JP4232450B2 - Cylinder valve and water supply device provided with cylinder valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シリンダ弁およびシリンダ弁を備えた給水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、開口を有する弁ガイドに、開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで弁体を回転させて、弁体の開口と弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁が提案されている。
従来のシリンダ弁は、図18に示すように、側面に対向するように、通水路となる開口が形成されており、それらの開口のいずれか一方側の周辺にのみ、シール部材が取付けられているものがある。この場合、水の流れはシリンダ弁の側面の一の開口部より流入し、他方の開口部より流出し、シリンダ弁を貫通するように直線的な流れとなる。
一方、図19に示すのは、側面と底面に開口が形成されたタイプのシリンダ弁であり、側面の開口の周辺にのみ、シール部材が取付けられている。この場合、水の流れはシリンダ弁のいずれか一方の開口部より流入し、他方の開口部より流出し、シリンダ弁で流れの向きが変わりL字の流れとなる。
なお、上記側面開口と対向する側面にも開口が形成されており、この場合はL字の流れだけでなく直線的な流れでの使用も可能である。
【0003】
また、別の従来技術としては、側面と底面に開口が形成されたタイプのシリンダ弁であり、側面の開口の周辺にのみ、シール部材が取付けられているものある。これは、水の流れはシリンダ弁の底面の開口部より流入し、側面の開口部より流出し、シリンダ弁で流れの向きが変わりL字の流れとなる。そして、弁体内周部にはストレーナが内装されており、通水中のゴミをストレーナで捕捉する。
(たとえば、特許文献1を参照のこと)
【0004】
上記いずれの実施例においてもシリンダ弁は、90度程度の小さい回転ストロークで全閉から全開までの操作が可能であり、水栓などの用途に用いた場合、操作性が良好であるという利点があった。
【0005】
【特許文献1】
特開平2002−323154号公報
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、これらの従来のシリンダ弁においては、通水時の騒音が大きいという問題点があった。
これは、通水路の形状に起因しており、特に、弁を絞ったときに形成される通水路の曲がりや弁ユニットと水栓等本体の境界部の段差などにおいて、キャビテーションの発生・消滅や乱流の発生が起こり、これらが騒音源となると考えられる。
特に上記従来の技術で説明した直線的な流れで使用するときには、L字の流れに比べ流速が速いためキャビテーションの発生や乱流の発生が顕著であり、それらに起因する騒音の値も大きい。よって、水圧の高い現場や、多量な流量で使用する浴槽の水ための水栓の場合には問題があった。
【0007】
そこで、本発明では上記の問題点を解決するため、通水時の騒音が少ないシリンダ弁および給水装置を提供することを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決すべく、本発明の請求項1では、側面に一または複数の開口を有する弁ガイドに、側面に一または複数の開口を有する弁体を内装して、弁体に連結された操作部を回転させることで前記弁体を回転させて、前記弁体の開口と前記弁ガイドの開口とを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうシリンダ弁であって、
前記操作部の底部には、側面に整流手段である多数の小開口を配置した円筒を設け、前記円筒の外径を前記弁体の内径より小さくすることにより、前記弁体内周部には、前記整流手段を経由する流路と、前記整流手段を経由しない流路を併設したことを特徴とするシリンダ弁とした。
【0009】
これにより、弁体内の整流手段により乱流を整流化し、乱流による音の発生を抑えることができる。
【0011】
これにより、万一、整流手段部にごみが詰まった場合でも、整流手段を経由しない流路を通して吐水は可能であり、さらに騒音の抑制を行うことができる。
【0018】
本発明の請求項2では、請求項1記載の前記弁ガイドの開口部の形状を、主流路、およびこの主流路側面の複数の小開口からなる副流路から構成したことを特徴とするシリンダ弁とした。
【0019】
これにより、全開時は主流路から主に通水に、絞り時は副流路から主に流れる。すなわち絞り時は副流路により整流され、絞り時の発生音が低減できる。
一方、主流路は十分大きな通水面積をもつ単一の開口なのでごみなどが容易に詰まることがない。万一副流路にごみが詰まった場合でも主流路からの流路を通して吐水は可能であり、吐水不能となることはない。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明をより具体的に説明する。
図1は、本発明のシリンダ弁1の展開図である。
図2は、シリンダ弁1の外観斜視図である。
図3は、図2のシリンダ弁1の別方向からの外観斜視図である。
図4は、シリンダ弁1の断面斜視図である。
図5は、シリンダ弁1の弁ガイドの別の実施形態である。
図6は、シリンダ弁1の操作部の別の実施形態である。
図7は、本発明のシリンダ弁1の第二の実施形態の展開図である。
図8は、本発明のシリンダ弁1の第二の実施形態の外観斜視図である。
図9は、図8のシリンダ弁1の別方向からの外観斜視図である。
図10は、第二の実施形態のシリンダ弁1の断面斜視図である。
図11は、シリンダ弁1を用いた止水栓(直流れ)の断面斜視図である。
図12は、シリンダ弁1を用いた止水栓の外観斜視図である。
図13は、シリンダ弁1を用いた止水栓の展開図である。
図14は、シリンダ弁1を用いた別の止水栓(直流れ)の断面斜視図である。
図15、図16は、シリンダ弁1の断面図であり弁を絞った状態を示す。
図17は、シリンダ弁1を止水栓本体などに組み込んだ場合の部分断面図である。
【0023】
本発明の第一の実施例を図1及至4に示す。
本発明のシリンダ弁1は、弁ガイド2と操作部3と弁体4とシール部材5と押え部材6とから主構成されている。
そして、このシリンダ弁1は、開口2Aを有する弁ガイド2に、開口4Aを有する弁体4を内装して、弁体4に連結された操作部3を回転させることで弁体4を回転させて、弁体4の開口4Aと弁ガイド2の開口2Aとを重ね合わせたり、ずらしたりすることで通水・止水を行なうものである。
【0024】
以下に各構成要素と各構成要素の組立てについて説明する。
弁ガイド2は、PPS(ポリフェニレンサルファイド)などの合成樹脂にて成形されている。そして、その形状は円筒形状をしており、下面部には操作部3と弁体4とを挿入する挿入孔7を設けており、上面部には挿入孔7から挿入した操作部3のつまみ11を貫通する貫通孔8を設けている。
なお、挿入孔7は、弁ガイド2の内径と同径である。
また、貫通孔8は、弁ガイド2の内径よりも小さい径であり、操作部3の基部13が貫通孔8を貫通しないように構成されている。そして、つまみ11を貫通孔8に貫通させ、かつ、操作部3の基部13とつまみ11との間に形成した外周溝9にOリング10を装着して操作部3と弁ガイド2との水密性を保持しており、貫通孔8からの漏水を防止している。
