(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路と、流路の途中に設けられた弁座部と、前記流路の一次側に配置された主弁体と、ブリード孔により一次側と連通し主弁体により二次側と遮られた圧力室と、圧力室と二次側とを連通させるパイロット孔の開閉を制御する制御機構を有した圧力室式弁において、
前記主弁体は、手動操作により前記圧力室内の流体を二次側へ排出する機能部を設けてなると共に、前記排出機能部は、前記主弁体または排出機能部に一体に取付けられ圧力室と二次側をシールするシール部材と、前記排出機能部を主弁体に付勢する付勢部材と、前記排出機能部を手動で操作する手動操作部と、手動操作部を流路とシールするシール部材で構成されてなり、
前記排出機能部は、手動操作部に鉛直同軸上にガイドされ、手動操作部の鉛直上方への移動により主弁体より離間し、前記圧力室内流体を重力作用により排出してなることを特徴とする圧力室式弁。
【請求項２】
前記手動操作部は、二次側流路から鉛直下方に一体的に伸延した円筒状配管内にネジにより保持されており、前記手動操作部または円筒状配管の少なくともいずれかには、流体を流路外へ排出するための排出孔を設けてなることを特徴とする請求項１記載の圧力室式弁。
【請求項３】
前記手動操作部は、手動操作部を鉛直上方へ手動で移動させ排出機能部が主弁体より離間した際、前記手動操作部のシール部材が流路と流路外をシールしない位置にあるよう構成されてなることを特徴とする請求項２記載の圧力室式弁。
【請求項４】
前記手動操作部は、手動操作部を鉛直上方へ手動で移動させ排出機能部が主弁体より離間した際、前記手動操作部のシール部材が流路と流路外をシールする位置とシールしない位置とを任意に選択できるよう構成されてなることを特徴とする請求項２記載の圧力室式弁。
【請求項５】
前記付勢部材は、排出機能部と圧力室の内壁との間に挟持されていることを特徴とする請求項１記載の圧力室式弁。
【請求項６】
前記排出機能部は、圧力室と二次側とを連通するパイロット孔を内部に備えてなることを特徴とする請求項１記載の圧力室式弁。
【請求項７】
前記排出機能部は、前記付勢部材と開閉制御機構の弁体付勢部材にて主弁体に付勢されてなることを特徴とする請求項６記載の圧力室式弁。
【請求項８】
前記排出機能部は、開閉制御機構の弁体付勢部材のみにて主弁体に付勢されてなることを特徴とする請求項１記載の圧力室式弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動水栓、便器自動洗浄装置等の開閉弁に好適に用いられる圧力室式弁に係り、特に圧力室内流体排出機能を有する圧力室式弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の開閉弁に用いられる圧力室式弁として、例えば、図６に示すようなダイヤフラム弁が知られている。
【０００３】
すなわち、流路の一次側に配置されたダイヤフラムと該ダイヤフラムの中心部を貫通して設けられたダイヤフラム受け体とを有するダイヤフラム弁体と、ブリード孔により一次側と連通しダイヤフラム弁体により二次側と遮られた圧力室と、圧力室と二次側とを連通させるパイロット孔とを備えたダイヤフラム弁である。
【０００４】
このものは、パイロット孔の開閉を制御することで圧力室内の圧力を加減し、ダイヤフラム弁の各部位に働く圧力と受圧面積に比例する力を制御することによりダイヤフラム弁を開閉するように機能する。
【０００５】
このものは、凍結による破壊を防止する等の目的のために、一次側流路に設けた図示しない排出口および二次側吐水口を開口し、ダイヤフラム弁を手動で押し上げることでエアー交換を行い，流路内の流体を排出することができる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、圧力室のパイロット径は必然的に小さく、表面張力により効果的なエアー交換が阻害されるため、圧力室内の流体を流路外へ排出することは難しく、吐水口付近までが氷点下になるような厳しい条件においては、凍結により弁が破壊してしまうことがあった。
これを防止するためには、少流量を常時流し続ける、または、吐水口付近の配管を暖める等の対策をとらねばならず、資源の浪費になっていた。
また、薬品等の流体を制御しようとする場合、薬品の流路内での滞留が好ましくないことから、圧力室内の流体まで全て排出することが求められていたが、前述した問題により圧力室内の流体を流路外へ排出することは難しかった。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、簡単な操作で圧力室内の流体を排出することができる圧力室式弁を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段及び作用・効果】
上記目的を達成するために本発明は、流路と、流路の途中に設けられた弁座部と、前記流路の一次側に配置された主弁体と、ブリード孔により一次側と連通し主弁体により二次側と遮られた圧力室と、圧力室と二次側とを連通させるパイロット孔の開閉を制御する制御機構とを備え、前記主弁体は、手動操作により前記圧力室内の流体を二次側へ排出する機能部を設けたことを特徴としている。
