(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ケースに対して可動弁を金属製のバネで水の上流側へ付勢し、前記可動弁の受ける水圧に応じて前記弁ケースと前記可動弁との間に形成された流路を絞る定流量弁であって、 前記弁ケースと前記可動弁との間には、前記弁ケースに対して前記可動弁を摺動自在に支持するための断面が略矩形で樹脂製の角リングが配置され、
前記可動弁は、前記角リングによって摺動自在に支持される筒状体と、この筒状体の上流側に設けられて水圧を受ける板状を呈した受圧板とを備え、
当該定流量弁は、
前記弁ケースの下流側に設けられた閉塞板と、前記筒状体の下流端との間に形成される流路面積によって水量を決定するものであり、
前記受圧板の周囲には、ほぼ全周に亘って、前記弁ケースとの間に水流入用の隙間が形成されたものであり、
この隙間から前記受圧板の下流に流れた水は、前記筒状体の側面に形成された導入穴を介して前記筒状体の内側に導かれるものであることを特徴とする定流量弁。
【請求項２】
弁ケースに対して可動弁を金属製のバネで水の上流側へ付勢し、前記可動弁の受ける水圧に応じて前記弁ケースと前記可動弁との間に形成された流路を絞る定流量弁であって、 前記弁ケースと前記可動弁との間には、前記弁ケースに対して前記可動弁を摺動自在に支持するための断面が略矩形で樹脂製の角リングが配置され、
前記可動弁は、前記角リングによって摺動自在に支持される筒状体と、この筒状体の上流側に設けられて水圧を受ける板状を呈した受圧板とを備え、
前記角リングは、周囲の一部にスリットが形成されたものであり、周囲から受ける水圧によって小径化するものであることを特徴とする定流量弁。
【請求項３】
請求項１または請求項２の定流量弁において、
前記弁ケースおよび前記可動弁は、樹脂によって成形されたものであることを特徴とする定流量弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、通水量を制御する定流量弁に関するものであり、給湯器や給湯暖房機、食器洗機等に用いて好適なものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の定流量弁として、図５および図６に示すものが知られている。
図５に示すものは、Ｍ−Ｋ型ガバナと称されるものであり、弁ケースＪ1 、弁キャップＪ2 、およびその間に配置されたゴム製のＯリングＪ3 から構成される。弁キャップＪ2 には水圧によってＯリングＪ3 を内側（弁ケースと弁キャップＪ2 の間の流路）に押し付ける溝Ｊ4 がほぼ全周に亘って設けられており、ＯリングＪ3 が前記流路を塞ぐことによって生じる流路面積の変化によって水量が調節されるものである。
【０００３】
図６に示すものは、ネルソン型ガバナと称されるものであり、弁ケースＪ5 、およびその内部に配置された肉厚のゴムリングＪ6 から構成される。水圧が加わると、ゴムリングＪ6 が下流側に弾性変形することにより、ゴムリングＪ6 の上流側の流路面積が変化する。この作用によって水量が調節されるものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の定流量弁は、上記で示したように、ゴム製のＯリングＪ3 やゴムリングＪ6 の弾性変形によって流路面積を変化させるものであったため、その性能はゴムの物性（硬度、伸び、圧縮永久歪等）による処が大きい。しかし、ゴムは温度で硬度が変化するため、水温が変化すると制御水量が変化してしまう。
また、ゴムは比較的柔らかいため、水の流れによって笛吹き音、脈動、振動等の異常音が発生する不具合がある。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、その目的は、水温変化によって制御水量が変化する不具合がなく、且つ異常音の発生を抑えることのできる定流量弁の提供にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１の手段〕
