JP2822641B2 - Flow control valve - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、流体の流量を可変制御する流量制御弁に関
するものである。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a flow control valve for variably controlling a flow rate of a fluid.
従来の技術 流量制御弁において、例えばシャワーの流量を可変し
てマッサージ効果や快適感をより高めることを意図した
使われ方がある。2. Description of the Related Art In a flow control valve, for example, there has been used a flow control valve intended to increase a massage effect and a feeling of comfort by changing a flow rate of a shower.
従来、この種の流量制御弁に関し、例えば特開昭59−
170640号公報に示されている第6図のように、信号発生
器1から時間的に変化する信号を流量制御弁2の電磁ソ
レノイド3に送出し、パイロット弁4を開閉駆動して流
量制御弁2のメイン弁5は最大流量と最小流量の範囲で
時間的に出湯流量を変化させるというものがあった。Conventionally, this type of flow control valve is disclosed in, for example,
As shown in FIG. 6 shown in Japanese Patent Publication No. 170640, a time-varying signal is sent from a signal generator 1 to an electromagnetic solenoid 3 of a flow control valve 2, and a pilot valve 4 is opened and closed to drive a flow control valve. The second main valve 5 varies the tapping flow rate with time in the range between the maximum flow rate and the minimum flow rate.
もう少し詳しく説明すると、流量制御弁2において水
は流入路6から弁室7へ入り、メイン弁5とメイン弁座
8との隙間を通って二次圧室9へ流入する。10はメイン
弁5とを共動するダイヤフラムで、そのダイヤフラム10
の背面側は背圧室を形成し、背圧室11にはスプリング12
があって二次圧室9側へ付勢している。二次圧室9へ流
入した水は、最小流量を設定するバイパス穴13と、パイ
ロット弁座14を通り熱交換器15へ供給されて加熱され出
湯管16へ供給される。バイパス穴13とパイロット弁座14
の下流側は、連通孔17で背圧室11へ導かれている。パイ
ロット弁座14開閉するソレノイド3は、パイロット弁4
を動作させる可動部18と、磁気回路となる電磁コイル19
およびヨーク20と、前記パイロット弁4をパイロット弁
座14に押圧するスプリング21とから構成されている。な
お、22はガスバーナで23はガス量制御装置である。More specifically, in the flow control valve 2, water enters the valve chamber 7 from the inflow passage 6, and flows into the secondary pressure chamber 9 through a gap between the main valve 5 and the main valve seat 8. Reference numeral 10 denotes a diaphragm cooperating with the main valve 5, and the diaphragm 10
The back pressure chamber forms a back pressure chamber, and the back pressure chamber 11 has a spring 12
And urges the secondary pressure chamber 9 side. The water that has flowed into the secondary pressure chamber 9 is supplied to the heat exchanger 15 through the bypass hole 13 for setting the minimum flow rate and the pilot valve seat 14, heated and supplied to the tapping pipe 16. Bypass hole 13 and pilot valve seat 14
Is guided to the back pressure chamber 11 through a communication hole 17. The solenoid 3 that opens and closes the pilot valve seat 14 includes the pilot valve 4
The movable part 18 that operates
And a yoke 20 and a spring 21 for pressing the pilot valve 4 against the pilot valve seat 14. In addition, 22 is a gas burner and 23 is a gas amount control device.
上記の構成において、信号発生器1から電磁ソレノイ
ド3に通電し、パイロット弁4を開けると、二次圧室9
の圧力が低下し、逆に背圧室11の圧力が上昇するため、
スプリング12とダイヤフラム10の力によってメイン弁5
がさらに押し開けられ、最大水量が流れる状態になる。
また電磁ソレノイド3への信号発生器1からの通電を停
止すると、パイロット弁4が閉止し、二次圧室9の圧力
が上昇し逆に背圧室11の圧力が低下するため、メイン弁
5はメイン弁座8との隙間が狭められるように作動し、
最小流量の状態になるというものであった。In the above configuration, when power is supplied from the signal generator 1 to the electromagnetic solenoid 3 and the pilot valve 4 is opened, the secondary pressure chamber 9 is opened.
Pressure decreases, and conversely, the pressure in the back pressure chamber 11 increases,
The main valve 5 is driven by the force of the spring 12 and the diaphragm 10.
Is further pushed open, and the maximum amount of water flows.
When the power supply from the signal generator 1 to the electromagnetic solenoid 3 is stopped, the pilot valve 4 closes, the pressure in the secondary pressure chamber 9 increases, and the pressure in the back pressure chamber 11 decreases. Operates so that the gap with the main valve seat 8 is reduced,
It was a state of minimum flow.
