(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流入口３と吐出口４を有する弁箱２の、流入口３から吐出口４に至る中間部を仕切壁６で仕切り、仕切壁６の水平部にライナー装着口７を形成し、弁箱２の上面にライナー装着口７に対向して開放した開口５を形成し、弁箱２の内面を塗膜で被覆し、上部のシリンダ部１３と下部の弁座部１４とを一体にした円筒状のライナー１２を形成し、ライナー１２のシリンダ部１３と弁座部１４の間に弁箱２の吐出口４側と連通する通水口１６を設け、弁座部１４を開閉する弁体２６と一体となるピストン２０を、弁体２６よりも大径である上部の外周大径部２０Ａと下部の外周小径部２０Ｂとから構成し、ピストン２０の外周大径部２０Ａに装着されてシリンダ部１３の内周面との間を水封する水封材３５、および、シリンダ部１３の内周面に装着されてピストン２０の外周小径部２０Ｂとの間を水封する水封材３７を介して、ピストン２０をシリンダ部１３内に摺動自在に取り付け、前記塗膜で被覆された弁箱２内に開口５からライナー１２を挿入することにより、ライナー１２の弁座部１４を仕切壁６のライナー装着口７に水封材３８を介して固定するとともにシリンダ部１３の外周面を弁箱２の開口５の内周面に水封材３６を介して固定し、ライナー１２および弁体２６などの接水部品を耐食性材料で構成し、更には、水封材３７、ピストン２０の外周小径部２０Ｂ、シリンダ部１３の内周面、および水封材３５の間に形成された空間４８と、水封材３６、該水封材３６よりも上方位置のシリンダ部１３の外周面、および弁箱２の内周面に囲まれた部分の開口５と、を連通する連通孔３３をライナー１２に穿設し、前記水封材３６、該水封材３６よりも上方位置のシリンダ部１３の外周面、および弁箱２の内周面に囲まれた部分の開口５と、外部と、を連通する連通孔３４を弁箱２に穿設したことを特徴とする減圧弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁箱内に内蔵した弁体により弁座を開閉する減圧弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の減圧弁を図５に示す。図示の減圧弁１０１は、弁箱１０２において流入口１０３から吐出口１０４に至る中間部が仕切壁１０６で仕切られていて、この仕切壁１０６の水平部に弁座装着口１０７が形成されている。弁箱１０２の上面には、弁座装着口１０７に対向し上方に開放した開口１０５が形成されている。
また、弁座装着口１０７の中心に配置された状態のニードル棒１２８が弁箱１０２底部のニードル座装着口１０８にニードル座１２９および袋ナット１３０で取り付けられている。
【０００３】
前記の開口１０５から、所定内径のシリンダ部を有する筒状のライナー１１２が弁箱１０２内に挿着されている。弁座装着口１０７には弁座開口１１７を有する弁座１１４が圧入により装着されている。
弁体１２６と一体構成のピストン１２０はライナー１１２の弁体収容室１１９内に摺動自在に取り付けられ、弁体１２６は下端の垂脚部が弁座１１４の弁座開口１１７内で摺動自在に取り付けられている。ピストン１２０と弁体１２６の間でこれらよりも大径の弁用ガスケット１２７が挟持され、この弁用ガスケット１２７が弁座１１４の弁座開口１１７を開閉する。
【０００４】
ピストン１２０の上部にはライナー１１２の内周面との間を摺動自在に水封するＬ形パッキン１３５がパッキン固定リング１６０およびボルトで止着されている。弁箱１０２の開口１０５内にはピストン１２０との間を摺動自在に水封するＪ形パッキン１３７がパッキン固定リング１６１およびボルトで止着されている。弁箱１０２の上面には開口１０５を閉鎖する蓋体１０９がボルトなどで固定されている。
一方、蓋体１０９に形成された接続口４４と、吐出口１０４側の弁箱１０２に形成された接続口４７とは連通管４６により連通し、連通管４６の途中に、吐出口１０４側の水圧に応じてピストン１２０を作動させるパイロット弁装置４５が設けられている。
【０００５】
そして、流入口１０３側の水をピストン１２０内に導くために弁体１２６の上面に設けられた導水機構１２１に、ニードル棒１２８の先端部が挿通される。ニードル棒２８の先端部は弁体１２６が弁座１１４を閉塞したとき導水機構１２１の導水孔との間にわずかな導水隙間をもつように配置されている。
【０００６】
