JP5551038B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は弁装置であって、例えば電気温水機などの給水配管に好適に用いられるものに関する。 The present invention relates to a valve device that is suitably used for water supply piping such as an electric water heater.
この種の弁装置として、従来、例えば図16に示されるようなものが知られている。すなわち図16に示される弁装置は、ボディ100と、弁機構部110と、第二弁機構部120を備え、このうちボディ100には、上流側である一次側通路101と、下流側である二次側通路102と、これら一次側通路101と二次側通路102の間に形成されたシリンダ部103と、このシリンダ部103と対向する位置で前記一次側通路101と二次側通路102の間を連通する弁孔104が形成されている。
As this type of valve device, for example, the one shown in FIG. 16 is known. That is, the valve device shown in FIG. 16 includes a
弁機構部110は、ボディ100のシリンダ部103及び弁孔104を貫通するように配置された弁ロッド111と、この弁ロッド111に一体に形成され前記シリンダ部103の内周面にパッキン113を介して摺動可能に密嵌されたピストン112と、前記弁ロッド111の端部に螺子部115を介して結合され二次側通路102側から弁孔104を開閉する弁体114と、弁ロッド111における弁体114と反対側の端部(ピストン112の端部)に螺子部116によって結合され、二次側通路102の水圧によって弁体114を弁孔104に対する接近方向へ付勢するダイアフラム117と、弁体114を弁孔104に対する離間方向へ付勢するスプリング118からなる。
The
第二弁機構部120は、一次側通路101とダイアフラム117側との間を連通する連通孔105を開閉する第二弁体121と、この第二弁体121を連通孔105に対する接近方向へ付勢する第二スプリング122からなり、一次側通路101の水圧が、第二弁体121を連通孔105から離間させる方向へ作用するものである。
The
そしてこの弁装置は、何らかの要因により二次側通路102の水圧が上昇した場合、この水圧を受けるダイアフラム117がスプリング118を圧縮する方向へ変位して、このダイアフラム117に結合された弁ロッド111を介して弁体114を閉弁方向へ変位させるので、弁孔104から二次側通路102への流路面積が減少して圧力損失が増加し、二次側通路102の水圧を所定値以下に維持するものである。
When the water pressure in the
また、弁機構部110における弁体114が弁孔104を閉塞することによって一次側通路101と二次側通路102の間を遮断した状態で、一次側通路101の水圧が所定値を超えて上昇した場合、この水圧によって、第二弁機構部120が開弁動作して一次側通路101と二次側通路102を連通させるので、一次側通路101の水圧を開放して減圧することができるようになっている(例えば下記の特許文献1参照)。
Further, the water pressure of the
しかしながら、この種の弁装置は、第二弁機構部120を有するために部品数が多く、構造も複雑なものとなっていた。
However, since this type of valve device has the
本発明は、以上のような点に鑑みてなされたものであって、その技術的課題は、弁機構部のほかに第二弁機構部を設けることなく、一次側通路の圧力が所定値を超えて上昇した場合に二次側へ圧力を逃がすことの可能な構造とすることにある。 The present invention has been made in view of the above points, and its technical problem is that the pressure in the primary passage has a predetermined value without providing the second valve mechanism in addition to the valve mechanism. The purpose of the structure is to allow the pressure to escape to the secondary side when the pressure rises beyond the limit.
上述した技術的課題を有効に解決するための手段として、請求項1の発明に係る弁装置は、
ボディと、ボトムと、このボディ及びボトム間に配置された弁機構部からなり、
前記ボディは、上側に開口した皿状支持部と、下側に開口した下部筒部と、前記皿状支持部及び下部筒部の開口方向と直交する方向へ開口した筒状の第一継手部及び第二継手部と、を備え、
前記ボトムは、前記ボディの下部筒部を塞ぐように固定され、
前記ボディの内部には、前記第一継手部の内周から前記ボディの内周へ延びる一次側通路と、前記第二継手部の内周に形成された二次側通路と、前記下部筒部の内周及び前記ボトムにより形成され、前記二次側通路と連続した弁室と、前記一次側通路及び前記二次側通路の境界に位置し、前記一次側通路と前記弁室を互いに連通する弁孔と、前記弁孔における前記二次側通路の端部に位置する環状の弁座と、前記皿状支持部の内周空間に形成される導圧室と、前記弁孔と同軸上に位置して、一端が前記一次側通路における前記弁孔と反対側に開口し他端が前記導圧室側に開口したシリンダ部と、前記二次側通路と前記導圧室を互いに連通する導圧路と、が形成され、
前記弁機構部は、前記シリンダ部及び前記弁孔を貫通して軸方向往復動可能に配置され、前記シリンダ部に挿通された部分にピストン部が形成され、このピストン部の外周面と前記シリンダ部との間の隙間はパッキンによって密封されている弁ロッドと、前記弁室に配置されるとともに前記弁ロッドの一端に取り付けられ前記弁座に接離可能に対向された弁体と、前記ボディの皿状支持部の内周に嵌入され、内周側に前記弁ロッドの前記ピストン部を挿入可能な内径孔と外周側に導圧孔及び導圧溝が形成されているプレートと、内径部は前記弁ロッドにおける前記弁体と反対側の端部に結合され外径部は前記皿状支持部の端面に密接状態で固定されている円盤状のダイアフラムと、前記弁ロッドを前記弁座に対する前記弁体の離間方向へ付勢するメインスプリングと、前記弁ロッドを前記弁座に対する前記弁体の接近方向へ付勢するリリーフスプリングと、を備え、
前記導圧室は、前記ボディにおける前記皿状支持部の内周空間にあって前記プレートと前記ダイアフラムとの間に画成され、前記プレートの前記導圧孔及び前記導圧溝と前記ボディの前記導圧路を介して前記二次側通路に連通されており、
前記ダイアフラムは、前記導圧路を介して前記導圧室に導入される前記二次側通路の圧力によって前記弁ロッドを前記弁座に対する前記弁体の接近方向へ変位させ、
前記弁体と前記弁座との互いのシール径が、前記シリンダ部と前記ピストン部との互いのシール径より大きいことを特徴とするものである。
As means for effectively solving the technical problem described above, the valve device according to the invention of
Consists of a body, a bottom, and a valve mechanism disposed between the body and the bottom ,
The body has a dish-shaped support part opened upward, a lower cylinder part opened downward, and a cylindrical first joint part opened in a direction perpendicular to the opening direction of the dish-like support part and the lower cylinder part And a second joint part,
The bottom is fixed so as to close the lower cylindrical portion of the body,
Inside the body are a primary side passage extending from an inner circumference of the first joint portion to an inner circumference of the body, a secondary side passage formed on the inner circumference of the second joint portion, and the lower cylindrical portion. is formed by inner and the bottom of the valve chamber which is contiguous with the second-side passage located on the boundary of the primary passage and the secondary passage, communicate with each other the valve chamber and the primary side passage A valve hole, an annular valve seat located at an end of the secondary passage in the valve hole , a pressure guiding chamber formed in an inner circumferential space of the dish-like support part, and coaxial with the valve hole A cylinder portion having one end opened to the opposite side to the valve hole in the primary passage and the other end opened to the pressure guiding chamber, and a guide communicating the secondary side passage and the pressure guiding chamber with each other. A pressure path is formed,
