(57)【要約】【課題】  開弁時における弁体の振動音の発生を防止又は抑制することができる流量制御弁を提供する。【解決手段】  本発明にかかる流量制御弁１においては、弁部５２の先端部の外周上に切り欠き部を設け、その切り欠き部に外周方向の一点側に面した対向面５８を形成することで、開弁時の開口部が第２の流路２２とは反対側に偏るとともに、その対向面５８が第２の流路２２とは反対側で高圧流体を大きく受圧するように構成されている。その結果、弁体５０が開弁時における進退動作中にボディ１１に対して安定して押し付けられ、振動音を防止又は抑制することができる。【選択図】  図３
2005282649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
配管に接続されて上流側から流入する流体の流量を制御して下流側に流出させる流量制御弁において、
内部に流路が形成されたボディと、
前記ボディ内に設けられた弁座と、
複数の脚部が延出して設けられた本体を有し、前記脚部が前記ボディ内でガイドされつつ前記弁座に対して接離可能に進退し、前記弁座からのリフト量によって下流側へ流す前記流体の流量を制御する弁体と、
を備え、
前記弁体は、前記弁座からのリフト時にその軸線と直角な方向に作用する高圧側の流体による圧力分布が、一方向に偏るような形状に構成されたことを特徴とする流量制御弁。
【請求項２】
前記弁体は、前記弁座からのリフト時における開口部の大きさが、その開弁部の周方向の一点側に大きくなるような形状を有することを特徴とする請求項１記載の流量制御弁。
【請求項３】
前記弁体のリフト時において、前記弁体が前記開弁部の周方向の一点側から一方向に開口するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の流量制御弁。
【請求項４】
前記弁体の前記開弁部の周方向の一点側に、外向きに面する対向面を有する切り欠き部を設けたことを特徴とする請求項２記載の流量制御弁。
【請求項５】
前記ボディに形成された流路として、前記流体の入口側につながる第１の流路と、前記第１の流路に交わるように連通するとともに、前記流体の出口側につながる第２の流路とを有し、
前記弁座が前記第１の流路に設けられるとともに、前記弁体が、前記第１の流路と前記第２の流路との接続部に配置され、
前記切り欠き部の対向面が、前記第２の流路とは反対側に偏って大きく面するように構成されたことを特徴とする請求項４記載の流量制御弁。
【請求項６】
前記弁体の自軸回りの回転を規制するための規制手段が設けられ、
開弁時の前記切り欠き部による開口部が前記第２の流路とは反対側に偏るように、前記切り欠き部の位置が設定されたことを特徴とする請求項５記載の流量制御弁。
【請求項７】
前記弁体の前記弁座側の端面が、その外周上の一点側からその周上の対向する点側に向かって前記軸線に対して所定角度で傾斜するように形成され、
前記弁体のリフト時において、前記弁体が前記外周上の一点側から開口するように構成されたことを特徴とする請求項３記載の流量制御弁。
【請求項８】
前記弁体及び前記ボディが、それぞれ樹脂材から一体成形されたことを特徴とする請求項１記載の流量制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管に接続されて上流側から流入する流体の流量を制御して下流側に流出させる流量制御弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば給湯システムにおいては、配管内に複数の流量制御弁を配置して、熱交換器を経由した湯とバイパス通路を経由した水との混合比を変えて出湯温度を制御するとともに、その出湯流量を制御している（例えば特許文献１）。
【０００３】
具体的には、図１１に示すように、上水道の給水管１０１は、流量センサ１０２を介して熱交換器１０３及び水バイパス弁１０４の上流側に接続されており、熱交換器１０３及び水バイパス弁１０４の下流側が合流した後、水比例弁１０５に接続されている。この水比例弁１０５の下流側は、例えば台所の蛇口などへ出湯する出湯管１０６に接続される。ここでいう水バイパス弁１０４及び水比例弁１０５が流量制御弁である。
【０００４】
