JP6854084B2 - 蓄圧装置 - Google Patents

Description

本発明は、給水源から供給される水を蓄圧状態で貯留する蓄圧装置に関する。

蓄圧装置は、一次側である給水源から供給された水を蓄圧状態で貯留し、二次側の開閉弁が開状態となったときに貯留した水を二次側へ流す。蓄圧装置は、二次側に流す水の流量および水圧を増大させる目的で各種の水路系に用いられる。

例えば、特許文献１には、往復移動する隔壁３２を収納し、該隔壁の往復移動によってタンク容積を増減させる蓄圧装置が開示されている。蓄圧装置は、タンク容積を減少させる方向に隔壁に対して弾性力を付与するコイルばねを有し、給排水管を介して水が流入するとタンク容積を増大しつつ、水を蓄圧状態で貯留する。

特開２０１２−３６６２２号公報

しかしながら、特許文献１に記載の蓄圧装置は、蓄圧が完了する際に隔壁が停止して衝撃圧を発生するという問題点があった。例えば、蓄圧装置の給水源側に減圧弁を設けた場合、蓄圧装置で発生した衝撃圧が大きいと、減圧弁が急に閉状態となり、減圧弁の一次側の配管に急激な水撃を生じさせてしまう。

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる蓄圧装置を提供することにある。

本発明に係る蓄圧装置は、供給される水を蓄圧状態で貯留し、貯留した水を排出する蓄圧器と、前記蓄圧器に連通する給排水路に設けられ、前記蓄圧器への給水時に流路面積が小さく、前記蓄圧器からの排水時に流路面積が大きくなる流量変更部と、を備えることを特徴とする蓄圧装置。

本発明にあっては、蓄圧装置は、供給される水を蓄圧器によって蓄圧状態で貯留し、貯留した水を排出する。流量変更部は、蓄圧器に連通する給排水路に設けられ、蓄圧器への給水時に流路面積が小さく、蓄圧器からの排水時に流路面積が大きくなる。これにより、給水流量が規制されるので、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる。

本発明によれば、流量変更部は、蓄圧器への給水時に流路面積が小さく、蓄圧器からの排水時に流路面積が大きくなる。これにより、給水流量が規制されるので、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる。

実施形態に係る蓄圧装置を含む水路系の構成例を示すブロック図である。 実施形態に係る蓄圧装置の断面図である。 可動弁部の外観を示す斜視図である。 オリフィスケースを切断した斜視図である。 給水時のオリフィス部の状態を示す断面図である。 排水時のオリフィス部の状態を示す断面図である。 変形例に係るオリフィス部の断面図である。 別の変形例に係るオリフィス部の断面図である。

以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図１から図８を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。

（実施形態）
図１は本発明の実施形態に係る蓄圧装置１を含む水路系１００の構成例を示すブロック図である。水路系１００は、減圧弁１０１、定流量弁１０２、逆止弁１０３、開閉弁１０４および蓄圧装置１を備える。減圧弁１０１は、給水源側の止水栓１１０に至る上流側給水路９１の下流端部に設けられる。上流側給水路９１は、異物除去のためのストレーナ１１１、止水栓１１０に接続するためのフレキシブルホース１１２を備える。減圧弁１０１は、下流側の給水路９２における水圧を上流側給水路９１より低い値に維持する。

定流量弁１０２は、給水路９２の中途部に設けられており、流量を一定に保つ。逆止弁１０３は、給水路９２の下流端部に設けられており、給水路９２から下流側給水路９３への通流を許容するが、下流側給水路９３から給水路９２への通流は阻止する。下流側給水路９３は、逆止弁１０３から開閉弁１０４に至る水路である。開閉弁１０４の下流側は、連結流路９４により吐水口１０５に連結されている。開閉弁１０４が開状態となることで、上流側給水路９１、給水路９２、下流側給水路９３および連結流路９４を通って、水が流れ、吐水口１０５から吐き出される。

蓄圧装置１は、給排水路９５により下流側給水路９３に連結されている。蓄圧装置１は、蓄圧器２およびオリフィス部３を備える。蓄圧装置１は、開閉弁１０４が開状態となったときに、蓄圧器２に蓄圧状態で貯留している水を給排水路９５を通して下流側給水路９３へ排出し、下流側給水路９３および連結流路９４を通って吐水口１０５から吐き出される流量を増大させる。蓄圧装置１は、開閉弁１０４が閉状態となったときに、給水路９２から給排水路９５を通して供給された水を蓄圧器２に蓄圧状態で貯留する。

図２は蓄圧装置１の断面図である。蓄圧器２は、シリンダ２１、ピストン２２およびコイルばね２３を有する。ピストン２２は、コイルばね２３によって、シリンダ２１の一端側の底部２１ａへ付勢されている。蓄圧器２は、シリンダ２１の底部２１ａとピストン２２との間に、給排水管４内に形成される給排水路９５を通して供給された水を蓄圧状態で貯留する。

