JP2018005769A

JP2018005769A - 減圧弁

Info

Publication number: JP2018005769A
Application number: JP2016135052A
Authority: JP
Inventors: 鈴木　豊; Yutaka Suzuki; 豊鈴木; 洋司山下; Yoji Yamashita; 和正坂井; Kazumasa Sakai; 広大加藤; Kodai Kato
Original assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Current assignee: Kawasaki Heavy Industries Ltd
Priority date: 2016-07-07
Filing date: 2016-07-07
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-07
Also published as: WO2018008335A1; CN109416548A; CN109416548B; US20190277418A1; US10907745B2; EP3483693A4; EP3483693B1; KR20190034212A; EP3483693A1; JP6755732B2

Abstract

【課題】防水性能を有しつつ圧籠りすることを防ぐことができる減圧弁を提供する。【解決手段】減圧弁は、ベースとカバーとボディとを有するハウジングと、閉位置と開位置との間で移動して弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、閉位置の方に移動させるように二次圧を受圧する弁体と、ボディとカバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ開位置の方に移動させるように弁体を付勢する付勢手段と、ベースとボディとの間の隙間に設けられている第１シール部材と、ベースカバーとの間の隙間に設けられている合成ゴムから成る第２シール部材とを備え、第２シール部材は、前記ボディから離して配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、弁通路を流れる作動ガスを減圧する減圧弁に関する。

一次ポートと二次ポートとに繋がる弁通路を流れる気体を減圧する減圧弁が実用に供されており、減圧弁の一例として、例えば特許文献１のような減圧弁が知られている。特許文献１の減圧弁は、ハウジングブロックと、支持部と、カバーとから成るハウジングを備えている。ハウジングのハウジングブロックは、弁通路を有している。また、ハウジングブロックには、弁通路に繋がるように開口が形成されており、開口には、支持部の先端部分が挿入されている。支持部の中間部分には、フランジが形成されており、このフランジがハウジングブロックとカバーとによって挟持されている。それ故、カバーをハウジングブロックに締結することで、支持部とカバーとがハウジングブロックに固定されるようになっている。また、ハウジングブロックと支持部の先端部との間には、ガス用シールが設けられており、弁通路を流れる作動ガスがハウジングブロックと支持部との間から漏れ出ることを抑制している。

国際公開第２０１２／０５６６４７号

特許文献１の減圧弁では、支持部のフランジが外部に露出しており、支持部のフランジをカバー内に収めることが求められている。支持部のフランジをカバー内へと収めた場合、カバーとハウジングブロックの間から雨水等の液体が流入することが考えられ、流入した液体は、カバーとフランジとの間を通ってばね収容空間に導かれる。それを防ぐべく、カバーとハウジングブロックとの間に防水用シールを設けることが考えられる。

防水用シールは、例えばＯリングによって構成され、カバーの開口端の内周縁に形成した段部に収容されるように設けられる。防水用シールは、カバーをハウジングブロックに設けることで潰され、潰されることによって支持部のフランジの外周面にも接触するように設計される。これにより、カバーとハウジングブロックとの間、及びフランジとカバーとの間が封止され、カバーとハウジングブロックとの間に侵入する雨水がばね収容空間に導かれることを防ぐことができる。

しかし、防水用シールは、雨水の侵入を防ぐものの、フランジの外周面に接触するためにガス用シールからわずかに漏れ出てくるガスの外部への漏れも防いでしまう。そのため、ガス用シールから漏れ出たガスが防水用シールとガス用シールとの間に溜まって防水用シールとガス用シールとの間に圧が籠ることになる。そうすると、溜まったガスによって支持部が持ち上げられ、減圧弁の機能が低下したり、減圧弁が損傷したりすることが考えられる。

そこで本発明は、防水性能を有しつつ圧籠りすることを防ぐことができる減圧弁を提供することを目的としている。

本発明の減圧弁は、作動ガスが流れる弁通路が形成されているベースと、前記ベースに取り付けられている筒状のボディと、前記ボディを覆うように前記ベースに取り付けられているカバーと、を有するハウジングと、前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、前記閉位置の方に移動させるような前記二次圧を受圧する弁体と、前記ボディと前記カバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ前記開位置の方に移動させるように前記弁体を付勢する付勢手段と、前記ベースと前記ボディとの間に設けられている第１シール部材と、前記ベースと前記カバーとの間に設けられている合成ゴムから成る第２シール部材とを備え、前記第２シール部材は、前記ボディから離して配置されているものである。

