JP6460571B2 - 流量調整弁および水栓 - Google Patents

Description

開示の実施形態は、流量調整弁および水栓に関する。

従来、ケース部に回転可能に嵌挿された弁体を回転させることで流量を調整する流量調整弁が知られている（たとえば特許文献１参照）。上記したケース部は円筒状に形成され、筒壁には水流入用の流入口と水流出用の流出口とが対向して設けられる。弁体も円筒状に形成され、筒壁には閉塞面と通水部とが設けられる。

閉塞面は、弁体が止水位置にある場合にケース部の流出口を閉塞し、流出口から水を流出させないようにしている。そして、弁体が止水位置から回転操作されて、通水部がケース部の流入口および流出口に面すると、水は流入口から通水部を介して流出口へ通水されて流出する。

ところで、上記した流量調整弁においては、弁体が止水位置から回転操作されて水の流出量が最大となるまでの最大流量角度は、約９０度に設定されていた。

特開２００８−６９９７７号公報

しかしながら、上記したように、最大流量角度が９０度である場合、９０度の回転で最大流量となってしまうので、微細な流量調整を行いにくいという問題があった。また、上記した弁体を、９０度を超えて回転させたとしても、閉塞面が流入口側へ移動して流入口を塞いでしまい水の流出量は減少する。このため、弁体の回転に応じた水の流出量を確保しにくい。

実施形態の一態様は、上記に鑑みてなされたものであって、弁体の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うことができる流量調整弁および水栓を提供することを目的とする。

実施形態の一態様に係る流量調整弁は、円筒状に形成されるとともに、筒壁における周方向の所定位置に設けられた水流入用の流入口および水流出用の流出口を有するケース部と、円筒状に形成され、前記ケース部に回転可能に嵌挿される弁体とを備え、前記弁体は、回転に応じて前記流入口および前記流出口に面している場合に前記流入口から前記弁体の内部空間を介して前記流出口へ通水させる通水部と、回転に応じて前記流入口と面している場合にのみ前記流入口から前記内部空間へ通水させる流入補助通水部と、を備え、前記流入補助通水部は、前記流出口に対して前記弁体の回転軸に方向にずれた位置に配置されることを特徴とする。

これにより、たとえば、弁体が止水位置から９０度を超えて回転操作され、弁体の閉塞面が流入口側へ移動して流入口を塞ぐ場合であっても、水は流入口から流入補助通水部を介して弁体の内部空間へ流入することとなる。そのため、流量調整弁の最大流量角度を９０度よりも拡げた場合に、流入補助通水部で流入量を十分に確保することができることから、弁体の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うことができる。

また、前記通水部は、前記弁体の筒壁における周方向の第１の区間と前記第１の区間よりも開弁側に位置する第２の区間とに亘って形成され、前記第２の区間の前記通水部は、前記弁体が開弁方向へ回転する場合の前記流出口に面する通水面積の増加率が、前記第１の区間の前記通水部の前記増加率より大きくなるように形成されることを特徴とする。

流量調整弁の流出量は、上記した流出口に面する通水部の通水面積に応じて変化する。したがって、第１、第２の区間の通水部を上記のように構成することで、弁体を開弁方向へ回転させるときの流出量の増加率を、流出口に第１の区間の通水部が面している場合と第２の区間の通水部が面している場合とで異ならせることができる。

これにより、たとえば、流出口に第１の区間の通水部が面している場合の流出量の増加率を抑える一方、流出口に第２の区間の通水部が面している場合の流出量の増加率を大きくすることが可能となり、よってより一層微細な流量調整を行うことができる。

また、前記流入補助通水部は、少なくとも前記弁体の前記第１の区間を含む位置に形成されることを特徴とする。これにより、流入量を十分に確保することができる。すなわち、たとえば、弁体の回転によって第１の区間の通水部が流入口に面し、第２の区間の通水部が流出口に面する場合、流入口側の通水面積が流出口側の通水面積に比べて小さくなり、流入量が確保できないおそれがある。しかしながら、流入補助通水部は、上記した位置に形成されることから、水が流入補助通水部を介して弁体の内部空間へ流入し、よって流入量を十分に確保することができる。

また、前記弁体は、回転軸方向において前記流入口に面している部位の長さが前記流入口の長さよりも短くなるように形成され、前記流入補助通水部は、回転軸方向における前記弁体の端縁と前記流入口の端縁との間に形成される間隙であることを特徴とする。これにより、流入補助通水部を簡易な構成で設けることができる。

