JP6732648B2 - 弁装置 - Google Patents
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Description
図1から図3は、本発明の一つの実施形態としての弁装置を示す図である。
図1は本発明の一つの実施形態としての弁装置の側断面図であり、図2は図1の弁装置の弁体を示す斜視図であり、図3は図1の弁装置の継手部材に替えて閉止部材を取付けた場合を示す図である。
図1から図3において、対応部は同一の符号により示されている。
図1における本発明の実施形態は、弁装置としての減圧弁1である。減圧弁1のボディ10には流入ポートである第1ポート11と流出ポートである第2ポート12とが設けられている。これら第1ポート11及び第2ポート12は、ボディ10内で弁体20(図2参照)の移動により圧力が調節される流路である減圧ポート30を経て連通している。弁体20はその中心部位で弁軸21の端部(下端)に弁軸21と同心のビス21aによって接続されている。
この場合、本例では特に、弁体20の上部における弁軸21の下端近傍の周囲にはゴム製の環状体29が嵌装されて、異常圧による弁体20からの離脱が防止されるように構成されている。
本実施形態の弁装置1では特に、二次側圧力室121内を二次圧伝搬路122に交差する方向に延びる障壁部材123が設けられ、二次側圧力室121から二次圧伝搬路122の入口に向かって直進する流れが規制される。
管状の継手部材40の上端縁近傍の周面にはOリング43が設けられ、これにより継手部材40とボディ10との間がシールされている。
案内機構60は、弁体20の周面22に設けられた被案内部23と、第3ポート13側に取り付けられた継手部材40の内周側に被案内部23に対応して設けられた案内部41とにより構成されている。
また、第3ポート13側に閉止部材50が取り付けられている場合には、案内機構60は、弁体20の周面22に設けられた被案内部23と、閉止部材50の筒状体部51の内周側に上述の被案内部23に対応して設けられた案内部54(図3)とにより構成されている。
詳細には、図2を参照して容易に理解されるように、被案内部23は、突出端が概略半球状の複数の突起部が弁体20周面22の下部に周方向に等間隔で並ぶように設けられて構成され、これに対応する継手部材40の上部内周面が案内部41を構成している。
この連通流路部24は、弁体20の周面22における被案内部23が周方向に並ぶ位置の直上に、周方向に等間隔で複数設けられた穴部により構成されている。
図1に矢線図示の如く、流体(水)は弁体20の周面22外部側から連通流路部24を通って弁体20内部側に流入し、継手部材40内を図1にて下方に流通する。
上述のような閉止部材50は、フランジ部53がボディ10側の取付部13bに自己の被取付部42が複数本のビス131で締結されることによってボディ10に取り付けられる。
筒状体部51の上端縁近傍の周面には、継手部材40の場合と同様のOリング43が設けられ、これにより閉止部材50とボディ10との間がシールされている。
第1ポート11側からの給水の圧力は、一次側圧力室111の水圧に等しい。この一次側圧力室111の水圧は、減圧ポート30を通過するときに弁体20のリフト量に応じて減圧されて二次側圧力室121に流入する。
二次側圧力室121の水圧は、二次圧伝搬路122を通してダイヤフラム201の下面に伝わり、ダイヤフラム201を上方に変位させる押圧力が作用する。この押圧力が圧力調整ユニット2の既述のスプリング202による押圧力と拮抗するように、弁体20のリフト量が変化する。これにより、二次側圧力室121の水圧が所定値となるように減圧が行われる。既述の調整ねじ203によりこの所定値を一定の範囲内で任意に設定することができる。
本実施形態の弁装置1では、二次側圧力室121から二次圧伝搬路122の入口に向かって直進する水流が障壁部材123によって規制される。これにより、流量が大きくなった場合でも、ダイヤフラム201の下面に直進する流水によりダイヤフラム201が突き上げられて、弁体20の上方へのリフト量が過度になり、不適切に減圧されてしまうおそれが効果的に回避される。
従来より一般的に用いられている弁装置の場合には、流出ポート側から温水器への給水と混合水栓への二次給水とを行うためには、流出ポートの下流に三方継手を介在させて水流を分岐させる必要がある。これに対し、本実施形態の弁装置1では、第2ポート12とは別に設けられた第3ポート13の継手部材40から直接二次給水管への給水を行うことができる。このため三方継手は不要となり、構成が簡素化されると共に、施工も容易で作業時間を短縮することができる。
