(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整する定流量弁であって、
流入口と流出口が形成された定流量弁本体と、
この流量弁本体の内側に上記定流量弁本体に対して摺動可能に配置され、この摺動により、外周部と上記定流量弁本体の内周部との間に形成される第１流路の断面積を変化させる外側弁部材と、
上記外側弁部材の内側に上記外側弁部材に対して摺動可能に配置され、この摺動により、外周部と上記外側弁部材の内周部との間に形成される第２流路の断面積を変化させる内側弁部材と、
上記定流量弁本体と上記外側弁部材との間に配置され、上記外側弁部材を軸方向に付勢し、上記外側弁部材に水圧が作用すると上記外側弁部材を摺動させ、上記第１流路の断面積を減少させるように縮む外側コイルばねと、
上記外側弁部材と上記内側弁部材との間に配置され、上記内側弁部材を軸方向に付勢し、上記内側弁部材に水圧が作用すると上記内側弁部材を摺動させ、上記第２流路の断面積を減少させるように縮む内側コイルばねと、
を有し、上記外側弁部材は、上記外側弁部材を横断するように延びるアーチ部と、このアーチ部に形成され上記内側弁部材を軸方向に摺動可能に支持する支持突起と、を備え、上記内側弁部材には、上記支持突起を摺動可能に受け入れる凹部が形成されていることを特徴とする定流量弁。
【請求項２】
上記内側コイルばねのばね定数は、上記外側コイルばねのばね定数よりも大きい請求項１記載の定流量弁。
【請求項３】
上記アーチ部は、上記外側弁部材の下流側を整流するように翼状に形成されている請求項１記載の定流量弁。
【請求項４】
上記第１流路又は上記第２流路は、それらの流路断面積が最も減少した場合においても通水状態に維持される請求項１又は２に記載の定流量弁。
【請求項５】
上記外側弁部材の支持突起の下流側端部は、上流側から下流側に向かって広がり形状に形成され、上記第２流路からの噴流を分散させる噴流分散部を備えている請求項１、３又は４の何れか１項に記載の定流量弁。
【請求項６】
上記内側弁部材の下流側端部には、常に一定の流路断面積を有する第３流路が形成され、この第３流路は噴流を分散させるように構成されている請求項１又は２に記載の定流量弁。
【請求項７】
上記内側コイルばね又は上記外側コイルばねの座巻部のコイルばね素線には、振動による騒音を防止する騒音防止手段が設けられている請求項１乃至６の何れか１項に記載の定流量弁。
【請求項８】
上記騒音防止手段は、上記内側コイルばね又は上記外側コイルばねの座巻部のコイルばね素線とその隣り合うコイルばね素線とを連結するように両コイルばね素線に一体的に取り付けられているばね素線連結弾性部材によって構成されている請求項７記載の定流量弁。
【請求項９】
上記外側弁部材の支持突起と上記内側弁部材の凹部には、上記内側弁部材の軸方向の共振を抑制する共振抑制手段が設けられている請求項１、３乃至５の何れか１項に記載の定流量弁。
【請求項１０】
上記内側コイルばね又は上記外側コイルばねの端部には、弾性部材が配置されている請求項１乃至７の何れか１項に記載の定流量弁。
【請求項１１】
上記外側弁部材又は上記内側弁部材の下流側部分には、円周方向に突出する板状の複数の弁体脚部が形成され、これらの弁体脚部は、上記定流量弁本体に対する上記外側弁部材の摺動又は上記外側弁部材に対する上記内側弁部材の摺動を案内するように構成されている請求項１又は２に記載の定流量弁。
【請求項１２】
上記外側弁部材又は上記内側弁部材の弁体脚部には、径方向に突出する突部が形成され、この突部は、上記外側弁部材を上記定流量弁本体に係止又は上記内側弁部材を上記外側弁部材に係止するように構成されている請求項１１に記載の定流量弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定流量弁に係わり、特に、供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整する定流量弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水道直圧方式の大便器における洗浄水の供給経路等には、給水源からの給水圧の変動によらず洗浄水の流量を所定量に調整する定流量弁が用いられている。
このような従来の定流量弁としては、例えば、特許文献１に記載されているように、円筒状に延びる定流量弁本体内に固定された固定弁体に対し、複数の可動弁体が直列に配置され、各可動弁体の開閉については、各可動弁体に取り付けられたばね定数が異なるコイルばねの弾性力によって調整されるようになっているものが知られている。
しかしながら、特許文献１に記載されている従来の定流量弁においては、複数の可動弁体が定流量弁本体内の長手方向に沿って直列に配置されているため、作動スペースを要し、狭く限られたスペースで使用することが難しく、定流量弁の小型化を妨げる要因となっている。したがって、定流量弁の小型化が従来から課題となっている。
また、特許文献２に記載されているように、円すいコイルばねを用い、このばねの非線形ばね特性を利用した定流量弁も知られているが、この定流量弁に用いられている円すいコイルばねは、製造上、高い寸法精度と形状精度が要求されるため、歩留りが悪く、製造コストが高くなってしまう。したがって、低コストで簡易な構造を有する定流量弁が従来から要請されている。【０００３】
【特許文献１】実開昭６１−４０５６９号公報
【特許文献２】特開平６−３３１０５１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、本発明は、上述した従来技術の課題を解決するためになされたものであり、供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整する小型でかつ簡易な構造を備えた定流量弁を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明は、供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整する定流量弁であって、流入口と流出口が形成された定流量弁本体と、この流量弁本体の内側に上記定流量弁本体に対して摺動可能に配置され、この摺動により、外周部と上記定流量弁本体の内周部との間に形成される第１流路の断面積を変化させる外側弁部材と、上記外側弁部材の内側に上記外側弁部材に対して摺動可能に配置され、この摺動により、外周部と上記外側弁部材の内周部との間に形成される第２流路の断面積を変化させる内側弁部材と、上記定流量弁本体と上記外側弁部材との間に配置され、上記外側弁部材を軸方向に付勢し、上記外側弁部材に水圧が作用すると上記外側弁部材を摺動させ、上記第１流路の断面積を減少させるように縮む外側コイルばねと、上記外側弁部材と上記内側弁部材との間に配置され、上記内側弁部材を軸方向に付勢し、上記内側弁部材に水圧が作用すると上記内側弁部材を摺動させ、上記第２流路の断面積を減少させるように縮むコイルばねと、有し、上記外側弁部材は、上記外側弁部材を横断するように延びるアーチ部と、このアーチ部に形成され上記内側弁部材を軸方向に摺動可能に支持する支持突起と、を備え、上記内側弁部材には、上記支持突起を摺動可能に受け入れる凹部が形成されていることを特徴としている。