また、前記弁体は、止水位置にある場合に前記流出口を閉塞する閉塞面を備え、前記通水部および前記流入補助通水部は、前記閉塞面の中心に対して周方向に対称となるように設けられることを特徴とする。

これにより、弁体の開弁方向を、弁体の回転軸に対して時計回り方向、および、反時計回り方向のいずれにも設定することが可能となり、流量調整弁の汎用性を向上させることができる。

また、実施形態の一態様に係る水栓は、上述した流量調整弁を備えることを特徴とする。これにより、弁体の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うようにした水栓を提供することができる。

実施形態の一態様によれば、弁体の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うことができる。

図１は、実施形態に係る流量調整弁を備えた水栓の断面図である。 図２は、図１に示す流量調整弁を弁収容部から取り出した状態で示す左側面図である。 図３は、流量調整弁の分解斜視図である。 図４は、図１に示す流量調整弁のIV−IV線断面図である。 図５は、弁体が止水位置から回転軸回りに９０度を超えて回転した状態の流量調整弁を示す断面図である。 図６は、流量調整弁における最大流量角度を説明する図である。 図７Ａは、ケース部および弁体の展開図（その１）である。 図７Ｂは、ケース部および弁体の展開図（その２）である。 図７Ｃは、ケース部および弁体の展開図（その３）である。 図７Ｄは、ケース部および弁体の展開図（その４）である。 図７Ｅは、ケース部および弁体の展開図（その５）である。

以下、添付図面を参照して、本願の開示する流量調整弁および水栓の実施形態を詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態によりこの発明が限定されるものではない。

図１は、実施形態に係る流量調整弁を備えた水栓の断面図である。なお、図１および後述する図２以降の図は、いずれも模式図である。

図１に示すように、水栓１は、単水栓であり、本体部１０と、流量調整弁２０と、吐水部１００と、ハンドル２００とを備える。水栓１は、使用者によってハンドル２００が回転操作されると、流量調整弁２０が動作し、それによって止水したり、吐水させたり、さらには吐水させる水の流量を調整したりする。なお、ここで「水」は、水道水などの常温水のみならず、温水や湯、浄水など種々の液体を含む意味で用いる。

本体部１０は、一次側流路１１と、弁収容部１２と、二次側流路１３とを備える。一次側流路１１は、図示しない水道管などの水源に接続され、水源から供給される水を流通させる。

弁収容部１２は、一次側流路１１と二次側流路１３との間に設けられ、流量調整弁２０を収容する。詳しくは、流量調整弁２０は、筒状部材１６に収納されており、弁収容部１２は、筒状部材１６に収納された状態の流量調整弁２０を収容している。上記した構成とすることによって、たとえば、弁収容部１２や二次側流路１３などを塑性加工などで成形して内側の曲面の形状が個々で僅かに異なる場合であっても、曲面の形状に関わらずシール性能を担保することが可能となる。

そして、弁収容部１２と筒状部材１６との間には、Ｏリングなどのシール部材１４が適宜位置に設けられ、弁収容部１２における漏水を防止している。なお、上記では、流量調整弁２０を筒状部材１６に収納するようにしたが、これに限られず、シール性能が確保できる場合は、筒状部材１６を取り除いて、流量調整弁２０を弁収容部１２に直接収容する構成としてもよい。

二次側流路１３は、流量調整弁２０から流出された水を流通させる。吐水部１００は、円筒状の管であり、二次側流路１３に接続部材１５を介して接続される。したがって、水源から供給された水は、流量調整弁２０が開弁されている場合、一次側流路１１、流量調整弁２０および二次側流路１３を通って吐水部１００から吐水される（図１の矢印Ｂ参照）。

流量調整弁２０は、ケース部３０と、ケース部３０に回転可能に挿嵌される弁体４０とを備える。かかるケース部３０および弁体４０の構成については、後述する。

ハンドル２００は、流量調整弁２０における弁体４０の軸部４１に接続される。したがって、ハンドル２００は、使用者によって回転操作されると、流量調整弁２０の弁体４０を回転軸Ａ回りに回転させる。なお、図１に示すハンドル２００の形状や吐水部１００の形状などは、例示であって限定されるものではない。

次いで、流量調整弁２０について図２以降を参照して説明する。図２は、図１に示す流量調整弁２０を弁収容部１２から取り出した状態で示す左側面図であり、図３は、流量調整弁２０の分解斜視図である。なお、図２および図３では、弁体４０が止水位置にある状態を示している。

