JPH05187575A

JPH05187575A - パイロット弁

Info

Publication number: JPH05187575A
Application number: JP18763592A
Authority: JP
Inventors: Shozo Miyazawa; 昌三宮澤; Takanori Kobayashi; 崇徳小林; Shigemi Oyama; 茂美大山
Original assignee: KANBAYASHI SEISAKUSHO KK
Current assignee: KANBAYASHI SEISAKUSHO KK
Priority date: 1992-06-22
Filing date: 1992-06-22
Publication date: 1993-07-27

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクトで十分なウォーターハンマ抑止効
果を有するパイロット弁を提供することを目的とする。【構成】表裏を貫通する抽入孔２４を有し、弁室６０
を給液部５６と背圧部５８に画成すると共に、排液部５
２に設けられた弁座５４を開閉するダイヤフラム１２
と、ダイヤフラム１２の背圧部５８側に固定され、抽入
孔２４と異なる位置に表裏を貫通する抽出孔４０が設け
られたダイヤフラム板３２と、ダイヤフラム１２とダイ
ヤフラム板３２との間の平面部に設けられ、抽入孔２４
と抽出孔４０を連絡する減勢流路２６とを具備するパイ
ロット弁１０において、減勢流路２６に、減勢流路２６
の断面形状を変化させる減勢手段２８を設けたことを特
徴とするパイロット弁。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はパイロット弁に関し、よ
り詳細にはウォーターハンマを軽減可能なパイロット弁
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、液体の流れを選択的に弁を開閉し
て制御するパイロット弁において、閉弁時に背圧部内に
水撃圧力が発生し、その水撃圧力により給液配管の振動
等、ウォーターハンマと呼ばれる現象が発生する。この
ウォーターハンマは、管路、計器、制御装置等の故障の
原因となるばかりでなく集合住宅においては騒音の原因
となるという課題が有る。そのため、従来からこのウォ
ーターハンマの抑止を図る方法が開発されている。その
１例として特開昭60-132186 号に開示される技術があ
る。これはダイヤフラム板の抽出孔とダイヤフラムの抽
入孔を異なる位置に設けると共に、抽出孔と抽入孔を連
絡する減勢流路をダイヤフラムとダイヤフラム板との間
の平面部に設けたものである。これにより、抽入孔と減
勢流路、減勢流路と抽出孔が接続された部分に形成され
る屈曲部で液体の流動抵抗を大きくでき、さらに減勢流
路を設けたことで流路が長くなり、通過する液体の流動
抵抗を一層大きくできるようにしたものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ウォーターハンマ制御方式には次のような課題がある。
減勢流路は、円弧状に形成したり、流路の途中に屈曲部
を設けたりして流路長を長くすれば流動抵抗をさらに大
きくでき、ウォータハンマを十分に抑止できるが、流路
を長くするにはダイヤフラムとダイヤフラム板との間の
平面部を広くしなければならない。つまり弁が大型化し
てしまうという課題がある。従って、本発明はコンパク
トで十分なウォーターハンマ抑止効果を有するパイロッ
ト弁を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明は次の構成を備える。すなわち、表裏を貫通
する抽入孔を有し、弁室を給液部と背圧部に画成すると
共に、排液部に設けられた弁座を開閉するダイヤフラム
と、該ダイヤフラムの背圧部側に固定され、前記抽入孔
と異なる位置に表裏を貫通する抽出孔が設けられたダイ
ヤフラム板と、前記ダイヤフラムとダイヤフラム板との
間の平面部に設けられ、前記抽入孔と前記抽出孔を連絡
する減勢流路とを具備するパイロット弁において、前記
減勢流路に、該減勢流路の断面形状を変化させる減勢手
段を設けたことを特徴とする。

【０００５】

【作用】作用を第２図、第３図及び第４図と共に説明す
る。ダイヤフラム１２とダイヤフラム板３２の間に挟着
された流路板１８の抽入孔２４から入った液体は減勢流
路２６内の減勢手段たる絞部２８・・・により、減勢流
路の断面形状が急激に変化するため渦を発生し、液体の
持つエネルギが消費され、背圧ぶ５８内の圧力の急激な
昇圧が抑制され、ダイヤフラム１２の弁座５４への着座
を遅らせることによりウォーターハンマの抑止を可能と
なる。

