(57)【要約】　　　（修正有）【課題】上水道、工業用水、農業用水等の配管途中に設けられる流量調整弁であって、全閉位置付近での流量微調節が容易で、流体中の異物の噛み込みが生じにくい構造的に簡単な流量調整弁を提供すること。【解決手段】弁箱２内に、該弁箱に固定された円板状の固定弁体３と該固定弁体に摺接して中心軸回りに回転自在な円板状の回転弁体４とを設け、前記回転弁体を回転させて両弁体を貫通する開口部５ａの面積を変化させることにより流量を調整するように構成した流量調整弁であって、前記固定弁体と回転弁体に、それぞれの中心部から外周方向へ向かって伸びる細長い菊の花弁状の開口５を所定の間隔をおいて放射状に設け、固定弁体と回転弁体の開口の重複度合いで流量を調整するように構成した。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱内に、該弁箱に固定された円板状の固定弁体と該固定弁体に摺接して中心軸回りに回転自在な円板状の回転弁体とを設け、前記回転弁体を回転させて両弁体を貫通する開口部の面積を変化させることにより流量を調整するように構成した流量調整弁であって、前記固定弁体と回転弁体に、それぞれの中心部から外周方向へ向かって伸びる複数の開口を所定の間隔をおいて放射状に設け、固定弁体と回転弁体の開口の重複度合いで流量を調整するように構成したことを特徴とする流量調整弁。
【請求項２】
個々の開口が、弁体の中心側の幅が狭く、外周側の幅が広くなるように直線状の両側縁部で挟まれた細長い形状で、その外周側の端部は外に凸な円弧状に形成されている請求項１に記載の流量調整弁。
【請求項３】
固定弁体と可動弁体の開口が、同形状、同寸法、同配列に形成されている請求項１又は２に記載の流量調整弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、上下水道、工業用水、農業用水等の水輸送用配管に設けられる流量調整弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
上下水道、工業用水、農業用水等の配管の途中に設けて流量を調節する流量調整弁としては、従来多孔式のオリフィス弁が使用されている。この多孔式オリフィス弁は、リング状の弁箱内に多数のオリフィスを設けた２枚の弁体とガイドリングを設け、弁箱から外部に突出している弁棒で可動弁体を動かすようになっているものが一般的である。前記２枚の弁体すなわち固定弁体と可動弁体には、表裏に通ずる多数の通孔（オリフィス）が穿設されていて、両弁体のオリフィスを重ね合わせたり、位置をずらせたりすることにより、オリフィスの開口面積を増減して流量を調節するようになっている。
【０００３】
上記従来のオリフィス弁では、流体中に含まれる異物等の噛み込みによる閉塞や、動作不良が生じるという問題点があった。また、配管の断面積に対する開口面積の比率から、全閉位置付近での開口面積の増加が直線的で、流量変化が大きく、全閉位置付近での流量微調整が難しいという問題点もあった。
【０００４】
一方、微小流量が調整可能な流量調整弁として、複数の異なる面積及び／又は異なる形状を有する通水開口を固定弁体に設け、対向する位置に同様な複数の通水開口を設けた可動弁体を摺接させて、該可動弁体により固定弁体の複数の通水開口を順次閉鎖するように構成した流量調整弁が提案されている（例えば特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
実公平１−１２０３３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記特許文献１に記載のものは、通水開口の形状等を適当なものとすることにより、微小流量の調整が可能であるが、特有の配列で形状・寸法の異なる開口を固定弁体と可動弁体にそれぞれ設けれる必要があるので、構造的に複雑であるという問題点がある。そこで本発明は、上水道、工業用水、農業用水等の配管途中に設けられる流量調整弁の上記問題点を改良し、全閉位置付近での流量微調整が容易で、流体中の異物の噛み込みが生じにくい構造的に簡単な流量調調整弁を提供することを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、次のような構成を採用した。すなわち、本発明にかかる流量調整弁は、弁箱内に、該弁箱に固定された円板状の固定弁体と該固定弁体に摺接して中心軸回りに回転自在な円板状の回転弁体とを設け、前記回転弁体を回転させて両弁体を貫通する開口部の面積を変化させることにより流量を調整するように構成した流量調整弁であって、前記固定弁体と回転弁体に、それぞれの中心部から外周方向へ向かって伸びる複数の開口を所定の間隔をおいて放射状に設け、固定弁体と回転弁体の開口の重複度合いで流量を調整するように構成したことを特徴としている。
