JP3703443B2 - サーマル・フロースイッチ付き逆止弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、圧力タンク式給水システムにおけるポンプユニットに使用するサーマル・フロースイッチ付き逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の逆止弁は、圧力タンク式給水システムに装備されるポンプの二次側に配管され、流量が一定値以下になった時に、ポンプを停止するフロースイッチと、流体の逆流を防止する逆止め主弁と、流体の温度が所定値以上になったことを検出してポンプを停止するサーマルスイッチとを設けている。
図８に示す様に、この逆止弁本体ａは、弁箱ｂの下部に開設した入口ｃより上方連続すると共に、中途部位にサーマルスイッチｄを設けた上向流路ｅと、弁箱ｂの上方側部に開設した出口ｆに逆止め主弁ｇを設けた横向流路ｈとが連続する本流路ｉと、上向流路ｅにおいて入口ｃより連続する略Ｓ字状の湾曲流路の内側へ曲がる部位に分岐形成した横向分流路ｊと、出口ｆに通ずる上向分流路ｅとを横向分流路ｊ中に設けた副弁口ｋを介して連通させたバイパス流路ｌとを設け、副弁口ｋを開閉するバイパス弁ｍを逆止め主弁ｇの主弁バネｎより弾性力の弱い副弁バネｏにて閉弁方向に付勢して設け、バイパス弁ｍの弁棒ｐ先端に磁石ｑを設けると共に、該磁石ｑの移動経路末端に磁石ｑの変位を検出するリードスイッチ（図示せず）が内装された流量検出手段ｒを対向配置してフロースイッチと成している。
そして、本体ａにおいて、逆止め主弁ｇが閉弁し、バイパス流路ｌを流動する流体の流量が所定の少流量値になった時に、そのバイパス弁ｍのリフトに対応して磁石ｑがリードスイッチの作動範囲外に移動することにより、ポンプの制御部に停止信号を発信してポンプを停止させる。
又、万一、流路中に塵、錆等の異物によりバイパス弁ｍが引っ掛かる等して変位できなくなり、流量が所定値以下になっても、フロースイッチからポンプの制御部へ停止信号が発信されずにポンプが運転し続けることにより、又はその他の原因により、配管系の温度が所定値以上になった時に、かかる温度をサーマルスイッチが検出してポンプの制御部へ停止信号を発してポンプを停止させ、配管系の高温による圧力上昇を防止する様に成している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記逆止弁本体ａにあっては、本流路ｉとバイパス流路ｌとの口径差や、バイパス流路ｌが本流路ｉから水平に分岐していることなどから、本流路ｉから分流するバイパス流路ｌへの流れが常に安定せず、よって、本体ａにおけるバイパス弁ｍの流量に対するリフト量の関係を示す図９のグラフの様に、バイパス弁ｍのリフトが不安定なため、バイパス弁ｍ及びその周辺の部材の消耗が早く、又実際にはポンプを停止するほど流量が少なくないにも拘らず、磁石がリードスイッチの作動範囲外に移動してリードスイッチからポンプへ停止信号を発信するといった誤作動を招来する恐れがあった。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題に鑑み、入口より上方連続すると共に、中途部位にサーマルスイッチを設けた上向流路と、逆止め主弁を設けた出口に通ずる横向流路とが連続する本流路と、上向流路の途中に分岐形成した横向分流路と、出口に通ずる上向分流路とを横向分流路中に設けた副弁口を介して連通させたバイパス流路とを設け、副弁口を開閉するバイパス弁を逆止め主弁の主弁バネより弾性力の弱い副弁バネにて閉弁方向に付勢して設け、バイパス弁の弁棒先端に磁石を設けると共に、該磁石の移動経路末端に磁石の変位を検出する流量検出手段を対向配置して成る逆止弁であって、横向分流路の入口は、本流路においてその入口に対向する様に形成した分流導入壁に直交すると共に、本流路の入口から上方連続する絶壁状の本流路立壁に開設することにより、本流路の入口から流体をストレートに分流導入壁へ衝突させて安定した流れで以てバイパス流路へ確実に分流させ、大流量域におけるバイパス弁の動作を安定させる様にして、上記課題を解決する。
【０００５】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
図１は本発明に係るサーマル・フロースイッチ付き逆止弁の本体１の断面図であり、該本体１は、図示しない圧力タンク式給水システムに装備されるポンプの二次側に配管されている。