The valve mechanism is disposed to be axially reciprocated through the cylinder portion and the valve hole, the piston portion is formed in the insertion portion to the cylinder portion, the outer peripheral surface and the cylinder of the piston portion and the valve rod clearance which is sealed by the packing between the parts, a valve body which is separable therefrom opposite to the valve seat attached to one end of the valve rod while being disposed in said valve chamber, said body An inner diameter hole into which the piston part of the valve rod can be inserted on the inner circumference side, a pressure introduction hole and a pressure introduction groove formed on the outer circumference side, and an inner diameter part Is a disc-shaped diaphragm which is coupled to the end of the valve rod opposite to the valve body and whose outer diameter is fixed in close contact with the end surface of the dish-shaped support, and the valve rod is connected to the valve seat Energizing the valve body in the separating direction That includes a main spring, and a relief spring for urging the valve rod to approaching direction of the valve body relative to the valve seat,
The pressure guiding chamber is in an inner circumferential space of the dish-like support portion in the body and is defined between the plate and the diaphragm, and the pressure guiding hole and the pressure guiding groove of the plate and the body Communicated with the secondary passage through the pressure guiding path,
The diaphragm displaces the valve rod in the approaching direction of the valve body with respect to the valve seat by the pressure of the secondary side passage introduced into the pressure guiding chamber via the pressure guiding path,
The seal diameter of the valve body and the valve seat is larger than the seal diameter of the cylinder part and the piston part .
上記構成において、二次側通路の圧力が上昇すると、この圧力は、ダイアフラムを弁座に対する弁体の接近方向へ変位させるので、弁座に対する弁体の開度が小さくなって、一次側から二次側へ通過する流体の圧力損失が大きくなり、逆に、二次側通路の圧力が低下すると、弁座に対する弁体の開度が大きくなって、一次側から二次側へ通過する流体の圧力損失が小さくなるので、二次側通路の圧力を一定範囲に保つように機能する。また、弁体に対する弁座のシール径が、シリンダ部と弁ロッドの互いのシール径より大きいため、弁体が弁孔を閉塞した状態のときに一次側通路の圧力が適正範囲を超えて上昇すると、弁体に作用する一次側通路の圧力による開弁力が閉弁力より大きくなって開弁し、一次側通路の圧力を二次側通路へ逃がすことができる。 In the above configuration, when the pressure in the secondary passage increases, the pressure displaces the diaphragm in the approaching direction of the valve body with respect to the valve seat. If the pressure loss of the fluid that passes to the secondary side increases and conversely the pressure in the secondary passage decreases, the opening of the valve element relative to the valve seat increases, and the fluid that passes from the primary side to the secondary side Since the pressure loss is reduced, it functions to keep the pressure in the secondary passage in a certain range. In addition, since the seal diameter of the valve seat with respect to the valve body is larger than the seal diameter of the cylinder part and the valve rod, the pressure in the primary side passage rises beyond the appropriate range when the valve body closes the valve hole. Then, the valve opening force due to the pressure of the primary side passage acting on the valve body becomes larger than the valve closing force and the valve is opened, and the pressure of the primary side passage can be released to the secondary side passage.
請求項2の発明に係る弁装置は、請求項1に記載の構成において、前記リリーフスプリングの荷重を調整する調整手段を有し、これによって、前記一次側通路の圧力を前記二次側通路へ逃すときの開弁圧を設定可能としたものである。
The valve device according to the invention of
請求項3の発明に係る弁装置は、請求項1又は2に記載の構成において、前記プレートにおいて、前記内径孔の外周側にあって円弧状に延びる円周方向複数の被係合孔と、さらにその外側にあって円弧状に延びる円周方向複数の導圧孔が開設され、前記被係合孔の間及び前記導圧孔の間は径方向に延びる被係合リブとなっており、その下面には前記導圧孔間を連通する導圧溝が形成されているものである。 According to a third aspect of the present invention, there is provided the valve device according to the first or second aspect, wherein in the plate, a plurality of circumferentially engaged holes extending in an arc shape on the outer peripheral side of the inner diameter hole; Further, a plurality of circumferential pressure guide holes that are outside and extending in an arc shape are formed, and between the engaged holes and between the pressure guide holes are engaged ribs extending in the radial direction, A pressure guiding groove communicating with the pressure guiding holes is formed on the lower surface .
本発明に係る弁装置によれば、二次側通路の圧力を一定範囲に保つように動作する弁機構部が、一次側通路の圧力が適正範囲を超えて上昇したときにその圧力を二次側通路へ逃がす機能を兼備するため、従来のような第二弁機構部を設ける必要がなく、したがって簡素な構造とすることができる。 According to the valve device of the present invention, when the valve mechanism that operates so as to keep the pressure of the secondary side passage in a certain range, when the pressure of the primary side passage rises beyond the appropriate range, Since it also has a function of escaping to the side passage, it is not necessary to provide a second valve mechanism part as in the prior art, and therefore a simple structure can be achieved.
