JP2800885B2 - 流量制御方法及び流量制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種装置や工場設
備等で使用される水や湯や油等の流体（非圧縮性流体）
の流量の電気信号による遠隔制御を可能とする流量制御
方法と、その流量制御方法を使用した流量制御弁に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】先ず、図１は各種装置や工場設備等に取
り付けられ、流量制御弁に至るまでの給水管路と各制御
機器の一般的な配置を示したものである。流量制御弁と
制御機器の配置としては、給水圧力が常に変動している
ことから、図１に示すように、流量制御弁の機能の違い
によって、管路パターン（ａ）と管路パターン（ｂ）に
分かれる。つまり、管路パターン（ａ）は流量制御弁が
変動圧力に対応していない場合であり、管路パターン
（ｂ）は流量制御弁が変動圧力に対応している場合であ
る。

【０００３】管路パターン（ａ）における各制御機器の
配置は、上流側から管路への水の侵入を完全に阻止する
所謂閉止弁機能を有する電磁弁、変動圧力を一定圧力に
制御するガバナー（圧力調整器）、そして、流量制御弁
である。このような管路パターン（ａ）に対応したもの
としては、例えば、特開平４−３０２７８９号公報に開
示の技術が知られている。また、管路パターン（ｂ）に
おける各機器の配置は、同じく上流側から電磁弁、そし
て、流量制御弁である。この場合、ガバナーを設けてい
ないので、変動圧力が直接的に流量制御弁に導入され
る。このような管路パターン（ｂ）に対応したものとし
ては、非圧縮性流体ではなくガスの場合であって、その
構成のままでは適用できないものであるが、例えば、特
公昭６３−４３６３２号公報に開示の技術が知られてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】前述した従来の技術に
おいて、図１の管路パターン（ａ）及び管路パターン
（ｂ）の場合、これらの各制御機器は高価であるばかり
でなく、装置等に組み込むための設計工数並びに組立工
数が大変に煩雑なものとなったり、また、各制御機器を
それぞれ連係させて制御するための電気制御回路等が複
雑なものであったり、さらに、これらの事情から生産面
においても量産性が大変落ちる等の問題があった。この
ため、従来においては、以上のような制御機器を１つで
まとめて対応しようとして種々の方法が試みられてきた
が、未だに成功には至っていない。

【０００５】そして、前記特開平４−３０２７８９号公
報に開示の技術は、閉止弁機能と流量制御弁機能をそれ
ぞれ１つの弁筐体内に特別な場所を設けて合体させたも
のであり、機能の融合を図ったものではなかった。従っ
て、弁筐体が大型になり、コスト高になる問題があっ
た。さらに、この構造では、どうしてもガバナーが必要
であって、１つの筐体では前記管路パターン（ｂ）への
対応ができない問題もある。

【０００６】また、前記特公昭６３−４３６３２号公報
に開示の技術は、前述したような閉止弁機能を持ち合わ
せていない。即ち、前記特公昭６３−４３６３２号公報
の図面中の符号を併記して説明すれば、第２図並びに第
４図に示される実施例では、板ばね８並びに引張コイル
ばね３６の作用を受けており、常態では開弁状態にあ
り、第３図の実施例では、圧縮コイルばね２８の作用を
受け、常態では閉弁状態であるが、激しく変動する変動
圧力を完全に阻止する能力は圧縮コイルばね２８にはな
い。

【０００７】従って、前記管路パターン（ａ）において
は、電磁弁の閉止弁機能、ガバナーの調圧機能、並びに
流量制御弁機能を、また、前記管路パターン（ｂ）にお
いては、電磁弁の閉止弁機能、流量制御弁機能を、それ
ぞれ１つの機器でまとめて対応できるようにし、前記管
路パターン（ａ）、前記管路パターン（ｂ）の選択をし
なくてもよく、機器コストを下げることができ、また、
各制御機器をそれぞれ連係させて制御するための複雑な
電気回路をなくし、さらに、装置等に組み込むための設
計工数並びに組立工数を大幅に短縮して、量産性を大幅
に向上させるようにすることが従来からの課題となって
いた。

【０００８】そこで、本発明の目的は、特に、流体の供
給圧力が変動する場合に対応できて、流量を遠隔制御に
より比例制御できるようにした新たな制御方式による流
量制御方法を提供することにある。そして、本発明は、
このような流体の供給圧力が変動する場合に対応でき
て、流量を遠隔制御により比例制御でき、閉止弁機能等
を含め１つの機器としてまとめた流量制御弁であって、
前述した新たな制御方式による流量制御方法を使用した
流量比例制御弁並びに定流量制御弁等の流量制御弁を提
供することも目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決すべく
請求項１記載の発明は、入水口から出水口に至る流水路
中に設けた主弁座と、背圧室を有するダイヤフラムの中
心部に設けられ、前記主弁座に対向して配置されて前記
流水路の開閉を行う主弁体と、前記ダイヤフラムを境に
前記入水口側の一次圧力室と、前記ダイヤフラムを境に
前記出水口側の二次圧力室と、前記一次圧力室と前記背
圧室を連通する連通孔と、前記背圧室と前記二次圧力室
を連通するパイロット弁孔と、前記パイロット弁孔を貫
通するように設けた制御弁部材と、を備え、前記制御弁
部材が、前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロッ
ト弁と、前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設け
た差圧板と、を一体化してなるもので、前記出水口の流
量を前記制御弁部材に対し外部から操作される外部操作
手段により作用させた弁開閉動作方向に沿った発生力に
より設定対応可能とした流量制御弁を用いる流量制御方
法であって、前記出水口の流量をＱ、前記差圧板の周り
の通過孔面積をＡ４、前記差圧板の前後の差圧をΔＰ３
として、次式 Ｑ∝Ａ４√（ΔＰ３） の関係を成立させて、前記出水口流量Ｑを、前記差圧Δ
Ｐ３を発生する前記差圧板を一体化した前記制御弁部材
に作用させる前記発生力に依存させて前記主弁座に対す
る前記主弁体の開弁量を調整することにより制御するよ
うにした差圧制御方式によることを特徴としている。

【００１０】具体的には、図３及び図４に示されるよう
に、入水口２から出水口３に至る流水路の途中の主弁座
４に、ダイヤフラム６の中心部に設けた主弁体５を対向
させて前記流水路の開閉を行うようにし、一次圧力室
７、背圧室８、二次圧力室９が設けられる。一次圧力室
７と背圧室８は連通孔１４で、背圧室８と二次圧力室９
はパイロット弁孔５ａで、それぞれ連通される。主弁座
４から出水口３に向かう主弁口４ａは垂直に設けられ
る。パイロット弁孔５ａを貫通するように設けた制御弁
部材１０には、パイロット弁孔５ａを閉弁するためのパ
イロット弁１２と、主弁口４ａ内の差圧板１３とが一体
で設けられている。出水口流量Ｑは、制御弁部材１０に
対し外部操作手段、例えば、ソレノイド１５，３０、電
動モータ１８、ばね２１，２２、流量設定用操作部材２
５等により作用させた弁開閉動作方向に沿った発生力Ｆ
によって、設定対応ができるものである。そして、出水
口流量Ｑは、差圧ΔＰ３に対応した発生力Ｆに依存させ
て主弁座４に対する主弁体５の開弁量を調整することに
より制御され、 Ｑ∝Ａ４√（ΔＰ３） 但し、Ａ４は差圧板１３周りの環状通過孔面積、ΔＰ３
は差圧板１３前後の差圧、の関係が成立する、新規な差
圧制御方式による流量制御方法である。

【００１１】ここで、このような技術の主な利用分野と
しては、前述した装置や工場設備等の中で代表的なもの
として次のようなものが挙げられる。 イ）貯湯式温水器において、お湯に対する水の混合比率
を変えて適切なミキシング湯温を作る場合の流量制御弁
として。 ロ）給湯用温水器において、供給水の流量を制御して適
切な給湯湯温を作る場合の流量制御弁として。 ハ）使用流量の異なる装置にそれぞれ対応できる汎用性
のある流量制御弁として。 ニ）高温熱処理炉並びにエアーコンプレッサー等の冷却
水適量制御の流量制御弁として。

【００１２】請求項１記載の発明のように、流水路、入
水口、出水口、主弁座、主弁口、ダイヤフラム、背圧
室、主弁体、一次圧力室、二次圧力室、連通孔、パイロ
ット弁孔、制御弁部材、パイロット弁、差圧板を備える
流量制御弁を用い、出水口流量Ｑ、差圧板周りの通過孔
面積Ａ４、差圧板前後の差圧ΔＰ３の関係において、Ｑ
∝Ａ４√（ΔＰ３）の式を満足させて、出水口流量Ｑ
を、制御弁部材に対し外部操作手段により作用させる、
差圧ΔＰ３に対応して弁開閉動作方向に沿った発生力に
依存させて主弁座に対する主弁体の開弁量を調整するこ
とにより制御する差圧制御方式による流量制御方法なの
で、流体の供給圧力が変動する場合に対応でき、流量が
遠隔制御により比例制御できるようになる。また、手動
による流量の比例制御、定点設定による流量の一定制御
も可能となる。