発明が解決しようとする課題 しかしながら、このような従来の構成のものにおいて
は、ダイヤフラム10およびパイロット弁4などを必要と
し、複雑な構成でかつ大型化するという課題があった。
しかもパイロット式の電磁ソレノイド3は大きい駆動力
を必要とする構成であった。なぜならば、パイロット弁
座14の口径を圧損の面から十分ではないが仮に内径10ミ
リメートルとし、パイロット弁4に作用する二次圧室9
の圧力を少ないめにみて1kg/cm2としても、パイロット
弁4を閉じるためにスプリング21の力は、最低でも約80
0グラム以上必要である。すなわち、そのスプリング21
に打ち勝ってパイロット弁4を開くために、電磁ソレノ
イド3の電磁駆動力は約1キログラム近い力を発生でき
るものにしなくてはならないことになる。しかも、パイ
ロット弁4の動作を経て、二次圧室9および背圧室1の
圧力変化によってダイヤフラム10およびメイン弁5を駆
動し流量を可変する構成なので、作動応答性という面で
満足できるものではなかった。いっそのこと、電磁ソレ
ノイド3とパイロット弁4およびパイロット弁座14だけ
で構成し、ダイヤフラム10やメイン弁5などのない簡単
な構成で、かつ高速応答にしてはと考えてそうした場
合、弁4が弁座14を開閉するのに要する力が大きく実用
にならない。しかも、弁4が弁座14を急閉止して流量が
最大からいっきに零になるため、いわゆるウォータハン
マ現象を生じて範囲の配管に悪影響を及ぼしてしまうも
のであった。そのウォータハンマ現象を緩和するため
に、電磁ソレノイド3とパイロット弁4、パロット弁座
14、それにバイパス穴13とで構成した場合、弁4が弁座
14を急閉止しても流量は最大から最小流量状態になり、
零にはならないのでウォータハンマ現象は緩和されるも
のの、弁4の開閉駆動に要する力が大きいという課題が
解消されず、やはり実用にはならなかった。Problems to be Solved by the Invention However, such a conventional configuration requires the diaphragm 10 and the pilot valve 4, and has a problem that the configuration is complicated and large.
Moreover, the pilot-type electromagnetic solenoid 3 has a configuration requiring a large driving force. This is because the bore of the pilot valve seat 14 is not sufficient in terms of pressure loss, but is assumed to have an inner diameter of 10 mm, and the secondary pressure chamber 9 acting on the pilot valve 4
Also the pressure as 1 kg / cm 2 when viewed in order small, the force of the spring 21 to close the pilot valve 4 is about at least 80
0 grams or more is required. That is, the spring 21
In order to overcome this problem and open the pilot valve 4, the electromagnetic driving force of the electromagnetic solenoid 3 must be able to generate a force of about 1 kilogram. Moreover, since the diaphragm 10 and the main valve 5 are driven by the pressure change of the secondary pressure chamber 9 and the back pressure chamber 1 through the operation of the pilot valve 4 to change the flow rate, the operation response is not satisfactory. Did not. In other words, if the electromagnetic solenoid 3 and the pilot valve 4 and the pilot valve seat 14 are used alone, and the diaphragm 4 and the main valve 5 have a simple configuration without the need for a high-speed response, the valve 4 is used. The force required to open and close the valve seat 14 is large and is not practical. In addition, since the valve 4 suddenly closes the valve seat 14 and the flow rate suddenly becomes zero from the maximum, a so-called water hammer phenomenon occurs, which adversely affects the piping in the range. To mitigate the water hammer phenomenon, the electromagnetic solenoid 3, the pilot valve 4, the parrot valve seat
14 and the bypass hole 13, the valve 4 is a valve seat
Even if 14 is suddenly closed, the flow rate changes from maximum to minimum,
Although the water hammer phenomenon is alleviated because it does not become zero, the problem that the force required for opening and closing the valve 4 is large was not solved, and it was not practical.
本発明はかかる従来の課題を解消するもので、小型か
つ構成簡単で低消費電力、しかも高速応答でかつウォー
タハンマ現象のない流量制御弁を提供することを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a flow control valve which is small in size, has a simple structure, consumes low power, has high speed response, and has no water hammer phenomenon.
課題を解決するための手段 上記課題を解決するために本発明の流量制御弁は、流
入路と流出路を有する弁筐体と、前記弁筐体内に設け、
流量を可変する弁体と、前記弁体の流入圧を受ける流量
制御フランジに対応する弁座と、前記弁体の同じく流入
圧を受ける圧力バランスフランジをガイドするシリンダ
部と、前記弁体を付勢する付勢手段と、前記付勢手段の
付勢力に対向して、前記弁体に力を作用する電気的付勢
力発生手段と、前記シリンダ部と前記流出路とを連通す
る連通路と、前記弁体が前記弁座を閉じたとき最小流量
を確保する最小流量通路とを備えたものである。Means for Solving the Problems To solve the above problems, a flow control valve of the present invention is provided with a valve housing having an inflow passage and an outflow passage, and provided in the valve housing,
A valve body that varies a flow rate, a valve seat corresponding to a flow rate control flange that receives the inflow pressure of the valve body, a cylinder portion that guides a pressure balance flange of the valve body that also receives the inflow pressure, and the valve body. An urging means for urging, an electric urging force generating means for applying a force to the valve body in opposition to the urging force of the urging means, and a communication passage for communicating the cylinder portion and the outflow path, A minimum flow passage for ensuring a minimum flow when the valve body closes the valve seat.
