JP2007271068A - 弁装置およびそれを備える整圧器 - Google Patents

Abstract

【課題】 シリンダの外周面とピストンの外周面との間に、長期にわたってグリスを保持可能な弁装置および整圧器を提供する
【解決手段】 ピストン２７の外周部には、ピストン２７とシリンダ２６との間をシールするシール部材５０が保持される。またピストンの外周部には、シール部材５０に対して軸線方向に間隔あけて、スライダリング５５が保持される。スライダリング５５は、シリンダ２６に対する摩擦抵抗がシール部材５０に比べて小さい材料から成る。シリンダ２６とピストン２７との間の隙間空間５３におけるシール部材５０とスライダリング５５との間に、潤滑剤が保持される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、整圧器、特に整圧器に備えられる弁装置に関する。

図１３は、従来の技術の整圧器に備えられる弁装置１を示す断面図である。弁装置１は、弁座２が形成される円環状の弁座体３に、複数の透孔４が形成されるシリンダ５が当接して設けられ、シリンダ５内にピストン６が変位可能に設けられている。ピストン６は、弁座２に着座および離間可能であり、弁座に着座する閉位置からの変位量に応じて、開度を調整可能である。

ピストン６を変位させるために必要な駆動力を小さくするために、シリンダ５に蓋体７が装着されて背圧室８が形成され、ピストン６に形成される通路９によって、ピストン６が軸線方向両側から受ける圧力が同一になるように構成されている。さらにシリンダ５が弁座２に着座した状態で、シリンダ５の外周面とピストン６の外周面との隙間から背圧室８、通路９を経て、気体が不所望に流下することを防ぐために、シリンダ５とピストン６との間にＯリング１０が設けられ、シールされている。またシリンダ５に対するピストン６の円滑な変位を実現するために、シリンダ５の外周面とピストン６の外周面との間は、グリスによって潤滑されている。先行技術文献は、見当たらなかった。

整圧器に備えられる弁装置１では、ピストン６がシリンダ５に対して変位するときの摺動抵抗が、整圧性能に大きく影響するので、摺動抵抗を小さく抑える必要があり、シリンダ５の外周面とピストン６の外周面との間に、グリスを保持しておく必要がある。しかしながら弁装置１のようにＯリング１０の軸線方向両側が開放される構成では、シリンダ５の外周面とピストン６の外周面との間に、グリスを保持しておくことが困難である。

本発明の目的は、シリンダの外周面とピストンの外周面との間に、長期にわたって潤滑剤を保持しておくことができる弁装置およびそれを備える整圧器を提供することである。

本発明は、気体供給管路に介在され、開度を調整する弁装置であって、
透孔が形成されるシリンダと、
シリンダ内に変位可能に設けられ、シリンダに対する変位によって開度を変化させるピストンと、
ピストンの外周部に保持され、周方向へ延び、ピストンとシリンダとの間をシールするシール部材と、
シール部材に対して軸線方向に間隔あけてピストンの外周部に保持され、周方向へ延びてシリンダに当接され、シリンダに対する摩擦抵抗がシール部材に比べて小さいスライダリングとを備えることを特徴とする弁装置である。

また本発明は、シリンダおよびピストンの軸線は、上下方向に延び、
シール部材は、スライダリングよりも下方に設けられることを特徴とする。

また本発明は、スライダリングの外周部におけるシール部材と反対側の端部は、外周面が円筒面であり、軸線を含む平面での断面において、外周面と端面との成す角度が直角または鋭角であることを特徴とする。

また本発明は、前述の弁装置と、
二次圧力を一定に保持するように弁装置のピストンを駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする整圧器である。

本発明によれば、シリンダに対してピストンが変位することによって、開度を調整し、気体供給管路を介して供給される気体の状態量を制御することができる。この状態量は、たとえば二次圧力であってもよい。ピストンの外周部には、シール部材が保持され、ピストンとシリンダとの間がシールされる。これによって気体が、ピストンとシリンダとの間を通過して、不所望に流下してしまうことを防ぐことができる。さらにピストンの外周部には、シール部材に対して軸線方向に間隔あけて、スライダリングが保持されている。これによってシール部材とスライダリングとの間に潤滑剤を長期にわたって保持しておくことができる。したがってピストンがシリンダに対して変位するときの摺動抵抗を、長期にわたって安定して小さく抑えることができる。

