JP4818650B2 - Pilot flow control device - Google Patents
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この発明は流調弁装置に関し、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に関する。 The present invention relates to a flow control device, and more particularly to a pilot-type flow control device that can be easily operated with a small operating force.
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。
Various types of faucets have been used in the past, but these faucets require a large force to move the main valve that changes the opening of the main waterway in the approaching and retracting direction relative to the main valve seat. There was a problem that operation was heavy.
Therefore, as a means to lighten the operation of the faucet, this faucet is a pilot-type flow control device, that is, by moving the pilot valve forward and backward, the main valve is moved forward and backward to change the opening of the main water channel. It is conceivable to use a faucet with a built-in pilot-type flow control device.
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22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。
For example, the following
In the figure,
The
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。
The
The introduction
The
The
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22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。
In FIG. 22,
この図22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。
In the pilot-type flow regulating device shown in FIG. 22, when the
On the other hand, when the
Then, the
The flow rate of water from the
この図22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。
In the pilot-type flow control device shown in FIG. 22, the
しかしながらこのパイロット式流調弁装置は、主弁204の図中上下の進退方向を縦方向としたとき、パイロット弁座218が主弁204及びパイロット弁214の進退方向と同じ縦向きに設けられているため、即ちパイロット弁214のシール部と、主弁204に一体に設けられたパイロット弁座218のシール部とが軸方向の押圧にてシールされる軸方向シールであるため、止水時においてパイロット弁214が図中下向きに強く押されると、弾性体から成るパイロット弁214が潰されて大きく弾性変形し、そしてこれが繰り返されることによってパイロット弁214、即ちシール部材の耐久寿命の低下をもたらす問題がある。
However, in this pilot-type flow control device, the
また止水を確実に行うためにパイロット弁214をパイロット弁座218に対して強く押圧する必要があり、その際にパイロット弁214に対する大きな駆動力即ち操作力を必要として、このことがパイロット式流調弁装置における小さな操作力での軽操作の利点を減殺してしまう問題がある。
Further, in order to reliably stop the water, it is necessary to strongly press the
本発明は以上のような事情を背景とし、閉弁時即ち止水時における操作力を従来に増して小さくでき、また止水の際にシール部材が大きく弾性変形して、このことにより止水の繰返しによるシール部材の耐久寿命が低下するといった問題を解決することのできる、小さな操作力で軽操作可能なパイロット式流調弁装置を提供することを目的としてなされたものである。 The present invention is based on the circumstances as described above, and the operating force at the time of closing the valve, that is, at the time of water stop can be made smaller than before, and the seal member is greatly elastically deformed at the time of water stop. The purpose of the present invention is to provide a pilot-type flow control device that can solve the problem that the durability of the seal member is reduced due to the repetition of the above, and can be operated lightly with a small operating force.
而して請求項1のものは、(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の側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、前記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、前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになし、前記パイロット弁座は前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、前記パイロット弁を該パイロット弁座に対して嵌合状態で軸心方向に相対移動可能に設け、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあり、前記主弁には挿入孔を設けて、該挿入孔に前記パイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させ、該挿入孔の内周面に沿って前記横向きをなすパイロット弁座を環状に設けて、該挿入孔の内周面に前記環状のシール部材を設け、該シール部材を介して前記パイロット弁の前記シール部を該パイロット弁座の前記シール部に対して前記径方向に接触させシールするようになしたことを特徴とする。 Thus, according to the first aspect of the present invention, (a) a main valve that moves forward and backward in the approaching and separating direction with respect to the main valve seat to change the opening of the main water channel, and (b) formed behind the main valve. A back pressure chamber in which the internal pressure acts on the main valve as a pressing force in the valve closing direction; and (c) water in a primary inflow water channel in the main water channel is guided to the back pressure chamber. An inlet small hole for increasing the pressure of the pressure chamber; and (d) the back pressure chamber provided through the main valve so as to communicate with the back pressure chamber and the secondary outflow water channel in the main water channel. A pilot water channel that reduces the pressure in the back pressure chamber by extracting water into the outflow water channel, and (e) relative to a pilot valve seat provided on the side of the main valve by moving forward and backward in the same direction as the main valve. A pilot valve that changes the position and changes the opening of the pilot water channel, and (f) a drive shaft that drives the pilot valve, In a pilot-type flow control device that adjusts the flow rate of the main water channel by moving the main valve forward and backward in accordance with the forward / backward movement of the main valve, the pilot valve seat is set sideways with the forward / backward direction of the main valve being the vertical direction. The pilot valve is moved forward and backward in a direction along the lateral pilot valve seat, and the pilot valve seal portion is moved relative to the pilot valve seat seal portion at the forward end of the pilot valve. The pilot valve is closed by contacting it laterally via a seal member provided on the valve seat or the pilot valve, and closing the pilot water channel, while the pilot valve is moved backward to move the seal portion of the pilot valve to the pilot valve. None so as to change the degree of opening of the pilot waterway according to and spaced opening amount of the pilot waterways be spaced from the sealing portion of the seat, before Symbol pie Tsu DOO valve seat is only set annularly axis or which parallel axis around the main valve, provided with the pilot valve to be relatively moved in the axial direction in a fitted state with respect to the pilot valve seat The radial direction which is the transverse direction to the seal portion of the pilot valve seat through the seal member in which the seal portion of the pilot valve forms an annular shape corresponding to the annular peripheral surface of the pilot valve seat when the valve is closed contacting the, Ri Nashitea to close the pilot water channel, the said main valve is provided an insertion hole, the insertion hole the pilot valve relatively movable is fitted in the moving direction of the of the insertion hole The pilot valve seat that forms the lateral direction along the inner peripheral surface is provided in an annular shape, the annular seal member is provided on the inner peripheral surface of the insertion hole, and the seal portion of the pilot valve is provided via the seal member. Against the seal part of the pilot valve seat Then, it is made to contact and seal in the radial direction .
請求項2のものは、請求項1において、前記挿入孔が前記主弁を貫通して設けてあるとともに、前記パイロット水路が前記パイロット弁を貫通して設けてあり、該パイロット水路の前記背圧室側の一端を該パイロット弁の外周面で横向きに開口させてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, in the first aspect , the insertion hole is provided through the main valve, the pilot water channel is provided through the pilot valve, and the back pressure of the pilot water channel is One end of the chamber side is opened laterally on the outer peripheral surface of the pilot valve.
請求項3のものは、(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の側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、前記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、前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになし、前記パイロット弁座は前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、前記パイロット弁を該パイロット弁座に対して軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設け、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあり、前記主弁には前記背圧室の側に突出する突出部が設けられていて該突出部に前記パイロット弁座が環状に設けられ、該突出部に対して前記パイロット弁が相対移動可能に嵌合していることを特徴とする。 (3 ) a main valve that moves forward and backward in the approaching / separating direction with respect to the main valve seat to change the opening of the main water channel; and (b) formed behind the main valve, A back pressure chamber in which pressure acts on the main valve as a pressing force in the valve closing direction; and (c) water in a primary inflow water channel in the main water channel is guided to the back pressure chamber. An introduction small hole for increasing the pressure, and (d) the main valve is provided through the main valve so that the back pressure chamber communicates with the secondary outflow water channel in the main water channel. A pilot water channel that pulls out into the outflow water channel and reduces the pressure in the back pressure chamber; and (e) changes relative position with respect to the pilot valve seat provided on the main valve side by moving forward and backward in the same direction as the main valve. A pilot valve that changes the opening of the pilot water channel, and (f) a drive shaft that drives the pilot valve, the pilot valve In a pilot-type flow control device that adjusts the flow rate of the main water channel by moving the main valve forward and backward following the forward and backward movement of the main valve, the pilot valve seat is provided sideways with the forward and backward direction of the main valve as the vertical direction. The pilot valve is moved forward and backward in a direction along the lateral pilot valve seat, and the pilot valve seal portion is moved toward the pilot valve seat at the forward end of the pilot valve. Alternatively, the pilot water passage is closed by bringing it into contact with the lateral direction via a seal member provided on the pilot valve, and the pilot valve seal portion is placed on the pilot valve seat by the backward movement of the pilot valve. The pilot water channel is opened by being separated from the seal portion, and the opening of the pilot water channel is changed according to the separation amount. The seat is provided in an annular shape around the axis of the main valve or parallel to the axis, and the pilot valve is provided in such a manner that the pilot valve is fitted to the pilot valve seat so as to be relatively movable in the axis direction. When the valve is closed, the seal portion of the valve contacts the seal portion of the pilot valve seat in the radial direction, which is the lateral direction, through the seal member having an annular shape corresponding to the annular peripheral surface of the pilot valve seat. The pilot water channel is closed, and the main valve is provided with a protruding portion that protrudes toward the back pressure chamber, and the pilot valve seat is provided in an annular shape at the protruding portion. The pilot valve is fitted to the portion so as to be relatively movable.
