JP2005308103A - Pilot valve - Google Patents
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Description
本発明は、給湯装置などに内蔵されて給水路の開閉を行う、ダイアフラム式の開閉弁を備えたパイロット弁に関する。 The present invention relates to a pilot valve equipped with a diaphragm type on-off valve that is built in a hot water supply device or the like and opens and closes a water supply passage.
図4を参照して、本図は従来のこの種のパイロット弁の弁体3の周辺を示している。パイロット弁の他の部分を含めた作動の詳細は「発明を実施するための最良の形態」において後述する。
Referring to FIG. 4, this figure shows the periphery of a
本図において、1は1次室であり、入水部11から水道水がこの1次室に流入する。この1次室1は環状に形成されており、中央に位置する2次室2を囲繞している。この2次室2の開口21には、ダイアフラム式の弁体3が当接している。この弁体の背圧室5は1次室1に対して閉弁用通路12を介して連通されており、図示の状態では弁体3が開口21を閉塞しているので、背圧室5内の圧力と1次室1内の圧力とは互いに等しくなっている。
In this figure, 1 is a primary chamber, and tap water flows into this primary chamber from the
弁体3の図において下面のうち、2次室2に臨んでいる中央部分は1次室1の圧力が作用しないので、1次室1から弁体3を上方、すなわち開弁方向に押し上げる力より背圧室5から弁体3を下方、すなわち閉弁方向へ押し下げる力の方が大きくなる。そのため、弁体3は開口21に押し付けられて、開口21が閉塞されたままの状態になる。
Since the pressure of the primary chamber 1 does not act on the central portion facing the
この状態で背圧室5を2次室2に対して連通させ背圧室5の圧力を開放すると、弁体3を背圧室5側から押し下げていた力が急激に減少するため、弁体3は1次室1内の圧力により押し上げられ、開口21から離脱し、開口21が開弁される。すると、1次室1内に充満している水は直ちに開口21を通って2次室2へと流出する。
In this state, when the
背圧室5の2次室2への連通を閉鎖すると、背圧室5へはふたたび閉弁用通路12を通って1次室1の圧力が伝搬し、弁体3は下方へ押し下げられて開口21が閉弁される。
When the communication of the
なお、弁体3は開口21に当接して開口21をシールするシール部31とダイアフラム32とが互いに一体に形成されている。これらシール部31とダイアフラム32は可撓性を有し弾性変形率の高いゴムで形成されている。シール部31の背面にはシール部31をバックアップするためのバックアップ部材4が取り付けられている。このバックアップ部材4はシール部31とダイアフラム32とが一体に形成された後に手作業にてシール部31の中央の貫通孔に嵌め込まれることによりシール部31から脱落しないように構成されている。なお、このバックアップ部材4は剛性を備えていることが必要であるので、樹脂で形成されている。
In the
このような構成において、背圧室5内に水が充満した状態で外気温が低下すると背圧室5内の水が凍結する。水が凍結すると体積が約10%程度膨張する。その際1次室1に水が充満していなければ、背圧室5内の水の膨張はダイアフラム32が変形して吸収することができる。ところが、通常1次室1にも水が充満しておりダイアフラム32は変形して背圧室5の膨張を吸収することができない。そのため、背圧室5内の水が凍結すると、水の膨張による背圧室5内の圧力の上昇分は、バックアップ部材4の特に中央部分が2次室2に臨んでいるので、その中央部分に作用する。
In such a configuration, when the outside air temperature decreases while the
すると、図4で亀裂線4aで示した位置からバックアップ部材4が破断するという不具合が生じる。このような、凍結時の破壊防止を目的としたものとして、独立気泡を多数有する体積収縮率の大きな素材で形成した別部材を、凍結する部分に予め取り付けておき、凍結した際にはその部材の体積が収縮することにより圧力の上昇を緩和するようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
上記特許文献1に記載されたものでは、例えば特許文献1記載の部材をパイロット弁の上記背圧室5に適用する場合、圧力上昇を緩和する部材を背圧室にセットしなければならないため背圧室の体積をその部材の体積分大きくしなければならない。そのため、パイロット弁の大きさが大きくなるという不具合が生じる。
For example, when the member described in Patent Document 1 is applied to the
また、上記従来のパイロット弁では、バックアップ部材4を取り付けるためにシール部31の中央に貫通孔を設けなければならない。バックアップ部材4をシール部31に設けたその貫通孔に差し込む作業を手作業で行っている。そのため、バックアップ部材の取り付けが不完全な場合には、その貫通孔を通って水が2次室側に漏出するという不具合が生じるが、上記特許文献1記載の部材を背圧室にセットしてもこのような漏出を防止することはできない。
In the conventional pilot valve, a through hole must be provided in the center of the
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、パイロット弁の大きさを大型化することなく凍結時の破損事故を防止することのできるパイロット弁を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a pilot valve that can prevent a breakage accident during freezing without increasing the size of the pilot valve.