しかもスライダリングは、シリンダに対する摩擦抵抗がシール部材に比べて小さい材料から成り、潤滑剤保持のためにスライダリングを設けても、２つのシール部材を設けて潤滑剤を保持する構成に比べて、ピストンがシリンダに対して変位するときの摺動抵抗を小さく抑えることができる。またスライダリングは、ピストンの軸線をシリンダの軸線と一致させる芯出しを達成することができる。またスライダリングは、スライダリングに関してシール部材と反対側からシール部材側に異物に侵入してしまうことを防止することができ、シール部材の損傷を防ぐことができる。

また本発明によれば、シール部材とスライダリングとの間の潤滑剤は、下方に配置されるシール部材によって、重力の作用に効して下方への流出が阻止される。このようにシール部材をスライダリングよりも下方に配置することによって、スライダリングをシール部材よりも下方に配置する構成と比較して、シール部材とスライダリングとの間への潤滑剤の保持性能を高くすることができる。

また本発明によれば、スライダリングの外周部におけるシール部材と反対側の端部は、外周面が円筒面であり、軸線を含む平面での断面において、外周面と端面との成す角度が直角または鋭角である。これによってスライダリングに関してシール部材と反対側で、シリンダに付着する異物の掻取効果を高くすることができる。

また本発明によれば、駆動手段によって、弁装置のピストンを駆動し、二次圧力を一定に保持することができる。弁装置は、前述のようにピストンがシリンダに対して変位するときの摺動抵抗が小さく、これによって整圧性能の高い整圧器を実現することができる。

図１は、本発明の実施の一形態の弁装置２０を示す断面図である。図２は、弁装置２０を示す斜視図である。図３は、弁装置２０を備える整圧器２１が設けられる整圧装置２２を示す系統図である。弁装置２０は、ガス供給源からガス消費機器に、ガスを供給するためのガス供給管路２３に介在され、開度を調整することによって、ガス供給管路２３によって供給されるガスの状態量を制御する。ガスは、気体であれば特に限定されるものでなく、したがってガス供給源は、気体供給源であり、ガス消費機器は、気体供給先装置であり、ガス供給管路は、気体供給管路である。ガスは、たとえば燃料ガスであってもよい。

弁装置２０の制御対象である状態量は、特に限定されるものではなく、供給流量であってもよいが、本実施の形態では、二次圧力（以下「二次圧」という）である。弁装置２０が設けられる整圧器２１は、二次圧を一定に保つための機器であり、弁装置２０は、二次圧を一定に保つために、開度が調整される。

弁装置２０は、弁座体２５と、シリンダ２６と、弁体としてのピストン２７とを備えている。弁座体２５、シリンダ２６、ピストン２７は、弁座体２５の軸線、シリンダ２６の軸線、ピストン２７の軸線が、上下方向に延びる基準軸線Ｌ０と一致するように、同軸に設けられる。本実施の形態では、図１において上方となる基準軸線Ｌ０に沿う軸線方向一方が上方ｚ１であり、図１において下方となる基準軸線Ｌ０に沿う軸線方向他方が下方ｚ２である。したがって軸線方向一方（上方ｚ１）の端部である一端部は、上端部となり、軸線方向他方（下方ｚ２）の端部である他端部は、下端部となる。図２には、弁座体２５を省略して示す。

弁座体２５は、円環状の形状を有し、軸線に垂直な断面の形状が長方形状である。弁座体２５は、弾性材料であるゴムから成る弁座片３１と、金属などから成る剛性を有する保持部材３３とを有する。弁座片３１は、円環状の形状を有し、軸線に垂直な断面の形状が長方形状である。保持部材３３は、円環状の形状を有し、軸線に垂直な断面の形状が大略的に長方形状であり、上端部側の部分に周方向全周に延びる凹溝３０が形成されている。弁座片３１は、凹溝３０に嵌まり込んで、保持部材３３に保持される。この弁座片３１によって、弁座体２５の上端部に弁座３２が形成される。