本発明に従えば、カバーとボディとの間を塞ぐことなく、ベースとカバーとの間を封止することができる。これにより、ベースとカバーとの間から弁通路及び収容空間に雨水等の液体が侵入することを防ぐことができると共に、第１シール部材から漏れ出たガスを収容空間に導くことができる。それ故、第１シール部材から漏れ出た作動ガスがベースとボディとの間に溜まって圧が籠ることを防ぐことができる。

上記発明において、前記収容空間を大気と連通する大気連通孔を有し、前記大気連通孔は、封止部材によって塞がれており、前記封止部材は、気体の通過を許容し且つ液体の通過を阻止するようになっていてもよい。

上記構成に従えば、収容空間に溜まった作動ガスを大気に放出させて圧が大きくなることを防ぐことができる。また、封止部材で塞ぐことによって、大気連通孔から雨水等の液体が侵入することを防ぐことができる。

本発明の減圧弁は、作動ガスが流れる弁通路が形成されているベースと、ベースに取付けられている筒状のボディと、前記ボディを覆うように前記ベースに取り付けられているカバーと、を有するハウジングと、前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、前記閉位置の方に移動させるように前記二次圧を受圧する弁体と、前記ボディと前記カバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ前記開位置の方に移動させるように前記弁体を付勢する付勢手段と、前記弁通路を封止するために前記ベースと前記ボディとの間に設けられている第１シール部材と、前記ベースと前記カバーとの間に設けられている第２シール部材とを備え、前記第２シール部材は、気体の通過を許容し且つ液体の通過を阻止する多孔質材料から成り、前記ボディに当接させて配置されているものである。

上記構成に従えば、液体に関してベースとカバーとの間を封止することができるので、ベースとカバーとの間から弁通路及び収容空間に雨水等の液体が侵入することを防ぐことができる。また、第２シール部材として多孔質材料のシール部材を用いることによって、ベースとカバーとの間から作動ガスを第２シール部材を介して大気に開放することができる。それ故、第１シール部材から漏れ出た作動ガスがベースとボディとの間に溜まって圧が籠ることを防ぐことができる。

本発明の減圧弁は、作動ガスが流れる弁通路が形成されているベースと、前記ベースに取り付けられている筒状のボディと、前記ボディを覆うように前記ベースに取付けられているカバーと、を有するハウジングと、前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、前記閉位置の方に移動させる前記二次受圧する弁体と、前記ボディと前記カバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ前記開位置の方に移動させるように前記弁体を付勢する付勢手段と、前記ベースと前記ボディとの間の隙間に設けられている第１シール部材と、前記ベースと前記カバーとの間の隙間に設けられている合成ゴムから成る第２シール部材とを備え、前記第２シール部材は、前記ボディに当接させて配置され、前記ボディには、前記ベースと前記ボディとの間の隙間であって前記第１シール部材に対して前記弁通路の反対側の部分と前記収容空間とを繋ぐ圧抜き用孔が形成されているものである。

上記構成に従えば、液体に関してベースとカバーとの間を封止することができるので、ベースとカバーとの間から弁通路及び収容空間に雨水等の液体が侵入することを防ぐことができる。また、ボディに圧抜き孔を形成することによって、ベースとカバーとの間から作動ガスを収容空間に導いて大気に開放することができる。それ故、第１シール部材から漏れ出た作動ガスがベースとボディとの間に溜まって圧が籠ることを防ぐことができる。

本発明によれば、防水性能を有しつつ圧籠りすることを防ぐことができる。

第１実施形態の減圧弁を示す断面図である。図１の減圧弁の領域Ｘを拡大して示す拡大断面図である。第２実施形態の減圧弁の一部を拡大して示す拡大断面図である。その他の実施形態の減圧弁の一部を拡大して示す拡大断面図である。

