JPH03249492A - 水位差動式ボールタップ - 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】 〔発明の目的〕 皮呈上五肌王立団 本発明は弁口の無用な開閉動作および急速なる閉弁動作
を防止する様にした水位差動式ボールタップに関するも
のである。

亘米Ω茨血 従来、各種受水槽において、水位を所定水位に維持する
ボールタンプには各種存在し、かがるボールタップとし
て、吐水弁を水位変化に連動するフロートの浮力作用番
こより弁口を開閉する単式のもの、或いは吐水弁と同径
なるピストンを弁棒にて連結する圧力バランス型の複式
のもの等があり、いずれのボールタップにあっても開弁
作動時の水位と閉弁作動時の水位との間が近接しており
、このため微量の水位変化にもフロートが揺動連動して
弁口が無用に反復開閉される不都合を生じ、よってウォ
ーターハンマーの発生を招来したり、又閉弁に従って開
弁量が減少するにつれて吐水量も少なくなり、閉弁直前
の微量吐水が長時間継続することになって水道メーター
の感知を免れる不恣知水量の問題を生したり、特に表面
積が太きな受水槽にあっては少量使用しても水位が下が
らず上記と同様なる問題点を有し、又地震発生時に生し
る受水槽水面の波動によりフロートが連動し、これに伴
い弁口も開閉して不用意なオーバーフロー漏水を惹起し
、広域に亘ろ水の異常消費は地域給水に種々の不都合を
発生するとされていた。

が”ｊ　しよ゛と　る課 本発明は開弁作動時の水位と閉弁作動時の水位との間に
一定の作動水位差を具有させて水位変化による無用なる
弁口の開閉動作を無くすと共に、閉弁時における急閉弁
を無くしてウォーターハンマーを防止する水位差動式ボ
ールタンプを提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

”るための 本発明は上記従来技術の開弁作動時の水位と閉弁作動時
の水位との間の水位差の近接番こより弁口が反復開閉さ
れて住じるウォーターハンマ、不惑水量、オーバーフロ
ー漏水等の課題りこ鑑み、開閉弁の作動水位に一定の水
位差を具有させると共に、閉弁時の作動を緩やかにして
上記ｔｉｎを解決することを目的とし、その要旨とする
処は給水圧力を開弁方向に受ける吐水弁と、閉弁方向に
受けるピストンを弁棒にて一体化した弁機構を有し、該
弁機構を水位Ｌコ連動するフロートに連繋し弁口を開閉
するボールタップにおいて、ピストンの受圧面積を吐水
弁の受圧面積より大きくすると共に、閉弁時にはピスト
ンとそのシリンダー部はシールリングＬこより完全シー
ル状態とし、且つ所定量開弁した時に前記シールが解除
される祿りこシリンダー部に拡淳部を形成したもの、又
ピストン上部のシリンダー室の圧力を所定速度にて減圧
させる圧力排出機構を設けた水位差動式ボールタップを
擾供して上記課題を解消せんとしたものである。

立−里 本発明にあっては、水位低下によるフロートの下降をピ
ストンの受圧面積と吐水弁の受圧面積の差にてピストン
に作用する上動力によって吐水弁の作動を規制して閉弁
状態を維持し、そして更に水位低下するとフロートの見
掛は自重が順次増大されてピストンが拡径部内に変位し
、ピストンに作用する上動力を解除してフロートの増大
した見掛は自重にて急速に全開状態まで開弁さセるので
ある。

又、水位上昇によるフロートの上昇をピストンのシール
リングにてシリンダー部を完全シールする位置である開
弁状態まで変位させて当該水位番こおいて吐水弁の作動
を規制し、更に水位上昇するとフロートの浮力が増大し
て吐水弁を上方へ押し上げようとするも、シリンダー室
内の圧力上昇にてピストン、吐水弁の作動を規制し、上
記位置を維持して過剰な浮力をフｏ−）に蓄え、そして
シリンダー室の圧力を所定速度にて緩やかに排出して減
圧するに伴って上記過剰浮力にて閉弁状態に吐水弁を緩
やかに変位させるのである。

