WO2022185451A1

WO2022185451A1 - 比例弁

Info

Publication number: WO2022185451A1
Application number: PCT/JP2021/008188
Authority: WO
Inventors: 正和今西
Original assignee: タイム技研株式会社
Priority date: 2021-03-03
Filing date: 2021-03-03
Publication date: 2022-09-09

Abstract

閉弁時に気密を確保するとともに、流量調整時においては、弁体と弁座との距離を弁体の周囲に亘って均一を確保して、特に、最小絞りにおいて高い性能を維持することを可能にする比例弁を提供する。弁体１６は、全体が弾性部材であるアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）で形成し、弁座１８に着座する側の形状を弁体の移動軸に対して垂直方向の断面が真円形状を有する球面形状とし、弁体１６とステム１５とが接続した状態で弁体１６の弁体上面部１６ａがステム１５のステム本体部１５ｂの下端面に当接するようにした。

Description

比例弁

　本願に開示の技術は、例えばガスバーナへのガス供給管に介設され、ガスバーナへのガス供給量を増減制御する比例弁に関する。

　従来、空気や燃料ガスなどの供給量を増減制御する比例弁が特許文献１や特許文献２などに開示されている。

　特許文献１には、コイルが通電しない状態のときには、弾性体によって、弁体は付勢されて、弁座部と弁体の傾斜部が当接して閉状態となり、コイルに所定電流を流すと、電磁石として作用して、プランジャは前記弾性体の弾発力に打ち勝って、下方向に移動し、弁体の傾斜部と弁座部とに隙間を生じて、流体入口からの流体は、該隙間を通って、流体の出口へ流出し、コイルの電流値によって前記隙間を増減させて流量調整を行う比例電磁弁が開示されている。

　また、特許文献２には、弁座に当接する弁体（大弁体）の外周にゴム製の弁パッキンを取り付け、弁体（大弁体）が弁座に着座している状態で、弁パッキンと弁座との間の気密が確実に保たれるとするガス比例制御弁が開示されている。

特許第３２７６１２４号公報特許第４１９１６４４号公報

　特許文献１に開示された比例電磁弁は、弁体が金属製であることから、弁座部と弁体の傾斜部が当接した閉状態においても完全に流路を閉止することが困難であった。そのため、完全に流路を閉止するための電磁弁を別途配置する必要があった。

　一方、特許文献２に開示されたガス比例制御弁では、弁座に当接する弁体の外周にゴム製の弁パッキンを取り付けて、閉弁時には、弁体の弁パッキンが弁座に着座するため、気密を保つことができることから、特許文献１のように、完全に流路を閉止するための電磁弁を別途必要としない。

　本願にかかる比例弁では、特許文献１や特許文献２に開示されているように、弁体の弁座に着座する側の形状は、弁体の移動軸に対して垂直な断面の径が連続的に増加する球面形状又は円錐台形状となっている。そのため、弁体の移動により弁口に設けられた弁座と弁体との距離（流体が流れる隙間）が増減されて、弁口に流れる流体の流量の増減を調整可能にする。ここで、精度の高い流量調整を実施するには、弁座と弁体との距離が弁体の周囲に亘って均一であることが望ましい。通常、弁口の開口面は略真円形状となっているため、弁座と弁体との距離が弁体の周囲に亘って均一を確保するためには、移動軸に対する弁体の垂直断面も弁体が移動する範囲で真円度が確保されることが必要となる。特に弁座と弁体とが接近する最小絞りにおいては、弁座と弁体との距離が極微であるため、最小絞りで高い性能を維持するには、この均一性が重要となる。

　しかしながら、特許文献２に開示されたガス比例制御弁の弁パッキンはガス流入口とガス流出口とを跨いで配置されているため、弁パッキンと弁体との間から流体がガス流入口からガス流出口へ漏れるおそれがあり、この漏れを抑止するためには、弁パッキンと弁体との間が完全に密着させるため、弁パッキンを圧縮させて弁体の外周に取り付けることになる。そのため、取り付けた弁パッキンの部分では、弁体の移動軸に対する弁体の垂直断面の真円度を確保できず、弁体と弁座との距離が弁体の周囲に亘って均一にならない。特に弁体の弁パッキンの部分は、最小絞りにおいて、弁座と接近して、弁体と弁座との距離が極微になる。そのため、この不均一性により、特に、最小絞りにおいて高い性能を維持することが困難になるという問題があった。

