(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に円柱状の整流子(114)を配置し、前記整流子(114)と同心状に円筒状の側壁(138)を配置して前記整流子(114)と前記側壁(138)との間に円筒状の畜液部(174)を構成し、前記畜液部(174)に弾性リング(116)を配置した定流量装置において、
前記整流子(114)の流入側(120)端に鍔部(146)を形成し、
前記鍔部(146)に、前記畜液部(174)に連通すると共に、前記整流子(114)の軸線である第１軸線(SL1)を中心とし、かつ、第１半径(R1)を有する第１仮想円(VC1)上に位置する第２軸線(SL2)を中心に所定の直径(D4)を有する円形の整流孔(152)を等間隔に複数個設け、
前記整流孔(152)の下流側の前記整流子(114)の外周面に前記整流子(114)の第１軸線(SL1)と平行に延在し、かつ、前記整流孔(152)の延長上に位置すると共に、前記第２軸線(SL2)を中心とし、かつ、前記整流孔(152)と同一半径で円弧状に形成されると共に、外周面に解放部(162)を有する整流溝(154)を設け、
前記整流溝(154)間の前記外周面(158)は、前記整流子(114)の第１軸線(SL1)を中心とし、かつ、前記第１半径(R1)よりも大きい第２半径(R2)を有する第２仮想円(VC2)上に位置する円弧面にて形成され、
前記整流溝(154)の断面形状は、前記外周面(158)の存在によって前記解放部(162)に隣接する両側に内向き壁面(164L、164R)が形成されることで半円形よりも円形に近い形状に形成され、
前記鍔部(146)と反対側の前記整流子(114)の端部(168)に近接して前記整流子(114)との間に前記畜液部(174)の流路断面積よりも小さい流路断面積を有する流出口(172)を構成するストッパ(135)を配置し、
前記弾性リング(116)を前記外周面(158)に密着状態で前記畜液部(174)に配置し、
前記弾性リング(116)は流量に対応して所定硬度を有する弾性リングが選択的に装着される
ことを特徴とする定流量装置。
【請求項２】
前記弾性リングは硬度に応じて異なる色に着色されていることを特徴とする請求項1に記載した定流量装置。
【請求項３】
中心部に円柱状の整流子(114)を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁(138)を配置して円筒状の畜液部(174)を構成し、前記畜液部(174)に弾性リング(116)を配置した定流量装置において、
前記定流量装置は有底円筒状の弁本体(112)及び鍔部付の整流子(114)よりなり、
前記弁本体の底部に前記側壁(138)よりも小径の流出孔(118)を前記側壁(138)と同心に形成して前記側壁(138)と前記流出孔(118)とを接続する第2段部(134)をストッパ(135)となし、前記弁本体(112)の反底部側端面に前記側壁(138)よりも拡大した直径の第1直径部(124)を形成することにより前記側壁(138)と段差をなす第1段部(132)を形成し、
前記整流子の鍔部(146)は円形であって、前記畜液部(174)に連通すると共に、前記整流子(114)の軸線である第１軸線(SL1)を中心とし、かつ、第１半径(R1)を有する第１仮想円(VC1)上に位置する第２軸線(SL2)を中心に所定の直径(D4)を有する円形の整流孔(152)を等間隔に複数個設け、
前記整流孔(152)の下流側の前記整流子(114)の外周面に前記整流子(114)の第１軸線(SL1)と平行に延在し、かつ、前記整流孔(152)の延長上に前記第２軸線(SL2)を中心に前記整流孔(152)と同一半径で円弧状に形成されると共に、外周面に解放部(162)を有する整流溝(154)が形成され、
さらに前記整流溝(154)間の前記整流子(114)の外周面(158)は前記整流子(114)の第１軸線(SL1)を中心とし、かつ、前記第１半径(R1)よりも大きい第２半径(R2)を有する第２仮想円(VC2)上に位置する円弧面にて形成されてなり、
前記整流溝(154)の断面形状は、前記外周面(158)の存在によって前記解放部(162)に隣接する両側に内向き壁面(164L、164R)が形成されることで半円形よりも円形に近い形状に形成され、
前記整流子(114)の鍔部(146)を前記第1段部(132)にあてがうと共に前記鍔部(146)の周縁を前記第1直径部(124)の内面に密接させて前記整流子(114)を前記弁本体(112)に対し位置決めし、この状態において前記整流子先端(168)は前記ストッパ(135)に隣接すると共に前記整流溝(154)間の前記整流子(114)の外周面の先端は前記流出孔(118)に重なり、
