JP2001349464A - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】圧力調整弁、締切弁或いは一斉開放弁等として
使用する弁装置の装置高さを縮小すると共に、弁の操作
を管路に供給されている水圧のみを利用して行い得る弁
装置を供給する。 【解決手段】管路内部を流通する流体の移動方向と平行
に摺動できるピストンにより、管路内径とほぼ同等の透
孔を閉鎖或いは開放する形式を採用し、ピストンを収容
したシリンダ内のピストンの一部によって分割された二
つの内部空間に、それぞれ送水元側の水圧を加え、送水
先側の水圧が所定の圧力より低下した場合、それを利用
して一方の内部空間の圧力を減圧させて、ピストンの摺
動制御を行わしめ、送水の遮断及び開放を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術分野】本発明は流体を送給する管体
に装着すべき流水検知装置、圧力調整弁、仕切弁或いは
一斉開放弁などとして使用することができる弁装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】流体の遮断及び導通に使用される弁装置
は、従来から各種の形式が提案されており、その弁装置
の弁体の動きは、概ね流体の流動方向に対して直角であ
るのが一般的である。そのような場合、弁体の操作手段
は流体の流動方向にほぼ直角に突出せしめられた回動杆
或いは駆動杆などによって、手動、電動など形式で操作
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前述の回動杆或いは駆
動杆などの操作手段は、主として管路の軸線から直角に
突出する事になり、配管スペースの制約がある施工現場
において、弁装置の空間占有率は極めて高い物にならざ
るを得ず、例えば管路を地下に設置する場合は、その中
心線を操作手段に合わせて深く設置するか、或いは管路
を曲折する事などによって弁装置をより深い位置に設置
する等の工夫が必要となり、管路の埋設深度を浅くして
省スペースを達成することが難しいという問題があっ
た。

【課題を解決するための手段】

【０００４】先ず第一に、管路に装着された弁装置の内
部の弁体を管路と平行に移動させ、弁装置の外形寸法を
管路の外形寸法に適合させることにより、これまでの管
路から突出していた操作手段を除去する。その為に従来
の略円盤状の弁体とそれによって閉鎖されていた弁座
を、シリンダとピストンに置き換え、ピストンの摺動が
直接に流体の遮断及び導通を司るようにする。

【０００５】更に、ピストンは中空の筒状に形成し、流
体がピストンの内部を通過して送給されるようにして、
弁装置全体の外形寸法を大ならしめずに流量を確保する
手段を講じる。本発明における弁装置の外形寸法は、最
大でも、接続される管路のフランジの直径寸法を上回ら
ないように案出された。

【発明の実施の形態】

【０００６】図１に従って本発明弁装置を圧力調整弁と
して使用する場合の基本的構成を説明すると、１は内腔
２を有するピストンでその一端に弁体３が固定され、弁
体３に近接する開口部４がピストン1の内腔２からピス
トン1の外部へ向かって開口している。５はピストン1の
他端に設けられた内腔２の開放端である。更にピストン
１の略中央には、ピストン１の軸線に対して直角にその
外周縁から突出する円周状の突出縁６が突設されてお
り、突出縁６の先端にはその全周に渡ってシール７が施
されている。

【０００７】８は前記ピストン１を部分的に収容するシ
リンダで、その内部空間の内壁には前記ピストン１の突
出縁６先端のシール７が密接し、シリンダ８の弁体３を
有する端部はシリンダの円孔１０（図２参照）を貫通し
て突出し、シリンダ８の円孔１０を有する端部の反対側
は無底にされて開放端部１１を形成している。ピストン
１が挿入されたシリンダ８は中空円筒状の被覆筒１２に
液密的に収容され、被覆筒１２の一方の開口はピストン
１の弁体３で閉鎖される透孔１３が穿設された蓋体１４
で閉鎖され、被覆筒１２の他方の開口はシリンダ８の開
放端部１１を閉鎖するとともにピストン１の開放端５の
液密的な摺動を許す貫通孔１５が穿設された底板１６に
よって閉鎖されている。

【０００８】シリンダ８の内部空間はピストン１の突出
縁６により二つの部分に分割され、分割されたうちの突
出縁６の図中左方にある第一の内部空間９ａは第一の通
水孔１７を、また右方にある第二の内部空間９ｂは第二
の通水孔１８を備えており、それら通水孔は二つの内部
空間を別々に装置外部へ開放している。被覆筒１２、蓋
体１４、底板１６は、それぞれ液密的に固定されてお
り、シリンダ８の第一の内部空間９ａには底板１６とピ
ストン１の突出縁６の間にスプリングＳが張設され、ピ
ストン１を蓋体１４方向へ付勢している。底板１６の貫
通孔１５にはそれに連続して縮径孔２１が穿設されると
共に、縮径孔２１から底板１６の外側面へ向けて、第一
の通孔２２が穿設されている。また底板１６にはその外
側面から第一の内部空間９ａへ開口する第二の通孔２３
が、更に蓋体１４の透孔１３から蓋体１４の外側面に向
けては第三の通孔２４が穿設されている。

