JPH01210677A - パイロット弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はパイロット弁に関し、より詳ｆ、ｌＩｌにはウ
ォーターハンマを軽減可能なパイロット弁に関する。

（従来の技術） 従来、流体の流れを選択的に弁を開閉して制御するパイ
ロット弁において、閉弁時に背圧部内に水撃圧力が発生
し、その水撃圧力により給液配管の振動等、ウォーター
ハンマと呼ばれる現象が発生する。・このウォーターハ
ンマは、管路、計器、制御装置等の故障の原因となるば
かりでなく集合住宅においては騒音の原因となるという
問題点が有る。そのため、従来からこのウォーターハン
マの抑止を図る方法が開発されている。その１例として
特公昭５０−１９７７４号に開示される技術がある。

これはダイヤフラム板の抽出孔とダイヤフラムの抽入孔
とを両者の厚さ方向へ直列に連繋し、且つ互いに大きさ
の異った開口又は横断面流れ面、債ををするようにした
ものである。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記のウォーターハンマ抑制方式には次
のような課題がある。

ダイヤフラム及びダイヤフラム板は厚さが薄いものであ
り、厚さ方向に直列に径もしくは横断面流れ面積の異な
る透孔を設けても距離がかなり短く、十分なウォーター
ハンマの抑止効果が得られない。その透孔の距離を長く
するためにはダイヤフラム及び／もしくはダイヤフラム
板の厚みを厚（せねばならず弁が大型化してしまう。ま
た、径等の異なる透孔を設けるべく加工する際にも、薄
肉のダイヤフラムやダイヤフラム板では加工が難しいと
いう課題がある。従って、本発明はコンバク１−で十分
なウォーターハンマ抑止効果を有するパイロット弁を提
供することを目的とする。

（課題を解決するだめの手段） 上記課題を解決するため、本発明は次の構成を備える。

すなわち、弁室を給液部と背圧部に画成すると共に、排
液部に設けられた弁座を開閉するダイヤフラムと、該ダ
イヤフラムの背圧部側に固定されたダイヤフラム板とを
具備するパイロット弁において、前記ダイヤフラムとダ
イヤフラム板との間の平面部に、前記給液部と背圧部と
を連絡すると共に、中間に減勢手段が配設された減勢流
路が設けられたことを特徴とする。

（作用） 作用を第２図、第３図及び第４図と共に説明する。

ダイヤフラム１２とダイヤフラム板３２の間に挟着され
た流路板１８の抽入孔２４から入った液体は減勢流路２
６内の減勢手段たる咬時２８・・・により渦を発生し、
液体の持つエネルギが消費され、背圧部５８内の圧力の
急激な昇圧が抑制され、ダイヤフラム１２の弁座５４へ
の着座を遅らせることによりウォーターハンマの抑止を
可能となる。

（実施例） 以下、本発明の好適な実施例について添付図面と共に詳
述する。

〔第１実施例〕 第１実施例を第１図〜第４図と共に説明する。

第１図はダイヤフラム板の平面図、第２図は流路板の平
面図、第３図はダイヤフラム、流路板及びダイヤフラム
板を弁体に組み立てられた状態を示す断面図、第４図は
第３図に示す弁体を用いたパイロット弁の断面図である
。

まず、構成について説明する。

１２はダイヤフラムであり、ゴム等の柔軟材料で形成さ
れている。中央には中心孔１４が当接され、後述するダ
イヤフラム板が嵌入可能になっている。また、ダイヤフ
ラム１２の縁部にも透孔１６が透設され、後述する流路
板の抽入部が嵌入可能になっている。

１８は流路板であり、底面には抽入部２０が突設され、
その抽入部２０は前記ダイヤフラム１２の透孔１６に嵌
入しており、フランジ部２２で抜は止めされている。抽
入部２０には抽入孔２４が貫設されている。また、流路
板１８の上面の平面部には減勢流路２６が刻設さており
、減勢流路２６の両側壁から減勢流路２６内へ突出した
減勢手段たる咬時２８・・・が複数設けられており、減
勢流路２６内の流路断面積が急激に変化するようになっ
ている。前記抽入孔２４の上端は減勢流路２６内に開口
している。また、流路板１８の上面には位置決め用の嵌
合突部３０が突設されており、後述するダイヤフラム板
へ組み付ける際の位置決め指標となる。

