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減圧弁の仕組み

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給水ポンプユニットの減圧弁の仕組みについて

給水ポンプの制御方式は主に3種類ありますが(加圧給水ユニット ポンプの選び方)、今回はその3種類のうち
「吐出圧一定給水ポンプ」(または減圧弁方式給水ポンプ)に使われている減圧弁の仕組みを解説します。

減圧弁とは

減圧弁とは、高い水圧のものを任意に決めた水圧に抑える弁のことです。小水量(本説明で出てくる減圧弁の場合10L/min以下の水量)の場合は設定水圧より上昇します。ちなみに故障すると、水圧があがらない、もしくは水圧があがりすぎるといった症状がでます。

最近の給水ポンプユニットの主流はインバータです

10年以上前はインバータがまだ高価であったこともあり、この減圧弁方式を採用される事が多かったのですが、最近は価格もこなれており、省エネも図れるためインバータ方式を採用することが多いです。
現行機種で減圧弁方式ポンプユニットは、荏原製作所はエバラフレッシャー1300シリーズのみです。

減圧弁の外観

今回分解するのは荏原製作所の給水ポンプユニット(1990年代)の減圧弁です。
現行機種のものは合流配管に内蔵され小型になっています。
参考:荏原製作所 給水ポンプユニットの逆止弁と減圧弁

荏原製作所 減圧弁BVS-40

エバラ フレッシャー130 減圧弁

これが減圧弁です。ポンプの吐出し側についており、細い配管が吸込み側に戻るように接続されています。

エバラ BVS-40 減圧弁
取り外した減圧弁

本体に書いてあるように矢印の方向に水が流れます。
写真左側のパイロット弁の圧力調整ナットを廻すことにより吐出し圧力を変動させる事が出来ます。

上から見るとこのようになっています。

エバラ BVS-40 吐出し側
減圧弁を上から撮った写真
 
写真左側にL−Hと書いてありますがそれぞれ、Lo、Hiの略で
その方向にナットを廻すと圧力が下がる、もしくは上がります。
この上の蓋を取ると、中の弁体が取り出せます。

エバラ BVS-40 弁体
主弁の写真

黒い部分はゴムです。
 
エバラ BVS-40 流入側
減圧弁を下から見た写真

エバラ BVS-40 減圧弁 パイロット弁の取外し
パイロット弁を取り外した写真
写真右の下側の穴から水が入り真ん中の穴から逃していきます。

エバラ BVS-40 減圧弁 パイロット弁分解
パイロット弁

ナットを廻すことによりバネの力を可変し、弁の開け閉めの圧力が変わります。
このバネはかなり固いです。

エバラ BVS-40 減圧弁 パイロット弁 調整弁
調整弁

こちらはバネ部とパッキン部になっており調整は出来ません。
こちらのバネはやわらかいです。
 

減圧弁の構造

減圧弁はどのように作動しているのでしょう。
構造を見ながらご説明します。

減圧弁 断面図 静止状態
ポンプ停止時は各々弁が閉じています。
 
減圧弁 断面図 作動状態
ポンプが起動し始め、圧力が設定圧より高くなるとパイロット弁が開き
ポンプの吸込み側に水を逃がし圧力を落とします。
また、一次側・二次側の圧力差により主弁が開き給水量を増やします。

このときの圧力差で調整弁も開閉し、主弁の開閉具合を微調整します。
 
このように、ゴム・バネなどにより微妙なあんばいで制御されています。
ゴム部だけでなく、弁体と擦れる部分の金属部も劣化し動きが渋くなる場合もあります。

5年以上経過し動作が怪しい場合は減圧弁全体の交換をお勧めします。

2012/07/09 修正加筆しました
2013/02/20 修正加筆しました

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