JP2006057760A - Flow rate control valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は流量調整弁に関し、詳しくは小さな操作力で水路を開閉し又は水路の開度調整を行って流量を調整することのできる流量制御弁に関する。 The present invention relates to a flow rate adjustment valve, and more particularly to a flow rate control valve capable of adjusting the flow rate by opening and closing a water channel or adjusting the opening of the water channel with a small operating force.
従来、水廻り機器では主弁の背後に形成した圧力室に水路の水を小孔を通じて導き入れ、主弁を閉弁させるようにした開閉弁が広く用いられている。
例えば下記特許文献1にこの種の開閉弁が開示されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, an on-off valve is widely used in water-circulating devices in which water in a water channel is introduced into a pressure chamber formed behind a main valve through a small hole to close the main valve.
For example, this type of on-off valve is disclosed in Patent Document 1 below.
図5はその具体例を示している。
同図において200は水路で、202は水路200を開閉するダイヤフラム弁からなる主弁である。
主弁202は弁座204への着座によって水路200を遮断、即ち水路200における上流部200aと下流部200bとを遮断し、また弁座204からの離間によって水路200を開放、即ち上流部200aと下流部200bとを連通状態とする。
FIG. 5 shows a specific example thereof.
In the figure,
The
主弁202の背後には圧力室206が形成されており、主弁202は、通常時はその圧力室206内の水の圧力にて閉弁状態に保持される。
A
この圧力室206からはパイロット操作用の水抜路208が延び出しており、その先端が水路200における下流部200bに連絡されている。
From the
この水抜路208上にはプランジャ210が設けられており、このプランジャ210によって水抜路208が開閉されるようになっている。
尚、主弁202にはこれを貫通して水路200における上流部200aと圧力室206とを連通させる小孔212が設けられている。
A
The
この図5に示す開閉弁では、プランジャ210を開弁させると水抜路208が開放状態となって、圧力室206内の水が水路200の下流部200bに抜き出され、これにより圧力室206の圧力が低下する。
ここにおいてダイヤフラム弁からなる主弁202が水路200における上流部200aの給水圧により図中上向きに押し上げられて開弁し、水路200を開放状態とする。これにより上流部200aから下流部200bへと水が流通する。
In the on-off valve shown in FIG. 5, when the
Here, the
一方プランジャ210を閉弁させると水抜路208は遮断状態となり、圧力室206内の水の圧力は、小孔212を通じて上流部200aの水が圧力室206に導入されることによって増大し、そして圧力室206の圧力が給水圧に打ち勝つに到ると、主弁202が閉弁して再び水路200を遮断状態とする。
On the other hand, when the
しかしながらこの開閉弁の場合水抜路208,プランジャ210、更にそのプランジャ210を含む電磁弁(プランジャ210は電磁弁の一部を成している)を含む弁の全体構造が複雑である問題があり、またこの開閉弁は単に水路200を開閉するのみで流量の調節ができない問題がある。
However, in the case of this on-off valve, there is a problem that the entire structure of the valve including the
また例えば寒冷地においては夜間に圧力室206や水抜路208内の水が凍結を起して機器の損傷を招く問題があり、またこれを防止するためにはそれら圧力室206や水抜路208の水抜きを行う作業が必要で、しかもそのために多大な手間を要するといった問題があった。
Further, for example, in a cold region, there is a problem that water in the
本発明は以上のような事情を背景とし、構造が簡単でしかも水路の開閉のみならず流量調節も可能となし得、また小さな操作力で操作を行うことのできる流量制御弁を提供することを目的としてなされたものである。
また本発明の他の目的は、従来面倒な作業となっていた圧力室等の水抜きを行わなくても寒冷地等において凍結の問題を起すことのない流量制御弁を提供することにある。
The present invention is based on the above circumstances, and provides a flow rate control valve that has a simple structure and can be adjusted not only for opening and closing of water channels but also for flow rate adjustment, and that can be operated with a small operating force. It was made as a purpose.
