JPH02306312A - 弁装置 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は弁装置、さらに詳細には、たとえば自りｊ給水
装置に組み込んで使用される弁装置の定圧供給機構に関
する。

〔従来の技術〕

ポンプの給水特性は、水栓から供給される水量が多くな
るにつれてその圧力が低下する。

また、水栓が複数設けられている場合、各水栓が必要水
量に応じて開閉されるたびに、前記各水栓の圧力は変化
し、流出する水量も変化する。

この問題を解決すべく、従来から、ポンプ吐出側に定圧
弁を備えて水栓側水圧を一定に保ち、流量変動に対して
水栓側圧力を一定に保つ工夫がなされている。特に、大
水量を流すような定圧弁は、第７図に示すごとく、弁箱
２の中央にピストン室２１を設け、さらにこのピストン
室２１内とポンプ２７（第８図）の吸込側とを連通管２
２で接続した負圧室２３と、負圧室２３の大気側にダイ
ヤフラム１０を介しカバー２４とを設けて、カバー２４
のなかに押しバネ１２を備えるようにしている。つまり
、押しバネ１２の押力とポンプ負圧力、および弁体５に
加わる流体力とのバランスによってピストン２５を摺動
させ、これにしたがって弁体５の開放面積を変化させる
ようにしている。そして、第８図に示すように、共通ベ
ース２６上にポンプ２７を２機備え、交互もしくは並列
運転して受水槽２８から水栓２９に水を供給する給水ラ
インにあっては、ポンプ２７と合流管３０との間にそれ
ぞれ２個の弁装置１００を付設するのが一般的である。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記した従来技術にあっては。

ポンプ２７を複数機備えてこれを交互もしくは並列運転
する場合、ポンプ２７と同数の弁装置１゜Ｏが必要とな
り、設備費がかさむばかりでなく。

その据付工事にも多くの手間ひまを必要とする。

また、前記した従来技術にあっては、弁体５の開放面積
を変化させるのにポンプ２７の吸込側と接続する必要が
あり、弁装置１００の構造が複雑となることは否めなか
った。

これに加えて、給水設備の長期使用に際し、弁装置１の
ピストン２５が摩耗すると、前記弁装置１００内の水が
ポンプ２７の吸込側に逆流し、当該ポンプ２７の吸込圧
と吐出圧とのバランスがくずれて大きな異常振動をおこ
すなどの不具合を生じる。

本発明の目的は、ポンプを複数機備えてこれを交互もし
くは並列運転する場合に用いて特に好適な弁装置、すな
わちポンプを複数機備えた場合、そのポンプの数に関係
なく１合流管の下流側に１個据え付けて、設備費の低減
化と据付工事の簡単化とをはかり、経済的であり、しか
も高性能、すなわち、流体を最大に供給する場合の抵抗
が大幅に軽減されるばかりでなく、流体の流量変化に影
響されることなく、一定の圧力で所定の流量を供給する
ことができ、また従来のように、弁体の開放面積を変化
させるのにポンプ吸込側と接続する必要がなく、構造が
簡単で、さらに弁体の摩耗が少なく、弁装置の長期使用
に際し、弁体が摩耗しても、従来のように、弁装置内の
流体がポンプ吸込側に逆流して異常振動を起こすことの
ない、改良された弁装置を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、流体入口および出口を有し、流体通過量が
少量時には、弁体の開放面積を小さくし、多量通過時に
は、弁体の開放面積を大きくして、流体の流量変化に対
し、弁体の下流側圧力である二次側圧力を一定に保つ弁
装置において、前記弁体および弁体支持用の弁座とを複
座構成とし、かつ前記弁体の弁摺動方向のストロークを
、複座構成とした弁体のうち、その一方の弁摺動ガイド
を兼ねた弁体と、弁箱の壁部に孔を設けて嵌入した弁案
内ガイドとの２点支持とし、さらに前記弁箱壁部と一定
空間を存してダイヤフラムを取り付け、当該ダイヤフラ
ムの背部に押しバネを装着するとともに、前記ダイヤフ
ラムと弁体とを一体に接続する一方、前記弁箱壁部に、
弁箱内を通過する流体の流量が減少するにしたがい、ダ
イヤフラムに加わる押力を増加させる導圧孔を設けるこ
とによって達成される。

