JPH083802Y2 - ウォーターハンマー防止用のバルブ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はバルブに関し、特に空調機器における熱媒、
冷媒の供給を制御するに適したウォーターハンマー防止
用のバルブに関するものである。

（従来の技術） 流体の制御を行なうためのバルブとしては既に数多く
の種類のものが提案されてきているが、これら既に提案
されてきているバルブは、流体の流れの制御をいわば瞬
間的に行なうものが主流を占めている。

ところが、この流体の流れを瞬間的に行なうと、その
衝撃（ウォーターハンマー現象）によって異音が発生
し、この異音が管路等を介して周囲に広がることがあ
る。このことは、特に各部屋毎に設置される冷暖房装置
のような空調機器においては由由しき問題となってきて
いる。すなわち、この種の空調機器は夜間においても使
用されるものであるから、バルブの開閉毎に異音を発生
すると、周囲に非常に迷惑がかかることになるのであ
る。

そこで、本考案者は、上記のような不具合をなくすこ
とができるバルブとするにはどうしたらよいかについて
種々検討を重ねてきた結果、要するに弁体の作動を緩や
かに行なうことによって所謂ウォーターハンマー現象が
生じないようにすることが良い結果を生むことに気付
き、本考案を完成したのである。

（考案が解決しようとする課題） 本考案は、以上の経緯に基づいてなされたもので、そ
の解決しようとする課題は、ウォーターハンマー現象の
解消である。

そして、本考案の目的とするとことは、 弁体の作動を長時間かけて行なうようにすることによ
り、ウォーターハンマー現象を解消すること その弁体の作動が、管路中を流れる熱媒体の温度によ
って影響を受けないような構造にすること 弁体が移動したときに、流体中の異物をかみ込まない
ようにすること 弁体の移動作動を円滑かつ安全に行なえるようにする
こと のできるバルブを提供することにある。

（課題を解決するための手段） 以上の課題を解決するために、本考案の採った手段
は、実施例において使用する符号を付して説明すると、 「接続管路（10）と、この接続管路（10）中の隔壁
（11）に形成した弁座（12）に対して進退する弁体（2
0）と、これを支持した支持部材（30）と、この支持部
材（30）の外端に連結されて弁体（20）の作動制御を行
って弁座（12）の開閉を行なうケース（40）とを備えた
ウォーターハンマー防止用のバルブ（100）であって、 支持部材（30）を、内端の弁体（20）を開放すべく第
一スプリング（32）によって付勢され外端が接続管路
（10）の外側に突出する弁軸（31）を有したものとする
とともに、 ケース（40）を、弁軸（31）に軸心が一致して当該ケ
ース（40）内を摺動する作動体（41）と、この作動体
（41）をケース（40）の所定位置に復帰すべく第二スプ
リング（43）によって付勢される押動体（42）と、この
押動体（42）と作動体（41）によって形成された空間
（Ｒ）内に配置されて温度変化によって伸縮する感温体
（44）と、この感温体（44）を加熱すべく空間（Ｒ）内
に配置した加熱体（45）とにより構成したことを特徴と
するウォーターハンマー防止用のバルブ（100）」 である。

（作用） 次に、上記のように構成した本考案に係るウォーター
ハンマー防止用のバルブ（100）の作用について説明す
る。

まず、例えば第３図及び第４図に示したように、弁体
（20）が接続管路（10）内に形成した隔壁（11）の弁座
（12）に着座している場合には、空間（Ｒ）内の感温体
（44）は加熱体（45）によって加熱された状態にある。
すなわち、以下に示す実施例においては、感温体（44）
内に封入されたパラフィン等の作動物質が膨張した状態
にあって、これにより、ロッド（44a）が感温体（44）
の基体から突出した状態にある。これにより、空間
（Ｒ）内の押動体（42）は、第５図に示すように弁軸
（31）の第一スプリング（32）の作用に抗して、非作動
時の位置に対して図示下方に摺動していて、弁軸（31）
を図示下方に押圧しているのである。なお、第二スプリ
ング（43）の付勢力は第一スプリング（32）のそれより
も十分大きなものとしてあるから、第一スプリング（3
2）の方が大きく縮んでいるのである。

また、このとき、仮りに加熱体（45）による加熱が異
常となったり、あるいは感温体（44）が故障してロッド
（44a）が大きく突出したりした場合には、空間（Ｒ）
内に収納した第二スプリング（43）が縮むことになるか
ら、弁軸（31）の先端に設けた弁体（20）やその他の部
分が破損したりするようなことはないものである。しか
も、接続管路（10）の外側に突出する弁軸（31）の外端
側に感温体（44）を配置したから、この感温体（44）は
加熱体（45）からの熱以外の熱、例えば接続管路（10）
内の流体の温度によっては影響を受けにくくなってお
り、その作動が正確になされるようになっているのであ
る。

ここで、加熱体（45）による加熱を停止する。すなわ
ち実施例においては通電を遮断すると、接続管路（10）
の外側に突出するケース（40）内に収納されている感温
体（44）は徐々に冷却される。これにより、感温体（4
4）のロッド（44a）は収縮するから、弁軸（31）は第一
スプリング（32）の付勢力によって作動体（41）ととも
に図示上方に移動し、弁体（20）は弁座（12）から離れ
て弁座（12）を開放する。

