JP4602857B2

JP4602857B2 - パイロット式流調弁装置及びそれに用いる主弁ユニット

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Publication number: JP4602857B2
Application number: JP2005202626A
Authority: JP
Inventors: 智之水野; 貴司安尾; 衛橋本
Original assignee: Inax Corp
Current assignee: Inax Corp
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2010-12-22
Anticipated expiration: 2025-07-12
Also published as: JP2007024059A

Description

この発明は流調弁装置、詳しくは小さな操作力で簡単に操作することのできるパイロット式流調弁装置及びそれに用いる主弁ユニットに関する。

従来より水栓として各種のものが用いられているが、これら水栓は主水路の開度を変化させる主弁を主弁座に対して接近離間方向に進退運動させる際に大きな力を要し、操作が重いといった問題があった。
そこで水栓における操作を軽くする手段として、かかる水栓をパイロット式流調弁装置、即ちパイロット弁を進退運動させることによって主弁をこれに追従して進退運動させ、主水路の開度を変化させる方式のパイロット式流調弁装置を内蔵した水栓とすることが考えられる。

例えば下記特許文献１にこの種パイロット式流調弁装置の構成が開示されている。図７はその具体例を示している。
同図において２００，２０２は主水路を形成する１次側の流入水路，２次側の流出水路で、２０４はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。
この主弁２０４は、主弁座２０６に対し接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させ、その開度に応じて主水路における流量を調節する。

２０８は主弁２０４の背後に形成された背圧室で、この背圧室２０８は、主弁２０４に対して内部の圧力を閉弁方向の押圧力として作用させる。
主弁２０４には、これを貫通して流入水路２００と背圧室２０８とを連通させる導入小孔２１０が設けられている。
この導入小孔２１０は、流入水路２００からの水を背圧室２０８に導いて背圧室２０８の圧力を増大させる。
主弁２０４にはまた、これを貫通して背圧室２０８と流出水路２０２とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路２１２が設けられている。
このパイロット水路２１２は、背圧室２０８内の水を流出水路２０２に抜いて背圧室２０８の圧力を減少させる。

２１４は駆動軸２１６に一体運動状態に設けられたパイロット弁で、このパイロット弁２１４が主弁２０４に設けられたパイロット弁座２１８に対し図中上下方向、即ち主弁２０４の進退方向と同方向に進退運動することでパイロット水路２１２の開度（背圧室２０８に対する開度）が変化せしめられる。
図７において２２０はパイロット弁２１４を駆動軸２１６とともに進退駆動させる電気的駆動装置である。

この図７に示すパイロット式流調弁装置にあっては、パイロット弁２１４がパイロット弁座２１８に向かって前進運動すると、パイロット弁２１４とパイロット弁座２１８との隙間が小さくなってパイロット水路２１２の開度が小となり、背圧室２０８からパイロット水路２１２を通じて流出水路２０２に抜ける水の量が少なくなって背圧室２０８の圧力は増大する。
また一方パイロット弁２１４が図中上向きに後退運動すると、パイロット弁２１４とパイロット弁座２１８との隙間が大きくなってパイロット水路２１２の開度が大となり、ここにおいて背圧室２０８からパイロット水路２１２を通じて流出水路２０２に抜ける水の量が多くなって背圧室２０８の圧力が減少する。
そして主弁２０４は、その背圧室２０８の圧力と流入水路２００の圧力とをバランスさせるようにして、パイロット弁２１４の進退運動に追従して図中上下方向に進退運動し、主水路の開度を変化させる。
そしてその主水路の開度の変化に応じて、流入水路２００から流出水路２０２への水の流量が調節される。

この図７に示すパイロット式流調弁装置にあっては、背圧室２０８の圧力の増減に基づいて主弁２０４を進退運動させ、そしてその背圧室２０８の圧力の増減をパイロット弁２１４の進退運動により制御するようになしていることから、小さい力で主弁２０４を開閉動作させることができ、軽い操作で流量調節を行うことができる特長を有する。

