JPS5840066B2 - 開閉弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は開閉制御すべき流体の圧力によって弁体を開閉
作動させる開閉弁装置に関する。

一般にこの種の開閉弁装置は弁体の弁軸に受圧体を取付
け、この受圧体を受圧体収容室に液密をもって摺動自在
に収容し、この受圧体収容室に開閉制御する流体の流入
側の圧力を導入しこの圧力を受圧体に作用させて弁体を
開閉作動させるように構成されている。

そしてこのような開閉弁装置の具体的構成は用途等に対
応して種々のものが開発されている。

そして、たとえば水道用の開閉弁装置では弁箱本体内に
流入側の流入室と流出側の流出室とを形成し、これら流
入室と流出室とを連通ずる弁口に流入室側から弁体を着
座させたものがある。

そしてこの弁体の弁軸には受圧体を設け、この受圧体を
収容する受圧体収容室を形成するとともに受圧体によっ
て２室に区画される受圧体収容室の一方および他方の室
をそれぞれ第１導圧通路および第２導圧通路によって流
入室に連通ずるとともに他方の室に連通ずる第２導圧通
路には圧力降下用オリフィスを設けるとともにこの圧力
降下用オリフィスの下流側から分岐して放圧通路を形成
し、この放圧通路を制御用の小形の開閉弁を介して流出
室側に連通ずるように構成されている。

そして、このようなものは制御用の開閉弁を閉じると流
入室の圧が第１導圧通路および第２導圧通路を介して受
圧体収容室の両方の室に導入され、受圧体の両側に作用
する圧力が同圧となってバランスし、弁体の背面側に作
用する流入室の圧力によって弁体が弁口に着座して閉弁
状態となるものである。

また制御用の開閉弁を開くと流入室の水は第２導圧通路
の圧力降下用オリフィスおよび放圧通路を介して流出室
側に流れ、この圧力降下用オリフィスによって圧力が降
下し、受圧体収容室の他方の室が低圧となり受圧体の両
側に作用する圧力に差が生じる。

そしてこの差圧によって受圧体が移動し、弁体を弁口か
ら引き離して開弁状態となるものである。

このようなものは弁体が流入室側から着座しているので
当然その弁軸は流入室側に突出し、この弁軸に取付けら
れた受圧体を収容する受圧体収容室も流入室側に位置さ
れる。

したがってこの受圧体収容室と流入室とを連通ずる第１
導圧通路および第２導圧通路の構成も簡単となる。

またこの受圧体収容室の両方の室は流入室に連通されて
いるものであるから、受圧体と受圧体収容室内周面との
間およびこの受圧体収容室に貫通挿入される弁軸挿通部
等の摺動部分に多少の漏洩があってもまったく支障がな
い等の長所を有している。

しかし、このようなものは受圧体および弁体に作用する
水圧のバランスによって弁体が開閉するものであるので
、弁体が急激に着座してウォータハンマを生じることが
ある。

そしてこれを防止するためには上記放圧通路の分岐部よ
り下流側の第２導圧通路に流量制御用オリフィスを設け
、この第２導圧通路から受圧体収容室の他方の室に流入
、流出する水の流量を制限し、受圧体の移動速度を規制
して弁体の急激な着座等を防止することが考えられた。

しかし、このようにすると、たとえば受圧体の外周に装
着されたＯリング等が長期間の使用によって摩耗し、こ
の受圧体と受圧体収容室内面との間の漏洩が大きくなっ
た場合には制御用の開閉弁を開いても弁体が開弁しない
不具合が生じる。

すなわち、上記の流量制御用オリフィスは受圧体収容室
の他方の室から押し出される小流量の水の流量制御をな
すものであるからその径はきわめて小径のものとなる。

したがって、受圧体外周と受圧体収容室内面との間に漏
洩が生じると、制御用の開閉弁を開いて第２導圧通路内
が低圧となった際に受圧体収容室の一方の室から他方の
室に相当量の漏洩が生じ、この漏洩した水は流量制御用
オリフィスを通って放圧通路に流れる。