【0025】
また、つまみ11には溝部12を形成して、貫通孔8よりも外径が大きい抜け止めピン14をこの溝部12に嵌めることで、組立て後、操作部3のつまみ11が貫通孔8から抜けないようにしている。
なお、図1に示すように、この抜け止めピン14は、C形状をしており、溝部12に装着したときにC形状の開部14Aが弁ガイド2のストッパー15に重なり合うように配置している。このようにすることで、シリンダ弁1全体(特にシリンダ弁1の径方向の寸法)をよりコンパクトにすることが可能となる。
なお、このストッパー15は、操作部3の回転角度を規制するためのものである。具体的には、操作部3に装着するハンドル(図示せず)に設けた突起がこのストッパー15に当接することで、弁の開閉角度を規制している。
なお、このときに抜け止めピン14が溝部12に緩く嵌まっているので、操作部3の回転動作と同時に抜け止めピン14が回転しない。そのため、操作部3を回転すると抜け止めピン14が同時に回転して、ストッパー15に抜け止めピン14が衝突して操作部3の操作性が低下するようなことがない。
また、ストッパーの形状は、同心円で同角(鋭角)の大小の円弧(計2つ)とそれら両端を通る2つの半径から囲まれてなる略扇形状とすることが好ましい。これにより操作部の回転を規制するのに、ストッパーの半径方向の面で当接させて、当接面積を大きくとることができるので、確実に回転を規制することができる。
【0026】
また、弁ガイド2の側面には対向するように通水用の開口2Aが設けられている。
そして、一方の開口2A側のみに、シール部材5を側方から取り付けている。さらにこのシール部材5の開口5Aに押え部材6を設けている。
この押え部材6を設けることで、通水方向をシール部材5の開口5Aから弁体4内に流れる方向だけでなく、弁体4内からシール部材5の開口5Aに流れる方向の通水においても、このシリンダ弁1を用いることができる。
つまり、この押え部材6を用いることで、一方の弁ガイド2の開口2A側のみにシール部材5を設ければ、弁体4内からシール部材5の開口5Aに流れる通水使用においても、シール部材5が弁ガイド2から外れることがない。
そして、止水時に確実に水密性を保つことができる。
上述するように押え部材6を設けることで、一方の開口2A側のみにシール部材5を側方から取り付けるだけでよいので、部品点数を低減できる。また、コンパクト化が容易になる。
また、シール部材5を側方から取り付けた開口2Aと対向する他方の開口2Aは、主流路2B、およびこの主流路周囲の複数の小開口2Cからなる副流路から構成した。
【0027】
また、シリンダ弁1を組立てた後、このシリンダ弁1を水栓本体や止水栓本体28Aなどに組み付けて利用することができる。そのため、シリンダ弁1の輸送時や組付け工程時に、シール部材5や押え部材6が弁ガイド2から容易に外れないようにする必要がある。
そこで、図1から図4に示すように、シール部材5の裏面外周には保持凸部16が形成されており、弁ガイド2の開口2Aの外周側面部を一段窪ませて窪み部18を形成し、さらにその外周に保持凹部17を形成している。そして、このシール部材5の保持凸部16が弁ガイド2の保持凹部17に嵌合するようにシール部材5を弁ガイド2の一段窪ませた窪み部18に取付けることで、シール部材5が弁ガイド2から容易に外れないようにしている。
また、図4に示すように、シール部材5に押え部材6を嵌め込んで、シール部材5の開口5Aの内周における一部もしくは全周に設けた押え突起部19により、押え部材6を容易に外れないように押えることができる。
なお、押え部材6をシール部材5から取外す場合は、図2に示す押え部材6の外周に形成した凹部20にマイナスドライバーを引っ掛けて容易に取外すことができる。
また、図4に示すように押え部材6の開口6Aの弁体側内周端21には、Rを付けて湾曲面として通水を滑らかにするようにしている。
【0028】
弁体4は、ステンレスなどの金属にて形成されている。そして、図1に示すように、その形状は円筒形状をしており、その側面に開口4Aを有している。
さらに材質をステンレスとすることで、通水中に混入していた異物が弁体4と弁ガイド2との間に入り込んでその異物によって操作性が悪くなることはない。
【0029】
弁体4の側面の開口4Aは、湯水を通水するための開口4Aであり、対向する側面にそれぞれ設けられている。また、開口4Aの端部は湾曲形状として穴あけ加工を容易にしている。
【0030】
次に、弁体4と操作部3との連結について図1,図4に基づき説明する。
弁体4の一端部には位置出し凹部23を対向するように形成している。そして、操作部3の基部13外周に形成した位置出し凸部24にこの位置出し凹部23を嵌め込む。そうすることで操作部3の回転に伴なって弁体4を回転させることができる。
【0031】
また、操作部3の基部13外周には更に弁体保持用の突起部25を形成し、弁体4の一側端部に形成した保持孔26 に嵌合係止するようにしている。
特に、操作部3は合成樹脂にて成形されているので、基部13の内側を肉厚としておく。
そして、スレンレスなどの金属製の弁体4を嵌合係止するときに操作部3の基部13を撓ませるのではなくて、弁体4側を撓ませるようにすることが好ましい。
その理由は、樹脂を撓ませて、弁体4と嵌合係止させた場合、長期使用により樹脂が劣化して、嵌合力が弱くなり、ウォーターハンマーなどの衝撃により操作部3と弁体4との嵌合係止が外れてしまうおそれがあるからである。
そのため、樹脂である操作部3の基部13を撓ませるのではなく、長期使用により劣化しにくいステンレスなどの金属製の弁体4側を撓ませるようにすることが好ましい。
このような構成にすることで、操作部3との嵌合係止が外れて弁体4が弁ガイド2から抜け出てしまうおそれがなくなり、長期使用においても高品質を保つことができるのである。
また、操作部底部39には天面のない円筒40を設け、この円筒40の側面は貫通する多数の小開口41を配置した。このとき、この円筒40の外径は弁体の内径よりも十分小さくした。これにより、万一上記小開口部41がゴミ詰まりなどで塞がっても、弁体4の内径と円筒40の外径の隙間をとおり通水は可能である。
つまり、整流手段を経由する通水路と整流手段を経由しない通水路を併設している。
整流手段を経由する通水路のみの場合は、整流手段がフィルター(ストレーナ)として機能してしまい、逆にメンテナンス頻度を上げてしまうという弊害が生じる。一方で騒音抑制効果を高めるためには整流部の小開口41の目が細かいことが必要になる。本発明では、整流手段を経由しない通水路を併設しているため、ゴミ詰まりによる吐水不能の事態を回避でき、小開口41の目を十分に小さくできるのである。但し、本発明のシリンダ弁は整流手段を経由しない流路を含むためフィルター(ストレーナ)としては機能しない。
なお、本来、本発明の整流手段もゴミ詰まりしないことが望ましい。よって、水栓類で用いられるフィルター(ストレーナ)の粗さは60メッシュが一般的であるが、整流手段としては、整流部の小開口41の粗さを、整流効果を有しつつ容易にゴミ詰まりしないよう50メッシュ相当以下とすることが好ましい。
また、弁体2がステンレスであるため、十分な強度と耐食性を有しており弁体2の薄肉化が可能であり、これにより、上記の弁体4の内径と円筒40の外径の隙間を広く確保することができ、ゴミ詰まり時の通水も十分に確保できる。あるいは、整流手段である円筒状の突起40の外径を大きくできるため、より多くの水を整流手段を経由させることができ、大きな騒音抑制効果が実現できる。