前記弾性リング(116)は前記整流子(114)の外周面(158)に密着状態で前記畜液部(174)に配置され、
前記弾性リング(116)は流量に対応する所定の硬度を有する弾性リングが選択的に装着され、
前記弾性リング(116)が液圧によって前記整流子(114)の中心方向へ変形されることにより前記整流溝(154)と前記弾性リング(116)とにより画定される流路断面積によって所定の流量に規制することを特徴とする定流量装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体の流路に配置され、供給側液体の圧力が変っても流出側の流量を一定に保つことができる定流量装置に関する。
詳しくは、水道管路に配置され、供給側の水圧に変動があっても流出側である蛇口からの流量を一定にすることができる、所謂定流量弁に関する。
更には、水道管路に配置され、供給側の水圧に変動があっても流出側である蛇口からの流量を一定にし、節水することができる、所謂節水弁に関する。
なお、本明細書で使用する「液体」は、水、海水、ジュース、又は醤油等の調味料若しくは油等の総称である。
【背景技術】
【０００２】
第１の従来技術として、中心部に円柱状であって周面に軸線と平行に先端が弧状の突条と底部が弧状の凹溝を交互に形成することにより断面波形の整流子を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁を配置して前記整流子と前記側壁との間に円筒状の畜液部を構成し、前記畜液部に弾性リングを配置した定流量装置が知られている(例えば、特許文献１参照)。
【０００３】
第2の従来技術として、中心部に円柱状であって周面に放射状に指先形の突部を形成することにより断面波形の整流子を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁を配置して前記整流子と前記側壁との間に円筒状の畜液部を構成し、前記畜液部に弾性リングを配置した定流量装置が知られている
(例えば、特許文献2参照)。
【０００４】
第3の従来技術として、中心部に円柱状であって周面に指先形であって、放射状に四つの大突起とそれら大突起間に配置した小突起により断面波形の整流子を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁を配置して前記整流子と前記ケースとの間に円筒状の畜液部を構成し、前記畜液部に弾性リングを配置した定流量装置が知られている(例えば、特許文献3参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特公昭５１―０２３０５９(図1、2、第1〜2頁）
【特許文献２】特開２００５―１７２０１７（図1〜3、段落番号0007〜0016）
【特許文献３】実用新案登録第２５６９３０号（図1〜8、段落番号0021〜0043）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
第1の従来技術において、弾性リングが水圧によって変形された場合、整流子側に弾性変形し、弾性リングと整流子との隙間である通過口が狭隘化され、当該通過口の断面積に応じた流量を得ることができる。
また、過度の圧力が加わった場合であっても所定の流量が得られるよう、弾性リングの過度の変形を防止するための突子が設けられる。
所定の流量を得るためには、この突子の突出量が問題となるため、種々寸法の試作・実験を行い、当該突出量を設定せねばならず、容易ではない問題がある。
【０００７】
第2の従来装置も、第1の従来技術同様に液体の圧力に比例して弾性部材が整流子側に変形し、突部の間に形成された二等辺三角形状の流量規制通路の流路断面積が減少することにより流量が減少する。
このため、例えば、水道蛇口に装着して所定の流量を得るためには所定の断面積を確保せねばならないため大型化せざるを得ない問題がある。大型化を回避するために、突部の間隔を拡大して流路断面積を確保した場合、整流効果が不十分になり、蛇口からの流出水が飛散する問題がある。
【０００８】
第3の従来装置も、第1の従来技術同様に液体の圧力に比例して弾性リングが整流子側に弾性変形し、それによって流路断面積が減少し、流量が減少する。
そして、弾性リングの変形量が小突起によって所定量に規制されることにより、所定の流路断面積を確保するようにしている。
この第3の従来装置は、小突起の突出量で流量が規定されるので、所定の流量を得るためには、種々寸法の試作・実験を行い、当該突出量を設定せねばならず、容易ではない問題がある。