　本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものであって、閉弁時に気密を確保するとともに、流量調整時においては、弁体と弁座との距離を弁体の周囲に亘って均一を確保して、特に、最小絞りにおいて高い性能を維持することを可能にする比例弁を提供することを目的とする。

　前記目的を達成するため請求項１に係る比例弁は、流体の流入口と流出口とを備えた本体部と、流入口と流出口との間に設けられる弁口を開放または閉止可能な弁体と、弁口に設けられ、弁体が着座する弁座と、弁体に連結されて弁体を開閉させる連結部材と、連結部材を駆動可能なコイルと、連結部材に連結されて連結部材に連動するダイヤフラムと、ダイヤフラムによって弁体が設けられる面側とは逆の面側に区画形成される背圧室とを備えた比例弁であって、連結部材は、その弁体側の端部に弁体と連結するための連結部が設けられ、弁体は、全体が弾性部材により形成されており、弁座に着座する着座側の形状が、少なくとも開弁時において弁体の移動により流量が調整される範囲で、弁体の移動軸に対して垂直方向の断面の径が、連結部材とは逆の方向に向けて連続的に増大するように形成され、かつ、弁座と弁体との距離が弁体の周囲に亘って均一になるような形状に形成され、弁体の中心には連結部材の連結部が挿入される非貫通穴が設けられるとともに、連結部材の連結部が非貫通穴に挿入されて弁体と連結部材とが連結した状態で、弁体の着座側の面の内、頂点を含む面が連結部材と当接するようにしたことを特徴とする。

　請求項２に係る比例弁は、請求項１に記載の比例弁において、弁座が設けられた弁口の開口面は略真円であり、弁体の弁座に着座する着座側の形状は、弁口の中心を中心軸とする球面形状で形成されたことを特徴とすることを特徴とする。

　請求項３に係る比例弁は、請求項１に記載の比例弁において、弁座が設けられた弁口の開口面は略真円であり、弁体の弁座に着座する着座側の形状は、弁口の中心を中心軸とする円錐台形状で形成されたことを特徴とする。

　請求項１に係る比例弁では、弁体は、特許文献２に開示されたような一次側と二次側とを跨ぐような弁パッキンを用いることなく、全体をゴムなどの弾性部材で形成され、弁体に設けられた連結部材の連結部を挿入する挿入部を（流出口側に対して）非貫通穴としたことで、弁体を介して（流入側から流出側へ）流体が漏れるおそれがなく、閉弁時には、弁体が弁座に密着させて気密が保たれる。そのため、流路を完全に閉止するための電磁弁を別途配置する必要がない。

　また、弁体の着座側の形状が、少なくとも開弁時において弁体の移動により流量が制御される範囲で、弁体の移動軸に対する垂直方向の断面の径が、連結部材とは逆の方向に向けて連続的に増大するように形成され、かつ、弁座と弁体との距離が弁体の周囲に亘って均一になるような形状に形成するとともに、弁体と連結部材が連結した状態で、弁体の着座側の面の頂点を含む面が連結部材と当接するようにして、弁体の横ぶれを抑止した。そのため、弁体が移動して流量調整される範囲において、弁体と弁座との距離が増減しても、弁体の周囲に亘って弁体と弁座との距離を均一に保つことが可能になり、そのため、弁座と弁体との距離が極微である最小絞りにおいても高い性能を維持することができる。

　請求項２および３に係る比例弁では、弁座が設けられた弁口の開口面を略真円で形成し、弁体の弁座に着座する着座側の形状を、弁口の中心を中心軸とする球面形状或いは円錐台形状に形成することにより、簡易に、弁体と弁座との距離が弁体の周囲に亘って均一を確保しつつ、弁体と弁座との距離を増減できる。

