JPH09296877A - 弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ステッピングモータ等電気的な手段を用い
ず、機械的な手段で弁の閉じる速度を遅くできる弁を提
供する。 【解決手段】 弁棒６は弁体５を貫通して、その先端が
バルブケーシングの底部に設けられた凹部２ａの近傍ま
で延びて設けられる。弁棒の途中にはスカート部９が設
けられる一方、凹部の内周部のスカート部に対応する位
置には、凹部の底部側が狭小となるテーパー部１０が形
成されている。スカート部にはバルブケーシングの凹部
の底部側へ延びるべローズの一端側が取りつけられ、ベ
ローズの他端側は前記凹部との間に隙間Ｃを形成して固
定されたリング１２に連結される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁に係わり、特に
弁が閉じるときに当該弁が介装されている配管系に生じ
がちな水撃の発生を未然に防止できる弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】電磁弁等の弁においては、弁体の移動速
度が速いため、弁が閉じる際に該弁が介装された配管系
に水撃が発生し、ときには弁や配管を損傷させることも
ある。このため、従来では、弁体の移動速度を遅くする
ために、例えばステッピングモータを弁に組み込み、こ
れにより、弁の開閉速度を調整する等の工夫が行われて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ステッ
ピングモータを組み込んだ従来の弁には、次の問題があ
った。すなわち、ステッピングモータを収納するため
のスペースを確保しなければならず、その分、弁のサイ
ズが大きくなる。ステッピングモータを制御しなけれ
ばならないため、電気的なインターフェイスが複雑にな
る。ステッピングモータ自体が高価なこともあってコ
スト高になる等の問題があった。

【０００４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、ステッピングモータ等電気的な手段を用い
ず、機械的な手段で弁が閉じる速度を遅くでき、これに
より上記した諸問題を解決することができる弁を提供す
ることを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、請求項１記載の発明では、バルブケーシング内に
形成された流路の途中に弁座が設けられ、該弁座に対向
するように設けられた弁体が弁棒を介してアクチュエー
タにより前記弁座に対し接近・離間する方向へ移動され
て開閉操作される弁において、前記弁棒は弁体を貫通し
て、その先端がバルブケーシングの底部に設けられた凹
部の近傍まで延びて設けられ、弁棒の途中には前記凹部
の内径よりも小さな外径を有するスカート部が設けられ
る一方、前記凹部の内周部の前記スカート部に対応する
位置には、凹部の底部側が狭小となるテーパー部が形成
されていることを特徴とする。請求項２記載の発明で
は、前記スカート部には前記バルブケーシングの凹部の
底部側へ延びるべローズの一端側が取りつけられ、該ベ
ローズの他端側は前記凹部との間に隙間を形成して固定
されたリングに連結されていることを特徴とする。請求
項３記載の発明では、前記弁棒の先端は、バルブケーシ
ングの底部に設けられた案内部によって弁棒の軸方向の
移動を許容されながらガイドされることを特徴とする。

【０００６】本発明によれば、弁体を閉じる方向へ移動
させるときに、弁棒の途中に設けたスカート部よりも下
側に画成されるバルブケーシングの凹部との間の容積が
減少し、該バルブケーシングの凹部内に存する流体の一
部が、凹部の内周部とスカート部の外周部と間の隙間を
通ってスカート部の上側へ移動する。このとき、弁体の
閉方向への移動が進むにつれて、凹部の内周部とスカー
ト部との間の隙間が小さくなり、ここを通過する流体の
抵抗が増大する。このように流体の流路抵抗が増大する
ことによって、弁体の閉方向への移動速度が遅くなる。
この結果、当該弁が介装される配管系に水撃が生じるの
を未然に防止する。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の実
施の形態を説明する。図１は本発明にかかる電磁弁を示
す。この弁１のバルブケーシング２には、入側開口３
ａ、出側開口３ｂ及びそれら両者をつなぐ流路３が形成
されている。