また、一次側通路の圧力が適正範囲を超えて上昇したときにその圧力をゴム状弾性材料からなる弁体の変形機能を利用して二次側通路へ逃がすようにすることによって、一層簡素な構造とすることができる。 Further, when the pressure of the primary side passage rises beyond the appropriate range, the pressure is released to the secondary side passage by utilizing the deformation function of the valve body made of rubber-like elastic material, thereby further simplifying. It can be a structure.
以下、本発明に係る弁装置について、図面を参照しながら詳細に説明する。まず図1は、本発明に係る弁装置の第一の形態を、弁ロッドの軸心を通る平面で切断して示す開弁状態の断面図、図2は、同じく閉弁状態の断面図、図3は、部分的な分解斜視図である。 Hereinafter, the valve device according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. First, FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of a valve device according to the present invention by cutting along a plane passing through the axis of a valve rod, and FIG. 2 is a sectional view showing the same valve closing state. FIG. 3 is a partial exploded perspective view.
図1及び図2において、参照符号1は合成樹脂製のボディで、上側に開口した皿状支持部11と、下側に開口した下部筒部12と、皿状支持部11及び下部筒部12の開口方向と直交する方向へ開口した筒状の第一継手部13、及び第二継手部14を備える。また、参照符号2は合成樹脂製のボトムで、ボディ1の下部筒部12を塞ぐように固定され、その嵌合面間はOリング21によって密封されている。
In FIGS. 1 and 2,
ボディ1の内部には、第一継手部13の内周からボディ1の内部へ延びる一次側通路Aと、第二継手部14の内周に形成された二次側通路Bと、下部筒部12の内周及びボトム2により形成され二次側通路Bと連続した弁室Cと、一次側通路Aと弁室Cを互いに連通する弁孔Dと、この弁孔Dと同軸上に位置して一端が一次側通路Aにおける弁孔Dと反対側に開口し他端が皿状支持部11の内周空間に形成される導圧室G側に開口したシリンダ部Eと、二次側通路Bと前記導圧室Gを互いに連通する導圧路Fが形成されている。
In the
参照符号3は弁機構部で、ボディ1のシリンダ部E及び弁孔Dを貫通して軸方向往復動可能に配置された弁ロッド31と、ボディ1の弁室Cに配置されると共に前記弁ロッド31の一端に結合された弁体32と、前記弁ロッド31の他端に結合され導圧路Fを介して導圧室Gに導入される二次側通路Bの水圧により弁ロッド31を弁孔Dに対する弁体32の接近方向へ変位させるダイアフラム33と、弁ロッド31を弁孔Dに対する弁体32の離間方向へ付勢するメインスプリング34と、弁ロッド31を弁孔Dに対する弁体32の接近方向へ付勢するリリーフスプリング38と、を備える。
詳しくは、弁機構部3における弁ロッド31はシリンダ部Eに挿通された部分にピストン部31aが形成されており、このピストン部31aの外周面とシリンダ部Eとの間の隙間はパッキン35によって密封されている。
Specifically, the
弁機構部3における弁体32は、弁孔Dの二次側通路B側(弁室C側)に配置され、外径が弁孔Dよりも大径の環状をなすものであってゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)からなり、金属製のホルダ321に嵌合保持されると共に、弁ロッド31の一端に形成された雄螺子31bに螺合したナット36と、前記弁ロッド31の一端近傍に弁孔Dよりも小径に形成されたフランジ31dの間に挟持された状態で結合され、弁孔Dにおける二次側通路B側の端部に突出形成された環状の弁座15と対向している。
The
弁機構部3におけるダイアフラム33は、円盤状のゴム状弾性材料(ゴム材料又はゴム状弾性を有する合成樹脂材料)からなるものであって、弁ロッド31のピストン部31aよりも十分に大径であり、その内径部は、弁ロッド31の他端(弁体32と反対側の端部)に形成された雄螺子31c及びこれに螺合したナット37によって、ボディ1の皿状支持部11の内径よりも小径の円盤状の合成樹脂板又は金属板からなるリテーナ33aを介して、このリテーナ33aと弁ロッド31のピストン部31aとの間に挟持された状態で結合されている。
The
参照符号4は金属等からなるカバーであって、そのフランジ部4aが複数の螺子部材41によってボディ1の皿状支持部11の端面に取り付けられている。そしてダイアフラム33の外径部は、前記フランジ部4aと皿状支持部11の間に挟持されることによって、この皿状支持部11の端面に密接状態で固定されている。
そしてダイアフラム33は、ボディ1の皿状支持部11の外径フランジ部とカバー4のフランジ部4aで挟持された外径部と、リテーナ33aと弁ロッド31のピストン部31aで挟持された内径部との間に、容易に変形可能な可撓部が形成されているため、導圧路Fを通じて導圧室Gに導入される二次側通路Bの水圧の変化によって軸方向(厚さ方向)へ変位することができる。
The
弁機構部3におけるメインスプリング34は金属製のコイルスプリングからなるものであって、カバー4の上部筒部4bの内周に螺合された調節螺子42と、ダイアフラム33の内径部を押さえているリテーナ33aとの間に適当な圧縮状態で配置されており、その圧縮反力によって、弁座15から弁体32が離間する方向(開弁方向)へ弁ロッド31を付勢するものである。なお、調節螺子42はカバー4の上部筒部4bへのねじ込み量によってメインスプリング34の初期圧縮量、言い換えれば弁ロッド31への付勢力を調節するものであって、その中央部にはダイアフラム33の円滑な動作を確保するための通気孔42aが開設されている。
The
参照符号5は合成樹脂等からなる円盤状のプレートで、ボディ1の皿状支持部11の内周に嵌入されている。このプレート5は、図3に示されるように、弁ロッド31のピストン部31aを挿入可能な内径孔5aと、その外周側にあって円弧状に延びる円周方向複数の被係合孔5bと、さらにその外周側にあって円弧状に延びる円周方向複数の導圧孔5cが開設され、各被係合孔5bの間及び各導圧孔5cの間は径方向に延びる被係合リブ51となっており、その下面には各導圧孔5c間を互いに連通する導圧溝5dが形成されている。また、このプレート5の内径部には、内径孔5aを介して対向し、互いに平行な一対の平面からなる係合面5eが形成されている。