【００１３】そして、請求項２記載の発明は、弁筐体内
に、前記流水路、入水口、出水口、主弁座、主弁口、ダ
イヤフラム、背圧室、主弁体、一次圧力室、二次圧力
室、連通孔、パイロット弁孔、制御弁部材、パイロット
弁、差圧板を備え、請求項１記載の差圧制御方式による
前記流量制御方法が適用される流量制御弁であって、前
記制御弁部材に作用させる前記発生力の外部操作手段と
してのソレノイドを備え、このソレノイドに供給する電
流量を外部から操作制御して、前記制御弁部材に作用さ
せる前記発生力の増減変更を可能とするよう構成したこ
とを特徴としている。

【００１４】具体的には、例えば、図６に示されるよう
に、弁筐体１内に、入水口２、出水口３、主弁座４、主
弁口４ａ、主弁体５、パイロット弁孔５ａ、ダイヤフラ
ム６、一次圧力室７、背圧室８、二次圧力室９、制御弁
部材１０、パイロット弁１２、差圧板１３、連通孔１４
を有し、前記発生力Ｆの外部操作手段としてソレノイド
１５が使用され、このソレノイド１５により進退動作さ
れるプランジャー１１を制御弁部材１０に設け、ソレノ
イド１５に供給する電流量を外部から操作制御すること
で、前記発生力Ｆの増減変更ができるようにした流量比
例制御弁である。なお、図８に示されるように、差圧板
１３の周囲に複数の切欠孔Ａ４′を形成した流量比例制
御弁であったり、また、図１０に示されるように、主弁
口４ａの内周面に複数の切欠溝Ａ４″を形成した流量比
例制御弁であってもよい。

【００１５】このように、請求項１記載の差圧制御方式
によるもので、外部操作手段としてのソレノイドに供給
する電流量を外部から操作制御して、制御弁部材に作用
させる前記発生力の増減変更を可能とするよう構成した
流量比例制御弁としての流量制御弁なので、流体の供給
圧力が変動する場合に対応できると共に、流量が遠隔制
御により比例制御でき、しかも、閉止弁機能等を含め１
つの機器としてまとめたものとなる。

【００１６】また、請求項３記載の発明は、弁筐体内
に、前記流水路、入水口、出水口、主弁座、主弁口、ダ
イヤフラム、背圧室、主弁体、一次圧力室、二次圧力
室、連通孔、パイロット弁孔、制御弁部材、パイロット
弁、差圧板を備え、請求項１記載の差圧制御方式による
前記流量制御方法が適用される流量制御弁であって、前
記制御弁部材に作用させる前記発生力の外部操作手段と
しての電動モータと、この電動モータの駆動により動作
される可動部材と前記制御弁部材との間に介設した引張
コイルばねとを備え、前記電動モータの駆動による回動
量を直線運動量に変換して、前記引張コイルばねへ伸び
量として与えるよう前記電動モータの駆動による前記回
動量を外部から操作制御して、前記制御弁部材に作用さ
せる前記発生力の増減変更を可能とするよう構成したこ
とを特徴としている。

【００１７】具体的には、図１２に示されるように、弁
筐体１内に、入水口２、出水口３、主弁座４、主弁口４
ａ、主弁体５、パイロット弁孔５ａ、ダイヤフラム６、
一次圧力室７、背圧室８、二次圧力室９、制御弁部材１
０、パイロット弁１２、差圧板１３、連通孔１４を有
し、前記発生力Ｆの外部操作手段としてモータ１８と引
張コイルばね２１が使用され、モータ１８により摺動動
作される摺動部材２０ａと制御弁部材１０との間に引張
コイルばね２１を設け、モータ１８の回動量を直線運動
量に変換して、引張コイルばね２１へ伸び量として与え
るように、モータ１８の回動量を外部から操作制御する
ことで、前記発生力Ｆの増減変更ができるようにした流
量比例制御弁である。

【００１８】このように、請求項１記載の差圧制御方式
によるもので、外部操作手段としての電動モータの駆動
による回動量を直線運動量に変換して、電動モータの駆
動により動作される可動部材と制御弁部材との間に介設
した引張コイルばねへ伸び量として与えるよう電動モー
タの駆動による回動量を外部から操作制御して、制御弁
部材に作用させる前記発生力の増減変更を可能とするよ
う構成した流量比例制御弁としての流量制御弁なので、
流体の供給圧力が変動する場合に対応できると共に、流
量が遠隔制御により比例制御でき、しかも、閉止弁機能
等を含め１つの機器としてまとめたものとなる。

【００１９】また、請求項４記載の発明は、弁筐体内
に、前記流水路、入水口、出水口、主弁座、主弁口、ダ
イヤフラム、背圧室、主弁体、一次圧力室、二次圧力
室、連通孔、パイロット弁孔、制御弁部材、パイロット
弁、差圧板を備え、請求項１記載の差圧制御方式による
前記流量制御方法が適用される流量制御弁であって、前
記制御弁部材に作用させる前記発生力の外部操作手段と
しての電動モータと、この電動モータの駆動により動作
される可動部材と前記制御弁部材との間に介設した圧縮
コイルばねとを備え、前記電動モータの駆動による回動
量を直線運動量に変換して、前記圧縮コイルばねへ縮み
量として与えるよう前記電動モータの駆動による前記回
動量を外部から操作制御して、前記制御弁部材に作用さ
せる前記発生力の増減変更を可能とするよう構成したこ
とを特徴としている。

【００２０】具体的には、図１３に示されるように、弁
筐体１内に、入水口２、出水口３、主弁座４、主弁口４
ａ、主弁体５、パイロット弁孔５ａ、ダイヤフラム６、
一次圧力室７、背圧室８、二次圧力室９、制御弁部材１
０、パイロット弁１２、差圧板１３、連通孔１４を有
し、前記発生力Ｆの外部操作手段としてモータ１８と圧
縮コイルばね２２が使用され、モータ１８により摺動動
作されるばね制御軸２０ｅと制御弁部材１０との間に圧
縮コイルばね２２を設け、モータ１８の回動量を直線運
動量に変換して、圧縮コイルばね２２へ縮み量として与
えるように、モータ１８の回動量を外部から操作制御す
ることで、前記発生力Ｆの増減変更ができるようにした
流量比例制御弁である。

【００２１】このように、請求項１記載の差圧制御方式
によるもので、外部操作手段としての電動モータの駆動
による回動量を直線運動量に変換して、電動モータの駆
動により動作される可動部材と制御弁部材との間に介設
した圧縮コイルばねへ縮み量として与えるよう電動モー
タの駆動による回動量を外部から操作制御して、制御弁
部材に作用させる前記発生力の増減変更を可能とするよ
う構成した流量比例制御弁としての流量制御弁なので、
流体の供給圧力が変動する場合に対応できると共に、流
量が遠隔制御により比例制御でき、しかも、閉止弁機能
等を含め１つの機器としてまとめたものとなる。

【００２２】また、請求項５記載の発明は、弁筐体内
に、前記流水路、入水口、出水口、主弁座、主弁口、ダ
イヤフラム、背圧室、主弁体、一次圧力室、二次圧力
室、連通孔、パイロット弁孔、制御弁部材、パイロット
弁、差圧板を備え、請求項１記載の差圧制御方式による
前記流量制御方法が適用される流量制御弁であって、前
記制御弁部材に作用させる前記発生力の外部操作手段と
しての流量設定用操作部材と、この流量設定用操作部材
の操作により動作される可動部材と前記制御弁部材との
間に介設した引張コイルばねとを備え、前記流量設定用
操作部材の操作量を前記引張コイルばねへ伸び量として
与えるよう外部から手動操作して、前記制御弁部材に作
用させる前記発生力の増減変更を可能とするよう構成し
たことを特徴としている。

【００２３】具体的には、図１４に示されるように、弁
筐体１内に、入水口２、出水口３、主弁座４、主弁口４
ａ、主弁体５、パイロット弁孔５ａ、ダイヤフラム６、
一次圧力室７、背圧室８、二次圧力室９、制御弁部材１
０、パイロット弁１２、差圧板１３、連通孔１４を有
し、前記発生力Ｆの外部操作手段として流量設定用つま
み２５と引張コイルばね２１が使用され、流量設定用つ
まみ２５の操作により摺動動作される摺動部材２０ａと
制御弁部材１０との間に引張コイルばね２１を設け、流
量設定用つまみ２５の操作量を引張コイルばね２１へ伸
び量として与えて、外部から手動にて前記発生力Ｆの増
減変更ができるようにした手動可変流量比例制御弁であ
る。

【００２４】このように、請求項１記載の差圧制御方式
によるもので、外部操作手段としての流量設定用操作部
材の操作量を、流量設定用操作部材の操作により動作さ
れる可動部材と制御弁部材との間に介設した引張コイル
ばねへ伸び量として与えるよう外部から手動操作して、
制御弁部材に作用させる前記発生力の増減変更を可能と
するよう構成した手動可変流量比例制御弁としての流量
制御弁なので、流体の供給圧力が変動する場合に対応で
きると共に、流量が手動操作により増減制御でき、しか
も、閉止弁機能等を含め１つの機器としてまとめたもの
となる。

【００２５】また、請求項６記載の発明は、弁筐体内
に、前記流水路、入水口、出水口、主弁座、主弁口、ダ
イヤフラム、背圧室、主弁体、一次圧力室、二次圧力
室、連通孔、パイロット弁孔、制御弁部材、パイロット
弁、差圧板を備え、請求項１記載の差圧制御方式による
前記流量制御方法が適用される流量制御弁であって、前
記制御弁部材に作用させる前記発生力の外部操作手段と
して前記制御弁部材を開弁方向に付勢するコイルばね
と、前記制御弁部材に対する閉止弁機能の開閉動作用と
して設けられたソレノイドとを備え、閉止弁機能を具備
すると共に、前記制御弁部材に作用させる前記発生力を
前記コイルばねによるばね力により得て、流量の一定制
御を可能とするよう構成したことを特徴としている。

