JPS594587B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は制御すべき流体の圧力によって開閉作動する弁
装置に関する。

従来のこの種の弁装置たとえば水道用の開閉弁において
は、流入口に連通する流入室側から着座する弁体な備え
、この弁体の弁軸を複動形のピストンシリンダ機構に連
結して構成されてい１こ。

ま１こ上記ピストンシリンダ機構の一方の室を逆止弁を
介して流入室に連通し、さらにこの一方の室と他方の室
とをピストンに設けたオリフイスヲ介して連通させ、他
方の室には制御口が設けられこの制御口には制御バルブ
が取付けられていた。

そして制御バルブが閉のときは流入室から逆止弁を介し
てピストンシリンダ機構の一方の室に流入した水はピス
トンのオリフィスを通って他方の室へ流入し、両方の室
の圧力が等しくなって平衡状態となるので、弁体は流入
室の圧力によって弁孔に押圧着座するようになっている
。

そして上記制御バルブを開くと、他方の室の水が流出し
、一方の室から他方の室にオリフィスを介して水が流入
し、このとき水がオリフィスを通過する際に圧力降下を
生じ他方の室の圧力が低くなり、この圧力差によってピ
ストンシリンダ機構が作動して弁体を弁孔より離座させ
るものである。

そして制御バルブを再たび閉じるとオリフィスを流れる
水量が零となって画室の圧力差がなくなり、弁体は流入
室の圧力によって弁孔に着座するものである。

そしてこのとき、ピストンシリンダ機構には逆止弁によ
って水が封入されるのでこの水はオリフィスを通って一
方の室から他方の室へ流入し、このピストンシリンダ機
構はダンパの役目をして弁体の移動速度を制限してゆる
やかに着座させてウォータハンマや衝撃等を防止するも
のである。

ところで、上記ピストンのオリフィスの面積は、これが
小さすぎると制御バルブを開いた隙の他方の室の圧力降
下が過大となり、したがって弁体が急激に離座されて衝
撃等を生じ、また、これが太きすぎるとピストンシリン
ダ機構のダンパ効果が減少して弁体が急激に着座してウ
ォータハンマ等を生ずる不具合があり、この面積は両者
の不具合を生じないような範囲に設定されている。

しかし、水道の水圧は使用量等によってかなり大巾に変
化するものであり、このような条件のもとで上記の不具
合を生じないようにオリフィスの面積を設定することは
きわめて困難で、特に弁体の着座時における弁体の押圧
力は直接的に流入室の水圧に影響され、水圧が高い場合
には弁体が急激に着座してウォータハンマや衝撃等を生
ずることがあった。

しかも、上記弁体およびピストンシリンダ機構の作動は
外側からは見えないため、制御バルブの開度を加減して
これらの作動速度暑制御することは不可能である。

この１こめ従来は制御口あるいは流入室とピストンシリ
ンダ機構の一方の室との連通路に可変絞り弁等を設は弁
体の作動速度を制御してい１こ。

しかし、このようなものは構造が複雑となるばかりでな
く、水圧に対応して可変絞り弁の調整をおこなわなけれ
ばならず、取扱が面倒であった。

本発明はこのような事情にもとすいてなされたもので、
その目的とするところは衝撃やウォータハンマ等を生ず
ることなく開閉でき、ま１こ構造が簡単であるとともに
操作の簡単な弁装置を得ることにある。

以下本発明は図面に示す一実施例にしたがって説明する
。

この実施例は水道用の開閉弁であって図中１は弁本体で
ある。

この弁本体１には流入口２および流出口３、およびこれ
らに連通する流入室４および流出室５が形成され、これ
ら流入室４と流出室５とは弁孔６によって連通している
。

そしてこの弁孔６には環状の弁座７が嵌合され、この弁
座７には弁体８が摺動自在に嵌合している。

そしてこの弁体８の周縁部下面にはバッキング９が設け
られ、このバッキング９は上記弁座７の上端縁に当接し
て水密を保つようになっている。

またこの弁体８の中央部には弁軸１０が上方に向って立
設されており、この弁軸１０は上記弁本体１上部に一体
的に設けられたシリンダ１１の下端面を水密を保って摺
動自在に貫通し、その上端にはピストン１２が固着され
ている。

