JPH0567873U - 定流量弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 赤水の発生を防止し、使用状況に応じて、態
様変更を簡単に行える定流量弁を提供する。 【構成】 弁箱１内にシリンダ４があって、その間隙が
流水路１５になっている。ピストン弁体２１はシリンダ
４内で軸方向に摺動自在である。弁箱１と前フランジ部
材６との連結部にボール式流量調節弁８がある。前フラ
ンジ部材６の流入口３１とシリンダ内室４ａとは通水連
結状態にある。シリンダ内室４ａからは僅かな漏水が生
ずる。シリンダ外室４ｂは流水路１５と連通している。
ピストン弁体２１には押バネ２８が作用している。弁座
２５は、弁箱１と後フランジ部材２９との連結部に位置
する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は上水道などの流体管路に用いられる弁で、１次側と、２次側との圧力 差に変動が発生しても、常に弁の通過流量を一定に保つことのできる定流量弁の 改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】

定流量弁は従来、既に種々の形態のものが開発されており、各方面で使用され ている。この定流量弁の一般的な構造は、ダイヤフラムやピストンなどの水圧作 動体の両面に１次側と２次側との両水圧を作用させ、圧力差の変動に対応して、 ダイヤフラムを自動的に移動させるようになすと共に、このダイヤフラムに弁体 を連結して、ダイヤフラムに連動する弁体の移動によって、流路を自動的に開閉 して、流量の調節を図るようになっている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

ところが従来の定流量弁では、ダイヤフラムはその片面を２次側に接するよう に設け、他面にはパイプを用いて、１次側から水を導いた構造になっている。こ の為、ダイヤフラムに導いた１次側の水は、ほとんどその位置から移動できず、 この水がよどんで、いわゆる死に水となり、その結果、ここに錆が発生する。そ して、この錆を含んだ水が何等かの原因で１次側に逆流した際には、赤水の発生 を招くことになる。

【０００４】 また、定流量弁には、その１次側に基準流量を設定するための調節弁が取付け られている。従来、この調節弁には、通常、バタフライ弁を用いていた。しかし 、バタフライ弁は製造コストの点では好ましいが、弁の開度と流量との相関性が 悪くて、正比例せず、基準流量の調節設定を正確、かつ簡単に行えないという問 題がある。その上、従来のものでは調節弁は完全に組付けられていて、使用状況 などに合わせて他のものに取替えることが不可能である。

【０００５】 更に、従来の定流量弁では、弁座部は完全固定式で、形状の異なったものに取 替えることができないので、使用状況の変化に簡単に対応できないという問題が ある。

【０００６】 本考案は以上の点に鑑み、水圧作動体の箇所での死に水の発生がなく、基準流 量の調節設定が容易で、使用状況に応じての弁仕様の変更を簡単に行うことので きる定流量弁を提供せんとするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

本考案の定流量弁の技術的手段は、弁箱と、弁箱内に固設されたシリンダと、 シリンダ内で摺動自在なピストン弁体と、弁箱の流入側に連結された前フランジ 部材と、弁箱と前フランジ部材との連結部に設けられたボール式流量調節弁と、 弁箱の流出側に連結された後フランジ部材と、弁箱と後フランジ部材との連結部 に設けられた弁座とからなり、シリンダの前端面はシリンダカバーで遮蔽されて 、シリンダ内室が形成され、このシリンダ内室と前フランジ部材の流入口とは通 水連結され、またピストン弁体の胴部の前端はシリンダカバーに設けられた支持 穴に摺動自在に嵌入していて、この摺動接触面には漏水可能な僅かな隙間があり 、ピストン弁体の胴部は中空で、シリンダ内室からの漏水はこの中空胴部を通っ て２次側に流出し、更に、シリンダの外室にはピストン弁体を付勢する押バネが 設けられ、ピストン弁体はシリンダの内外圧力差とバネ圧とが釣り合う位置に移 動して、ピストン弁体後端と弁座とで形成される弁機構部を自動的に開閉調節す るようになっていることにある。

【０００８】

【作用】

本考案の定流量弁では、前フランジ部材の流入口から入った水はボール式流量 調節弁を通り、弁箱内に入る。そして、弁箱とシリンダとの間の流水路を通り、 弁座を通過して、後フランジ部材の流出口へと流れる。この流水の際、ボール式 流量調節弁の位置、及びピストン弁体と弁座とで形成された弁機構部の位置で絞 り抵抗を受ける。

