JP4841300B2 - ダイヤフラムバルブ - Google Patents

Description

この発明はダイヤフラムバルブに関し、詳しくはダイヤフラム弁の傾き防止のための技術手段に特徴を有するものに関する。

従来、(イ)環状の弁座と、(ロ)外周端部をバルブボデーにより保持された状態で軸心方向に変位し、弁座との距離を変化させて流路の開度を変化させるダイヤフラム弁と、(ハ)弁座の外周側に形成され、流入管路からの水を流入口を通じて流入させる、ダイヤフラム弁の１次側の流入室と、(ニ)弁座の内周側に形成された、ダイヤフラム弁の２次側の流出路と、を備えて成るダイヤフラムバルブが公知である。
例えば下記特許文献１にこの種のダイヤフラムバルブが開示されている。

図１５は、この種ダイヤフラムバルブの具体例を示したものである。
同図において２００は環状の弁座で、２０４はダイヤフラム弁、２０６は弁座２００の外周側に形成された、ダイヤフラム弁２０４の１次側の流入室、２１０はダイヤフラム弁２０４の２次側に形成された流出路である。
ここで弁座２００は内筒部２０８の先端部にて構成されており、また流出路２１０は内筒部２０８の内側に形成されている。

ダイヤフラム弁２０４はゴム製のダイヤフラム膜２１２を有しており、その外周端部がバルブボデー２０２に固定状態に保持され、その状態で軸心方向に変位して流路の開度を変化させる。
流入室２０６には、周方向所定箇所に流入管路からの水を流入させる流入口２１４が設けられている。
ここで流入口２１４は横向きに設けられている。具体的には、図中縦向きをなすダイヤフラム弁２０４の軸心に対し直角方向の横向きをなしている。

このダイヤフラムバルブでは、ダイヤフラム弁２０４が弁座２００に着座した状態では流路が閉じた状態となり、水の流通は生じない。
一方ダイヤフラム弁２０４が弁座２００から離間すると流路が開いた状態となり、水の流通が生じて流入管路からの水が流入室２０６に流入した後、弁座２００を乗り越えて流出路２１０へと流出し、更に下流側へと供給される。
またダイヤフラム弁２０４の軸心方向の変位量に応じて流路の開度が変化し、その開度の変化に応じて流量が増減変更される。即ち流量調節が行われる。

ところでこのダイヤフラムバルブでは、流入口２１４から流入室２０６に流入した水の流れが偏るため、ダイヤフラム弁２０４に対して水の流れが全周に亘り均等に作用せず、このためダイヤフラム弁２０４が傾いてしまって、ダイヤフラム弁２０４による吐止水動作が円滑に行われなかったり、或いは流量調節が円滑に行われない場合が生ずるといった問題が内在している。
この場合において流入口２１４と弁座２００、即ちダイヤフラム弁２０４との距離をある程度長く取ることで、ダイヤフラム弁２０４に作用する流れ、即ちダイヤフラム弁２０４に働く力をある程度均等化することができるが、この場合必然的にダイヤフラムバルブが図中上下方向に長いものとなってしまって、ダイヤフラムバルブが大型化してしまう問題を生ずる。

本発明は以上のような課題を解決すべく案出されたものである。
尚下記特許文献２及び特許文献３には、ダイヤフラムバルブにおける乱流等の発生を解決課題としたものが開示されているが、これらは流入室と流出路とを連通させる連通流路を螺旋状に形成したり、或いは流入口を偏心させ、旋回流を生ぜしめたりすることで課題を解決しようとするもので、本発明とは異なったものである。

特開平４−３０２７９０号公報 特開２００２−３１０３１６号公報 特開２００５−１１４０９０号公報

本発明は以上のような事情を背景とし、装置を特に大型化することなくダイヤフラム弁の傾きを良好に防止し得て、ダイヤフラム弁による吐止水の動作或いは流量調節動作を円滑に行わせることのできるダイヤフラムバルブを提供することを目的とする。

