JP2007218424A - 減圧バルブ - Google Patents

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Abstract

【課題】減圧バルブの周辺部品継手部における流体漏水及び、減圧バルブの高圧動作による部品継手部の破損を防止して、減圧バルブが適用される製品群の寿命を延長させて用いることができるようにすること。
【解決手段】本発明は浄水器、温水洗浄機、ボイラー、瞬間温水器等の製品に適用される減圧バルブに関する。このような本発明は、減圧バルブの構造改善を介して先行技術対比必須構造であるダイヤフラムと金属加工のポペットバルブ及び諸般部品の削除が可能にさせて製品に対する生産性及び部品単価を低めて、減圧バルブの周辺部品継手部における流体漏水及び、減圧バルブの高圧動作による部品継手部の破損を防止して、減圧バルブが適用される製品群の寿命をさらに延長させて用いる減圧バルブに関する。
【選択図】図４

Description

本発明は浄水器、温水洗浄機、ボイラー、瞬間温水器等の製品に適用される減圧バルブに係り、さらに詳細には減圧バルブの構造改善を介して減圧バルブの周辺部品継手部における流体（使用水）漏水を防止することはもちろん、減圧バルブの高圧動作による継手部の破損を防止して製品に対する寿命を延長させることができるようにする減圧バルブに関する。
周知のように、水道栓から浄水器、温水洗浄機、ボイラー、瞬間温水器のような製品の給水ライン側に供給される水（流体）の圧力は地域や周辺与件によって変わるが、普通０ｋｇｆ／ｃｍ２〜１５ｋｇｆ／ｃｍ２の圧力を有して不規則的に供給される。
この時、前記のように流体が給水ラインに一定に供給されないで不規則的な圧力を有して供給されるため、給水ラインから製品内部に供給される流体が部品周辺の継手部に衝撃を与えて長期間使用時製品に対する使用寿命を短縮させることはもちろん、製品内に供給された流体を用いることにも適切でなくなる問題を発生させるしかなかった。
このため、浄水器、温水洗浄機、ボイラー、瞬間温水器等の製品には前記の問題を改善するための減圧バルブが適用され、このような減圧バルブは実用新案登録第２０―２６７７５１号（以下、特許技術文献１と称する）、実用新案登録第２０―２４８７０１号（以下、特許技術文献２と称する）、そして特許公開公報第１０―２００５―０００４５３８号（以下、特許技術文献３と称する）に開示された。
この時、前記のような特許技術文献１、２、３の減圧バルブ１００において、前記先行技術文献１はダイヤフラム式の一般的な減圧バルブ形態で温水洗浄機入水バルブの構成要素を羅列したものである。
しかし、前記の特許技術文献１、２は図１、２のように減圧バルブ１００を構成するハウジング１０１の場合、内部にポペット（ｐｏｐｐｅｔ）１０２及びダイヤフラム１０３を挿入して、流体の入出口を含む関係であって、形状が複雑で、組立工程も単純でなくて製造単価上昇等の問題点がある。
前記特許技術文献３は図３のようにゴム材質で構成されたダイヤフラム１０３の伸縮により減圧量を決定することであって、これはダイヤフラム１０３及びポペットバルブ（ｐｏｐｐｅｔ ｖａｌｖｅ）１０２の製造工程を短縮する効果がある反面、前記ダイヤフラム１０３は過度な一次側の圧力に常に露出していてその耐久性を確保することに難しさがあって、高強度及び高信頼性のゴム材質を用いなければならないのでこれも製造単価の上昇をもたらすしかなかった。
すなわち、減圧バルブはポペットの精密寸法により流量と油圧を制御することによってその加工性を高めて、必然的に流体が狭い流路を通過するように構成されなければならないのに、このような構成を達成するための前記の特許技術文献１、２はその構造が複雑になるしかなくて、前記特許技術文献３はスプリング１０４のような部品をもう一つ追加しなければならない構造的な短所がある。
また、前記の特許技術文献１、２、３は加工性及び強度によってポペットバルブが金属物質で加工されたのに、これも製造単価上昇をもたらすしかなかった。
さらに、これらの特許技術文献に開示された減圧バルブは不規則的な圧力で供給される流体によって製品に適用される部品周辺の継手部に衝撃を与える時、その衝撃から継手部で流体の漏水が発生する問題を效果的に防止することはできなかった。