作用 本発明は上記した構成によって、電気的付勢力発生手
段に通電せずに電気的付勢力がない場合は、付勢手段に
よって弁体の流量制御フランジは弁座から遠ざかる方向
に付勢されたままで、最大流量が流れる状態にある。電
気的付勢力発生手段に通電し、電気的付勢力を発生させ
ると、その電気的付勢力が前記付勢力に対抗して、前記
弁体の流量制御フランジを前記弁座に近づけるように作
用し、通電量に応じて流体流量が絞られる。電気的付勢
力発生手段への通電量を増加するに従って、流体流量は
減少する。流入路から入った流体は、前記弁体の流量制
御フランジおよび圧力バランスフランジのそれぞれに流
入圧が逆方向に作用し、流入圧が前記弁体を付勢しよう
とする力を極力打ち消し合うように作用させ、ほとんど
前記付勢手段の付勢力に打ち勝つだけの、わずかな電気
的付勢力で流量制御を可能できるものである。例えば、
従来例の構成で約1キログラム近い電磁駆動力を必要と
するのに対し、本発明の構成であれば、その十分の一の
100グラム程度の電気的付勢力で、同等の流量制御が可
能となり、ダイヤフラムを使用した複雑な構成ではなく
構成簡単で、かつ小型で低電力駆動の流量制御弁を可能
にできるものである。しかも、弁体の流量制御フランジ
が弁座を閉じたとき、最小流路通路を流体が流れ、最小
流量より絞られないように作用するため、ウォータハン
マ現象も抑制される。またシャワーに応用した場合、シ
ャワー流量を変化させずに使用する通常シャワーの場
合、流量制御手段には通電する必要がなく省電力とな
り、また時間的に変化する信号に応じてシャワー流量を
可変する場合も、例えば流量を減少する瞬間だけ流量制
御手段に通電して通電をやめると最大流量に戻るという
ように、少ない通電時間および通電量でシャワーの流量
ゆらぎが可能になり、刺激感やマッサージ効果などが得
られるシャワー装置の省電力化ができるものである。According to the present invention, when the electric urging force generation means is not energized and there is no electric urging force, the urging means keeps the flow control flange of the valve body urged away from the valve seat by the urging means. Up to the maximum flow rate. When the electric urging force generating means is energized to generate the electric urging force, the electric urging force opposes the urging force and acts to bring the flow control flange of the valve body closer to the valve seat. The fluid flow rate is reduced in accordance with the amount of electricity. The fluid flow rate decreases as the amount of electricity supplied to the electric urging force generating means increases. Fluid entering from the inflow passage acts so that the inflow pressure acts on each of the flow rate control flange and the pressure balance flange of the valve body in the opposite direction, and the inflow pressure cancels out the force for biasing the valve body as much as possible. It is possible to control the flow rate with a slight electrical biasing force that acts and almost overcomes the biasing force of the biasing means. For example,
Whereas the configuration of the conventional example requires an electromagnetic driving force of about 1 kilogram, the configuration of the present invention requires one-tenth of that.
The same flow control can be performed with an electric biasing force of about 100 grams, and the flow control valve can be made simple, small in size, and driven with low power, instead of a complicated structure using a diaphragm. Moreover, when the flow rate control flange of the valve element closes the valve seat, the fluid flows through the minimum flow passage and acts so as not to be throttled below the minimum flow rate, so that the water hammer phenomenon is also suppressed. Also, when applied to a shower, in the case of a normal shower used without changing the shower flow rate, it is not necessary to energize the flow rate control means, which saves power, and also varies the shower flow rate according to a signal that changes over time. Even in the case, for example, the flow rate of the shower can be fluctuated with a short energizing time and energizing amount, such as returning to the maximum flow rate when energizing the flow control means only at the moment of decreasing the flow rate and stopping energizing, so that the stimulating feeling and massage effect Thus, it is possible to reduce the power consumption of a shower device that can provide such a function.