【０００８】
この流量調整弁の固定弁体と可動弁体に設けられる開口は、中心部が狭く外周部が次第に広くなるような直線状の両縁線で挟まれた細長い形状のものとするのが好ましく、固定弁体と可動弁体のそれぞれに、形状・寸法の等しいものを同じ配列で設けておくのが好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。図１は本発明の流量調整弁の１例を表すもので、この流量調整弁１は、弁箱２の内部に固定弁体３と可動弁体４がそれぞれの面を互いに密着させた重ね合わせ状態で設けられている。固定弁３と可動弁４は同寸法の円板状であり、それぞれに放射状に配置された複数の開口５，…が設けられている。開口５の形状は、中心部Ｃ側が細く、外周側の幅が次第に広くなるような菊の花弁状となっている。なお、開口５の左右両側の側縁線は直線状であり、その外周部側端部５ａは、丸みを帯びた形状となっている。
【００１０】
固定弁体３と可動弁体４に設けられている複数の開口５，…の形状・寸法と数はまったく同じであり、両弁体３，４の開口５のピッチも同じである。このため、両弁体の開口５，…のすべてを丁度重ね合わせることができるようになっている。また、隣接する開口５，５の間隔部は、開口５の幅よりも若干大きいので、一方の弁体３（４）の開口５が他方の弁体４（３）の開口間隔部に位置する状態では、すべての開口が閉塞される。なお、流体は上記２枚の弁体３，４の開口５，…を通って前後に流通するので、両弁体の開口の重なり具合、換言すれば両開口５，５の重なり合った開口部５ａの開き具合によって流量が変化する。なお、図２における矢印Ｘは流れ方向を表す。
【００１１】
上記両弁体３，４の中心部には、軸穴３ａ，４ａが設けられており、可動弁体４は、両弁体の軸穴に挿通されたピン７で固定弁体３に対し回転自在に支持されている。これら固定弁体３と可動弁体４の周縁部は、ケーシング９に設けた円環状の溝９ａに嵌合している。なお、固定弁体３は、弁箱２に設けられているケーシング９にボルトＢ等の固着手段によって回転不能に固定されている。
【００１２】
可動弁体４の外周部の一箇所には半径方向へ突出するアーム１０が設けられ、該アームの先端部が操作ロッド１２にピン１３で枢着されている。操作ロッド１２の内側端部は、弁箱２の側部に設けた筒体１５内に挿入されており、他方の端部は、筒体１５の蓋体１６から外部へ突出している。図の１７はシール材である。操作ロッド１２の外側端部付近にはネジ部１２ａが設けられ、該ネジ部が弁箱２の支持部２０に設けたネジ穴２０ａに螺合している。そして、この螺合部よりも外側（図では上側）の端部にはハンドル２１が取り付けられていて、このハンドルを回すことにより、操作ロッド１２が上下に移動し、可動弁体４を中心軸回りに正逆回転させるようになっている。
【００１３】
この流量調整弁１は、上記のように、操作ロッド１２で可動弁体４を回転させることにより流量を調節する。図３及び図４はこの流量調節法の説明図であり、図３（ａ）は固定弁体３の開口５（３）と可動弁体４の開口５（４）とが互いに半ピッチずつずれた全閉状態を表す。この状態では、固定弁体３の開口５，…が可動弁体３の開口が設けられていない開口間隔部に位置し、可動弁体４の開口５，…が固定弁体４の開口間隔部に位置するため、固定弁体３の開口５，…は可動弁体４の板面によって閉塞され、可動弁体４の開口５，…は固定弁体３の板面によって閉塞される。このため、両弁体３，４のすべての開口が閉塞され、流体は弁体の位置を前後に流通できない。
【００１４】
この全閉状態から可動弁体４を少しずつ回転させると、同図（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）のように、固定弁体３の開口５と可動弁体４の開口５が部分的に重なり合う状態となり、この重なり合った部分すなわち開口部５ａを通って流体が流通できるようになる。同図（ｂ）の状態では開口部５ａの面積が小さいため、流量は少ないが、同図（ｃ）、（ｄ）になるにつれて次第に開口部５ａの面積が大きくなり、流量も増大する。
【００１５】
図４（ａ）は、可動弁体４を同じ方向へさらに回転させた状態を表すもので、この状態では、両弁体３，４の開口５の重なり合った面積５ａが開口自体の面積の約１／２となり、流量はさらに増大する。この状態から可動弁体４をさらに回転させると、同図（ｂ）、（ｃ）に示すように開口部５ａの面積がさらに大きくなり、同図（ｄ）に示すように、両弁体３，４の開口同士が丁度重なり合った全開状態となったときに流量は最大となる。