【０００９】 流量調節弁では、使用状況に応じた基準流量を設定する。この弁はボールバル ブ形式であるので、弁の開度と、流量とがよく比例し、流量調節を外部から正確 に行うことができる。他方、ピストン弁体は軸方向に移動し、その後端と弁座と の接触・離間とによって弁の開閉、及び開度の調節を行う。

【００１０】 ピストン弁体はシリンダ内で移動自在であり、両面からの押圧力が釣り合う位 置に自動的に移動するようになっている。ピストン弁体の前面には、シリンダ内 室の水圧が作用している。シリンダ内室は前フランジ部材の流入口と通水連結さ れているので、内室水圧は流入水圧と同じで、高圧である。ピストン弁体の後面 には、シリンダ外室の水圧と、バネ圧とが作用している。シリンダ外室は流水路 と連通しているので、外室圧は内室圧に比べて低い。そして、ピストンは、その 前後面に作用するシリンダの内外水圧差と、バネ圧との釣り合う位置に自動的に 移動するのである。従って、流入水圧に変動が発生した場合には、シリンダ内室 の水圧に変動が生ずるので、ピストン弁体は軸方向に移動し、弁の開度を自動調 節して、通過する流量を常に一定に保つように作動する。

【００１１】 ピストン弁体の前端は、シリンダカバーの支持穴に摺動自在に支持され、かつ 、この摺動接触面には僅かな隙間がある。そして、シリンダ内室の水はこの隙間 から常時、少量づつ漏水している。この為、シリンダ内室の水は常に入れ替わっ ており、いわゆる死に水にならない。なお、この漏水はピストン弁体の中空部を 通って、２次側に流れ出る。

【００１２】

【実施例】

本考案の定流量弁の一実施例を図面について説明する。弁箱１は、前部２と後 部３との２分割構造であり、シリンダ４を間に挟み込んだ状態でボルト５によっ て締付固定される。

【００１３】 弁箱前部２には前フランジ部材６がボルト７止めにて連結固定されている。前 フランジ部材６には流量調節弁８が組込まれている。この流量調節弁８はボール バルブ形式であり、弁軸９を外部から回動させることによって、弁が開閉する。 １０は指示針、１１は目盛板であって、これによって調節弁８の開度を外部から 知ることができる。また、調節弁８は前フランジ部材６と弁箱前部２との接合位 置に組込まれているので、前フランジ部材６と弁箱前部２とを分解することによ って、ボールの取替などは簡単に行える。更に、前フランジ部材６には通水パイ プ１２用の接続口１３が設けられている。

【００１４】 シリンダ４は弁箱１の内部に配置され、シリンダ４のフランジ部１４が、弁箱 前後部２，３によって挟み付けられた状態で固定支持される。また、シリンダ４ と弁箱１との間には間隙があって、ここが流水路１５となる。なお、フランジ部 １４には孔１６が設けられていて、この孔１６によって流水路１５が連通する。 シリンダ４のフランジ部１４には通水パイプ１２用の接続口１７が設けられてい る。

【００１５】 シリンダ４の前方端面はシリンダカバー２０によって遮蔽されている。このシ リンダ４の内部にはピストン弁体２１が前後方向に摺動自在に収容されている。 ピストン弁体２１は胴部２２とフランジ部２３とからなり、フランジ部２３の外 周がシリンダ４の内面と摺動可能に接触している。胴部２２の後端が接触部２４ で弁座２５と接触・離間係合する。

【００１６】 シリンダカバー２０の内壁面には支持穴２６が設けられていて、ここにピスト ン弁体２１の胴部２２の前端部が摺動自在に嵌入している。なお、この支持穴２ ６と胴部２２との接触面には僅かな隙間が形成されていて、ここを通って少流量 の漏水が生ずるようになっている。

【００１７】 シリンダ４の後端にはガイド２７が取付けられていて、胴部２４を摺動自在に 支持する。このガイド２７とフランジ部２３との間にはバネ２８が介装されてい て、ピストン弁体２１には前方向、即ち開弁方向への力が常に付与されている。 また、胴部２２は中空であり、ここを通って自由に水が流出入できるようになっ ている。

【００１８】 弁箱後部３の後端には、後フランジ部材２９がボルト３０によって取付けられ ている。なお、弁座２５は弁箱後部３と後フランジ部材２９との間に挟み付けら れて固定されている。また、図１の実施例では、弁座２５はスロットリング形の ものが用いられているが、この他の形状の異なった弁座にも自由に取替えて使用 することができる。

