JP2767544B2 - 水道用定圧弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイプ状に形成した弁
箱内に、２次側の圧力を感知して作動する受圧体を設
け、その受圧体に、２次側に押出すバネを連繋するとと
もに、１次側に向う前端側に弁箱に設けた弁座に対向す
る筒状の弁体を装設して構成する形態の水道用定圧弁に
ついての改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築物の高層化にともない、水道水の圧
力も高圧化されてきていることから、この高圧化してい
る水道水を直接使用すると、吐水量の調節がしにくく、
また、ウオーターハンマー現象が甚しくなる問題がでて
くる。このことから、水道本管から支管により各家庭に
入るところに、減圧弁（水道用定圧弁）を設けて、高圧
の水道水を２〜３Ｋｇ／ｃｍ^２の圧力として使用するこ
とが多くなってきている。特に高層マンションにおいて
は、上階と下階とでの圧力差をなくすために、この水道
用定圧弁の使用は必要とされている。

【０００３】ところで、このように使用される水道用定
圧弁Ａの従前のものは、例えば、特開昭６２−６２０６
５号公報にあるものについて具体的にいえば、図１に示
している如く、パイプ状に形成した弁箱１内に、その弁
箱１の２次室ｙ側の圧力を感知して軸方向に動くよう筒
状に形成した受圧体２を組込み、その受圧体２の１次室
ｗ側に向う前端側に、筒状の側面シール弁の弁体３の基
端側を連結し、この弁体３の前端の開口端縁に対向さす
弁座４を保持する弁座金具５を、弁箱１に一体的に組付
け、前記受圧体２を２次室ｙ側に押し出すバネ６を、弁
箱１内で前記筒状の側面シール弁の弁体３の外周部位に
前記２次室ｙおよび１次室ｗに対し遮閉して形成したバ
ネ室ｚ内に装設し、そのバネ室ｚを弁箱１の外部に連通
孔１０を介して連通し、弁箱１の１次室ｗ側の端部およ
び２次室ｙ側の端部にそれぞれ接続筒部１１・１２を形
設することで構成してある。

【０００４】そして、これにより、接続筒部１１・１２
を１次側および２次側に接続した状態において、１次側
から水道水を供給したとき、それにより２次側の圧力が
所定の圧力に達すると、受圧体２がバネ６の付勢に抗し
て１次側に押し込まれ、その受圧体２の前端側に連続す
る筒状の弁体３の前端の開口端縁３０が弁座４に衝合し
て、その弁体３の筒状の側壁面で１次室ｗ側と２次室ｙ
側との連通を遮断して、２次側の圧力をバネ６に設定さ
れる所定の圧力に保持するようにしてある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述の如く構成されて
いる従前の水道用定圧弁Ａは、ボイラー等に使用される
大型の減圧弁をベースとして、それの設定圧を変えたも
のを使用していることで、大型でコストが高くなってい
るだけでなく、第１に、弁のシール性が悪い、第２に、
流量小から流量大に流量を変化させたとき、および流量
大から流量小に流量を変化させたときの、流量変化に対
するヒステリシスが悪い、第３に、流量変化に対し２次
側の圧力変化が大きい、という問題がある。