ここで、給水管１０１から給水された上水は、流量センサ１０２を通り、一部が熱交換器１０３にて加熱されて湯になり、一部は水バイパス弁１０４を通って熱交換器１０３から出てきた湯と混合される。流量センサ１０２の入口付近，熱交換器１０３の出口付近に，及び水比例弁１０５の出口付近には、図示しないサーミスタ等の温度センサが配置されており、各温度センサによりそれぞれ検出された水温に基づいて、水バイパス弁１０４により熱交換器１０３をバイパスする流量を制御することにより、湯水の混合比が変えられて出湯温度が制御される。所望の温度に制御された湯は、さらに水比例弁１０５により出湯流量が制御されて出湯管１０６より給湯される。
【０００５】
図１２はこのような従来の給湯システムに用いられる流量制御弁の構成例を表す縦断面図である。
すなわち、この流量制御弁は、例えばボディ１１０内部に入口配管が接続される第１の流路１１１と出口配管が接続される第２の流路１１２が形成され、第１の流路１１１側に段部により形成される弁座１１３が設けられている。両流路の接続部にはモータ１１４の駆動によって弁座１１３に着脱可能に進退する弁体１１５が配置されている。この弁体１１５の先端面からは、ボディ１１０側の弁孔１１６に摺動可能に内挿されるガイド用の複数の脚部１１７が延出している。弁体１１５は、その弁座１１３からのリフト量とともに下流側に流す流体の流量を大きく変化させることができるように、一般にその先端面の形状がその先端側に向かって断面が小さくなるテーパ状に形成されている。
【０００６】
そして、モータ１１４が一方向に回転すると、出力ギヤ１１８が降下して軸１１９に保持された弁体１１５が弁座１１３に着座することによって全閉状態になる。一方、モータ１１４を逆方向に回転すると、出力ギヤ１１８が軸１１９とともに上昇し、これにより、軸１１９に保持された弁体１１５が弁座１１３からリフトして、弁開状態になる。モータ１１４を出力ギヤ１１８の任意の回転位置で停止することで、所望の弁開度を得ることができる。
【特許文献１】特開２００３−２０８２２９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述した従来の流量制御弁においては、弁体１１５のリフト時において、その開弁部を通過する流体によって弁体１１５がその外周に軸線方向とは直角な方向の圧力を受けるため、その半径方向に振動して異音を発生させるといった問題があった。
【０００８】
このような問題は、弁体１１５の脚部１１７と弁孔１１６とのクリアランスを極力小さくすることにより抑えることができるとも考えられるが、加工上の誤差等によりそれにも限界があった。特に近年においては、生産性の都合からこれら弁体１１５やボディ１１０を樹脂材の一体成形により製造する傾向にある。このため、その加工上の誤差が一層大きくなるとともに、熱によっても変形し易く、上記クリアランスを精度よく設定するのが非常に難しくなっている。その結果、上述した異音の発生の問題が顕著になってきている。
【０００９】
このような問題は、給湯システムのみに限られず、内部に弁構造を有する流量制御弁については同様に発生するものと考えられる。
本発明はこのような点に鑑みてなされたものであり、開弁時における弁体の振動音の発生を防止又は抑制することができる流量制御弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明では上記問題を解決するために、配管に接続されて上流側から流入する流体の流量を制御して下流側に流出させる流量制御弁において、内部に流路が形成されたボディと、前記ボディ内に設けられた弁座と、複数の脚部が延出して設けられた本体を有し、前記脚部が前記ボディ内でガイドされつつ前記弁座に対して接離可能に進退し、前記弁座からのリフト量によって下流側へ流す前記流体の流量を制御する弁体と、を備え、前記弁体は、前記弁座からのリフト時にその軸線と直角な方向に作用する高圧側の流体による圧力分布が、一方向に偏るような形状に構成されたことを特徴とする流量制御弁が提供される。
【００１１】
尚、ここでいう「高圧側」とは、弁体の開弁部を境とした上流側を意味し、「高圧側の流体」とは、開弁部の通過による圧力損失により弁体の下流側の流体と同圧になる前の流体を意味する。また、「弁座に対して接離可能」とは、弁体が弁座に着脱する場合のほか、例えば弁座の弁孔に挿脱される場合も含む意味である。
【００１２】
このような流量制御弁によれば、弁体のリフト時に、その軸線と直角な方向に作用する高圧側の流体による圧力分布が一方向に偏る。このため、ボディ内において脚部ひいては弁体が一方向に押し付けられた状態で流体が下流側に流される。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の流量制御弁によれば、開弁時において弁体がボディ内の一方向に押し付けられるため、その弁体の振動を防止又は抑制することができる。その結果、開弁時の弁体の振動音の発生を防止又は抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
