JPH06100289B2 - パイロツト弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、補助閉止部材によりパイロット操作され、圧
力室と第１弁座とを備えた弁体を有する自己媒体により
作動可能のパイロット弁であって、弁は少なくとも一つ
の媒体源とまた少なくとも一つの媒体流入部とに連通
し、主閉止部材は弁体内を運動可能に案内されかつ第１
弁座と共働し、補助閉止部材は駆動装置により駆動可能
でありかつまた主閉止部材内に設けられた弁室内で主閉
止部材に対して同軸運動するように案内され、補助閉止
部材は弁室を二つの小室に区分し、弁室は少なくとも一
つの流入口を通して第１弁座の上流に設けられた圧力室
と連通し、主閉止部材には少なくとも一つの孔が形成さ
れ、この孔を通して弁室が第１弁座の下流に設けられた
室と連通し、さらに補助閉止部材は、この部材が第２弁
座と共働して孔を閉じる閉位置と、この孔が開放される
開位置との間で主閉止部材内において運動可能であり、
さらにまた補助閉止部材がその開位置で弁室と圧力室と
の間の流入口を少なくともある程度まで閉じる前記パイ
ロット弁に関する。

（従来の技術） ドイツ特許第3029394号には、この形式の弁で、弁寸法
がかなり大きいにも拘わらず小さい力で迅速かつ信頼の
おける作動が可能な弁が開示されている。この弁は、安
全システムの液圧制御装置内のたとえば蒸気発生器に用
いられることがしばしばある。

公知の弁において、補助閉止部材は二重弁座式弁であ
る。このことは、補助閉止部材が第２弁座上の閉位置に
あるとき両方の小室が補助閉止部材に沿って直接連通す
ることを意味している。さらに、補助閉止部材の位置と
は無関係な、補助閉止部材外側の小室の間の永久連通が
存在する。補助閉止部材がその第２の閉位置にるとき、
補助閉止部材は二つの第３の弁座に載置し、補助閉止部
材に沿う連通が停止される。

〔発明が解決しようとする課題〕

公知の弁の採用において、第２の弁座の付近に漏洩が起
こると、弁室内の圧陸は主閉止部材が突然開放する程度
にまで低下する。公知の弁の別の欠点は、弁の位置決め
の最適化が、補助閉止部材に沿う二つの小室の直接の連
通および補助閉止部材の三つの弁座のためきわめて困難
なことである。

したがって、本発明の目的は、その開閉作用に影響を与
えることなしに前記種類の弁を改善し、第２弁座付近の
漏洩が決して主閉止部材を開放させることがないように
し、また弁位置決めの最適化を公知の弁におけるよりも
一層容易にすることである。

〔課題を解決するための手段〕

したがって、本発明によれば、補助閉止部材はそれが閉
位置にあるときにだけ弁室と圧力室の間の流入口に通じ
る連通室を有し、補助閉止部材は連通室を通じて二つの
小室間の永久的連通路が形成される。

〔作用〕

したがって、連通室は、補助閉止部材が閉止状態にある
とき、二つの小室に対する媒体分配器として、それ故第
２弁座の付近に漏洩がある場合には第２弁座に隣接する
小室から他方の小室へ低い圧力が伝達することを阻止す
る緩衝器として作用する。他方の小室に残っている高い
圧力は主閉止部材が閉位置に留まることを保証する。し
かしながら、補助閉止部材が通常の開位置にあるとき、
連通室は圧力室に連通せず、従って連通室の媒体分配作
用は事実上無効になる。本発明による弁装置は単なるピ
ストン状であるため、補助閉止部材が付加的な弁座を備
え、永久的な連通路を補助閉止部材の外側で主閉止部材
の中に設けなければならない公知の弁よりも可成り安価
である。本発明の一層の効果は連通室と二つの小室間の
連通制限作用を適用することによりこれ等の連通状態が
補助閉止部材の位置によって変化しないため弁の位置決
めが簡単明瞭な方法で最適化されることである。

