JP2001289342A - ダイヤフラム式水用減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来、原水が通過する減圧有効通路隙間は、
弁本体に設けられたオリフィスの径と、該オリフィスに
貫挿されるダイヤフラム軸のテーパ面軸部のテーパ面軸
径と、の差である隙間で決定されるので、圧力変動等に
より、ダイヤフラムの左右方向に浮遊振動が発生する
と、該ダイヤフラム軸の偏心により見かけのオリフィス
が変化して原水の定流量流出が微変動するという問題が
あった。 【解決手段】 片軸支方式を両軸支方式にして、圧力変
動等でダイヤフラム軸４９が偏心しないようにする。
又、減圧有効通路隙間はダイヤフラム軸４９の受圧平面
部６０と、弁本体４２の平面台座部５２と、が対向する
平面部隙間とし、圧力変動等でダイヤフラム軸４９が偏
心しても、見かけのオリフィスが変化しないようにす
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電気機器（例え
ば、全自動洗濯機、食器洗い乾燥機、局部洗浄装置）等
に搭載される電磁式給水弁の二次圧側に設置される水用
減圧弁に係るものであり、詳しくは一次圧力（元圧：例
えば、０．５０ＭＰａ）を有する原水（水道水、井戸水
等）を開閉する電磁式給水弁の圧力損失等により、若干
低圧化した二次圧力（例えば、０．４９ＭＰａ）を有す
る原水の水勢調節と、安定した三次圧力（例えば、０．
０１ＭＰａ）を有する原水の定流量流出と、を可能にす
る両軸支方式のダイヤフラム式水用減圧弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ダイヤフラムを使用した減圧弁に
は、例えば、特許第２９８２０３７号公報等で開示され
ているように、ダイヤフラム押さえと、減圧スプリング
と、ダイヤフラムと、スプリング受けを兼ねるダイヤフ
ラム軸と、流入部と流出部とオリフィスとダイヤフラム
軸受けを有する弁本体と、からなり、該ダイヤフラム軸
の一方のみを軸支するいわゆる片軸支方式の減圧弁が知
られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、原水が
通過する減圧有効通路隙間は、弁本体オリフィス部のオ
リフィス径と、該弁本体オリフィス部に貫挿されるダイ
ヤフラム軸のテーパ面軸部（ゴムを内挿する場合が多
い。）のテーパ面軸径と、の差である隙間（見かけのオ
リフィス）で決定されるので、片軸支方式ゆえに、圧力
変動等によりダイヤフラムの左右方向の浮遊振動（移
動）が発生すると、該ダイヤフラム軸の偏心により見か
けのオリフィスが変化して原水の定流量流出が微変動す
るという問題があった。

【０００４】本発明は、従来の技術の有するこのような
問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とすると
ころは、片軸支方式の減圧弁の欠点を改善し、安定した
原水の定流量流出が可能な両軸支方式のダイヤフラム式
水用減圧弁を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のダイヤフラム式水用減圧弁は、構成（ハー
ド）的には、ダイヤフラム押さえと、減圧スプリング
（該ダイヤフラム押さえとスプリング受けとを常時弾発
付勢している。）と、該ダイヤフラム押さえ内壁を摺動
するスプリング受けと、円形ダイヤフラムと、ダイヤフ
ラムワッシャと、流入部と流出部（三次圧力室及び流出
口）と平面台座部とダイヤフラムワッシャ受け部とを有
する弁本体と、ダイヤフラム軸と、該ダイヤフラム軸が
摺動するダイヤフラム軸受け（圧力平衡室）と、からな
ることを特徴とする。

【０００６】改善点においては、スプリング受けと結合
するダイヤフラム軸はスプリング受け側がダイヤフラム
押さえで摺動軸支され、ダイヤフラム軸側がダイヤフラ
ム軸受けで摺動軸支され、該ダイヤフラム軸の両側を軸
支するいわゆる両軸支方式としたことを特徴とする。実
際はダイヤフラム軸に凹溝を設け、Ｏリング等の圧縮型
環状封密弾性体を環装し、該圧縮型環状封密弾性体がダ
イヤフラム軸受けの内壁を摺動するものである。

