JPH07119863A - パイロット式ダイアフラム弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、パイロット式ダイアフラム弁、よ
り詳細にはウォータハンマを軽減可能なパイロット式ダ
イアフラム弁に関する。 【構成】 パイロット式ダイアフラム弁を閉弁する直前
に、給液部側部と背部室とを連通する給液側通路の開口
部を遮蔽する遮蔽部材を備え、その遮蔽部材と前記開口
部との間に形成される間隙をダイアフラム弁の略完全閉
弁状態になるまでの間、徐々に小さくできるので、給液
側通路の小さくすることなく、ウォータハンマを充分抑
止できる。このように、給液側通路の孔径を大きくでき
るので、異物等による目詰まりをより確実に防止するこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、パイロット式ダイアフ
ラム弁、より詳細にはウォータハンマを軽減可能なパイ
ロット式ダイアフラム弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体の流れをパイロット弁を開閉
して制御するパイロット式ダイアフラム弁において、閉
弁時にウォータハンマが発生し、管路・計器等の故障の
原因となるばかりでなく、騒音を発する問題点がある。
そのため、従来から、このウォータハンマの抑止を図る
方法が開発されている。その一例として、実開昭50-197
74号公報に開示された技術がある。これは抽出穴を二重
に直列配置等を施した例である。

【０００３】

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

【０００４】抽出穴の二重配置程度では充分な効果が
得られない。

【０００５】フィルターを配置し、抽出穴を小さくす
れば効果があるが、長時間使用すると、フィルターは抽
出穴の目詰まりが生じ動作不良となる。

【０００６】本発明は抽出穴の径を減ずる事なく、充分
なウォーターハンマ抑止効果を有するパイロット式ダイ
アフラム弁を提供するものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、給液部と、排
液部と、給液部と排液部との連通口を開閉するダイアフ
ラム弁体と、前記ダイアフラム弁体における前記連通口
閉鎖面と反対側に形成された背圧室と、前記排液部と前
記背圧室とを連通する排液側通路と、前記給液部と前記
背圧室とを連通する給液側通路と、先端当接部を前記排
液側通路の背圧室側開口部に当接して、同背圧室側開口
部を開閉するプランジャとを具備するパイロット式ダイ
アフラム弁において、閉弁する直前に前記給液側通路の
開口部を遮蔽する遮蔽部材を備え、その遮蔽部材と前記
開口部との間に形成される間隙がダイアフラム弁の完全
閉弁止の状態になるまでの間、徐々に小さくなるように
構成したことを特徴とするパイロット式ダイアフラム弁
に係るものである。

【０００８】本発明は、また、上記したパイロット式ダ
イアフラム弁において、イ) 前記遮蔽部材を前記給液側
通路の前記給液部側の開口部に設けたこと、ロ) 前記遮
蔽部材を板バネとし、その一端部を固定支持するととも
に、他端部を自由端とし、閉弁直前に前記開口部に前記
他端部が当接し、前記ダイアフラム弁体の動作により前
記板バネが変形して前記間隙を小さくしたこと、ハ) 前
記遮蔽部材を前記給液側通路の前記背圧部側の開口部に
設けたこと、及び、ニ) 前記開口部に切欠溝を設けたこ
とにも構成上の特徴を有する。

【０００９】

【作用】ダイアフラム弁の閉弁の直前に給液部と背圧室
とを連通する給液側通路の開口部を遮蔽する遮蔽部材を
設け、さらにその遮蔽部材と前記開口部との間隙がダイ
アフラム弁が完全に閉弁止するまでの間において徐々に
小さくなることにより、背圧室に流入する液体の量が徐
々に制限されウォータハンマ現象の発生を防止できる。

【００１０】

【実施例】以下_、本発明に係るパイロット式ダイアフラ
ム弁Ａを添付図に示す実施例に基づいて具体的に説明す
る。

【００１１】(構成)まず、パイロット式ダイアフラム弁
Ａの構成について説明する。

【００１２】図１に示すように、弁ケーシング１は略逆
Ｔ字形状を有しており、その下部水平部の左右には、給
液流路としての給液部30と排液流路としての排液部31と
が同軸的に形成されている。

