JP3528060B2 - 弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は、水位調整弁としての
使用に好適であり、液槽の水位と弁本体の弁体を比例作
動させ、有効適切な制御をする弁である。更に丈高の液
槽においても、最高水位から下方へ任意の水位巾の調整
水位巾を設定し、比例作動による液槽の水位調整を実行
することができ、この発明の弁により、液槽の水位の適
切なコントロ−ルを行なうことで、水資源の有効な管理
を可能とするものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、水位調整弁では、パイロット弁
は、いわゆるＯＮ−ＯＦＦ制御方式で、水位の変動に対
しても、パイロット弁の作動がＯＮ−ＯＦＦであり、し
たがって、それに伴う弁本体の弁体も比例作動せず、や
はりＯＮ−ＯＦＦ作動で全閉と全開の繰り返えし作動を
行ない、水位の変動に対して弁体の開閉を適切に行なえ
なかった。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】この発明では、水位調
整弁として、従来品のようなパイロット弁の作動がＯＮ
−ＯＦＦ方式でなく、弁本体の弁体と一体的な弁棒が、
パイロット弁の調節可能のパイロット弁の弁体を作動し
て、このパイロット弁を通って流入口側から弁本体のシ
リンダ部材へ、弁本体のシリンダ部材から弁本体の流出
口側への３方切り換えを行ない、液槽の最高水位から下
方へ、任意の水位巾の調整水位巾を設定し、この調整水
位巾と最高水位より下降した水位の大小により、弁本体
の弁体の弁開度が比例作動する相互連動制御を行ない、
液槽の水位調整を適切にかつ極めて円滑に無段階で作動
できる弁を提供しようとするものである。 【０００４】 【課題を解決するための手段】すなわちこの発明は、弁
本体（４）内に流入口（８）と流出口（９）とを連通す
る流路（１０）を形成し、この流路（１０）内に前記流
入口（８）側と前記流出口（９）側を仕切る弁座（１
１）を形成し、この弁座（１１）に面して前記弁本体
（４）に備えたシリンダ部材（１２）に、ピストン部材
（１３）を摺設させ、このピストン部材（１３）の下端
部に一体的に、弁座（１１）に就座する弁体（１４）を
形成し、この弁体（１４）には、上端部がシリンダ部材
（１２）の内部を貫通して、弁本体（４）の外部に突出
し、パイロット弁（５）の作動手段を圧接させた弁棒
（１６）の下端部が固着される弁において、この弁棒
（１６）が前記パイロット弁（５）の調節可能のレバ−
（２３）を動かし、スプリング（２１，２２）を介して
調節可能にパイロット弁（５）の弁体（３４）を作動さ
せ、このパイロット弁（５）を通って、前記流入口
（８）側から前記弁本体（４）の前記シリンダ部材（１
２）へ、この弁本体（４）のこのシリンダ部材（１２）
から前記弁本体（４）の前記流出口（８）側へ３方切り
換えをし、導管（６，７）から前記パイロット弁（５）
を介して、前記弁本体（４）に接続する液槽（１）の最
高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）から下方へ、任意の水位巾の調
整水位巾を設定し、この調整水位巾と前記最高水位
（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）から下降した水位の大小により、前記
弁本体（４）の前記弁体（１４）の弁開度を比例作動す
る相互連動制御を行って、前記液槽の水位を調整する弁
を提供するものである。 【０００５】 【作用】この発明の弁は、パイロット弁を通って、流入
口側から弁本体のシリンダ部材へ、またこの弁本体のシ
リンダ部材から弁本体の流出口側への３方切り換えを
し、液層の最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）から下方へ任意の
水位巾の調整水位巾を設定し、この調整水位巾（Ｈ．
Ｗ．Ｌ．）と弁本体の弁体の弁開度が比例作動する相互
連動制御を行なわせ、液槽の水位を調整するものであ
る。 【０００６】 【実施例】この発明を図１ないし図５に示す一実施例に
基づいて説明する。図１は、この実施例の全体の構成を
示すもので、液槽１には流入口２と流出口３があり、水
位が最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）にあるときは、液槽１へ
の水の流入及び液槽１からの流出のないときである。水
の流出があって流入がないときと、流入量より流出量の
方が多いときは、水位は最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）から
下降する。逆に流入量より流出量の方が少ないときは、
水位は上昇する。この実施例において、弁本体４は液槽
１の流入口２の直前に配管で接続される。弁本体４の上
方にはパイロット弁５があり、このパイロット弁５から
液槽１に対して、水位の検出のための導管６及び導管７
が導かれている。導管６は、最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）