このように構成された本発明の定流量弁においては、外側弁部材が定流量弁本体の内側に上記定流量弁本体に対して摺動可能に配置され、この摺動により、外周部と上記定流量弁本体の内周部との間に形成される第１流路の断面積が変化し、上記外側弁部材の内側に上記外側弁部材に対して摺動可能に配置され、この摺動により、外周部と上記外側弁部材の内周部との間に形成される第２流路の断面積が変化し、外側コイルばねが定流量弁本体と外側弁部材との間に配置され、内側コイルばねが外側弁部材と内側弁部材との間に配置されているため、供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整する小型でかつ簡易な構造を備えた定流量弁を実現することができる。また、外側弁部材が、この外側弁部材を横断するように延びるアーチ部と、このアーチ部に形成され内側弁部材を軸方向に摺動可能に支持する支持突起と、を備え、内側弁部材には、支持突起を摺動可能に受け入れる凹部が形成されているため、内側弁部材が外側弁部材に対して正確に軸方向に摺動することができる。
【０００６】
本発明において、内側コイルばねのばね定数は、外側コイルばねのばね定数よりも大きいことが好ましい。これにより、流路面積を大きくできる第１流路を低水圧時に大流量を流すことのできる流路とて使用できるように、上記外側弁部材及び上記内側弁部材を軸方向に付勢して摺動させることができる。【０００８】
本発明において、アーチ部は、上記外側弁部材の下流側を整流するように翼状に形成されていることが好ましい。これにより、定流量弁後方の流れが整流されて、外側弁部材の横方向の振動を防止することができる。【０００９】
本発明において、第１流路又は第２流路は、それらの流路断面積が最も減少した場合においても通水状態に維持されることが好ましい。第１流路又は第２流路自体を外側及び内側弁部材が水圧によって最も移動した状態における逃がし流路として利用できるため、別途逃がし流路を構成する必要がなくコンパクトに構成でき、しかも、この逃がし流路からの流れが円筒状の第１流路又は第２流路から分散して噴出することができ、振動の原因となる渦の発生を抑えることができる。【００１０】
本発明において、外側弁部材の支持突起の下流側端部は、上流側から下流側に向かって広がり形状に形成され、第２流路からの噴流を分散させる噴流分散部を備えていることが好ましい。これにより、第２流路からの噴流によるキャビテーションの発生を低減することができる。【００１１】
本発明において、内側弁部材の下流側端部には、常に一定の流路断面積を有する第３流路が形成され、この第３流路は噴流を分散させるように構成されていてもよい。これにより、定流量弁に供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整することができると共に、第３流路からの噴流によるキャビテーションの発生を低減することができる。【００１２】
本発明において、内側コイルばねの座巻部のコイルばね素線には、振動による騒音を防止する騒音防止手段が設けられていることが好ましい。【００１３】
本発明において、騒音防止手段は、内側コイルばね又は外側コイルばねの座巻部のコイルばね素線とその隣り合うコイルばね素線とを連結するように両コイルばね素線に一体的に取り付けられているばね素線連結弾性部材によって構成されていることが好ましい。このばね素線連結弾性部材により、内側コイルばね又は外側コイルばねの振動時にコイルばねの座巻部の隣り合うコイルばね素線同士が接触するのを完全に防ぐことができるため、これらの接触によって発生する騒音を防ぐことができる。また、ばね素線連結弾性部材により、内側コイルばね又は外側コイルばねの固有振動数を変化させることができると共にばねの振動も吸収されるため、共振現象を抑制することができる。【００１４】
本発明において、外側弁部材の支持突起と内側弁部材の凹部には、内側弁部材の軸方向の共振を抑制する共振抑制手段が設けられていることが好ましい。【００１５】
本発明において、内側コイルばね又は外側コイルばねの端部には、弾性部材が配置されていることが好ましい。これにより、内側コイルばね又は外側コイルばねの端部から生ずる衝突音を抑えることができる。【００１６】
本発明において、外側弁部材又は内側弁部材の下流側部分には、円周方向に突出する板状の複数の弁体脚部が形成され、この弁体脚部は、定流量弁本体に対する外側弁部材の摺動又は外側弁部材に対する内側弁部材の摺動を案内するように構成されていることが好ましい。【００１７】
本発明において、外側弁部材又は内側弁部材の弁体脚部には、径方向に突出する突部が形成され、この突部は、外側弁部材を定流量弁本体に係止又は内側弁部材を外側弁部材に係止するように構成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、供給される水の圧力の変動によらず流出させる水の流量を所定量に調整する小型でかつ簡易な構造を備えた定流量弁を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面を参照して本発明の定流量弁の実施形態について説明する。
図１は、本発明の第１実施形態による定流量弁を示す分解斜視図であり、図２は、本発明の第１実施形態による定流量弁を示す斜視図である。
図１及び図２に示すように、本実施形態の定流量弁１は、ほぼ円筒状の定流量弁本体を形成するケーシング２、このケーシング２内に収容された外側圧縮コイルばね４、外側弁部材６、内側圧縮コイルばね８、内側弁部材１０、ケーシング２の上流側端部に取り付けられた蓋１２によって構成されている。
ケーシング２の上流側端部に取り付けられた蓋１２には、定流量弁１の流入口１２ａが形成され、ケーシング２の下流側端部には、定流量弁１の流出口２ａが形成され、この流出口２ａの周囲には、ケーシング２の製造上におけるヒケ防止のための肉盗み部２ｂが形成されている。【００２０】
図３は、図２に示す本発明の第１実施形態による定流量弁のＩ−Ｉ断面図であり、図４は、図２に示す本発明の第１実施形態による定流量弁のII−II断面図である。ここで、図３では、定流量弁１内の水の流れを矢印で示している。
図１〜図４に示すように、外側弁部材６は、ケーシング２内に軸方向に摺動可能に配置されており、内側弁部材１０は、外側弁部材６の内側に軸方向に摺動可能に配置されている。
外側弁部材６は、流入口１２ａからケーシング２内に流入した水の圧力を外側弁部材６の上流側端部の受圧部６ａと内側弁部材１０の上流側端部の受圧部１０ｃで受圧し、この受圧部６ａで受圧した水圧に応じて軸方向下流側に摺動するようになっている。
