JP2971604B2 - ボールタップ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は便器洗浄用給水タンク等
に使用するボールタップに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ボールタップには実公昭59-26138
号公報をはじめ種々の構造のものが知られているが、基
本的には図２に示すように、弁座200 に対して二次側に
配置したピストン状弁体201 を、タンク202 内の水位の
昇降に伴なって昇降浮動する浮子203 の浮力で上下進退
させて弁300 を開閉する構造であり、一次側給水圧に関
係なく一定の弁開度になるようにしてあり、また、一次
側給水圧が弁体を開弁方向に付勢する力としてそのまま
作用するようになっている。

【０００３】従って、従来のボールタップは、一次側給
水圧が高圧なほど内部を瞬間的に流れる流量が増大し、
その一次側給水圧に抗する止水力を得るべく、浮子の浮
力をリンク、レバーを介して弁体に連絡することにより
力を拡大して弁体に伝達している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記するよう
に、弁開度を一定とする為、一次側給水圧が高い大流量
時に貯水面との打音や給水音が大きくなり、また止水時
の急激な閉弁によって絞り音やウォーターハンマーが生
じることがあり、非常に耳障りになる。しかも弁体が一
次側給水圧をそのまま受けるため、一次側給水圧が高い
ときには弁体を作動させる浮子にもそれに相応する大き
な浮力が要求されるをもって、浮子に大きな浮力を与え
るために一次側給水圧が低い場合と比べて、タンク液位
が低い状態から浮子によって弁体が作動開始するように
調整作業を現場にて行わなければならない。

【０００５】本発明は上記従来事情に鑑みてなされたも
ので、その目的とする処は、一次側給水圧の高低に拘ら
ず、定量吐水を可能にして静音化を図り、しかも一次側
給水圧で止水するようにして、止水を確実にするボール
タップを提供することにある。

【０００６】

【課題を達成する為の手段】上記目的を達成する為に講
じた技術的手段は、一次側と二次側とを開閉する主弁の
二次側に、ガバナ弁を設けると共に、浮子の上下動で開
閉するパイロット弁を介してガバナ弁の更に下流に連絡
する圧力背室を、一次側に小流路を介して連通させ且つ
主弁を挾んでガバナ弁と対向して設け、該圧力背室、主
弁体、ガバナ弁体を連設し、ガバナ弁座の通水面積と釣
り合う面積にした一次側受圧部を、ガバナ弁と対向して
一次側に配置すると共にガバナ弁体をガバナ弁座に対し
て下流に配置してなり、ガバナ弁座上流側にガバナ弁体
への水圧を減圧する絞り部を設け、且つ圧力背室に、二
次側に付勢する付勢手段を設けたことを要旨とする。

【０００７】

【作用】上記技術的手段によれば、ガバナ弁座の通水面
積と、一次側受圧部の受圧面積とを釣り合い関係にして
いることで、ガバナ弁体にかかる水圧に、ガバナ弁座上
流側に形成した下流の減圧空間で減圧した分、一次側受
圧部にかかる一次側給水圧に対してほぼ比例する低圧現
象が生じる。従って、一次側給水圧が高い場合に、ガバ
ナ弁体にかかる水圧と、一次側受圧部の受圧面とにかか
る一次側給水圧との差圧が大きいため、所望の付勢力に
調節した付勢手段との力のバランスが同ガバナの弁開度
を絞った状態で安定し、一次側給水圧が低い通常の場合
の吐水量と同等量の吐水を可能にする。また、止水時に
は浮子の浮動力を受けてパイロット弁が閉弁すること
で、一次側給水圧及び付勢手段の付勢力を受けて圧力背
室が容積を広げ、それに伴なって押動する主弁体が主弁
座に着座し閉弁する。

【０００８】

【発明の効果】本発明は以上のように構成して一次側給
水圧が高い場合に、ガバナ弁の弁開度が小さくなるよう
にしたので、一次側給水圧が低い場合と同等量の吐水が
可能になる。従って、一次側給水圧が高圧な時でも瞬間
的に流れる流量が増大せず、貯水面との打音、内部を流
れる給水音、止水時の絞り音、ウォーターハンマー等の
耳障り音を一掃するをもって、静音ブッシュ等を別途に
使用せずとも、静音化を図ることができる。更に、浮子
の浮動力で一次側給水圧に抗して止水するものと異な
り、その一次側給水圧及び付勢手段の付勢力で止水する
ことから、貯水位を調整する必要なく、確実に止水する
ことができる。