Another object of the present invention is to provide a flow rate control valve that does not cause a problem of freezing in a cold district or the like without draining a pressure chamber or the like, which has conventionally been a troublesome operation.
而して請求項1のものは、(a)水路上に設けられた主弁と(b)該主弁の背後に該水路とは非連通の状態で独立して設けられた密閉容器状の押圧室と(c)該押圧室から延び出したパイロット操作用の小室と(d)それら押圧室及び小室に充填された非圧縮性の流体と(e)該小室の末端を閉鎖した状態で進退運動し、前進により該小室の前記流体を前記押圧室に押し込んで前記主弁を閉弁方向に移動させる、該小室に対する受圧面積が前記水路に対する前記主弁の受圧面積よりも小さいピストンと(f)該ピストンを進退移動させる操作部とを有していることを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, there is provided (a) a main valve provided on the water channel, and (b) a sealed container provided independently behind the main valve in a non-communication state. (C) a pilot operating chamber extending from the pressing chamber; (d) an incompressible fluid filled in the pressing chamber and the chamber; and (e) advancing and retreating with the end of the chamber closed. A piston that moves and pushes the fluid of the small chamber into the pressing chamber by moving forward to move the main valve in the valve closing direction, and has a pressure receiving area for the small chamber smaller than the pressure receiving area of the main valve for the water channel (f And an operating portion for moving the piston forward and backward.
請求項2のものは、請求項1において、前記主弁がダイヤフラム弁であることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the main valve is a diaphragm valve.
請求項3のものは、請求項1,2の何れかにおいて、前記非圧縮性の流体が不凍液から成っていることを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, in any one of the first and second aspects, the incompressible fluid is made of an antifreeze liquid.
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記主弁を開弁方向に付勢するばねが設けてあることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, a spring for biasing the main valve in the valve opening direction is provided.
以上のような本発明の流量制御弁においては、操作部の操作によりピストンを前進させると、小室の非圧縮性の流体が押圧室に押し込まれ、これにより主弁がその押圧室の押圧力で閉弁方向に移動せしめられる。
その結果主弁が閉弁状態となれば水路が遮断されて水の流通が停止する。
In the flow control valve of the present invention as described above, when the piston is advanced by operation of the operation unit, the incompressible fluid in the small chamber is pushed into the pressing chamber, and thereby the main valve is pressed by the pressing force of the pressing chamber. It is moved in the valve closing direction.
As a result, if the main valve is closed, the water channel is blocked and the water flow stops.
本発明の流量制御弁では、ピストンによる小室から押圧室への流体の押込量を調節することで主弁の開度を調節することができ、これにより水路を通じて流れる水の流量を調節することができる。
加えて本発明の流量制御弁では、小室に対するピストンの受圧面積が水路に対する主弁の受圧面積よりも小さくされているため、パスカルの原理に基づいて小さな操作力で主弁を移動操作することができ、従って軽やかな操作で水路の開閉或いは流量調整を行うことができる特長を有する。
In the flow control valve of the present invention, the opening degree of the main valve can be adjusted by adjusting the amount of fluid pushed from the small chamber into the pressing chamber by the piston, thereby adjusting the flow rate of water flowing through the water channel. it can.
In addition, in the flow control valve of the present invention, since the pressure receiving area of the piston with respect to the small chamber is smaller than the pressure receiving area of the main valve with respect to the water channel, the main valve can be moved and operated with a small operating force based on Pascal's principle. Therefore, the water channel can be opened and closed or the flow rate can be adjusted with a light operation.
従って本発明の流量制御弁では、手動で操作部を操作する場合のほか、モータ等を用いて電気的に操作をする場合においても小型のモータ等にて容易にこれを行うことが可能である。 Therefore, in the flow control valve of the present invention, it is possible to easily do this with a small motor, etc., not only when operating the operating part manually but also when operating electrically using a motor or the like. .