【0032】
次に、このシリンダ弁1の通水状態・止水状態について説明する。
図16は、弁体4が半開きのときの通水状態を示している。
この場合、押え部材6によりシール部材5が押えられているため、通水の勢いによってシール部材5が捲れあがることもない。そのため、弁体4を回転させて止水したときにシール部材5と弁体4によって確実に水密性を保つことができる。
また、押え部材6の開口6Aの弁体4側外周端21には、Rを付けて湾曲面としている。そのため、通水抵抗を抑えて滑らかに通水することができる。
図16に基づき水圧がシール部材5にどのように掛かるかをより詳しく説明する。
図に示すようにシール部材5を設けた側の開口2A、5A、6Aを上流側に配置した場合、シール部材5の***部31に水圧が掛かる。そして、シール部材5を下側に押しやる力(矢印A)が生じるが押え部材6を設けることで、シール部材5が歪むことを抑制することができる。
また、***部31の開口5A側の***面は、開口面5aをそのまま延設して設けているため、上流側の***面に水が入り込むことがなく、シール部材5下側に押しやる力が掛かることをさらに抑制することができる。
このように構成することで、シール部材5の端部が歪んで、弁体4を回転させたときに弁ガイド2と弁体4とでそのシール部材5の端部を挟んでしまうことがなく、長期に亘り、水密性を維持することができる。
また、シール部材5を設けた側の開口2A、5A、6Aを下流側に配置した場合(図の通水方向とは逆方向とした場合)、弁ガイド2の外周の隙間に水が廻り込み、止水時にシール部材5の***部31に水圧が掛かる(一点鎖線の矢印B)。しかしながら、押え部材6を設けているため、***部31に水圧が掛かってシール部材6が開口5A側に変形しようとしても押え部材6により変形することを阻止することができる。そのため、長期に亘り、シール部材6の形状が変形することなく、水密性を維持することができるのである。
【0033】
次に、このシリンダ弁1の騒音抑制効果について説明する。
前述のとおり、このシリンダ弁1においては、弁体4の内周部に操作部底部39から立ち上がる円筒状の突起40を設け、この円筒の側面は貫通する多数の小開口41を配置した。
これら小開口群41は、流体がこれら小開口群41を通過する際に、弁および弁周りの各所で生じた乱流を細かく砕き消滅させるため、整流手段として機能する。
弁および弁周りの各所で生じる乱流とは、主には、シリンダ弁ユニットと水栓等の本体との段差部やシリンダ弁を絞ったときに生じる複雑な流路形状などによって生じる乱流である。
これらの乱流は騒音源となり、使用者に不快を与える可能性があるが、本実施例においては、上記の整流手段により乱流が緩和されるため騒音も低減できる。そして、特に図14に示すようにシリンダ弁1の側面に設けた開口2Aから他方の側面に設けた開口2Aを通水経路とする直線的な流れの場合において、より騒音を低減することができる効果が得られる。
【0034】
次に、図15にはこのシリンダ弁を絞った状態の断面図を示す。
図において、弁ガイド2および弁体4の開口配置を、弁止水操作時に、流入口側開口42の通水面積が流出口側開口43の通水面積より早く絞られる配置とした。
具体的には、本実施形態では流出側開口43を流入口側開口42より大きくしている。また、他に考えられる形態は、流入口側開口42と流出口側開口43の中心を結ぶ直線を流れの方向に対してずらすことが考えられる。
これにより、主に弁を絞ったときの騒音の低減ができる。
すなわち、弁止水操作時に、流入口側開口42の通水面積が流出口側開口43の通水面積より早く絞られる構成とした場合、絞り時の圧力降下は流出口側より流入口側で多く生じ、主にシリンダ内部において乱流の発生、キャビテーションが発生・消滅が起こる。よって、シリンダ内の空間で消音装置である整流手段41を設けることで効率よく騒音の低減ができる。
なお、上記は、図15の図中矢印で示す方向の流れに対しての好ましい流入口側開口42と流出口側開口43の通水面積の関係を記述しているが、図中矢印と逆の流れでこのシリンダ弁を用いる場合は、弁止水操作時に、流入口側開口(この場合、43)が流出口側開口(この場合、42)より早く絞られる構成とすることが好ましい。
【0035】
また、図示しないが、弁ガイド2および弁体4の開口配置を、弁止水操作時に、流入口側開口42の通水面積が流出口側開口43の通水面積と同時に絞られる配置としてもよい。
この場合、やはり、主に弁を絞ったときの騒音の低減ができる。
すなわち、弁止水操作時に、流入口側開口42の通水面積と流出口側開口43の通水面積が同程度に絞られる構成とした場合、絞り時の圧力降下が、流入口側開口42と流出口側開口43で同程度に生じる。つまり、いわゆる多段階での絞りの状態であり、周知のとおり、単一段階で圧力降下を起こす場合に比べ、通水路中の最低圧力値が高くなり、キャビテーションの発生が少なくなり、騒音の発生が抑えられる。
また、前述のとおり本実施例では、前記弁ガイド2の開口部2Aの形状を、主流路2B、およびこの主流路側面の複数の小開口からなる副流路2Cから構成したため、以下の効果が生じる。
すなわち、全開時は主流路2Bから主に通水し、絞り時は副流路2Cから主に流れるため、絞り時は副流路の小開口群により整流され、絞り時の発生音が低減できる。
一方、主流路2Bは十分大きな通水面積をもつ単一の開口なので、ごみなどが容易に詰まることがない。万一副流路2Cにごみが詰まった場合でも主流路2Bからの流路を通して吐水は可能であり、吐水不能となることはない。
なお、この場合、前記弁ガイド2の開口部の主流路2B、副流路2Cの形状を図5の様なものとしても同様の効果が得られる。すなわち、主流路2Bと副流路2Cは部分的に連結されていてもよい。
また、弁体4の内周部に操作部底部39から立ち上がる整流手段41の形状としては上述のものだけでなく例えば図6に示すようなものであってもよい。図6では、棒状の多数の突起44が操作部底部39から立ち上がっており、弁体4内を通過する流体の一部はこれら突起の間の空間を通るが、この突起間の入組んだ形状の流路を通る際に、弁および弁周りの各所で生じた乱流を細かく砕き消滅させるため、整流手段として機能する。
【0036】
次に、本発明のシリンダ弁1を止水栓28として利用する場合について図11乃至14に基づき説明する。シール部材5の開口5Aの側端部には***部31を形成している。
そして、この***部31により、通水路の水密性を保つことができる。
では、組み付けについて以下に説明する。
図13に示すように、止水栓本体28Aの側方に設けた取付穴29からシリンダ弁1を挿入する。
このとき、図17に示すようにシール部材5と止水栓本体28Aとが擦れ合って取り付けられる。特に止水栓本体28Aに設けられた通水路端部30に引っかかってシール部材5がずれないようにするために、***部31の傾斜は、開口5Aの反対側の***面31Aを開口5A側の***面31Bよりもなだらかな***面としている。
特に、開口5Aの反対側の***面31Aは、***角度を鋭角(より好ましくは45度以下)としてなだらかな***面としている。
この***部31と止水栓本体28Aの取付穴29の内側とによって水密性を保つことができる。
