JPH02266182A - フローコントロール装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は使用側蛇口の開閉による流体通路の圧力変化で
ダイアフラムを作動させ、ダイアフラムと連動する弁部
材によって一つまたは複数の流路の開閉制御及び開閉検
出等を行うフローコントロール装置の改良に関し、特に
、電解イオン水生成装置の電解水排出路のようなカルシ
ウムの析出し易い流体通路に使用するのに適したフロー
コントロール装置に関する。

〔発明の技術背景〕

本発明者は先に、流通制御部を介して内部を流体導入部
と導出部に区画した少なくとも一段のバルブケーシング
を有し、いずれかのバルブケーシングの流体導入部側に
ダイアフラムによって仕切った制御チャンバを連設し、
前記流通制御部の通路を開閉制御するための弁体を設け
た弁棒の一端を前記ダイアフラムに支持させるとともに
、前記弁棒に、いずれかのバルブケーシングの流体導出
部と前記制御チャンバを連通さ［るｌＡＵ体通路を形成
したフローコントロール装置を開発した。

この種の、フローコントロール装置において、特にバル
ブケーシングを二段に連結して二つの流体回路を共通の
弁部材で開閉制御する４１°１式のものは、主として電
解水生成装置の電解水排出路に設置し、弁棒の流体通路
に連通ずるバルブケーシングの流路にアルカリイオン水
排出路を接続するとともに他方のバルブケーシングの流
路に酸性水排出路を接続し、アルカリイオン水取水蛇「
１の開閉操作でアルカリ水、酸性水の両方の排出路を同
時に開閉制御するようになっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところで、この種の装置ではアルカリ水を流すバルブケ
ーシングの流体制御部及び弁部材等にカルシウドなとの
析出物が付ｊ′「シ、弁部材の作動に支障をきたす場合
が多く、メンテナンスも容易でない。また、アルカリイ
オン水の使用蛇口をしめると弁体が流体制御部の通路を
閉じるか、このとき流体導入部の圧力が急激に高くなる
ためノ＼ンマ・−ンヨツクでダイアフラノ・を破損さぜ
ることがある。

さらに、前記アルカリ水用バルブケーシングの下段に酸
性水用のバルブケーシングを連設し、上下バルブケーシ
ングを貫通する弁部材とケーシング間の仕切開口縁に可
撓性隔膜を張設した２段式フローコントロール装置では
、Ｆ段バルブケーシングの流体制御部が閉鎖したときに
下段バルブケーシングの流体導入部の圧力が−１−昇し
、アルカリ水側バルブケーシングの流体導出部との圧力
差が生ずる。そのため可撓性隔膜で弁部材を押上げる力
とダイアフラムの反力の関係で弁部材が」−下に振動す
るという好ましくない現象が加わる。

本発明はこれらの問題を解決するためになされたもので
、第１の目的は流体制御部及び弁部材にカルシウム析出
によるトラブルか生じないフローコントロール装置を提
供することにある。

本発明の第２のｌ］的は−１−記載１の目的に加え、さ
らに流体圧力差によるダイアフラムの破損及び弁部材の
振動を未然に防止することのできるフローコントロール
装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

」−記載１のｌｌ的を達成するために、本発明はｔｋ通
副制御を介して内部を流体導入部と導出部に区画した少
なくとも一段のバルブケーシングを有し、いずれかのバ
ルブケーシングの流体導入部側にタイアフラムによって
仕切った制御チャンバを連設し、前記流通制御部の通路
を開閉制御するための弁体を１没けた弁部材の一端を前
記タイアフラトに支持させるとともに、前記弁部材に、
いずれかのバルブケーシングの流体導出部と制御チャン
バを連通させる流体通路を形成したフローコントロール
装置において、弁部材の流体通路に連通ずるバルブケー
シングの弁体と、この弁体によって開閉される流通制御
部に設けた弁座シートの一方または双方を、流体導入部
と流体導出部間の流体圧力変動で変形する弾性体で構成
したことにある。

