JP5896517B2 - 減圧弁 - Google Patents

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本発明は、減圧弁に関するものである。
特許文献1の図2に、樹脂で形成された1次側通路と2次側通路と、1次側通路と2次側通路との境界部の流路面積を可変調整する止水機能を有する第1弁機構と、1次側通路の内圧を1次側通路外へ逃がす第1弁機構とは別個の第2弁機構とを備える減圧弁であって、第2弁機構は、第1弁機構が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に、1次側通路の耐圧値よりも低い1次圧で開弁する減圧弁において、樹脂で形成されたボディを備え、第1弁機構は、ボディの一部が形成するシリンダと、シリンダ内で往復摺動するピストンヘッドとピストンヘッドの一端から延びてシリンダの一端からシリンダ外へ突出するピストンロッドとを有するピストンと、シリンダの前記一端が形成する筒状の弁座と、ピストンロッドのシリンダ外へ突出した一端に固定されて弁座と対峙する第1弁体と、シリンダ周壁のピストンロッドに対峙する部位に形成された開口と、シリンダの他端からシリンダ外へ突出するピストンヘッドの他端に中心部が固定されたダイヤフラムと、ボディの一部により形成され、ダイヤフラムに対峙しダイヤフラムとシリンダとピストンヘッドと協働して感圧室を形成するダイヤフラムケースと、ダイヤフラムを感圧室側へ押圧する第1バネと、第1バネを収容すると共にダイヤフラムケースと協働してダイヤフラムの周縁部を挟持するバネケースと、ピストンヘッドの周溝に収容されてピストンヘッドとシリンダ内周面との摺接部をシールするシール部材とを有し、ボディは、シリンダ周壁の前記開口に連通する弁流入口と、弁座と弁体との間に形成される環状隙間に連通する弁流出口とを有し、弁流入口と前記環状隙間との間の流路が1次側通路を形成し、前記環状隙間と弁流出口との間の流路が2次側通路を形成し、感圧室は2次側通路に連通し、第2弁機構は、1次側通路の弁流入口とシリンダ周壁の開口との間の部位と感圧室との間の連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有することを特徴とする減圧弁が開示されている。
上記減圧弁においては、弁体が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に1次圧が適正範囲を超えて上昇すると、1次圧が樹脂製の1次側通路の耐圧値に達する前に、第2弁機構が開弁して1次側通路と2次側通路とを連通させるので、1次圧は2次圧により希釈されて減圧する。この結果、樹脂製で比較的強度が低い1次側通路が保護され、ひいては減圧弁が保護される。
特許第4290200号公報
特許文献1の図2に記載された減圧弁には、第2弁機構のボディへの取付け作業の後でないとダイヤフラム、第1バネ、ダイヤフラムケースのボディへの取付け作業ができず、減圧弁組立作業工程の自由度が小さいという問題がある。第2弁機構をボディの外側に配設すれば、前記自由度は大きくなるが、外力による破損や、冬季の凍結による作動不良等の外部環境による悪影響に対する第2弁機構の防護が損なわれる。
本発明は、樹脂で形成された1次側通路と2次側通路と、1次側通路と2次側通路との境界部の流路面積を可変調整する止水機能を有する第1弁機構と、1次側通路の内圧を1次側通路外へ逃がす第1弁機構とは別個の第2弁機構とを備える減圧弁であって、第2弁機構は、第1弁機構が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に、1次側通路の耐圧値よりも低い1次圧で開弁する減圧弁において、減圧弁組立作業工程の自由度が大きく、第2弁機構が外部環境による悪影響に対して防護された減圧弁を提供することを目的とする。