また、***部31の開口5A側の***面31Bを急にする。特に、より好ましくはこの***部31の開口5A側の***面31Aを、開口5Aの端面をそのまま延設させて垂直な***面とすることにより、通水時に水圧が掛かったとしてもシール部材5が捲れあがるおそれを低減できる。なお、本発明においては押え部材6をさらに設けることで、シール部材5の捲れ上がりをより抑えることができる。
そして、図11に示すように押え蓋36で止水栓本体28Aの取付穴29を覆って固定する。さらに、操作部3のつまみ11にハンドル35を取付けてネジ37によりつまみ11とハンドル35とを固定する。
【0037】
また、図4に示すように、弁ガイド2の操作部3側の外周に溝部32を形成しておき、その溝部32にOリング33を装着して止水栓本体28Aとシリンダ弁1との水密性を保持する。これにより、取付穴29からの漏水を防止することができる。
なお、弁ガイド2には、貫通孔8(操作部3)側の外周側端部に爪部34が設けられている。
そして、この爪部34が止水栓本体28Aなどの取付け部分の凹部に嵌り込むように組み込まれる。これにより、操作部3を操作して回転したとしても、弁ガイド2は爪部34によって回転を規制されるので、同時に回転されることはない。
また、シリンダ弁1を止水栓本体28Aから取外す場合には、図2に示すように、爪部34にマイナスドライバーを引っ掛けて容易に取外すことができる。特にシリンダ弁1をコンパクト化した場合、手でつまみ11をつまんで止水栓本体28Aからシリンダ弁1を引っ張り出すことは非常に困難となるため、この爪部34を設けておくことで、シリンダ弁1を取り外してメンテナンスをしやすくなるのである。
なお、この爪部34は、口の字形状に突設してもよいが、図2に示すように下側(挿入孔側)を開放したコの字形状に突設することが好ましい。コの字形状とすることで、取外す方向の部分が肉厚にすることができるので、マイナスドライバーで引っ掛けて取外すときに、欠けるおそれがなくなる。
また、このシリンダ弁1の下流側通水路内に隣接して整流手段45を挿入した。この整流手段45はポリアセタールなどの樹脂で一体に成型されたブッシュで、シリンダ弁の下流側通水路を多数の小開口に分割することで整流効果をもたらす。
これによっても、シリンダ弁出口部やシリンダ弁内で生じた乱流を整流化し、乱流による騒音の発生を抑えることができる。また、他の整流手段と兼用することでより一層騒音の発生を低減することができる。
【0038】
なお、この止水栓28は、シリンダ弁1の底面に設けた開口27から側面に設けた開口2Aを通水経路としているが、図14に示すように、シリンダ弁1の側面に設けた開口2Aから他方の側面に設けた開口2Aを通水経路とする直線的な流れの止水栓にこのシリンダ弁を適用することも可能である。
【0039】
次に本発明の第二の実施例を図7及至10に示す。
第一の実施例と同様の機能部位には同じ番号を付す。
第一の実施例のシリンダ弁との差違は、第一の実施例において操作部3と一体に形成した整流手段を、別体の整流手段とし、弁ガイド2側に固定して設けたことである。結果、整流手段の位置は第一の実施例と同様に、弁体の内周部となる。
図7、図10に示すとおり、整流手段46は両底面のない円筒状のメッシュ状の整流部47と、この整流部47の一端に鍔状に設けられる基部48よりなる。整流部は樹脂の網で構成され、剛性を保持するためにフレーム49が前記網と一体的に設けられる。
鍔状の基部48は前記フレーム49と一体に樹脂材料などで構成され、図7に示すように中心部に一個の穴50とこの中心穴50の周辺に複数の穴51がある。
図10のように、シリンダ弁底面開口27から流入し、側面開口2Aから流出するL字流れの場合には、前記中心穴50は、整流部47の内周部へ連通し、整流手段を経由する流路の一部を構成し、周辺の複数の穴51は整流部46の外周部へ連通し、整流手段を経由しない流路の一部を構成する。
整流手段46と弁ガイド2の固定は、弁ガイド2の内周と整流手段の基部48の外周を圧入や溶着などで固定する。整流部の上端面部52は、操作部3の底面部に設けられた凹部53に挿入され、整流手段は流れの抵抗などに対しても安定して保持される。
【0040】
図の状態で、シリンダ弁1の底面の開口27から流入し、シリンダ弁1のシール材5を設けた側面の開口2Aから流出するL字流れの場合には、前記整流手段46の中心穴50、およびその周辺の複数の穴51から、水が流入する。このうち、複数の穴51から流入した水は整流部47を通過せずに側面の開口2Aから流出する。一方、中心穴50から流入した水は整流部47を通過し側面の開口2Aから流出する。この場合、整流部47を通過しない水に対しては乱流および騒音抑制効果がないが、整流部47をした水に対しては乱流および騒音抑制効果がある。よって、全体としては騒音抑制効果がある。また、万一、上記整流部47がゴミ詰まりなどで塞がっても、整流部47を通過しない流路をとおり通水は可能である。
シリンダ弁1の一方の側面の開口2Aから流入し他方の開口2Aから流出する直線状の流れの場合は、開口2Aから流入した水は、その大部分は通水路正面に位置する整流部47を貫通し他方の開口から流出する。一方、一部の水は整流部47の通水抵抗のため、整流部47を回避し整流部47と弁体4内周の間の隙間54を経由し他方の開口2Aから流出する。
この場合、整流部47を通過しない水に対しては乱流および騒音抑制効果がないが、整流部47をした水に対しては乱流および騒音抑制効果がある。よって、全体としては騒音抑制効果がある。また、万一、上記整流部47がゴミ詰まりなどで塞がっても、整流部47を通過しない流路をとおり通水は可能である。
また、第一の実施例でも述べたとおり、本発明の整流手段もゴミ詰まりしないことが望ましい。よって、水栓類で用いられるフィルター(ストレーナ)の粗さは60メッシュが一般的であることを考慮し、整流部47の粗さを、50メッシュ相当以下とすることが好ましい。
また、整流手段46は弁ガイド2に固定してあるため、弁4を絞った場合でも整流手段部46が回転しない。よって、操作部3の回転によらず常に理想的な整流手段46の位置とすることができ、安定した騒音低減効果を実現できる。
例えば、整流部47の剛性を保持するためのフレーム49が通水路の正面にあれば、整流手段46の流体抵抗が大きくなり、整流部47を通過しない水の割合が高くなり、騒音抑制効果も低くなるが、整流手段46が弁ガイドに固定してあるため、フレーム49の位置は通水路の正面からずらした位置に固定することが可能である。
なお、上記の2通りの流れの他、上記各流れの逆方向の流れも考えられるが騒音抑制に関する効果は同様であるため説明を省略する。
【0041】
【発明の効果】
シリンダ弁の開口部や弁体内部に設けた整流手段によって効果的に乱流の抑制を行い、騒音の発生が抑制できる。また、特にシリンダ弁の直線的な流れでの使用に際しては、流入側開口と流出側開口の閉止のタイミングを適正にすることで、弁絞り時の乱流の抑制やキャビテーション発生の抑制を行うことができ、騒音の発生が抑制できる。
また、全開時、絞り時ともに通水時の騒音が少ないシリンダ弁および給水装置を提供することができる。
また、万一、整流手段がごみ詰まり等により塞がっても、整流手段を経由しない流路をとおり吐水ができないという不具合は生じない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のシリンダ弁1の展開図を示す。
【図2】シリンダ弁1の外観斜視図である。
