(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023173857
(43)【公開日】2023-12-07
(54)【発明の名称】比例制御弁
(51)【国際特許分類】
F16K 31/06 20060101AFI20231130BHJP
【ＦＩ】
F16K31/06 305Z
F16K31/06 340
F16K31/06 385F
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022086375
(22)【出願日】2022-05-26
(71)【出願人】
【識別番号】000177612
【氏名又は名称】株式会社ミクニ
(74)【代理人】
【識別番号】100106312
【弁理士】
【氏名又は名称】山本 敬敏
(72)【発明者】
【氏名】里 宏一
【テーマコード（参考）】
3H106
【Ｆターム（参考）】
3H106DA05
3H106DA23
3H106DB02
3H106DB23
3H106DB39
3H106DC02
3H106DC17
3H106EE04
3H106EE34
3H106EE35
3H106GA23
3H106KK12
(57)【要約】
【課題】上流側の圧力（一次圧力）の変化に対する下流側の圧力（二次圧力）の変化を抑制でき、駆動源の小型化、全体としての小型化、軽量化を図れる比例制御弁を提供する。
【解決手段】流体を通す上流室１１ｂ及び下流室１１ｄ，上流室と下流室の間に介在する弁座１１ａを含むハウジング１０と、上流室の圧力Ｐ１が前面２１ａ１に作用しかつ下流室の圧力Ｐ２が背面２１ａ２に作用するようにハウジング内に配置された第１ダイヤフラム２０と、下流室の圧力Ｐ２が前面３１ａ１に作用しかつ大気圧が背面３１ａ２に作用するようにハウジング内に配置された第２ダイヤフラム３０と、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムと連動すると共に弁座１１ａに対して着座及び離脱可能に移動する弁体４０と、弁体に駆動力を及ぼす駆動ユニットＤｕを含む。
【選択図】図５
【解決手段】流体を通す上流室１１ｂ及び下流室１１ｄ，上流室と下流室の間に介在する弁座１１ａを含むハウジング１０と、上流室の圧力Ｐ１が前面２１ａ１に作用しかつ下流室の圧力Ｐ２が背面２１ａ２に作用するようにハウジング内に配置された第１ダイヤフラム２０と、下流室の圧力Ｐ２が前面３１ａ１に作用しかつ大気圧が背面３１ａ２に作用するようにハウジング内に配置された第２ダイヤフラム３０と、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムと連動すると共に弁座１１ａに対して着座及び離脱可能に移動する弁体４０と、弁体に駆動力を及ぼす駆動ユニットＤｕを含む。
【選択図】図５
【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体を通す上流室及び下流室，前記上流室と前記下流室の間に介在する弁座を含むハウジングと、
前記上流室の圧力が前面に作用しかつ前記下流室の圧力が背面に作用するように前記ハウジング内に配置された第１ダイヤフラムと、
前記下流室の圧力が前面に作用しかつ大気圧が背面に作用するように前記ハウジング内に配置された第２ダイヤフラムと、
前記第１ダイヤフラム及び前記第２ダイヤフラムと連動すると共に前記弁座に対して着座及び離脱可能に移動する弁体と、
前記弁体に駆動力を及ぼす駆動源と、
を含む、比例制御弁。
前記上流室の圧力が前面に作用しかつ前記下流室の圧力が背面に作用するように前記ハウジング内に配置された第１ダイヤフラムと、
前記下流室の圧力が前面に作用しかつ大気圧が背面に作用するように前記ハウジング内に配置された第２ダイヤフラムと、
前記第１ダイヤフラム及び前記第２ダイヤフラムと連動すると共に前記弁座に対して着座及び離脱可能に移動する弁体と、
前記弁体に駆動力を及ぼす駆動源と、
を含む、比例制御弁。
【請求項2】
前記上流室の圧力をＰ１、前記下流室の圧力をＰ２、前記第１ダイヤフラムの有効面積をＡｄ１、前記第２ダイヤフラムの有効面積をＡｄ２、前記弁体の有効面積をＡｖ、前記駆動源の駆動力をＦとするとき、前記弁体の移動方向における力の釣合い式は、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）
を満たす、
ことを特徴とする請求項１に記載の比例制御弁。
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）
を満たす、
ことを特徴とする請求項１に記載の比例制御弁。
【請求項3】
前記第１ダイヤフラムの有効面積Ａｄ１及び前記第２ダイヤフラムの有効面積Ａｄ２は、Ａｄ２／Ａｄ１＞１を満たすように形成されている、
ことを特徴とする請求項２に記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項２に記載の比例制御弁。
【請求項4】
前記弁体は、前記弁座に接触し得るべく前記下流室に向けて先細る円錐状面を含む弁部と、前記第１ダイヤフラム及び前記第２ダイヤフラムと連結されるロッド部を含む、
ことを特徴とする請求項３に記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項３に記載の比例制御弁。
【請求項5】
前記ハウジングは、前記第１ダイヤフラムの背面が面する背圧室を含み、
前記弁体は、前記下流室と前記背圧室とを連通させる連通路を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の比例制御弁。
前記弁体は、前記下流室と前記背圧室とを連通させる連通路を含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の比例制御弁。
【請求項6】
前記駆動源は、前記弁体に係合する可動鉄心及び前記可動鉄心の周りに配置された励磁コイルを含むソレノイドである、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の比例制御弁。
【請求項7】
前記弁体は、鉛直方向に移動する共に自重により前記弁座に着座するように配置されている、
ことを特徴とする請求項６に記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項６に記載の比例制御弁。
