JPS6145251B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は水の使用量が少流量のときは主弁の出
口圧力を一定に減圧し、使用量が大流量のときは
主弁を全開して出口圧力を入口圧力に近い圧力に
保持し、更に、水道管の破裂等により流量が過大
になつたときの緊急時には、主弁を自動的に開弁
することができる減圧弁に関するものである。

一般に水道等の給水設備においては、昼間と夜
間とでは水の使用量が著しく異なり、管路に取り
付けられた主弁の出口圧力を昼間の使用に適する
ように設定しておくと、夜間に水の使用量が減少
して水の圧力が甚だしく上昇し、そのため配管の
接続部や給水末端部、例えば蛇口等において弁体
と弁座との接合部などに不良個所があれば漏水を
生じ、これが夜間長時間に亘り継続するときは莫
大な量の水の徒費となる。

そのため水の使用量に応じて、昼間と夜間とで
は主弁の出口圧力を切換えなければならない。

又、地盤の陥没や地震などにより水道管が破裂
した場合、そのまま放置しておくと大量の水が浪
費されるので、このような緊急時には給水を早急
に遮断する必要がある。

本発明は上記の要請に対処するために提案され
たものであつて、主弁を流過する流量に応じて、
主弁の開閉を制御する流体の流入と流出とを自動
的に切換え操作する切換えパイロツト弁と、主弁
の出口側圧力に応動して主弁の動作を制御する減
圧パイロツト弁と、主弁を流過する流量が著しく
増加したときに、主弁の出口側圧力に応動して主
弁の制御水の減圧パイロツト弁への流出を停止さ
せる第１の緊急遮断用パイロツト弁、及び切換え
パイロツト弁の流入側と流出側を短絡する流路を
開弁する第２の緊急遮断用パイロツト弁とを備え
た点に特徴があり、夜間には主弁の出口圧力を一
定に減圧し、昼間は主弁を全開して出口圧力を入
口圧力に近い圧力に保持し、更に水道管の破裂時
等には主弁を自動的に閉弁することができるよう
にした緊急遮断方式付減圧弁を提供せんとするも
のである。

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて具
体的に説明する。

図面は本発明に係る緊急遮断方式付減圧弁の１
実施例を示す概略的構成図である。

図中１は減圧弁の本体で、２は水の入口側、３
は水の出口側を示す。そして４はピストン型の主
弁で、５はピストン６が摺動する作動室を示し、
ピストン６の上側に作用される水圧の有効作動面
積はピストン６の下側に作用される水圧の有効作
動面積よりも大になつている。又、７は作動室５
を閉塞する蓋で、その中央部には主弁４に固定さ
れた開度表示棒８の上端が突出されている。

そして、作動室５内には後に述べるような水の
流入手段及び流出手段によつて水が出入し、ピス
トン６に作用する水圧を調整することによつて主
弁４の開閉を制御するようになつている。

次に、９は主弁４を流過する流量に応じて、主
弁４の開閉を制御する流体の作動室５への流入と
流出とを自動的に切換操作する切換えパイロツト
弁で、１０は主弁４の出口側圧力に応動して主弁
４の動作を制御する減圧パイロツト弁を示す。
又、１１は主弁４を流過する流量が著しく増加し
たときに、主弁４の出口側圧力に応動して主弁４
の作動室５内にある制御水の減圧パイロツト弁１
０への流出を停止させる第１の緊急遮断用パイロ
ツト弁であり、１２は同じく流量が著しく増加し
たときに、主弁４の出口側圧力に応動して、切換
パイロツト弁９の流入側と流出側を短絡する流路
を開弁する第２の緊急遮断用パイロツト弁であ
る。

なお、切換パイロツト弁９、減圧パイロツト弁
１０、第１及び第２の緊急遮断用パイロツト弁１
１，１２は、各々図示のように配管されて主弁４
の作動室５と接続されており、又、主弁４の入口
側２の管路にはオリフイス１３が介装されてい
る。