しかしながらこのパイロット式流調弁装置では、パイロット弁２１４の進退運動、即ちパイロット弁２１４の開度変化によって主弁２０４をこれに追従させ、主水路の流量調節を行うものであることから、特に寒冷地において主弁２０４と主弁座２０６との凍結による固着を防止すべく主弁２０４を強制的に開弁しようとしても、これを行うことができないといった問題がある。
而して主弁２０４が主弁座２０６に対し凍結により固着したままとなってしまうと、その後の動作に支障を来してしまう。

またこのパイロット式流調弁装置の場合、導入小孔２１０が主弁２０４の中心から偏って位置していることや、流入水路２００を通じて流れて来た水の勢いが主弁２０４に対して必ずしも全面に亘り均等に働かないことなどの種々の理由によって、主弁２０４が主弁座２０６に対して必ずしも垂直姿勢を維持した状態で図中上下方向に進退運動せず、場合によって主弁２０４が傾いてしまうことがある。

このパイロット式流調弁装置においては、主弁２０４、詳しくはパイロット弁座２１８とパイロット弁２１４との間に所定の隙間を生ぜしめつつ、パイロット弁２１４の図中下降運動によって即ち前進方向の運動によって主弁２０４が追従して前進運動し、その際のパイロット弁２１４と主弁２０４との間の隙間は例えば０．０２〜０．０５ｍｍ程度の極めて微小な隙間であるため、主弁２０４が傾いてしまうとパイロット弁２１４が主弁２０４に片当りしてしまって、操作が重くなるといった問題が生ずる。
パイロット弁２１４が主弁２０４に対して、具体的にはパイロット弁座２１８に対して片当りしてしまうと、パイロット弁２１４が図中下向きに前進運動しても、パイロット弁２１４と主弁２０４との隙間がそれ以上に小さくならず、その結果として背圧室２０８の圧力がパイロット弁２１４の下降運動に伴って増大せず、そのためパイロット弁２１４、詳しくは駆動軸２１６が直接主弁２０４を下向きに押すこととなって操作荷重が大となり、操作が重くなってしまうのである。

従って例えばステッピングモータ等小型のアクチュエータを用いて駆動軸２１６を駆動するようになした場合、駆動力不足によって閉弁動作の途中でパイロット弁２１４，主弁２０４が停止してしまうといった不具合が生じ得る。

本発明はこのような問題を解決するために案出されたものである。
尚、下記特許文献２には駆動軸を２次側の流出水路の側から主弁を貫通して背圧室側に突出させ、パイロット弁を進退運動させるようになして、これにより流量調節を行うとともに、駆動軸を大きく背圧室側に移動させることで、その駆動軸の途中に設けた大径部にて主弁を強制的に押し上げ、弁座から離間させるようにした点、即ち主弁を強制的に開弁させるようになした点が開示されている。
しかしながらこの特許文献２に開示のものはパイロット弁ケースを備えておらず、また駆動軸によりパイロット弁ケースを介して主弁を強制的に開弁させるといったものではなく、本願発明とは異なっている。

特開平４−３０２７９０号公報特開２００３−２７８９３９号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、パイロット弁の操作にて主弁の開度を変化させ、軽やかに流量調節操作を行う一方で、寒冷地等においては主弁を強制的に開弁させて主弁座に対する主弁の固着を防止し、流調（流量調節）動作に支障を来すことが無い軽操作可能なパイロット式流調弁装置及びそれ引例用いる主弁ユニットを提供することを目的としてなされたものである。

