JP3637239B2 - 一軸減圧弁 - Google Patents
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Description
【発明が属する技術分野】
本発明は、減圧弁の一種類である一軸減圧弁において、それの二次側に接続する給水機器の弁機構に、急激な閉弁があったときに、減圧弁を発生源として、一次側に生じるウオーターハンマー現象を防止するようにした一軸減圧弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
従前の一軸減圧弁Aは、図1にあるように、金属材等により、軸方向の両端部にそれぞれ接続口10・11を設けた筒状に成形するとともにそれの胴部を軸方向において2分して一次側Xと接続する前半側1aと二次側Yと接続する後半側1bとを形成し、それらをネジ嵌合により一体的に連結して弁箱となるボディ1を組立て、そのボディ1の内腔に形成する弁室a内の、軸芯部で前半側1aの接続口10に寄る部位に、弁座2を配位して支持金具3および支持板4・5によりボディ1に対し固定装設し、弁室a内で前記弁座2より後方に寄る部位には、軸芯部に通水孔60が軸方向に貫通する筒状体6を、ボディ1の軸方向に沿わせて装入し、それの前端側を、前述の支持板4・5の中心部位に開設した透孔50内に摺動自在に嵌挿して、Oリング61により嵌合面を水密に保持し、その透孔50から突出する前端側に側面シール弁状の弁体6aを形成し、この筒状体6の後端側の外周に鍔状の感圧板6bを装設し、その感圧板6bの外周縁を、ボディ1の後半側1bの内壁面にOリング62を介して摺動自在に嵌合し、この感圧板6bの前面側と支持板5の後面側との間に、筒状体6を二次側Yに押し出すバネ7を張設することで構成してある。
【0003】
そして、これにより、一次側Xに接続している給水配管(水道管)から導かれる水が、弁座2の支持金具3に設けた弁座2のまわりの通過孔30を通過し、弁座2と弁6aとの間の間隙から筒状体6の内腔の通水孔60を経て、二次側Yに供給されていく。これにより二次側Yの圧力が上がると、感圧板6bにかかる力(圧力×感圧板6bの受圧面の面積)が増加することで、バネ7に対抗して感圧板6bを一次側Xに押し出し、その感圧板6bと一体に連結している筒状体6を一次側Xに押し出して、図2にあるように、それの前端の弁6aと弁座2との間に形成される弁口の開度を小さくし、二次側Yの圧力を設定圧力に保持するようになり、また、二次側Yの圧力が設定圧力以上になると、弁6aが弁座2に押し付けられて閉弁するようにしてある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
減圧弁は、二次側圧力が設定圧力以上になると閉弁する構造になっているから、二次側の配管に設けられる蛇口に、シングルレバーの操作で開弁・閉弁する蛇口または電磁弁により開閉する蛇口が用いられて、それが急激に閉弁されるなどで、二次側に急激な閉塞があると、それにより急激に閉弁して、減圧弁が発生源となるウオーターハンマー現象を減圧弁の一次側に生ぜしめるようになる問題がある。
【0005】
この減圧弁を発生源とするウオーターハンマー現象は、配管の途中に蓄圧器等の圧力を吸収する構造のものを接続することで解決し得るが、配管工事に制約を生ぜしめる問題がある。
【0006】