【０００６】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例について添付図
面と共に詳述する。〔第１実施例〕第１実施例を第１図〜第４図と共に説明
する。第１図はダイヤフラム板の平面図、第２図は流路
板の平面図、第３図はダイヤフラム、流路板及びダイヤ
フラム板を弁体に組み立てられた状態を示す断面図、第
４図は第３図に示す弁体を用いたパイロット弁の断面図
である。

【０００７】まず、構成について説明する。１２はダイ
ヤフラムであり、ゴム等の柔軟材料で形成されている。
中央には中心孔１４が当接され、後述するダイヤフラム
板が嵌入可能になっている。また、ダイヤフラム１２の
縁部にも透孔１６が透設され、後述する流路板の抽入部
が嵌入可能になっている。１８は流路板であり、底面に
は抽入部２０が突設され、その抽入部２０はダイヤフラ
ム１２の透孔１６に嵌入しており、フランジ部２２で抜
け止めされている。抽入部２０には抽入孔２４が貫設さ
れている。また、流路板１８の上面の平面部には減勢流
路２６が刻設されており、減勢流路２６の両側壁から減
勢流路２６内へ突出した減勢手段たる絞部２８・・・が
複数設けられており、減勢流路２６内の流路断面積が急
激に変化するようになっている。抽入孔２４の上端は減
勢流路２６内に開口している。また、流路板１８の上面
には位置決め用の嵌合突部３０が突設されており、後述
するダイヤフラム板へ組み付ける際の位置決め指標とな
る。

【０００８】３２はダイヤフラム板であり、ダイヤフラ
ム１２と共に、流路板１８を挟着している。ダイヤフラ
ム板３２の中心部３４の下部はダイヤフラム１２の中心
孔１４へ嵌入され、フランジ部３６で抜け止めされてい
る。中心部３４の中心には液体を通過させるための貫通
孔３８が貫設されている。また、ダイヤフラム板３２の
縁部には抽出孔４０が透設されている。この抽出孔４０
は挟着した流路板１８の減勢流路２６に対応する位置に
透設されており、抽出孔４０と抽出孔２４は減勢流路２
６を介して連絡されている。ダイヤフラム板３２には流
路板１８の上面に突設された嵌合突部３０と嵌合可能な
透孔４２が透設されており、両者が嵌合することにより
流路板１８に対するダイヤフラム板３２の正確な位置決
めが可能となる。このダイヤフラム１２、流路板１８、
及びダイヤフラム板３２の３者が第３図のように弁体４
４として組み立てられることによりダイヤフラム１２と
ダイヤフラム板３２の間に減勢流路２６が管路に形成さ
れる。この組み立てられた弁体４４を弁室６０内に配置
したパイロット弁１０について説明する。

【０００９】第４図に示す状態は電磁コイル４６に通電
されていない状態であり、プランジャ４８はコイルスプ
リング５０の付勢力によりダイヤフラム板３２の中央を
下端面で押圧すると共に貫通孔３８を閉塞している。さ
らにコイルスプリング５０の押圧力によりダイヤフラム
１２下面は排液部５２の弁座５４を閉塞しているため、
液体は排出されず、給液部５６内へ給液された液体は抽
入孔２４、減勢流路２６及び抽出孔４０を経て背圧部５
８内へ達し、弁体４４へ背圧をかけている。ここで、電
磁コイル４６に通電すると、電磁コイル４６の周辺に磁
気回路が形成されると共に、漏洩磁束がプランジャ４８
をコイルスプリング５０の付勢力に抗して上方へ吸引す
る。するとプランジャ４８の下端面は貫通孔３８を開放
する。この開放により背圧部５８内の液体は貫通孔３８
から排出され、排液部５２へ流れ出す。また、ダイヤフ
ラム板３２の押圧力も解除されるので、弁体４４はダイ
ヤフラム１２の弾性力により上動し、弁座５４は開放さ
れる。すると給液部５６に達した液体は開放された弁座
５４から排液部５２へ排出される。これにより液体を流
すことができるのである。