このため、弁体20の移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体20の周面22の被案内部23に対して、弁体20の移動案内が的確に行われる。従って、弁体20がその可動範囲の全域に亘って弁軸21に交差する方向への傾きを生じない安定した動作が得られる。
図4は図1の弁装置の変形例を示す側断面図、図5は図4の弁装置の弁体を示す底面図、図6は図4の弁装置の継手部材に替えて閉止部材を取付けた場合を示す図である。
図4から図6において、既述の図1から図3との対応部は同一の符号を附してある。
図4から図6の弁装置1aにおける既述の図1から図3の弁装置1との相違点は、弁装置1の弁体20(図2)に替えて、弁体20aを適用している点である。その他の点は、総じて図1から図3の弁装置1と共通している。
このため、これら共通の部分については、図1から図3の弁装置1についての説明を援用する。
図4から図6の弁装置1aにおける一次側(第1ポート11側)の流体(水)に対する減圧作用は、図1から図3を参照して既述の弁装置1における減圧作用と同様である。
また、弁体20aの周面22には、連通流路部24aを構成する複数の溝部が形成されている。それぞれの溝部は、弁体20aの移動方向、即ち、弁軸21の軸方向に沿って弁体20aの下端から上端近傍まで延びている。各連通流路部24aは、弁体20aの周方向に等間隔で、且つ、隣接する被案内部23aの中間に位置するように設けられている。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、第2ポート12とは別に設けられた第3ポート13の継手部材40から直接二次給水管への給水を行うことができる。従来は第2ポート12の下流側に設けられていた三方継手は不要となり、構成が簡素化されると共に、施工も容易で作業時間を短縮することができる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、弁体20aの移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体20aの周面22の被案内部23aに対して、弁体20aの移動案内が的確に行われる。従って、弁体20aがその可動範囲の全域に亘って弁軸21に交差する方向への傾きを生じない安定した動作が得られる。
図7は本発明の他の実施形態としての弁装置の側断面図、図8は図7の弁装置の底面図、図9は図7の弁装置の継手部材を説明するための図、図10は図7の弁装置の継手部材に替えて閉止部材を取付けた場合を示す図である。
図7から図10において、既述の図1から図3との対応部は同一の符号を附してある。
図7から図10の弁装置1bにおける既述の図1から図3の弁装置1、並びに、図4から図6の弁装置1aとの相違点は、弁装置の弁体側には、特段に突起や溝を設けず、継手部材や閉止部材側にこれらの突起や溝点に相応する部分を設けている点である。その他の点は、総じて、図1から図3の弁装置1と共通している。
このため、これら共通の部分については、図1から図3の弁装置1についての説明を援用する。
図7から図10の弁装置1bにおける一次側(第1ポート11側)の流体(水)に対する減圧作用は、図1から図3の弁装置1における既述の減圧作用と同様である。
弁装置1bの場合は、これらの案内部41aに対応する弁体20b側の被案内部23bは、弁体20bの周面22自体である。
即ち、弁体20bの周面22自体である被案内部23bと、継手部材40aの内周面44に形成された突条部である案内部41aとによって、図7の弁装置1bにおける弁体20bの案内機構60が構成されている。
即ち、連通流路部45である溝部が、第2ポート12を第3ポート13側に連通させる連通経路70を構成している。
図9に示されたように、案内部41aの断面積よりも溝部(空隙)である連通流路部45の断面積が大きい。このため、連通流路部45による連通経路70の流路抵抗は比較的小さくなる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、第2ポート12とは別に設けられた第3ポート13の継手部材40aから直接二次給水管への給水を行うことができる。従来は第2ポート12の下流側に設けられていた三方継手は不要となり、構成が簡素化されると共に、施工も容易で作業時間を短縮することができる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、弁体20bの移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体20bの周面22の被案内部23bに対して、弁体20bの移動案内が的確に行われる。
このため、弁体20bがその可動範囲の全域に亘って弁軸21に交差する方向への傾きを生じない安定した動作が得られる。