［第１の実施の形態］
まず、本発明の第１の実施の形態について説明する。本実施の形態は、本発明の流量制御弁を給湯システム用に構成したものであり、図１は流量制御弁の側面図であり、図２は底面図であり、図３は図１のＡ−Ａ矢視断面図である。尚、給湯システムの構成は図１１で示した構成と同様であるため、その説明については省略する。
【００１５】
図１〜図３に示したように、この流量制御弁１は、上述した給湯システムの水バイパス弁や水比例弁を構成するものであり、樹脂材を一体成形して構成されたボディ１１を備えている。このボディ１１は、給湯システムを構成する配管の上流側に接続される上流側接続部１２と、下流側に接続される下流側接続部１３とを有している。
【００１６】
図３に示したように、ボディ１１の内部では、流体の入口側となる上流側接続部１２につながる第１の流路２１と、流体の出口側となる下流側接続部１３につながる第２の流路２２とがほぼ直角に交わるように連通しており、両流路の連通部に下流側へ流す通水量を制御するための弁構造が設けられている。
【００１７】
ボディ１１は、第１の流路２１の上流側接続部１２とは反対の側に、流量制御弁１の機構部を挿設する開口部１４を有している。この機構部は、駆動モータ３１と、この駆動モータ３１の出力軸に設けられたウォーム３２と、このウォーム３２と噛合する出力ギヤ３３と、この出力ギヤ３３に固定されて回転軸をなす軸３４と、この軸３４に外挿されつつ保持された円筒状の弁体５０とを有し、これらは下部ケース３６と上部ケース３７とによって収容されている。下部ケース３６は、ボディ１１の開口部１４の蓋を兼ねて一体に形成されている。
【００１８】
出力ギヤ３３は、その上端面に円弧状の上部ストッパ３８が突設され、下端面には、下部ストッパ（図には現れていない）が形成されている。出力ギヤ３３の上部ストッパ３８は、上部ケース３７の内側に突設されたストッパ３９と協働して、出力ギヤ３３が回動できる可動範囲の一方、すなわち、弁体５０のリフト上限を規制し、出力ギヤ３３の下部ストッパは、下部ケース３６の内側に突設されたストッパ４０と協働して、出力ギヤ３３が回動できる可動範囲の他方、すなわち、弁体５０のリフト下限を規制する。
【００１９】
出力ギヤ３３のネジ部４１は、下部ケース３６に形成されたネジ部４２と螺合されており、出力ギヤ３３は、これが回動することにより、その回転中心の軸線方向に往復運動し、弁体５０を第１の流路２１に形成された弁座２５に対して接離するよう動作される。弁体５０は、軸３４の下端側に設けられたストッパ４３にて軸３４からの脱落が防止され、下部ケース３６との間に配置されたコイルスプリング４４によって軸３４の下端側へ付勢されている。
【００２０】
また、下部ケース３６の下部は、筒状になっていて、弁体５０が軸線方向に移動するのを案内し、弁体５０との間は、Ｏリング４５によってシールされている。また、下部ケース３６は、ボディ１１の開口部１４に嵌め込まれており、Ｏリング４６によってシールされている。さらに、軸３４が挿設されている下部ケース３６の弁体５０側の位置に二重のＯリング４７が配置されており、この二重のＯリング４７の中間位置には、外部に連通する排水口４８が設けられており、この二重のＯリング４７で水漏れが発生しても、漏れた水を排水口４８より排出させて駆動モータ３１の側へ水漏れすることがないようにしている。
【００２１】
図４は弁体５０の構成を表す説明図であり、（Ａ）はその側面図、（Ｂ）は底面図、（Ｃ）は（Ｂ）のＢ−Ｂ断面図、（Ｄ）は（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図である。
同図に示したように、弁体５０は、樹脂材を一体成形して構成された段付円筒状の本体５１を有し、その一端側に弁座２５に着座可能なフランジ状の弁部５２が設けられ、その他端側には２つのリブ５３，５４が軸線方向に所定間隔をあけて周設されている。これらリブ５３，５４の外径は下部ケース３６の下部の内径にほぼ等しくなっており、両リブの間には上述したＯリング４５が嵌め込まれる。弁体５０は、両リブが下部ケース３６の下部に沿って摺動しつつ、その軸線方向に進退するように構成されている。また、本体５１の内部には、軸３４を挿通する挿通孔５５の弁部５２とは反対側が拡管されており、この拡管部に形成された段部に、軸３４に外挿されたコイルスプリング４４の一端を係止できるようになっている。
