JPH0645112Y2 - 定流量弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は上水道などの流体管路に
用いられる弁で、１次側と、２次側との圧力差に変動が
発生しても、常に弁の通過流量を一定に保つことのでき
る定流量弁の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】定流量弁は従来、既に種々の形態のもの
が開発されており、各方面で使用されている。この定流
量弁の一般的な構造は、ダイヤフラムやピストンなどの
水圧作動体の両面に１次側と２次側との両水圧を作用さ
せ、圧力差の変動に対応して、ダイヤフラムを自動的に
移動させるようになすと共に、このダイヤフラムに弁体
を連結して、ダイヤフラムに連動する弁体の移動によっ
て、流路を自動的に開閉して、流量の調節を図るように
なっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】ところが従来の定流量
弁では、ダイヤフラムはその片面を２次側に接するよう
に設け、他面にはパイプを用いて、１次側から水を導い
た構造になっている。この為、ダイヤフラムに導いた１
次側の水は、ほとんどその位置から移動できず、この水
がよどんで、いわゆる死に水となり、その結果、ここに
錆が発生する。そして、この錆を含んだ水が何等かの原
因で１次側に逆流した際には、赤水の発生を招くことに
なる。

【０００４】また、定流量弁には、その１次側に基準流
量を設定するための調節弁が取付けられている。従来、
この調節弁には、通常、バタフライ弁を用いていた。し
かし、バタフライ弁は製造コストの点では好ましいが、
弁の開度と流量との相関性が悪くて、正比例せず、基準
流量の調節設定を正確、かつ簡単に行えないという問題
がある。その上、従来のものでは調節弁は完全に組付け
られていて、使用状況などに合わせて他のものに取替え
ることが不可能である。

【０００５】 更に、従来の定流量弁では、弁座部は完
全固定式で、形状の異なったものに取替えることができ
ないので、使用状況の変化に対応できないという問題か
ある。その上、従来の定流量弁では、弁座付近でキャビ
テーションが発生するという欠点がある。

【０００６】 本考案は以上の点に鑑み、水圧作動体の
箇所での死に水の発生がなく、基準流量の調節設定が容
易で、使用状況に応じての弁仕様の変更を簡単に行うこ
とができ、その上、キャビテーションの発生を押えるこ
とのできる定流量弁を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本考案の定流量弁の技術
的手段は、弁箱と、弁箱内に固設されたシリンダと、シ
リンダ内で摺動自在なピストン弁体と、弁箱の流入側に
連結された前フランジ部材と、弁箱と前フランジ部材と
の連結部に設けられたボール式流量調節弁と、弁箱の流
出側に連結された後フランジ部材と、弁箱と後フランジ
部材との連結部に設けられた弁座とからなり、シリンダ
の前端面はシリンダカバーで遮蔽されて、シリンダ内室
が形成され、このシリンダ内室と前フランジ部材の流入
口とは通水連結され、またピストン弁体の胴部の前端は
シリンダカバーに設けられた支持穴に摺動自在に嵌入し
ていて、この摺動接触面には漏水可能な僅かな隙間があ
り、ピストン弁体の胴部は中空で、シリンダ内室からの
漏水はこの中空胴部を通って２次側に流出し、更に、シ
リンダの外室にはピストン弁体を付勢する押バネが設け
られ、ピストン弁体はシリンダの内外圧力差とバネ圧と
が釣り合う位置に移動して、ピストン弁体後端と弁座と
で形成される弁機構部を自動的に開閉調節するようにな
っていることにある。

【０００８】

【作用】本考案の定流量弁では、前フランジ部材の流入
口から入った水はボール式流量調節弁を通り、弁箱内に
入る。そして、弁箱とシリンダとの間の流水路を通り、
弁座を通過して、後フランジ部材の流出口へと流れる。
この流水の際、ボール式流量調節弁の位置、及びピスト
ン弁体と弁座とで形成された弁機構部の位置で絞り抵抗
を受ける。