【図3】図2のシリンダ弁1の別方向からの外観斜視図である。
【図4】シリンダ弁1の断面斜視図である。
【図5】シリンダ弁1の弁ガイドの別の実施形態である。
【図6】シリンダ弁1の操作部の別の実施形態である。
【図7】本発明のシリンダ弁1の第二の実施形態の展開図である。
【図8】本発明のシリンダ弁1の第二の実施形態の外観斜視図である。
【図9】図8のシリンダ弁1の別方向からの外観斜視図である。
【図10】第二の実施形態のシリンダ弁1の断面斜視図である。
【図11】シリンダ弁1を用いた止水栓(直流れ)の断面斜視図である。
【図12】シリンダ弁1を用いた止水栓の外観斜視図である。
【図13】シリンダ弁1を用いた止水栓の展開図である。
【図14】シリンダ弁1を用いた別の止水栓(直流れ)の断面斜視図である。
【図15】シリンダ弁1の断面図であり弁を絞った状態を示す。
【図16】シリンダ弁1の断面図であり弁を絞った状態を示す。
【図17】シリンダ弁1を止水栓本体などに組み込んだ場合の部分断面図である。
【図18】従来のシリンダ弁の断面図である。
【図19】別の従来のシリンダ弁の断面図である。
【符号の説明】
1 シリンダ弁
2 弁ガイド
2A 弁ガイドの開口
3 操作部
4 弁体
4A 弁体の開口
5 シール部材
5A シール部材の開口
6 押え部材
6A 押え部材の開口
7 挿入孔
8 貫通孔
9 外周溝
10 Oリング
11 つまみ
12 溝部
13 基部
14 抜け止めピン
14A 抜け止めピンの開部
15 ストッパー
16 保持凸部
17 保持凹部
18 弁ガイドの一段窪ませた部分
19 押え突起部
20 押え部材の凹部
21 押え部材の弁体側外周端
23 位置出し凹部
24 位置出し凸部
25 弁体保持用の突起部
26 保持孔
27 弁体の下端開口
28 止水栓
28A 止水栓本体
29 取付穴
30 通水路端部
31 ***部
32 弁ガイドの外周の溝
33 Oリング
34 爪部
35 ハンドル
36 押え蓋
37 ビス
38 湯水混合栓
39 操作部底部
40 円筒状の突起
41 小開口
42 流入口側開口
43 流出口側開口
44 突起
45 整流手段
46 整流手段
47 整流部
48 基部
49 フレーム
50 中心穴
51 複数の穴
52 上端面部
53 凹部
54 隙間[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cylinder valve and a water supply device including the cylinder valve.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a valve body having an opening is internally provided in a valve guide having an opening, and the valve body is rotated by rotating an operation unit coupled to the valve body, so that the opening of the valve body and the opening of the valve guide are There has been proposed a cylinder valve that performs water flow and water stop by overlapping or shifting.
As shown in FIG. 18, the conventional cylinder valve has an opening serving as a water passage so as to face the side surface, and a seal member is attached only around one of the openings. There is something. In this case, the flow of water flows in from one opening on the side surface of the cylinder valve, flows out from the other opening, and becomes a linear flow so as to penetrate the cylinder valve.
On the other hand, FIG. 19 shows a cylinder valve of a type in which openings are formed on the side surface and the bottom surface, and a seal member is attached only around the opening on the side surface. In this case, the flow of water flows in from one of the openings of the cylinder valve and flows out of the other opening, and the direction of the flow is changed by the cylinder valve to form an L-shaped flow.
An opening is also formed on the side surface opposite to the side opening. In this case, not only an L-shaped flow but also a linear flow can be used.
[0003]
As another conventional technique, there is a type of cylinder valve in which openings are formed on the side surface and the bottom surface, and a seal member is attached only around the opening on the side surface. This is because the flow of water flows in from the opening on the bottom surface of the cylinder valve and flows out from the opening on the side surface, and the direction of flow is changed by the cylinder valve to form an L-shaped flow. And a strainer is built in the valve body peripheral part, and the waste water is caught by the strainer.
(For example, see Patent Document 1)
[0004]