【００２２】
弁部５２は、弁座２５に対向する先端側が裁頭円錐状に加工された後に、さらにその端面の周端縁を等間隔（１２０度おき）で切り欠いたような形状をなし、先端部に向かって断面が小さくなるテーパ形状を有する。この切り欠き部のうち、隣接する２つはその基端側から先端側へ斜めに傾くフラットなテーパ部５６，５７となっており、残りの１つは完全に切り取られて外周方向の一点側（半径方向外向き）に対向する対向面５８を形成している。また、隣接する切り欠き部の間の先端面からは、その周縁に沿って軸線方向に延出した３本の脚部５９が設けられており、その脚部５９が弁座２５に設けられた弁孔２６の内壁に沿って摺動可能に構成されている。弁体５０は、その脚部５９が弁孔２６に沿ってガイドされ、後端側のリブ５３，５４が下部ケース３６にガイドされて第１の流路２１内を進退する。この弁体５０は、上記各切り欠き部よりやや外側の円錐部のテーパ面６０で弁座２５に着座するように構成されている。
【００２３】
このため、弁体５０が弁座２５からリフトして開弁する際には、上記対向面５８を有する切り欠き部から開口され、テーパ部５６，５７を有する切り欠き部がその後に開口する。また、前者の切り欠き部のほうが開口面積（つまり流路断面）も大きくなっている。
【００２４】
次に、図３を参照しつつ、流量制御弁１の動作について説明する。
流量制御弁１は、駆動モータ３１が回転し、出力ギヤ３３が降下して軸３４に保持された弁体５０が弁座２５に着座することによって全閉状態になる。弁体５０は、軸３４の降下とともに降下して弁座２５に着座するが、そのときは、まだ駆動モータ３１は回転していて、軸３４をさらに降下させている。出力ギヤ３３の下部ストッパ（図には現れていない）が下部ケース３６のストッパ４０に当接することによって出力ギヤ３３の回転が機械的に強制停止されることにより、軸３４の降下が停止される。このとき、コイルスプリング４４によって付勢されている弁体５０は、弁座２５の着座位置に取り残され、軸３４だけが僅かに降下してから強制停止される。
【００２５】
次に、駆動モータ３１を逆回転すると、それに伴って出力ギヤ３３が回転し、軸３４とともに上昇していく。これにより、軸３４に保持された弁体５０は、弁座２５から離れていき、弁開する。さらに、出力ギヤ３３が上昇していって、その上部ストッパ３８が上部ケース３７に設けられたストッパ３９に当接すると、出力ギヤ３３の回転が強制的に停止され、軸３４及びこれに保持された弁体５０の上昇が停止されて流量制御弁１は全開状態になる。第１の流路２１から第２の流路２２側へ流す流体の流量制御は、この駆動モータ３１の駆動による弁体５０の位置制御によって行われる。
【００２６】
次に、流量制御弁１の弁体５０の構成による振動音の抑制効果について説明する。図５はこの流量制御弁１における振動音の評価試験を行った結果を表す説明図である。同図（Ａ）は、閉弁時の上流側の圧力（以下「通水１次圧」という）と弁体の組込み位置による異音の有無との関係を示す表であり、同図（Ｂ）はその組込み位置の基準を示す説明図である。
【００２７】
すなわち、この評価試験においては、通水１次圧を０．１〜１．０ＭＰａ（ゲージ圧）の間で０．１ＭＰａ毎に変化させ、各通水１次圧において全閉状態から全開状態，全開状態から全閉状態と作動させたときの異音の有無を確認した。弁体５０の組込み位置については、対向面５８が同図（Ｂ）の位置、つまり下流側接続部１３側に向く位置から軸３４の軸線を中心に時計回りに６０度に向いた位置を基準位置（０度）とし、そこから図の時計回りに回転させて試験を行った。また、再現性を確認するために、同じ構造の流量制御弁１を３つ（No.1〜No.3）作製し、それぞれについて同様の評価試験を行った。尚、対向面５８が下流側接続部１３側を向く位置（３００度）とその反対側を向く位置（１２０度）を除き、試験結果は軸対称に表れたため、１８０度を超える角度位置については３００度の位置のみを示している。
【００２８】
同図に示すように、３つのいずれの流量制御弁１においても同様の結果が得られた。すなわち、通水１次圧が０．４ＭＰａ以上のときには異音は発生しなかった。また、通水１次圧が０．３ＭＰａ以下のときには、０度，４５度及び３００度のときに異音の発生が確認され、それ以外の９０度〜１８０度の範囲については異音が発生しなかった。