【０００９】図中、装置の左右に鎖線で示されたＡ及び
Ｂは、本発明装置が設置されるべき管路の一部で、管路
Ａは送水元側、管路Ｂは送水先側を示している。加え
て、図中Ｐは設定圧力にしたがって作動するパイロット
弁を示している。更に、Ｃ１は第一の通孔２２からスト
レーナ、逆止弁及びバルブ２５を介して送水元側の水を
シリンダ８の第一の内部空間９ａに送給する流路、Ｃ２
は前記第一の内部空間９ａの水をパイロット弁Ｐを介し
て送水先側の第三の通孔２４に送給する流路である。ま
た、第一の通孔２２から流路Ｃ１に取り込まれた水は分
岐されて、第二の通孔１８に供給され、シリンダ８の第
二の内部空間９ｂを満たしている。

【００１０】前述のごとく、シリンダ８の内部空間はピ
ストン１の突出縁６により二つの内部空間９ａ及び９ｂ
に分割されており、その一方の第一の内部空間９ａにの
みスプリングＳが張設されているので、ピストン１は第
一の内部空間９ａを拡大し、第二の内部空間９ｂを縮小
する方向に僅かに付勢される事になる。それにより、パ
イロット弁Ｐが閉鎖されて二つの内部空間９ａと９ｂの
圧力が均等に保たれている場合或いは二つの内部空間に
全く水圧が加えられていない場合に、ピストン１は図中
右方へ摺動させられ、その結果、ピストン１の端部の弁
体３が蓋体１４の透孔１３を閉鎖し、送水元側の水は流
動を阻止される状態となり、装置初動の際の安全が確保
される。

【００１１】次に作動につき説明すると、図１の場合、
左側が送水元側、右側が送水先側であり、本発明による
弁装置によって送水は遮断されている状態である。今仮
に、送水元側の水圧を２０Ｋｇ／平方ｃｍ、送水先側の
水圧を５Ｋｇ/平方ｃｍとし、送水先側の水圧が所定の
数値より下降したときにのみ弁装置が開となって送水先
側への送水が行われるように定めるものとする。

【００１２】管路Ａからの水の主流は、底板１６の孔２
１、及び貫通孔１５を経てピストン１の内腔２、開口部
４そしてシリンダ８と被覆筒１２及び蓋体１４によって
形成された内腔１２’に到達する。蓋体１４の透孔１３
はピストン１の弁体３によって閉鎖されている。

【００１３】管路Ａからの水の副流は、底板１６の第一
の通孔２２から流路Ｃ１を通じて底板１６の第二の通孔
２３へ送給され、最終的にシリンダ８の第一の内部空間
９ａを満たす事になる。また、シリンダ８の第二の内部
空間９ｂに対しても、流路Ｃ１から分岐された水が供給
されるので、シリンダ８の第一の内部空間９ａと第二の
内部空間９ｂは同圧の水で満たされることになる。

【００１４】更に、シリンダ８の第一の内部空間９ａと
連続する第一の通水孔１７は流路Ｃ２を通じ且つパイロ
ット弁Ｐを介して蓋体１４の第三の通孔２４に接続さ
れ、第三の通孔２４は蓋体１４の透孔１３に開口して、
送水先側の管路Ｂに接続されている。この実施例の説明
におけるパイロット弁Ｐの設定圧は５Ｋｇ/平方ｃｍで
あり、管路Ｂ内の水圧がその圧力以下に降下するとパイ
ロット弁Ｐが開き、第一の内部空間９ａ、第一の通水孔
１７、流路Ｃ２、パイロット弁Ｐ、流路Ｃ２、第三の通
孔２４と言う一連の水の流れが発生して、第一の内部空
間９ａ内の水圧の低下が導き出される。

【００１５】図２は、図１に示されている実施例の理解
を助けるための部品図で、図１からピストン１、流路Ｃ
１及び流路Ｃ２を取り去った状態で示されている。図３
及び図４は本発明弁装置の閉鎖状態及び開放状態のそれ
ぞれを示す概念図であるが、図３の閉鎖状態において、
管路Ｂ側の圧力が５Ｋｇ/平方ｃｍ以下に降下すると、
パイロット弁Ｐが開きシリンダ８の第一の内部空間９ａ
内の水を、第一の通水孔１７及び流路Ｃ２を介して蓋体
１４の第三の通孔２４から管路Ｂへ送り込む。シリンダ
８の第一の内部空間９ａと第二の内部空間９ｂにはそれ
ぞれ管路Ａ側の２０Ｋｇ／平方ｃｍの圧力を有する水が
供給され続けるが、パイロット弁Ｐを介して減圧され続
ける第一の内部空間９ａ内の水圧は低下し、第二の内部
空間９ｂ内の水の圧力がピストン１の突出縁６を図中左
方へ押圧移動させる。その結果、ピストン１の弁体３に
よって閉鎖されていた蓋体１４の透孔１３が開放され、
管路Ａから被覆筒１２の内腔１２’に供給されている水
は管路Ｂ側に迅速に流入する。その状態における概念図
の部品配置は図４に示す通りである。

