JPH01255775A - 弁体 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、パイロット弁の制御圧力によってダイアフラ
ム弁が開閉動作する弁体に係り、さらに詳細には、ウォ
ータハンマ作用を軽減するのに好適なこの種弁体の改良
に関する。

〔従来の技術〕

電磁ソレノイドのプランジャに設けられたパイロット弁
によって作動するダイアフラム弁、すなわち前記パイロ
ット弁の制御圧力によって作動するダイアフラム弁は１
例えば特公昭５０−１９７７４号公報に記載のように、
流体入口と出口とを連通するチャンバを備えた弁本体と
、パイロット弁の制御圧力によって前記チャンバ内を進
退動作するダイアフラム弁とを有し、前記ダイアフラム
弁には。

当該ダイアフラム弁の取付位置を基準にして、前配弁本
体の下流側とダイアフラム弁背後室とを連通し、かつ前
記パイロット弁１の制御動作によってその通路を開閉操
作されるメインオリフィス、さらにはダイアフラム弁の
取付位置を基準にして、弁本体の上流側とダイアフラム
ブ？背後室とを連通ずるセカンドオリフィスを備えてい
る。

しかして、前記した従来技術にあっては、弁本体内にお
けるダイアフラム弁の取付位置を基準にして、そのＦＪ
ｔ側にダイアフラム弁案内用のポペット弁を装着し、こ
のポペット弁には、当該ポペット弁を弁座内周壁に沿っ
て案内するためのポペット弁案内用リブと、ダイアフラ
ム弁の弁開度縮小時に流体の流路面積を急縮小する円柱
部とを有していて、弁体作りＪ中、前記ポペット弁に付
設されたリブにより、ダイアフラム弁案内用のポペット
弁を、弁座内周壁に沿ってスムーズに案内するとともに
、ダイアフラム弁の全閉直前に際しては、前記ポペット
弁に付設した円柱部によってダイアプラム弁の流路面積
を急縮小させて、ウォータハンマ作用による異常振動と
騒音との発生を軽減する工大がなされている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記した従来技術にあっては、ポペット
弁を弁座内周壁に沿って案内するリブと弁座内周壁との
間隔が非常に小さいため、これら両部材、すなわちポペ
ット弁案内用リブと弁座内周壁との加工糖度に非常に高
い精密度が求められ。

その組立作業に多くの時間を必要とするばかりでなく、
長期にわたる弁体の使用に際し、ポペット弁案内用リブ
と弁座内周壁とのいずれか一方、あるいは双方が変形し
た場合には、ポペット弁、ひいては当該ポペット弁と一
体に取り付けられているダイアフラム弁に動作不良を生
じる虞れがあり。

この点が改善されれば、この種弁体の信頼性はより一層
向上する。

本発明の［１的は、ダイアフラム弁の一部を弁座内周壁
に沿って案内する場合に、ダイアフラム構成部材と弁座
内周壁との間隔を微小とする必要がなく、その組立作業
を容易にするとともに、長期の使用に際してもダイアフ
ラム弁に動作不良を生しることがなく、ウォータハンマ
作用による異常振動と騒音との発生を軽減することので
きる、改良された弁体を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

前記目的は、流体入口と出口とを連通するチャンバを備
えた弁本体と、パイロット弁の制御圧力によって前記チ
ャンバ内を進退動作するダイアフラム弁とを有し、前記
ダイアフラム弁には、当該ダイアフラム弁の取付位置を
基準にして、前記弁本体の下流側とダイアフラム弁背後
室とを連通し、かつ前記パイロン１−弁の制ｔ８動作に
よってその通路を開閉操作されるメインオリフィス、さ
らにはダイアプラム弁の取付位置を基準にして、弁本体
の上流側とダイアフラム弁背後室とを連通ずるセカンド
オリフィスを備える弁体において、前記ダイアフラム弁
の閉動作に際し、当該ダイアフラム弁が弁座に着座する
ことによって閉鎖される部分に位置して、同ダイアフラ
ム弁の取付位置を基ｉ（ｑに、弁本体の下流側とダイア
フラム弁背後室とを連通ずるサードオリフィスを穿設す
ることにょって達成される。

