JP2008196669A - パイロット式開閉弁 - Google Patents

Abstract

【課題】背圧室がダイヤフラム弁の上方に位置する姿勢とされても、背圧室内へのエアの残留を防止して止水不良を防止することができるパイロット式開閉弁を提供する。
【解決手段】流入室６と、流出通路７と、流出通路７に連通する弁座５を開閉するダイヤフラム弁８と、ダイヤフラム弁８の背面側に形成された背圧室１０と、流入室６を背圧室１０に連通させるオリフィス穴１３と、背圧室１０を流出通路７に連通させる連通穴１１と、連通穴に介設されたパイロット穴２４を開閉するパイロット電磁弁１２とを備える。連通穴１１は背圧室１０におけるダイヤフラム弁８の側方位置で一端が開口する。背圧室１０がダイヤフラム弁８の上方位置となる姿勢としたとき、背圧室１０のダイヤフラム弁８に対向する内壁面を、連通穴１１の開口１１ａ側に向かって次第に上昇する方向に傾斜する傾斜面９ａとした。
【選択図】図１

Description

本発明は、給湯装置等に内蔵されて給水路の開閉を行うダイヤフラム弁を備えたパイロット式開閉弁に関する。

従来、流出通路に連通する弁座と、該弁座を囲繞する流入室と、該弁座の軸線方向に対向させた状態で流入室を覆うように取付けられて該弁座を開閉するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁の背面側に設けられた背圧室と、前記流入室を該背圧室に連通させるオリフィス穴と、該背圧室を前記流出通路に連通させる連通穴と、該連通穴に介設されたパイロット穴を開閉するパイロット電磁弁とを備えるパイロット式開閉弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。

この種のパイロット式開閉弁は、例えば、給湯装置の給水路等に設けられ、パイロット電磁弁によりパイロット穴を閉じて連通穴が閉鎖された状態で流入室に水道水が流入すると、流入室からオリフィス穴を経て背圧室に水道水が流入して、背圧室内の圧力と流入室の圧力とが互いに等しくなる。これにより、ダイヤフラム弁の閉弁状態（止水状態）が維持される。

この状態から、パイロット電磁弁によりパイロット穴を開弁し連通穴を導通させると、背圧室内の水が流出通路に抜け出すと同時に背圧室の圧力が開放される。これにより、ダイヤフラム弁が開弁して流入室の水が直ちに流出通路へと流出する（通水状態）。

そしてまた、パイロット電磁弁によりパイロット穴を閉じて背圧室の流出通路への連通を閉鎖すると、背圧室には再びオリフィス穴を通って流入室の圧力が伝搬し、ダイヤフラム弁が弁座に押し当てられて閉弁状態（止水状態）となる。

ところで、このような構成のパイロット式開閉弁においては、例えば、給湯装置の設置形態（壁掛け式或いは床置き式等）により給湯装置への取付け姿勢が異なり、特に、床置き式の給湯装置においては、背圧室がダイヤフラム弁の上方に位置する姿勢で取付けられる場合がある。この場合には、初回通水時の残留エアや水に混在するエアが背圧室内に溜まりやすく、特に、連通穴から離れた位置で背圧室内にエア溜まりが生じると、連通穴を通して背圧室内に水流が形成されていても、連通穴からエアが抜けることはなく、背圧室内にエアが残留する。そして、背圧室内に残留したエアがクッションの作用をして圧縮、膨張することにより、ダイヤフラム弁に継続する振動が発生し、その結果、止水不良となる不都合があった。
特開２００４−１３８２１１号公報（図３）

本発明はかかる背景に鑑み、背圧室がダイヤフラム弁の上方に位置する姿勢とされても、背圧室内へのエアの残留を防止して止水不良を防止することができるパイロット式開閉弁を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するために、本発明は、流出通路に連通する弁座と、該弁座を囲繞する流入室と、該弁座の軸線方向に対向させた状態で流入室を覆うように取付けられて該弁座を開閉するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁の背面側に設けられた背圧室と、前記流入室を該背圧室に連通させるオリフィス穴と、該背圧室を前記流出通路に連通させる連通穴と、該連通穴に介設されたパイロット穴を開閉するパイロット電磁弁とを備え、前記背圧室におけるダイヤフラム弁の側方位置で前記連通穴の一端が開口するパイロット式開閉弁において、前記背圧室がダイヤフラム弁の上方位置となる姿勢としたとき、前記背圧室のダイヤフラム弁に対向する内壁面が、前記連通穴の開口側に向かって次第に上昇する方向に傾斜する傾斜面とされていることを特徴とする。