上記課題を解決するために、本発明においては、樹脂で形成された1次側通路と2次側通路と、1次側通路と2次側通路との境界部の流路面積を可変調整する止水機能を有する第1弁機構と、1次側通路の内圧を1次側通路外へ逃がす第1弁機構とは別個の第2弁機構とを備える減圧弁であって、第2弁機構は、第1弁機構が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に、1次側通路の耐圧値よりも低い1次圧で開弁する減圧弁において、樹脂で形成されたボディを備え、第1弁機構は、ボディの一部が形成するシリンダと、シリンダ内で往復摺動するピストンヘッドとピストンヘッドの一端から延びてシリンダの一端からシリンダ外へ突出するピストンロッドとを有するピストンと、シリンダの前記一端が形成する筒状の弁座と、ピストンロッドのシリンダ外へ突出した一端に固定されて弁座と対峙する第1弁体と、シリンダ周壁のピストンロッドに対峙する部位に形成された開口と、シリンダの他端からシリンダ外へ突出するピストンヘッドの他端に中心部が固定されたダイヤフラムと、ボディの一部により形成され、ダイヤフラムに対峙しダイヤフラムとシリンダとピストンヘッドと協働して感圧室を形成するダイヤフラムケースと、ダイヤフラムを感圧室側へ押圧する第1バネと、第1バネを収容すると共にダイヤフラムケースと協働してダイヤフラムの周縁部を挟持するバネケースと、ピストンヘッドの周溝に収容されてピストンヘッドとシリンダ内周面との摺接部をシールするシール部材とを有し、ボディは、シリンダ周壁の前記開口に連通する弁流入口と、弁座と弁体との間に形成される環状隙間に連通する弁流出口とを有し、弁流入口と前記環状隙間との間の流路が1次側通路を形成し、前記環状隙間と弁流出口との間の流路が2次側通路を形成し、感圧室は2次側通路に連通し、第2弁機構は、1次側通路の内圧を1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間から1次側通路外へ逃がし、第1弁機構のピストンは樹脂で形成されており、第2弁機構は、1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間と2次側通路の弁体近傍部との間の連通路であってボディの躯体に形成された連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有し、第2弁体と第2バネとはボディの外側から前記連通路内に挿入されていることを特徴とする減圧弁を提供する。
第2弁機構を、1次側通路内の内圧をシリンダの内部空間から1次側通路外へ逃がす弁機構として構成する場合、圧力を逃がすための通路は、シリンダの内部空間と2次側通路の弁体近傍部との間で延在するボディの躯体に形成された通路、シリンダの内部空間と感圧室との間で延在するピストンヘッドに形成された通路、或いは、シリンダの内部空間と減圧弁外の外部環境との間で延在するボディの躯体に形成された通路の何れかにするのが合理的である。何れの場合も、第2弁機構の取付け作業と、ダイヤフラム、第1バネ、ダイヤフラムケースのボディへの取付け作業とは、別個独立の作業となる。この結果、減圧弁組立作業工程の自由度が大きくなる。第2弁機構は、ボディの躯体内或いは第1弁機構のピストン内に配設されるので、外力に対して防護される。第2弁機構の連通路は第1弁機構のピストンに近接しているので、第1弁機構のピストンが金属製であると、冬季に、熱伝導率の大きな金属製のダイヤフラムケースと第1弁機構のピストンとを介してシリンダ内部空間に侵入した冷熱によってシリンダ内のピストン近傍の水が氷結し、第2弁機構の連通路が閉鎖されて、第2弁機構が作動不良を起こす可能性があるが、本発明に係る減圧弁においては、第1弁機構のピストンを熱伝導率が金属に比べて低い樹脂で形成したので、冬季にシリンダ内のピストン近傍の水が氷結する可能性は低く、第2弁機構が作動不良を起こす可能性は低い。従って、本発明においては、第2弁機構は外力と冬季外気温の2種類の外部環境による悪影響に対して防護される。
本発明においては、第2弁機構は、1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間と2次側通路の弁体近傍部との間の連通路であってボディの躯体に形成された連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有し、第2弁体と第2バネとはボディの外側から前記連通路内に挿入されている。