定流量弁は、弁ケースに対して可動弁を金属製のバネで水の上流側へ付勢し、前記可動弁の受ける水圧に応じて前記弁ケースと前記可動弁との間に形成された流路を絞るものであって、
前記弁ケースと前記可動弁との間には、前記弁ケースに対して前記可動弁を摺動自在に支持するための断面が略矩形で樹脂製の角リングが配置され、
前記可動弁は、前記角リングによって摺動自在に支持される筒状体と、この筒状体の上流側に設けられて水圧を受ける板状を呈した受圧板とを備え、
当該定流量弁は、
前記弁ケースの下流側に設けられた閉塞板と、前記筒状体の下流端との間に形成される流路面積によって水量を決定するものであり、
前記受圧板の周囲には、ほぼ全周に亘って、前記弁ケースとの間に水流入用の隙間が形成されたものであり、
この隙間から前記受圧板の下流に流れた水は、前記筒状体の側面に形成された導入穴を介して前記筒状体の内側に導かれるものであることを特徴とする。
【０００８】
〔請求項２の手段〕
定流量弁は、弁ケースに対して可動弁を金属製のバネで水の上流側へ付勢し、前記可動弁の受ける水圧に応じて前記弁ケースと前記可動弁との間に形成された流路を絞るものであって、
前記弁ケースと前記可動弁との間には、前記弁ケースに対して前記可動弁を摺動自在に支持するための断面が略矩形で樹脂製の角リングが配置され、
前記可動弁は、前記角リングによって摺動自在に支持される筒状体と、この筒状体の上流側に設けられて水圧を受ける板状を呈した受圧板とを備え、
前記角リングは、周囲の一部にスリットが形成されたものであり、周囲から受ける水圧によって小径化するものであることを特徴とする。
【０００９】
〔請求項３の手段〕
請求項１または請求項２の定流量弁において、
前記弁ケースおよび前記可動弁は、樹脂によって成形されたものであることを特徴とする。
【００１１】
【発明の作用および効果】
〔請求項１の作用および効果〕
定流量弁は、水圧を受ける可動弁を金属製のバネで上流側へ付勢して水量制御を行うものであるため、温度でバネの硬度が変化することがなく、水温が変化しても制御水量が変化する不具合が生じない。
また、可動弁が樹脂製の角リングによって支持されるものであるため、水量制御時における可動弁の振動が抑制され、水の流れによる笛吹き音、脈動、振動等の異常音の発生が抑えられる。
さらに、受圧板の周囲のほぼ全周に設けた隙間を水が通過することにより、受圧板の振れを防ぐことができる。
【００１２】
〔請求項２の作用および効果〕
定流量弁は、水圧を受ける可動弁を金属製のバネで上流側へ付勢して水量制御を行うものであるため、温度でバネの硬度が変化することがなく、水温が変化しても制御水量が変化する不具合が生じない。
また、可動弁が樹脂製の角リングによって支持されるものであるため、水量制御時における可動弁の振動が抑制され、水の流れによる笛吹き音、脈動、振動等の異常音の発生が抑えられる。
さらに、角リングの一部にスリットが形成され、周囲から受ける水圧によって角リングが小径化するものであるため、水量制御時に角リングが確実に可動弁を保持し、可動弁の振動を確実に抑制できる。
【００１３】
〔請求項３の作用および効果〕
バネ以外の角リング、弁ケースおよび可動弁は、樹脂によって成形されたものであるため、安価に大量生産ができ、コストを抑えることができる。また、金属に比べて腐食がなく、水アカが付着し難く、高い信頼性が得られる。また、ゴムのように水道水に含まれる塩素に侵される不具合も抑えられる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、以下に示す実施例を用いて説明する。
〔実施例の構成〕
図１は電磁開閉弁１と定流量弁２とを組み付けたユニットを示す。このユニットは、水路形成部材３の上流側に定流量弁２が配置され、電磁開閉弁１と定流量弁２の間に水抜きバルブ４が設けられたものである。
【００１５】