図11は図7の弁装置の変形例を示す側断面図、図12は図11の弁装置の底面図、図13は図11の弁装置の継手部材を説明するための図、図14は図11の弁装置の継手部材に替えて閉止部材を取付けた場合を示す図である。
図11から図14の弁装置1cにおける既述の図7から図10の弁装置1bとの相違点は、弁装置1cの被案内部23cの構成と、この23cに対応した案内部41bの構成である。その他の点は、総じて、図7から図10の弁装置1b、従って図1から図3の弁装置1と共通している。
このため、これら共通の部分については、図7から図10の弁装置1bの説明、乃至、図1から図3の弁装置1についての該当部分の説明を援用する。
図11から図14の弁装置1cにおける一次側(第1ポート11側)の流体(水)に対する減圧作用は、図1から図3の弁装置1における既述の減圧作用と同様である。
被案内部23cに対応した案内部41bは、第3ポート13側に取り付けられた継手部材40bの内周面46から内側に突出した支持部材47により支持され上述の柱状部26の外周面26aを囲む環状部材48より構成されている。この部分を環状部材48側を基準にすると、環状部材48の外周から複数の板状の支持部材47が放射方向に延びて、継手部材40bの内周面46に達し、そこで固定されている。
弁体20cの柱状部26の外周面26aによる被案内部23cと、継手部材40bの内周側に上述のように支持部材47で支持された環状部材48による案内部41bとによって、図11の弁装置1cにおける弁体20cの案内機構60が構成されている。
即ち、上述の空隙部S1と連通流路部49が、第2ポート12を第3ポート13側に連通させる連通経路70を構成している。
図12及び図13に示されたように、放射方向に延びた複数の板状の支持部材47の断面積よりもそれらの間の空隙である連通流路部49の断面積が大きい。このため、連通流路部49による連通経路70の流路抵抗は比較的小さくなる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、第2ポート12とは別に設けられた第3ポート13の継手部材40bから直接二次給水管への給水を行うことができる。従来は第2ポート12の下流側に設けられていた三方継手は不要となり、構成が簡素化されると共に、施工も容易で作業時間を短縮することができる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、弁体20cの移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体20cの被案内部23cに対して、弁体20cの移動案内が的確に行われる。従って、弁体20cがその可動範囲の全域に亘って弁軸21に交差する方向への傾きを生じない安定した動作が得られる。
図15は本発明の更に他の実施形態としての弁装置の側断面図、図16は図15の弁装置の弁体を示す底面図、図17は図15の弁装置の継手部材に替えて閉止部材を取付けた場合を示す図である。
図15から図17において、図1から図3との対応部は同一の符号を附してある。
図15から図17の弁装置1dにおける既述の図1から図3の弁装置1との相違点は、弁体の形状と、これに伴う案内機構及び連通経路の構成が異なる点である。その他の点は、総じて、図1から図3の弁装置1と共通している。
このため、これら共通の部分については、図1から図3の弁装置1についての説明を援用する。
図15から図17の弁装置1dにおける一次側(第1ポート11側)の流体(水)に対する減圧作用は、図1から図3の弁装置1における既述の減圧作用と同様である。
この継手部材40の上部開口側に弁体本体25aが臨むように弁体20dが位置する。
図16に示されたように、弁体20d(弁体本体25a)の外周面に放射方向に張り出すように複数のベーン(突起部)27が形成されている。板状のベーン27は、弁体20dの移動方向に沿って延び、且つ、周方向に間隔を空けて複数設けられている。放射方向に張り出した各ベーン27の先端縁が、被案内部23dをなしている。
一方、ボディ10の弁体20dの外周面への対向面となる内周部が被案内部23dに対応する案内部14を構成している。
弁体20dは、各ベーン27の先端縁である被案内部23dが、ボディ10側の案内部14に案内されて上下に移動する。
即ち、弁体20d(弁体本体25a)周面に形成された各ベーン27(その先端縁)である被案内部23dと、ボディ10の内周部の案内部14とによって、図15の弁装置1dにおける弁体20dの案内機構60が構成されている。
即ち、上述の空隙部S2と連通流路部28が、第2ポート12を第3ポート13側に連通させる連通経路70を構成している。