本発明は、従前の一軸減圧弁に生じている上述の問題を解決するためになされたものであって、一軸減圧弁の内部構造を利用し、二次側での急激な閉弁により生ずる急激な圧力上昇が一軸減圧弁の感圧板に対して伝わりにくいようにしておいて、二次側に急激な圧力上昇があっても、一軸減圧弁に急閉が生じないようにすることで、一軸減圧弁の一次側におけるウオーターハンマー現象による衝激を軽減し得るように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、一端側に一次側Xと接続する接続口10を設け他端側に二次側Yと接続する接続口11を設けた筒状のボディ1内に弁室aを形成し、その弁室a内に、内腔を通水孔60に形成した筒状体6を、それの軸方向が前記弁室aの軸方向に沿う姿勢としてその軸方向に可動に装入し、それの一次側Xの端部に筒状の側面シール弁状の弁体6aを装設し、その筒状弁の弁体6aよりも一次側Xに寄る部位に前記弁体6aと衝合さす弁座2をボディ1に対し固定して装設し、筒状体6の二次側Yの端部に、二次側Yの圧力変化により前記軸方向に動く感圧板6bを連結して、その感圧板6bをバネ7により二次側Yに押し出すよう付勢してなる一軸減圧弁において、ボディ1の二次側Yに接続する後端側の内面に、内腔を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12を設け、ボディ1内腔に形成した弁室a内に装入する筒状体6の二次側Yに向かう後端側の外周に感圧板6bを鍔状に設けて、該感圧板6bと前記段部12の前面との間に感圧室zを形成し、筒状体6の後端側には、前記段部12の内周面に嵌入する筒状部uを形設し、その筒状部uの外周面と前記段部12の内周面との間に狭い間隙vを形設して、その間隙vを介し二次側流路wと感圧室zとを連通させてなる一軸減圧弁を提起し、
さらに、一端側に一次側Xと接続する接続口10を設け他端側に二次側Yと接続する接続口11を設けた筒状のボディ1内に弁室aを形成し、その弁室a内に、内腔を通水孔60に形成した筒状体6を、それの軸方向が前記弁室aの軸方向に沿う姿勢としてその軸方向に可動に装入し、それの一次側Xの端部に筒状の側面シール弁状の弁体6aを装設し、その筒状弁の弁体6aよりも一次側Xに寄る部位に前記弁体6aと衝合さす弁座2をボディ1に対し固定して装設し、筒状体6の二次側Yの端部に、二次側Yの圧力変化により前記軸方向に動く感圧板6bを連結して、その感圧板6bをバネにより二次側Yに押し出すよう付勢してなる一軸減圧弁において、ボディ1の二次側Yに接続する後端側の内面に、内径を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12を設け、ボディ1内腔に形成した弁室a内に装入する筒状体6の二次側Yに向かう後端側に、外周に向け鍔状に突出する感圧板6bを設けて、該感圧板6bと前記段部12の前面との間に感圧室zを形成し、ボディ1に設けた前記段部12の前端側に、筒状体6の通水孔60内に嵌入する筒状部uを設け、その筒状部uの外周面と前記筒状体6の通水孔60の内周面との間に、狭い間隙vを形設し、その間隙vを介し二次側流路wと感圧室zとを連通させてなる一軸減圧弁を提起し、
さらにまた、一端側に一次側Xと接続する接続口10を設け他端側に二次側Yと接続する接続口11を設けた筒状のボディ1内に弁室aを形成し、その弁室a内に、内腔を通水孔60に形成した筒状体6を、それの軸方向が前記弁室aの軸方向に沿う姿勢としてその軸方向に可動に装入し、それの一次側Xの端部に筒状の側面シール弁状の弁体6aを装設し、その筒状弁の弁体6aよりも一次側Xに寄る部位に前記弁体aと衝合さす弁座2をボディ1に対し固定して装設し、筒状体6の二次側Yの端部に、二次側Yの圧力変化により前記軸方向に動く感圧板6bを連結して、その感圧板6bをバネ7により二次側Yに押し出すよう付勢してなる一軸減圧弁において、ボディ1の二次側Yに接続する後端側の内面に、内径を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12に設け、ボディ1内腔に形成した弁室a内に装入する筒状体6の二次側Yに向かう後端側に、外周に向け鍔状に突出する感圧板6bを設けて、該感圧板6bと前記段部12の前面との間に感圧室zを形成し、筒状体6の後端側には、前記段部12の内周面に嵌入する筒状部uを形設し、その筒状部uの外周面と前記段部12の内周面との間に狭い間隔vを形設して、その間隙vを介し二次側流路wと感圧室zとを連通させ、ボディ1の二次側流路wの内周面で、前記筒状部uの外周面との嵌合部位よりも二次側Yの接続口11に寄る部位に、口径rを前記筒状部uの内径と同径ないし小径とした流過口13を形設したことを特徴とする一軸減圧弁を提起するものである。