また本発明の流量制御弁は、押圧室を独立した密閉容器状となしてそこに非圧縮性の流体を充填し、その押圧室への流体の出し入れにより主弁を移動させるものであることから、図5に示すような圧力室と水路とを連通させる水抜路や、その水抜路上に電磁弁等を設けた従来の弁に比べて弁全体の構造が簡単であり、また水路と圧力室とを連通させる小孔212が不要であるためその小孔212において目詰まりを起す問題も無く、弁自体の動作を安定して行わせることができる。
本発明ではまた、歯車やてこ等を用いて主弁を機械的に移動する場合に比べて操作部の配置の自由度が高い利点を有する。
In the flow control valve of the present invention, the pressing chamber is formed as an independent sealed container, filled with an incompressible fluid, and the main valve is moved by taking the fluid into and out of the pressing chamber. The structure of the entire valve is simpler than that of a conventional valve having a drainage channel that connects the pressure chamber and the water channel as shown in FIG. 5 and a solenoid valve or the like on the drainage channel. Therefore, there is no problem of clogging in the
The present invention also has an advantage that the degree of freedom in the arrangement of the operation unit is higher than when the main valve is mechanically moved using a gear or a lever.
また図5に示す開閉弁のように水路の水を圧力室に導いて主弁を開閉するものではなく、押圧室は水路とは独立して設けられていて、そこに非圧縮性の流体を充填する構造であるため、かかる流体として水以外のものを用いることが可能であり、而してその流体として例えば−40〜−20℃の低温でも凍ることの無い不凍液を用いるようにすれば(請求項3)、寒冷地において本発明の流量制御弁を用いる場合においても、押圧室における流体の凍結の問題を起こさず、従ってその凍結が機器の損傷をもたらすといった問題も生じない。
また凍結による機器損傷の防止のために圧力室の水を抜き出すといった面倒且つ困難な作業も不要となすことができる。
ここで上記不凍液としてオイルを好適に用いることができる。
In addition, unlike the on-off valve shown in FIG. 5, the water in the water channel is not guided to the pressure chamber to open and close the main valve. The pressing chamber is provided independently of the water channel, and an incompressible fluid is supplied to the pressure chamber. Since it is a structure to be filled, it is possible to use a fluid other than water as the fluid. For example, if the fluid is an antifreeze that does not freeze even at a low temperature of −40 to −20 ° C. ( (Claim 3) Even when the flow control valve of the present invention is used in a cold region, the problem of freezing of the fluid in the pressing chamber does not occur, and therefore the problem that the freezing causes damage to the equipment does not occur.
In addition, troublesome and difficult operations such as extracting water from the pressure chamber to prevent equipment damage due to freezing can be eliminated.
Here, oil can be suitably used as the antifreeze.
本発明における上記主弁は好適にはダイヤフラム弁となしておくことができる(請求項2)。 The main valve in the present invention can be preferably a diaphragm valve (Claim 2).
請求項4は、上記主弁を閉弁方向に付勢するばねを設けたもので、このようにしておけば、ピストンの後退時にばねの付勢力を利用して主弁を開くことができ、水路の水を抜き出す際に楽にこれを行うことができる。 Claim 4 is provided with a spring for urging the main valve in the valve closing direction, and in this way, the main valve can be opened using the urging force of the spring when the piston is retracted, This can be done easily when draining water from the channel.