【００２６】具体的には、例えば、図１５に示されるよ
うに、弁筐体１内に、入水口２、出水口３、主弁座４、
主弁口４ａ、主弁体５、パイロット弁孔５ａ、ダイヤフ
ラム６、一次圧力室７、背圧室８、二次圧力室９、制御
弁部材１０、パイロット弁１２、差圧板１３、連通孔１
４を有し、前記発生力Ｆの外部操作手段としてソレノイ
ド３０と引張コイルばね２１が使用され、ソレノイド３
０により摺動動作される摺動部材３２と制御弁部材１０
との間に引張コイルばね２１を設け、ソレノイド３０は
前記発生力Ｆには関与せずに閉止弁機能の開閉用のもの
で、前記発生力Ｆは引張コイルばね２１の定点設定によ
り得られ、流量が一定制御できるようにした閉止弁機能
付き定流量制御弁である。または、図１６に示されるよ
うに、前記発生力Ｆの外部操作手段としてソレノイド３
０と圧縮コイルばね２２が使用され、ソレノイド３０に
より進退動作される制御弁部材１０と弁筐体１の底部３
ｃとの間に圧縮コイルばね２２を設け、ソレノイド３０
は前記発生力Ｆには関与せずに閉止弁機能の開閉用のも
ので、前記発生力Ｆは圧縮コイルばね２２の定点設定に
より得られ、流量が一定制御できるようにした閉止弁機
能付き定流量制御弁である。

【００２７】このように、請求項１記載の差圧制御方式
によるもので、制御弁部材に対するソレノイドによる閉
止弁機能を具備し、外部操作手段として制御弁部材を開
弁方向に付勢するコイルばねよるばね力により、制御弁
部材に作用させる前記発生力を得て、流量の一定制御を
可能とするよう構成した閉止弁機能付き定流量制御弁と
しての流量制御弁なので、流体の供給圧力が変動する場
合に対応できると共に、流量が一定制御でき、しかも、
閉止弁機能等を含め１つの機器としてまとめたものとな
る。

【００２８】また、請求項７記載の発明は、弁筐体内
に、前記流水路、入水口、出水口、主弁座、主弁口、ダ
イヤフラム、背圧室、主弁体、一次圧力室、二次圧力
室、連通孔、パイロット弁孔、制御弁部材、パイロット
弁、差圧板を備え、請求項１記載の差圧制御方式による
前記流量制御方法が適用される流量制御弁であって、前
記弁筐体と前記制御弁部材との間に介設されるコイルば
ねを備え、このコイルばねによるばね力により前記制御
弁部材に作用させる前記発生力を得て、流量の一定制御
を可能とするよう構成したことを特徴としている。

【００２９】具体的には、例えば、図１２において、前
記発生力Ｆの外部操作手段であるモータ１８及びねじ送
り機構２０を廃止して、引張コイルばね２１のみで対応
し、この引張コイルばね２１により予め定点設定された
前記発生力Ｆに対応して、流量が一定制御できるように
した定流量制御弁である。または、図１３において、前
記発生力Ｆの外部操作手段であるモータ１８及びねじ送
り機構２０を廃止して、圧縮コイルばね２２のみで対応
し、この圧縮コイルばね２２により予め定点設定された
前記発生力Ｆに対応して、流量が一定制御できるように
した定流量制御弁である。

【００３０】このように、請求項１記載の差圧制御方式
によるもので、弁筐体と制御弁部材との間に介設される
コイルばねによるばね力により制御弁部材に作用させる
前記発生力を得て、流量の一定制御を可能とするよう構
成した定流量制御弁としての流量制御弁なので、流体の
供給圧力が変動する場合に対応できると共に、流量が一
定制御できる。

【００３１】

【発明の実施の形態】以下に、本発明に係る流量制御方
法の制御方式と流量制御弁の実施の各形態例を図３から
図１６に基づいて説明する。

【００３２】＜制御方式の概要＞先ず、本発明による新
たな制御方式を説明する前に、従来の制御方式について
説明する。従来における圧力または流量制御の方法は、
前述したガバナーも同様であるが、前記特公昭６３−４
３６３２号公報に開示されている圧力制御技術に代表さ
れるものである。即ち、この従来の制御方法は、通称、
二次圧制御方式と言われるもので、ガスも含めた流体の
圧力または流量を制御できる唯一の方法として古くから
知られているものである。

【００３３】図２は前記特公昭６３−４３６３２号公報
の第１図（従来例）に相当するものの主要部を示したも
のであり、図示のように、弁体の上流側の一次圧力室の
圧力をＰ１０、弁体の下流側の二次圧力室の圧力をＰ２
０、弁体の受圧面積をＳｖＸ、ダイヤフラムの受圧面積
をＳｄＸとし、また、ダイヤフラムを境にして弁体の反
対側に働くＦＸはばね力であるとすると、流体が流れて
いる場合において、次のように力バランスする。 ＦＸ＋Ｐ１０・ＳｖＸ−Ｐ１０・ＳｄＸ−Ｐ２０・Ｓｖ
Ｘ＝０ Ｐ２０＝（ＦＸ＋Ｐ１０・ＳｖＸ−Ｐ１０・ＳｄＸ）／
ＳｖＸ ここで、ＳｖＸとＳｄＸはほぼ等しくなるようにしてあ
るので、Ｐ１０・ＳｖＸとＰ１０・ＳｄＸの力は相殺さ
れる。これを整理すると、 Ｐ２０≒ＦＸ／ＳｖＸ となる。

【００３４】そして、出水口流量（ＱＸ）はこの安定供
給されるＰ２０によって決まる。即ち、 ＱＸ＝αＡＸ√（２ｇ・Ｐ２０／ｒ） ここで、αは係数、ＡＸは出水口面積、ｇは重力の加速
度、ｒは流体の比重である。このように、α，ｇ，ｒは
係数並びに定数であることから整理すると、 ＱＸ∝ＡＸ√（Ｐ２０） となる。従って、流量ＱＸは二次圧力Ｐ２０に依存する
ことが大であり、このことから従来の圧力制御方法は、
通称、二次圧制御方式と呼ばれている。従来の制御方法
は以上のような特徴があり、以降では、従来の圧力制御
方法を二次圧制御方法と呼ぶ。

【００３５】次に、本発明による新たな制御方式を説明
する。なお、本発明の制御方法は、従来の通称に対応し
て表現すれば、後述するように、差圧に依存することか
ら差圧制御方式と呼ぶことができるものである。図３は
本発明の概要並びに新たな制御方式を説明するための構
成図で、閉弁状態を示した図であり、図４は同じく開弁
状態を示した図である。先ず、図３において、１は弁筐
体、２は入水口、３は出水口、４は入水口２から出水口
３に至る通水路を閉止するための主弁座で、４ａは主弁
口であり、この主弁口４ａは、主弁座４から下流側（実
態面では後述する差圧板１３の作動範囲）は垂直に設け
たものとなっている。また、５は主弁座４を閉止する主
弁体、６は可撓性のダイヤフラムであり、ダイヤフラム
６は、内側を主弁体５の環状外周面に、外側を弁筐体１
内側に気密状に装着され、一次圧力室７と背圧室８、更
には、二次圧力室９を形成する。

【００３６】主弁体５には、その中央部に背圧室８から
二次圧力室９に通じるパイロット弁孔５ａとパイロット
弁座５ｂが設けられていて、パイロット弁孔５ａには後
述する制御弁部材１０が貫通するように設けられる。こ
の制御弁部材１０は、図中上部から下部に向かって、摺
動部材であるプランジャー１１とパイロット弁座５ｂに
着座するパイロット弁１２、更には、パイロット弁１２
と適切な距離をとって差圧板１３が軸１３ａの連係によ
り、軸上に一体で構成されている。なお、パイロット弁
１２と差圧板１３の前述した適切な距離とは、主弁体５
の弁開によって流れ来る流体の整流域、並びに圧力安定
域、更には、主弁リフト量等を考慮したものとなってい
る。また、一次圧力室７と背圧室８とは連通路１４によ
って連通されたものとなっている。

【００３７】そして、プランジャー１１は、後述する如
く流量設定値対応の発生力Ｆを外部から器内へ連係させ
る役目と、制御弁部材１０の姿勢制御精度向上のための
役目を有するものである。ここで、発生力Ｆの器内への
連係役は、このプランジャー１１に必ずしも限定するも
のではない。例えば、後述する第５の実施の形態例で
は、ばね制御軸２０ｅがこの役目を果たすものとなって
いる。なお、プランジャー１１を外部から操作する手段
についての具体例は、後述する実施の形態例で説明す
る。

【００３８】図３は流量制御弁機能は機能停止の状態、
所謂操作待ちの状態にあり、これを通常状態という。こ
の通常状態において、パイロット弁１２は常に閉弁して
いる。この時の閉弁着座力ｆは、後述する一次圧力Ｐ１
が連通路１４を通じ背圧室８に導入されたときにおいて
閉止できるだけの能力があれば、制御弁部材１０の自重
でもよい。また、自重が小さすぎて閉止能力がない場合
は、自重を補うだけの小力な閉弁用ばね（図示せず）を
設けて対処してもよい。