【０００９】流量調節弁では、使用状況に応じた基準流
量を設定する。この弁はボールバルブ形式であるので、
弁の開度と、流量とがよく比例し、流量調節を外部から
正確に行うことができる。他方、ピストン弁体は軸方向
に移動し、その後端と弁座との接触・離間とによって弁
の開閉、及び開度の調節を行う。

【００１０】ピストン弁体はシリンダ内で移動自在であ
り、両面からの押圧力が釣り合う位置に自動的に移動す
るようになっている。ピストン弁体の前面には、シリン
ダ内室の水圧が作用している。シリンダ内室は前フラン
ジ部材の流入口と通水連結されているので、内室水圧は
流入水圧と同じで、高圧である。ピストン弁体の後面に
は、シリンダ外室の水圧と、バネ圧とが作用している。
シリンダ外室は流水路と連通しているので、外室圧は内
室圧に比べて低い。そして、ピストンは、その前後面に
作用するシリンダの内外水圧差と、バネ圧との釣り合う
位置に自動的に移動するのである。従って、流入水圧に
変動が発生した場合には、シリンダ内室の水圧に変動が
生ずるので、ピストン弁体は軸方向に移動し、弁の開度
を自動調節して、通過する流量を常に一定に保つように
作動する。

【００１１】 ピストン弁体の前端は、シリンダカバー
の支持穴に摺動自在に支持され、かつ、この摺動接触面
には僅かな隙間がある。そして、シリンダ内室の水はこ
の隙間から常時、少量づつ漏水している。この為、シリ
ンダ内室の水は常に入れ替わっており、いわゆる死に水
にならない。なお、この漏水はピストン弁体の中空部を
通って、２次側に流れ出る。ピストン弁体の後方位置乃
至、弁座付近では、キャビテーションが発生し易いが、
前記のようにピストン弁体の後端から漏水が流れ出てい
るため、キャビテーションの発生を阻止したり、低下さ
せたりする作用がある。

【００１２】

【実施例】本考案の定流量弁の一実施例を図面について
説明する。弁箱１は、前部２と後部３との２分割構造で
あり、シリンダ４を間に挟み込んだ状態でボルト５によ
って締付固定される。

【００１３】弁箱前部２には前フランジ部材６がボルト
７止めにて連結固定されている。前フランジ部材６には
流量調節弁８が組込まれている。この流量調節弁８はボ
ールバルブ形式であり、弁軸９を外部から回動させるこ
とによって、弁が開閉する。１０は指示針、１１は目盛
板であって、これによって調節弁８の開度を外部から知
ることができる。また、調節弁８は前フランジ部材６と
弁箱前部２との接合位置に組込まれているので、前フラ
ンジ部材６と弁箱前部２とを分解することによって、ボ
ールの取替などは簡単に行える。更に、前フランジ部材
６には通水パイプ１２用の接続口１３が設けられてい
る。

【００１４】シリンダ４は弁箱１の内部に配置され、シ
リンダ４のフランジ部１４が、弁箱前後部２，３によっ
て挟み付けられた状態で固定支持される。また、シリン
ダ４と弁箱１との間には間隙があって、ここが流水路１
５となる。なお、フランジ部１４には孔１６が設けられ
ていて、この孔１６によって流水路１５が連通する。シ
リンダ４のフランジ部１４には通水パイプ１２用の接続
口１７が設けられている。

【００１５】シリンダ４の前方端面はシリンダカバー２
０によって遮蔽されている。このシリンダ４の内部には
ピストン弁体２１が前後方向に摺動自在に収容されてい
る。ピストン弁体２１は胴部２２とフランジ部２３とか
らなり、フランジ部２３の外周がシリンダ４の内面と摺
動可能に接触している。胴部２２の後端が接触部２４で
弁座２５と接触・離間係合する。

【００１６】シリンダカバー２０の内壁面には支持穴２
６が設けられていて、ここにピストン弁体２１の胴部２
２の前端部が摺動自在に嵌入している。なお、この支持
穴２６と胴部２２との接触面には僅かな隙間が形成され
ていて、ここを通って少流量の漏水が生ずるようになっ
ている。