そしてこのような小径な流量制御用オリフィスを相当量
の水が流れるとその上流側と下流側で大きな圧力差を生
じるものであるから、制御用の開閉弁を開いて第２導圧
通路内が低圧となってもこの流量制御用オリフィスの上
流側すなわち受圧体収容室の他方の室内の圧力は低下せ
ず、したがって受圧体の両側に作用する圧力の差が充分
得られず弁体を弁座から引離すことができなくなるもの
であった。

本発明は以上の事情にもとづいてなされたもので、その
目的とするところは流入室側から弁口に着座する弁体と
この弁体の弁軸に取付けられた受圧体を収容する受圧体
収容室の両側の室に流入室の圧が導入されるものにおい
て、受圧体の摺動部に多少の漏洩が生じた場合でも弁体
の開閉作動に支障を生じることのない開閉弁装置を得る
ことにある。

すなわち本発明の構成は、弁箱本体と、この弁箱本体内
に形成された流体流入側の流入室および流出室と、これ
ら流入室および流出室を連通ずる弁口と、この弁口に上
記流入室側から着座する弁体と、この弁体の弁軸に取付
けられた受圧体と、この受圧体を液密または気密を保っ
て摺動自在に収容する受圧体収容室と、上記受圧体によ
って２室に区画された上記受圧体収容室の一方の室と上
記流入室とを連通ずる第１導圧通路と、上記受圧体収容
室の他方の室と上記流入室とを圧力降下用オリフィスを
介して連通ずる第２導圧通路と、上記圧力降下用オリフ
ィスと上記受圧体収容室の他方の室との間の上記第２導
圧通路から分岐して設けられ制御用の開閉弁を介して上
記流出室側に連通される放圧通路とを備えたものにおい
て、この放圧通路の分岐部と上記受圧体収容室の他方の
室との間の上記第２導圧通路に設けられた流量制御用オ
リフィスと、この流量制御用オリフィスと並列に設けら
れ上記受圧体収容室の他方の室から上記放圧通路へ向う
方向の流れのみを許容する逆止弁とを具備したものであ
る。

したがって、この流量制御用オリフィスは受圧体収容室
における他方の室に向う流れの量を規制し、弁体の急激
な着座を防止してウォータハンマ等の発生を防止する。

また、開弁の際には万一受圧体と受圧体収容室との間に
漏洩が生じて他方の室に漏れが生じた場合でも前記の逆
止弁が開いて漏れた流体を第２通路に流すので他方の室
の圧力が上昇することはなく、弁体を確実に開弁じ得る
ものである。

次に図を参照して本発明の一実施例を説明する。

図中１は弁箱本体である。

そしてこの弁箱本体１には水が流入する側の流入室２と
水が流出する側の流出室３とが形成され、これら流入室
２と流出室３とは弁口４を介して連通されている。

そして、この弁口４には流入室２側から弁体５が着座す
るように構成されている。

また、この弁箱本体１の流入室２側の上面には円形の螺
装部６が形成されており、この螺装部６は流入室２に連
通しかつその内周面には螺条７が形成されている。

そして、この螺装部６には上蓋８が螺装されている。

この上蓋は下面が開口した円筒状の本体部９と、この本
体部の下縁から一体に突出した螺装鍔部１０が形成され
、この螺装鍔部１０が螺装部６に螺装されている。

そして、この上蓋８０本体部９の下端開口には浅皿状を
なす中蓋１１が螺装されている。

そして、上記上蓋の本体部９とこの中蓋１１とで円筒状
の受圧体収容室１２が形成されている。

そして、上記中蓋１１は上記螺装部６の内径より小径に
形成されており、したがってこの中蓋１１の外周と螺装
部６の内周との間には間隙１３が形成されている。

そして、この中蓋１１の中央部には弁軸挿通孔１４が形
成され、前記弁体５の弁軸１５はこの弁軸挿通孔１４を
摺動自在に貫通して受圧体収容室１２内に挿入されてい
る。

そして、この弁軸１５の先端部には円板状の受圧体１６
が取付けられており、この受圧体１６は受圧体収容室１
２の内周面に摺動自在に嵌合するとともにこの受圧体１
６の外周にはＯＩＪソング７が設けられており、受圧体
収容室１２の内周面との間の液密を確保している。