【００３９】以下に、本発明の新たな制御方式を次の項
目順に従って説明する。 １）閉止弁機能 ２）外部操作による主弁体５の開閉制御 ３）流量制御弁機能 ４）流量比例制御機能 ５）全体のまとめ（作用並びに動作）

【００４０】１）閉止弁機能 図３において、Ｓｄはダイヤフラム６の受圧面積、Ｓｖ
は主弁口４ａの面積であり、背圧室８はパイロット弁１
２が閉じられた状態にあり、一次圧力Ｐ１は一次圧力室
７並びに連通孔１４を通じた背圧室８に充満していて、
主弁体５は主弁口面積Ｓｖ分の発生力の差から閉弁状態
にある。即ち、 Ｓｄ・Ｐ１＞（Ｓｄ−Ｓｖ）Ｐ１ ・・・（１） の発生力の差から閉弁側に力が作用する。但し、この場
合、説明が複雑になることからパイロット弁孔５ａの面
積並びに制御弁部材１０の軸面積は無視したものとなっ
ている。この発生力の差は、（１）式で明らかなよう
に、Ｐ１が変動しても崩れることがなく、閉弁状態は安
定して持続することができるものである。閉止弁機能を
解除するには、制御弁部材１０を引き上げてパイロット
弁１２を開け、背圧室８の圧力を下げることで成し得
る。

【００４１】２）外部操作による主弁体５の開閉制御 図４において、Ｑは出水口３の流量、Ｑ１は連通孔１４
の流量、Ｑ２はパイロット弁１２の通過流量、Ｑ３は主
弁体５の通過流量、Ａ１は連通孔１４の面積、Ａ２はパ
イロット弁１２のリフト通過孔面積、Ａ３は差圧板１３
の受圧面積、Ａ４は差圧板１３周りの環状通過孔面積
（＝Ｓｖ−Ａ３）である。また、この図４はある条件の
もとに流量比例制御弁が動作している状態を示したもの
で、背圧室８はパイロット弁１２の開弁により流量Ｑ２
があって、図３の状態から変化して圧力Ｐ２となる。な
お、Ｐ３は二次圧力室９の圧力、Ｐ４は差圧板１３の通
過後の圧力である。この時の出水口３の流量Ｑを構成す
るものは、主弁側から流れるＱ３と、連通孔１４を介し
てパイロット弁側から流れるＱ２である。即ち、 Ｑ＝Ｑ２＋Ｑ３ である。このＱ２は、ダイヤフラム６と一体の主弁体５
を制御するために必要とされるもので、主弁体５の通過
流量Ｑ３と比較して、その量は極少量であると考えられ
る。

【００４２】ところで、一般的にダイヤフラム、ダイヤ
フラムと一体の主弁体、ソレノイド付きのパイロット弁
等としては、便器等の洗浄水供給弁として古くから使用
されているフラッシュバルブの弁構造がある。そのフラ
ッシュバルブとの相違点は、本発明におけるパイロット
弁１２には、下流側に差圧板１３が一体で設けられてい
ることである。この差圧板１３は、本発明では後述する
如く重要な働きをするものであり、この差圧板１３があ
ることによって、次のバランス式等が成立するものと考
えられる。即ち、図４において、圧力による力バランス
は、 Ｐ１（Ｓｄ−Ｓｖ）＋Ｐ３・Ｓｖ−Ｐ２・Ｓｄ＝０ 但し、この場合、制御弁部材１０のプランジャー軸面積
並びにパイロット弁孔面積等は、説明が複雑になること
から無視したものとなっている。

【００４３】この式を以下のように移項して、 Ｐ１（Ｓｄ−Ｓｖ）＋Ｐ３・Ｓｖ＝Ｐ２・Ｓｄ Ｓｖ，Ｓｄで括り、式を整理すると、 （Ｐ１−Ｐ２）Ｓｄ＝（Ｐ１−Ｐ３）Ｓｖ ・・・（２） ここで、 Ｐ１−Ｐ２＝ΔＰ１（差圧）、Ｐ２−Ｐ３＝ΔＰ２（差圧） であり、両式から、 Ｐ１−Ｐ３＝ΔＰ１＋ΔＰ２ これらを前記（２）式に代入すると、 ΔＰ１・Ｓｄ＝（ΔＰ１＋ΔＰ２）Ｓｖ ΔＰ１（Ｓｄ−Ｓｖ）＝ΔＰ２・Ｓｖ 即ち、 ΔＰ１／ΔＰ２＝Ｓｖ／（Ｓｄ−Ｓｖ）＝（圧力バランスにおいて一定） ・・・（３）

【００４４】次に、流量バランスを考えれば、前述のよ
うに圧力による力バランスが成立するとすると、背圧室
８の入りＱ１と出Ｑ２の流量は同じものであると考えら
れる。従って、 Ｑ１＝Ｑ２ 前述した従来技術の二次圧制御方式で使用した簡略式を
使って更に展開すると、 Ａ１√（ΔＰ１）＝Ａ２√（ΔＰ２） 即ち、 ΔＰ１／ΔＰ２＝（Ａ２／Ａ１）２乗＝（流量バランスにおいて一定） ・・・（４） 従って、前記（３）式と前記（４）式とは同一ベースで
評価することができる。 ΔＰ１／ΔＰ２＝Ｓｖ／（Ｓｄ−Ｓｖ）＝（Ａ２／Ａ１）２乗＝一定 ・・・（５）

【００４５】この（５）式の意味するところを、関係構
成部の動作面に置き換えて検討すると、図の状態から制
御弁部材１０を外部からの制御信号により軸方向に引き
上げた場合は、（５）式の条件が確保されるため、主弁
体５が制御弁部材１０に追随するようにほとんど同時に
引き上げられる。また、制御弁部材１０を軸方向に引き
下げた場合も、主弁体５は、同様に前記（５）式の条件
が確保されるため、追随動作をして下降し、制御弁部材
１０の引き下げ動作を更に続ける指令を出し続けた場合
は、最終的に主弁体５が主弁座４に達し、完全閉弁に至
ることとなる。即ち、主弁体５は、制御弁部材１０によ
って開弁から閉弁に至るまで自由に制御できることを意
味するものである。

【００４６】３）流量制御弁機能 前述した通り、出水口３の流量は、 Ｑ＝Ｑ２＋Ｑ３ である。ここで、Ｑ２については、これからの説明を容
易にするためと、微量であることもあって無視すること
とし、以降では、 Ｑ＝Ｑ３ とする。図４において、Ｆは、外部信号を受け、ある流
量設定値に対応した発生力である。この発生力Ｆに対抗
する力とのバランス式は、 Ｆ−ΔＰ３・Ａ３＝０ ・・・（６） 但し、ΔＰ３（差圧）＝Ｐ３−Ｐ４ また、この時の主弁体５の開弁通過流量は、 Ｑ∝Ａ４√（ΔＰ３） ・・・（７） 前記（６）式を展開して代入すると、 Ｑ∝Ａ４√（Ｆ／Ａ３） ・・・（８）

【００４７】即ち、（８）式から流量Ｑは、発生力Ｆに
依存することが大であり、発生力Ｆを外部から制御して
やることによって、Ｑは適宜決定することができるもの
である。このとき、当然ながら、発生力Ｆと比例関係に
ある差圧ΔＰ３も変化している。このように、本発明に
よる制御方式は、差圧ΔＰ３に依存することが大である
ことから、差圧制御方式と呼べるものである。これによ
って、前述した従来技術の二次圧制御方式との差異は明
確である。従って、以降では、本発明の制御方式を差圧
制御方式と呼ぶこととする。なお、前記発生力Ｆを外部
信号によって対応しない固定されたものとして考える
と、単なる定流量制御弁として使用できるものとなる。

【００４８】４）流量比例制御機能 図４に示す状態は、前述の通り、設定値に対応した発生
力Ｆに対して流量Ｑが安定制御状態にあることを示した
ものである。また、図５は変動する供給圧力Ｐ１に対す
る流量特性線図を示したものである。なお、本出願人に
よる機能確認用試作段階においても、これと同等の機能
が確認されている。始めに、図５において、図の状態か
ら流量を増量側で、ＦからＦ１に設定変更した場合を想
定して考察する。ここで、Ｆ１は増量指示を含んだ流量
に対応した発生力、ΔＦ１は増量に対応した発生力、
Ｑ′は増量後の増量分を含む流量、Ｐ３′は増量後の二
次圧力、Ｐ４′は増量後の差圧板通過後の圧力、ΔＰ
３′は増量後の差圧である。

【００４９】従って、増量後の前記（６）式相当は、 Ｆ１＝Ｆ＋ΔＦ１＝ΔＰ３′・Ａ３ ・・・（９） ΔＰ３′＝Ｐ３′−Ｐ４′ 増量後の前記（８）式相当は、 Ｑ′∝Ａ４√（ΔＰ３′） ・・・（１０） Ｑ′∝Ａ４√（（Ｆ＋ΔＦ１）／Ａ３） ・・・（１１） 即ち、この（１１）式と前記（８）式との比較から、増
量後の流量Ｑ′は増量に対応した発生力ΔＦ１だけ増量
したものであることが解る。