請求項4のものは、請求項3において、前記パイロット弁にて開閉される前記パイロット水路の開口が前記横向きのパイロット弁座の前記シール部よりも該パイロット弁の後退側の位置で横向きに開口していることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the opening of the pilot water channel that is opened and closed by the pilot valve opens laterally at a position on the receding side of the pilot valve with respect to the seal portion of the lateral pilot valve seat. It is characterized by that.
請求項5のものは、請求項4において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材が介装されていることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, between the projecting portion and the pilot valve, there is always watertightness between the projecting portion and the pilot valve at a position on the backward side of the pilot valve with respect to the lateral opening of the pilot water channel. An annular seal member for sealing is interposed.
請求項6のものは、請求項4において、前記パイロット水路の前記横向きの開口よりも前記パイロット弁の後退側の位置において、前記突出部と該パイロット弁との間を常時非接触でシールするラビリンスシールが設けてあることを特徴とする。 According to a sixth aspect of the present invention, in the fourth aspect of the present invention, the labyrinth that seals between the projecting portion and the pilot valve at all times in a non-contact manner at a position on the backward side of the pilot valve with respect to the lateral opening of the pilot water channel. A seal is provided.
請求項7のものは、請求項3において、前記突出部の前記パイロット弁座における前記シール部よりも前記パイロット弁の後退側の部分と該パイロット弁との間に隙間が形成されていて、該隙間にて前記パイロット水路が形成されていることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in the third aspect, a gap is formed between a portion of the projecting portion of the pilot valve seat that is closer to the rear side of the pilot valve than the seal portion and the pilot valve. The pilot water channel is formed by a gap .
以上のように本発明の請求項1は、主弁の進退方向を縦方向としてパイロット弁座を横向きに設け、パイロット弁をその横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、そしてパイロット弁の前進端でパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部に対し、パイロット弁座若しくはパイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させてパイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、パイロット弁の後退運動によりパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部から離間させることでパイロット水路を開き、且つ離間量に応じてパイロット水路の開度を変化させるようになしたものである。
As described above,
かかる請求項1は、パイロット弁の前進方向である縦方向にシール部材を圧縮して閉弁時のシールを行うものではなく、パイロット弁をパイロット弁座に対してシール部材を介して横方向に接触させてシールを行うものであるため、閉弁時においてシール部材を大きく弾性変形させるといったことはなく、これによりシール部材の耐久性を効果的に向上させることができる。
またシール時にシール部材を強く圧縮するものでないため、その際に大きな操作力を必要とせず、止水時においても小さな操作力で軽く操作することができ、しかも確実なシール即ち止水を行うことができる。
According to the first aspect of the present invention, the seal member is not compressed in the longitudinal direction, which is the forward direction of the pilot valve, and sealing is performed when the valve is closed, but the pilot valve is disposed laterally with respect to the pilot valve seat via the seal member. Since the sealing is performed by contacting, the sealing member is not greatly elastically deformed when the valve is closed, thereby effectively improving the durability of the sealing member.
In addition, since the seal member is not strongly compressed at the time of sealing, a large operating force is not required at that time, and it can be operated lightly with a small operating force even at the time of water stoppage, and a reliable sealing, that is, water stoppage is performed. Can do.
請求項1においては、パイロット弁座を主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、パイロット弁をそのパイロット弁座に対し嵌合状態で軸心方向に相対移動可能に設け、パイロット弁のシール部を閉弁時、即ち止水時にパイロット弁座の環状の周面に対応した環状のシール部材を介してパイロット弁座のシール部に径方向に接触させ、パイロット水路を閉鎖するようになしておく。 According to the first aspect of the present invention, the pilot valve seat is provided in an annular shape around the shaft center of the main valve or the shaft center parallel thereto, and the pilot valve can be moved relative to the pilot valve seat in the axial direction in a fitted state. setting only, when the valve is closed the sealing portion of the pilot valve, i.e. water stop when in contact with the radially sealing portion of the pilot valve seat via an annular seal member which corresponds to the peripheral surface of the annular pilot valve seat, the pilot waterways All clauses without so as to close the.
更に請求項1は主弁に挿入孔を設けて、その挿入孔にパイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させ、そして挿入孔の内周面に沿って横向きをなすパイロット弁座を環状に設けて、挿入孔の内周面に環状のシール部材を設け、このシール部材を介してパイロット弁のシール部をパイロット弁座のシール部に径方向に接触させ、シールするようになしたものである。Further, according to the first aspect of the present invention, an insertion hole is provided in the main valve, and the pilot valve is fitted into the insertion hole so as to be relatively movable in the advancing and retracting direction. An annular seal member is provided on the inner peripheral surface of the insertion hole, and the seal portion of the pilot valve is brought into radial contact with the seal portion of the pilot valve seat via this seal member for sealing. is there.
このようになすことでパイロット弁の閉弁方向の運動、即ち前進運動によってシール部材を同方向に圧縮弾性変形させてしまうのを防止でき、シール部材の大きな圧縮弾性変形による寿命低下を防止することができるとともに、閉弁時において小さな操作力で軽やかに閉弁操作することができる。 By doing so, it is possible to prevent the seal member from being compressed and elastically deformed in the same direction by the movement of the pilot valve in the valve closing direction, that is, the forward movement, and to prevent the life of the seal member from being reduced due to the large compression elastic deformation of the seal member. In addition, the valve can be lightly closed with a small operating force when the valve is closed.
またこの請求項1の場合、主弁の挿入孔内部に挿入されたパイロット弁によって主弁を傾き防止できる利点が得られる。Further, in the case of the first aspect, there is an advantage that the main valve can be prevented from being tilted by the pilot valve inserted into the insertion hole of the main valve.
この請求項1では、パイロット弁が主弁の挿入孔に挿入され、即ち主弁がパイロット弁を呑み込む構造をなしているため、パイロット弁に対する背圧室の後退方向の圧力を実質的に作用させないようにすることが可能で、このことによってパイロット弁を閉弁させる際の操作力を小さなものとなすことができる。 According to this first aspect, since the pilot valve is inserted into the insertion hole of the main valve, that is, the main valve has a structure for swallowing the pilot valve, the pressure in the backward direction of the back pressure chamber is not substantially applied to the pilot valve. In this way, the operating force when closing the pilot valve can be reduced.
