JP5069584B2 - On-off valve - Google Patents
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Description
本発明は、流体の圧力をダイヤフラムで受けて、そのダイヤフラムで流出口を開閉する開閉弁に関する。 The present invention relates to an on-off valve that receives the pressure of a fluid with a diaphragm and opens and closes an outlet with the diaphragm.
従来のこの種の開閉弁として、中央に位置するように流出口を設けるとともに、この流出口を囲繞する環状の流路とが形成されており、さらに流出口を開閉するダイヤフラム式の開閉弁が設けられている。このダイヤフラムの背圧室と流路とを連通する連通路が設けられており、流路内の流体の圧力が背圧室に作用し、この背圧室内の圧力が背圧となってダイヤフラムが流出口に押接され、流出口が閉弁されるように構成されている。一方、ダイヤフラムの中央には貫通孔が設けられており、この貫通孔を介して背圧室が流出口に連通するように構成されているが、閉弁状態ではこの貫通孔はソレノイドコイルによる電磁力で進退するプランジャによって閉鎖されている。開弁する際にはプランジャを後退させ、貫通孔を介して背圧室を流出口に連通させることにより背圧室内の圧力を低下させる。すると、ダイヤフラムは流路内の圧力によって流出口から離れる方向に移動される。この移動により流出口が開弁し、流路内の流体が流出口へと流出する。 As a conventional on-off valve of this type, an outlet is provided so as to be located in the center, and an annular flow path surrounding the outlet is formed. Further, a diaphragm type on-off valve for opening and closing the outlet is provided. Is provided. A communication path is provided to connect the back pressure chamber of the diaphragm and the flow path, and the pressure of the fluid in the flow path acts on the back pressure chamber, and the pressure in the back pressure chamber becomes the back pressure and the diaphragm is The outlet is pressed against the outlet and the outlet is closed. On the other hand, a through hole is provided in the center of the diaphragm, and the back pressure chamber communicates with the outflow port through this through hole. It is closed by a plunger that moves forward and backward with force. When the valve is opened, the plunger is retracted, and the pressure in the back pressure chamber is lowered by communicating the back pressure chamber with the outflow port through the through hole. Then, the diaphragm is moved in a direction away from the outlet by the pressure in the flow path. This movement opens the outlet, and the fluid in the flow channel flows out to the outlet.
ところが、流路へ流体を流入させる流入通路は流路の側面に開口しており、流入通路から流路内に流入した流体は流出口を迂回して左右2方向に分流し、流入通路の開口に対して流出口を挟んで反対の位置で両方の流れが衝突し、ダイヤフラムを他の位置より強く押し上げる。そのため、ダイヤフラムは傾いて開弁するという不具合が生じる。 However, the inflow passage for allowing the fluid to flow into the flow path is open on the side surface of the flow path, and the fluid that has flowed into the flow path from the inflow path diverts into the left and right directions by bypassing the outflow port. On the other hand, both flows collide with each other in the opposite position across the outlet, pushing the diaphragm stronger than the other positions. For this reason, there is a problem that the diaphragm is tilted and opened.
このような不具合を解消するため、流入通路から流路に流入した流体の流れを阻害する複数のリブを設けたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。このようにリブを設けると、流体の流れがリブに衝突して流れ方向がダイヤフラムを押す方向に変わるので、リブを設けた複数箇所でダイヤフラムを押すことになり、ダイヤフラムの傾きが防止される。
上記従来のリブを設けるものでは、リブが流体の流れを阻害し、流動抵抗となる。そのため、特に流量が小さい状態ではリブの流動抵抗のため、流出口からの流量が少なくなるという不具合生じる。 In the case where the conventional rib is provided, the rib hinders the flow of the fluid and becomes a flow resistance. Therefore, in particular, when the flow rate is small, the flow rate from the outlet is reduced due to the flow resistance of the ribs.
そこで本発明は、上記の問題点に鑑み、流動抵抗を大きくすることなくダイヤフラムの傾きを防止することのできる開閉弁を提供することを課題とする。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide an on-off valve that can prevent the diaphragm from tilting without increasing the flow resistance.
