JP6172798B2 - 減圧弁 - Google Patents

Description

本発明は、缶体を有する給湯器等に使用される減圧弁に関するものである。

一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備え、連通路の前記一端開口は、開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも弁穴寄りに、すなわち開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも上流側に位置決めされていることを特徴とする減圧弁が特許文献１に開示されている。

特許第４３２５５２９号公報

特許文献１の減圧弁には、一次側通路から弁穴を通って二次側通路へ流入し弁体の弁穴に対峙する面に衝突して上流側へ反射した流体が連通路を通って感圧室に流入し、感圧室内圧を上昇させ、ダイアフラムを介して弁体を閉弁方向に付勢するので、二次側通路に接続された蛇口やシャワー等の吐水装置で流量不足が発生するという問題がある。
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備える減圧弁であって、二次側通路に接続された蛇口やシャワー等の吐水装置での流量不足の発生が抑制された減圧弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明においては、一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備え、連通路の前記一端開口は開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも下流側に位置決めされており、弁体は、連通路の前記一端開口から遠ざかる方向に二次側通路の中心軸線からオフセットして配設されていることを特徴とする減圧弁を提供する。
本発明に係る減圧弁においては、連通路の一端開口が開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも下流側に位置決めされているので、一次側通路から弁穴を通って二次側通路へ流入し弁体の弁穴に対峙する面に衝突して上流側へ反射した流体が連通路に流入する事態の発生が抑制される。この結果、反射流の流入による感圧室内圧の上昇が抑制され、二次側通路に接続された蛇口やシャワー等の吐水装置での流量不足が抑制される。弁体は、連通路の前記一端開口から遠ざかる方向に二次側通路の中心軸線からオフセットして配設されているので、連通路の前記一端開口側の二次側通路の流路面積が増え、圧力損失の減少によって連通路の前記一端開口側の二次側通路内流体の流速が増加し、該部での静圧低下により連通路内の流体が二次側通へ吸い出されて、連通路内圧ひいては感圧室内室が低下する。この結果、弁体が開弁方向へ移動し、二次側通路に接続された蛇口やシャワー等の吐水装置での流量不足が更に抑制される。

本発明においては、一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備え、連通路の前記一端開口は開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも下流側に位置決めされており、二次側通路の始端部は弁体の弁穴に対峙する面よりも上流側にあり且つ弁体に近接しており、二次側通路の始端部は弁体の弁穴に対峙する面よりも上流側にあり且つ弁体に近接しており、二次側通路の始端部周側壁は弁体へ向けて凹に湾曲又は屈曲していることを特徴とする減圧弁を提供する。
上記構成によれば、一次側通路から弁穴を通って二次側通路へ流入し弁体の弁穴に対峙する面に衝突して上流側へ反射した流体は、弁体の弁穴に対峙する面よりも上流側に且つ弁体に近接して配設され弁体へ向けて凹に湾曲又は屈曲した二次側通路の始端部周側壁に衝突し、二次側通路の延在方向へ差し向けられる。この結果、二次側通路内での流体の流れが整流され、二次側通路の圧損が減少し、二次側通路に接続された蛇口やシャワー等の吐水装置での流量不足が更に抑制される。

本発明により、一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備える減圧弁であって、二次側通路に接続された蛇口やシャワー等の吐水装置での流量不足の発生が抑制された減圧弁が提供される。

本発明の実施例に係る減圧弁の構造図である。（ａ）は縦断面図であり、（ｂ）は（ａ）のシリンダヘッドを取り除いたｂ−ｂ矢視図であり、（ｃ）は（ａ）のｃ−ｃ矢視図であり、（ｄ）は（ａ）のピストンロッドを取り除いたｄ−ｄ矢視図であり、（ｅ）は（ａ）のピストンヘッドを取り除いたｅ−ｅ矢視図である。 本発明の他の実施例に係る減圧弁の縦断面図である。

