JP2002106748A - パイロット式ダイヤフラム弁 - Google Patents

パイロット式ダイヤフラム弁

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JP2002106748A
JP2002106748A JP2000292531A JP2000292531A JP2002106748A JP 2002106748 A JP2002106748 A JP 2002106748A JP 2000292531 A JP2000292531 A JP 2000292531A JP 2000292531 A JP2000292531 A JP 2000292531A JP 2002106748 A JP2002106748 A JP 2002106748A
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JP
Japan
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valve
diaphragm valve
liquid supply
pressure chamber
constant flow
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JP2000292531A
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English (en)
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Kazuo Hiraishi
一男 平石
Taisuke Toyoshige
泰輔 豊榮
Yoshinaga Matsufuji
能長 松藤
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 流体制御用の水栓、小便器洗浄装置、大便器
洗浄装置等の流体制御用バルブに好適に用いられるパイ
ロット式ダイヤフラム弁において、閉弁時のウォータハ
ンマを効果的に軽減し、かつゴミ詰まりによる動作不良
の発生を抑えることが可能なパイロット式ダイヤフラム
弁を提供する。 【解決手段】 パイロット式ダイヤフラム弁において、
給液部から圧力室へ連通する給液側通路の一部に定流量
弁を構成した。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体制御用の水
栓、小便器洗浄装置、大便器洗浄装置等の流体制御用バ
ルブに好適に用いられるパイロット式ダイヤフラム弁、
より詳細には、閉弁時のウォータハンマを効果的に軽減
し、かつゴミ詰まりによる動作不良の発生を抑えること
が可能なパイロット式ダイヤフラム弁に関する。
【0002】
【従来の技術】流体制御用の水栓、小便器洗浄装置、大
便器洗浄装置等の流体制御用バルブに用いられるパイロ
ット式ダイヤフラム弁には、その閉止時にウォータハン
マ現象が発生することがある。
【0003】この現象は、流体を急閉止させる際の急激
な液圧変動により、給液部液圧の数倍に及ぶ圧力が瞬間
的に給液部側にかかってしまう現象であり、時には配管
を損傷させてしまうこともあるため、パイロット式ダイ
ヤフラム弁のような大流量の開閉制御弁においては、そ
の発生をできるだけ抑えるような設計がなされている。
【0004】基本的な設計としては、給液部から圧力室
へ連通する給液部通路を小さくする方法が用いられる
が、この方法には流路面積縮小により前記給液部通路に
ゴミが噛み込んで動作不良を起こしやすくなるという欠
点があった。
【0005】この欠点を解決する方法としては、図9に
示すような発明(特開平7−229580)が知られて
いる。
【0006】このものは、閉弁動作途中と閉弁定常状態
とで、圧力室と給液部の差圧が異なることに着目し、該
差圧に応じて給液側通路の断面積が変化する機構を用い
たことを特徴としている。
【0007】すなわち、閉弁動作途中においては、該差
圧が大きいことにより給液側通路断面積が小さくなり緩
閉止することでウォータハンマが軽減され、閉弁定常状
態においては、該差圧がなくなり給液側通路断面積が大
きくなることで、ゴミ詰まりを解消することができる。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記パ
イロット式ダイヤフラム弁では、給液部の液圧の変動ま
では考慮されていないために、給液部の液圧が大きくな
った際はウォータハンマも大きくなってしまうという欠
点があった。
【0009】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたもので、本発明の目的は、給液部の液圧の変動に影
響を受けずに、安定してウォータハンマ値を低減するこ
とができ、かつゴミ詰まりを生じにくいパイロット式ダ
イヤフラム弁を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、給液部と、排
液部と、給液部と排液部との連通口を開閉するダイヤフ
ラム弁体と、前記ダイヤフラム弁体における前記連通口
の開閉面と反対側に形成された圧力室と、前記排液部と