而して請求項１のものはパイロット式流調弁装置に関するもので、(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と、(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と、(ハ)前記主水路における１次側の流入水路の水を、該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と、(ニ)該背圧室と前記主水路における２次側の流出水路とを連通させる状態に前記主弁を貫通して設けられ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と、(ホ)前記主弁と同方向に進退運動して該主弁に設けられたパイロット弁座に対する相対位置を変化させ、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と、(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動軸と、を備え、該パイロット弁の進退運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において、前記パイロット弁を内部に挿入させるパイロット弁ケースを前記主弁に固定的に前記背圧室内に設けるとともに、前記駆動軸を前記２次側の流出水路の側から前記主弁の貫通孔に挿入して通常時は前記パイロット弁を前記パイロット弁ケースに対して非当接状態に保ちながら該駆動軸を通じて前記パイロット弁を駆動させるようになし、且つ該駆動軸の前進移動により該パイロット弁を後退運動させて、前記パイロット弁ケースに当接させ、該駆動軸の駆動力を該パイロット弁及び該パイロット弁ケースを介して前記主弁に及ぼして該主弁を強制的に開弁させて水抜きできるようになしたことを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記パイロット弁ケースは内周面を前記パイロット弁の外周面に摺動可能に嵌合する状態で設けてあり、該パイロット弁ケースが該パイロット弁の進退運動の際の案内をなすパイロット弁ガイドとして構成してあることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記背圧室を内側に形成する背圧室ケースが設けてあり、該背圧室ケースに、前記パイロット弁ケースを摺動可能に嵌合させるケースガイドが設けてあって、該ケースガイドが該パイロット弁ケースの進退運動の際の案内を行うようになしてあることを特徴とする。

請求項４のものは主弁ユニットにかかるもので、請求項１〜３の何れかに用いる主弁ユニットであって、前記パイロット弁ケースが前記主弁とは別体に構成してあり、該パイロット弁ケースが内部に前記パイロット弁を収容する状態に該パイロット弁とともに該主弁に組み付けてあり、それらパイロット弁，パイロット弁ケース及び主弁が全体として１つのユニットを構成していることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、パイロット弁を内部に挿入させるパイロット弁ケースを主弁に固定的に設けるとともに、駆動軸を２次側の流出水路の側から主弁の貫通孔を通じてパイロット弁を駆動させるようになし、かかるパイロット弁の進退運動により流量調節を行うようになすとともに、駆動軸の前進移動によりパイロット弁を後退運動させてパイロット弁ケースに当接させ、駆動軸の駆動力をパイロット弁及びパイロット弁ケースを介し主弁に及ぼして主弁を強制的に開弁させて水抜きできるようになしたものである。

かかる本発明においては、通常時にはパイロット弁の進退移動により軽やかに流量調節を行うことができるとともに、寒冷地において水抜きを行う際、駆動軸を前進移動させることでパイロット弁，パイロット弁ケースを介して主弁を強制的に開弁させることができ、これにより閉弁状態のまま主弁が主弁座に対し凍結により固着してしまって、その後の流調動作に支障を来すといった問題を良好に解決することができる。

この請求項１では、主弁の貫通孔に上記駆動軸を挿通させて、その駆動軸の外周面と貫通孔の内周面との間に上記パイロット水路を形成するようになしておくことができる。

本発明では、パイロット弁ケースを介して主弁を強制的に開弁させるようにしており、このことから次のような利点が得られる。
即ち、本発明では請求項２に従ってパイロット弁ケースの内周面をパイロット弁の外周面に摺動可能に嵌合させる状態で設けて、パイロット弁ケースをパイロット弁の進退運動の際のガイドとして構成するといったことが可能となる。そしてこのことによって、パイロット弁を主弁に対し常に垂直姿勢を維持した状態で、詳しくは主弁に設けたパイロット弁座に対し垂直姿勢を維持した状態で進退運動をさせることが可能となる。

これによりパイロット弁が主弁側のパイロット弁座に片当りして、パイロット弁の更なる前進運動にも拘わらずパイロット弁座とパイロット弁との間の隙間が小さくならないといった問題を回避でき、パイロット弁とパイロット弁座との間の隙間を全周に亘り均等に保持しつつパイロット弁を前進運動させることが可能となって、パイロット弁の主弁に対する片当りによって操作が重くなるといった問題を解決することができる。