〔作用〕

以上の構成において、パイロット弁の開成時、流体メイ
ン流路内の圧力水は、セカンドオリフィスとサードオリ
フィスとを介してダイアフラム弁背後室内に流入し、メ
インオリフィスを経て下流側に流出するものであって、
前記セカンドオリフィスとサードオリフィスとの断面は
、メインオリフィスの断面より小さいため、ダイアフラ
ム弁背後室内の圧力は、流体メイン流路内の圧力よりも
低い値を示し、したがってダイアフラム弁は上方に押し
上げられたまま開成の状態を維持する。

一方、パイロット弁の閉動作を開始すると、メインオリ
フィスからの流体流出が少なくなってくるために、セカ
ンドオリフィスおよびサードオリフィスからの圧力水は
、直ちにダイアフラム弁背後室内に充満し、当該ダイア
フラム弁背後室内の圧力を高めるものであって、ダイア
フラム弁は、当該ダイアフラム弁前後における投影受圧
面積の差により下方に押し下げられ、閉動作を開始する
。

しかして、弁開度が小さくなって、ダイアフラム弁と弁
座間の距離が小さくなるにつれて、その領域の流速が増
加し、その速度水頭に相当する分だけ、回部の静圧は低
下するが、本発明においては、ダイアフラム弁の閉動作
に際し、当該ダイアフラム弁が弁座に着座することによ
って閉鎖される部分に位置して、同ダイアフラム弁の取
付位置を基憎に、弁本体の下流側とダイアフラム弁背後
室とを連通するサードオリフィスを穿設したことにより
、前記サードオリフィスを介してダイアフラム弁背後室
内の圧力が低下し、ダイアフラム弁の閉鎖力が減少する
ものであって、弁開度が小さくなる程、その傾向は大き
くなる。このため、ダイアフラム弁の閉鎖速度は加速度
的に減少し、当該ダイアフラム弁の急閉鎖によって発生
するウォータハンマ作用を軽減することができる。

〔実施例〕

以下、本発明を、第１図〜第４図の一実施例にもとづい
て説明すると、第１図は本発明に係る弁体の全体構成を
示す縦断面図、第２図は第１図の部分拡大図、第３図は
第２図のＡ矢視図、第４図は弁体の作動状態を示す第２
図相当図である。

第】図〜第４図において、１はゴム等の弾性体で作られ
たダイアフラム本体、５はダイアフラム本体１の平坦部
剛性を増加させるための樹脂部で、前記ダイアワラ１１
本体１と樹脂部５とｌこよってダイアワラ１１弁が構成
されている。

しかして、ダイアフラム本体１は、弁座２８に対向する
ように設けた弁座側オリフィス２．ベローズ状湾曲部３
．樹脂部５をはめ込む挾持部４を有しており、ダイアフ
ラム本体１は、密封ビート部２３を介して、部品２２に
より弁本体２４に固定されている。６は樹脂部５に設け
たオリフィスで、オリフィス６は、当該樹脂部５の底部
に設けた環状溝７に開口し、この溝７を介してダイアフ
ラム本体１の弁座側オリフィス２に連通ずる。また、樹
脂部５は、当該樹脂部５の下方突部８および上方突部９
にそれぞれ連通孔１１．中心オリフィス１０を有し、さ
らに流体通路２７に突出した突部１２に流路側オリフィ
ス１３を有し、かつまたダイアワラ１１本体１の全開時
に過度な動きを防止するストッパ３４を備える。１５は
電磁ソレノイド１８のプランジャ、１４はプランジャ１
５の先端に設けたパイロット弁で、電磁ソレノイド１８
に通電時、プランジャ１５は、ばね１６に抗して上方に
移動し、樹脂部５の中心オリフィス１０を開成する。ま
た、電磁ソレノイド１８に対する通電をオフした場合、
プランジャ１５は、ばね１６の付勢力によって下方に移
動し、前記樹脂部５の中心オリフィス１０を閉鎖する。

１７はばね１６のストッパ兼蓋部、１９は電磁ソレノイ
ド１８のリード線、２０は弁本体押え金、２１は部品２
２と押え金２０とを弁本体２４に固定するねじ、２５は
ダイアフラム本体１と樹脂部５とによって形成されたダ
イアフラム弁背後室、２６．２７はダイアフラム本体１
の上流側部分で相互に道連する流体通路である。２８は
ダイアフラム本体１が全閉時に着座する弁座、２９はダ
イアフラム本体１の下流側通路で、この下流側通路２９
は出口に通ずる。３０は弁本体２４の上流側に設けたス
トレーナで、ストレーナ３０は、ゴミ等が弁本体２４内
に侵入するのを阻止する。３１は水道管等の接続ねじ、
３２は弁本体２４を洗たく機パネル等に取り付けるフラ
ンジ、３３はフランジ固定用のねじである。しかして、
電磁ソレノイド１８に通電時、流体は、第４図に示すよ
うに、上方に移動したダイアフラム本体１と弁座２８と
によって形成される環状通路を通過する。