【０００８】流路３の途中には弁座４が設けられ、この
弁座４に対向するように弁体５が配されている。弁体５
には弁棒６が連設されており、この弁棒６がバルブケー
シング２の上部に組み込まれた、例えば弁体開閉用コイ
ル等のアクチュエータ８によって上下方向へ移動操作さ
れることにより、該弁棒６と一体的に移動する弁体５が
弁座４に対し接近・離間する方向へ移動して、該弁座４
を開閉する（図２参照）。

【０００９】前記弁棒６は弁体５を貫通して、その先端
（下端）がバルブケーシング２の底部に設けられた略有
底円筒状の凹部２ａの近傍まで延びている。そして、弁
棒６の途中には略円板状のスカート部９が同心状に設け
られている。スカート部９は、外径が凹部２ａの内径よ
りも小さな値に設定され、しかも、その外周端は薄肉状
となるように削られている。また、前記凹部２ａの内周
部の前記スカート部９に対応する位置（スカート部９が
移動する範囲に対応する位置）には、凹部２ａの底部側
が漸次狭小となるテーパー部１０が形成されている。

【００１０】前記スカート部９の下面にはベローズ１１
の一端側が液密的に取りつけられ、ベローズ１１の他端
側はバルブケーシング２の凹部２ａの底部側へ延びて、
断面３角形状のリング１２に液密に連結されている。こ
れにより、ベローズ１１の内側には流体を貯留する流体
貯留部１１ａが形成されている。また、ベローズ１１
は、外径を凹部２ａの内径よりも狭く設定されていて、
凹部２ａ内で自由に伸縮できるようになっている。さら
に、前記リング１２はバルブケーシング２の凹部２ａと
の間に、流路となる適宜隙間Ｃが形成される状態で、バ
ルブケーシング２の底部に固定されている。

【００１１】前記弁棒６の先端（下端）は、バルブケー
シング２の底部に設けられた円筒案内部１３に挿入され
て弁棒６の軸方向への移動は許容されながらガイドさ
れ、弁棒６が左右方向へずれないようになっている。

【００１２】次に、上記構成の弁の作用について説明す
る。いま、弁１が開状態から閉状態に移行するとき、す
なわち、アクチュエータ８が作動されて弁棒６を介して
弁体５が押し下げられるときに、弁棒６の途中部分に設
けられているスカート部９も同時に下降する。これに伴
い、スカート部９の下方のベローズ１１の内側の液体貯
留部１１ａの容積が減少し、この液体貯留部１１ａを満
たしている流体が、図３中矢印で示すように、リング１
２とバルブケーシング２の凹部２ａとの間に形成される
隙間Ｃを通ってベローズ１１の外周部と凹部２ａの内周
部の間の空間１４に流入し、そこからさらに、凹部２ａ
の内周部とスカート部９の外周部と間の隙間を通ってス
カート部９の上方へ移動する。

【００１３】このとき、前記凹部２ａの内周部にテーパ
ー部１０を形成しているから、弁体５の閉方向への移動
が進むにつれて、凹部２ａの内周部とスカート部９の外
周部との間の隙間が小さくなり、ここを通過する流体の
抵抗が次第に増大する（図３参照）。このように流体の
流路抵抗が増大することによって、弁体５の閉方向への
移動速度が遅くなる。この結果、当該弁１が介装される
配管系に水撃が生じるのを未然に防止できる。

【００１４】一方、弁１が閉状態から開状態に移行する
ときには、弁棒６の上昇に伴いスカート部９も一体的に
上昇し、この結果、ベローズ１１の内側の液体貯留部１
１ａの容積が増加し、同時に液体貯留部１１ａが負圧に
なろうとする。しかしながら、差圧によって、流路３中
の流体が、凹部２ａの内周部とスカート部９の外周部と
間の隙間を通って前記空間１４に流入し、そこからさら
に、リング１２とバルブケーシング２の凹部２ａとの間
に形成される隙間Ｃを通って前記液体貯留部１１ａに至
る。このように弁１が開状態に移行するのに伴い、容量
が増加する液体貯留部１１ａに液がたまり、次の弁１が
開状態から閉状態に移行するのに備える。

