JP2604036Y2

JP2604036Y2 - 定流量弁

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Publication number: JP2604036Y2
Application number: JP1993018065U
Authority: JP
Inventors: 忠司前田
Original assignee: Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Current assignee: Kyushu Hitachi Maxell Ltd
Priority date: 1993-04-09
Filing date: 1993-04-09
Publication date: 2000-04-10
Anticipated expiration: 2008-04-09
Also published as: JPH0678674U

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、圧力変動にかかわら
ず、流路内を流れる流体の流量を正確に定量とすること
ができる定流量弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、整水器の流路に配設さ
れ、浄水器や電解槽等に設定流量以上の水が流入するの
を防止する手段として、図11に示す形態の定流量弁Ｘが
ある。

【０００３】かかる定流量弁Ｘは、図示するように、流
路80内に、中央に通水口81を設けた環状の弁体支持部82
を装着し、同弁体支持部82の上流側をなす凹状弁座83上
に、中央に通水口84を設けるとともに弾性素材からなる
環状の弁体85を当接状態に載置した構成としている。

【０００４】かかる構成によって、流路80内を流れる水
の水圧が上昇し、一定水圧になるまでは水圧に応じて比
例的に流量も増大するが、一定水圧以上になると弁体85
が変形し、その変形によって通水口84の口径が漸次小さ
くなる。従って、通水口84及び通水口81を通して流れる
流量は、理論的には、一定に保持されることになる。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】しかし、上記した定流
量弁Ｘは、未だ、以下の解決すべき課題を有していた。

【０００６】即ち、定流量弁Ｘにおける凹状弁座83は、
外周面から内周面にかけて、軸線ａａに対して一定のテ
ーパ角度γを有するものであるため、一定圧に達した以
降の水圧の上昇によって弾性素材からなる環状平板状の
弁体85が変形する際に、弁体85が全て凹状弁座83に当接
することになり、それ以上は弁体85は変形しないため、
水圧の変動にともなって流量も変化し、定流量を確保す
ることができなかった。

【０００７】本考案は、上記した課題を解決することが
できる定流量弁を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案は、流路内に、中
央に通水口を設けた環状の弁体支持部を装着し、同弁体
支持部の上流側をなす凹状弁座上に、中央に通水口を設
けるとともに弾性素材からなる環状の弁体を当接状態に
載置してなる定流量弁において、同凹状弁座の環状中央
面を上流側に向けて膨出させるべく、凹状弁座に、軸線
に対するなす角が９０°より小さく、急である外側環状
テーパ面と、軸線に対する角が緩やかな内側環状テーパ
面とを形成したことを特徴とする定流量弁に係るもので
ある。

【０００９】また、本考案は、凹状弁座の環状中央面を
上流側に向けて膨出させるべく、凹状弁座に、軸線に対
するなす角を、外側から内側に向けて漸次急から緩に変
化する無段の環状テーパ面を形成したことを特徴とする
定流量弁に係るものである。

【００１０】

【実施例】本考案に係る定流量弁を、整水器Ａの流路に
適用した実施例を参照して、以下、具体的に説明する。

【００１１】図１に、本考案に係る定流量弁を具備する
整水器Ａを、システムキッチンの流し台Ｂ上に載置した
状態を示し、図２に整水器Ａの内部構造を概念的に示
す。

【００１２】図２に示すように、整水器Ａは、そのケー
シング10の内部に、浄水器11と、カルシウムタンク12
と、電解槽13と、制御部14とを内蔵しており、また、そ
の表面に、図１及び図２に示すように、操作盤15を取付
けている。

【００１３】また、図２において、内部に活性炭部と中
空糸膜部とを具備する浄水器11の流入口11a は、原水配
管16a によって湯水混合栓等を取付けた蛇口等の水道水
供給部17に接続されており、同原水配管16a の中途に
は、図２及び図３〜図５に示すように、上流側から下流
側に、順に、流路切替弁50と、逆止弁51と、定流量弁52
と、安全弁53と、熱湯流入防止機構54とが介設されてい
る。