図２に示すように、流量調整弁２０において、弁体４０は、軸部４１がケース部３０の上端から露出するようにしてケース部３０に挿嵌される。詳しく説明すると、図３に示すように、流量調整弁２０のケース部３０および弁体４０は、円筒状に形成される。

ケース部３０の図３における下端側には、弁体４０を挿入可能な挿入孔３１が設けられる。また、ケース部３０の図３における上端側には、挿入孔３１から挿入した弁体４０の軸部４１を貫通させる貫通孔３２が設けられる。

挿入孔３１の孔径は、ケース部３０の筒壁３３の内径と同一または略同一となるように設定される。また、挿入孔３１の孔径および筒壁３３の内径は、弁体４０の筒壁４２の外径よりも大きくなるように設定される。

貫通孔３２の孔径は、挿入孔３１よりも小さく、かつ、弁体４０の筒壁４２が通らないような値に設定される。さらに、貫通孔３２の孔径は、弁体４０の軸部４１の外径よりも大きくなるように設定される。

そして、弁体４０をケース部３０に挿嵌することで、流量調整弁２０が組み立てられる。具体的には、軸部４１側を先頭にして弁体４０をケース部３０の挿入孔３１から挿入し、続いて軸部４１を貫通孔３２に貫通させることで、弁体４０をケース部３０に挿嵌する。また、挿入孔３１および貫通孔３２の孔径、筒壁３３の内径を上記のように設定したことから、弁体４０はケース部３０に対して回転軸Ａ回りに回転可能に挿嵌される。

図４は、図１に示す流量調整弁２０のIV−IV線断面図である。なお、図４では、図２および図３と同様、弁体４０が止水位置にある状態を示している。

図３および図４に示すように、ケース部３０にはさらに、筒壁３３における周方向の所定位置に水流入用の流入口３４および水流出用の流出口３５が設けられる。具体的には、流入口３４および流出口３５は、筒壁３３において部分的に対向するような位置に設けられる 。

流入口３４は、筒壁３３において一次側流路１１と面する部位に２個設けられる。図３に示すように、２個の流入口３４はいずれも、筒壁３３の上端付近から下端付近に亘って形成されるとともに、側面視において略矩形状に形成される。

２個の流入口３４の間には、筒壁３３の一部たる支柱３３ａが設けられる。この支柱３３ａにより、流入口３４を筒壁３３の上端付近から下端付近に亘って形成した場合であっても、ケース部３０の強度を確保することができる。なお、支柱３３ａは必ずしも必要なものではなく、支柱３３ａを省略することによって流路の断面積を増加させ、流量を確保するようにしてもよい。また、上記では、流入口３４を２個形成するようにしたが、これに限定されるものではなく、求められる強度や流量に応じて１個あるいは３個以上形成するようにしてもよい。

流出口３５は、筒壁３３において二次側流路１３と面する部位に１個設けられ、側面視において略矩形状に形成される。なお、流出口３５の個数は、１個に限定されるものではなく、２個以上であってもよい。

また、流出口３５には、シール部材３６（図２にのみ示す）が取り付けられる。シール部材３６は、中央に開口３６ａを備え、図示しない固定部材によって流出口３５に固定されて取り付けられる。

これにより、弁体４０と流出口３５との間の水密性を確保でき、後述する止水時において水が流出口３５から漏れ出ることを防止することができる。なお、吐水時において、水は、流出口３５からシール部材３６の開口３６ａを介して流出するが、理解の便宜のため、以下では、流出口３５から流出するものとして説明する。

次いで、弁体４０について説明する。図３および図４に示すように、弁体４０は、円筒状であり、筒壁４２によって囲まれる内部空間４３（図４参照）が形成される。また、弁体４０の筒壁４２の上端側には、軸部４１が一体的に形成される（図３参照）。

弁体４０の筒壁４２には、閉塞面４４と、通水部４５とが設けられる。閉塞面４４は、図２や図４に示すように、弁体４０が止水位置にある場合に流出口３５を閉塞する位置に形成される。これにより、弁体４０が止水位置にある場合、水は流出口３５から流出されない（図４参照）。

通水部４５は、図２や図４に示すように、筒壁４２の周方向に沿って複数個形成される開口である。かかる通水部４５の詳細については、後述する。なお、通水部４５は、図２では見えず、また図３では１個のみ見えた状態である。