【００１５】なお、前記した実施の形態では、スカート
部９の下側にベローズ１１を取りつけているが、このベ
ローズ１１は必ずしも必要ではなく、なくても弁１の閉
じる速度を遅くできる。また、前記した実施の形態で
は、スカート部９と凹部２ａとは互いに対応するように
断面円状としているが、これに限られることなく、断面
４角形状にしてもよい。さらに、弁棒６の先端を案内す
る案内部１３は円筒状に形成して弁棒６を挿入した状態
で案内しているが、これに限られることなく、凹凸嵌合
によって案内するようにしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように本発明は以下の優れ
た効果を奏する。請求項１記載の発明によれば、弁棒に
設けたスカート部とバルブケーシングの凹部との間のオ
リフィス効果を利用して、弁の閉じる速度を遅くするこ
とができる。この結果、当該弁が介装される配管系に水
撃が生じるのを未然に防止できる。また、バルブケーシ
ングの凹部の内周部に形成するテーパー部の角度を変え
ることによって、弁の閉じる速度を任意に調整すること
ができる。また、弁の閉じ始める抵抗を小さくできるこ
とから、アクチュエータに要求される駆動力を低減でき
る。さらに、このようにステッピングモータ等の電気的
な手段ではなく機械的な手段によって弁体の開閉速度を
遅くするから、電気的なインターフェイスが簡単にな
り、かつ、コストを低減できる。また、全体構成を簡素
化でき、しかも、弁自体のサイズを小さくできるととも
に重量も軽減できる。請求項２記載の発明によれば、ス
カート部にベローズを設けているので、液の流れを強制
的に作ることができ、もって、弁の閉じる速度を確実に
遅くすることができる。また、リングと凹部との隙間を
流体が通過するときにも抵抗が生じることとなり、しか
もこの抵抗は弁の開度に関わりなく一定であるため、弁
が閉じるときの抵抗を与える自由度が増し、弁の開閉速
度の制御が容易に行える。請求項３記載の発明によれ
ば、弁棒の先端を案内部によってガイドするため、弁棒
ががたつかず弁のスムーズな動きが期待できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す弁の縦断面図であ
る。

【図２】同弁の閉じるときの流体の流れを説明する縦断
面図である。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は同弁の閉じるときの流体の流
れを説明する要部の拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 弁 ２ バルブケーシング ２ａ 凹部 ３ 流路 ４ 弁座 ５ 弁体 ６ 弁棒 ９ スカート部 １０ テーパー部 １１ ベローズ １２ リング １３ 案内部 Ｃ 隙間

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブケーシング（２）内に形成された
   流路（３）の途中に弁座（４）が設けられ、該弁座に対
   向するように設けられた弁体（５）が弁棒（６）を介し
   てアクチュエータ（８）により前記弁座に対し接近・離
   間する方向へ移動されて開閉操作される弁において、 前記弁棒は弁体を貫通して、その先端がバルブケーシン
   グの底部に設けられた凹部（２ａ）の近傍まで延びて設
   けられ、 弁棒の途中には前記凹部の内径よりも小さな外径を有す
   るスカート部（９）が設けられる一方、前記凹部の内周
   部の前記スカート部に対応する位置には、凹部の底部側
   が狭小となるテーパー部（１０）が形成されていること
   を特徴とする弁。
2. 【請求項２】 請求項１記載の弁において、 前記スカート部には前記バルブケーシングの凹部の底部
   側へ延びるべローズ（１１）の一端側が取りつけられ、
   該ベローズの他端側は前記凹部との間に隙間（Ｃ）を形
   成して固定されたリング（１２）に連結されていること
   を特徴とする弁。
3. 【請求項３】 請求項１または２記載の弁において、 前記弁棒の先端は、バルブケーシングの底部に設けられ
   た案内部（１３）によって弁棒の軸方向への移動を許容
   されながらガイドされることを特徴とする弁。