JP6193698B2

JP6193698B2 - ピンチバルブ

Info

Publication number: JP6193698B2
Application number: JP2013200877A
Authority: JP
Inventors: 政安宮崎
Original assignee: 政安宮崎
Priority date: 2013-09-27
Filing date: 2013-09-27
Publication date: 2017-09-06
Anticipated expiration: 2033-09-27
Also published as: JP2015068366A

Description

本発明は、低い空気圧または水圧等で開閉作動可能な安価なピンチバルブに関する。

近年、居住者の多くが安全、安心また健康で快適な居住空間の提供を望み住宅等建物の付帯設備もかなり充実してきている。
その中で環境に優しく節水の観点からお風呂の残り湯を洗濯機に利用する環境商材も販売されている。

浴槽の残り湯利用は排水経路を通じて直接トイレや洗濯機に利用するのに切換弁である排水弁が必要で、毛髪などの異物にも強い排水弁としてはダイヤフラムバルブやピンチバルブの自動開閉弁が考えられる。
ただ、ダイヤフラムバルブは全開にした時に単位時間あたりに通過する流体容量であるＣＶ値が小さく排水するのに時間がかかる不具合があり、
他方、ピンチバルブはＣＶ値が大きく問題ないのだが既存製品の単価が高く採用するには難しくお風呂の残り湯利用システムを低コストで普及拡大を図るためにも安価な排水弁が必要となった。
また、既存製品で調査した限り低い空気圧や水道圧程度の圧力で開閉作動可能なピンチバルブはなかった。

そこで、両方にシールリングを有する汎用品のパイプ用ユニオンナット継手を用いピンチバルブを構成する弾性体成型部品である両端にシールリング部位を有する円筒形チューブのスリーブを組込み開閉作動を低圧の空気または市水である水道水を接続することによって安価なピンチバルブができることに着目した。

特開２０１３−２９１８８公報

上記の技術背景で述べた既存製品のピンチバルブでは単価が高くお風呂の残り湯利用システムを低コストで普及拡大を図るためには採用が難しくもっと安価な排水弁が必要となった。
また、便器の節水には限られた水量を瞬時に流し落とす仕組みが必須でさらなる節水便器の普及を図るにも安価な止水栓が必要であった。

本発明は、安価で低い空気圧や水圧で開閉できるピンチバルブを開発することでお風呂の残り湯利用システムを低コストで普及拡大を図ることと、更なる節水便器を開発するに必須な止水栓の提供を目的とするものである。

前記の目的を達成するため本発明は以下の技術的手段を講じた。
第１に、
両方のパイプをスリーブのパイプ挿入位置まで挿入後に締め付けるネジと袋ナットを有しているユニオンナット継手には、開閉制御用流体接続ノズルが配設してあり前記開閉制御用流体接続ノズルからの空気圧または水圧等で開閉を行なうピンチバルブにおいて、
ピンチバルブを構成する弾性体成型部品の円筒形チューブであるスリーブは両端にシールリング部位を有し一体成型されていてユニオンナット継手（１２）内に配置されており、
パイプ挿入後に、袋ナットを締め付けることでシールリング部位が円周状に潰れることにより両方のパイプが固定される構造のピンチバルブとした。

第２に、
両端にシールリング部位を有するスリーブ内壁側の形状はパイプ挿入位置からパイプ内径と略同径で平滑となっていて、
他方、外壁側の形状は両端のシールリング部位近傍のパイプ挿入位置からスリーブの中心辺に向かって左右対称のテーパー形状で形成されていることで開閉がスムースに行なえるピンチバルブとした。

第３に、
両端にシールリング部位を有するスリーブ外壁側の形状が中心辺の閉止部範囲を除いて凸状の肉厚部がそれぞれ左右対称同角度に配設され一体成型されていて、
スリーブの前記肉厚部の始まりは両端のシールリング部位近傍のパイプ挿入位置から始まり中心辺の流体閉止部周りに向かって徐々に薄くなっていて、以下の（Ａ）（Ｂ）いずれか一つの形状を有することで開閉状態が安定するピンチバルブとした。
（Ａ）外壁側の成型肉厚部の凸状が４つで左右対称同角度に配設された形状のスリーブ。
（Ｂ）外壁側の成型肉厚部の凸状が６つで左右対称同角度に配設された形状のスリーブ。

第４に、
ピンチバルブの開閉作動を行なう流体がピンチバルブのスリーブ内を流れる流体圧力と同じ場合またはピンチバルブの開閉作動に必要な圧力が得られない場合において、
パスカルの原理のピストンシリンダーを用いて開閉作動させるピンチバルブ方式とした。