本発明にかかる一実施形態である比例弁の閉弁状態での断面図である。本発明にかかる一実施形態である（Ａ）比例弁の開弁状態での断面図、（Ｂ）（Ａ）のＡ－Ａ断面図である。本発明にかかる弁体の（Ａ）上面図、（Ｂ）正面図である。本発明にかかるステムの（Ａ）上面図、（Ｂ）正面図、（Ｃ）下面図である。本発明にかかるダイヤフラムの（Ａ）上面図、（Ｂ）正面図である。他の実施形態（その１）の弁体の（Ａ）上面図、（Ｂ）正面図である。他の実施形態（その２）の弁体の（Ａ）上面図、（Ｂ）正面図、（Ｃ）閉弁状態断面図である。他の実施形態（その３）である比例弁の閉弁状態での断面図である。

　まず、本発明にかかる一実施形態である比例弁１について図１を参照して説明する。図１は、バーナなどへのガス供給路に介設する本発明にかかる一実施形態である比例弁１の側断面図を示したものである。説明中に方向を示す「上」、「下」など方向を示す記載は図面に対して示したものであり、実際の位置関係を示したものではない。

　比例弁１の中央から下方には、ガスなどの流体が流入する流入口２０と、ガス供給路などに流体が流出する流出口２２と、流入口２０と流出口２２との間に弁体１６などが配される弁室２１と、流入口２０と弁室２１とを連通する連通路１９とを備えた本体ボディ２が設けられている。尚、本実施形態では、本体ボディ２はアルミダイキャストにて成形されているが、アルミダイキャストに限定されるものではない。

　本体ボディ２の弁室２１には、弁体１６が着座する弁座１８を備えた弁口２６が設けられている。弁口２６の開口面は略真円形状とされており、弁体１６も弁座１８に面した側が移動軸（中心軸）に対して垂直な断面（すなわち、弁口２６の開口面と平行な面）が真円形状を有する球面形状になっており、弁口２６の開口面の中心と弁体１６の中心軸とが一致するように弁体１６が設けられている。尚、弁体１６の移動軸に対する垂直な断面の最大径は、閉弁時に弁体１６が弁座１８に着座するため、弁口２６の開口径より大きくなるように形成されている。

　本体ボディ２の上部には、フレーム９およびホルダー１０が組付けられるようになっている。コイル６は、フレーム９とホルダー１０との間に配置され、フレーム９およびホルダー１０を本体ボディ２に組み付ける際に、フレーム９の上部下面とホルダー１０の上面との間に挟持されて組み付け保持されるようになっている。また、フレーム９およびホルダー１０を本体ボディ２に組み付ける際には、ホルダー１０が本体ボディ２の上部開口を閉止するようになっている。フレーム９の上面中央には、コイル６中央の鉄心挿入孔６ａに挿入される円柱形状の鉄心７の上端部が貫通する円柱形状の貫通穴９ａが設けられている。鉄心７の上端部の側面には（図示しない）雄ネジが加工され、また、フレーム９の貫通穴９ａには、鉄心７の雄ネジに嵌合する雌ネジが加工されており、鉄心７を回転させることにより、鉄心７の上下位置を調整できるようになっている。鉄心７は、フレーム９を介して鉄心７の雄ネジに嵌合する雌ネジが加工されているナット８により固定保持されるようになっている。

　ホルダー１０は、非磁性体であるアルミニウムで形成されており、図面下方に開口する円柱形状のホルダー開口部２３が設けられており、上面中央には大気に連通する連通孔１０ａが設けられている。ホルダー１０のホルダー開口部２３には円柱形状のマグネット１１を取り付けたマグネットホルダー１２が配されており、マグネットホルダー１２の下端部には、ステム１５が、その上部接続部１５ａがマグネットホルダー１２の下端面を貫通させて、（図示しない）プッシュナットなどによりマグネットホルダー１２に固定されている。また、ステム１５の下端部には弁体１６が接続されている。マグネットホルダー１２とステム１５との間には、弁体１６が配される弁室２１と、マグネットホルダー１２が配されているホルダー開口部２３とを区画するダイヤフラム１３が設けられている。