以下、本発明に係る第１及び第２実施形態の減圧弁１，１Ａについて図面を参照して説明する。なお、以下の説明で用いる方向の概念は、説明する上で便宜上使用するものであって、発明の構成の向き等をその方向に限定するものではない。また、以下で説明する減圧弁１，１Ａは、本発明の一実施形態に過ぎない。従って、本発明は実施形態に限定されず、発明の趣旨を逸脱しない範囲で追加、削除、変更が可能である。

＜第１実施形態＞
減圧弁１は、作動ガス、主に高圧ガスを使用圧や大気圧に減圧する場合に用いられる弁であり、高圧タンク等のガス供給源につながる供給流路や大気に繋がる排出流路等に介在させて使用される。減圧弁１は、図１に示すように、ハウジング２と、弁体３と、筒状補強体４と、転がり軸受５と、ばね部材６とを備えている。

ハウジング２は、ベース１１、カバー１２、及びボディ１３の３つの部材によって構成されている。なお、必ずしも３つの部材に限定されず、４つ以上の部材で構成されていてもよい。ベース１１には、挿入孔１４、一次側通路１５、及び二次側通路１６が形成されている。挿入孔１４は、ベース１１の上面である取付面１１ｃに減圧弁１の軸線Ｌ１に沿って形成され、取付面１１ｃに開口１４ａを有している。挿入孔１４は、有底の孔であり、挿入孔１４を規定する底部に一次側通路１５及び二次側通路１６が形成されている。一次側通路１５は、減圧弁１の軸線Ｌ１に沿って上下方向に形成されており、作動ガスが流入する一次ポート１５ａに繋がっている。二次側通路１６は、一次側通路１５から半径方向外方に離れた位置に形成されており、また一次側通路１５に対して離れる方向に斜め下方に延在している。一次側通路１５及び二次側通路１６の各々は、一次ポート１５ａ及び二次ポート１６ａに夫々繋がっており、後述する一次側領域２３と二次側領域２４（共に挿入孔１４に含まれる領域）と共に弁通路１９を構成している。また、ベース１１の開口１４ａの周りは、円環状の凹部１１ａが形成されている。凹部１１ａは、そこより半径方向外側の部分に比べて低くなっており、ベース１１の取付面１１ｃは、段状に形成されている。また凹部１１ａの半径方向外側の部分であって凹部１１ａより高く位置する段上部分１１ｂには、開口１４ａに被せられるようにカバー１２が接触させて設けられている。

カバー１２は、天井を有する大略円筒状になっており、下方に向かって開口している。カバー１２は、その内径がベース１１の凹部１１ａの口径と略一致するように形成されている。また、カバー１２の開口端部１２ａには、その周方向全周にわたって、半径方向外方に延在するフランジ１２ｂが形成されている。フランジ１２ｂは、ベース１１の段上部分１１ｂの上に載せられており、図示しないボルト等の締結部材によってベース１１に固定されている。これにより、カバー１２は、ベース１１の取付面１１ｃに接触するように取り付けられている。また、カバー１２は、後述するボディ１３を覆っており、カバー１２中には、ボディ１３が収容されている。

ボディ１３は、大略円筒状に形成されており、その先端部分１３ａが挿入孔１４に挿入されて螺合されている。ボディ１３は、その中間部分が挿入孔１４からカバー１２内に突出しており、その中間部分に半径方向外方に延びるフランジ１３ｂが形成されている。フランジ１３ｂは、その外径がベース１１の凹部１１ａと略内径と略一致するように形成されており、フランジ１３ｂの一部分が凹部１１ａ内に嵌まり込んでいる。これにより、フランジ１３ｂの下面がベース１１の取付面１１ｃに面している。また、フランジ１３ｂの上側部分は、凹部１１ａからカバー１２内へと突き出ており、その外周面をカバー１２の開口側部分の内周面に面するようにカバー１２に嵌合されている。このように配置されているボディ１３は、軸線Ｌ１周りに上下方向に延在する貫通孔を有しており、貫通孔には、弁体３が軸線Ｌ１に沿って上下方向に往復運動可能に挿通されている。