また、図１に示すように、外側弁部材６の主要部である弁体部６ｂは、上流側から下流側に向かって相対的に絞られた形状に形成されている。
さらに、図４に示すように、弁体部６ｂの外周部とケーシング２の流出口２ａとの間には、第１流路として外側可変流路１４が形成されており、外側弁部材６が軸方向に摺動することにより、弁体部６ｂが外側可変流路１４の開度又は流路断面積を可変に調整するようになっている。なお、図３及び図４では、初動低水圧時において、定流量弁１の流入口１２ａからケーシング２内に水が流入するものの、外側弁部材６が軸方向に摺動せずに、外側可変流路１４が最大に開放されている状態を示している。【００２１】
さらに、ケーシング２の内周部２ｃと外側弁部材６の外周部６ｃとの間には、外側圧縮コイルばね４が外側弁部材６とほぼ同軸に配置されている。
この外側圧縮コイルばね４は、ばね荷重とばねの縮みが比例する線形ばね特性を有し、外側弁部材６が作動しない状態では、ケーシング２の内周部２ｃと外側弁部材６の外周部６ｃとの間に、外側弁部材６を軸方向に付勢するように収容されている。定流量弁１の流入口１２ａからケーシング２内に水が流入すると、この水の圧力によって外側弁部材６の上流側端部の受圧部６ａと内側弁部材１０の上流側端部の受圧部１０ｃとが下流側軸方向に押圧されるようになっている。さらに、この外側弁部材６の押圧と内側弁部材１０の押圧が内側圧縮コイルばね８を介して外側弁部材６を押圧することにより、外側圧縮コイルばね４の上流側端部４ａが下流側軸方向に押圧されるようになっている。
また、外側弁部材６の弁体部６ｂの下流側端部は、外側弁部材６を横断するように延びるアーチ部１８を備えている。外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の上流側端部の受圧部１０ｃとが受圧する水圧の上昇に応じて、外側弁部材６が下流側へ移動し、外側弁部材６から外側圧縮コイルばね４の上流側端部４ａに加わるばね荷重が増すにつれて、外側弁部材６の弁体部６ｂの外周部に形成された段部６ｄがケーシング２の流出口２ａに近づき、最終的には当接して外側可変流路１４が完全に閉鎖されるようになっている。
また、弁体部６ｂにおいて、アーチ部１８から９０度円周方向に離れた位置には薄板状態の外側弁体脚部６ｆが形成されている。この外側弁体脚部６ｆは、ケーシング２の流出口２の内周に当接することにより、外側弁部材６の移動におけるガイドとして機構すると共に、外側可変流路１４から噴出する水を整流する役目も果たす。【００２２】
内側弁部材１０の主要部である弁体部１０ａは、上流側から下流側に向かって相対的に絞られた形状に形成されている。
また、外側弁部材６の内周部６ｅと内側弁部材１０の弁体部１０ａとの間には、第２流路として内側可変流路１６が形成されており、内側弁部材１０が外側弁部材６に対して軸方向に摺動することにより、弁体部１０ａが内側可変流路１６の開度又は流路断面積を可変に調整するようになっている。なお、図３及び図４では、定流量弁１の流入口１２ａからケーシング２内に水が流入するものの、内側弁部材１０が外側弁部材６に対して軸方向に摺動せずに、内側可変流路１６が最大に開放されている状態を示している。【００２３】
外側弁部材６の内周部６ｅと内側弁部材１０の外周部１０ｂとの間には、内側圧縮コイルばね８が内側弁部材１０とほぼ同軸に配置されている。
この内側圧縮コイルばね８は、外側圧縮コイルばね４のコイル平均径よりも小さい平均径を有し、外側圧縮コイルばね４に対して同軸かつ入れ子状に配置されている。さらに、内側圧縮コイルばね８は、外側圧縮コイルばね４と同様に線形ばね特性を有しているが、外側圧縮コイルばね４のばね定数よりも大きいばね定数を有している。すなわち、本実施形態の定流量弁１は、コイル平均径とばね定数の異なる２つの線形圧縮コイルばね４，８を同軸かつ入れ子状に配置することにより、組み合わせて使用するように構成されている。【００２４】
また、内側圧縮コイルばね８は、内側弁部材１０が作動しない状態では、外側弁部材６の内周部６ｅと内側弁部材１０の外周部１０ｂとの間に、内側弁部材１０を軸方向に付勢するように収容されている。定流量弁１の流入口１２ａからケーシング２内に水が流入すると、この水の圧力によって内側弁部材１０の上流側端部の受圧部１０ｃが下流側軸方向に押圧されて、この内側弁部材１０の押圧により内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂが外側弁部材６を下流側軸方向に押圧されるようになっている。
さらに、外側弁部材６が外側可変流路１４を完全に閉鎖した後に内側弁部材１０の受圧部１０ｃが受圧する水圧の上昇に応じて、内側弁部材１０が下流側へ移動し、内側弁部材１０から内側圧縮コイルばね８に加わるばね荷重が増すにつれて、内側弁部材１０の外周部１０ｂに形成された段部１０ｄが外側弁部材６の内周部６ｅに当接し、内側可変流路１６が所定の開度または流路断面積まで閉鎖されるようになっている。【００２５】
なお、上述した実施形態の定流量弁１においては、一例として、流入口１２ａと流出口２ａにおける水圧の差（差圧）Ｐがほぼ０．１５ＭＰａの場合に、まず外側弁部材６が最も下流側に摺動して外側可変流路１４を完全に閉鎖し、差圧Ｐがほぼ１．０ＭＰａの場合に、外側弁部材６が外側可変流路１４を完全に閉鎖した状態で、内側弁部材１０が最も下流側に摺動して内側可変流路１６を最小限度に開放し、それぞれの場合の流出口２ａにおける流量Ｑが下限目標流量値Ｑ0から上限目標流量値Ｑ1までの目標定流量域となる２０Ｌ／ｍｉｎ〜２５Ｌ／ｍｉｎの範囲となるように、外側弁部材６と内側弁部材１０の寸法及び形状と外側圧縮コイルばね４及び内側圧縮コイルばね８の仕様が定められている。
これらのばね仕様の一例として、外側圧縮コイルばね４については、ばね定数が１．５７３［Ｎ／ｍｍ］、コイル平均径が２０．７ｍｍ、自由高さが１４ｍｍである。また、内側圧縮コイルばね８については、ばね定数が３．５５７［Ｎ／ｍｍ］、コイル平均径が１１．４ｍｍ、自由高さが１３．３５ｍｍである。【００２６】
さらに、図１〜図３に示すように、外側弁部材６のアーチ部１８の中心部には、内側弁部材１０を軸方向に摺動可能に支持する支持突起２２が形成されている。
一方、内側弁部材１０には、外側弁部材６の支持突起２２を摺動可能に受け入れる凹部２０が形成されている。外側弁部材６の支持突起２２が内側弁部材１０の凹部２０に受け入れられている状態では、この支持突起２２が、内側弁部材１０を外側弁部材６に対して軸方向に正確に摺動させて横方向への振動を防止し、水の流動による内側弁部材１０の急激な移動を防止するダンパー機能を果たすようになっている。
また、外側弁部材６のアーチ部１８は、翼状に形成された翼部２４を備えており、この翼部２４が外側弁部材６の下流側を整流することにより、水流の乱れによる外側弁部材６の横方向の振動を防止するようになっている。【００２７】