　ダイヤフラム１３はゴムなどの弾性部材で形成されており、外周部がホルダー１０とボディ２との間に、また、中心部がマグネットホルダー１２とステム１５との間に配置されて、ホルダー１０とボディ２との間、および、マグネットホルダー１２とステム１５との間のシール状態を保持するようになっている。このように、ダイヤフラム１３により、弁体１６が配される弁室２１とマグネットホルダー１２が配されているホルダー開口部２３とを区画することができるのである。そのため、ホルダー１０のホルダー開口部２３は、背圧室として機能する。また、下述のように、コイル６が通電されていないときはマグネット１１がその磁力により鉄心７の方向に引き付けられて弁体１６が弁座１８に着座して閉弁される。

　次に、本発明の特徴である弁体１６、ステム１５およびダイヤフラム１３について図３から図５を参照して説明する。

　図３の（Ａ）は、弁体１６の上面図であり、図３の（Ｂ）は、弁体１６の正面図である。弁体１６は、全体がゴムなどの弾性部材で形成されている。本実施形態では、ゴムなどの弾性部材の一例としてアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）を採用している。図３の（Ｂ）に示すように、弁体１６は、上方から、平らな弁体上面部１６ａおよび球面形状の弁体面部１６ｂから構成されている。弁体１６の中心には弁体上面部１６ａから下方に向けて、径が異なる３つの連続した円柱形状の開口部１６ｄ、１６ｅ、１６ｆからなる弁体開口部１６ｇが設けられている。弁体開口部１６ｇは、各開口部１６ｄ、１６ｅ、１６ｆがステム１５の下部接続部１５ｃが挿入し接続保持可能な大きさになっており、弁体１６を上下方向に貫通しない非貫通穴となっている。これにより、弁体開口部１６ｇを介して（流入口２０から流出口２２へ）流体が漏れるおそれがない。

　図４の（Ａ）は、ステム１５の上面図であり、図４の（Ｂ）は、ステム１５の正面図であり、図４の（Ｃ）は、ステム１５の下面図である。本実施形態では、ステム１５は樹脂成型品を採用している。図４の（Ｂ）に示すように、ステム１５は、上方から、円柱形状であり、上方部に向けて段階的に径を絞れられる上端部を備えた上部接続部１５ａ、円柱形状のステム本体部１５ｂおよび円錐台形状と円柱形状とを連続的に組み合わせて形成される下部接続部１５ｃから構成されている。上述のように、上部接続部１５ａは、マグネットホルダー１２とステム１５とを接続保持するものあり、下部接続部１５ｃは、弁体１６とステム１６とを接続保持するものである。また、本実施形態である比例弁１では、下部接続部１５ｃを弁体１６の弁体開口部１６ｇに挿入してステム１５に弁体１６を接続した際に、弁体１６の弁体上面部１６ａがステム１５のステム本体部１５ｂの下端面に当接するように設定してある。これにより、ステム１５に弁体１６を取り付けた状態で弁体１６の横振れが抑止され、弁体１６を安定保持することができる。

　図５の（Ａ）は、ダイヤフラム１３の上面図であり、図５の（Ｂ）は、ダイヤフラム１３の正面図である。ダイヤフラム１３は、全体がゴムなどの弾性部材で形成されている。本実施形態では、弁体１６と同様、アクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）を採用している。図５の（Ａ）に示すように、ダイヤフラム１３は、中央から、ステム１５の上部接続部１５ａが貫通する貫通穴１３ｄ、貫通穴１３ｄの周囲を囲む肉厚の円筒形状の中央シール部１３ｃ、中央シール部１３ｃの外周に広がる薄膜のダイヤフラム本体部１３ａおよび外周部に設けられた肉厚の円筒形状の外部シール部１３ｂからなる。上述のように、中央シール部１３ｃによりマグネットホルダー１２とステム１５との間のシール状態が、また、外部シール部１３ｂによりホルダー１０とボディ２との間のシール状態が保持されるようになっている。

