JP4291403B1

JP4291403B1 - 逆止機能付きパイロット式背圧弁

Info

Publication number: JP4291403B1
Application number: JP2008291601A
Authority: JP
Inventors: 優落合; 寿之山口
Original assignee: 兼工業株式会社
Priority date: 2008-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2009-07-08
Anticipated expiration: 2028-11-14
Also published as: TW201018818A; TWI312841B; JP2010116995A

Abstract

【課題】逆止機能を備えたパイロット式背圧弁を提供する。
【解決手段】本体１側部に流入口４と流出口５を開設し、流入口４に連通する一次側流路６と、流出口５に連通する二次側流路７とを本体１内部で区画形成すると共に、一次側流路６と二次側流路７とを弁口９を介して連通し、該弁口９を開閉する様に設けた主弁12を弁バネ14にて閉弁方向に付勢し、主弁12に連繋して設けたダイヤフラム10にて本体１内部をダイヤフラム10の背面側に設けた圧力室11と一次側流路６側とに区画し、圧力室11に二次側流路７と連通するパイロット弁口17を設け、該パイロット弁口17を開閉するパイロット弁19を、上面に圧力設定バネ29の弾性力を作用させ、下面に一次側圧力を作用させた圧力応動部材24に連繋し、圧力室11と一次側流路６との間に、圧力室11への流体の流入のみを許容する逆止弁32を設け、圧力室11と二次側流路７との間にオリフィス18を連通形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、逆流防止機能を備えたパイロット式背圧弁に関する。

一般に、背圧弁に限らず、逆止弁以外は、逆止機能を有しないので、その二次側に逆止弁を設けなければ、逆流を防止することはできない。
よって、背圧弁と逆止弁とを配管すると、当然ながらそのための配管が余分に必要となり、その据え付けにおいて周辺機器との調和を図るためにはその据付位置が限定されて汎用性に欠けるなどの問題を生じており、例えば、逆止機能を備えた止水栓は特許文献１に開示される様に開発されているが、逆止機能を備えた背圧弁は見受けられない。

特開２００５−１４０１８２号公報

そこで、本発明では、通常は背圧弁として機能する主弁が、逆流発生時にその流れを阻止する逆止機能付きパイロット式背圧弁を提供することを目的とする。

上記課題に鑑み、本発明の逆止機能付きパイロット式背圧弁は、本体側部に流入口と流出口を開設し、流入口に連通する一次側流路と、流出口に連通する二次側流路とを本体内部で区画形成すると共に、一次側流路と二次側流路とを弁口を介して連通し、該弁口を開閉する様に設けた主弁を弁バネにて閉弁方向に付勢し、主弁に連繋して設けたダイヤフラムにて本体内部をダイヤフラムの背面側に設けた圧力室と一次側流路側とに区画し、圧力室に二次側流路と連通するパイロット弁口を設け、該パイロット弁口を開閉するパイロット弁を、上面に圧力設定バネの弾性力を作用させ、下面に一次側圧力を作用させた圧力応動部材に連繋し、圧力室と一次側流路との間に、圧力室への流体の流入のみを許容する逆止弁を設け、圧力室と二次側流路との間にオリフィスを連通形成したことを特徴とする。

要するに本発明は、上記構成よりなるので、通常は、一次側の流体圧力を、ある一定圧力に保持するため、一次側圧力の変化に応じ流体を二次側へ放出して一次側圧力を調整する一般的な背圧弁として機能させることができる。
そして、主弁の開弁中に逆流が発生した場合、二次側流路から圧力室内へ流入する二次側の圧力流体によって逆止弁が閉弁し、かかる圧力流体を圧力室内に滞留させ、圧力室内の二次側圧力と弁バネの弾性力により、ダイヤフラムを閉弁方向へ変位させて主弁を閉弁でき、二次側流路から一次側流路への逆流を防止できる。
又、主弁の閉弁中に逆流を生じた場合、二次側流路からオリフィスを通じて圧力室内へ二次側圧力が常に供給されるので、かかる圧力流体は逆止弁の閉弁状態を保持して圧力室内に滞留し、ダイヤフラムを閉弁方向へ変位させたままで主弁の閉弁状態を保持でき、二次側流路から一次側流路への逆流を阻止できる。
この様に、背圧弁の主弁を、逆止弁としても兼用できるので、従来の様に、背圧弁と逆止弁の２台のバルブを配管する必要がなく、そのために用いられる配管長を短縮でき、配管への据付けが容易となる等その実用的効果甚だ大である。

以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
この図１は本発明に係る逆止機能付きパイロット式背圧弁の縦断面図、図２は図１の一部省略Ａ−Ａ断面図である。
この逆止機能付きパイロット式背圧弁は、その本体１を弁箱２とボンネット３から主に構成している。