シリンダ２６は、円筒状の形状を有し、下端部寄りの部分に、複数の透孔３７が形成されている。各透孔３７は、形状がたとえば円柱状の孔であり、周方向１カ所で分断して平面状に展開した場合、互いに６０度を成して交差する３方向に、規則正しく整列する配置で形成されている。図２は、一部の透孔３７だけを示すが、周方向全周にわたって透孔３７が形成されている。このシリンダ２６は、弁座体２５の上方ｚ１に配置され、下端部を弁座３２の一部に当接させて設けられる。シリンダ２６は、たとえば金属から成り、剛性を有する。

ピストン２７は、略円柱状の形状を有し、シリンダ２６に同軸に嵌まり込んだ状態で、シリンダ２６に対して、上下方向ｚ１，ｚ２へ変位可能に設けられている。ピストン２７は、下端部の最外周部に、下方へ尖鋭状に突出する突条４０が形成されている。この突条４０は、周方向全周に延びている。ピストン２７は、たとえば金属から成り、剛性を有する。

弁座体２５、シリンダ２６およびピストン２７は、図示を省略するハウジングに収納され、この状態で、ハウジング内に、一次側から二次側に、シリンダ２６の外方の空間（以下「外空間」という）４５、各透孔３７、シリンダ２６の内方におけるピストン２７の下方の空間（以下「弁室」という）４６、弁座体２５の内方の空間（以下「弁孔」という）４７の順序で、矢符ｘ１、ｘ２で示すように、ガスが流下する弁通路が形成される。つまり外空間４５、各透孔３７、弁室４６、弁孔４７は、弁通路の一部を構成する。

ピストン２７は、突条４０が弁座３２に着座する位置（以下「閉位置」という）にあるとき、弁通路を閉じ、閉位置から上方へ変位し、突条４０が弁座３２から離間することによって弁通路を開く。弁装置２０は、ピストン２７の閉位置からの上方への変位量に応じた開度で、弁通路を開く。

弁装置２０は、蓋体４１が設けられる。蓋体４１は、円板状の形状を有し、シリンダ２６の上方に設けられ、シリンダ２６を上方から塞ぐ。これによってピストン２７の上方に背圧室４２が形成される。ピストン２７には、上下方向に延びる導圧通路４３が形成され、背圧力室４２が弁室４６に連通され、背圧室４２の圧力が、弁室４６の圧力と同一になるよに構成される。これによってピストン２７が、弁室４６のガスから受ける力を、背圧室４２のガスから受ける力で相殺させ、ピストン２７を駆動するために必要な駆動力を小さくすることができる。蓋体４１は、たとえば金属から成り、剛性を有する。図２には、蓋体４１を省略して示す。

弁装置２０は、シール部材５０を備えており、シール部材５０は、ピストン２７の外周部に保持されている。シール部材５０は、たとえばゴムから成り、形状が円環状の部材であり、たとえばＯリングによって実現される。ピストン２７の外周部には、周方向全周に延びるシール溝５１が形成され、シール部材５０は、シール溝５１に嵌まり込んで保持されて周方向へ延び、シリンダ２６の内周面に弾発的に当接し、ピストン２７の外周面とシリンダ２６の内周面との間の隙間空間５３をシールする。このシール部材５０を設けることによって、ピストン４０が閉位置にある状態で、ガスが、透孔３７から隙間空間５３を経て背圧室４２に抜け、導圧通路４３を通過して弁室４６に至る迂回経路を通って、不所望に流下してしまうことが防がれる。

また弁装置２０では、ピストン２７がシリンダ２６に対して変位するときの摺動抵抗（以下「変位摺動抵抗」という）を小さくするために、隙間空間５３に、グリスなどの耐ガス性を有する潤滑剤を保持している。ピストン２７の外周部には、シール溝５１の上方に、周方向全周に延びる潤滑剤溝５４が形成され、潤滑剤は、潤滑剤溝５４に充填される状態で保持されている。潤滑剤は、この潤滑剤溝５４から隙間空間５３に供給され、隙間空間５３に保持される。これによって変位摺動抵抗を小さくすることができる。