【0008】
【発明の実施の形態】
本発明手段においては、一軸減圧弁それ自体については、従前の一軸減圧弁と同様に、弁箱となるボディを、軸方向の一端側に一次側の配管と接続する接続口を設け他端側に二次側の配管と接続する接続口を設けた筒状に形成し、その筒状のボディの内腔に形成せる弁室内に、二次側の圧力変化により該筒状のボディの軸方向に動く感圧板を配設し、その感圧板の中心穴部に軸方向が前記筒状のボディの軸方向に沿う筒状体の二次側に向かう端部を一体または一体的に連結し、その筒状体の一次側に向かう端部に、筒状の側面シール弁に形成した弁体を装設し、ボディ内腔の弁室の一次側に寄る部位に、前記筒状体に装設した弁体と衝合さす弁座を配位してボディに対し固定装設して一軸減圧弁に構成するようにしてよい。
【0009】
このように構成される一軸減圧弁において、二次側の圧力を感知してその圧力により感圧板を一次側に押し出すように、その感圧板の二次側の圧力を受ける受圧面の二次側に形成される感圧室とボディ内の二次側の接続口に向かう二次側流路との間には、この二次側流路と感圧室との水の流通を制限するために、筒状体の二次側の端部に、二次側流路内に突入する筒状部を装設して、その筒状部の外壁面と二次側流路の内壁面との嵌合面に、水の流通を制限する狭い間隙を形成して、この間隙を介して二次側流路と感圧室とが連通する状態とする。
【0010】
このとき、前述の場合と逆に、二次側流路の内壁面から、感圧板の中心穴を貫通してその感圧板に連結する筒状体の内腔の通水孔内に嵌入する筒状部を、ボディ側に形成して、この筒状部の外壁面と筒状体の通水孔の内壁面との間に狭い間隙を形成し、この間隙を介し二次側流路と感圧室とが連通するようにしてもよい。
【0011】
また、感圧部は、筒状体の二次側の端部に剛体の鍔状の感圧板を設けて構成する他、ダイヤフラムを用い、それの外周縁側をボディの内周に対し固定し、それの中心部位に穴部を開設して、それに筒状体の内腔の通水孔が連通するように、そのダイヤフラムの中心穴部の口縁部を筒状体の二次側の端部を連結して、感圧板となるダイヤフラムの感圧作動で、筒状体の一次側の端部に設けた弁体が弁座に対し進退するようにしてよい。
【0012】
そして、この場合においても、そのダイヤフラムの受圧面の前面(二次側)に形成される感圧室を、前述した如く、筒状体の二次側の端部に設ける筒状部とボディの二次側流路の内壁面との嵌合、またはボディの二次側流路の内壁面から筒状体の通水孔内に突入するように突設する筒状部と前記通水孔との嵌合により、感圧室を二次側流路に対し遮断して、その筒状部の嵌合面に隙間を設けるようにする。
【0013】
【実施例】
次に実施例を図面に従い詳述する。なお、図面符号については、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。
【0014】
図3は本発明手段の第1の実施例の縦断側面で同図において、1は軸方向の両端部にそれぞれ接続口10・11を設けた筒状に成形した弁箱を構成するボディで、軸方向において2分されて、一次側Xと接続する前半側1a(図において右半側)と二次側Yと接続する後半側1bとに分割され、それらの突き合わせ部においてねじ嵌合により一体に結合している。
【0015】