さらに、小突起と大突起の異なる突出量にすることは製造上、困難であり、製造コストが高くなる問題がある。
【０００９】
本発明の第1の目的は、供給側の液圧が変動した場合であっても容易に所定流量の流出量を得ることができる定流量装置を提供することである。
本発明の第2の目的は、供給側の液圧が変動した場合であっても容易に所定流量の流出量を得ることができると共に整流された流出水を得ることが出来る定流量装置を提供することである。
本発明の第3の目的は、供給側の液圧が変動した場合であっても容易に所定流量の流出量を得ることができると共に整流された流出水を得ることが出来き、さらに容易に流出水の所定の流量を得ることができる定流量装置を提供することである。
本発明の第4の目的は、供給側の液圧が変動した場合であっても容易に所定の流量を得ることができると共に、整流された流出水を得ることが出来き、さらに異なる流量に設定する場合、容易かつ安価に変更できる定流量装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
この目的を達成するため、本発明は以下のように構成されている。
中心部に円柱状の整流子を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁を配置して前記整流子と前記側壁との間に円筒状の畜液部を構成し、前記畜液部に弾性リングを配置した定流量装置において、
前記整流子の鍔部は円形であって、前記畜液部に連通すると共に、前記整流子の軸線である第１軸線を中心とし、かつ、第１半径を有する第１仮想円上に位置する第２軸線を中心に所定の直径を有する円形の整流孔を等間隔に複数個設け、
前記整流孔の下流側の前記整流子の外周面に前記整流子の第１軸線と平行に延在し、かつ、前記整流孔の延長上に位置すると共に、前記第１軸線を中心とする第１半径を有する第１仮想円上に位置する第２軸線回りに前記整流孔と同一半径で円弧状に形成されると共に、外周面に解放部を有する整流溝を設け、
前記整流溝間の前記外周面は、前記整流子の第１軸線を中心とし、かつ、前記第１半径よりも大きい第２半径を有する第２仮想円上に位置する円弧面にて形成され、
前記整流溝の断面形状は、前記外周面の存在によって前記解放部に隣接する両側に内向き壁面が形成されることで半円形よりも円形に近い形状に形成され、
前記鍔部と反対側の前記整流子の端部に近接して前記整流子との間に前記畜液部の流路断面積よりも小さい流路断面積を有する流出口を構成するストッパを配置し、前記弾性リングを前記外周面に密着状態で前記畜液部に配置し、前記弾性リングは流量に対応して所定硬度を有する弾性リングが選択的に装着されることを特徴とする定流量装置である。
請求項2の発明は、前記弾性リングは硬度に応じて異なる色に着色されていることを特徴とする請求項1に記載した定流量装置である。
請求項3の発明は、中心部に円柱状の整流子を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁を配置して円筒状の畜液部を構成し、前記畜液部に弾性リングを配置した定流量装置において、
前記定流量装置は有底円筒状の弁本体及び鍔部付の整流子よりなり、
前記弁本体の底部に前記側壁よりも小径の流出孔を前記側壁と同心に形成して前記側壁と前記流出孔とを接続する第2段部をストッパとなし、前記弁本体の反底部側端面に前記側壁よりも拡大した直径の第1直径部を形成することにより前記側壁と段差をなす第1段部を形成し、
前記整流子の鍔部は円形であって、前記畜液部に連通すると共に、前記整流子の軸線である第１軸線を中心とし、かつ、第１半径を有する第１仮想円上に位置する第２軸線を中心に所定の直径を有する円形の整流孔)を等間隔に複数個設け、
前記整流孔の下流側の前記整流子の外周面に前記整流子の第１軸線と平行に延在し、かつ、前記整流孔の延長上に前記第１軸線を中心とする第１半径を有する第１仮想円上に位置する第２軸線回りに前記整流孔と同一半径で円弧状に形成されと共に、外周面に解放部を有する整流溝が形成され、さらに前記整流溝間の前記整流子の外周面は前記整流子の第１軸線を中心とし、かつ、前記第１半径よりも大きい第２半径を有する第２仮想円上に位置する円弧面にて形成されてなり、
前記整流溝の断面形状は、前記外周面の存在によって前記解放部に隣接する両側に内向き壁面が形成されることで半円形よりも円形に近い形状に形成され、
前記整流子の鍔部を前記第1段部にあてがうと共に前記鍔部の周縁を前記第1直径部の内面に密接させて前記整流子を前記弁本体に対し位置決めし、この状態において前記整流子先端は前記ストッパに隣接すると共に前記整流溝間の前記整流子の外周面の先端は前記流出孔に重なり、