また弁装置２０は、少なくとも１つ、本実施の形態では２つのスライダリング５５，５６を備えており、各スライダリング５５，５６は、ピストン２７の外周部に保持されている。ピストン２７の外周部には、潤滑剤溝５４の上方に、周方向全周に延びる第１のリング溝５７が形成され、第１のスライダリング５５は、第１のリング溝５７に嵌まり込んで保持されて周方向へ延び、シリンダ２６の内周面に当接している。またピストン２７の外周部には、シール溝５１の下方に、周方向全周に延びる第２のリング溝５８が形成され、第２のスライダリング５６は、第２のリング溝５８に嵌まり込んで保持されて周方向へ延び、シリンダ２６の内周面に当接している。

各スライダリング５５，５６は、シリンダ２６に対する摩擦抵抗が、シール部材５０に比べて小さい材料から成る。各スライダリング５５，５６は、たとえばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などのフッ素樹脂から成る。第１のスライダリング５５が、シール部材５０に対して上下方向ｚ１，ｚ２に間隔あけてピストン２７の外周部に保持され、シール部材５０と第１のスライダリング５５との間に、潤滑剤溝５４が形成されるので、シール部材５０と第１のスライダリング５５との間において、隙間空間５３に潤滑剤を保持し、潤滑することができる。

また各スライダリング５５，５６は、たとえば塵埃などの異物が、隙間空間５３を経て上下方向ｚ１，ｚ２へ移動することを阻止可能であるとともに、シリンダ２６の内周面に付着する異物を掻取り可能である。これによって隙間空間４３におけるシール部材５０が設けられる各スライダリング５５，５６間の領域に、各スライダリング５５，５６外側の領域から異物が侵入することを防ぎ、シール部材５０が異物によって損傷してしまうことを防ぐことができる。したがってシール部材５０によるシール性を、長期にわたって維持することができる。

また各スライダリング５５，５６は、シリンダ２６に対する摩擦抵抗がシール部材に比べて小さい材料から成っており、各スライダリング５５，５６を設けることによる変位摺動抵抗の増加を小さく抑えることができる。たとえば２つのシール部材を上下方向に間隔をあけて設け、各シール部材間に潤滑剤を保持する構成に比べて、変位摺動抵抗を格段に小さくすることができる。さらに各スライダリング５５，５６は、シール部材５０に比べて剛性が高く、ピストン２７の軸線をシリンダ２６の軸線に一致させる芯出しを達成することができる。

シール部材５０、潤滑剤溝５４、各スライダリング５５，５６は、ピストン２７の変位に伴なって、シリンダ２６における透孔３７が形成されていない部分において摺動するように設けられている。本実施の形態では、シール部材５０、潤滑剤溝５４、各スライダリング５５，５６は、ピストン２７が開位置にある状態で、シリンダ２６の各透孔３７が形成される部分よりも上方の部分に当接する位置に設けられている。図には、シール部材５０、潤滑剤溝５４、各スライダリング５５，５６は、理解しやすくするため、前述のような位置関係を無視して記載している。

このような弁装置２０を備える整圧器２１は、ダイヤフラム５９を用いた駆動手段６０を備えている。弁装置２０のピストン２７には、ピストンロッド６１が固定され、ピストンロッド６１は、蓋体４１を挿通し、駆動手段６０のダイヤフラム５９に連結されている。駆動手段６０のダイヤフラム５９によって仕切られる両側の圧力室６２，６３のうち、一方の圧力室６２には、二次圧が導かれ、他方の他方の圧力室６３には、パイロットガバナ６４によって、一次圧に基づいて調整された中間圧が導かれる。駆動手段６０は、二次圧と中間圧との差圧に基づいてダイヤフラム５９が変位し、二次圧が一定に保持されるように弁装置２０のピストン２７を駆動する。整圧器２１は、ガバナとも呼ばれる機器である。整圧装置２２は、整圧器２１とパイロットガバナ６４とを含んで構成される。