弁座及び弁体を−に記の構成にした場合でも弁棒の他の
発明は、上記のように、弁部材の流体通路に連通するバ
ルブケーシングの弁体と、この弁体によって開閉される
流通制御部に設けた弁座シーなり、該スリーブは下部に
弁棒の下方または横方向へ延在し［王つ弁体の往復作動
時にケーシング内の弁棒周辺部に当接する接触素子を一
体に有するように構成したものである。いずれの場合も
−１−記弾性体の弁体及び弁座シートは好ましくは下方
に垂れ下ったスカート状に形成し、スカート部内側にス
カート部の揺動を許容するための隙間を形成する。

また、弁棒に可撓性スリーブを嵌合する場合は、好まし
くは、スリーブの内側に中空隙間を設ける。

さらに、−１−記載２の目的を達成するために、本発明
は」−記手段に加え、弁部材の流体通路に連通ずるバル
ブケーシングの流体導入部と流体導出部の間に、弁体が
弁座シートに嵌合してもなお連通する微小通路を形成し
たことにある、。

〔発明の作用〕

で形成されているので流体制御部の開閉時に水圧変化あ
るいは抑圧による撓み、揺動、伸縮等が生じ、カルシウ
ム等の析出物がその物理作用で剥離される。特に、弁体
または弁座シートをスカート状にし、スカート部内側に
隙間を形成した場合は、材質の弾力性に加えて、わずか
な水流変化でスカート部が揺動するようになる。

また、弾性体の弁体及び弁座シートに加え、弁棒に前記
可撓性スリーブを嵌合した場合は、弁部材が−１−下に
往復作動するときに弁棒の下方または横方向へ突出する
スリーブの接触素子がケーシング内の弁棒周辺部材に当
接し、これにより、スリーブ全体に振動、撓み、ねじれ
等が作用する。

従って、弁棒に付ｉ’ｆシたカル／ウド等の析出物か効
率良く振り落とされるため弁体内側の揺動隙間が確保さ
れる。　スリーブ内側に中空隙間を形成しておくとスリ
ーブは一層振動、撓み作用をうけ易くなる。

また、バルブケーシングの流体導入部と流体導出部の間
に、弁体が弁座シートに嵌合してもなお連通ずる小孔通
路を形成することにより使用蛇「１の開閉で単一ケーシ
ングあるいは複数ケーシング間の導入部と導出部に急激
な圧力差が生じても、この小孔通路によって一方の圧力
が他方へ逃げ、ショックが減衰される。

〔発明の実施例〕

以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明のフローコントロール装置は流体導入部と導出部
を有する一つまたは二つ以上のバルブケーシングユニッ
トを一段または二段に構成してなるもので、第１図はバ
ルブケーシングが一つの場合を例示し、第２図はバルブ
ケーシングを２段に連結し、二系統の流体回路を共通の
弁部材で制御する場合を例示している。

第１図の実施例のフローコントロール装置は、流体導入
部ｌａと流体導出部１ｂを有し、内部にこれら導入部１
ａと導出部１ｂを区画する流通制御部１ｃを設けた一個
のバルブケーシング１を具備している。

バルブケーシング１の流体導入部１ａのＩ一方には、ゴ
ムなとの可撓性材質からなるダイアフラム２て仕切られ
た制御チャンバ３か連設されている。このダイアフラム
２は制御チャンノ・３内に張架したばね４により弾力的
に支持されており、そのほぼ中央に前記流通制御部ＩＣ
の流路を制御する弁部材５の一端が結合されている。

流通制御部ＩＣは流体導入部１ａと導出部１　ｂを連通
する通Ｌ１部材６に弁座シート７を取付けてなるととも
に、弁部材５は弁棒５ａの外周に前記弁座シート７の通
口に対応する弁体５ｂを設けてなり、かくして、ダイア
フラム２と連動する弁部材５の上下移動により弁体５ｂ
が流通制御部ＩＣの弁座シート７の通［１内に出没し、
流れを制御する。上う（こなっている。