前記弾性リングは前記整流子の外周面に密着状態で前記畜液部に配置され、前記弾性リングは流量に対応する所定の硬度を有する弾性リングが選択的に装着され、
前記弾性リングが液圧によって前記整流子の中心方向へ変形されることにより前記整流溝と前記弾性リングとにより画定される流路断面積によって所定の流量に規制することを特徴とする定流量装置である。
【発明の効果】
【００１１】
請求項1の発明によれば、液体は円形の整流孔を通って前記整流孔に連続し、かつ断面半円形の整流溝に進行した後、弾性リングと整流溝により画定される流量規制通路を通って流出口から流出する。
これにより、液体はまず、円形の整流孔によって整流される。次いで、その整流状態のまま整流孔の延長上に位置する半円形の整流溝によって整流状態を維持しつつ進行する。
そして、弾性リングと整流溝との間に画定される流量規制通路によって流量を規制された液体が流出口から流出する。よって、流出口から整流された流水を得ることができる。
また、ストッパと整流体とで構成される流出口が整流孔の総断面積に対しきわめて小さいことから、畜液部に位置する弾性リングは、液体の圧力に対応して押しつぶされる力を受ける。
このとき、弾性リングの外周は側壁によって、内周は整流子の円弧状の周面によって規制されるので、当該規制を受けない整流溝に相対する部位が当該整流溝の底部側に向かって変形される。
結果として、液体の圧力に応じ、かつ、選択された弾性リングの硬度に基づいて流量規制通路が狭められる。
この際、弾性リングは外周面によって支えられているので、整流溝に相対する部位の変形量が制限される。
詳述すれば、弾性リングは外周面の円弧面によって整流溝の両側において支えられているので変形し難く、変形量の規制が比較的容易に行える。換言すれば、中間に支えを設けずとも弾性リングの変形量を規制することができる。
よって、整流子の形成が比較的容易であるので、低コストの定流量装置を得ることができる。
そして、弾性リングと断面半円形の整流溝とによって画定された流量規制通路の断面積に基づく所定流量の液体が流出口から流出する。
供給側の液体に圧力の変動があったとしても、弾性リングの変形量の変動は小さく、実質同一流出量が得られる。
流出流量を変更する場合、異なる硬度の弾性リングに交換するだけでよいので、容易かつ安価に変更することができる。
請求項2のように、弾性リングにその硬度に応じて異なる色に着色した場合、請求項1の効果に加え、その色の選択により流出流量を設定できるので流量の設定ミスを防止することができる。
請求項3のように構成した場合、請求項1の効果に加え、製造が容易であり、安価に製造することができる利点がある。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図1は、本発明にかかる定流量装置が装着される水道蛇口の斜視図である。
【図２】図2は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の平面図である。
【図３】図3は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の底面図である。
【図４】図4は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の弁本体であり、(A)は平面図、(B)はA-A線断面図である。
【図５】図5は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の整流子の平面図である。
【図６】図6は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の整流子であり、(A)は底面図、(B)は正面図である。
【図７】図7は、本発明にかかる実施例1の定流量装置であり、(A)は図2におけるB−B線断面図、(B)はC−C線断面図である。
【図８】図8は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の弾性リングであって、(A)は平面図、(B)はD−D線断面図である。
【図９】図9は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の作用説明図である。
【図１０】図10は、本発明にかかる定流量装置の実施例2の整流子の底面図である。
