JPH06147342A - 定流量弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】受圧体１０に作用する二次側の圧力によって弁
体５を閉弁方向に付勢するとともに、一次側の圧力によ
って弁体を閉弁方向に付勢する均衡体２１を設け、上記
の弁体５に作用する一次側の圧力とこの均衡体２１に作
用する一次側の圧力を相殺させ、また、上記の受圧体１
０に作用する二次側の圧力とバランスするバランススプ
リング３０を設けた定流量弁装置。 【効果】受圧体１０に作用する二次側の圧力とバランス
スプリング３０のバランスにより弁体５の開度を調節
し、二次側の圧力を所定の圧力に維持し、下流側の流量
を安定させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水道設備等に使用され、
流量を安定させる定流量弁装置に関する。さらに特定す
れば、本発明は構造が簡単であるとともに作動の信頼性
が高い定流量弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、マンションその他の高層建築
の水道設備等においては、水圧の変動等によって末端の
タップおよびこれらに接続される洗濯機等の水道機器で
使用される水の流量が大幅に変動する不具合がある。こ
のような不具合を防止するために、従来は水道設備の配
管の途中に定流量弁装置を設け、最大流量を制限して末
端での水道機器の流量を安定させることがなされてい
た。

【０００３】従来のこのような定流量弁装置は、下流側
の流量に対応した差圧をダイヤフラム等に作用させ、こ
の差圧とバランススプリングの付勢力とをバランスさ
せ、ダイヤフラムの変形によって弁体の開度を調整する
ように構成されていた。すなわち、このような定流量弁
装置の二次側にはオリフイスが設けられ、所定の流量の
場合にこのオリフイスの前後に所定の差圧が生じるよう
に構成されている。そして、このオリフイスの上流側の
圧力は上記のダイヤフラムの一方側に作用し、またこの
オリフイスの下流側の圧力がこのダイヤフラムの背面側
に作用するように構成されている。そして、このダイヤ
フラムに作用する差圧による付勢力は、上記のバランス
スプリングによってバランスされるように構成されてい
る。そして、このダイヤフラムは弁体に連結されてお
り、このダイヤフラムが変形すると、この弁体の開度が
変化するように構成されている。

【０００４】上記のような従来の定流量弁装置は、所定
の設定流量が流れている場合には、上記のオリフイスの
前後に所定の差圧が発生し、これが上記のダイヤフラム
の両側に作用する。そして、この場合には、このダイヤ
フラムに作用する差圧による付勢力と、上記のバランス
スプリングによる付勢力がバランスする。そして、この
場合にはこのダイヤフラムは変形せず、弁体の開度はそ
の状態に維持される。そして、たとえば流量が所定の設
定流量より減少した場合には、上記のオリフイスの前後
の差圧が小さくなり、この結果、上記のバランススプリ
ングの付勢力の方が大きくなり、これにより弁体の開度
がより大きくなる。また、逆に流量が設定流量より増加
した場合には、上記のオリフイスの前後の差圧が増大
し、上記のダイヤフラムに作用する差圧による付勢力が
増大し、上記のバランススプリングの付勢力より大きく
なり、これによって上記の弁体の開度が減少する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記の弁体に
は上流側すなわち一次側の圧力が作用する。したがっ
て、この一次側の圧力が変動すると、この弁体に作用す
る力のバランスが変化し、流量の制御精度が低下する不
具合が生じる。よって、従来の定流量弁装置では、この
弁体に作用する一次側の圧力の影響を小さくするため、
上記のダイヤフラムの径を大きくする必要があった。こ
のため、この定流量弁装置全体が大きくなり、また追従
性等の作動特性も低下する不具合があった。また、上記
のように、オリフイスを備えており、この前後の差圧を
ダイヤフラムの両側に作用させるため、その構造も複雑
で作動の信頼性も十分ではなかった。