弁体３は、アルミニウム合金等の軟質材料から成り、大略円柱状に形成されている。弁体３の基部３ａは、残余の部分よりも半径方向外方に突出している。弁体３の残余の部分は、ボディ１３に挿通されており、その先端部３ｂがボディ１３の先端部分１３ａから下側に突出している。先端部３ｂは、一次側通路１５の開口に対向しており、この一次側通路１５の開口の周りには、そこを外囲するように円環状の突起片２０が形成されている。また、弁体３は、先端部３ｂの突起片２０に対向する位置にシート部２１を有しており、このシート部２１と突起片２０とが互いに離間する開位置（図１参照）に弁体３が位置することで弁通路１９が開く。これにより、シート部２１と突起片２０との間にオリフィス２２が形成され、オリフィス２２によって弁通路１９を流れる作動ガスが減圧されるようになっている。挿入孔１４は、このオリフィス２２によってその内側にある一次側領域２３と外側にある二次側領域２４とに分けられている。一次側領域２３と二次側領域２４とは、シート部２１が突起片２０に着座して（つまり弁体３が閉位置に位置して）オリフィス２２が閉じられることによって塞がれ、これらの間が塞がれることによって弁通路１９が閉じられるようになっている。また、弁体３の中間部分には、ブッシュと呼ばれる筒状補強体４が外装されている。

筒状補強体４は、弁体３の材料より硬質の材料（即ち、硬質材料）、例えばガス浸炭焼き入れが施されたクロムモリブデン鋼鋼材から成る薄肉の円筒状の部材である。筒状補強体４は、弁体３の中間部分に圧入によって外装されて固定されている。なお、外装する方法については、圧入に限定されない。弁体３の中間部分は、筒状補強体４が取り付けられることによって補強され、筒状補強体４が取り付けられた状態でボディ１３に挿入されている。また、ボディ１３には、弁体３の中間部分の辺りに大略円筒状の空間である軸受収容空間２５が形成されている。更に詳細に説明すると、ボディ１３の内周面は、その中間部分に周方向全周にわたって形成される内向きフランジ１３ｃを有しており、中間部分が残余の部分に比べて半径方向内方に突出している。これにより、ボディ１３の基端側において、ボディ１３と弁体３との間に大略円筒状の空間である軸受収容空間２５が形成されており、軸受収容空間２５には、転がり軸受５が収容されている。

転がり軸受５は、いわゆる直動型のボールガイドであり、大略円筒状に構成されている。転がり軸受５は、軸受収容空間２５に収容されるようにボディ１３の内周部に嵌挿されて固定されている。また、転がり軸受５内には、弁体３が筒状補強体４を介在させた状態で挿通されている。即ち、転がり軸受５は、弁体３の中間部分に取付けられた筒状補強体４に外装されている。これにより、弁体３は、筒状補強体４を介して転がり軸受５によって支持され、軸線Ｌ１に沿って上下方向に円滑に往復運動できるようになっている。なお、従来技術では、弁体３の表面に転がり軸受５のボール５ａを当接させて弁体３を転がり軸受５によって直接支持させているので、軟質材料から成る弁体３の母材の表面にメッキ処理が施されて硬質化が図られている。しかし、弁体３の母材が転がり軸受５のボール５ａから受ける面圧に耐えられずに凹んだり、表面に形成されたメッキ層が剥がれて母材が損傷したりすることがある。筒状補強体４を介在させることによって、転がり軸受５のボール５ａを筒状補強体４の外表面上で転がすことができ、且つボール５ａによる面圧を硬質材料から成る筒状補強体４によって受けることができる。それ故、弁体３の母材が変形することを抑えることができ、弁体３の耐久性を向上させることができる。

このように、弁体３の中間部分は、筒状補強体４を介して転がり軸受５によって往復運動可能に支持されている。また、弁体３において、筒状補強体４より先端側の部分（先端部３ｂを除く）である先端側部分３ｃは、ボディ１３の内向きフランジ１３ｃに挿通されている。弁体３の先端側部分３ｃの外周面には、周方向全周にわたってシール溝２６が形成されている。

シール溝２６には、Ｏリング等の弁体用シール２７が嵌め込まれており、弁体用シール２７は、内向きフランジ１３ｃに当接して先端側部分３ｃと内向きフランジ１３ｃとの間を封止している。即ち、弁体３の先端側部分３ｃは、シールを達成した状態で内向きフランジ１３ｃに挿通され、軸線Ｌ１に沿って動くように内向きフランジ１３ｃによってガイドされている。