実施例 以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明
する。Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
第1図において、24は楽音信号発生手段の一例として
音楽を録音してあるメモリーICである。楽音信号発生手
段24を動作させると楽音信号が出力される。この楽音信
号は流量制御器25およびスピーカ26に入力される。前記
流量制御器25は、前記楽音信号からリズム要素を検出
し、そのリズム要素信号に応じた電気出力を流量制御弁
27の電磁コイル28に印加する。流量制御器25でリズム要
素を検出するしかたは、楽音信号のリズムセクション例
えばドラム類の楽器の音の周波数帯だけ周波数フィルタ
ーで取り出して、その周波数帯の音量に応じた電流を電
磁コイル28に印加する構成にしてある。流量制御弁27
は、電磁コイル28の軸心にガイドパイプ29を介して可動
鉄心30が摺動自在に挿入されており、また電磁コイル28
の外側には、継鉄31と継鉄板32とで磁気回路が構成され
ている。つまり、電磁コイル28,ガイドパイプ29,可動鉄
心30,継鉄31,継鉄板32およびシールキャップ33などによ
って電気的付勢力発生手段34が形成されている。さらに
可動鉄心30の端面に弁体35が当接するよう、付勢手段36
が配設されている。流量制御弁27の弁筐体37内の流路
は、給湯口38に通じる流入路39と湯水を吐出する吐出口
40を有するハンドシャワー41に通じる流出路42との間の
流路の途中に、弁座43およびシリンダ部44が形成されて
おり、前記弁体35はそのシリンダ部44を摺動するように
挿入されている。また付勢手段36が配置されているシリ
ンダ底部45と流出路42との間も十分な通路面積を確保し
た連通路46が形成されている。なお弁体35には、流量制
御フランジ47および圧力バランスフランジ48が形成され
ており、前記シリンダ部44の内径と圧力バランスフラン
ジ48の外径との間には、0.2ミリメートル程の経方向隙
間を設け、この隙間を最小流量通路49とする構成にして
ある。第1図は、流量制御弁27の電磁コイル28に非通電
の状態を示し、弁体35は付勢手段36に付勢され、流量制
御フランジ47は弁座43から遠ざかり、最大流量が流れる
状態である。また第2図は、電磁コイル28に最大電流を
流しているときの状態を示し、電気的付勢力発生手段34
の電磁力が付勢手段36の力に打ち勝って、プランジャ30
が弁体35を押し込み、流量制御フランジ47の外径テーパ
面50が弁座43に当接している状態である。このとき流入
路39から入った流体は、最小流量通路49から連通路46を
経て流出路42に至る。いわゆる最小流量の状態である。
また第3図は、本発明の流量制御弁27を組み込んだシャ
ワー本体51を浴室に壁掛設置した状態を示したもので、
52は好みの湯温に調節できる自動温調機能付の湯水混合
栓で、53は湯水混合栓52から給湯口38を介してシャワー
本体51に湯水を供給する給湯ホースである。54は、シャ
ワー本体51に内蔵された電池電源部であり、交換可能で
防水構造に構成してある。55はハンドシャワー41とは別
にシャワー本体上部から湯水を吐出できる固定ノズル
で、ハンドシャワー41と固定ノズル55の切り換えは操作
部56から、図示していない切り換え電磁弁57を作動して
切り換える構成にしてある。なお切り換え電磁弁57は、
電池電源54の消耗を少なくする意図からワンショット通
電で切り換えが可能な自己保持型電磁弁で構成されてい
る。なお流量制御器25および流量制御弁27は、シャワー
本体51内に内蔵するよう構成されている。58は鏡であ
る。In FIG. 1, reference numeral 24 denotes a memory IC for recording music as an example of a tone signal generating means. When the tone signal generating means 24 is operated, a tone signal is output. This tone signal is input to the flow controller 25 and the speaker 26. The flow controller 25 detects a rhythm element from the tone signal, and outputs an electric output corresponding to the rhythm element signal to a flow control valve.
27 to the electromagnetic coil 28. The method of detecting the rhythm element by the flow controller 25 is to extract a rhythm section of a musical tone signal, for example, only a frequency band of a sound of a musical instrument such as a drum by a frequency filter, and apply a current to the electromagnetic coil 28 according to the volume of the frequency band. Configuration. Flow control valve 27
The movable iron core 30 is slidably inserted into the axis of the electromagnetic coil 28 via a guide pipe 29.
Outside, a magnetic circuit is configured by the yoke 31 and the yoke plate 32. That is, the electromagnetic coil 28, the guide pipe 29, the movable iron core 30, the yoke 31, the yoke plate 32, the seal cap 33, and the like form an electric urging force generating means. Further, urging means 36 is provided so that the valve body 35 contacts the end face of the movable iron core 30.
Are arranged. The flow path inside the valve housing 37 of the flow control valve 27 has an inflow path 39 leading to a hot water supply port 38 and a discharge port for discharging hot water.