さらに、図１〜図３に示すように、外側弁部材６のアーチ部１８の中心部であり、外側弁部材６の支持突起２２の下流側端部は噴流分散部２６となっており、この噴流分散部２６は、上流側から下流側に向かって広がり形状となるほぼ円錐台形状に形成されている。  また、噴流分散部２６は、特に、定流量弁１の外側可変流路１４が閉鎖されたままの状態のもとに、内側可変流路１６が最小限の開度または流路断面積まで閉鎖された状態、すなわち、内側可変流路１６の流路断面積が最も減少しても通水状態に維持された状態となっている場合に、コアンダ効果により内側可変流路１６からの噴流を噴流分散部２６の外面に沿わせて分散させ、噴流によるキャビテーションの発生を低減するようになっている。
なお、内側弁体部１０の弁体部１０ａには、外側弁部材６の内周部６ｅと当接するように一対の内側弁体脚部１０ｆが形成されており、この内側弁体脚部１０ｆの下流側先端には径方向に突出した突部であるフック部１０ｇが形成されている。この内側弁体脚部１０ｆは、外側弁部材６の内周部６ｅと当接することにより、内側弁部材１０の移動におけるガイドとして機構すると共に、内側可変流路１６から噴出する水を整流する役目も果たす。また、フック部１０ｇが内側可変流路１６の下流端側の外側弁部材６に係止されることによって内側弁部材１０の上流側への移動を規制することができ、外側弁部材６を保持するための蓋体１２に対応する内側便部材１０を保持するための蓋体を省略することができる。【００２８】
つぎに、上述した本発明の第１実施形態による定流量弁１の動作（作用）について説明する。
図５は、本実施形態の定流量弁１における水圧と流量との関係、及び、水圧と全流路断面積との関係をそれぞれ定性的に示した特性線図である。ここで、図５において、横軸に流入口１２ａと流出口２ａにおける水圧の差（差圧）Ｐ、左側縦軸に流量Ｑ、右側縦軸に定流量弁１の流出口２ａにおける全流路断面積Ｓをそれぞれ示し、流量線図については実線で示し、全流路断面積の特性線図については破線で示している。
また、図５の線図では、作動中の定流量弁の各作動状態について、定流量弁に流入する水の圧力の小さい順にＯ、Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄで表している。
さらに、図６〜図９は、図５の作動状態Ａ〜Ｄにおける各定流量弁を示す断面図である。また、図１０は、本発明の第１実施形態による定流量弁１において、図２のIII−III断面による作動状態Ｄを示す断面図である。さらに、図１１は、本発明の第１実施形態による定流量弁１において、図２のII−II断面による作動状態Ｄを示す断面図である。【００２９】
まず、図３〜図５に示すように、初期状態である作動状態Ｏの定流量弁１は、定流量弁１の流入口１２ａからケーシング２内に水が流入しているが、差圧Ｐがほとんど生じていない状態である。この状態では、外側弁部材６と内側弁部材１０は、最も上流側に位置しており、外側可変流路１４と内側可変流路１６は最大に開放されている。
ここで、これら外側可変流路１４と内側可変流路１６が最大に開放された作動状態Ｏにおいて、流路断面積Ｓ0は１４０ｍｍ2であり、流量Ｑは差圧Ｐがほとんど生じていないなめ、ほぼ０となる。
さらに、定流量弁１の外側弁部材６と内側弁部材１０は、流入する水の差圧Ｐが上昇するにつれて、作動状態Ｏから、作動状態Ａ（図５及び図６参照）、作動状態Ｂ（図５及び図７参照）、作動状態Ｃ（図５及び図８参照）、作動状態Ｄ（図５及び図９〜図１１参照）の順で作動する。【００３０】
図５及び図６に示すように、作動状態Ａの定流量弁１は、外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の受圧部１０ｃのそれぞれに加わる水圧が作動状態Ｏよりも上昇した状態となる。この状態では、外側圧縮コイルばね４が外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の上流側端部の受圧部１０ｃとにより下流側軸方向に押圧され、内側圧縮コイルばね８が内側弁部材１０の受圧部１０ｃにより下流側軸方向に押圧されている。このとき、ばね定数の小さい外側圧縮コイルばね４が内側圧縮コイルばね８よりも軸方向に大きく縮むため、ケーシング２内では、外側弁部材６が内側弁部材１０よりも大きく下流側軸方向に摺動する。また、外側可変流路１４と内側可変流路１６は共に開放されており、流量Ｑは水圧の上昇と共に下限目標の流量値Ｑ0に向かって増加しているが、全流路断面積Ｓは減少している。【００３１】
また、図５及び図７に示すように、作動状態Ｂの定流量弁１は、外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の受圧部１０ｃのそれぞれに加わる水圧が作動状態Ａよりもさらに上昇した状態となる。この状態では、外側圧縮コイルばね４が外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の上流側端部の受圧部１０ｃとにより下流側軸方向にさらに押圧され、内側圧縮コイルばね８が内側弁部材１０の受圧部１０ｃにより下流側軸方向にさらに押圧される。このとき、外側弁部材６のアーチ部１８の段部６ｄがケーシング２の流出口２ａに当接し、外側可変流路１４が完全に閉鎖されるが、内側可変流路１６は作動状態Ａの開放状態よりもわずかに閉鎖されている。
ここで、作動状態Ｂにおいて、差圧ＰBは０．１５ＭＰａ、流路断面積ＳBは３０ｍｍ2であり、流量ＱBは２０Ｌ／ｍｉｎとなる。
また、作動状態ＡからＢへの途中の状態において、流量Ｑは水圧の上昇と共に増加して下限目標の流量値Ｑ0を超えて一旦最大となるが、その後作動状態Ｂでは、流量Ｑは減少して目標の流量値Ｑ0に近づいて目標定流領域に収まる。一方、全流路断面積Ｓについては、作動状態ＡからＢにかけて水圧の上昇と共に減少する。【００３２】
さらに、図５及び図８に示すように、作動状態Ｃの定流量弁１は、外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の受圧部１０ｃのそれぞれに加わる水圧が作動状態Ｂよりもさらに上昇した状態となる。この状態では、外側圧縮コイルばね４はこれ以上縮まず、外側弁部材６のアーチ部１８の段部６ｄがケーシング２の流出口２ａに当接して外側可変流路１４が完全閉鎖された状態まま、内側圧縮コイルばね８が内側弁部材１０の受圧部１０ｃにより下流側軸方向にさらに押圧される。このとき、内側可変流路１６は作動状態Ｂの開放状態よりもさらに閉鎖される。
また、作動状態ＢからＣへの途中の状態において、流量Ｑは水圧の上昇と共に作動状態Ｂの流量よりもわずかに増加して一旦最大となるが、その後作動状態Ｃでは、流量は最小目標の流量値Ｑ0に向かって減少傾向となる。一方、全流路断面積Ｓについては、作動状態ＢからＣにかけて水圧の上昇と共にさらに減少する。【００３３】
