JP5614717B2 - バルブ - Google Patents

Description

本発明は、バルブに関する。
また、本発明は、例えば電気温水機などの給水配管の減圧弁に好適に用いられるバルブに関する。

従来、特許文献１に示すようなバルブが知られている。
すなわち、この種バルブは、図６及び図７に示される構成を備えている。
この種バルブは、バルブ本体３００と、弁の駆動部材４００とを備え、このバルブ本体３００には、上流側には弁流入口１００と、下流側には弁流出口２００と、これら弁流入口１００と弁流入口１００との間に形成されたシリンダ部６００と、このシリンダ部６００と対向する位置に、弁流入口１００と弁流出口２００との間を連通する弁孔３２０と、この弁孔３２０の開口端部に形成された弁座３１０とが形成されている。

駆動部材４００は、バルブ本体３００のシリンダ部６００及び弁孔３２０を貫通するように配置された弁ロッド４２０と、この弁ロッド４２０に一体に形成されシリンダ部６００の内周面にパッキン６１０を介して摺動可能に密嵌されたピストン４３０と、弁ロッド４２０の端部に結合され弁流出口２００側から弁孔３２０を開閉する弁体４１０と、弁ロッド４２０における弁体４１０と反対側の端部（ピストン４３０の端部）に結合され、弁流出口２００の水圧によって弁体４１０を、弁座３１０に対して接近する方向へ付勢するダイアフラム４４０と、弁体４１０を弁座３１０に対して離間する方向へ付勢するスプリング４５０からなる。

そしてこの減圧弁用のバルブは、何らかの要因により弁流出口２００側の水圧が上昇した場合、この水圧を受けるダイアフラム４４０がスプリング４５０を圧縮する方向へ変位して、このダイアフラム４４０に結合された弁ロッド４２０を介して弁体４１０を閉弁方向へ変位させるので、弁孔３２０から弁流出口２００側への流路面積が減少して圧力損失が増加し、弁流出口２００の水圧を所定値以下に維持するものである。

また、駆動部材４００により弁体４１０が弁座３１０に当接して弁孔３２０を閉塞することによって弁流入口１００と弁流出口２００との間を遮断した状態で、弁流入口１００側の水圧が所定値を超えて上昇した場合、この水圧によって、弁流入口１００と弁流出口２００とを連通させるので、弁流入口１００の水圧を開放して減圧することができるようになっている。（特許文献１）

そして、この種バルブが図７に示す閉弁状態において、鉄粉等の塵埃がバルブ内に流入すると、弁座３１０と弁体４１０との間に捕捉されて、弁体４１０が損傷されたり、弁座３１０と弁体４１０との間の閉塞が不十分となる問題を惹起した。
この対策として、バルブの上流側にストレーナが配設され、鉄粉等の塵埃がバルブ側へ流入するのを防止しているが、ストレーナの網目に付着した鉄粉等の塵埃を定期的に除去する為のメンテナンスが必要であった。

この対策として、弁座と弁体との間に２重の環状突起を設ける態様のバルブが提案されたが、鉄粉等の塵埃対策としては十分では無かった。（特許文献２）

特開２００８−１８６１０６号公報 特開２０１０−１８６３５３号公報

本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、鉄粉等の塵埃が弁座と弁体との間に捕捉される事が無く、ストレーナの網目に付着した鉄粉等の塵埃を定期的に除去する為のメンテナンスが不要なバルブを提供することを目的とする。

本発明のバルブは、弁流入口と弁流出口とを備え、前記弁流入口側から前記弁流出口側への流体の流れを制御するためにバルブ本体内に配置された、弁座と、前記弁座に対峙する駆動部材に連結した弁体とより成るバルブにおいて、前記弁流入口側に開閉ストレーナを配置すると共に、前記開閉ストレーナは、前記弁流入口側の前記バルブ本体内に保持されたガイド部と、前記ガイド部に往復動可能に保持されたストレーナメッシュ部と、前記ストレーナメッシュ部を弾性的に支持しているストレーナスプリングとより成り、前記弁流入口内を流れる流体の流量が少ない時は、流体の殆どが前記ストレーナメッシュ部を通過して流れ、前記弁流入口内を流れる流体の流量が一定量以上に増加した時は、流体が前記ストレーナメッシュ部を通過する際の流通抵抗のより、前記ストレーナスプリングに抗して、前記ストレーナメッシュ部を前記弁流出口側に移動させ、流体の殆どが前記ストレーナメッシュ部以外を通過出来る様にしたことを特徴とする。

