JP2517744Y2 - 定流量弁装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は圧力変動を自動的に調整して流量をほぼ一定
値に制御することができる定流量弁装置に関するもので
あつて，給水や給湯設備に利用される。

（従来の技術） 集合住宅，病院，ホテル，商業用建物など高層建物へ
の給水や給湯設備においては，水や湯を各層へ適正に配
分する必要があり，そのために供給配管中に定流量弁が
設置される。

第６図は給湯設備の一例であつて，地下室に設置され
たボイラ，熱交換器などからなる給湯器51で作つた湯を
ポンプ52で加圧し，各層を縦断する主配管53から分岐し
た枝管54によつて端末の蛇口55へ送るようになつてい
る。上層階の枝管54には二つの止弁56,57とそれらの間
に配置した定流量弁58,逆止弁59,流量計60とが挿入され
ており，下層階の枝管54には高い水頭圧力が作用するの
で前記に加えて減圧弁61が挿入され定流量弁58の前後の
圧力差を小さくし流量制御の安定とキヤビテーシヨンに
よる騒音発生の防止とを計つている。

（考案が解決しようとする問題点） 前記構成によると，各種の弁や流量計は一個ずつニツ
プルやブツシングを介して接続され，また配管の都合で
途中にエルボやベンドを挿入することが多いので，設置
作業が厄介であるとともに部品点数がきわめて多いとい
う不利をもつている。また，減圧弁が設けられていない
枝管の内で下層階に近いものは，水や湯を使用していな
いとき水頭圧力がそのまま蛇口に使用しているので，使
用開始時に一時的に大量の水や湯が流出し水はねやウオ
ータハンマが発生しやすいという問題がある。

そこで本考案はこのような事情に鑑み，部品点数を減
少させ従つて設置作業がそれだけ容易となり，しかも使
用開始時から設定流量の水や湯が供給される定流量弁装
置を提供することを課題として考案されたものである。

（問題点を解決するための手段） 弁体がその前後の押圧力の差に応じて流路有効面積を
増減するように動作し出口側圧力をほぼ一定に維持する
圧力制御部と，弁体がその前後の押圧力の差に応じて流
路有効面積を無段階に変えるように動作し流量をほぼ一
定に維持する流量制御部とを具え，前記圧力制御部の下
流側に前記流量制御部がそれらの出口通路と入口流路と
を直結させて配置され一体に組合せられている構成とし
たことによつて前記問題点を解決するための手段とし
た。

（作用） 圧力制御部の弁体は出口側圧力の上昇または低下に伴
つて流路有効面積を減少または増大し入口側からの流量
を制御して出口側圧力をほぼ一定に維持する。流量制御
部の入口側圧力は圧力制御部の出口側圧力と等しく，そ
の上昇または低下に伴つて流路有効面積を減少または増
大して流量をほぼ一定に維持する。また，流量制御部の
出口側圧力の上昇または低下に伴つて流路有効面積を増
大または減少して流量をほぼ一定に維持する。

（実施例１） 本考案の第一実施例を第1,2図に基いて説明する。

圧力制御部Ａはダイヤフラム式の減圧弁で構成されて
おり，水（または湯）の入口通路２と出口通路３とを有
する弁本体１の内部に筒状の弁座４が設けられ，弁座４
の下端に形成された下向きのシート部５に下方から着座
する弁体６は弁座４を貫通して弁本体１の上面に配置さ
れたダイヤフラム８の中心部に固着されているステム７
に結合され，またステム７に嵌装したピストン状のダイ
ヤフラム押え９が弁座４の上端部に密に嵌込まれてい
る。ダイヤフラム押え９の有効面積は弁体６の有効面積
よりも少し大きく，また弁座４のこれらに挟まれた部分
に入口通路２が連通している。更に，弁本体１とその上
方のばねケース10とに周縁部を挟み固定され且つ出口通
路３の圧力を受けるダイヤフラム８には，ばねケース10
の頂部に螺装した調整ねじ11によつて上下可動のばね受
12との間に配置したコイル状の調節ばね13が作用してい
る。