から若干上位まで、導管７は液槽１の下層へ導かれてい
る。なおこの図１では、弁本体４の部分を、左側には側
面図、右側には正面図として示している。 【０００７】次に、図２は弁本体４の図である。この弁
本体４内に、流入口８と流出口９とを連通する流路１０
を形成し、この流路１０を流入口８側と流出口９側とに
仕切る弁座１１を形成し、この弁座１１に面して、弁本
体４に備えられるシリンダ部材１２に、ピストン部材１
３を摺設させ、このピストン部材１３の下端部に、一体
的に弁座１１に就座する弁体１４のシ−ト１５を形成
し、この弁体１４に、上端部がシリンダ部材１２の内部
を貫通し、弁本体４の外部に突出して、パイロット弁５
の作動手段（後述する）を圧接する弁棒１６が固着され
ている。 【０００８】次に、図３はこの発明のパイロット弁５を
詳細に示すものであって、このパイロット弁５は、弁本
体４の上方に組み付けられている。 【０００９】弁棒１６の上端部にはカム１７が、コンペ
ンセ−タカラ−１８、座金１９を介して袋ナット２０で
取り付けてある。このコンペンセ−タカラ−１８の下面
には、パイロット弁５内のテンションスプリング２１と
テンションスプリング２２とのスプリング力により、レ
バ−２３は上方へ圧接されている。このレバ−２３は、
比例調整ボルト２４により、その揺動中心の位置が横方
向に調整可能なピン２５で、比例帯調整ボルト２６の上
下移動量が調整される。 【００１０】パイロット弁５は、パイロットボデ−２７
及び２８の間に、ダイヤフラム２９を挟んでボルト３０
及びナット３１によって固着されている。更にダイヤフ
ラム２９は、ダイヤフラム押え下３２と、ダイヤフラム
押え上３３に挟まれて、パイロット弁体３４の上方のね
じ部３５で固着されている。 【００１１】パイロット弁体３４と比例帯調整ボルト２
６の間には、テンションスプリング２１が介在されてい
る。またテンションスプリング２２の上方には、アジャ
スタボルト３６があり、六角ナット３７で、テンション
スプリング２２とダイヤフラム２９との調整ができる。 【００１２】パイロットボデ−２７には、液槽１の最高
水位の検出のため図１の導管６が接続され、かつパイロ
ットボデ−２８には、液槽１の下層圧力の検出の図１の
導管７が接続される。更にパイロットボデ−２８には、
図４の（Ａ）（Ｂ）に示す通り、弁本体４の流入口８側
からの圧力配管３８、弁本体４の流出口９側への圧力配
管３９が接続されている。更にこのパイロットボデ−２
８には、弁体４のシリンダ部材１２への圧力配管が接続
されている。このパイロットボデ−２８の中に、パイロ
ット弁体３４が貫通している。 【００１３】このパイロット弁体３４には２箇所に細首
径部があり、これらがパイロット弁５としての３方切換
機能を果している。すなわち、パイロット弁体３４の上
方変位で、圧力水は、弁本体４の流入口８側から弁本体
４のシリンダ部材１２内（図４（Ａ）参照）へ、逆にパ
イロット弁体３４の下方変位で、圧力水は、シリンダ部
材１２内から弁本体４の流出口９側へ流れる（図４
（Ｂ）参照）。 【００１４】上述の圧力配管及び導管その他の構成の機
能を示したのが図５である。 【００１５】液槽１の水位と、弁本体４の弁体１４の開
度関係を図示したのが、図１の全体の構成を示す図であ
る。すなわち、液槽１の最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）で、
弁本体４の弁体１４は全閉である。次に最高水位（Ｈ．
Ｗ．Ｌ．）から下方へ任意の水位巾の調整水位巾を設定
し（例えばこの巾は上下２ｍとする）、この調整水位巾
の最下位で弁本体４の弁体１４は全開であるように設定
する。 【００１６】以下にこの実施例の作動を述べる。先ず、
液槽１からの水の流出がなく、液槽１の水位が最高水位
（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）にあるときは、弁本体４の弁体１４は
全閉状態を持続し、液槽１への水の流入はない。 【００１７】次に、液槽１へ水の流入がなくて、水の流
出があるか、又は、水の流入量より、流出量が大であれ
ば、水位は最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）から下降する。こ
の水位の下降は、液槽１の下層において、圧力検出用の
導管７で、下降した水位の下層からのレベルを圧力の変
化として検出されてパイロット弁５のパイロットボデ−
２８内のダイヤフラム２９の下室へ導入される。 【００１８】ここで、図２の弁体１４が上下移動して開
閉すると、弁棒１６が同じ距離だけ上下移動する。その
ため、図３において、弁棒１６の上端のカム１７、コン
ペンセ−タカラ−１８が上下移動し、それにつれてコン
ペンセ−タカラ−１８に圧接されているレバ−２３が上
下移動する。そのため、比例帯調整ボルト２６とテンシ
ョンスプリング２１とパイロット弁体３４とダイヤフラ
ム２９及びテンションスプリング２２が変位する。 【００１９】次に液槽１の水位変動による弁本体４の弁
体１４の作動を述べる。液槽１からの水の流出があっ
て、最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）から水位が下降すると、
