JPS604684A - ２段流量制御弁 - 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】 本虻明は、液体の流用を制御するバルブに関し、さらに
詳しくいえば、２つの異なった流量を用をするとともに
、流動を完全に遮断することができるバルブに関する。

自動給液装置のような特定の設備では、比較的短い時間
内に正確に計量された大壁の液体を供給しなければなら
ない。このような装置の一例として、セルフ・サービス
用のガソリン・ポンプに使用されている装置を挙げるこ
とができる。顧客は特定の電の燃料に対する料金を前払
いし、支払った料金にみあった正確な量の燃料を供給す
るよう１投定されたポンプを操作する。このような操作
のため、通常、２つの独立したバルブ、すなわち、大部
分のガソリンを迅速ニ供給するオリフィスの大きいバル
ブき、残りの部分を正＃に供給する比較的オリフィスが
小ざいバルブが使用されている。

流；辻の小さい方のバルブを使用して充填作業を７テつ
ている間飄流積の大きい方のバルブは閉弁している。Ａ
リフイスの大きい方のバルブだけを使用する場合、所要
の液体を正確な量供給することは非常に困（帷であり、
一方、オリフィスの小さい方のバルブたけを使用する場
合、供給作業に非常（Ｃ長時間を要する。

このような２つのバルブを使用した装置は支障なく使用
されているが、設置に比較的費用がかがる。通常、これ
らのバルブはソレノイドを使用シて操作されている。し
たがって１２組のバルブを必要とすることに加えて、ソ
レノイドを操作する作業者を２人配置させなければなら
ず、さらに２つのソレノイドのための関連した回路々２
つのバルブのための配管を用意しなければならない。

本発明の目的は、２つの異なった流量を自動的に用意す
ることにより対をなす従来の大流バ）バルブと小流辰バ
ルブとの組み合わせに取って代わることができる弔式２
方弁を提供することである。

本発明の他の目的は、２つの流動状態、すなわち、バル
ブが安定した開弁位置にある流動状態とバルブ部材が振
動して、限定された滝川だけがバルブを通過するように
された流動状態とを有する２段流隈制御弁を提供するこ
とである。

本発明のいま１つの目的は、年波整流された交流電力に
よりソレノイドを付勢してバルブ部材を振動させるとと
もに、全波交流電力をソレノイドに印加して、バルブの
安定した開弁状態を作りだずよう横Ｇすれたソレノイド
により操作される２段流量制御弁を提供することである
。

本発明の補足的な目的は、パイロット操作される２段流
社制御２方弁を提供することである。パイロット・バル
ブが全開す、ると、メイン・バルブが開弁して、大きい
流用の流動状態が形成される。

パイロット・バルブのバルブ）ｆｌｓ４ｉ４が振動スる
ときは、メイン・／ぐルブは閉弁状態に保太れ、ノマイ
ロ７）＋１バルブだけを通る小流徂の流動が生しる。

本発明のその他の目的と特徴は、誰何図面を参照した以
下の説明より理１［Ｉｖしていただけよう。

以ト°、本発明を図解した添イづ図面を参照しながら本
発明の詳細な説明する。

本発明の詳細な説明するなめに図メｗされているバルブ
は、主入ロボート１１と、主用ロホ”−１・１２Ｌ１円
形の弁座１４により取り囲まれている前記両ボート間の
オリフィス１３とを備えた弁箱１゜より成る。該弁箱１
ｏ上に弁蓋１５が取り付けられており、弁箱１ｏと弁蓋
１５はボルト（図示せず）により互に接合されている。

フ、レキンブルなダイアフラム１８のへりが弁箱１０と
弁蓋１５の間に挾持されていて、両部材１゜と１５の１
ｍ力）も液体が洩出しないようンール１９が設けられて
いる。ダイアフラム１８の下面にメイン・バルブ部材２
０が固定されていて、該メイン拳バルブ部拐２０は移動
して弁座１４と係合して（第１図参照）、メイン・バル
ブを閉しるとともに、弁座と係合から離れて（第２図参
照）、メイン・バルブを開くようになっている。圧縮ば
ね２１が弁蓋１５とダイアフラム１８の上面により担持
された支持プレート２２との間に配設されていて、ダイ
アフラム１８とメイン・バルブ部ｋＡ　２０を弁座１４
に向かってたえず押し動かしている。

弁Ｍ１５七ダイアフラム１８は、両部ｖＪ１５と１８の
１ｌＪ７ｃチヤンバー２３を限定している。該チャンバ
ー２３は、ダイアフラム１８に設けられた穴に差し通し
た金属はと目により限定された吹込み穴２４を介して主
入ロポート１１とつねに連通している。