aはボディ1の内腔に形成した弁室、2はその弁室a内の軸芯部位の前半側1aの接続口10に寄る部位に配設した弁座で、座板状の支持金具3に支持して、その支持金具3の周縁部をボディ1の前半側の内壁に対し支持板4・5を介し固定することで、ボディ1に対し固定状態に装設してあり、その支持金具3には、一次側Xと二次側Yとを連通させる通過孔30が弁座2のまわりに開設してある。
【0016】
6は弁室a内に、前記弁座2よりも後方(図において左方)に寄る部位に配位して軸方向がボディ1の軸線方向に沿う姿勢として装入した筒状体で、それの軸芯部には軸方向に貫通する通水孔60が形成してあり、前端側は前述の弁座2の支持金具3をボディ1に対し組み付ける支持板4・5の中心部位に開設した透孔50にOリング61により水密を保持せしめて軸方向の摺動を自在に嵌合していて、その透孔50から突出する該筒状体6の前端側の端縁には、前述の弁座2に衝合して側面シール弁状に水の流通を遮断する弁体6aが形設してある。また、この筒状体6の後端側には、外周面から鍔状に突出する感圧板6bが、筒状体6を形成する金属材により一体に連続する状態に装設してあり、その感圧板6bの外周縁は、ボディ1の後半側1bの内壁面にOリング62により水密を保持せしめて軸方向に摺動自在に嵌合させてある。
【0017】
zは、前記感圧板6bの受圧面の二次側においてボディ1内に形成せる感圧室で、ボディ1の後半側1bの内面側に、内径を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12を形成して、その段部12の前面と前記感圧板6bの後面側の受圧面との間に形成してある。
【0018】
7は、前述の筒状体6を二次側Yに押し出すバネで、前述の支持板5の後面側と前記鍔状の感圧板6bの前面側との間に張設してある。
【0019】
uは筒状体6の後端側の端部に、ボディ1内の二次側流路w内に突入するように突設した筒状部で、筒状体6を成形している金属材により筒状体6に一体に連続させて形成してあり、それの外周面は、ボディ1の後半側1bの内周面に形設した前述の段部12の内周面と摺動自在に嵌合している。
【0020】
vは前記筒状部uの外周面と段部12の内周面との間に形成した狭い間隙で、この間隙vにより、二次側流路wと感圧室zとの間に水の流通が制限された状態で行われるようにしてある。
【0021】
そして、これにより、二次側の圧力が上昇すると、その圧力が間隙よりなる抵抗部vを介して感圧室zに流入して筒状体6を押し出し、それの前端の弁体6aと弁座2との間隔を図4の如く狭めて二次側の圧力を設定圧力に保持するようになり、二次側の圧力が急激に上昇したときには、その圧力が感圧室zに急激に流入していくのをこの狭い間隙vで制限して、弁体6bが弁座2に衝合することによる閉弁が急激に行われるのを緩和するようにしている。
【0022】
次に図5は上述の図3および図4に示す第1の実施例の変形例を示す。この例は、上述の第1の実施例の一軸減圧弁において、それの二次側流路wの内周面で、筒状体6の二次側の端部に設けた筒状部uの外周面が摺動自在に嵌合する嵌合部よりも二次側の接続口11に寄る部位に、口径rを前記筒状部uの内径と同径ないし小径とした流過口13を設けておいて、二次側Yよりのウオーターハンマー波が、この筒状部uよりも小径とした流過口13を経て筒状部uに至るようにして、感圧板6bに直接影響しないようにし、ウオーターハンマー波の筒状部uへの影響を少なくしている例である。
【0023】
次に図6は第2の実施例を示している。この例は、前述の第1の実施例において、感圧室zを二次側流路wから遮断するために筒状体6の後端側に設けて二次側流路w内に嵌入するようにしている筒状部uを、逆に二次側流路wの側に設けて、その筒状部uが筒状体6の通水孔60内に、軸方向に自在に動くよう嵌入させ、その筒状部uの外周面と通水孔60の内壁面との嵌合面に、感圧室zと二次側流路wとの流通を制限する間隙vを形成している例である。そして、この点を除いたその余の構成は前述の実施例と変わりがないので、同効の構成部材に同一の符号を付して詳しい説明は省略する。