弁部材５の弁棒５ａ軸体内にはダイアフラム２１一方の
制御チャンバ３七バルブケーシング１の流体導出部１ｂ
に連通ずる流体通路８が形Ｉ戊されており、チャンバ３
と導出部１ｂの流体か各々の圧力Ｚ゛、によって相互に
流れるようになっている。

さらに、このフローコントロール装置には弁部材５の流
通制御状態を検出して０Ｎ−ＯＦＦ信号を発信するスイ
ッチ機構９か設けられており、この実施例ではダイアフ
ラム２あるいは弁体５などの可動部材に取付けたマグネ
ット９　ａと、バルブケーシングに固定され、マグネッ
ト９ａの接近離反で０Ｎ−ＯＦＦ作動するリードスイッ
チ、マイクロスイッチなとのスイッチ部材９ｂでスイッ
チ機構９を構成している。尚、図の実施例ではスイッチ
部材９ｂを制御チャンバ３内に突出するようにしてｊＴ
脱自在に螺着し、ツマミ操作で突出長さを加減してＯＮ
　−ＯＦ　Ｆ制御を調節できるようにしである。

か（して、導出部１ｂに連通ずる流体回路の蛇口（図は
省略）を閉めるとバルブケーシング１の導出部１ｂの圧
力か一１昇し導出部１ｂ内の流体か通路８から制御チャ
ンバ３に流入することにより、ダイアフラム２が図の下
方へ押され、これと連動する弁体５ａが第１図のように
弁座シート７の開］−１に嵌合する。この状態で流体の
流れか１１．まりだことか検出されその信号をとるよう
になっている。

他方、蛇に１を開けると導出部１１〕及び制御チャンバ
３の圧力が下かりダイアフラム２とともに弁体５ａが」
一方へ移動して弁座シート７の開１−１を開き、１か体
が導入部１　ａから導出部１　ｂへ流れるとともに、流
通状態の信号かとられるようになっている。

第２図実施例は、流体導入部１０　ａと’９９部１ｏｂ
を有し、内部にこれら導入部１０　ａと導出部］Ｏｂ区
画する流体制御部１０ｃを設けたもう一つのバルブケー
シング１０を第１図バルブケーシング１の下段に連結し
、下段バルブケーシング内に貫通させた弁部材５に下段
バルブケーシング１０の流通制御部１０Ｃを開閉する第
２の弁体１１を設は二系統の流体回路を一つの弁部材５
て連動！、て開閉制御するようにしたものである。

この場合弁棒５の流体通路８を介して制御チャンバ３と
連通ずるバルブケーシング１が主動側となり、他方のバ
ルブケーシング１０か従動側となるもので、その位置関
係は図のように上段を主動側とする場合に限らない。流
体通路８を下段バルブケーシング１０の導出部１０１）
に連通させて下段のバルブケーシング１０を主動側とし
てもよい。

尚、第２図の実施例では弁部材５の通るバルブケーシン
グ１，１０間の隔壁１２に弁棒よりも大径の開口部１３
を設け、この開口１部１３の縁辺と弁棒５ａの外周間に
、弁部材５の」−下動に追従する可撓性隔膜１４を張設
して開口部１３を密閉しである。これは弁棒５ａの摺動
部をなくしカルシウム等の析出物の付着による作動不良
を防１トするためである。

以−１−のような構造の一段または多段バルブケーシン
グを有するフローコントロール装置（スイッチ機構の有
無を問わない）において、本発明の第１の特徴は弁部材
５の流体通路８に連通ずるバルブケーシング１の弁体５
ｂ及びこの弁体５ｂによっ（ｌ　３） て開閉される流通制御部１ｃの弁座７の一方または双方
が、該バルブケーシング１の流体導入部１ａと流体導出
部Ｉｂ間の圧力変動、特に、弁体５好ましくは、第３図
に拡大して示すように、弁体５１）は弁座シート７の開
１」に嵌合される部分か下方に垂れＦったスカート部１
５をイｆし、スカート部１５の内側、例えば弁棒５ａ外
周との間に弁体スカート部１５の動き（揺れ）を許容す
る隙間１６を設けるのが望ましい。