導圧室Gは、ボディ1における皿状支持部11の内周空間にあってプレート5とダイアフラム33の間に画成されている。この導圧室Gは、プレート5に形成された複数の導圧孔5c及び導圧溝5dとボディ1の導圧路Fを介して、ボディ1の二次側通路Bに連通されている。
The pressure guiding chamber G is in the inner circumferential space of the dish-
プレート5の外径部の上面は突縁52となっていて、図1及び図2に示される組み立て状態では、この突縁52はダイアフラム33の外径部を介してカバー4のフランジ部4aと対向しており、これによってボディ1の皿状支持部11の内周に抜け止め状態で保持されている。
The upper surface of the outer diameter portion of the
弁ロッド31のピストン部31aの外周面とボディ1のシリンダ部Eとの間の隙間を密封するパッキン35は、前記シリンダ部Eにおける皿状支持部11側の端部に形成された環状溝と、前記皿状支持部11の内周に嵌入されたプレート5の内径部との間に保持されている。
A packing 35 that seals a gap between the outer peripheral surface of the
図2に示されるように弁体32と弁座15が互いに密接したときのシール径φ2は、弁ロッド31のピストン部31aの外径、すなわちパッキン35によるシール径φ1よりも僅かに大きく、言い換えれば、弁孔Dの閉塞時にこの弁孔Dを介して一次側通路Aの水圧を受ける弁体32の受圧面積は、一次側通路Aの水圧に対するピストン部31aの受圧面積よりも僅かに大きい。なお、前記弁体32の受圧面積は、導圧室Gの水圧に対するダイアフラム33の受圧面積よりも小さい。
As shown in FIG. 2, the seal diameter φ2 when the
弁機構部3におけるリリーフスプリング38は金属製のコイルスプリングからなるものであって、弁室Cに配置され、ボディ1の下部筒部12を塞ぐボトム2と弁体32のホルダ321の間に適宜圧縮状態で介在されることによって、弁ロッド31を弁体32の閉弁方向へ付勢するものである。リリーフスプリング38の一端は、弁体32を弁ロッド31に結合しているナット36の外周に遊嵌状態に保持され、リリーフスプリング38の他端は、ボトム2の内面に形成された支持突起2aの外周に遊嵌状態に保持されている。
The
また、リリーフスプリング38の荷重は、シール径φ1,φ2の差によるピストン部31aの受圧面積と弁体32の受圧面積の差と、一次側通路Aにおける適正範囲の水圧の上限値との積に相当する。
The load of the
一方、ボディ1における皿状支持部11の底面11aには、その内径近傍に位置して円周方向複数の係合突起11bが形成されており、これらの係合突起11bは、それぞれプレート5における被係合孔5bと円周方向に係合可能となっている。係合突起11bの突出高さはプレート5の突縁52とほぼ同一高さであって、ダイアフラム33の内径部を押さえているリテーナ33aと軸方向に対向する位置にある。このため、メインスプリング34の伸長方向(弁座15から弁体32が離間する方向;開弁方向)への弁ロッド31の動作は、ダイアフラム33の内径部が係合突起11bと当接することによって制限されるようになっている。
On the other hand, a plurality of engaging
以上のように構成された第一の形態の弁装置は、ボディ1の第一継手部13が上流側の配管に接続され、ボディ1の第二継手部14が下流側の配管に接続されることによって、上流側の配管から一次側通路A、弁孔D、弁室Cを経由して二次側通路Bからさらに下流側の配管へ到る流路を形成する。
In the valve device according to the first embodiment configured as described above, the first
そして、例えば二次側通路Bの下流側の流路を開放することによって、二次側通路Bの水圧が一次側通路Aの水圧よりも低下した場合は、これに伴って、ダイアフラム33をメインスプリング34の圧縮方向へ変位させる導圧室Gの水圧が低下するため、弁ロッド31はメインスプリング34の伸長力によって、弁体32がリリーフスプリング38を圧縮しながら弁座15から離れる方向へ変位し、すなわち弁機構部3が図1に示されるように開弁動作する。このため、不図示の給水源から供給される水が、一次側通路Aから弁孔D、弁座15と弁体32との隙間、弁室C及び二次側通路Bを経由してその下流側へ吐出される。
For example, when the water pressure in the secondary side passage B is lower than the water pressure in the primary side passage A by opening the flow path downstream of the secondary side passage B, the
また、図1に示される開弁状態において、二次側通路Bの水圧が上昇した場合は、二次側通路Bと連通した導圧室Gの水圧も上昇するので、ダイアフラム33はメインスプリング34を圧縮させる方向、すなわち弁ロッド31を介して弁体32を弁座15に接近させる方向へ変位する。このため、弁孔Dに対する弁体32の開度が小さくなって、弁座15と弁体32との隙間を水が通過する際の圧力損失が大きくなるので、二次側通路Bの水圧が低下する。したがって、二次側通路Bの水圧の変動を抑制して一定範囲に保持することができる。
Further, in the valve open state shown in FIG. 1, when the water pressure in the secondary side passage B rises, the water pressure in the pressure guiding chamber G communicating with the secondary side passage B also rises, so that the
次に、例えば二次側通路Bの下流側の流路が閉鎖されることによって、一次側通路Aから弁孔D、弁座15と弁体32との隙間、弁室C及び二次側通路Bを経由してその下流側へ吐出される水の流れが止まると、二次側通路Bの水圧が一次側通路Aの水圧と同等になるので、二次側通路Bから導入されている導圧室Gの水圧によって、ダイアフラム33はメインスプリング34を圧縮させる方向へ変位する。このため図2に示されるように、弁ロッド31は弁体32が弁座15と密接する位置まで変位し、すなわち弁機構部3は弁孔Dを閉塞(閉弁)する。
Next, for example, the flow path on the downstream side of the secondary side passage B is closed, so that the valve hole D, the clearance between the