弁箱２の左右側部には流入口４と流出口５を開設し、弁箱２内部には、流入口４に連通する一次側流路６と、流出口５に連通する二次側流路７とを設け、該二次側流路７を内側に、一次側流路６をその外側に配置する様に隔壁８にて区画形成している。
隔壁８には流入口４の軸線と直交方向で上向きの弁口９を開口形成し、該弁口９を介して一次側流路６と二次側流路７とを連通させている（図２参照）。

弁箱２の上端には、一次側流路６及び弁口９に連通する開口部2aが設けられ、該開口部2aは、弁箱２と、これの上部を被冠するボンネット３の間に介在させたダイヤフラム10にて閉塞されている。
ボンネット３は、その内側にダイヤフラム10にて弁箱２内部（一次側流路６側）と区画される凹状空間を設けて成り、このダイヤフラム10の背面（上面）側に対応した凹状空間を圧力室11と成している。

ダイヤフラム10は、その下面に、弁口９の周囲に設けた弁座9aに対応する様にダイヤフラム10の下面を環条に突出した主弁12を設け、この様に主弁12をダイヤフラム10に一体形成することで、主弁12とダイヤフラム10を連繋している。
主弁12の内側のダイヤフラム10の下面と、主弁12に対応したダイヤフラム10の上面の夫々には、ダイヤフラム押さえ13、13ａを接合している。
そして、圧力室11の上部と上方の円板状ダイヤフラム押さえ13との間にコイル状の弁バネ14を圧縮介装し、該弁バネ14にて主弁12を閉弁方向へ付勢している。
尚、弁バネ14の上端は圧力室11の上部に垂下した円柱状の凸部15に外嵌することにより支持されている。

圧力室11の上部に設けた凸部15には、二次側連通路16を介して二次側流路７と連通するパイロット弁口17を設けている。
二次側連通路16は、二次側流路７から弁箱２の肉厚部、ダイヤフラム10の周縁、ボンネット３の肉厚部を穿設することにより一連の流路を構成している（図１参照）。
又、二次側連通路16中には、圧力室11と二次側流路７とが常時連通するオリフィス18を穿通形成している。

パイロット弁口17の上端面には、円環突条から成るパイロット弁座17ａを設け、該パイロット弁座17ａに着離してパイロット弁口17を開閉するパイロット弁19を弁棒20下端に設けている。
弁棒20は、ボンネット３の上端に設けた略円形皿状の凹部21中央からパイロット弁口17へ向かって穿設した弁棒案内孔22にＯリングにて水密状に摺動する様に挿嵌されている。

そして、凹部21の上部開口端に周設したフランジと、該凹部21を被冠するバネカバー23の下部開口端に周設したフランジとを、パイロット用のダイヤフラムから成る圧力応動部材24を介して接合固定し、該圧力応動部材24下面を円板状のダイヤフラム受け25を介して弁棒20上端に接合して、圧力応動部材24にパイロット弁19を連繋すると共に、圧力応動部材24で区画された凹部21の内部空間をパイロット圧力室26と成している。
圧力応動部材24の上面に接合した略円板状でダイヤフラム押さえ兼用のバネ受け27と、バネカバー23の上端開口部よりその内周下方へ渡って螺刻した雌ネジに螺着した調節ネジ28との間に圧力設定バネ29を圧縮介装し、これにより圧力応動部材24の上面に圧力設定バネ29の弾性力を作用させ、該弾性力は調節ネジ28による上下移動にて調整される。
尚、バネカバー23上端にはキャップを冠着している。

パイロット圧力室26は、圧力応動部材24の下面に一次側圧力を作用させる様に、一次側流路６との間に一次側連通路30を穿孔形成している（図１参照）。
一次側連通路30は、パイロット圧力室26からボンネット３の肉厚部、ダイヤフラム10の周縁、弁箱２の肉厚部を穿設することにより一連の流路を構成しており、一次側連通路30の一次側流路６に望む開口部には、ストレーナ31を被冠している。

又、一次側連通路30には、その途中で分岐して圧力室11へ連通する分岐路を設け、該分岐路には、圧力室11への圧力流体の流入のみを許容するインライン形の逆止弁32を設けている。
逆止弁32は、筒状弁箱33の一端に一次側連通路30に望む入口33ａを設け、他端に圧力室11に望む出口33ｂを設け、弁箱33の入口33ａ側に逆止弁座34を設け、該逆止弁座34に球状の弁体35を着離自在に設け、該弁体35と、弁箱33の出口33ｂとの間にコイル状のバネ36を圧縮介装している。