また、弁体３において筒状補強体４より基端側の部分、即ち弁体３の基部３ａは、ボディ１３から突出しており、その外径がカバー１２の内径と略一致している。それ故、基部３ａの外周面は、カバー１２の内周面に面しており、基部３ａの外周面には、周方向全周にわたってシール溝２８が形成されている。シール溝２８には、Ｏリング等の弁体用シール２９が嵌め込まれており、弁体用シール２９は、カバー１２の内周面に当接して弁体３の基部３ａとカバー１２との間を封止している。即ち、弁体３の基部３ａは、シールを達成した状態でカバー１２の内周面に嵌まり込み、軸線Ｌ１に沿って往復運動するようにカバー１２によってガイドされている。

また、弁体３の基部３ａには、ばね受け部３ｄが形成されている。ばね受け部３ｄは、基部３ａの下面の外周縁部に形成されており、ボディ１３のフランジ１３ｂの上面に対向して配置されている。ばね受け部３ｄとフランジ１３ｂとの間には、ボディ１３とカバー１２とによって囲まれた円筒形状のばね収容空間３０が形成されており、ばね収容空間３０にはばね部材６が収容されている。ばね部材６は、いわゆる圧縮コイルばねであり、ばね部材６の上端部及び下端部の各々は、基部３ａのばね受け部３ｄ及びボディ１３の上面であるばね受け部１３ｄに支持されている。また、ばね部材６は、圧縮された状態でばね収容空間３０に収容されており、弁体３を開位置の方へと付勢している。また、弁体３には、ばね部材６の付勢力に抗する（即ち、弁体３を閉位置の方に移動させるような）二次圧が作用するようになっており、二次圧を受圧させるべく弁体３の基部３ａには、凹所３１が形成されている。

凹所３１は、弁体３の基部３ａの上面に形成されており、軸線Ｌ１に沿って延在している。凹所３１は、カバー１２の天井部分１２ｃに向かって開口しており、弁体３の基部３ａとカバー１２の天井部分１２ｃとの間には、凹所３１を含む二次圧力室３２が形成されている。二次圧力室３２は、弁体用シール２９によってばね収容空間３０と隔離されており、弁体３に形成される連通孔３３及び円環通路３４によって二次側領域２４に繋がっている。

連通孔３３は、連通部３３ａと接続部３３ｂとを有している。連通部３３ａは、凹所３１を規定する底部から弁体３の先端部３ｂに向かって弁体３の軸線Ｌ１に沿うように延在している。連通孔３３の先端側は、弁体３の先端部３ｂの手前まで延在し、その先端側の部分に接続部３３ｂが繋がっている。接続部３３ｂは、弁体３を半径方向に貫通するように延在しており、その両端が弁体３の外周部であって先端側部分３ｃより先端部３ｂ側で開口している。弁体３の先端側部分３ｃより先端部３ｂ側の部分は、先端側部分３ｃに比べて小径に形成されており、ボディ１３の内周面との間には、円環状の円環通路３４が形成されている。連通孔３３は、円環通路３４を介して二次側領域２４に繋がっている。即ち、二次側領域２４は、円環通路３４及び連通孔３３によって二次圧力室３２と連通しており、二次側領域２４に導かれた作動ガスが円環通路３４及び連通孔３３を介して二次圧力室３２に導かれるようになっている。

弁体３の基端は、二次圧力室３２に導かれた作動ガスの圧力（即ち、二次圧）を受圧する受圧面３ｅを成しており、二次圧により弁体３が閉位置に向かって押される。このように弁体３は、二次圧力室３２に導かれた二次圧を受圧面３ｅで受圧し、ばね部材６の付勢力と二次圧とが互いに抗するように弁体３に作用するようになっている。

このように構成されている減圧弁１では、ばね収容空間３０が弁体用シール２７により二次側領域２４（つまり、弁通路１９）と隔離され、弁体用シール２９により二次圧力室３２と隔離されている。それ故、弁体３が動くことによってばね収容空間３０の気体（即ち、空気）が膨収縮するので、それを防ぐべくカバー１２に大気連通孔３５が形成されている。大気連通孔３５は、ばね収容空間３０を大気に開放するようになっており、ばね収容空間３０の空気を大気に放出し且つ大気からばね収容空間３０に空気を吸引できるようになっている。また、大気連通孔３５には、キャップ部材３６が嵌合されて固定されている。キャップ部材３６は、空気等の気体の通過を許容しつつ、雨等の液体の通過を防ぐようになっている。これにより、ばね収容空間３０に雨等の液体が侵入することを防ぐことができる。