このピストン１２は上記弁座７の内径より大きな径を有
しその外周面には０１Ｊングが設げられ上記シリンダ１
１と水密を保って摺動自在に嵌合している。

そしてこのピストン１２はシリンダ１１内を上下に分割
し、その下部側はタンパ室１４に、また上部側は圧力室
１５にそれぞれ形成されている。

そして上記ダンパ室１４は上記流出室５に連通しており
、この連通部には流出室５側からタンパ室１４へ向う流
れのみを許す逆止弁１６が設けられている。

ま１ここの逆止弁１６の着座部にはオリフィス溝１７が
形成されダンパ室１４から流出室５への流れケ制限して
許すようになっている。

そして二のオリフィス溝１７の開口面積は、水道の水圧
が予想される最高となった場合においても上記弁体８の
移動速度を充分に規制して急激に着座するの乞防止でき
るように充分に小さく設定されている。

また、この逆止弁１６の下面開口にはストレーナ１８が
設けられ異物が逆止弁１６およびダンパ室１４内に侵入
しないようになっている。

そして上記シリンダ１１の側面には圧力流路１９が形成
され、この圧力流路１９の上端には栓体２０が螺装され
ている。

この栓体２０は中空に形成されその側面にはオリフィス
孔２１が形成され、このオリフィス孔２１を介して圧力
室１５と圧力流路１９とは連通している。

そしてこのオリフィス孔２１の開口面積は予想される最
高水圧の場合においても過度の圧力降下を生じないよう
に比較的太き（設定されている。

ま１こ、この栓体２０の下端部にはストレーナ２２が設
けられ異物等がオリフィス孔２１に詰まらないようにな
っている。

そして上記圧力流路１９は弁本体１に設けられ１こ受圧
管２３に連通している。

この受圧管２３の下端部は上記流入室４内に突出し、そ
の先端部側面には受圧孔２４が形成され、この受圧孔２
４は流入口２とは反対方向に開口して弁本体１の壁面と
対向し、流入室４の静水圧のみを受けるようになってい
る。

また、シリンダ１１の上面には圧力室１５と連通ずる制
御口２５が設けられている。

以上の如く構成され１こ本発明の一実施例は流入口２を
水道管（図示せず）の上流側に、ま１こ流出口３を下流
側に接続し、また、制御口２５を制御バルブ（図示せず
）に接続して使用される。

そして上記制御バルブが閉のときは、流入室４の水圧に
よって弁体８は上方すなわち離座方向に押圧され、また
流入室４と圧力室１５とはオリフィス孔２１を介して連
通されているので圧力室１５は流入室４と等しい水圧と
なり受圧体１２はこの水圧により下方にすなわち弁体８
を着座する方向に押圧される。

そしてこの受圧体１２の径は弁座７の径より大きいので
受圧体１２の押圧力の方が犬となり、弁体８は弁座７に
押圧着座され、この開閉弁は閉状態となる。

そして上記制御バルブを開にすると、圧力室１５内の水
は制御口２５を通って流出し、流入室４の水はオリフィ
ス孔２１を通って圧力室１５に流入する。

そしてオリフィス孔２１を通過する際に圧力降下が生じ
、圧力室１５の水圧が低下して受圧体１２の押圧力が小
さくなる。

し１こかつて弁体８は流入室４の水圧によって上方に勤
かされて離座し、この開閉弁は開状態となり、ダンパ室
１４には逆止弁１６を介して流出室５の水が吸入される
。

このとき、オリフィス孔２１の開口面積は比較的大きく
設定しであるので水圧が高い場合あるいは制御バルブの
開度が太き過ぎるような場合においても過度の圧力降下
を生じるようなことがなく、したがって圧力室１５の圧
力が低下し過ぎるようなことがなく、弁体８が急激に離
座して衝撃を生じるようなことがない。