【００１７】シリンダ４の後端にはガイド２７が取付け
られていて、胴部２４を摺動自在に支持する。このガイ
ド２７とフランジ部２３との間にはバネ２８が介装され
ていて、ピストン弁体２１には前方向、即ち開弁方向へ
の力が常に付与されている。また、胴部２２は中空であ
り、ここを通って自由に水が流出入できるようになって
いる。

【００１８】弁箱後部３の後端には、後フランジ部材２
９がボルト３０によって取付けられている。なお、弁座
２５は弁箱後部３と後フランジ部材２９との間に挟み付
けられて固定されている。また、図１の実施例では、弁
座２５はスロットリング形のものが用いられているが、
この他の形状の異なった弁座にも自由に取替えて使用す
ることができる。

【００１９】次に前記定流量弁の作動について説明す
る。配水管（図示せず）によって送られてきた水は前フ
ランジ部材６の流入口３１から流れ込む。この段階での
水圧をＰ１とする。水は調節弁８の方へと流れるが、一
部の水は、側面に位置する接続口１３から通水パイプ１
２を通り、接統口１７を経てシリンダ４の内室４ａに導
かれる。従って、シリンダの内室４ａは１次側と連通関
係にあり、シリンダ内室４ａの水圧はＰ１となる。

【００２０】調節弁８を通過した水は、その通過の際に
絞り抵抗を受けて、減圧し、Ｐ２になっている。即ち、
Ｐ２＜Ｐ１である。その後、この水は弁箱１内に入り、
弁箱１とシリンダ４との間の流水路１５を通って、弁座
２５の方へと流れる。また、水はガイド２７の窓を通っ
てシリンダ外室４ｂに入る。従って、シリンダ外室４ｂ
の水圧はＰ２である。

【００２１】以上のように、シリンダ内室４ａの水圧は
Ｐ１で、シリンダ外室４ｂの水圧はＰ２であり、この水
圧がピストンのフランジ部２３の両面に作用している。
Ｐ１＞Ｐ２ではあるが、ピストンのフランジ部２３の外
面にはバネ２８による圧が作用しているので、両面の力
が釣合った位置でフランジ部２３はほぼ静止状態を保
つ。また、この時にはピストン胴部２２の後端は弁座２
５から離れているので、その間隙を通って水が流出し、
後フランジ部材２９の流出口３２から流れ出る。なお、
この流出時の水圧はＰ３であり、弁での絞りを受けてい
るので、Ｐ３＜Ｐ２である。

【００２２】ところで、もし流入圧Ｐ１が常に一定であ
るとすると、ピストン弁体２１は静止したままであり、
流出圧Ｐ３も一定となり、一定の流量で水が流れる。し
かし、実際の使用状態では、種々の原因により流入圧Ｐ
１に変動が生ずる。前記定流量弁ではＰ１に変動がある
と、これに連動してシリンダ内室４ａの水圧が高低変化
し、更にこれに伴ってピストン弁体２１が新たな釣合い
位置に移動し、ピストン弁体２１の後端と弁座２５との
間隙が広狭変化して、弁が自動的に開閉調節される。即
ち、Ｐ１が下がると弁を開き、反対にＰ１が上がると弁
を絞って、通過流量を、水圧の変動にかかわらず、常に
一定に調節するのである。

【００２３】 また、シリンダ内室４ａには１次側から
水が導かれるが、この室内の水は永久滞留しない。即
ち、ピストン胴部２２と支持穴２６との接触部に僅かな
隙間があって、ここから常時少量の漏水が生じており、
内室４ａにはこの漏水分だけ常に補給される。この為、
シリンダ内室４ａの水は少しづつ常に入れ替わってい
て、死に水にならないのである。更に、シリンダ内室４
ａからの漏水は支持穴２６からピストン弁体２１の中空
部を通ってその後端から流れ出る。ピストン弁体２１の
後方位置では、キャビテーションが発生し易いが、ピス
トン弁体２１の後端からは前記の漏水が流れ出ているた
め、キャビテーションの発生を阻止し、あるいは、キャ
ビテーションを低下させる。