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1および図2において、10は本実施形態の流量制御弁で12はその流量制御弁10におけるボデー、14は水路である。
16はこの水路14を開閉するダイヤフラム弁(主弁)で、このダイヤフラム弁16は、筒状部18の上端部にて構成された弁座20に着座することで水路14を遮断、即ちその上流部14aと下流部14bとを遮断し、また弁座20から離間することで水路14を開放、即ち上流部14aと下流部14bとを連通状態とする。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 and 2, 10 is a flow control valve of this embodiment, 12 is a body in the
尚、ダイヤフラム弁16にはガイド部22が設けられていて、このガイド部22が、筒状部18の内部に移動可能に挿入されている。
The
24はダイヤフラム弁16の背後に形成された押圧室で、水路14とは非連通の独立した密閉容器状に構成されている。
この押圧室24からはパイロット操作用の小室26が図中上向きに延び出しており、それら押圧室24および小室26に非圧縮性流体且つ不凍液であるオイルLが充填されている。
From the
ここで小室26の末端は、図中上下方向に進退移動可能な軸状のピストン28にて閉鎖されている。
このピストン28は、小室26に対する受圧面積S1(図3参照)が、水路14に対するダイヤフラム弁16の受圧面積S2に比べて十分小さなものとされている。
Here, the end of the
The
30は回転操作用の操作ノブで、この操作ノブ30から図中下向きに軸体32が一体に延び出している。
この軸体32の下部は上記の軸状のピストン28として構成され、またその上部は雄ねじ部34として構成されていて、この雄ねじ部34が、ボデー12に形成された雌ねじ部36に螺合されている。
即ちこの実施形態では、操作ノブ30を回転操作することでピストン28が図中上下方向に進退するようになっている。
The lower portion of the
That is, in this embodiment, the
次に本実施形態の流量制御弁10の作用を説明する。
図1はダイヤフラム弁16が閉弁した状態を表しており、この状態から操作ノブ30を回転操作して、雄ねじ部34と雌ねじ部36とのねじ送り作用でピストン28を図中上向きに後退移動させると、水路14における上流部14aの給水圧に基づいて押圧室24から小室26へのオイルLの流入を伴ってダイヤフラム弁16が図中上向きに押し上げられ、弁座20から離間する。即ちダイヤフラム弁16が開弁する。
Next, the operation of the
FIG. 1 shows a state in which the
一方ダイヤフラム弁16が開弁した状態で操作ノブ30を上記とは逆方向に回転操作してピストン28を図中下向きに押し下げ、これを前進移動させると、小室26内のオイルLが押圧室24へと押し込まれ、その押圧室24内のオイルLの量が増大するのに伴ってダイヤフラム弁16が図中下向きに押し下げられる。
On the other hand, when the
そしてピストン28を一杯まで図中下向きに前進移動させると、押圧室24に発生した押圧力にてダイヤフラム弁16が弁座20に押し付られて、ここに水路14が遮断された状態となり、水路14における水の流通が停止する。
Then, when the
上記のようにピストン28の小室26に対する受圧面積S1は、ダイヤフラム弁16の水路14に対する受圧面積S2に比べて小さいものであり、従って操作ノブ30を軽く操作しただけで、ダイヤフラム弁16をパスカルの原理に基づいて強い押圧力で弁座20に押圧した状態、即ち閉弁した状態となすことができる。
Receiving area S 1 for the
具体的には図3に示すように、ピストン18の受圧面に作用する圧力をP、ピストン28に働く力をfとしたとき、f=P×S1となる。
一方ダイヤフラム弁16に働く力をFとするとF=P×S2=S2/S1fとなり、ダイヤフラム弁16にはピストン28の受圧面積S1とダイヤフラム弁16の受圧面積S2との比に比例した強い押圧力が働いて、ダイヤフラム弁16が閉弁させられる。
More specifically, as shown in FIG. 3, when the force acting the pressure acting on the pressure receiving surface of the piston 18 P, the
On the other hand, if the force acting on the
本発明の流量制御弁10ではまた、押圧室24へのオイルLの押込量をピストン28の前進量によって調節することができ、これによりダイヤフラム弁16と弁座20との間の隙間を調整して水路14における水の流量を調節することができる。
In the
本実施形態の流量制御弁10では、手動で操作ノブ30を操作する場合のほか、モータ等を用いて電気的に操作をする場合においても小電力の小型のモータ等にて容易にこれを行うことができる。
In the
また本実施形態の流量制御弁10は、押圧室24を独立した密閉容器状となして、そこにオイルLを充填し、その押圧室24へのオイルLの出し入れにより主弁16を移動させるものであることから、図5に示すような圧力室206と水路200とを連通させる水抜路208や、その水抜路208上に電磁弁等を設けた従来の弁に比べて弁全体の構造が簡単であり、また水路200と圧力室206とを連通させる小孔212のようなものも不要であって、その小孔212への目詰まり等の問題も生じず弁自体の動作を安定して行わせることができる。
また歯車やてこ等を用いてダイヤフラム弁16を機械的に移動する場合に比べ操作部の配置の自由度が高い利点を有する。
Moreover, the
In addition, there is an advantage that the degree of freedom of the arrangement of the operation unit is high as compared with the case where the