つぎに、図５及び図９〜図１１に示すように、作動状態Ｄの定流量弁１は、外側弁部材６の受圧部６ａと内側弁部材１０の受圧部１０ｃのそれぞれに加わる水圧が作動状態Ｃよりもさらに上昇した状態となる。この状態では、外側圧縮コイルばね４と内側圧縮コイルばね８は共にこれ以上縮まず、また外側弁部材６のアーチ部１８の段部６ｄがケーシング２の流出口２ａに当接して外側可変流路１４が閉鎖された状態のままである。
さらに、内側弁部材１０も下流側軸方向へこれ以上摺動することなく、内側可変流路１６は作動状態Ｃの開放状態よりもわずかに閉鎖されて最小限の開度または流路断面積まで閉鎖された状態となる。すなわち、外側弁部材６と内側弁部材１０がケーシング２に対して最も下流側に位置し、外側可変流路１４が閉鎖されたままの状態で、かつ内側可変流路１６のみが最小限度に開放されて通水状態が維持された状態となる（図１１参照）。
ここで、作動状態Ｄにおいて、差圧ＰDは１．０ＭＰａ、流路断面積ＳDは１０ｍｍ2であり、流量ＱDは２０Ｌ／ｍｉｎとなる。
また、作動状態ＣからＤへの途中の状態において、流量Ｑは水圧の上昇と共に減少して作動状態Ｄで下限目標流量値Ｑ0に近づく。一方、全流路断面積Ｓについては、作動状態ＣからＤにかけて水圧の上昇と共にさらに減少し、Ｄにおいて全流路面積は最小となる。その後作動状態Ｄよりも水圧が上昇しても、断面積Ｓは変わらずにほぼ一定となり、さらに水圧が上昇するとともに流量は増加する。【００３４】
上述した本発明の第１実施形態による定流量弁１によれば、流入口１２ａから流入した水の差圧に応じた外側弁部材６、内側弁部材１０、外側圧縮コイルばね４、内側圧縮コイルばね８の一連の作動により、定流量弁１に供給される水の圧力の変動によらず流出口２ａから流出させる水の流量を下限目標流量値Ｑ0から上限目標流量値Ｑ1の範囲である目標定流量域内となるように調整することができる。【００３５】
また、本実施形態の定流量弁１によれば、定流量弁本体を形成するケーシング２内に外側弁部材６が軸方向に摺動可能に配置され、この外側弁部材６の内側に内側弁部材１０が軸方向に摺動可能に配置されている。さらに、外側圧縮コイルばね４がケーシング２の内周部２ｃと外側弁部材６の外周部６ｃとの間に外側弁部材６とほぼ同軸に配置されて、内側圧縮コイルばね８が外側弁部材６の内周部６ｅと内側弁部材１０の外周部１０ｂとの間に内側弁部材１０とほぼ同軸に配置されている。したがって、これらの複数の部材４，６，８，１０が互いのスペースを利用して、ケーシング２内の限られたスペースにコンパクトに集約されているため、定流量弁１の全体を小型化することができる。【００３６】
さらに、本実施形態の定流量弁１によれば、コイル平均径とばね定数が異なる２つの線形コイルばね４，８をほぼ同軸かつ入れ子状に配置して、組み合わせて使用するため、小型でかつ簡易な構造を備えた定流量弁を実現することができる。【００３７】
また、本実施形態の定流量弁１によれば、外側弁部材６が内側弁部材１０を軸方向に摺動可能に支持するアーチ部１８を備えており、このアーチ部１８の支持突起２２が内側弁部材１０の凹部２０に挿入されているため、内側弁部材１０が外側弁部材６に対して正確に軸方向に摺動することができる。また、内側弁部材１０が軸方向に摺動する際、横方向への振動を防止すると共に、水の流動による内側弁部材１０の急激な移動を防止することができる。【００３８】
さらに、本実施形態の定流量弁１によれば、外側弁部材６のアーチ部１８が翼部２４を備えているため、この翼部２４が外側弁部材６の下流側を整流して、水流の乱れによる外側弁部材６の横方向の振動を低減することができる。【００３９】
また、本実施形態の定流量弁１によれば、外側弁部材６の支持突起２２の下流側端部が円錐台形状に形成された噴流分散部２６を備えている。このため、特に、定流量弁１の外側可変流路１４が完全に閉鎖されたままの状態のもとに、内側可変流路１６が最小限の開度または流路断面積まで閉鎖された状態、すなわち、内側可変流路１６の流路断面積が最も減少しても通水状態に維持された状態では、コアンダ効果を利用して内側可変流路１６からの噴流を分散部材２６の外面に沿わせて分散させることができるため、噴流によるキャビテーションの発生を低減することができる。【００４０】
つぎに、図１２は、本発明の第２実施形態による定流量弁を示す図８と同様な断面図である。ここで、図１２において、図８に示す第１実施形態の定流量弁１と同一の部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図１２に示すように、本発明の第２実施形態による定流量弁３０は、上述した第１実施形態による定流量弁１の内側圧縮コイルばね８の両端部８ａ，８ｂの部分を異なる構成にしたものである。【００４１】
本実施形態による定流量弁３０の内側圧縮コイルばね８の上流側端部８ａと下流側端部８ｂは、いずれか一方がコイルばね素線３２の巻き始め部分の座巻部に相当し、他方が巻き終わり部分となる座巻部に相当している。
また、内側圧縮コイルばね８は、この座巻部のコイルのばね素線３２同士が接触する、いわゆる、クローズトエンドタイプの座巻形状を有するものである。本実施形態では、内側圧縮コイルばね８の伸縮時に、内側圧縮コイルばね８の座巻部の隣り合うコイルのばね素線３２同士が強く接触することによって生じる騒音を防止するため、座巻部のコイルばね素線３２は、騒音防止手段であるゴム管３４で覆われている。
さらに、外側弁部材６において、内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂが接触する接触部には、内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂを保持する溝３６が形成されている。この溝３６と内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂとの間には、弾性部材である防振ゴムで作られた平リング３８が配置されている。【００４２】
上述した本実施形態の定流量弁３０によれば、内側圧縮コイルばね８がその付近を通過する水流によるカルマン渦の影響を受けて高周波で振動した場合でも、内側圧縮コイルばね８の上流側端部８ａ及び下流側端部８ｂである座巻部のコイルばね素線３２はゴム管３４で覆われているため、座巻部の隣り合うコイルのばね素線３２同士が接触することによって生ずる「キーン」という高音の不快な接触音を防ぐことができる。
また、本実施形態の定流量弁３０によれば、流入口１２ａから流入される水の給水圧が高く、内側圧縮コイルばね８が縮んだ状態で、内側圧縮コイルばね８に繰り返し荷重が加わると、この内側圧縮コイルばね８の振動数が固有振動数に近づいて内側圧縮コイルばね８が激しく振動する、いわゆる「サージング」と呼ばれる一種の共振現象が生じた場合でも、内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂと外側弁部材６の溝３６との間には平リング３８が配置されているため、内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂと外側弁部材６の溝３６との衝突によって生ずる衝突音を抑えることができる。【００４３】