本発明のピンチバルブであれば水廻りの自動開閉弁で大きなＣＶ値を有する安価な排水弁や止水栓が提供できる。

ユニオンナット継手と円筒形チューブで構成したピンチバルブの断面図（イ）４つ凸状を有するスリーブで開放状態時のＡ〜Ａ″断面図（ロ）４つ凸状を有するスリーブで開放状態時のＢ〜Ｂ″断面図（ハ）４つ凸状を有するスリーブで完全閉止状態時の中心辺の断面図（ニ）６つ凸状を有するスリーブで開放状態時のＡ〜Ａ″断面図（ホ）６つ凸状を有するスリーブで開放状態時のＢ〜Ｂ″断面図（へ）６つ凸状を有するスリーブで完全閉止状態時の中心辺の断面図パスカルの原理を利用したピンチバルブと流体との接続図

以下、本発明の実施形態を図１、図２、図３、図４に基づいて実施例１と実施例２を説明する。

実施例１の図１、図２、図３は汎用品のユニオンナット継手１２を用いたピンチバルブ１０の各断面図で、両方のパイプ５１とパイプ５２を挿入後にスリーブ２１のシールリング部位２２によりナット１５を締め付けることで両方のパイプ５１とパイプ５２を固定した構造で、新たに開閉制御用流体接続ノズル１９を加工し配設したピンチバルブ１０となっている。
ピンチバルブ１０の開閉は開閉制御用流体接続ノズル１９からの空気圧または水圧でスリーブ２１を開閉する機構で、ピンチバルブ１０を構成する弾性体成型部品の円筒形チューブであるスリーブ２１は両端にシールリング部位２２を有し一体成型されている。

両端にシールリング部位２２を有するスリーブ２１内壁側の形状はパイプ内径と略同径で平滑となっていて、
他方、外壁側の形状は両端のシールリング部位２２からスリーブ２１の中心辺２９に向かって左右対称のテーパー形状とすることで低い圧力でも開閉作動がスムースに行なえるようになっている。

両端にシールリング部位２２を有するスリーブ２１の外壁側の形状には一部に肉厚部分の凸２３がそれぞれ左右対称同角度に配設され一体成型されていて、
スリーブ２１の肉厚部凸状２３は両端のシールリング部位２２近傍のパイプ挿入位置２４から始まりスリーブ２１の中心辺２９の流体閉止部周りに向かって徐々に薄くなっていて、以下の（Ａ）（Ｂ）いずれか一つの形状とすることで閉止状態を安定維持可能なピンチバルブ１０となっている。
（Ａ）外壁側の成型肉厚部の凸状が４つで左右対称同角度に配設された形状のスリーブ。この左右対称同角度の４つの凸状２３により閉止状態がＩ型７０となります。
（Ｂ）外壁側の成型肉厚部の凸状が６つで左右対称同角度に配設された形状のスリーブ。
この左右対称同角度の６つの凸状２３により閉止状態がＹ型８０となります。

次に、Ｉ型７０の閉止状態またはＹ型８０の閉止状態となる理由を説明する。
Ｉ型７０閉栓となるスリーブ２１は開閉制御用流体接続ノズル１９からの空気や水で加圧すると最初にスリーブ２１の肉薄部分から内側にしぼみＩ型７０閉止状態が始まり完全に閉止するとＩ型７０状態の閉栓となる。
他方、Ｙ型８０閉栓となるスリーブ２１は開閉制御用流体接続ノズル１９からの空気や水で加圧すると最初にスリーブ２１の肉薄部分から内側にしぼみＹ型８０閉止状態が始まり完全に閉止するとＹ型８０状態の閉栓となる。
したがって、Ｉ型７０閉栓またはＹ型８０閉栓の違いは左右対称同角度とする凸状２３数の違いのみである。
そのため、更に凸状２３を増やす実施例については略同様で同一であり詳細説明を省略する。

実施例２の図４はパスカルの原理を利用したピンチバルブ１０と流体との接続図である。
例えば、便器９１の洗浄水の止水栓にピンチバルブ１０を用いる実施例２において、
ピンチバルブ１０の開閉作動を行なう流体がピンチバルブ１０のスリーブ２１内を流れる流体圧力と同じ水道水ではピンチバルブ１０を閉栓させることはできない。
そこで、ピストンシリンダー９５を用いピンチバルブ１０の開閉作動をパスカルの原理を利用することでスムースな開閉作動を安定的に維持できるピンチバルブ方式９０となっている。