そして、止水位置にある弁体４０（図４参照）を、使用者がハンドル２００を介して回転操作すると、複数の通水部４５は、回転軸Ａ回りに回転し、ケース部３０の流入口３４および流出口３５に面することとなる。図５は、弁体４０が止水位置から回転軸Ａ回りに９０度を超えて回転した状態の流量調整弁２０を示す断面図である。

図５に示すように、流量調整弁２０における複数の通水部４５が流入口３４および流出口３５の両方に面すると、流入口３４と内部空間４３とが通水部４５によって連通されるとともに、内部空間４３と流出口３５とが通水部４５によって連通される。

これにより、一次側流路１１から供給された水は、流入口３４から通水部４５、内部空間４３、通水部４５を介して流出口３５へ流れ、二次側流路１３へ流出する（矢印Ｂ１参照）。

ところで、従来の流量調整弁においては、弁体が止水位置から回転操作されて水の流出量が最大となるまでの最大流量角度は、約９０度に設定されていた。しかしながら、上記したように、最大流量角度が９０度である場合、９０度の回転で最大流量となってしまうので、微細な流量調整を行いにくいという問題があった。

仮に流量調整弁２０の弁体４０を、９０度を超えて回転させたとしても、図５に示すように、閉塞面４４が流入口３４側へ移動して流入口３４を塞いでしまい、水が矢印Ｂ２で示すように閉塞面４４に遮られて内部空間４３へ流入せず、水の流出量は減少する。このため、弁体４０の回転に応じた水の流出量を確保しにくい。なお、図５では、流入口３４を塞いでいる閉塞面４４を二点鎖線で囲んで示した。

そこで、実施形態に係る流量調整弁２０では、弁体４０に、回転に応じて流入口３４と面している場合にのみ流入口３４から内部空間４３へ通水させる流入補助通水部５０（図３参照）を備えることとした。図５では、流入補助通水部５０によって流入口３４から内部空間４３へ通水される水の流れを、破線矢印Ｂ３で示した。

このように、流入補助通水部５０を備えることで、弁体４０の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うことができる。以下、流量調整弁２０についてさらに詳しく説明する。

流量調整弁２０の詳しい説明に入る前に、弁体４０の最大流量角度について図６を参照して説明する。図６は、流量調整弁２０における最大流量角度を説明する図である。弁体４０はハンドル２００に接続されており、ハンドル２００の回転操作によって回転することから、図６では、理解の便宜のため、ハンドル２００を用いて弁体４０の最大流量角度について説明することとする。なお、図６は、図１に示す水栓１を上面視した場合の図である。

図６においては、ハンドル２００（弁体４０）の止水位置を符号Ｐ０で示し、水の流量が最大となる位置を符号Ｐ４で示した。上記した止水位置Ｐ０から水の流量が最大となる位置Ｐ４までの回転角度範囲が、最大流量角度αである。なお、図６に示す位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３については後述する。

最大流量角度αは、止水位置Ｐ０から回転軸Ａ回りに９０度を超える任意の値に設定可能である。具体的には、たとえば、最大流量角度αは、好ましくは９０度よりも大きく、かつ、３６０度未満に設定され、より好ましくは１５０度に設定される。

最大流量角度αをたとえば１５０度にすることで、弁体４０を開弁方向へ回転させた場合の単位回転角度当たりの流量の増加率が減少するため、微細な流量調整を行うことができる。さらに、微細な流量調整を行うことで、節水の効果も期待することができる。

なお、上記した最大流量角度αの設定は、たとえば、ケース部３０やハンドル２００に設けられるストッパ機構（図示せず）を用いて行われるが、これに限定されるものではなく、用途に応じて適宜に設計変更可能である。

また、弁体４０の止水位置と回転方向（流量の増大方向）についても、適宜に設計変更することで、弁体４０の開弁方向を、回転軸Ａに対して時計回り方向または反時計回り方向に設定でき、よって水栓１の右勝手設置、左勝手設置に容易に対応することができる。また、上記では、ハンドル２００を水平面で回転動作させるようにしたが、これに限られず、たとえば水栓１を取付け部（図示せず）に対して９０度回転させて取り付け、ハンドル２００を垂直面で回転動作させるようにしてもよい。

次いで、流入補助通水部５０について図７Ａを参照しつつ説明する。図７Ａは、ケース部３０および弁体４０を流出口３５を中心にして展開した展開図である。なお、図７Ａは、図４と同様、弁体４０が止水位置にある状態を示している。