上記課題を解決するために本発明による開閉弁は、中央に位置する流出口と、この流出口を囲繞する環状の流路とを形成し、流出口を開閉するダイヤフラム式の開閉弁を設け、さらに上記流路内の圧力を開閉弁の背圧室に導き、背圧室内の背圧によって開閉弁を流出口に押接させて閉弁すると共に背圧室内の背圧を流出口側へ開放して流路内の圧力により開閉弁を流出口から離れる方向に移動させて開弁する開閉弁機構を備えた開閉弁において、流路内に流体を流入させる流入通路を流路の側面であって上記流出口の中心に向かって開口するように設けると共に、この流入通路から流路内に流入し流出口の側壁にぶつかって左右方向に分流され流出口を迂回して流れる流体の流れ方向に沿って、流入通路の開口位置から左回りの迂回距離と右回りの迂回距離とが相違する位置に、流路の底面から隆起した隆起部を設けるとともに、隆起部の側面であって、迂回距離の長い方から流れてくる流体が衝突する面の傾斜角度を、迂回距離の短い方から流れてくる流体が衝突する面の傾斜角度より緩やかにしたことを特徴とする。 In order to solve the above problems, an on-off valve according to the present invention is provided with a diaphragm-type on-off valve that forms an outlet located in the center and an annular flow path surrounding the outlet, and opens and closes the outlet. Furthermore, the pressure in the flow path is guided to the back pressure chamber of the on / off valve, and the on / off valve is pressed against the outlet by the back pressure in the back pressure chamber to close the valve and the back pressure in the back pressure chamber is released to the outlet side. in to the flow path opening and closing valve with an opening and closing valve mechanism is moved away off valve from the outlet by the pressure for opening the side surfaces of the flow path of the inlet passage for flowing fluid in the flow path met In the flow direction of the fluid that flows into the flow path from this inflow passage and collides with the side wall of the outflow port and is diverted in the left-right direction and flows around the outflow port. Along the counterclockwise detour distance from the opening position of the inflow passage and right In addition to providing a raised portion raised from the bottom surface of the flow path at a position different from the detour distance, the inclination angle of the surface of the raised portion where the fluid flowing from the longer detour distance collides is set. The slant angle of the surface where the fluid flowing from the shorter detour distance collides is more characteristic.
迂回距離の長い方の流れは隆起部に到達するまでの間、傾斜が緩い面によって徐々に分散されてダイアフラムに向かう流れになる。一方、迂回距離の短い方の流れは傾斜が急な面により比較的集中してダイヤフラムに向かう流れになり、両斜面で生じるダイヤフラムに向かう流れが相互にバランスを取り合ってダイヤフラムを押す。 The flow with the longer detour distance is gradually dispersed by the surface with a gentle slope until reaching the ridge, and becomes a flow toward the diaphragm. On the other hand, the flow with the shorter detour distance is relatively concentrated on the surface with a steep slope and flows toward the diaphragm, and the flow toward the diaphragm generated on both slopes balances each other and pushes the diaphragm.
なお、上記傾斜が緩やかな方の面が、流入通路の開口部分に対して流出口を挟んで反対側に位置させると、従来の開閉弁ではダイヤフラムを押す流れが集中していた位置での流れを分散させることができる。 If the surface with the gentler slope is positioned on the opposite side of the opening of the inflow passage with the outlet in between, the flow at the position where the flow of pushing the diaphragm was concentrated in the conventional on-off valve Can be dispersed.
以上の説明から明らかなように、本発明は、ダイヤフラムを押す流れが分散するので、ダイヤフラムが開弁する際に傾くことがない。また、隆起部を1個しか設けていないので、複数のリブを設ける従来のものと比較して流動抵抗を小さくすることができる。 As is clear from the above description, the present invention does not tilt when the diaphragm opens because the flow of pushing the diaphragm is dispersed. In addition, since only one raised portion is provided, the flow resistance can be reduced as compared with the conventional one having a plurality of ribs.