同様に、弁座シート７も、開口を覆う部分に下方に垂れ
下ったスカート部１７を形成しスカート部１７の内側、
例えば開Ｌ１部材６との間に該スカート部１７の動き（
揺れ）を許容する隙間１８を設けるのが望ましい。

これら弁体５ｂ及び弁座シート７の隙間１６．１８は該
隙間から剥離された析出物が下方へ流れるように下部を
開放するのか好ましい。

尚、弁体５ｂはダイアフラム２と一体成形したものでも
別体に形成したものでもよい。また、弁体スカート部１
５の先端を弁棒５ｂの流体通路８の開「１部に部分的に
臨ませておくと通路８を出入する流体でスカート部１５
か揺れるので析出物の付着防止上都合がよい。

弁体５ｂ及び弁座シート７の双方が−１−記の材質及び
構造であることが最も望ましいが、本発明は必ずしもこ
れに限定されるものではな（、いずれか一方が」１記構
成である場合を包含する。

さらに好ましくは弁座シート７のスカート部１７は第４
図に示すようにその下部内径を末広がりに拡径させると
ともにこの拡径部内壁にいくつかの突起１７′を望まし
くは流体の流れ方向に対して若干傾斜させた状態に形成
する。この理由は突起１７′が流体抵抗により歪み、あ
るいは振動してスカート部１７への析出物の付着防止、
剥離をより効果的にするためである。

本発明の他の重要な特徴は、弁部材５の流体通路８に連
通ずるバルブケーシング１の流体導入部１ａと流体導出
部１ｂの間に、弁体５ｂが弁座シー１・７の開［−１に
嵌合してもなお導入部１ａと導出部１１］間の流体移動
を許容する微小通路１９を形成したことにある。

ここで１微小通路−１とは等山部１ｂに連通ずる使用側
蛇１．’ｌ　（図省略）を閉じたときのダイアフラノ、
　２の作動を妨げない程度の通路という意味である。

第４図乃至第５ｂ図は上記微小通路か弁体５ｂまたは弁
座シート７の対向面の少なくとも一方に形成したリブ間
に形成される空間または溝によって形成した実施例を示
すもので、第４図は弁座シート７側にリブ２０を形成し
、リブ２０，２０１ｔｌの空間２１を通路とした場合で
あり、第５．第６各図は弁体５ｂ側にリブ２２を形成し
、該２２゜２２間の空間２３を通路１９とした場合を例
示している。

導入部ｌａ、導出部１ｂ間の前記微小通路は１−１尼の
実施例に限らず、第１図、第２図のように、導入部１ａ
と導出部１ｂの仕切壁に形成した小孔２４ても、に＜、
また、両者を併用してもよい。

尚、第２図のように多段式の場合は従動側バルブケーシ
ング１０の弁体１１及び弁座２５も好ましくはゴムなど
の弾性体または弾性シートを用い、閉鎖を確実にするの
が望ましい。この場合、弁体１１は図のように開１−ｊ
部１３の可撓性隔膜１４と一体に形成すると製作、組付
が容易で経済的である。

第７図乃至第９図は本発明の他の実施例を示すもので、
第１図乃至第６図の構成に加え、弁棒５ａの外周に、弁
棒５ａの下方または横方向へ延在する接触素子２６を一
体に形成したゴム、合成ゴムなどの可撓性スリーブ２７
を嵌め、弁部材５の往復（上下）作動時にこの接触素子
２６がケーシング１内の弁棒周辺フレームに弾発的に当
接し、スリーブ２７全体に振動、撓み、ねじれなとが伝
達、付ＩＪ、されるようにしたものである。