図16に示されたように、複数のベーン27の断面積よりもそれらの間隔による空隙である連通流路部28の断面積が大きい。このため、連通流路部28による連通経路70の流路抵抗は比較的小さくなる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、第2ポート12とは別に設けられた第3ポート13の継手部材40から直接二次給水管への給水を行うことができる。従来は第2ポート12の下流側に設けられていた三方継手は不要となり、構成が簡素化されると共に、施工も容易で作業時間を短縮することができる。
従って、図1から図3を参照して既述の弁装置1におけると同様に、弁体20dの移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体本体25aに対して、弁体20dの移動案内が的確に行われる。従って、弁体20dがその可動範囲の全域に亘って弁軸21に交差する方向への傾きを生じない安定した動作が得られる。
また、本実施形態では、弁体20dに設けた被案内部23dとボディ10に設けた案内部14とで案内機構60を構成し、弁体20d側に形成した溝部(複数のベーン27どうしの周方向の間隔)により連通流路部28を形成しているが、弁体20d側に形成した穴部や、ボディ10側に形成した溝部や穴部によって連通流路部を形成してもよい。
図18は、本発明の各実施形態に共通の圧力調整ユニットにおけるスプリングの案内機構を説明するための図である。
図18において、既述の各図における圧力調整ユニット2に関する各部との対応部には同一の符号を附してある。
図18では、圧力調整ユニット2におけるハウジング200内の部分を示している。図1及び図3等を参照して既述のように、ダイヤフラム201が、ハウジング200とボディ10との接合部に周縁が挟み込まれるように設けられ、既述の二次圧伝搬路122を通して二次側圧力室121の流体圧力が自己の下面側にかかり、自己の上面側に作用するスプリング202からの押圧力と平衡を保つように中心部が変位する。スプリング202は、ダイヤフラム201の中心部と弁軸21の上部とが接続された部位をハウジング200内で弁軸21に沿って下方向に押圧する。
調整ねじ203(図1)は、スプリング202による上述の押圧力を調節するためにハウジング200の頂部に設けられている。
スプリング202による押圧力が弁軸21の頭部(従って、ダイヤフラム201の中心部)に作用する部位には上方が開放された有底の筒状体であるダイヤフラム押さえ204が介在している。ダイヤフラム押さえ204はダイヤフラム201を挟み込んだ状態で弁軸21の頭部にビス21bで締結されている。
スプリング202は、筒状体であるダイヤフラム押さえ204内に略全長に亘って収納される。
リブ205の突出寸法は、リブ205のスプリング202の外周部への対向面が、スプリング202の外周部に略達する程度で、且つ、スプリング202の伸縮が阻害されない程度になされている。
これにより、スプリング202がその伸縮により変形しても、その外周は4箇所で、案内機構を構成するリブ205によって放射方向への変位が規制される。即ち、弁軸21に交差する方向への変形が規制される。従って、スプリング202による弾発力が、常時、弁軸21の軸方向に沿って作用するように案内される。このため、弁軸21(弁体20)に対し、軸に交差する方向の力が作用することが効果的に回避され、弁体20が傾かず、正規の動作が維持される。
図19は、本発明の各実施形態としての弁装置(減圧弁)を適用した給湯設備の系統図である。ここでは、既述の各実施形態としての弁装置(減圧弁)を代表的に減圧弁100と表記する。
本発明の弁装置である減圧弁100は電気温水器500に取り付けられている。止水栓501からの一次給水管510が、この減圧弁100の流入ポートである既述の第1ポート11に接続されている。減圧弁100の流出ポートである既述の第2ポート12は、電気温水器500の給水受入口502に接続されている。更に、減圧弁100の流出ポートである既述の第3ポート13は、二次給水管520を介して湯水混合水栓550の水流入口551に接続されている。電気温水器500の出湯口503は給湯管530を介して湯水混合水栓550の湯流入口552に接続されている。
湯水混合水栓550の水ハンドル553及び湯ハンドル554を回すことにより、吐水口555から混合水が吐出され、水ハンドル553だけを回すことにより吐水口555から水が吐出される。
上述のように、給湯設備に本発明の弁装置である減圧弁100を適用すると、従来は第2ポート12の下流側に設けられて二次給水管520への分岐流路を構成していた三方継手は不要となり、構成が簡素化されると共に、施工も容易で作業時間を短縮することができる。