本発明は、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１記載の発明のバルブによれば、鉄粉等の塵埃が弁座と弁体との間に捕捉される事が無く、ストレーナの網目に付着した鉄粉等の塵埃を定期的に除去する為のメンテナンスが不要であると共に、簡単な構造で、鉄粉等の塵埃が弁座と弁体との間に捕捉される事が無く、ストレーナの網目に付着した鉄粉等の塵埃を定期的に除去する為のメンテナンスが不要である。

請求項２記載の発明のバルブによれば、ストレーナを流体が通過するフィルター部の面積を増加出来る為、流体の流通抵抗が下げられると共に、フィルター部に付着した鉄粉等の塵埃の除去が容易となる。
請求項３記載の発明のバルブによれば、フィルター部と保持部を樹脂材とする事により、溶融一体化が容易に行えると共に、フィルター部に付着した鉄粉等の塵埃の除去が容易となる。

請求項４記載の発明のバルブによれば、減圧弁に好適に用いられる。

本発明に係るバルブの断面図。 図１使用している開閉ストレーナの閉じている状態の拡大断面図。 図１使用している開閉ストレーナの側面図。 図１使用している開閉ストレーナの開いている状態の拡大断面図。 本発明に係る開閉ストレーナの第２の態様を図２と同様に示した図。 従来技術に係るバルブの断面図。 図６のバルブが閉弁状態の部分拡大図。

以下、本発明を実施するための最良の形態について、図に基づき説明する。
図１乃至図４において、本発明に係るバルブは、弁流入口１と弁流出口２とを備え、この弁流入口１側から弁流出口２側への流体の流れを制御するためにバルブ本体３内に配置された、弁座３１と、前記弁座３１に対峙する駆動部材４に連結した弁体４１とより構成されている。
そして、弁流入口１側には、開閉ストレーナ５が配置されている。

この開閉ストレーナ５は、弁流入口１側のバルブ本体３内に保持されたガイド部５１と、このガイド部５１に往復動可能に保持されたストレーナメッシュ部５２と、このストレーナメッシュ部５２を弾性的に支持しているストレーナスプリング５３とより構成されている。

このストレーナメッシュ部５２は、鉄粉等の塵埃は補足するが流体の通過は許容する網目状のフィルター部５２１と、ガイド部５１に設けた筒状部５１１内を往復動可能に配置された棒状部５２３と、この棒状部５２３の一端にフィルター部５２１を保持している保持部５２４とより構成されている。
そして、この保持部５２４により保持されたフィルター部５２１は、ガイド部５１に設けた開口部５１２を塞ぐ形で配置されている。

この為、図２に示す様に、弁流入口１内を流れる流体の流量が少ない時は、流体の殆どがストレーナメッシュ部５２のフィルター部５２１を通過して流れる。
ついで、弁流入口１内を流れる流体の流量が一定量以上に増加した時は、図４に示す様に、流体がストレーナメッシュ部５２のフィルター部５２１を通過する際の流通抵抗により、ストレーナスプリング５３に抗して、ストレーナメッシュ部５２全体を、弁流出口２側（図上右側）に移動させ、流体の殆どが前記ストレーナメッシュ部５２以外を通過して流れる。

この様な、バルブの弁流入口１側に発生する流体圧力（流量変化）により開閉する開閉ストレーナ５を設けることで、流体の流量が少ない（差圧が小さい）場合、開閉ストレーナ５は、ガイド部５１に設けた開口部５１２を塞いだ状態のため、入力された流体は、スフィルター部５２１を通り、鉄粉等の塵埃を除去した流体として、バルブの弁座３１と弁体４１との間の狭いストローク部位を抜けていく。
そのため、バルブの塵埃の噛み込みによる閉止不良を従来に比べて抑えることが可能となる。

また、流体の流量が大きい（差圧が大きい）場合、図４に示す様に、開閉ストレーナ５は開放した状態となり、圧力損失なく流出していく。
この場合、ストレーナメッシュ部５２を通らず塵埃を含んだ流体であっても、流量が大きいため、バルブのストロークも大きく、バルブの弁座３１と弁体４１との間の広いストローク部位を抜けて、弁流出口２側に排出される。
この為、バルブの弁座３１と弁体４１との間に噛み込むことは無い。

更に、流体の流量が大きい（差圧が大きい）場合に、塵埃を含んだ流体が弁流出口２側に排出される為、開閉ストレーナ５のストレーナメッシュ部５２の塵埃を取除くメンテナンスも不要となる。

また、駆動部材４は、バルブ本体３のシリンダ部６及び弁孔３２を貫通するように配置された弁ロッド４２と、この弁ロッド４２に一体に形成されシリンダ部６の内周面にパッキン６１を介して摺動可能に密嵌されたピストン４３と、弁ロッド４２の端部に結合され弁流出口２側から弁孔３２を開閉する弁体４１と、弁ロッド４２における弁体４１と反対側の端部（ピストン４３の端部）に結合され、弁流出口２の水圧によって弁体４１を、弁座３１に対して接近する方向へ付勢するダイアフラム４４と、弁体４１を弁座３１に対して離間する方向へ付勢するスプリング４５からなる。