【００２９】
尚、同図には示さなかったが、対向面５８を有する切り欠き部を設けなかった場合、つまり、３つの切り欠き部をいずれも同様のテーパ部とした構成の場合には、通水１次圧が０．８〜１．０ＭＰａの比較的高圧のときに異音の発生が確認された。この場合、０．３ＭＰａ以下の低圧のときには異音が発生しなかったが、その高圧のときの異音の大きさは本実施の形態の低圧のときのそれよりもかなり大きなものであった。
【００３０】
すなわち、本実施の形態のように、弁体５０の弁部５２の一部に対向面５８を有する切り欠き部を設けて、開弁時の開口面積を開弁部の周方向に異ならせ、その対向面５８を第１の流路２１における第２の流路２２とは反対側に偏って対向させることで、通水１次圧が低圧から高圧にかけてその振動音を防止できることが確認された。
【００３１】
これは以下の理由によるものと推察される。すなわち、このように開口面積を異ならせることで、弁体５０のリフト時に、軸線と直角な方向に作用する高圧流体の圧力分布が弁体５０の外周方向の一点側に偏る。つまり、弁部５２の開弁部を境に上流側が高圧、下流側が低圧になるが、弁部５２の先端側の形状が異なるために、弁部５２の先端側外周部において高圧流体が作用する面積が異なる。このため、弁部５２の前後差圧によって、ボディ１１内において弁体５０の脚部５９が一方向に押し付けられた状態で流体が下流側に流される。その結果、その弁体５０がボディ１１に対して押し付けられた状態で動作することになるため、脚部５９が弁孔２６を叩くことによる振動音を抑制することができるものと考えられる。そしてさらに、対向面５８を第２の流路２２とは反対側に偏って対向させることで、当該反対側の流路面積が大きくなって多くの流体が流出し、弁体５０の第２の流路２２とは背面側を回り込んで第２の流路２２側へ流出する。この背面側に回り込んだ流体の押圧力が弁体５０を同様の方向に押圧してその押圧力を助長するため、弁体５０をボディ１１に対して安定して押し付けることができ、振動音をほぼ確実に防止することができるものと考えられる。
【００３２】
このような観点からは、対向面５８の位置を常時第２の流路２２とは反対側（つまり評価試験における１２０度の位置）に設定しておくことが好ましい。しかし、本実施の形態の構成においては、弁体５０がストッパ４３の反対側に配置されたコイルスプリング４４の付勢力によって軸３４に対して支持される構成となっており、軸線周りの回転が固定されているわけではない。このため、例えば弁体５０が流体圧力によって軸線周りに回転して対向面５８の位置が保持されない虞がある。
【００３３】
そこで、より好ましくは、弁体５０の自軸回りの回転を規制するために、ボディ１１との間に回転防止構造（規制手段）を設けるのがよい。図６は本実施の形態の変形例にかかり、このような規制手段を設けた流量制御弁の底面図である。
【００３４】
同図に示すように、このボディ２１１の弁座２５に設けられた弁孔２２６の壁面には、３本の脚部５９の隣接する２本の間で内径方向に突出し、脚部５９をその軸回りに係止する２つの係止部２２７が形成されている。このため、弁体５０は、これら脚部５９と係止部２２７との係合によってその軸回りの回転が規制されつつ、係止部２２７によってその軸方向にガイドされながら動作する。尚、同図に示したように、ここでは係止部２２７を周方向の２箇所に設けた例を示したが、３箇所、つまり係止部２２７が隣接する間の全ての箇所に設け、各脚部５９がそれぞれ軸方向のスリットに沿ってガイドされるような態様としてもよい。
【００３５】
或いは、弁体５０を軸３４に回転しないように嵌合固定して、この軸３４を回転不能に構成してもよい。例えば、この軸３４が出力ギヤ３３に固定されずに内挿され、所定の介在物（各軸に周設したストッパ等）を介してこの出力ギヤ３３に軸方向に押されながら往復運動するように構成することができる。
【００３６】
以上に説明したように、本実施の形態の流量制御弁１は、弁部５２の先端部の外周上に切り欠き部を設け、その切り欠き部に外周方向の一点側に面した対向面５８を形成することで、開弁時の開口部が第２の流路２２とは反対側に偏るとともに、その対向面５８が第２の流路２２とは反対側で高圧流体を大きく受圧するように構成されている。
【００３７】
その結果、弁体５０が開弁時における進退動作中にボディ１１に対して安定して押し付けられ、振動音を防止又は抑制することができる。