このとき、感温体（44）の冷却は徐々になされるか
ら、弁体（20）の弁座（12）からの離隔、すなわち弁座
（12）の開放は徐々に行なわれる。従って、接続管路
（10）内を流れる流体が弁座（12）を通過する量は、時
間を追って徐々に大きくなるのであり、接続管路（10）
内の流体に対してウォーターハンマー現象を生じさせな
いのである。以下に示す実施例においては、弁座（12）
が完全に開放される時間は100〜120秒であった。勿論、
このとき、接続管路（10）内を熱媒または冷媒等の周囲
の温度と大きく異なった温度の流体が流れるのである
が、この流体の温度による影響は、感温体（44）が接続
管路（10）とは大きく離れた位置にあることから、殆ど
ないのである。

弁体（20）による弁座（12）の閉塞を行ないたい場合
には、再び感温体（44）に通電すればよい。これによ
り、感温体（44）が徐々に加熱されて、前述したのとは
逆に弁軸（31）が図示下方に下がり、弁体（20）は弁座
（12）を閉じるのである。以下の実施例においては、そ
の開弁作動時間は180〜240秒であった。

また、この弁座（12）の閉塞時においては、これが徐
々になされること、及び弁体（20）が弁座（12）に向け
て回転ではなく直線的に進んで行なわれることから、仮
りに接続管路（10）内を流れる流体中に異物があったと
してもこれを弁体（20）が挟み込む確率は非常に小さく
なっている。しかも、もし挟み込んだとしても、次の弁
軸（31）の上動時に、この異物は弁座（12）から容易に
離脱するものである。

さらに、以上のいずれの作動時においても、弁体（2
0）等の構成部材は、接続管路（10）の弁座（12）に対
して直線的に移動して作用をなすように構成してあるか
ら、弁座（12）の開閉動作は円滑かつ確実に行なわれる
のである。

（実施例） 次に、本考案を、図面に示した実施例に従って詳細に
説明する。

第１図に示した本考案にかかるウォーターハンマー防止
用のバルブ（100）は、例えば第２図に示したような使
われ方をするものである。すなわち、このウォーターハ
ンマー防止用のバルブ（100）は、各部屋毎に配置され
た空調機器（50）に対して一個づつ使用されるものであ
り、一つのバルブ（100）は、空調機器（50）に対する
入口管、出口管及びバルブ（100）から出口管及び入口
管の合計四つの接続管を有しているものである。そし
て、各バルブ（100）は、第３図及び第４図に示したよ
うに、その接続管路（10）内に形成した流体の流れ方向
と平行な隔壁（11）によって、接続管路（10）の上流側
と下流側とを区画しており、この隔壁（11）に弁体（2
0）によって開閉される弁座（12）が形成してある。

本実施例においては、接続管路（10）に対してその直
角方向に取り付けた支持部材（30）によって弁軸（31）
が移動可能に支持してあり、この弁軸（31）の内端に弁
体（20）が取り付けてある。すなわち、弁体（20）が接
続管路（10）の流体の流れる方向に対して直交する方向
で進退するものとしてあり、そのために、弁体（20）を
有する弁軸（31）が、接続管路（10）に直交して設けた
支持部材（30）に進退自在に支持してある。そして、こ
の弁軸（31）は、その頭部と支持部材（30）間に介装し
た第一スプリング（32）によって常に弁座（12）から離
れる方向に付勢されている。なお、第３図〜第６図に示
した実施例においては、弁体（20）が支持部材（30）の
収納部（33）に当接し得るようにしてあり、この収納部
（33）は大きな空間を有する長尺なものとして形成して
ある。

弁軸（31）を支持している支持部材（30）の外端は接
続管路（10）の外側に突出しており、この支持部材（3
0）の外端には感温体（44）等を収納するケース（40）
が取付けてある。このケース（40）内には、第５図に示
したように、弁軸（31）と軸心が一致しかつ弁軸（31）
の外端に当接する作動体（41）が摺動自在に収納してあ
る。この作動体（41）は弁軸（31）を直接押動するもの
であるが、その図示上端には、第二スプリング（43）に
よる付勢力を受ける押動体（42）の下端に直接当接し得
るものとなっており、この作動体（41）及び押動体（4
2）によって空間（Ｒ）が形成されている。

この空間（Ｒ）内には、第５図に示したように、感温
体（44）が収納してあり、この感温体（44）の内部に封
入したパラフィン等が熱膨張することによってそのロッ
ド（44a）を突出するように構成したものである。そし
て、この感温体（44）の図示下側には通電によって発熱
する加熱体（45）が収納してある。