上記課題を解決するために本発明によるパイロット弁は、2次室へ連通する開口と、この開口を囲繞する1次室とを備え、この開口を閉塞し得るダイアフラム式の開閉弁を設けると共に、1次室を開閉弁の背圧室に連通する閉弁用通路と、背圧室を2次室に連通する開弁用通路とを設け、かつ、開弁用通路を開閉する電磁弁を設けたパイロット弁において、上記ダイアフラム式の開閉弁が上記開口を閉塞している状態で背圧室内の圧力上昇により2次室側に膨張し、背圧室内の圧力上昇を緩和する圧力逃がし部を開閉弁の略中央部分に形成したことを特徴とする。 In order to solve the above problems, a pilot valve according to the present invention includes an opening communicating with a secondary chamber and a primary chamber surrounding the opening, and is provided with a diaphragm type on-off valve capable of closing the opening, A valve closing passage that communicates the primary chamber with the back pressure chamber of the on-off valve, a valve opening passage that communicates the back pressure chamber with the secondary chamber, and an electromagnetic valve that opens and closes the valve opening passage is provided. In the pilot valve, the diaphragm-type on-off valve expands to the secondary chamber side due to the pressure rise in the back pressure chamber with the opening closed, and opens and closes the pressure relief portion that relieves the pressure rise in the back pressure chamber It was formed in the approximate center part of the valve.
上記構成では、背圧室内の水が凍結する際に1次室内に水が充填されていても、2次室は水が常に排出されるので充填されておらず、圧力逃がし部が2次室側に膨張することができる。また、従来の特許文献に記載のもののように、収縮率の高い別部材を背圧室にセットする必要が無く、そのためパイロット弁が大型化しない。 In the above configuration, even if the primary chamber is filled with water when the water in the back pressure chamber freezes, the secondary chamber is not filled because water is always discharged, and the pressure relief portion is the secondary chamber. Can expand to the side. Moreover, it is not necessary to set another member having a high contraction rate in the back pressure chamber as in the conventional patent document, so that the pilot valve does not increase in size.
ところで、上記開閉弁には上記開口の周縁に当接するゴム製のシール部が設けられており、上記圧力逃がし部をシール部と一体に成形すれば、シール部に貫通孔を設ける必要がないので閉弁時の漏水事故を防止することができる。 By the way, the on-off valve is provided with a rubber seal portion that abuts the periphery of the opening, and if the pressure relief portion is formed integrally with the seal portion, there is no need to provide a through hole in the seal portion. A water leakage accident when the valve is closed can be prevented.
また、上記シール部をバックアップする硬質のバックアップ部材を上記開閉弁に着脱不能に設けておけば、手作業による組み付けミスなどが防止できる。 Further, if a hard backup member for backing up the seal portion is provided in the on-off valve so as not to be detachable, an assembly error due to manual work can be prevented.
以上の説明から明らかなように、本発明は、背圧室に別部材をセットすることなく開閉弁の中央部分に圧力逃がし部を形成したので、パイロット弁を大型化することなく背圧室内の水の凍結による破損事故を防止することができる。 As is apparent from the above description, the present invention forms the pressure relief portion in the central portion of the on-off valve without setting a separate member in the back pressure chamber, so that the size of the pilot valve can be increased without increasing the size of the pilot valve. Damage accidents due to water freezing can be prevented.