【０００６】また、一般の水道設備では、末端の水道機
器は所定の圧力範囲では所定の流量となるように設計さ
れており、複数の末端の水道機器を合計した流量の変動
は、時間的な変動はあるにしても、その最大流量はほと
んど変動しない。したがって、このような条件の水道設
備に、上記のような定流量弁装置を使用することは設備
的に無駄であり、実用的には配管の末端での水圧を安定
させれば流量を安定させることができる。このような目
的には、減圧弁を使用することも可能であるが、減圧弁
は一次側の圧力を所定の減圧比で減圧するだけであり、
一次側の圧力変動の大きい場合には二次側の圧力も大幅
に変動してしまい、結局末端での流量の安定は達成でき
ない。

【０００７】本発明は以上の事情に基づいてなされたも
ので、構造が簡単で小形化が容易であるとともに作動が
安定し、また二次側の圧力を一次側の圧力に関わりなく
略一定に維持することによって、水道設備の末端での流
量を安定化することができ、実質的に定流量弁装置とし
て作用することができる定流量弁装置を提供するもので
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、弁口に二次側
室側から着座する弁体を設け、またこの弁体に連結され
二次側の圧力が作用する受圧体を設けるとともに、この
弁体に均衡体を連結し、この均衡体には一次側の圧力が
作用するように構成したものである。そして、この均衡
体の受圧面積と上記の弁体の受圧面積を略等しく設定
し、また上記の弁体を開弁方向に付勢するバランススプ
リングを設け、上記の受圧体に作用する二次側の圧力と
上記のバランススプリングの付勢力とをバランスさせる
ようにしたものである。

【０００９】

【作用】本発明の定流量弁装置では、高圧の一次側の圧
力は弁体に作用する一方で、上記の均衡体にも作用す
る。この弁体と均衡体は、その受圧面積が略等しく設定
されているので、これらに作用する一次側の圧力はほぼ
相殺される。したがって、この一次側の圧力が変動して
も、この定流量弁の作動にはほとんど影響がなく、よっ
て上記の受圧体の受圧面積を小さくでき、装置を小形化
できる。

【００１０】また、本発明の定流量弁装置は、二次側に
はオリフイスは設けられておらず、この二次側の圧は受
圧体に直接作用し、この受圧体に作用する二次側の圧力
と、バランススプリングの付勢力とがバランスする。し
たがって、この二次側の水の消費等が増大するとこの二
次側の圧力が低下し、上記の受圧体に作用する圧力が低
下し、上記のバランススプリングの付勢力の方が大きく
なる。したがって、このバランススプリングの付勢力に
より弁体の開度がより大きくなり、この二次側の圧力が
所定の圧力まで上昇する。また、二次側の水の消費量が
減少すると、この二次側の圧力が上昇する。したがっ
て、この受圧体に作用する二次側の圧力の方がバランス
スプリングの付勢力より大きくなり、これによって弁体
の開度がより小さくなり、この二次側の圧力が所定の圧
力まで低下する。

【００１１】本発明の定流量弁装置は、上記のように二
次側の圧力を所定の値に維持するように作動する。一般
に水道設備等では、末端の栓や機器は、所定の水圧幅内
であれば、所定の流量を達成するように構成されてお
り、上記のように二次側の圧力を所定の範囲に維持すれ
ば、その結果として下流側の流量を所定の範囲内に維持
することができ、実質的に定流量弁装置として作動する
ことができる。

【００１２】

【実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を説明す
る。この実施例は、本発明を水道設備用の定流量弁弁装
置に適用した場合のものである。

【００１３】図中の１は弁箱であって、この弁箱１内に
は高圧側の一次側室２および低圧側の二次側室３が形成
されている。そして、この弁箱１内には上記の一次側室
２と二次側室３とを連通する弁口４が形成されている。
そして、この弁口４には、上記の二次側室３側から弁体
５が着座し、この弁体５によってこの弁口４が開閉され
る。また、この弁体５には、弁軸６が突設されている。

【００１４】また、この弁箱１の蓋体７には、円筒状の
受圧室９が形成されている。この受圧室９は仕切部材８
によって上記の弁箱１の本体内と区画されている。そし
て、この圧力室９内には受圧体１０が液密をもって摺動
自在に収容されている。なお、この受圧体１０の外周部
にはＯリング１１が設けられ、圧力室１０の内周面との
間の液密を維持している。