【００２４】図３に示されているのは、スロットスリー
ブ形の弁座４０を用いた他の実施例である。この実施例
の弁では流量の調節をより精密に行うことができる。

【００２５】図４に示されているのは、多孔シリンダ形
の弁座４１を用いた実施例である。この実施例の弁は高
差圧時の使用に適し、キャビテーション発生を防止でき
る。

【００２６】なお、本考案の定流量弁に於いて、シリン
ダやピストン弁体などの詳細な形状は、前記図示の実施
例に限定されることなく、実用新案登録請求の範囲の記
載の範囲内で自由に設計変更可能である。

【００２７】

【考案の効果】本考案の定流量弁では、１次側の水圧の
変動に伴ってピストン弁体が自動的に移動し、高圧変動
の場合は弁開度を絞り、低圧変動の場合は弁開度を大に
して、通過流量を常に一定に保つ。またシリンダ内室は
１次側と通水連結されているが、この内室から少量の漏
水が生ずるようになっていて、シリンダ内室の水は常に
新しい水と入れ替わっているので、長期滞留による錆の
発生がなく、赤水を防止できる。その上、ピストン弁体
の後端から流れ出る漏水がキャビテーションの発生を押
える効果を奏する。

【００２８】更に、本考案の定流量弁では、流量調節弁
がボールバルブ形式であるので、流量調節特性がよく、
基準流量を正確に設定でき、また、この調節弁は前フラ
ンジ部材と弁箱との連結部に設けられているので、使用
状況に合わせて他のものへの取替を簡単に行うことがで
きる。

【００２９】また、本考案の定流量弁では、弁座が弁箱
と後フランジ部材との連結部に設けられているので、使
用状況に応じて他の形式の弁座に自由、かつ簡単に取替
えることができ、便利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の定流量弁の実施例の断面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】スロットスリーブ形の弁座を用いた他の実施例
の分解状態の断面図。

【図４】多孔シリンダ形の弁座を用いた実施例の分解状
態の断面図。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 弁箱前部 ３ 弁箱後部 ４ シリンダ ４ａ シリンダ内室 ４ｂ シリンダ外室 ６ 前フランジ部材 ８ 流量調節弁 １２ 通水パイプ １３ パイプ接続口 １４ シリンダのフランジ部 １５ 流水路 １７ パイプ接続口 ２０ シリンダカバー ２１ ピストン弁体 ２２ 胴部 ２３ フランジ部 ２４ 接触部 ２５ 弁座 ２６ 支持穴 ２７ ガイド ２８ バネ ２９ 後フランジ部材 ３１ 流入口 ３２ 流出口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱と、弁箱内に固設されたシリンダ
   と、シリンダ内で摺動自在なピストン弁体と、弁箱の流
   入側に連結された前フランジ部材と、弁箱と前フランジ
   部材との連結部に設けられたボール式流量調節弁と、弁
   箱の流出側に連結された後フランジ部材と、弁箱と後フ
   ランジ部材との連結部に設けられた弁座とからなり、シ
   リンダの前端面はシリンダカバーで遮蔽されて、シリン
   ダ内室が形成され、このシリンダ内室と前フランジ部材
   の流入口とは通水連結され、またピストン弁体の胴部の
   前端はシリンダカバーに設けられた支持穴に摺動自在に
   嵌入していて、この摺動接触面には漏水可能な僅かな隙
   間があり、ピストン弁体の胴部は中空で、シリンダ内室
   からの漏水はこの中空胴部を通って２次側に流出し、更
   に、シリンダの外室にはピストン弁体を付勢する押バネ
   が設けられ、ピストン弁体はシリンダの内外圧力差とバ
   ネ圧とが釣り合う位置に移動して、ピストン弁体後端と
   弁座とで形成される弁機構部を自動的に開閉調節するよ
   うになっている定流量弁。