而して請求項１のものは、(イ)環状の弁座と、(ロ)外周端部をバルブボデーにより保持された状態で軸心方向に変位するダイヤフラム弁と、(ハ)該弁座の外周側に形成され、流入管路からの水を流入口を通じて流入させる、該ダイヤフラム弁の１次側の流入室と、(ニ)該弁座の内周側に形成された、該ダイヤフラム弁の２次側の流出路と、を備えて成り、前記流入室は前記弁座の周方向に延びる形態で設けられているとともに、前記流入口は該周方向において該流入室に部分的に且つ前記流入管路からの水を前記ダイヤフラム弁の軸心方向と異なる方向に該流入室内に流入させる向きで設けられており、該流入口から流入した水を該流入室内で該ダイヤフラム弁に向う方向に流れの向きを変換するダイヤフラムバルブにおいて、前記ダイヤフラム弁の軸心方向において該ダイヤフラム弁と前記流入口との間に設けられ、該ダイヤフラム弁の軸心方向に延びる複数の案内板と、それら案内板の間に形成された複数の整流路とを有し、前記流入口から流入した水の流れを前記ダイヤフラム弁の軸心方向の流れに整えて該ダイヤフラム弁に作用させる整流部が前記流入室に設けてあることを特徴とする。

請求項２のものは、請求項１において、前記整流部における複数の案内板が径方向に放射状に配向されていることを特徴とする。

請求項３のものは、請求項１，２の何れかにおいて、前記弁座が内筒部の先端部にて構成してあり、前記整流部が該内筒部と前記バルブボデーとを連結する形態で、それら内筒部及びバルブボデーと一体に形成してあることを特徴とする。

請求項４のものは、請求項２において、前記バルブボデーが前記ダイヤフラム弁の前記外周端部を該ダイヤフラム弁の軸心方向に一対の挟持面にて挟持しており、且つ前記案内板の該ダイヤフラム弁側の軸心方向端が、該案内板側の一方の前記挟持面の位置に位置していることを特徴とする。

請求項５のものは、請求項４において、前記案内板が、前記バルブボデーから前記流入室側に径方向内向きに突出する板状のリブにて構成されていることを特徴とする。

請求項６のものは、請求項５において、前記リブにて構成した前記案内板の縁部は断面円弧形状となしてあることを特徴とする。

発明の作用・効果

以上のように本発明は、ダイヤフラム弁の軸心方向に延びる複数の案内板と、それら案内板の間に形成された複数の整流路とを有する整流部を、ダイヤフラム弁の１次側の流入室に設けたものである。
かかる本発明によれば、整流部の整流作用により、ダイヤフラム弁に向かう水の流れをダイヤフラム弁の軸心方向に整えた上でダイヤフラム弁に作用させることができ、これによりダイヤフラム弁に対して均等に水流の力を作用させ得て、ダイヤフラム弁が不均等な水流の勢いに基づいて傾いてしまうのを良好に防止することができる。
これにより、ダイヤフラム弁による吐止水動作或いは流量調節動作を円滑に行わせることができるようになる。
また流入室に水を流入させる流入口と弁座、即ちダイヤフラム弁との距離を大きく取らなくても良くなるので、ダイヤフラムバルブを小型化することが可能となる。

本発明において整流部は次のように作用する。
流入管路から流入口を通じて流入室に流入した水の流れは、整流部が無い場合には流入室内部で大きく乱れ、そしてその乱れた状態で水の流れがダイヤフラム弁に対して偏って働いてしまう。
このことがダイヤフラム弁を傾動させてしまう原因となる。
特に流入口が図１５に示しているように横向きをなしている場合には、水の流れは横向きから流入室内部に入った段階で縦向きの流れに急激に変化させられるため、流入室内部で流れの乱れを特に生じ易く、従ってまたダイヤフラム弁の傾きを特に生じ易い。

しかるに本発明に従ってダイヤフラム弁の軸心方向に延びる複数の案内板と、それら案内板の間に形成された複数の整流路とを備えた整流部を流入室に設けておくことで、流入室に流入した水の流れを、案内板及び整流路の作用にて全周に亘りダイヤフラム弁の軸心方向の流れに整えた上でダイヤフラム弁に対して作用させることができる。
これによりダイヤフラム弁に対して働く力を均等化し得て、ダイヤフラム弁を円滑にその軸心方向に全体的に均等に変位させることが可能となる。

上記説明から明らかなように本発明は、流入室の周方向所定箇所に流入口が設けられ、且つその流入口がダイヤフラム弁の軸心と直角方向の向き即ち横向きに設けられている場合に適用して特に効果の大なるものである。

本発明においては、整流部における案内板を径方向に放射状に配向させておくことができる（請求項２）。
このようにしておくことで、流入室内の水の流れを整流しつつ環状の弁座の外周側の流入室から内周側の流出路へと円滑に弁座を乗り越えて水流を流出させることができる。