図７Ａに示すように、流入補助通水部５０は、第１の流入補助通水部５０ａと、第２の流入補助通水部５０ｂとを備える。ここで、第１、第２の流入補助通水部５０ａ，５０ｂおよび通水部４５は、図７Ａに示すように、一点鎖線で示す閉塞面４４の中心Ｃに対して周方向に対称となるように設けられる。

なお、第２の流入補助通水部５０ｂは、後述するように、弁体４０の端縁の全周に亘って設けられるが、そのような構成も、閉塞面４４の中心Ｃに対して周方向に対称な構成に含まれる。

これにより、流量調整弁２０は、弁体４０を回転軸Ａに対して時計回り方向Ｄ１（図４参照）へ回転させた場合であっても、反時計回り方向Ｄ２（図４参照）へ回転させた場合であっても、止水や流量調整を同じように行うことができる。すなわち、弁体４０の開弁方向を、弁体４０の回転軸Ａに対して時計回り方向Ｄ１、および、反時計回り方向Ｄ２のいずれにも設定することが可能になり、流量調整弁２０の汎用性を向上させることができる。

以下では、周方向に対称に形成された第１、第２の流入補助通水部５０ａ，５０ｂおよび通水部４５のうち、いずれか一方側について説明することとし、かかる説明は他方側にも妥当する。また、以下では、弁体４０の開弁方向を時計回り方向Ｄ１とした場合を例にとって説明する。

第１の流入補助通水部５０ａは、図７Ａにおいて弁体４０の筒壁４２の上端側に設けられる開口である。第１の流入補助通水部５０ａは、側面視において矩形状に形成される。具体的には、第１の流入補助通水部５０ａは、弁体４０の周方向（図７Ａで紙面左右方向）が長手方向、回転軸方向（図７Ａで紙面上下方向）が短手方向となる矩形状に形成される。

ここで、ケース部３０の流入口３４および流出口３５の回転軸方向の長さについて説明する。回転軸方向において、流入口３４の長さＬ１は、流出口３５の長さＬ２よりも長くなるように形成される（Ｌ１＞Ｌ２）。

これにより、筒壁４２の回転軸方向における端部において、弁体４０を回転させた場合に、流出口３５と面せずにケース部３０の筒壁３３と面する一方、流入口３４には面するような部位を設けることができる。

かかる部位に、第１の流入補助通水部５０ａを形成することで、第１の流入補助通水部５０ａは、弁体４０の回転に応じて流入口３４と面している場合にのみ流入口３４から内部空間４３へ通水させることができる。なお、第１の流入補助通水部５０ａが、弁体４０の筒壁４２において設けられる周方向の範囲については後述する。

続いて、第２の流入補助通水部５０ｂについて説明する。ここで、まず弁体４０の回転軸方向の長さについて説明すると、弁体４０の回転軸方向において流量調整弁２０に面している部位の長さＬ３は、流入口３４の長さＬ１よりも短くなるように形成される（Ｌ３＜Ｌ１）。

これにより、回転軸方向における弁体４０の端縁と流入口３４の端縁との間に間隙が形成され、かかる間隙を第２の流入補助通水部５０ｂとする。これにより、第２の流入補助通水部５０ｂは、流入口３４から内部空間４３へ通水させることができる。

このように、流入口３４および弁体４０の回転軸方向の長さＬ１，Ｌ３を上記のように設定する簡易な構成で、第２の流入補助通水部５０ｂを設けることができる。なお、図７Ａに示す例では、第２の流入補助通水部５０ｂが弁体４０の下端側に設けられるようにしたが、これに限られず、弁体４０の上端側に設けるようにしてもよい。

次いで、通水部４５について説明する。図４および図７Ａに示すように、通水部４５は、複数個あり、具体的には、２個の第１の通水部４５ａと、２個の第２の通水部４５ｂとを備える。

第１の通水部４５ａは、閉塞面４４に隣接し、かつ、弁体４０が回転された場合に流入口３４および流出口３５に面することが可能な位置に設けられる。また、第１の通水部４５ａは、側面視において矩形状に形成される。具体的には、第１の通水部４５ａは、弁体４０の周方向が長手方向、回転軸方向が短手方向となる矩形状に形成される。なお、以下では、弁体４０の筒壁４２において第１の通水部４５ａが形成される周方向の区間を「第１の区間Ｅ１」ということとする。