第７図のようにバルブケーシングか一段の場合すなわち
流体回路が一系統の場合はスリーブ２７の接触素子２６
を弁棒２７よりも下方へ延在させ、弁棒２７が図の下方
に移動したときに接触素子２６が弁体よりも先にケーシ
ング１の底２８に弾発的に当接し、これにより可撓性ス
リーブ２７の全体に振動、撓み５等を与えるようになっ
ている。

この場合接触素子２６は弁棒５ａの流体通路８を塞がな
いように、流体通路８とケーシング流体導出部１ｂを連
通ずるための切欠きまたは通孔２９を形成しておく。

第７図実施例では第８ａ図及び第８ｂ図に拡大して示す
ようにスリーブ２７の一ド部接触素子２６の底部を開放
し、側面に切欠き２９を形成しであるがこれに限らず第
８ｃ図のように接触素子２６の下端を底部材３０で閉鎖
し、下部側面に通孔２９を形成した構造でもよい。

第９図のようにバルブケーシングが多段の場合、すなわ
ち、弁棒５Ｘ１を下段をケーシング１０にｉ＋Ｐ通させ
る場合は第１０７１図及び第１０１）図に拡大して示す
ように、スリーブ２７と一体に形成した一本または複数
の触手状接触素子２６をスリーブ２７の横方向外側へ突
出させ、弁棒５ａがに上移動する際に、これら接触素子
２６が弁棒周囲の部材（図では一］二下ハルブケーノン
グの隔壁１２に設けた開ＩＩ部１３の内壁）に弾発的に
当接するようにする。この場合好ましくは接触素子２６
に弾発力を付与させるため、周辺部材に当接する接触素
子２６の先端を球状あるいは厚肉に形成するとともに、
弁体の−Ｌ下動に伴って周囲部材に当接した接触素子２
６が」−下に撓むようにいくぶん長めにする。

第１０図実施例においても接触素子２６は弁棒５ａの流
体通路８を閉鎖しないように例えば第９図のように流体
通路８の導出側開口部材」１方に設ける。

第７図及び第９図に示すように、好ましくは可撓性スリ
ーブ２７の軸体内側に隙間３１を形成する。この隙間３
１の形成は例えば第８ａ図、第８ｂ図、第］Ｏａ図に示
すようにスリーブ２７軸体の内周壁中間部２７ａを相対
的に薄肉に成形することによって得られる。

尚、流体通路８の導出側通孔」〕面をカルシウムの付着
から防止するためにスリーブ２７にはこの通孔」−面を
被覆する水下カバー片２７’ｐ一体に設けておくのか望
ましい。

〔発明の効果〕 本発明は以１−のように、弁部材の流体Ｊ…路に連通ず
るバルブケーシングの弁体、あるいは弁座シートがそこ
を通る流体圧力で変形し、伸縮、歪み、振動等がおこる
ので析出物が付ｊ′１シにくく、また付着しても成長し
ないうちに剥離される。従って、特に、析出物が生じ易
い電解イオン水生成装置のアルカリ水回路に使用したと
きにフローコントロール装置の信頼性が長期間保証され
、メンテナンスのコストも著しく節減できる。

また、」二記弾性弁体、弾性弁座シートとともに、弁棒
に前記可撓性スリーブを外嵌した場合は弁棒へのカルシ
ウム付着が確実に防１１−される。特に、弾性弁体と弁
棒の間にカルシウムが付着［５なくなるので弁体の振動
スペースが常に確保され、弁体のカルシウム振り落し機
能がいつまでも保証される。