【００１３】給液部30と排液部31とは連通口33によって
相互に連通されており、一方、同連通口33は、ダイアフ
ラム弁体50によって開閉される。

【００１４】また、ダイアフラム弁体50の裏面側、即
ち、連通口33の閉鎖面と反対側には、背圧室32が形成さ
れている。

【００１５】図１〜図４に示すように、ダイアフラム弁
体50は、ダイアフラムディスク16と、ダイアフラム10
と、厚肉の截頭円錐形状の絞り板17とを層状に組み合わ
せて形成されている。ダイアフラム10の外周部はダイア
フラム押え15と押え板37との間で挟着固定されている。

【００１６】するとともに、ダイアフラムディスク16と
絞り板17との間にダイアフラム10を挟着することによっ
て構成している。

【００１７】そして、背圧室32と給液部30とは、ダイア
フラム弁体50の周縁部に設けた給液側通路20を通して連
通されており、一方、背圧室32と排液部31とはダイアフ
ラム弁体50の中央部に設けた排液側通路19を通して連通
されている。

【００１８】さらに、弁ケーシング１の上部には、ソレ
ノイド駆動装置Ｓが取付けられている。

【００１９】かかるソレノイド駆動装置Ｓは、背圧室32
を貫通して排液側通路19の背圧室側開口部34に当接・閉
塞するための先端当接部4aを有するプランジャ４と、同
プランジャ４を軸線方向に進退移動させるコイル14と、
ヨーク６と、スプリング３等からなる。

【００２０】上記したパイロット式ダイアフラム弁Ａの
基本構成において、本発明は、図２〜図４に示すよう
に、ダイアフラム弁体50に設けた給液側通路20の給液部
側開口部35の開度を自在とする遮蔽部材36を設けてい
る。

【００２１】即ち、図１に示すように、給液側通路20の
給液部側開口部35の直下に板状の遮蔽部材36の先端部36
a が配設されており、同遮蔽部材36は、その基端部36b
を、押え板37を介して、設定取付位置に位置決めされる
とともに、ダイアフラム10で弁ケーシング１に狭着固定
されている。

【００２２】また、遮蔽部材36は、板バネ等の復元性を
有する素材からなり、ダイヤフラム弁体50の上下移動に
連動して、その先端部36a によって、給液側通路20の給
液部側開口部35の開度を自在とすることができる。

【００２３】さらに、遮蔽部材36は、同遮蔽部材36と開
口部35との間に形成される間隙が、パイロット式ダイヤ
フラム弁Ａが完全閉弁状態になるまでの間、徐々に小さ
くなるように配設されている。

【００２４】以下、図２〜図４を参照して、上記構成を
有するパイロット式ダイアフラム弁Ａの作動について説
明する。

【００２５】図２はパイロット式ダイアフラム弁Ａの開
弁状態を示し、コイル14への通電により磁力がプランジ
ャ４を上方に吸着させ、先端当接部4aが背圧室側開口部
34から離れ、排液側通路19を開放状態にすると、背圧室
32の液体が排液部31へ流れ、背圧室32の圧力が減少し、
ダイアフラム弁体50が上昇して、連通口33を開弁し、液
体が給液部30から連通口33を通って排液部31へ流れるこ
とになる。

【００２６】一方、図４は同パイロット式ダイアフラム
弁Ａの閉弁状態を示し、コイル14への遮電により、コイ
ル14の磁力による吸引力が消滅し、スプリング３の押下
げ力でプランジャ４を下降させ、排液側通路19を閉鎖す
ると、背圧室32内の液体の排液部31への流出が停止す
る。従って、背圧室32の圧力が増加し、ダイアフラム10
が下降し、連通口33を閉弁し、給液部30から排液部31へ
の液体の流れが停止することになる。

【００２７】上記した弁開閉動作において、本実施例で
は、給液側通路20の給液部側開口部35に遮蔽部材36を設
けたので、図３に示すように、閉弁動作途中に、給液側
通路20の給液部側開口部35が遮蔽部材36の先端部36a に
当接すると液体の通過面積が小さくなる。従って、給液
部通路20を通した背圧室32への液体流入量が減少し、ダ
イアフラム10の閉弁速度が遅くなり、ウォータハンマー
を効果的に抑制することができる。