更に押圧室24を水路14とは独立して設けて、そこにオイルLを充填した構造であるため、寒冷地において流量制御弁10を用いる場合においても、押圧室24内においてオイルLの凍結の問題を起こさず、従ってその凍結が機器の損傷をもたらすといった問題も生じない。
Further, since the
図4は本発明の他の実施形態を示したもので、この実施形態はばね38にてダイヤフラム弁16を開弁方向に付勢するようになしたものである。
このようにしておけば、ピストン28の後退時にばね38の付勢力を利用してダイヤフラム弁16を開くことができ、水路14の水を抜く際にも楽にこれを行うことができる。
FIG. 4 shows another embodiment of the present invention. In this embodiment, the
In this way, the
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、本発明は例えば主弁を上記ダイヤフラム弁以外にピストン式の弁その他の弁にて構成するといったことも可能であるし、また非圧縮性の流体としてオイル以外の不凍液その他の液を用いることも可能である。
また上記実施形態では操作部としての操作ノブ30を手動操作するものとして説明したが、この操作部を小型モータその他のアクチュエータと連動させて、非手動でピストン28を移動操作するようになすことも可能であるし、また本発明の流量制御弁を場合によって単に全開状態と全閉状態との間で切り替えを行い、流量を0%と100%との何れかに制御する弁として構成することも可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。
Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples, and the present invention can be configured such that, for example, the main valve is constituted by a piston type valve or other valves in addition to the diaphragm valve, It is also possible to use an antifreeze or other liquid other than oil as the incompressible fluid.
In the above-described embodiment, the
10 流量制御弁
14 水路
16 ダイヤフラム弁
24 押圧室
26 小室
28 ピストン
30 操作ノブ
38 ばね
L オイル
10
Claims (4)
(b)該主弁の背後に該水路とは非連通の状態で独立して設けられた密閉容器状の押圧室と
(c)該押圧室から延び出したパイロット操作用の小室と
(d)それら押圧室及び小室に充填された非圧縮性の流体と
(e)該小室の末端を閉鎖した状態で進退運動し、前進により該小室の前記流体を前記押圧室に押し込んで前記主弁を閉弁方向に移動させる、該小室に対する受圧面積が前記水路に対する前記主弁の受圧面積よりも小さいピストンと
(f)該ピストンを進退移動させる操作部と
を有していることを特徴とする流量制御弁。 (A) a main valve provided on the water channel; and (b) a sealed container-like press chamber provided independently of the water channel behind the main valve in a non-communication state; and (c) from the press chamber. (D) an incompressible fluid filled in the pressing chamber and the chamber, and (e) an advancing and retreating motion with the end of the chamber closed, and the fluid in the chamber is moved forward. A piston having a pressure receiving area with respect to the small chamber smaller than a pressure receiving area of the main valve with respect to the water channel; and (f) an operation unit for moving the piston forward and backward. A flow control valve characterized by comprising:
Priority Applications (1)
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JP2004241340A JP2006057760A (en) | 2004-08-20 | 2004-08-20 | Flow rate control valve |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010006235A (en) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Safety valve for fender |
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2004
- 2004-08-20 JP JP2004241340A patent/JP2006057760A/en not_active Abandoned
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JP2010006235A (en) * | 2008-06-26 | 2010-01-14 | Yokohama Rubber Co Ltd:The | Safety valve for fender |
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