JP2010007797A - 給水制御バルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】給水制御バルブにおいて、操作軸56を2次側の流出水路34を通って延出させて操作軸56とバルブボデー30との間をOリング86にてシールするとともに、操作軸56をカム部材62と、ばね部材80の付勢力にて押上げ側に前進移動させ、また引込み側に後退移動させる。そしてOリング86が固着を起したときには操作軸56を、通常使用時における主弁36の最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分主弁36の開度を大とする側に前進移動させ、固着解除した上で後退移動させ、主弁36を閉弁状態とする。
【選択図】 図2
Description
またこのような給水制御バルブにおいて、操作軸をバルブボデーから2次側の流出水路を通って弁部の側に延出させ、流出水路の側で弁部を操作軸にて操作するようになしたものが公知である。
例えば下記特許文献1にこの種の給水制御バルブが開示されている。
図11はその具体例を示している。
ここで操作軸208は、バルブボデー200から2次側の流出水路204を通って弁部206の側に延出しており、流出水路204の側で弁部206を操作するものとなしてある。
また操作軸208をこれとは逆方向に回転させると、操作軸208がねじ送りで図中下向きの引込み側に後退移動させられ、弁部206を閉方向に動作させる。
このようにカム部材にて操作軸を移動するようになした場合、カム面の形状を様々な形状に形成することによって、流量制御特性を様々に設定することが可能となる。
尚、このようにカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになしたものについては従来公知である。
例えば下記特許文献2,特許文献3にカム部材の回転により弁部を開閉方向に動作させるようになした給水制御バルブが開示されている。
従ってこの場合にはばね部材のばね力を可及的に小さく設定しておくことが望ましい。
上記のようなシール部材を備えた給水制御バルブにあっては、長期間の放置によりシール部材が固着を起してしまうことがあり、而してシール部材が固着を起してしまうと、操作軸に対する摺動抵抗(移動抵抗)が大きくなってしまう。
即ち、給水バルブの施工時において、弁部を開弁状態としたまま元栓を閉じてしまうと、給水制御バルブはその状態では給水を行わないために、弁部が開弁状態のまま放置されてしまうといったことが起り得る。
この時点でシール部材の固着が解除され、シール部材による摺動抵抗は通常の小さな摺動抵抗となる。
そして前進移動した操作軸は、その後ばね部材の付勢力の下でカム部材の逆方向回転とともに後退移動し、弁部を閉弁状態とする。
このようにすれば、操作軸をより小さな駆動力で移動させることができ、従ってカム部材を電動モータにて回転させるに際し、より小型の電動モータを用いることが可能となる。
図1において、10は水栓で、12は水栓10における吐水管である。
吐水管12は、カウンタ上面等の取付面(図示省略)から起立する形態で設けられている。
吐水管12は、ここでは全体として逆U字状のグースネック形状をなしており、その先端に吐水口14が備えられている。
また吐水管12には、最上位から先端にかけて下向きに下がった下がり形状部且つその先端部の上面に、吐水の流量調節を行う回転式のダイヤル操作部16,自動吐止水のための赤外線式のセンサ18が設けられている。
センサ18は、発光部から赤外線を発光し、人体による反射光を受光部で受光して人体検知を行う。水栓10は、このセンサ18による人体検知に基づいて自動吐水し、人体非検知に基づいて自動止水する。
26はその駆動源となるステッピングモータ(電動モータ)で、給水制御バルブ24における制御部28に電気的に接続されている。
制御部28にはまた、上記のダイヤル操作部16(詳しくはその回転位置を検出する回転位置検出センサ)が電気的に接続されている。更にこの制御部28には、上記のセンサ18が電気的に接続されている。
図において30はバルブボデーで、分割体30-1,30-2,30-3及び30-4の上下の分割構造とされている。