ス」１匹 以下本発明の一実施例を図面に基づいて説明すると、 １は本発明に係る水位差動式ボールタップの本体であり
、該本体１は水平方向に延出開口した流入口２と、該流
入口２より連続して垂下して吐出口３を開口し、該吐出
口３の上方には隔壁４を形成し、該隔壁４の中央には弁
口５を穿設し、該弁口５の周縁に下方へ突出する弁座６
を形成し、また弁口５と対向する同軸上にはキャンプ装
着ロアを形成して弁箱８と成している９は弁箱８のキャ
ップ装着ロアに螺着するキ十ラブ体であり、該キャンプ
体９の内方には、弁口５の孔径より大径なるピストン摺
動部１０を形成し、該ピストン摺動部】Ｏより下方へ連
続して順次拡径されるテーバ状の拡径部１１を形成する
と共りこ、ピストン摺動部１０より上方へ連続して該ピ
ストン摺動部１０より縮径の案内部１２を形成してシリ
ンダー部１３を形成し、又キャップ体９の上端部にシリ
ンダー部１３を外部と連通ずる圧力排出機構装着口Ｊ４
を穿設している。

１５は弁座６に接離して弁口５を開閉する吐水弁であり
、該吐水弁１５は吐出口３内に案内羽根。

１６を上下動自在に配設し、該案内羽根１６の上端部に
弾性部材よりなる弁パツキン１７を装着すると共に、下
端部に貫通孔１８を有するテコ直向１９を弁棒２０にて
一体化している。

２１は弁棒２０の上端部のピストンであり、該ピストン
２１は弁口５の孔径より大径と成すと共ムこ、パツキン
溝２２を周設し、該パツキン溝２２にＵパツキン等のシ
ールリング２３を装着し、又ピストン２１の上部には案
内部１２に遊嵌状に挿入されるガイド頭部２４を形成し
てシリンダー部１３内に配設している。

又、かかるピストン２１の配設状態については、吐水弁
】５のパツキン１７が弁座６に当接して弁口５を閉弁す
る状態から弁座６と吐水弁１５のパツキン１７とのクリ
アランスＸが所定量以下となる開弁状態までの間はシー
ルリング２３により完全シールされうる状態となる位置
であるピストン摺動部］０内、若しくは該ピストン摺動
部１０近傍の拡径部１１内に配設され、一方上記関弁量
を超えて全開状態となる状態までの間はシールリング２
３によりシールされない位置である拡径部１１内に配設
される。

２５はキャップ体９の圧力排出機構装着口１４に螺着す
る圧力排出機構であり、該圧力排出機構２５は下方部に
小径なる排出弁口２６を貫設し、該排出弁口２６より大
径なる挿入孔２７を上方に貫設して筒体２８と成し、挿
入孔２７に挿入する調整弁２９はピストン２１上部のシ
リンダー室３０内の圧力を所定速度にて緩やかに排出さ
れる様に挿入孔２７との間に適宜漏洩を許容するクリア
ランスを設けて上下動自在に挿入し、一方筒体２８上方
に調整ネジ３１を螺入すると共番こ、該調整ネジ３１と
調整弁２９との間に調整弁２９を排出弁口２６に押圧す
る調整バネ３２を介装している。

３３はテコ３４は一端に固設したフロートであり、テコ
３４の他端は支点ピン３５にて弁箱８に枢支されると共
に、テコ３４の途中位置よりリンク３６．３７が吐出口
３外壁に設けた支点ビン３８にて支持され、リンク３７
は案内羽根１６の下方部である吐出口３の外壁に穿設し
た切欠部３９及びテコ案内１９の貫通孔１８内を貫通し
て案内羽根１６を支持し、水位変動に応して上下動する
フロート３３の動きをテコ３４、リンク３６．３７より
成る一連の増幅機構４０を介して案内羽根１６の上下動
に変換することにより弁口５を自動開閉している。