A valve seat 43 and a cylinder portion 44 are formed in the middle of the flow path between the outflow passage 42 leading to the hand shower 41 having 40, and the valve body 35 is inserted so as to slide on the cylinder portion 44. Have been. Further, a communication passage 46 having a sufficient passage area is formed between the cylinder bottom 45 where the urging means 36 is disposed and the outflow passage 42. The valve body 35 is formed with a flow control flange 47 and a pressure balance flange 48, and a longitudinal gap of about 0.2 mm is provided between the inner diameter of the cylinder portion 44 and the outer diameter of the pressure balance flange 48. The gap is used as the minimum flow passage 49. FIG. 1 shows a state in which the electromagnetic coil 28 of the flow control valve 27 is de-energized, the valve body 35 is urged by the urging means 36, the flow control flange 47 moves away from the valve seat 43, and the maximum flow rate flows. It is. FIG. 2 shows a state in which the maximum current is flowing through the electromagnetic coil 28, and the electric urging force generating means 34
Electromagnetic force overcomes the force of the urging means 36, and the plunger 30
Pushes the valve body 35, and the outer diameter tapered surface 50 of the flow control flange 47 is in contact with the valve seat 43. At this time, the fluid entering from the inflow path 39 reaches the outflow path 42 from the minimum flow path 49 via the communication path 46. This is a so-called minimum flow state.
FIG. 3 shows a state in which a shower main body 51 incorporating the flow control valve 27 of the present invention is mounted on a wall in a bathroom.
Reference numeral 52 denotes a hot / water mixer tap having an automatic temperature control function that can be adjusted to a desired hot water temperature. Reference numeral 54 denotes a battery power supply unit incorporated in the shower main body 51, which is replaceable and has a waterproof structure. 55 is a fixed nozzle capable of discharging hot and cold water from the upper part of the shower body separately from the hand shower 41. The switching between the hand shower 41 and the fixed nozzle 55 is performed by operating a switching electromagnetic valve 57 (not shown) from the operation unit 56. It is. The switching solenoid valve 57 is
It is constituted by a self-holding type solenoid valve which can be switched by one-shot energization in order to reduce consumption of the battery power supply 54. The flow controller 25 and the flow control valve 27 are configured to be built in the shower main body 51. 58 is a mirror.
上記構成において、シャワー本体51の操作部56にて、
ハンドシャワーからの吐出を指示すると、切り換え電磁
弁57がワンショット通電により開いてハンドシャワー41
の吐出口40から湯水が噴出する。この場合、流量制御弁
27には通電されないため、流量制御弁27の流路は全開の
ままであり、全開流量のシャワー噴流が得られる。これ
は第4図に示したように本発明の一実施例の流量制御弁
27の特性が、電気入力が零または最小のとき流量が最大
で、電気入力が最大のとき流量が最小になる構成にして
あることによるものである。これが第6図の従来例のよ
うな構成の場合、電磁ソレノイド3に通電しないかぎり
通常の全開流量のシャワー噴流は得られない。このよう
にシャワー流量を変化させずに使用する通常シャワーの
場合、流量制御弁27には通電する必要がなく省電力とな
る。なお、第4図の特性で、電磁コイル28への入力電流
をP点より増大しても最小流量を維持しているのは、流
量制御フランジ47が弁座43に当接し弁座43を閉じた状態
になるが、流入路39から入った流体は、一定隙間の最小
流量通路49を通り、連通路46および流出路42へと流れる
ためである。したがって、電磁コイル28への入力電流が
零から最大あるいは最大から零に急速に変化しても、流
体の流れは最大流量から最小流量あるいは最小流量から
最大流量へ連続的に変化するだけで止まったり、断続的
な変化はしないので、ウォータハンマ現象を抑制するこ
とができる。In the above configuration, at the operation unit 56 of the shower main body 51,
When the discharge from the hand shower is instructed, the switching solenoid valve 57 opens by one-shot energization to open the hand shower 41.
Hot water spouts from the discharge port 40 of. In this case, the flow control valve
Since power is not supplied to the flow path 27, the flow path of the flow control valve 27 remains fully open, and a shower jet with a fully opened flow rate is obtained. As shown in FIG. 4, this is a flow control valve according to an embodiment of the present invention.
The characteristic 27 is due to the configuration in which the flow rate is maximum when the electric input is zero or minimum and the flow rate is minimum when the electric input is maximum. In the case of such a configuration as the conventional example shown in FIG. 6, unless the electromagnetic solenoid 3 is energized, a shower jet with a normal full-open flow rate cannot be obtained. As described above, in the case of the normal shower used without changing the shower flow rate, it is not necessary to energize the flow control valve 27, and power is saved. In the characteristic shown in FIG. 4, the reason why the minimum flow rate is maintained even when the input current to the electromagnetic coil 28 is increased from the point P is that the flow rate control flange 47 abuts on the valve seat 43 and closes the valve seat 43. This is because the fluid that has entered from the inflow path 39 flows through the minimum flow path 49 with a fixed gap to the communication path 46 and the outflow path 42. Therefore, even if the input current to the electromagnetic coil 28 rapidly changes from zero to maximum or from maximum to zero, the flow of the fluid stops only by continuously changing from the maximum flow rate to the minimum flow rate or from the minimum flow rate to the maximum flow rate. Since there is no intermittent change, the water hammer phenomenon can be suppressed.