【００５０】また、図５において、流量を減量側で、Ｆ
からＦ２に設定変更した場合、Ｆ２は減量指示を含んだ
流量に対応した発生力、ΔＦ２は減量に対応した発生
力、Ｑ″は減量分を含んだ流量、Ｐ３″は減量後の二次
圧力、Ｐ４″は減量後で差圧板通過後の圧力、ΔＰ３″
は減量後の差圧である。 Ｆ２＝Ｆ−ΔＦ２＝ΔＰ３″・Ａ３ ・・・（１２） ΔＰ３″＝Ｐ３″−Ｐ４″ Ｑ″∝Ａ４√（（Ｆ−ΔＦ２）／Ａ３） ・・・（１３） 即ち、この（１３）式と前記（８）式との比較から、減
量後の流量Ｑ″は減量に対応した発生力ΔＦ２だけ減量
したものであることが解る。以上の通り、外部操作によ
る設定値に対し、このように流量が的確に増減でき、し
かも、その量を一定に持続制御できることから、流量比
例制御機能が証明される。

【００５１】５）全体のまとめ（作用並びに動作） 本発明の流量比例制御弁は、操作待ちのときは図３の通
常状態であって、上流側から管路への流体の侵入を完全
に阻止した所謂閉止弁機能状態にある。この状態におい
て、外部から信号を受けて制御弁部材１０は自重並びに
閉弁用ばね力ｆに抗して、流量設定値に対応した発生力
Ｆで引き上げられると、制御弁部材１０と一体のパイロ
ット弁１２が上げられ、パイロット弁孔５ａが開けられ
る。図４の状態は、このパイロット弁１２によって開始
されるに至ったものである。これによって、背圧室８で
は一次圧力Ｐ１から圧力Ｐ２に変化し、Ｑ１が流れ、前
記（４）式の関係が成立して主弁体５を引き上げ、主弁
座４を開弁する。このパイロット弁１２の弁開によって
主弁口４ａには流量Ｑ３が流れ、パイロット弁１２と一
体の差圧板１３を境にして差圧ΔＰ３が発生し、前記
（６）式の関係で発生力Ｆと対抗してバランスする。こ
のバランス位置が、主弁体５の開弁量を決定して、流量
Ｑを制御するものである。

【００５２】更に詳細には、何等かの状況下で前記差圧
ΔＰ３を増加しようとするような場面が発生した場合
は、発生力Ｆに抗してパイロット弁１２を引き下げ、前
記（５）式の関係にある主弁体５のリフト量を間接的に
減少させて、Ｑを設定値に制御する。また、何等かの状
況下で前記差圧ΔＰ３を減少しようとするような場面が
発生した場合は、前述とは逆に、発生力Ｆによってパイ
ロット弁１２を引き上げ、前記（５）式の関係にある主
弁体５のリフト量を間接的に増加させて、Ｑを設定値に
制御する。このように、差圧ΔＰ３を常にキャッチして
主弁体５のリフト量を微調整し、設定値流量に制御しよ
うとするものである。なお、使用を完了し、前述の通常
状態に至るには、外部からの操作信号で前記発生力Ｆを
ＯＦＦにする。こうすると、制御弁部材１０は閉弁用ば
ね力ｆによって下がり、パイロット弁１２は閉弁する。

【００５３】次に、以上のような本発明の差圧制御方式
による流量制御方法を具現する流量制御弁の各実施形態
例について順に説明する。なお、以降の各実施形態例に
おいて、各図に付した符号の内、前述した図３、図４に
おける同様の機能を有する部位には同じ符号を付して、
その説明の重複を避け、特徴部分に絞って説明する。

【００５４】＜第１の実施の形態例＞図６は本発明を適
用した第１の実施の形態例としての流量制御弁（流量比
例制御弁）を示す縦断面図で、図７はその出水口部を示
すＡ矢視図である。この第１の実施の形態例は、制御弁
部材１０のプランジャー１１に作用させる発生力Ｆが外
部から操作される手段として、図６に示すように、ソレ
ノイド１５を使用したものである。即ち、弁筐体１は、
図６に示したように、入水口２と出水口３を有する本体
部１ａと、有底筒状に突出するプランジャー摺動パイプ
１ｆを有する蓋部１ｂとに、ダイヤフラム６の取付位置
を境として分割されいて、本体部１ａの大口径開放部１
ｃに蓋部１ｂの環状筒部１ｅが気密的に嵌合されてい
る。そして、プランジャー摺動パイプ１ｆの外側には、
ソレノイド１５がそのボビー孔を被せるようにして組み
付けられ、このソレノイド１５は、複数の小ねじ１６に
よって本体部１ａに固定され、この時、蓋体１ｂとダイ
ヤフラム６の外周縁も本体部１ａに固定される。なお、
ダイヤフラム６の外周縁は、大口径開放部１ｃの段部１
ｄに位置して、環状筒部１ｅの端面との間で気密的に挟
持されている。

【００５５】ここで、ソレノイド１５は、プランジャー
１１に前記発生力Ｆを作用させる磁場の強さが、電流密
度で決まるよう調整されているものであり、即ち、電流
を制御することによって磁場の強さを適切に決めること
ができるものである。従って、プランジャー１１の材質
としては、鉄系磁性体が適切である。また、実際に流量
を制御するに当たっては、制御流量値に対する磁場の強
さ（発生力Ｆ）と制御電流との関係データを収集して決
めたものが使用される。

【００５６】さらに、図６に示したように、ダイヤフラ
ム６の中心部に気密的に設けられた主弁体５の着座面５
ｆは、截頭円錐形をしていて、主弁口４ａへの着座時に
際し主弁座４の稜線部に案内されてセンターリングされ
る機能を有している。これにより、閉弁機能の確実性を
向上し、また、着座面５ｆが傾斜していることから、そ
の分、閉弁動作が緩慢となって、弁の振動発生を抑制さ
せたものとなっている。そして、主弁体５の着座面５ｆ
と反対側で背面室８側には、環状筒部１ｅの内面を摺動
する円板状案内板５ｃが筒体５ｄを介して一体に設けら
れている。この円板状案内板５ｃには、流体流通のため
の切欠溝５ｅが、円板状案内板５ｃを円周方向に分断す
るように複数個設けられている。この切欠溝５ｅによ
り、連通路１４からの流体が背圧室８の全体に分散容易
となる。

【００５７】ここで、制御弁部材１０は、組立性を考慮
して、主弁口４ａ内に配置される差圧板１３側と、截頭
円錐形をしたパイロット弁１２及びプランジャー１１部
分とに分割されていて、差圧板１３の弁軸１３ａがパイ
ロット弁１２の付け根部内に嵌合して一体となってい
る。また、パイロット弁１２の截頭円錐形の形状は、主
弁体５の着座面５ｆの機能と同様、閉弁機能の向上と、
弁の振動発生を抑制する機能等を考慮したことによる。

【００５８】そして、制御弁部材１０において、プラン
ジャー１１は、プランジャー摺動パイプ１ｆに対し摺動
自在で、かつ、Ｏリング１１ａにより気密が確保されて
いる。また、下流側の差圧板１３は、その軸方向に延び
たガイド軸１０ｂが、図７にも示すように、出水口３に
跨って設けられた腕体３ａの軸受孔に摺動自在に嵌合さ
れており、これにより、姿勢制御精度が確保されたもの
となっている。なお、腕体３ａと差圧板１３との軸方向
の隙間は、主弁体５及びパイロット弁１２等の各着座面
に摩滅が生じた場合においても、互いに接触しないよう
距離が確保されている。また、腕体３ａは、組立工程に
おいて、制御弁部材１０の支持部材となるものである。

【００５９】さらに、制御弁部材１０のプランジャー１
１の中心には、連通孔１０ａが二次圧力室９からプラン
ジャー摺動パイプ１ｆの最先端底部空間１ｇに向かって
形成されている。この連通孔１０ａは、二次圧力室９の
前記圧力Ｐ３の作用によって制御弁部材１０に働く力の
相殺を行うものである。従って、この連通孔１０ａの存
在によりプランジャー１１の受圧面積は、パイロット弁
孔５ａの面積とほぼ同じものとなっている。なお、連通
孔１０ａは、制御弁部材１１の更なる小型化を狙うよう
な場合には、穿設加工が困難になることが予測されるこ
とから、そのような場合は、図６に二点鎖線で示した外
部連通路１０ａ′により、二次圧力室９とプランジャー
摺動パイプ１ｆの最先端底部空間１ｇとを直接連通させ
るようにしても、同等の機能が得られる。また、主弁体
５において、截頭円錐形をした着座面５ｆからパイロッ
ト弁孔５ａ及びパイロット弁座５ｂにかけた表面には、
図示しないが、ゴムやプラスチックを始めとする弾性部
材が、例えば、密着コーティング、接着取り付け、或い
は組み付け等の方法により設けておくことで、閉弁時の
シール性を更に向上させることができる。

【００６０】以上のような第１の実施の形態例による構
成の流量制御弁、即ち、流量比例制御弁によれば、前述
した新たな制御方式の概要において、特に、前記５）全
体のまとめで説明したと同様の作用並びに動作を得るこ
とができる。

【００６１】＜第２の実施の形態例＞図８は本発明を適
用した第２の実施の形態例としての流量制御弁（流量比
例制御弁）の差圧板近傍を示す部分縦断面図で、図９は
その差圧板を示すＢ矢視図である。この第２の実施の形
態例は、前述した第１の実施の形態例を基本構造とし
て、差圧板１３の周りに改良を施したものである。即
ち、前述した第１の実施の形態例における前記環状通過
孔面積Ａ４が、図８及び図９に示すように、差圧板１３
の周囲に複数（図示例では放射状に４個）の切欠孔Ａ
４′として分割設定されている。この場合、前述した第
１の実施の形態例における前記ガイド軸１０ｂと前記腕
体３ａの軸受孔との関係による姿勢制御精度機能につい
ては、差圧板１３の外周面が主弁口４ａの内周面を摺動
するようにしたことで対応している。また、前述した第
１の実施の形態例における前記腕体３ａと差圧板１３と
の軸方向の隙間については、組立性向上等と同機能を果
たすものが、出水口３の内周に設けられた段部３ａ′と
なっている。なお、他の構成については、前述した第１
の実施の形態例のものと全て同じである。