〔実施例〕

次に本発明の一実施例を図面につき説明する。

第１図、第２図に示された、それ自体の媒体のエネルギ
ーによって作動される、パイロット・スチーム弁１は弁
体２を有し、弁体２は圧力室３と環状の第１弁座４を有
する。弁体２は、水平の吸込口５を通って媒体源として
の蒸気供給部（図示せず）と、また、垂直の放出口６を
通して蒸気流入部としての蒸気消費部（図示せず）とそ
れぞれ連通している。主閉止部材８は弁体２内で放出口
６と同軸的に案内され、この部材８の底端部は第１弁座
４と共働するほぼ円環状の面９によって形成されてい
る。中空の主閉止部材８は弁室を設けられ、この弁室内
には補助閉止部材11が放出口６と同軸的に運動するよう
案内され、補助閉止部材11は弁座を二つの小室10および
10aに分割している。主閉止部材８の円周方向に配分さ
れている６個の半径方向流入口12を通して、弁室は圧力
室３と連通している。この圧力室３は、第１弁座４の上
流に位置している。主閉止部材８内の孔13は放出口６と
同軸的に形成され、小室10を第１弁座４の下流に配置さ
れた室７に連通させている。小室10に近い方の孔13の端
部は第２弁座14を形成し、補助閉止部材11の底端部はこ
れと共働するための円錐形シール面15を備えている。補
助閉止部材11は小室10上方の境界をなすピストン状フラ
ンジ16を有し、このフランジ16の外側円筒形周面17は、
放出口６と同軸的であり、流入口12の直径より大きい軸
方向長さを有している。フランジ16は、孔13が閉じられ
た状態のときは流入口12より下方にきて、流入口12が閉
じられないようにし、孔13が開放されているときには流
入口12をふさぐようになっている。フランジ16には６個
の軸方向孔18が形成され、これらの孔18を通して弁室10
がフランジ16上方の環状の連通室19と連通している。閉
止部材11の上部に軸線を互いに平行にして配置された一
つの孔25によって、連通室19と閉止部材11上方の小室1
0′との間の圧力差が迅速に解消される。また半径方向
のピン20は、閉止部材11は貫通して延び、ピン20の両端
部は主閉止部材８内の軸方向スロット21内へ、それぞれ
延びている。これにより、閉止部材11の上方への運動が
制限される。主閉止部材８内の環状みぞに嵌装された環
状シール22は、弁体２の頂部から加圧室３の圧力が逃げ
ないようにシールしている。弁体２の上方部分にねじ止
めされたブッシュ23は、主閉止部材８の上方への運動を
制限し、かつまた、コイルばね24の支持部として役立っ
ている。ばね24の他端は閉止部材11の頂端部に支持され
ている。弁体２に配置された電磁石（図示せず）は、公
知の型式で、ロッド11′を通して閉止部材11に作用し、
この結果、部材11は自重とばね24とに抗して第１図の閉
位置ないし安全位置から離れる。

第１図、第２図に示した弁は下記のように作用する。

正常の作動の場合、弁１の閉止部材8,11は第１図に示し
た閉位置ないしは安全位置にあり、このとき電磁石は非
励磁状態にある。供給部からの蒸気は吸込口５に達し、
流入口12を通って環状連通室19に入り、さらに孔18およ
び25を通って小室10,10aに達するため、閉止部材11の上
方と下方の圧力は等しくなる。しかし、小室10と放出口
６の下方の室７との間には圧力差が存在する。

電磁石が励磁されると、閉止部材11は自重とばね24の力
に抗して引上げられる（第２図）。その場合、孔13は開
放され、流入口12はフランジ16によってふさがれる。流
入口12を通る蒸気の供給は止まり、弁室10,10aからの蒸
気は孔13と放出口６を通り蒸気流入部へ達する。このた
め、主閉止部材８に作用する圧力差が変化し、主閉止部
材８はその自重に抗して弁座４から引き離れる。

こうして主閉止部材８は第２図に示す開位置に動き、そ
こでは主閉止部材８の上端面はブッシュ23の対向面に接
触する。この位置に達した後電磁石は消磁され補助閉止
部材11はばね24の力によって閉止位置に戻るが、主閉止
部材８は、圧力室３内の蒸気圧から生じ主閉止部材８に
作用する力が小室10aの蒸気圧とばね24から生ずる力よ
り大きいために、開位置に留まる。

圧力室３内の蒸気圧が降下すると、主閉止部材８は必ず
その安全位置へ戻る。これは、可動部分の自重の作用と
ばね24の力のためである。電磁石の作用が止むと、主閉
止部材８は安全位置にとどまる。ばね24が破損しても、
システムは閉位置ないし安全位置に十分戻ることができ
る。

公知の弁と異なり、弁にフランジ16が存在することによ
り、補助閉止部材11が開くにつれて僅かの量の蒸気だけ
しか小室10に入ることができなくなる。このため流入口
12の寸法を大きくすることができる。この結果、孔13が
再び閉じられると、多量の蒸気が全開状態の流入口12を
通って小室10内へ流入し、小室10内の圧力が急上昇す
る。このため、主閉止部材８は、第１弁座４に接触した
ときはね返ることがない。本発明による流入口12の作用
の開始と停止によって、弁１は電磁石による引上げと落
下に対し一層迅速に対応でき、これにより主閉止部材８
の明瞭に区切られた運動パターンが得られる。