【図１１】図11は、本発明にかかる定流量装置の実施例1の弁本体を付加した図10におけるE−E線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の実施の形態は、中心部に円柱状の整流子を配置し、前記整流子と同心状に円筒状の側壁を配置して前記整流子と前記側壁との間に円筒状の畜液部を構成し、前記畜液部に弾性リングを配置した定流量装置において、前記整流子の上流側端に鍔部を形成し、前記鍔部に前記整流子と同心状に前記畜液部に連通する円形の整流孔を等間隔に設け、前記整流孔の下流側の前記整流子の外周面に前記整流子の軸線と平行に延在し、かつ、前記整流孔の延長上に位置する断面半円形の整流溝を設け、この整流溝と前記弾性リングとで流量規制通路を構成し、前記整流溝間の前記外周面は前記整流子の軸線を中心とした円弧面にて接続され、前記鍔部と反対側の前記整流子の端部に近接して前記整流子との間に前記流量規制通路の流路断面積よりも小さい流路断面積を有する流出口を構成するストッパを配置し、前記弾性リングを前記円弧面に密着状態で前記畜液部に配置し、前記弾性リングは流量に対応して所定硬度を有する弾性リングが選択的に装着されることを特徴とする定流量装置である。
【実施例１】
【００１４】
定流量装置100は、導液管の始端、途中又は末端に装着され供給側の液圧に拘わらず、液体の流出量を一定にする機能を有する。
実施例1は、本発明に係る定流量装置100たる定流量弁102を水道の蛇口104に装着した例である。
図1において、ハンドル106を反時計方向へ回動することにより、蛇口104から水を流出させることができ、時計方向へ回動することにより流出を遮断することができる。
本発明に係る定流量弁102は、蛇口104の先端に取り付けられ、流出水量を所定流量に規制する機能を有する。
なお、定流量弁102は、蛇口104の基部又は中間に配置することもできる。
定流量弁102が蛇口104の先端に取り付けられる場合、蛇口104に後付け可能であり、近年の節水志向に後発的に適応し得る利点がある。
【００１５】
次に定流量弁102の概略を図2を参照して説明する。
定流量弁102は流入(供給)側の液体圧力が変動しても吐出(流出)側の流量をほぼ一定にする機能を有する。
定流量弁102は、弁本体112、整流子114及び弾性リング116を含み、整流子114及び弾性リング116は弁本体112内に組み込まれている。
【００１６】
まず、弁本体112を主に図4を参照して説明する。
弁本体112は水道蛇口等の始端、途中又は末端に装着される機能、並びに、整流子114及び弾性リング116を保持して流出孔118からの流出流量を所定の流量に規制する機能を有する。
弁本体112は円筒形であって、流入側120が流出側122に対し大径の段付き円筒状である。
詳述すれば、弁本体112は流入側120が最も大径の第1直径D1の円形孔に形成された第1直径部124、第1直径部124の流出側122において第1直径D1よりも小径の第2直径D2の円形孔に形成された第2直径部126、第2直径部126の流出側122において円形孔に形成された第2直径D2よりも小径の第3直径D3に形成された第3直径部128が位置している。
換言すれば、第1直径部124と第2直径部126との間には整流子114の位置を規制するための第1段部132が形成され、第2直径部126と第3直径部128との間には弾性リング116の位置を規制するための第2段部134が形成されている。
第2段部134が弾性リング116の位置を規制するストッパ135である。
【００１７】
第1直径部124は円形であって第1高さH1の第1側壁136によって、第2直径部126は円形であって第2高さH2の第2側壁138によって、第3直径部128は円形であって第3高さH3の第3側壁140によって囲われている。
したがって、流出孔118は第3直径部128である。
弁本体112は、ステンレスや真鍮等の金属で作ることが好ましい。
高圧液体による破損及び取り付けによる破損を回避するためである。
しかし、弁本体112は樹脂等の金属以外の材料によっても製造することができる。
弁本体112の第1段部132に相対する外周段部142は蛇口104に取り付けるためのケース144に装着するために利用される。
【００１８】
次に整流子114を主に図5〜図7を参照して説明する。
整流子114は、流入側120から流出側122へ流れる液体を整流すると共に弾性リング116の変形量を規制する機能を有する。
整流子114は、鍔部146及び円柱部148よりなる鍔付き円柱状であって、鍔部146には整流孔152が、円柱部148には整流溝154が形成されている。