流量制御部Ｂはニードル形の定流量弁で構成されてお
り，水（または湯）の入口流路15と出口流路16とを有す
る筒状の弁本体14の内部にオリフイス状の弁口17を有す
る弁座18が設けられ，この弁口17に挿入されてその流路
有効面積を無段階に変化させる先端円錐形の弁体19が入
口流路15の内部に配置されている。入口流路15の入口端
部には弁体19の作動速度を制限するダンパ20が設置され
ている。ダンパ20は弁本体14に固着したダンパプレート
20aの中心に棒状のダンパ体20bを突設し、弁体19の基部
のダンパ孔20cにダンパ体20bを嵌込んだ構成となつてい
る。また，弁体19の基端に形成した弁体プレート19aと
弁座18との間にコイル状の調節ばね21が装入されてい
る。

そして，圧力制御部Ａの弁本体１と流量制御部Ｂの弁
本体14とは出口通路３と入口流路15とを直結連通させユ
ニオンナツト22を外側周面にねじ込むことによつて隣接
状態で一体に組合せられている。

水（または湯）を流さないとき，即ち水を使用しない
とき圧力制御部Ａの弁体６はダイヤフラム８に作用する
出口通路３の圧力によつてシート部５に着座して閉弁
し，流量制御部Ｂの弁体19は調節ばね21のばね力によつ
て後退させられ弁口17を全開としている。このとき入口
通路２の圧力が上昇しても弁体６に作用する下向きの押
圧力よりもダイヤフラム押え９に作用する上向きの押圧
力の方が少し大きいようになつているため弁体６は閉弁
状態を維持している。

例えば蛇口を或る開度に開くことによつて水を使用す
る状態になると，出口流路16の圧力が低下して弁体プレ
ート19aの前後に圧力差を生じ，第１図、第２図で右向
きに作用する押圧力が左向きに作用する押圧力と調節ば
ね21の荷重による力との合計よりも大きくなると、調節
ばね21を圧縮して弁口17の流路有効面積を減少させる方
向へ弁体19を移動する（第２図）。出口通路３と出口流
路16との圧力差が小さいと弁口17の通路有効面積は少し
減少させられ、圧力差が大きいと通路有効面積は大きく
減少させられるので、出口流路16へほぼ一定量の水が流
れることとなる。一方、このとき圧力制御部Ａの出口通
路３の圧力が低下するので，ダイヤフラム８に第１図で
上向きに作用する押圧力が低下することとなり、下向き
に作用する調節ばね13のばね力によってこれらが平衡す
る位置までダイラフラム8,ダイヤフラム押え9,ステム7,
弁体６を一体に下方へ移動させる。これにより、弁体６
がシート部５から離れ，入口通路２から出口流路16へ水
が流れるようになる。尚，水を使用していない状態で入
口通路２が高圧力となつていても使用開始と同時に減圧
されて蛇口などから流出するので，水はねやウオータハ
ンマが発生しない。

先ず圧力制御部Ａについて，水を使用している途中で
入口通路２の圧力が上昇または低下した場合，使用量が
一定であれば出口通路３の圧力が上昇または低下しそれ
に伴つてダイヤフラム８が動いて弁体６を閉方向または
開方向へ移動させ，その結果出口通路３はほぼ一定圧力
に維持される。また，使用量が増加または減少した場
合，出口通路３および入口流路15の圧力が低下または上
昇するが，これらの場合にも弁体６が開方向または閉方
向へ移動して入口通路２からの流量を制御し出口通路３
の圧力をほぼ一定圧力に維持する。圧力制御部Ａのこの
ような特性は第３図に示す通りであつて，流量が０〜10
0％の全変化域で出口通路３の圧力はオフセツトΔＰ内
で変動しほぼ一定である。

次に流量制御部Ｂについて，水を使用している途中で
使用量が増加または減少した場合，出口流路16の圧力が
低下または上昇しそれに伴つて圧力制御部Ａによってほ
ぼ一定圧力に維持されている出口通路３と直結されてい
る入口流路15との差圧力が上昇または低下して弁口17の
流路有効面積を減少または増加させる方向へ弁体19を移
動させる。ここで、圧力制御部Ａのみでは流量は蛇口開
度に対応して比例的に増減してしまうが、本実施例の流
量制御部13がその前後の圧力差に応じて流量をほぼ一定
とするように動作するすることにより、蛇口の或る開度
範囲で流量をほぼ一定に維持させることができる。流量
制御部Ｂのこのような特性は第４図に示す通りであつ
て，或る差圧力範囲内で流量を設定流量に維持する。