　次に、比例弁１の閉弁状態および開弁状態について説明する。図１は閉弁状態での断面図であり、図２の（Ａ）は開弁状態での断面図である。図２の（Ｂ）は、図２の（Ａ）が示すＡ－Ａ位置におけるＡ－Ａ断面図である。

　コイル６に通電しない時は、マグネット１１がその磁力により鉄心７の方向に引き付けられるため、図１に示すように、ステム１５および弁体１６が上方に移動して、弁体１６が弁座１８に着座して閉弁される。弁体１６は、上述のように、全体をアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）により形成されているため、比例弁１の閉弁状態では、弁体１６と弁座１８とが密着されて保持される。また、弁体１６とステム１５とは非貫通穴である開口部１６ｇを介して接続されていることから弁体１６を介して流入口２０から流出口２２へ流体の漏れるおそれがない。そのため、比例弁１は、閉弁時においては、完全に流入口２０から流出口２２への流路を閉止することができる。そのため、流路を完全に閉止するための電磁弁を別途配置する必要がなく、製造コストを低減することができる。

　コイル６に通電すると、鉄心７が励磁されて磁界が発生する。発生した磁界は、図２の（Ａ）の矢印（１）に示すように、マグネット１１を下方（鉄心７と反発する方向）に押圧するように設定されている。コイル６の通電により発生した磁界の磁力とマグネット１１の磁力とが反発して、マグネット１１は下方に移動する。このため、ステム１５および弁体１６が下方に移動し、弁口２６が開放し、流体が流入口２０から弁口２６を通って流出口２２に流れ込む。流出口２２に流れ込む流体の流量は、図２の（Ｂ）に示すように、弁体１６と弁座１８との距離Δｄの大きさで調整される。弁体１６の弁座１８側は、上述にように、下方に向けて径が連続して増大する球面形状になっている。このため、コイル６に通電する電流を増大させると鉄心７に発生する磁界の磁力が増大して、弁体１６がさらに下方に移動し、弁体１６と弁座１８との距離Δｄが増大して流出口２２に流れ込む流体の流量を増加する。逆に、コイル６に通電する電流を減少させると鉄心７に発生する磁界の磁力が減少して、弁体１６が上方に移動し、弁体１６と弁座１８との距離Δｄが減少して流出口２２に流れ込む流体の流量が減少する。

　このように、本実施形態の比例弁１では、コイル６に通電する電流を増減させて流出口２２に流れ込む流体の流量を増減させることができる。ここで、高い精度で流出口２２に流れ込む流体の流量を調整するには、弁体１６と弁座１８との距離Δｄが弁体１６の周囲に亘って均一であることが重要となる。特に弁体１６と弁座１８とが接近する最小絞りにおいては、弁体１６と弁座１８との距離Δｄが極微となるため、弁体１６の移動軸に対する断面が特許文献２のように真円度を維持できないと、弁体１６と弁座１８との距離Δｄが弁体１６の周囲に亘って均一にならず、その結果、最小絞りでの性能が維持できない。

　本実施形態の比例弁１では、上述のように、弁口２６が略真円形状に形成され、また、弁体１６も弁座１８に面した側が移動軸（中心軸）に対して垂直な断面が真円形状を有する球面形状になっているため、開弁時において、図２の（Ｂ）に示すように、弁体１６と弁座１８との距離Δｄを弁体１６の周囲に亘って均一することができる。このため、高い精度で流出口２２に流れ込む流体の流量を調整することができる。特に弁体１６と弁座１８との距離が極微である最小絞りにおいても、弁体１６と弁座１８との距離Δｄの均一性を維持することができるため、高い性能を維持することができるのである。

　ここで、比例弁１は比例弁の一例であり、本体ボディ２は本体部の一例であり、流入口２０は流入口の一例であり、流出口２２は流出口の一例であり、弁口２６は弁口の一例であり、弁体１６は弁体の一例であり、マグネット１１を取り付けたマグネットホルダー１２とステム１５は連結部材の一例であり、コイル６はコイルの一例であり、ダイヤフラム１３はダイヤフラムの一例であり、ホルダー開口部２３は背圧室の一例である。