鍔部146は、整流子114の流入側120に位置し、第1直径D1よりも僅かに小さく、かつ第2直径D2よりも大きい第4直径D4であって、かつ、第1高さH1よりも僅かに低い第4高さH4を有する円盤形である。
鍔部146には、流入側120から流出側122へ貫通し、鍔部146の第1軸線SL1と平行な第2軸線SL2を有する所定直径D5の整流孔152が所定の第1半径R1を有する第1仮想円VC1上を中心として所定の等間隔で複数形成されている。
本実施例1では、整流孔152の直径は約1．5ミリであり、30度間隔で12個配置されている。
【００１９】
円柱部148は、鍔部146に対し流出側122に連続して配置され、鍔部146と同一の第1軸線SL1を有し、かつ円柱状である。
整流溝154は、円柱部148の周面において、第2軸線SL2を中心とし、整流孔152と同一半径で円弧状に形成され、かつ第2軸線SL2に沿って円柱部148の流出側122端部まで延在する断面が半円状の溝である。
換言すれば、整流溝154は整流孔152に連続して第2軸線SL2に沿って延在する断面半円状の溝である。
したがって、整流溝154の間には、それらを区画する隔壁156が形成される。
換言すれば、円柱部148の周面には第2軸線SL2に沿って延びる整流溝154と隔壁156が等間隔で12個配置されている。
隔壁156の外周面158は、第1軸線SL1を軸心とする所定の第2半径R2を有する第2仮想円VC2上に位置する円弧面に形成されている。
換言すれば、円柱部148の直径である第6直径D6は、第2直径D2よりも僅かに小さく、かつ、第3直径D3よりも大きい。
第2半径R2は整流孔152の第2軸線SL2が位置する第1仮想円VC1の半径R1よりも僅かに大きいため、整流溝154の断面形状は正確には整流溝154の解放部162に隣接する内向き壁面164L及び164Rが存在するため(図9参照)、断面は半円よりも円形に近い。これにより、より一層の整流効果がある。
整流溝154の軸線SL1を通る対角線上に位置する溝底部166間の距離D7は、第3直径D3よりも小さい。
これにより、流出孔118と共同して流出口172を形成する。
【００２０】
次に弾性リング116を図8を参照して説明する。
弾性リング116は、流入側120に供給される液圧によって変形され、流入側120の供給圧力が変っても、流出孔172からの流出流量を所定流量に規制する機能を有する。
弾性リング116は、例えば合成ゴム又はポリテトラフルオロエチレン等の樹脂によって成形される。
よって、所定の直径を有する市販のオー(Ｏ)リングが好ましい。安価に購入出来るからである。
弾性リング116の材質は、供給液体によって劣化等の悪影響を受けないよう選択される。
また、弾性リング116は流出口172からの流出流量に応じて、所定の硬度が設定される。
例えば、流出流量が11リットル／分である場合、一般的に販売されている硬度Hs90のオーリングが選定される。したがって、流出流量が6リットル／分である場合、さらに低硬度のオーリングが選定され、4リットル／分である場合、より一層低硬度のオーリングが選択される。
硬度が異なる弾性リング116は、硬度毎に異なる色に着色することが好ましい。当該着色を識別することにより、硬度が理解でき、流量に応じた適切な弾性リング116を間違いなく装着できるからである。
例えば、流出流量が6リットル／分である場合水色、4リットル／分である場合白色、8リットル／分である場合赤色、10リットル／分である場合黄色に着色される。
最も需要が多い流量に使用する弾性リング116を黒色に着色することが好ましい。黒色が最も安価であり、低価格にて需用者に提供できるからである。
このように、弾性リング116の弾性によって流出流量を制限する構成にすることにより、弾性リング116のみを交換するだけで流出流量を変更できるので、後発的に容易に、かつ安価に流出流量を変更できる利点がある。
【００２１】
弾性リング116は所定の直径である第8直径D8を有し、リング内径の第9直径D9は整流子114の円柱部148に小さい力で嵌めあわせることができる寸法に形成される。
換言すれば、第9直径D9は第6直径D6よりも僅かに小さく設定され、弾性リング116は円柱部148に嵌め合わされて一体化される。弾性リング116の不慮の紛失を防止するためである。
弾性リング116のリングの外径の第10直径D10は、第2直径D2よりも僅かに小さく設定され、弁本体112の第2直径部126に楽に挿入可能な寸法に形成される。
好ましくは、弾性リング116の外周面と第2壁面138との間に僅かな隙間が生じるように形成する。
弁本体112への装着の容易化と流出流量の安定化のためである。
【００２２】