本発明においては、ダイヤフラムバルブに内筒部を設けて、内筒部の先端部にて上記の弁座を構成し、そして上記整流部をその内筒部とバルブボデーとを連結する形態で、それら内筒部及びバルブボデーと一体に形成しておくことができる（請求項３）。
このようにしておけば、内筒部とバルブボデーとを別体の部品とし、更に整流部を別体の部品とした場合に比べて内筒部，バルブボデー及び整流部を一体部品と成し得て、所要部品点数を少なくすることができる。
或いは内筒部とバルブボデーとをブリッジ部にて一体に連結しておく場合において、そのブリッジ部を細くすることができる。

本発明では、バルブボデーにてダイヤフラム弁の外周端部をダイヤフラム弁の軸心方向に一対の挟持面にて挟持し、上記案内板のダイヤフラム弁側の軸心方向端を、その案内板側の一方の挟持面の位置に位置させておくことができる（請求項４）。
このようにしておけば、案内板をダイヤフラム弁におけるダイヤフラム膜の反転変形防止のための反転ストッパとして有効に作用させることができ、ダイヤフラム膜の反転変形を効果的に防止し得て、ダイヤフラム膜の反転変形に起因したダイヤフラム弁の閉弁不良、即ち止水不良を生じるのを防止することができる。

この場合においてかかる案内板は、バルブボデーから上記流入室側に径方向内向きに突出する板状のリブにて構成しておくことができる（請求項５）。
更にこの場合において、そのリブにて構成した案内板の縁部は断面円弧形状となしておくことができる（請求項６）。
このようにしておけば、万一ダイヤフラム膜が反転側に変形を生じたときにも、ダイヤフラム膜が案内板にて傷つけられるのを有効に防止することができる。

次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図１及び図２において、１０，１２はそれぞれバルブボデー１３を構成する第１部材，第２部材で、第２部材１２は更にそれぞれ円筒形状をなす上部１４と、下部１６と、中間部１８とから成っており、それらが軸方向に組み付けられている。
ここで第２部材１２即ち上部１４，下部１６及び中間部１８は何れも樹脂製とされている。
２０は第１部材１０に設けられた流入管路で、２２はこの第１部材１０の中空部に組み込まれた円筒形状をなす内筒部であり、その端部（図中上端部）が環状（詳しくは円環状）の弁座２４として構成されている。

この環状の弁座２４の外周側、詳しくは内筒部２２の外周側には後述のダイヤフラム弁２６に対して１次側となる環状の流入室５０が、バルブボデーにおける第２部材１２の下部１６との間に形成されている。
また弁座２４の内周側には内筒部２２に沿ってダイヤフラム弁２６に対し２次側となる流出路５２が形成されている。
尚５４は流出口を表している。

２６は流路の開閉及び流路の開度調節を行って（以下流路の開閉と開度調節とを含めて単に流路の開度調節とする）、給水及び給水停止と流量調節とを行うダイヤフラム弁である。
このダイヤフラム弁２６は、シール部材を兼ねたゴム等の弾性体から成るダイヤフラム膜２８と、硬質の弁本体３０とから成っている。
ダイヤフラム弁２６は、ダイヤフラム膜２８の外周端部がバルブボデー１３における第２部材１２に固定されて保持され、中心部が軸心方向（図中上下方向）に変位（進退移動）して弁座２４との距離を変化させ、流路の開度を変化させる。

詳しくは、ダイヤフラム弁２６は弁座２４への着座によって流路を遮断し、また弁座２４から図中上向きに離間することによって流路を開放する。
また弁座２４からの離間量に応じて流路の開度を大小変化させ、流路を流れる水の流量、即ち給水流量を調節する。

このダイヤフラム弁２６の図中上側の背後には、圧力室３２が形成されている。
圧力室３２は、内部の圧力をダイヤフラム弁２６に対して図中下向きの閉弁方向の押圧力として作用させる。
ダイヤフラム弁２６には、これを貫通して流入室５０と圧力室３２とを連通させる導入小孔３３が設けられている。
この導入小孔３３は、流入室５０からの水を圧力室３２に導いて圧力室３２の圧力を増大させる。

ダイヤフラム弁２６にはまた、これを貫通して圧力室３２と流出路５２とを連通させる水抜水路としてのパイロット水路３４が設けられている。
このパイロット水路３４は、圧力室３２内の水を流出路５２に抜いて圧力室３２の圧力を減少させる。