また、図2に示される閉弁状態において、配管の凍結など、何らかの原因により一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇した場合、弁孔Dを介して一次側通路Aの水圧を受ける弁体32の受圧面積は、一次側通路Aの水圧に対する弁ロッド31のピストン部31aの受圧面積よりも僅かに大きいため、その受圧面積の差による弁ロッド31への付勢力は開弁方向へ作用する。したがって、このような受圧面積の差と一次側通路Aの水圧との積と、メインスプリング34の荷重の和が、ダイアフラム33に作用する導圧室Gの水圧による閉弁力とリリーフスプリング38の荷重との和より大きくなると、弁機構部3が開弁動作して弁体32が弁孔Dを開放するため、一次側通路Aの水圧は二次側通路Bへ逃がされ、一次側通路Aの異常な水圧上昇が防止される。
In the closed state shown in FIG. 2, when the water pressure in the primary side passage A rises beyond an appropriate range for some reason such as freezing of the pipe, the water pressure in the primary side passage A is received through the valve hole D. Since the pressure receiving area of the
そして、この実施の形態によれば、二次側通路Bの水圧を一定範囲に保つように動作する弁機構部3が、上述のように、一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇したときにその水圧を二次側通路Bへ逃がす機能を兼備するため、図16に示される従来技術のような第二弁機構部120を設ける必要がなく、したがって簡素な構造とすることができる。
And according to this embodiment, the
また、上記構成において、受圧面積の差による開弁力がどの程度増大したときに弁体32が弁孔Dを開放して一次側通路Aの水圧を二次側通路Bへ逃がすかを、リリーフスプリング38の付勢力によって適切に設定することができる。
Further, in the above configuration, how much the valve opening force due to the difference in pressure receiving area increases when the
次に図4は、本発明に係る弁装置の第二の形態として、リリーフスプリング38の付勢力を調整可能としたものを、弁ロッドの軸心を通る平面で切断して示す閉弁状態の断面図である。
Next, FIG. 4 shows a second embodiment of the valve device according to the present invention, in which the urging force of the
すなわち、この第二の形態において、上述した第一の形態と異なるところは、ボトム2に筒状部22が弁ロッド31と同心的に形成され、この筒状部22の内周に、支持突起23aを有する調整螺子23が螺合され、リリーフスプリング38の一端が、弁体32を弁ロッド31に結合しているナット36の外周に遊嵌状態に保持され、リリーフスプリング38の他端が、前記調整螺子23の支持突起23aの外周に遊嵌状態に保持された点にある。筒状部22とこれにねじ込まれた調整螺子23との間の隙間は、パッキン24によって密封されている。その他の部分は、第一の形態と同様に構成することができる。なお、調整螺子23は請求項2に記載された調整手段に相当するものである。
That is, the second embodiment differs from the first embodiment described above in that the
第二の形態によれば、ボトム2の筒状部22に対する調整螺子23のねじ込み量によって、リリーフスプリング38の初期圧縮量が変化するので、弁体32が弁孔Dを開放するときの開弁圧や、一次側通路Aと二次側通路Bの圧力差による弁体32の開度を任意に微調整することができる。
According to the second embodiment, the initial compression amount of the
次に図5〜図7は、本発明に係る弁装置の第三の形態を、弁ロッドの軸心を通る平面で切断して示す断面図で、このうち図5は開弁による減圧作動状態、図6は閉弁状態、図7は一次圧力逃がし時の状態を示すものである。 Next, FIGS. 5 to 7 are sectional views showing a third embodiment of the valve device according to the present invention by cutting along a plane passing through the axis of the valve rod, in which FIG. 6 shows the valve closed state, and FIG. 7 shows the state when the primary pressure is released.
この第三の形態において、上述した第一の形態と異なるところは、弁体32が、弁ロッド31のダイアフラム33と反対側の端部に形成された挿入軸部31eに軸方向相対変位可能な状態で外挿され、コイルスプリングからなるリリーフスプリング38が、前記挿入軸部31eの端部にボルト31fによって固定されたスプリング受け31gと、弁体32を密嵌してなる金属製のホルダ321との間に適宜圧縮状態で介在されたことにある。その他の部分は、第一の形態と同様に構成することができる。
In the third embodiment, the difference from the first embodiment described above is that the
このため、弁体32は、リリーフスプリング38によって弁座15に対する接近方向へ付勢され、通常、弁ロッド31のフランジ部31dに押し付けられている。また、弁体32の内周面は、弁ロッド31の挿入軸部31eの外周面と摺動可能に密接されている。
For this reason, the
なお、この第三の形態では、必ずしも弁体32と弁座15の互いのシール径φ2を、弁ロッド31のピストン部31aの外径、すなわちパッキン35によるシール径φ1より大きくしなくても良い。
In the third embodiment, the seal diameter φ2 of the
以上の構成において、例えば二次側通路Bの下流側の流路を開放することによって、二次側通路Bの水圧が一次側通路Aの水圧よりも低下した場合は、二次側通路Bの水圧低下に伴って、ダイアフラム33をメインスプリング34の圧縮方向へ変位させる導圧室Gの水圧が低下するため、弁ロッド31はメインスプリング34の伸長力によって、弁体32がリリーフスプリング38を圧縮しながら弁座15から離れる方向へ変位し、すなわち弁機構部3が図5に示されるように開弁動作する。このため、不図示の給水源から供給される水が、一次側通路Aから弁孔D、弁座15と弁体32との隙間、弁室C及び二次側通路Bを経由してその下流側へ吐出される。