そして、上記中蓋１１の下面には第１導圧孔１Ｂ、１８
が形成され、これらの第１導圧孔ｉｓ、ｉｓによって流
入室２と受圧体１６によって２室に区画される受圧体収
容室１２の一方の室１２ａすなわち弁体５側の室とが連
通されている。

そして、これらの第１導圧孔１８゜１８にはそれぞれ一
方向絞り弁１９，１９が螺装されている。

この一方向絞り弁１９，１９は逆止弁作用をなす弁体２
０，２０に小径のオリフィス孔２１．２１を形成したも
のであって、流入室２から受圧体収容室１２の一方の室
１２ａへ向う流れは自由に許容し、反対方向の流れはオ
リフィス孔２１．２１を流れその流量が制限されるよう
に構成されている。

また上記上蓋８には第２導圧通路２２が形成されている
。

そして、この第２導圧通路２２の一端は圧力降下用オリ
フィス２３を介して上蓋８下面の螺装部６内周面と中蓋
１１の外周面との間に開口し流入室２に連通している。

また、この第２導圧通路２２の他端受圧体収容室１２の
他方の室１２ｂすなわち弁体５側と反対側の室に小径の
流量制御用オリフィス２４を介して連通している。

そして、この流量制御用オリフィス２４をバイパスして
つまりこれと並列に逆止弁２５が設けられ、この逆止弁
２５は受圧体収容室１２の他方の室１２ｂから第２導圧
通路２２に向う方向の流れのみを許容するように構成さ
れている。

また、上記第２導圧通路２２の中間部すなわち圧力降下
用オリフィス２３と流量制御用オリフィス２４との間の
部分から分岐して放圧通路２６が形成されている。

そしてこの放圧通路２６は制御用の小形の開閉弁２７を
介して流出室３側たとえば流出室３側に接続される配管
２８に接続されている。

また、上記受圧体１６には小径の連通オリフィス２９が
形成されており、この連通オリフィス２９によって受圧
体収容室１２の一方の室１２ａと他方の室１２ｂとが連
通されている。

以上の如の構成された本発明の一実施例は制御用の開閉
弁２７が閉じられた状態では流入室１２の圧力は第１導
圧孔１８，１８および第２導圧通路２２を介して受圧体
収容室１２の両方の室１２ａ、１２ｂに導入され、両方
の室１２ａ。

１２ｂ内の圧力は同圧となり受圧体１６の両側に作用す
る圧はバランスし、弁体５の背面側に作用する流入室２
の圧力によって弁体５が弁口４に着座し、閉弁状態とな
る。

そして、制御用の開閉弁２７を開けると流入室２内の水
は圧力降下用オリフィス２３、第２導圧通路２２および
放圧通路２６を通って流出室３側に流れる。

したがって水が圧力降下オリフィス２３を流れる際に圧
力降下を生じ、この圧力降下オリフィス２３より下流側
は低圧となる。

したがって受圧体１６の両側に作用する圧力に差が生じ
、この差圧によって受圧体１６が押し上げられ、弁体５
が弁口４から引き離されて開弁する。

そしてこの開弁の際には流入室１２より水が一方向絞り
弁１９，１９の弁体２０゜２０を押し上げて受圧体収容
室１２の一方の室１２ａ内に流入し、また受圧体収容室
１２の他方の室１２ｂ内の水は流量制御用オリフィス２
４を通って第２導圧通路２２から放圧通路２６へと流れ
る。