【００１４】一方、同浄水器11の流出口11b は、第１浄
水供給管16b を介してカルシウムタンク12の流入側12a
に接続されており、一方、カルシウムタンク12の流出側
12bは、カルシウム成分付与後の第２浄水供給管16c を
介して電解槽13の流入口13aに接続されている。

【００１５】電解槽13内には、隔膜18によって、アルカ
リ性水生成空間19と酸性水生成空間20とが区画形成され
ており、それぞれの空間19,20 内には電極21,22 が配設
されている。そして、この電極21,22 に制御部14を介し
て正負の電圧を印加することによって、電解槽13内で電
気分解を行い、それぞれの空間19,20 内にアルカリ性水
と酸性水とを生成することができる。

【００１６】電解槽13は、それぞれ、アルカリ性水生成
空間19と酸性水生成空間20と連通する二つの流出口13b,
13c を具備しており、一方の流出口13b は第１アルカリ
性水導出管16d の上流端と接続されており、同アルカリ
性水導出管16d の他端には吐出口23が形成されており、
他方の流出口13c は酸性水導出管16e の上流端と接続さ
れており、同酸性水導出管16e の他端には吐水口23a が
形成されている。

【００１７】また、図２に示すように、制御部14に接続
した操作盤15には、電源スイッチPSや浄水・整水切替ス
イッチ24が設けられており、同スイッチ24は第１浄水供
給管16a の中途に設けた圧力スイッチ28から制御部14へ
のオン入力によりオンして、電解槽13内の電極21,22 に
電圧を印加してイオン水を生成可能としている。

【００１８】また、図２に示すように、本実施例では、
電解槽13のアルカリ性水生成空間13の流出口13c には配
管接続部Ｊの基端が接続されており、同配管接続部Ｊの
先端には、選択的に、実線で示す第１アルカリ性水導出
管16d の他に、二点鎖線で示す第２アルカリ性水導出管
16f を接続可能な構成としている。

【００１９】そして、図２において、配管接続部Ｊに第
１アルカリ性水導出管16d を接続した場合には、図１に
示すように、フレキシブル管からなる第１アルカリ性水
導出管16d は、整水器Ａの近傍に配設されているので、
その吐出口23は、流し台ＢのシンクＳの隅部上に位置す
ることになる。

【００２０】一方、図２において、配管接続部Ｊに、第
１アルカリ性水導出管16d に代えて、第２アルカリ性水
導出管16f を接続した場合には、図２, 図18及び図19に
示すように、第２アルカリ性水導出管16f は、蛇口を形
成する水道水供給部17に一体的に連結した流路切替弁50
に設けた第４連絡流路50n の流入口に接続されるので、
同連絡流路50n の流出口をなすアルカリ性水取出口50e
は、蛇口の下方をなす流し台ＢのシンクＣの中央部に臨
むことになる。

【００２１】本考案は、上記した整水器Ａの構成におい
て、定流量弁52を以下の構成にしたことを構成上の特徴
とする。

【００２２】即ち、図５に示すように、定常的な流れを
確保するため設けた定流量弁52は、水道水供給部17への
細菌等の流入を防止すべく設けた逆止弁51とともに、筒
状ケーシング52a 内に一体的に配設されている。具体的
には、定流量弁52は、筒状ケーシング52a の下流側に配
置されており、逆止弁51は筒状ケーシング52a の上流側
に配置されており、定流量弁52と逆止弁51との間には弁
付勢用スプリング52bが介設されている。

【００２３】定流量弁52の構成について説明すると、図
５に示すように、筒状ケーシング52a の内部に伸延した
原水配管16a の下流側の内面には、中央に通水口52c を
設けた環状の弁体支持部52d が形成されている。同弁体
支持部52d は、その上流側に凹状弁座52e を形成してい
る。