（第１図より第３図までを見て）弁蓋１５の右側にパイ
ロット・バルブの弁箱１５′が形成されている。パイロ
ット・バルブの弁箱１５′は＼チャンｚ＜−２３と連ａ
ｔ＝ているパイロット人ｇ、ｙ−ト２７と、ダイアフラ
ム１８に設けられた穴２９をへて主入ロボート１２と連
通しているノぐイロノト出口ｙｇ−）２８と１．２つの
パイロット・ボート２７と２８の間に設けられていて、
円形のノ々イロノト・バルブの弁座３１により取り凹ま
れているノ＜イロノト・刈リフイス３０とを備えている
。ノぐイロノト・バルブの弁箱１５′の中にチーーブ３
３を担持してい乙弁蓋３２がねし込まれていて、前記チ
ューブ３３の中に接極子３４が長さ方向に摺動１■能に
収容されている。接極子３４は下端に弾性を有するパイ
ロット・バルブ部材３５を備えていて、該パイロット・
バルブ部材３５は移動してノ々イロノト・バルブの弁座
３１と係合しく第１図参照）、パイロット・バルブを閉
弁するとともに、弁座３１との係合状態から離れて（第
２同浴１１（）　、７′：イロソト・バルブを開弁する
。圧縮はね３６がたえず接ｌｉ＆７　ｒ・３４を押圧し
ているので、ノ・ルア゛部材３５は弁座３１に向かって
移動しようとする。弁箱１５′と弁蓋３２は両部材１５
′と３２の間にパイロット−バルブ・チャンバー３７を
限定しており、該ノぐイロノト拳バルブ・チャンバー３
７ｕノくイロノト・バルブ人口ボート２７をへてたえず
チャンツク−２３と連通している。、 （第１図より第５図までには図示されていないが、第４
図と第５図に参照数字４０により表示されている）ケー
ス４１の中に収容されたソレノイド・フィルがチーーブ
３３を取り囲んでいる。コイル４０を付勢すると、接極
子３４　ｉ−１：　＆ま才コ３６の弾発力に抗してチュ
ーブ３３内を上昇し＼チ−ブ３３の上端に取り伺けられ
た固定の接４誕子４２と係合する（第２図参照）。この
位置”態でノクイロノト・バルブは全開する。ソレノイ
ド・コイル４０を消勢すると、はね３６は、ノくルブ玲
；利３５が弁座３１と係合しく第１図参照）、ノクイロ
７）・バルブを閉弁する位置まで接極子３４を押し戻す
。

本発明によれば、ソレノイド４０は２つのＫｄｌ立した
電源により付勢すること力（でき、その−（Ｍｌ　／＋
Ｃ第４図に示されている。ターミナル４５と４６　＋−
１、たとえば、１２０ボルト、６０サイクルの交ｆｉｔ
のような電源に接続されている。可動スイッチ部４第４
７か２つのターミナル４８と４９のどちらか一方と交ｌ
Ｉ゛に接続される。ターミナル４８はソレノイド４０な
らびにターミナル４６と直列に接続されている。したが
って、実線で示されているように、スイッチ部材４７が
ターミナル４８と接続した位置を占めると、全波電流が
コイル４０に流れるので、接極子３４は移動し、固定の
接極子４２と安定状態で係合する。ターミナル４９はダ
イオード５〇七コイル４０とターミナル４６と直列に接
続されている。したがって、スイッチ部材４７を破線で
示された位置に移動させてターミナル４９と接続すると
、半波整流された交流がコイル４０に印加される。接極
子３４は弁座３１に向かって移動し、しかるのち弁座３
１から離れ勝手に移動することにより振動する。この振
動の範囲は、第６図に距離５１により表示されている。

本発明に係るバルブの動作を説明すれば次の通りである
。なお、ソレノイド・コイル４０は消勢されていて、タ
ーミナル４５と４６は電源から遮断きれており、バルブ
が第１図に示きれている位置を占めているものと仮定す
る。入口側圧力を有する流体は人口ボート１１より吹込
み穴２４を通ってチャンバー２３に流入するとともに＼
パイロット入口ボート２７を通ってパイロット・バルブ
・チャンバー３７にも流入する。この流体の圧力により
ダイアフラム１８の上面に加った力は、圧縮ばね２１０
力と協働して、メイン・バルブ部材２０を弁座１４に当
接させ、メイン・バルブを閉弁する。一方、圧縮ばね３
６はパイロット・バルブ部ｌｅｔ　３５　ヲバイロノ）
−バルブの弁座３１に当接させ、パイロット・バルブを
閉弁ずル。