さらに、バルブケーシングの導入部と導出部間に微小通
路を設けた場合は、急激な圧力差によるハンマーショッ
クが減衰されるのでダイアフラムの破損を未然に防止す
ることができ、特に多段式フローコントロール装置につ
いては上段導出部ト下段導入部の圧力差による弁部材の
振動も合理的に解消され、さらには」−下バルブケーシ
ング間の可撓膜も保護されることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例によるフローコントロール装置の
縦断面図、　第２図は別の実施例による第１図想当図、
　第３図は第１図及び第２図の要部拡大縦断面図、　第
４図は他の実施例による弁座シートの拡大縦断面図、　
第５図他の実施例による弁体の拡大縦断面図、　第６図
は第５図の■体、　７・・・弁座シート、　８・・・流
体通路、　９・スイッチ機構、　　１１・・弁体、　　
１３・・・開１１部、］／Ｉ・可撓隔膜、　　１５．］
７　　スカート部、１６．１８・・・隙間、　　１７′
・・・突起、　２０．２２・・・リブ、　２４・・小孔
、　２６・・接触素子、２７・可撓スリーブ、　　２９
・・・切欠き（または通孔）　３１・・・隙間。 特許出願人　　　　岡　崎　１１ヒ　夫代理人　　弁理
１゛　佐　藤　的　義 第９首 手続ン由Ｊ−Ｅ書 （方式） 事件の表示 特願平１ ４５９７８号 発明の名称 フローコントロール装置 補正をする者 事件との関係

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. （１）流通制御部を介して内部を流体導入部と導出部に
   区画した少なくとも一段のバルブケーシングを有し、い
   ずれかのバルブケーシングの流体導入部側にダイアフラ
   ムによって仕切った制御チャンバを連設し、前記流通制
   御部の通路を開閉制御するための弁体を設けた弁部材の
   一端を前記ダイアフラムに支持させるとともに、前記弁
   部材に、いずれかのバルブケーシングの流体導出部と制
   御チャンバを連通させる流体通路を形成したフローコン
   トロール装置において、前記弁部材の流体通路に連通す
   るバルブケーシングの弁体と、この弁体によって開閉さ
   れる流通制御部に設けた弁座シートの一方または双方が
   、流体導入部と流体導出部間の流体圧力変動で変形する
   弾性体からなることを特徴とするフローコントロール装
   置。
2. （２）流通制御部を介して内部を流体導入部と導出部に
   区画した少なくとも一段のバルブケーシングを有し、い
   ずれかのバルブケーシングの流体導入部側にダイアフラ
   ムによって仕切った制御チャンバを連設し、前記流通制
   御部の通路を開閉制御するための弁体を設けた弁部材の
   一端を前記ダイアフラムに支持させるとともに、前記弁
   部材に、いずれかのバルブケーシングの流体導出部と制
   御チャンバを連通させる流体通路を形成したフローコン
   トロール装置において、前記弁部材の流体通路に連通す
   るバルブケーシングの弁体と、この弁体によって開閉さ
   れる流通制御部に設けた弁座シートの一方または双方が
   、流体導入部と流体導出部間の流体圧力変動で変形する
   弾性体からなるとともに、弁部材の弁棒は可撓性スリー
   ブを外嵌してなり、該スリーブは下部に、弁棒の下方ま
   たは横方向へ延在し且つ弁体の往復作動時にケーシング
   内の弁棒周辺部に当接する接触素子を一体に有している
   ことを特徴とするフローコントロール装置。
3. （３）弁体と弁座シートの一方または双方が、下方に垂
   れ下ったスカート部を有し、スカート部の内側に隙間を
   設けてなる請求項（１）または（２）記載のフローコン
   トロール装置。
4. （４）弁座シートのスカート部下部内面に突起を形成し
   てなる請求項（３）記載のフローコントロール装置。
5. （５）弁部材の流体通路に連通するバルブケーシングの
   流体導入部と流体導出部の間に、弁体が弁座シートに嵌
   合してもなお連通する微小通路が形成されるようにして
   なる請求項　（１）、（２）、（３）または（４）記載
   のフローコントロール装置。
6. （６）微小通路が、弁体と弁座シートの少なくとも一方
   の対向面に形成したリブ間の空間によって形成されるよ
   うになっている請求項（５）記載のフローコントロール
   装置。
7. （７）微小通路が、流体導入部と流体導出部間の内部仕
   切部材に形成した小孔からなる請求項（５）記載のフロ
   ーコントロール装置。
8. （８）可撓性スリーブの内側に中空隙間を設けたことを
   特徴とする請求項（２）乃至（８）記載のフローコント
   ロール装置。