【０００７】細部においては、円形ダイヤフラムのねじ
れ防止のために、ダイヤフラム押さえ内壁には誘導突起
を設け、スプリング受けには誘導凹溝を設けたことを特
徴し、スプリング受けには雄螺子部を有するダイヤフラ
ム軸が螺嵌される袋ナットをインサート成形したことを
特徴とし、ダイヤフラム軸は雄螺子部と受圧平面部と２
本の中空部とを有し、樹脂一体形成したことを特徴と
し、ダイヤフラム押さえと、スプリング受けと、円形ダ
イヤフラムと、で囲まれた空間を最小にして、原水の圧
力で円形ダイヤフラムのベロー部の必要以上の撓みを防
止したので、円形ダイヤフラムはゴムのみで形成したこ
とを特徴とし、円形ダイヤフラムの略中央部に、雄螺子
部を有するダイヤフラム軸が貫挿される中孔を設け、該
中孔のダイヤフラムワッシャ側及び／又はスプリング受
け側の切断面端部にビードを形成したことを特徴とす
る。

【０００８】ダイヤフラム押さえの突出上部にスプリン
グ受面を有するアジャストネジを螺嵌したものにおいて
は、該アジャストネジのスプリング受面（減圧スプリン
グの上面部）及び／又はスプリング受けのスプリング受
面（減圧スプリングの下面部）に、略中心部から外周部
方向に向かって放射状に複数（例えば、１２本）の突出
壁（例えば、半円形状リブ）を設け、該アジャストネジ
を回動（螺入又は螺出）させてスプリング圧を調整する
時に、前記スプリング受面と減圧スプリングとの接触部
を少なくして回動摺動しやすいようにしたことを特徴と
する。

【０００９】作用（ソフト）的には、二次圧力を有する
原水が通過する減圧有効通路隙間はダイヤフラム軸の受
圧平面部と、弁本体の平面台座部と、が対向する平面部
隙間からなることを特徴とし、該平面部隙間は止水機能
を有しない常開式としたことを特徴とする。常閉式のも
のより、通水と同時に減圧機能が作動（立上り特性が良
い。）して原水の定流量流出が改善される。又常閉式の
ものは、原水に含有される残留塩素成分が糊料として、
ダイヤフラム軸の受圧平面部と、弁本体の平面台座部
と、を固着する障害等を発生させる可能性があるが、常
開式は皆無である。

【００１０】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態について図面を
参照して説明する。図１は本発明の一実施例の減圧弁４
０の斜視図であり、図２は本発明の一実施例の減圧弁４
０の正面断面図である。図５はダイヤフラム軸４９の拡
大正面図（部分断面図）であり、図６はスプリング受け
３８の拡大平面図である。ダイヤフラム押さえ４４と、
減圧スプリング４６（該ダイヤフラム押さえ４４とスプ
リング受け３８とを常時弾発付勢している。）と、該ダ
イヤフラム押さえ４４内壁を摺動するスプリング受け３
８と、円形ダイヤフラム４７と、ダイヤフラムワッシャ
４８と、流入部４１と流出部４３（三次圧力室及び流出
口）と平面台座部５２とダイヤフラムワッシャ受け部５
３とを有する弁本体４２と、ダイヤフラム軸４９と、該
ダイヤフラム軸４９が摺動するダイヤフラム軸受け３９
（圧力平衡室５４）と、からなる。