また、弁体20(20a、20b、20c、20d)の移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体20(20a、20b、20c、20d)乃至その近傍部位に対して、弁体20(20a、20b、20c、20d)の移動案内が的確に行われる。従って、弁体20(20a、20b、20c、20d)がその可動範囲の全域に亘って弁軸21に交差する方向への傾きを生じない安定した動作が得られる。
このように弁体20(20a、20b、20c、20d)の動作が安定する点については、継手部材40(40a、40b)に替えて閉止部材50(50a、50b)を取り付けた場合においても同様である。
連通経路70は、弁体20d(弁体本体25a)に形成された複数の被案内部23d(図16のベーン27)の周方向の間隔(連通流路部28)により構成されている。
また、弁体20dの移動域の全域に亘って、弁軸21に交差する方向での位置規制力が最も効果的に作用する弁体本体25aに対して、弁体20dの移動案内が的確に行われる。
例えば、上述の実施形態では、第3ポート13側に、継手部材40(40a、40b)に替えて、閉止部材50(50a、50b)を装着可能な構造としたが、専ら継手部材40(40a、40b)を装着する構造を採ることも可能である。
この構成によっても、既述の継手部材40(40a、40b)を装着する場合と同様の作用、効果を奏し得る。
また、第3ポート13とは別の位置に第4ポートをさらに設けることも可能である。
その他、本発明の要旨を逸脱しない種々の変形例や変更例は、本発明に包摂される。
2…圧力調整ユニット
10…ボディ
11…第1ポート
12…第2ポート
13…第3ポート
13a…開口部
13b…取付部
14…案内部
20、20a、20b、20c、20d…弁体
21…弁軸
22…周面
23、23a、23b、23c、23d…被案内部
24、24a…連通流路部
25、25a…弁体本体
26…柱状部
26a…外周面
27…ベーン
28…連通流路部
30…減圧ポート
40、40a、40b…継手部材
41、41a、41b…案内部
44…内周面
45…連通流路部
46…内周面
47…支持部材
48…環状部材
49…連通流路部
50、50a、50b…閉止部材
51…筒状体部
52…閉塞版部
53…フランジ部
54…案内部
56…環状部材
57…支持部材
60…案内機構
70…連通経路
100…減圧弁
111…一次側圧力室
121…二次側圧力室
122…二次圧伝搬路
123…障壁部材
200…ハウジング
201…ダイヤフラム
202…スプリング
203…調整ねじ
204…ダイヤフラム押さえ
205…リブ
500…電気温水器
502…給水受入口
510…一次給水管
520…二次給水管
530…給湯管
550…湯水混合水栓
S1、S2…空隙部
Claims (7)
- ボディに設けられた流入ポートである第1ポートと流出ポートである第2ポートとが、前記ボディ内で弁体の移動により流体の流れが調節される流路を経て連通する弁装置であって、
前記ボディに前記弁体の移動軸方向の延長上に開口部を有するように設けられ、前記開口部に継手部材が取り付けられる第3ポートと、
前記弁体の移動を前記第3ポート側で案内する案内機構と、
前記第3ポートに前記継手部材を取り付けた状態で前記第2ポートと前記継手部材とを連通させる連通経路と、
を備えた弁装置。 - 前記案内機構は、前記弁体の周面に設けられた被案内部と、前記第3ポート側に取り付けられた前記継手部材の内周側に前記被案内部に対応して設けられた案内部とにより構成され、
前記連通経路は、前記弁体又は前記継手部材に形成された連通流路部により構成されている請求項1に記載の弁装置。 - 前記被案内部は、前記弁体の周面に設けられた複数の突起部により構成されている請求項2に記載の弁装置。
- 前記連通流路部は、前記弁体の周面に設けられた穴部により構成されている請求項2または3に記載の弁装置。
- 前記連通流路部は、前記弁体の周面にこの弁体の移動方向に沿って設けられた溝部により構成されている請求項2または3に記載の弁装置。
- 前記連通流路部は、前記第3ポート側に取り付けられた前記継手部材の内周面に前記弁体の移動方向に沿って設けられた溝部又は前記継手部材に設けられた穴部により構成されている請求項2または3に記載の弁装置。
- 前記案内機構は、前記弁体の周面に設けられた被案内部と、前記ボディの内周側に前記被案内部に対応して設けられた案内部とにより構成されている請求項1に記載の弁装置。
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JP2018096446A (ja) | 2018-06-21 |
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