次に弁本体112、整流子114及び弾性リング116が組み合わされ、定流量弁102が構成された構造を図2、3、7及び9を参照して説明する。
定流量弁102は、流入側120の液圧が変った場合であっても、流出側122の流量を一定に保つ機能を有する。
整流子114の円柱部148に弾性リング116を嵌め合わせた状態(図6(B))で整流子114が弁本体112に装着される。
すなわち、整流子114の鍔部146の下面が第1段部124に係止される。
この状態において、円柱部148の流出側122の円柱部端168は第2段部134に近接し、実質的にそれらが接触した状態になる。
詳細には、図7に示すように、外周面158は第2側壁138に相対すると共に第2段部134の直上に位置し、整流溝154の溝底部166は第2段部134に相対せず流出孔118に相対する。
さらに詳述すれば、図3に示すように、整流溝154の溝底部166と流出孔118によって船底形の流出口172が等間隔で12個、リング状に形成される。
また、鍔部146の上面は弁本体112の流入側120の端面から僅かにくぼんだ位置になる。
【００２３】
第2側壁138と外周面158との間には隙間D11が形成され、円柱部148の周囲にリング状の畜液部174が形成される。
弾性リング116の内周縁と整流溝154とで、断面半円形の流量規制通路176を形成する。
ここで、円形の整流孔152、断面半円形の流量規制通路176、船底形の流出口172の順に流路断面積が小さい。
整流孔152と整流溝154とは同一半径を有し、流量規制通路176は弾性リング116により整流孔152の約半分を塞がれ、流出口172は第2段部134によって流量規制通路176の約五分の一を塞がれるからである。
【００２４】
例えば、流出口172の流路断面積は、整流孔152の流路断面積に対し約十分の一に設定される。
さらに、圧力液体が供給された場合、図7(B)に示すように弾性リング116は流出側122へ移動されて第2段部134に係止された位置をとる。
これにより、畜液部174は弾性リング116と鍔部146との間に形成された空間となる。
流出口172の流路断面積が小さいため、整流孔152から流入する水はこの畜液部174に滞留し、弾性リング116を流入側120から押圧する。
これにより、弾性リング116は第2側壁138によって拡径方向への変形が規制され、かつ、円柱部148の外周面158によって縮径方向の変形が規制され、唯一、整流溝154と相対する部位のみが縮径方向へ変形可能である。
この縮径方向への弾性リング116の変形によって形成された流量規制通路176を通過する水量によって流出口172からの流量が決定される。
【００２５】
次に、定流量弁102の作用を図9をも参照して説明する。
流入側120に圧力液体、本実施例では水道水が供給される。
供給された水道水は、整流孔152に流入した後、整流溝154へ進行し、弾性リング116と整流溝154とで画定された流量規制通路176を進行し、次いで流出口172を通って流出孔118から整流されて流出する。
さらに、前述のように、流出口172の流路断面積が最も小さいので、整流孔152から流入した水道水は、リング状の畜液部174に滞留し、当該畜液部174において流入側120に供給される水圧と同程度の圧力になる。
流出口172の流路断面積は、整流孔152の流路断面積に対し約十分の一と極めて小さいからである。
【００２６】
これにより、畜液部174に位置する弾性リング116に対しても当該畜液部174に畜液された水圧によって外力が加わる。
弾性リング116は、円柱部148の外周面158に支えられている部分においては縮径方向に変形できない。
また、拡径方向へは、外周が第2側壁138によって規制されるため変形することができない。
唯一、何ら支えられない整流溝154に相対する部位において、その縮径方向である溝底部166へ向かって変形することが可能である。
詳述すれば、供給水圧に対応して弾性リング116は溝底部166側へ変形し、図9に示すように、全体として波形リング状に変形する。
よって、この変形した弾性リング116と整流溝154によって画定される流量規制通路176の流路断面積に対応した流量の水が流出口172側へ進行する。
流出口172の流路断面積は極めて小さいため、畜液部174における水圧は、供給水圧に近い水圧になると解される。
換言すれば、流入側120における水圧が高まると、弾性リング116の変形量が大きくなって流量規制通路176の流路断面積が小さくなると考えられる。
【００２７】
一方、流量規制通路176においては、流出口172からの流出があるので、供給水圧までは水圧が高まらず、流量規制通路176における流路断面積と流速に対応して流量が決定されると考えられる。