前記圧力室とを連通する排液側通路と、前記給液部と前
記圧力室とを連通する給液側通路と、前記排液側通路の
圧力室側開口部に当接して、前記圧力室側開口部を開閉
するプランジャとを具備するパイロット式ダイヤフラム
弁において、前記給液側通路の一部に定流量弁を構成し
てなることを特徴としている。
【0011】また、本発明は、上記構成において、前記
定流量弁を前記給液側通路の圧力室側に突出して構成し
てなることを特徴としている。
【0012】また、本発明は、上記構成において、前記
定流量弁をパイロット式ダイヤフラム弁にネジ機構で固
定してなることを特徴としている。
【0013】この構成によれば、閉弁動作途中において
給液側通路から圧力室に液が流れる際に、給液部の液圧
が大きくなったとしても、その影響を受けずに圧力室へ
の給液量を一定にすることができるので、パイロット式
ダイヤフラム弁の閉弁速度が一定化し、設計通りに緩閉
止が実現できるため、ウォータハンマを抑えることが可
能である。
【0014】さらには、閉弁定常状態においては給液側
通路面積が最大になるので、開弁から閉弁に至る動作途
中でゴミ詰まりが発生していたとしても、閉弁定常状態
においてゴミ詰まりを解消することができる。
【0015】また、定流量弁を給液側通路の圧力室側に
突出して構成するので、既存の圧力室空間を有効に利用
することができ、流体制御バルブのサイズが大きくなる
ことがない。
【0016】また、定流量弁をパイロット式ダイヤフラ
ム弁にネジ機構により固定しているので、定流量特性の
異なる定流量弁への変更が容易であり、相反する特性で
ある閉弁スピードとウォータハンマのバランスを容易に
変更することができる。
【0017】
【発明の実施の形態】本発明の内容をより理解しやすく
する為、以下に図示の実施例に基づいて説明する。
【0018】
【実施例】図1は本発明の実施例のパイロット式ダイヤ
フラム弁を用いた流体制御用バルブの閉弁定常状態の断
面図で、図2は同バルブの開弁状態の断面図で、図3は
ダイヤフラムバルブが閉弁定常状態における定流量弁の
断面図で、図4、5はダイヤフラムバルブが開状態にお
ける定流量弁の断面図である。図6はパイロット式ダイ
ヤフラム弁に定流量弁を取り付けるのに、ネジ機構を用
いた場合の断面図である。図7はOリングを用いた定流
量弁の断面図である。図8は円錐バネを用いた定流量弁
の断面図である。図9は従来のパイロット式ダイヤフラ
ム弁の断面図である。
【0019】図1に示すように、流体制御バルブ1は、
ソレノイド2とパイロット式ダイヤフラム弁3とバルブ
本体4により構成されている。
【0020】図1は、弁座パッキン5により圧力室6か
ら排液部7へ通ずる排液部通路8の流れが遮断されてい
る状態であり、この時の圧力バランスによりパイロット
式ダイヤフラム弁3がシート部9を閉塞し、給液部10
から排液部7へのメインの流れを遮断している状態であ
る。
【0021】また、パイロット式ダイヤフラム弁3を貫
通する給液側通路11の一部には定流量弁12が構成さ
れているが、既存の空間である圧力室6側に突出して設
けられているため、流体制御バルブのサイズが大きくな
ることはない。
【0022】この時、給液部10と圧力室6は同圧で流
れがない状態のため、定流量弁12は図3の如く最大開
放状態になっている。
【0023】次に、ソレノイド2への通電がなされる
と、プランジャ13に吸引力が働き、パイロット式ダイ
ヤフラム弁3から離間する方向へプランジャ13と弁座
パッキン5が移動するため、圧力室6と排液部7とが連
通する。
【0024】すると、給液部通路11と定流量弁12を
通じ、給液部10から圧力室6へ小流量の流れが生じる
が、給液部通路11に比べ排液部通路8の方が流路面積
が大きく設計されているため、圧力室6の圧力が急激に
低下し、圧力バランスによりパイロット式ダイヤフラム
弁3がシート部9から離間する方向へ移動し、図2に示
す如く給液部10と排液部7とが連通して大流量の流れ
が生じる。
【0025】次に、ソレノイド2への通電が停止される
と、プランジャ13および弁座パッキン5はバネ14の
反力により、パイロット式ダイヤフラム弁3を押し下げ
る方向へ移動するため、弁座パッキン5により圧力室6
と排液部7とが遮断される。
【0026】これにより圧力室6の圧力は急激に上昇
し、圧力バランスによりパイロット式ダイヤフラム弁3
はシート部9を閉塞する方向へ移動するが、完全に着座
するまでは定流量弁12を通じて給液部10から圧力室
6への流れは継続する。
【0027】ここで、給液部10の圧力が小さい場合に
は、図4に示す如く、定流量弁12は流勢により流路面
積が若干絞られ、給液部10の圧力が大きい場合には、
図5に示す如く、定流量弁12は流勢により流路面積が
著しく絞られる。
【0028】この定流量弁12の定流量作用により、給
液部10から圧力室6への液の供給量は給液部10の圧
力の影響を受けずに一定に保たれるため、給液部10の
液圧が大きくなった場合でもパイロット式ダイヤフラム
弁3がシート部9に着座するスピードを一定に保つこと
ができ、給液部10の液圧に応じてウォータハンマが大
きくなってしまう現象を防ぐことが可能である。
【0029】さらに、パイロット式ダイヤフラム弁3が
