JPH04300484A - 自動弁 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、自動弁の開閉装置に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】水等の液体を供給する際、供給の中間段
階で、弁を開閉させることは既に公知である。

【０００３】特に、火災の防災設備に於て、消化用の水
あるいは薬剤の供給を遮断・開放する弁については、単
に火災事故の発生時だけでなく、日常の点検に於いても
前記遮断・開放が行われているが、遮断・開放時に供給
装置に於て水又は薬剤による液体圧力の急激な変化に基
づいてハンチングが生じ、これによって周囲の施設（自
動弁が建物内に設置されている場台には当該建物、トン
ネル内に設置されている場合には当該トンネル等）に多
大な衝撃を与えることを免れることができなかった。

【０００４】これは、従来技術に於て使用されているシ
リンダー及びピストンの構成に於ては、弁の開放及び遮
断時に於けるピストンの移動が急激であって決して緩慢
ではない為、前記圧力の急変を防止することができなか
ったことによる。

【０００５】ここで、従来技術に於けるピストン及びシ
リンダーの構成を図１によって説明する。

【０００６】従来技術に於ては、シリンダー１３を第１
室１８と第２室１９に区分しているピストン１５にオリ
フィス（小孔）１５１を設け、又第２室１９の２次側６
との境界面は穿孔されることによって液体が通過自在と
されており、第１室１８にピストン１５を移動させる為
に、本体１の１次側から制御用弁（図示せず）等を経て
液体を入口２４を通じて流入させた場合、第１室１８内
の空気を当該オリフィス１５１を通じて第２室１９に流
入し、これに引き続いて第１室１８に流入した液体も又
第２室１９に流入し、更には該空気及び該流体は第２室
１９から穿孔された穴１９１を通じて、２次側６に流れ
て行くことになる。

【０００７】しかしながら、従来の前記の如きピストン
１５及びシリンダー１３の構成では、弁７の開放時に於
ては、２次側６に液体が存在しないか又は十分存在しな
い為、喩えオリフィス１５１の径を大きく設計して、第
１室１８から第２室１９へ液体を速やかに移動させたと
しても、第２室の圧力は微弱である。

【０００８】この為、ピストン１５を移動させる液体を
第１室１８に流入した場合、第１室１８と第２室１９と
の圧力差は極めて大きく、又第２室１９に液体が充満し
ても穴１９１を通じて充満した液体は、２次側に流出す
る為に圧力差が大きいとの点は変わらない。

【０００９】この為、弁７を開放する方向にピストンが
移動する速度は相当大きく、これにより弁７の開放も又
急激であり、弁７の開放の際ハンチングを免れることが
できなかった訳である。

【００１０】逆に、制御弁（図示せず）を閉じることに
よって１次側５からシリンダー１３に対する液体の流入
を中止し、ピストン１５による弁７に対する加圧を中止
する場合には、ピストン１５が１次側の液体の押圧力に
よって第１室側に移動し、第１室が順次狭くなるに従っ
て、第１室に存在する液体はピストン１５に設けられて
いるオリフィス１５１を通じて第２室に流入していくこ
とになるが、オリフィス１５１の径は、弁７の開放時に
於いて気体及び液体を第１室１８から第２室１９に移動
させる必要上、一定以上小さく設計できない。

【００１１】この為遮断に於てもピストン１５は第１室
側に高速度で動きやすく、急激な遮断が行われ、この為
ハンチングを免れることができなかった訳である。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、主弁及び副
弁の２段階による弁の遮断・開放を使用する装置に於い
て、ピストン及びシリンダーの構成を従来のものと全く
異なる機構を採用することによって前記ハンチングの発
生を防止することを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する為、
本発明は液体の供給装置本体に於て、流入口を有する１
次側と排出口を有する２次側とを開閉する弁を備え、弁
の開閉を司る押圧杆、該押圧杆に固着され、これと一体
となって移動するピストン、該ピストンによって仕切ら
れた閉型のシリンダーの第１室の出口と第２室の入口と
を連通する第１連通孔、第２室の出口と該２次側とを連
通する第２連通孔をそれぞれ設け、第１室連通孔に於け
る液体の抵抗を第２室該連通孔に於ける液体の抵抗より
も大きくなるよう設計したことに基づく自動弁の構成を
採用している。

