JPH0240366Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、主弁のウオータハンマを緩和するウ
オータハンマ緩和弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、主弁の急閉鎖によつて生ずるウオータハ
ンマを緩和するウオータハンマ緩和弁として、例
えば第３図に示すもの（特公昭60−41268号公報
参照）が知られている。

上記公知の弁は、入口ポート１と出口ポート２
との間の主弁座３を閉鎖する弁体４の背後に圧力
作用室５を区画形成し、該圧力作用室５に入口オ
リフイス６から流入したパイロツト流体を、パイ
ロツト弁７で開閉する出口オリフイス８を通して
出口ポート２に流出させ、その出口オリフイス８
の開閉に伴う上記圧力作用室５の流体圧力で弁体
４を開閉するパイロツト作動の電磁弁において、
上記入口オリフイス６に弾性材料製の流れ制御機
素９を設けたものとして構成されている。

上記公知のウオータハンマ緩和弁は、流体圧力
による流れ制御機素９の変形によつて、弁体４の
両側の圧力差の大小に拘らず、パイロツト流体を
あらかじめ設定した一定の小流量で圧力作用室５
に流入させ、それによつて主弁座３をゆつくり閉
鎖してウオータハンマを緩和するものであるが、
主弁座３の開度が大きいときは該主弁座３を急速
に閉鎖してもウオータハンマが生じないにも拘ら
ず、流れ制御機素９を通して圧力作用室５に流入
するパイロツト流体の流入速度を全体的に遅くし
たものであるため、主弁座３の閉鎖時間が比較的
長くなるという欠点がある。

〔考案が解決しようとする問題点〕 本考案は、主弁座の開度が大きいときは、多量
のパイロツト流体を入口オリフイスから圧力作用
室に流入させることによつて、ウオータハンマ緩
和弁における主弁の閉鎖時間を短縮することを、
解決すべき問題点とするものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案は、主弁における入口ポートと出口ポー
トの間の主弁座を開閉する弁体の背後に圧力作用
室を区画形成し、該圧力作用室に入口オリフイス
から流入したパイロツト流体を、パイロツト弁で
開閉される出口オリフイスを通して流出可能と
し、上記圧力作用室の流体圧力で主弁座を開閉す
るパイロツト作動の弁において、上記入口オリフ
イスを、弁体上に設けて、常に開放した状態にあ
る小流量の第１入口オリフイスと、これよりも十
分流量が多く、かつ入口オリフイス弁体で開閉さ
れる第２入口オリフイスとで構成し、上記圧力作
用室に作動子を突設して、この作動子を、主弁の
開度が全開から比較的小さくなるまで入口オリフ
イス弁体に当接して第２入口オリフイスを開放状
態に保つ長さに形成し、それによつて上記問題点
を解決したものである。

〔作用〕

パイロツト弁が出口オリフイスを閉鎖して、圧
力作用室に流入した流体圧によつて弁体が主弁座
を閉鎖している状態において、出口オリフイスを
開放すると、圧力作用室のパイロツト流体が出口
オリフイスを通つて流出するので、入口ポートか
らの流体圧によつて主弁が開放して、入口ポート
の圧力流体が出口ポートから流出する。

この場合に、弁体が開放を開始して、作動子に
より入口オリフイス弁体が開放するまでの間は、
入口ポートの圧力流体が小流量の第１入口オリフ
イスのみを通じて圧力作用室に流入することにな
るため、圧力作用室の圧力が急速に低下し、従つ
て弁体は急速に開放される。

パイロツト弁が出口オリフイスを閉鎖すると、
入口オリフイスから圧力作用室に流入するパイロ
ツト流体によつて圧力作用室の流体圧が上昇する
ので、弁体が主弁座を閉鎖する方向にストローク
する。

この場合、パイロツト弁が出口オリフイスを閉
鎖した当初は、作動子によつて第２入口オリフイ
スが開放しており、パイロツト流体は小流量の第
１入口オリフイスをも流れるが、主として、それ
よりも十分流量の多い第２入口オリフイスを通つ
て圧力作用室に流入し、圧力作用室の流体圧が速
やかに上昇するので、弁体は急速に主弁座の閉鎖
方向にストロークする。しかしながら、主弁の開
度が大きい間は、ウオータハンマが発生すること
はない。

上記主弁のストロークで主弁の開度が比較的小
さくなると、作動子が入口オリフイス弁体から離
間し、第２入口オリフイスが閉鎖されるので、パ
イロツト流体は小流量の第１入口オリフイスのみ
を通つて圧力作用室に流入し、圧力作用室に流入
する流体が急激に減少して、残りの閉鎖ストロー
クにおける主弁の閉鎖速度が大幅に低下するの
で、主弁の閉鎖によつて生ずるウオータハンマが
緩和される。