【００６２】＜第３の実施の形態例＞図１０は本発明を
適用した第３の実施の形態例としての流量制御弁（流量
比例制御弁）の差圧板近傍を示す部分縦断面図で、図１
１はその差圧板を示すＣ矢視図である。この第３の実施
の形態例も、前述した第２の実施の形態例と同様に、前
述した第１の実施の形態例を基本構造として、差圧板１
３の周りに改良を施したものである。即ち、前述した第
１の実施の形態例における前記環状通過孔面積Ａ４が、
図１０及び図１１に示すように、主弁口４ａの内周面に
複数（図示例では放射状に８個）の切欠溝Ａ４″として
分割設定されている。なお、他の構成については、前述
した第２の実施の形態例のものと全て同じである。

【００６３】＜第４の実施の形態例＞図１２は本発明を
適用した第４の実施の形態例としての流量制御弁（流量
比例制御弁）を示す縦断面図である。この第４の実施の
形態例は、制御弁部材１０のプランジャー１１に作用さ
せる発生力Ｆが外部から操作される手段として、図１２
に示すように、モータ１８と引張コイルばね２１を使用
したものである。即ち、図１２において、１８はエンコ
ーダ（またはポジションメータ）付きＤＣモータ、１９
は減速機、２０はねじ送り機構、２１は引張コイルばね
である。引張コイルばね２１は、プランジャー摺動パイ
プ１ｆの内部にあって、その一端がプランジャー１１の
端部取付孔に、また、他端が摺動部材２０ａの取付孔
に、それぞれ引っかけて取り付けられ、摺動部材２０ａ
の軸方向の動きをばねの発生力として制御弁部材１０に
作用させるようになっている。なお、プランジャー１１
には、シールのためのＯリング１１ａが設けられてい
る。プランジャー１１の材質は、プランジャー１１が姿
勢制御精度を目的としたものであるから、前述した第１
の実施の形態例のような鉄系に限定する必要はない。ま
た、摺動部材２０ａには、シールのためのＯリング２０
ｅが設けてあるため、摺動によって前記二次圧力Ｐ３が
外へ漏れるようなことはない。

【００６４】そして、摺動部材２０ａの外側端部の嵌合
溝２０ｂは、減速機１９の歯車１９ａと噛み合うキャッ
プ状の大幅歯車２０ｃの底板２０ｄの穿設孔と回転自在
な係合関係にある。また、大幅歯車２０ｃの内面には、
ねじが全面に設けられていて、プランジャー摺動パイプ
１ｆの外形部ねじ１ｈが螺合している。従って、ＤＣモ
ータ１８がエンコーダの設定値に応じた回転量（回転角
度）を回動すると、大幅歯車２０ｃがプランジャー摺動
パイプ１ｆの外形部ねじ１ｈ上を回転しながら軸方向に
移動する。この大幅歯車２０ｃの移動量は、摺動部材２
０ａを介して引張コイルばね２１に伸び量または縮み量
として作用する。この引張コイルばね２１に伸び量また
は縮み量は、制御弁部材１０のプランジャー１１に作用
させる前記発生力Ｆとなるものである。なお、ＤＣモー
タ１８は、ステッピングモータや超音波モータ等を使用
することも可能であり、そうすれば、制御機器として更
に小型化が期待できる。

【００６５】以上のような第４の実施の形態例による構
成の流量制御弁、即ち、流量比例制御弁によっても、前
述した新たな制御方式の概要において、特に、前記５）
全体のまとめで説明したと同様の作用並びに動作を得る
ことができる。

【００６６】＜第５の実施の形態例＞図１３は本発明を
適用した第５の実施の形態例としての流量制御弁（流量
比例制御弁）を示す縦断面図である。この第５の実施の
形態例は、制御弁部材１０のプランジャー１１に作用さ
せる発生力Ｆが外部から操作される手段として、図１３
に示すように、モータ１８と圧縮コイルばね２２を使用
したものである。ここで、前述した各実施形態例では、
前記発生力Ｆによって制御弁部材１０を引き上げるもの
であったが、この第５の実施の形態例は、制御弁部材１
０を押し上げるように作用するものである。即ち、図１
３において、弁筐体１の本体部１ａの出水口３は、主弁
口４ａの下流側軸上に設けられたばね室３ｂを中継した
屈曲位置に設けられている。

【００６７】また、エンコーダ付きＤＣモータ１８、減
速機１９、ねじ送り機構２０と連係するキャップ状の大
幅歯車２０ｃは、ばね室３ｂの底部３ｃから突出する摺
動パイプ３ｄのねじ３ｆと螺合していて、ＤＣモータ１
８の回転量をばね制御軸２０ｅに伝達する。このばね制
御軸２０ｅは、シール用のＯリング２０ｇにより気密的
に摺動できる。そして、ばね室３ｂには、圧縮コイルば
ね２２が配置されていて、その上流側の一端が差圧板１
３の下流側ばね座１３ｂに、また、下流側の他端はばね
制御軸２０ｅの室内端に回動自在に取り付けられたばね
座２０ｆに、それぞれ着座している。

【００６８】以上のような第５の実施の形態例による構
成の流量制御弁、即ち、流量比例制御弁によっても、前
述した新たな制御方式の概要において、特に、前記５）
全体のまとめで説明したと同様の作用並びに動作を得る
ことができる。

【００６９】＜第６の実施の形態例＞図１４は本発明を
適用した第６の実施の形態例としての流量制御弁（手動
可変流量比例制御弁）を示す縦断面図である。この第６
の実施の形態例では、前述した第４の実施の形態例（図
１２参照）におけるモータによる駆動部に代えて、手動
用つまみ２５を設けたものである。即ち、図１４におい
て、２５は手動用つまみである流量設定用つまみであ
り、２６はプランジャー摺動パイプ１ｆの端部に設けら
れた流量表示板である。流量設定用つまみ２５には、図
示のように、プランジャー摺動パイプ１ｆの内ねじと螺
合するねじ軸２５ａが一体に設けられていて、このねじ
軸２５ａの先端には、引張コイルばね２１と連係される
摺動部材２０ａが回転自在に係合されている。

【００７０】ここで、図１４は前記図６相当の通常状態
にあるもので、この状態において、流量設定用つまみ２
５は流量表示板２６上の図示しない流量目盛りのゼロま
たはＯＦＦ位置を指しており、閉止弁機能状態にあっ
て、制御弁部材１０には発生力Ｆが作用していない状態
を示している。また、流量設定用つまみ２５を回動して
目標の流量設定値で止めると、ねじ軸２５ａによって引
張コイルばね２１が引き伸ばされて、制御弁部材１０に
発生力Ｆを作用させ、所定の流量が得られる。

【００７１】以上のような第６の実施の形態例による構
成の流量制御弁、即ち、手動可変流量比例制御弁によっ
ても、前述した新たな制御方式の概要において、特に、
前記５）全体のまとめで説明したと同様の作用並びに動
作を得ることができる。

【００７２】＜第７の実施の形態例＞この第７の実施の
形態例では、図示しないが、前述した第６の実施の形態
例（図１４参照）における引張コイルばね２１に代え
て、圧縮コイルばねで対応したものである。圧縮コイル
ばねを使用した例としては、例えば、前述した第５の実
施の形態例（図１３参照）における圧縮コイルばね２２
が挙げられる。即ち、第７の実施の形態例は、例えば、
前述した第５の実施の形態例におけるモータ駆動部に代
えて、前述した第６の実施の形態例（図１４参照）にお
ける流量設定用つまみ２５及び流量表示板２６に相当す
るものを設けたものとなる。

【００７３】以上のような第７の実施の形態例による構
成の流量制御弁、即ち、手動可変流量比例制御弁によっ
ても、前述した新たな制御方式の概要において、特に、
前記５）全体のまとめで説明したと同様の作用並びに動
作を得ることができる。

【００７４】＜第８の実施の形態例＞図１５は本発明を
適用した第８の実施の形態例としての流量制御弁（定流
量制御弁）を示す縦断面図である。この第８の実施の形
態例では、前述した新たな制御方式の概要における前記
４）流量比例制御機能を使用せず、前記１）閉止弁機能
と前記３）流量制御弁機能を重要視した場合の定流量制
御弁として、前記発生力Ｆの発生源として引張コイルば
ね２１を使用している。即ち、図１５において、３０は
ソレノイドであり、このソレノイド３０としては、前述
した第１の実施の形態例（図６参照）における前記ソレ
ノイド１５のような電流と磁場の関係における線形特性
を必要としないものである。また、このソレノイド３０
は、弁筐体１の蓋体１ｂのプランジャー摺動パイプ１ｆ
の外側に台座３１を介して被せるように取り付けて固定
されている。

