(57)【要約】【課題】異物の噛み込みによる止水不良の発生を可及的に防止できるようにしたパイロット式給水弁を提供する。【解決手段】主弁座１３のダイヤフラム弁２に対向する軸方向一方の端縁を、当該端縁の内周部の軸方向位置と外周部の軸方向位置とが異なる段付き形状に形成する。主弁座１３の端縁の内周部と外周部とのうちより軸方向一方に位置する一方を弁座先頭部１３ａ、他方を弁座後段部１３ｂとして、弁座先頭部１３ａに対向するダイヤフラム弁２の部分２１ａは、弁座後段部１３ｂに対向するダイヤフラム弁２の部分よりも軸方向に変形しやすくなるように形成される。そして、パイロット弁７の閉弁による背圧室４の内圧上昇でダイヤフラム弁２が主弁座１３側に変位したときに、弁座先頭部１３ａにこれに対向するダイヤフラム弁２の部分２１ａが着座して軸方向に変形することにより、弁座後段部１３ｂにこれに対向するダイヤフラム弁２の部分が着座する。【選択図】図１
2019056400.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水が流入する流入口と、水が流出する流出口と、筒状の主弁座と、流入口に連通する、主弁座を囲う流入室と、流出口に連通する、主弁座で囲われる流出室とを有する弁筐と、主弁座の軸方向に対向させた状態で流入室を覆うように設けられ、主弁座から離隔したときに流入室と流出室とを連通させ、主弁座に着座したときに流入室と流出室との連通を遮断するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁の主弁座とは反対の背面側に画成される背圧室と、背圧室を流入口から流入室までの流入側経路に連通させるイコライザ通路と、背圧室を流出口から流出室までの流出側経路に連通させるパイロット通路と、パイロット通路を開通、遮断する電磁弁から成るパイロット弁とを備えるパイロット式給水弁において、
主弁座のダイヤフラム弁に対向する軸方向一方の端縁は、当該端縁の内周部の軸方向位置と外周部の軸方向位置とが異なる段付き形状に形成され、
主弁座の端縁の内周部と外周部とのうちより軸方向一方に位置する一方を弁座先頭部、他方を弁座後段部として、弁座先頭部に対向するダイヤフラム弁の部分は、弁座後段部に対向するダイヤフラム弁の部分よりも軸方向に変形しやすくなるように形成され、パイロット弁の閉弁による背圧室の内圧上昇でダイヤフラム弁が主弁座側に変位したときに、弁座先頭部にこれに対向するダイヤフラム弁の部分が着座して軸方向に変形することにより、弁座後段部にこれに対向するダイヤフラム弁の部分が着座するようにしたことを特徴とするパイロット式給水弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水を使用する機器に設けられるパイロット式給水弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のパイロット式給水弁として、水が流入する流入口と、水が流出する流出口と、筒状の主弁座と、流入口に連通する、主弁座を囲う流入室と、流出口に連通する、主弁座で囲われる流出室とを有する弁筐と、主弁座の軸方向に対向させた状態で流入室を覆うように設けられ、主弁座から離隔したときに流入室と流出室とを連通させ、主弁座に着座したときに流入室と流出室との連通を遮断するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁の主弁座とは反対の背面側に画成される背圧室と、背圧室を流入口から流入室までの流入側経路に連通させるイコライザ通路と、背圧室を流出口から流出室までの流出側経路に連通させるパイロット通路と、パイロット通路を開通、遮断する電磁弁から成るパイロット弁とを備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このものでは、パイロット弁を閉弁させて、パイロット通路を遮断すると、流入側経路からイコライザ通路を介して背圧室に流入する水が背圧室に封じ込められ、背圧室の内圧上昇によりダイヤフラム弁が主弁座に着座、即ち、閉弁して止水される。また、パイロット弁を開弁させて、パイロット通路を開通させると、背圧室内の水がパイロット通路を介して流出側経路に流出し、背圧室の内圧低下によりダイヤフラム弁が主弁座から離隔、即ち、開弁して給水される。