【０００９】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。図１において、Ａはボールタップ本体で、流入口1a
を有する流入管１と、吐出口2aを有する吐出管２との間
に、上、中、下の３分割体3a,3b,3cを連結することによ
って内部中空状に形成してなり、流入管１の終端、吐水
管２の始端に連通する本体Ａ内の内部流路3dが垂直流路
（後述では符号3dを付して説明する）になっている。

【００１０】またボールタップ本体Ａのその垂直流路3d
には中間部に主弁４が下部にガバナ弁５が夫々配設され
ており、更に上部には底部を臨ませて圧力背室６を設け
て、主弁４を挾んで圧力背室６と、ガバナ弁５とが正対
関係になっている。

【００１１】ガバナ弁５は、円錐台形状のガバナ弁体5a
の截頭面に、先端外周に雄螺子部5c′を有する連結棒5c
を一体成形してなり、その連結軸5cの雄螺子部5c′が前
記圧力背室６の底部に連結してあり、上面の傾斜座面5
a′が対応するように弁体5aの上流にガバナ弁座5bを有
している。

【００１２】主弁４は上記連結棒5cの中途部に固着した
主弁体4aと、その主弁体4aの下流に形成した主弁座4bと
から構成してある。

【００１３】前記ガバナ弁５のガバナ弁座5bと、主弁４
の主弁座4bは、垂直流路3dを横断するように分割体3a,3
b,3cの内、中、下の２つの分割体3b,3c 間で周端部を水
密状に挾着して配置した円板体5d、ハット型体4cに、夫
々形成してある。

【００１４】円板体5dはハット型体4cの下流に配置して
なり、中心を貫通する連結棒5c回りに弁孔5d′をドーナ
ツ形状に開孔してその弁孔5d′の孔下縁でガバナ弁座5b
を形成している。

【００１５】ハット型体4cは上記円板体5dの上流で且つ
主弁体4aの下流に配置してなり、上面の中心を貫通する
連結棒5c回りのドーナツ形状の弁孔4c′を除く上面周端
部を下向きな傾斜面とし、その傾斜面で主弁座4bを形成
している。

【００１６】圧力背室６は前記垂直流路3dに臨み且つガ
バナ弁体5aと対向する底部分を、ダイヤフラム6aで形成
し、そのダイヤフラム6aの上部、即ち上部の分割体3a内
に凹状に設けてあり、垂直流路3dの上流の一次側100 に
小流路８を介して連通させてある。この圧力背室６はそ
のダイヤフラム6aと相対する分割体3aの上壁部分に螺孔
6dと、その螺孔6dに進退可能に螺合する蓋体6eとを設け
ると共に、その蓋体6eと対応してダイヤフラム6aの内面
上に受け座6bを、その上部にダイヤフラム6a、受け座6b
を夫々貫挿した雄捻子部5c′に締着するナット部材6cを
夫々備え、ダイヤフラム6aが、ナット部材6cの締着力を
受けて主弁体4aと受け座6bとで挾着されて水圧により容
積を可変するようにしてある。

【００１７】また、上記圧力背室６の底部を構成するダ
イヤフラム6aはその一次側受圧部6a′の面積を、ガバナ
弁座5bの通水面積と釣り合う面積即ち、弁孔5d′の面積
と同等にしている。

【００１８】前記連結棒5c及びガバナ弁体5aには、パイ
ロット弁９を中途部に有し且つそのパイロット弁９を介
して圧力背室６内と同弁体5aの更に下流とを連絡するパ
イロット流路9aが、開設してある。

【００１９】パイロット弁９を構成するそのパイロット
弁体9bは前記垂直流路3dの下部を形成する分割体3cの底
壁にそのパイロット流路9aと対向して突設している筒状
壁10上面に、先端の弁部がパイロット流路9aに常時挿入
させた状態で載置され、筒状壁10に上下動可能に嵌合さ
れ浮子11に連結したロッド12の、その上端の上動で扛上
されて、止水時にパイロット流路9a途中のパイロット弁
孔9cを閉弁するようになっている。

【００２０】前記ガバナ弁座5b上流側にはダイヤフラム
6aを受圧面とする一次側給水圧に対してガバナ弁体5aに
かかる水圧を減圧する絞り部13が形成してある。

【００２１】この絞り部13は前記ハット型体4cの上面に
近接してその真下に、連結棒5cの摺動用筒座13b を中心
に有する円板部13a を一体成形し、その円板部13a に適
宜間隔をおいて絞り孔13c を複数個開孔することで形成
され、この絞り孔13c の働きで、ガバナ弁座5b、即ち弁
孔5d′と、その絞り孔13c との間に弁孔5d′と同一通水
面積まで流路面積を広げる減圧空間14を形成するように
なっている。