ここで、流量規制通路176の流路断面積に対し流出口172の流路断面積は五分の一程度であるので、流出口172における流速の変化はほとんど無いと考えられる。
そうすると、流出口172からの流出流量は、流量規制通路176における流路断面積によって決定されると考えられる。
換言すれば、弾性リング116の変形量に応じて流出口172からの流出流量が決定されると考えられる。
したがて、流入側120に加わる液体の圧力が変動した場合であっても、弾性リング116の硬度を適宜選択することにより、当該圧力に対応した流路断面積に規制することができ、もって、流出流量を一定にすることができる。
【００２８】
殊に、本発明においては、弾性リング116を支持する円柱部148の外周面158が円柱部148の第1軸線SL1を中心とする円弧面であるので製造が容易であり、安価に製造することができる。
また、弾性リング116が溝底部166に向かって変形する場合、図9に示すように、弾性リング116を支える外周面158の端部が殆ど丸みをおびていないので、弾性リング116は変形し難い。
図9において鎖線示するように、従来のように突起の先端が指先形のように半円状である場合、弾性リング116が変形し易い利点はあるが、変形量の規制が困難であるため、中間に小突起を設けて変形量を規制する必要があった。
【００２９】
しかし、本願発明においては、前述のように弾性リング116が変形し難いので小突起を設けることなく変形量を規制することができる。
したがって、供給側の圧力が変っても弾性リング116の変形量の変化は小さいので、流出側の流量はほぼ一定になる。
よって、異なる供給液圧であっても流出流量を一定にすることができる利点がある。
さらに、供給側の液圧が異なる場合であっても、流出流量は一定であるので、節(液)水をすることができる利点がある。
また、流出流量を変更したい場合、弾性リング116のみを硬度の異なる弾性リングに変更することのみでよいので安価にかつ容易に変更できる利点がある。
【実施例２】
【００３０】
次に実施例2を図10及び図11を参照して説明する。
実施例2は、実施例1と同様形状の整流子114を用いて所定時間あたりの流量を増加する場合、有用な実施形態である。
実施例1と同一部には同一符号を付して説明を省略すると共に異なる構造を説明する。
【００３１】
図10に示すように、一部の隔壁156の第2外周面182が他の外周面158の第2半径R2よりも小さい第3半径R3を半径とする第3仮想円VC3上に形成されていること以外は実施例1と同一である。
第3半径R3は第2半径R2よりも小さい。弾性リング116が変形された場合であっても、弾性リング116の内縁と第2外周面182との間に隙間を形成して流出流量を増加するためである。
具体的には、第2外周面182は90度間隔で4つ形成されている。
換言すれば、外周面158が二つ形成された後、第2外周面182が一つ形成されている。
【００３２】
次に実施例2の作用を説明する。
実施例1と異なる作用を説明する。
実施例2において、弾性リング116が畜液部174の液圧によって円柱部148側へ変形された場合であっても、その内縁は第2外周面182には接しないと考えられる。
弾性リング116が第2外周面182に接しない場合、隣り合う流量規制通路176が連通し、実質的に流量規制通路176の流路断面積が増加する。
流路断面積が増加する結果、流量規制通路176における液圧が増加して流出口172の流路断面積が増加しなくとも流出流量が増加するものと考えられる。
よって、きわめて簡単な構成によって流量を増加させることができる利点がある。
【００３３】
本発明に係る定流量弁102は、実施例の水道における流量規制のみなら、例えば、ジュースや液体調味料をボトルへ注入する工程においてそれらを一定量注入する場合や、一の液体に他の液体を一定量混合する場合等、液体の流量を一定にしたい場合に使用することができる。
【符号の説明】
【００３４】
112  弁本体
114  整流子
116  弾性リング
118  流出孔
120  流入側
124  第1直径部
132  第1段部
134  第2段部
135  ストッパ
138  第2側壁
146  鍔部
152  整流孔
154  整流溝
158  外周面
168  端部
172  流出口
174  畜液部
182  第2外周面
SL1  第1軸線
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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