〔作用〕

しかして、前記構成よりなる本発明において、弁装置は
、後述の実施例に示すごとく、ポンプの数に関係なく、
ポンプの下流側にＪ一台据え付番プられるものであり、
弁装置内を流体が流れている状況下において、流体が少
量通過時から多量通過時に至る過程をみれば、従来と同
様、流体が少量通過時には、弁体の開放面積を小さくし
、多量通過時には、弁体の開放面積を大きくして、流体
の流量変動に対し、弁体の下流側圧力である二次側圧力
を一定に保つものであって１本発明によれば。

弁体および弁座の組合せを複座構成としたことから、流
体を最大に供給する場合の抵抗が大幅に軽減されるばか
りでなく、流体の吐出流量のみで弁体の開放面積を自動
的に調整することができ、これにより、流体の流量変化
に影響され４ることなく、一定の圧力で所定の流量を供
給することができ、加えて、前記記載から明らかなよう
に、流体の流：！ｌ調整は、当該流体の吐出流量のみで
可能であり、従来のように、弁体の開放面積を変化させ
るのにポンプの吸込側と接続する必要がなく、その分、
構造が簡単となる。

また、本発明によれば、弁摺動ガイドを兼ねた弁体と、
弁箱上壁に設けた弁案内ガイドとの２点支持により、弁
体上下動ストローク時の動きを規制して、その偏りをな
くすことにより、摩耗による弁体の損傷を少なくして当
該弁体を安定的に動作せしめるとともに、弁装置の長期
使用に際し、弁体が摩耗しても、従来のように、弁装置
内の流体がポンプ吸込側に逆流して異常振動を起こすこ
とがない。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図〜第５図の一実施例にもとづい
て説明すると、第１図は弁体５が開放状態１．こある弁
装置１００の全体構成を示す縦断面図、第２図は弁体５
が閉鎖状態にある弁装置１の全体構成を示す縦断面図、
第３図は第１図および第２図に符号２で示す弁箱の外観
斜視図、第４図は同じく第１図および第２図に符号５で
示す弁体と付属部品の外観斜視図、第５図は第】１図お
よび第２図に符号１．　ＯＯで総称する弁装置を組み込
んだポンプ給水ラインの全体系統説明図であり、第１図
〜第５図において、第７図および第８図に示す従来例と
同一符号は同一部分を示す。

また、第６図は定圧弁有りと無しの場合のポンプ流量−
圧力特性線図である。

弁装置１の全体構成を示す第１図および第２図において
、弁ベース１上に固着された第３図に示すごとき外観形
状を有する弁箱２内には、弁座３を構成する下弁座３ａ
と下弁座３　ｂとが同一内径φＤで形成されている。そ
して、前記各弁座３ａおよび３ｂに対し、弁棒４を有す
る弁体５は、外形φｄＵを有するスリーブ形状の止弁体
５ａと、外径φｄｏの子弁体５ｂとで構成され、前記下
弁座３ａおよび下弁座３ｂの内径φＤと、止弁体５ａの
外径φｄυと、子弁体５ｂの外径φｄｔｑとは、φｄＢ
＞φＤ〉φｄ、Ｕの寸法関係にある。止弁体５ａの」二
部には、第４図に明示するリブ６が、等間隔で、４個所
に、止弁体５ａの外径φｄＵと同一径で設けられている
もので、下弁座３ａと止弁体５ａのスリーブ面およびリ
ブ６を弁摺動時の案内ガイドとしている。また、もう一
方の弁摺動ガイドとして、弁箱上壁２ａの中央部に穿設
した孔内には、前記止弁体５ａの外径φｄＵより小さい
径の弁案内ガイド７が、外径φｄＧで代入しており。