【００７５】そして、プランジャー摺動パイプ１ｆの内
部にあって、引張コイルばね２１の一端と連係する摺動
部材３２は、ソレノイド３０の磁場領域に配置されてい
る。従って、外部からの信号を受けてソレノイド３０が
働いたとき（励磁されたとき）は、摺動部材３２が、プ
ランジャー摺動パイプ１ｆの先端底部に突き当たるまで
図示Ｌ寸法分だけ引き上げられる。なお、このＬ寸法
は、引張コイルばね２１の初張力並びに前述した流量設
定値に対応した発生力Ｆを予め考慮して設定されてい
る。また、摺動部材３２の材質は、鉄系磁性体が適切で
あるのは勿論であり、図示例では、この摺動部材３２の
中心部に、圧力逃げのための導通孔３２ａが貫通形成さ
れている。

【００７６】ここで、図１５は前記図６相当の通常状態
にあるもので、この状態において、パイロット弁１２は
閉弁していて、即ち、閉止弁機能が働いた状態にある。
外部からの信号を受けてソレノイド３０の励磁により摺
動部材３２が、プランジャー摺動パイプ１ｆの先端底部
に突き当たるまでＬ寸法分だけ引き上げられる（このＬ
寸法の設定値に限定される定点設定となっている）と、
引張コイルばね２１が発生力Ｆを得ることとなって、継
続的に設定流量を制御し続ける。従って、このような制
御特性を持つ制御弁は、一般的に、定流量制御弁または
定流量弁と称され、特に、この第８の実施の形態例で
は、前記閉止弁機能も同時に併せ持つことから、閉止弁
機能付き定流量制御弁と呼べるものである。

【００７７】＜第９の実施の形態例＞図１６は本発明を
適用した第９の実施の形態例としての流量制御弁（閉止
弁機能付き定流量制御弁）を示す縦断面図である。この
第９の実施の形態例では、前述した第８の実施の形態例
（図１５参照）と同様に、閉止弁機能付き定流量制御弁
としているが、前記発生力Ｆの発生源に圧縮コイルばね
２２を使用した点などの面で、前述した第８の実施の形
態例とは大きく異なっている。即ち、図１６において、
前述した第８の実施の形態例と同様のソレノイド３０が
設けられると共に、プランジャー摺動パイプ１ｆの内部
にあって、制御弁部材１０の上端部には、鉄系磁性体か
らなる摺動部材４０と、その上に続いて、小径圧縮コイ
ルばね４１が、それぞれ遊合状態で配置されている。摺
動部材４０は、ソレノイド３０がＯＮしたとき、小径圧
縮コイルばね４１のばね力に抗して引き上げられる。

【００７８】そして、下流側のばね室３ｂには、一端が
差圧板１３に設けられたばね座１３ｂに、他端が円錐形
状に加工されたばね座４２に、それぞれ係止された圧縮
コイルばね２２が配置されている。ばね座４２は、ばね
室３ｂの底部３ｃに突設したボス部３ｇ内に、気密的
で、かつ、螺合関係にあるばね力調節用アジャスター４
３の円錐形頂点部に保持されて、そのばね力調節用アジ
ャスター４３と連係がとられている。従って、圧縮コイ
ルばね２２のばね力である前記発生力Ｆは、ばね力調節
用アジャスター４３によって、組立調整時に適切に定点
設定される。

【００７９】ここで、図１６は前記図６相当の通常状態
にあるもので、この状態において、パイロット弁１２は
閉弁していて、即ち、閉止弁機能が働いた状態にある。
この状態を持続的に維持するために、前記発生力Ｆに対
して小径圧縮コイルばね４１のばね力が若干大きめに設
定されている。従って、閉弁状態を解除して、出水口３
側に所定の流量を流すには、ソレノイド３０をＯＮにし
て、摺動部材４０を引き上げ、制御弁部材１０の軸方向
の拘束を解除してやると、この制御弁部材１０は前述し
た差圧制御方式に従って前記発生力Ｆに相当する設定流
量を流し続けるに至る。また、使用を停止する場合、ソ
レノイド３０をＯＦＦするだけで前述した通常状態まで
自動復帰する。即ち、摺動部材４０が小径圧縮コイルば
ね４１によって押し下げられ、制御弁部材１０を押し下
げてパイロット弁１２を閉じ、続いて主弁体５を閉じ
て、前述した通常状態に至る。

【００８０】＜第１０の実施の形態例＞この第１０の実
施の形態例では、図示しないが、前述した新たな制御方
式の概要における前記３）流量制御弁機能のみを重視し
たものであって、定流量制御弁または定流量弁として使
用されるものである。即ち、第１０の実施の形態例は、
前述した第４の実施の形態例（図１２参照）におけるモ
ータ１８、ねじ送り機構２０を廃止すると共に、摺動部
材２０ａを固定して、引張コイルばね２１のばね力によ
る前記発生力Ｆが定点設定されるようにしている。この
ような定流量制御弁を構成してもよい。

【００８１】＜第１１の実施の形態例＞この第１１の実
施の形態例では、図示しないが、前述した第１０の実施
の形態例と基本的にはほぼ同様のものであって、圧縮コ
イルばねを使用した点が異なるものである。即ち、第１
１の実施の形態例は、前述した第５の実施の形態例（図
１３参照）におけるモータ１８、ねじ送り機構２０を廃
止すると共に、摺動部材２０ａを固定して、圧縮コイル
ばね２２のばね力による前記発生力Ｆが定点設定される
ようにしている。このような定流量制御弁を構成しても
よい。

【００８２】なお、以上の実施の各形態例において、本
発明による各流量制御弁は、前述した通り、各種装置や
工場設備等で使用される水や湯や油等の流体（非圧縮性
流体）の流量制御に使用されるものである。また、本発
明による各流量制御弁の具体的な細部構造等について、
適宜に変更可能であることは勿論である。

【００８３】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明に係
る流量制御方法によれば、出水口流量Ｑ、差圧板周りの
通過孔面積Ａ４、差圧板前後の差圧ΔＰ３の関係におい
て、Ｑ∝Ａ４√（ΔＰ３）の式を満足させて、出水口流
量Ｑを、制御弁部材に対し外部操作手段により作用させ
る、差圧ΔＰ３に対応して弁開閉動作方向に沿った発生
力に依存させて主弁座に対する主弁体の開弁量を調整す
ることにより制御する差圧制御方式により流量制御を行
うため、流体の供給圧力が変動する場合に対応すること
ができ、かつ、流量を遠隔制御により比例制御すること
ができる。また、手動による流量の比例制御、定点設定
による流量の一定制御も可能となる。

【００８４】そして、請求項２記載の発明に係る流量制
御弁によれば、請求項１記載の差圧制御方式を適用し、
外部操作手段としてのソレノイドに供給する電流量を外
部から操作制御して、制御弁部材に作用させる前記発生
力の増減変更を行う流量比例制御弁であるため、流体の
供給圧力が変動する場合に対応することができると共
に、流量を遠隔制御により比例制御することができ、し
かも、閉止弁機能等を含め１つの機器としてまとめるこ
とができる。従って、機器コストを下げて、制御回路を
簡素化できると共に、生産性を大幅に改善して、量産性
の大幅な向上に寄与することができる。

【００８５】また、請求項３記載の発明に係る流量制御
弁によれば、請求項１記載の差圧制御方式を適用し、外
部操作手段としての電動モータの駆動による回動量を直
線運動量に変換して、電動モータの駆動により動作され
る可動部材と制御弁部材との間に介設した引張コイルば
ねへ伸び量として与えるよう電動モータの駆動による回
動量を外部から操作制御して、制御弁部材に作用させる
前記発生力の増減変更を行う流量比例制御弁であるた
め、流体の供給圧力が変動する場合に対応することがで
きると共に、流量を遠隔制御により比例制御することが
でき、しかも、閉止弁機能等を含め１つの機器としてま
とめることができる。従って、機器コストを下げて、制
御回路を簡素化できると共に、生産性を大幅に改善し
て、量産性の大幅な向上に寄与することができる。

【００８６】また、請求項４記載の発明に係る流量制御
弁によれば、請求項１記載の差圧制御方式を適用し、外
部操作手段としての電動モータの駆動による回動量を直
線運動量に変換して、電動モータの駆動により動作され
る可動部材と制御弁部材との間に介設した圧縮コイルば
ねへ縮み量として与えるよう電動モータの駆動による回
動量を外部から操作制御して、制御弁部材に作用させる
前記発生力の増減変更を行う流量比例制御弁であるた
め、流体の供給圧力が変動する場合に対応することがで
きると共に、流量を遠隔制御により比例制御することが
でき、しかも、閉止弁機能等を含め１つの機器としてま
とめることができる。従って、機器コストを下げて、制
御回路を簡素化できると共に、生産性を大幅に改善し
て、量産性の大幅な向上に寄与することができる。

【００８７】また、請求項５記載の発明に係る流量制御
弁によれば、請求項１記載の差圧制御方式を適用し、外
部操作手段としての流量設定用操作部材の操作量を、流
量設定用操作部材の操作により動作される可動部材と制
御弁部材との間に介設した引張コイルばねへ伸び量とし
て与えるよう外部から手動操作して、制御弁部材に作用
させる前記発生力の増減変更を行う手動可変流量比例制
御弁であるため、流体の供給圧力が変動する場合に対応
することができると共に、流量を手動操作により増減制
御することができ、しかも、閉止弁機能等を含め１つの
機器としてまとめることができる。従って、機器コスト
を下げ、生産性を大幅に改善して、量産性の大幅な向上
に寄与することができる。