【０００９】
このような構成によれば、主弁体に圧力室内の流体を排出する機能を設けているので、簡単な操作で圧力室内の流体を排出することができ、かつコンパクトで部品点数が削減できる圧力室式弁を提供することができる。
【００１０】
また、前記排出機能部を、シール部材によりシールするようにすれば、排出機能を動作させたくない時に誤動作することを確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記手動操作部を、シール部材によりシールすれば、必要のない時に流路外に流体が漏れることを確実に防ぐことができる。
【００１２】
また、前記排出機能部を、手動操作部により鉛直同軸上にガイドするようにすれば、圧力室内流体を重力作用のみにより二次側流路へ排出でき、また、排出機能動作終了時に排出機能部を主弁体の所定の位置に確実に復帰させることができる。
【００１３】
また、前記手動操作部を、流体を排出するための排出孔を設け、排出機能を動作させた時に手動操作部シール部材が流路と流路外をシールしない位置にあるよう構成すれば、流路二次側から流体を排出できない時でも、圧力室内の流体を確実に流路外へ排出することができる。
【００１４】
更に、前記手動操作部を、流体を排出するための排出孔を設け、排出機能を動作させた時に手動操作部シール部材が流路と流路外をシールする位置とシールしない位置とを任意に選択できるように構成すれば、シールする位置での手動開閉弁としての機能と、シールしない位置での圧力室内流体排出機能とを任意に選択することができる。
【００１５】
また、前記排出機能部を、排出機能部と圧力室の内壁との間に挟持されている付勢部材により付勢するようにすれば、簡単な構成で、一次圧と二次圧との差圧が小さい時でも排出機能が誤動作することを防止でき、排出機能動作終了時に排出機能を働かせない状態へ確実に復帰させることができる。
【００１６】
また、前記排出機能部を、圧力室と二次側を連通するパイロット孔を設けるようにすれば、小さな力で開閉制御可能な主弁連動型開閉弁として機能することができる。
【００１７】
更に、前記排出機能部を、前記付勢部材とパイロット式主弁連動型開閉弁の弁体付勢部材とで同時に付勢するようにすれば、一次圧と二次圧との差圧が小さい時でも排出機能が誤動作することをより確実に防止でき、排出機能動作終了時に排出機能を働かせない状態へより確実に復帰させることができる。
【００１８】
また、前記排出機能部を、主弁連動型開閉弁の弁体付勢部材のみで付勢するようにすれば、部品点数を削減でき簡単な構成で圧力室内の流体排出機能を得ることができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の内容をより理解しやすくする為、以下に代表例として図示のダイヤフラム弁に基づいて説明する。
【００２０】
【実施例】
図１は、本発明の第１実施例のダイヤフラム弁を用いた電磁弁の断面図である。
【００２１】
図１に示すように、一次側流路１には、弾性を有するダイヤフラム２と、ダイヤフラム２の中心部を貫通して設けられたダイヤフラム受け体３と、ダイヤフラム受け体３の中心部に設けられた貫通孔３ａに同軸上に収まる排出機能部４を有するダイヤフラム弁体５が配設されている。
【００２２】
ダイヤフラム受け体３および排出機能部４は、合成樹脂製等の剛性を有する材質で形成されており、ダイヤフラム受け体３と排出機能部４との間には圧力室６と二次側流路７とをシールするシール部材８が設けられている。また、排出機能部４の中心部には、圧力室６と二次側流路７とを連通するパイロット孔４ａが形成されている。パイロット孔４ａは、プランジャ９に一体形成されている弁座パッキン１０により塞がれているため、ブリード孔３ｂにより一次側流路１と連通している圧力室６の圧力は一次圧に保たれている。この圧力室６と二次側流路７との差圧により、ダイヤフラム弁体５が弁座部１１のシート面１１ａに押しつけられ、一次側流路１と二次側流路７が遮断されて止水状態にある。
【００２３】
この状態で、電磁弁Ａに通電してプランジャ９及び弁座パッキン１０を引き上げると、パイロット孔４ａが開放されて圧力室６と二次側流路７が連通し、圧力室６の圧力が急激に低下する。そのため、ダイヤフラム弁体５が一次圧によりシート面１１ａから離間する方向に押し上げられ、一次側流路１と二次側流路７が連通して吐水が行われる。
【００２４】
ここで、ダイヤフラム弁体５には、付勢部材１２によりダイヤフラム受け体３から離間しない方向に付勢された排出機能部４が設けられており、手動操作部１３の操作により移動可能になっている。手動操作部１３は、排出機能部４の鉛直下方に配設された内部が雌ネジの円筒状配管１４に雄ネジで組み付けられ、回転により鉛直方向に移動可能であり、シール部材１５により二次側流路７と流路外とはシールされている。
【００２５】
一次側流路１の上流側にある図示しない止水栓を閉め、手動操作部１３を鉛直上方にねじ込んでいくと、手動操作部１３と一体に設けられたシール部材１５も同様に上昇していくため、やがて二次側流路７と流路外とがシールされなくなり、二次側流路７に滞留していた流体が手動操作部１３に設けられた排出孔１４ａから重力作用により流路外へ排出される。
【００２６】