【００１５】そして、前記の弁体５の弁軸６は、上記の
仕切部材８の中心部を液密をもって摺動自在に貫通し、
この圧力室１０内まで延長されている。そして、この弁
軸６の先端部には、上記の受圧体１０が取り付けられて
いる。

【００１６】また、この受圧体１０によって、上記の圧
力室９内は上下に区画されており、下方部分は開放通路
１３を介して大気と連通している。また、上記の蓋体７
には連通路１２が形成され、この連通路１２によって、
上記の圧力室９の上側部分と上記の二次側室３内とが連
通されている。したがって、この二次側室３内の圧力
は、この連通路１２を介して上記の圧力室１９の上部に
導入され、上記の受圧体１０の上面に作用するように構
成されている。

【００１７】また、この蓋体７の頂部には、ストッパ１
４が液密をもって螺装され、このストッパ１４の下端部
は上記の弁軸６の上端面に対向している。そして、上記
の受圧体１０がこの弁軸６とともに上昇した場合に、こ
の弁軸６がこのストッパ１４に当接し、この受圧体１０
および上記の弁体５の上昇ストロークが規制されるよう
に構成されている。なお、このストッパ１４を回転させ
て螺進させることにより、このストッパ１４の位置を調
整できるようになっており、これによりこの受圧体１０
および弁体５のストロークを調整できるように構成され
ている。

【００１８】また、上記の弁箱１の底部には、円筒状の
均衡室２０が形成されている。この均衡室２０は、上記
の弁口４と同心状に配置され、その上端部は上記の一次
側室２内に開放されている。そして、この均衡室２０内
には、ピストン状の均衡体２１が液密をもって摺動自在
に収容されている。なお、この均衡体２１の外周にはＯ
リング２３が設けられ、均衡室２０の内周面との間の液
密を維持している。

【００１９】また、この均衡体２１は、副弁軸２２を介
して上記の弁体５に連結されている。そして、上記の均
衡室２０内はこの均衡体２１によって上下に区画されて
おり、この均衡体２１の上面には一次側室２内の圧力が
作用するように構成されている。また、この均衡室２０
の下部は開放通路２４によって大気に連通されている。
そして、この均衡体２１の受圧面積は、上記の弁体５の
受圧面積と略等しく設定されている。

【００２０】また、上記の均衡室２０内の下部には、バ
ランススプリング３０が収容されている。このバランス
スプリング２０は圧縮コイルスプリングであって、上記
の均衡体２１の下面に当接してこれを付勢し、上記の弁
体５を開弁方向に付勢するように構成されている。

【００２１】また、この均衡室２０の底部には、調整機
構３１が設けられている。この調整機構は、調整体３２
を備え、この調整体３２はこの均衡室２０の底部に形成
された螺孔３３に螺合している。そして、この調整体３
２の上端部は上記のバランススプリング３０の下端部に
当接し、またこの調整体３２の下端部はこの均衡室２０
の外側に突出し、その下端にはスパナ等が嵌合する嵌合
部３４が形成されている。

【００２２】次に、このように構成された定流量弁装置
の作用を説明する。この定流量弁装置は、上記の一次側
室２を水道配管の上流側の配管に、また二次側室３を下
流側の配管に接続して使用される。

【００２３】そして、上記の一次側室２内の高圧の圧力
は、上記の弁体５の下面および均衡体２１の上面に作用
する。そして、この弁体５の下面に作用する圧力によっ
てこの弁体５は上方に、すなわち開弁方向に付勢され
る。また、上記の均衡体２１の上面に作用する一次側の
圧力によって、この弁体５は下方に、すなわち閉弁方向
の付勢力を受ける。そして、この弁体５と均衡体２１の
受圧面積は略等しく設定されているので、これらの一次
側の圧力による力は相殺され、したがってこの弁体５の
作動は上記の一次側の圧力の変動の影響をほとんど受け
ない。