【0024】
この実施例では、二次側Yの圧力が上昇することで、間隙vを経て感圧室zに流入する圧力により図7の如く筒状体6を押し出して弁体6aと弁座2との間の弁口の開度を狭めて二次側の圧力を所定の設定圧力に保持するようになり、二次側Yに急激な圧力上昇があったときには、その圧力が感圧室zに急激に伝わるのを狭められた間隙vにより制限して、弁体6aと弁座2との間の弁口が急激に閉弁するのを緩和するようになる。
【0025】
次に図8はさらに別の実施例の縦断側面図である。この実施例は、図3および図4に示した実施例のものの感圧板6bをダイヤフラム8とした例である。
【0026】
この例においては、感圧板6bをダイヤフラム8として別体に形成し、これの中心穴部を筒状体6の後端部に組付け連結することから、筒状体6の後端側に装設する筒状部uを、筒状体6と別体に形成し、その筒状部uの前端面を、筒状体6の後端面に当接したダイヤフラム8よりなる感圧板6bの中心穴部の口縁部位を筒状体6の後端面との間に狭圧保持する挟持面に形成しておいて、この筒状部uが感圧板6bたるダイヤフラム8の組付金具を兼ねるようにしてある。
【0027】
また、筒状部uの外周面とボディ1の二次側流路wの内壁面との嵌合面に狭い間隙vを形設している。
【0028】
そして、この点を除いたその余の構成は前述の各実施例のものと変わりがなく、同効の構成部材に同じ符号を付して詳しい説明は省略している。
【0029】
そして、この実施例も、減圧作動および二次側Yに急激な圧力上昇が生じたときのその圧力の感圧室zへの急激な伝播を緩和する作動については、前述の各実施例と変わりない。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明手段は、筒状体6の後端側に、二次側流路w内に嵌入する筒状部uを設けて、それと二次側流路wとの嵌合面に狭い間隙vを設けるか、二次側流路の前端側に、筒状体の通水口に対して嵌入する筒状部を設けて、それと通水口との嵌合面に狭い間隙を設けて、二次側での急激な閉弁により、急激な圧力上昇が二次側に生じたときに、その圧力が感圧室に伝わりにくいようにしているのだから、二次側での急激な閉弁で一軸減圧弁が急激に閉弁することにより一軸減圧弁を発生源としてその一軸減圧弁の一次側に生ずるウオーターハンマー現象が、一軸減圧弁の構造を利用して効果的に軽減し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 従前の一軸減圧弁の縦断側面図である。
【図2】 同上一軸減圧弁の作動の説明図である。
【図3】 本発明による一軸減圧弁の縦断側面図である。
【図4】 同上の一軸減圧弁の作動の説明図である。
【図5】 同上の一軸減圧弁の変形例の縦断側面図である。
【図6】 同上一軸減圧弁の別の実施例の縦断側面図である。
【図7】 同上の実施例の作動の説明図である。
【図8】 同上のさらに異なる実施例の縦断側面図である。
【図9】 同上の実施例の作動の説明図である。
【符号の説明】
A…一軸減圧弁、X…一次側、Y…二次側、a…弁室、u…筒状部、v…間隙、w…二次側流路、z…感圧室、1…ボディ、1a…前半側、1b…後半側、10・11…接続口、12…段部、2…弁座、3…支持金具、30…通過孔、4・5…支持板、50…透孔、6…筒状体、6a…弁体、6b…感圧板、60…通水孔、61・62・63…Oリング、7…バネ、8…ダイヤフラム。
Claims (3)