次に、上記構成よりなる本発明の緊急遮断方式
付減圧弁の作動を減圧作動、全開作動、緊急遮断
作動に分けて順次説明する。

〔減圧作動〕

主弁４を流過する流量が少ない場合には、オリ
フイス１３の前後の差圧が少さいため、切換えパ
イロツト弁９のダイヤフラムはスプリングにより
上方に押し上げられており、流路ａ→ｂが開か
れ、逆に流路ｂ→ｃは閉じられている。従つて、
主弁４の入口側２の圧力水は、ストレーナ１４、
ニードルバルブ１５、切換えパイロツト弁９の流
路ａ→ｂを通つて主弁４の作動室５内に流入する
ことになる。

又、この時、減圧パイロツト弁１０、第１及び
第２の緊急遮断用パイロツト弁１１，１２のダイ
ヤフラムの下面室Ｔには主弁４の出口側３の圧力
水が管路により接続されているが、その圧力が設
定圧力と平衡している場合には、減圧パイロツト
弁１０のスプリングがダイヤフラムをわずかに押
し下げて、弁がわずかに開いた状態になつてお
り、流路Ｐ→Ｓは絞られた状態で開口していると
ともに、第１の緊急遮断用パイロツト弁１１は、
圧力水によりダイヤフラムをスプリングに抗して
押し上げており、流路Ｑ→Ｒは開いている。又、
第２の緊急遮断用パイロツト弁１２は、圧力水に
よりダイヤフラムをスプリングに抗して押し上げ
ており、逆に流路Ｍ→Ｎは閉じられている。

従つて、主弁４の出口側３の圧力が設定圧と平
衡している場合には、入口側２の圧力水はストレ
ーナ１４、ニードルバルブ１５を経て切換パイロ
ツト弁９の流路ａ→ｂを通つて作動室５内に流入
するが、作動室５内に流入した圧力水は、逆止弁
１６を経て第１の緊急遮断用パイロツト弁１１の
流路Ｑ→Ｒを通り、減圧パイロツト弁１０の流路
Ｐ→Ｓで絞られて主弁４の出口側３に達すること
になる。この状態にある時は、主弁４は作動室５
内に流入、流出する圧力水により、弁開度は中程
度に開口され、流量に見合う開度でバランスされ
ている。

次に、この平衡状態が破れて出口圧力が設定圧
力より低下すると、減圧パイロツト弁１０のダイ
ヤフラムの下面室Ｔの圧力が下がり、ダイヤフラ
ムがスプリングに押されて下がるため、減圧パイ
ロツト弁１０が大きく開き、主弁４の作動室５内
の圧力水が流路Ｐ→Ｓを通つて絞られることなく
出口側３に逃げるので、作動室５内の圧力が低下
し、ピストン６の上側と下側の有効作動面積差に
応じて主弁４が押し上げられて流量を増し、出口
圧力を上昇させて設定圧力に復帰させることにな
る。

逆に、出口圧力が設定圧力よりも上昇すると、
減圧パイロツト弁１０のダイヤフラムが出口側３
の圧力水によりスプリングに抗して押し上げら
れ、減圧パイロツト弁１０が閉じる方向に作動さ
れ、流路Ｐ→Ｓがさらに絞られて作動室５内の圧
力水が出口側３に逃げにくくなるため、作動室５
内の圧力は上昇し、ピストン６が押し下げられて
主弁４の開度が小さくなり、流量が減少して出口
圧力は低下し、設定圧力に復帰することになる。

すなわち、減圧動作においては、流量が設定切
換え流量より少ない場合、設定された出口圧力を
基準にして出口圧力がこれより上昇すると主弁４
が除々に閉じ、出口圧力が低下すると主弁４が
除々に開く作動を繰り返しつつ、常に設定圧力を
保持するようになつている。

〔全開作動〕

主弁４を流通する流量が少ない場合には、オリ
フイス１３の前後の差圧が少ないため、切換えパ
イロツト弁９のダイヤフラムはスプリングにより
上方へ押し上げられており、流路ａ→ｂを開き、
流路ｂ→ｃは閉じられているが、主弁４を流過す
る流量が多くなると、オリフイス１３による発生
差圧が大きくなつて、ダイヤフラムをスプリング
に抗して押し下げるため、切換えパイロツト弁９
の流路ａ→ｂは閉じられ、逆に流路ｂ→ｃが開く
ことになる。