したがって整圧器２２は、ガス供給管路２３に弁装置２０が介在され、駆動手段６０による弁装置２０の開度の調整によって、供給するガスの流量にかかわらず二次圧を一定に保つことができる。一次圧は、供給管路２３における弁装置２０よりも供給方向上流側となるガス供給源側の圧力であり、二次圧は、供給管路２３における弁装置２０よりも供給方向下流側となるガス消費機器側の圧力であり、中間圧は、一次圧と二次圧との間の圧力である。中間圧は、パイロットガバナ６４によって最適な圧力に制御されている。

図４は、第１のスライダリング５５を示す斜視図である。第２のスライダリング５６は、第１のスライダリングと同様の構成を有しており、代表して第１のスライダリング５５を図示し、説明する。各スライダリング５５，５６は、形状が大略的に円環状であり、周方向１カ所６６で分断され、大略的にＣ字状に形成されている。また各スライダリング５５，５６の周方向の全長は、各リング溝５７，５８の全周長よりも小さく形成されている。各スライダリング５５，５６は、このようにＣ字状に形成することによって、周囲の温度変化の影響を受け、また摺動摩擦によって発生する摩擦熱で加熱され、その結果、熱膨張および熱収縮するとき、リング溝５７，５８に沿って周方向に伸縮するように変形可能となる。したがって各スライダリング５５，５６の損傷を防ぐことができるとともに、ピストン２７のシリンダ２６に対する変位を阻害してしまうことを防ぐことができる。

図５は、第１のスライダリング５５を軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。各スライダリング５５，５６は、軸線に垂直な平面で切断した断面の形状が、軸線に平行な２つの直線と軸線に垂直な２つの直線によって形成される長方形に近似した略長方形状であり、４つの角部６７が円弧状であり、いわゆる隅丸四角形状である。各スライダリング５５，５６は、このように角部６７が面取されており、ピストン２６の変位に伴ってシリンダ２６に摺動されても、角部６７が損傷しにくく、長期にわたって取付け当初の状態および性能を維持することができる。

本実施の形態の弁装置２０によれば、ピストン２７の外周部に、シール部材５０に対して軸線方向に間隔をあけて、スライダリング５５，５６が保持されている。第１のスライダリング５５は、シール部材５０の上方に設けられ、第２のスライダリング５６は、シール部材５０の下方に設けられる。第１のスライダリング５５とシール部材５５との間に潤滑剤溝５４が形成され、第１のスライダリング５５とシール部材５５との間で、隙間空間５３に、潤滑剤を長期にわたって保持しておくことができる。したがってピストン２７がシリンダ２６に対して変位するときの摺動抵抗を、長期にわたって安定して小さく抑えることができる。

しかもシール部材５０と第１のスライダリング５５との間の潤滑剤は、下方に配置されるシール部材５０によって、重力の作用に効して下方への流出が阻止される。このようにシール部材５０を、潤滑剤を保持する領域よりも下方に配置することによって、シール部材５０と第１のスライダリング５５との間における潤滑剤の保持性能を高くすることができる。

また各スライダリング５５，５６は、シリンダ２６に対する摩擦抵抗がシール部材５０に比べて小さい材料から成り、潤滑剤保持のために各スライダリング５５，５６を設けても、２つのシール部材５０を設けて潤滑剤を保持する構成に比べて、変位摺動抵抗を小さく抑えることができる。また各スライダリング５５，５６によって、ピストン２７とシリンダ２６との芯出しを達成することができ、さらに各スライダリング５５，５６間への異物の侵入を防止し、シール部材５０の異物による損傷を防ぎ、シール性を長期にわたって維持することができる。

またこのような弁装置２０を備える整圧器２１によれば、弁装置２０が、前述のように変位摺動抵抗の小さい構成であり、駆動手段によってピストン２７を高精度な制御で円滑に変位させることができる。これによって整圧性能の高い整圧器２１を実現することができ、二次圧を高い精度で、一定に保持することができる。