In any of the above embodiments, the cylinder valve can be operated from a fully closed position to a fully opened position with a small rotation stroke of about 90 degrees, and has the advantage of good operability when used in applications such as a faucet. there were.
[0005]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2002-323154
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, these conventional cylinder valves have a problem that noise during water flow is large.
This is due to the shape of the water passage, and in particular, the occurrence or disappearance of cavitation at the bend of the water passage formed when the valve is throttled or at the step of the boundary between the valve unit and the main body such as the faucet. Generation of turbulence occurs, and these are considered to be noise sources.
In particular, when used in the linear flow described in the above prior art, cavitation and turbulence are prominent because the flow velocity is faster than that of the L-shaped flow, and the noise value resulting from them is also large. Therefore, there has been a problem in the case of a faucet for water in a bathtub that is used at a high water pressure or at a large flow rate.
[0007]
Therefore, in order to solve the above-described problems, an object of the present invention is to provide a cylinder valve and a water supply device that have less noise during water flow.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, in claim 1 of the present invention, a valve guide having one or more openings on the side surface is provided with a valve body having one or more openings on the side surface, and is connected to the valve body. A cylinder valve that rotates and allows the valve body to rotate, and overlaps or shifts the opening of the valve body and the opening of the valve guide to perform water flow and water stoppage,
At the bottom of the operation portion, a cylinder having a large number of small openings as rectifying means is provided on the side surface, and by making the outer diameter of the cylinder smaller than the inner diameter of the valve body, A cylinder valve characterized in that a flow path that passes through the rectifying means and a flow path that does not pass through the rectifying means are provided in the periphery of the valve body.
[0009]
Thereby, turbulent flow can be rectified by the rectifying means in the valve body, and generation of sound due to turbulent flow can be suppressed.
[0011]
As a result, even if the rectifying unit is clogged with dust, water can be discharged through the flow path not passing through the rectifying unit, and noise can be further suppressed.
[0018]
Claims of the
[0019]
As a result, the water flows mainly from the main flow path when fully opened, and flows mainly from the sub flow path when throttled. That is, the current is rectified by the sub-flow path at the time of throttling, and the noise generated at the time of throttling can be reduced.
On the other hand, since the main channel is a single opening having a sufficiently large water passage area, dust and the like are not easily clogged. Even if the sub-channel is clogged with dust, water can be discharged through the channel from the main channel, and water discharge is not disabled.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the drawings.