次に、スイッチ（図示せず）を操作してターミナル４５
と４６を交流電源に接続するとともに、スイッチ部材４
７をターミナル４８に接触させると、全波の電力がソレ
ノイド４０に印加される。

その結果、接極子３４が第２図に示された位置まで上昇
し、パイロット・バルブを開く。パイロット・バルブ−
チャンバー３７内（ＩＣあった加圧された流体は、パイ
ロット出口ボート２８をへて主出口ボート１２に流れる
。チャンバー２３内の加圧された流体はパイロット人口
ボート２７を通ってパイロット・バルブ・チャンバー３
７　Ｋ　流入Ｌ　％しかるのちパイロット出口ボート２
８を通って土山１」ボート１２に流れる。その結果、ダ
イアフラム１８」二の圧力は解放され、弁座１４を取り
囲む領域でダイアフラム１８とメインｅバルブ部材２０
の下面Ｇで作用していた入日圧力によりダイアフラム１
８とメイン・バルブ部イ第２０は第２図に示さＡ１てい
る位置まで持ち上げられ、これによりメイン拳バルブは
開弁する。

高圧の流体が引き続き吹込み穴２４を通ってチャンバー
　２３に流入するが、パイロット・バルブのボー）２７
．２８とパイロット・オリフィス３０の流動断面積が吹
込み穴２４の流動断面積より大きいので、チャンバー２
３内に圧力が発生ずることはない。かくして、パイロッ
ト・バルブか安定した開弁状態にある限り（第２図参１
（ｉ　）　、メイン・バルブは開弁状態のままであり、
メインｅバルブを通って高速度で液体が流れることにな
る。

通過した液体の爪が所要爪に近づくと、スイッチ部利４
７が自（１）的に作動し、ターミナル４８からターミナ
ル４９に移動する。その結果−ソレノイド中コイル４０
は全波の交流で付勢されなくなり、ダイオード５０が作
用して全波交流の電力がコイル４０に流れることを阻止
するので蔦半波交流の電力でソレノイド４０が伺秀され
ることになる。半波の電力は第２図に示されている安定
した位置に接極子３４を保持するは七十分に強力ではな
い。しかし、−半波電流が流れることにより、第ろ一図
に示すように、接極子３４は弁座３１に向かつて移動し
、しかるのち弁座３１から流れることにより振動する。

弁座３１の近傍の領域で接極子３４により担持されてい
るパイロット・バルブ部組３５が振動するに伴なって、
若干の液体がパイロット−バルブ・チャンバー３７から
オリフィス３０を通って出口ボート１２に流れる。しか
し、パイロット・バルブが全開したとき（第２図参照）
と比べ、この場合の流計は少ない。すなわち、パイロッ
ト・バルブ部材３５が振動すると、オリフィス３０を通
って流れる流計は、吹込み穴２４を通ってチャンバー２
３の中に入口側の液体が流れる流；ｌ）にほぼ等しくな
る。したがって、チャンバー２３内に圧力が発生し、こ
の圧力がばね２１の力と協働してメイン・バルブ部材２
０に作用し＼メイン・バルブ部材２０が弁座１４と接面
するので、メイン・バルブは閉弁し、メイン中バルブを
通−って大（１′Ｃの液体が流れなくなる。しかし、主
入「Ｉボート１１よ−り吹込み穴２４とチャンバー２３
とパイロット人１」ボート２７とパイロット・バルブ・
ヂλ′ンバー３７とパイロット出口ボー）２８を通って
土山１」ボー）１２に小量ながら液体が引き続き流れる
。所定量の液体が通過するまでこのＪ−流１１［の流動
状態が継続し、所定量の液体が通Ｉυし終ったとき、タ
ーミナル４５と４６に流れる電力が自動的に遮１１ｉ　
ｉれる。しかるのち、ソレンイド１１コイルは完全に消
勢し、パイロット・バルブは閉弁する（第１図参照）。

ソレノイド・コイル４０を付勢する別の回路が第５図に
示されている。第４図のターミナ／Ｉ／４５と４６に類
似したターミナル４５′と４６′が商用交流電源に接続
されている。ターミナル４５′はダイオード５３とコイ
ル４０とターミナル４６′と直列６で接続されている。

直列に接続されたダイオード５４とスイッチがコイル４
０と並列に接続されてイル。

電力がターミナル４５′と４６′に印加きれ一スイツチ
５５を閉しると、半波の電力がコイル４０に供給される
。しかし、コイル４０を通って流れる電流はダイオード
５４を通るので、バルブは全開しく第２図参照）、大き
い流敏の流れが生じる。スイッチ５５を開路すると、半
波の交流電力かコイル４０に印加されるので、接極子３
４は振動しく第ろ同浴照）、低流鼠の液体がバルブを通
って流れる。