次に、通常のシャワー噴流の状態で操作部56の楽音ゆ
らぎのモードスイッチ(図示せず)を入れると、楽音信
号発生手段24から楽音信号が発生し、スピーカ26から楽
音が聞こえると同時にその音楽のリズムに連動してシャ
ワー噴流の流量が変化する。この楽音連動ゆらぎは流量
制御器25が、楽音信号からリズム要素を検出し、そのリ
ズム要素に応じた電気出力を流量制御弁27の電磁コイル
28に印加することによって起きる。この時の流量制御器
25から流量制御弁27へ印加される入力電流が変化する状
態とシャワー流量の変化する状態とを第5図に示した。
このように時間的に変化するリズム要素信号に応じてシ
ャワー流量が変化し、リズミカルな刺激を得ることがで
きる。このように時間的に変化するリズム要素の音の強
さに応じ、それぞれの信号の瞬間だけ流量制御弁27に通
電され、流量制御弁27の電磁コイル28に発生する電磁力
により、可動鉄心30が弁体35を付勢手段36の力に打ち勝
って押し込むように作用するため、その瞬間シャワー流
量が減少する。また、リズム要素信号のパルスとパルス
の合間は流量制御器25から流量制御弁27への入力電流が
ストップし、その瞬間流量制御弁27の電磁コイル28の電
磁力もなくなるため、弁体35は付勢手段36の力によって
全開し、すぐ最大流量に戻るというように作用する。な
お流量制御弁27は、流入路39からの流入圧が弁体35の流
量制御フランジ47および圧力バランスフランジ48に作用
し、その流入圧による弁体受圧作用力がほぼ相殺され、
ほぼ付勢手段36の力例えば約100グラムに抗しうる電磁
コイル28の電磁力だけで、弁体35を駆動できる構成にし
たことで、より低電力駆動を可能にしている。連通路46
も流体圧の弁体作用力をより低減するために効果的であ
る、つまり、連通路46がない場合を想定すると、流入路
39からの流入圧が圧力バランスフランジ48の付勢手段36
設置側にまわり込んで、弁体35を可動鉄心30側へ押す力
として作用するため、その分余計に電磁力を多く必要と
するようになり、大きい電力を必要とするようになる。
また、流量制御弁27は、従来のようなパイロット弁4を
駆動してダイヤフラムに作用する力の変化を介してメイ
ン弁5を駆動して流量可変する構成のものと異なり、弁
体35を電磁力が作用する可動鉄心30にて直接駆動するい
わゆる直動方式の構成なので、速い応答性が得られ、音
楽等の速い変化信号に連動した流量の可変なども可能と
なる。なお上記のように速い速度で流量変化をさせた場
合においても、前述した最小流量通路49の作用によっ
て、ウォータハンマ現象は抑制される。また以上のよう
に、本発明の流量制御弁を使用することによって、瞬間
の少ない通電時間および通電量で流量ゆらぎが可能とな
り、刺激感やマッサージ効果などが得られるシャワー装
置を、極めて低電力にて実現可能となるものである。し
たがって、従来このようなゆらぎシャワーを実現しよう
とすると商用電源が必要で、浴室等に設置する場合に給
湯配管工事と合わせて電気工事を伴い、浴室の改装や改
築が必要となり、取付け場所や条件に制約があるという
課題があったが、本発明の流量制御弁により、第3図に
示したような電池電源タイプの流量ゆらぎシャワー装置
が可能となり、電気工事や浴室の改築等も不要で既設の
浴室等へも手軽に取り付けられるようになる。Next, when the mode switch (not shown) of the musical sound fluctuation of the operation unit 56 is turned on in the state of the normal shower jet, a musical sound signal is generated from the musical sound signal generating means 24, and the musical sound is simultaneously heard from the speaker 26 and the music is heard. The flow rate of the shower jet changes in conjunction with the rhythm of the shower jet. The fluctuation associated with the musical tone is caused by the flow controller 25 detecting a rhythm element from the musical sound signal and outputting an electric output corresponding to the rhythm element to the electromagnetic coil of the flow control valve 27.
It happens by applying to 28. Flow controller at this time
FIG. 5 shows a state where the input current applied from 25 to the flow control valve 27 changes and a state where the shower flow rate changes.