また、ハウジング２は、ガス用シール３７及び防水用シール３８が設けられている。以下では、ガス用シール３７及び防水用シール３８の配置される位置を図２も参照しながら説明する。ガス用シール３７は、作動ガスが弁通路１９からカバー１２や大気等に流出することを抑制するためのものである。ガス用シール３７は、例えば合成ゴム等から成るＯリングによって構成されており、ボディ１３の先端部分１３ａに外装されている。

更に詳細に説明すると、ガス用シール３７は、ボディ１３のフランジ１３ｂの下面に当接させた状態で先端部分１３ａに外装されている。ガス用シール３７は、ボディ１３を挿入孔１４に挿入してベース１１に螺合することによって先端部分１３ａ、フランジ１３ｂ、及びベース１１によって潰され、先端部分１３ａとベース１１との間を封止する。これにより、ガス用シール３７によって弁通路１９をばね収容空間３０及び大気と隔離することができ、弁通路１９を流れる作動ガスがばね収容空間３０及び大気に流出することを抑制することができる。

また、防水用シール３８は、雨等の液体が減圧弁１内に侵入することを防ぐためのものであり、例えば合成ゴムから成るＯリングによって構成されている。ハウジング２には、防水用シール３８を配置すべくシール収容空間３９が形成されている。更に詳細に説明すると、ハウジング２のカバー１２には、図３に示すように開口端部１２ａの内周縁に段部１２ｄが形成されており、カバー１２の開口端部１２ａをベース１１の段上部分１１ｂに当接させると段部１２ｄによってシール収容空間３９が形成されるようになっている。シール収容空間３９は、ハウジング２の内周面において周方向全周にわたって形成される円環状の空間であり、半径方向内側には、ボディ１３のフランジ１３ｂの外周面にする面開口３９ａを有している。また、フランジ１３ｂの外周面とカバー１２の内周面との間には、円環状の隙間４０が形成されており、シール収容空間３９が隙間４０に臨んでいる。

このように形成されるシール収容空間３９には、防水用シール３８が収容されており、防水用シール３８は、隙間４０を塞がないように配置されている。即ち、防水用シール３８は、その内径がカバー１２の内径より大径に形成されており、シール収容空間３９に収容されてカバー１２とベース１１とによって潰されてもフランジ１３ｂの外周面と少なくとも一部分が当接しないように形成されている。本実施形態では、防水用シール３８が周方向全周にわたってフランジ１３ｂの外周面から離れるように形成されている。そうすることで、フランジ１３ｂの外周面とカバー１２の内周面との間の隙間４０を塞ぐことなく、カバー１２のフランジ１２ｂとベース１１の段上部分１１ｂとの間を封止することができる。これにより、フランジ１２ｂと段上部分１１ｂとの間から弁通路１９やばね収容空間３０に雨水等の液体が侵入することを防ぐことができると共に、ガス用シール３７から漏れ出たガスをばね収容空間３０に導いて大気連通孔３５を介して大気に放出することができる。それ故、ガス用シール３７から漏れ出た作動ガスがフランジ１３ｂと凹部１１ａとの間に溜まって圧籠りが起こることを防ぐことができ、圧籠りによってボディ１３が持ち上げられることを防ぐことができる。

［減圧弁の動作］
以下では、一次ポート１５ａに導かれた作動ガス、例えば高圧ガスを減圧するときの減圧弁１の動作について、図１を参照しながら説明する。なお、作動ガスとしては、硫黄ガス等の腐食性ガスや高圧の空気などの非腐食性ガスが用いられてもよい。減圧弁１は、弁体３がばね部材６により開方向に向かって付勢されているので、ノーマルオープンとなっており、一次ポート１５ａに導かれた高圧ガスは、オリフィス２２を通って二次側領域２４に導かれる。高圧ガスは、オリフィス２２を通る際に一次圧から低圧の二次圧に減圧されて二次側領域２４に導かれ、更に二次側通路１６及び二次ポート１６ａ通って下流側の機器に供給される。