なお、上述した本実施形態の定流量弁３０では、内側圧縮コイルばね８の両端部８ａ，８ｂである座巻部のコイルばね素線３２をゴム管３４で覆った形態について説明したが、このような形態に限定されず、外側圧縮コイルばね４の両端部４ａ，４ｂのコイルばね素線についても同様に、ゴム管で覆うような形態にしてもよい。
また、本実施形態の定流量弁３０では、内側圧縮コイルばね８の下流側端部８ｂと外側弁部材６の溝３６との間に平リング３８を配置した形態について説明したが、このような形態に限定されず、内側圧縮コイルばね８の上流側端部８ａや外側圧縮コイルばね４の両端部４ａ，４ｂについても平リングを配置した形態にしてもよい。【００４４】
さらに、上述した本発明の第２実施形態による定流量弁３０では、一例として、クローズトエンドタイプの座巻形状を有する内側圧縮コイルばね８を用い、この座巻部のコイルばね素線３２をゴム管３４で覆うことによって、座巻部の隣り合うコイルのばね素線３２同士が接触する接触音を防止するような形態について説明したが、このような形態に限定されず、他の形態についても適用可能である。
図１３は、本発明の第２実施形態の第１変形例による定流量弁に使用される内側圧縮コイルばねを示す斜視図である。第２実施形態の定流量弁の第１変形例として、クローズトエンドタイプの座巻形状を有する内側圧縮コイルばね８を用いる代わりに、図１３に示すような、座巻部の隣り合うコイルのばね素線同士が接触しない、いわゆる、オープンエンドタイプの座巻形状を有する内側圧縮コイルばね４０を使用してもよい。これにより、内側圧縮コイルばね４０の振動にかかわらず、ばねの座巻部４２の隣り合うコイル４２ａ，４２ｂのばね素線同士、またはばねの座巻部４４のコイル４４ａ，４４ｂのばね素線同士が全く接触しないため、コイルばねの素線間の不快な接触音を排除することができる。【００４５】
また、図１４は、本発明の第２実施形態の第２変形例による定流量弁に使用される内側圧縮コイルばねを示す斜視図である。図１４に示すように、第２実施形態の定流量弁の第２変形として、図１３に示す内側圧縮コイルばね４０と同様に、オープンエンドタイプの座巻形状を有する内側圧縮コイルばね４５を使用している。
さらに、この内側圧縮コイルばね４５の両端部（座巻部）におけるコイルばね素線４６の始端部分（又は終端部分）４６ａとその部分からほぼ一巻き目に相当する隣接部分４６ｂには、両部分４６ａ，４６ｂを連結するように、ばね素線連結弾性部材４７が取り付けられている。このばね素線連結弾性部材４７は、硬質ゴム等で形成されており、その内部には、円弧状に湾曲して形成され且つその内径がコイルばね素線４６の直径に一致してコイルばね素線４６を挿通可能とする２つの長孔４７ａ，４７ｂを備えている。
なお、このばね素線連結弾性部材４７については、コイルばね素線４６の両部分４６ａ，４６ｂを弾性接着剤を用いて接着して固化した弾性接着剤の部分によって構成されていてもよい。
また、図１４に示す内側圧縮コイルばね４５においてはその両端部にばね素線連結弾性部材４７が取り付けられた形態を示しているが、このような形態に限定ざれず、内側圧縮コイルばね４５の少なくとも一方の端部（座巻部）にばね素線連結弾性部材４７が取り付けられていればよい。【００４６】
上述した本発明の第２実施形態の第２変形例による定流量弁によれば、内側圧縮コイルばね４５の両端部（座巻部）におけるコイルばね素線４６の始端部分（又は終端部分）４６ａとその部分からほぼ一巻き目に相当する隣接部分４６ｂにばね素線連結弾性部材４７を取り付けることにより、内側コイルばね４５の振動時にコイルばね素線４６の始端部分（又は終端部分）４６ａと隣接部分４６ｂ同士が直接接触するのを完全に防ぐことができるため、これらの接触によって発生する騒音を防ぐことができる。
また、ばね素線連結弾性部材４７により、内側圧縮コイルばね４５の固有振動数を変えることができる。したがって、ばね素線連結弾性部材４７が取り付けられていない場合に実用水圧帯域範囲（０．５ＭＰａ〜０．８ＭＰａ）内の水圧においてサージングが発生するような内側圧縮コイルばね４５の使用状態でも、ばね素線連結弾性部材４７が取り付けたことにより、サージングが発生するとされていると水圧を実用水圧帯域範囲（０．５ＭＰａ〜０．８ＭＰａ）外に設定することができ、実用上の水圧域においるサージングを回避することができる。
さらに、ばね素線連結弾性部材４７は、硬質ゴム又は弾性接着剤を用いて接着して固化した弾性部分等によってばね素線連結弾性部材４７の始端部分（又は終端部分）４６ａと隣接部分４６ｂ同士を一体的に形成しており、内側圧縮コイルばね４５の両端部（座巻部）にダンパーが装着されたことと同様の効果を生じるため、サージングが発生したとしてもその直後にすぐにその振動を吸収して抑制することができる。
なお、上述した本発明の第２実施形態の第２変形例による定流量弁では、内側圧縮コイルばね４５の端部（座巻部）のコイルばね素線４６の始端部分（又は終端部分）４６ａとその部分からほぼ一巻き目に相当する隣接部分４６ｂにばね素線連結弾性部材４７が取り付けられた形態について説明したが、このような形態に限定されず、外側圧縮コイルばね４の両端部又は一端部についても、内側圧縮コイルばね４５と同様に、コイルばね素線の始端部分（又は終端部分）とその隣接部分にばね素線連結弾性部材４７を取り付けてもよい。【００４７】
つぎに、図１５は、本発明の第３実施形態による定流量弁を示す図８と同様な断面図である。ここで、図１５において、図８に示す第１実施形態の定流量弁１と同一の部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。
図１５に示すように、本発明の第３実施形態による定流量弁５０は、上述した第１実施形態の定流量弁１の内側弁部材１０の凹部２０とこの凹部２０に挿入される外側弁部材６の支持突起２２の上流側端部との間のスペースに、粘性体であるオイル５２が封入された構成となっている点で第１実施形態とは異なった構成となっている。
また、外側弁部材６の支持突起２２の上流側は、小径部５３とピストン部５４とから構成されており、このピストン部５４の周面には複数のスリット溝５４ａが形成されている。外側弁部材６の支持突起２２が内側弁部材１０の凹部２０内で軸方向に移動する際には、このスリット溝５４ａを通じて、オイル５２が小径部５３の周囲の空間部５３ａへ向けて移動可能に構成されている。
さらに、外側弁部材６の支持突起２２が軸方向に摺動する内側弁部材１０の凹部２０の途中にはＯリング５６が設けられており、外側弁部材６の支持突起２２が内側弁部材１０の凹部２０内で軸方向に激しく摺動しても凹部２０内のオイル５２が外部へ漏れないようになっている。
上述した本実施形態の定流量弁５０によれば、内側弁部材１０がサージング等によって激しく振動して外側弁部材６の支持突起２２が内側弁部材１０の凹部２０内で軸方向に激しく振動しようとする場合でも、凹部２０内に封入されたオイル５２の粘性により、これらの振動が抑制されるため、サージングの発生を防止することができる。【００４８】