【０００６】

【目的】本発明は、上述の筒状の弁体を用いた形態の従
前の水道用定圧弁に生じている問題を解消せしめるため
になされたものであって、コストの低い小型の水道用定
圧弁を、弁体の弁座に対するシール性を良くする手段お
よび、流量変化に対するヒステリシスを良好にする手段
ならびに、流量変化に対する２次側の圧力変化を小さく
し得るように構成する新たな手段を提供することを目的
とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】そして本発明において
は、上述の目的を達成するための手段として、一端側に
１次側と接続する接続筒部を具備し他端側に２次側と接
続する接続筒部を具備するパイプ状の弁箱内に、２次側
の圧力変化により軸方向に動く筒状の受圧体を嵌装し
て、バネにより２次側に押し出すよう付勢し、その受圧
体の１次側に向う前端側に、筒状の側面シール弁に形成
した弁体を装設し、弁箱内の１次側に寄る部位に、前記
筒状の弁体の前端の開口端縁と衝合さす弁座を保持せし
める弁座金具を弁箱と別体に形成して、弁箱の軸方向に
可動に嵌装し、その弁座金具を、１次側への動きを阻止
するストップリングと２次側への動きを抑えるスペーサ
ーとにより所定位置に組付け、かつ、その弁座金具とス
ペーサーとの間に、少しの間隙を存在させて、該弁座金
具に自由度を保持せしめたことを特徴とする水道用定圧
弁を提起し、また、同時に、上述の水道用定圧弁におい
て、弁箱内に軸方向に可動に嵌装する受圧体の外周面と
弁箱の内周面との間に介装する水密保持部材を、弁箱の
内周面に形設した環状溝に嵌装して受圧体の外周面を平
滑面に形成したことを特徴とする水道用定圧弁を提起す
るものである。さらに、上述の水道用定圧弁において、
弁箱内に軸方向に可動に嵌装する受圧体の前端側に装設
する筒状の側面シール弁の弁体の筒壁を、１ミリ以下の
肉厚に形成して、それの前端の開口端縁の端面を、側断
面において半円孤面に形成したことを特徴とする水道用
定圧弁を提起するものである。

【０００８】しかして、この本発明手段は、上述の目的
を達成するために種々の研究を重ねて得られた知見に基
いて完成したものである。

【０００９】即ち、従前の水道用定圧弁に生じていた第
１の問題点である弁体と弁座との間のシール性が悪い点
は、種々の検討を重ねたところ、ボディとなる弁箱１内
に軸方向に可動に設ける筒状の弁体３の前端の開口端縁
３０と衝合させるように弁箱１内に装設する弁座４が、
弁箱１に対し一体に連続させて形設せる弁座金具５に保
持させてあることで、この弁座４の弁箱１に対する自由
度が全くない状態となっていることから、受圧体２の受
圧作動で弁体３を１次室ｗ側に押し出し、それの前端の
開口端縁３０を図２に示す如く弁座４に衝合させて、１
次室ｗ側と２次室ｙ側とを遮断する状態となったとき
に、受圧体２と共に軸方向に動く筒状の弁体３の動きに
より生ずる弁体３の軸心線の僅かの傾きで、その弁体３
の開口端縁３０が弁座４のシート面に対し片当りの状態
となることに起因していることが判ってきたので、弁座
４を保持させる弁座金具５を、図３に示している如く、
パイプ状の弁箱１と別体に形成して、弁箱１内に軸方向
に自在に動くよう嵌装し、弁箱１内における１次側への
動きをストップさせる金属材よりなるストップリングａ
と、２次側への動きを押えるスペーサーｂとにより、弁
箱１内の所定の位置に組込み、かつ、スペーサーｂと弁
座金具５との間に僅かの間隙Ｄを存在させておいて、こ
れにより弁座金具５に自由度をもたせておいたところ、
弁体３の開口端縁３０がこの弁座金具５に保持せる弁座
４のシート面に衝合してきたときに生じていた片当りが
なくなって、シール性が良好になり、この第１の問題点
を解決し得るようになった。

【００１０】また、第２の問題点である流量を変化させ
たときのヒステリシスが悪い点は、受圧体２が弁箱１に
対し軸方向に動くときの、弁箱１内周面に対する摺動抵
抗が大きく、この受圧体２の動きが鈍いことに起因して
いることが判ってきたこと、そして、これには、受圧体
２の外周面と弁箱１の内周面との間の水密を保持するた
めに受圧体２の外周面に設けた環状溝２０に嵌装してい
た水密保持部材７を、受圧体２の外周から外し、弁箱１
の内周面に前述の図３に示している如く環状溝ｃを形成
して、ここに水密保持部材７を嵌装し、受圧体２の外周
面を環状溝２０のない平滑面に形成したところ、受圧体
２の弁箱１に対する摺動が円滑になって、敏感に動くよ
うになり、流量変化に対するヒステリシスを良好にし
て、この第２の問題点を解決し得るようになった。