【００１１】スプリング受け３８と結合するダイヤフラ
ム軸４９はスプリング受け３８側がダイヤフラム押さえ
４４で摺動軸支され、ダイヤフラム軸４９側がダイヤフ
ラム軸受け３９で摺動軸支され、該ダイヤフラム軸４９
の両側を軸支するいわゆる両軸支方式としたものであ
る。このように、本発明の減圧弁４０は、圧力変動等で
ダイヤフラム軸４９が偏心しないので、原水の定流量流
出が微変動することが無いという効果を奏する。実際は
ダイヤフラム軸４９に凹溝５５を設け、Ｏリング等の圧
縮型環状封密弾性体５６を環装し、該圧縮型環状封密弾
性体５６がダイヤフラム軸受け３９の内壁を摺動するも
のである。生産性及び耐久性向上のために、Ｏリング等
の圧縮型環状封密弾性体５６等にはグリス（例えば、ワ
セリン）等を塗布しておくと良い。

【００１２】細部においては、円形ダイヤフラム４７の
ねじれ防止のために、ダイヤフラム押さえ４４内壁には
誘導突起５７を設け、スプリング受けには誘導凹溝５８
を設けた。これにより、摺動性も向上した。

【００１３】スプリング受け３８には雄螺子部５９を有
するダイヤフラム軸４９が螺嵌される袋ナット３７をイ
ンサート成形した。これにより、ダイヤフラム軸４９に
ダイヤフラムワッシャ４８と円形ダイヤフラム４７とを
環装し、スプリング受け３８の袋ナット３７で螺着でき
るので、従来の減圧弁にありがちなダイヤフラム軸４９
からの水漏れが皆無になっている。

【００１４】ダイヤフラム軸４９は雄螺子部５９と受圧
平面部６０と２本の中空部６１とを有し、樹脂一体形成
した。これにより、従来の減圧弁で採用されている金属
製ダイヤフラム軸より軽量化されて、圧力変動等による
ダイヤフラム軸の変位動作に慣性作用が無くなりレスポ
ンスが非常に良くなっている。

【００１５】ダイヤフラム押さえ４４と、スプリング受
け３８と、円形ダイヤフラム４７と、で囲まれた空間を
最小にして、原水の圧力で円形ダイヤフラム４７のベロ
ー部６２の必要以上の撓み（例えば、凍結による膨出）
を防止したので、円形ダイヤフラム４７はゴムのみで形
成し、一般に使用されている布入り（ラミネート）ゴム
を使用していないので、低水圧（一次圧力）から原水の
定流量流出が可能になっている。又、円形ダイヤフラム
４７の略中央部に、雄螺子部５９を有するダイヤフラム
軸４９が貫挿される中孔６４を設け、該中孔６４のダイ
ヤフラムワッシャ４８側及び／又はスプリング受け３８
側の切断面端部にビード（円形突出壁）６５を形成し
た。これにより、円形ダイヤフラム４７とダイヤフラム
ワッシャ４８との面同士を合わせた時に、該ビード６５
が押しつぶされて、水密性が向上し水漏れ防止できるも
のである。ビード６５は複数個設けても良いし、水密性
が確保されれば、該中孔６４の切断面端部でなくても、
やや外周部寄りでも良い。

【００１６】ダイヤフラム押さえ４４の突出上部にスプ
リング受面を有するアジャストネジ４５を螺嵌したもの
においては、該アジャストネジ４５のスプリング受面
（減圧スプリングの上面部）及び／又はスプリング受け
３８のスプリング受面（減圧スプリングの下面部）に、
略中心部から外周部方向に向かって放射状に複数（例え
ば、１２本）の突出壁６３（例えば、半円形状リブ）を
設け、該アジャストネジ４５を回動（螺入又は螺出）さ
せてスプリング圧を調整する時に、前記スプリング受面
と減圧スプリング４６との接触部を少なくして回動摺動
しやすいようにした。これにより、圧力変動等によるダ
イヤフラム軸４９の変位動作中に微摺動している前記ス
プリング受面と減圧スプリング４６との接触部の摺動抵
抗が少なくなってレスポンスが非常に良くなっている。