本体１は、その縦長な弁箱２を設け、該弁箱２の下部及び上方側部の夫々に入口３及び出口４を開設し、入口３より上方連続する上向流路５と、出口４より水平連続する横向流路６とが連続する本流路７を設けている。
出口４には、横向流路６中に設けた主弁口８を開閉する逆止め主弁９を設けており、逆止め主弁９は、主弁座10と成る主弁口８の二次側の開口部周縁に着離自在に設けられ、主弁バネ11にて閉弁方向に付勢されている。
又、上向流路５の中途部位には、流体の温度が所定値以上になったことを検出するサーマルスイッチ12の感温部12ａを上向流路５の内壁面と略同一面上に配しており、サーマルスイッチ12は、ポンプの制御部に接続され、流体の温度が所定値以上になった時に停止信号を前記制御部へ発信し、これによりポンプの運転は停止される様に成している。
【０００６】
上向流路５の途中の入口３側には、本流路７より水平に分岐形成した横向分流路13と、本流路７の出口４に通ずる上向分流路14とを横向分流路13中に設けた副弁口15を介して連通させた本流路７より小口径なバイパス流路16を設けている。横向分流路13（バイパス流路16）の入口17は、本流路７においてその入口３の略半円分と対向する様に形成した分流導入壁18に直交すると共に、本流路７の入口３から上方連続する本流路立壁19に開設され、該本流路立壁19は、入口３から流入する流体の上方へ向かう流れを妨げる突壁、凸部等の障害物のない絶壁（図示例では垂直）状と成している。
副弁口15を開閉するバイパス弁20は、副弁座21と成る副弁口15の二次側の開口部周縁に着離自在に設けられると共に、逆止め主弁９の主弁バネ11より弾性力の弱い副弁バネ22にて閉弁方向に付勢されている。
バイパス弁20の弁棒23先端には磁石24を設けると共に、該磁石24の移動経路末端に磁石24の変位を検出するリードスイッチ（図示せず）が内装された流量検出手段25を対向配置してフロースイッチ26と成しており、リードスイッチは、ポンプの制御部に接続されている。
又、バイパス弁20の背部には、横向分流路13より小径な略円柱状の流量制御部27突設し、バイパス弁20の閉弁状態において、流量制御部27端面を横向分流路13の入口17端面に略対応させている。
上記の様に横向分流路13にこれより小径で円柱状の流量制御部27を配することにより、横向分流路13を流入する流体が少流量であってもバイパス弁20（磁石24）のリフト量を大きくでき、少流量域での流量変化をもリードスイッチが正確に検出できる様に成している。
【０００７】
本実施例において、本流路立壁19は、入口３から流入する流体の上方へ向かう流れを妨げる障害物のない絶壁状であれば、図１に示す様に垂直に切り立ってなくとも良く、要するに本流路７の入口３から流入する流体の一部を分流導入壁18に直に衝突させて安定した流れで以てバイパス流路16の入口17へ確実に分流させられれば、図４に示す様に入口17へ向かって切り込んだ急斜面を有する絶壁であっても良い。
尚、図４〜６では本体１の変形例を示したものであり、本流路７が大きく湾曲形成すると共に、バイパス流路16の上向分流路14がＬ字状に屈曲形成し、本流路立壁19を上述の絶壁形状と成した点以外は上記と基本的構成は同一のため、その説明は省略する。
【０００８】
次に本発明に係るサーマル・フロースイッチ付き逆止弁の作用について説明する。
給水システムに装備された本体１はその入口３をポンプの二次側に接続すると共に、出口４には途中に圧力スイッチを有する圧力タンクを介して給水栓を接続しており、通常は圧力タンク内の空気圧により配管全体が高圧に加圧され、ポンプは停止状態を維持し、本体１の逆止め主弁９及びバイパス弁20は閉弁している。
かかる状態より給水栓を開いて水を使用することにより、圧力タンク内が減圧されると、圧力スイッチがオンになり、ポンプが作動する。
ポンプが作動すると、先ず少量の水流により、バイパス弁20が開弁し、磁石24が流量検出手段25におけるリードスイッチの作動範囲に達し、リードスイッチからポンプ駆動信号が発信され、圧力タンク内が所定の貯水量に達すると、圧力スイッチがオフとなる。
これにより、ポンプは、リードスイッチからのポンプ駆動信号によって駆動し、圧力タンクの貯水使用量に対応した水量がポンプによって揚水される。
従って、使用量が多い場合、本体１では本流路７の入口３から大流量の流体が流入する。
かかる状態では、本流路７を流動する流体により逆止め主弁９が開弁すると共に、本流路７を流動する流体の一部が分流導入壁18に衝突し、該分流導入壁18に沿った流れを生じさせ、該分流導入壁18のの基端側に存するバイパス流路16の入口17へ導かれ、バイパス弁20が開弁する。