図６は、本発明の実施の他の形態の弁装置２０Ａを示す断面図である。図７は、図６の弁装置２０Ａに設けられる第１のスライダリング５５Ａを軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。本実施の形態は、図１〜図５に示す前述の実施の形態と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成の説明は省略する。図１〜図５に示す前述の実施の形態では、断面形状が図５に示すような隅丸四角形状の第１のスライダリング５５が設けられたけれども、本実施の形態では、これに代えて、断面形状が図７に示すような長方形状の第１のスライダリング５５Ａが設けられる。本実施の形態においても、第２のスライダリング５６は、第１のスライダリング５５Ａと同様の構成を有している。

各スライダリング５５Ａ，５６の断面形状の長方形は、軸線に平行な２つの直線と軸線に垂直な２つの直線によって形成される。各スライダリング５５Ａ，５６の４つの角部６７は、軸線を含む平面での断面において直角である。したがって各スライダリング５５Ａ，５６の外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部（４つの角部のうちの１つに相当し、理解を容易にするために、他の角部と区別する場合、参照符号に添え字「ａ」を添え、図にも、添え字「ａ」を添えて示す）６７ａは、外周面が円筒面であり、軸線を含む平面での断面において、外周面と端面との成す角度が直角である。外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部６７ａは、第１のスライダリング５５Ａでは、外周部の上方側の角部であり、第２のスライダリング５６では、外周部の下方側の角部である。

このような構成によれば、各スライダリングの角部の損傷防止効果を除いて、図１〜図５の構成と同様の効果を達成することができる。また各スライダリング５５Ａ，５６の断面形状が長方形であり、外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部６７ａが直角に形成されることによって、各スライダリング５５Ａ，５６に関してシール部材５０と反対側で、シリンダ２６に付着する異物掻取効果を高くすることができる。またこのような弁装置２０Ａは、図１〜図５の弁装置２０に代えて用い、整圧器２１を構成し、同様の効果を達成することができる。

図８は、本発明の実施のさらに他の形態の弁装置２０Ｂを示す断面図である。図９は、図８の弁装置２０Ｂに設けられる第１のスライダリング５５Ｂを軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。本実施の形態は、図１〜図７に示す前述の実施の形態と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成の説明は省略する。図１〜図５に示す前述の実施の形態では、断面形状が図５に示すような隅丸四角形状の第１のスライダリング５５が設けられたけれども、本実施の形態では、これに代えて、断面形状が図９に示すような大略的にＶ字状の第１のスライダリング５５Ｂが設けられる。本実施の形態においても、第２のスライダリング５６は、第１のスライダリング５５Ｂと同様の構成を有している。

第１のスライダリング５５Ｂは、軸線に垂直な断面の形状が長方形となる円環状の立体の上端部に、周方向全周に延びるＶ字状の溝を形成し、内周部および外周部の両方の上端部が先鋭状に形成される形状である。第１のスライダリング５５Ｂの断面形状は、軸線に平行な２つの直線と軸線に垂直な２つの直線によって形成される長方形から、上端部がＶ字状に切り欠かれ、内周部および外周部の両方の上端部の角部６７が、鋭角に形成されている。第１のスライダリング５５Ｂの下端部の２つの角部６７は、軸線を含む平面での断面において直角である。

第２のスライダリング５６は、第１のスライダリング５５Ｂと同様の構成であり、上下に反転させて設けられている。したがって第２のスライダリング５６は、軸線に垂直な断面の形状が長方形となる円環状の立体の下端部に、周方向全周に延びるＶ字状の溝を形成し、内周部および外周部の両方の下端部が先鋭状に形成される形状である。第２のスライダリング５６の断面形状は、軸線に平行な２つの直線と軸線に垂直な２つの直線によって形成される長方形から、下端部がＶ字状に切り欠かれ、内周部および外周部の両方の下端部の角部６７が、鋭角に形成されている。第２のスライダリング５６の上端部の２つの角部６７は、軸線を含む平面での断面において直角である。

各スライダリング５５Ｂ，５６の外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部６７ａは、外周面が円筒面であり、軸線を含む平面での断面において、外周面と端面との成す角度が鋭角である。外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部６７ａは、第１のスライダリング５５Ｂでは、外周部の上方側の角部であり、第２のスライダリング５６では、外周部の下方側の角部である。