この場合、主弁は閉鎖ストロークの大半におい
て急速に閉鎖するので、主弁の閉鎖時間が短縮さ
れる。

〔実施例〕

第１図は本考案の実施例を示し、このウオータ
ハンマ緩和弁は、主弁１１と主弁１１の流路を開
閉するパイロツト弁１２とで構成されている。

上記主弁１１における弁本体１４は、入口ポー
ト１５、出口ポート１６及びポート１５，１６を
連通させる流路間の主弁座１７を備え、該主弁座
１７を開閉する弁体１８は、弁本体１４とこれを
覆うカバー１９との間に周縁を挟持させたダイヤ
フラム形として構成されており、ダイヤフラム２
０で区画された弁体１８の背後のカバー１９内
に、圧力作用室２１が形成されている。

ダイヤフラム２０は、圧力作用室２１側にダイ
ヤフラムシエルを、主弁座１７側に弁部材２２を
保持した弁部材保持板とを当接させ、これらは圧
力作用室２１側の連結部材２４と主弁座１７側の
連結部材２５との螺着によつて一体化されて、上
述の弁体１８を構成し、弁体１８とカバー１９の
間には、弁体１８を主弁座１７に押圧するスプリ
ング２６が設けられている。

上記連結部材２５は、入口ポート１５に連通す
る軸線方向の連通孔を備え、また連結部材２４
は、上記連通孔に連通する部屋２７を備え、該部
屋２７には、上記圧力作用室２１に連通する小径
の第１入口オリフイス２８と、それよりも十分流
量の多い第２入口オリフイス２９とが開設されて
おり、該第２入口オリフイス２９を開閉する入口
オリフイス弁体３０は、部屋２７内に縮設された
スプリング３１によつて常時第２入口オリフイス
２９を閉鎖するように付勢されている。

カバー１９は、圧力作用室２１内において、第
２入口オリフイス２９に対向する位置に上記入口
オリフイス弁体３０を押圧して第２入口オリフイ
ス２９を開放させる作動子３３を有し、該作動子
３３は、主弁の開度が全開から比較的小さく（開
度約30％）なるまでの間は、入口オリフイス弁体
３０に当接して第２入口オリフイス２９を開放さ
せ、主弁の開度が小さくなつたときに第２入口オ
リフイス２９を閉鎖させるように、その長さが設
定されている。

また、圧力作用室２１と出口ポート１６とを連
通させる通路３４には、出口オリフイス３５が設
けられており、該出口オリフイス３５は前述のパ
イロツト弁１２におけるパイロツト弁体３６によ
つて開閉可能とし、該出口オリフイス３５の開口
面積は、第１入口オリフイス２８及び第２入口オ
リフイス２９の開口面積の和よりも大きく形成さ
れている。

第１図に示すパイロツト弁１２は、電磁部の励
磁によつて可動鉄心が固定鉄心に吸引されて、可
動鉄心先端のパイロツト弁体３６が出口オリフイ
ス３５を開放し、電磁部の励磁解除により可動鉄
心が復帰してパイロツト弁体３６が出口オリフイ
ス３５を閉鎖するようにした周知の電磁弁であ
る。しかしながら、上記パイロツト弁１２は電磁
作動のものに限定されるものではなく、他の操作
力によつて作動させることもできる。

次に、上記実施例の作動について述べる。

第１図はパイロツト弁１２の電磁部が非励磁の
状態を示し、出口オリフイス３５はパイロツト弁
体３６によつて閉鎖されており、圧力作用室２１
には入口ポート１５から入口オリフイスを通つて
パイロツト流体が供給されているので、この流体
圧とスプリング２６の付勢力とによつて弁体１８
は主弁座１７を閉鎖している。

この状態でパイロツト弁１２の電磁部を励磁す
ると、パイロツト弁体３６が出口オリフイス３５
を開放して、圧力作用室２１のパイロツト流体が
出口オリフイス３５を通つて出口ポート１６に流
出するので、圧力作用室２１における流体圧が低
下して、弁体１８は入口ポート１５からの流体圧
によつて主弁座１７を開放する。

この場合に、弁体１８が開放を開始して、作動
子３３により入口オリフイス弁体３０が開放する
までの間は、入口ポート１５の圧力流体が小流量
の第１入口オリフイス２８のみを通じて圧力作用
室２１に流入することになるため、圧力作用室２
１の圧力が急速に低下し、従つて弁体１８は急速
に開放される。