本発明では、駆動軸をパイロット弁と一体に設けておくことも可能であるが、駆動軸をパイロット弁とは別体に且つ分離可能に構成しておくことができ、特にこのようにした場合においてパイロット弁を主弁に対し垂直姿勢を維持したまま進退運動させることをより容易に実現することができる。

この場合においてパイロット弁を前進方向に、即ち閉弁方向に付勢する復帰ばねを設けておくことができる。
このようにしておけば、駆動軸の後退移動時にその復帰ばねの付勢力に基づいて駆動軸とは別体を成すパイロット弁を良好に前進運動させることができる。
ここでパイロット弁はプランジャにて構成しておくことができる。
またパイロット弁ケースは、そのプランジャに対応した円筒形状に形成しておくことができる。

次に請求項３は、背圧室を内側に形成する背圧室ケースを設けてその背圧室ケースに、パイロット弁ケースを摺動可能に嵌合させるケースガイドを設け、そのケースガイドにて主弁と一体に移動するパイロット弁ケースの進退運動の際の案内を行うようになしたものである。
このようにしておけば、主弁自体の傾きをもケースガイドにて良好に防止しつつ、主弁を円滑に進退運動させることが可能となる。

次に請求項４は、パイロット弁ケースを主弁とは別体に構成し、パイロット弁ケースの内部にパイロット弁を収容した状態でパイロット弁とともに主弁に組み付け、それらパイロット弁，パイロット弁ケース及び主弁にて全体として１つの主弁ユニットを構成するようになしたもので、このようにしておけば、予めパイロット弁，パイロット弁ケース及び主弁を１つの主弁ユニットとして予備組付体としておき、その状態でそれらを流調弁装置に組み付けることが可能となって、組付作業或いはその後のメンテナンス等の際の脱着作業を容易に行うことができるようになる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は本実施形態のパイロット式流調弁装置で、１２，１４は主水路を形成する１次側の流入水路，２次側の流出水路で、１６はその主水路上に設けられたダイヤフラム弁から成る主弁である。

主弁１６は、主弁本体１８とこれにより保持されたゴム製のダイヤフラム膜２０とから成っている。
この主弁１６は、主弁座２２に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる。
詳しくは、主弁座２２への着座によって主水路を遮断し、また主弁座２２から図中上向きに離間することによって主水路を開放する。

また主弁座２２からの離間量に応じて主水路の開度を大小変化させ、主水路を流れる水の流量を調節する。
この主弁１６の図中上側、即ち主弁１６に対し流出水路１４と反対側に背圧室ケース２３が設けられており、この背圧室ケース２３の内側に、主弁１６の背後の背圧室２４が形成されている。
背圧室２４は、内部の圧力を主弁１６に対し閉弁方向の押圧力として作用させる。

主弁１６には、これを貫通して１次側の流入水路１２と背圧室２４とを連通させる導入小孔２６が設けられている。
この導入小孔２６は、流入水路１２からの水を背圧室２４に導いて背圧室２４の圧力を増大させる。
主弁１６にはまた、これを貫通して背圧室２４と２次側の流出水路１４とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路２８が設けられている。
このパイロット水路２８は、背圧室２４内の水を流出水路１４に抜いて背圧室２４の圧力を減少させる。

３０は円柱形状を成すプランジャから成るパイロット弁で、その下部にはゴム等の弾性材から成るパッキン３２が設けられている。
このパイロット弁３０は図中上下方向、即ち主弁１６に設けられたパイロット弁座３４に対し図中上下方向（軸方向）に進退運動してパイロット水路２８の開度を変化させる。
詳しくは、パイロット弁３０がパイロット弁座３４に着座することでパイロット水路２８が遮断され、またパイロット弁３０がパイロット弁座３４から図中上向きに軸方向に離間することでパイロット水路２８が開放される。
更にパイロット弁３０のパイロット弁座３４からの離間量に応じてパイロット水路２８の開度が変化せしめられる。