　以上、本発明の実施形態について詳述してきたが、これらはあくまでも例示であって、本発明はかかる実施形態における具体的な記載によって、何等、限定的に解釈されるものでなく、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加えた態様において実施され得るものであり、また、そのような実施態様が、本発明の趣旨を逸脱しない限り、何れも、本発明の範囲内に含まれるものであることが、理解されるべきである。

　例えば、上記実施形態では、弁体１６は、弁座１８に面した側を移動軸（中心軸）に対して垂直な断面が真円形状を有する球面形状としたが、弁体の形状はこれに限定するものではない。図６は、他の実施形態（その１）である弁体５６を示した図である。図６の（Ａ）は、弁体５６の上面図であり、図６の（Ｂ）は、弁体５６の正面図である。弁体５６は、上記実施形態の弁体１６と同様、全体がアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）で形成されている。図６の（Ｂ）に示すように、弁体５６は、上方から、弁体上面部５６ａ、斜面角度が異なる２つの円錐台形状の弁体中間部５６ｂおよび弁体面部５６ｃから構成されている。弁体５６の中心には、弁体１６の弁体開口部１６ｇと同一の弁体開口部５６ｇが設けられている。２つの円錐台形状の弁体中間部５６ｂ、弁体面部５６ｃの内、弁体面部５６ｃは、移動軸（中心軸）に対して垂直な断面が真円形状を有するようになっているため、上記実施形態の弁体１６と同様、開弁時において、弁座１８との距離は弁体５６の周囲に亘って均一となる。このように、円錐台形状とすることにより、球面形状より簡易に形成することができる。

　上記説明した弁体１６および弁体５６では、いずれも、弁体と弁座との距離が極微となる最小絞りにおいても性能を確保するため、弁体と弁座との距離が弁体の周囲に亘って均一になるように、弁口２６の開口形状に合わせて移動軸（中心軸）に対して垂直な断面が真円形状となるように形成したが、最小絞りにおいて性能を確保できれば、必ずしも移動軸（中心軸）に対して垂直な断面が真円形状にする必要はない。図７に、その一例である他の実施形態（その２）の弁体６６を示す。

　図７は、弁体６６の（Ａ）上面図、（Ｂ）正面図、（Ｃ）閉弁状態断面図を示す。弁体６６は、円錐台形状と円柱形状とを組み合わせた形状を有する。ステム１５との当接面である弁体上面部６６ａやステム１５の下部接続部１５ｃが挿入される弁体開口部６６ｇは、上記弁体１６の弁体上面部１６ａおよび弁体開口部１６ｇや弁体５６の弁体上面部５６ａおよび弁体開口部５６ｇと同一である。弁体６６では、弁体１６の弁体面部１６ｂに相当する部分を、円錐台形状の弁体面部６６ｂと弁座１８に着座する円柱形状の弁体平面部６６ｃとから構成され、最小絞りでの流量調整では弁体平面部６６ｃを、それより大きな流量調整では弁体面部６６ｂを用いて流量調整するようになっている。

　閉弁時においては、図７の（Ｃ）に示すように、弁体平面部６６ｃの上面が弁口２６の下面に設けられた弁座１８に当接（着座）する。弁体６６は、弁体１６および弁体５６と同様、全体がアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）で形成されているため、閉弁時においては、弁体平面部６６ｃと弁座１８とが密着して完全に流路を閉止することができる。そして、弁体平面部６６ｃと弁座１８とを僅かに隔離させて、最小絞りにおける流量調整を行うことができるようになっている。ここで、最小絞りにおいても性能を確保するため、開弁時において弁体平面部６６ｃ（の上面）と弁座１８との距離が弁体６６の周囲に亘って均一になるように設定されている。円錐台形状の弁体面部６６ｂを用いた流量調整では、最小絞りでの流量調整時ほど弁体６６と弁座１８との距離の均一性は重要ではないことから、円錐台形状の弁体面部６６ｂでは、その移動軸（中心軸）に対して垂直な断面を弁体１６および弁体５６のように真円形状に形成する必要はない。これにより、加工が容易になって、製造コストを低減することができる。