又、使用量が少なくバイパス弁20のみが開弁している状態において、使用量が更に少なくなり、所定の流量値以下になると、かかるバイパス弁20の開度に応じ磁石24はリードスイッチの作動範囲外に移動するため、リードスイッチはポンプ停止信号を発信し、ポンプを停止させる。
又、流量に関係なく、配管系が高温となり、本体１中の流体が所定温度以上に上昇した場合、かかる温度の上昇を感温部12ａが感知してサーマルスイッチ12が作動し、ポンプ停止信号が発信され、ポンプを停止させる。
【０００９】
ここで、本体１におけるバイパス弁20のリフトについて図７のグラフに基づき説明する。
図７は、図１の本体１におけるバイパス弁20の流量に対するリフト量の関係を示したグラフであり、このグラフから本体１を通水する流体が大流量域に達すると、バイパス弁20のリフト量が安定していることがわかる。
このことから、大流量域では、本流路７の入口３から流入する流体の一部が分流導入壁18によってバイパス流路16へ確実に分流され、バイパス弁20のリフトを安定させていることが理解される。
この点で、同条件で計測された図８の従来品におけるバイパス弁ｍの流量に対するリフト量を示したグラフ（図９）を比較すると、大流量域におけるバイパス弁のリフトの安定性が改善されたことが認識される。
【００１０】
【発明の効果】
要するに本発明は、上記構成の本体１において、横向分流路13の入口17は、本流路７の入口３に対向する様に形成した分流導入壁18に直交すると共に、本流路７の入口３から上方連続する絶壁状の本流路立壁19に開設したので、本流路立壁19は、入口３から流入する流体の上方へ向かう流れを妨げる障害物のない絶壁状のため、本流路７の入口３から流入する流体の一部は、その流れが妨げられることなく分流導入壁18に直に衝突し、該分流導入壁18に沿った流れを生じさせ、その流れを安定した状態で以てバイパス流路16の入口17へ確実に分流させられ、流体の大流量域においてバイパス弁20の動作を安定させることができる。
よって、本発明によれば、従来の様に、本流路ｉから分流するバイパス流路ｌへの流れが常に安定せず、バイパス弁ｍのリフトが不安定なため、バイパス弁ｍ及びその周辺の部材の消耗が早くなること、並びに実際にはポンプを停止するほど流量が少なくないにも拘らず、磁石ｑがリードスイッチの作動範囲外に移動してリードスイッチからポンプへ停止信号を発信するといった誤作動が生ずることなどの不具合を解消できる等その実用的効果甚だ大である。
【図面の簡単な説明】
【図１】サーマル・フロー付き逆止弁の断面図である。
【図２】上向流路を垂直方向に切断した断面図である。
【図３】横向分流路を水平方向に切断した断面図である。
【図４】変形例を示す断面図である。
【図５】上向流路を垂直方向に切断した断面図である。
【図６】横向分流路を水平方向に切断した断面図である。
【図７】図１の逆止弁におけるバイパス弁の流量に対するリフト量の関係を示すグラフである。
【図８】従来のサーマル・フロー付き逆止弁の断面図である。
【図９】図８の逆止弁におけるバイパス弁の流量に対するリフト量の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
３ 入口
４ 出口
５ 上向流路
６ 横向流路
７ 本流路
９ 逆止め主弁
11 主弁バネ
12 サーマルスイッチ
13 横向分流路
14 上向分流路
15 副弁口
16 バイパス流路
17 入口
18 分流導入壁
19 本流路立壁
20 バイパス弁
22 副弁バネ
23 弁棒
24 磁石
25 流量検出手段

Claims (1)

1. 入口より上方連続すると共に、中途部位にサーマルスイッチを設けた上向流路と、逆止め主弁を設けた出口に通ずる横向流路とが連続する本流路と、上向流路の途中に分岐形成した横向分流路と、出口に通ずる上向分流路とを横向分流路中に設けた副弁口を介して連通させたバイパス流路とを設け、副弁口を開閉するバイパス弁を逆止め主弁の主弁バネより弾性力の弱い副弁バネにて閉弁方向に付勢して設け、バイパス弁の弁棒先端に磁石を設けると共に、該磁石の移動経路末端に磁石の変位を検出する流量検出手段を対向配置して成り、横向分流路の入口は、本流路において本流路の入口に対向する様に形成した分流導入壁に直交すると共に、本流路の入口から上方連続する絶壁状の本流路立壁に開設したことを特徴とするサーマル・フロースイッチ付き逆止弁。

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