本発明のパイロット式開閉弁によれば、前記背圧室のダイヤフラム弁に対向する内壁面が前記傾斜面とされていることにより、給湯装置等において前記背圧室が前記ダイヤフラム弁の上方位置となる姿勢に本発明のパイロット式開閉弁を取付けたとき、背圧室内に残ったエアは、前記傾斜面に案内されて連通穴の開口側に向かって移動する。これにより、パイロット電磁弁によるパイロット穴の開弁により連通穴が導通し、連通穴を通して背圧室内に水流が形成された際に、連通穴の開口側に溜まる背圧室内のエアは、連通穴から流出通路に抜け出て行く。

このように、本発明によれば、背圧室がダイヤフラム弁の上方に位置する姿勢とされても、背圧室内へのエアの残留が防止でき、給水中にダイヤフラム弁を閉じて止水したときにダイヤフラム弁の振動が継続することはなく、確実に止水することができる。

また、本発明においては、前記連通穴の開口は、前記傾斜面の上昇側端部の直下位置に設けられていることが好ましい。これによれば、傾斜面の上昇側端部に移動して溜まったエアに、その直下位置で連通穴の開口が近接しているので、傾斜面の上昇側端部に移動したエアを迅速に連通穴から流出通路に抜け出させることができ、一層確実に止水不良を防止することができる。

本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。本実施形態のパイロット式開閉弁１は、図示しない床置き式の給湯装置の給水弁として用いられる。図１において、２はパイロット式開閉弁１の一部を構成するバルブブロックである。バルブブロック２には、流入口３と流出口４とが形成されており、更に、筒状の主弁座５（弁座）と、主弁座５を囲繞する流入室６と、流出口４に連通する流出通路７とが形成されている。流入室６は流入口３に連なって形成されており、流出通路７は主弁座５の内周空間に連なって形成されている。

流入室６が開口するバルブブロック２の側面には、主弁座５に対向させた状態で流入室６を覆うダイヤフラム弁８が装着され、ダイヤフラム弁８の周縁部は、その背面側からダイヤフラムカバー９により押え付けられている。

ダイヤフラム弁８とダイヤフラムカバー９との間には背圧室１０が画成されている。バルブブロック２には、背圧室１０内の流体を流出通路７にリークする連通穴１１が形成されており、連通穴１１には、パイロット電磁弁１２が介設されている。連通穴１１の背圧室１０側の開口１１ａはダイヤフラム弁８の側方に位置されている。そして、バルブブロック２には、連通穴１１の一部に連通して、流入室６の流体を背圧室１０に導入するオリフィス穴１３が形成されている。

また、ダイヤフラムカバー９のダイヤフラム弁８に対向する内壁面は、傾斜面９ａとされている。この傾斜面９ａは、本実施形態のパイロット式開閉弁１を、ダイヤフラム弁８の上方に背圧室１０が位置する姿勢としたとき（図１に示した姿勢）、背圧室１０における連通穴１１の開口１１ａ側に向かって次第に上昇する方向に所定角度（本実施形態では約５度の角度）をもって傾斜している。即ち、連通穴１１の開口１１ａは、傾斜面９ａの直下位置に設けられている。

なお、ダイヤフラム弁８には、図１及び図２に示すように、背面側に硬質ディスク１４が結着されており、硬質ディスク１４には、ダイヤフラム弁８の前面側に突出して主弁座５に挿入可能なガイド突起１５と、ダイヤフラムカバー９の内側に突設したピン部１６を受け入れるガイド孔１７とが形成されている。ガイド突起１５及びガイド孔１７は、ダイヤフラム弁８に傾き等が生じることを防止しており、これによってダイヤフラム弁８が主弁座５の軸線方向に変位されるようにしている。

パイロット電磁弁１２は、図１に示すように、ソレノイド１８と、ソレノイド１８の内周から先方に突出する樹脂製のガイドスリーブ１９とを備えている。ガイドスリーブ１９には、弁体２０が摺動自在に保持されており、ガイドスリーブ１９の後端部の固定鉄心２１との間に介設されたばね２２により弁体２０が先方に付勢されている。ソレノイド１８に通電したときには、弁体２０が固定鉄心２１により後方（固定鉄心２１側）に磁気吸引される。また、ガイドスリーブ１９の先端側には、弁体２０がばね２２の付勢力で着座する弁座２３が設けられている。弁座２３は、前記連通穴１１の一部を構成するパイロット穴２４を備え、該パイロット穴２４がパイロット電磁弁１２の弁体２０により閉弁されているとき、連通穴１１が閉鎖状態となる。