上記の減圧弁１０１を構成する部品のうち、弁箱１０２は例えば鋳鉄で形成されていて、内面全体がエポキシ樹脂粉体塗装による塗膜で被覆されている。かかるエポキシ樹脂粉体塗装は、主にエポキシ樹脂、硬化剤、顔料を混合し、これらを所定の粒度に粉砕した乾式塗料を、加熱した被塗装面に吹き付けて、エポキシ樹脂の熱硬化作用により強固な塗膜を形成させるものであり、詳しくは日本水道協会規格（ＪＷＷＡ  Ｇ  １１２−１９８０）に規定されている。この塗装法により形成された塗膜は耐久性があり衛生的で安全性の高いことが知られている。
また、ライナー１１２、弁体１２６、袋ナット１３０は、鉛、銅、亜鉛を含んでなる砲金で構成されている。ピストン１２０、弁座１１４、ボルトなどはステンレス鋼で構成されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、従来の減圧弁１０１では、弁座１１４とライナー１１２とが弁箱１０２内に別々に組み込まれるため、弁箱１０２の内面形状が複雑となり、粉体塗装にあたっては各所に死角を生じ塗り残しや塗り溜まりが発生しやすかった。また、弁箱１０２において、弁座１１４の嵌め込み部やＪ形パッキン１３７のボルト止め部などは塗膜が剥離しやすい。そのため、近年におけるカルキ剤添加量の増加とも相まって、露出した鋳物地金から鉄が溶出するおそれがある。かかる不具合を解消するためには、粉体塗料の塗装作業をていねいに時間をかけて行わなければならなかった。
更に、ライナー１１２、弁体１２６、袋ナット１３０などは砲金で構成されているため、有害な鉛が溶出するおそれがある。
一方で、平成１２年２月２３日公布の厚生省令第１５号および厚生省告示第４５号に基づいて水道資機材の衛生性を規格化した日本水道協会の「水道資機材−浸出試験方法（ＪＷＷＡ  Ｚ  １０８）」と「水道資機材−浸出液の分析方法（ＪＷＷＡ  Ｚ  １１０）」に合格する必要もある。
【０００８】
本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、鉄錆びの発生や有害金属の溶出を招来することがなく、衛生上支障を生じることのない減圧弁の提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る減圧弁は、流入口３と吐出口４を有する弁箱２の、流入口３から吐出口４に至る中間部を仕切壁６で仕切り、仕切壁６の水平部にライナー装着口７を形成し、弁箱２の上面にライナー装着口７に対向して開放した開口５を形成し、弁箱２の内面を塗膜で被覆し、上部のシリンダ部１３と下部の弁座部１４とを一体にした円筒状のライナー１２を形成し、ライナー１２のシリンダ部１３と弁座部１４の間に弁箱２の吐出口４側と連通する通水口１６を設け、弁座部１４を開閉する弁体２６と一体となるピストン２０を、弁体２６よりも大径である上部の外周大径部２０Ａと下部の外周小径部２０Ｂとから構成し、ピストン２０の外周大径部２０Ａに装着されてシリンダ部１３の内周面との間を水封する水封材３５、および、シリンダ部１３の内周面に装着されてピストン２０の外周小径部２０Ｂとの間を水封する水封材３７を介して、ピストン２０をシリンダ部１３内に摺動自在に取り付け、前記塗膜で被覆された弁箱２内に開口５からライナー１２を挿入することにより、ライナー１２の弁座部１４を仕切壁６のライナー装着口７に水封材３８を介して固定するとともにシリンダ部１３の外周面を弁箱２の開口５の内周面に水封材３６を介して固定し、ライナー１２および弁体２６などの接水部品を耐食性材料で構成し、更には、水封材３７、ピストン２０の外周小径部２０Ｂ、シリンダ部１３の内周面、および水封材３５の間に形成された空間４８と、水封材３６、該水封材３６よりも上方位置のシリンダ部１３の外周面、および弁箱２の内周面に囲まれた部分の開口５と、を連通する連通孔３３をライナー１２に穿設し、前記水封材３６、該水封材３６よりも上方位置のシリンダ部１３の外周面、および弁箱２の内周面に囲まれた部分の開口５と、外部と、を連通する連通孔３４を弁箱２に穿設したものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る減圧弁を示す側断面図、図２は前記減圧弁の正面図である。
各図において、この実施形態に係る減圧弁１は、弁箱２における１次圧側１０の流入口３から２次圧側１１の吐出口４に至る中間部が仕切壁６で仕切られていて、この仕切壁６の水平部にライナー装着口７が形成されている。また、弁箱２の上面には、ライナー装着口７に対向させて上向きに開放した開口５が形成されている。かかる弁箱２は例えば鋳鉄で形成されている。
そして、上端にニードルテーパ部（細部の図示は省略）を有するニードル棒２８が弁箱２底部のニードル座装着口８にニードル座２９および袋ナット３０によって取り付けられている。この場合、ニードル棒２８はライナー装着口７の中心に配置されている。ニードル棒２８および弁箱２とニードル座２９との要水密部にはＯリングなどの水封材３１，３２が介設されている。