【００１９】 次に前記定流量弁の作動について説明する。配水管（図示せず）によって送ら れてきた水は前フランジ部材６の流入口３１から流れ込む。この段階での水圧を Ｐ１とする。水は調節弁８の方へと流れるが、一部の水は、側面に位置する接続 口１３から通水パイプ１２を通り、接統口１７を経てシリンダ４の内室４ａに導 かれる。従って、シリンダの内室４ａは１次側と連通関係にあり、シリンダ内室 ４ａの水圧はＰ１となる。

【００２０】 調節弁８を通過した水は、その通過の際に絞り抵抗を受けて、減圧し、Ｐ２に なっている。即ち、Ｐ２＜Ｐ１である。その後、この水は弁箱１内に入り、弁箱 １とシリンダ４との間の流水路１５を通って、弁座２５の方へと流れる。また、 水はガイド２７の窓を通ってシリンダ外室４ｂに入る。従って、シリンダ外室４ ｂの水圧はＰ２である。

【００２１】 以上のように、シリンダ内室４ａの水圧はＰ１で、シリンダ外室４ｂの水圧は Ｐ２であり、この水圧がピストンのフランジ部２３の両面に作用している。Ｐ１ ＞Ｐ２ではあるが、ピストンのフランジ部２３の外面にはバネ２８による圧が作 用しているので、両面の力が釣合った位置でフランジ部２３はほぼ静止状態を保 つ。また、この時にはピストン胴部２２の後端は弁座２５から離れているので、 その間隙を通って水が流出し、後フランジ部材２９の流出口３２から流れ出る。 なお、この流出時の水圧はＰ３であり、弁での絞りを受けているので、Ｐ３＜Ｐ ２である。

【００２２】 ところで、もし流入圧Ｐ１が常に一定であるとすると、ピストン弁体２１は静 止したままであり、流出圧Ｐ３も一定となり、一定の流量で水が流れる。しかし 、実際の使用状態では、種々の原因により流入圧Ｐ１に変動が生ずる。前記定流 量弁ではＰ１に変動があると、これに連動してシリンダ内室４ａの水圧が高低変 化し、更にこれに伴ってピストン弁体２１が新たな釣合い位置に移動し、ピスト ン弁体２１の後端と弁座２５との間隙が広狭変化して、弁が自動的に開閉調節さ れる。即ち、Ｐ１が下がると弁を開き、反対にＰ１が上がると弁を絞って、通過 流量を、水圧の変動にかかわらず、常に一定に調節するのである。

【００２３】 また、シリンダ内室４ａには１次側から水が導かれるが、この室内の水は永久 滞留しない。即ち、ピストン胴部２２と支持穴２６との接触部に僅かな間隙があ って、ここから常時少量の漏水が生じており、内室４ａにはこの漏水分だけ常に 補給される。この為、シリンダ内室４ａの水は少しづつ常に入れ替わっていて、 死に水にならないのである。

【００２４】 図３に示されているのは、スロットスリーブ形の弁座４０を用いた他の実施例 である。この実施例の弁では流量の調節をより精密に行うことができる。

【００２５】 図４に示されているのは、多孔シリンダ形の弁座４１を用いた実施例である。 この実施例の弁は高差圧時の使用に適し、キャビテーション発生を防止できる。

【００２６】 なお、本考案の定流量弁に於いて、シリンダやピストン弁体などの詳細な形状 は、前記図示の実施例に限定されることなく、実用新案登録請求の範囲の記載の 範囲内で自由に設計変更可能である。

【００２７】

【考案の効果】 本考案の定流量弁では、１次側の水圧の変動に伴ってピストン弁体が自動的に 移動し、高圧変動の場合は弁開度を絞り、低圧変動の場合は弁開度を大にして、 通過流量を常に一定に保つ。またシリンダ内室は１次側と通水連結されているが 、この内室から少量の漏水が生ずるようになっていて、シリンダ内室の水は常に 新しい水と入れ替わっているので、長期滞留による錆の発生がなく、赤水を防止 できる。

【００２８】 更に、本考案の定流量弁では、流量調節弁がボールバルブ形式であるので、流 量調節特性がよく、基準流量を正確に設定でき、また、この調節弁は前フランジ 部材と弁箱との連結部に設けられているので、使用状況に合わせて他のものへの 取替を簡単に行うことができる。

【００２９】 また、本考案の定流量弁では、弁座が弁箱と後フランジ部材との連結部に設け られているので、使用状況に応じて他の形式の弁座に自由、かつ簡単に取替える ことができ、便利である。

【提出日】平成４年２月１７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００５

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００５】 更に、従来の定流量弁では、弁座部は完全固定式で、形状 の異なったものに取替えることができないので、使用状況の変化に対応できない という問題かある。その上、従来の定流量弁では、弁座付近でキャビテーション が発生するという欠点がある。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００６