本実施形態においては、図示しないが、流入口３は水道管に接続され、流出口４は給湯装置の熱交換器側の配管に接続される。そして、以上の構成によれば、パイロット電磁弁１２の閉弁時（非通電時）は、流入口３から流入室６へ流入した水道水（以下、単に水という）が、オリフィス穴１３から連通穴１１の一部（パイロット電磁弁１２によって閉弁されたパイロット穴２４より背圧室１０側の部分）を通って背圧室１０に入った状態となる。これにより、ダイヤフラム弁８が背圧室１０内の水圧に押され、主弁座５に着座して止水状態となる。パイロット電磁弁１２に通電して開弁すると、連通穴１１により背圧室１０内の水が流出通路７に放出され、背圧室１０内の水圧が低下してダイヤフラム弁８が主弁座５から離反して開弁状態となる。これにより、開放された主弁座５を介して流入室６から流出通路７へ水が流れ、通水状態となる。

ここで、本実施形態において、パイロット式開閉弁１は、床置き式の給湯装置に取付けられるものとして、図１に示すように、流入口３が水平方向に向けられ、流出口４が下方に向けられて、背圧室１０がダイヤフラム弁８の上方に位置する姿勢で取付けられている。このため、背圧室１０内に水に混じってエアが侵入すると、エアは背圧室１０の上側の内壁面（背圧室１０のダイヤフラム弁８に対向する内壁面）に溜まる。このとき、前述したように、背圧室１０のダイヤフラム弁８に対向する内壁面が傾斜面９ａとされていることにより、図２に示すように、背圧室１０内のエア（気泡ｘ）は傾斜面９ａに案内されて傾斜面９ａの上昇端部に向かって移動する。そして、連通穴１１の開口１１ａ側に移動した気泡ｘは、連通穴１１の開口１１ａに近接する開口１１ａの直上位置に集まり（空気溜ｘ´）、この空気溜ｘ´がパイロット電磁弁１２が開弁することにより生じる水流ｙにより、連通穴１１の開口１１ａに迅速且つ円滑に吸引され、背圧室１０から円滑に抜け出して流出通路７に放出される。これによって、背圧室１０内へのエアの残留を防止することができ、閉弁時のダイヤフラム弁８に継続する振動が発生することもないので、止水不良を確実に防止することができる。

更に、本実施形態においてはダイヤフラム弁８に対向する内壁面が前述のように約５度の角度で傾斜する傾斜面９ａとされていることにより、パイロット式開閉弁１の給湯装置内部への取付け等でダイヤフラム弁８が傾斜面９ａの傾斜方向と反対側に傾いて取付けられても、その取り付け傾き角度が５度未満であれば、背圧室１０内のエアを傾斜面９ａに沿って連通穴１１の開口１１ａ側に移動させることができるので、取り付け精度に余裕ができる。また、例えば、パイロット式開閉弁１の給湯装置内部への取付けにおいて流入口３を精度良く水平方向に向けた姿勢で取り付けられても、給湯装置が傾いて設置された場合には、ダイヤフラム弁８が傾斜面９ａの傾斜方向と反対側に傾くことが考えられるが、この場合にも、その設置状態の傾き角度が５度未満であれば、背圧室１０内のエアを傾斜面９ａに沿って連通穴１１の開口１１ａ側に移動させることができるので、給湯装置の設置状態の傾きにも余裕を持つことができる。

なお、本実施形態においては、パイロット式開閉弁１を床置き式の給湯装置の給水弁として採用した場合について説明したが、パイロット式開閉弁１を採用することができるものは床置き式の給湯装置に限るものではない。

本発明の一実施形態のパイロット式開閉弁を示す断面図。 本実施形態のパイロット式開閉弁の要部を示す説明図。

符号の説明

１…パイロット式開閉弁、５…主弁座（弁座）、６…流入室、７…流出通路、８…ダイヤフラム弁、９ａ…傾斜面、１０…背圧室、１１…連通穴、１１ａ…開口、１２…パイロット電磁弁、１３…オリフィス穴、２４…パイロット穴。

Claims (2)

1. 流出通路に連通する弁座と、該弁座を囲繞する流入室と、該弁座の軸線方向に対向させた状態で流入室を覆うように取付けられて該弁座を開閉するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁の背面側に設けられた背圧室と、前記流入室を該背圧室に連通させるオリフィス穴と、該背圧室を前記流出通路に連通させる連通穴と、該連通穴に介設されたパイロット穴を開閉するパイロット電磁弁とを備え、前記背圧室におけるダイヤフラム弁の側方位置で前記連通穴の一端が開口するパイロット式開閉弁において、
   前記背圧室がダイヤフラム弁の上方位置となる姿勢としたとき、前記背圧室のダイヤフラム弁に対向する内壁面が、前記連通穴の開口側に向かって次第に上昇する方向に傾斜する傾斜面とされていることを特徴とするパイロット式開閉弁。
2. 前記連通穴の開口は、前記傾斜面の上昇側端部の直下位置に設けられていることを特徴とする請求項１記載のパイロット式開閉弁。

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