背圧弁の動作原理

背圧弁は減圧弁とは逆に一次側の圧力を調整します。設定圧力になると一次側の圧力を二次側に逃します。

配管内や容器内の圧力を一定に保ちたい時に用いられます。それ以外にもポンプの吐出圧力を一定に保持するためなどにも使われています。

それゆえ「保圧弁」とも呼ばれています。

背圧弁と安全弁は共に設定圧力になると一次側の圧力を二次側に逃します。両者は似たような動きをしますが、目的が大きく違います。

安全弁は圧力を逃して設備を守るのが目的のため、結果的に設定圧よりも大きく減圧されます。

それに対して背圧弁は保圧が目的のため、設定圧になると二次側には逃しません。

調整ねじをフリーにした状態です。調整スプリングの力がゼロのため、ダイアフラムには何の力もかかっていません。

ステムは小スプリングの力で押し上げられ、シートから離れています。この状態では一次側の流体は全て二次側に流れていきます。結果、一次側圧力はゼロに保たれています。

調整ねじを押し込んむとダイアフラムが押され、コネクタを介してステムがシートに押しつけられます。オリフィスは閉止状態となります。

ここで流体を流し始めると、流体が一次室に流入します。これによって一次側の圧力が上昇していきますが、調整スプリングの力の方が強いうちは二次側には逃げません。

つまり一次側の圧力は上昇していきます。

一次側の圧力が調整スプリングの力を超えるとダイアフラムが押し上げられ、それと共にステムも押し上げられます。するとシートとの間に隙間が発生し、それによって一次側の流体が二次室へ流入し、圧力が減少します。

ダイアフラムにかかる圧力が調整スプリングの力より弱くなると、ステムとシートの隙間がなくなり、すばやく一次側の圧力を保持します。