また、この開弁の際あるいは開弁した後も受圧体１６の
連通オリフィス２９を通って受圧体収容室１２の一方の
室１２ａから他方の室１２ｂへ水が流れ、また受圧体１
６の０１Ｊング１７が摩耗して漏洩が生じたような場合
にはこの漏洩によって一方の室１２ａから他方の室１２
ｂへ水が流れる。

そして、一方の室１２ａから他方の室１２ｂに流れた水
は流量制御用オリフィス２４を通って第２導圧通路２２
から放圧通路２６へと流れる。

そして、この流量制御用オリフィス２４を水が流れる際
には圧力降下を生じ、受圧体収容室１２の他方の室１２
ｂ内の圧力は第２導圧通路２２内の圧力よりも高くなる
。

しかし、この流量制御用オリフィス２４と並列に逆止弁
２５が設けられているので、受圧体収容室１２の他方の
室１２ｂ内の圧力が高くなるとこの逆止弁２５が開き、
この他方の室１２ｂ内の水が第２導圧通路２２に流れる
。

したがって一方の室１２ａから他方の室１２ｂへ漏れる
水の量が多い場合でも他方の室内の圧力が高くなること
はなく、弁体５を確実に開閉作動させることができる。

また、上記受圧体１６には連通オリフィス２９が設けら
れており、受圧体１６の０１Ｊング１７から漏洩が生じ
ていない場合でもある量の水が一方の室１２ａから他方
の室１２ｂへ流れるので０１Ｊング１７等からの漏洩量
による弁体５の作動の影響が小さい。

すなわちこのような連通オリフィス２９が形成されてい
ない場合には０１Ｊング１Ｔの摩耗等のないときには一
方の室１２ａから他方の室１２ｂへ漏れる水の量は零で
あり、また０１Ｊング１７の摩耗が生じた場合にはある
量の水が一方の室１２ａから他方の室１２ｂへ漏れるの
で、この漏れ量の最小と最大の比はきわめて大きくなる
。

したがってこのように最小と最大の比の大きな漏れ量に
対応して流量制御用オリフィス２４や逆止弁２５の流量
等を設定することは困難で、漏れのある場合とない場合
では弁体５の開弁速度等に大きな差が生じる。

しかしこのように連通オリフィス２９を設けておけば０
１Ｊング１７の漏洩の有無にかかわらず常にある量の水
が受圧体収容室１２の一方の室１２ａから他方の室１２
ｂへ流れるので弁体５の作動速度等は安定する。

そして、制御用開閉弁２７を閉じると第２導圧通路２２
から放圧通路２６を通って流出室３側に流れる水が停止
し、流入室２の圧力が第１導圧孔１８，１Ｂおよび第２
導圧通路２２を通って受圧体収容室１２０両方の室１２
ａ、１２ｂに導入される。

したがって受圧体１６の両側に作用する圧力は流入室２
の圧力に等しい同圧となり、弁体５の背面に作用する流
入室２の圧力によって弁体５が弁口４に着座して閉弁状
態となる。

そして、この弁体５が着座する際、受圧体１６の下降に
よって受圧体収容室１２の一方の室１２ａ内の水は一方
向絞り弁１９．１９を通って流入室２に押し出される。

この場合一方向絞り弁１９，１９の弁体２０．２０は着
座し、水はこれら弁体２０，２０のオリフィス２１ 、
２１を通って流れるので受圧体１６の下降速度が規制さ
れる。

また、受圧体１６の下降によって受圧体収容室１２の他
方の室１２ｂは第２導圧通路２２を通って流入室２の水
が流入するが、このとき逆止弁２５は閉じるので水は流
量制御用オリフィス２４を通って流れその流量が規制さ
れ、受圧体１６の下降速度が規制される。