図３及び図４に示しているようにダイヤフラム弁２６にはまた、その中心部においてこれを軸心方向に貫通する貫通孔３６が設けられており、そこに吐止水パイロット弁及び流調パイロット弁を兼ねた共通のパイロット弁３５が挿通され、このパイロット弁３５の外周面と貫通孔３６の内周面との間に、通路幅が狭小な環状をなす上記パイロット水路３４が形成されている。
このダイヤフラム弁２６には、貫通孔３６の内周面に沿ってダイヤフラム弁２６の軸心周りに環状をなすパイロット弁座３７が一体に設けられている。
３８はこのパイロット弁座３７におけるシール部で、環状溝内部に環状をなす弾性シールリングとしてのＯリング４０を保持ししている。

上記パイロット弁３５はこのパイロット弁座３７に対し、ダイヤフラム弁２６の軸心に沿って図中上下方向に進退移動可能に嵌合するようになっている。
詳しくはこのパイロット弁３５は、断面円形をなし且つ図中上下方向即ち進退方向において外径が同径のシール部４２と、その下側（図中下側）の環状の凹所４４とを有している。
環状の凹所４４の軸方向の各端部は、凹所４４の最小径部に向かって漸次小径となるテーパ面４６とされており、そのテーパ面４６の大径側の各端部に段付部４８，４９が形成されている。

尚、図１及び図３はパイロット弁３５の止水時の状態を表しており、このときパイロット弁３５はシール部４２をＯリング４０を介してパイロット弁座３７に対し全周に亘って径方向に弾性接触させ、パイロット弁３５とパイロット弁座３７との間を水密にシールした状態にある。
またこのとき、ダイヤフラム弁２６は弁座２４に着座した状態にあって、流路は閉鎖された状態にある。

一方図２及び図４はパイロット弁３５の吐水時の状態を表しており、このときパイロット弁３５はシール部４２がパイロット弁座３７から離間した状態にあって、それらの間に微小な隙間を形成している。
またこのときダイヤフラム弁２６は弁座２４から図中上向きに離間した状態にあって、流路を開いた状態にある。

図８，図９はパイロット弁３５の移動による流調（流量調節）時の作用を表している。
この実施形態では、流調の際にパイロット弁３５はパイロット水路３４を閉鎖することはなく、その移動によってパイロット水路３４の開度だけを変化させる。
後述の操作部５８の回転操作量がそのように規制されている。

この実施形態では、図８（Ｉ）に示しているようにパイロット弁３５が図中上向きに後退移動すると、パイロット弁３５とパイロット弁座３７との間の隙間が大となり、圧力室３２内の水がパイロット水路３４を通じて流出路５２側に多く抜け出して圧力室３２の圧力が減少する。
そこで主弁としてのダイヤフラム弁２６が流入室５０との圧力差により図中上向きに後退移動し、そして図８（II）に示しているように、流入室５０の圧力と圧力室３２の圧力とがバランスする位置でダイヤフラム弁２６の後退移動が停止する。
このダイヤフラム弁２６の後退移動によって、ダイヤフラム弁２６と弁座２４との間の隙間が大となり、流入室５０から流出路５２への水の流出量が増大する。

この状態からパイロット弁３５が更に図中上向きに後退移動させられると、圧力室３２の圧力と流入室５０との圧力をバランスさせるようにして、ダイヤフラム弁２６がパイロット弁３５の後退移動に追従して後退移動し、流路の開度を更に広くして流路を流れる水の流量を増大させる（図８(III)参照）。

一方パイロット弁３５が、図９（Ｉ）に示しているように図中下向きに前進移動すると、パイロット弁３５とパイロット弁座３７との間、詳しくはパイロット弁３５におけるシール部４２とパイロット弁座３７に保持されたＯリング４０との間の隙間が小さくなって、即ちパイロット水路３４の開度が小さくなって、圧力室３２から流出路５２に抜ける水の量が少なくなり、圧力室３２の圧力が増大する。

このため、その増大した圧力によりダイヤフラム弁２６が今度は図中下向きに前進移動して、圧力室３２の圧力と流入室５０との圧力をバランスさせる位置で停止する（図９(II)参照）。
このときダイヤフラム弁２６と弁座２４との間の隙間は小さくなって、即ち流路の開度が小さくなって、流路を流れる水の流量が減少する。