Thus, the shower flow rate changes according to the time-varying rhythm element signal, and a rhythmic stimulus can be obtained. In this way, according to the sound intensity of the rhythm element that changes with time, the flow control valve 27 is energized only at the instant of each signal, and the movable core 30 is driven by the electromagnetic force generated in the electromagnetic coil 28 of the flow control valve 27. Acts to overcome the force of the urging means 36 and push the valve body 35, and the instantaneous shower flow decreases. Also, between the pulses of the rhythm element signal, the input current from the flow controller 25 to the flow control valve 27 stops, and the electromagnetic force of the electromagnetic coil 28 of the flow control valve 27 at that moment also disappears. It is fully opened by the force of the urging means 36 and acts immediately to return to the maximum flow rate. In the flow control valve 27, the inflow pressure from the inflow passage 39 acts on the flow rate control flange 47 and the pressure balance flange 48 of the valve body 35, and the valve body pressure acting force due to the inflow pressure is almost offset.
The valve body 35 can be driven by only the force of the urging means 36, for example, only by the electromagnetic force of the electromagnetic coil 28 that can withstand about 100 grams, thereby enabling lower-power driving. Connecting passage 46
It is also effective to further reduce the acting force of the fluid pressure valve body, that is, assuming that there is no communication passage 46, the inflow passage
The inflow pressure from 39 is applied to the urging means 36 of the pressure balance flange 48.
Since it goes around to the installation side and acts as a force to push the valve body 35 toward the movable iron core 30, an extra electromagnetic force is required, which requires a large amount of electric power.
Further, the flow control valve 27 is different from the conventional one in which the pilot valve 4 is driven to change the flow rate by driving the main valve 5 through a change in the force acting on the diaphragm. Since it is a so-called direct-acting configuration in which the movable iron core 30 on which a force acts is directly driven, a quick response is obtained, and the flow rate can be varied in conjunction with a fast change signal such as music. Even when the flow rate is changed at a high speed as described above, the water hammer phenomenon is suppressed by the operation of the minimum flow path 49 described above. Further, as described above, by using the flow control valve of the present invention, the flow rate fluctuation can be performed with a short energizing time and energizing amount, and a shower device that can provide a feeling of irritation and a massage effect can be provided with extremely low power. It can be realized. Therefore, in order to realize such a fluctuating shower conventionally, a commercial power supply is required, and when installing in a bathroom, electric work is required along with hot water supply piping work, and the bathroom needs to be renovated or renovated. However, the flow control valve of the present invention makes it possible to use a battery-powered type flow rate fluctuation shower device as shown in FIG. 3, which eliminates the need for electrical work and bathroom remodeling, etc. It can be easily attached to bathrooms etc.
発明の効果 以上のように本発明の流量制御弁によれば次の効果が
得られる。Effects of the Invention As described above, according to the flow control valve of the present invention, the following effects can be obtained.
(1)流入路と流出路を有する弁筐体と、前記弁筐体内
に設け、流量を可変する弁体と、前記弁体の流入圧を受
ける流量制御フランジに対応する弁座と、前記弁体の同
じく流入圧を受ける圧力バランスフランジをガイドする
シリンダ部と、前記弁体を付勢する付勢手段と、前記付
勢手段の付勢力に対向して、前記弁体に力を作用する電
気的付勢力発生手段と、前記シリンダ部と前記流出とを
連通する連通路と、前記弁体が前記弁座を閉じたとき最
小流量を確保する最小流量通路とを備えた流量制御弁な
ので、流入路からの流入圧が弁体の流量制御フランジお
よび圧力バランスフランジに作用し、その流入圧による
弁体受圧作用力がほぼ相殺され、ほぼ付勢手段の力に抗
しうるわずかな電気的付勢力で弁体を駆動でき、小型か
つ簡単な構成で、しかも低電力にて流量制御を可能にで
きるという効果がある。(1) a valve housing having an inflow passage and an outflow passage, a valve body provided in the valve housing and varying a flow rate, a valve seat corresponding to a flow control flange for receiving an inflow pressure of the valve body, and the valve A cylinder portion for guiding a pressure balance flange of the body that also receives the inflow pressure, an urging means for urging the valve body, and an electric force acting on the valve body in opposition to the urging force of the urging means. Since the flow control valve includes a target urging force generating means, a communication passage for communicating the cylinder portion with the outflow, and a minimum flow passage for ensuring a minimum flow when the valve body closes the valve seat, the The inflow pressure from the passage acts on the flow rate control flange and the pressure balance flange of the valve element, and the valve element receiving pressure acting force due to the inflow pressure is almost cancelled, and a slight electric biasing force that can substantially resist the force of the biasing means. The valve can be driven with a small and simple configuration. There is an effect that the flow control can be so in duck low power.
(2)従来のようなパイロット弁を駆動し、ダイヤフラ
ムに作用する力の変化を介してメイン弁を駆動して流量
可変する構成のものと異なり、弁体を電気的付勢力にて
直接駆動する構成なので、速い応答性が得られ、音楽等
の変化信号に連動した流量の可変が可能にできるという
効果がある。(2) Unlike the conventional configuration in which the pilot valve is driven and the main valve is driven through a change in the force acting on the diaphragm to vary the flow rate, the valve body is directly driven by the electric urging force. With the configuration, there is an effect that a quick response can be obtained and the flow rate can be varied in conjunction with a change signal of music or the like.