従つて、この状態においては、ストレーナ１
４、ニードルバルブ１５を経てきた入口側２の圧
力水は、切換えパイロツト弁９の流路ａ→ｂ間で
遮断されると同時に、流路ｂ→ｃが開かれること
になるので、主弁４の作動室５内の圧力水は出口
圧力に関係なく切換えパイロツト弁９の流路ｂ→
ｃ、ニードルバルブ１７を経て排水されるから、
作動室５内の圧力は低下し、ピストン６が押し上
げられて主弁４が全開となり、出口圧力は入口圧
力に近い圧力状態に保持されることになる。

なお、この時、第２の緊急遮断用パイロツト弁
１２は先に述べた減圧作動時にあるときと同様に
閉じられているから、流路Ｍ→Ｎ間は遮断されて
おり、入口側２の圧力水が流路Ｍ→Ｎを経て作動
室５内に流入することはない。

そして、主弁４を流過する流量が少なくなれ
ば、切換パイロツト弁９の流路ｂ→ｃは閉じら
れ、流路ａ→ｂが開くので、先に述べた減圧作動
に移行することになる。

〔緊急遮断作動〕

水道管等が破裂して過大流量が流れた場合に
は、主弁４の出口側３の圧力が急速に低下するた
め、第１及び第２の緊急遮断用パイロツト弁１
１，１２のダイヤフラムの下面室Ｔの圧力が各々
急速に低下してダイヤフラムはスプリングにより
押し下げられるので、第１の緊急遮断用パイロツ
ト弁１１の流路Ｑ→Ｒは開→閉になり、又、第２
の緊急遮断用パイロツト弁１２の流路Ｍ→Ｎは閉
→開に作動されることになる。このときは、減圧
パイロツト弁１０はダイヤフラムの下面室Ｔの圧
力が低くなるため、ダイヤフラムがスプリングに
より押し下げられ、流路Ｐ→Ｓは開となつてい
る。

他方、オリフイス１３の発生差圧は大となるた
め、切換えパイロツト弁９のダイヤフラムはスプ
リングに抗して押し下げられて流路ａ→ｂは閉、
流路ｂ→ｃが開となる。

従つて、ストレート１４を経てきた入口側２の
圧力水は、切換パイロツト弁９の流路ａ→ｂが閉
されているため、第２の緊急遮断用パイロツト弁
１２の流路Ｍ→Ｎを通つて主弁４の作動室５内に
短絡流入するが、第１の緊急遮断用パイロツト弁
１１の流路Ｑ→Ｒは遮断されているので、作動室
５内に流入した圧力水は切換えパイロツト弁９の
流路ｂ→ｃ、ニードルバルブ１７を通つて外部へ
排出されることになる。しかしながら、ニードル
バルブ１７の調整により作動室５内の圧力は適当
な圧力に保持されるからピストン６の上側と下側
には作用する水圧の有効作動面積の差に応じてピ
ストン６は押し下げられ、主弁４が閉じる方向に
作動することになる。

そして、主弁４がある開度まで閉弁すると、主
弁４を流過する流量が減少してオリフイス１３の
発生差圧が小さくなるから、切換えパイロツト弁
９のダイヤフラムはスプリングに抗して押し上げ
られ、流路ｂ→ｃが閉じて流路ａ→ｂが開くこと
になる。

従つて、作動室５内には入口側の圧力水が流入
するだけで流路ｂ→ｃから外部への排出が遮断さ
れるから、作動室５内には圧力水が急速に充満さ
れ、ピストン６を押し下げて主弁４の閉弁速度を
一段と早めて使用水のむだな浪費をいち早く遮断
することになる。

