JPS59103996A - 流体制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の利用分野〕 本発明はポンプ等の流体制御装置に関し、特に圧力等に
よシスイッチを作動すると同時に圧力タンクへの流入量
を制御可能にする流体制御装置に関する。

〔従来技術〕

従来よシ、家庭用ポンプ等の自動運転には、圧力や流量
によ応動体するスイッチ機構と、運転の周期すなわち始
動停止の周期を一定以上に保っための圧力タンクを用い
るものが多く、圧力タンクは運転周期を適正に保つため
大きなものを必要としていた。しかし圧力タンクの大き
さはその価格や設置スペースに直接影響するため、圧力
タンクを小さくする努力が従来よりなされてきた。その
方法の一つとして圧力タンクの入口に絞りを設け、圧力
タンクに流体が流入するときにのみ流入量を制限する方
法があるが、このような弁装置を単独で装備することは
コストｆ：増加する欠点者：あった。

〔発明の目的〕

本発明は上記事実に鑑みてなされたものであシ、簡単な
機構を追加するのみで圧力タンクへの流体の流入量を制
御することのできる流量制御装置を提供するものである
。

〔発明の概要〕

本発明は、ポンプ等を運転停止させる圧力や流量に感応
する受圧応動体の動作により開閉するスイッチ機構に、
受圧応動体と共に開閉する弁を設け、この弁によシ圧カ
タンク入口を流入量制御可能に開閉させるようにしたも
のである。

〔発明の実施例〕

以下本発明に係る流体制御装置の実施例を図面を参照し
て説明する。

第１図は本発明の実施例による流体制御スイッチ１を応
用したポンプシステムの例を示すもので、水源２より逆
止弁３を介してポンプ４によシ蛇口５へ送水する。この
送水径路中のポンプ４の吐出側に制御スイッチ１が設け
られている。この制御スイッチ１は蛇口５における使用
水量が設定水量ＱＯＦＦを下回ったときにポンプ４を停
止させ、ポンプ４の停止中に制御スイッチ１での水圧が
設定圧力ＰＯＮよりも下がったときに、ポンプ４が始ｕ
１するようになっている。圧力タンク６はポンプ４の始
動停止の頻度をその蓄水容積で緩慢にさせる目的を有し
、制御スイッチ１に接続されている。

第２図は、本発明の一実施例による制御スイッチ１を示
す縦断面である。弁ケース７のポンプ側接続口８と蛇口
側接続口９との間に通水路１０が形成されており、この
通水路１０には抵抗弁体１１が配設されている。この抵
抗弁体１１の抵抗ΔＰとポンプ４の吐出量Ｑとの関係は
、第３図に示す特性曲線で表わされる。すなわち、バネ
１２によシ抵抗弁体１１は弁座１３に押圧される如く付
勢されており、またこのように弁が閉じたときにも前記
弁体１１に形成δれた切欠溝１４によって若干の水の漏
れを生ずるようになっているが、水ｆｆ１Ｑが少量であ
るときは抵抗弁体１１は弁座１３に押しつけられ、切欠
溝１４の抵抗によって第２図の曲線のａ部分に示すよう
な抵抗特性を示す。また水量Ｑが大きくなシバネ１２が
水の動圧に抗しされなくなると抵抗弁体１１が開き、第
２１ａの曲線のｂ部分に示すようにバネ１２の弾力につ
シあった抵抗特性を示す。前記弁ケース７の上部にはダ
イヤフラム１５を介してスイッチケース１６が、さらに
ダイヤフラム１７を介してカバー１８がそれぞれネジ１
９によって弁ケース７に一体に固設さｎている。前記抵
抗弁体１１の後流側に位置し切欠溝２０が形成されてい
る弁２１によって開閉される圧力室２２の圧力によって
、前記ダイヤフラム１５は応動するようになっておシ、
このダイヤフラム１５を挾持するようにネジ２３によっ
て固設式れている前記弁２１とロッド２４が、ダイヤフ
ラム１５とともに上下する。前記スイッチケース１６に
は固定接片２５ａとこれに対応する可動接片２５ｂとを
有するスイッチ２６が固設されておシ、前記ロッド２４
が下がると可動接片２５ｂが固定接片２５ａに押しつけ
られて通電可能となるようになっている。ロッド２４上
部に固設されたネジ部２７にはバネ座２８が調整可能に
配設されておシ、前記ダイヤフラム１７に押されて動く
ディスク２９との間にバネ３ｏを挾持している。このダ
イヤフラム１７は連通路３１を介し前記抵抗弁体１１の
上流側と連通ずる抵抗弁前圧室３２の圧力に応動するよ
うになっている。