上記構成によれば、第2弁機構のボディへの取付け作業と、ダイヤフラム、第1バネ、ダイヤフラムケースのボディへの取付け作業とは、別個独立の作業となる。この結果、減圧弁組立作業工程の自由度が大きくなる。第2弁機構を構成する第2弁体と第2バネとはボディの外側からボディの躯体内に形成された連通路内に挿入されるので、第2弁機構の組付は容易であり、且つ第2弁機構は外力に対して防護される。
本発明においては、樹脂で形成された1次側通路と2次側通路と、1次側通路と2次側通路との境界部の流路面積を可変調整する止水機能を有する第1弁機構と、1次側通路の内圧を1次側通路外へ逃がす第1弁機構とは別個の第2弁機構とを備える減圧弁であって、第2弁機構は、第1弁機構が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に、1次側通路の耐圧値よりも低い1次圧で開弁する減圧弁において、樹脂で形成されたボディを備え、第1弁機構は、ボディの一部が形成するシリンダと、シリンダ内で往復摺動するピストンヘッドとピストンヘッドの一端から延びてシリンダの一端からシリンダ外へ突出するピストンロッドとを有するピストンと、シリンダの前記一端が形成する筒状の弁座と、ピストンロッドのシリンダ外へ突出した一端に固定されて弁座と対峙する第1弁体と、シリンダ周壁のピストンロッドに対峙する部位に形成された開口と、シリンダの他端からシリンダ外へ突出するピストンヘッドの他端に中心部が固定されたダイヤフラムと、ボディの一部により形成され、ダイヤフラムに対峙しダイヤフラムとシリンダとピストンヘッドと協働して感圧室を形成するダイヤフラムケースと、ダイヤフラムを感圧室側へ押圧する第1バネと、第1バネを収容すると共にダイヤフラムケースと協働してダイヤフラムの周縁部を挟持するバネケースと、ピストンヘッドの周溝に収容されてピストンヘッドとシリンダ内周面との摺接部をシールするシール部材とを有し、ボディは、シリンダ周壁の前記開口に連通する弁流入口と、弁座と弁体との間に形成される環状隙間に連通する弁流出口とを有し、弁流入口と前記環状隙間との間の流路が1次側通路を形成し、前記環状隙間と弁流出口との間の流路が2次側通路を形成し、感圧室は2次側通路に連通し、第2弁機構は、1次側通路の内圧を1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間から1次側通路外へ逃がし、第1弁機構のピストンは樹脂で形成されており、第2弁機構は、1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間と感圧室との間の連通路であって第1弁機構のピストン内に形成された連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有していることを特徴とする減圧弁を提供する。
本発明においては、第2弁機構は、1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間と感圧室との間の連通路であって第1弁機構のピストン内に形成された連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有している。
上記構成によれば、第2弁機構のピストンへの取付け作業と、ダイヤフラム、第1バネ、ダイヤフラムケースのボディへの取付け作業とは、別個独立の作業となる。この結果、減圧弁組立作業工程の自由度が大きくなる。第2弁機構は外部環境には暴露されないので、外力に対して防護される。
本発明の好ましい態様においては、第1弁機構のピストンヘッド周側面の一部のみが、シリンダとの狭幅環状の摺接部を形成し、当該摺接部の直径の寸法精度が残余部に比べて高められている。