【００１７】作用（ソフト）的には、二次圧力を有する
原水が通過する減圧有効通路隙間はダイヤフラム軸４９
の受圧平面部６０と、弁本体４２の平面台座部５２と、
が対向する平面部隙間からなり、該平面部隙間は止水機
能を有しない常開式とした。常閉式のものより、通水と
同時に減圧機能が作動（立上り特性が良い。）して原水
の定流量流出が改善される。又常閉式のものは、原水に
含有される残留塩素成分が糊料として、ダイヤフラム軸
４９の受圧平面部６０と、弁本体４２の平面台座部５２
と、を固着する障害等を発生させる可能性があるが、常
開式は皆無である。このように、本発明の減圧弁４０
は、圧力変動等でダイヤフラム軸４９が偏心しても、見
かけのオリフィス（平面部隙間）が変化しないので、原
水の定流量流出が微変動することが無いという効果を奏
する。

【００１８】減圧の原理においては、三次圧力室５０と
圧力平衡室５４とが同圧になるように、ダイヤフラム軸
４９が変位し、該平面部隙間が二次圧力を有する原水を
減圧する。そして、原水の定流量流出量は、流出部４３
のオリフィス（ノズル孔断面積）で決定される。

【００１９】図３は本発明の一実施例の減圧弁４０を単
連式の電磁式給水弁１０と並設した時の参考斜視図であ
る。単連式のパイロット弁方式の電磁式給水弁１０に、
原水の水勢調節と定流量流出（例えば、毎分１００ｍ
Ｌ）とを可能にする減圧弁４０を掛止して固定部材１９
（ガイド溝付き楔棒）で固定したものである。

【００２０】図４は本発明の一実施例の減圧弁４０を単
連式の電磁式給水弁１０の二次圧側に一体形成した時の
参考平面図である。単連式のパイロット弁方式の電磁式
給水弁１０の弁本体１５の流出口１６に、減圧弁４０の
弁本体４２を一体形成したものである。このように、単
連式のパイロット弁方式の電磁式給水弁１０と減圧弁４
０とは、分離形としても良く、一体形としても良い。但
し、本発明の一実施例の減圧弁４０には止水機能を有し
ないので、必ず電磁式給水弁と組合せで使用することに
なる。

【００２１】以上、本発明の好適な実施の形態について
種々の組合せ等を述べてきたが、本発明は上述する実施
の形態に限定されるものでなく、発明の精神を逸脱しな
い範囲で多くの組合せ、改変等を施し得るのはもちろん
である。

【００２２】例えば、減圧弁から原水の定流量流出量等
を検出したい場合は、流量センサや流量スイッチ（フロ
ースイッチ）等を減圧弁の流出口側等に設けても良い。
さらに、安全を考慮する場合は、弁本体４２に安全弁等
（不図示）を設けると良い。

【００２３】

【発明の効果】本発明の減圧弁は、圧力変動等でダイヤ
フラム軸が偏心せず、又偏心しても見かけのオリフィス
が変化しないので、原水の定流量流出が微変動すること
が無いという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の減圧弁の斜視図である。

【図２】本発明の一実施例の減圧弁の断面図である。

【図３】本発明の一実施例の減圧弁を単連式の電磁式給
水弁と並設した時の参考斜視図である。

【図４】本発明の一実施例の減圧弁を単連式の電磁式給
水弁の二次圧側に一体形成した時の参考平面図である。

【図５】ダイヤフラム軸の拡大正面図（部分断面図）で
ある。

【図６】スプリング受けの拡大平面図である。

【符号の説明】

１０…単連式の電磁式給水弁、１４…流入口、１５…弁
本体、１６…流出口、１９…固定部材、２１…弁本体、
２２…ソレノイド（コイル）、３７…袋ナット、３８…
スプリング受け、３９…ダイヤフラム軸受け、４０…減
圧弁、４１…流入部、４２…弁本体、４３…流出部、４
４…ダイヤフラム押さえ、４５…アジャストネジ、４６
…減圧スプリング、４７…円形ダイヤフラム、４８…ダ
イヤフラムワッシャ、４９…ダイヤフラム軸、５０…三
次圧力室、５２…平面台座部、５３…ダイヤフラムワッ
シャ受け部、５４…圧力平衡室、５５…凹溝、５６…Ｏ
リング、５７…誘導突起、５８…誘導凹溝、５９…雄螺
子部、６０…受圧平面部、６１…中空部、６２…ベロー
部、６３…突出壁、６４…中孔、６５…ビード