この請求項1においては、上記挿入孔を主弁を貫通した形態の貫通孔として設けておくことができ、この場合、駆動軸のストロークを大きく取ることができる。According to the first aspect, the insertion hole can be provided as a through hole having a shape penetrating the main valve, and in this case, the stroke of the drive shaft can be increased.
このようにしておけば、駆動軸を大きく前進移動させた場合においてもパイロット弁が主弁に突き当たることがなく、従って駆動軸の進退移動のストロークの設定の自由度が高まり、ひいてはパイロット式流調弁装置の設計の自由度が高まる。 In this way, the pilot valve does not hit the main valve even when the drive shaft is moved forward greatly, so the degree of freedom in setting the stroke of the drive shaft's forward / backward movement is increased, and consequently the pilot flow control The degree of freedom in designing the valve device is increased.
この請求項1においては、挿入孔を主弁を貫通して設け、またパイロット水路をパイロット弁を貫通して設けて、そのパイロット水路の背圧室側の一端をパイロット弁の外周面で横向きに開口させておくことができる(請求項2)。In this first aspect, the insertion hole is provided through the main valve, the pilot water channel is provided through the pilot valve, and one end of the pilot water channel on the back pressure chamber side is set laterally on the outer peripheral surface of the pilot valve. It can be opened (claim 2).
また請求項1では、挿入孔の内周面とパイロット弁の外周面との間にパイロット水路を形成し、そして挿入孔の内周面に沿って環状に設けたパイロット弁座又はパイロット弁の外周面の少なくとも一方のシール部を段付形状に形成しておくことができる。According to a first aspect of the present invention, a pilot water channel is formed between the inner peripheral surface of the insertion hole and the outer peripheral surface of the pilot valve, and the pilot valve seat or the outer periphery of the pilot valve is provided annularly along the inner peripheral surface of the insertion hole. At least one seal part of the surface can be formed in a stepped shape.
この場合、一方に設けた段付形状のシール部が環状のシール部材を介して他方に弾性接触することで閉弁時のシールが行われる。 In this case, a stepped seal portion provided on one side is elastically contacted with the other via an annular seal member, thereby performing sealing when the valve is closed.
本発明の請求項3は、主弁には背圧室の側に突出する突出部を設けて突出部にパイロット弁座を環状に設け、その突出部に対してパイロット弁を相対移動可能に嵌合するようになしておく。
この場合突出部によってパイロット弁の縦方向の進退運動を良好に運動案内することができる。
またこのようにすることによって、容易に環状をなすパイロット弁座を設けることができる。
According to a third aspect of the present invention, the main valve is provided with a protrusion that protrudes toward the back pressure chamber, the pilot valve seat is provided in an annular shape on the protrusion, and the pilot valve is fitted to the protrusion so as to be relatively movable. All clauses without so as to focus.
In this case, the forward and backward movement of the pilot valve in the vertical direction can be favorably guided by the protrusion.
Moreover, by doing in this way, the pilot valve seat which makes an annulus easily can be provided.
この請求項3では、パイロット弁を筒状に構成してこれを突出部に対し外嵌状態に相対移動可能に嵌合するようになすことができる。
上記図22に示す従来のパイロット式流調弁装置にあっては、パイロット弁214の先端面(図中下端面)に対して背圧室208の圧力が上向きの力として作用し、このためパイロット弁214を閉弁させる際の操作力が大きくなる問題がある。
しかるにこの請求項3に従ってパイロット弁を筒状に構成してこれを突出部に対し外嵌状態に嵌合させた場合、パイロット弁の先端面に対する背圧室からの後退方向の圧力を可及的に小さくすることができ、これによりパイロット弁の閉弁の際の抵抗を小さくし得て、閉弁のための操作力をより軽減することができる。
According to the third aspect of the present invention, the pilot valve can be formed in a cylindrical shape and can be fitted to the protruding portion so as to be relatively movable in an externally fitted state.
In the conventional pilot type flow regulating device shown in FIG. 22, the pressure of the
However, when the pilot valve is formed into a cylindrical shape according to the third aspect and is fitted in the projecting portion in an externally fitted state, the pressure in the backward direction from the back pressure chamber to the tip surface of the pilot valve is as much as possible. Thus, the resistance when the pilot valve is closed can be reduced, and the operating force for closing the valve can be further reduced.
この請求項3ではまた、突出部を筒状に構成してその内側にパイロット弁を内嵌状態に相対移動可能に嵌合させるようになすこともでき、特にこの場合には、パイロット弁の先端面に対する背圧室の圧力を実質的に作用しない状態とすることが可能であり、閉弁の際の操作力をより軽減することができる。 According to the third aspect of the present invention, the projecting portion may be formed in a cylindrical shape, and the pilot valve may be fitted inside the projecting portion so as to be relatively movable in an inner fitting state. It is possible to make the pressure of the back pressure chamber with respect to the surface not substantially act, and the operation force at the time of closing the valve can be further reduced.
この請求項3においては、パイロット弁にて開閉されるパイロット水路の開口を、横向きをなすパイロット弁座の上記シール部よりもパイロット弁の後退側の位置で横向きに開口するものとなしておくことができる(請求項4)。 According to the third aspect of the present invention, the opening of the pilot water channel that is opened and closed by the pilot valve is opened laterally at a position on the backward side of the pilot valve with respect to the seal portion of the pilot valve seat that is laterally directed. (Claim 4).
次に請求項5は、パイロット水路の上記横向きの開口よりもパイロット弁の後退側の位置において、突出部とパイロット弁との間に、それらの間を常時水密にシールする環状のシール部材を介装したもので、このようにしておけば、突出部とパイロット弁との間の隙間を通じて背圧室の水が漏出するのを良好に防止することができる。 Next, according to a fifth aspect of the present invention, an annular seal member is provided between the protrusion and the pilot valve at a position on the retreating side of the pilot valve with respect to the lateral opening of the pilot water channel so as to always seal the space therebetween. In this way, it is possible to satisfactorily prevent the water in the back pressure chamber from leaking through the gap between the protrusion and the pilot valve.
一方請求項6は、パイロット水路の上記横向きの開口よりもパイロット弁の後退側の位置において、上記突出部とパイロット弁との間を非接触でシールするラビリンスシールを設けたものである。
上記請求項5の場合、突出部とパイロット弁との間を常時シールするシール部材がパイロット弁の進退運動の際に摺動抵抗を生ぜしめるが、この請求項6の場合、かかるシール部材に代えて非接触でシールを行うラビリンスシールが用いられているため、パイロット弁の進退運動の際にそれらの間をシールするシール部材に起因する摺動抵抗を無くすことができ、パイロット弁を進退運動させる際により小さい力で軽やかに行うことが可能となる。
On the other hand, a sixth aspect provides a labyrinth seal that seals the projecting portion and the pilot valve in a non-contact manner at a position closer to the pilot valve than the lateral opening of the pilot water channel.
In the case of claim 5 above, the seal member that always seals between the protruding portion and the pilot valve generates sliding resistance during the forward / backward movement of the pilot valve. Since the labyrinth seal that seals without contact is used, the sliding resistance due to the seal member that seals between them can be eliminated when the pilot valve moves forward and backward, and the pilot valve moves forward and backward. It can be done lightly with a smaller force.
ここでラビリンスシールは水路の急激な拡大,急激な縮小によって流動抵抗を大とし、このことによって非接触でシールを行うもので、シールの形態としては様々な形態が可能である。
またこの請求項6によれば、突出部とパイロット弁との間の嵌合クリアランスの寸法精度をある程度ラフにすることができ、製造コストを安価にでき、また組付けが容易となる利点が得られる。
Here, the labyrinth seal increases the flow resistance by abrupt expansion and contraction of the water channel, and thereby seals in a non-contact manner. Various forms of the seal are possible.