金属製のピストンは機械加工によって製造されるので、ピストンヘッドの直径の寸法精度を長手方向全域に亙って高め、ピストンヘッド周側面の長手方向全域をシリンダとの摺接部とすることができる。他方、樹脂製のピストンは射出成形されるので、ピストンヘッドの直径の寸法精度を長手方向全域に亙って高めることは困難である。そこで、ピストンヘッド周側面の一部のみを、シリンダとの狭幅環状の摺接部とし、当該摺接部の直径の寸法精度を残余部に比べて高めることとした。狭幅環状部であれば、射出成形でも直径の寸法精度を高めることができる。
本発明の第1実施例に係る減圧弁の構造図である。(a)は開弁時の断面図であり、(b)は(a)のb−b矢視図であり、(c)は閉弁時の断面図である。 本発明の第2実施例に係る減圧弁の部分拡大断面図である。
本発明の第1実施例に係る減圧弁を説明する。
図1(a)、(b)に示すように、減圧弁1は、樹脂で形成されたボディ2を備えている。減圧弁1は、第1弁機構3を備えている。第1弁機構3は、ボディ2の一部が形成するシリンダ31と、シリンダ31内で往復摺動するピストンヘッド32aと、ピストンヘッド32aの一端から延びてシリンダ31の一端からシリンダ31外へ突出するピストンロッド32bとを有するピストン32と、シリンダ31の前記一端が形成する筒状の弁座31aと、ピストンロッド32bのシリンダ31外へ突出した一端に固定されて弁座31aと対峙する第1弁体33と、シリンダ31周壁のピストンロッド32bに対峙する部位に形成された開口31bと、シリンダ31の他端からシリンダ31外へ突出するピストンヘッド32aの他端に中心部が固定されたダイヤフラム34と、ボディ2の一部により形成され、ダイヤフラム34に対峙しダイヤフラム34とシリンダ31とピストンヘッド32aと協働して感圧室35を形成するダイヤフラムケース36と、ダイヤフラム34を感圧室35側へ押圧する第1バネ37と、第1バネ37を収容すると共にダイヤフラムケース36と協働してダイヤフラム34の周縁部を挟持するバネケース38と、ピストンヘッド32aの周溝に収容されてピストンヘッド32aとシリンダ31内周面との摺接部をシールする第1Oリング39とを備えている。
ピストン32は樹脂で形成され、ピストンヘッド32aの周側面には長手方向に分散配置された複数条の肉盗み用周溝が形成されており、その中の1個が第1Oリング39を収容する周溝を形成している。前記複数条の周溝に隣接する複数の狭幅環状の周突起中の2個の周突起32a’、32a”が、シリンダ31との狭幅環状の摺接部を形成している。狭幅環状の周突起32a’、32a”の直径の寸法精度は、残余の狭幅環状の周突起に比べて高められている。
ピストンヘッド32aの受圧面積は、第1弁体33の受圧面積よりも大きな値に設定されている。
ボディ2は、シリンダ31の周壁の開口31bとシリンダ31の内部空間とを介して弁座31aと第1弁体33との間に形成される環状隙間Sに連通する弁流入口2aと、弁座31aと第1弁体33との間に形成される環状隙間Sに連通する弁流出口2bとを有している。
弁流入口2aと前記環状隙間Sとの間の流路が1次側通路4を形成し、前記環状隙間Sと弁流出口2bとの間の流路が2次側通路5を形成し、感圧室35は2次側通路5に連通している。
減圧弁1は、第2弁機構6を備えている。第2弁機構6は、一端がシリンダ31周壁のピストンロッド32bに対峙する部位に開口し、ボディ2の躯体内を延在し、他端が2次側通路囲壁の第1弁体33近傍部に開口して、1次側通路4の一部を形成するシリンダ31の内部空間のピストンロッド32bに対峙する部位と2次側通路5の第1弁体33近傍部とを連通させる連通路61と、連通路61を開閉する第2弁体62と、第2弁体62を閉弁方向へ付勢する第2バネ63と、ボディ2の躯体に形成されて第2弁体62と第2バネ63とを収容する凹部64と、ボディ2の外側から凹部64に螺入して第2バネ63の一端に当接し、第2バネ63の付勢力を調整するバネ押え65と、バネ押え65の凹部64への嵌入部をシールする第2Oリング66とを有している。連通路61は凹部64の一部を経由して延在している。
減圧弁1の弁流入口2aは、図示しない配管を介して、図示しない給湯器の最上流部に配設された図示しない逆止弁に接続し、減圧弁1の弁流出口2bは、図示しない配管を介して前記給湯器の図示しない貯湯タンクに接続している。