【００１４】以下、実施例に従って説明する。

【００１５】

【実施例１】図２は、本発明に於て使用される自動弁の
構成の実施例を示す。

【００１６】本発明に於ては、ピストン１５には従来技
術の如きオリフィスを設けず、且つシリンダー１３に於
ては、第２室は、従来技術のように２次側との境界面は
穿孔されておらず、２次側と遮断されることによって閉
型をなしている。

【００１７】但し、第１室１８の入口２０は、１次側と
制御弁（図示せず）を介して連通しており、出口２１は
パイプ等による第１連通孔２５を介して第２室２２の入
口と連通しており、第２室１９の出口２３も又パイプ等
による第２連通孔２７を介して２次側６と連通している
。

【００１８】但し、連通させる手段はパイプに限定され
ず、例えばトンネル建物等の周囲の施設に連通孔を設け
ることも可能である。

【００１９】図２に於ては、第１連通孔２５の長さと第
２連通孔の長さを略同一とするも、第１連通孔２５の太
さを第２連通孔２７の太さよりも小さく設計し、これに
よってパイプ内の流通抵抗を連通孔内の流通抵抗よりも
大きくしているが、このように流出抵抗に相違を生じさ
せることは、図２に示される実施例だけでなく、両連通
孔の太さを略同一とするも第１連通孔２５の長さを第２
連通孔２７の長さよりも大きく設計するか、更には前記
２つの構成を組み合わせて第１連通孔２５の長さを連通
孔の長さよりも大きく設計し、且つ第１連通孔２５の太
さを連通孔の太さよりも小さく設計することによっても
当然可能である。

【００２０】

【実施例２】実施例２に於ては、図面３に示すように第
１連通孔２５の太さ及び長さを第２連通孔２７の長さ及
び太さと略同一に設計するも、第１連通孔２５の内壁に
於て凹凸模様を設け、これによってパイプ内の液体の流
通につき連通孔の場合に比し流通抵抗を大きく設計して
いる。

【００２１】又、実施例３の変型として第１連通孔にオ
リフィスを設け、第２連通孔にオリフィスを設けない実
施例も考えられる。

【００２２】

【実施例３】実施例３に於ては、図面４に示すように第
１連通孔２５内に第１オリフィス２５１を設け、第２連
通孔２７には第２オリフィス２７１を設け、第１オリフ
ィスの大きさを第２オリフィスの大きさよりも小さく設
計し、これによってパイプ内の流通抵抗を連通孔内の流
通抵抗よりも大きく設計している。

【００２３】無論本発明は、前記の如き実施例に限定さ
れる訳ではなく、実施例１、同２、同３の構成をそれぞ
れ併用し、パイプ内の流通抵抗を連通孔の流通抵抗より
も大きく設計することも可能である。

【００２４】

【実施例４】実施例１〜３に於ては、何れも１個の弁７
を作動させているが、実施例４に於ては図面５に示すよ
うに弁座８に摺設し且つ開閉を行う主弁７０を設け、主
弁７０に於て副弁座１０を設け、副弁座１０に対しこれ
と摺設し且つ開閉を行う副弁９０を設けている。

【００２５】このような、主弁７０及び副弁９０を設け
た構成に於ては、弁を開放し液体を供給する場合には、
ピストン１５及び押圧杆１６がシリンダー１３の位置か
ら２次側の方向に移動し、押圧杆１６の先端が副弁９０
を１次側に移動させることによって、最初に副弁９０を
開放し、その後押圧板１６が主弁７０を１次側に移動さ
せることによって、これを開放する。

【００２６】逆に、弁を遮断する場合には、押圧杆１６
及びピストン１５がシリンダー１３側に移動し、最初に
押圧板１７が主弁７０を押圧した状態が終了して主弁７
０の遮断が行われ、次に押圧杆１６の先端が副弁９０を
押圧した状態が終了して、副弁９０の遮断が行われる。

