JPH0718505B2

JPH0718505B2 - パイロット弁

Info

Publication number: JPH0718505B2
Application number: JP63033670A
Authority: JP
Inventors: 昌三宮澤; 崇徳小林; 茂美大山
Original assignee: テクノエクセル株式会社
Priority date: 1988-02-16
Filing date: 1988-02-16
Publication date: 1995-03-06
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPH01210677A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この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。

（従来の技術）従来、流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問
題点が有る。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。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、上記ウォーターハンマ抑制方式には次の
ような課題がある。減勢流路は、剛体からなるダイヤフ
ラム板に加工された円弧状の溝を、ゴム等の軟質弾性材
でできたダイヤフラムで塞ぐことで形成されている。こ
のため、パイロット弁内の液体の圧力が高まった場合
や、液体の圧力が振動状に変化する場合には、ダイヤフ
ラムが液体圧や共振によって弾性変形してダイヤフラム
板とダイヤフラムとの間に剥離が生じ、これによりダイ
ヤフラム板とダイヤフラムとの間に形成された減勢流路
が広がり、流動抵抗が減少し、設計時における減勢流路
のウォーターハンマの抑止効果が得られないというおそ
れがある。

従って、本発明は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。

（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、柔軟性を有する材料を用いて形成され、弁室
を給液部と背圧部に画成し、排液部に設けられた弁座を
開閉すると共に、縁部には表裏を貫通する透孔が透設さ
れ、中央には中心孔が透設されたダイヤフラムと、剛性を有する材料を用いて形成されると共に、前記ダイ
ヤフラムの背圧部側に固定され、前記ダイヤフラムの前
記中心孔に嵌入する中央突出部には前記背圧部と前記排
液部とを連絡し、背圧部側から電磁ソレノイドのプラン
ジャにより開閉される貫通孔が設けられ、縁部には前記
透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、剛性を有する材料を用いて形成されると共に、前記ダイ
ヤフラムと前記ダイヤフラム板との間に設けられ、前記
ダイヤフラムと接する面には前記透孔に嵌入し、中心部
分には表裏を貫通する抽入孔を有する抽入部が突設され
た板体と、該板体と前記ダイヤフラム板との間に形成され、前記抽
入孔と前記抽出孔とを連絡する減勢流路と、前記減勢流路の途中に位置して前記板体若しくは前記ダ
イヤフラム板と一体に形成され、減勢流路の断面形状を
変化させる減勢手段とを具備することを特徴とする。

（作用）作用を第２図、第３図及び第４図と共に説明する。

板体18の抽入孔24から入った液体は、板体18とダイヤフ
ラム板32との間で形成された減勢流路26の途中に位置す
る減勢手段たる絞部28・・・にて、液体の持つエネルギ
が消費され、背圧部部58内の圧力の急激な昇圧が抑止さ
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が可能となる。また減勢流
路26は板体18とダイヤフラム板32との間で形成され、ま
た絞部28・・・は板体18若しくはダイヤフラム板32と一
体に形成されているため、ダイヤフラム12の変形による
影響がなく、常に減勢効果が発揮でき、上記のウォータ
ーハンマを確実に抑止できるのである。

（実施例）以下、本発明の好適な一実施例について添付図面と共に
詳述する。

第１図はダイヤフラム板の平面図、第２図は板体として
の流路板の平面図、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。

まず、構成について第１図〜第４図と共に説明する。

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が透設され、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は板体としての流路板であり、底面には抽入部20が突
設され、その抽入部20は前記ダイヤフラム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。前記抽
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。

32はダイヤフラム板であり、前記ダイヤフラム12と共
に、流路板18を挟着している。ダイヤフラム板32の中央
突部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。中央突部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と前
記抽入孔24は減勢流路26を介して連絡されている。ダイ
ヤフラム板32には前記流路板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に対応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44として組み立てられることにより流路板18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。

第４図に示す状態は電磁コイル46に通電されたいない状
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58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。

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44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。

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よい。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。

（発明の効果）本発明に係るパイロット弁によれば、減勢流路を流路板
とダイヤフラム板との間に形成し、減勢流路の途中に位
置して減勢流路の断面形状を変化させる減勢手段を板体
若しくはダイヤフラム板と一体に形成したため、ダイヤ
フラムの変形による影響を受けず、液体の圧力が高い場
合であっても減勢流路の広がり等を防止でき、常に減勢
効果を発揮できて、設計時におけるウォーターハンマの
抑止効果を確実に発揮できる等の著効を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のパイロット弁に係る一実施例のダイヤ
フラム板の平面図、第２図は流路板の平面図、第３図は
弁体の断面図、第４図はその弁体を組み込んだパイロッ
ト弁の断面図。 10……パイロット弁、12……ダイヤフラム、18……流路
板、26……減勢流路、28……絞部、32……ダイヤフラム
板、52……排液部、54……弁座、56……給液部、58……
背圧部、60……弁室、24……抽入孔、40……抽出孔。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者大山茂美長野県須坂市大字須坂字八幡裏1588番地株式会社神林製作所内 (56)参考文献特開昭60−132186（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】柔軟性を有する材料を用いて形成され、弁
室を給液部と背圧部に画成し、排液部に設けられた弁座
を開閉すると共に、縁部には表裏を貫通する透孔が透設
され、中央には中心孔が透設されたダイヤフラムと、剛性を有する材料を用いて形成されると共に、前記ダイ
ヤフラムの背圧部側に固定され、前記ダイヤフラムの前
記中心孔に嵌入する中央突出部に前記背圧部と前記排液
部とを連絡し、背圧部側から電磁ソレノイドのプランジ
ャにより開閉される貫通孔が設けられ、縁部には前記透
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、剛性を有する材料を用いて形成されると共に、前記ダイ
ヤフラムと前記ダイヤフラム板との間に設けられ、前記
ダイヤフラムと接する面には前記透孔に嵌入し、中心部
分には表裏を貫通する抽入孔を有する抽入部が突設され
た板体と、該板体と前記ダイヤフラム板との間に形成され、前記抽
入孔と前記抽出孔とを連絡する減勢流路と、前記減勢流路の途中に位置して前記板体若しくは前記ダ
イヤフラム板と一体に形成され、減勢流路の断面形状を
変化させる減勢手段とを具備することを特徴とするパイ
ロット弁。