JPH0369871A - 流路切換弁 - 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、止水栓や渇水混合栓などに用いる流路切換弁
に関する。

（従来の技術） 第５図は、実開昭６２−１１９５８４号マイクロフィル
ムに開示されている従来のパイロット式の流路切換弁の
断面図である。これによると、ソレノイド２０１に非通
電の時、スプリング２０３でプランジャー２０５がダイ
ヤフラム２０７に押圧され、プランジャー２０５の先端
部のパイロット弁体２０９が、パイロット孔２１１を閉
じる。そのため、人口２１３からブリード孔２１５を介
してダイヤフラム背室２１７に流入した流体の圧力で、
ダイヤフラム２０７が弁座２１９に押圧されて弁孔２２
１が閉じられる。

又、ソレノイド２０１に通電の時、プランジャー２０５
がスプリング２０３に抗してソレノイド２０１に吸引さ
れると、パイロット弁体２０９がパイロット孔２１１か
ら離れてパイロット孔２１１が開く。その結果ダイヤフ
ラム背室２１７内の流体がパイロット孔２１１から流出
してダイヤフラム背室２１７の圧力が低下し、ダイヤフ
ラム２０７は人口２１３から流入する流体の圧力で弁座
２１９から押し離され、弁孔２２１が開き、出口２２３
に流体が流れる。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来例では、入口から流入する流体の出口への流量
制御は、プランジャーでダイヤフラムのパイロット弁孔
を開閉し、流体の圧力でダイヤフラムを駆動して弁孔を
開閉することで行なっている。そのためこの従来例を２
つの出口を備えたものに適用した場合、２組のソレノイ
ド及びダイヤフラムから成るパイロット式の流路切換弁
が必要となって、装置が大型化し消費電力も増大する。

又、閉止時にウォーターハンマが発生しやすかった。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、入
力流路５に連通ずる２つの出力流路７゜９を設け、該入
力流路５と第１の出力流路７との間に設けた第１の弁孔
１１をパイロット孔１９とブリード孔２１とを備えた第
１のダイヤフラム１５で開閉し、該パイロット孔１９は
パイロット弁体３７によって開閉し、一方前記入力流路
５と第２の出力流路９との間に設けた第２の弁孔３９側
に前記第１の出力流路７の圧力が導入される圧力室４７
を設け、この圧力室４７の内圧によって駆動される第２
のダイヤフラム４３で前記第２の弁孔３９を開閉するよ
うにした。

請求項２に係る発明は、入力流路１０５に連通ずる２つ
の出力流路１０７，１０９を設け、該入力流路１０５と
第１の出力流路１０７との間に設けた第１の弁孔１１１
を第１のダイヤフラム１１５で開閉し、この第１のダイ
ヤフラム１１５の背面にダイヤフラム背室１１９を形成
し、このダイヤフラム背室１１９の圧力を解放するパイ
ロット流路１３１を形成し、一方前記入力流路１０５と
第２の出力流路１０９との間に設けた第２の弁孔１４５
側に前記第１の出力流路１０９の圧力が導入される圧力
室１５１を設け、この圧力室１５１の内圧によって駆動
される第２のダイヤフラム１４９で前記第２の弁孔１４
５を開閉するようにした。

（作用） 請求項１に係る上記手段によれば、パイロット弁体がパ
イロット孔を閉じた状態では入力流路からブリード孔を
介してダイヤフラム背室に流入した流体の圧力で第１の
ダイヤフラムが第１の弁孔に押圧されて、第１の弁孔が
閉じ、第１の出力流路には流体が流れない。一方入力流
路から流入した流体は、第２の弁孔側から第２のダイヤ
フラムを押圧し、その押圧力が圧力室の内圧よりも大き
くなって第２の弁孔が開き、第２の出力流路に流体が流
れる。

パイロット弁体がパイロット孔から離れた状態では、ダ
イヤフラム背室内の流体がパイロット孔から流出して、
ダイヤフラム背室の圧力が低下する。その結果第１のダ
イヤフラムは入力流路から流入する流体の圧力で第１の
弁孔から押し離されて、第１の弁孔が開き、第１の出力
流路に流体が流れる。この時流体の一部は圧力室に導入
されて、第２のダイヤフラムを第２の弁孔に押圧して、
これを閉じ、第２の出力流路には流体が流れない。

請求項２に係る流路切換弁も同様に作動し、１つのパイ
ロット式切換弁で２つの出力流路への流路切換が行なわ
れる。

（実施例） 次に本願発明の実施例を添付した図面に基づいて説明す
る。

第１図は、本願発明の内部パイロット式の流路切換弁を
示す第１実施例の断面図である。

内部パイロット式の流路切換弁１は、ケーシング３の一
方の側に入力流路５が形成され、この入力流路５と直角
方向の側に入力流路５に夫々連通する第１の出力流路７
と第２の出力流路９が間隔をおいて平行に形成されてい
る。