そしてこの状態から更にパイロット弁３５が図中下向きに前進移動すると流路の開度が更に小さくなり、流路を流れる水の流量が更に減少する（図９(III)参照）。

図１及び図２において５６は駆動軸で、この駆動軸５６は一様な円形断面且つ一様な外径で軸方向に延びており、図中下部に上記のパイロット弁３５が一体に構成されている。
図１において、５８は下方への押込操作と回転操作とが可能な操作部で、この操作部５８と駆動軸５６との間に、操作部５８の回転操作によりその操作量に応じて駆動軸６０をねじ送りで進退させて、パイロット弁３５を図中上下方向に一体に進退移動させ、その位置を変化させる流調機構（図示省略）と、一定のストロークで駆動軸５６即ちその先端部のパイロット弁３５を上昇位置である吐水位置と下降位置である止水位置との間で移動させ且つそれぞれの位置に位置保持する吐止水切換機構（図示省略）とが組み込まれている。
ここで吐止水切換機構は、パイロット弁３５を吐水位置と止水位置とに切換え且つそれぞれの位置に位置保持するスラストロック機構を備えている。

即ちこの実施形態では、操作部５８を回転操作すると回転量に応じてパイロット弁３５が図中上下に進退移動して、ダイヤフラム弁２６をこれに追従して変位させる。これによって流量調節が行われる。
一方操作部５８を押込操作するごとにパイロット弁３５が所定ストローク上下方向に進退移動して、主弁たるダイヤフラム弁２６を開弁及び閉弁させ、流路の開閉を行って給水及び給水停止、即ち吐止水を行う。

尚、駆動軸５６と圧力室３２との間はＯリング６１にて水密にシールされている。
またバルブボデー１３における第２部材１２の下部１６と第１部材１０との間がＯリング６２にて水密にシールされている。

図３及び図４に示しているように、流入室５０には周方向所定箇所に流入管路２０からの水を流入室５０内に流入させる流入口６３が設けられている。
ここで流入口６３は横向き、即ち内筒部２２及びダイヤフラム弁２６の軸心に対して直角をなす横向きに形成されている。
そして流入室５０には、この流入口６３と弁座２４との間即ちダイヤフラム弁２６との間に、流入室５０における水の流れをダイヤフラム弁２６の軸心方向に整えた上で、ダイヤフラム弁２６に作用させる整流部６４が設けられている。
この整流部６４もまた樹脂製とされており、内筒部２２とバルブボデーにおける第２部材１２の下部１６とを径方向に連結する形態でそれらと一体に成形されている。
即ちこの実施形態では内筒部２２，第２部材１２の下部１６及び整流部６４が一体成形品にて構成されている。

この整流部６４は図５〜図７に示しているように、周方向に所定ピッチで設けられて径方向に放射状に延びる案内板６６と、内筒部２２と同心の環状をなす案内板６８とを有しており、そしてそれらによって仕切られた内周側の多数の整流路７０Ａと外周側の多数の整流路７０Ｂとを有している。
ここで各整流路７０Ａ，７０Ｂは図３，図４，図６（Ｂ），図７に示しているように、ダイヤフラム弁２６の軸心方向に延びて上端及び下端がそれぞれ流入室５０内部に開放されている。

この整流部６４は次のように作用する。
即ちこのような整流部６４が設けられていない場合、流入口６３から流入室５０内部に横向きに流入した水の流れは、内筒部２２や流入室５０の外周壁に当って縦向き且つ上向きの流れとなり、ダイヤフラム弁２６に作用するが、このとき流入室５０内部では急激な水の流れに対する抵抗や流れの向きの変化によって水の流れが強いところと弱いところが生じたりして、水の流れが全体的に不均等となり、従ってダイヤフラム弁２６に作用する水の流れの勢いも各部で不均等となって、ダイヤフラム弁２６がその不均等な力の作用によって傾いてしまう。

しかるに本実施形態では整流部６４が設けてあるため、流入室５０における水の流れが均等化せしめられる。
詳しくは、図中横向きで流入室５０内部に流れ込んだ水の流れは、整流部６４における縦向きの案内板６６，６８の抵抗作用で横向きの流れの勢いが減殺される一方、これら案内板６６，６８及びそれらの間に形成された整流路７０Ａ，７０Ｂが縦向きをなしていることから、それらの案内作用で流入室５０内部の水の流れが軸方向（図中上下方向）の流れにきれいに整流される。
その結果全周に亘って水の流れが均等化され、且つ正しく軸心方向の流れに整えられた上で、ダイヤフラム弁２６に作用せしめられる。