前記２個所、すなわち弁箱２ａの中央部しこ穿設した孔
と案内ガイド部７間、さらには止弁体５ａのスリーブ面
およびリブ６と」二弁座３８間をガイドとして弁体５が
摺動する。なお、本実施例においては、既述のごとく、
下弁座３ｄおよび下弁座３ｂの内径φＤと、止弁体５ａ
の外径φｄＵと、子弁体５ｂの外径φｄＲと、弁案内ガ
イド７の外径φｄＧとを、φｄＧ＞φＤ〉φｄυ〉φｄ
Ｇ＞の寸法関係としであるため、弁箱２内への弁体５の
装着は、後述のごとく、弁箱２の下壁２ｂに設けた底孔
１５を介して、弁Ｍ２の下方から容易におこなうことが
できる。

弁箱上壁２ａの上部には、ダイヤフラム受け８とダイヤ
フラム押え９とにはさまれた状態で、弁棒４に固着され
たダイヤフラム１０が設【′ｊられており、また弁箱」
−壁２ａの一部には、後述する第５図の水栓２９からの
供給水量が減少するにしたがい、ダイヤフラム１０に加
わる押力を増加させる導圧孔１１が設けられている。ダ
イヤフラム１０の上部には押しバネ１２が設けられてお
り、また前記ダイヤフラム受け８〜押しバネ１２を覆い
、かつ押しバネ１２の押力調整ねじ１３を螺着するカバ
ー１４が、ダイヤフラム１０を介して弁箱２に水密に固
着されている。

一方、弁箱２の下壁２ｂには、弁体５を収納するための
孔１５が設けられており、この孔１５を介して弁箱１の
下方から弁体５を装着後、−密閉蓋１６が、弁箱２に０
リング１７を介して固着され、弁箱２内の下部通水路１
８を形成しているもので、弁箱２の反ダイヤフラム側下
壁２ｂと密閉蓋１６との水路側当接面を同一平面として
、流体通過障害物をなくすことにより、通水路１８を通
過する流体に乱流を生じることなく、弁箱２全体として
の流体振動の低減化をはかる工夫がなされている。

図中、１９は弁箱２の流体入口および出口に対しバッキ
ング２０を介して固着されたフランジで、フランジ１９
には、第５図に示す合流管３０が接続されている。

しかして、以上のように構成された弁装置１００は、第
５図に示すように、ポンプ２７の吐出側に接続された合
流管３０の途中に設置され、ポンプ２７の吐出水量が多
い時には、押しバネ１２によって弁体５に付加される動
圧力が、ダイヤフラム１０が受ける流体からの押力より
大きくなり、第１図に示すように、弁体５は下方に摺動
して最大の開放面積を得る。また、第５図に示す水栓２
９からの供給水量が減少するにしたがい、弁箱上壁２ａ
の一部に設けた導圧孔１１を介してダイヤフラム１０に
加わる押力が大きくなり、弁体４゜ダイヤフラム受け８
．ダイヤフラム押え９を介してダイヤフラム５に固着さ
れている弁体５が、押しバネ１２に抗して上昇し、弁体
５の開放面積が小さくなり、成る点（第６図のａ点）に
至ると、第２図に示すように、止弁体５ａおよび下弁体
５ｂが完全に閉鎖してポンプ２７の停止圧に達する。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、図示実施例の説明からも
明らかなように、本発明によれば、ポンプを複数機備え
てこれを交互もしくは並列運転する場合に用いて特に好
適な弁装置、すなわちポンプを複数機備えた場合、その
ポンプの数に関係なく、合流管の下流側に１台据え付け
て、設備費の低減化と据付工事の簡単化とをはかること
ができ、経済的である。

また、本発明によれば、弁体および弁座の組合せを複座
構成としたことから、流体を最大に供給する場合の抵抗
が大幅に軽減されるばかりでなく、流体の吐出流量のみ
で弁体の開放面積を自動的に調整することができ、これ
により、流体の流量変化に影響されることなく、一定の
圧力で所定の流量を供給することができ、加えて、前記
記載から明らかなように、流体の流量調整は、当該流体
の吐出流量のみで可能であり、従来のように、弁体の開
放面積を変化させるのにポンプの吸込側と接続する必要
がなく、その分、構造が簡単となる。