３５は有底の円筒形状を成すパイロット弁ケースで、図２に示しているように開放側の下端部の外周面に雄ねじが形成されており、この雄ねじが、主弁１６における主弁本体１８の雌ねじにねじ結合されることで、かかるパイロット弁ケース３５が主弁１６に固定状態に組み付けられている。

このパイロット弁ケース３５は、パイロット弁３０を摺動可能に嵌合させる状態に挿入させ、かかるパイロット弁３０をその内部に保持している。
即ちパイロット弁３０は、このパイロット弁ケース３５を介して主弁１６に組み付けられており、それらパイロット弁３０，パイロット弁ケース３５及び主弁１６が一体の主弁ユニット１７を構成している。
ここでパイロット弁ケース３５は、パイロット弁３０を主弁１６に対して組み付ける組付部材としての働きを有するとともに、パイロット弁３０の進退運動に際してこれを摺動案内し、パイロット弁３０を主弁１６に対し垂直姿勢に保持しつつ円滑に進退運動させるためのパイロット弁ガイドとしての働きも有している。

このパイロット弁ケース３５は、主弁１６に対して流出水路１４とは反対側の背後に且つ背圧室２４内に設けられている。
そしてこのパイロット弁ケース３５には、図２に示しているようにその内部と外部の背圧室２４とを連通させるための連通孔３６が底部と周壁部とに設けられている。
またこのパイロット弁ケース３５の底部とパイロット弁３０との間には、コイルスプリングから成る復帰スプリング３８が設けられており、かかる復帰スプリング３８によってパイロット弁３０が図中下向き、即ち閉弁方向に付勢されている。

上記背圧室ケース２３には、有底円筒形状を成すケースガイド４０が設けられており、その内部にパイロット弁ケース３５が図中上下方向、即ち主弁１６の進退方向に摺動可能に嵌合されている。
このケースガイド４０は、パイロット弁ケース３５を介して主弁１６を図中水平姿勢に維持しつつ、即ち傾き防止しつつこれを進退方向に運動案内する働きをなす。

図１において、４２は駆動軸で図示のようにこの実施形態ではパイロット弁３０と別体且つパイロット弁３０から分離可能に構成されている。
この駆動軸４２は、図中上部に小径部（スピンドル部）４４を有しており、この小径部４４が２次側の流出水路１４の側から図１の部分拡大図に示しているように背圧室２４に向かって主弁１６の中心部に設けられた貫通孔４６内に挿入され、上記のパイロット弁３０に対し当接させられるようになっている。
この小径部４４は、自身の外周面と貫通孔４６の内周面との間に上記のパイロット水路２８を形成する。

駆動軸４２には、小径部４４の図中下側に中径部４７が設けられている。中径部４７の外周面には環状溝が形成されていて、そこにＯリング４８が装着され、かかるＯリング４８によって駆動軸４２とボデー５０との間が水密にシールされている。

この中径部４７の更に図中下側には、円形且つ径方向の突出部５２が設けられている。この突出部５２の外周面には雄ねじ５４が設けられ、この雄ねじ５４がボデー５０に形成された雌ねじ５６に螺合されている。
駆動軸４２は、回転操作によってこれら雄ねじ５４と雌ねじ５６との螺合によるねじ送り作用で軸方向、即ち図１中上下方向に進退移動させられる。
この突出部５２の更に図中下側には大径部５８が設けられていて、この大径部５８に対し図示を省略するハンドルが一体回転状態に組み付けられるようになっている。

この実施形態では、駆動軸４２の小径部４４の先端（上端）が閉弁状態にあるパイロット弁３０に対し図中下向きに離間した状態（図１）で駆動軸４２を正方向に回転操作すると、駆動軸４２が雄ねじ５４と雌ねじ５６とによるねじ送り作用で図中上向きに前進移動させられる。
そして駆動軸４２即ち小径部４４が一定量図中上向きに前進移動したところで、小径部４４の先端がパイロット弁３０に当接するに到り、この状態で更に駆動軸４２を図中上向きに前進移動させると、ここにおいてパイロット弁３０が図中上向きに後退運動させられ、図３（Ｉ）に示しているようにパイロット弁３０とパイロット弁座３４との間に隙間を生ぜしめる。