このバルブボデー30には、1次側の流入水路32と、2次側の流出水路34とが設けられており、それら流入水路32と流出水路34とで形成される主水路(水路)上に弁部が設けられている。
この主弁36は、主弁座42に向けて進退移動して上記の主水路を開閉し、また開度を変化させる。
また主弁座42からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
背圧室44は、内部の圧力を主弁36に対し図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁36には、これを貫通して1次側の流入水路32と背圧室44とを連通させる導入小孔46が設けられている。
導入小孔46は、流入水路32からの水を背圧室44に導いて背圧室44の圧力を増大させる。
このパイロット水路48は、背圧室44内の水を流出水路34に抜いて背圧室44の圧力を減少させる。
このパイロット弁45は図中上下方向、即ち主弁36に設けられたパイロット弁座50に対し図中上下方向(軸方向)に進退移動して、パイロット水路48の開度を変化させる。
更にパイロット弁45のパイロット弁座50からの離間量に応じてパイロット水路48の開度が変化せしめられる。
その際、主弁36はパイロット弁座50とパイロット弁45との間に一定の微小な追従間隙を保持した状態で、パイロット弁45の進退移動に追従して同方向に進退移動する。
すると背圧室44の圧力と流入水路32の圧力とをバランスさせるようにして、主弁36がパイロット弁45の後退移動に追従して上向きに後退移動し、主水路を開いて流入水路32から流出水路34へと水を流通させる(図6(II))。
そして最終的に主弁36及びパイロット弁45が主弁座42,パイロット弁座50に着座して、それぞれが閉弁状態となる(図7(III))。
上記パイロット水路48は、このピン54と主弁36の貫通孔の内周面との間に狭小幅で環状に形成されている。
一方ピン54とは反対側において、パイロット弁45の上側に金属製のコイルばね52が配設されており、このコイルばね52によって、パイロット弁45が図中下向きに付勢されている。
軸部57は、バルブボデー30から2次側の流出水路34を通って弁部の側に一端側(上端側)が延出している。そして操作軸56は、パイロット弁45を介して主弁36を流出水路34側から操作する。
この止め輪58は、パイロット弁45を図中上向きに後退移動させたときに、主弁36がこれに追従して移動しないとき、主弁36詳しくは硬質の主弁本体38に当接して、これを強制的に図中上側に持ち上げ、開弁させる働きをなす。
このカム部材62は円筒形状をなしていて、図5に示しているように中心部に挿入孔64を有しており、そこに出力軸60が上向きに挿入されている。
そしてそれらの係合作用により、カム部材62が出力軸60と一体回転するようになっている。
ここでカム部材62の上面は、周方向に沿って図中反時計方向に移動するにつれ上方に移行する形状の、部分螺旋形状をなすカム面70とされている。
従動部材72には、図5に示しているようにその中心部に挿込孔76が形成され、そこに軸部57が圧入によって挿し込まれることで、上側の軸部57と下側の従動部材72とが上下に結合されている。
従ってステッピングモータ26の出力軸60が回転し、そしてこれと一体にカム部材62が回転すると、操作軸56が上下方向に駆動され、パイロット弁45を介して主弁36を動作させる。
一方凹部77の上部にはグリースキャップ78が嵌挿されている。このグリースキャップ78の内側にはグリース溜りが形成され、そこにグリースが保持されている。
そして分割体30-3は、図3及び図4に示しているように貫通孔82の一部が環状の収容凹所84とされていて、そこに環状シール部材としての弾性を有するゴム製のOリング86が収容されている。
そしてこのOリング86によって、操作軸56とバルブボデー30との間、詳しくは分割体30-3との間が水密にシールされている。
従ってステッピングモータ26によりカム部材62を図8(B)3中矢印P方向で示す正方向(時計方向)に回転させると、突起74に対するカム面70の押上作用にて操作軸56が上向きに押し上げられ、前進移動する。