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００６】 本考案は以上の点に鑑み、水圧作動体の箇所での死に水の 発生がなく、基準流量の調節設定が容易で、使用状況に応じての弁仕様の変更を 簡単に行うことができ、その上、キャビテーションの発生を押えることのできる 定流量弁を提供せんとするものである。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１１

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１１】 ピストン弁体の前端は、シリンダカバーの支持穴に摺動自 在に支持され、かつ、この摺動接触面には僅かな隙間がある。そして、シリンダ 内室の水はこの隙間から常時、少量づつ漏水している。この為、シリンダ内室の 水は常に入れ替わっており、いわゆる死に水にならない。なお、この漏水はピス トン弁体の中空部を通って、２次側に流れ出る。ピストン弁体の後方位置乃至、 弁座付近では、キャビテーションが発生し易いが、前記のようにピストン弁体の 後端から漏水が流れ出ているため、キャビテーションの発生を阻止したり、低下 させたりする作用がある。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２３

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２３】 また、シリンダ内室４ａには１次側から水が導かれるが、 この室内の水は永久滞留しない。即ち、ピストン胴部２２と支持穴２６との接触 部に僅かな隙間があって、ここから常時少量の漏水が生じており、内室４ａには この漏水分だけ常に補給される。この為、シリンダ内室４ａの水は少しづつ常に 入れ替わっていて、死に水にならないのである。更に、シリンダ内室４ａからの 漏水は支持穴２６からピストン弁体２１の中空部を通ってその後端から流れ出る 。ピストン弁体２１の後方位置では、キャビテーションが発生し易いが、ピスト ン弁体２１の後端からは前記の漏水が流れ出ているため、キャビテーションの発 生を阻止し、あるいは、キャビテーションを低下させる。

【手続補正５】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００２７

【補正方法】変更

【補正内容】

【００２７】

【考案の効果】

本考案の定流量弁では、１次側の水圧の変動に伴ってピストン弁体が自動的に 移動し、高圧変動の場合は弁開度を絞り、低圧変動の場合は弁開度を大にして、 通過流量を常に一定に保つ。またシリンダ内室は１次側と通水連結されているが 、この内室から少量の漏水が生ずるようになっていて、シリンダ内室の水は常に 新しい水と入れ替わっているので、長期滞留による錆の発生がなく、赤水を防止 できる。その上、ピストン弁体の後端から流れ出る漏水がキャビテーションの発 生を押える効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の定流量弁の実施例の断面図。

【図２】図１の平面図。

【図３】スロットスリーブ形の弁座を用いた他の実施例
の分解状態の断面図。

【図４】多孔シリンダ形の弁座を用いた実施例の分解状
態の断面図。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 弁箱前部 ３ 弁箱後部 ４ シリンダ ４ａ シリンダ内室 ４ｂ シリンダ外室 ６ 前フランジ部材 ８ 流量調節弁 １２ 通水パイプ １３ パイプ接続口 １４ シリンダのフランジ部 １５ 流水路 １７ パイプ接続口 ２０ シリンダカバー ２１ ピストン弁体 ２２ 胴部 ２３ フランジ部 ２４ 接触部 ２５ 弁座 ２６ 支持穴 ２７ ガイド ２８ バネ ２９ 後フランジ部材 ３１ 流入口 ３２ 流出口

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱と、弁箱内に固設されたシリンダ
   と、シリンダ内で摺動自在なピストン弁体と、弁箱の流
   入側に連結された前フランジ部材と、弁箱と前フランジ
   部材との連結部に設けられたボール式流量調節弁と、弁
   箱の流出側に連結された後フランジ部材と、弁箱と後フ
   ランジ部材との連結部に設けられた弁座とからなり、シ
   リンダの前端面はシリンダカバーで遮蔽されて、シリン
   ダ内室が形成され、このシリンダ内室と前フランジ部材
   の流入口とは通水連結され、またピストン弁体の胴部の
   前端はシリンダカバーに設けられた支持穴に摺動自在に
   嵌入していて、この摺動接触面には漏水可能な僅かな隙
   間があり、ピストン弁体の胴部は中空で、シリンダ内室
   からの漏水はこの中空胴部を通って２次側に流出し、更
   に、シリンダの外室にはピストン弁体を付勢する押バネ
   が設けられ、ピストン弁体はシリンダの内外圧力差とバ
   ネ圧とが釣り合う位置に移動して、ピストン弁体後端と
   弁座とで形成される弁機構部を自動的に開閉調節するよ
   うになっている定流量弁。