【００２７】このように、弁の開放及び遮断が副弁及び
主弁の２段階によって行なう構成と本発明の構成とを結
合したのが実施例４の特徴である（但し、図５に於ては
第１連通孔の長さを第２連通孔の長さよりも大きく設計
し、第１連通孔の太さを第２連通孔の太さよりも小さく
設計した実施例を採用している。）。

【００２８】以上の各実施例に於ては、第２室の出口２
３は合流口２９を介して２次側と連通しているが、連通
の形状は必ずしもこのような形状に限定される訳ではな
い（特に、合流口２９を設けず、２次側にパイプ等によ
る連通孔２７を突出した形状による連通も可能である。 ）。

【００２９】

【作用】シリンダー１３及びピストン１５を前記のよう
に構成し、１次側から制御弁（図示せず）を介して第１
室の入口２０から液体を注入した場合は、第１室に於い
てピストン１５及び底板１４の間に存在していた空気及
び該液体は第１室１８→第１連通孔２５→第２室１９→
第２連通孔２７→２次側と移動することになる。

【００３０】液体が第１室に注入された間もない段階で
は、第２室に於ては空気が残留している為、第１室１８
と第２室１９との圧力差は大きく、ピストンは、比較的
高速度で弁７が存在する方向に移動する。

【００３１】液体が前記の如き移動を行うことによって
、第２室に於ても充満された場合には、第１連通孔に於
ける液体の流通抵抗が第２連通孔２７に於ける流通抵抗
よりも大きい為、第１室内の液体は１次側からの流入圧
力によって第２室の液体に比し、圧縮される度合が大き
い。

【００３２】その反作用として、第１室１８に於ける圧
力は、第２室１９に於ける圧力よりも大きく、従って液
体が第２室に充満した後に於ては、両者の圧力差に従っ
てピストン１５は順次弁７（但し、図５に示す実施例４
に於ては主弁７０及び副弁９０）が存在する方向に移動
することになる。

【００３３】このような圧力差によってピストン１５が
移動するが、その移動速度は、図１に示す従来例に比し
、第１室と第２室との圧力差を小さく設計することによ
ってピストンの移動を極めて緩慢なものとすれば、弁７
（但し、図５に示す実施例４に於ては主弁７０及び副弁
９０）の開放は徐々に行われることになる。

【００３４】１次側５からシリンダー１３の第１室１８
への液体の供給が制御弁（図示せず）によって停止した
場合には、両室の圧力差は消滅し、弁７に加えられる１
次側の圧力によって、弁７がシリンダー１３の側に移動
し、これに伴い押圧杆１６及びピストン１５が第１室方
向側に移動していくことになる。

【００３５】この場合、第１室１８は次第に小さくなる
のに対し、第２室１９は次第に大きくなるが、第１室に
存在していた液体は、第１連通孔２５を通じて第２室に
移動していくことになるが、第１連通孔を通過する液体
の流通抵抗は、該移動はピストンが第１自室側に移動す
ることに対する抵抗となり、これによって弁７（但し、
図５に示す実施例４に於ては、主弁７０及び副弁９０）
の遮断時に於けるピストンの移動も又極めて緩慢なもの
となる。

【００３６】

【発明の効果】以上の如き本発明を用いて、弁を作動さ
せた場合、ピストンの移動が極めて緩慢である為、図１
に示す従来技術に比し１次側と２次側との開放及び遮断
は、極めて緩慢に行われ、第１連通孔の流通抵抗と第２
連通孔の流通抵抗との差を設け、且つ第１連通孔の流通
抵抗を一定値以上に設計することによって、ハンチング
の発生を防止することが可能となる。