したがって弁体５が急激に着座してウォータハンマ等を
生じることが防止される。

なお、本発明は上記の一実施例には限定されない。

たとえば第１導圧孔の一方向絞り弁は必らずしも設ける
必要はなく、第２導圧通路に流量制御用オリフィスを設
けるだけでも弁体の急激な着座を充分に防止できる。

また、受圧体には必らずしも連通オリフィスを設ける必
要はない。

また、弁箱本体や受圧体収容室の構成等も必らずしも上
記のものに限定されない。

さらに本発明は水道用の開閉弁装置に限らずその他の開
閉弁装置にも適用できるものである。

上述の如く本発明は弁箱本体と、この弁箱本体内に形成
された流体流入側の流入室および流出室と、これら流入
室および流出室を連通ずる弁口と、この弁口に上記流入
室側から着座する弁体と、この弁体の弁軸に取付けられ
た受圧体と、この受圧体を液密または気密を保って摺動
自在に収容する受圧体収容室と、上記受圧体によって２
室に区画された上記受圧体収容室の一方の室と上記流入
室とを連通ずる第１導圧通路と、上記受圧体収容室の他
方の室と上記流入室とを圧力降下用オリフィスを介して
連通ずる第２導圧通路と、上記圧力降下用オリフィスと
上記受圧体収容室の他方の室との間の上記第２導圧通路
から分岐して設けられ制御用の開閉弁を介して上記流出
室側に連通される放圧通路とを備えたものにおいて、こ
の放圧通路の分岐部と上記受圧体収容室の他方の室との
間の上記第２導圧通路に設けられた流量制御用オリフィ
スと、この流量制御用オリフィスと並列に設けられ上記
受圧体収容室の他方の室から上記放圧通路へ向う方向の
流れのみを許容する逆止弁とを具備したものである。

したがってこの流量制御用オリフイスによって受圧体収
容室の他方の室に流入する流体の流量が規制され、弁体
が急激に着座してウォータハンマ等が発生するのを防止
でき、しかも開弁の際に受圧体と受圧体収容室内面との
間に漏洩を生じて一方の室から他方の室に流体が流れた
場合でも上記の逆止弁が開いてこの流体を第２導圧通路
に流すので他方の室の圧力が上昇することはなく弁体を
確実に開閉作動させることができる等その効果は犬であ
る。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例の縦断面図である。 １・・・・・・弁箱本体、２・・・・・・流入室、３・
・・・・・流出室、４・・・・・・弁口、５・・・・・
・弁体、６・・・・・・螺装部、８・・・・・・上蓋、
１１・・・・・・中蓋、１２・・・・・・受圧体収容室
、１５・・・・・・弁軸、１６・・・・・・受圧体、１
８・・・・・・第１導圧孔（第１導圧通路）、２２・・
・・・・第２導圧通路、２３・・・・・・圧力降下用オ
リフィス、２４・・・・・・流量制御用オリフィス、２
５・・・・・・逆止弁、２６・・・・・・放圧通路、２
７・・・・・・制御用の開閉弁。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 弁箱本体と、この弁箱本体内に形成された流体流入
   側の流入室および流出室と、これら流入室および流出室
   を連通ずる弁口と、この弁口に上記流入室側から着座す
   る弁体と、この弁体の弁軸に取付けられた受圧体と、こ
   の受圧体を液密または気密を保って摺動自在に収容する
   受圧体収容室と、上記受圧体によって２室に区画された
   上記受圧体収容室の一方の室と上記流入室とを連通ずる
   第１導圧通路と、上記受圧体収容室の他方の室と上記流
   入室とを圧力降下用オリフィスを介して連通ずる第２導
   圧通路と、上記圧力降下用オリフィスと上記受圧体収容
   室の他方の室との間の上記第２導圧通路から分岐して設
   けられ制御用の開閉弁を介して上記流出室側に連通され
   る放圧通路とを備えたものにおいて、この放圧通路の分
   岐部と上記受圧体収容室の他方の室との間の上記第２導
   圧通路に設けられた流量制御用オリフィスと、この流量
   制御用オリフィスと並列に設けられ上記受圧体収容室の
   他方の室から上記放圧通路へ向う方向の流れのみを許容
   する逆止弁とを具備したことを特徴とする開閉弁装置。