【００１１】また、第３の問題点である流量変化に対す
る２次側の圧力変化が大きい点は、筒状の側面シール弁
に形成している弁体３の筒壁の前端の開口端縁３０を形
成する端面を、外周側が大径で内周側が小径となるテー
パー面に形成して開口端縁３０が尖鋭なエッジを形成す
るようにしているが、このテーパー面が筒壁の肉厚を数
ミリにしていることで、かなりの面積となり、弁座４の
シート面に衝突して反射してくる水流がこのテーパー面
に当ることで受ける流動抵抗によるものであることが判
り、このことから、筒状の側面シール弁に形成する弁体
３の筒壁の肉厚を、１ミリ以下に薄くし、かつ、前端の
開口端縁３０を形成する端面を、側断面において半円弧
状に形成したところ、流量変化に対する２次圧力の変化
が小さく抑えられて、この第３の問題点を解決し得るよ
うになった。

【００１２】

【実施例】次に実施例を図面に従い詳述する。なお、図
面符号は、従前手段のものと同効の構成部材については
同一の符号を用いるものとする。

【００１３】図３は、本発明を実施せる水道用定圧弁Ａ
の第１の実施例の縦断側面図で、同図において、１はパ
イプ状に形成した弁箱、ｗは弁箱１内の一端側に形成し
た１次室、ｙは弁箱１内の他端側に形成した２次室、１
１は弁箱１の１次室ｗ側の端部に形成した接続筒部、１
２は弁箱１の２次室ｙ側の端部に形成した接続筒部、２
は弁箱１内に軸方向に可動に組込んだ筒状の受圧体、３
は筒状の側面シール弁に形成して前記受圧体２の１次側
に向う前端側に装設した弁体、３０はその弁体３の前端
の開口端縁、４は前記弁体３の開口端縁３０と衝合させ
る弾褥材よりなる弁座、５は前記弁座４を保持させる弁
座金具、６は受圧体２を２次室ｙ側に押し出すよう付勢
するバネ、ｚは前記バネ６を収蔵するバネ室、１０はバ
ネ室ｚを弁箱１の外部に連通させる連通孔で、これら
は、図１および図２に示した従前手段のものと基本的に
変わりがない。

【００１４】しかし、前述の弁座４を保持する弁座金具
５は、弁箱１と別体で、周縁部位に通水孔５０を具備す
る円盤状に形成してあって、弁箱１内に軸方向に自在に
動くよう嵌装して、１次室ｗ側への動きを、弁箱１内周
面に嵌着したストップリングａにより阻上し、２次室ｙ
側への動きを、弁座金具５より２次側に配位して弁箱１
内に嵌装せるスペーサーｂにより抑えることで、弁箱１
内の所定位置に組付け、かつ、この弁座金具５とスペー
サーｂとの間には、少しの間隙Ｄを存在させておいて、
この間隙Ｄにより、弁座金具５に弁箱１に対する自由度
をもたせてある。

【００１５】また、弁箱１内に軸方向に可動に嵌装した
受圧体２の外周面と弁箱１の内周面との間に介装する水
密保持部材７は、弁箱１の内周面に、この水密保持部材
７を嵌合させる環状溝ｃを形成しておいて、そこに嵌装
するようにしてあり、これにより、弁箱１の内周面に摺
接させる受圧体２の外周面を平滑面に形成してある。

【００１６】そして、この受圧体２の前端側に装設する
筒状の側面シール弁とした弁体３は、それの筒壁３ａの
肉厚を、１ミリ以下の０．５ミリ程度にし、かつ、それ
の前端の開口端縁３０の端面を、側断面において半円弧
状をなす形状に形成してある。

【００１７】ｄは、前記筒状の弁体３の筒壁３ａの外周
面と弁箱１の内周面とを水密に隔離するためのゴム材よ
りなる水密保持部材で、弁箱１内にバネ室ｚの前端側の
隔壁を形成するように装設せる環状の仕切壁１３の内周
面に、環状の嵌入溝１３０を形設して、そこに嵌装して
ある。