図1を参照して、1は本発明による開閉弁の一例である。この開閉弁1は本体11の上部にソレノイド部2を有している。このソレノイド部2は電磁力により上下方向に進退自在なプランジャ21を備えている。
With reference to FIG. 1, 1 is an example of the on-off valve according to the present invention. The on-off valve 1 has a
本体11には中央部分に上方に開口する流出口4が設けられており、この流出口4を囲繞する環状の流路5が形成されている。流路5内の流体が流出口4から下流側へと流出するが、この流出口4はダイヤフラム3により開閉されるように構成されている。このダイヤフラム3にはパイロット孔31が開設されており、流路5内の流体圧力がこのパイロット孔31を通って背圧室32に作用する。すると、背圧室32内の圧力が背圧となってダイヤフラム3を流出口4に押接して閉弁状態にしている。このため、流路5内の流体は流出口4を通って流出することができない。
The
ダイヤフラム3の中央には貫通孔33が設けられており、ダイヤフラム3が閉弁状態では、この貫通孔33は上記プランジャ21によって閉鎖されている。開弁する際にはソレノイド部2に通電してプランジャ21を上方に後退させる。すると、図2に示すように、貫通孔33を介して背圧室32が流出口4に連通する。背圧室32内の圧力は貫通孔33を介して流出口4に開放されるので、ダイヤフラム3を流出口4に押接していた背圧が消滅し、流路5内の圧力によってダイヤフラム3は図において上方、すなわち流出口4から離れる方向に押し上げられる。その結果、流路5が流出口4に対して連通し、流路5内の流体は流出口4から下流へと流出する。
A through
なお、この開弁状態から閉弁する際には、プランジャ21を下方に前進させ、貫通孔33を閉鎖する。すると、パイロット孔31を介して流路5内の流体が背圧室32内に流入して、図1に示す状態に戻る。6は流入通路であり、この流入通路6は流路5の側面に開口している。61はその開口部である。
When closing the valve from this open state, the
本発明では、流路5の底面51から隆起部7を流路5内の1カ所に設けた。図3に示すように、本実施の形態では、開口部61の位置を0°として、時計回りに180°から270°の範囲にわたるように設けた。したがって、隆起部7は開口部61に対して流出口4を挟んで反対側の位置(180°)ではなく、その位置から45°ずれた位置に形成されている。そして、90°から180°の範囲に、底面51と隆起部7の上面とを結ぶ斜面71を設けた。また、270°の位置には底面51と隆起部7の上面とを結ぶ垂直な側面72を設けた。なお、本実施に形態では、側面72を垂直に形成したが、斜面71の傾斜角度より急な角度であれば斜面にしてもよい。
In the present invention, the raised
ダイヤフラム3の閉弁時、流入通路6から開口部61を通って流路5内に流入した流体は、流出口4を迂回して2方向に分流する。図3(a)において時計回り方向に分かれた迂回流FLは斜面71に沿って流れる間に連続して上方へと流れ方向を変えてダイヤフラム3を押し上げる。一方、反時計回り方向に分かれた迂回流FRは側面72によって比較的狭い範囲で上方に流れ方向を変えてダイヤフラム3を押し上げる。このように両迂回流FL,FRの双方によって広い範囲にわたってダイヤフラム3を押し上げる方向の流れが生じ、ソレノイド部2に通電してプランジャ21により貫通孔33を開弁させたとき、ダイヤフラム3を傾けることなく押し上げ流出口4を開弁させる。
When the diaphragm 3 is closed, the fluid flowing into the
ところで、隆起部7を270°の部分のみに設け(平らな部分を設けずに)、90°から270°の範囲を斜面71としても良い。
By the way , the raised
なお、本発明は上記した形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更を加えてもかまわない。 In addition, this invention is not limited to an above-described form, You may add a various change in the range which does not deviate from the summary of this invention.
1 開閉弁
2 ソレノイド部
3 ダイヤフラム
4 流出口
5 流路
6 流入通路
7 隆起部
11 本体
21 プランジャ
32 背圧室
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 On-off
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