減圧された低圧のガスは、二次側通路１６だけでなく円環通路３４及び連通孔３３を介して二次圧力室３２にも導かれる。これにより弁体３の受圧面３ｅに二次圧が作用し、二次圧により弁体３が閉位置に向かって押される。そうすることで、弁体３がオリフィス２２を閉じる方向に移動し、弁体は、受圧面３ｅで受圧する二次圧による作用力、ばね部材６による付勢力、及びその他の弁体３に作用する力が釣り合う位置まで移動する。例えば、二次圧が減少した場合、受圧面３ｅに作用する作用力が低下し、ばね部材６による付勢力が受圧面３ｅに作用する作用力を上回る。すると、弁体３は、受圧面３ｅに作用する作用力とばね部材６による付勢力との力の釣り合いを保つべく開位置に向かって移動してオリフィス２２を開く。これにより、二次圧が増加して設定圧にて維持される。

なお、減圧弁１では、弁体３を支持する部材として転がり軸受５が採用されているので、弁体３が往復運動を円滑に行うことができ、応答性を向上させることができる。また、減圧弁１では、前述の通り、転がり軸受５が筒状補強体４を介して弁体３を支持しているので、弁体３がボール５ａから相当な面圧を受けても弁体３が変形することを抑制することができる。これにより、弁体３に硬質化処理を行う必要がなくなり、また弁体３の損傷を防ぐことができる。

＜第２実施形態＞
第２実施形態の減圧弁１Ａは、第１実施形態の減圧弁１と構成が類似している。以下では、減圧弁１Ａについて、第１実施形態の減圧弁１の構成と異なる構成について主に説明し、同一の構成については説明を省略する。

第２実施形態の減圧弁１Ａでは、防水用シール３８Ａは、その内径がフランジ１３ｂの外径と略一致するように形成されており、カバー１２とベース１１とによって潰された状態でシール収容空間３９に収容されている。また、防水用シール３８Ａは、カバー１２とベース１１とによって潰された状態でフランジ１３ｂの外周面に周方向全周にわたって当接している。これにより、防水用シール３８Ａは、カバー１２のフランジ１２ｂとベース１１の段上部分１１ｂとの間を封止すると共に、フランジ１３ｂの外周面とカバー１２の内周面との間にある隙間４０を塞ぐことができる。

このように配置されている防水用シール３８Ａは、多孔質材料、例えば多孔質ＰＴＦＥから成り、雨水等の液体を透過させず且つ作動ガスを透過させることができる。即ち、防水用シール３８Ａは、その内部に作動ガスを透過するための流路を有している。それ故、フランジ１２ｂと段上部分１１ｂとの間から弁通路１９やばね収容空間３０に雨水等の液体が侵入することを防水用シール３８Ａによって防ぎつつ、ガス用シール３７から漏れ出たガスをフランジ１２ｂと段上部分１１ｂとの間から大気に放出することができる。また、フランジ１２ｂと段上部分１１ｂとの間に入ってくる大気を、防水用シール３８Ａ内及び隙間４０を通ってばね収容空間３０に流入させることができ、逆にばね収容空間３０の気体（例えば、空気）を、隙間４０及び防水用シール３８Ａ内を通して大気に放出させることができる。これにより、弁体３が動いてばね収容空間３０の容積が変動する際に、隙間４０を介してばね収容空間３０の気体を大気から取り入れたり大気に放出させたりできる。従って、大気連通孔３５及びキャップ部材３６をなくすことができ、部品点数を削減することができる。なお、大気連通孔３５及びキャップ部材３６は、必ずしもなくす必要はなく、第１実施形態の減圧弁１と同様にカバー１２に形成され且つ設けられていてもよい。

更に、防水用シール３８Ａをフランジ１３ｂに当接させて配置するので、防水用シール３８Ａをフランジ１３ｂに嵌めて配置することができる。これにより、防水用シール３８Ａを位置決めしやすく、防水用シール３８Ａの取付けを容易にすることができる。