FIG. 1 is a development view of the cylinder valve 1 of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of the cylinder valve 1.
FIG. 3 is an external perspective view of the cylinder valve 1 of FIG. 2 from another direction.
FIG. 4 is a cross-sectional perspective view of the cylinder valve 1.
FIG. 5 is another embodiment of the valve guide of the cylinder valve 1.
FIG. 6 is another embodiment of the operating portion of the cylinder valve 1.
FIG. 7 is a development view of the second embodiment of the cylinder valve 1 of the present invention.
FIG. 8 is an external perspective view of the second embodiment of the cylinder valve 1 of the present invention.
FIG. 9 is an external perspective view of the cylinder valve 1 of FIG. 8 from another direction.
FIG. 10 is a cross-sectional perspective view of the cylinder valve 1 of the second embodiment.
FIG. 11 is a cross-sectional perspective view of a water stop cock (DC leakage) using the cylinder valve 1.
FIG. 12 is an external perspective view of a water stop cock using the cylinder valve 1.
FIG. 13 is a development view of a water stop cock using the cylinder valve 1.
FIG. 14 is a cross-sectional perspective view of another water stop cock (DC leakage) using the cylinder valve 1.
15 and 16 are sectional views of the cylinder valve 1 and show a state where the valve is throttled.
FIG. 17 is a partial cross-sectional view when the cylinder valve 1 is incorporated in a stop cock main body or the like.
[0023]
A first embodiment of the present invention is shown in FIGS.
The cylinder valve 1 of the present invention is mainly composed of a
The cylinder valve 1 includes a
[0024]
Hereinafter, each component and assembly of each component will be described.
The
The insertion hole 7 has the same diameter as the inner diameter of the
Further, the through hole 8 has a diameter smaller than the inner diameter of the
[0025]
Further, a
As shown in FIG. 1, the retaining
The
At this time, since the retaining
Moreover, it is preferable that the shape of the stopper is a substantially fan shape surrounded by concentric circles (two in total) having the same angle (acute angle) and two radii passing through both ends thereof. As a result, the rotation of the operation unit can be restricted by making contact with the radial surface of the stopper to increase the contact area, so that the rotation can be reliably controlled.
[0026]
Further, a
And the sealing
By providing the
That is, if the
And watertightness can be reliably maintained at the time of water stop.
By providing the
The
[0027]
Further, after the cylinder valve 1 is assembled, the cylinder valve 1 can be used by being assembled to the faucet body or the
Therefore, as shown in FIGS. 1 to 4, a holding
Further, as shown in FIG. 4, the
When the
Moreover, as shown in FIG. 4, the valve body side inner
[0028]
The
Furthermore, by using stainless steel as the material, foreign matter mixed in the water does not enter between the
[0029]
The
[0030]
Next, the connection between the
A
[0031]
Further, a
In particular, since the
And it is preferable not to bend the
The reason is that when the resin is bent and engaged with the
Therefore, it is preferable not to bend the
By adopting such a configuration, there is no possibility that the engagement and locking with the operating
In addition, the operation unit bottom 39 has no top surface.
That is, a water passage that passes through the rectifier and a water passage that does not pass through the rectifier are provided.
In the case of only the water flow path that passes through the rectifying means, the rectifying means functions as a filter (strainer), and adversely increases the frequency of maintenance. On the other hand, in order to enhance the noise suppression effect, it is necessary that the
Incidentally, it is originally desirable that the rectifying means of the present invention does not become clogged with dust. Therefore, the roughness of the filter (strainer) used in the faucets is generally 60 mesh. However, as the rectifying means, the roughness of the
Further, since the
[0032]
Next, the water flow state / water stop state of the cylinder valve 1 will be described.
FIG. 16 shows a water flow state when the
In this case, since the
Further, the
Based on FIG. 16, how the water pressure is applied to the
As shown in the drawing, when the
Further, since the raised surface on the
With this configuration, the end of the
In addition, when the
[0033]
Next, the noise suppression effect of the cylinder valve 1 will be described.
As described above, in the cylinder valve 1, the
These small opening
The turbulent flow generated at the valve and around the valve is mainly turbulent flow generated by a stepped portion between the cylinder valve unit and the body such as a faucet or a complicated flow path shape generated when the cylinder valve is throttled. is there.
These turbulent flows become noise sources and may cause discomfort to the user. However, in this embodiment, the turbulent flow is alleviated by the rectifying means, and noise can be reduced. And especially in the case of the linear flow which uses the
[0034]
Next, FIG. 15 shows a cross-sectional view of the cylinder valve in a throttled state.
In the drawing, the opening arrangement of the
Specifically, in this embodiment, the
Thereby, the noise when the valve is mainly throttled can be reduced.
That is, when the water stop area of the
Note that the above describes the relationship between the water flow areas of the
[0035]
Further, although not shown, the opening arrangement of the
In this case, the noise when the valve is mainly throttled can also be reduced.
That is, when the water flow area of the
In addition, as described above, in the present embodiment, the shape of the
That is, water flows mainly from the
On the other hand, since the
In this case, the same effect can be obtained even if the shapes of the
Further, the shape of the rectifying means 41 rising from the operation portion bottom 39 on the inner peripheral portion of the
[0036]
Next, the case where the cylinder valve 1 of the present invention is used as the
The raised
The assembly will be described below.
As shown in FIG. 13, the cylinder valve 1 is inserted from an attachment hole 29 provided on the side of the
At this time, as shown in FIG. 17, the sealing
In particular, the raised surface 31A on the opposite side of the
Watertightness can be maintained by the raised
Further, the raised surface 31B on the
Then, as shown in FIG. 11, the
[0037]
Further, as shown in FIG. 4, a
The
And this nail | claw
Further, when removing the cylinder valve 1 from the stop cock
In addition, although this nail | claw
Further, the rectifying means 45 is inserted adjacent to the downstream water passage of the cylinder valve 1. This rectifying means 45 is a bush integrally molded with a resin such as polyacetal, and provides a rectifying effect by dividing the downstream water passage of the cylinder valve into a large number of small openings.