即ちダイヤフラム弁２６の下面に対して水の流れが均等な勢いで図中上向きに作用することとなり、その結果としてダイヤフラム弁２６は傾動を生じることなく図中水平姿勢を維持した状態で、水の流れにより上向きに押し上げられ、或いはその下面に均等な水の流れを受けながら図中下向きに水平姿勢を維持しつつ移動する。
この結果ダイヤフラム弁２６の傾きによる吐止水動作や流量調節動作の不安定さが解消され、かかる吐止水動作及び流調動作が円滑に行われる。
また流入室５０内部での乱流の発生や水のよどみなどが解消されることによって、流量そのものも増大する。

以上のような本実施形態によれば、整流部６４の整流作用によりダイヤフラム弁２６に向かう水の流れをダイヤフラム弁２６の軸心方向に整えた上でダイヤフラム弁２６に作用させることができ、これによりダイヤフラム弁２６に対して均等に水流の力を作用させ得て、ダイヤフラム弁２６が不均等な水流の勢いに基づいて傾いてしまうのを良好に防止することができる。
これによりダイヤフラム弁２６による吐止水の動作或いは流量調節動作を円滑に行わせることができるようになる。
また流入室５０に水を流入させる流入口６３と弁座２４即ちダイヤフラム弁２６との距離を大きく取らなくても良くなるので、ダイヤフラムバルブを小型化することができる。

また本実施形態では整流部６４における案内板６６を径方向に放射状に配向させ、案内板６６，６８間の整流路７０Ａ，７０Ｂを放射状に配列してあるため、流入室５０内の水の流れを整流しつつ円滑に環状の弁座２４の外周側の流入室５０から内周側の流出路５２へと弁座２４を乗り越えて流出させることができる。

更に本実施形態ではダイヤフラムバルブにおける内筒部２２とバルブボデーとを連結する形態で整流部６４をそれらと一体に形成してあるため、所要部品点数を少なくすることができる。
本実施形態では、図５に示しているように内筒部２２とバルブボデー、詳しくはバルブボデーにおける第２部材１２の下部１６とをブリッジ部７２でも一体に連結しているが、これら内筒部２２とバルブボデーの下部１６とは整流部６４にて一体に連結されていることから、本実施形態ではブリッジ部７２を細く形成することができ、これによりブリッジ部７２による流量損失を少なく抑えることができる。

図１０〜図１３は本発明の他の実施形態を示している。
図１０において、１００はフラッシュバルブ装置で、１０２はバルブボデーであり、１０４は流路上に設けられたダイヤフラム弁である。

ダイヤフラム弁１０４の背後（図中上側）には圧力室３２が形成されている。
この圧力室３２は、内部の水の圧力をダイヤフラム弁１０４に対し下向きの（閉弁方向の）押圧力として作用させる。
１０６はこの圧力室３２に連通して設けられた水抜水路としてのパイロット水路で、このパイロット水路１０６上にパイロット弁１０８が設けられている。

圧力室３２内部の水は、このパイロット弁１０８を開弁させることでパイロット水路１０６を経て流出路１１４Ｂへと抜き出され、ここにおいて圧力室３２の圧力が消失してダイヤフラム弁１０４が、流入室５０からの給水圧により図中上向きに押し上げられて開弁する。

一方ダイヤフラム弁１０４には、図１１に示しているようにこれを貫通して流入室５０の水を圧力室３２に導入する導入小孔１２８Ａ，１２８Ｂ，１２８Ｃが設けられている。
上記パイロット弁１０８を閉弁した状態の下では、この流入室５０の水が導入小孔１２８Ａ，１２８Ｂ，１２８Ｃを通じて圧力室３２に導かれることで圧力室３２の圧力が増大し、そしてその圧力が一定圧以上となることで、一旦開弁したダイヤフラム弁１０４が、圧力室３２の圧力により図中下向きに移動して弁座２４に着座し、閉弁する。
尚図１０及び図１１に示しているように、バルブボデー１０２にはダイヤフラム弁１０４の開弁時にこれに当接して開弁量、即ちそのリフトアップ量を規制するストッパ１３０が設けられている。