上記主弁座１７の開放によつて、作動子３３が
入口オリフイス弁体３０を押圧して第２入口オリ
フイス２９を全開させるが、出口オリフイス３５
の開口面積が第１入口オリフイス２８及び第２入
口オリフイス２９の開口面積の和よりも大きいの
で、圧力作用室２１における流体圧が上昇するこ
とはない。また、第２入口オリフイス２９の流量
が第１入口オリフイス２８の流量よりも十分多く
て、パイロツト流体の殆んどが第２入口オリフイ
ス２８を通つて圧力作用室２１に流入するので、
小径の第１入口オリフイス２８における異物の詰
りを防止できる。

パイロツト弁１２の電磁部の励磁を解除する
と、パイロツト弁体３６が出口オリフイス３５を
閉鎖するので、入口オリフイス２８，２９から流
入するパイロツト流体によつて圧力作用室２１の
流体圧が上昇し、これによつて弁体１８が主弁座
１７の閉鎖方向にストロークする。この場合、主
弁の開度が全開から比較的小さい30％程度になる
までの間は、作動子３３の当接によつて第２入口
オリフイス２９が開放しているので、圧力作用室
２１の流体圧は速やかに上昇する。このように弁
開度がある程度大きい間は、弁体１８が急速に主
弁座１７の閉鎖方向にストロークしても、殆どウ
オータハンマが発生するようなことはない。

主弁の開度が約30％に低下すると、作動子３３
による押圧が解除されて入口オリフイス弁体３０
が第２入口オリフイス９を閉鎖するので、パイロ
ツト流体は第１入口オリフイス２８のみから圧力
作用室２１に流入する。この場合、第１入口オリ
フイス２８の流量は第２入口オリフイス２９の流
量に比べて十分少ないために、圧力作用室２１に
流入する流体が急激に減少して主弁の閉鎖速度が
大幅に低下するので、主弁の急激な閉鎖によつて
生ずるウオータハンマが緩和される。

このように、主弁閉鎖時における主弁ストロー
クの大半において主弁が急速に閉鎖するので、ウ
オータハンマを緩和する弁でありながら主弁の閉
鎖時間を短縮することができる。

第２図Ａ及びＢは、本考案の実施例と固定入口
オリフイスを有する弁について、主弁のストロー
ク及び入口ポートの圧力変化を、それぞれ、流量
110／min及び100／minの場合について示し
ている。同図によつて明らかなように、本考案の
ウオータハンマ緩和弁によると、主弁のウオータ
ハンマを大幅に緩和することができる。

〔考案の効果〕

本考案においては、圧力作用室にパイロツト流
体を流入させる入口オリフイスを、小流量の第１
入口オリフイスとこれよりも十分流量の多い第２
入口オリフイスとで構成し、主弁の開度がある程
度小さくなるまで両オリフイスを開放するように
したので、パイロツト弁が出口オリフイスを閉鎖
した場合における圧力作用室の急速な圧力上昇に
よつて主弁を速やかに閉鎖方向にストロークさせ
るので、主弁の閉鎖時間を短縮させることができ
る。

また、主弁の開度がウオータハンマを発生し易
い程度に小さくなつたときに、入口オリフイス弁
体が第２入口オリフイスを閉鎖して圧力作用室に
流入するパイロツト流体を減少させるので、主弁
の閉鎖時間を短縮させたものでありながら、主弁
の閉鎖によるウオータハンマを緩和することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例の縦断正面図、第２図
Ａは本考案の実施例における主弁のストロークと
圧力とを示す線図、第２図Ｂは入口オリフイスを
固定オリフイスとした弁についての同上線図、第
３図は従来公知のウオータハンマ緩和弁の縦断正
面図である。 １１……主弁、１２……パイロツト弁、１５…
…入口ポート、１６……出口ポート、１７……主
弁座、１８……弁体、２１……圧力作用室、２８
……第１入口オリフイス、２９……第２入口オリ
フイス、３０……入口オリフイス弁体、３３……
作動子、３５……出口オリフイス。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 主弁における入口ポートと出口ポートの間の主
   弁座を開閉する弁体の背後に圧力作用室を区画形
   成し、該圧力作用室に入口オリフイスから流入し
   たパイロツト流体を、パイロツト弁で開閉される
   出口オリフイスを通して流出可能とし、上記圧力
   作用室の流体圧力で主弁座を開閉するパイロツト
   作動の弁において、 上記入口オリフイスを、弁体上に設けて、常に
   開放した状態にある小流量の第１入口オリフイス
   と、これよりも十分流量が多く、かつ入口オリフ
   イス弁体で開閉される第２入口オリフイスとで構
   成し、 上記圧力作用室に作動子を突設して、この作動
   子を、主弁の開度が全開から比較的小さくなるま
   で入口オリフイス弁体に当接して第２入口オリフ
   イスを開放状態に保つ長さに形成したことを特徴
   とするウオータハンマ緩和弁。