又、テコ案内１９０貫通孔】８の下端部とリンク３７と
の間にはフロート３３が止水位置である最上位に位置す
る時、若干のクリアランスを設けている。

尚、図中４１はストレーナ、４２は０リングである。

次に本発明に係る水位差動式ボールタップの作用につい
て説明すると、 先ず閉弁時については、第１図は下限の水位において吐
水弁１５が開弁変位した状態を示し、流入口２を通して
給水が開始される。

かかる状態では吐水弁１５と一体化されるピストン２】
はシリンダー部】３の拡径部１］に位置していることに
より、弁箱８内とシリンダー室３０とは連通して同圧状
態となってピストン２１を上方に押し上げる上動力が作
用せず吐水弁１５が開弁変位した状態で維持される。

そして給水の続行により水位が上昇するとフロート３３
が上昇し、吐水弁］５、ピストン２１が上昇連動し、第
２図に示す櫟にピストン２１がシリンダー部１３のピス
トン摺動部］０、若しくは該ピストン摺動部１０近傍の
拡径部１１に変位して吐水弁】５と弁座６とのクリアラ
ンスＸが所定量以下となる開弁状態まで変位する。

かかる状態ではピストン２１のシールリング２３にてシ
リンダー部１３が完全シールされてシリンダー室３０が
密閉されるため、ピストン２１の受圧面積と吐水弁１５
の受圧面積の差によってピストン２】に作用する上動力
が打ち消されて当該水位において吐水弁１５は上昇せず
に維持されるのである。

更に水位が上昇すると、フロート３３の水没量の増加に
よって浮力が増大して吐水弁１５を上方へ押し上げよう
とするも、上記の様にシリンダー室３０が密閉されてい
るため、該シリンダー室３０内の圧力上昇にてピストン
２１、吐水弁１５の作動を抑制し、上記位置を維持して
過剰な浮力をフロート３３に蓄える。

そしてシリンダー室３０の圧力が所定圧力、即ち調整ネ
ジ３１によって調整された調整バネ３２の弾発力に対応
する所定圧力以上に上昇すると、調整バネ３２０弾発力
に抗して調整弁２９が上昇変位し、筒体２８の挿入孔２
７と調整弁２９とに設けるクリアランスによりシリンダ
ー室３０の圧力を所定速度にて緩やかに排出して減圧す
るに伴って上記過剰浮力にて閉弁状態に吐水弁１５が緩
やかＬ二変イ立するのである。

次に開弁状態については、貯水の使用によって水位が低
下しフロート３３が増幅機構４０のリンク３７とテコ案
内１９０貫通孔１８との間に設けるクリアランスが無く
なる様に第４図に示す位置まで下降し、更に水位下降に
伴ってフロート３３は下降しようとするも、かかる状態
にあってはピストン２１はシールリング２３にてシリン
ダー部１３をシールするピストン摺動部１０、若しくは
該ピストン摺動部１０近傍の拡径部１１に位置するため
、ピストン２１Ｌこ作用する上動力によって吐水弁１５
は閉弁状態にて維持されるのであるやそして水位が更に
低下するとフロート３３の水没量が減少して浮力が減少
し、かかる浮力減少に伴ってフロート３３の見掛は自重
が順次増大し、該見掛は自重がピストン２１に作用する
上動力以上となって吐水弁】５、ピストン２】が下降し
、そしてピストン２１のシールリング２３によりシール
されない位置である拡径部１１内りこ変位することによ
り、弁箱８内とシリンダー室３０とは連通して同圧状態
となってピストン２１に作用する上動力を解除してフロ
ート３３の増大した見掛は自重にて急速番こ全開状態ま
で弁口５を開弁させるのである。