すなわち、リード線１９を介して電磁ソレノイド１８に
通電すると、プランジャ１５は、ばね１６を圧縮して上
方に吸引され、その先端のパイロン）・弁１４が樹脂部
５の中心オリフィス１ｏを開成する。このようにしぞ樹
脂部５の中心オリフィス１０が開成されると、ダイアフ
ラム本体１の上流側に開口している流路側オリフィス１
３がらダイアフラム弁背後室２５内に流入した圧力水は
、流路断面の大きい中心オリフィス１ｏを通って下流側
通路２９に流れるもので、流通抵抗の違いによってダイ
アプラム弁背後室２５内の圧力は、ダイアフラム本体１
の上流側より低くなる。その結果、前記圧力差によって
ダイアフラム本体１は上方に移動し、第４図に示すよう
に、ダイアフラム本体１が弁座２８から離れて流体通路
を形成する。

一方、電磁ソレノイド１８に対する通電をオフすると、
ばね１６の復元力によってプランジャ１５が下方に移動
し、パイロット弁１４が中心オリフィス】０を閉鎖する
ため、ダイアフラム弁背後室２５内に圧力は瞬時に上昇
してダイアフラム本体上の上流側と等しくなる。そして
、このとき。

ダイアフラム本体１の下側の中心部は、出口に通じる低
圧部に而しているため、上下の受圧面積の違いによる力
の差により、ダイアフラム本体１が急速に閉動作を開始
するものであって、なおこのとき、ダイアフラム本体１
が急速のまま全閉鎖に至ると、大きなウォータハンマ作
用によって異常振動とＳｉｔ　音とが発生するが９本発
明においては、ダイアフラム本体１と弁座２８との間隔
が小さくなるにつれて、回部の流速が増加するのを利用
して、速度水頭に見合う圧力低下分をダイアフラム本体
１の弁座側オリフィス２．溝７．樹脂部５のオリフィス
６を通じてダイアフラム弁背後室２５内に伝え、ダイア
フラム弁背後室２５内の圧力を低下させるから、弁座２
８に対するダイアプラム弁１の閉鎖速度が低下して、ウ
ォータハンマの発生を軽減することができる。また、ダ
イアフラム弁１が弁座２８に着座した後、前記弁座側オ
リフィス２は閉鎖されて従来形この種弁体と全く同一条
件となり、大きな圧着力で漏水を防止する。

本発明は以上のごときであり、前記実施例の説明からも
明らかなように、本発明によれば、弁座に対向して、流
体下流側とダイアフラム弁背後室とを連通ずるオリフィ
スをダイアフラム弁に設けただけのすこぶる簡単な構成
にもかかわらず、ダイアフラム弁の閉鎖速度を自動調整
することができるものであって、従来形この種弁体のよ
うに。

ダイアフラム弁の一部を弁座内周壁に沿って案内する場
合に、ダイアフラム構成部材と弁座内周壁との間隔を微
小とする必要がなく、その組立作業を容易にするととも
に、長期の使用に際してもダイアフラム弁に動作不良を
生じることがなく、ウォータハンマ作用による異常振動
と騒音との発生を軽減することができる。

なお、第１図〜第４図の実施例においては、第２図〜第
４図に明示するように、樹脂部５のオリフィス６を、当
該樹脂部５の底部に設けた幅広の環状溝７に開口し、こ
の溝７に対し、ダイアフラム本体１の弁座側オリフィス
２を連通した場合について例示したが、このように、樹
脂部５の底部に幅広の溝７を設けることにより、当該樹
脂部５のオリフィス６とダイアフラム本体１の弁座側オ
リフィス２、すなわち孔径の小さいオリフィス６と２と
は、その間に幅広の溝７を介して連通ずればよく、した
がって樹脂部５に設けたオリフィス６とダイアフラム本
体１に設けた弁座側オリフィス２との間に若干ズレがあ
っても、流体通過に支障となるものではなく、ダイアフ
ラム本体１と樹脂部５との製作精度に余裕をもたせるこ
とができるばかりか、その両者１．５の取付作業をも容
易におこなわしめることができる。また、溝７を前記の
ごとく環状溝とすれば、樹脂部５とダイアフラム本体１
とにそれぞれオリフィス６．２を複数個ずつ設けた場合
であっても、これまた先に述べたと同様の理由により、
ダイアフラム本体１と樹脂部５との製作精度に余裕をも
たせることができ、かつその両者１，５の取付作業をも
容易におこなうことができる。