そして操作軸56の図中上向きの前進移動により、パイロット弁45が図中上向きに後退移動させられ、そしてそのパイロット弁45の図中上向きの後退移動に追従して主弁36が図中上向きの開弁方向に動作する。
これによりパイロット弁45が図中下向きに移動し、またこれに追従して主弁36が移動せしめられる。即ち主弁36が閉弁方向に動作せしめられる。
そこで制御部28は、更に引き続いて操作軸56を後退移動させ、主弁36を閉弁状態とする。
図9は、その際の操作軸56の前進移動量(カム部材62の回転角)と主弁36の開度、即ち給水流量との関係を表している。
主弁36は、通常はこの大流量のときの主弁36の弁開度を最大開度として、それまでの範囲内で開閉動作する。
具体的には、止水状態を基準としてステッピングモータ26に対し700パルスのパルスを与え、これに対応した量で操作軸56を図中上向きの押上げ側に前進移動させる。
そしてこのときの操作軸56の強制的な押上げによって、シール部材86による固着が解除される。
同図に示しているように、この実施形態では主弁36が閉弁状態の下でも、強制押上命令に基づいて操作軸56が図9の強制押上位置(図8(B)に示す位置)まで強制的に押し上げられ、且つその状態に所定時間(ここでは30秒)保持される(ステップS10,S12,S14,S16,S18)。
そしてその後において、操作軸56が後退端まで引込み側に後退させられて主弁36が閉弁状態とされ、止水が行われる(ステップS20)。
即ち主弁36が閉弁状態、つまり止水状態の下でOリング86が固着を生じていた場合であっても、支障無くその固着を解除して水抜きを行った上、主弁36を閉弁位置に持ち来すことができる。
更に主弁36が大流量で給水を行う弁開状態にある状態の下でOリング86が固着を起していた場合においても、同様の動作により主弁36が閉弁位置に持ち来される(ステップS38,S40,S42,S44,S20)。
26 ステッピングモータ(電動モータ)
28 制御部
30 バルブボデー
32 流入水路
34 流出水路
36 主弁
45 パイロット弁
56 操作軸
62 カム部材
70 カム面
72 従動部材
74 突起(従動部)
80 ばね部材
86 Oリング(シール部材)
Claims (2)
- バルブボデーに備えた1次側の流入水路と、2次側の流出水路と、それら流入水路と流出水路とで形成される水路上に設けられた弁部と、該弁部を操作する操作軸と、を有し、該操作軸により該弁部を操作して該弁部を開閉及び/又は開度変化させ、給水制御するようになした給水制御バルブにおいて、
前記操作軸の前記弁部側の一端側を前記バルブボデーから前記2次側の流出水路を通って延出させて、該操作軸と該バルブボデーとの間を弾性を有する環状のシール部材にて水密にシールするとともに、
回転運動により前記操作軸を軸方向に移動させるカム部材と、該操作軸の前記弁部側の一端側とは反対側の他端側に構成した従動部を前記カム部材のカム面に当接させる向きに該操作軸を付勢するばね部材と、該カム部材を回転駆動する電動モータ及び該電動モータを作動制御する制御部を設け、
該カム部材の正方向回転により前記従動部に対する前記カム面の押上作用にて該操作軸を前記ばね部材の付勢力に抗し押上げ側に前進移動させ、前記弁部を開方向に動作させるとともに、該カム部材の逆方向回転時に、前記ばね部材の付勢力による前記従動部の前記カム面への押圧作用にて該操作軸を引込み側に後退移動させ、前記弁部を閉方向に動作させるようになし、
且つ前記制御部は、強制押上命令により前記操作軸を、通常使用時における前記弁部の設定した最大開弁位置に対応した位置よりも更に設定ストローク分該弁部の開度を大とする側に前進移動させた上で後退移動させ、該弁部を閉弁させるものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。 - 請求項1において、前記弁部が、パイロット弁の進退移動に追従して主弁を該パイロット弁と同方向に進退移動させるパイロット式弁部となしてあり、前記操作軸が該パイロット弁を操作するものとなしてあることを特徴とする給水制御バルブ。
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