　また、上記比例弁１では、特に最小絞りにおいて高い性能を得やすいということで、コイル６とマグネット１１とを用いたムービングマグネット方式を採用したが、本発明は、ムービングマグネット方式の比例弁に限定されるものではなく、例えば、プランジャを用いた比例弁においても採用可能である。図８は、他の実施形態（その３）であるプランジャを用いた比例弁１００の閉弁状態での断面図である。比例弁１００では、プランジャ１０７を用いている。コイル１０６に通電しないときは、コイルばね１１７により弁体１１６は上方に付勢されて弁座１１８に当接して閉弁する。コイル１０６に通電すると、プランジャ１０７は下方に移動する。これにより下端部に弁体１１６が接続されたステム１１５を下方に押圧し、コイルばね１１７の付勢力に抗して、ステム１１５および弁体１１６が下方に移動して弁座１１８が設けられた弁口１２６が開放されて、流体が流入口１２０から弁口１２６を通って流出口１２２に流れ込む。

　ここで、弁体１１６は、上記比例弁１の弁体１６と同様、全体がアクリロニトリル・ブタジエンゴム（ＮＢＲ）で形成されている。そして、弁体１６と同様、弁体１１６の弁座１１８側の形状も移動軸（中心軸）に対して垂直な断面が真円形状を有する球面形状になっており、弁体１１６の上端面はステム１１８に当接するように組み付けられている。そのため、比例弁１と同様、開弁時においては、弁体１１６と弁座１１８との距離が弁体１１６の周囲に亘って均一に保たれて、精度の高い流量調整ができるとともに、閉弁時においては、弁体１１６と弁座１１８との密着が保たれて、完全に流路を閉止することができる。

１、１００・・流量制御弁
２・・本体ボディ
６、１０６・・コイル
７・・鉄心
８・・ナット
９・・フレーム
１０・・ホルダー
１１・・マグネット
１２・・マグネットホルダー
１３・・ダイヤフラム
１５、１１５・・ステム
１６、５６、６６、１１６・・弁体
１７、１１７・・コイルばね
１８、１１８・・弁座
１９・・連通路
２０、１２０・・流入口
２１、１２１・・弁室
２２、１２２・・流出口
２３・・開口部（背圧室）
２６、１２６・・弁口
１０７・・プランジャ

Claims

　流体の流入口と流出口とを備えた本体部と、
　前記流入口と前記流出口との間に設けられる弁口を開放または閉止可能な弁体と、
　前記弁口に設けられ、前記弁体が着座する弁座と、
　前記弁体に連結されて前記弁体を開閉させる連結部材と、
　前記連結部材を駆動可能なコイルと、
　前記連結部材に連結されて前記連結部材に連動するダイヤフラムと、
　前記ダイヤフラムによって前記弁体が設けられる面側とは逆の面側に区画形成される背圧室とを備えた比例弁であって、
　前記連結部材は、その前記弁体側の端部に前記弁体と連結するための連結部が設けられ、
　前記弁体は、全体が弾性部材により形成されており、前記弁座に着座する着座側の形状が、少なくとも開弁時において前記弁体の移動により流量が調整される範囲で、弁体の移動軸に対して垂直方向の断面の径が、前記連結部材とは逆の方向に向けて連続的に増大するように形成され、かつ、前記弁座と前記弁体との距離が前記弁体の周囲に亘って均一になるような形状に形成され、
　前記弁体の中心には前記連結部材の前記連結部が挿入される非貫通穴が設けられるとともに、前記連結部材の前記連結部が前記非貫通穴に挿入されて前記弁体と前記連結部材とが連結した状態で、前記弁体の前記着座側の面の内、頂点を含む面が前記連結部材と当接するようにしたことを特徴とする比例弁。
　前記弁座が設けられた前記弁口の開口面は略真円であり、
　前記弁体の前記弁座に着座する着座側の形状は、前記弁口の中心を中心軸とする球面形状で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の比例弁。
　前記弁座が設けられた前記弁口の開口面は略真円であり、
　前記弁体の前記弁座に着座する着座側の形状は、前記弁口の中心を中心軸とする円錐台形状で形成されたことを特徴とする請求項１に記載の比例弁。