第２の通水部４５ｂは、第１の通水部４５ａに対し、閉塞面４４とは反対側に設けられる。言い換えると、第２の通水部４５ｂは、第１の通水部４５ａに対し、弁体４０の開弁側に所定間隔だけ離間されて設けられる。第２の通水部４５ｂは、第１の通水部４５ａと同様、弁体４０が回転された場合に流入口３４および流出口３５に面することが可能な位置に設けられる。

また、第２の通水部４５ｂは、側面視において略矩形状に形成される。具体的には、第２の通水部４５ｂは、弁体４０の周方向が長手方向、回転軸方向が短手方向となる矩形状に形成される。また、第２の通水部４５ｂの短手方向の長さは、第１の通水部４５ａの短手方向の長さに比べて大きくなるように設定される。

また、第２の通水部４５ｂは、中央付近において幅が回転軸方向側へ拡がる拡幅部４５ｂ１を備える。なお、拡幅部４５ｂ１は、たとえば弁体４０が止水位置から回転軸Ａ回りに１２０度回転されたときに、流出口３５と面するような位置に設けられる。このように、第２の通水部４５ｂの開口面積は、第１の通水部４５ａの開口面積よりも大きくなるように設定される。

上記のように第２の通水部４５ｂの開口面積が比較的大きい場合であっても、第２の通水部４５ｂと第１の通水部４５ａとの間を所定間隔だけ離間させることで、弁体４０の強度を確保することができる。

上記のように構成された２個の第２の通水部４５ｂは、弁体４０の回転軸方向に並んで設けられる。ここで、弁体４０の筒壁４２において、第１の区間Ｅ１よりも開弁側に位置し、第２の通水部４５ｂが形成される周方向の区間を「第２の区間Ｅ２」ということとする。

上記したように、第２の区間Ｅ２に形成された第２の通水部４５ｂの開口面積は、第１の区間Ｅ１に形成された第１の通水部４５ａの開口面積よりも大きい。かかる開口面積は、各通水部４５ａ，４５ｂにおいて水が流れる通水面積に相当する。このため、第２の区間Ｅ２の第２の通水部４５ｂは、弁体４０が開弁方向（ここでは時計回り方向Ｄ１）へ回転する場合の流出口３５に面する通水面積の単位角度当たりの増加率が、第１の区間Ｅ１の第１の通水部４５ａの増加率より大きくなる。

流量調整弁２０の流出量は、上記した流出口３５に面する各通水部４５ａ，４５ｂの通水面積に応じて変化する。したがって、各通水部４５ａ，４５ｂを上記のように構成することで、弁体４０を開弁方向へ回転させるときの流出量の増加率を、流出口３５に第１の通水部４５ａが面している場合と第２の通水部４５ｂが面している場合とで異ならせることができる。

これにより、たとえば、流出口３５に第１の通水部４５ａが面している場合の流出量の増加率を抑える一方、流出口３５に第２の通水部４５ｂが面している場合の流出量の増加率を大きくすることが可能となり、よってより一層微細な流量調整を行うことができる。

ここで、第１の流入補助通水部５０ａが、弁体４０の筒壁４２において設けられる周方向の範囲について説明する。第１の流入補助通水部５０ａは、第１の区間Ｅ１を少なくとも含む位置に形成される。詳しくは、第１の流入補助通水部５０ａは、第１の区間Ｅ１に加え、長手方向における一端が閉塞面４４の上端に位置する一方、他端が第２の通水部４５ｂの上端側に位置する区間に亘って形成される。

これにより、水が第１の流入補助通水部５０ａから弁体４０の内部空間４３へ流入し、流入量を十分に確保することができるが、これについては後述する。

次いで、流量調整弁２０における流量調整について図７Ａ〜図７Ｅを参照して説明する。図７Ｂは、弁体４０が止水位置から回転軸Ａ回りに２０度回転された状態を示す展開図である。図７Ｃは、弁体４０が止水位置から回転軸Ａ回りに９５度回転された状態、図７Ｄは１２０度回転された状態、図７Ｅは１５０度回転された状態を示す展開図である。

なお、図７Ｂ〜図７Ｄでは、理解の便宜のため、通水部４５および流入補助通水部５０において、流入口３４と面して通水される部分をドットで示し、流出口３５と面して通水される部分を斜線で示した。また、ここでは、回転角度を具体的な数値を挙げて説明するが、各数値はあくまでも例示であって限定されるものではない。