ケーシング３内の入力流路５と第１の出力流路７の間に
は、第１の弁孔１１が形成され、第１の弁孔１１の上端
開口周縁には、弁座１３が形成されている。この弁座１
３上には、第１の弁孔１１を開閉する第１のダイヤフラ
ム１５が当接ないし接離自在に配設されている。第１の
ダイヤフラム１５は外周部が、ケーシング３と、ケーシ
ング上部の凹部３ａに嵌合されたケース１７との間に挟
持されている。

第１のダイヤフラム１５の中心部にはパイロット孔１９
が形成され、又、周縁部には、パイロット孔１９よりも
小径のブリード孔２１が形成されている。このブリード
孔２１によって、第１のダイヤフラム１５とケース１７
の間に形成されるダイヤフラム背室２３と前述の入力流
路５とが連通される。

ケース１７上にはソレノイド２５が搭載され、ソレノイ
ド２５のコイル２７が巻回された中空のボビン２９内に
は、ケース１７と一体のガイドスリーブ３１が挿入され
ている。ガイドスリーブ３１内にはスプリング３３で下
方のパイロット孔１９の方向に付勢されたプランジャー
３５が収納されている。このプランジャー３５の下端部
には、パイロット弁体３７が取り付けられ、このパイロ
ット弁体３７はパイロット孔１９に当接し、ソレノイド
２５の働きでパイロット孔１９を開閉する。

ケーシング３内の入力流路５と第２の出力流路９の間に
は、第２の出力流路９と直交する方向に第２の弁孔３９
が形成され、第２の弁孔３９の左端開口周縁には弁座４
１が形成されている。この弁座４１には、第２の弁孔３
９を開閉する第２のダイヤフラム４３が当接ないし接離
自在に配設されている。

第２の弁孔３９を臨む第２のダイヤフラム４３の左方に
は、流路４５を介して第１の出力流路７に連通ずる圧力
室４７が形成され、第１の出力流路７から導入された圧
力で第２のダイヤフラム４３を駆動し、第２の弁孔３９
を開閉する。又、圧力室４７内にはスプリング４９が取
り付けられ、第２のダイヤフラム４３を第２の弁孔３９
に押圧してこれを閉じている。

次にこの内部パイロット式の流路切換弁１の作動につい
て説明する。

ソレノイド２５が通電されていない時、プランジャー１
５はスプリング３３の押圧力で付勢され、プランジャー
１５の下端部に取り付けられたパイロット弁体３７がパ
イロット孔１９を閉じる。そのため、入力流路５からブ
リード孔２１を介してダイヤフラム背室２３に流入した
流体の圧力で、第１のダイヤフラム１５が第１の弁孔１
１に押圧され、第１の弁孔１１が閉じて第１の出力流路
には流体が流れない。

一方入力流路から流入した流体は、第２のダイヤフラム
４３を圧力室４７の方向に押圧し、その押圧力が圧力室
４７の内圧よりも大きくなると、第２の弁孔３９が開い
て流体が第２の出力流路９から流出する。

又、ソレノイド２５に通電すると、プランジャー１５が
スプリング３３に抗してソレノイド２５に吸引され、パ
イロット弁体３７がパイロット孔１９から離れる。その
ためダイヤフラム背室２３内の流体がパイロット孔１９
から第１の出力流路７に流出し、ダイヤフラム背室２３
内の内圧が低下する。その結果、入力流路５から流入す
る流体の圧力がダイヤフラム背室２３内の圧力を上まわ
って、第１のダイヤフラム１５が弁座１３から押し離さ
れ、第１の弁孔１１が開いて、第１の出力流路７に流体
が流出する。この時流体の一部は流路４５を介して圧力
室４７に導入され、第２のダイヤフラム４３をスプリン
グ４９の付勢力と共に弁座４１に押圧して第２の弁孔３
９を閉じ、第２の出力流路９には流体を流さない。

この第１実施例で説明した内部パイロット式の流路切換
弁１は、ダイヤフラム背室１５にパイロット孔１９が設
けられ、このパイロット孔１９を開閉するパイロット弁
体３７がブランジャー１５に設けられているので、パイ
ロット弁体の移動量が大きく、プランジャーをソレノイ
ドで作動させる電磁装置に好適である。又、パイロット
孔１９から流入する少量の流体による低水圧の状態から
流路切換弁１を作動させて、大流量の流路切り換えがで
きる弁を比較的小型に製作することができる。