According to the sixth aspect of the present invention, the dimensional accuracy of the fitting clearance between the projecting portion and the pilot valve can be made somewhat rough, the manufacturing cost can be reduced, and the assembly can be facilitated. It is done.
本発明においては、上記突出部の、パイロット弁座におけるシール部よりもパイロット弁の後退側の部分とパイロット弁との間に隙間を形成して、その隙間にて上記パイロット水路を形成するようになすことができる(請求項7)。
このようにすることで、容易にパイロット水路を形成することができ、上記突出部及びパイロット弁周りの構造を簡素化することができる。
In the present invention, a gap is formed between the projecting portion of the pilot valve and the pilot valve on the back side of the pilot valve seat and the pilot valve, and the pilot water channel is formed by the gap. (Claim 7).
By doing in this way, a pilot waterway can be formed easily and the structure around the above-mentioned projection and pilot valve can be simplified.
本発明においては、上記駆動軸を2次側の流出水路の側から主弁を貫通してパイロット弁を駆動するように設けておくことができる。
この場合、駆動軸とパイロット式流調弁装置のボデーとの間をシールするに際して、そのシールを2次側でのシールとなすことができ、そのシール部にかかる圧力を小さなものとすることができる。
In the present invention, Ru can be through the main valve and the drive shaft from the side of the outflow waterways secondary preferably provided to drive the pilot valve.
In this case, when sealing between the drive shaft and the body of the pilot type flow control device, the seal can be a secondary seal, and the pressure applied to the seal portion can be reduced. it can.
本発明においてはまた、上記パイロット弁を駆動軸の先端部に一体に構成しておくことができる。 Also in the present invention, Ru can be left configured integrally said pilot valve to the distal end of the drive shaft.
本発明においてはまた、上記の駆動軸に、駆動軸の移動時に係合作用によって主弁を開弁させる、主弁の強制開弁用の係合部を設けておくことができる。
このようにした場合、寒冷地等において主弁を強制的に開弁させることで、主弁が主弁座に着座したまま凍結により主弁座に固着してしまい、その後の流量調節動作に支障を来す問題を解決することができる。
Also in the present invention, the above drive shaft, to open the main valve by engaging action during the movement of the drive shaft, Ru can be preferably provided an engaging portion for forced valve of the main valve.
In such a case, by forcibly opening the main valve in a cold region, etc., the main valve is fixed to the main valve seat by freezing while it is seated on the main valve seat, which hinders the subsequent flow control operation. Can solve the problem.
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。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
In FIG. 1, 10 is a pilot-type flow regulating device of the present embodiment, 12 and 14 are a primary inflow water channel and a secondary outflow water channel forming a main water channel, and 16 is provided on the main water channel. It is a main valve consisting of a diaphragm valve.
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に対して図中上下方向(ここでは縦方向とする)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。
The
The
Specifically, the main water passage is blocked by sitting on the
Further, the opening degree of the main water channel is changed in accordance with the distance from the
この主弁16の図中上側の背後には背圧室24が形成されている。
背圧室24は、内部の圧力を主弁16に対して図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
A
The
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。
The
The introduction
The
The
主弁16には、図2にも示しているように図中上向き即ち背圧室24の側に縦向きに突出する断面円形の突出部30が主弁16の中心部に設けられている。
この突出部30には、その外周面に沿って主弁16の軸心周りに環状をなすパイロット弁座32が、主弁16の軸心と直角方向に横向きに設けられている。
34はこのパイロット弁座32におけるシール部で、そこに円環状をなすシールリング(シール部材)としてOリング36が装着され保持されている。
As shown in FIG. 2, the
The projecting
上記パイロット水路28は、主弁16をその中心部において上下方向に即ち縦向きに貫通しており、またその途中部位からは横孔37が分岐している。
この横孔37はパイロット水路28の一部を成すもので、その先端即ち背圧室24側の一端の開口38がパイロット弁座32の外周面で横向きに開口している。
The
The
突出部30にはまた、この横向きの開口38よりも図中上側の位置、即ち後述するパイロット弁56の後退側の位置においてシール部材としての円環状のOリング39が装着され保持されている。
ここでOリング39はパイロット弁56に対し常時弾性接触して、突出部30の外周面とパイロット弁56の内周面との間を水密にシールする働きをなす。
An annular O-
Here, the O-
図1において40は駆動軸で、ボデー42から図中上向きに突き出し、ハンドル等が組み付けられる組付部44と、径方向に突出した環状の突出部46と、これより図中下向きに延びる軸部48とを有している。
環状の突出部46の外周面には雄ねじ50が設けられていて、この雄ねじ50がボデー42に設けられた雌ねじ52に螺合されている。
駆動軸40は、加えられた回転操作力に基づいてこれら雄ねじ50と雌ねじ52とのねじ送り作用で図中上下方向、即ち縦方向に進退移動する。
In FIG. 1,
A
The
一方、軸部48はボデー42に設けられた嵌合孔49に回転可能に嵌合している。
この軸部48には外周面に環状溝が形成されていて、そこにシール部材としての円環状のOリング54が装着保持され、かかるOリング54にて軸部48とボデー42との間が水密にシールされている。
On the other hand, the
An annular groove is formed on the outer peripheral surface of the
上記駆動軸40、詳しくは軸部48の下端部(先端部)には、円筒状をなすパイロット弁56が一体に構成されており、かかるパイロット弁56が、突出部30に外嵌状態に且つ図中上下の縦方向に相対移動可能に嵌合されている。
58はこの円筒状をなすパイロット弁56のシール部で、かかるシール部58が、パイロット弁56の前進端でOリング36を介して突出部30に一体に構成された円環状のパイロット弁座32のシール部34に径方向に弾性接触し、パイロット水路28を閉鎖した状態とする。
そしてこのパイロット弁56の閉弁状態の下で主弁16が閉弁状態となり、主水路が遮断される。
A
58 is a seal portion of the
Then, the
尚本実施形態では、駆動軸40における軸部48の外径とパイロット弁56の外径とが同一外径とされている。
詳しくは、軸部48のボデー42に対してOリング54にてシールされる部分の外径と、パイロット弁56の外径とが同一外径とされている。
In the present embodiment, the outer diameter of the
Specifically, the outer diameter of the portion sealed by the O-
このパイロット弁56の下端面には背圧室24内の圧力が図中上向き即ち駆動軸40の後退方向に作用するが、この円筒状をなすパイロット弁56の肉厚は薄いものであり、従ってパイロット弁56及び駆動軸40に対し背圧室24の圧力に基づく図中上向きの力は極めて僅かなものである。
即ち本実施形態において、パイロット弁56及び駆動軸40に対する背圧室24の圧力は実質的にほぼ無視し得る程度の極めて小さいものとされている。
The pressure in the
That is, in the present embodiment, the pressure of the
本実施形態においては、駆動軸40にて図中上下方向即ち縦方向に駆動されるパイロット弁56が、径方向外方向き即ち横向きをなす環状のパイロット弁座32に沿った方向に進退運動し、その前進端でパイロット弁56のシール部58が、パイロット弁座32のシール部34に対しOリング36を介して横方向即ち径方向に弾性接触して、パイロット水路28を閉鎖する。即ち止水を行う。
In the present embodiment, the
またパイロット弁56がその止水位置、即ち閉弁位置から図中上向き(縦方向)に後退運動することで、パイロット弁56のシール部58がパイロット弁座32に装着されたOリング36から図中上向きに離れて、パイロット水路28(詳しくは横向きの開口38)を開き、またその離間量に応じてパイロット水路28の開度を変化させる。
これにより、主弁16を追従して図中上下方向に進退運動させて、主水路の開度を変化させ、主水路の流量調節を行う。
Further, the
As a result, the
図3及び図4はその際の作用を具体的に表したものである。
図2は閉弁状態即ち止水時の状態を表しており、この状態から図3(I)に示しているようにパイロット弁56を図中上向きに後退運動させると、パイロット水路28の横向きの開口38、即ちパイロット水路28が開かれ、ここにおいて背圧室24内の水がパイロット水路28を通じて2次側の流出水路14へと抜き出される。
すると背圧室24の圧力が減少して、1次側の流入水路12の圧力がこれに打勝つに到り、図3(II)に示しているように主弁16を図中上向きに押し上げる。
3 and 4 specifically show the action at that time.