図７Ａに示すように、弁体４０が止水位置にあるときは、流入口３４には第１、第２の通水部４５ａ，４５ｂが面しているが、閉塞面４４が流出口３５を塞いでいるため、水は流出されない。そして、図７Ｂに示すように、弁体４０が止水位置から開弁方向（時計回り方向Ｄ１）へ２０度回転されると、流出口３５には第１の通水部４５ａが部分的に面するようになり、吐水が開始される。なお、図６においては、弁体４０が止水位置から２０度回転されるハンドル２００の位置をＰ１で示している。

そして、弁体４０が２０度を超えて開弁方向へ回転されると、流出口３５に面している第１の通水部４５ａの通水面積が増加し、それに伴って流量も増加する。なお、ここで、通水面積や流量が増加するとしたが、必ずしも増加する必要はなく、たとえば弁体４０が開弁方向へ回転された場合に、通水面積や流量が維持されるものであってもよい。また、以下で用いる「増加」なる表現も同様に、通水面積や流量が維持されるものを含む意味で用いる。

さらに、図７Ｃに示すように、弁体４０が開弁方向へ回転されて止水位置から９０度を超えて９５度まで回転される（図６の位置Ｐ２参照）。このとき、流出口３５には第２の通水部４５ｂが部分的に面するようになる。これにより、通水部４５において、弁体４０が開弁方向へ回転する場合の流出口３５と面する通水面積の増加率が大きくなり、それに伴って流出量も大きく増加していくこととなる。

また、弁体４０が止水位置から９０度を超えて回転されると、弁体４０の閉塞面４４が流入口３４側へ移動して流入口３４を塞いでしまう。しかしながら、弁体４０には第１、第２の流入補助通水部５０ａ，５０ｂが形成されることから、水は流入口３４から各流入補助通水部５０ａ，５０ｂを介して弁体４０の内部空間４３へ流入することとなる。これにより、流入量を十分に確保することができる。

続いて、図７Ｄに示すように、弁体４０がさらに開弁方向へ回転されて止水位置から１２０度まで回転される（図６の位置Ｐ３参照）。このとき、流出口３５には第２の通水部４５ｂの拡幅部４５ｂ１が部分的に面するようになる。これにより、通水部４５において、弁体４０が開弁方向へ回転する場合の流出口３５と面する通水面積の増加率が一層大きくなり、それに伴って流出量もより大きく増加する。

次いで、図７Ｅに示すように、弁体４０がさらに開弁方向へ回転されて止水位置から１５０度まで回転される（図６の位置Ｐ４参照）。このとき、弁体４０は最大流量角度となり、流出口３５には第２の通水部４５ｂの拡幅部４５ｂ１が全面的に面するようになる。これにより、通水部４５において、弁体４０が開弁方向へ回転する場合の流出口３５と面する通水面積の増加率がより一層大きくなり、それに伴って流出量もより一層大きく増加しつつ最大流量に到達する。

図７Ｅに示すように、第２の区間Ｅ２の第２の通水部４５ｂが流出口３５に面するようになると、第１の区間Ｅ１の第１の通水部４５ａが流入口３４に面することとなる。このとき、流入口３４側の通水面積が流出口３５側の通水面積に比べて小さくなり、流入量が確保できないおそれがある。しかしながら、上記したように、第１の流入補助通水部５０ａは、第１の区間Ｅ１を少なくとも含む位置に形成されることから、水が第１の流入補助通水部５０ａを介して弁体４０の内部空間４３へ流入し、よって流入量を十分に確保することができる。

上記したように、たとえば、弁体４０が止水位置から９０度付近までの低開度にある場合、流出口３５に第１の通水部４５ａが面するようにして、流出量の増加率を抑える。また、弁体４０が９０度から１２０度までの中開度にある場合、流出口３５に第２の通水部４５ｂが面し、弁体４０が１２０度から１５０度までの高開度にある場合、流出口３５に拡幅部４５ｂ１が面するようにし、流出量の増加率を段階的に大きくする。これにより、使用者はより一層微細な流量調整を行うことができる。

上述してきたように、実施形態に係る流量調整弁２０は、ケース部３０と、弁体４０とを備える。ケース部３０は、円筒状に形成されるとともに、筒壁３３における周方向の所定位置に設けられた流入口３４および流出口３５を有する。弁体４０は、円筒状に形成され、ケース部３０に回転可能に嵌挿される。