本発明の実施例に係る減圧弁を説明する。
図１に示すように、減圧弁１は、樹脂成型品であるボディ１０を備えている。ボディ１０の一部がシリンダ１１を形成している。減圧弁１は、シリンダ１１内で往復摺動するピストンヘッド１２と、ピスンヘッド１２の一方の端面から延びてシリンダ１１の一端からシリンダ１１外へ突出する第１ピストンロッド１３と、シリンダ１１の前記一端が形成する弁穴１４と、第１ピストンロッド１３のシリンダ１１外へ突出した一端に固定されて弁穴１４と対峙する弁体１５と、シリンダ１１周壁の第１ピストンロッド１３に対峙する部位に形成された開口１６と、ピストンヘッド１２の他方の端面から延びてシリンダ１１の他端からシリンダ１１外へ突出する第２ピストンロッド１７と、第２ピストンロッド１７のシリンダ１１他端から突出した一端に中心部が固定されたダイヤフラム１８と、シリンダ１１の開口１６よりも他端側の部位と当該部位を取り巻くボディ周壁の部位１９と前記両部位のダイアフラム１８から離隔した端部同士を連結する環状壁２０とピストンヘッド１２とダイアフラム１８とが協働して形成する感圧室２１と、ダイヤフラム１８を感圧室２１側へ押圧するバネ２２と、バネ２２を収容すると共にボディ周壁の部位１９と協働してダイヤフラム１８の周縁部を挟持するバネケース２３と、ピストンヘッド１２の周溝に収容されてピストンヘッド１２とシリンダ１１内周面との摺接部をシールするＯリング２４とを備えている。

ボディ１０は、シリンダ１１の周壁の開口１６とシリンダ１１の内部空間とを介して弁穴１４に連通する弁流入口２５と、弁体１５と弁穴１４との間の隙間に連通する弁流出口２６とを有している。
弁流入口２５と弁穴１４との間の流路が一次側通路２７を形成し、弁体１５と弁穴１４との間の隙間と弁流出口２６との間の流路が二次側通路２８を形成している。二次側通路２８は一次側通路２７に対して略直交する方向に延在しており、弁穴１４は二次側通路２８の延在方向に差し向けられている。弁体１５は二次側通路２８内に配設されている。
弁流入口２５は図示しない逆止弁を介して図示しない水道配管に接続しており、弁流出口２６は図示しない貯湯タンクを介して蛇口やシャワー等の図示しない吐水装置に接続している。

減圧弁１は、更に、一端が二次側通路２８の周側壁に開口し他端が感圧室の環状壁２０に開口する連通路２９を備えている。連通路の前記一端開口３０は、弁体１５が弁穴１４を開いている時、すなわち減圧弁１の開弁時に、弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも二次側通路２８の延在方向に弁穴１４から離隔して、すなわち減圧弁１の開弁時に弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも下流側に、位置決めされている。
弁体１５は、連通路２９の前記一端開口３０から遠ざかる方向に二次側通路２８の中心軸線Ｘからオフセットして配設されている。
シリンダ１１の一端周側壁に接続する二次側通路２８の始端部は弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも弁穴１４側に、すなわち弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも上流側に在り且つ弁体１５に近接している。二次側通路２８の始端部周側壁３１は弁体１５へ向けて凹に湾曲又は屈曲している。
一次側通路２７と感圧室２１とを連通させる第２弁機構αが感圧室２１内に配設されている。弁体１５が弁穴１４を閉じている時に、ウォーターハンマーや、減圧弁１よりも上流側の水道配管の凍結等により、一次側通路２７内の水圧が適正範囲を超えて上昇すると、第２弁機構が開弁し感圧室２１を介して一次側通路２７を二次側通路２８に連通させ、一次側通路２７内の水圧を低下させる。

減圧弁１においては、図示しない吐水装置の使用時に、一次側通路２７から二次側通路２８へ流れる水道水が弁穴１４と弁体１５とで形成される弁部を通過する際に圧力損失が発生し、二次側通路の水圧すなわち二次側通路の内圧が減圧される。二次側通路２８の内圧が上昇すると、連通路２９を介して二次側通路２８に連通する感圧室２１の水圧すなわち感圧室の内圧が増加し、ダイアフラム１８とバネ２２とによって付勢された弁体１５が閉弁方向へ移動し、弁部での圧損を増加させて二次側通路２８の内圧を低下させる。二次側通路２８の内圧が低下すると、連通路２９を介して二次側通路２８に連通する感圧室２１の内圧が低下し、ダイアフラム１８とバネ２２とによって付勢された弁体１５が開弁方向へ移動し、弁部での圧損を減少させて二次側通路２８の内圧を増加させる。この結果、二次側通路２８の内圧は所定値に維持される。
図示しない吐水装置の不使用時には、減圧弁１内の水道水の流れが止まり、一次側通路２７の水圧すなわち一次側通路２７の内圧と二次側通路２８の内圧の差圧が零になり、ピストンヘッド１２と弁体１５とに印加される弁内圧による開弁方向の付勢力と閉弁方向の付勢力とがバランスする。この時、ダイアフラム１８に印加される感圧室２１の内圧による閉弁方向の付勢力がバネ２２による開弁方向の付勢力よりも大きくなり、弁体１５は弁穴１４を閉鎖する。この結果、減圧弁１は閉弁する。
図示しない吐水装置の使用が開始されると、二次側通路２８の内圧ひいては感圧室２１の内圧が低下し、バネ２２による開弁方向の付勢力がダイアフラム１８に印加される感圧室内圧による閉弁方向の付勢力に打ち勝って、弁体１５が開弁方向へ移動し、弁穴１４が開き、減圧弁１による減圧動作が開始される。