Also by this, the turbulent flow generated in the cylinder valve outlet and the cylinder valve can be rectified, and the generation of noise due to the turbulent flow can be suppressed. Moreover, the generation of noise can be further reduced by combining with other rectifying means.
[0038]
The
[0039]
Next, a second embodiment of the present invention is shown in FIGS.
The same number is attached | subjected to the functional part similar to a 1st Example.
The difference from the cylinder valve of the first embodiment is that the rectifying means formed integrally with the
As shown in FIGS. 7 and 10, the rectifying means 46 includes a cylindrical mesh-
The bowl-shaped base 48 is formed of a resin material or the like integrally with the
As shown in FIG. 10, in the case of an L-shaped flow that flows in from the cylinder
The rectifying means 46 and the
[0040]
In the state shown in the figure, in the case of an L-shaped flow that flows in from the
In the case of a linear flow that flows in from the
In this case, there is no turbulent flow and noise suppression effect for water that does not pass through the
Further, as described in the first embodiment, it is desirable that the rectifying means of the present invention does not become clogged with dust. Therefore, considering that the roughness of the filter (strainer) used in the faucets is generally 60 mesh, it is preferable that the roughness of the rectifying
Further, since the rectifying means 46 is fixed to the
For example, if the
In addition to the above-described two flows, the flow in the reverse direction of each of the above flows can be considered, but the effect on noise suppression is the same, and the description thereof is omitted.
[0041]
【The invention's effect】
Turbulence is effectively suppressed by the rectifying means provided in the opening of the cylinder valve or inside the valve body, and the generation of noise can be suppressed. In particular, when using the cylinder valve in a linear flow, the timing of closing the inflow side opening and the outflow side opening should be appropriate to suppress turbulent flow and cavitation during valve throttling. And the generation of noise can be suppressed.
In addition, it is possible to provide a cylinder valve and a water supply device with less noise during water flow both when fully opened and when throttled.
In addition, even if the rectifying means is blocked due to clogging with dust, there is no problem that water cannot be discharged through the flow path not passing through the rectifying means.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a development view of a cylinder valve 1 of the present invention.
FIG. 2 is an external perspective view of a cylinder valve 1. FIG.
FIG. 3 is an external perspective view of the cylinder valve 1 of FIG. 2 from another direction.
4 is a cross-sectional perspective view of the cylinder valve 1. FIG.
FIG. 5 is another embodiment of the valve guide of the cylinder valve 1;
FIG. 6 is another embodiment of the operation part of the cylinder valve 1;
FIG. 7 is a development view of the second embodiment of the cylinder valve 1 of the present invention.
FIG. 8 is an external perspective view of a second embodiment of the cylinder valve 1 of the present invention.
9 is an external perspective view of the cylinder valve 1 of FIG. 8 from another direction.
FIG. 10 is a cross-sectional perspective view of a cylinder valve 1 of a second embodiment.
11 is a cross-sectional perspective view of a water stop cock (DC leakage) using the cylinder valve 1. FIG.
12 is an external perspective view of a water stop cock using a cylinder valve 1. FIG.
13 is a development view of a water stop cock using the cylinder valve 1. FIG.
14 is a cross-sectional perspective view of another water stop cock (DC leakage) using the cylinder valve 1. FIG.
FIG. 15 is a cross-sectional view of the cylinder valve 1 showing a state in which the valve is throttled.
16 is a cross-sectional view of the cylinder valve 1 showing a state where the valve is throttled. FIG.
FIG. 17 is a partial cross-sectional view when the cylinder valve 1 is incorporated in a stop cock main body or the like.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional cylinder valve.
FIG. 19 is a cross-sectional view of another conventional cylinder valve.
[Explanation of symbols]
1 Cylinder valve
2 Valve guide
2A Valve guide opening
3 Operation part
4 Disc
4A Valve body opening
5 Seal members
5A Seal member opening
6 Presser member
6A Opening of presser member
7 Insertion hole
8 Through hole
9 peripheral groove
10 O-ring
11 knob
12 Groove
13 Base
14 Retaining pin
14A Opening of retaining pin
15 Stopper
16 Holding convex part
17 Holding recess
18 Depressed part of valve guide
19 Presser projection
20 Recessed part of presser member
21 Valve body side outer periphery end of presser member
23 Positioning recess
24 Positioning convex part
25 Protrusion for holding the disc
26 Holding hole
27 Bottom opening of disc
28 Stopcock
28A stop cock body
29 Mounting hole
30 End of waterway
31 Uplift
32 Groove on the outer periphery of the valve guide
33 O-ring
34 Nail
35 Handle
36 Presser lid
37 screws
38 Hot and cold water mixer tap
39 Bottom of operation unit
40 Cylindrical protrusion
41 Small opening
42 Inlet opening
43 Outlet side opening
44 projections
45 Rectifying means
46 Rectifying means
47 Rectifier
48 base
49 frames
50 center hole
51 multiple holes
52 Upper end surface
53 recess
54 Clearance
Claims (2)
前記操作部の底部には、側面に整流手段である多数の小開口を配置した円筒を設け、前記円筒の外径を前記弁体の内径より小さくすることにより、前記弁体内周部には、前記整流手段を経由する流路と、前記整流手段を経由しない流路を併設したことを特徴とするシリンダ弁。A valve guide having one or a plurality of openings on the side surface is provided with a valve body having one or a plurality of openings on the side surface, and the operation unit connected to the valve body is rotated to rotate the valve body, A cylinder valve that performs water flow and water stop by overlapping or shifting the opening of the valve body and the opening of the valve guide,
At the bottom of the operation part, a cylinder having a large number of small openings as rectifying means is provided on the side surface, and by making the outer diameter of the cylinder smaller than the inner diameter of the valve body, A cylinder valve comprising a flow path passing through the rectifying means and a flow path not passing through the rectifying means.
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