するとその隙間を通じて背圧室２４内の水がパイロット水路２８を通じて流出水路１４側に抜き出され、背圧室２４の圧力が減少する。
ここにおいて流入水路１２の圧力が背圧室２４の圧力に打ち勝つに至って主弁１６が図３（II）に示しているように図中上向きに上昇、即ち後退運動させられ、そして背圧室２４の圧力と流入水路１２の圧力とが丁度バランスした位置で主弁１６が停止する。
このとき主弁１６と主弁座２２との間には隙間が生じて、その隙間を通じて流入水路１２から流出水路１４へと水が流れ込む。

この状態から更にパイロット弁３０が図３（III）に示しているように図中上向きに後退運動すると、背圧室２４の圧力と流入水路１２との圧力をバランスさせるようにして主弁１６がパイロット弁３０の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路における開度を更に大として水の流量を増大させる。

一方駆動軸４２を逆方向に回転操作すると、小径部４４が一定量下向きに後退移動し、これに伴ってパイロット弁３０が図４（Ｉ）に示しているように図中下向きに前進運動し、パイロット弁３０とパイロット弁座３４との間の隙間を小さくする。
すると背圧室２４の圧力が増大して流入水路１２の圧力に打ち勝つに到り、これにより主弁１６がそれらの圧力をバランスさせるように図４（II）に示しているように図中下向きに前進運動し、主弁座２２との間の隙間を小さくする。即ち流入水路１２から流出水路１４への水の流量を減少させる。

この状態から更に小径部４４が後退移動すると、パイロット弁３０が図４（III）に示しているように図中下向きに前進運動し、これに追従して主弁１６が図中下向きに前進運動し、水の流量を更に減少させる。
そしてパイロット弁３０が主弁１６に形成されたパイロット弁座３４に着座し、また主弁１６が主弁座２２に着座することで、流入水路１２と流出水路１４とが遮断された状態となって、ここに流入水路１２から流出水路１４への水の流れが停止する（図１に示す状態）。

これら図３及び図４に示しているように、この実施形態においてはパイロット弁３０と主弁１６との間、詳しくはパイロット弁座３４との間に完全閉弁状態（図１に示す状態）を除いて常時それらの間に隙間を生ぜしめる。そしてその隙間を大きく又は小さく変化させることで主弁１６が進退運動し、主水路の水の流量を調節する。

尚、パイロット弁３０が進退運動する際、パイロット弁ケース３５がこれを主弁１６に対し垂直姿勢を維持しつつ運動案内し、更にまたパイロット弁ケース３５が主弁１６と一体に進退運動する際、背圧室ケース２３に設けられたケースガイド４０がパイロット弁ケース３５を運動案内する。
即ちかかるパイロット弁ケース３５を介して主弁１６を図１に示す水平姿勢を維持しつつ（傾き防止しつつ）、進退運動の際の運動案内をなす。

尚パイロット弁ケース３５とケースガイド４０との嵌合クリアランスをあまり小さくするとそれらの間の摺動抵抗が増大するため、その嵌合クリアランスは摺動抵抗が大きくならないようにある程度大きく設定される。
この場合その嵌合クリアランスがある程度大きくなることによって主弁１６が若干傾く恐れが生ずる。

しかるに本実施形態では、主弁１６がその嵌合クリアランスの範囲内で多少傾くことがあっても、パイロット弁３０はパイロット弁ケース３５の姿勢保持作用及び案内作用で、常に主弁１６に対し垂直姿勢を維持しつつ円滑に進退運動し、パイロット弁座３４との間に全周に亘り隙間を均等に保ちつつパイロット弁座３４に対し接近離間運動することができる。