FIG. 2 shows the valve closed state, that is, the state when the water is stopped. From this state, when the
Then, the pressure in the
するとその主弁16の押上げによってパイロット水路28の開度が狭まって、背圧室24から流出水路14に抜き出される水の量が少なくなり、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する位置に主弁16が停止せしめられる。
而して主弁16が図中上向きに押し上げられると、主弁16と主弁座22との間に隙間が生じて、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。即ち主水路において水の流れが生ずる。
Then, when the
Thus, when the
この状態から図3(III)に示しているようにパイロット弁56を更に図中上向きに後退運動させると、同様にして背圧室24の圧力と流入水路12の圧力とをバランスさせるように主弁16がパイロット弁56の後退運動に追従して図中上向きに後退運動し、主水路の開度を更に広く変化させて水の流量を増大させる。
In this state, when the
一方この状態からパイロット弁56を図4(I)に示しているように図中下向きに前進運動させると、パイロット水路28の開度が狭められ、このため主弁16が背圧室24の圧力と流入水路12の圧力とバランスさせるようにして図4(II)に示しているように図中下向きに前進運動し、主水路の開度を狭く変化させる。
そして最終的に図4(III)に示しているようにパイロット弁56のシール部58がOリング36を介してパイロット弁座32のシール部34に径方向に接触してシール状態となったところで、即ちパイロット弁56が閉弁状態となったところで、主弁16が主弁座22に着座して閉弁し、主水路を遮断して水の流通を停止させる(図2参照)。
On the other hand, when the
Finally, as shown in FIG. 4 (III), when the
以上のような本実施形態のパイロット式流調弁装置10は、パイロット弁56の前進方向である縦方向にOリング36を圧縮して閉弁時のシールを行うものではなく、パイロット弁56をパイロット弁座32に対してOリング36を介して横方向に接触させてシールを行うものであるため、閉弁時においてOリング36を大きく弾性変形させるといったことはなく、これによりシール部材としてのOリング36の耐久性を効果的に向上させることができる。
またシール時にOリング36を強く圧縮するものでないため、その際に大きな操作力を必要とせず、止水時においても小さな操作力で軽く操作することができ、しかも確実なシール即ち止水を行うことができる。
The pilot
Further, since the O-
また本実施形態においては、パイロット弁56を円筒状に構成して、これを突出部30に対し外嵌状態に相対移動可能に嵌合しているため、パイロット弁56の先端面に対する背圧室24からの後退方向の圧力を可及的に小さくすることができ、これによりパイロット弁56の閉弁の際の抵抗を小さくして、閉弁のための操作力をより軽減することができる。
また突出部30によってパイロット弁56の縦方向の進退運動を良好に運動案内することができる。
In the present embodiment, the
Further, the
更に本実施形態によれば、パイロット水路28の上記横向きの開口38よりも図中上側、即ちパイロット弁56の後退側の位置において、突出部30とパイロット弁56との間にOリング39を介装し、突出部30とパイロット弁56との間を常時水密にシールするようになしてあるので、突出部30とパイロット弁56との間の隙間を通じて背圧室24の水が漏出するのを良好に防止することができる。
Furthermore, according to the present embodiment, the O-
尚上記実施形態では、駆動軸40の先端部に一体に構成したパイロット弁56を、主弁16側の突出部30に外嵌状態に嵌合するようにしているが、図5に示しているように突出部30を筒状に形成してその内周面でパイロット水路28の一部を形成する横孔37の開口38を横向きに開口させ、そしてその筒状をなす突出部30に対して、駆動軸40の先端部に一体に構成したパイロット弁56を内嵌状態に且つ図中上下方向に相対移動可能に嵌合させるようになしても良い。
このようにすれば、パイロット弁56ないし駆動軸40の先端面(図中下端面)に対する背圧室24の圧力の作用を解消することができ、駆動軸40を操作する際の操作力をより小さくできる利点が得られる。
In the above-described embodiment, the
In this way, the action of the pressure of the
図6は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、上記実施形態におけるOリング39に代えて非接触でシールを行うラビリンスシールを用いた例である。
図中60は、突出部30の側に設けたラビリンスシールを表している。
図示のようにここでは突出部30の外周面に沿って軸方向に所定ピッチで複数設けられた環状凹部62、及びそれら環状凹部62と62との間において径方向外向きに突出する環状突出部64にてラビリンスシール60を構成している。
FIG. 6 shows still another embodiment of the present invention.
In this example, a labyrinth seal that performs non-contact sealing instead of the O-
In the figure,
As shown in the drawing, here, a plurality of
このラビリンスシール60は、環状突出部64とパイロット弁56との間に生ずる狭小通路66から、環状凹部62とパイロット弁56との間に生ずる拡大通路68に、更にはその拡大通路68から更に再び狭小通路66へと通路幅が変化することで、そこに流動抵抗を生ぜしめ、その流動抵抗に基づいて突出部30とパイロット弁56との間で非接触シールを行うものである。
尚他の点については図1〜図4の実施形態と同様である。
The
The other points are the same as in the embodiment of FIGS.
この図6に示す実施形態では、突出部30とパイロット弁56との間を、非接触シールとしてのラビリンスシール60で常時シールするようになしているため、パイロット弁56の進退運動の際に、それらの間をシールするシール部材に起因する摺動抵抗を無くすことができ、パイロット弁56を軽やかに小さい力で進退運動させることができる。
またこの実施形態では、突出部30とパイロット弁56との間の嵌合クリアランスの寸法精度をある程度ラフにすることができ、製造コストを安価にでき、また組付けが容易となる利点が得られる。
In the embodiment shown in FIG. 6, since the
In this embodiment, the dimensional accuracy of the fitting clearance between the projecting
図7は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、パイロット弁座32の上記シール部34に設けたOリング36よりも図中上側、即ちパイロット弁56の後退側の位置において、突出部30の外周面とパイロット弁56との間に狭小な隙間(ここでは環状の隙間)72を形成して、この隙間72をパイロット水路28の一部として構成した例である。
FIG. 7 shows still another embodiment of the present invention.
In this example, the O-
この実施形態では、パイロット弁56の前進端でそのシール部58がパイロット弁座32のシール部34に対しOリング36を介して径方向に弾性接触しシールをすることで、パイロット弁56の閉弁即ち止水が行われる。
またパイロット弁56のシール部58がOリング36から図中上向きに離間することで隙間72が開かれて、即ちパイロット水路28が開かれて通水が行われ、またその離間量に応じてパイロット水路28の開度が変化させられて、その変化に応じて主水路を流通する水の流量が変化させられる。
この図7に示す実施形態によれば容易にパイロット水路28を形成することができ、上記突出部30及びパイロット弁56周りの構造を簡素化することができる。
In this embodiment, at the forward end of the
Further, when the
According to the embodiment shown in FIG. 7, the
図8及び図9は本発明の更に他の実施形態を示している。
これらの図において、74は主弁16の中心部を上下方向即ち縦方向に貫通する形態で設けられた挿入孔で、この挿入孔74の内周面に沿って、円環状をなすパイロット弁座76が径方向内向き即ち横向きに主弁16に一体に設けられている。
78はこのパイロット弁座76におけるシール部で、そこに円環状をなすシール部材としてのOリング80が装着され保持されている。
8 and 9 show still another embodiment of the present invention.