【００２４】そして、凹状弁座52e の上流側には、周縁
を、同凹状弁座52e の周縁に当接した環状平板からなる
弁体52f が配設されており、同弁体52f は、その中央に
通水口52g を設けている。また、弁体52f は、水圧によ
って通水口52g の口径を変化することができるようにゴ
ム等の弾性変形可能な弾性素材から形成されている。

【００２５】一方、逆止弁51の構成について説明する
と、図５に示すように、筒状ケーシング52a の内部に伸
延した原水配管16a の上流側の内面には、原水配管16a
の流路内に原水が流れていない状態では同流路を閉塞す
る閉塞弁体51a が配設されており、同弁体支持部51a と
保持する一側スプリング受51b と、定流量弁52の弁体52
f に当接状態に設けた他側スプリング51c との間には、
弁付勢用スプリング52bが配設されている。

【００２６】本考案は、上記した構成において、図５及
び図６に示すように、定流量弁52の凹状弁座52e の弁座
面を凹状弁座の環状中央面を上流側に膨出したことを特
徴とする。

【００２７】具体的には、図６より明らかなように、定
流量弁52の凹状弁座52e の弁座面は、軸線ａ−ａに対す
るなす角αが、α＜９０°であって急である外側環状テ
ーパ面と、軸線ａ−ａに対するなす角βが緩やかな内側
環状テーパ面Ｃとによって形成されている。

【００２８】かかる構成によって、原水配管16a 内を流
れる原水の水圧が上昇し、一定水圧になるまでは水圧に
応じて比例的に流量も増大するが、一定水圧以上になる
と安全弁52の弁体52f が変形し、その変形によって通水
口52g の口径が漸次小さくなり、水圧の変動にかかわら
ず流量を一定に保持する。

【００２９】しかして、本実施例では、定流量弁５２の
凹状弁座５２ｅの弁座面は、軸線ａ−ａに対するなす角
αが急な外側環状テーパ面Ｂと、軸線に対するなす角β
が緩やかな内側環状テーパ面Ｃとから形成されているの
で、水圧が設定圧に達すると、弁体５２ｆが変形して外
側環状テーパ面Ｂに当接することがなるが、内側環状テ
ーパ面Ｃとは接触していない。

【００３０】従って、原水の水圧が設定圧よりさらに上
昇した場合であっても、定流量弁52の弁体52f の内周縁
が変形して通水口52g の口径を変更することができる。

【００３１】即ち、本考案では、原水の水圧の変動幅が
大きい場合でも、水圧の変動に応じて通水口52g の口径
を変形することができ、浄水器11へ流入する原水の流量
を常時一定に保持することができる。

【００３２】また、図７及び図８に安全弁５２の凹状弁
座５２ｅの弁座面の他の形態を示しており、図７におけ
る凹状弁座５２ｅは、軸線ａ−ａに対するなす角が、外
側から内側に向けて漸次急から緩に変化する無段の環状
テーパ面Ｃを形成している。

【００３３】なお、凹状弁座５２ｅの弁座面は、図示し
ないが、軸線ａ−ａに対するなす角が、外側から内側に
向けて漸次急から緩に変化する多段の環状テーパ面から
形成することもできる。

【００３４】さらに、図８に示す安全弁52の凹状弁座52
e の形状は、凹状弁座52e の内周縁を座ぐって環状段部
52h を設けたことを特徴とする。

【００３５】なお、図６及び図８等に示す本考案に係る
凹状弁座52e による流量特性を、図11に示す従来の凹状
弁座83の流量特性と比較する実験を行ったので、その結
果を図９に示す。

【００３６】図９において、ａ, ｂは図６に示す本考案
に係る凹状弁座52e の流量特性曲線であり、それぞれ、
凹状弁座52e の硬度を、ショア硬度で65と60にしたもの
である。また、ｃは図８に示す本考案に係る凹状弁座52
e の流量特性曲線である。さらに、ｄは図11に示す従来
の凹状弁座83の流量特性曲線である。