【００１６】管路Ａ側の水の流入によって管路Ｂ側の圧
力が高まると、その圧力の上昇が流路Ｃ２を介してパイ
ロット弁Ｐに伝えられ、その圧力が５Ｋｇ/平方ｃｍを
上回るとパイロット弁Ｐが閉じる。それによってシリン
ダ８の第一の内部空間９ａ内の圧力低下が止まり、第一
の内部空間９ａ内と第二の内部空間９ｂ内の水の圧力が
均等になると、管路Ａ側が高圧、管路Ｂ側が低圧である
ので、ピストン１の受圧面が受ける送水元側の水圧によ
りピストン１は図中右方へ摺動して、その弁体３が蓋体
１４の透孔１３を閉鎖して、送水先側への送水が停止さ
れる。

【００１７】このような動作を繰り返す事によって、送
水先側の水圧が設定値を下回った場合に、送水元側の水
を送水先側に供給し、送水先側の水圧が設定値を上回っ
た場合に、送水元側からの水の供給を停止する操作が確
保できる。また、本発明構造によると、流路Ｃ１及び流
路Ｃ２を、第一の通孔２２、第二の通孔２３、第一の通
水孔１７、第二の通水孔１８及び第三の通孔２４にどの
ように接続するかによって使用者の望む各種の操作状況
が得られると共に、弁装置の管路Ａ及び管路Ｂに対する
接続方向を選択使用する事とあわせて、圧力調整弁以外
の各種の弁装置が得られることは勿論である。

【００１８】また、図示例では説明を簡単にする為に、
ストレーナ、逆止弁、バルブ、パイロット弁などを装置
要部とは別体に表示してあるが、これら部品を底板１６
或いは蓋体１４内に適宜埋設して、装置を被覆筒１２の
外径寸法内に納めることも用意に実施できる。更に、説
明においては被覆筒１２、蓋体１４、底板１６及びシリ
ンダ８がそれぞれ独立した部品として示されているが、
必要に応じて被覆筒１２とその他の部品を適宜合体させ
て一体の部品として設計することも任意である。

【発明の効果】本発明によると、接続される管路の径と
ほぼ同等の直径の中に弁装置を完全に収容できる為、弁
装置の設置に関しての従来からの諸問題を完全に解決で
きると共に、構造が簡単で作動が確実な弁装置を安価に
提供する事ができ、弁装置の操作には管路Ａ及び管路Ｂ
それぞれの内部にある流体の圧力を使用するだけである
ので、弁装置以外の付帯的な制御装置を最小限度に押さ
える事が出来る効果があり、その点も弁装置設置の際の
簡便性をより高めている効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明装置の実施例断面図である。

【図２】本発明装置の実施例からピストンなどを除去し
た状態の説明的断面図である。

【図３】本発明装置の実施例の弁が閉鎖されている状態
の概念図である。

【図４】本発明装置の実施例の弁が開放されている状態
の概念図である。

【符号の説明】

１ ピストン ２ 内腔 ３ 弁体 ４ 開口部 ５ 開放端 ６ 突出縁 ７ シール ８ シリンダ ９ａ 第一の内部空間 ９ｂ 第二の内部空間 １０ 円孔 １１ 開放端部 １２ 被覆筒 １２’被覆筒の内腔 １３ 透孔 １４ 蓋体 １５ 貫通孔 １６ 底板 １７ 第一の通水孔 １８ 第二の通水孔 ２１ 縮径孔 ２２ 第一の通孔 ２３ 第二の通孔 ２４ 第三の通孔 ２５ バルブ Ａ 管路 Ｂ 管路 Ｃ１ 流路 Ｃ２ 流路 Ｐ パイロット弁 Ｓ スプリング

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H052 AA01 BA25 BA35 CA04 CC01 CC03 CD01 EA16 3H056 AA01 BB01 BB32 CA02 CB02 CC02 CD06 DD02 GG11 3H060 AA02 BB01 CC22 CC31 DA03 DA04 DD05 GG08 HH14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流動方向に平行に摺動することに
   より流体送給の制御を行う中空のピストンの内腔を送給
   すべき流体の流路として使用することを特徴とする弁装
   置。
2. 【請求項２】 一端に弁体を備え他端が開放端とされ更
   に外側面に突出縁を形成された中空のピストンと、 前記突出縁を液密的に収容するシリンダと、 前記シリンダとピストンを収容する中空の被覆筒と、か
   らなり、 前記ピストンの突出縁によって二つに仕切られたシリン
   ダ内の二つの内部空間にそれぞれ独立して流体を供給或
   いは排出できるようにする為の通孔及び通水孔を設けた
   ことを特徴とする請求項１記載の弁装置。
3. 【請求項３】被覆筒の一端にピストンの弁体によって閉
   鎖されるべき透孔を、また、他端にピストンの開放端に
   向けて開口する貫通孔を設けたことを特徴とする請求項
   ２記載の弁装置。