【００２２】この絞り部13は、ガバナ弁座5bの通水面積
と、ダイヤフラム6aの受圧面積とを同等にしてガバナ弁
体5aにかかる水圧とその一次側受圧部6a′にかかる一次
側給水圧とが相殺関係になるように予め条件を設定した
ことを前提として、エネルギー保存の法則の関係で、ダ
イヤフラム6aの一次側受圧部6a′にかかる一次側給水圧
に対してガバナ弁体5aにかかる実際の水圧を下流の減圧
空間14で略比例的に減圧させる働きがあり、この差圧に
抗してガバナ弁５の弁開度を調整する付勢手段７が前記
圧力背室６内に設けてある。

【００２３】付勢手段７は弾撥発条であり、圧力背室６
内において受け座6bと、蓋体6eとの間に弾装して圧力背
室６を二次側101 へ常時付勢している。この付勢手段７
は、蓋体6eの螺孔6dに対する進退によって、付勢力を自
在に可変できるようにしている。

【００２４】而して、斯るボールタップはダイヤフラム
6a動作に摺動シールがなく、ガバナ弁体5aの摺動シール
も加わらない。したがって、一次側給水圧が高く瞬間流
量が増大する場合に、所望力に設定された付勢手段７の
付勢力は、一次側受圧部6a′にかかる一次側給水圧と、
ガバナ弁体5aにかかる実際の水圧との差圧が大きいた
め、ガバナ弁体5aを、ガバナ弁座5bに接近させた状態で
前記差圧とバランスするように、所望量まで流量を絞る
ことができる。また、吐水に伴なって上動するロッド12
で扛上されたパイロット弁体9bがパイロット弁孔9cを閉
弁すると、圧力背室６内からの放水が停止する為、小流
路８を介して一次側100 から圧力背室６内に流入し加圧
されて、その圧力背室６は容積を広げ且つ付勢手段７の
付勢力も相俟って主弁体4aを下降させ且つ主弁座4bに着
座させて止水する。

【００２５】尚、15は玉弁であり、前記小流路８途中に
設けられ上流、下流の同流路に出口16a 、入口16b とを
正対させて連通する室16内に、水の比重よりも若干大き
い比重をもつ球状弁体16c を収容し、該球状弁体16c と
対応する出口16a 回りの室16内面を粗面とするホーパー
形状面 16a′として、圧力背室６への一次側100 からの
給水をそのホーパー形状面 16a′と球状弁体16c との間
から徐々に行なうようにして主弁４閉弁時にウォーター
ハンマー等が生じないようにし且つ出口16a 内周面へ付
着して目詰りの原因となる水垢の進入も、阻止するよう
にしている。

【００２６】また、本実施例では圧力背室６の一次側受
圧部6a′を、ダイヤフラムで構成したが、連結棒5c上部
に直結され、Ｙ字状のパッキンを摺動面に有するピスト
ンや、ベローズで受圧面を形成してもかまわないし、更
にはベローズに付勢手段を兼務させることでも実現可能
である。この場合にはガバナ弁体にかかる水圧と受圧面
にかかる一次側給水圧との差圧に対して所望の値に付勢
力を設計することで達成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 使用状態を示す縦断面図。

【図２】 従来例のボールタップの一例を示す断面
図。

【符号の説明】

Ａ ボールタップ本体 ４ 主弁 ５ ガバナ弁 ６ 圧力背室 11 浮子 100 一次側 101 二次側 ９ パイロット
弁 4a 主弁体 5a ガバナ弁体 5b ガバナ弁座 4b 主弁座 ７ 付勢手段 13 絞り部 6a′ 一次側受圧部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 内村 好信 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社 茅ケ崎工場内 (72)発明者 田中 順治 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社 茅ケ崎工場内 (72)発明者 大嶋 隆文 神奈川県茅ケ崎市本村２丁目８番１号 東陶機器株式会社 茅ケ崎工場内 (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F16K 31/34

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次側と二次側とを開閉する主弁の二
   次側に、ガバナ弁を設けると共に、浮子の上下動で開閉
   するパイロット弁を介してガバナ弁の更に下流に連絡す
   る圧力背室を、一次側に小流路を介して連通させ且つ主
   弁を挾んでガバナ弁と対向して設け、該圧力背室、主弁
   体、ガバナ弁体を同軸上に連設し、ガバナ弁座の通水面
   積と釣り合う面積にした一次側受圧部を、ガバナ弁と対
   向して一次側に配置すると共にガバナ弁体をガバナ弁座
   に対して下流に配置してなり、ガバナ弁座上流側にガバ
   ナ弁体への水圧を減圧する絞り部を設け、且つ圧力背室
   に、二次側に付勢する付勢手段を設けたことを特徴とす
   るボールタップ。