上述の実施例ではパイロット擢作されるノ＜ルフ゛のパ
イロット・バルブが振動して、低流計の流動が生じるよ
うになっているが、ソレノイドの接極子が直接バルブの
メイン−バルブ＠＋＋　＋Ａを作動させる４１式オリフ
ィスのバルブに不発１９ノを適用してもよい。このよう
な構成態様の場合、余波の交流がソレノイド・コイルに
印加されると、接極子は／くルブを安定状態を持続し、
大流量の液体の流動が生しる。半波の交電流がフィルに
印加されると、接極子とパル、ブ部材がいっしょに振動
し、限定された流（ｉｔの流れだけがバルブを通過する
。

好適した実施例について本発明を説明したたけであるが
・本発明の精神と範囲を逸脱しない限り、本発明（にい
ろいろな変更または修市を加えてさしつかえない。した
がって、本発明が特定の実施態様に限定されるものでは
なく、特許請求の範囲より限定された範囲で本発明を実
施することができるものであることは理解していただけ
よう。

４図面ノｌｌｌＩ　ＩＩ”！説明 第１図は、本発明に係るパイロフト操作式バルブの縦断
面図であって、完全に閉弁した状態を示す。第２図は、
第１図に示されているバイロフト操作式バルブが完全に
開弁している状態を示す縦断面図。第ろ図は、メイン●
バルブが閉弁しているが、パイロノトーバルブが振動的
に開弁じている状態を示す縦断面図。第４図は、パイロ
ノト’ーバルブのソレノイドを付勢する電気回路の一例
を図％Ｌた配線図。＄５図は、パイロノト●バルブのソ
レノイドを付勢する別の回路を図解した配線図。

１０・・・弁箱、１１・・・主入ロボート翫１２・・・
主出口ボート、１３・・・オリ７イス、１４・・・円形
の弁座、１５・・・弁蓋、１５′・・・バイロノト●バ
ルプの弁箱−１８・・・ダイアフラム、１９・・・シー
ル、２０・・・メインＯバルブ部材、２１・・・圧縮ば
ね、２２・・・支持プレー｝、２３・・・チャンバー、
２４・・・吹込み穴、２７・・バイロノト入口ボート、
２８・・・パイロノト出ロホート、２９・・ダイアフラ
ムの穴、３０・・・パイロン　ト　φ　オ　リ　７　イ
　ス　、３　１　・・　パ　イ　ロ　ノ　ト　●　バ　
プレ　ブ　の弁座、３２・・・弁蓋、３３・・チーーブ
、３４・・・接極子、３５・・・バイロノト・バルブ部
材、３６・・圧縮ｉｄね、３７・・・バイロント●バル
ブ●チャンバー、４０・・ソレノイド●コイル、４　１
　、、、ケース、４２・・・固定の接極子、４５　、　
４５′，　４６　、　４６’．、、ターミナル、４７・
・・可動スイノチ部材＼４　８　、　４　９　゜。