【００１０】そして、この液体の流れを停止すべく、電
磁コイル４６の通電を再び停止すると、磁力が消失し、
プランジャ４８はコイルスプリング５０の付勢力により
再び下動し、ダイヤフラム板３２を押圧すると共に貫通
孔３８を閉塞する。このために抽入口２４から流入する
液体の圧力で背圧部５８内の圧力は昇圧を始め、弁体４
４は下降する。一方、抽入口２４から流入する液体は減
勢流路２６内へ進入するものの、減勢流路２６内は絞部
２８・・・が設けられているため、流路断面積の急激な
変化に伴い、液体は絞部２８・・・直後で渦を生じ、液
体の流れのエネルギが消費される。これが複数回繰り返
されるので流速が落ち、背圧部５８内に抽出孔４０から
進入するまでに液体のエネルギは大幅に消費されるので
背圧部５８内の圧力は急激に高まることがない。従って
ダイヤフラム１２の弁座５４への着座も遅延して緩いも
のとなりウォーターハンマを抑止することが可能とな
る。その際、給液部５６における液体の給液圧により、
減勢流路２６の長さや絞部２８・・・の数は適宜設定す
ればよい。

【００１１】〔第２実施例〕第５図及び第６図と共に第
２実施例について説明する。第５図はダイヤフラム板の
底面図であり、第６図はそのダイヤフラム板をダイヤフ
ラムへ取り付けて形成した弁体の断面図である。この実
施例において、２重に形成された減勢流路１００ａ、１
００ｂがダイヤフラム板１０２の底面側の平面部に刻設
されており、両減勢流路１００ａ、１００ｂは連絡され
ている。抽入口１０４・・・は複数、ダイヤフラム１０
６に透設されており、各抽入口１０４・・・は、減勢流
路１００ａに対応する位置に開口している。抽入口１０
４・・・を複数設けたのは、各抽入口１０４・・・とも
小径なため、どこかの抽入口１０４・・・に異物が詰ま
って目詰まりを起こした際にも安定した動作を確保する
ためである。また、減勢流路１００ｂは中途に流路断面
積が大きく形成された大径部１０８・・・と、大径部１
０８・・・内に突出した突部１１０・・・からなる減勢
手段が形成されている。なお抽出口１１２は減勢流路１
００ｂの端部に設けられた大径部１０８に開口してい
る。

【００１２】このようなダイヤフラム１０６及びダイヤ
フラム板１０２からなる弁体１１４を第１実施例のパイ
ロット弁１０の弁体として用いると、基本的な動作は全
く同じであるが、弁体１１４で弁座５４を閉塞した際に
は、給液部５６内の液体は抽入口１０４・・・から弁体
１１４内に入り、ダイヤフラム１０６とダイヤフラム板
１０２の間に形成された減勢流路１００ａに入り、続い
て減勢流路１００ｂへ進入する。そして減勢流路１００
ｂ内では、大径部１０８・・・により流路断面積が急激
に変化させられると共に、突部１１０・・・で流れが乱
されて渦を発生する。この渦の発生により液体の流れの
エネルギが消費される。従って、第１実施例と同様ウォ
ーターハンマを抑止することが可能となる。