第５図は本発明弁体の他の実施例を示す要部の縦断面図
である。

すなわち、第５図の実施例においては、ダイアフラム弁
が着座する弁座２８の断面形状を斜め政断形としたもの
であって、第５図において、ダイアフラム弁の閉動作に
際し、ダイアフラム本体１の下端面全域は、弁座２８に
対して同時に接触することなく、斜め政断部上方から下
方に向かって徐々に接触するため、弁閉鎖時のウォータ
ハンマ作用をより一層効果的に抑制することができる。

第６図は本発明弁体のさらに他の実施例を示す要部の縦
断面図である。

第６図において、ダイアフラム弁は、先の実施例と同様
、ダイアフラム本体１と樹脂部５とによつて構成されて
いるが、第６図の実施例においては、ダイアフラム弁の
閉動作時、樹脂部５の下面を弁座２８上に着座せしめる
ようにしたものであって、弁座２８の上端には、弁閉鎖
時における樹脂部５の密着性を良好に維持するために、
ゴム等で作られた弾性弁座３７が装着されており、なお
第６図中、符号２は樹脂部５に設けた弁座側オリフィス
、３６は前記弁座側オリフィス２をダイアプラム弁背後
室２５に連通させるためにダイアフラム本体１に設けた
孔を示している。

〔発明の効果〕

本発明は以上のごときであり、図示実施例の説明からも
明らかなように、本発明によれば、弁座に対向して、流
体下流側とダイアフラム弁背後室とを連通するオリフィ
スをダイアフラム弁に設けただけのすこぶる簡！１′Ｌ
な構成にもかかわらず、ダイアフラム弁の閉鎖速度を自
動調整することができるものであって、従来形この種弁
体のように。

ダイアフラム弁の一部を弁座内周壁に沿って案内する場
合に、ダイアプラム構成部材と弁座内周壁との間隔を微
小とする必要がなく、その組立作業を容易にするととも
に、長期の使用に際してもダイアフラム弁に動作不良を
生じることがなく、ウォータハンマ作用による異常振動
と騒音との発生を軽減することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明に係る弁体の一実施例を示し、
第１図はその全体構成を示す縦断面図、第２図は第１図
の部分拡大図、第３図は第２図のＡ矢視図、第４図は弁
体の作動状態を示す第２図相当図、第５図は本発明弁体
の他の実施例を示す要部の縦断面図、第６図は本発明弁
体のさらに他の実施例を示す要部の縦断面図である。 １・・・ダイアフラム本体、２・・・弁座側オリフィス
、５・・・樹脂部、６・・・オリフィス、７・・・環状
溝、１０・・・中心オリフィス、１１・・・連通孔、１
３・流路側オリフィス、１４・・・パイロット弁、１５
・・・プランジャ、１８・・電磁ソレノイド、２Ｓ・・
・ダイアフラ第　ｌ　図 ＩＩ−・４１Ｌ孔 第２図 第４０

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、流体入口と出口とを連通するチャンバを備えた弁本
   体と、パイロット弁の制御圧力によつて前記チャンバ内
   を進退動作するダイアフラム弁とを有し、前記ダイアフ
   ラム弁には、当該ダイアフラム弁の取付位置を基準にし
   て、前記弁本体の下流側とダイアフラム弁背後室とを連
   通し、かつ前記パイロット弁の制御動作によつてその通
   路を開閉操作されるメインオリフィス、さらにはダイア
   フラム弁の取付位置を基準にして、弁本体の上流側とダ
   イアフラム弁背後室とを連通するセカンドオリフィスを
   備える弁体において、前記ダイアフラム弁の閉動作に際
   し、当該ダイアフラム弁が弁座に着座することによつて
   閉鎖される部分に位置して、同ダイアフラム弁の取付位
   置を基準に、弁本体の下流側とダイアフラム弁背後室と
   を連通するサードオリフィスを穿設したことを特徴とす
   る弁体。 ２、特許請求の範囲第１項記載の発明において、ダイア
   フラム弁が着座する弁座の断面形状を斜め截断形とした
   弁体。