【００３７】図９に示す実験結果から明らかなように、
本考案にかかる凹状弁座52e は、ａ, ｂ, ｃに示すよう
に、従来の凹状弁座83の流量特性と比較して、設定水圧
以上に達した後は、その後に変動が継続しても、常時、
一定の流量を維持できることがわかる。

【００３８】なお、図３〜図５におけるその他の構成に
ついて説明すると、安全弁53は、実質的に、原水配管16
a の中途に直交方向から突設した両端開口の筒状ケーシ
ング53a と、同筒状ケーシング53a の基端に設けた流出
孔53b をスプリング53c の付勢力によって常時閉とする
球状の弁体53d とから構成されている。

【００３９】かかる構成によって、異常圧が原水配管16
a 内にかかった場合、球状の弁体53d は流出孔53b より
離隔して、原水配管16a →流出孔53b →筒状ケーシング
53aを通して外部に流出することができる。

【００４０】また、本実施例では、球状の弁体53d を、
筒状の弁体受部材53e を介してスプリング53c によって
流出孔53b に付勢している。そして、弁体受け部材53e
は、スプリング53c 内に着脱自在に嵌入する筒状嵌入部
53f と、同筒状嵌入部53f の上端開口部に丸みを有する
周縁部を介して連設したフランジ部53g とからなる。

【００４１】従って、球状の弁体53d がスプリング53c
の端部によって傷つき真円が得られず、漏出事故を起こ
すのを確実に防止することができる。

【００４２】また、本実施例では、設定温度以上の加熱
水の整水器Ａへの流入を阻止するため設けた熱湯流入防
止機構54は、図３〜図５に示すように、原水配管16a の
中途に直交方向から突設した筒状ケーシング54a と、同
筒状ケーシング54a の突設側をなす基端部及び側部にそ
れぞれ設けた設けた連通孔54b,54c と、先端側に設けた
流出孔54d と、筒状ケーシング54a 内に配設し、両端に
それぞれ弁体54e,54fとを取付けた弁軸54g と、弁軸54g
の中央外周面に円周方向に間隔を開けて突設した複数
のスプリング受54h と、同スプリング受け54h と両連通
孔54b,54c との間に介設した形状記憶合金等からなる熱
変形バネ54j とバイアスバネ54k とからなる。

【００４３】かかる構成によって、常時は、原水は連通
孔54c,54b を通して原水配管16a 内を流れ、浄水器11に
給送されることになる。

【００４４】しかし、熱湯が流入したときは、熱変形バ
ネ54j が変形して弁軸54g を上方向に移動して、弁体54
f によって連通孔54b を閉塞するとともに、流出孔54d
を開状態にし、同流出孔54d を通して外部に排出するこ
とができる。従って、熱水が浄水器11へ流入するのを可
及的に防止することができる。

【００４５】さらに、本実施例において、安全弁53は、
定流量弁52の下流側であって、かつ、熱流入防止機構54
の上流側に配設している。

【００４６】従って、安全弁53と熱湯流入防止機構54を
併設させることができ、流出個所を実質的に１個所に集
まることができるので、安全性を向上できる。即ち、従
来の様に安全弁53と熱湯流入防止機構54とが離隔した位
置に配置した場合の不都合、即ち、流出注意個所が２個
所になるといった不都合を解消できることになる。

【００４７】また、浄水器11等に目詰まりが生じ、原水
配管16a 内の圧力が高くなると安全弁53が作動し水を排
出する。そして、この水の排出に伴う水の流動により、
定流量弁52が作動するため、原水配管16a の内圧が下が
り、接続部の負担を軽減することができる。殊に、電気
部品が収まる整水器Ａ内の原水配管16a の損傷による水
洩れは大変不都合であったが、これを可及的に防止する
ことができる。