また前記圧力室２２は圧力タンク接続口３３を介して第
１図に示される圧力タンク６に接続可能になっている。

第４図はポンプ吐出ｉＱと吐出圧力Ｐとの関係を示した
ポンプ特性線図であシ、前記制御スイッチ１のスイッチ
２６が開く流量ＱＯＰ　Ｆ　と閉じる圧力ＰＯＮは、前
記ポンプ特性線図の中で示されるそれぞれＱＯＦＦ　、
　ＰＯＮの位置にセットされておシ、ΔＰは第３図で示
す抵抗弁体１１の抵抗圧力差である。

上記のように構成された本発明に係る流体制御装置の実
施例につき、その詳細動作を第５〜８図を参照して説明
する。なおＷは水流を示す。

第５図はポンプ４に電源が投入される前の状態を示すも
ので、抵抗弁体１１は閉じ、ダイヤフラム１５．１７に
は圧力が加わらないので、ディスク２９、弁２１はそれ
ぞれバネ３ｏによって上。

下へ押されている。このときスイッチ２６は閉じておシ
、電源を投入することによシポンプ４は始動する。なお
ダイヤフラム１５の受圧面積はダイヤフラム１７よシも
若干大きくなっており、圧力室２２と抵抗弁室３２が同
一圧力ならば、ダイヤフラム１５の受圧力の方が大きく
なる。

第６図はポンプ４が始動して吐出圧力Ｐが充分高くなシ
、かつ吐出流量がＱｏ　Ｆ　Ｉ・よシも大きいときの状
態を示しておシ、ダイヤスラム１５．１７にに圧力が加
えられてバネ３０が圧縮されるが、抵抗弁体１１によっ
て生ずる抵抗弁だけ圧力室２２よりも抵抗弁前圧室３２
の内部圧力の方が大きくなり、その結果ダイヤフラム１
７の受圧力がダイヤフラム１５の受圧力よシも大きくな
シ、ディスク２９、弁２１は共に押し下げられている。

従ってスイッチ２５は閉じたままであシポンプ４は運転
を続ける。このとき通水路１０と圧力室２２とは弁２１
に形成されている切欠溝２０のみを通じて連通しており
、このためポンプ４の吐出圧Ｐが上昇するとき圧力タン
ク６へ流入する水量が切欠溝２０で制限され少なくなる
ので、圧力室２２内の圧力上昇が遅らされ、ポンプ４の
始動停止の頻度をその駆動時間を長くすることによシ緩
慢にすることができる。

第６図の状態から引き続いて蛇口５が絞られ、水量Ｑが
ＱＯＦ　Ｆ　よりも少なくなった状態を第７図に示す。

第３図の特性曲線のａ部分で示されるごとく水量がＱｏ
　ｙ　ｐ　よりも少なくなるとΔＰが急速に小さくなる
ので、ダイヤフラム１７の受圧力よシもダイヤフラム１
５の受圧力の方が犬きくなシ、この結果ディスク２９、
弁２１は上方へ引き上げられ、スイッチ２５は開いてポ
ンプ４は停止する。

こののち圧力タンク６内に蓄積された水は徐々に蛇口５
から放出され、徐々に圧力が低下するがこの状態を第７
図に示す。ダイヤフラム１５゜１７の受圧力が低下する
ためディスク２９とロッド２４はバネ３０により引き離
されるが、ダイヤフラム１５の受圧力がダイヤフラム１
７の受圧力よりも大きいので、ディスク２９は上方へ押
しつけられたままの状態になシ、スイッチ２５もまだ開
いている。さらにバネ３００弾力とダイヤフラム１５の
受圧力とが平衝する圧力ＰＯＮまで圧力が下がると、第
５図の状態に戻シポンプ４は再び始動する。