上記パイロット弁１０８は、弁体（パイロット弁体）１３２と弁座（パイロット弁座）１３４とを有している。
弁体１３２は、通常時はスプリング１３６によって閉弁状態とされている。
この状態で押ボタン式の操作部１３８をスプリング１３６の付勢力に抗して図中右向きに押し込むと、弁体１３２が弁座１３４から離れてパイロット弁１０８が開弁し、圧力室３２をパイロット水路１０６を介して流出路１１４Ｂと連通させ、圧力室３２の圧力を抜いて主弁としてのダイヤフラム弁１０４を開弁させる。
また操作部１３８に対する押込みを止めると、スプリング１３６にてパイロット弁１０８が閉弁し、その後圧力室３２の圧力が増大してダイヤフラム弁１０４が閉弁する。

上記ダイヤフラム弁１０４は平面形状が円形状をなしており、図１１に詳しく示しているようにダイヤフラム膜１２０と弁本体１４０とを有している。
ダイヤフラム膜１２０は可撓性を有するゴム等の弾性材にて構成されており、その外周端部がバルブボデー１０２に固定状態に取り付けられている。
詳しくは、バルブボデー１０２の一対の挟持面１０２-１，１０２-２にてダイヤフラム弁１０４の軸心方向に挟持される状態にバルブボデー１０２に固定されている。そして中心部が軸心方向即ち図１１中上下方向に移動可能とされている。

ダイヤフラム膜１２０は、外周端部と中心部との間の中間部が図中上向きに断面Ｕ字形状で大きく屈曲させられている。図中１４４はその屈曲部を表している。
上記弁本体１４０は、この実施形態では硬質の樹脂製部材にて構成されている。
この弁本体１４０は、ダイヤフラム膜１２０の中心部を軸心方向に挟持する状態にダイヤフラム膜１２０に固定され、かかる弁本体１４０が、ダイヤフラム膜１２０の中心部と一体に図中上下方向即ち軸心方向に進退移動させられるようになっている。

尚、１４６はダイヤフラム弁１０４に設けられた弾性材からなるシール部で、ダイヤフラム弁１０４は、このシール部１４６において弁座１２２に着座して流入側と流出側とを水密に遮断する。
弁本体１４０には、この内筒部２２の内部に挿入されてダイヤフラム弁１０４の開閉時の移動案内をなすガイド１５０が、図中下向きに突出する形態で設けられている。

本実施形態では、図１１，図１２に示しているようにバルブボデー１０２から流入室５０側に径方向内向きに突出する板状のリブがバルブボデー１０２に一体に形成されており、かかるリブにて、流入室５０内で軸心方向に延びる縦の案内板１５２が構成されている。
この案内板１５２もまた、周方向に沿って複数個所に放射状に設けられており、それら案内板１５２と１５２の間に軸心方向に延びる整流路７０Ｃが形成されている。
これら案内板１５２はそれぞれの図中上端、即ちダイヤフラム弁２０側の軸心方向端が、バルブボデー１０２の案内板１５２側の一方の挟持面１０２-１の位置と同じ位置に位置させられている。

またこれら案内板１５２は、図１２の部分拡大図に示しているように図中左右方向の上辺及び縦方向の側辺の各縁部が何れも断面円弧形状とされている。更に上辺と側辺との交差部であるコーナー部もまた縦断面，横断面何れも円弧形状とされている。
この実施形態では、バルブボデー１０２から流入室５０側に突出する状態に放射状に設けられた案内板１５２及びそれらの間の整流路７０Ｃにて構成される整流部１５４が上記と同様の整流作用をなす他、案内板１５２がダイヤフラム膜１２０の反転変形を阻止する反転ストッパとしての働きもなす。

即ちこのような反転ストッパとして働く案内板１５２が設けてないと、ダイヤフラム膜１２０、詳しくは屈曲部１４４が図１４（Ａ）（比較例図である。この比較例図１４では図１１の各部に対応する個所にａを付して示してある）に示す正常の状態から図１４（Ｂ）に示す方向に反転変形してしまう問題を生じるが、本実施形態ではこのとき案内板１５２の上端がこれに当接してストッパ作用をなすことにより、ダイヤフラム膜１２０の反転変形を阻止するように働く。

従って本実施形態のダイヤフラムバルブにあっては、ダイヤフラム膜１２０の屈曲部１４４の屈曲長が長く、移動ストロークの大きなダイヤフラムバルブであるにも拘らず、ダイヤフラム膜１２０の反転変形が良好に防止される。
それ故本実施形態では、ダイヤフラム膜１２０の反転変形に起因してダイヤフラム弁１０４が閉弁不良、即ち止水不良を生じるのを防止することができる。