その他、第１実施形態の減圧弁１と同様の作用効果を奏する。

＜その他の実施形態＞
第１実施形態の減圧弁１では、隙間４０が塞がらないように防水用シール３８の形状を設計し且つ配置されているが、図４に示す減圧弁１Ｂのように防水用シール３８によって隙間４０を塞いでもよい。その際、フランジ１３ｂに圧抜き用孔４１が形成される。これにより、ガス用シール３７と防水用シール３８との間に溜まるガスを圧抜き用孔４１によってばね収容空間３０に抜くことができ、第１実施形態の減圧弁１と同様の作用効果を奏する減圧弁を構成することができる。また、隙間４０は、必ずしも図２のように積極的に形成されている必要はない。即ち、隙間４０は、２つの部材同士を当接させた場合に形成される僅かな隙間であってもよく、ガスが通るような隙間であればよい。

また、第１乃至第３実施形態の減圧弁１，１Ａ，１Ｂでは、ボディ１３にフランジ１３ｂが形成されているが、必ずしもフランジ１３ｂが形成されている必要はない。この場合、ボディ１３の外周面がカバー１２に嵌合されるようになる。

１，１Ａ，１Ｂ減圧弁
２ハウジング
３弁体
６ばね部材
１１ベース
１２カバー
１３ボディ
１４ａ開口
１５一次側通路
１６二次側通路
１９弁通路
３０ばね収容室
３６キャップ部材（封止部材）
３７ガス用シール（第１シール部材）
３８，３８Ａ防水用シール部材（第２シール部材）
４１圧抜き用孔

Claims

作動ガスが流れる弁通路が形成されているベースと、前記ベースに取り付けられている筒状のボディと、前記ボディを覆うように前記ベースに取り付けられているカバーと、を有するハウジングと、
前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、前記閉位置の方に移動させるような前記二次圧を受圧する弁体と、
前記ボディと前記カバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ前記開位置の方に移動させるように前記弁体を付勢する付勢手段と、
前記ベースと前記ボディとの間に設けられている第１シール部材と、
前記ベースと前記カバーとの間に設けられている、合成ゴムから成る第２シール部材とを備え、
前記第２シール部材は、前記ボディから離して配置されている、減圧弁。
前記カバーは、前記収容空間を大気と連通する大気連通孔を有し、
前記大気連通孔は、封止部材によって塞がれており、
前記封止部材は、気体の通過を許容し且つ液体の通過を阻止するようになっている、請求項１に記載の減圧弁。
作動ガスが流れる弁通路が形成されているベースと、ベースに取付けられている筒状のボディと、前記ボディを覆うように前記ベースに取り付けられているカバーと、を有するハウジングと、
前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、前記閉位置の方に移動させるように前記二次圧を受圧する弁体と、
前記ボディと前記カバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ前記開位置の方に移動させるように前記弁体を付勢する付勢手段と、
前記弁通路を封止するために前記ベースと前記ボディとの間に設けられている第１シール部材と、
前記ベースと前記カバーとの間に設けられている第２シール部材とを備え、
前記第２シール部材は、気体の通過を許容し且つ液体の通過を阻止する多孔質材料から成り、前記ボディに当接させて配置されている、減圧弁。
作動ガスが流れる弁通路が形成されているベースと、前記ベースに取付けられている筒状のボディと、前記ボディを覆うように前記ベースに取付けられているカバーと、を有するハウジングと、
前記弁通路を閉じる閉位置と前記弁通路を開く開位置との間で移動して前記弁通路を開閉して一次圧を二次圧に減圧し、前記閉位置の方に移動させる前記二次圧を受圧する弁体と、
前記ボディと前記カバーとの間に形成されている収容空間に収容され、且つ前記開位置の方に移動させるように前記弁体を付勢する付勢手段と、
前記ベースと前記ボディとの間の隙間に設けられている第１シール部材と、
前記ベースと前記カバーとの間の隙間に設けられている合成ゴムから成る第２シール部材とを備え、
前記第２シール部材は、前記ボディに当接させて配置され、
前記ボディには、前記ベースと前記ボディとの間の隙間であって前記第１シール部材に対して前記弁通路の反対側の部分と前記収容空間とを繋ぐ圧抜き用孔が形成されている、減圧弁。