【００２８】また、図５に示すように、遮蔽部材36の取
付角度θを変え、閉弁時の液体通過面積を調整すること
によりウォータハンマ値は自由に設定できる。

【００２９】即ち、図５(a) に示すように、取付角度θ
を可及的に小さくしたほうが給液側通路20の給液部側開
口部35における液体の通過面積を小さくでき、背圧室32
への液体流入量をより減少することができるので、ウオ
ーターハンマーをより効果的に防止することができる。
一方、図５(b) に示すように、取付角度θを必要以上に
大きくした場合は、給液側通路20の給液部側開口部35に
おける液体の通過面積が大きくなり、背圧室32への液体
流入量が過大となるので、ウオーターハンマーが発生す
ることになる。

【００３０】また、図６に示すように、遮蔽部材36と給
液側通路20の給液部側開口部35とが当接している時間を
調整することによりパイロット式ダイアフラム弁Ａの閉
弁時間を自由に設定できる。

【００３１】即ち、図６(a) に示す場合は、給液側通路
20の給液部側開口部35と遮蔽部材３６との当接時間が短
かくなるため、閉弁に要する時間も短くできる。また、
給液部側開口部３５と遮蔽部材36とが当接した状態で
は、液体通過面積が小さくなり、液体中のゴミによる目
詰まりが生じやすいが、開弁時は遮蔽部材36が給液部側
開口部35から完全に離れ、液体通過面積が大きくなるの
で、ゴミは自然に洗い流され目詰まりは生じない。

【００３２】一方、図６(b) に示すようにした場合は、
給液側通路20の給液部側開口部35と遮蔽部材36との当接
時間が長くなるため、閉弁に要する時間も長くなる。

【００３３】さらに、図７に本発明に係るパイロット式
ダイアフラム弁Ａの他の実施例を示す。

【００３４】上述した実施例では、図１に示すように、
遮蔽部材36は、一次側給液部30側に配置したが、図７に
示すように、遮蔽部材40は、給液側通路20の背部室側開
口部38側に配置して、ウォータハンマを抑制するように
することもできる。

【００３５】即ち、開弁時は、遮蔽部材40がダイアフラ
ム押え15に当接し間隙が開くため、液体通過面積が広い
が、閉弁と共に遮蔽部材40がダイアフラム押え16から離
れると、液体通過面積が小さくなりウォータハンマーを
抑制できる。

【００３６】遮蔽部材40は板状のバネ材からなり、図７
(b) の拡大部に示すように、その断面形状を略Ｌ字状と
し、水平部分の一方の端部40b をダイアフラムディスク
16に設けた係止部41に固定支持し、前記水平部分が背圧
室側開口部38と対向しており、一方、略Ｌ字状の垂直部
分側は自由端とし、その端部を半円形状としている。

【００３７】以上の構成において、開弁時、ダイアフラ
ムディスク16が上昇するにつれて、前記垂直部分側の半
円形状の部分がダイアフラム押え15に当接し、前記垂直
部分が相対的に下方に押され、まず前記水平部分の端部
40b の反対側の端部がダイアフラムディスク16に当接
し、その後、さらに前記垂直部分が下方に押されること
により、図７(a) に示すように、水平部分が湾曲した形
状に変形し、背圧室側開口部38と遮蔽部材40との間に流
体が通過する面積の大きい空間が形成される。

【００３８】閉弁時は、上記開弁時とは逆の動作を行
い、前記水平部分の湾曲形状が元の水平形状に復元し、
図７(b) に示すように、前記水平部分と背圧室側開口部
38とが当接する直前の状態になり、背圧室側開口部38と
遮蔽部材40との間の流体通過面積が小さくなり、ウオー
ターハンマーを抑制できる。

【００３９】さらに、図８に示すように、給液側通路20
の給液部側開口部35に切欠溝39を設けることもでき、閉
弁時、遮蔽部材36によって給液部側開口部35が完全に閉
塞状態になった場合でも、前記切欠溝39を介して給液部
側の圧力を背圧室32内に伝達することができ、閉弁を確
実に行うことができる。遮蔽部材40を背圧室側開口部側
に設けた場合、背圧室側開口部38に切欠溝を設けること
もできる。