減圧弁1の作動を説明する。
給湯器の図示しない吐水装置が閉鎖され、給湯機の配管内の水と湯とが停止している時は、図1(c)に示すように、減圧弁1は閉弁している。
給湯器の吐水装置が開放されると、減圧弁1の2次圧(2次側通路5内の水圧)が低下する。この結果、ピストンヘッド32aと第1弁体33とに印加される水圧による付勢力の和は閉弁方向に働くが、ダイヤフラム34に印加される水圧による閉弁方向の付勢力の減少量が、ピストンヘッド32aと第1弁体33とに印加される水圧による閉弁方向の付勢力よりも大きくなり、第1弁体33が弁座31aから離れ、減圧弁1は開弁する。第1弁体33と弁座31aとの間に形成された環状隙間Sを水道水が流れる際に圧力損失が発生し、水道水は減圧される。
2次側通路5と感圧室35とは連通しているので、2次側通路5内の水道水圧である減圧弁1の2次圧がダイヤフラム34に印加される。1次側通路4内の水道水圧である減圧弁1の1次圧はピストンヘッド32aの周溝に収容されたOリング39がピストンヘッド32aとシリンダ31の摺接部をシールすることにより、感圧室35には伝達されず、ダイヤフラム34には印加されない。
何らかの原因で2次圧が上昇すると第1バネ37の付勢力に抗してダイヤフラム34が弁座31aから遠ざかる方向へ弾性変形し、ダイヤフラム34に固定されたピストンヘッド32a、ピストンロッド32bがダイヤフラム34に追随してダイヤフラム34側へ移動し、第1弁体33が弁座31aに接近する。この結果、弁座31aと第1弁体33との間の環状隙間Sが狭まり、前記環状隙間Sを水道水が通過する際の圧力損失が増加する。この結果、2次圧が下降する。従って、減圧弁1においては、2次圧は所定値以下に維持される。
尚、第2弁機構62は、減圧弁1が2次圧を所定値以下に維持すべく作動している時の1次圧と2次圧との差圧では開弁しない。
給湯器の吐水装置が閉鎖されて、給湯機の配管内の水と湯の流れが止まり、ひいては減圧弁1内の水道水の流れが止まると、1次圧(1次側通路4内の水圧)と2次圧(2次側通路5内の水圧)との差圧が零になり、ピストンヘッド32a、第1弁体33に印加される水圧による開弁方向の付勢力と閉弁方向の付勢力とはバランスする。この時、ダイヤフラム34に印加される水圧による閉弁方向の付勢力が第1バネ37の開弁方向の付勢力よりも大きくなり、第1弁体33が弁座31aに当接して環状隙間Sを閉鎖する。この結果、減圧弁1は閉弁する。
減圧弁1が閉弁している時に、ウォーターハンマーや、給湯器よりも上流側の水道配管の凍結等により、1次圧が適正範囲を超えて上昇すると、ピストンヘッド32aと第1弁体33とに印加される水圧による付勢力の和は閉弁方向に働くので第1弁体33は開弁しないが、第2弁機構6の第2弁体62には開弁方向の付勢力が働き、1次圧が樹脂製の1次側通路4の耐圧値に達する前に、第2弁体62に働く開弁方向の付勢力が第2バネ63の閉弁方向の付勢に打ち勝って、第2弁機構6が開弁する。1次側通路4の一部を形成するシリンダ31の内部空間のピストンロッド32bに対峙する部位と2次側通路5の第1弁体33近傍部とを連通させる連通路61が開放され、ひいては1次側通路4と2次側通路5とが連通するので、1次圧は2次圧により希釈されて減圧する。この結果、樹脂製で比較的強度が低い1次側通路4が保護され、ひいては減圧弁1が保護される。
第2弁機構6が開弁して1次側通路4と2次側通路5とが連通した後、1次圧の印加により2次圧が適正範囲を超えて上昇すると、給湯器に取り付けた図示しない逃し弁が開弁して、2次圧を外部環境へ開放する。この結果、1次圧が1次側通路4の耐圧値を超えて上昇する事態の発生が防止される。
減圧弁1においては、第2弁機構6は、1次側通路4の一部を形成するシリンダ31の内部空間のピストンロッド32bに対峙する部位と2次側通路5の第1弁体33近傍部との間の連通路であってボディ2の躯体に形成された連通路61と、連通路61を開閉する第2弁体62と、第2弁体62を閉弁方向へ付勢する第2バネ63とを有し、第2弁体62と第2バネ63とはボディ2の外側から連通路61内に挿入されるので、第2弁機構6のボディ2への取付け作業と、ダイヤフラム34、第1バネ37、ダイヤフラムケース38のボディ2への取付け作業とは、別個独立の作業となる。この結果、減圧弁組立作業工程の自由度が大きくなる。