〔発明の効果〕

要するに本発明は、給水圧力を開弁方向に受ける吐水弁
１５と、閉弁方向に受けるピストン２１を弁環２０にて
一体化した弁機構ををし、該弁機構を水位に連動するフ
ロート３３７こ連繋し弁口５を開閉するボールタップに
おいて、ビス）・ン２】の受圧面積を吐水弁】５の受圧
面積より大きくすると共に、閉弁時にはピストン２１と
そのシリンダー部］３はシールリング２３により完全シ
ール状態とし、且つ所定量開弁した時に前記シールが解
除される様にシリンダー部１３Ｌこ拡径部】】を形成し
たので、水位低下によるフロート３３の下降をピストン
２１の受圧面積と吐水弁１５の受圧面積の差にてピスト
ン２１に作用する上動力によって吐水弁】５の作動を規
制して閉弁状態を維持することにより、閉弁止水時から
開弁吐水時への吐水弁１５の変位りこ一定の水位差を具
有させることが出来るため、水面波動によりフロート３
３が上下連動されて弁口５の開閉が無用に反復されると
云うボールタップの最大欠点を完全に解消することが出
来る。

又、更に水位低下するとフロート３３の見掛は自重を順
次増大されてピストン２１が拡径部１１内に変位し、ピ
ストン２１に作用する上動力を解除してフロート３３の
増大した見掛↓す自１ｉＬ二で急速に全開状態まで開弁
させることにより、開弁吐水状態を明確にするため、受
水槽の水位調整を容易にすることが出来る。

又、ピストン２】上部のシリンダー室３０室の圧力を所
定速度にて減圧させる圧力排出機構２５を設けたので、
水位上昇によるフロート３３の上昇をピストン２１のシ
ールリング２３にてシリンダー部１３をシールする位置
である開弁状態まで変位させて当該水位において吐水弁
１５の作動を規制し、更に水位上昇するとフロート３３
の浮力が増大して吐水弁１５を上方へ押し上げようとす
るも、シリンダー室３０内の圧力上昇２こでピストン２
１、吐水弁１５の作動を規制し、上記位置を維持して過
剰な浮力をフロート３３Ｌこ蓄え、そしてシリンダー室
３０の圧力を所定速度にて緩やかに排出して減圧するに
伴って上記過剰浮力にて閉弁状ＢＬこ吐水弁１５を緩や
かに変位させることにより、開弁吐水時から閉弁止水時
への吐水弁１５の変位りこ一定の水位差を具有させるこ
とが出来るため、閉弁直前の止水性を良好と成し、不感
知水量を完璧に無くすと共に、緩やかなる閉弁性と成し
て急閉弁に基づくウォーターハンマーを防止することが
出来る等その実用的効果甚だ大なるものである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例を示すものにして、第１図は本発
明に係る水位差動式ボールタップの全開状態を示す断面
図、第２図は同上開弁直後（又は閉弁直前）の状態を示
す断面図、第３図は同上閉弁状態を示す断面図、第４図
は同上閉弁状態においてフロートが下降した状態を示す
断面図である。 ５弁口　　　１１拡径部　　　１３シリンダー部１５吐
水弁　　　２０弁桿　　　　２１ピストン２３シールリ
ング　　　　　　　２５圧力排出機構３０シリンダー室 ３３フロート 以 上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）給水圧力を開弁方向に受ける吐水弁と、閉弁方向
   に受けるピストンを弁桿にて一体化した弁機構を有し、
   該弁機構を水位に連動するフロートに連繋し弁口を開閉
   するボールタップにおいて、ピストンの受圧面積を吐水
   弁の受圧面積より大きくすると共に、閉弁時にはピスト
   ンとそのシリンダー部はシールリングにより完全シール
   状態とし、且つ所定量開弁した時に前記シールが解除さ
   れる様にシリンダー部に拡径部を形成したことを特徴と
   する水位差動式ボールタップ。
2. （２）ピストン上部のシリンダー室の圧力を所定速度に
   て減圧させる圧力排出機構を設けたことを特徴とする請
   求項１記載の水位差動式ボールタップ。