つぎに、図１６は、本発明の第４実施形態による定流量弁を示す斜視図であり、図１７は、図１６に示す本発明の第４実施形態による定流量弁のIV−IV断面図であり、図１８は、図１６に示す本発明の第４実施形態による定流量弁のＶ−Ｖ断面図である。ここで、図１６〜図１８において、第１実施形態の定流量弁１と同一の部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。なお、図１７では、定流量弁内の水の流れを矢印で示している。
図１６〜図１８に示すように、本発明の第４実施形態による定流量弁６０は、第１実施形態の定流量弁１の構成要素と同様に、流入口６２ａと流出口６２ｂが形成された定流量弁本体であるケーシング６２、このケーシング６２内に収容された外側圧縮コイルばね４、外側弁部材６６、内側圧縮コイルばね８、内側弁部材７０によって構成されているが、これらの構成に含まれる外側可変流路７４及び内側可変流路７４の構成が第１実施形態の外側可変流路１４及び内側可変流路１６の構成と異なっている。
また、定流量弁６０のケーシング６２内における外側圧縮コイルばね４、外側弁部材６６、内側圧縮コイルばね８、内側弁部材７０の各配置は、第１実施形態の定流量弁１のケーシング２内における各構成要素の配置と同様に、外側弁部材６６がケーシング６２内に軸方向に摺動可能に配置されており、内側弁部材７０が外側弁部材６６の内側に軸方向に摺動可能に配置されている。
さらに、ケーシング６２の内周部６２ｃと外側弁部材６６の外周部６６ａとの間には、外側圧縮コイルばね４が外側弁部材６６とほぼ同軸に配置されており、外側弁部材６６の内周部６６ｂと内側弁部材７０の外周部７０ｂとの間には、内側圧縮コイルばね８が内側弁部材７０とほぼ同軸に配置されている。【００４９】
また、図１６〜図１８に示す定流量弁６０においては、図９〜図１１に示す第１実施形態の定流量弁１の作動状態Ｄと同様に、外側弁部材６６と内側弁部材７０がケーシング６２に対して最も下流側の位置に摺動した状態となっている。
外側弁部材６６の外周部６６ａと流出口６２ｂとの間には、第１実施形態の定流量弁１の外側可変流路１４と同様に、第１流路として外側可変流路７４が形成されている。この外側可変流路７４は、外側弁部材６６がケーシング６２に対して軸方向に摺動することによって開度または流路断面積が可変するようになっている。
なお、図１６〜図１８に示す定流量弁６０では、外側弁部材６６がケーシング６２に対して最も下流側の位置まで摺動した状態となっているため、この外側可変流路７４は、外側弁部材６６により最小限の開度または流路断面積まで閉鎖された状態、すなわち、外側可変流路７４の流路断面積が最も減少しても通水状態に維持された状態となっている（図１７及び図１８参照）。【００５０】
一方、外側弁部材６６の内周部６６ｂと内側弁部材７０の外周部７０ａとの間には、第１実施形態の定流量弁１の内側可変流路１６と同様に、第２流路として内側可変流路７６が形成されている。この内側可変流路７６は、内側弁部材７０が外側弁部材６６に対して軸方向に摺動することによって開度または流路断面積が可変するようになっており、内側弁部材７０の上流に形成された前方開口部７９から流入した水の流量を調整可能となっている。
なお、図１６〜図１８に示す定流量弁６０では、内側弁部材７０がケーシング６２または外側弁部材６６に対して最も下流側の位置まで摺動した状態となっており、このときの内側可変流路７６は、外側弁部材６６の下流側内周部６６ｃと内側弁部材７０の外周突起７０ｂが当接して完全に閉鎖された状態となっている。【００５１】
上述した本発明の第４実施形態による定流量弁６０においては、流入口６２ａからケーシング６２内に流入した水の圧力が高くなるにつれて、外側弁部材６６と内側弁部材７０のそれぞれが下流側軸方向に摺動し、外側可変流路７４と内側可変流路７６の開度または流路断面積を調整して、流出口６２ｂからの流量が所定量に調整される。さらに水圧が上昇して所定以上の水圧になると、外側弁部材６６と内側弁部材７０が最も下流側の位置まで摺動し、外側可変流路７４の流路断面積が最も減少しても通水状態に維持された状態まま、内側可変流路７６が完全に閉鎖される。
本実施形態の定流量弁６０によれば、ケーシング６２内の水圧が高く、内側弁部材７０が内側可変流路７６を完全に閉鎖した状態でも、外側可変流路７４が最小限の開度または流路断面積で開放されているため、この外側可変流路７４により、定流量弁６０の下流側へ流出される噴流を効果的に分散させることができる。
また、外側可変流路７４を最小限の開度または流路断面積で開放することにより、流出口６２ｂからの噴流を広範囲に分散させることができため、噴流によるキャビテーションの発生を効果的に防止することができる。【００５２】
つぎに、図１９は、本発明の第５実施形態による定流量弁を示す斜視図であり、図２０は、図１９に示す本発明の第５実施形態による定流量弁のVI−VI断面図である。ここで、図１９及び図２０において、第１実施形態の定流量弁１と同一の部分については同一の符号を付し、それらの説明は省略する。なお、図２０では、定流量弁内の水の流れを矢印で示している。
図１９及び図２０に示すように、本発明の第５実施形態による定流量弁８０は、第１実施形態の定流量弁１の構成要素と同様に、流入口８２ａと流出口８２ｂが形成された定流量弁本体であるケーシング８２、このケーシング８２内に収容された外側圧縮コイルばね４、外側弁部材８６、内側圧縮コイルばね８、内側弁部材９０によって構成されている。しかしながら、定流量弁８０の内側弁部材９０の軸心下流側端部９０ｃが、上流側から下流側にかけて先細りとなるノズル形状となっており、このノズル形状の軸心を中心に第３流路である複数の定流路９２が形成された構成となっている点が第１実施形態の構成と異なっている。
また、定流量弁８０のケーシング８２内における外側圧縮コイルばね４、外側弁部材８６、内側圧縮コイルばね８、内側弁部材９０の各配置は、第１実施形態の定流量弁１のケーシング２内における各構成要素の配置と同様に、外側弁部材８６がケーシング８２内に軸方向に摺動可能に配置されており、内側弁部材９０が外側弁部材８６の内側に軸方向に摺動可能に配置されている。
さらに、ケーシング８２の内周部８２ｃと外側弁部材８６の外周部８６ａとの間には、外側圧縮コイルばね４が外側弁部材８６とほぼ同軸に配置されており、外側弁部材８６の内周部８６ｂと内側弁部材９０の外周部９０ｂとの間には、内側圧縮コイルばね８が内側弁部材９０とほぼ同軸に配置されている。【００５３】
なお、図１９及び図２０に示す定流量弁８０においては、図９〜図１１に示す第１実施形態の定流量弁１の作動状態Ｄと同様に、外側弁部材８６と内側弁部材９０がケーシング８２に対して最も下流側の位置に摺動した状態となっている。