このような構成によれば、各スライダリングの角部の損傷防止効果を除いて、図１〜図５の構成と同様の効果を達成することができる。また各スライダリング５５Ｂ，５６の外周部におけるシール部材５０と反対側の角部６７ａが鋭角に形成されることによって、各スライダリング５５Ｂ，５６に関してシール部材５０と反対側で、シリンダ２６に付着する異物掻取効果を高くすることができる。またこのような弁装置２０Ｂは、図１〜図５の弁装置２０に代えて用い、整圧器２１を構成し、同様の効果を達成することができる。

図１０は、本発明の実施のさらに他の形態の弁装置２０Ｃを示す断面図である。図１１は、図１０の弁装置２０Ｃに設けられる第１のスライダリング５５Ｃを軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。本実施の形態は、図１〜図８に示す前述の実施の形態と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成の説明は省略する。図１〜図５に示す前述の実施の形態では、断面形状が図５に示すような隅丸四角形状の第１のスライダリング５５が設けられたけれども、本実施の形態では、これに代えて、断面形状が図９に示すような略長方形状である第１のスライダリング５５Ｃが設けられる。本実施の形態においても、第２のスライダリング５６は、第１のスライダリング５５Ｃと同様の構成を有している。

第１のスライダリング５５Ｃは、軸線に垂直な断面の形状が長方形となる円環状の立体の外周部における上端部に、上方へ突出し周方向全周に延びるＶ字状の突条を形成し、外周部の上端部が先鋭状に形成される形状である。第１のスライダリング５５Ｃの断面形状は、軸線に平行な２つの直線と軸線に垂直な２つの直線によって形成される長方形に、外周部の上端部から上方へ突出する三角形の突出部を有し、この突出部によって、外周部の上端部の角部６７が、鋭角に形成されている。第１のスライダリング５５Ｂの残余の３つの角部６７は、軸線を含む平面での断面において直角である。

第２のスライダリング５６は、第１のスライダリング５５Ｂと同様の構成であり、上下に反転させて設けられている。したがって第２のスライダリング５６は、軸線に垂直な断面の形状が長方形となる円環状の立体の外周部における下端部に、下方へ突出し周方向全周に延びるＶ字状の突条を形成し、外周部の下端部が先鋭状に形成される形状である。第２のスライダリング５６の断面形状は、軸線に平行な２つの直線と軸線に垂直な２つの直線によって形成される長方形に、外周部の下端部から下方へ突出する三角形の突出部を有し、この突出部によって、外周部の下端部の角部６７が、鋭角に形成されている。第２のスライダリング５６の残余の３つの角部６７は、軸線を含む平面での断面において直角である。

各スライダリング５５Ｃ，５６の外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部６７ａは、外周面が円筒面であり、軸線を含む平面での断面において、外周面と端面との成す角度が鋭角である。外周部におけるシール部材５０と反対側の端部となる角部６７ａは、第１のスライダリング５５Ｃでは、外周部の上方側の角部であり、第２のスライダリング５６では、外周部の下方側の角部である。

このような構成によれば、各スライダリングの角部の損傷防止効果を除いて、図１〜図５の構成と同様の効果を達成することができる。また各スライダリング５５Ｃ，５６の外周部におけるシール部材５０と反対側の角部６７ａが鋭角に形成されることによって、各スライダリング５５Ｃ，５６に関してシール部材５０と反対側で、シリンダ２６に付着する異物掻取効果を高くすることができる。またこのような弁装置２０Ｃは、図１〜図５の弁装置２０に代えて用い、整圧器２１を構成し、同様の効果を達成することができる。