【００８８】また、請求項６記載の発明に係る流量制御
弁によれば、請求項１記載の差圧制御方式を適用し、制
御弁部材に対するソレノイドによる閉止弁機能を具備
し、外部操作手段として制御弁部材を開弁方向に付勢す
るコイルばねよるばね力により、制御弁部材に作用させ
る前記発生力を得て、流量の一定制御を行う閉止弁機能
付き定流量制御弁であるため、流体の供給圧力が変動す
る場合に対応することができると共に、流量を一定制御
することができ、しかも、閉止弁機能等を含め１つの機
器としてまとめることができる。従って、機器コストを
下げて、制御回路を簡素化できると共に、生産性を大幅
に改善して、量産性の大幅な向上に寄与することができ
る。

【００８９】また、請求項７記載の発明に係る流量制御
弁によれば、請求項１記載の差圧制御方式を適用し、弁
筐体と制御弁部材との間に介設されるコイルばねによる
ばね力により制御弁部材に作用させる前記発生力を得
て、流量の一定制御を行う定流量制御弁であるため、流
体の供給圧力が変動する場合に対応することができると
共に、流量を一定制御することができる。従って、機器
コストを下げ、生産性を大幅に改善して、量産性の大幅
な向上に寄与することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】流量制御弁に至るまでの給水管路と各制御機器
を示した一般的な配置図である。

【図２】従来からの制御方式を説明するための構成図で
ある。

【図３】本発明の概要並びに新たな制御方式を説明する
ための構成図で、閉弁状態を示した図である。

【図４】図３と同じく本発明の概要並びに新たな制御方
式を説明するための構成図で、開弁状態を示した図であ
る。

【図５】本発明の流量比例制御特性を説明するための流
量特性線図である。

【図６】本発明を適用した第１の実施の形態例としての
流量制御弁を示す縦断面図である。

【図７】図６の出水口部を示すＡ矢視図である。

【図８】本発明を適用した第２の実施の形態例としての
流量制御弁の差圧板近傍を示す部分縦断面図である。

【図９】図８の差圧板を示すＢ矢視図である。

【図１０】本発明を適用した第３の実施の形態例として
の流量制御弁の差圧板近傍を示す部分縦断面図である。

【図１１】図１０の差圧板を示すＣ矢視図である。

【図１２】本発明を適用した第４の実施の形態例として
の流量制御弁を示す縦断面図である。

【図１３】本発明を適用した第５の実施の形態例として
の流量制御弁を示す縦断面図である。

【図１４】本発明を適用した第６の実施の形態例として
の流量制御弁を示す縦断面図である。

【図１５】本発明を適用した第８の実施の形態例として
の流量制御弁を示す縦断面図である。

【図１６】本発明を適用した第９の実施の形態例として
の流量制御弁を示す縦断面図である。

【符号の説明】

１ 弁筐体 ２ 入水口 ３ 出水口 ４ 主弁座 ５ 主弁体 ６ ダイヤフラム ７ 一次圧力室 ８ 背圧室 ９ 二次圧力室 １０ 制御弁部材 １１ プランジャー １２ パイロット弁 １３ 差圧板 １４ 連通路 １５ ソレノイド １６ 小ねじ １８ モータ １９ 減速機 ２０ ねじ送り機構 ２１ 引張コイルばね ２２ 圧縮コイルばね ２５ 流量設定用つまみ ２６ 流量表示板 ３０ ソレノイド ３１ 台座 ３２ 摺動部材 ４０ 摺動部材 ４１ 圧縮コイルばね ４２ ばね座 ４３ ばね力調節用アジャスター

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G05D 7/01 F16K 31/06 340 F16K 31/126 G05D 16/06

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 入水口から出水口に至る流水路中に設け
   た主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなるもので、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し外部から操作
   される外部操作手段により作用させた弁開閉動作方向に
   沿った発生力により設定対応可能とした流量制御弁を用
   い、 前記出水口の流量をＱ、前記差圧板の周りの通過孔面積
   をＡ４、前記差圧板の前後の差圧をΔＰ３として、次式 Ｑ∝Ａ４√（ΔＰ３） の関係を成立させて、 前記出水口流量Ｑを、前記制御弁部材に作用させる、前
   記差圧ΔＰ３に対応した前記発生力に依存させて前記主
   弁座に対する前記主弁体の開弁量を調整することにより
   制御することを特徴とする差圧制御方式による流量制御
   方法。
2. 【請求項２】 弁筐体内に、入水口から出水口に至る流水路と、 この流水路中に設けた主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなり、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し外部から操作
   される外部操作手段により作用させた弁開閉動作方向に
   沿った発生力により設定対応可能で、 請求項１記載の前
   記式の関係成立に基づいて前記出水口流量Ｑを制御する
   差圧制御方式による流量制御弁であって、前記外部操作手段 としてのソレノイドを備え、 このソレノイドに供給する電流量を外部から操作制御し
   て、前記制御弁部材に作用させる前記発生力の増減変更
   を可能とするよう構成したことを特徴とする流量制御
   弁。
3. 【請求項３】 弁筐体内に、入水口から出水口に至る流水路と、 この流水路中に設けた主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなり、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し外部から操作
   される外部操作手段により作用させた弁開閉動作方向に
   沿った発生力により設定対応可能で、 請求項１記載の前
   記式の関係成立に基づいて前記出水口流量Ｑを制御する
   差圧制御方式による流量制御弁であって、前記外部操作手段 としての電動モータと、この電動モー
   タの駆動により動作される可動部材と前記制御弁部材と
   の間に介設した引張コイルばねとを備え、 前記電動モータの駆動による回動量を直線運動量に変換
   して、前記引張コイルばねへ伸び量として与えるよう前
   記電動モータの駆動による前記回動量を外部から操作制
   御して、前記制御弁部材に作用させる前記発生力の増減
   変更を可能とするよう構成したことを特徴とする流量制
   御弁。
4. 【請求項４】 弁筐体内に、入水口から出水口に至る流水路と、 この流水路中に設けた主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなり、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し外部から操作
   される外部操作手段により作用させた弁開閉動作方向に
   沿った発生力により設定対応可能で、 請求項１記載の前
   記式の関係成立に基づいて前記出水口流量Ｑを制御する
   差圧制御方式による流量制御弁であって、前記外部操作手段 としての電動モータと、この電動モー
   タの駆動により動作される可動部材と前記制御弁部材と
   の間に介設した圧縮コイルばねとを備え、 前記電動モータの駆動による回動量を直線運動量に変換
   して、前記圧縮コイルばねへ縮み量として与えるよう前
   記電動モータの駆動による前記回動量を外部から操作制
   御して、前記制御弁部材に作用させる前記発生力の増減
   変更を可能とするよう構成したことを特徴とする流量制
   御弁。
5. 【請求項５】 弁筐体内に、入水口から出水口に至る流水路と、 この流水路中に設けた主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなり、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し外部から操作
   される外部操作手段により作用させた弁開閉動作方向に
   沿った発生力により設定対応可能で、 請求項１記載の前
   記式の関係成立に基づいて前記出水口流量Ｑを制御する
   差圧制御方式による流量制御弁であって、前記外部操作手段 としての流量設定用操作部材と、この
   流量設定用操作部材の操作により動作される可動部材と
   前記制御弁部材との間に介設した引張コイルばねとを備
   え、 前記流量設定用操作部材の操作量を前記引張コイルばね
   へ伸び量として与えるよう外部から手動操作して、前記
   制御弁部材に作用させる前記発生力の増減変更を可能と
   するよう構成したことを特徴とする流量制御弁。
6. 【請求項６】 弁筐体内に、入水口から出水口に至る流水路と、 この流水路中に設けた主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなり、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し外部から操作
   される外部操作手段により作用させた弁開閉動作方向に
   沿った発生力により設定対応可能で、 請求項１記載の前
   記式の関係成立に基づいて前記出水口流量Ｑを制御する
   差圧制御方式による流量制御弁であって、前記外部操作手段 として前記制御弁部材を開弁方向に付
   勢するコイルばねと、前記制御弁部材に対する閉止弁機
   能の開閉動作用として設けられたソレノイドとを備え、 閉止弁機能を具備すると共に、前記制御弁部材に作用さ
   せる前記発生力を前記コイルばねによるばね力により得
   て、流量の一定制御を可能とするよう構成したことを特
   徴とする流量制御弁。
7. 【請求項７】 弁筐体内に、入水口から出水口に至る流水路と、 この流水路中に設けた主弁座と、 背圧室を有するダイヤフラムの中心部に設けられ、前記
   主弁座に対向して配置されて前記流水路の開閉を行う主
   弁体と、 前記ダイヤフラムを境に前記入水口側の一次圧力室と、 前記ダイヤフラムを境に前記出水口側の二次圧力室と、 前記一次圧力室と前記背圧室を連通する連通孔と、 前記背圧室と前記二次圧力室を連通するパイロット弁孔
   と、 前記パイロット弁孔を貫通するように設けた制御弁部材
   と、 を備え、 前記制御弁部材が、 前記パイロット弁孔を閉弁するためのパイロット弁と、 前記主弁座から前記出水口側の主弁口内に設けた差圧板
   と、 を一体化してなり、 前記出水口の流量を前記制御弁部材に対し作用させた弁
   開閉動作方向に沿った発生力により設定対応可能で、 請
   求項１記載の前記式の関係成立に基づいて前記出水口流
   量Ｑを制御する差圧制御方式による流量制御弁であっ
   て、 前記弁筐体と前記制御弁部材との間に介設されるコイル
   ばねを備え、 このコイルばねによるばね力により前記制御弁部材に作
   用させる前記発生力を得て、流量の一定制御を可能とす
   るよう構成したことを特徴とする流量制御弁。