In the above configuration, for example, when the water pressure in the secondary side passage B is lower than the water pressure in the primary side passage A by opening the flow path downstream of the secondary side passage B, the secondary side passage B As the water pressure decreases, the water pressure in the pressure guiding chamber G that displaces the
また、図5に示される開弁状態において、二次側通路Bの水圧が上昇した場合は、導圧路Fを介して二次側通路Bと連通した導圧室Gの水圧も上昇するので、ダイアフラム33はメインスプリング34を圧縮させる方向、すなわち弁ロッド31を介して弁体32を弁座15に接近させる方向へ変位する。このため、弁孔Dに対する弁体32の開度が小さくなって、弁座15と弁体32との隙間を水が通過する際の圧力損失が大きくなるので、二次側通路Bの水圧が低下する。したがって、二次側通路Bの水圧の変動を抑制して一定範囲に保持することができる。
Further, in the valve open state shown in FIG. 5, when the water pressure in the secondary side passage B increases, the water pressure in the pressure guiding chamber G communicating with the secondary side passage B via the pressure guiding passage F also increases. The
また、例えば二次側通路Bの下流側の流路が閉鎖されることによって、一次側通路Aから弁孔D、弁座15と弁体32との隙間、弁室C及び二次側通路Bを経由してその下流側へ吐出される水の流れが止まった場合は、二次側通路Bの水圧が一次側通路Aの水圧と同等になるので、二次側通路Bから導入される導圧室Gの水圧によって、ダイアフラム33はメインスプリング34を圧縮させる方向へ変位する。このため図6に示されるように、弁ロッド31は弁体32が弁座15と密接する位置まで変位し、すなわち弁機構部3は弁孔Dを閉塞(閉弁)する。
Further, for example, by closing the downstream flow path of the secondary side passage B, the valve passage D, the clearance between the
また、図6に示される閉弁状態において、配管の凍結など、何らかの原因により一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇した場合、弁孔Dを介して一次側通路Aの水圧を受ける弁体32は、図7に示されるように、リリーフスプリング38の付勢力に抗して弁ロッド31の挿入軸部31eの外周面と摺動しながら開弁方向へ変位し、弁孔Dを開放するため、一次側通路Aの水圧は二次側通路Bへ逃がされ、一次側通路Aの異常な水圧上昇が防止される。
In the closed state shown in FIG. 6, when the water pressure in the primary passage A rises beyond an appropriate range for some reason such as freezing of the pipe, the water pressure in the primary passage A is received through the valve hole D. As shown in FIG. 7, the
すなわち、この第三の形態でも、二次側通路Bの水圧を一定範囲に保つように動作する弁機構部3が、一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇したときにその水圧を二次側通路Bへ逃がす機能を兼備するため、図16に示される従来技術のような第二弁機構部120を設ける必要がなく、簡素な構造とすることができる。
That is, also in this third embodiment, when the
なお、図5〜図7に示される第三の形態では、弁体32を弁ロッド31のフランジ部31dに押し付けているリリーフスプリング38がコイルスプリングからなるものとしたが、コイルスプリングでは、一次側通路Aの水圧を二次側通路Bへ開放するときの水圧値(開弁圧)高く設定することは困難であるため、このような場合は、図8に第三の形態の変更例を示すように、リリーフスプリング38として皿ばねを採用することが好ましい。
In the third embodiment shown in FIGS. 5 to 7, the
次に図9〜図12は本発明に係る弁装置の第四の形態を示すもので、このうち図9は、弁ロッドの軸心を通る平面で切断して示す閉弁状態の断面図、図10は、弁体を保持するホルダの平面図、図11は、一次圧力逃がし時の状態を、ロッドの軸心を通る平面で切断して示す開弁状態の部分断面図、図12は、図11におけるXII−XIIで切断して示す部分断面図である。 Next, FIGS. 9-12 shows the 4th form of the valve apparatus based on this invention, Among these, FIG. 9 is sectional drawing of the valve closing state shown cut | disconnected and shown by the plane which passes along the axial center of a valve rod, FIG. 10 is a plan view of a holder for holding a valve body, FIG. 11 is a partial cross-sectional view of a valve opening state in which the state at the time of primary pressure relief is cut by a plane passing through the axis of the rod, and FIG. It is a fragmentary sectional view cut | disconnected and shown by XII-XII in FIG.