【００２４】一方、この弁体５の背面側には上記の低圧
側の二次側室３内の圧力が作用し、また上記の受圧体１
０にも二次側の圧力が作用する。そして、これらに作用
する二次側の圧力の和によって、この弁体５には閉弁方
向の付勢力が作用する。

【００２５】また、上記のバランススプリング３０の付
勢力により、この弁体５は開弁方向に付勢されている。
したがって、このバランススプリング３０の付勢力と、
上記の受圧体１０および弁体５の背面側に作用する二次
側の圧力による付勢力とがバランスした状態でこの弁体
５は静止し、その状態の開度が維持される。

【００２６】そして、たとえば二次側の配管の下流側で
水の使用量が増大すると、この二次側の圧力が低下す
る。したがって、この二次側の圧力による弁体の閉弁方
向の付勢力が減少し、バランススプリング３０による付
勢力の方が大きくなる。そして、このバランススプリン
グの付勢力によって、弁体５の開度がより大きくなり、
この二次側の圧力が上昇する。そして、この二次側の圧
力が所定の圧力まで上昇すると、この二次側の圧力によ
る付勢力とバランススプリング３０の付勢力とがバラン
スし、弁体５はその開度に維持される。

【００２７】また、上記とは逆に二次側の配管の下流側
で水の使用量が減少すると、この二次側の圧力が上昇す
る。したがって、上記の受圧体１０および弁体５の背面
側に作用する二次側の圧力による閉弁方向の付勢力が増
大し、バランススプリング３０の付勢力より大きくな
り、この付勢力によって弁体５の開度がより小さくな
り、この二次側の圧力が低下する。そして、この二次側
の圧力が所定の圧力まで低下すると、上記の付勢力がバ
ランスし、弁体５はその開度に維持される。

【００２８】この定流量弁装置は、上記のように、二次
側の圧力を所定の圧力に維持するので、末端の水道機器
での流量は安定し、実質的に定流量弁装置として使用す
ることができる。

【００２９】また、この実施例では、調整機構３１の調
整体３２を螺進させることにより、上記のバランススプ
リング３０の初期付勢力を調整することができる。した
がって、水道配管の末端での水道機器の数の変化等に対
応してこの調整機構３１を調整し、流量を安定化するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】上述の如く本発明の定流量弁装置は、一
次側の圧力の変動には影響されず、二次側の圧力を所定
の圧力に維持することができる。したがって、この定流
量弁装置の下流側の末端での流量が安定し、実質的に定
流量弁装置として作用することができる。また、本発明
の定流量弁装置は、構造が簡単であり、また作動の信頼
性が高いとともに、小形に形成することができる等、そ
の効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例の定流量弁装置の縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…弁箱 ２…一次側室 ３…二次側室 ５…弁体 １０…受圧体 ２１…均衡体 ３０…バランススプリング ３１…調整機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱と、この弁箱内に形成された一次側
   室および二次側室と、これらの一次側室と二次側室とを
   連通する弁口と、この弁口に上記の二次側室側から着座
   してこの弁口を開閉する弁体と、上記の弁箱の一部に形
   成された圧力室と、この圧力室内に液密をもって変位自
   在に収容され上記の弁体に連結された受圧体と、上記の
   圧力室と上記の二次側室内とを連通しこの二次側室内の
   圧力を上記の圧力室内に導入して上記の受圧体に作用さ
   せ、この受圧体に作用する二次側室側の圧力によって上
   記の弁体を閉弁方向に付勢する連通路と、上記の一次側
   室内に形成された均衡室と、この均衡室内に液密をもっ
   て移動自在に設けられ上記の弁体に連結されるとともに
   この弁体の受圧面積と略等しい受圧面積を有し上記の一
   次側室内の圧力によって上記の弁体を閉弁方向側に付勢
   する均衡体と、上記の弁体を開弁方向に付勢するバラン
   ススプリングとを具備したことを特徴とする定流量弁装
   置。
2. 【請求項２】 前記のバランススプリングの初期変形量
   を調節して前記の弁体の付勢力を調整する調整機構が設
   けられていることを特徴とする請求項１の定流量弁装
   置。