［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。尚、本実施の形態に係る流量制御弁は、弁体の構造が異なる以外は上記第１の実施の形態の構成と同様であるため、同様の構成部分については同一の符号を付す等してその説明を省略する。図７は本実施の形態の流量制御弁の縦断面図であり、第１の実施の形態の図３に相当する。図８は当該流量制御弁の底面図である。また、図９は当該流量制御弁を構成する弁体の構成を表す説明図であり、（Ａ）はその正面図であり、（Ｂ）はその側面図であり、（Ｃ）はその底面図であり、（Ｄ）は（Ａ）のＤ−Ｄ矢視断面図である。
【００３８】
これらの図に示すように、流量制御弁２０１を構成する弁体２５０の一端側には、弁座２５に設けられた弁孔２６に接離可能に挿通されるフランジ状の弁部２５２が設けられている。弁部２５２は、その弁孔２６に対向する先端側の端面には、その外周上の一点側（起点側）から半径方向に対向する点側（終点側）にかけて軸線に対して所定角度で傾斜する傾斜面２５３が形成されている。この端面の終点側の一部には、軸線と直角なフラット部２５４が形成されており、その端面の中央にはストッパ４３を載置するための軸線と直角なフラット部２５５が形成されている。従って、上述した傾斜面２５３は、端面の起点側からフラット部２５４にかけてフラット部２５５を除く箇所に形成されている。
【００３９】
尚、本実施の形態において、このように傾斜面２５３の終点側にフラット部２５４を設けたのは、その傾斜部を弁部２５２の端縁の手前までとすることで、傾斜部を端縁まで形成した場合よりもその傾斜角度を大きくするためである。それにより、開弁時の開口部の大きさを相対的に大きくして所望の流量を確保している。
【００４０】
また、弁部２５２の先端側の端面からは、その周縁に沿って軸線方向に延出した３本の脚部２５９が設けられており、その脚部２５９が弁孔２６の内壁に沿って摺動可能に構成されている。弁部２５２は、その先端側の脚部２５９が弁孔２６に沿ってガイドされ、後端側のリブ５３，５４が下部ケース３６にガイドされつつ第１の流路２１内を進退する。弁部２５２と脚部２５９とはその外周面が連続的に形成されているため、弁体２５０は、弁孔２６に対してスムーズに挿脱（接離）することができる。そして、弁体２５０が弁孔２６からリフトして開弁する際には、上記端面の起点側から一方向に開口される。
【００４１】
次に、流量制御弁２０１の弁体２５０の構成による振動音の抑制効果について説明する。図１０はこの流量制御弁２０１における振動音の評価試験を行った結果を表す説明図である。同図（Ａ）は、閉弁時の通水１次圧と弁体２５０の組込み位置による異音の有無との関係を示す表であり、同図（Ｂ）はその組込み位置の基準を示す説明図である。
【００４２】
すなわち、この評価試験においても、通水１次圧を０．１〜１．０ＭＰａ（ゲージ圧）の間で０．１ＭＰａ毎に変化させ、各通水１次圧において全閉状態から全開状態，全開状態から全閉状態と作動させたときの異音の有無を確認した。弁体２５０の組込み位置については、弁部２５２の傾斜面２５３の起点側が同図（Ｂ）の位置、つまり下流側接続部１３側に向く位置を基準位置（０度）とし、図の時計回りに４５度ずつ回転させて試験を行った。また、再現性を確認するために、同じ構造の流量制御弁２０１を３つ（No.1〜No.3）作製し、それぞれについて同様の評価試験を行った。
【００４３】
同図に示すように、３つのいずれの流量制御弁１においても、いずれの通水１次圧、弁体２５０の組込み位置においても異音が発生しなかった。すなわち、本実施の形態のように弁部２５２の端面に軸線に対して所定角度で傾斜する傾斜面２５３を形成し、開弁時にその開弁部の一方向から開口するようにすることで、通水１次圧が低圧から高圧にかけていずれの角度位置においてもその振動音を防止できることが確認され、その振動音防止効果が第１の実施の形態よりも向上することが分かった。
【００４４】
これは以下の理由によるものと推察される。すなわち、図３及び図４等に示した第１の実施の形態では、対向面５８を有する切り欠き部により開弁時に開弁部が一方向から大きく開口することにより一定の効果が得られた。しかし、その開弁とともに他の切り欠き部であるテーパ部５６，５７の部分が開口し、軸線に直角な方向の対向面が複数方向に現れるため、ある角度においてはそのテーパ部５６，５７の部分に形成される開口部を流れる流体によって弁部５２がその複数方向から押されて振動し、その振動音が発生するものと考えられる。
【００４５】