【００４８】(整水器Ａの作用) ついで、上記構成を有する整水器Ａの使用方法について
説明する。

【００４９】電源スイッチPSを投入すると、アルカリ性
水吐出ランプL₁又は浄水吐出ランプL₂が点灯し、濃度表
示ランプL₃〜L₇のうち、前回使用時の最終濃度状態の濃
度表示ランプが点灯する。

【００５０】浄水吐出ランプL₂が点灯している場合は、
浄水・整水切替スイッチ24を押して、アルカリ性水ラン
プL₁を点灯させる。なお、既にアルカリ性水吐出ランプ
L₁が点灯している場合は、浄水・整水切替スイッチ24を
押す必要はない。

【００５１】濃度切替スイッチ70を押して、アルカリ性
水の濃度設定を行う。この際、濃度表示ランプL₃〜L₇の
いずれかが点灯する。

【００５２】水道水供給部17を形成する蛇口を開くと、
第１浄水供給管16b に配設した圧力スイッチ28が作動し
て、電解槽13が通電され、電解作用を開始する。この
際、アルカリ性水生成中表示ランプL₈が点灯するととも
に、電解槽状態表示部Ｄも点灯する。

【００５３】従って、水道水が、原水配管16a →浄水器
11→カルシウムタンク12→電解槽13→配管接続部Ｊ→第
１アルカリ性水導出管16d を通して流れ、所望濃度のア
ルカリ性水をコップＥ内に注入することができる。

【００５４】かかる整水器Ａの使用において、原水配管
16a を通して浄化器11へ給送される原水の水量が浄化器
11や電解槽13の処理能力より過大である場合は、浄化器
11と電解槽13は、その能力を充分に発揮することができ
なくなる。

【００５５】しかし、本実施例では、上述したように、
定流量弁52を原水配管16a の中途に設けており、かかる
定流量弁52は、予想される水圧の大幅な変動に対して
も、弁座52f の通水口52g の口径を変化させることがで
きるので、常時、定流量を確保でき、整水器Ａの使用勝
手を著しく向上することができる。

【００５６】また、図10に、本考案に係る定流量弁52の
他の実施例を示しており、実質的に、上記したシャトル
式の熱湯流入防止機構54に代えて、クリックレバー74h
を用いた瞬間作動式の熱湯流入防止機構74を用いること
に特徴を有する。

【００５７】即ち、図10において、熱湯流入防止機構74
は、原水配管16a の中途に直交方向から突設した筒状ケ
ーシング74a と、同筒状ケーシング74a の突設側側壁に
設けた連通孔74c と、筒状ケーシング74a の非突設側側
壁の上部に設け原水配管16aを介して浄水器11に連絡す
る連通孔74b と、筒状ケーシング74a の突設側側壁の上
部であって、上記した連通孔74b と対向する状態に設け
た流出孔74d と、筒状ケーシング74a 内の上部空間に配
設し、通常通水時には流出孔74d を閉塞するとともに、
熱湯流出時は連通孔74b を閉塞する合体弁体74e,74f
と、先端に合体弁体74e,74f を一体的に取付けるととも
に、基端を取付ブロック74g を介して筒状ケーシング74
a の非突設側側壁の下部に固定連結したクリックレバー
74h と、同クリックレバー74h が中立点を越えたら、合
体弁体74e,74f をいずれかの方向に瞬間的に移動させて
連通孔74b,流出孔74d のいずれかを瞬間的に閉鎖させる
ため、クリックレバー74h に装着したリーフスプリング
74j と、連通孔74c 内に配設し、一端を、原水配管16a
の内部壁に段状に設けたスプリング受74k とクリックレ
バー74h との間に介設した形状記憶合金等からなる熱変
形バネ74m と、筒状ケーシング74a の側壁内に設け、一
端を流出孔74d と連通するとともに、他端を大気と連通
した流出通路74n とからなる。