In these drawings,
82は駆動軸40における軸部48の先端部に一体に構成されたパイロット弁で、この実施形態ではかかるパイロット弁82が主弁16の挿入孔74内部に挿入されている。
このパイロット弁82には、図9に示しているように縦孔84とこれに連通した横孔86とが設けられていて、それらによりパイロット水路28が構成されている。
ここで横孔86は、パイロット弁82の外周面で横向きに開口している。
As shown in FIG. 9, the
Here, the
88はこのパイロット弁82におけるシール部で、パイロット弁82は、図中下向きの前進端においてこのシール部88の外周面をOリング80の内周面に、即ちかかるOリング80を介してパイロット弁座76のシール部78に径方向外向きに弾性接触させ、パイロット水路28を閉じた状態とする(図9(A)参照)。
尚、図8に示しているようにこの実施形態では軸部48がその基端からパイロット弁82を構成する先端までが同一外径とされていて、その先端部にて構成されるパイロット弁82が主弁16の挿入孔74内に挿入、即ち呑み込まれた構造とされており、Oリング54と軸部48とのシール径、及びOリング80とパイロット弁82とのシール径が同一径とされている。
従って軸部48及びパイロット弁82に対して、背圧室24の圧力に基づく図中上向きの力は発生しない。
即ち軸部48及びパイロット弁82を図中下向きに前進移動させるに際して、背圧室24の圧力に起因する抵抗力は生じない。
In this embodiment, as shown in FIG. 8, the
Accordingly, no upward force in the figure based on the pressure in the
That is, when the
この実施形態の場合、図9(A)に示す閉弁状態からパイロット弁82を図中上向きに後退運動させると、図9(B)に示しているように横孔86を通じてパイロット水路28が背圧室24に連通した状態となり、ここにおいて背圧室24内の水がパイロット水路28を通じて流出水路14へと抜き出される。
これにより背圧室24の圧力と流入水路12の圧力とをバランスさせるようにして、主弁16が図中上向きに後退移動して主弁座22から離れ、主水路に水の流れを生ぜしめる。
その後の作用については基本的に上記に示したのと同様である。
In the case of this embodiment, when the
As a result, the pressure of the
The subsequent operation is basically the same as described above.
この図8及び図9に示す実施形態においても、パイロット弁82の閉弁方向の運動、即ち前進運動によってOリング80を同方向に圧縮弾性変形させてしまうのを防止でき、シール部材の大きな圧縮弾性変形による寿命低下を防止することができるとともに、閉弁時において小さな操作力で軽やかに閉弁操作することができる。
また主弁16の挿入孔74内部に挿入されたパイロット弁82によって、主弁16を傾き防止できる利点も有する。
更にパイロット弁82が主弁16の挿入孔74に挿入され、即ち主弁16がパイロット弁82を呑み込む構造をなしているため、パイロット弁82に対する背圧室24の後退方向の圧力を実質的に作用させないようにすることができ、このことによってパイロット弁82を閉弁させる際の操作力を小さなものとなすことができる。
In the embodiment shown in FIGS. 8 and 9 as well, it is possible to prevent the O-
In addition, the
Further, since the
この実施形態では、挿入孔74が主弁16を貫通した形態の貫通孔をなしていることから、駆動軸40の進退移動のストロークを大きく取ることができる。
例えば図1〜図4に示す第1の実施形態の場合、駆動軸40が大きく前進移動すると、パイロット弁56が主弁16に突き当たってしまう。
従ってこの場合には止水操作の際にパイロット弁56が主弁16に突き当たらないように、駆動軸40の進退移動のストロークを設定しなければならない。
しかるにこの実施形態ではその恐れがないため、駆動軸40のストロークを大きく取ることができ、駆動軸40の移動ストロークの設定の自由度が高まり、ひいてはパイロット式流調弁装置10の設計の自由度が高まる。
In this embodiment, since the
For example, in the case of the first embodiment shown in FIGS. 1 to 4, when the
Therefore, in this case, the stroke of the forward / backward movement of the
However, in this embodiment, since there is no fear of this, the stroke of the
図10は本発明の更に他の実施形態を示している。
同図において、90は軸部48の先端部に一体に構成されたパイロット弁で、92はそのパイロット弁90のシール部を表している。
パイロット弁90は、その前進端においてシール部92の外周面をパイロット弁座76側のOリング80の内周面に径方向に弾性接触させる。
即ちかかるOリング80を介してパイロット弁座76のシール部78に径方向に弾性接触させ、パイロット水路28を閉鎖状態とする。
FIG. 10 shows still another embodiment of the present invention.
In the figure,
The
In other words, the
この実施形態では、パイロット弁90が主弁16の貫通の挿入孔74との間に水路幅が狭小な環状のパイロット水路28を形成するようになっている。
このパイロット弁90には環状の凹部94が設けられている。
この環状の凹部94の軸方向の各端部は、凹部94の最小径部に向かって漸次小径となるテーパ面96とされており、そのテーパ面96の大径側の端部に径方向外向きの段付部98,100が形成されている。
In this embodiment, an annular
The
Each end portion in the axial direction of the
この実施形態では、図10(A)に示す閉弁状態からパイロット弁90が図中上向きに後退運動すると、図10(B)に示しているようにシール部92がOリング80から離れてパイロット弁90とOリング80との間に隙間が生じ、ここにおいてパイロット水路28が背圧室24に連通した状態となる。
ここにおいて背圧室24内の水がパイロット水路28を通じて流出水路14へと抜き出され、背圧室24の圧力が減少する。
そのため主弁16はパイロット弁90の図中上向きの後退移動に追従するようにして上向きに後退運動し、主弁座22との間に隙間を生ぜしめて、主水路に水の流れを生ぜしめる。
またその際の水の流量はパイロット弁90の後退移動量に応じて制御される。
In this embodiment, when the
Here, the water in the
Therefore, the
Further, the flow rate of water at that time is controlled in accordance with the backward movement amount of the
一方パイロット弁90が図中下向きに前進移動すると、これに追従して主弁16が主弁座22に向かって前進移動し、主水路の開度を小さく変化させる。
そして最終的にパイロット弁90が図10(A)に示す閉弁状態となったところで主弁16が閉弁状態となり、主水路における水の流れが停止する。
On the other hand, when the
Finally, when the
尚、図11に示しているように凹部94を設けた部分にリブ95を周方向に所定間隔で複数設けておくこともできる。
このようなリブ95を設けておいた場合、パイロット弁90の進退移動に伴ってOリング80が凹部94内部に入り込み、そのOリング80に対して段付部98が当たることによってそこで抵抗を発生させるといった問題を生じない利点が得られる。
As shown in FIG. 11, a plurality of
When such a
図12は主弁16における貫通の挿入孔74の内周面に沿って縦向き(図中上下向き)のリブ75を周方向に所定間隔で複数設けた例である。
この場合リブ75がパイロット弁90に対するガイドとなってパイロット弁90、即ち駆動軸40の傾きがより良好に防止され、閉弁時のシール状態が更に良好となる利点が得られる。
FIG. 12 is an example in which a plurality of
In this case, the
図13及び図14は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、駆動軸40が2次側の流出水路14の側から主弁16を貫通して駆動軸40の先端部に一体に構成されたパイロット弁90を駆動する構成とされている。
尚この実施形態において、図14に示しているようにパイロット弁90及びパイロット弁座76の構成は図10に示すものと基本的に同様である。
但しこの実施形態では、閉弁動作及び開弁動作の際の主弁16,パイロット弁90の移動の向きが図10に示すものと上下が逆向きとなる。
13 and 14 show still another embodiment of the present invention.