減圧弁１においては、連通路２９の一端開口３０が減圧弁１の開弁時に弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも下流側に位置決めされているので、一次側通路２７から弁穴１４を通って二次側通路２８へ流入し弁体１５の弁穴１４に対峙する面に衝突して上流側へ反射した水道水が連通路２９に流入する事態の発生が抑制される。この結果、反射流の流入による感圧室２１の内圧の上昇が抑制され、感圧室２１の内圧の上昇による弁体１５の閉弁方向への移動が抑制され、二次側通路２８に接続された図示しない吐水装置での流量不足が抑制される。
弁体１５は、連通路２９の一端開口３０から遠ざかる方向に、二次側通路２８の中心軸線Ｘからオフセットして配設されているので、連通路２９の一端開口３０側の二次側通路２８の流路面積が増え、圧力損失の減少によって連通路の一端開口３０側の二次側通路２８内流体の流速が増加し、該部の静圧低下により連通路２９内の流体が二次側通２８へ吸い出されて、連通路２９の内圧ひいては感圧室２１の内圧が低下する。この結果、弁体１５が開弁方向へ移動し、二次側通路２８に接続された図示しない吐水装置での流量不足が更に抑制される。
シリンダ１１の一端周側壁に接続する二次側通路２８の始端部は弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも上流側にあり且つ弁体に近接しており、二次側通路２８の始端部周側壁３１は弁体１５へ向けて凹に湾曲又は屈曲しているので、一次側通路２７から弁穴１４を通って二次側通路２８へ流入し弁体１５の弁穴１４に対峙する面に衝突して上流側へ反射した流体は、弁体１５の弁穴１４に対峙する面よりも上流側に且つ弁体１５に近接して配設され弁体１５へ向けて凹に湾曲又は屈曲した二次側通路２８の始端部周側壁３１に衝突し、二次側通路２８の延在方向へ差し向けられる。この結果、二次側通路２８内での水道水の流れが整流され、二次側通路２８の圧損が減少し、二次側通路２８に接続された図示しない吐水装置での流量不足が更に抑制される。
二次側通路２８を一次側通路２７に交差する方向に延在させた減圧弁１において、減圧弁のボディ１０を樹脂成型品とした場合、型開きに支障を生ずることなく一度に複数のボディを成型できるという利点が発生する。

上記実施例では、二次側通路２８を一次側通路２７とを一体の成型品としたが、図２に示すように、二次側通路２８'を一次側通路２７とは別体の成型品とし、一次側通路２７に組み付けても良い。

本発明は、減圧弁に広く利用可能である。

１ 減圧弁
１１ シリンダ
１４ 弁穴
１５ 弁体
１８ ダイアフラム
２１ 感圧室
２７ 一次側通路
２８ 二次側通路
２９ 連通路
３０ 連通路の一端開口
３１ 二次側通路始端部周側壁
Ｘ 二次側通路の中心軸線

Claims (2)

1. 一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備え、連通路の前記一端開口は開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも下流側に位置決めされており、弁体は、連通路の前記一端開口から遠ざかる方向に二次側通路の中心軸線からオフセットして配設されていることを特徴とする減圧弁。
2. 一次側通路と、一次側通路に交差する方向に延在する二次側通路と、一次側通路と二次側通路との間の連通穴であって二次側通路の延在方向へ差し向けられた弁穴と、二次側通路に連通する感圧室と、二次側通路内に配設され感圧室内圧による付勢力を受けて往復動し弁穴を開閉する弁体と、一端が二次側通路周側壁に開口し他端が感圧室囲壁に開口する連通路とを備え、連通路の前記一端開口は開弁時に弁体の弁穴に対峙する面よりも下流側に位置決めされており、二次側通路の始端部は弁体の弁穴に対峙する面よりも上流側にあり且つ弁体に近接しており、二次側通路の始端部周側壁は弁体へ向けて凹に湾曲又は屈曲していることを特徴とする減圧弁。

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