第２図は、本願発明の第２実施例の断面図である。尚、
第１実施例と同一部分には同一の番号を付して説明を省
略する。

この内部パイロット式の流路切換弁１は、ケーシング３
の一方の側に形成した入力流路５と対向する側に、第１
の出力流路５１を形成し、この第１の出力流路５１の直
角方向に第２の出力流路５３を形成する。これによって
第１の実施例の場合と作動はまったく同じであるが、２
つの出力流路の方向を互いに直角の方向に切換えたい場
合に好適である。

第３図は、本願発明の外部パイロット式の流路切換弁を
示す第３実施例の断面図である。

外部パイロット式の流路切換弁１０１は、第２実施例と
同様にケーシング１０３の一方の側に形成した入力流路
１０５と対向する側に第１の出力流路１０７を形成し、
この第１の出力流路１０７の直角方向に第２の出力流路
１０９を形成する。

ケーシング１０３内の入力流路１０５と第１の出力流路
１０７の間には、第１の出力流路１０７と直交する方向
に第１の弁孔１１１が形成され、第１の弁孔１１１の上
端開口周縁には弁座１１３が形成されている。この弁座
１１３の上には、第１の弁孔１１１を開閉する第１のダ
イヤフラム１１５が当接ないし接離自在に配設されてい
る。

第１のダイヤフラム１１５の上方には隔壁１１７が設け
られ、この隔壁１１７と第１のダイヤフラム１１５との
間にダイヤフラム背室１１９が形成される。ダイヤフラ
ム背室１１９は、第１のダイヤフラム１１５の周縁部に
設けたブリード孔１２１を介して入力流路１０５と連通
している。

隔壁１１７の上には、後述するプランジャーのガイドス
リーブ１２３と一体のケース１２５が設けられ、ケース
１２５と隔壁１１７の間に外部パイロット室１２７が形
成されている。又、隔壁１１７の中央部にはパイロット
孔１２９が形成され、外部パイロット室１２７とダイヤ
フラム背室１１９とを連通している。

外部パイロット室１２７と第１の出力流路１０７どの間
には、ダイヤフラム背室１１９を迂回してパイロット流
路１３１が形成されている。

１３３はソレノイドを示し、ソレノイド１３３は中空の
ボビン１３５のまわりにコイル１３７を巻回して形成さ
れる。ボビン１３５は、中空状の部分に前述のガイドス
リーブ１２３を挿通して固定される。

ガイドスリーブ１２３内にはスプリング１３９で下方の
パイロット孔１２９の方向に付勢されたプランジャー１
４１が収納されている。又、このプランジャー１４１の
下端部には、パイロット弁体１４３が取り付けられ、パ
イロット弁体１４３は、パイロット孔１２９に当接し、
ソレノイド１３３の働きでパイロット孔１２９を開閉す
る。

ケーシング１０３内の入力流路１０５と第２の出力流路
１０９の間には、第２の出力流路１０９に真直に連通ず
る第２の弁孔１４５が形成され、第２の弁孔１４５の上
端開口周縁には弁座１４７が形成されている。この弁座
１４７上には、第２の弁孔１４５を開閉する第２のダイ
ヤフラム１４９が当接ないし接離自在に配設されている
。

第２の弁孔１４５を臨む第２のダイヤフラム１４９上方
には、圧力室１５１が形成されている。この圧力室１５
１は、流路１５３を介して第１の出力流路１０７に連通
され、第１の出力流路１０７の圧力を導入して、第２の
ダイヤフラム１４９を第２の弁孔１４５の方向に駆動す
る。

尚、１５５は第２のダイヤフラム１４９を第２の弁孔１
４５の方向に付勢するスプリングである。

次にこの外部パイロット式の流路切換弁１０１の作動に
ついて説明する。

ソレノイド１３３が通電されていない時、プランジャー
１４１は、スプリング１３９に付勢されて、プランジャ
ー１４１の下端部に取り付けられたパイロット弁体１４
３がパイロット孔１２９を閉じる。そのため入力流路１
０５からブリード孔１２１を介してダイヤフラム背室１
１９に流入した流体の圧力で、第１のダイヤフラム１１
５が第１の弁孔１１１に押圧されて、これ！１１を閉じ
、第１の出力流路１０７には流体が流れない。

この時第１のダイヤフラム１１５はダイヤフラム背室１
１９内を移動するので、パイロット孔１２９を閉じるた
めのパイロット弁体、従ってプランジャー１４１は少し
だけ移動すれば良い。