ピンチバルブ方式９０はピンチバルブ１０の開閉作動を行なう流体がピンチバルブ１０を流れる流体と同じ流体圧力の場合またはピンチバルブ１０の開閉作動に必要な圧力が得られない場合に用いる方法としてパスカルの原理を利用。
パスカルの原理を生むピストンシリンダー９５のピストンロッド側９６には流体の水や油または空気が入っており反ピストンロッド側９７からの圧力の高低をピストンロッド側９６に直接伝えることで反ピストンロッド側９７の圧力よりもピストンロッド側９６の圧力の方が常に高くなるパスカルの原理を利用したピンチバルブ方式９０の開閉制御機構を採用している。

便器９１へ洗浄水を流すのに水洗レバー９９を操作するとロータンク９２内の水が便器９１に流れ落ちると、流量絞り弁９８を通じて水道水はロータンク９２に補給されるがロータンク９２が満杯になるまでの間は反ピストンロッド側９７の圧力が略ゼロ近くになるのでピストンロッド側９６の圧力も低下する。
このピストンロッド側９６の圧力低下によって閉栓していたピンチバルブ１０のスリーブ２１は開放され水道水の圧力が殆ど失われることなく活き良いよく便器９1内に流れ少ない水量でも洗浄できるのである。

パスカルの原理を利用したピンチバルブ方式９０には手動方式や電気方式など考えられるが開閉制御機構に関しては省略する。

このピンチバルブ１０やピンチバルブ方式９０は住宅設備機器の水廻りに利用可能である。

１０ピンチバルブ
１２ユニオンナット継手
１４ネジ
１５ナット（袋ナット）
１９開閉制御用流体接続ノズル
２１スリーブ
２２シールリング部位
２３凸状（凸状の肉厚部）
２４パイプ挿入位置
２９中心辺
５１パイプ
５２パイプ
７０Ｉ型
８０Ｙ型
９０ピンチバルブ方式
９１便器
９２ロータンク
９５ピストンシリンダー
９６ピストンロッド側
９７反ピストンロッド側
９８流量絞り弁
９９水洗レバー

Claims

両方のパイプ（５１）（５２）をスリーブ（２１）のパイプ挿入位置（２４）まで挿入後に締め付けるネジ（１４）と袋ナット（１５）を有しているユニオンナット継手（１２）には、開閉制御用流体接続ノズル（１９）が配設してあり前記開閉制御用流体接続ノズル（１９）からの空気圧または水圧等で開閉を行なうピンチバルブ（１０）において、
ピンチバルブ（１０）を構成する弾性体成型部品の円筒形チューブであるスリーブ（２１）は両端にシールリング部位（２２）を有し一体成型されていてユニオンナット継手（１２）内に配置されており、
パイプ（５１）（５２）挿入後に、袋ナット（１５）を締め付けることでシールリング部位（２２）が円周状に潰れることにより両方のパイプ（５１）（５２）が固定される構造のピンチバルブ（１０）。
両端にシールリング部位を有するスリーブ内壁側の形状はパイプ挿入位置からパイプ内径と略同径で平滑となっていて、
他方、外壁側の形状は両端のシールリング部位近傍のパイプ挿入位置からスリーブの中心辺に向かって左右対称のテーパー形状で形成されていることを特徴とした請求項1に記載のピンチバルブ。
両端にシールリング部位を有するスリーブ外壁側の形状が中心辺の閉止部範囲を除いて凸状の肉厚部がそれぞれ左右対称同角度に配設され一体成型されていて、
スリーブの前記肉厚部の始まりは両端のシールリング部位近傍のパイプ挿入位置から始まり中心辺の流体閉止部周りに向かって徐々に薄くなっていて、以下の（Ａ）（Ｂ）いずれか一つの形状を有することを特徴とした請求項１または請求項２に記載のピンチバルブ。
（Ａ）外壁側の成型肉厚部の凸状が４つで左右対称同角度に配設された形状のスリーブ。
（Ｂ）外壁側の成型肉厚部の凸状が６つで左右対称同角度に配設された形状のスリーブ。
ピンチバルブの開閉作動を行なう流体がピンチバルブのスリーブ内を流れる流体圧力と同じ場合またはピンチバルブの開閉作動に必要な圧力が得られない場合において、
パスカルの原理のピストンシリンダーを用いて開閉作動させることを特徴とした請求項１から請求項３いずれかに記載のピンチバルブ。