- 一端側に一次側Xと接続する接続口10を設け他端側に二次側Yと接続する接続口11を設けた筒状のボディ1内に弁室aを形成し、その弁室a内に、内腔を通水孔60に形成した筒状体6を、それの軸方向が前記弁室aの軸方向に沿う姿勢としてその軸方向に可動に装入し、それの一次側Xの端部に筒状の側面シール弁状の弁体6aを装設し、その筒状弁の弁体6aよりも一次側Xに寄る部位に前記弁体6aと衝合さす弁座2をボディ1に対し固定して装設し、筒状体6の二次側Yの端部に、二次側Yの圧力変化により前記軸方向に動く感圧板6bを連結して、その感圧板6bをバネ7により二次側Yに押し出すよう付勢してなる一軸減圧弁において、ボディ1の二次側Yに接続する後端側の内面に、内腔を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12を設け、ボディ1内腔に形成した弁室a内に装入する筒状体6の二次側Yに向かう後端側の外周に感圧板6bを鍔状に設けて、該感圧板6bと前記段部12の前面との間に感圧室zを形成し、筒状体6の後端側には、前記段部12の内周面に嵌入する筒状部uを形設し、その筒状部uの外周面と前記段部12の内周面との間に狭い間隙vを形設して、その間隙vを介し二次側流路wと感圧室zとを連通させてなる一軸減圧弁。
- 一端側に一次側Xと接続する接続口10を設け他端側に二次側Yと接続する接続口11を設けた筒状のボディ1内に弁室aを形成し、その弁室a内に、内腔を通水孔60に形成した筒状体6を、それの軸方向が前記弁室aの軸方向に沿う姿勢としてその軸方向に可動に装入し、それの一次側Xの端部に筒状の側面シール弁状の弁体6aを装設し、その筒状弁の弁体6aよりも一次側Xに寄る部位に前記弁体6aと衝合さす弁座2をボディ1に対し固定して装設し、筒状体6の二次側Yの端部に、二次側Yの圧力変化により前記軸方向に動く感圧板6bを連結して、その感圧板6bをバネにより二次側Yに押し出すよう付勢してなる一軸減圧弁において、ボディ1の二次側Yに接続する後端側の内面に、内径を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12を設け、ボディ1内腔に形成した弁室a内に装入する筒状体6の二次側Yに向かう後端側に、外周に向け鍔状に突出する感圧板6bを設けて、該感圧板6bと前記段部12の前面との間に感圧室zを形成し、ボディ1に設けた前記段部12の前端側に、筒状体6の通水孔60内に嵌入する筒状部uを設け、その筒状部uの外周面と前記筒状体6の通水孔60の内周面との間に、狭い間隙vを形設し、その間隙vを介し二次側流路wと感圧室zとを連通させてなる一軸減圧弁。
- 一端側に一次側Xと接続する接続口10を設け他端側に二次側Yと接続する接続口11を設けた筒状のボディ1内に弁室aを形成し、その弁室a内に、内腔を通水孔60に形成した筒状体6を、それの軸方向が前記弁室aの軸方向に沿う姿勢としてその軸方向に可動に装入し、それの一次側Xの端部に筒状の側面シール弁状の弁体6aを装設し、その筒状弁の弁体6aよりも一次側Xに寄る部位に前記弁体aと衝合さす弁座2をボディ1に対し固定して装設し、筒状体6の二次側Yの端部に、二次側Yの圧力変化により前記軸方向に動く感圧板6bを連結して、その感圧板6bをバネ7により二次側Yに押し出すよう付勢してなる一軸減圧弁において、ボディ1の二次側Yに接続する後端側の内面に、内径を縮小するよう中心に向け段状に突出する段部12に設け、ボディ1内腔に形成した弁室a内に装入する筒状体6の二次側Yに向かう後端側に、外周に向け鍔状に突出する感圧板6bを設けて、該感圧板6bと前記段部12の前面との間に感圧室zを形成し、筒状体6の後端側には、前記段部12の内周面に嵌入する筒状部uを形設し、その筒状部uの外周面と前記段部12の内周面との間に狭い間隔vを形設して、その間隙vを介し二次側流路wと感圧室zとを連通させ、ボディ1の二次側流路wの内周面で、前記筒状部uの外周面との嵌合部位よりも二次側Yの接続口11に寄る部位に、口径rを前記筒状部uの内径と同径ないし小径とした流過口13を形設したことを特徴とする一軸減圧弁。
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