これに対し、本実施の形態では軸線に直角な方向の対向面が一方向に対向して構成されて常に一方向に押し付けられるため、このような振動音が防止されるものと考えられる。
以上に説明したように、本実施の形態の流量制御弁２０１によれば、弁体２５０をその軸線周りのいずれの角度位置に設定しても、振動音をほぼ確実に防止することができる。また、その結果、弁体２５０を軸線周りに固定する手段を設ける必要もないため、低コストに実現することができる。
【００４６】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明はその特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の精神の範囲内での変化変形が可能であることはいうまでもない。
【００４７】
例えば、上記各実施の形態においては、弁体のリフト時にその軸線と直角方向に作用する高圧側の流体圧力がその外周方向の一点側に偏るような形状として、開口部の大きさがその一点側に偏る構成を示したが、それ以外の構成で圧力分布を偏らせる構成をとることもできる。例えば、いずれかの脚部の幅を他の脚部の幅よりも大きくして、軸線と直角方向の高圧流体の受圧面積を大きくしてもよい。ただし、この場合、脚部が複数の方向から高圧流体の圧力を受けて振動しないように、所定の幅以内に抑えるのが好ましい。
【００４８】
また、上記各実施の形態においては、弁体及びボディを樹脂材から一体成形した例を示したが、これらの一方又は双方を金属材から形成してもよい。
さらに、上記第２の実施の形態においては、弁部２５２をボディ１１の弁孔２６内に挿通させる構成としたが、その弁部２５２の外径を大きくして先端側にテーパ面を設け、第１の実施の形態のように弁座２５に着脱可能に構成してもよい。ただし、第２の実施の形態のように弁部２５２を弁孔２６に挿通する構成として弁座２５よりも半径方向外側の部分を無くすことで、開弁時に流体が衝突する部分を少なくすることができ、その結果、通水音を小さくすることができる。
【００４９】
また、上記第２の実施の形態においては、弁部２５２の端面に傾斜面２５３による傾斜部をフラット部２５４を残して形成した構成を示したが、フラット部２５４を設けることなく、弁部２５２の端面全体にわたって傾斜部を設けるようにしてもよい。また、弁体２５０を軸３４に直接固定する等によりストッパ４３が不要の構成をとれば、フラット部２５５を設ける必要もなくなる。
【００５０】
さらに、上記実施の形態は、本発明の流量制御弁を給湯システムに適用するものとして構成した例を示したが、配管に接続されて上流側から流入する流体の流量を制御して下流側に流出させる流量制御弁として、給湯システム以外のシステムにも適用可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】第１の実施の形態にかかる流量制御弁の側面図である。
【図２】第１の実施の形態にかかる流量制御弁の底面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】弁体の構成を表す説明図である。
【図５】流量制御弁における振動音の評価試験を行った結果を表す説明図である。
【図６】第１の実施の形態の変形例にかかる流量制御弁の底面図である。
【図７】第２の実施の形態にかかる流量制御弁の縦断面図である。
【図８】第２の実施の形態にかかる流量制御弁の底面図である。
【図９】弁体の構成を表す説明図である。
【図１０】流量制御弁における振動音の評価試験を行った結果を表す説明図である。
【図１１】給湯システムの構成を表す説明図である。
【図１２】従来の給湯システムに用いられる流量制御弁の構成例を表す縦断面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，２０１  流量制御弁
１１，２１１  ボディ
１２  上流側接続部
１３  下流側接続部
２１  第１の流路
２２  第２の流路
２５  弁座
２６，２２６  弁孔
３１  駆動モータ
３４  軸
４３  ストッパ
４４  コイルスプリング
５０，２５０  弁体
５１  本体
５２，２５２  弁部
５６，５７  テーパ部
５８  対向面
５９，２５９  脚部
６０  テーパ面
２２７  係止部
２５３  傾斜面
【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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