実用新案登録第２０―２６７７５１号 実用新案登録第２０―２４８７０１号 特許公開公報第１０―２００５―０００４５３８号
したがって、本発明は前記のような従来の問題点を解決するために案出したものであって本発明は、減圧バルブの周辺部品継手部における流体漏水及び、減圧バルブの高圧動作による部品継手部の破損を防止して、減圧バルブが適用される製品群の寿命を延長させて用いることができるようにすることをその目的とする。
前記の目的達成のための本発明の減圧バルブは、入水流路と出水流路、そして前記出水流路側に圧力室を用意したバルブ本体と；前記バルブ本体内に構成されて入水流路と出水流路を連結する内部流路を有するが、前記入水流路を通した流体の流入量を調節するように流動するポペットバルブと；前記ポペットバルブの外側周り面に構成されるようにするが、前記ポペットバルブの流動によって伸張または圧縮される圧力／流量制御部材と；前記バルブ本体の外部出水流路側に結合されて、前記出水流路の開閉を制御するように駆動するソレノイドと；前記バルブ本体内の一端に構成されて前記入水流路の開かれることによる前記ポペットバルブの流動範囲を制限する流動制御部材と；を含んで構成することを特徴とする。
他の一面によって、前記流動制御部材は圧力室内の出口流路側に用意されるストッパーであることを特徴とする。
また他の一面によって、前記入水流路は出水流路の直径と同一にまたは小さく構成することを特徴とする。
また他の一面によって、前記出水流路の断面積は内部流路の断面積に対して所定の範囲を越えないように構成することを特徴とする。
また他の一面によって、前記圧力室に位置するポペットバルブの一面は圧力伝達に速かに反応するように凹半球状で構成することを特徴とする。
また他の一面によって、前記圧力／流量制御部材はポペットバルブの両端周り面に用意されるＯリングにより密閉されるスプリング室に位置するように構成することを特徴とする。
また他の一面によって、前記圧力／流量制御部材はコイルスプリングであることを特徴とする。
また他の一面によって、前記スプリング室は真空状態によるポペットバルブの流動性能低下を防止する真空解除部材をさらに含んで構成することを特徴とする。
また他の一面によって、前記真空解除部材はスプリング室に位置するバルブ本体に形成される第１通気ホールであることを特徴とする。
また他の一面によって、前記真空解除部材はスプリング室と圧力室を連結するようにポペットバルブの一端に形成される第２通気ホールであることを特徴とする。
また他の一面によって、前記入水流路側とスプリング室またはスプリング室と圧力室が相互に連結されて前記スプリング室の真空状態が解除されるように、前記ポペットバルブの一端周り面だけでＯリングを結合構成することを特徴とする。
以上で説明したように浄水器、温水洗浄機、ボイラー、瞬間温水器等の製品に適用される本発明の減圧バルブは先行技術対比必須構造であるダイヤフラムと金属加工のポペットバルブ及び諸般部品の削除が可能にさせて製品に対する生産性及び部品単価を低める利点があって、共に減圧バルブの周辺部品継手部における流体漏水及び、減圧バルブの高圧動作による部品継手部の破損を防止して、減圧バルブが適用される製品群の寿命をさらに延長させて用いる効果を得ることができるものである。
本発明は上述した特定の望ましい実施形態に限られなく、請求範囲で請求する本発明の要旨を逸れることがなく該発明が属する技術分野で通常の知識を有する者ならば誰でも多様な変形実施が可能であることはもちろんであって、そのような変更は請求範囲記載の範囲内にあるようになる。
以下、添付した図面によって本発明の望ましい実施形態を説明すると次のようである。
図４は本発明の実施形態による減圧バルブの構造を見せた断面図であって、図５は本発明の実施形態による減圧バルブをビデ入水バルブに適用した状態の平面概略図を示したものである。
図４を参照すると、本発明の一実施形態である減圧バルブはバルブ本体１０、ポペットバルブ２０、圧力／流量制御部材３０、ソレノイド４０、そして流動制御部材５０を含む。