第2弁機構6を構成する第2弁体62と第2バネ63とはボディ2の外側からボディ2の躯体内に形成された連通路61内に挿入されるので、第2弁機構6の組付は容易であり、且つ第2弁機構6は外力に対して防護される。
第2弁機構の連通路61は第1弁機構3のピストンロッド32bに近接しているので、第1弁機構3のピストン32が金属製であると、冬期に、熱伝導率の大きな金属製のダイヤフラムケース38とピストン32とを介してシリンダ31の内部空間に侵入した冷熱によって、シリンダ31内のピストンロッド32a近傍の水が氷結し、第2弁機構6の連通路61が閉鎖されて、第2弁機構6が作動不良を起こす可能性があるが、減圧弁1においては、第1弁機構3のピストン32を熱伝導率が金属に比べて低い樹脂で形成したので、冬期でのシリンダ31内のピストンロッド32b近傍の水が氷結する可能性は低く、第2弁機構6が作動不良を起こす可能性は低い。従って、減圧弁1においては、第2弁機構6は外力と冬季外気温の2種類の外部環境による悪影響に対して防護されている。
金属製のピストンは機械加工によって製造されるので、ピストンヘッドの直径の寸法精度を長手方向全域に亙って高め、ピストンヘッド周側面の長手方向全域をシリンダとの摺接部とすることができる。他方、樹脂製のピストン32は射出成形されるので、ピストンヘッド32aの直径の寸法精度を長手方向全域に亙って高めることは困難である。そこで、ピストンヘッド32a周側面の一部32a’、32a”のみを、シリンダ31との狭幅環状の摺接部とし、当該摺接部の直径の寸法精度を残余部に比べて高めることとした。狭幅環状部であれば、射出成形でも直径の寸法精度を高めることができる。従って、樹脂製のピストン32は、シリンダ31内をスムーズに摺動することができる。
本発明の第2実施例に係る減圧弁を説明する。
本実施例に係る減圧弁においては、図2に示すように、第1弁機構3のピストン32は、シリンダ31に摺動可能に嵌合するピストンヘッド32aと、ピストンヘッド32aの一方の端面から延びてシリンダ31の一端からシリンダ31外へ突出するピストンロッド32bと、ピストンヘッド32aの他方の端面に螺着してピストンヘッド32aの一部を形成すると共にシリンダ31の他端からシリンダ31外へ突出するバネ押さえ32cとを有している。ピストンロッド32bのシリンダ31外へ突出した一端に固定された第1弁体33が弁座31aに対峙している。
バネ押さえ32cのシリンダ31他端から突出した一端にダイヤフラム34の中心部が固定されている。ピストンヘッド32aの周溝に収容されたOリング39がピストンヘッド32aとシリンダ31内周面との摺接部をシールしている。
ピストン32は樹脂で形成され、ピストンヘッド32aの周側面には長手方向に分散配置された複数条の肉盗み用周溝が形成されており、その中の一つが第1Oリング39を収容する周溝を形成している。前記複数条の周溝に隣接する複数の狭幅環状の周突起中の2個の周突起32a’、32a”が、シリンダ31との狭幅環状の摺接部を形成している。狭幅環状の周突起32a’、32a”の直径の寸法精度は、残余の狭幅環状の周突起に比べて高められている。
ピストンヘッド32aの受圧面積は、第一弁体33の受圧面積よりも大きな値に設定されている。
ピストンヘッド32aとバネ押さえ32cとを通って延在しシリンダ31の内部空間を感圧室35に連通させる1次側通路4と2次側通路5との間の連通路61’と、連通路61’の大径部内に配設され、大径部の上流端に形成された弁座に当接し或いは弁座から離隔して前記連通路を開閉する第2弁体62’と、前記大径部内に配設され、バネ押さえ32cと第2弁体62’とに当接して第2弁体62’を閉弁方向に付勢する第2バネ63’とを有する第2弁機構6’が配設されている。バネ押さえ32cの螺入深さを調整することにより、第2バネ63’の付勢力を調整し、第2弁体62’の開弁圧、ひいては第2弁機構6’の開弁圧を調整することができる。