ターミナル１５０・・ダイオード、５１・・・振動の距
ｔ１６、５３．５４・・ダイオード、５５・・・スイノ
チ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）　（ａ）主人１１ボートと、主出口ボートと、メ
   イン・バルブの弁座により取９囲まれた前記両ボート間
   の主オリフィスとを備えたメイン・バルブ本体と、（ｂ
   ）メイン・／＜　／Ｌ／ブの弁座と係合してメイン・バ
   ルブを閉弁するとともに、メイン・バルブの弁座との係
   合から離れてメイン・バルブを開弁するメイン−バルブ
   部材と、 （Ｃ）主人「」ボートと連通したパイロット人口ボート
   と、主出口ポートと連通したパイロット出１」ボートド
   、パイロット・バルブの弁座により取り囲まれた両パイ
   ロット・ボートのパイロット・オリフィスとを備えたパ
   イロット・バルブ本体と、（司パイロットーバルブの弁
   座と係合してパイロットｅパルプを閉弁するとともに一
   パイロット拳バルブの弁座との係合から離れてパイロッ
   ト・バルブを開弁するパイロット・バルブ部材ト、（ｅ
   ）該パイロット中バルブ部１４を制御する手段であって
   、 ■、パイロット・バルブ部材をパイロット・バルブの弁
   座に当接させて、パイロット・バルブを通る流動を阻出
   し、この動作に応答してメイン・バルブ部材がメイン・
   バルブの弁座と係合し、メイン拳バルブのオリフィスを
   通る流動を阻止するか、 ■、パイロット・バルブ部材をパイロット・バルブの弁
   座から離れた状態に保持し、パイロット・バルブを通っ
   て最大流量の流動が生じるようにし、この動作に応答し
   てメイン畳バルブ部材がメイン・バルブのオリフィスと
   の係合から離れるか、■、パイロット・バルブの弁座に
   向かってパイロット・バルブ部材を動かし、しかるのち
   パイロット・バルブの弁座からパイロット・バルブ部材
   を離すことによりパイロット・バルブ部材を振動サセー
   パイロット・バルブを通って主入ロボートから主出口ボ
   ートに部分的な流動を生じさせるとともに、メイン・バ
   ルブ部材をメイン・バルブの弁座と係合した状態に保持
   し、メイン・バルブのＡリフイスを通る流動を阻止する よう構成された制御手段と より成ることを特徴とするバルブ。 （２）　パイロット・バルブ部材を制御する手段が電気
   的に付勢されることを特徴とする特許請求の範囲の第１
   項（Ｃ記載のバルブ０ （ろ）　パイロット−バルブ部材を制御する手段が２つ
   の異なった電源を備えていて、該２つの電源のうち一方
   の電源を使用することによりパイロット・バルブ７ＳＩ
   Ｓ　）ＦＡがパイロット・バルブが開弁じている安定状
   態を保持し、一方、他方の電源を使用することによりパ
   イロット−バルブ部材が振動することを特徴とする特許
   請求の範囲の第２項記載のバルブ。 （１１）　パイロット・バルブ部材を制御する手段が、
   ソレノイドと、該ソレノイドの付勢と消勢に応答して移
   動する接極子と、ソレノイドを付勢して接極子が振動す
   るかあるいは接極子がパイロット・バルブが開弁してい
   る安定した位置を持続するよう構成きれた手段とを備え
   ていることを特徴とする特許請求の範囲の第２項記載の
   バルブ。 （５）　パイロット・バルブ部材が接極子により担持さ
   れていることを特徴とする特許請求の範囲の第４項記載
   のバルブ。 （６）　ソレノイドを付勢する手段が、半波の交流と金
   波の交流を交互にソレノイドに印加する手段をｆｌｉｆ
   ｆえていることを特徴とする特許請求の範囲の第４項記
   載のバルブ。 （７）　（ａ）入口ボートと、出口ボートと、弁座によ
   り取り囲まれた前面両ボート間のオリフィスとを備えた
   バルブ本体と、 （ｂ）弁座と係合してバルブを閉弁するとともに、弁座
   との係合から離れてバルブを開弁するバルブ部材と、 （Ｑ）該バルブ部材を制御する手段であって、■、バル
   ブ部材を弁座に当接させて、バルブを通る流動を阻止す
   るか、 ■、バルブ部材を弁座から離れた状態に保持し、バルブ
   を通って最大流量の流動が生じるようにするか、 ■、弁座に向かってバルブ部材を動かし、しかるのち弁
   座からバルブで部材を離すことによりバルブ部４ｎを振
   動させ、バルブを通って低速度の流動が生じる よう構成された制御手段と より成ることを特徴とするバルブ。 （８）　バルブ部材を制御する手段が電気的に付勢され
   ることを特徴とする特３′ｒ請求のｖ！ｉ囲の第７項記
   載のバルブ。 （９）　バルブ部材を制御する手段が２つの異なった電
   源をｆｆ１ｉｔえていて、該２つの電源のうち一方の電
   　４源を使用することによりバルブ部材がバルブが開（
   Ｆ　している安定状態を保持し、一方、他方の電源を使
   用することによりバルブ￥ＡＩ拐が振動することを特徴
   とする特許請求の範囲の第８項記載のバルブ。 （１０バルブ部材を制御する手段が、ソレノイドと、該
   ツレ／イドの付勢と消勢に応答して移動する接極子・七
   、ソレノイドを付勢して接極子が振動するかあるいは接
   極子がパイロット・バルブが開弁している安定した位置
   を持続するよう構成された手段とを備えてＧることを特
   徴とする特許請求の範囲の第８項記載のバルブ。 ０１）バルブ部材が接極子により担持されていることを
   特徴とする特許請求の範囲の第１０項記載のバルブ。 ０２）　ソレノイドを付勢する手段が、半波の交流と金
   波の交流を交互にソレノイドに印加する手段を備えてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲の第１０項記載のバ
   ルブ。