ここで，蛇口の開度を変えて要求する使用量を増加ま
たは減少させた場合，前記特性範囲内で要求流量を維持
するものであり，流量制御部Ｂは最大流量を規定する機
能も有している。

（実施例２） 本考案の第二実施例を第５図に基いて説明する。

圧力制御部Ａはピストン式の減圧弁で構成されてお
り，水（または湯）の入口通路32と出口通路33とを有す
る筒状の弁本体31の内部に平板状の弁座34が設けられ，
前後に貫通した通路35を有する弁体36のピストン部36a
が出口通路33に密に嵌込まれているとともに軸部36bが
弁室37に水密に突出してその内部に設けられている弁座
34と接するようになつており，この弁体36には出口通路
33に装入した閉弁方向へ働くコイル状の調節ばね38が作
用させてある。

流量制御部Ｂはニードル形の定流量弁で構成されてお
り，水（または湯）の入口流路41と出口流路42とを有す
る筒状の弁本体40の内部にオリフィス状の弁口43を有す
る弁座44が設けられ，この弁口43に装入されてその流路
有効面積を無段階に変化させる先端円錐形の弁体45が入
口流路41の内部に配置され，弁体45の基端の弁体プレー
ト45aと弁座44との間にコイル状の調節ばね46が装入さ
れている。

そして，圧力制御部Ａの弁本体31と流量制御部Ｂの弁
本体40とは出口通路33と入口流路42とを連通させて端面
を重ね合せ，ボルト47をねじ込むことによつて隣接状態
で一体に組合せられている。

水（または湯）を流さないとき，圧力制御部Ａの弁体
36は弁座34の周りの通孔39を通つて軸部36bの端面に作
用する入口通路32の圧力による力よりもピストン部36a
の端面に作用する出口通路33の圧力および調節ばね38の
荷重による力の方が大きいため弁座34に接して閉弁し，
流量制御部Ｂの弁体45は弁口43を全開としている。

水を使用する状態となつたとき圧力制御部Ａの弁体36
が弁座34から離れ，入口通路32の水が弁室37,通路35,出
口通路33,入口流路41,弁口43を通つて出口流路42へ流れ
るようになり，入口通路32の圧力変動にかかわらず出口
通路33の圧力がほぼ一定値に維持される。また、流量制
御部Ｂは第一実施例と同じ動作をして設定流量を維持す
るものである。

（考案の効果） 本考案によると流量をほぼ一定とする流量制御部の入
口側に出口側圧力をほぼ一定とする圧力制御部を配置し
これらを一体に組合せたものであるから，配管を構成す
る部品点数がそれだけ少なくなるとともに設置作業の容
易化を図ることができる。また，高層建物の各層の配管
に本考案品を設置することにより，殊に高い水頭圧力が
作用する下層階において使用開始時の水はねやウォータ
ハンマの発生を防止でき、各層階で設定流量の水や湯を
安定よく供給するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第一実施例の縦断面図，第２図は第１
図の拡大部分図，第３図は圧力制御部の特性図，第４図
は流量制御部の特性図，第５図は本考案の第二実施例の
縦断面図，第６図は従来の配管例を示す図である。 Ａ……圧力制御部,B……流量制御部,1,31……弁本体,2,
32……入口通路,3,33……出口通路,4,34……弁座,6,36
……弁体,14,40……弁本体,15,41……入口流路,16,42…
…出口流路,17,43……弁口,19,45……弁体，

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁体がその前後の押圧力の差に応じて流路
   有効面積を増減するように動作し出口側圧力をほぼ一定
   に維持する圧力制御部と、弁体がその前後の押圧力の差
   に応じて流路有効面積を無段階に変えるように動作し流
   量をほぼ一定に維持する流量制御部とを具え、前記圧力
   制御部の下流側に前記流量制御部がそれらの出口通路と
   入口流路とを直結させて配置され一体に組合わせられて
   いることを特徴とする定流量弁装置。