一方入力流路１０５から流入した流体は第２のダイヤフ
ラム１４９を圧力室１５１の方向に押圧し、その押圧力
が圧力室１５１内の内圧よりも大きくなると、第２の弁
孔１４５が開いて、流体が第２の出力流路１０９から流
出する。

又、ソレノイド１３３に通電すると、プランジャー１４
１がスプリング１３９に抗してソレノイド１３３に吸引
され、パイロット弁体１４３がパイロット孔１２９から
離れる。そのためダイヤフラム背室１１９内の流体が、
パイロット孔１２９、パイロット室１２７及びパイロッ
ト流路１３１を経由して第１の出力流路１０７側に流出
し、ダイヤフラム背室１１９内の圧力が低下する。その
結果入力流路１０５から流入する流体の圧力がダイヤフ
ラム背室１１９内の圧力を上まわって、第１のダイヤフ
ラム１１５が弁座１１３から押し離され、第１の弁孔１
１１が開いて、第１の出力流路１０７から流体が流出す
る。この時流体の一部は流路１５３を通って圧力室１５
１内に導入され、第２のダイヤフラム１４９をスプリン
グ１５５の付勢力と共に弁座１４７に押圧して第２の弁
孔１４５を閉じ、第２の出力流路１０９には流体を流さ
ない。

この外部パイロット式の流路切換弁１０１によれば、下
端部にパイロット弁体１４３の取り付けられたプランジ
ャー１４１の移動量が小さくてもパイロット孔１２９を
開閉することができるので、消費電力の小さいマイクロ
アクチュエータに好適である。

なお、パイロット弁体１４３を駆動するソレノイドはラ
ッチング式ソレノイドを用いてもよい。

第４図は本願発明の外部パイロット式の流路切換弁を示
す第４実施例の断面図である。

この実施例では、第１のダイヤフラム１１５の上方に設
けられダイヤフラム１１９と第１の出力流路１０７とを
パイロット流路１３１で連通させるとともに、このパイ
ロット流路１３１に電磁弁から成るパイロット弁機構１
５７を介設したものであり、その他の構造ならびに作用
は第３図に示した流路切換弁と同じである。

（発明の効果） 以上詳述したように本発明によれば、ソレノイド１個で
作動する流路切換弁によって、２方向への出力流路切り
換えを行なうことができる。又、ソレノイド１個で良い
ので、消費電力を小さくすることができ、コスト削減を
図れる。更にパイロット孔から流入する流体による低圧
の状態から流路切換弁を作動させて、大流量の流路切り
換えを行なうことができる弁を比較的小型に製作するこ
とができる。

又、二つの流路が同時に閉止することがなく、若干時間
のオーバーラツプがある鳥、流量が急減することがなく
、ウォーターハンマの発生がない。

【図面の簡単な説明】

図面の第１図は本発明の第１実施例の断面図、第２図は
同第２実施例の断面図、第３図は同第３実施例の断面図
、第４図は同第４実施例の断面図、第５図は従来技術を
示す断面図である。 尚、図面で１，１０１は流路切換弁、５は入力流路、７
，５１，１０７は第１の出力流路、９゜５３．１０９は
第２の出力流路、１１，１１１は第１の弁孔、１５，１
１５は第１のダイヤフラム、１９，１２９はパイロット
孔、２１，１２１はブリード孔、２５，１３３はソレノ
イド、３７．１４３はパイロット弁体、３９，１４５は
第２の弁孔、４３，１４９は第２のダイヤフラム、４７
，１５１は圧力室、１１９はダイヤフラム背室、１３１
はパイロット流路である。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入力流路に連通する２つの出力流路を設け、該入
   力流路と第１の出力流路との間に設けた第１の弁孔をパ
   イロット孔とブリード孔とを備えた第１のダイヤフラム
   で開閉し、該パイロット孔はパイロット弁体によって開
   閉し、一方前記入力流路と第２の出力流路との間に設け
   た第２の弁孔側に前記第１の出力流路の圧力が導入され
   る圧力室を設け、この圧力室の内圧によって駆動される
   第２のダイヤフラムで前記第２の弁孔を開閉することを
   特徴とする流路切換弁。
2. （２）入力流路に連通する２つの出力流路を設け、該入
   力流路と第１の出力流路との間に設けた第１の弁孔を第
   １のダイヤフラムで開閉し、この第１のダイヤフラムの
   背面にダイヤフラム背室を形成し、このダイヤフラム背
   室の圧力を解放するパイロット流路を形成し、一方前記
   入力流路と第２の出力流路との間に設けた第２の弁孔側
   に前記第１の出力流路の圧力が導入される圧力室を設け
   、この圧力室の内圧によって駆動される第２のダイヤフ
   ラムで前記第２の弁孔を開閉することを特徴とする流路
   切換弁。