(3)弁体が弁座を閉じたとき最小流量を確保する最小
流量通路を備えているので、高速応答の流量制御弁であ
りながら、ウォータハンマ現象を抑制できる効果を有す
るものである。(3) Since the valve body is provided with the minimum flow passage for ensuring the minimum flow when the valve seat is closed, the water hammer phenomenon can be suppressed even though the valve is a high-speed response flow control valve.
(4)本発明の流量制御弁をシャワーに応用することに
よって、瞬間の少ない通電時間および通電量で流量ゆら
ぎが可能となり、刺激感やマッサージ効果などが得られ
るシャワー装置が極めて低電力にて実現可能となる。し
たがって、電池電源内蔵の電気工事や浴室の改築等が不
要で、既設の浴室等へも手軽に取り付けられる付加価値
の高いシャワーを実現できるという特有の効果が得られ
るものである。(4) By applying the flow control valve of the present invention to a shower, a flow fluctuation can be achieved with a short energizing time and energizing amount, and a shower device that can provide a stimulating feeling and a massage effect can be realized with extremely low power. It becomes possible. Therefore, there is no need for electrical work with a built-in battery power source, renovation of the bathroom, and the like, and a unique effect that a high value-added shower that can be easily attached to an existing bathroom or the like can be realized.
第1図は本発明の一実施例を示す流量制御弁をシャワー
装置に応用した断面図、第2図は同流量制御弁に最大電
流を入力したときの状態を示す断面図、第3図は同流量
制御弁を組み込んだシャワー装置の設置状態の斜視図、
第4図は同流量制御弁の特性図、第5図は同流量制御弁
の動特性図、第6図は従来の流量制御弁を給湯器に応用
した断面図である。 27……流量制御弁、34……電気的付勢力発生手段、35…
…弁体、36……付勢手段、37……弁筐体、39……流入
路、42……流出路、43……弁座、44……シリンダ部、46
……連通路、47……流量制御フランジ、48……圧力バラ
ンスフランジ、49……最小流量通路。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a flow control valve according to an embodiment of the present invention applied to a shower device, FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state when a maximum current is input to the flow control valve, and FIG. Perspective view of the installed state of the shower device incorporating the same flow control valve,
FIG. 4 is a characteristic diagram of the flow control valve, FIG. 5 is a dynamic characteristic diagram of the flow control valve, and FIG. 6 is a cross-sectional view in which a conventional flow control valve is applied to a water heater. 27 ... Flow control valve, 34 ... Electrical biasing force generating means, 35 ...
… Valve element, 36… urging means, 37… valve housing, 39… inflow path, 42… outflow path, 43… valve seat, 44… cylinder section, 46
…… Communication passage, 47 …… Flow control flange, 48 …… Pressure balance flange, 49 …… Minimum flow passage.
フロントページの続き (56)参考文献 特開 平1−269769(JP,A) 実開 平2−34877(JP,U) 実開 昭58−187668(JP,U) 特公 昭63−43632(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) F16K 31/00 - 31/11Continuation of the front page (56) References JP-A-1-2699769 (JP, A) JP-A-2-34877 (JP, U) JP-A-58-187668 (JP, U) JP-B-63-43632 (JP) , B2) (58) Field surveyed (Int. Cl. 6 , DB name) F16K 31/00-31/11
Claims (1)
筐体内に設け、流量を可変する弁体と、前記弁体の流入
圧を受ける流量制御フランジに対応する弁座と、前記弁
体の同じく流入圧を受ける圧力バランスフランジをガイ
ドするシリンダ部と、前記弁体を付勢する付勢手段と、
前記付勢手段の付勢力に対向して、前記弁体に力を作用
する電気的付勢力発生手段と、前記シリンダ部と前記流
出路とを連通する連通路と、前記弁体が前記弁座を閉じ
たとき最小流量を確保する最小流量通路とを備えた流量
制御弁。1. A valve housing having an inflow passage and an outflow passage, a valve body provided in the valve housing and varying a flow rate, and a valve seat corresponding to a flow control flange for receiving an inflow pressure of the valve body. A cylinder portion that guides a pressure balance flange of the valve body that also receives the inflow pressure, and an urging unit that urges the valve body,
An electrical urging force generating unit that applies a force to the valve body in opposition to the urging force of the urging unit; a communication path that communicates the cylinder portion with the outflow path; A flow control valve having a minimum flow passage for ensuring a minimum flow when the valve is closed.
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|---|---|---|---|
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- 1990-08-24 JP JP22273890A patent/JP2822641B2/en not_active Expired - Fee Related
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