定流量弁２は、水路形成部材３の上流端に装着され、接続金具５によって水路形成部材３に固定されたものであり、接続金具５には水に含まれる砂やゴミが、定流量弁２およびその下流へ流れるのを防ぐためのフィルタ６が取り付けられている。なお、符号７は、接続金具５と水路形成部材３との間からの水の漏れを防ぐためのＯリングである。
【００１６】
定流量弁２を図２（ａ）〜（ｃ）を参照して説明する。
定流量弁２は、弁ケース１１、可動弁１２、角リング１３およびバネ１４から構成されるものであり、弁ケース１１に対して可動弁１２をバネ１４で水の上流側へ付勢し、可動弁１２の受ける水圧に応じて弁ケース１１と可動弁１２との間に形成された流路Ａを絞るものであり、弁ケース１１と可動弁１２との間に、弁ケース１１に対して可動弁１２を摺動自在に支持するための断面が略矩形の角リング１３が配置されたものである。
【００１７】
弁ケース１１は、ＰＯＭ、ＰＰＳ、変性ＰＰＯ、変性ＰＰＥ等の樹脂によって形成されたものであり、筒状の大径部１１ａ、その大径部１１ａから段差１１ｂを介して小径に設けられた小径部１１ｃ、および小径部１１ｃの下流端を閉塞する閉塞板１１ｄから構成される。そして、小径部１１ｃの周囲には、流出用の開口１１ｅが複数形成されている。
【００１８】
可動弁１２は、上記弁ケース１１と同様、ＰＯＭ、ＰＰＳ、変性ＰＰＯ、変性ＰＰＥ等の樹脂によって形成されたものであり、角リング１３によって摺動自在に支持される筒状体１２ａと、この筒状体１２ａの上流側に設けられて水圧を受ける円板状を呈した受圧板１２ｂとから構成される。
【００１９】
受圧板１２ｂは、弁ケース１１の大径部１１ａの内側において、筒の長さ方向へ移動可能な状態で配置されるものであり、受圧板１２ｂの周囲には、ほぼ全周に亘って、大径部１１ａとの間に水流入用の隙間１２ｃが形成されている。なお、この隙間１２ｃは、上流に配置されたフィルタ６の目の大きさより大きく設けられ、フィルタ６を通過した砂やゴミ等が隙間１２ｃを通過し、隙間１２ｃが目詰まりしないように設けられている。具体的には、フィルタ６の目の大きさが０．２ｍｍであれば、隙間１２ｃの大きさは０．２ｍｍ以上に設けられるものである。
【００２０】
このように、受圧板１２ｂの周囲のほぼ全周に隙間１２ｃを設けたことにより、隙間１２ｃを水が通過する際、通過する水によって受圧板１２ｂが中心側に付勢され、受圧板１２ｂが大径部１１ａに接触しなくなる。つまり、水圧によって可動弁１２の上流側（受圧板１２ｂ）が中心に保持される。
なお、この実施例では、受圧板１２ｂの下流側へ水を流す手段として、受圧板１２ｂに複数の貫通穴１２ｄを設けた例を示すが、この貫通穴１２ｄを廃止して、隙間１２ｃだけで受圧板１２ｂの下流側へ水を流すように設けても良い。
【００２１】
筒状体１２ａは、角リング１３によって筒の長さ方向へ摺動自在な状態で配置されたものであり、筒状体１２ａの上流側には、受圧板１２ｂの下流に流入した水を、筒状体１２ａの内部へ流すための導入穴１２ｅが複数設けられている。
そして、筒状体１２ａの内部に流入した水は、筒状体１２ａの下流開口から流出するものであるが、その水量は、弁ケース１１の下流側の閉塞板１１ｄと、筒状体１２ａの下流端との間に形成される流路Ａの面積によって決定される。
【００２２】
角リング１３は、四フッ化エチレン樹脂によって形成されたものであり、断面矩形のリング形状を呈する。この角リング１３は、図３に示すように、周囲の一部にスリット１３ａが形成されたものである。このスリット１３ａは、例えば斜めにカットされたもので、図３（ｃ）に示すように、周囲から受ける水圧（図中矢印参照）によってスリット１３ａの隙間がなくなって小径化するものである。具体的に、角リング１３の外周面は、大径部１１ａの内圧を受けるように配置されるものであり、大径部１１ａの水圧によって角リング１３が小径化するものである。このように、周囲から受ける水圧によって角リング１３が小径化するため、角リング１３の加工精度が多少悪くても、可動弁１２を確実に保持できる。
【００２３】
バネ１４は、耐腐食に優れた金属（例えばステンレス等）よりなるテーパ状の圧縮コイルバネで、受圧板１２ｂを水の上流側へ付勢するように配置されている。
