなわち、図８中に太線で示すように第１の通路４２内に流入した高流速・高流量の流体が第１の通路４２内で加速されるようになる。図８においては、加速された流体を白抜きの矢印で示している。

【0035】

断面形状が翼型となるようにセパレータを形成するにあたっては、翼型を図９および図１０に示すような形状に形成することができる。
図９に示すセパレータ６１の翼型は、平底翼と呼称される翼型で、第２の通路４３側が略平坦に形成されている。このセパレータ６１は、前縁６１ａと後縁６１ｂとを結ぶ翼弦線６２がリング４４の軸線Ｃと平行になるようにリング４４に設けられている。リング４４の貫通孔４６は、セパレータ６１の最大翼厚位置６１ｃと対向する位置に設けられている。

【0036】

図１０に示すセパレータ６３の翼型は、対称翼と呼称される翼型で、前縁６３ａと後縁６３ｂを結ぶ翼弦線６４を中心として線対称となるように形成されている。また、翼弦線６４は、リング４４の軸線Ｃと平行である。リング４４の貫通孔４６は、セパレータ６３の最大翼厚位置６３ｃと対向する位置に設けられている。

【0037】

図５～図１０に示すように断面形状が翼型のセパレータ５１，６１，６３を使用することにより、セパレータ自体が乱流発生の原因になることがないことと、第１の通路４２を流れる流体の流速を高くすることができることとが相俟って、大きなサクションチューブ効果が得られる。したがって、この実施の形態においても、大流量時に２次側の流出通路１８の圧力と圧力室３４の圧力との差圧を大きくすることができるために、大流量時に２次側の流出通路１８の圧力が低下することを確実に防ぐことができる。

【0038】

図５～図１０に示す断面翼型形状のセパレータ５１，６１，６３を有する減圧弁１１においては、最大翼厚位置５１ｃ、６１ｃ，６３ｃと対向する位置にサクションチューブ３５が位置付けられている。このため、第１の通路４２の内壁で最も圧力が低くなる位置にサクションチューブ３５が開口することになるから、サクションチューブ効果が最大になる。

【0039】

図１～図８に示したセパレータ４１を使用した減圧弁１１においては、図１１に示すようなサクションチューブ効果が得られた。図１１は２次側の流出通路１８を流れる流体の体積流量と、サクションチューブの上流側と下流側の圧力差とを示すグラフである。圧力差は、第１の通路４２に開口するサクションチューブ３５の開口部の圧力と、圧力室３４内の圧力との圧力差である。図１１において、実線は図５～図８に示した断面翼型のセパレータ５１を使用した場合を示し、破線は、図１～図４に示した平板状のセパレータ４１を使用した場合を示す。また、一点鎖線は、比較例として、セパレータを使用しない場合を示す。

【0040】

図１１から分かるように、セパレータ４１，５１を使用することによって、大流量時にサクションチューブ効果により圧力差が大きくなる。特に、断面翼型のセパレータ５１を使用した場合は、顕著に圧力差が大きくなる。セパレータ４１，５１を使用しない場合は、大流量時に生じた乱流が原因でサクションチューブ３５内の圧力が上昇し、逆効果となることが分かる。

【0041】

セパレータの断面形状を翼型とするにあたって、翼型の形状は、図５～図１０で示した形状に限定されることはない。翼型の形状は、第１の通路４２で流体の流速が上昇する形状であれば、どのような形状であっても同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0042】

１１…減圧弁、１２…本体ボデー、１４…流入口、１５…流出口、１６…流体通路、１７…１次側の流入通路、１８…２次側の流出通路、１９…給気ポート（隔壁）、２１…弁開口、２２…弁座、２５…弁体、２５ｂ…弁部、３１…ダイアフラム、３４…圧力室、３５…サクションチューブ（吸引通路）、３６…調圧ばね、４１，５１，６１，６３…セパレータ、４２…第１の通路、４３…第２の通路、４４…リング、４６…貫通孔、５１ｃ，６１ｃ，６３ｃ…最大翼厚位置。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】