更に案内板１５２は、各縁部が断面円弧形状となしてあるため、万一ダイヤフラム膜１２０が反転側に変形を生じた場合にも、ダイヤフラム膜１２０が案内板１５２にて傷付けられるのを有効に防止することができる。

以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明は吐止水のみを行うダイヤフラムバルブに適用することも、また流量調節のみを行うダイヤフラムバルブに適用することも可能であるし、また上記のようなパイロット弁によって主弁としてのダイヤフラム弁の動作を制御する形式のダイヤフラムバルブのみならず、そのようなパイロット弁を備えていない、ダイヤフラム弁だけを主弁として備えたダイヤフラムバルブへの適用も可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

本発明の一実施形態であるダイヤフラムバルブを止水状態で示す図である。 本発明の一実施形態であるダイヤフラムバルブを吐水状態で示す図である。 図１の要部拡大図である。 図２の要部拡大図である。 同実施形態における整流部を周辺部とともに示す斜視図である。 図５に示した部分の平面図及び断面図である。 図５に示した部分を一部切り欠いて示す斜視図である。 同実施形態における流量調節の際の作用説明図である。 図８に続く作用説明図である。 本発明の他の実施形態であるダイヤフラムバルブを止水状態で示す図である。 図１０の要部拡大図である。 同実施形態における整流部を周辺部とともに示す斜視図である。 図１０のダイヤフラムバルブを吐水状態で示す要部拡大図である。 同実施形態の利点を説明するための比較例図である。 従来のダイヤフラムバルブの一例を示す図である。

符号の説明

１０ 第１部材
１２ 第２部材
１３，１０２ バルブボデー
２０ 流入管路
２２ 内筒部
２４ 弁座
２６，１０４ ダイヤフラム弁
５０ 流入室
５２ 流出路
６３ 流入口
６４，１５４ 整流部
６６，６８，１５２ 案内板
７０Ａ，７０Ｂ，７０Ｃ 整流路

Claims (6)

1. (イ)環状の弁座と、(ロ)外周端部をバルブボデーにより保持された状態で軸心方向に変位するダイヤフラム弁と、(ハ)該弁座の外周側に形成され、流入管路からの水を流入口を通じて流入させる、該ダイヤフラム弁の１次側の流入室と、(ニ)該弁座の内周側に形成された、該ダイヤフラム弁の２次側の流出路と、を備えて成り、前記流入室は前記弁座の周方向に延びる形態で設けられているとともに、前記流入口は該周方向において該流入室に部分的に且つ前記流入管路からの水を前記ダイヤフラム弁の軸心方向と異なる方向に該流入室内に流入させる向きで設けられており、該流入口から流入した水を該流入室内で該ダイヤフラム弁に向う方向に流れの向きを変換するダイヤフラムバルブにおいて、
   前記ダイヤフラム弁の軸心方向において該ダイヤフラム弁と前記流入口との間に設けられ、該ダイヤフラム弁の軸心方向に延びる複数の案内板と、それら案内板の間に形成された複数の整流路とを有し、前記流入口から流入した水の流れを前記ダイヤフラム弁の軸心方向の流れに整えて該ダイヤフラム弁に作用させる整流部が前記流入室に設けてあることを特徴とするダイヤフラムバルブ。
2. 請求項１において、前記整流部における複数の案内板が径方向に放射状に配向されていることを特徴とするダイヤフラムバルブ。
3. 請求項１，２の何れかにおいて、前記弁座が内筒部の先端部にて構成してあり、前記整流部が該内筒部と前記バルブボデーとを連結する形態で、それら内筒部及びバルブボデーと一体に形成してあることを特徴とするダイヤフラムバルブ。
4. 請求項２において、前記バルブボデーが前記ダイヤフラム弁の前記外周端部を該ダイヤフラム弁の軸心方向に一対の挟持面にて挟持しており、且つ前記案内板の該ダイヤフラム弁側の軸心方向端が、該案内板側の一方の前記挟持面の位置に位置していることを特徴とするダイヤフラムバルブ。
5. 請求項４において、前記案内板が前記バルブボデーから前記流入室側に径方向内向きに突出する板状のリブにて構成されていることを特徴とするダイヤフラムバルブ。
6. 請求項５において、前記リブにて構成した前記案内板の縁部は断面円弧形状となしてあることを特徴とするダイヤフラムバルブ。

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