【００２４】
〔実施例の作動〕
水圧が高い時は、受圧板１２ｂの受ける水圧に応じて可動弁１２が下流側に付勢され、筒状体１２ａの下流端と閉塞板１１ｄとの間の流路Ａの面積が小さくなり、水量が絞られる。逆に、水圧が低い時は、受圧板１２ｂの受ける水圧が弱く、可動弁１２が下流側に付勢されなくなり、筒状体１２ａの下流端と閉塞板１１ｄとの間の流路Ａの面積が大きく、水量の絞りが抑えられる。このように、水圧に応じて水量が自動的に一定水量に制御される。
【００２５】
〔実施例の効果〕
上記で示したように、定流量弁２は、水圧を受ける可動弁１２を金属製のバネ１４で上流側へ付勢して水量制御を行うものであるため、温度でバネ１４の硬度が変化することがなく、水温が変化しても制御水量が変化する不具合が生じない。
また、可動弁１２が四フッ化エチレン樹脂製の角リング１３によって支持されるものであるため、水量制御時における可動弁１２の振動が抑制され、水の流れによる笛吹き音、脈動、振動等の異常音の発生が抑えられる。
特に、角リング１３の一部に設けたスリット１３ａにより、水圧によって角リング１３が小径化するものであるため、角リング１３が確実に可動弁１２を保持し、可動弁１２の振動を確実に抑制できる。
【００２６】
受圧板１２ｂの周囲のほぼ全周に隙間１２ｃを設けたことにより、隙間１２ｃを水が通過する際、通過する水によって受圧板１２ｂが中心側に付勢され、受圧板１２ｂが大径部１１ａに接触しなくなる。つまり、水圧によって可動弁１２の上流側（受圧板１２ｂ）が中心に保持される。このため、水が通過する際に受圧板１２ｂが振れて異音を発生したり、摺動によって耐久性が劣化する不具合が回避される。
さらに、この定流量弁２は、受圧板１２ｂの周囲と大径部１１ａ、および筒状体１２ａと角リング１３によって、可動弁１２が弁ケース１１に対して摺動自在に支持されるものであり、定流量弁２の軸方向寸法を短縮できる。
【００２７】
また、ステンレスなど、耐腐食性に優れた金属製のバネ１４を除く角リング１３、弁ケース１１および可動弁１２は、樹脂によって成形されたものであるため、安価に大量生産ができる。このため、定流量弁２のコストを低く抑えることができる。また、バネ１４を除く角リング１３、弁ケース１１および可動弁１２は、樹脂によって成形されたものであるため、水アカが付着しにくい。さらに、ゴムのように水道水に含まれる塩素に侵される不具合も抑えられ、高い信頼性を得ることができる。
【００２８】
〔他の実施例〕
上記の実施例では、電磁開閉弁１と定流量弁２とを組み付けたユニットを示したが、図４に示すように、水量センサ２１と定流量弁２とを組み付けたユニットを設けても良い。なお、上記実施例と同一符号は同一機能物を示すものである。また、上記の実施例では、角リング１３の材質として四フッ化エチレン樹脂を例に示したが、例えばポリアセタール等の他の樹脂で角リング１３を設けても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】電磁開閉弁に定流量弁が組み付けられたユニットの断面図である（実施例）。
【図２】定流量弁の正面図、断面図、背面図である（実施例）。
【図３】角リングの断面図、平面図、側面図である（実施例）。
【図４】水量センサに定流量弁が組み付けられたユニットの断面図である（他の実施例）。
【図５】定流量弁の正面図、断面図、背面図である（第１従来例）。
【図６】定流量弁の正面図、断面図、背面図である（第２従来例）。
【符号の説明】
２    定流量弁
１１    弁ケース
１１ｄ  閉塞板
１２    可動弁
１２ａ  筒状体
１２ｂ  受圧板
１２ｃ  隙間
１２ｅ  導入穴
１３    角リング
１３ａ  スリット
１４    バネ
Ａ    ケースと可動弁との間の流路
【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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