In this example, the
In this embodiment, as shown in FIG. 14, the configurations of the
However, in this embodiment, the direction of movement of the
この実施形態では、図13に示しているように駆動軸40における軸部48が、先端側の小径部48aと、ボデー42に対して摺動可能に嵌合する中径部48bとを備えており、その中径部48bがOリング54によりボデー42に対し水密に嵌合状態にシールされている。
この実施形態では、駆動軸40とボデー42との間のOリング54によるシールが主水路における2次側でのシールとなる。
従ってOリング54によるシール部分に加わる圧力は小さく、それ故Oリング54によるシール構造は1次側でのシールの場合ほどに耐圧性能を高くする必要が無い。
尚この実施形態において、パイロット弁90,パイロット弁座76を図8及び図9に示す形態で或いはその他形態で構成しても良い。
In this embodiment, as shown in FIG. 13, the
In this embodiment, the seal by the O-
Therefore, the pressure applied to the seal portion by the O-
In this embodiment, the
図15及び図16は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例では、背圧室24内の水を抜くための逆止弁102が主弁16に組み込まれている。
ここで逆止弁102は略くさび形状をなしており、通常時は雄テーパ面104(図16(A)中部分拡大図参照)が主弁16の雌テーパ面106(図16(A)中部分拡大図参照)に嵌合した状態にあって、背圧室24から流出水路14への水の流れを阻止している(パイロット水路28からの水の流れを除いて)。
15 and 16 show still another embodiment of the present invention.
In this example, a
Here, the
一方駆動軸40の先端部(図中下端部)には嵌着溝108が設けられていて、そこに逆止弁102及び主弁16の強制開弁用の係合部材110が嵌着されている。
ここで係合部材110はリング状をなしており、図中上側に逆止弁102のみに当接し係合する第1係合部112を、また下側に主弁16に、詳しくは逆止弁102の下端を取り囲んでいる部分に対して当接し係合する第2係合部114を備えている。
On the other hand, a
Here, the engaging
尚この実施形態においても、図10、更に図13及び図14に示すのと同種形態のパイロット弁90及びパイロット弁座76が駆動軸40の先端部及び主弁16のそれぞれに一体に構成されている。
In this embodiment as well, the
この実施形態の場合、主弁16が主弁座22に着座した状態即ち閉弁状態の下で駆動軸40を図中上向きに引き上げると、図16(A)に示しているように係合部材110の図中上側の第1係合部112が逆止弁102に係合して、駆動軸40の図中上向きの移動に伴って逆止弁102を強制的に持ち上げ、背圧室24内の水を流出水路14へと抜き出させる。
その後更に駆動軸40が図中上向きに引き上げられると、図16(B)に示しているように係合部材110の下側の大径の第2係合部114が主弁16に係合して、主弁16全体を図中上向きに持ち上げ、主弁16を主弁座22から強制的に上向きに離間させる。
尚、主弁16の図中下面には溝115が設けられており、背圧室24から抜き出された水は、係合部材110の存在にも拘らずこの溝115を通じて良好に流出水路14側に排出される。
In the case of this embodiment, when the
Thereafter, when the
Incidentally, a
この実施形態においては、寒冷地等において水抜きを行う際、逆止弁102の開弁によって背圧室24内部の水を良好に抜き出すことができ、更にまた主弁16を強制的に開弁させ得て、主弁16が主弁座22に着座したまま凍結により主弁座22に固着してしまい、その後の流量調節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。
In this embodiment, when draining water in a cold region or the like, the water in the
次に図17は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例もまた、寒冷地等において水抜きを行う際、駆動軸40の図中上向きの移動によって主弁16を強制開弁させるようになした例である。
この実施形態では、図8〜図16に示すOリング80に代えて図中下端側が小径、上端側が大径をなす弾性を有する環状のシール部材116が用いられており、また駆動軸40の下端部には係合部118が設けられていて、駆動軸40の図中上向きの移動時に、この係合部118がシール部材116に係合して、かかるシール部材116を介して主弁16を強制的に図中上向きに移動させ、主弁座22から強制的に離間させる。
Next, FIG. 17 shows still another embodiment of the present invention.
This example is also an example in which the
In this embodiment, instead of the O-
図18〜図20はパイロット式流調弁装置10の水栓への適用例を示したものである。
この例では、駆動軸40をハンドル122側の上部軸40Aと、主弁16側の下部軸40Bとに軸方向(上下方向)に2分割している。
上部軸40Aには、上端部の外周面にセレーション部が設けられており、このセレーション部が、内周面及び外周面にそれぞれセレーション部を有するセレーションリング120を介して、ハンドル122にねじ結合により固定されたセレーション部材124の内周面のセレーション部に噛み合わされ、かかる上部軸40Aがハンドル122と一体回転するようになっている。
18 to 20 show application examples of the pilot-type
In this example, the
The
この上部軸40Aはまた、固定ねじ126にてセレーション部材124に軸方向に固定されている。
上部軸40Aは、下部に逆カップ状をなす円筒部128を有しており、この円筒部128が、ボデー42に一体に形成された筒状のハウジング部130内部に回転可能に保持されている。
この円筒部128の内周面には、図20にも示しているように雌ねじ132が形成されている。
The
The
A
一方下部軸40Bは上部に径方向に突出する突出部134を有している。
この突出部134の外周面には雄ねじ136が形成されていて、この雄ねじ136が、上部軸40Aにおける円筒部128の内周面の雌ねじ132に螺合されており、ハンドル122を介して上部軸40Aに加えられる回転駆動力により、下部軸40Bが雄ねじ136と雌ねじ132とのねじ送り作用で図中上下方向に進退移動するようになっている。
On the other hand, the
A
尚、図20に示しているようにこの突出部134には、互いに平行をなす平坦な係合面138が形成されており、この一対の係合面138が、一対の挟持片140にて挟持され、この挟持片140による回止め作用によって、上部軸40Aの回転に伴い下部軸40Bが図中上下方向にねじ送りで進退移動させられる。
この実施形態において、ハンドル122及びこれと一体の上部軸40Aは、ハンドル122の回転操作によって上下移動せず、同方向に固定状態で自身の回転により下部軸40Bを図中上下方向に進退移動させる。
As shown in FIG. 20, the projecting
In this embodiment, the
この実施形態において、パイロット式流調弁装置10の構成は図10に示す実施形態と基本的に同様で、ハンドル122を開弁方向に回転操作すると、パイロット弁90が図中上方に開弁し、またこれに追従するようにして主弁16が開弁して、流入水路12から流出水路14へと水を流通させ、そして吐水管142の先端の吐水口から吐水させる。
一方ハンドル122を閉弁方向に回転操作すると、パイロット弁90及び主弁16が閉弁して吐水口からの吐水が停止する。
In this embodiment, the configuration of the pilot type
On the other hand, when the
尚この実施形態では、駆動軸40、詳しくは軸部48の先端部(下端部)に弾性リング(ここではEリング(図20参照))から成る係合部材144が設けられており、駆動軸40を図中上方に引き上げると、この係合部材144が主弁16に係合して主弁16を強制的に持ち上げ、主弁座22から離間させる。
In this embodiment, an engaging
図21は本発明の更に他の実施形態を示している。
この例は、図18〜図20の実施形態における下部軸40Bの側にOリング39,80を保持させ、そしてOリング39をボデー42の嵌合孔49の内周面に弾性接触させてシールを行い、またOリング80を、主弁16に一体に構成したパイロット弁座76のシール部78に弾性接触させて、閉弁時のシールをなすようにした例である。
尚、他の点については図18〜図20に示す実施形態と同様である。
FIG. 21 shows still another embodiment of the present invention.