【００３７】このように、本発明は、ハンチングの防止
という業界の古くからの課題を達成できる点で画期的な
ものというべきである。

【図面の簡単な説明】

【図１】　　側断面図 従来技術による自動弁の構成を示す。

【図２】　　側断面図 第１連通孔の長さを、第２連通孔の長さを略同一とし、
第１連通孔の太さを第２連通孔の太さよりも小さく設計
した実施例を示す。

【図３】　　側断面図 第１連通孔の長さ及び太さを、第２連通孔の長さ及び太
さとを略同一とし、第１連通孔の内壁に凹凸面を設けた
実施例を示す。

【図４】　　側断面図 第１連通孔に第１オリフィス（小孔）を設け、第２連通
孔に第２オリフィスを設け、第１オリフィスの大きさを
第２オリフィスの大きさよりも小さく設計した実施例を
示す。

【図５】　　側断面図 弁として主弁及び副弁による２段階の開閉を使用した構
成に、図１に示すパイプ及び連通孔の構成を結合した実
施例を示す。

【付合の説明】

１　　　　　　本体 ２　　　　　　隔壁 ３　　　　　　流入口 ４　　　　　　排出口 ５　　　　　　１次側 ６　　　　　　２次側 ７　　　　　　弁 ７０　　　　主弁 ８　　　　　　弁座 ９０　　　　副弁 １０　　　　副弁座 １１　　　　蓋体 １２　　　　調整支持杆 １３　　　　シリンダー １４　　　　底板 １５　　　　ピストン １５１　　ピストンに於けるオリフィス１６　　　　押
圧杆 １７　　　　押圧板 １８　　　　第１室 １９　　　　第２室 ２０　　　　入口 ２１　　　　出口 ２２　　　　入口 ２３　　　　出口 ２４　　　　入口通路 ２５　　　　第１連通孔 ２５０　　凹凸面 ２５１　　第１オリフィス ２７　　　　第２連通孔 ２７１　　第２オリフィス ２８　　　　分岐口 ２９　　　　合流口 ３０　　　　キャップ ３１　　　　スプリング

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　液体の供給装置本体に於て、流入口を
   有する１次側と排出口を有する２次側とを開閉する弁を
   備え、弁の開閉を司る押圧杆、該押圧杆に固着され、こ
   れと一体となって移動するピストン、該ピストンによっ
   て仕切られた閉型のシリンダーの第１室の出口と第２室
   の入口とを連通する第１連通孔、第２室の出口と該２次
   側とを連通する第２連通孔をそれぞれ設け、第１連通孔
   に於ける液体の抵抗を第２連通孔に於ける液体の抵抗よ
   りも大きくなるよう設計したことに基づく自動弁。
2. 【請求項２】　　第１連通孔の長さを第２連通孔の長さ
   と略同一とし、第１連通孔の太さを第２連通孔の太さよ
   りも小さく設計したことを特徴とする請求項１記載の自
   動弁。
3. 【請求項３】　　第１連通孔の太さと第２連通孔の太さ
   を略同一とし、第１連通孔の長さを第２連通孔の長さよ
   りも大きく設計したことを特徴とする請求項１記載の自
   動弁。
4. 【請求項４】　　第１連通孔の太さを第２連通孔の太さ
   よりも小さく設計し、且つ第１連通孔の長さを第２連通
   孔の長さよりも大きく設計したことを特徴とする請求項
   １記載の自動弁。
5. 【請求項５】　　第１連通孔の長さ及び太さを、第２連
   通孔の太さ及び長さを概略同一とし、第１連通孔の内壁
   に凹凸設けたことを特徴とする請求項１記載の自動弁。
6. 【請求頂６】　　第１連通孔に第１オリフィス（小孔）
   を設け、第２連通孔に第２オリフィス（小孔）を設け、
   第１オリフィスは第２オリフィスよりも小さく設計した
   ことを特徴とする請求項１記載の自動弁。
7. 【請求項７】　　１次側と２次側とを開閉する弁として
   主弁及び副弁を備え、押圧杆の先端が副弁に接触し、押
   圧杆に設けられた押圧板が主弁に接触することによって
   副便及び主弁の開閉を司ることを特徴とする請求項１記
   載の自動弁。