【００４０】以上、本発明を図示の実施例を参照して説
明してきたが、本発明は実施例に記載の事項に何ら限定
されるものではなく、他の実施例や変容例も包含するも
のであり、例えば、遮蔽部材36,40 の取付方法は、何ら
図示の実施例に記載の方法に限定されるものではない。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明では、
パイロット式ダイアフラム弁を閉弁する直前に、給液部
側部と背部室とを連通する給液側通路の開口部を遮蔽す
る遮蔽部材を備え、その遮蔽部材と前記開口部との間に
形勢される間隙をダイアフラム弁の略完全閉弁状態にな
るまでの間、徐々に小さくできるので、給液側通路の孔
径を小さくすることなく、ウォータハンマを充分抑止で
きる。このように、給液側通路の孔径を大きくできるの
で、異物等による目詰まりをより確実に防止することが
できる。

【００４２】また、遮蔽部材の取付角度や取付位置を調
整することにより、ウォータハンマ値や、閉弁時間を自
由に設定でき、パイロット式ダイアフラム弁の設計が容
易になる。

【００４３】さらに、開口部に切欠溝を設けることによ
り、閉弁時、遮蔽部材によって開口部が完全に閉塞状態
となった場合、前記切欠溝を介して給液部側の圧力を背
圧室に伝達でき、閉弁動作を確実に行わせることができ
る。

【００４４】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るパイロット式ダイアフラム弁の全
体構成を示す断面正面図である。

【図２】開弁時のダイアフラム部の断面正面図である。

【図３】閉弁途中のダイアフラム部の断面正面図であ
る。

【図４】閉弁時のダイアフラム部の断面正面図である。

【図５】遮蔽部材の取付角度の調整状態を示す説明図で
ある。

【図６】遮蔽部材の開口部への当接状態の推移を示す説
明図である。

【図７】遮蔽部材を背圧室側の開口部へ配置した場合の
説明図である。

【図８】開口部の端部に切欠溝を設けた場合の説明図で
ある。

【符号の説明】

Ａ パイロット式ダイアフラム弁 ４ プランジャ 19 排液側通路 20 給液側通路 30 給液部 31 排液部 32 背圧室 33 連通口 34 (排液側通路の) 背圧室側開口部 35 給液部側開口部 38 (給液側通路の) 背圧室側開口部 50 ダイヤフラム弁体

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】給液部(30)と、排液部(31)と、給液部(30)
   と排液部(31)との連通口(33)を開閉するダイアフラム弁
   体(50)と、前記ダイアフラム弁体(50)における前記連通
   口閉鎖面と反対側に形成された背圧室(32)と、前記排液
   部(31)と前記背圧室(32)とを連通する排液側通路(19)
   と、前記給液部(30)と前記背圧室(32)とを連通する給液
   側通路(20)と、先端当接部(4a)を前記排液側通路(19)の
   背圧室側開口部(34)に当接して、同背圧室側開口部(34)
   を開閉するプランジャ(4) とを具備するパイロット式ダ
   イアフラム弁(A) において、 閉弁する直前に前記給液側通路(20)の開口部(35)(38)を
   遮蔽する遮蔽部材(36)(40)を備え、その遮蔽部材(36)(4
   0)と前記開口部(35)(38)との間に形成される間隙がダイ
   アフラム弁の完全閉弁止の状態になるまでの間、徐々に
   小さくなるように構成したことを特徴とするパイロット
   式ダイアフラム弁。
2. 【請求項２】前記遮蔽部材(36)を前記給液側通路(20)の
   前記給液部側の開口部(35)に設けた請求項１の記載のパ
   イロット式ダイアフラム弁。
3. 【請求項３】前記遮蔽部材(36)を板バネとし、その一端
   部を固定支持するとともに、他端部を自由端とし、閉弁
   直前に前記開口部(35)に前記他端部が当接し、前記ダイ
   アフラム弁体(50)の動作により前記板バネが変形して前
   記間隙を小さくする請求項２記載のパイロット式ダイア
   フラム弁。
4. 【請求項４】前記遮蔽部材(40)を前記給液側通路(20)の
   前記背圧部側の開口部(38)に設けた請求項１記載のパイ
   ロット式ダイアフラム弁。
5. 【請求項５】前記開口部(35)(38)に切欠溝(39)を設けた
   請求項１の記載のパイロット式ダイアフラム弁。