因みに図６は、パイロット弁３０Ａを駆動軸４２（ここでは駆動軸４２が背圧室２４側）に固定状態に設けた場合を比較例として示したもので、この図６に示すものでは、主弁１６Ａが傾いているとパイロット弁３０Ａが図６の部分拡大図に示しているようにパイロット弁座３４Ａに対して片当り状態に直接接触してしまう。
従ってこの状態でパイロット弁３０Ａを図中下向きに前進運動させてもパイロット弁３０Ａとパイロット弁座３４との間の隙間は小さくならないで、そのままパイロット弁３０Ａの図中下向きの前進運動につれて主弁１６Ａが下向きに押されてしまう。
その結果として操作荷重が大となって操作が重くなってしまう。
しかるに本実施形態ではこうした不都合を生じない。

即ち本実施形態では閉弁時においてパイロット弁３０が主弁１６に対して、詳しくはパイロット弁座３４に対して接触し片当りするといったことがなく、パイロット弁３０とパイロット弁座３４との間の隙間を全周に亘り均等に保持しながらパイロット弁３０が進退運動して、パイロット弁座３４との間の隙間を大きく又は小さく変化させる。
それ故パイロット弁３０がパイロット弁座３４に当ることによって、その時点から操作が重くなってしまうといった不都合を生じない。

本実施形態ではまた、通常時にはパイロット弁３０の進退運動により軽やかに流量調節を行うことができるとともに、寒冷地において水抜きを行う際、駆動軸４２を図中上向きに前進移動させることで主弁１６を強制的に開弁させることができる。
即ち、図５の（Ｉ）に示す閉弁状態の下で駆動軸４２を図中上向きに前進移動させて、先ず（II）に示しているようにパイロット弁３０をパイロット弁ケース３５の底部に当接させ、更にそれらパイロット弁３０及びパイロット弁ケース３５を介して主弁１６に図中上向きの駆動力を及ぼすことで、図５（III）に示しているように主弁１６を強制的に主弁座２２から図中上向きに離間させることができる。
即ち主弁１６を強制的に開弁させることができる。
これにより閉弁状態での凍結により主弁１６が主弁座２２に固着してしまい、その後の流調動作に支障を来すといった問題を良好に解決することができる。

本実施形態では、パイロット弁３０を前進方向に即ち閉弁方向に付勢する復帰スプリング３８を設けているため、駆動軸４２の後退移動時にその復帰スプリング３８の付勢力に基づいてパイロット弁３０を良好に前進運動させることができる。
また背圧室ケース２３にパイロット弁ケース３５を摺動可能に嵌合させるケースガイド４０を設けて、主弁１６と一体に移動するパイロット弁ケース３５の進退運動の際の案内を行うようにしているため、主弁１６自体の傾きをケースガイド４０にて良好に防止しつつ、主弁１６を円滑に進退運動させることが可能となる。

またパイロット弁３０，パイロット弁ケース３５及び主弁１６にて全体として１つの主弁ユニット１７を構成しているため、予めパイロット弁３０，パイロット弁ケース３５及び主弁１６を１つの主弁ユニット１７として予備組付体としておき、その状態でそれらをパイロット式流調弁装置１０に組み付けることが可能となり、組付作業或いはその後のメンテナンス等の際の脱着作業を容易に行うことができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明においてはピストンにて主弁を構成することも可能であるし、また上例ではパイロット弁と駆動軸とが別体に構成してあるが、場合によってそれらパイロット弁と駆動軸とを一体に構成しておくことも可能である。
更に上例ではパイロット弁ケースがパイロット弁の全体をその内部に収容しているが、かかるパイロット弁ケースを、パイロット弁の先端側の一部をだけを挿入させるように構成することも可能であるし、また上記実施形態ではパイロット弁ケースがパイロット弁を摺動可能に嵌合してこれを摺動案内するように構成しているが、場合によってかかるパイロット弁ケースを、パイロット弁に対する摺動案内を有しないものとして構成するといったことも可能である。