また、外側弁部材８６の外周部８６ａと流出口８２ｂとの間には、第１実施形態の定流量弁１の外側可変流路１４と同様に、第１流路として外側可変流路８４が形成されている。この外側可変流路８４は、外側弁部材８６がケーシング８２に対して軸方向に摺動することによって開度または流路断面積が可変するようになっている。
なお、図１９及び図２０に示す定流量弁８０では、外側弁部材８６がケーシング８２に対して最も下流側の位置まで摺動した状態となっており、このときの外側可変流路８４は、外側弁部材８６の外周部８６ａと流出口８２ｂが当接して完全に閉鎖された状態となっている。【００５４】
さらに、外側弁部材８６の内周部８６ｂと内側弁部材９０の外周部９０ａとの間には、第１実施形態の定流量弁１の内側可変流路１６と同様に、第２流路として内側可変流路８８が形成されている。この内側可変流路８８は、内側弁部材９０が外側弁部材８６に対して軸方向に摺動することによって開度または流路断面積が可変するようになっている。
なお、図１９及び図２０に示す定流量弁８０では、内側弁部材９０がケーシング８２または外側弁部材８６に対して最も下流側の位置まで摺動した状態となっており、このときの内側可変流路８８は、外側弁部材８６の下流側内周部８６ｃと内側弁部材９０の外周突起９０ｂが当接して完全に閉鎖された状態となっている。
また、定流路９２は、図１９及び図２０に示すように、外側弁部材８６と内側弁部材９０のそれぞれが、ケーシング８２に対して最も下流側の位置まで摺動して外側可変流路８４と内側可変流路８８が完全に閉鎖されている状態であっても、常に一定の流路断面積で開放されている。また、本実施形態の定流量弁８０では、定流路９２を通過した噴流は分散されるようになっており、噴流によるキャビテーションの発生を低減するようになっている。【００５５】
上述した本発明の第５実施形態による定流量弁８０においては、ケーシング８２内の水圧が高く、外側弁部材８６と内側弁部材９０のそれぞれが外側可変流路８４と内側可変流路８８を完全に閉鎖した状態でも、常に一定の流路断面積で開放された複数の定流路９２により、定流量弁８０の下流側へ流出される噴流を効果的に分散させることができ、噴流によるキャビテーションの発生を効果的に低減することができる。
また、上述した第１〜第４実施形態の定流量弁では、ケーシング内の水圧が所定以上の高圧域になっても、外側可変流路または内側可変流路のいずれかの流路が最小限の開度または流路断面積で開放されるように構成されているが、本実施形態の定流量弁８０は、内側弁部材９０の軸心下流側端部９０ｃに形成された定流路９２が常に一定の流路断面積で開放された簡易な構造であるため、特に、高圧域の水圧では、第１〜第４実施形態の定流量弁に比べて流量をより精度よく管理することができる。【００５６】
なお、上述した本実施形態の定流量弁８０では、定流量弁８０の下流側へ流出される噴流を分散させてキャビテーションの発生を効果的に低減する手段の一例として、内側弁部材９０のノズル形状の軸心下流側端部９０ｃに定流路９２を形成した形態について説明したが、このような形態に限定されず、他の形態についても適用可能である。
例えば、定流量弁８０の下流側へ流出される噴流を分散させてキャビテーションの発生を効果的に低減する他の手段として、内側弁部材９０の下流側端部に形成された流出口に突起状のかく乱素子を設けてもよいし、その流出口の周縁に沿って間隔を置いて切欠きを設けてもよい。あるいは、内側弁部材９０の下流側端部に形成された流出口を扁平形状等の非円形形状にしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１実施形態による定流量弁を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態による定流量弁を示す斜視図である。
【図３】図２に示す本発明の第１実施形態による定流量弁のＩ−Ｉ断面図である。
【図４】図２に示す本発明の第１実施形態による定流量弁のII−II断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態の定流量弁における水圧と流量との関係、及び、水圧と全流路断面積との関係をそれぞれ定性的に示した特性線図である。
【図６】本発明の第１実施形態による定流量弁の作動状態Ａを示す断面図である。
【図７】本発明の第１実施形態による定流量弁の作動状態Ｂを示す断面図である。
【図８】本発明の第１実施形態による定流量弁の作動状態Ｃを示す断面図である。
【図９】本発明の第１実施形態による定流量弁の作動状態Ｄを示す断面図である。
【図１０】本発明の第１実施形態による定流量弁において、図２のIII−III断面による作動状態Ｄを示す断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態による定流量弁において、図２のII−II断面による作動状態Ｄを示す断面図である。
【図１２】本発明の第２実施形態による定流量弁を示す図８と同様な断面図である。
【図１３】本発明の第２実施形態の第１変形例による定流量弁に使用される内側圧縮コイルばねを示す斜視図である。
【図１４】本発明の第２実施形態の第２変形例による定流量弁に使用される内側圧縮コイルばねを示す斜視図である。
【図１５】本発明の第３実施形態による定流量弁を示す図８と同様な断面図である。
【図１６】本発明の第４実施形態による定流量弁を示す斜視図である。
【図１７】図１６に示す本発明の第４実施形態による定流量弁のIV−IV断面図である。
【図１８】図１６に示す本発明の第４実施形態による定流量弁のＶ−Ｖ断面図である。
【図１９】本発明の第５実施形態による定流量弁を示す斜視図である。
【図２０】図１９に示す本発明の第５実施形態による定流量弁のVI−VI断面図である。
【符号の説明】
【００５８】
１，３０，５０，６０，８０  定流量弁
２，６２，８２  ケーシング
４  外側圧縮コイルばね
６，６６，８６  外側弁部材
８，４０，４５  内側圧縮コイルばね
１０，７０，９０  内側弁部材
１２  蓋
１４，７４，８４  外側可変流路
１６，７６，８８  内側可変流路
１８  アーチ部
２０  凹部
２２  支持突起
２４  翼部
２６  噴流分散部
３２，４６  コイルばね素線
３４  ゴム管
３６  溝
３８  平リング
４２，４４  ばねの座巻部
４７  ばね素線連結弾性部材
４７ａ，４７ｂ  長孔
５２  オイル
５４  溝
５６  Ｏリング
７９  内側弁部材の前方開口部
９２  定流路
【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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【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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