本発明は図示の実施例に限定されるものではない。たと
えば、吸込口と放出口とは、相互関係および第１弁座に
対する関係を別様に構成してもよく、また、安全装置と
媒体流方向との関係も別様に構成できる。理想的な解決
策ではないが、閉止部材の自重は、安全位置から離れる
方向に作用するように構成することもできる。必要とあ
れば、自重を変えて一層重くし、可動部分の自重に直接
もしくは間接に対抗するようにしてもよい。

作用の信頼性を高めるため、補助閉止部材の駆動装置
は、多重型式、たとえば二つの同心的つる巻ばね、もし
くは二つの独立的に作動するソレノイド弁の形式にする
こともできる。ソレノイド弁以外の駆動装置としては、
たとえば、空気式または液圧式のシリンダ、自己媒体作
動式サーボモータ、電動モータ、そして−最後に、緊急
操作用の−主動送致が利用可能である。本発明による流
れ口12閉止用装置は、多重形式にすることができる。す
なわち、コイルばねの代わりに皿ばねを用いることがで
きる。弁には、液状媒体を流過させることもできる。

上記の種々の実施形式の変化形として、弁室と圧力室と
の間の開口を閉じる装置が、圧力室から弁室への媒体の
移動をかなり制限するようにする形式も可能である。

〔発明の効果〕

本発明は、補助閉止部材にそれが閉位置にあるときにだ
け弁室と圧力室の間の流入口に通じる連通室を設けると
ともに、補助閉止部材に連通室を通じて二つの小室間の
永久的連通路を形成したので、弁の開閉作用に影響を与
えることなしに第２弁座付近の漏洩が決して主閉止部材
を開放させることがないようにし、また弁位置決めの最
適化を公知の弁におけるよりも一層容易にすることがで
きた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による弁の略示縦断面図で、弁が閉じ
位置、すなわち安全位置にある際の図、第２図は、この
弁が開放位置にある際の図である。 図において、３…圧力室、４…弁室、５…吸込み口、６
…放出口、８…主閉止部材、11…補助閉止部材、12…流
入口、14…第２弁座、16…フランジ、18…軸方向孔、19
…連通室。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】補助閉止部材（11）によりパイロット操作
   され、圧力室（３）と第１弁座（４）とを備えた弁体
   （２）を有する、自己媒体により作動可能のパイロット
   弁であって、弁は少なくとも一つの媒体源とまた少なく
   とも一つの媒体流入部とに連通し、主閉止部材（８）は
   弁体（２）内を運動可能に案内されかつ第１弁座（４）
   と共働し、補助閉止部材（11）は駆動装置により駆動可
   能でありかつまた主閉止部材（８）内に設けられた弁室
   内で主閉止部材に対して同軸運動するように案内され、
   補助閉止部材（11）は弁室を二つの小室（10,10a）に区
   分し、弁室は少なくとも一つの流入口（12）を通して第
   １弁座（４）の上流に設けられた圧力室（３）と連通
   し、主閉止部材（８）には少なくとも一つの孔（13）が
   形成され、この孔（13）を通して弁室は第１弁座（４）
   の下流に設けられた室（７）と連通し、さらに補助閉止
   部材（11）は、この部材（11）が第２弁座（15）と共働
   して孔（13）を閉じる閉位置と、この孔（13）が開放さ
   れる開位置との間で主閉止部材（８）内において運動可
   能であり、さらにまた補助閉止部材がその開位置で弁室
   と圧力室（３）との間の流入口（12）を少なくともある
   程度まで閉じる前記パイロット弁において、補助閉止部
   材（11）は連通室（19）を有し、この連通室（19）は補
   助閉止部材（11）が閉位置にあるときにだけ弁室と圧力
   室との間の流入口に通じ、補助閉止部材にはこの連通室
   （19）を通して二つの小室間に少なくとも一つの永久連
   通路（25）が設けられていることを特徴とするパイロッ
   ト弁。
2. 【請求項２】主閉止部材（８）の二つの位置の一方の位
   置である閉位置が安全位置であって、少なくとも、補助
   閉止部材（11）の自重が、主閉止部材（８）を安全位置
   へ駆動する手段として作用することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のパイロット弁。
3. 【請求項３】補助閉止部材（11）が閉位置にくるととも
   に自己媒体が主閉止部材（８）を安全位置へ動かすこと
   を特徴とする特許請求の範囲第２項記載のパイロット
   弁。
4. 【請求項４】駆動装置が少なくとも一つの電磁石と、こ
   れに抗して作用する少なくとも一つのばね（24）を有す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項から第３項の
   いずれか一つの項に記載のパイロット弁。
5. 【請求項５】ばねが安全位置方向へ作用することを特徴
   とする特許請求の範囲第４項記載のパイロット弁。
6. 【請求項６】補助閉止部材（11）が開位置にくると弁室
   内へ開口する流入口（12）の端部開口を覆う部材（16）
   がピストン状の表面を有することを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のパイロット弁。