また、弁体４０は、通水部４５と、流入補助通水部５０とを備える。通水部４５は、回転に応じて流入口３４および流出口３５に面している場合に流入口３４から内部空間４３を介して流出口３５へ通水させる。流入補助通水部５０は、回転に応じて流入口３４と面している場合にのみ流入口３４から内部空間４３へ通水させる。これにより、弁体４０の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うことができる。

また、実施形態に係る水栓１によれば、流量調整弁２０を備えることで、弁体４０の回転に対応した水の流出量を確保しつつ、微細な流量調整を行うことができる。

なお、上記した実施形態においては、第１、第２の通水部４５ａ，４５ｂの個数をそれぞれ２個としたが、これらの数は例示であって限定されるものではなく、１個あるいは３個以上であってもよい。

また、上記では、第１、第２の通水部４５ａ，４５ｂの形状を側面視において矩形状としたが、これは例示であって限定されるものではない。すなわち、たとえば、第１、第２の通水部４５ａ，４５ｂを１個の通水部とし、かかる通水部を、階段状やテーパ状など開弁方向に向けて通水面積が増加するような形状に形成するようにしてもよい。さらには、通水部の個数を開弁方向に進むにつれて増加させるように構成してもよい。

また、上記では、流量調整弁２０を備える水栓１を単水栓としたが、これに限定されるものではなく、たとえば湯水混合水栓であってもよい。湯水混合水栓の場合、給水用ハンドルおよび給湯用ハンドルの両方を備え、それぞれのハンドルに流量調整弁２０が取り付けられる。そして、給水用ハンドルに取り付けられた流量調整弁２０で流量が調整された水と、給湯用ハンドルに取り付けられた流量調整弁２０で流量が調整された湯とが混合され、吐水部から吐水されるように構成してもよい。

さらなる効果や変形例は、当業者によって容易に導き出すことができる。このため、本発明のより広範な態様は、以上のように表しかつ記述した特定の詳細および代表的な実施形態に限定されるものではない。したがって、添付の特許請求の範囲およびその均等物によって定義される総括的な発明の概念の精神または範囲から逸脱することなく、様々な変更が可能である。

１ 水栓
２０ 流量調整弁
３０ ケース部
３３ 筒壁
３４ 流入口
３５ 流出口
４０ 弁体
４１ 軸部
４３ 内部空間
４４ 閉塞面
４５ 通水部
４５ａ 第１の通水部
４５ｂ 第２の通水部
５０ 流入補助通水部
５０ａ 第１の流入補助通水部
５０ｂ 第２の流入補助通水部
２００ ハンドル
Ｅ１ 第１の区間
Ｅ２ 第２の区間

Claims (6)

1. 円筒状に形成されるとともに、筒壁における周方向の所定位置に設けられた水流入用の流入口および水流出用の流出口を有するケース部と、
   円筒状に形成され、前記ケース部に回転可能に嵌挿される弁体と、
   を備え、
   回転に応じて前記流入口および前記流出口に面している場合に前記流入口から前記弁体の内部空間を介して前記流出口へ通水させる通水部と、
   回転に応じて前記流入口と面している場合にのみ前記流入口から前記内部空間へ通水させる流入補助通水部と、を備え、
   前記流入補助通水部は、前記流出口に対して前記弁体の回転軸に方向にずれた位置に配置されることを特徴とする流量調整弁。
2. 前記通水部は、
   前記弁体の筒壁における周方向の第１の区間と前記第１の区間よりも開弁側に位置する第２の区間とに亘って形成され、
   前記第２の区間の前記通水部は、
   前記弁体が開弁方向へ回転する場合の前記流出口に面する通水面積の増加率が、前記第１の区間の前記通水部の前記増加率より大きくなるように形成されること
   を特徴とする請求項１に記載の流量調整弁。
3. 前記流入補助通水部は、
   少なくとも前記弁体の前記第１の区間を含む位置に形成されること
   を特徴とする請求項２に記載の流量調整弁。
4. 前記弁体は、
   回転軸方向において前記流入口に面している部位の長さが前記流入口の長さよりも短くなるように形成され、
   前記流入補助通水部は、
   回転軸方向における前記弁体の端縁と前記流入口の端縁との間に形成される間隙であること
   を特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載の流量調整弁。
5. 前記弁体は、
   止水位置にある場合に前記流出口を閉塞する閉塞面
   を備え、
   前記通水部および前記流入補助通水部は、
   前記閉塞面の中心に対して周方向に対称となるように設けられること
   を特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の流量調整弁。
6. 請求項１〜５のいずれか一つに記載の流量調整弁
   を備えることを特徴とする水栓。

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