上記の様に構成された逆止機能付きパイロット式背圧弁にあっては、逆流のない通常時において、一次側圧力が設定圧力より高くなると、圧力応動部材24は一次側連通路30からパイロット圧力室26内に流入する流体の（一次側）圧力によって圧力設定バネ29の弾性力に抗して上方（パイロット弁19の開弁方向）へ変位し、これにより弁棒20を介してパイロット弁19をパイロット弁座17ａから離脱させ、パイロット弁口17を開弁する。
上記開弁により、圧力室11は二次側連通路16を通じて二次側流路７に連通する。
又、一次側連通路30からの圧力流体の一部は、逆止弁32を開弁させて圧力室11内へ流入するが、圧力室11内に留まらず、二次側連通路16から二次側流路７、流出口５へ流下する。

そして、圧力室11内の圧力は、二次側圧力と等しくなるまで降下するため、一次側圧力により、ダイヤフラム10を開弁方向へ押し上げる様に変位させられるので、主弁12が弁座9aより離脱し、弁口９を開弁させられる。
これにより、流入口４（一次側流路６）と流出口５（二次側流路７）とは弁口９を介して連通し、一次側の圧力流体は流出口５側へ流下され、一次側圧力は降下する。

一次側流路６側の一次側圧力が設定圧力より低下すると、圧力設定バネ29の弾性力がパイロット圧力室26内の一次側圧力に抗して圧力応動部材24を下方（パイロット弁19の閉弁方向）へ変位させ、上記とは逆に、パイロット弁19をパイロット弁座17ａに着座させ、パイロット弁口17を閉弁する。
これにより、二次側流路７と圧力室11の間が遮断され、該圧力室11内には開弁中の逆止弁32を通じて一次側連通路30からの一次側の圧力流体が供給され、圧力室11内が、一次側圧力とほぼ同一圧力となり、ダイヤフラム10は弁バネ14の弾性力により主弁12の閉弁方向（下方）へ変位し、これにより主弁12が弁座9aに着座して弁口９を閉弁する。

又、主弁12の開弁中に（一次側圧力が設定圧力より高い状態で）一次側圧力が二次側圧力より降下して逆圧を生じた場合には、二次側流路７から二次側連通路16を通じて圧力室11内へ流入する二次側の圧力流体によって逆止弁32が閉弁し、かかる圧力流体が圧力室11内に滞留することになり、圧力室11内の圧力が二次側圧力と同圧に保持される。
かかる圧力室11内の（二次側）圧力と弁バネ14の弾性力により、ダイヤフラム10は閉弁方向へ変位し、主弁12が弁座9aに着座して弁口９を閉弁することで二次側流路７から一次側流路６への逆流が防止される。

又、主弁12の閉弁中に（一次側圧力が設定圧力より低い状態で）一次側圧力が二次側圧力より降下して逆圧を生じた場合には、二次側流路７から二次側連通路16、オリフィス18を通じて圧力室11内へ二次側圧力が常に供給され、かかる圧力流体は逆止弁32の閉弁状態を保持し、圧力室11内に滞留するため、ダイヤフラム10を閉弁方向へ変位させたままで主弁12の閉弁状態を保持し、この様に主弁12が開弁することがないので二次側流路７から一次側流路６への逆流が阻止される。

逆止機能付きパイロット式背圧弁の縦断面図である。図１の一部省略Ａ−Ａ断面図である。

符号の説明

１本体
４流入口
５流出口
６一次側流路
７二次側流路
９弁口
10 ダイヤフラム
11 圧力室
12 主弁
14 弁バネ
17 パイロット弁口
18 オリフィス
19 パイロット弁
24 圧力応動部材
29 圧力設定バネ
32 逆止弁

Claims

本体側部に流入口と流出口を開設し、流入口に連通する一次側流路と、流出口に連通する二次側流路とを本体内部で区画形成すると共に、一次側流路と二次側流路とを弁口を介して連通し、該弁口を開閉する様に設けた主弁を弁バネにて閉弁方向に付勢し、主弁に連繋して設けたダイヤフラムにて本体内部をダイヤフラムの背面側に設けた圧力室と一次側流路側とに区画し、圧力室に二次側流路と連通するパイロット弁口を設け、該パイロット弁口を開閉するパイロット弁を、上面に圧力設定バネの弾性力を作用させ、下面に一次側圧力を作用させた圧力応動部材に連繋し、圧力室と一次側流路との間に、圧力室への流体の流入のみを許容する逆止弁を設け、圧力室と二次側流路との間にオリフィスを連通形成したことを特徴とする逆止機能付きパイロット式背圧弁。