図１２は、本発明の実施のさらに他の形態の弁装置２０Ｄを示す断面図である。本実施の形態は、図１〜図５に示す前述の実施の形態と類似しており、対応する部分に同一の符号を付し、異なる構成についてだけ説明し、同様の構成の説明は省略する。図１〜図５に示す前述の実施の形態では、シール部材５０と、シール部材５０の上方に設けられる第１のスライダリング５５との間に、潤滑剤溝５４が形成され、潤滑剤が保持されたけれども、本実施の形態では、さらに加えて、シール部材５０と、シール部材５０の下方に設けられる第２のスライダリング５６との間に、もう１つの潤滑剤溝８０が形成され、潤滑剤が保持されている。このもう１つの潤滑剤溝８０は、シール部材５０と第１のスライダリング５５との間の潤滑剤溝５４と同様に、ピストン２７の外周部に、周方向全周に延びて形成される。

このようなもう１つの潤滑剤溝８０を設け、潤滑剤を保持することによって、隙間空間５３におけるシール部材５０と第２のスライダリング５６との間にも、潤滑剤を長期にわたって保持することができる。この構成では、図１〜図５の構成で達成される効果を同様に達成し、加えて、シール部材５０の上方方向ｚ１，ｚ２両側で、潤滑剤を保持することができ、変位摺動抵抗をさらに小さく抑えることができる。

前述の実施の形態は、本発明の例示に過ぎず、本発明の範囲内で構成を変更することができる。たとえば図１２のようにシール部材５０の両側に潤滑剤溝５４，８０を設ける構成は、図６〜図１１に示すような構成のスライダリング５５Ａ〜５５Ｂ，５６が用いられる構成に採用されてもよい。必ずしも、シール部材５０の両側にスライダリングを設ける必要はなく、いずれか一方に設け、シール部材５０とスライダリングとの間に潤滑剤を保持するようにすればよい。またスライダリングに代えてリニアボールベアリングを用いてもよい。

本発明の実施の一形態の弁装置２０を示す断面図である。 弁装置２０を示す斜視図である。 弁装置２０を備える整圧器２１が設けられる整圧装置２２を示す系統図である。 第１のスライダリング５５を示す斜視図である。 第１のスライダリング５５を軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。 本発明の実施の他の形態の弁装置２０Ａを示す断面図である。 図６の弁装置２０Ａに設けられる第１のスライダリング５５Ａを軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。 本発明の実施のさらに他の形態の弁装置２０Ｂを示す断面図である。 図８の弁装置２０Ｂに設けられる第１のスライダリング５５Ｂを軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。 本発明の実施のさらに他の形態の弁装置２０Ｃを示す断面図である。 図１０の弁装置２０Ｃに設けられる第１のスライダリング５５Ｃを軸線に垂直な平面で切断して示す端面図である。 本発明の実施のさらに他の形態の弁装置２０Ｄを示す断面図である。 従来の技術の整圧器に備えられる弁装置１を示す断面図である。

符号の説明

２０，２０Ａ〜２０Ｄ 弁装置
２１ 整圧器
２２ 整圧装置
２３ ガス供給管路
２５ 弁座体
２６ シリンダ
２７ ピストン
３２ 弁座
３７ 透孔
５０ シール部材
５４，８０ 潤滑剤溝
５５，５５Ａ〜５５Ｃ，５６ スライダリング
６７，６７ａ スライダリングの角部

Claims (4)

1. 気体供給管路に介在され、開度を調整する弁装置であって、
   透孔が形成されるシリンダと、
   シリンダ内に変位可能に設けられ、シリンダに対する変位によって開度を変化させるピストンと、
   ピストンの外周部に保持され、周方向へ延び、ピストンとシリンダとの間をシールするシール部材と、
   シール部材に対して軸線方向に間隔あけてピストンの外周部に保持され、周方向へ延びてシリンダに当接され、シリンダに対する摩擦抵抗がシール部材に比べて小さいスライダリングとを備えることを特徴とする弁装置。
2. シリンダおよびピストンの軸線は、上下方向に延び、
   シール部材は、スライダリングよりも下方に設けられることを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
3. スライダリングの外周部におけるシール部材と反対側の端部は、外周面が円筒面であり、軸線を含む平面での断面において、外周面と端面との成す角度が直角または鋭角であることを特徴とする請求項１または２に記載の弁装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１つに記載の弁装置と、
   二次圧力を一定に保持するように弁装置のピストンを駆動する駆動手段とを備えることを特徴とする整圧器。

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