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中道 昭男 長野県須坂市大字須坂字八幡裏1588番地 テクノエクセル株式会社内 Ｆターム(参考） 3H059 AA03 BB07 CA04 CA05 CA13 CB15 CD05 CE01 CF14 DD17 EE13 FF02 FF11 5H316 AA20 BB08 DD02 DD06 EE02 EE10 EE12 JJ01 KK02 KK08 LL05

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ダイヤフラム押さえと、減圧スプリング
   と、該ダイヤフラム押さえ内壁を摺動するスプリング受
   けと、円形ダイヤフラムと、ダイヤフラムワッシャと、
   流入部と流出部と平面台座部とダイヤフラムワッシャ受
   け部とを有する弁本体と、ダイヤフラム軸と、該ダイヤ
   フラム軸が摺動するダイヤフラム軸受けと、からなるこ
   とを特徴とするダイヤフラム式水用減圧弁。
2. 【請求項２】 スプリング受けと結合するダイヤフラム
   軸はスプリング受け側がダイヤフラム押さえで摺動軸支
   され、ダイヤフラム軸側がダイヤフラム軸受けで摺動軸
   支され、該ダイヤフラム軸の両側を軸支するいわゆる両
   軸支方式としたことを特徴とする請求項１記載のダイヤ
   フラム式水用減圧弁。
3. 【請求項３】 円形ダイヤフラムのねじれ防止のため
   に、ダイヤフラム押さえ内壁には誘導突起を設け、スプ
   リング受けには誘導凹溝を設けたことを特徴とする請求
   項１記載のダイヤフラム式水用減圧弁。
4. 【請求項４】 スプリング受けは雄螺子部を有するダイ
   ヤフラム軸が螺嵌される袋ナットをインサート成形した
   ことを特徴とする請求項１記載のダイヤフラム式水用減
   圧弁。
5. 【請求項５】 ダイヤフラム軸は雄螺子部と受圧平面部
   と２本の中空部とを有し、樹脂一体形成したことを特徴
   とする請求項１記載のダイヤフラム式水用減圧弁。
6. 【請求項６】 ダイヤフラム押さえと、スプリング受け
   と、円形ダイヤフラムと、で囲まれた空間を最小にし
   て、原水の圧力で円形ダイヤフラムのベロー部の必要以
   上の撓みを防止したので、円形ダイヤフラムはゴムのみ
   で形成したことを特徴とする請求項１記載のダイヤフラ
   ム式水用減圧弁。
7. 【請求項７】 円形ダイヤフラムの略中央部に、雄螺子
   部を有するダイヤフラム軸が貫挿される中孔を設け、該
   中孔の切断面端部にビードを形成したことを特徴とする
   請求項１記載のダイヤフラム式水用減圧弁。
8. 【請求項８】 ダイヤフラム押さえの突出上部にスプリ
   ング受面を有するアジャストネジを螺嵌したものにおい
   ては、該アジャストネジのスプリング受面及び／又はス
   プリング受けのスプリング受面に、略中心部から外周部
   方向に向かって放射状に複数の突出壁を設け、該アジャ
   ストネジを回動させてスプリング圧を調整する時に、前
   記スプリング受面と減圧スプリングとの接触部を少なく
   して回動摺動しやすいようにしたことを特徴とする請求
   項１記載のダイヤフラム式水用減圧弁。
9. 【請求項９】 原水が通過する減圧有効通路隙間はダイ
   ヤフラム軸の受圧平面部と、弁本体の平面台座部と、が
   対向する平面部隙間からなることを特徴とする請求項１
   記載のダイヤフラム式水用減圧弁。
10. 【請求項１０】 請求項９の平面部隙間は止水機能を有
    しない常開式としたことを特徴とする請求項１記載のダ
    イヤフラム式水用減圧弁。