同時に、手動操作部１３により排出機能部４もダイヤフラム受け体３から離間するため、圧力室６内の流体も貫通孔３ａから二次側流路７、排出鋼１４ａを経て重力作用により流路外に排出される。
【００２７】
また、手動操作部１３を上記と逆の方向に回動して鉛直下方に移動させると、シール部材１５が再び二次側流路７と流路外とをシールするようになり、ほぼ同時に排出機能部４も付勢部材１２によりダイヤフラム受け体３に当接する方向に付勢されているため、圧力室６と二次側流路７とが再びシールされる。
【００２８】
尚、シール部材８は、ダイヤフラム受け体３と排出機能部４のどちらに一体に設けられていてもよく、また、シール部材１５は、手動操作部１３と円筒状配管１４のどちらに一体に設けられていてもよく、更には、排出孔１４ａは、手動操作部１３と円筒状配管１４のどちらに設けられていてもよい。また、ダイヤフラム弁体５は主弁連動型でなく主弁分離型を用いてもよく、パイロット孔４ａの開閉機構に電磁弁Ａを用いる必要もない。
【００２９】
図２乃至４は、本発明の第１実施例の動作を主弁連動型のパイロット式電磁弁にて説明する断面図である。
【００３０】
図２は、手動操作部１３を操作しておらず、通常の開閉弁としてのダイヤフラム弁の状態である。電磁弁Ａには通電されておらずプランジャ９が吸引されていないため、弁座パッキン１０がパイロット孔４ａを塞ぎ、ダイヤフラム弁体５は一次側流路１と二次側流路７を遮断したままである。
【００３１】
図３は、手動操作部１３を中間位置２まで操作した状態である。シール部材１５が二次側流路７と流路外をシールしたままのため、二次側流路７から流路外へ流体は排出されない。手動操作部１３により排出機能部４がダイヤフラム受け体３から離間する方向に押し上げられているため、圧力室６内の流体が二次側流路７に排出され、圧力室６の圧力が下がりダイヤフラム弁体５が開状態にある。手動操作部１３の操作によりダイヤフラム弁体５を手動で開閉できるため、停電等で電磁弁Ａを動作させることができない時等に使用する。
【００３２】
図４は、図示しない止水栓を閉め、手動操作部１３を最終位置３まで操作した状態である。シール部材１５が二次側流路７と流路外をシールしていないため、二次側流路７に滞留していた流体が手動操作部１３に設けられた排出孔１４ａから重力により流路外へ排出される。ほぼ同時に、手動操作部１３により排出機能部４もダイヤフラム受け体３から離間するため、圧力室６内の流体も貫通孔３ａから二次側流路７、排出鋼１４ａを経て重力作用により流路外に排出される。
【００３３】
図５は、本発明の第２実施例のダイヤフラム弁の断面図であり、上述した第１実施例と同様の構成は同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００３４】
図５に示すように、第１実施例との違いは、付勢部材１２が存在せず、排出機能部４をダイヤフラム受け体３に当接する方向に付勢する付勢力として、電磁弁Ａの付勢部材１６がプランジャ９をパイロット孔４ａ側に付勢する力を利用している点である。このように構成すれば、部品点数を削減でき、簡単な構成で圧力室内の流体排出機能を得ることができる。
【００３５】
上述した内容はあくまで本発明の一実施形態に関するものであって、本発明が上記内容のみに限定されることを意味されるものでない。例えば、圧力室式弁としてダイヤフラム弁で説明したが、ピストン弁であってもダイヤフラム弁と同様に作用する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の圧力室式弁をダイヤフラム弁を用いて示す第１実施例の断面図である。
【図２】第１実施例の通常の開閉弁としてのダイヤフラム弁の作用を説明する断面図と、手動操作部の操作位置を示すインジケータの図である。
【図３】第１実施例の手動開閉弁としてのダイヤフラム弁の作用を説明する断面図と、手動操作部の操作位置を示すインジケータの図である。
【図４】第１実施例の圧力室内流体排出機能付きダイヤフラム弁の作用を説明する断面図と、手動操作部の操作位置を示すインジケータの図である。
【図５】本発明の圧力室式弁をダイヤフラム弁を用いて示す第２実施例の断面図である。
【図６】従来の圧力室式弁をダイヤフラム弁を用いて示した例の断面図である。
【符号の説明】
Ａ…電磁弁
１，１０１…一次側流路
２，１０２…ダイヤフラム
３，１０３…ダイヤフラム受け体
３ａ…貫通孔
３ｂ，１０３ｂ…ブリード孔
４…排出機能部
４ａ，１０４ａ…パイロット孔
５，１０５…ダイヤフラム弁体
６，１０６…圧力室
７，１０７…二次側流路
８…シール部材
９，１０９…プランジャ
１０，１１０…弁座パッキン
１１，１１１…弁座部
１１ａ，１１１ａ…シート面
１２…付勢部材
１３，１１３…手動操作部
１４，１１４…円筒状配管
１４ａ，１１４ａ…排出孔
１５，１１５…シール部材
１６…付勢部材
【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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【図６】
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