【００５８】かかる構成によって、通常通水時には、流
出孔74d は、合体弁体74e,74f の一方である弁体74e に
よって閉塞されているので、原水は連通孔74c,74b を通
して原水配管16a の下流側に流れ、浄水器11に給送され
ることになる。

【００５９】しかし、熱水が熱流入防止機構74内に流入
したときは、熱変形バネ74m が伸長変形してクリックレ
バー74h にクリック力を付与し、同クリック力によっ
て、クリックレバー74h の先端がわずかに移動し、中立
点を越えると、瞬間的に、リーフスプリング74j によっ
て、同先端に取付けた合体弁体74e,74f が連通孔74b に
向けて移動して、弁体74f が連通孔74b を閉塞するとと
もに、流出孔74d を開状態にし、熱湯を同流出孔74d 及
び流出通路74n を通して外部に排出することができる。
従って、熱湯が浄水器11に流入するのを確実に防止する
ことができる。

【００６０】

【考案の効果】本考案は、流路内に、中央に通水口を設
けた環状の弁体支持部を装着し、同弁体支持部の上流側
をなす凹状弁座上に、中央に通水口を設けるとともに弾
性素材からなる環状の弁体を当接状態に載置してなる定
流量弁において、同凹状弁座の環状中央面を上流側に膨
出したことを特徴とする。

【００６１】従って、予想される水圧の大幅な変動に対
しても、弁体の通水口の口径を変化させることができる
ので、常時、定流量を確保でき、定流量弁の下流側に設
置した各種装置に過大な流量が流入するのを防止でき、
整水器等の能力を最大限に発揮させることができ、整水
器等の使用勝手を著しく向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る定流量弁を具備する整水器の設置
状態を示す斜視図である。

【図２】同整水器の概念的構成を示す構成説明図であ
る。

【図３】定流量弁を設置した原水配管の側面図である。

【図４】図３のI-I 線による矢視底面図である。

【図５】定流量弁を設置した原水配管の断面側面図であ
る。

【図６】定流量弁の拡大断面側面図である。

【図７】定流量弁の拡大断面側面図である。

【図８】定流量弁の拡大断面側面図である。

【図９】定流量弁の流量と水圧との関係を示す特性表示
グラフである。

【図１０】他の実施例の断面側面図である。

【図１１】従来の定流量弁の説明図である。

【符号の説明】

Ａ整水器Ｂ外側環状テーパ面Ｃ内側環状テーパ面 11 浄水器 13 電解槽 16 流水路 52c 通水口 52d 弁体支持部 52e 凹状弁座 52f 弁体

Claims

(57)【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】流路内に、中央に通水口(52c) を設けた
環状の弁体支持部(52d) を装着し、同弁体支持部(52d)
の上流側をなす凹状弁座(52e) 上に、中央に通水口(52
g) を設けるとともに弾性素材からなる環状の弁体(52f)
を当接状態に載置してなる定流量弁において、同凹状弁座(52e) の環状中央面を上流側に向けて膨出さ
せるべく、凹状弁座(52e) に、軸線に対するなす角(α)
が９０°より小さく、急である外側環状テーパ面(B)
と、軸線に対する角(β) が緩やかな内側環状テーパ面
(C) を形成したことを特徴とする定流量弁。
【請求項２】流路内に、中央に通水口(52c) を設けた
環状の弁体支持部(52d) を装着し、同弁体支持部(52d)
の上流側をなす凹状弁座(52e) 上に、中央に通水口(52
g) を設けるとともに弾性素材からなる環状の弁体(52f)
を当接状態に載置してなる定流量弁において、同凹状弁座(52e) の環状中央面を上流側に向けて膨出さ
せるべく、凹状弁座(52e) に、軸線に対するなす角を、
外側から内側に向けて漸次急から緩に変化する無段の環
状テーパ面を形成したことを特徴とする定流量弁。