導管７によってその下降した水位のレベルを圧力検出
し、パイロット弁５のダイヤフラム２９の下室へ導圧す
る。そのため、弁体３４などが下方へ変位する（導管６
の検出圧力は不変）。 【００２０】そこで、弁本体４のシリンダ部材１２の圧
力水は弁本体４の流出口９側へ出るので、弁体１４の下
面の流入口８側の全圧力の方が大となり、弁体１４は上
方へ開作動する。そのため、水は弁本体４の弁座１１を
通って、流入口２から液槽１へ水が入り、液槽１の水位
が上昇し、水位の下降によりそれに応答された弁体１４
の弁開度で比例作動すべく相互に連動制御する。なお、
調整水位巾の最下位で弁本体４の弁体１４は全開とな
る。この比例作動する相互連動制御は、液槽１の任意設
定の調整水位巾と最高水位からの水位の下降位の大小に
より、その水位の下降位置に応答して、この相互連動を
制御する。 【００２１】なお、図３の調節ボルト４０は、比例作動
制御の範囲を制限するものであって、この調節ボルト４
０の先端は、レバ−２３にある板４２に当ててある。こ
の調節ボルト４０は、その繰り出し長さが調節でき、液
槽１に任意に設定した調整水位巾のうちの最下位の方の
水位、すなわち弁本体４の弁体１４の弁開度のうちの全
開附近又は５０％の開度以上など、弁開度の比較的大で
ある開度範囲の比例作動をなくし、その比例作動をなく
した範囲の弁体１４の弁開度では、ＯＮ−ＯＦＦ作動に
できるようにするものである。これは、上記のとおり、
弁体１４の弁開度の比較的大である開度範囲は、比例作
動の必要性のないときに、この調節ボルト４０の繰り出
し長さで任意の弁開度以上の設定ができる。ナット４１
は調節ボルト４０の固定のためのものである。 【００２２】 【発明の効果】この発明は、以上述べた通りの作用によ
り、自動制御で、調整水位巾と液層の水位の下降位置の
大小により、パイロット弁と弁本体の比例作動の相互連
動制御をして液槽の水位調整が可能である。更に、低い
液槽のみでなく、丈高の液槽においても、調整水位巾
は、液槽の最高水位から下方へ任意の水位巾で設定で
き、液槽の最下面から最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）の高さ
の大小に関係なく設定できる特質がある。この発明の弁
によって、液槽の水位の適切なコントロ−ルをすること
で、水資源の有効な管理ができるわけである。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明の一実施例の全体の構成を示す図であ
る。 【図２】弁本体の断面図である。 【図３】パイロット弁の断面図である。 【図４】パイロット弁の作動を示し、（Ａ）はパイロッ
ト弁の上方変位を、（Ｂ）はパイロット弁の下方変位の
状態を示す。 【図５】水位調整弁の概念図である。 【符号の説明】 １ 液槽 ４ 弁本体 ５ パイロット弁 ８ 流入口 ９ 流出口 １０ 流路 １１ 弁座 １２ シリンダ部材 １３ ピストン部材 １４ 弁体（弁本体４の） １６ 弁棒 ２３ レバ− ２１，２２ テンションスプリング ３４ 弁体（パイロット弁５の）

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 11/07 F16K 31/126 F16K 31/34 F16K 31/44 F16K 31/524 B65D 90/48

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 弁本体（４）内に流入口（８）と流出口
   （９）とを連通する流路（１０）を形成し、この流路
   （１０）内に前記流入口（８）側と前記流出口（９）側
   を仕切る弁座（１１）を形成し、この弁座（１１）に面
   して前記弁本体（４）に備えたシリンダ部材（１２）
   に、ピストン部材（１３）を摺設させ、このピストン部
   材（１３）の下端部に一体的に、前記弁座（１１）に就
   座する弁体（１４）を形成し、この弁体（１４）には、
   上端部がシリンダ部材（１２）の内部を貫通して、前記
   弁本体（４）の外部に突出し、パイロット弁（５）の作
   動手段を圧接させた弁棒（１６）の下端部が固着される
   弁において、この弁棒（１６）が前記パイロット弁
   （５）の調節可能のレバ−（２３）を動かし、スプリン
   グ（２１，２２）を介して調節可能に前記パイロット弁
   （５）の弁体（３４）を作動させ、このパイロット弁
   （５）を通って、前記流入口（８）側から前記弁本体
   （４）の前記シリンダ部材（１２）へ、この弁本体
   （４）のこのシリンダ部材（１２）から前記弁本体
   （４）の前記流出口（８）側へ３方切り換えをし、導管
   （６，７）から前記パイロット弁（５）を介して、前記
   弁本体（４）に接続する液槽（１）の最高水位（Ｈ．
   Ｗ．Ｌ．）から下方へ、任意の水位巾の調整水位巾を設
   定し、この調整水位巾と前記最高水位（Ｈ．Ｗ．Ｌ．）
   から下降した水位の大小により、前記弁本体（４）の前
   記弁体（１４）の弁開度を比例作動する相互連動制御を
   行って、前記液槽（１）の水位を調整することを特徴と
   する弁。