更に上記実施形態ではパイロット弁をプランジャにて構成しているが、このようなプランジャ以外の他の様々な形態でパイロット弁を構成し、或いはパイロット弁座を上例以外の形態で構成するといったことも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態であるパイロット式流調弁装置を示す断面図である。図１の要部を分解して示す断面図である。同実施形態のパイロット式流調弁装置を開操作した際の作用説明図である。同実施形態のパイロット式流調弁装置を閉操作した際の作用説明図である。同実施形態のパイロット式流調弁装置の寒冷地での水抜きの際の作用説明図である。同実施形態の利点を説明するために示した比較例図である。従来のパイロット式流調弁装置の一例を示す図である。

１０パイロット式流調弁装置
１２１次側の流入水路
１４２次側の流出水路
１６主弁
１７主弁ユニット
２２主弁座
２３背圧室ケース
２４背圧室
２６導入小孔
２８パイロット水路
３０パイロット弁
３４パイロット弁座
３５パイロット弁ケース
３８復帰スプリング
４０ケースガイド
４２駆動軸
４６貫通孔

Claims

(イ)主弁座に対して接近離間方向に進退運動して主水路の開度を変化させる主弁と
(ロ)該主弁の背後に形成され、内部の圧力を該主弁に対して閉弁方向の押圧力として作用させる背圧室と
(ハ)前記主水路における１次側の流入水路の水を該背圧室に導いて該背圧室の圧力を増大させる導入小孔と
(ニ)該背圧室と前記主水路における２次側の流出水路とを連通させる状態に前記主弁を貫通して設けられ、該背圧室の水を該流出水路に抜いて該背圧室の圧力を減少させるパイロット水路と
(ホ)前記主弁と同方向に進退運動して該主弁に設けられたパイロット弁座に対する相対位置を変化させ、該パイロット水路の開度を変化させるパイロット弁と
(ヘ)該パイロット弁を駆動する駆動軸と
を備え、該パイロット弁の進退運動に追従して前記主弁を進退運動させて前記主水路の流量調節を行うパイロット式流調弁装置において
前記パイロット弁を内部に挿入させるパイロット弁ケースを前記主弁に固定的に前記背圧室内に設けるとともに、前記駆動軸を前記２次側の流出水路の側から前記主弁の貫通孔に挿入して通常時は前記パイロット弁を前記パイロット弁ケースに対して非当接状態に保ちながら該駆動軸を通じて前記パイロット弁を駆動させるようになし、且つ該駆動軸の前進移動により該パイロット弁を後退運動させて、前記パイロット弁ケースに当接させ、該駆動軸の駆動力を該パイロット弁及び該パイロット弁ケースを介して前記主弁に及ぼして該主弁を強制的に開弁させて水抜きできるようになしたことを特徴とするパイロット式流調弁装置。
請求項１において、前記パイロット弁ケースは内周面を前記パイロット弁の外周面に摺動可能に嵌合する状態で設けてあり、該パイロット弁ケースが該パイロット弁の進退運動の際の案内をなすパイロット弁ガイドとして構成してあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
請求項１，２の何れかにおいて、前記背圧室を内側に形成する背圧室ケースが設けてあり、該背圧室ケースに、前記パイロット弁ケースを摺動可能に嵌合させるケースガイドが設けてあって、該ケースガイドが該パイロット弁ケースの進退運動の際の案内を行うようになしてあることを特徴とするパイロット式流調弁装置。
請求項１〜３の何れかに用いる主弁ユニットであって、前記パイロット弁ケースが前記主弁とは別体に構成してあり、該パイロット弁ケースが内部に前記パイロット弁を収容する状態に該パイロット弁とともに該主弁に組み付けてあり、それらパイロット弁，パイロット弁ケース及び主弁が全体として１つのユニットを構成していることを特徴とする主弁ユニット。