上記を除き、本実施例に係る減圧弁の構造は、第1実施例に係る減圧弁1の構造と同一である。
本実施例に係る減圧弁が閉弁している時に、ウォーターハンマーや、減圧弁よりも上流側の水道配管の凍結等により、一次圧が上昇すると、ピストンヘッド32aと第1弁体33とに印加される一次圧による付勢力の和は閉弁方向に働くので第1弁体33は開弁しないが、第2弁機構6’の第2弁体62’には開弁方向の付勢力が働き、1次圧が樹脂製の1次側通路4の耐圧値に達する前に、第2弁体62’に働く一次圧による開弁方向の付勢力が第2バネ63’の閉弁方向の付勢に打ち勝って、第2弁機構6’が連通路61’を開く。1次側通路4が感圧室35に連通し、ひいては1次側通路4が二次側通路5に連通して、1次圧は2次圧により希釈され減圧する。この結果、減圧弁の性能が良好に維持される。
本実施例においては、第2弁機構6’のピストンヘッド32aへの取付け作業と、ダイヤフラム34、第1バネ37、ダイヤフラムケースのボディへ2の取付け作業とは、別個独立の作業となる。この結果、減圧弁組立作業工程の自由度が大きくなる。第2弁機構6’は外部環境には暴露されないので、外力に対して防護される。
第1弁機構3のピストン32を熱伝導率が金属に比べて低い樹脂で形成したので、冬期でのシリンダ31内のピストン32近傍の水が氷結する可能性は低く、第2弁機構6’が作動不良を起こす可能性は低い。従って、本実施例に係る減圧弁においては、第2弁機構6’は外力と冬季外気温の2種類の外部環境による悪影響に対して防護されている。
第1実施例に係る減圧弁の第2弁機構6においては、ボディ2の躯体に設けたシリンダ31の内部空間と二次側通路5の弁体33近傍部との間に連通路61を設けたが、前記連通路61をシリンダ31の内部空間と減圧弁1外の外部環境との間の連通路としても良い。
減圧弁1が閉弁している時に、ウォーターハンマーや、減圧弁よりも上流側の水道配管の凍結等により、1次圧が適正範囲を超えて上昇すると、ピストンヘッド32aと第1弁体33とに印加される水圧による付勢力の和は閉弁方向に働くので第1弁体33は開弁しないが、第2弁機構6の第2弁体62には開弁方向の付勢力が働き、1次圧が樹脂製の1次側通路4の耐圧値に達する前に、第2弁体62に働く開弁方向の付勢力が第2バネ63の閉弁方向の付勢に打ち勝って、第2弁機構6が開弁する。
1次側通路4の一部を形成するシリンダ31の内部空間のピストンロッド32bに対峙する部位と外部環境とを連通させる連通路61が開放され、ひいては1次側通路4が外部環境に連通し、1次圧は大気解放されて減圧する。この結果、樹脂製で比較的強度が低い1次側通路4が保護され、ひいては減圧弁1が保護される。
第2弁機構6のボディ2への取付け作業と、ダイヤフラム、第1バネ、ダイヤフラムケースのボディへの取付け作業とは、別個独立の作業となる。この結果、減圧弁組立作業工程の自由度が大きくなる。第2弁機構は外部環境には暴露されないので、外力に対して防護される。
本発明は、減圧弁に広く利用可能である。
1 減圧弁
2 ボディ
2a 弁流入口
2b 弁流出口
3 第1弁機構
4 1次側通路
5 2次側通路
6、6’ 第2弁機構

Claims (3)

  1. 樹脂で形成された1次側通路と2次側通路と、1次側通路と2次側通路との境界部の流路面積を可変調整する止水機能を有する第1弁機構と、1次側通路の内圧を1次側通路外へ逃がす第1弁機構とは別個の第2弁機構とを備える減圧弁であって、第2弁機構は、第1弁機構が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に、1次側通路の耐圧値よりも低い1次圧で開弁する減圧弁において、樹脂で形成されたボディを備え、第1弁機構は、ボディの一部が形成するシリンダと、シリンダ内で往復摺動するピストンヘッドとピストンヘッドの一端から延びてシリンダの一端からシリンダ外へ突出するピストンロッドとを有するピストンと、シリンダの前記一端が形成する筒状の弁座と、ピストンロッドのシリンダ外へ突出した一端に固定されて弁座と対峙する第1弁体と、シリンダ周壁のピストンロッドに対峙する部位に形成された開口と、シリンダの他端からシリンダ外へ突出するピストンヘッドの他端に中心部が固定されたダイヤフラムと、ボディの一部により形成され、ダイヤフラムに対峙しダイヤフラムとシリンダとピストンヘッドと協働して感圧室を形成するダイヤフラムケースと、ダイヤフラムを感圧室側へ押圧する第1バネと、第1バネを収容すると共にダイヤフラムケースと協働してダイヤフラムの周縁部を挟持するバネケースと、ピストンヘッドの周溝に収容されてピストンヘッドとシリンダ内周面との摺接部をシールするシール部材とを有し、ボディは、シリンダ周壁の前記開口に連通する弁流入口と、弁座と弁体との間に形成される環状隙間に連通する弁流出口とを有し、弁流入口と前記環状隙間との間の流路が1次側通路を形成し、前記環状隙間と弁流出口との間の流路が2次側通路を形成し、感圧室は2次側通路に連通し、第2弁機構は、1次側通路の内圧を1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間から1次側通路外へ逃がし、第1弁機構のピストンは樹脂で形成されており、第2弁機構は、1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間と2次側通路の弁体近傍部との間の連通路であってボディの躯体に形成された連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有し、第2弁体と第2バネとはボディの外側から前記連通路内に挿入されていることを特徴とする減圧弁。
  2. 樹脂で形成された1次側通路と2次側通路と、1次側通路と2次側通路との境界部の流路面積を可変調整する止水機能を有する第1弁機構と、1次側通路の内圧を1次側通路外へ逃がす第1弁機構とは別個の第2弁機構とを備える減圧弁であって、第2弁機構は、第1弁機構が1次側通路と2次側通路との境界部を閉じている時に、1次側通路の耐圧値よりも低い1次圧で開弁する減圧弁において、樹脂で形成されたボディを備え、第1弁機構は、ボディの一部が形成するシリンダと、シリンダ内で往復摺動するピストンヘッドとピストンヘッドの一端から延びてシリンダの一端からシリンダ外へ突出するピストンロッドとを有するピストンと、シリンダの前記一端が形成する筒状の弁座と、ピストンロッドのシリンダ外へ突出した一端に固定されて弁座と対峙する第1弁体と、シリンダ周壁のピストンロッドに対峙する部位に形成された開口と、シリンダの他端からシリンダ外へ突出するピストンヘッドの他端に中心部が固定されたダイヤフラムと、ボディの一部により形成され、ダイヤフラムに対峙しダイヤフラムとシリンダとピストンヘッドと協働して感圧室を形成するダイヤフラムケースと、ダイヤフラムを感圧室側へ押圧する第1バネと、第1バネを収容すると共にダイヤフラムケースと協働してダイヤフラムの周縁部を挟持するバネケースと、ピストンヘッドの周溝に収容されてピストンヘッドとシリンダ内周面との摺接部をシールするシール部材とを有し、ボディは、シリンダ周壁の前記開口に連通する弁流入口と、弁座と弁体との間に形成される環状隙間に連通する弁流出口とを有し、弁流入口と前記環状隙間との間の流路が1次側通路を形成し、前記環状隙間と弁流出口との間の流路が2次側通路を形成し、感圧室は2次側通路に連通し、第2弁機構は、1次側通路の内圧を1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間から1次側通路外へ逃がし、第1弁機構のピストンは樹脂で形成されており、第2弁機構は、1次側通路の一部を形成する前記シリンダの内部空間と感圧室との間の連通路であって第1弁機構のピストン内に形成された連通路と、当該連通路を開閉する第2弁体と、第2弁体を閉弁方向へ付勢する第2バネとを有していることを特徴とする減圧弁。
  3. 第1弁機構のピストンヘッド周側面の一部のみが、シリンダとの狭幅環状の摺接部を形成し、当該摺接部の直径の寸法精度が残余部に比べて高められていることを特徴とする請求項1又は2に記載の減圧弁。
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