この第四の形態は、上述した各形態のようなリリーフスプリング38を設けず、ゴム状弾性材料からなる弁体32の変形機能を利用して一次圧力を逃がすことができるようにしたものである。
In the fourth embodiment, the
詳しくは、弁機構部3における弁体32はゴム状弾性材料で平ワッシャ状に成形されたものであって、図9に示されるように、中央に弁ロッド31の挿入軸部31eが挿入される軸孔321bを有するシャーレ状の金属製のホルダ321に嵌合保持されると共に、弁ロッド31の一端に形成された雄螺子31bに螺合したナット36と、前記弁ロッド31の一端近傍に弁孔Dよりも小径に形成されたフランジ部31dに当接され、弁座15と対向している。図10に示されるように、ホルダ321の底面321aの円周方向少なくとも1個所には、軸孔321bから延びる切欠321cが形成されている。
Specifically, the
その他の部分は、リリーフスプリング38が存在しないほかは、第一の形態と同様に構成することができるが、第一の形態のように必ずしも弁体32と弁座15の互いのシール径を、弁ロッド31のピストン部31aの外径、すなわちパッキン35によるシール径より大きくしなくても良い。
Other portions can be configured in the same manner as in the first embodiment except that the
以上の構成を備える第四の形態も、弁機構部3による調圧(減圧)動作は、基本的には先に説明した各形態と同様であり、すなわち二次側通路Bの水圧が一次側通路Aの水圧よりも低下した場合は、導圧路Fを介して二次側通路Bと連通した導圧室Gの水圧も低下するため、弁ロッド31はメインスプリング34の伸長力によって、弁体32が弁座15から離れる方向へ変位し、すなわち弁機構部3が開弁動作する。そしてこの開弁状態において、二次側通路Bの水圧が上昇した場合は、導圧室Gの水圧も上昇するので、ダイアフラム33はメインスプリング34を圧縮させる方向へ変位し、弁孔Dに対する弁体32の開度が小さくなって、弁座15と弁体32との隙間を水が通過する際の圧力損失が大きくなるので、二次側通路Bの水圧が低下する。したがって、二次側通路Bの水圧の変動を抑制して一定範囲に保持することができる。
In the fourth embodiment having the above configuration as well, the pressure regulation (decompression) operation by the
また、例えば二次側通路Bの下流側の流路が閉鎖されることによって、一次側通路Aから弁孔D、弁座15と弁体32との隙間、弁室C及び二次側通路Bを経由してその下流側へ吐出される水の流れが止まった場合は、二次側通路Bの水圧が一次側通路Aの水圧と同等になるので、二次側通路Bから導入される導圧室Gの水圧によって、ダイアフラム33はメインスプリング34を圧縮させる方向へ変位する。このため図9に示されるように、弁ロッド31は弁体32が弁座15と密接する位置まで変位(閉弁)する。このとき、弁体32はその全周が弁座15と密接状態となっている。
Further, for example, by closing the downstream flow path of the secondary side passage B, the valve passage D, the clearance between the
ここで、弁体32はホルダ321の切欠321cの上に位置する部分32aが、ホルダ321の底面321aによる支持を受けていない分、剛性が小さくなっているので、図9に示される閉弁状態において、配管の凍結など、何らかの原因により一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇した場合、弁孔Dを介して一次側通路Aの高い水圧を受ける弁体32は、この水圧によって、図11及び図12に示されるように前記切欠321cの上に位置する部分32aが撓んで弁座15との間に隙間δを生じるので、この隙間δを通じて一次側通路Aの水圧が二次側通路Bへ逃がされ、一次側通路Aの異常な水圧上昇が防止される。
Here, since the
すなわち、この第四の形態でも、二次側通路Bの水圧を一定範囲に保つように動作する弁機構部3が、一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇したときにその水圧を二次側通路Bへ逃がす機能を兼備し、しかもその動作を、弁体32の変形を利用して行うため第一〜第三の形態のようなリリーフスプリングも不要となって、一層簡素な構造とすることができる。
That is, also in this fourth embodiment, when the
なお、上記構成において、一次側通路Aの水圧がどの程度まで増大したときに弁体32が水圧開放動作を行うかは、ホルダ321の切欠321cの幅や、弁体32の肉厚などの変更によって、切欠321cの上に位置する部分32aの剛性を調整することで、適切に設定することができる。
In the above configuration, the extent to which the water pressure in the primary passage A increases when the
次に図13〜図15は本発明に係る弁装置の第五の形態を示すもので、このうち図13は、弁ロッドの軸心を通る平面で切断して示す閉弁状態の断面図、図14は、弁体を保持するホルダの平面図及び側面図、図15は、一次圧力逃がし時の状態を、図13におけるXV−XVで切断して示す部分断面図である。 Next, FIGS. 13 to 15 show a fifth embodiment of the valve device according to the present invention, in which FIG. 13 is a cross-sectional view in a closed state shown by cutting along a plane passing through the axis of the valve rod, FIG. 14 is a plan view and a side view of a holder for holding the valve body, and FIG. 15 is a partial cross-sectional view showing a state when the primary pressure is released by cutting along XV-XV in FIG.
この第五の形態も、基本的には上述した第四の形態と同様、ゴム状弾性材料からなる弁体32の変形機能を利用して一次圧力を逃がすことができるようにしたものである。
In the fifth embodiment, the primary pressure can be released basically by utilizing the deformation function of the
詳しくは、弁機構部3における弁体32はゴム状弾性材料で平ワッシャ状に成形されたものであって、図13に示されるように、中央に弁ロッド31の挿入軸部が挿入される軸孔321bを有するシャーレ状の金属製のホルダ321に嵌合保持されると共に、弁ロッド31の一端に形成された雄螺子31bに螺合したナット36と、前記弁ロッド31の一端近傍に弁孔Dよりも小径に形成されたフランジ部31dに当接され、弁座15と対向している。ホルダ321の底面321a側を向いた弁体32の下面32bの円周方向少なくとも1個所には、半径方向へ延びる帯状溝32cが形成されている。その他の部分は、第四の形態と同様に構成することができる。
Specifically, the
以上の構成を備える第五の形態も、基本的には上述した第四の形態と同様の流路開閉動作及び二次側通路Bの水圧の変動を抑制して一定範囲に保持する調圧動作を行うものである。 The fifth embodiment having the above configuration is basically the same flow path opening / closing operation as that of the above-described fourth embodiment, and the pressure regulating operation for suppressing the fluctuation of the water pressure in the secondary passage B and keeping it within a certain range. Is to do.