【００１２】
前記の開口５から、円筒状のライナー１２が弁箱２内に挿入される。ライナー１２は、その上部に所定内径のシリンダ部１３が形成され、その下部にはライナー装着口７に嵌合・装着される弁座部１４が形成されている。これらのシリンダ部１３と弁座部１４とは周方向に複数設けられたリブ１５で一体に連結されていて、リブ１５，１５間は弁座開口１７と２次圧側１１とを連通する通水口１６となっている。弁箱２の開口５内周面およびライナー装着口７内周面と、ライナー１２との要水密部にはＯリングなどの水封材３６，３８が介設されている。ライナー装着口７の上縁に形成されたテーパ面１８は、予め水封材３８が装着されているライナー１２の下部を円滑に嵌挿させるためのものである。
【００１３】
また、下面の受圧面積よりも上面の受圧面積の大きな弁体２６と一体構成にされたピストン２０が、シリンダ部１３の弁体収容室１９内に摺動自在に取り付けられている。弁体２６は下端の垂脚部が弁座部１４の弁座開口１７内に摺動自在に収容されている。ピストン２０と弁体２６の間には弁体２６よりも大径の弁用ガスケット２７が挟持され、この弁用ガスケット２７が弁座部１４と離脱自在となって弁座開口１７を開閉するようになっている。
ピストン２０の上部にはシリンダ部１３の内周面との間を摺動自在に水封するＶ形パッキンなどの水封材３５が装着されている。シリンダ部１３の内面下部にはピストン２０との間を摺動自在に水封するＶ形パッキンなどの水封材３７が装着されている。
【００１４】
水封材３７よりも上方でピストン２０とシリンダ部１３との空間４８と、水封材３６よりも上方でシリンダ部１３と弁箱２との間の開口５とは、ライナー１２に穿設された連通孔３３で連通している。前記の開口５と外部とは、弁箱２に穿設された連通孔３４で連通している。かかる外部との連通により、ライナー１２内におけるピストン２０の上下移動が円滑に行われる。
【００１５】
そして、弁箱２の上面には開口５を閉鎖する蓋体９がボルトなどで着脱可能に固定される。また、ピストン２０の上部に指示棒４０が支持杆３９を介して立設される。指示棒４０は、前記の蓋体９と、蓋体９の中央上面に立設された中空ボス４１を貫通して設けられている。指示棒４０の上端は、中空ボス４１上に設置された透明ガラス製の開度指示器４２内に位置している。開度指示器４２上端の符号４３はエア抜き弁である。
一方、中空ボス４１の途中に形成された接続口４４と、２次圧側１１の弁箱２に形成された接続口４７とは、連通管４６により連通している。連通管４６の途中には、２次圧側１１の水圧に応じてパイロット弁（図示省略）を開閉し、もってピストン２０および弁体２６を作動させるパイロット弁装置４５が設けられている。
【００１６】
そして、弁体２６の上面には、１次圧側１０の水をピストン２０内の中間圧部２５に導くための導水機構２１が配設されている。この導水機構２１は、ニードル棒２８の先端部が挿通される導水孔を有する段付きリング状の駒２２と、ニードル棒２８の先端部を挿通した状態で座金およびナットと駒２２に挟持されるダイヤフラム２３と、ダイヤフラム２３の周縁を被って弁体２６の上面に固定されるダイヤフラム押え２４とから構成されている。ニードル棒２８の先端部は、弁体２６が弁座部１４を閉塞したとき駒２２の導水孔との間にわずかな隙間をもつように配置されている。
【００１７】
本実施形態において、弁体２６、ピストン２０、ニードル棒２８、ダイヤフラム押え２４、袋ナット３０、ニードル座２９、ライナー１２、支持杆３９、指示棒４０などの接水部品は、いずれもステンレス鋼（耐食性材料）で構成されている。
【００１８】
上記構成の減圧弁１において、パイロット弁装置４５の設定圧よりも２次圧側１１の水圧が低くなると、パイロット弁装置４５のパイロット弁が開き、連通管４６を通じて２次圧側１１と中間圧部２５とが連通する。これにより、１次圧側１０の水圧は、駒２２の導水孔とニードル棒２８との隙間、中間圧部２５、接続口４４、パイロット弁装置４５、連通管４６を経て、２次圧側１１に逃げる。このとき、弁体２６およびピストン２０は１次圧側１０の水圧に押されて上昇し、図３に示すように、弁座部１４の弁座開口１７を開く。これにより、１次圧側１０の水が、弁座開口１７、通水口１６を経て２次圧側１１へ流通する。
【００１９】
逆に、２次圧側１１の水圧がパイロット弁装置４５の設定圧よりも高くなると、パイロット弁装置４５のパイロット弁が閉まり、２次圧側１１と中間圧部２５とが遮断される。この場合も、１次圧側１０の水圧は導水機構２１を経て少しずつ中間圧部２５に導かれる。ピストン２０の直径（受圧面積に対応する）は弁体２６の直径（同じく受圧面積に対応する）よりも大きいため、弁体２６は下向きの力を受けて弁座部１４の弁座開口１７を閉じるように動作する。