ポンプ４が始動停止を繰シ返しながら自動運転を行うと
きの運転周期Ｔｃは、運転している間の時間Ｔｏｍと停
止している時間ＴＯＦＦの和によシ与えられ、次式のご
とく表わされる。

Ｔ　ｃ　”　ＴＯＮ　＋ＴＯＦＦ 運転している時間ＴＯＮは、圧力タンク６にポンプ４に
よシ加圧された水が流れ込み、圧力タンク６内の圧力が
上昇している間の時間である。停止している時間ＴＯＦ
Ｆは、圧力タンク６から蛇口５へ水が放出されている時
間である。これらの時間ＴＯＮ　、　ＴＯＦＦは、圧力
タンク６の太き式が大きいほど長くなる。ポンプ４の電
気系や制御スイッチ６の電気的寿命を長く保つためには
運転周期を一定時間以上長く保つ必要があり、従がって
圧力タンク６もそれだけの大きさが必要となる。このた
め圧力タンク６の大きさは通常非常に大きなものとなシ
、高価で大きな設置面積を必要とするものとなる。

本発明では、運転している時間ＴＯＮの開弁２１の切欠
溝２０によシ圧カタンク６−＼流れ込む流量を制限して
おシ、このため運転している時間ＴＯＮを永くすること
ができ、運転周期Ｔｃを永くすることができる。このよ
うにして圧力タンク６の大きさを小さくすることができ
る。従って圧力タンクを安価にでき、かつ設置面積を小
さくしてポンプシステム全体をコンパクトにすることが
できる。

また弁２１はポンプ４の停止時間ＴＯＦＦの間は開いて
おり、圧力タンク６からの放出水を制限することがない
ので、この時の蛇口５の圧力低下や給水量の減少を起す
ことがなく、適正な自動運転ができる。さらにまた弁２
１が閉じて、切欠溝２０を介して水が流入している間は
、切欠溝２０が抵抗として働くため、圧力室２２内の圧
力がポンプ側接続口８内や蛇口側接続口１０内のポンプ
４による圧力よりも低く保たれるため、ダイヤフラム１
５を安定してスイッチ２６のＯＮの位置に保つことがで
き、スイッチ機構としての動作を安定に保つ効果がある
。

本実施例では圧力タンク６への流量制限を弁２１に設け
られた切欠溝２０によって行うようにしであるが、弁２
１が閉じたときに縮流効果を呈するような穴や他の手段
によっても同様の効果を得ることができる。

〔発明の効果〕

上記のように本発明は、圧力に応動する少なくとも１個
の受圧応動体と、この受圧応動体によシ接点が開閉する
スイッチ全■するポンプ等の流体制御装置において、前
記受圧応動体と一体に動く弁を追加するだけの簡単な手
段により、圧力タンク入口の流ｆｆｉ　ｋ制限すること
のできる流体制御装置を提供できる効果は犬である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る流体制御装置の実施例による制御
スイッチを応用したポンプシステム図、第２図は本発明
の実施例を示す縦断面図、第３図は抵抗弁体の抵抗特性
図、第４図は設定圧力流量説明図、第５〜８図は第２図
の実施例の動作説明図である。 １・・・制御スイッチ、４・・・ポンプ、５・・・蛇口
、６・・・圧力タンク、１０・・・通水路、１１・・・
抵抗弁体、１”ｒ、２０・・・切欠溝、１５．１７・・
・ダイヤフラム、２１・・・弁、２６・・・スイッチ。 第　　ｌ　　図 第　２　口 第　３　口 第　４　日 ＱＯＦＦ　　　Ｑ 第　５　　口 第　６Ｚ 第　７　目 ０ 第　８　菌

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、圧力に応動する少なくとも１個の受圧応動体と、こ
   の受圧応動体に７（り接点が開閉するスイッチを有する
   ポンプ等の流体制御装置において、前記受圧応動体とと
   もに動作し、前記スイッチが閉のときに流体の流通量を
   制御する弁を設け、この弁によシ圧カタンクの入口で流
   体の流通量を制御することを特徴とする流体制御装置。