【００１８】次に図４は別の実施例の縦断側面図であ
る。この実施例は、前述の実施例における受圧体２と筒
状の弁体３とが、一つの金属材から一体に連続させた形
態のものに形成されているのに対し、その受圧体２と弁
体３とを各別に形成してそれらを一体的に連結している
例である。

【００１９】即ち、受圧体２は、金属材から中心部位に
透孔２ａを具備するリング状に形成し、また筒状の弁体
３は、金属材から肉薄のパイプ状に形成するとともに基
端側に受圧体２の中心部位の透孔２ａ内に嵌合せしめて
かしめ付ける連結筒部３ｂを形成しておいて、この連結
筒部３ｂと受圧体２の透孔２ａとのかしめ付け、ロー付
け等の止着により受圧体２と弁体３とが一体的に連結し
た形態とした構成のものである。

【００２０】この実施例は、この点を除いたその余の構
成は前述の図３に示す実施例のものと変わりがないの
で、同じ構成部材に同一の符号を付して詳しい説明は省
略する。

【００２１】この実施例は、筒状の側面シール弁の弁体
３を金属材から切削加工により肉薄の筒壁３ａを形成し
ていくときに、大径の受圧体２を考慮せずに切削加工し
ていけることから、材料費を著しく低減させ得るように
なる。

【００２２】次に図５はさらに別の実施例の縦断側面図
を示す。この実施例は、バネ６を収蔵するバネ室ｚの前
端側の隔壁となる仕切壁１３を、弁箱１と別体に形成
し、かつ、この仕切壁１３を、金属材から成形して弁座
金具５の２次側に配設するスペーサーｂと一体に形成
し、筒状の弁体３の筒壁３ａの外周面と弁箱１の内周面
との間に介装するゴム材よりなる水密保持部材ｄを、ス
ペーサーｂと一体に形成した前記仕切壁１３の内周面に
嵌装している例である。

【００２３】この実施例においては、スペーサーｂと一
体に形成した環状の仕切壁１３を、それの内周面の２次
室ｙの端部に形成した縮径段部１３１と、弁箱１の内周
面に形設した環状の突条１４との、圧入によるかしめで
弁箱１内に一体的に組込んであり、かつ、この仕切壁１
３の外周面と弁箱１の内周面との間には水密保持部材１
５が介装してある。

【００２４】この実施例も、上述の点を除いたその余の
構成については、前述の図３および図４に示している実
施例のものと変わりがないので、同一の構成部材につい
て同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

【００２５】この実施例は、バネ室ｚの前端側の隔壁と
なる仕切壁１３を、弁箱１の内周面から切り離して、弁
箱１内に嵌装するスペーサーｂに一体に連続させて成形
していることから、弁箱１を形成する金属材が、パイプ
状に成形されたもので良いことになるので、弁箱１の成
形を低コストで作り得るようになる。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明による水道
用定圧弁Ａは、受圧体２の作動により弁箱１内を軸方向
に動く筒状の弁体３の前端の開口端縁３０と対向させる
弁座４を、弁箱１と別体に形成して弁箱１内に自由度を
もたせて組込んだ弁座金具５に保持せしめていることか
ら、筒状の弁体３が軸心線を傾斜させた姿勢で、それの
前端の開口端縁３０を片当りの状態で弁座４のシート面
に衝合してきても、弁座金具５の動きで修正されること
で、弁体３と弁座４との間のシール性を良好にする。

【００２７】また、受圧体２の外周面と弁箱１の内周面
との間に介装する水密保持部材７を、弁箱１の内周面に
形設せる環状溝ｃに嵌装して受圧体２の外周面を平滑面
としていることから、動きが鋭敏になって、流量変化に
対するヒステリシスを良好にする。

【００２８】また、筒状の弁体３の筒壁３ａを１ミリ以
下の肉厚にして、前端の開口端縁３０の端面を、側断面
において半円孤面に形成していることから、この開口端
縁３０の端面に、弁座４のシート面に衝突して反射して
くる水流が当ることによる影響が著しく小さくなって、
流量変化に対する２次圧力の変化を小さく抑えられるよ
うになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】従前の水道用定圧弁の縦断側面図である。