オリフィス部３は、可動弁部５、およびオリフィスケース６を有する。図３は可動弁部５の外観を示す斜視図である。図４は、オリフィスケース６を切断した斜視図である。可動弁部５は、円筒状であり、一方の底部に円板状の弁体５１が形成されており、他方の底部は開口している。弁体５１は、中央部に表裏を貫通する貫通孔５１ａを有する。可動弁部５の周側面は、軸方向の中途部から弁体５１にかけて４本のリブ５２を残し、リブ５２間に開口部５２ａが形成されている。可動弁部５は、軸方向の中途部から弁体５１と反対側の底部にかけて外周面５３を有している。外周面５３は、給排水管４の端部における内周面４ｂ（給排水路９５の内周面）に嵌め合わされている。弁体５１は外周縁部が鍔状になっており、給排水管４の端面に形成される弁座４ａに外周縁部で着座する。尚、オリフィス部３は、請求項における流量変更部に相当する。

オリフィスケース６は、内周面に周方向に間隔を空けて８本のリブ６１が軸方向に延びるように設けられている。リブ６１は、一端側で内方向に突出する段部６１ａを有し、該段部６１ａに可動弁部５の弁体５１が接触して止まる。隣合うリブ６１の間の隙間６２は、弁体５１が弁座４ａから離間したときに流路を形成する。

次に、蓄圧装置１の動作について説明する。図５は、給水時のオリフィス部３の状態を示す断面図である。給水時には、給水路９２側に位置するオリフィスケース６側から給排水管４側に向けて水が流れ、蓄圧器２に水が貯留される。可動弁部５は、給水圧によって押され、弁体５１が弁座４ａに着座する。可動弁部５の開口部５２ａは、給排水管４（給排水路９５）の内周面によって塞がれるため、流路は弁体５１に設けた貫通孔５１ａに制限され、流路面積が小さくなる。給水時に流路面積が小さくなることで、給水流量が規制されるので、蓄圧器２のピストン２２が移動する速度が小さくなり、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる。

図６は、排水時のオリフィス部３の状態を示す断面図である。排水時には、蓄圧器２側である給排水管４側からオリフィスケース６側に向けて水が流れ、蓄圧器２から水が排出される。可動弁部５は、排水圧によって押され、弁体５１が弁座４ａから離れる。可動弁部５は、オリフィスケース６の段部６１ａに弁体５１が接触して止まる。可動弁部５の開口部５２ａは、オリフィスケース６における隣合うリブ６１の間の隙間６２に臨み、隙間６２による流路が形成される。従って、流路は、弁体５１に設けた貫通孔５１ａに制限されず、オリフィスケース６のリブ６１間の隙間６２も流路となるので、流路面積が大きくなる。排水時に流路面積が大きくなることで、排水流量を大きくすることができる。

次に、実施形態に係る蓄圧装置１の特徴を説明する。
本発明の実施形態の蓄圧装置１は、供給される水を蓄圧器２によって蓄圧状態で貯留し、貯留した水を排出する。オリフィス部３は、蓄圧器２に連通する給排水路９５に設けられ、蓄圧器２への給水時に流路面積が小さく、蓄圧器２からの排水時に流路面積が大きくなる。これにより、給水流量が規制されるので、蓄圧器２のピストン２２が移動する速度が小さくなり、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる。

また、蓄圧装置１においては、オリフィス部３が可動弁部５を有する。可動弁部５は、蓄圧器２への給水圧によって給排水路９５に形成された弁座４ａに着座し、蓄圧器２からの排水圧によって弁座４ａから離間する。可動弁部５は、弁座４ａに着座したときの給水流量を規制する貫通孔５１ａを有する。これにより、給排水時の水圧を利用して給水流量を規制することができる。

また、蓄圧装置１においては、給排水路９５の内周面に、周方向に間隔を空けて複数のリブ６１が設けられている。可動弁部５は、貫通孔５１ａを設けた板状の弁体５１を有する。可動弁部５が弁座４ａから離間するときに、弁体５１の外周が複数のリブ６１によって案内されるとともに、隣合うリブ６１の間の隙間６２に流路が形成される。これにより、流路は、弁体５１に設けた貫通孔５１ａに制限されず、オリフィスケース６のリブ６１間の隙間６２も流路となるので、流路面積が大きくなる。排水時に流路面積が大きくなることで、排水流量を大きくすることができる。

次に変形例に係る蓄圧装置１について説明する。図７は、変形例に係るオリフィス部３の断面図である。この変形例において、オリフィス部３の可動弁部５は、フラッパ弁５４によって構成される。なお、蓄圧器２は、上述の実施形態と同様であり、記載の簡潔化のため、説明を省略する。