【０００４】
然し、給水圧の低い地域では、パイロット弁を閉弁させても、背圧室の内圧が充分に上昇せず、ダイヤフラム弁の閉弁力が弱くなることがある。そして、ダイヤフラム弁の閉弁力が弱くなると、ダイヤフラム弁と主弁座との間に異物が噛み込んだ場合、ダイヤフラム弁が主弁座に密着せず、止水不良を生じやすくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２８７７００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、以上の点に鑑み、異物の噛み込みによる止水不良の発生を可及的に防止できるようにしたパイロット式給水弁を提供することをその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明は、水が流入する流入口と、水が流出する流出口と、筒状の主弁座と、流入口に連通する、主弁座を囲う流入室と、流出口に連通する、主弁座で囲われる流出室とを有する弁筐と、主弁座の軸方向に対向させた状態で流入室を覆うように設けられ、主弁座から離隔したときに流入室と流出室とを連通させ、主弁座に着座したときに流入室と流出室との連通を遮断するダイヤフラム弁と、ダイヤフラム弁の主弁座とは反対の背面側に画成される背圧室と、背圧室を流入口から流入室までの流入側経路に連通させるイコライザ通路と、背圧室を流出口から流出室までの流出側経路に連通させるパイロット通路と、パイロット通路を開通、遮断する電磁弁から成るパイロット弁とを備えるパイロット式給水弁において、主弁座のダイヤフラム弁に対向する軸方向一方の端縁は、当該端縁の内周部の軸方向位置と外周部の軸方向位置とが異なる段付き形状に形成され、主弁座の端縁の内周部と外周部とのうちより軸方向一方に位置する一方を弁座先頭部、他方を弁座後段部として、弁座先頭部に対向するダイヤフラム弁の部分は、弁座後段部に対向するダイヤフラム弁の部分よりも軸方向に変形しやすくなるように形成され、パイロット弁の閉弁による背圧室の内圧上昇でダイヤフラム弁が主弁座側に変位したときに、弁座先頭部にこれに対向するダイヤフラム弁の部分が着座して軸方向に変形することにより、弁座後段部にこれに対向するダイヤフラム弁の部分が着座するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、パイロット弁の閉弁でダイヤフラム弁が弁座先頭部と弁座後段部とに着座して２重にシールされることになる。そのため、弁座先頭部と弁座後段部との一方とダイヤフラム弁との間での異物の噛み込みを生じても、弁座先頭部と弁座後段部との他方へのダイヤフラム弁の着座でシールされて、止水不良は発生しない。そして、弁座先頭部の軸方向位置と弁座後段部の軸方向位置が異なるため、弁座先頭部と弁座後段部との両者で同時に異物の噛み込みを生ずる可能性は極低くなる。従って、異物の噛み込みによる止水不良の発生を可及的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）本発明の第１実施形態のパイロット式給水弁の切断側面図、（ｂ）第１実施形態のパイロット式給水弁のダイヤフラム弁の閉弁状態の要部の拡大断面図。
【図２】（ａ）本発明の第２実施形態のパイロット式給水弁の切断側面図、（ｂ）第２実施形態のパイロット式給水弁のダイヤフラム弁の閉弁状態の要部の拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は、水を使用する機器、例えば、給湯装置に、浴槽に湯張りする湯張り弁等として設けられる本発明の実施形態のパイロット式給水弁を示している。このパイロット式給水弁の弁筐１は、水が流入する流入口１１ａと、水が流出する流出口１２ａと、筒状の主弁座１３と、流入口１１ａに連通する、主弁座１３を囲う流入室１１ｂと、流出口１２ａに連通する、主弁座１３で囲われる流出室１２ｂとを有している。尚、弁筐１は、主弁座１３の軸方向が水平になり、流入口１１ａが下方を向く姿勢で配置される。
【００１１】
また、パイロット式給水弁は、主弁座１３の軸方向に対向させた状態で流入室１１ｂを覆うように設けられたダイヤフラム弁２と、ダイヤフラム弁２の主弁座１３とは反対の背面側に蓋部材３によって画成される背圧室４とを備えている。そして、ダイヤフラム弁２が主弁座１３から離隔して開弁したときに、流入室１１ｂと流出室１２ｂとが連通して給水され、また、ダイヤフラム弁２が主弁座１３に着座して閉弁したときに、流入室１１ｂと流出室１２ｂとの連通が遮断されて止水されるようにしている。