前記バルブ本体１０は水道栓の入水連結口１０ａと連結される入水流路１１及び、前記ソレノイド４０が連結される出水流路１２を有しており、その内部にはポペットバルブ２０により用意される圧力室Ｐが形成される。
この時、前記入水流路１１は前記ポペットバルブ２０の動作性能が向上することができるように前記出水流路１２の直径と同一にまたは小さく構成することが望ましい。
前記ポペットバルブ２０は前記バルブ本体１０内に構成されて流体の流入量を調節するためのことであって、前記圧力／流量制御部材３０により出水流路１２側に移動したり、または前記圧力室Ｐの圧力により入水流路１１側にその流動が行われ、前記入水流路１１と出水流路１２を連結する内部流路２１が構成される。
この時、前記ポペットバルブ２０の一面すなわち、圧力室Ｐに位置するポペットバルブ２０の一面は前記圧力室Ｐで発生する圧力伝達に速かに反応することができるように凹半球状を有するように構成することが望ましい。
また、前記出水流路１２の断面積は内部流路２１の断面積に対して所定の範囲、すなわち約１．５倍を越えないように構成することが望ましい。
前記圧力／流量制御部材３０は前記ポペットバルブ２０の流動によって伸張または圧縮されるコイルスプリングであって、前記ポペットバルブ２０の外側周り面に構成される。
この時、前記コイルスプリングはポペットバルブ２０の両端周り面に設けられるＯリング３１により密閉されたスプリング室Ｓ内に位置することが望ましいが、前記スプリング室Ｓは真空解除部材から真空状態によるポペットバルブ２０の流動性能低下を防止するように構成することもできる。
すなわち、前記真空解除部材は前記スプリング室Ｓに位置するバルブ本体１０に形成される第１通気ホール６１、または前記スプリング室Ｓと圧力室Ｐを連結するようにポペットバルブ２０の一端に形成される第２通気ホール６２のうちいずれか一つを構成したことであって、望ましくは前記第１通気ホール６１を構成することが良いし、前記第１通気ホール６１は前記Ｏリング３１により両端が密閉されるスプリング室Ｓを構成する時さらに望ましい実施形態で活用されることである。
この時、前記第２通気ホール６２の場合には第１通気ホール６１を適用時発生することができる漏水の問題を考慮して構成したものである。
一方、本発明の他の実施形態で、前記入水流路１１側とスプリング室Ｓまたはスプリング室Ｓと圧力室Ｐが相互に連結されて前記スプリング室Ｓの真空状態が解除されるように、前記ポペットバルブ２０の一端周り面だけでＯリング３１を結合構成することもできるが、これは微細な圧力まで制御しにくくて、したがって本発明の一実施形態では複数のＯリング３１により密閉構造を有するスプリング室Ｓに対してだけ説明する。
前記ソレノイド４０は前記出水流路１２の開閉を制御するために駆動するものであって、前記バルブ本体１０の外部出水流路１２側に結合構成される。
前記流動制御部材５０は前記入水流路１１の開かれることによる前記ポペットバルブ２０の流動範囲を制限するストッパーであり、前記バルブ本体１０内の一端に構成される。
このように構成された本発明の実施形態に対する作用を添付された図４及び図５を参照しながら説明すれば次のようである。
まず、ソレノイド４０が駆動して出水流路１２を開放させれば、水道栓の入水連結口１０ａに連結されたバルブ本体１０の入水流路１１を介して、前記バルブ本体１０の内部では所定量の流体が流入される。
この時、前記入水流路１１を先端部が塞いでいたポペットバルブ２０は前記流入する流体及び、その周り面に形成された圧力／流量制御部材３０であるコイルスプリングの弾性力により出水流路１２側に流動するようになる。
これにより、前記ポペットバルブ２０の先端部が入水流路１１から遠くなりながら、前記入水流路１１の開放面積は最大限に広くなる。
ここで、前記ポペットバルブ２０が出水流路１２側に移動する時、その流動はバルブ本体１０の一端に設けられた流動制御部材５０であるストッパーにより停止するようになし、これは入水流路１１が過度に開かれて瞬間的に図５のようにビデ機のような製品に過度な圧力が伝えられることを防止するためである。
一方、前記入水流路１１の開放でバルブ本体１０内に流入した流体はポペットバルブ２０の内部流路２１を介して圧力室Ｐに到達されると同時に開放された出水流路１２を介してビデ機の浄水フィルターと殺菌フィルター内部にその出水が行われる。