３２はダイヤフラム板であり、前記ダイヤフラム１２と
共に、流路板１８を挟着している。ダイヤフラム板３２
の中心部３４の下部はダイヤフラム１２の中心孔１４へ
嵌入され、フランジ部３６で抜は止めされている。中心
部３４の中心には液体を通過させるための言通孔３８が
貫設されている。また、ダイヤフラム板３２の縁部には
抽出孔４０が透設されている。この抽出孔４０は挟着し
た流路板１８の減勢流路２６に対応する位置に透設され
ており、抽出孔４０と前記抽入孔２４は減勢流路２６を
介して連絡されている。ダイヤフラム板３２には前記流
路板１８の上面に突設された嵌合突部３０と嵌合可能な
透孔４２が透設されており、両者が嵌合することにより
流路板１８に対するダイヤフラム板３２の正確な位置決
めが可能となる。このダイヤフラム１２、流路板１８、
及びダイヤフラム板３２の３者が第３図のように弁体４
４として組み立てられることによりダイヤフラム１２と
ダイヤフラム板３２の間に減勢流路２６が管路に形成さ
れる。この組み立てられた弁体４４を弁室６０内に配置
したパイロット弁１０について説明する。

第４図に示す状態は電磁コイル４６に通電されていない
状態であり、プランジャ４８はコイルスプリング５０の
付勢力によりダイヤフラム板３２の中央を下端面で押圧
すると共に貫通孔３８を閉塞している。さらにコイルス
プリング５０の押圧力によりダイヤフラム１２下面は排
液部５２の弁座５４を閉塞しているため、液体は排出さ
れず、給液部５６内へ給液された液体は抽入孔２４、減
勢流路２６及び抽出孔４０を経て背圧部５８内へ達し弁
体４４へ背圧をかけている。

ここで、電磁コイル４６に通電すると、電磁コイル４６
の周辺に磁気回路が形成されると共に、漏洩磁束がプラ
ンジャ４８をコイルスプリング５０の付勢力に抗して上
方へ吸引する。するとプランジャ４８の下端面は貫通孔
３８を開放する。この開放により背圧部５８内の液体は
貫通孔３８から排出され、排液部５２へ流れ出す。また
、ダイヤフラム板３２の押圧力も解除されるので、弁体
４４はダイヤフラム１２の弾性力により上動し、弁座５
４は開放される。すると給液部５６に達した液体は開放
された弁座５４から排液部５２へ排出される。これによ
り液体を流すことができるのである。

そして、この液体の流れを停止すべ（、電磁コイル４６
の通電を再び停止すると、磁力が消失し、プランジャ４
８はコイルスプリング５０の付勢力より再び下動し、ダ
イヤフラム板３２を押圧すると共に貫通孔３８を閉塞す
る。このために抽入口２４から流入する液体の圧力で背
圧部５８内の圧力は昇圧を始め、弁体４４は下降する。

一方、抽入口２４から流入する液体は減勢流路２６内へ
進入するものの、減勢流路２６内は咬時２８・・・が設
けられているため、流路断面積の急激な変化に伴い、液
体は咬時２８・・・直後で渦を生じ、液体の流れのエネ
ルギが消費さされる。これが複数回繰り返されるので流
速が落ち、背圧部５８内に抽出孔４０から進入するまで
に液体のエネルギは大幅に消費されるので背圧部５８内
の圧力は急激に高まることがない。従ってダイヤフラム
１２の弁座５４への着座も遅延して緩いものとなりウォ
ーターハンマを抑止することが可能となる。その際、給
液部５６における液体の給液圧により、減勢流路２６の
長さや咬時２８・・・の数は適宜設定すればよい。

〔第２実施例〕 第５図及び第６図と共に第２実施例について説明する。

第５図はダイヤフラム板の底面図であり、第６図はその
ダイヤフラム板をダイヤフラムへ取り付けて形成した弁
体の断面図である。

この実施例において、２重に形成された減勢流路１００
ａ、、１００ｂがダイヤフラム板１０２の底面側の平面
部に刻設されており、両減勢流路１００ａ、１００ｂは
連絡されている。抽入口１０４・・・は複数、ダイヤフ
ラム１０６に透設されており、各抽入口１０４・・・は
、減勢流路１００ａに対応する位置に開口している。抽
入口１０４・・・を複数設けたのは、各抽入口１０４・
・・とも小径なためどこかの抽入口１０４・・・に異物
が詰まって目詰まりを起こした際にも安定した動作を確
保するためである。また、減勢流路１’ＯＯｂは中途に
流路断面積が大きく形成された大径部１０８・・・と、
大径部１０８・・・内に突出した突部１１０・・・から
なる減勢手段が形成されている。

なお抽出口１１２は減勢流路１００ｂの端部に設けられ
た大径部１０８に開口している。このようなダイヤフラ
ム１０６及びダイヤフラム板１０２からなる弁体１１４
を第１実施例のパイロット弁１０の弁体として用いると
、基本的な動作は全（同じであるが、弁体１１４で弁座
５４を閉塞した際には、給液部５，６内の液体は抽入口
１０４・・・から弁体１１４内に入り、ダイヤフラム１
０６とダイヤフラム板１０２の間に形成された減勢流路
１００ａに入り、続いて減勢流路１００ｂへ進入する。

そして減勢流路１００ｂ内では、大径部１０８・・・に
より流路断面積が急激に変化させられると共に、突部１
１０・・・で流れが乱されて渦を発生する。この渦の発
生により液体の流れのエネルギが消費される。従って、
第１実施例と同様ウォーターハンマを抑止することが可
能となる。

〔第３実施例〕 第３実施例を第７図及び第８図と共に説明する。

第７図はダイヤフラムの平面図、第８図はそのダイヤフ
ラムを用いた弁体の断面図である。

この実施例ではやはり２重の減勢流路２００ａ、２００
ｂがダイヤフラム２０２側の上面平面部に刻設されてい
る。減勢流路２００ａと２００ｂは連絡されている。減
勢流路２００ａ内には抽入口２０４・・・が複数透設さ
れており、第２実施例と同様目詰まり対策を施こしであ
る。また、減勢流路２００ａ内には側壁から突出した咬
時２０６・・・が複数突設されて減勢手段を形成してい
る。

ダイヤフラム板２０８には抽出孔２１０がダイヤフラム
２０２の減勢流路２００ｂに対応する位置に透設されて
いる。この弁体２１２を第２実施例と同様、第１実施例
のパイロット弁１０の弁体として用いると、基本的な動
作はやはり全く同じであるが、弁体２１２が弁座５４を
閉塞した際には、給液部５６内の液体は抽入口２０４・
・・から弁体２１２内に入り、ダイヤフラム２０２とダ
イヤフラム板２０８の間に形成された減勢流路２００ａ
に入り、咬時２０６・・・において、第１実施例と同様
渦を発生し、液体の流れのエネルギが消費される。そし
て減勢流路２００ｂを経て抽出口２１０から出るので、
やはり第１及び第２実施例と同様ウォーターハンマを抑
止することができる。

上述の実施例では減勢手段として、流路面積の急拡大、
急縮小もしくは流路中の突部を用いたが、流路の断面形
状の急変形、急激な屈曲、分岐、合流、放流部分の設置
、流路内の凹凸部の形成、乱流形成板等障害物の配置等
によって渦を発生させてもよい。その際、減勢流路の長
さ、減勢手段の選択、もしくはその配置数等はパイロッ
ト弁の使用条件に鑑みて任意に設定すればよい。

以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来たが
、本発明は上述の実施例に限定されるのではな〈発明の
精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのはもち
ろんである。

（発明の効果） 本発明に係るパイロット弁を用いると、閉弁に際して背
圧部内の液体圧の急上昇を抑制できるので、ダイヤフラ
ム等弁体の弁座への着座を遅延させることができ、ウォ
ーターハンマを抑止することが可能となる。また、減勢
流路の長さや減勢手段の数等、弾力的な設計が可能なの
で最も効率のよいウォーターハンマの抑止が可能となる
。また、減勢流路を長くとりたい場合も、ダイヤフラム
やダイヤフラム板を厚くする必要がなく、パイロット弁
のコンパクト化も可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパイロット弁に係る第１実施例のダイ
ヤフラム板の平面図、第２図は流路板の平面図、第３図
は弁体の断面図、第４図はその弁体を組み込んだパイロ
ット弁の断面図、第５図は第２実施例のダイヤフラム板
の底面図であり、第６図はそのダイヤフラム板を用いた
弁体の断面図、第７図は第３実施例のダイヤフラムの平
面図、第８図はそのダイヤフラムを用いた弁体の断面図
。 １０・・・パイロット弁、　１２・・・ダイヤフラム、
　　１８・・・流路板、　　２６・・・減勢流路、　２
８・・・咬時、　３２・・・ダイヤフラム板、　５２・
・・排液部、　５４・・・弁座、５６・・・給液部、　
５８・・・背圧部、６０・・・弁室。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁室を給液部と背圧部に画成すると共に、排液部に
   設けられた弁座を開閉するダイヤフラムと、該ダイヤフ
   ラムの背圧部側に固定されたダイヤフラム板とを具備す
   るパイロット弁において、 前記ダイヤフラムとダイヤフラム板との間の平面部に、
   前記給液部と背圧部とを連絡すると共に、中間に減勢手
   段が配設された減勢流路が設けられたことを特徴とする
   パイロット弁。 ２、前記ダイヤフラムとダイヤフラム板の間に前記減勢
   流路を形成した流路板が挟着されていることを特徴とす
   る請求項１記載のパイロット弁。