【００１２】
ダイヤフラム弁２は、主体となるダイヤフラム２１と、ダイヤフラム２１の中央部背面に取付けられた硬質ディスク２２とで構成されている。ダイヤフラム２１の周縁部は、背面側から蓋部材３の周縁部で押え付けられている。硬質ディスク２２には、ダイヤフラム２１を貫通して主弁座１３に挿入可能なガイド突起２２ａが形成されると共に、蓋部材３の内面に突設したピン部３１が内挿される背面のガイド凹孔２２ｂが形成され、ダイヤフラム弁２が傾き等を生ずることなく主弁座１３の軸方向に変位するようにしている。
【００１３】
パイロット式給水弁は、更に、背圧室４を流入口１１ａから流入室１１ｂまでの流入側経路１１に連通させるイコライザ通路５と、背圧室４を流出口１２ａから流出室１２ｂまでの流出側経路１２に連通させるパイロット通路６と、パイロット通路６を開通、遮断する電磁弁から成るパイロット弁７とを備えている。パイロット弁７を閉弁させて、パイロット通路６を遮断すると、流入側経路１１からイコライザ通路５を介して背圧室４に流入する水が背圧室４に封じ込められ、背圧室４の内圧上昇によりダイヤフラム弁２が主弁座１３側に変位して閉弁（主弁座１３に着座）し、また、パイロット弁７を開弁させて、パイロット通路６を開通させると、背圧室４内の水がパイロット通路６を介して流出側経路１２に流出し、背圧室４の内圧低下によりダイヤフラム弁２が開弁（主弁座１３から離隔）する。
【００１４】
パイロット通路６は、蓋部材３の上端部に形成した、背圧室４に連通する溝６１と、弁筐１に形成した、溝６１から水平にのびる上流側の孔６２と、同じく弁筐１に形成した、孔６２に交差して下方にのび、流出側経路１２の一部たる流出室１２ｂに連通する下流側の孔６３とで構成されている。また、イコライザ通路５は、弁筐１に形成した、流入側経路１１の一部たる流入室１１ｂとパイロット通路６の上流側の孔６２とを連通する孔で構成されている。そして、この孔から成るイコライザ通路５とパイロット通路６の上流側の孔６２と溝６１とを介して流入室１１ｂと背圧室４とが連通するようにしている。
【００１５】
パイロット弁７は、パイロット通路６の上流側の孔６２と下流側の孔６３との交差部に設けられた弁室７１と、弁室７１の孔６３との連通部に設けられた弁座７２と、弁室７１に設けられた弁座７２に対向する弁体７３と、弁体７３を連結したプランジャ７４ａを有する電磁ソレノイド７４とで構成されている。常時は弁体７３が弁座７２に着座して、パイロット弁７が閉弁されており、パイロット通路６が遮断される。そして、電磁ソレノイド７４に通電したときに、弁体７３が弁座７２から離隔してパイロット弁７が開弁され、パイロット通路６が開通する。
【００１６】
ここで、上記給水弁では、異物がダイヤフラム弁２と主弁座１３との間に噛み込むことがある。また、給水圧の低い地域では、パイロット弁７の閉弁で背圧室４に水を封じ込めても、背圧室４の内圧が充分に上昇せず、ダイヤフラム弁２を主弁座１３側に変位させる閉弁力が弱くなる。そのため、ダイヤフラム弁２と主弁座１３との間に異物が噛み込んだ場合、ダイヤフラム弁２が主弁座１３に密着せず、止水不良を生じやすくなる。
【００１７】
そこで、本実施形態では、主弁座１３のダイヤフラム弁２に対向する軸方向一方（図１の右方）の端縁を、当該端縁の内周部の軸方向位置と外周部の軸方向位置とが例えば０．５ｍｍ程度異なる段付き形状に形成している。尚、主弁座１３の端縁内周部と外周部は、ダイヤフラム弁２に食い込みやすくなるように、夫々断面山形に形成されている。
【００１８】
また、主弁座１３の端縁の内周部と外周部とのうちより軸方向一方に位置する一方（本実施形態では内周部）を弁座先頭部１３ａ、他方（本実施形態では外周部）を弁座後段部１３ｂとして、弁座先頭部１３ａに対向するダイヤフラム弁２の部分２１ａを、弁座後段部１３ｂに対向するダイヤフラム弁２の部分よりも軸方向に変形しやすくなるように形成している。具体的には、ダイヤフラム２１は、ＥＰＤＭ等のゴムで形成されるが、弁座先頭部１３ａに対向するダイヤフラム２１の部分２１ａの硬度をダイヤフラム２１の他の部分に比し低くし、この部分２１ａが軸方向に圧縮変形されやすくなるようにしている。そして、パイロット弁７の閉弁による背圧室４の内圧上昇でダイヤフラム弁２が主弁座１３側に変位したときに、図１（ｂ）に示す如く、弁座先頭部１３ａにこれに対向するダイヤフラム弁２の部分２１ａが着座して軸方向に圧縮変形することにより、弁座後段部１３ｂにこれに対向するダイヤフラム弁２の部分が着座するようにしている。