【図２】同上の水道用定圧弁の作用の説明図である。

【図３】本発明による水道用定圧弁の縦断側面図であ
る。

【図４】同上水道用定圧弁の別の実施例の縦断側面図で
ある。

【図５】同上水道用定圧弁のさらに別の実施例の縦断側
面図である。

【図６】同上水道用定圧弁の流量変化と２次圧力変化と
の関係を表わす図表である。

【図７】従前の水道用定圧弁の流量変化と２次圧力変化
との関係を表わす図表である。

【符号の説明】

Ａ…水道用定圧弁、ａ…ストップリング、ｂ…スペーサ
ー、ｃ…環状溝、ｄ…水密保持部材、ｗ…１次室、ｙ…
２次室、、Ｄ…間隙、１…弁箱、１０…連通孔、１１・
１２…接続筒部、１３…仕切壁、１３０…嵌入溝、１３
１…縮径段部、１４…突条、１５…水密保持部材、２…
受圧体、２ａ…透孔、２０…環状溝、３…弁体、３ａ…
筒壁、３ｂ…連結筒部、３０…開口端縁、４…弁座、５
…弁座金具、５０…通水孔、６…バネ、７…水密保持部
材。

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一端側に１次側と接続する接続筒部１１
   を具備し他端側に２次側と接続する接続筒部１２を具備
   するパイプ状の弁箱１内に、２次側の圧力変化により軸
   方向に動く筒状の受圧体２を嵌装して、バネ６により２
   次側に押し出すよう付勢し、その受圧体２の１次側に向
   う前端側に、筒状の側面シール弁に形成した弁体３を装
   設し、弁箱１内の１次側に寄る部位に、前記筒状の弁体
   ３の前端の開口端縁３０と衝合さす弁座４を保持せしめ
   る弁座金具５を弁箱１と別体に形成して、弁箱１の軸方
   向に可動に嵌装し、その弁座金具５を、１次側への動き
   を阻止するストップリングａと２次側への動きを抑える
   スペーサーｂとにより所定位置に組付け、かつ、その弁
   座金具５とスペーサーｂとの間に、少しの間隙を存在さ
   せて、該弁座金具５に自由度を保持せしめたことを特徴
   とする水道用定圧弁。
2. 【請求項２】 弁箱１内に軸方向に可動に嵌装する受圧
   体２の外周面と弁箱１の内周面との間に介装する水密保
   持部材７を、弁箱１の内周面に形設した環状溝ｃに嵌装
   して受圧体２の外周面を平滑面に形成したことを特徴と
   する請求項１記載の水道用定圧弁。
3. 【請求項３】 弁箱１内に軸方向に可動に嵌装する受圧
   体２の前端側に装設する筒状の側面シール弁の弁体３の
   筒壁３ａを、１ミリ以下の肉厚に形成して、それの前端
   の開口端縁３０の端面を、側断面において半円孤面に形
   成したことを特徴とする請求項１記載の水道用定圧弁。
4. 【請求項４】 弁箱１内に組込む受圧体２を２次側に押
   し出すバネ６を収蔵さすバネ室ｚの前端側の隔壁となる
   仕切壁１３を、弁箱１と別体に形成するとともに弁座金
   具５の２次側に配設するスペーサーｂに一体に形成し、
   筒状の弁体３の筒壁３ａの外周面と弁箱１の内周面との
   間に介装する水密保持部材ｄを、スペーサーｂに一体に
   形成した前記仕切壁１３の内周面に嵌装したことを特徴
   とする請求項１記載の水道用定圧弁。
5. 【請求項５】 弁箱１内に嵌装する筒状の受圧体２と、
   その受圧体２の前端側に装設する側面シール弁の筒状の
   弁体３とを、それぞれ金属材から各別に形成して、それ
   ら受圧体２と筒状の弁体３とを一体に接続連結せしめた
   ことを特徴とする請求項１記載の水道用定圧弁。