第７図〜第10図には別のウォーターハンマー防止用の
バルブ（100）が示してあるが、このバルブ（100）の前
述したものと異なる点は、図示左右方向にのみ流れる流
体の制御を行なうものであり、例えば空調機器（50）の
入口管と出口管とを接続するバイパスの流体供給源（5
1）に対する下流側であって、空調機器（50）の入口管
側あるいは出口管側を直列的に介装するためのものであ
る。この第７図等において示したバルブ（100）は、実
質的には第３図に示したバルブ（100）と同様であるた
め、両者に共通する部材については同一符号を付すこと
によりその説明を省略するが、その支持部材（30）の収
納部（33）が第10図に示したようになっているものであ
る。すなわち、この第７図に示したバルブ（100）にお
いては、弁軸（31）の先端に設けた弁体（20）が第10図
に示したように、支持部材（30）の収納部（33）内に完
全に収納されるものとしてあるのである。これにより、
このバルブ（100）の弁体（20）は、その弁座（12）の
開放時に支持部材（30）の収納部（33）内に完全に収納
されて変形等の悪影響を受けないように構成してあるの
である。

（考案の効果） 以上説明した通り、本考案にかかるウォーターハンマ
ー防止用のバルブ（100）は、 「接続管路（10）と、この接続管路（10）中の隔壁
（11）に形成した弁座（12）に対して進退する弁体（2
0）と、これを支持した支持部材（30）と、この支持部
材（30）の外端に連結されて弁体（20）の作動制御を行
って弁座（12）の開閉を行なうケース（40）とを備えた
ウォーターハンマー防止用のバルブ（100）であって、 支持部材（30）を、内端の弁体（20）を開放すべく第
一スプリング（32）によって付勢され外端が接続管路
（10）の外側に突出する弁軸（31）を有したものとする
とともに、 ケース（40）を、弁軸（31）に軸心が一致して当該ケ
ース（40）内を摺動する作動体（41）と、この作動体
（41）をケース（40）の所定位置に復帰すべく第二スプ
リング（43）によって付勢される押動体（42）と、この
押動体（42）と作動体（41）によって形成された空間
（Ｒ）内に配置されて温度変化によって伸縮する感温体
（44）と、この感温体（44）を加熱すべく空間（Ｒ）内
に配置した加熱体（45）とにより構成したこと」 にその特徴があり、これにより、このバルブ（100）
は、 感温体（44）による作動によって弁軸（31）を徐々
に進退するようにしたから、ウォーターハンマー現象を
生ぜず、従って異音を発生することは全くない。

弁体（20）を進退させる根本的な駆動元である感温
体（44）が接続管路（10）とは大きく離れた位置にある
から、この感温体（44）が接続管路（10）内を流れる流
体の熱による影響を受けにくくなっており、これにより
加熱体（45）のみの制御によってこの感温体（44）を制
御することができる。

弁体（20）は徐々にしかも弁座（12）に対して直線
方向で進退するから、接続管路（10）内の異物をかみ込
むことはない。

弁体（20）及びこれを作動させるための全ての部材
が隔壁（11）の弁座（12）に対して直線的に移動するか
ら、弁体（20）の移動作動を円滑かつ確実に行なうこと
ができる。

という優れた効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るバルブの斜視図、第２図はこのバ
ルブを配置した状態を示す空調機器のための配管図、第
３図は第１図のIII-III線に沿ってみた拡大部分断面
図、第４図は第３図の部分縦断面図、第５図はバルブの
ケース内を示す拡大部分断面図、第６図は接続管路にケ
ースを取付けるための支持部材の拡大部分断面図であ
る。 第７図〜第10図は本考案に係るバルブの他の例を示すも
のであり、第７図はその拡大部分断面図、第８図は同底
面図、第９図は第７図の縦断面図、第10図は支持部材の
拡大部分断面図である。 符号の説明 100……バルブ、10……接続管路、11……隔壁、12……
弁座、20……弁体、30……支持部材、31……弁軸、32…
…第一スプリング、40……ケース、41……作動体、42…
…押動体、43……第二スプリング、44……感温体、45…
…加熱体、50……空調機器、Ｒ……空間。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】接続管路（10）と、この接続管路（10）中
   の隔壁（11）に形成した弁座（12）に対して進退する弁
   体（20）と、これを支持した支持部材（30）と、この支
   持部材（30）の外端に連結されて弁体（20）の作動制御
   を行って弁座（12）の開閉を行なうケース（40）とを備
   えたウォーターハンマー防止用のバルブ（100）であっ
   て、 支持部材（30）を、内端の弁体（20）を開放すべく第一
   スプリング（32）によって付勢され外端が接続管路（1
   0）の外側に突出する弁軸（31）を有したものとすると
   ともに、 ケース（40）を、弁軸（31）に軸心が一致して当該ケー
   ス（40）内を摺動する作動体（41）と、この作動体（4
   1）をケース（40）の所定位置に復帰すべく第二スプリ
   ング（43）によって付勢される押動体（42）と、この押
   動体（42）と作動体（41）によって形成された空間
   （Ｒ）内に配置されて温度変化によって伸縮する感温体
   （44）と、この感温体（44）を加熱すべく空間（Ｒ）内
   に配置した加熱体（45）とにより構成したことを特徴と
   するウォーターハンマー防止用のバルブ（100）。