In this example, the O-
Other points are the same as those of the embodiment shown in FIGS.
以上本発明の実施形態を詳述したがこれらはあくまで一例示であり、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。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, these are merely examples, and the present invention can be configured in various modifications without departing from the spirit of the present invention.
10 パイロット式流調弁装置
12 流入水路
14 流出水路
16 主弁
22 主弁座
24 背圧室
26 導入小孔
28 パイロット水路
30 突出部
32,76 パイロット弁座
34,58,78,88,92 シール部
36,39,80 Oリング(シール部材)
37,86 横孔
38 開口
40 駆動軸
56,82,90 パイロット弁
60 ラビリンスシール
72 隙間
74 挿入孔
98,100 段付部
116 シール部材
DESCRIPTION OF
37, 86
Claims (7)
(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の側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、前記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、
前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになし、
前記パイロット弁座は前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、前記パイロット弁を該パイロット弁座に対して嵌合状態で軸心方向に相対移動可能に設け、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあり、
前記主弁には挿入孔を設けて、該挿入孔に前記パイロット弁を進退方向に相対移動可能に嵌入させ、該挿入孔の内周面に沿って前記横向きをなすパイロット弁座を環状に設けて、該挿入孔の内周面に前記環状のシール部材を設け、該シール部材を介して前記パイロット弁の前記シール部を該パイロット弁座の前記シール部に対して前記径方向に接触させシールす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。 (A) a main valve that moves forward and backward in the direction of approaching and separating from the main valve seat to change the opening of the main waterway
(B) a back pressure chamber formed behind the main valve and acting on the main valve as a pressing force in the valve closing direction;
(C) an introduction small hole for guiding the water in the primary inflow water channel in the main water channel to the back pressure chamber to increase the pressure in the back pressure chamber;
(D) The back pressure chamber is provided through the main valve so as to communicate with the secondary outflow water channel in the main water channel, and water in the back pressure chamber is drawn into the outflow water channel to Pilot waterways to reduce chamber pressure and
(E) a pilot valve that moves forward and backward in the same direction as the main valve to change a relative position with respect to a pilot valve seat provided on the main valve side, and to change an opening degree of the pilot water channel;
(F) a pilot-type flow control device that adjusts the flow rate of the main water channel by moving the main valve forward and backward following the forward and backward movement of the pilot valve;
The pilot valve seat is provided laterally with the main valve advancing / retreating as the vertical direction, and the pilot valve is moved forward and backward along the lateral pilot valve seat, and the pilot valve is advanced at the forward end of the pilot valve. While the valve seal portion is brought into contact with the seal portion of the pilot valve seat in a lateral direction via the pilot valve seat or a seal member provided in the pilot valve to close the pilot water passage, By opening the pilot water channel by separating the pilot valve seal portion from the pilot valve seat seal portion by the backward movement of the pilot valve and changing the opening of the pilot water channel according to the separation amount ,
Prior Symbol pilot valve seat ring to be set only in the axial or this parallel axis around the main valve, the pilot valve to be relatively moved in the axial direction in a fitted state with respect to the pilot valve seat A diameter that is lateral to the seal portion of the pilot valve seat via the seal member that forms an annular shape corresponding to the annular circumferential surface of the pilot valve seat when the valve is closed. contacting the direction, Ri Nashitea to close the pilot water channel,
The main valve is provided with an insertion hole, and the pilot valve is fitted into the insertion hole so as to be relatively movable in the advancing and retreating direction, and the pilot valve seat that forms the lateral direction along the inner peripheral surface of the insertion hole is provided in an annular shape. The annular seal member is provided on the inner peripheral surface of the insertion hole, and the seal portion of the pilot valve is brought into contact with the seal portion of the pilot valve seat in the radial direction via the seal member. A pilot-type flow control device characterized by that.
(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の側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、前記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、
前記主弁の進退方向を縦方向として前記パイロット弁座を横向きに設けて、前記パイロット弁を該横向きのパイロット弁座に沿った方向に進退運動させるようにし、該パイロット弁の前進端で該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部に対して該パイロット弁座若しくは該パイロット弁に設けたシール部材を介して横方向に接触させて前記パイロット水路を閉鎖する閉弁状態とする一方、該パイロット弁の後退運動により該パイロット弁のシール部を該パイロット弁座のシール部より離間させることで該パイロット水路を開き且つ離間量に応じて該パイロット水路の開度を変化させるようになし、
前記パイロット弁座は前記主弁の軸心若しくはこれと平行な軸心周りに環状に設けて、前記パイロット弁を該パイロット弁座に対して軸心方向に相対移動可能に嵌合する形態で設け、該パイロット弁の前記シール部が前記閉弁時に前記パイロット弁座の環状の周面に対応した環状をなす前記シール部材を介して該パイロット弁座の前記シール部に前記横方向である径方向に接触し、前記パイロット水路を閉鎖するようになしてあり、
前記主弁には前記背圧室の側に突出する突出部が設けられていて該突出部に前記パイロット弁座が環状に設けられ、該突出部に対して前記パイロット弁が相対移動可能に嵌合していることを特徴とするパイロット式流調弁装置。 (A) a main valve that moves forward and backward in the approaching and separating direction with respect to the main valve seat to change the opening of the main water channel;
(B) a back pressure chamber formed behind the main valve and acting on the main valve as a pressing force in the valve closing direction;
(C) an introduction small hole for guiding the water in the primary inflow water channel in the main water channel to the back pressure chamber to increase the pressure in the back pressure chamber;
(D) The back pressure chamber is provided through the main valve so as to communicate with the secondary outflow water channel in the main water channel, and water in the back pressure chamber is drawn into the outflow water channel to Pilot waterways to reduce chamber pressure and
(E) a pilot valve that moves forward and backward in the same direction as the main valve to change a relative position with respect to a pilot valve seat provided on the main valve side, and to change an opening degree of the pilot water channel;
(F) a drive shaft for driving the pilot valve;
A pilot-type flow control device that adjusts the flow rate of the main water channel by moving the main valve forward and backward to follow the forward and backward movement of the pilot valve,
The pilot valve seat is provided laterally with the main valve advancing / retreating as the vertical direction, and the pilot valve is moved forward and backward along the lateral pilot valve seat, and the pilot valve is advanced at the forward end of the pilot valve. While the valve seal portion is brought into contact with the seal portion of the pilot valve seat in a lateral direction via the pilot valve seat or a seal member provided in the pilot valve to close the pilot water passage, By opening the pilot water channel by separating the pilot valve seal portion from the pilot valve seat seal portion by the backward movement of the pilot valve and changing the opening of the pilot water channel according to the separation amount,
The pilot valve seat is provided in an annular shape around the axis of the main valve or an axis parallel to the axis, and the pilot valve is provided so as to be fitted to the pilot valve seat so as to be relatively movable in the axial direction. The radial direction which is the transverse direction to the seal portion of the pilot valve seat through the seal member in which the seal portion of the pilot valve forms an annular shape corresponding to the annular peripheral surface of the pilot valve seat when the valve is closed To close the pilot waterway,
The main valve is provided with a protruding portion that protrudes toward the back pressure chamber, and the pilot valve seat is provided in an annular shape on the protruding portion, and the pilot valve is fitted to the protruding portion so as to be relatively movable. A pilot-type flow control device characterized by being combined.
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