この時、前記出水流路１２を介して出水されない流体は前記圧力室Ｐ内の圧力を上昇させて、前記のように上昇した圧力はすぐＯリング３１により両端が密閉構造を形成するスプリング室Ｓ内のコイルスプリングすなわち、圧力／流量制御部材３０の弾性力に打ち勝ちながら、前記ポペットバルブ２０を入水流路１１側に押すようになる。
そうすれば、前記ポペットバルブ２０の先端部は入水流路１１の開放面積を狭めるようになって、これに伴い流体の圧力及び流量は適切に調節することができることである。
すなわち、本発明は入水流路１１の直径が出水流路１２の直径より小さかったり同じであって、前記出水流路１２の断面積はポペットバルブ２０の内部流路２１に対する断面積の１．５倍を越えないように構成される。
これにより、前記入水流路１１に流体の流入が行われたり、または出水流路１２を介して流体の出水が行われながら圧力室Ｐに所定の圧力が発生する時、前記ポペットバルブ２０は入水流路１１側または出水流路１２側に流動が円滑に行われることはもちろん、前記圧力室Ｐ内の圧力損失は発生しないようにすることによって減圧バルブによる流体の圧力及び流量を適切に調節する特徴を有するものである。
先行技術１に対する減圧バルブの構造を示す図である。 先行技術２に対する減圧バルブの構造を示す図である。 先行技術３に対する減圧バルブの構造を示す図である。 本発明の実施形態による減圧バルブの構造を示す断面図である。 本発明の実施形態による減圧バルブをビデ入水バルブに適用した状態の概略平面図である。
符号の説明
１０；バルブ本体
１１；入水流路
１２；出水流路
２０；ポペットバルブ
２１；内部流路
３０；圧力／流量制御部材
３１；Ｏリング
４０；ソレノイド
５０；流動制御部材
６１；第１通気ホール
６２；第２通気ホール

Claims (10)

  1. 入水流路と出水流路、そして前記出水流路側に圧力室を用意したバルブ本体と；
    前記バルブ本体内に構成されて入水流路と出水流路を連結する内部流路を有するが、前記入水流路を通した流体の流入量を調節するように流動するポペットバルブと；
    前記ポペットバルブの外側周り面に構成されるようにするが、前記ポペットバルブの流動によって伸張または圧縮される圧力／流量制御部材と；
    前記バルブ本体の外部出水流路側に結合されて、前記出水流路の開閉を制御するように駆動するソレノイドと；、
    前記バルブ本体内の一端に構成されて前記入水流路の開かれることによる前記ポペットバルブの流動範囲を制限する流動制御部材と；を含んで構成することを特徴とする減圧バルブ。
  2. 前記流動制御部材は圧力室内の出口流路側に用意されるストッパーであることを特徴とする、請求項１に記載の減圧バルブ。
  3. 前記入水流路は出水流路の直径と同一にまたは小さく構成することを特徴とする、請求項１に記載の減圧バルブ。
  4. 前記出水流路の断面積は内部流路の断面積に対して所定の範囲を越えないように構成することを特徴とする、請求項１に記載の減圧バルブ。
  5. 前記圧力室に位置するポペットバルブの一面は圧力伝達に速かに反応するように凹半球状で構成することを特徴とする、請求項１に記載の減圧バルブ。
  6. 前記圧力／流量制御部材はポペットバルブの両端周り面に用意されるＯリングにより密閉されるスプリング室に位置するように構成することを特徴とする、請求項１に記載の減圧バルブ。
  7. 前記圧力／流量制御部材はコイルスプリングであることを特徴とする、請求項６に記載の減圧バルブ。
  8. 前記スプリング室は真空状態によるポペットバルブの流動性能低下を防止する真空解除部材をさらに含んで構成することを特徴とする、請求項６に記載の減圧バルブ。
  9. 前記真空解除部材はスプリング室に位置するバルブ本体に形成される第１通気ホールであることを特徴とする、請求項８に記載の減圧バルブ。
  10. 前記真空解除部材はスプリング室と圧力室を連結するようにポペットバルブの一端に形成される第２通気ホールであることを特徴とする、請求項８に記載の減圧バルブ。
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