【００１９】
これによれば、パイロット弁７の閉弁でダイヤフラム弁２が弁座先頭部１３ａと弁座後段部１３ｂとに着座して２重にシールされることになる。そのため、弁座先頭部１３ａと弁座後段部１３ｂとの一方とダイヤフラム弁２との間での異物の噛み込みを生じても、弁座先頭部１３ａと弁座後段部１３ｂとの他方へのダイヤフラム弁２の着座でシールされて、止水不良は発生しない。そして、弁座先頭部１３ａの軸方向位置と弁座後段部１３ｂの軸方向位置が異なるため、弁座先頭部１３ａと弁座後段部１３ｂとの両者で同時に異物の噛み込みを生ずる可能性は極低くなる。従って、異物の噛み込みによる止水不良の発生を可及的に防止することができる。
【００２０】
次に、図２に示す第２実施形態について説明する。第２実施形態の基本的な構造は上記第１実施形態のものと特に異ならず、第１実施形態のものと同様の部材、部位に上記と同一の符号を付している。第２実施形態の第１実施形態との相違点は、弁座先頭部１３ａに対向するダイヤフラム２１の部分２１ａを、ダイヤフラム２１の他の部分よりも肉薄にして、軸方向に撓み変形しやすくしたことである。
【００２１】
第２実施形態では、パイロット弁７の閉弁による背圧室４の内圧上昇でダイヤフラム弁２が主弁座１３側に変位したときに、図２（ｂ）に示す如く、弁座先頭部１３ａにこれに対向するダイヤフラム弁２の部分２１ａが着座して軸方向に撓み変形することにより、弁座後段部１３ｂにこれに対向するダイヤフラム弁２の部分が着座する。従って、第１実施形態のものと同様の作用効果が得られる。
【００２２】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して説明したが、本発明はこれに限定されない。例えば、上記実施形態では、主弁座１３のダイヤフラム弁２に対向する軸方向一方の端縁を、弁座先端部１３ａが内周部、弁座後段部１３ｂが外周部になるような段付き形状に形成しているが、弁座先頭部１３ａが外周部、弁座後段部１３ｂが内周部になるような段付き形状に形成することも可能である。また、上記実施形態では、パイロット通路６を弁筐１に形成した上流側と下流側の孔６２，６３を経由して背圧室４と流出室１２ｂとを連通するように構成しているが、パイロット通路６の流出側経路１２に対する連通箇所は、流出室１２ｂと流出口１２ａとの間の通路部分であってもよい。更に、ダイヤフラム弁２の中央部に背圧室４と流出室１２ｂとを連通するように形成する孔でパイロット通路を構成することも可能である。この場合、パイロット弁は、背圧室４内でダイヤフラム弁２の中央部の孔開設箇所に対向する弁体を備えるものとすればよい。
【００２３】
また、上記実施形態では、イコライザ通路５を、流入室１１ｂとパイロット通路６の上流側の孔６２とを連通するように弁筐１に形成した孔で構成しているが、流入室１１ｂと背圧室４とを連通するようにダイヤフラム弁２に形成した孔、或いは、流入室１１ｂと流入口１１ａとの間の通路部分と背圧室４とを連通するように弁筐１及び蓋部材３に形成した孔でイコライザ通路を構成することも可能である。更に、上記実施形態では、主弁座１３の軸方向が水平になる姿勢で弁筐１が配置されているが、弁筐１を他の姿勢で配置するパイロット式給水弁にも同様に本発明を適用できる。
【符号の説明】
【００２４】
１…弁筐、１１…流入側経路、１１ａ…流入口、１１ｂ…流入室、１２…流出側経路、１２ａ…流出口、１２ｂ…流出室、１３…主弁座、１３ａ…弁座先頭部、１３ｂ…弁座後段部、２…ダイヤフラム弁、２１ａ…弁座先頭部に対向するダイヤフラム弁の部分、４…背圧室、５…イコライザ通路、６…パイロット通路、７…パイロット弁。
【図１】
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【図２】
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