さらに１本発明によれば、弁摺動ガイドを兼ねた弁体と
、弁箱上壁に設けた弁案内ガイドとの２点支持により、
弁体上下動ストローク時の動きを規制して、その偏りを
なくすことにより、摩耗による弁体の損傷を少なくして
当該弁体を安定的に動作せしめるとともに、弁装置の長
期使用に際し、弁体が摩耗しても、従来のように、弁装
置内の流体がポンプ吸込側に逆流して異常振動をおこす
ことのない、改良された弁装置を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係る弁装置の一実施例を示し
、第１図は弁体５が開放状態にある場合の全体構成を示
す縦断面図、第２図は弁体５が閉鎖状態にある場合の全
体構成を示す縦断面図、第３図は第１図および第２図に
符号２で示す弁箱の外観斜視図、第４図は同じく第１図
および第２図に符号５で示す弁体と付属部品の外観斜視
図、第５図は第１図および第２図に符号１００で総称す
る弁装置を組み込んだポンプ給水ラインの全体系統説明
図、第６図は定圧弁有りと無しの場合のポンプ流量−圧
力特性線図、第７図は従来形弁装置１００の全体構成を
示す縦断面図、第８図は第７図に示す従来形弁装置１０
０を組み込んだポンプ給水ラインの全体系統説明図であ
る。 １００・・・弁装置、２・・・弁箱、２ａ・・・弁箱上
壁、２ｂ・・・弁箱下壁、３・・・弁座（３ａ・・・下
弁座、３ｂ・・・下弁座）、４・・・弁体、５・・・弁
体（５ａ・・・止弁体。 ５ｂ・・・下弁体）、６・・・リブ、７・・・弁案内ガ
イド、１０・・・ダイヤフラム、１１・・・導圧孔、１
２・・・押しバネ、１６・・・密閉蓋、１８・・・下部
通水路。 第　１　図 第２図 第３図 第４図 第５図 第６図 一流量 第７図 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体入口および出口を有し、流体通過量が少量時に
   は、弁体の開放面積を小さくし、多量通過時には、弁体
   の開放面積を大きくして、流体の流量変化に対し、弁体
   の下流側圧力である二次側圧力を一定に保つ弁装置にお
   いて、前記弁体および弁体支持用弁座とを複座構成とし
   、かつ前記弁体の弁摺動方向のストロークを、複座構成
   とした弁体のうち、その一方の弁摺動ガイドを兼ねた弁
   体と、弁箱の壁部に孔を設けて嵌入した弁案内ガイドと
   の２点支持とし、さらに前記弁箱壁部と一定空間を存し
   てダイヤフラムを取り付け、当該ダイヤフラムの背部に
   押しバネを装着するとともに、前記ダイヤフラムと弁体
   とを一体に接続する一方、前記弁箱壁部に、弁箱内を通
   過する流体の流量が減少するにしたがい、ダイヤフラム
   に加わる押力を増加させる導圧孔を設けたことを特徴と
   する弁装置。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、弁摺動
   ガイドを兼ねた弁体は、当該弁体の板面に、その弁体外
   径と同一径のリブを有する弁装置。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項記載の発明にお
   いて、複座構成とした上弁座および下弁座の内径φＤと
   、上弁体の外径φｄ＿Ｕと、下弁体の外径φｄ＿Ｂと、
   弁箱上壁に孔を設けて嵌入した弁案内ガイドの外径φｄ
   ＿Ｇとを、φｄ＿Ｂ＞φＤ＞φｄ＿Ｕ＞φｄ＿Ｇとした
   弁装置。 ４、特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに記載の
   発明において、反ダイヤフラム側弁箱下壁の孔に取り付
   けた密閉蓋と、前記反ダイヤフラム側弁箱下壁の水路側
   当接面とを同一平面とした弁装置。