【００２０】
かかる減圧弁１を製作するにあたり、弁箱２が鋳造される。弁箱２のすべての内面は、図４に示すように、流入口３、吐出口４、開口５、あるいは、ニードル座装着口８のいずれかから直視可能な形状に形成されている。弁箱２の内面は研磨処理などが施されたのち、例えば３００℃程度に加熱された状態でエポキシ樹脂粉体塗装が施される。
このエポキシ樹脂粉体塗装においては、弁箱２の外方近傍に配置したスプレーノズル５３により流入口３、吐出口４、開口５、あるいは、ニードル座装着口８から箱内を臨んでエポキシ樹脂粉体塗料が吹き付けられる。弁箱２のすべての内面はいずれかの口から直視可能であるので、内面状態や塗装状態を視認しながらエポキシ樹脂粉体塗料を吹き付けることができる。
これにより、弁箱２の内面全体にわたり万遍なく塗膜５２を形成することができる。因みに、塗料が行き届きにくいと考えられる奥隅部５０，５１などでも十分な厚みの塗膜５２が形成された。
【００２１】
続いて、前記のように塗装された弁箱２に、ライナー１２が開口５から挿入される。このとき、開口５およびライナー装着口７の内周面に対し、ライナー１２は塑性変形を伴いやすい圧入などでなく、例えば合成ゴム製の水封材３６，３８を介して固定される。従って、弁箱２内の塗膜５２が剥がれることがなく鋳鉄地金が露出しない。
【００２２】
一方、弁体２６その他の接水部品はいずれもステンレス鋼で構成されているので、これらの部品から多量の鉄分や鉛分などが検出されることもない。
更に、ライナー１２はシリンダ部１３と弁座部１４の一体構成であるため、シリンダ、弁座、ピストン間の組立精度はライナー１２単体で得ることができる。また、弁箱２をそのままにしてライナー１２のみを開口５から出し入れすることができ、水封材３５，３６，３７，３８の交換、ライナー１２やピストン２０の修理交換、あるいは、組立復旧などを簡単に行うことができる。
【００２３】
尚、本発明の減圧弁に用いる耐食性材料としては、既述したステンレス鋼に限らず、例えばセラミックなどを用いることも可能である。
また、本発明の水封材としては、例えばＮＢＲ、シリコーンゴム、ＥＰＤＭなどの合成ゴム材料で構成されたものが挙げられ、形態としては例記したＯリング、Ｖ形、Ｌ形、Ｊ形パッキンなどが挙げられる。
【００２４】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係る減圧弁によれば、シリンダ部と弁座部を一体にしたライナーが、塗膜で被覆された弁箱内に水封材を介在させた状態で装着されるとともに、少なくともライナーおよびピストンといった接水部品が耐食性材料で構成されているので、ライナーの装着時に弁箱内面の塗膜が剥がれて鉄錆びを発生させるといった不具合がなく、例えば有害な鉛などが溶出するといった不具合も解消できる。また、シリンダ部の内周面に装着されてピストンとの間を水封する水封材よりも上方でピストンとシリンダ部との空間と、シリンダ部の外周面を弁箱の開口の内周面に固定する水封材よりも上方でシリンダ部と弁箱との間の開口とは、ライナーに穿設された連通孔で連通し、前記の開口と外部とは、弁箱に穿設された連通孔で連通しているので、ライナー内におけるピストンの上下移動が円滑に行われる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る減圧弁を示す側断面図である。
【図２】前記減圧弁の正面図である。
【図３】前記減圧弁におけるピストンの動作を示す説明図である。
【図４】前記減圧弁の内面を塗装する態様を示す説明図である。
【図５】従来の減圧弁を示す側断面図である。
【符号の説明】
１      減圧弁
２      弁箱
３      流入口
４      吐出口
５      開口
６      仕切壁
７      ライナー装着口
１２    ライナー
１３    シリンダ部
１４    弁座部
１６    通水口
２０    ピストン
２０Ａ  外周大径部
２０Ｂ  外周小径部
２６    弁体
３３    連通孔
３４    連通孔
３５    水封材
３６    水封材
３７    水封材
３８    水封材
４８    空間
５２    塗膜
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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