そしてこの減圧弁用のバルブは、何らかの要因により弁流出口２側の水圧が上昇した場合、この水圧を受けるダイアフラム４４がスプリング４５を圧縮する方向へ変位して、このダイアフラム４４に結合された弁ロッド４２を介して弁体４１を閉弁方向へ変位させるので、弁孔３２から弁流出口２側への流路面積が減少して圧力損失が増加し、弁流出口２の水圧を所定値以下に維持するものである。

また、駆動部材４により弁体４１が弁座３１に当接して弁孔３２を閉塞することによって弁流入口１と弁流出口２との間を遮断した状態で、弁流入口１側の水圧が所定値を超えて上昇した場合、この水圧によって、弁流入口１と弁流出口２とを連通させるので、弁流入口１の水圧を開放して減圧することができるようになっている。

ついで、本発明に係る開閉ストレーナの第２の態様を図５に基づき説明する。
図２に示した態様と相違する点は、フィルター部５２１が、弁流入口１側に向かって突出する円錐形状としている点である。
フィルター部５２１の形状は円錐台形状で有っても良く、円錐形状部分を有する構造であれば良い。
この事により、フィルター部５２１の形状が平板状のものに比べ、ストレーナを流体が通過するフィルター部の面積を増加出来る為、流体の流通抵抗が下げられると共に、フィルター部に付着した鉄粉等の塵埃が、円錐面に沿って弁流出口２側に移動し易為、フィルター部に付着した鉄粉等の塵埃の除去が容易となる。

フィルター部５２１の材質としては、各種の網目構造のものが使用可能であるが、樹脂材製の網目構造が特に好ましい。
すなわち、樹脂材製の網目構造とする事により、保持部５２４との溶融一体化が容易に行えると共に、フィルター部５２１に付着した鉄粉等の塵埃の除去が容易となる。

本発明に係るバルブは、例えば電気温水機などの給水配管の減圧弁に使用出来る。

１ 弁流入口
２ 弁流出口
３ バルブ本体
４ 駆動部材
５ 開閉ストレーナ
６ シリンダー部
５１ ガイド部
５２ ストレーナメッシュ部
５３ ストレーナスプリング
５１１筒状部
５１２開口部
５２１フィルター部
５２３棒状部
５２４保持部

Claims (4)

1. 弁流入口（１）と弁流出口（２）とを備え、前記弁流入口（１）側から前記弁流出口（２）側への流体の流れを制御するためにバルブ本体（３）内に配置された、弁座（３１）と、前記弁座（３１）に対峙する駆動部材（４）に連結した弁体（４１）とより成るバルブにおいて、前記弁流入口（１）側に開閉ストレーナ（５）を配置すると共に、前記開閉ストレーナ（５）は、前記弁流入口（１）側の前記バルブ本体（３）内に保持されたガイド部（５１）と、前記ガイド部（５１）に往復動可能に保持されたストレーナメッシュ部（５２）と、前記ストレーナメッシュ部（５２）を弾性的に支持しているストレーナスプリング（５３）とより成り、前記弁流入口（１）内を流れる流体の流量が少ない時は、流体の殆どが前記ストレーナメッシュ部（５２）を通過して流れ、前記弁流入口（１）内を流れる流体の流量が一定量以上に増加した時は、流体が前記ストレーナメッシュ部（５２）を通過する際の流通抵抗のより、前記ストレーナスプリング（５３）に抗して、前記ストレーナメッシュ部（５２）を前記弁流出口（２）側に移動させ、流体の殆どが前記ストレーナメッシュ部（５２）以外を通過出来る様にしたことを特徴とするバルブ。
2. 前記ストレーナメッシュ部（５２）は、鉄粉等の塵埃は補足するが流体の通過は許容する網目状のフィルター部（５２１）と、ガイド部（５１）に設けた筒状部（５１１）内を往復動可能に配置された棒状部（５２３）と、前記棒状部（５２３）の一端に前記フィルター部（５２１）を保持している保持部（５２４）とより構成され、前記フィルター部（５２１）が、前記弁流入口（１）側に向かって突出する円錐形状部分を有することを特徴とする請求項１記載のバルブ。
3. 前記フィルター部（５２１）が、樹脂材製の網目構造であることを特徴とする請求項２記載のバルブ。
4. 前記バルブが減圧弁として使用されることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに一項に記載のバルブ。

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