図1を参照して、上述の図4に示した従来の構造と同じ符号を付したものは同様の構成要素であるため、詳しくは説明しない。 Referring to FIG. 1, the same reference numerals as those of the conventional structure shown in FIG. 4 described above are the same components and will not be described in detail.
入水部11から入水した水は1次室1内にはいる。このとき1次室1内の圧力は給水圧である300kPa〜500kPaである。1次室1からさらに閉弁用通路12および連通路13を介して1次室1の圧力が背圧室5に伝搬する。そのため、上述のように開閉弁3は開口21に押圧され、1次室1と2次室2とは互いに隔絶されている。
The water that has entered from the
閉弁用通路12と連通路13との間には電磁弁6が配設されている。この電磁弁6は固定されたコア61と、このコア61を励磁する電磁コイル62を備えている。また、コア61との間にバネ64を介して可動子63が取り付けられている。この可動子63の先端には弁体65が取り付けられており、バネ64の付勢力で閉弁用通路12および連通路13を開弁用通路22に対して隔絶している。
An electromagnetic valve 6 is disposed between the
電磁コイル62に通電するとバネ64の付勢力に抗して可動子63がコア61に吸引され、可動子63は図において左方向へ移動する。すると連通路13を介して背圧室5が開弁用通路22に連通される。この開弁用通路22は2次室2につながっているので、可動子63が左方向に移動すると、背圧室5内の圧力は急激に低下し、開閉弁3が上方に移動して開口21が開弁される。
When the
電磁コイル62への通電を停止するとコア61と可動子63との間の吸引力が消滅する。そのためバネ64の付勢力により可動子63が右方向に戻り、連通路13が開弁用通路22に対して遮断される。すると、閉弁用通路12から連通路13を通ってふたたび1次室1内の圧力が背圧室5に伝搬して開閉弁3は開口21を閉塞する。なお、10はフィルタである。
When energization of the
図2を参照して、開閉弁3の周囲にはダイアフラム32が存在し、シール部31はこのダイアフラム32と一体に形成されている。ダイアフラム32とシール部31とは共にゴムを型内に流し込んで成形するが、本実施の形態では、ゴム原料を型に充填する際に樹脂製のバックアップ部材4を型内にセットし、バックアップ部材4がゴム内に鋳込まれるようにした。
Referring to FIG. 2, a
なお、背圧室5内に突出させたガイドGが入るガイド部34の底部が圧力逃がし部33となる。この圧力逃がし部33はシール部31と一体に成形されており、従って、この圧力逃がし部33はシール部31やダイアフラム32と同じくゴムで成形される。図示のように開閉弁3が開口21に着座し、この開口21を閉塞している状態で背圧室5内の水が凍結して背圧室5内、特にガイド部34内の圧力が上昇すると、ゴム製の圧力逃がし部33が2次室2側に膨張して背圧室5内の圧力上昇を緩和する。なお、圧力逃がし部33はゴム製であるので背圧室5側から押されて大きく変形しても、圧力逃がし部33がシール部31に対して破断することはない。
The bottom part of the
ところで、開閉弁3の形態は図2に示すものに限定されるものではない。例えば、図3(a)に示すように、バックアップ部材4をゴム内に鋳込まずにシール部31の背面側に接着してもよい。
By the way, the form of the on-off
あるいは、同図(b)に示すように、バックアップ部材4の外周に溝41を周設して、その溝41内にゴムが充填されることによりシール部31からバックアップ部材4が外れにくくしてもよい。
Alternatively, as shown in FIG. 5B, a
さらには、同図(c)に示すように、バックアップ部材4に複数個の貫通孔42を形成しておき、シール部31を成型する際に、効果前のゴム原料を貫通孔42内に充填し、バックアップ部材4がシール部42から外れにくくしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 5C, a plurality of through
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 1次室
2 2次室
3 開閉弁
4 バックアップ部材
5 背圧室
1
Claims (3)
The pilot valve according to claim 1 or 2, wherein a hard backup member for backing up the seal portion is provided on the on-off valve so as not to be attached or detached.
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