【００１３】〔第３実施例〕第３実施例を第７図及び第
８図と共に説明する。第７図はダイヤフラムの平面図、
第８図はそのダイヤフラムを用いた弁体の断面図であ
る。この実施例ではやはり２重の減勢流路２００ａ、２
００ｂがダイヤフラム２０２側の上面平面部に刻設され
ている。減勢流路２００ａと２００ｂは連絡されてい
る。減勢流路２００ａ内には抽入口２０４・・・が複数
透設されており、第２実施例と同様目詰まり対策を施こ
してある。また、減勢流路２００ａ内には側壁から突出
した絞部２０６・・・が複数突設されて減勢手段を形成
している。ダイヤフラム板２０８には抽出孔２１０がダ
イヤフラム２０２の減勢流路２００ｂに対応する位置に
透設されている。この弁体２１２を第２実施例と同様、
第１実施例のパイロット弁１０の弁体として用いると、
基本的な動作はやはり全く同じであるが、弁体２１２が
弁座５４を閉塞した際には、給液部５６内の液体は抽入
口２０４・・・から弁体２１２内に入り、ダイヤフラム
２０２とダイヤフラム板２０８の間に形成された減勢流
路２００ａに入り、絞部２０６・・・において、第１実
施例と同様渦を発生し、液体の流れのエネルギが消費さ
れる。そして減勢流路２００ｂを経て抽出口２１０から
出るので、やはり第１及び第２実施例と同様ウォーター
ハンマを抑止することができる。

【００１４】上述の実施例では断面形状を変化させた減
勢手段として、流路面積の急拡大、急縮小もしくは流路
中の突部を用いたが、流路の分岐、流路の合流、放流部
分の設置、流路内の凹凸部の形成、乱流形成板等障害物
の配置等によって渦を発生させても良い。その際、減勢
流路の長さ、減勢手段の選択、もしくはその配置数等は
パイロット弁の使用条件に鑑みて任意に設定すればよ
い。以上、本発明の好適な実施例について種々述べて来
たが、本発明は上述の実施例に限定されるのではなく発
明の精神を逸脱しない範囲で多くの改変を施し得るのは
もちろんである。

【００１５】

【発明の効果】本発明に係るパイロット弁を用いると、
閉弁に際して背圧部内の液体圧の急上昇を抑圧できるの
で、ダイヤフラム等弁体の弁座への着座を遅延させるこ
とができ、ウォーターハンマを抑止することは可能とな
る。また、減勢流路の長さや減勢手段の数等、弾力的な
設計が可能なので最も効率のよいウォーターハンマの抑
止が可能となる。また、減勢流路の中間に、減勢流路の
断面形状を変化させる減勢手段を設けることで、液体の
流れの運動エネルギを効率良く消費できるため、減勢流
路が短くても流速を十分に落とすことができ、ダイヤフ
ラムやダイヤフラム板を大きくする必要がなく、パイロ
ット弁のコンパクト化も可能となる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のパイロット弁に係る第１実施例のダイ
ヤフラム板の平面図。

【図２】その流路板の平面図。

【図３】その弁体の断面図。

【図４】図３の弁体を組み込んだパイロット弁の断面
図。

【図５】本発明のパイロット弁に係る第２実施例のダイ
ヤフラム板の底面図。

【図６】そのダイヤフラム板を用いた弁体の断面図。

【図７】本発明のパイロット弁に係る第３実施例のダイ
ヤフラムの平面図。

【図８】そのダイヤフラムを用いた弁体の断面図。

【符号の説明】

１０パイロット弁１２ダイヤフラム１８流路板２４抽入孔２６減勢流路２８絞部３２ダイヤフラム板４０抽出孔５２排液部５４弁座５６給液部５８背圧部６０弁室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】表裏を貫通する抽入孔を有し、弁室を給
液部と背圧部に画成すると共に、排液部に設けられた弁
座を開閉するダイヤフラムと、該ダイヤフラムの背圧部
側に固定され、前記抽入孔と異なる位置に表裏を貫通す
る抽出孔が設けられたダイヤフラム板と、前記ダイヤフ
ラムとダイヤフラム板との間の平面部に設けられ、前記
抽入孔と前記抽出孔を連絡する減勢流路とを具備するパ
イロット弁において、前記減勢流路に、該減勢流路の断面形状を変化させる減
勢手段を設けたことを特徴とするパイロット弁。
【請求項２】前記ダイヤフラムとダイヤフラム板との
間に前記減勢手段が設けられた前記減勢流路を形成した
流路板が挟着されていることを特徴とする請求項１記載
のパイロット弁。