なお、このとき、第１の緊急遮断用パイロツト
弁１１は閉状態を、又、第２の緊急遮断用パイロ
ツト弁１２は開状態を保つているので、主弁４は
閉弁状態をそのまま維持することになる。

水道管の破裂個所を修復した後には、作動室５
に接続する手動排水バルブ１８を開弁して、主弁
４の出口圧力を減圧作動時の設定圧力に復帰させ
れば、初期の状態にもどり、再び正常に作動しは
じめることになる。

なお、切換えパイロツト弁１９、減圧パイロツ
ト弁１０、第１及び第２の緊急遮断用パイロツト
弁１１，１２の作動調整は、各弁のダイヤフラム
を押圧するスプリングの押圧力を調節することに
より簡単に調整することができることはいうまで
もない。

以上具体的に説明したように、本発明は、主弁
を流過する流量に応じて、主弁の開閉を制御する
流体の流入と流出とを自動的に切換え操作する切
換えパイロツト弁と、主弁の出口側圧力に応動し
て主弁の動作を制御する減圧パイロツト弁と、主
弁を流過する流量が著しく増加したときに、主弁
の出口側圧力に応動して主弁の制御水の減圧パイ
ロツト弁への流出を停止させる第１の緊急遮断用
パイロツト弁及び切換えパイロツト弁の流入側と
流出側を短絡する流路を開弁する第２の緊急遮断
用パイロツト弁とを備えているので、 (1) 各弁はすべて流水圧により自動的に作動する
ので、他の動力を必要とせず、人手による操作
も全く不要であると共に、スムーズに作動す
る。

(2) 水の使用量が少流量のときは主弁の出口圧力
を一定に減圧し、使用量が大流量のときは主弁
を全開して出口圧力を入口圧力に近い圧力に保
持し、更に水道管が破裂する等して流量が過大
になつたときの緊急時には、主弁を自動的に早
急に閉弁することができるので、夜間における
水の漏水や水圧による給水末端部の損傷を防ぐ
ことができ、又、水道管の破裂による水の浪費
をいち早く防ぐことができ、きわめて経済的で
ある。

(3) 主弁と、主弁の開閉を制御する切換えパイロ
ツト弁、減圧パイロツト弁、第１及び第２の緊
急遮断用パイロツト弁とが分離されているの
で、主弁を制御する各弁の点検調整、修理、部
品交換が各々別々にでき、保守が容易である。

(4) 主弁の開閉速度はニードルバルブを操作する
ことにより簡単に調節することができ、又主弁
を制御する各弁の作動調整も簡単にできるから
使用場所に応じて任意に条件設定を行なうこと
ができる。

(5) 構造が簡単で故障が少なく、耐久性にすぐれ
ている。

等、多くの利点を有し、従来のものと比較してき
わめて機能的で、信頼性の高い実用上きわめて便
利な緊急遮断方式付減圧弁を提供し得るものであ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る緊急遮断方式付減圧弁の１
実施例を示す概略的構成図である。 １……減圧弁の本体、２……入口側、３……出
口側、４……主弁、５……作動室、６……ピスト
ン、７……蓋、８……開度表示棒、９……切換え
パイロツト弁、１０……減圧パイロツト弁、１１
……第１の緊急遮断用パイロツト弁、１２……第
２の緊急遮断用パイロツト弁、１３……オリフイ
ス、１４……ニードルバルブ、１６……逆止弁、
１７……ニードルバルブ、１８……手動排水バル
ブ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 主弁を流過する流量に応じて、主弁の開閉を
   制御する流体の流入と流出とを自動的に切換え操
   作する切換えパイロツト弁と、主弁の出口側圧力
   に応動して主弁の動作を制御する減圧パイロツト
   弁と、主弁を流過する流量が著しく増加したと
   き、主弁の出口側圧力に応動して主弁の制御水の
   減圧パイロツト弁への流出を停止させる第１の緊
   急遮断用パイロツト弁、及び切換えパイロツト弁
   の流入側と流出側を短絡する流路を開閉する第２
   の緊急遮断用パイロツト弁とを備えたことを特徴
   とする緊急遮断方式付減圧弁。