次にこの状態から制御バルブを閉じると、オリフィス孔
２１を流れる水量が零となって圧力降下がなくなり圧力
室１５の水圧は流入室４の水圧と等しくなる。

し１こがって受圧体１２の押圧力は犬となり、弁体８に
加わる流入室４の水圧に抗して弁体８を押下げて着座さ
せ、この開閉弁は閉状態になる。

このとき、ダンパ室１４内に吸入されていｆこ水は逆止
弁１６のオリフィス溝１７を通って押し出され受圧体１
２の下降速度すなわち弁体８の下降速度を規制してゆる
やかに着座させ、ウォータハンマ等を防止する。

そしてこのオリフィス溝１７の開口面積は比較的小さく
設定されているので水圧が高い場合においても弁体８の
下降速度を充分規制してゆるやかに着座させることがで
きる。

なお、このオリフィス溝１７は逆止弁１６の着座面に形
成されているので、異物等が詰まることがなく長期間に
わ１こって所定の特性を安定して維持することができる
。

なお、本発明は上記の実施例に限定されることなく種々
の変形が可能である。

たとえばダンパ室と流出室を連通ずるオリフィスは必ら
ずしも逆止弁の着座面に溝状に形成する必要はなく、逆
止弁の弁体あるいはシリンダの隔壁にオリフィス孔を設
けてもよい。

また受圧体はシリンダ内を摺動するピストン形のものに
限らず、ベロー形あるいはダイヤフラム形等任意の形式
のものを採用でき、また受圧体を弁体の弁軸に直接固着
するものに限らず適当な機構を介して受圧体と弁体とが
連動するようにしてもよく、このときてこ等によって受
圧体の押圧力を増幅するようにすれば受圧体の径は弁座
の径より必らずしも大きくする必要はない。

さらに本発明は水道用の開閉弁に限定されることなく１
ことえは圧力室と流出室を連通させて流出室の圧力は応
じて弁を開閉する減圧弁として構成することも可能であ
りさらにま１こ水道用に限定されることなく種々の用途
に用いられる弁装置に適用できることはもちろんである
。

上述の如く本発明はシリンダ内に収容され両側に圧力室
およびダンパ室を形成する受圧体を流出室側から着座す
る弁体と連動させ、ダンパ室を逆止弁およびオリフィス
を介して流出室と連通し、また圧力室をオリフィスを介
して流入室に連通し１こので、ダンパ室と流出室とを連
通ずるオリフィスは弁体の着座速度を、また圧力室と流
入室とを連通ずるオリフィスは弁体の離座速度をそれぞ
れ独立して規制する。

したがってこれらのオリフィスの開口面積は弁体の着座
および離座速度を必要にして充分な遅い速度に規制する
ようにそれぞれ別個に小さくあるいは大きく設定できる
ので圧力が変化し１こ場合にもゆるやかに弁体が着座あ
るいは離座し、衝撃やウォータハンマ等を生ずることの
ない弁装置を得ることができる。

しかも制御バルブの開度を調節したり可変絞り弁等を設
ける必要もなく構造が簡単であるとともに操作も簡単で
、その産業上の利用価値は犬である。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示す縦断面図である。 ２・・・・・・流入口、３・・・・・・流出口、４・・
・・・・流入室、５・・・・・・流出室、６・・・・・
・弁孔、８・・・・・・弁体、１１・・・・・・シリン
ダ、１２・・・・・・受圧体、１４・・・・・・ダンパ
室、１５・・・・・・圧力室、１６・・・・・・逆止弁
、１７・・・・・・オリフィス溝（オリフィス）、２１
・・・・・・オリフィス孔（オリフィス）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 流入口に連通ずる流入室と流出口に連通ずる流出室
   とを連通する弁孔と、この弁孔に上記流出室側から着座
   する弁体と、この弁体に連動する受圧体と、この受圧体
   を収容し上記弁体が着座するときにこの受圧体が移動す
   る方向側にダンパ室をま１ここれと反対側に圧力室をそ
   れぞれ形成する゛シリンダと、上記流出室と上記ダンパ
   室とを連通し上記ダンパ室へ向う流れを許す逆止弁と、
   上記流出室と上記ダンパ室とを連通ずるオリフィスと、
   上記流入室と圧力室とを連通ずるオリフィスと、上記圧
   力室に連通ずる制御口とを備えたことを特徴とする弁装
   置。