そして弁体32は、帯状溝32cが形成された部分32aがホルダ321の底面321aに支持されていないので、図13に示されるように、弁体32の全周が弁座15と密接されている閉弁状態において、配管の凍結など、何らかの原因により一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇した場合、弁孔Dを介して一次側通路Aの高い水圧を受ける弁体32は、この水圧によって、図15に示されるように帯状溝32cが形成された部分32aが撓んで弁座15との間に隙間δを生じるので、この隙間δを通じて一次側通路Aの水圧が二次側通路Bへ逃がされ、一次側通路Aの異常な水圧上昇が防止される。
And since the
すなわち、この第五の形態でも、二次側通路Bの水圧を一定範囲に保つように動作する弁機構部3が、一次側通路Aの水圧が適正範囲を超えて上昇したときにその水圧を二次側通路Bへ逃がす機能を兼備し、しかもその動作を、弁体32の変形を利用して行うため第一〜第三の形態のようなリリーフスプリングも不要となって、一層簡素な構造とすることができる。
That is, also in the fifth embodiment, the
なお、上記構成において、一次側通路Aの水圧がどの程度まで増大したときに弁体32が水圧開放動作を行うかは、弁体32の帯状溝32cの幅や深さなどの変更によって、帯状溝32cが形成された部分32aの剛性を調整することで、適切に設定することができる。
In the above configuration, how much the water pressure in the primary passage A increases when the
1 ボディ
15 弁座
2 ボトム
22 筒状部
23 調整螺子(調整手段)
3 弁機構部
31 弁ロッド
31a ピストン部
32 弁体
32c 帯状溝
321 ホルダ
321c 切欠
33 ダイアフラム
34 メインスプリング
38 リリーフスプリング
A 一次側通路
B 二次側通路
C 弁室
D 弁孔
E シリンダ部
F 導圧路
G 導圧室
DESCRIPTION OF
3
Claims (3)
前記ボディは、上側に開口した皿状支持部と、下側に開口した下部筒部と、前記皿状支持部及び下部筒部の開口方向と直交する方向へ開口した筒状の第一継手部及び第二継手部と、を備え、
前記ボトムは、前記ボディの下部筒部を塞ぐように固定され、
前記ボディの内部には、前記第一継手部の内周から前記ボディの内周へ延びる一次側通路と、前記第二継手部の内周に形成された二次側通路と、前記下部筒部の内周及び前記ボトムにより形成され、前記二次側通路と連続した弁室と、前記一次側通路及び前記二次側通路の境界に位置し、前記一次側通路と前記弁室を互いに連通する弁孔と、前記弁孔における前記二次側通路の端部に位置する環状の弁座と、前記皿状支持部の内周空間に形成される導圧室と、前記弁孔と同軸上に位置して、一端が前記一次側通路における前記弁孔と反対側に開口し他端が前記導圧室側に開口したシリンダ部と、前記二次側通路と前記導圧室を互いに連通する導圧路と、が形成され、
前記弁機構部は、前記シリンダ部及び前記弁孔を貫通して軸方向往復動可能に配置され、前記シリンダ部に挿通された部分にピストン部が形成され、このピストン部の外周面と前記シリンダ部との間の隙間はパッキンによって密封されている弁ロッドと、前記弁室に配置されるとともに前記弁ロッドの一端に取り付けられ前記弁座に接離可能に対向された弁体と、前記ボディの皿状支持部の内周に嵌入され、内周側に前記弁ロッドの前記ピストン部を挿入可能な内径孔と外周側に導圧孔及び導圧溝が形成されているプレートと、内径部は前記弁ロッドにおける前記弁体と反対側の端部に結合され外径部は前記皿状支持部の端面に密接状態で固定されている円盤状のダイアフラムと、前記弁ロッドを前記弁座に対する前記弁体の離間方向へ付勢するメインスプリングと、前記弁ロッドを前記弁座に対する前記弁体の接近方向へ付勢するリリーフスプリングと、を備え、
前記導圧室は、前記ボディにおける前記皿状支持部の内周空間にあって前記プレートと前記ダイアフラムとの間に画成され、前記プレートの前記導圧孔及び前記導圧溝と前記ボディの前記導圧路を介して前記二次側通路に連通されており、
前記ダイアフラムは、前記導圧路を介して前記導圧室に導入される前記二次側通路の圧力によって前記弁ロッドを前記弁座に対する前記弁体の接近方向へ変位させ、
前記弁体と前記弁座との互いのシール径が、前記シリンダ部と前記ピストン部との互いのシール径より大きいことを特徴とする弁装置。 Consists of a body, a bottom, and a valve mechanism disposed between the body and the bottom ,
The body has a dish-shaped support part opened upward, a lower cylinder part opened downward, and a cylindrical first joint part opened in a direction perpendicular to the opening direction of the dish-like support part and the lower cylinder part And a second joint part,
The bottom is fixed so as to close the lower cylindrical portion of the body,
Inside the body are a primary side passage extending from an inner circumference of the first joint portion to an inner circumference of the body, a secondary side passage formed on the inner circumference of the second joint portion, and the lower cylindrical portion. is formed by inner and the bottom of the valve chamber which is contiguous with the second-side passage located on the boundary of the primary passage and the secondary passage, communicate with each other the valve chamber and the primary side passage A valve hole, an annular valve seat located at an end of the secondary passage in the valve hole , a pressure guiding chamber formed in an inner circumferential space of the dish-like support part, and coaxial with the valve hole A cylinder portion having one end opened to the opposite side to the valve hole in the primary passage and the other end opened to the pressure guiding chamber, and a guide communicating the secondary side passage and the pressure guiding chamber with each other. A pressure path is formed,
The valve mechanism is disposed to be axially reciprocated through the cylinder portion and the valve hole, the piston portion is formed in the insertion portion to the cylinder portion, the outer peripheral surface and the cylinder of the piston portion and the valve rod clearance which is sealed by the packing between the parts, a valve body which is separable therefrom opposite to the valve seat attached to one end of the valve rod while being disposed in said valve chamber, said body An inner diameter hole into which the piston part of the valve rod can be inserted on the inner circumference side, a pressure introduction hole and a pressure introduction groove formed on the outer circumference side, and an inner diameter part Is a disc-shaped diaphragm which is coupled to the end of the valve rod opposite to the valve body and whose outer diameter is fixed in close contact with the end surface of the dish-shaped support, and the valve rod is connected to the valve seat Energizing the valve body in the separating direction That includes a main spring, and a relief spring for urging the valve rod to approaching direction of the valve body relative to the valve seat,
The pressure guiding chamber is in an inner circumferential space of the dish-like support portion in the body and is defined between the plate and the diaphragm, and the pressure guiding hole and the pressure guiding groove of the plate and the body Communicated with the secondary passage through the pressure guiding path,
The diaphragm displaces the valve rod in the approaching direction of the valve body with respect to the valve seat by the pressure of the secondary side passage introduced into the pressure guiding chamber via the pressure guiding path,
A valve device characterized in that a mutual seal diameter of the valve body and the valve seat is larger than a mutual seal diameter of the cylinder part and the piston part .
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