シート部9に着座後は、給液部10から圧力室6への流
れはなくなるので、定流量弁12は再び図3の如く最大
開放状態に戻る。
【0030】この時、流路面積が狭まったことにより定
流量弁12にゴミが噛み込んでいたとしても、流路が最
大開放状態になるに伴いゴミ噛みは解消される。
【0031】上述した内容はあくまで本発明の一実施形
態に関するものであって、本発明が上記内容のみに限定
されることを意味するものでない。例えば、流体制御バ
ルブ1は、電動式でなく手動式であっても良い。また、
定流量弁は図1のニードル式に限られるものではなく、
図7、8に示す如くOリングや円錐バネを用いたもので
もよい。
【0032】
【発明の効果】本発明は、給液部と、排液部と、給液部
と排液部との連通口を開閉するダイヤフラム弁体と、前
記ダイヤフラム弁体における前記連通口の開閉面と反対
側に形成された圧力室と、前記排液部と前記圧力室とを
連通する排液側通路と、前記給液部と前記圧力室とを連
通する給液側通路と、前記排液側通路の圧力室側開口部
に当接して、同圧力室側開口部を開閉するプランジャと
を具備するパイロット式ダイヤフラム弁において前記給
液側通路の一部に定流量弁を構成したので、給液部の液
圧の変動に影響を受けずに、安定してウォータハンマ値
を低減することができ、かつゴミ詰まりによる動作不良
の発生を抑えるパイロット式ダイヤフラム弁を提供する
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の定流量弁付きパイロット式ダ
イヤフラム弁を用いた流体制御バルブの閉弁定常状態に
おける断面図
【図2】本発明の実施例の定流量弁付きパイロット式ダ
イヤフラム弁を用いた流体制御バルブの開弁状態におけ
る断面図
【図3】流体制御バルブが閉弁定常状態における定流量
弁の断面図
【図4】給液部が低圧で流体制御バルブが開弁状態にお
ける定流量弁の断面図
【図5】給液部が高圧で流体制御バルブが開弁状態にお
ける定流量弁の断面図
【図6】パイロット式ダイヤフラム弁に定流量弁をネジ
機構にて取り付けた断面図
【図7】Oリングを用いた定流量弁の断面図
【図8】円錐バネを用いた定流量弁の断面図
【図9】従来のウォータハンマ低減機能を有した流体制
御バルブの閉弁定常状態における断面図
【符号の説明】
1…流体制御バルブ、2…ソレノイド、3…パイロット
式ダイヤフラム弁、4…バルブ本体、5…弁座パッキ
ン、6…圧力室、7…排液部、8…排液側通路、 9…
シート部、10…給液部、11…給液側通路、12…定
流量弁、13…プランジャ、14…バネ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2D060 AC10 BC25 3H056 AA03 BB12 BB41 CA08 CB02 CB09 CC09 CD06 CE01 DD04 GG05 3H066 BA05 BA38 EA01 EA12 3H106 DA07 DA13 DA23 DA34 DA35 DB02 DB12 DB23 DB32 DC02 DD03 EE37 EE42 GB06 GB09 KK06

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 給液部と、排液部と、給液部と排液部と
    の連通口を開閉するダイヤフラム弁体と、前記ダイヤフ
    ラム弁体における前記連通口の開閉面と反対側に形成さ
    れた圧力室と、前記排液部と前記圧力室とを連通する排
    液側通路と、前記給液部と前記圧力室とを連通する給液
    側通路と、前記排液側通路の圧力室側開口部に当接し
    て、前記圧力室側開口部を開閉するプランジャとを具備
    するパイロット式ダイヤフラム弁において、前記給液側
    通路の一部に定流量弁を構成してなることを特徴とする
    パイロット式ダイヤフラム弁。
  2. 【請求項2】 前記定流量弁は、前記給液側通路の圧力
    室側に突出して構成してなることを特徴とする請求項1
    のパイロット式ダイヤフラム弁。
  3. 【請求項3】 前記定流量弁は、ネジにより固定されて
    いることを特徴とする請求項1乃至2のパイロット式ダ
    イヤフラム弁。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103195963A (zh) * 2013-04-12 2013-07-10 长春航空液压控制有限公司 一种提高先导式电磁阀抗污染能力的方法
CN104089074A (zh) * 2014-07-11 2014-10-08 深圳市丰一源水处理科技有限公司 水流压力控制开关
CN108506555A (zh) * 2017-02-28 2018-09-07 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 一种废水电磁阀及其排水控制方法
CN109469737A (zh) * 2017-09-08 2019-03-15 佛山市顺德区美的饮水机制造有限公司 废水阀和具有其的净水设备

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