【００１６】
図５は、可動弁体４の回転によって変化する開口部５ａの管断面積に対する開口比を表すもので、点線は従来のオリフィスを設けた弁の開口比を表し、実線が本発明の流量調整弁１の開口比を表す。
【００１７】
また、図６は図５と同様に、可動弁体４の回転によって変化する開口部５ａの管断面積に対する開口比を表すものであるが、この図６は、固定弁体３と可動弁体４の軸穴３ａ，４ａに軸を挿入せず、通孔のままとして計算したものであり、このため、弁開度が０％でも若干（２％程度）開口している。点線は従来のオリフィスを設けた弁の開口比を表し、実線が本発明の流量調整弁１の開口比を表すことは図５と同様である。なお、このように、閉状態でも若干開口する構造とすれば、騒音の発生は少なくてすむ。
【００１８】
この流量調整弁１を流通する流体の量は管の断面積に対する開口比にしたがって変化するが、図５、図６からわかるように、本発明の流量調整弁１では、弁開度が２０％以下の範囲において、管断面積に対する開口比の増加率がきわめて緩やかである。このため、微小流量の調整が容易である。また、弁開度２０％以上では開口比が直線的に変化するので、流量調節を的確に行うことができる。
【００１９】
図７は、この種の流量調整弁におけるノズルすなわち開口の形状と騒音の関係を表すもので、各ノズルの面積は等しく、その形状は図示されているとおりである。本発明の流量調整弁の開口形状は、同図におけるＡのものとよく似ている。この図からわかるとおり、本発明の開口（ノズル）形状であると、騒音の発生が少なくてすむという利点もある。
【００２０】
この流量調整弁１は、同形状、同寸法、同配列の開口を有する固定弁体３と可動弁体４とを互いに密着させた状態で、可動弁４を中心軸回りに回転させることにより、両弁体を連通する開口部面積を変化させ、流量を調整するものであるから、構造的に簡単で、しかも開口面積を広くすることができるので異物の噛み込み等の問題が生じにくい。また、開口５が、中心側の幅が小さく外周側の幅が次第に広くなるような菊花状の形状であり、複数（図示例では８個）の開口５，…が放射状に設けられているので、可動弁体４の回転による開口比の変化が、微小流量の範囲で緩やかであり、それよりも大きい流量の範囲ではほぼ直線的に変化する。したがって、微小流量から大流量まで、流量調節を的確に行うことができる。また、従来のオリフィスに比べて開口面積を大きくすることができるので、その分だけ制御範囲が広い。
【００２１】
なお、図示例では、可動弁体４の回転を、外周部に突設したアームを操作することにより行うようにしているが、この可動弁体４の操作手段としては、可動弁体を外部から的確に回転させることができるものであればよく、例えば、可動弁体の外周部に歯車の歯列を設け、これにウォームを噛合させて、該ウォームの回転により可動弁体４を回転させるようにしてもよい。
【００２２】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明にかかる流量調整弁は、弁箱に固定された固定弁体と、該固定弁体に摺接して回転する可動弁体とを備え、両弁体に同形、同寸法、同配列の放射状開口をそれぞれ設けて、可動弁体の回転により、これら開口の重なり度合いを調節することにより、流量を調整するものであるから、構造的に簡単かつ堅牢な構造とすることができ、異物の噛み込み等も生じにくい。しかも微小流量における流量調節が容易で、かつ全開状態まで流量を的確に調節することが可能である。さらに、本発明の開口形状を採用することにより、騒音の発生も低減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の流量調整弁の正面図である。
【図２】その側面図である。
【図３】全閉状態から開口部が増大する変化を表す説明図である。
【図４】全開状態に至る開口部の変化を表す説明図である。
【図５】弁開度と管断面積に対する開口比を表すグラフである。
【図６】芯部に開口が存在する例における弁開度と管断面積に対する開口比を表すグラフである。
【図７】開口形状と騒音の関係を表すグラフである。
【符号の説明】
１　　　　　流量調整弁
２　　　　　弁箱
３　　　　　固定弁体
４　　　　　可動弁体
５　　　　　開口
５ａ　　　　開口部
１０　　　　　アーム
１２　　　　　操作ロッド
【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】
2004116575.tif 000008
【図７】
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