給排水管４は、給水路９２側の端部に弁座４ａを有する。フラッパ弁５４は、軸回転可能に支持されており、中央部に貫通孔５４ａを有する。オリフィスケース６は、フラッパ弁５４が回転する際の通過領域を確保するために、フラッパ弁５４に対応する箇所で拡径した形状としてある。

蓄圧器２への給水時には、オリフィスケース６側から給排水管４側に向けて水が流れる。フラッパ弁５４は、給水圧によって押され、弁座４ａに着座する。このとき、流路はフラッパ弁５４に設けた貫通孔５４ａに制限され、流路面積が小さくなる。給水時に流路面積が小さくなることで、給水流量が規制されるので、蓄圧器２のピストン２２が移動する速度が小さくなり、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる。

蓄圧器２からの排水時には、給排水管４側からオリフィスケース６側に向けて水が流れる。フラッパ弁５４は、排水圧によって押されて弁座４ａから離れ、図７に示す点線の位置に移動する。従って、流路は、貫通孔５４ａに制限されず、フラッパ弁５４によって開放された流路となるので、流路面積が大きくなる。排水時に流路面積が大きくなることで、排水流量を大きくすることができる。

次に別の変形例に係る蓄圧装置１について説明する。図８は、別の変形例に係るオリフィス部３の断面図である。この変形例において、オリフィス部３には、パッキン５５が設けられる。なお、蓄圧器２は、上述の実施形態と同様であり、記載の簡潔化のため、説明を省略する。

給排水管４は、給水路９２側の端部にパッキン５５を保持する保持金具４ｃを有する。パッキン５５は、ドーム状であり、天頂部分に貫通孔５５ａを有し、例えばゴム等の弾性を有する材料で形成されている。オリフィスケース６は、パッキン５５が拡がったときの包絡線を確保する内径寸法を有している。

蓄圧器２への給水時には、オリフィスケース６側から給排水管４側に向けて水が流れる。パッキン５５の貫通孔５５ａは、給水圧によって縮径する向きに押圧される。流路は、縮径した状態の貫通孔５５ａに制限され、流路面積が小さくなる。給水時に流路面積が小さくなることで、給水流量が規制されるので、蓄圧器２のピストン２２が移動する速度が小さくなり、蓄圧完了時の衝撃圧を抑制することができる。

蓄圧器２からの排水時には、給排水管４側からオリフィスケース６側に向けて水が流れる。パッキン５５の貫通孔５５ａは、排水圧によって拡径する方向に押圧されて、図８に示す点線の形状に変化する。従って、流路は、拡径した状態の貫通孔５５ａとなり、流路面積が大きくなる。排水時に流路面積が大きくなることで、排水流量を大きくすることができる。

以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。

１ 蓄圧装置、 ２ 蓄圧器、 ３ オリフィス部（流量変更部）、 ４ａ 弁座、
５ 可動弁部、 ５１ 弁体、 ５１ａ，５４ａ，５５ａ 貫通孔、
５４ フラッパ弁、 ６１ リブ、 ５５ パッキン、 ９５ 給排水路。

Claims (2)

1. 供給される水を蓄圧状態で貯留し、貯留した水を排出する蓄圧器と、
   前記蓄圧器に連通する給排水路に設けられ、前記蓄圧器への給水時に流路面積が小さく、前記蓄圧器からの排水時に流路面積が大きくなる流量変更部と、を備え、
   前記流量変更部は、前記蓄圧器への給水圧によって前記給排水路に形成された弁座に着座し、前記蓄圧器からの排水圧によって前記弁座から離間する可動弁部を有し、
   前記可動弁部は、前記弁座に着座したときの給水流量を規制する貫通孔を有し、
   前記給排水路の内周面において、周方向に間隔を空けて複数のリブが設けられており、
   前記可動弁部は、前記貫通孔を設けた板状の弁体を有し、前記弁座から離間するときに、該弁体の外周が前記リブによって案内されるとともに、隣合う前記リブの間に形成される流路および前記貫通孔の両方を通して前記蓄圧器に貯留した水を排出することを特徴とする蓄圧装置。
2. 供給される水を蓄圧状態で貯留し、貯留した水を排出する蓄圧器と、
   前記蓄圧器に連通する給排水路に設けられ、前記蓄圧器への給水時に流路面積が小さく、前記蓄圧器からの排水時に流路面積が大きくなる流量変更部と、を備え、
   前記流量変更部は、表裏を貫通する貫通孔が形成されたパッキンであり、
   前記パッキンは、前記蓄圧器への給水圧によって前記貫通孔が縮径し、前記蓄圧器からの排水圧によって前記貫通孔が拡径することを特徴とする蓄圧装置。

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