【請求項8】
前記可動鉄心を前記弁体に向けて付勢する付勢部材を含む、
ことを特徴とする請求項７に記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項７に記載の比例制御弁。
【請求項9】
前記上流室は、前記弁座の上方に配置され、前記下流室は、前記弁座の下方に配置されている、
ことを特徴とする請求項７に記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項７に記載の比例制御弁。
【請求項10】
前記ハウジングは、
前記上流室，前記下流室，前記弁座，前記弁体の移動方向の両外側に向けてそれぞれ前記上流室を開口する第１開口部及び前記下流室を開口する第２開口部を画定するハウジング本体と、
前記第１開口部を塞ぐように配置された前記第１ダイヤフラムを外側から覆う第１ハウジングカバーと、
前記第２開口部を塞ぐように配置された前記第２ダイヤフラムを外側から覆う第２ハウジングカバーを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の比例制御弁。
前記上流室，前記下流室，前記弁座，前記弁体の移動方向の両外側に向けてそれぞれ前記上流室を開口する第１開口部及び前記下流室を開口する第２開口部を画定するハウジング本体と、
前記第１開口部を塞ぐように配置された前記第１ダイヤフラムを外側から覆う第１ハウジングカバーと、
前記第２開口部を塞ぐように配置された前記第２ダイヤフラムを外側から覆う第２ハウジングカバーを含む、
ことを特徴とする請求項１ないし４いずれか一つに記載の比例制御弁。
【請求項11】
前記弁体は、鉛直方向に移動する共に自重により前記弁座に着座するように配置され、
前記上流室は、前記弁座の上方に配置され、前記下流室は、前記弁座の下方に配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
前記上流室は、前記弁座の上方に配置され、前記下流室は、前記弁座の下方に配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
【請求項12】
前記ハウジング本体は、前記上流室に通じる流体の入口、及び前記下流室に通じる流体の出口を含み、
前記入口と前記出口は、前記弁体の移動方向において同一高さに配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
前記入口と前記出口は、前記弁体の移動方向において同一高さに配置されている、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
【請求項13】
前記第１ハウジングカバーは、前記第１ダイヤフラムの背面が面する背圧室を画定し、
前記弁体は、前記下流室と前記背圧室とを連通させる連通路を含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
前記弁体は、前記下流室と前記背圧室とを連通させる連通路を含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
【請求項14】
前記第２ハウジングカバーは、前記第２ダイヤフラムの背面を大気に開放する開放孔を含む、
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
ことを特徴とする請求項１０に記載の比例制御弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体の通路を開閉する弁体の開度を比例的に制御する比例制御弁に関し、特に、ガス給湯器のシステムに組み込まれてガス流量を調整する際に適用される比例制御弁に関する。
【背景技術】
【0002】
従来の比例制御弁としては、図１２に示すように、ガス流体の入口室１ａ，出口室１ｂ，入口室１ａと出口室１ｂの間に位置する弁座１ｃを画定するケース１と、入口室１ａの弁座１ｃと反対側の面を閉塞するダイヤフラム２と、ダイヤフラム２と一体的に往復動して弁座１ｃに着座し得る弁体３と、弁体３を往復駆動する可動鉄心４ａを含むソレノイド４と、弁体３及び可動鉄心４ａの自重をキャンセルするスプリング５を備えたガス比例弁が知られている（例えば、特許文献１を参照）。
【0003】
上記構成をなすガス比例弁においては、一般的に、入口室１ａの圧力（一次圧力Ｐ１）に対して出口室１ｂの圧力（二次圧力Ｐ２）を一定に維持するべく、弁体３の有効面積Ａｖとダイヤフラム２の有効面積Ａｄは、設計上において同一となるように設定されるものである。
例えば、ソレノイド４が開弁方向に及ぼす力をＦとすると、弁体３の移動方向における力の釣合い式は、Ｆ＋Ａｖ・Ｐ１＝Ａｄ・Ｐ１＋Ａｖ・Ｐ２となる。この式を整理すると、Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｖ－Ａｄ）・Ｐ１］／Ａｖとなる。
したがって、弁体３の有効面積Ａｖとダイヤフラム２の有効面積Ａｄが同一であれば、一次圧力Ｐ１に関係なく二次圧力Ｐ２を一定に維持することができる。
例えば、ソレノイド４が開弁方向に及ぼす力をＦとすると、弁体３の移動方向における力の釣合い式は、Ｆ＋Ａｖ・Ｐ１＝Ａｄ・Ｐ１＋Ａｖ・Ｐ２となる。この式を整理すると、Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｖ－Ａｄ）・Ｐ１］／Ａｖとなる。
したがって、弁体３の有効面積Ａｖとダイヤフラム２の有効面積Ａｄが同一であれば、一次圧力Ｐ１に関係なく二次圧力Ｐ２を一定に維持することができる。
【0004】
しかしながら、上記構成をなすガス比例弁においては、ダイヤフラム２が弾性変形し得る柔軟性のある材料で形成され、又、ダイヤフラム２は外周縁部を二つの部材で挟み込むことにより取り付けられるため、各部品の寸法バラツキ又は組付け位置のバラツキにより、ダイヤフラム２の有効面積Ａｄを画定する有効径が変化し、所定の有効面積Ａｄが得られない場合がある。その結果、一次圧力Ｐ１の変化に対して二次圧力Ｐ２の変化が大きくなる虞がある。
また、従来のガス比例弁では、図１３に示すように、弁体の外径（有効径）を小径化するに連れて二次圧力Ｐ２と釣り合う荷重が小さくなるため、僅かな荷重変化でも二次圧力の大きな変化を招く。それ故に、弁体及びソレノイドの小型化、ガス比例弁全体としての小型化及び軽量化が困難である。
また、従来のガス比例弁では、図１３に示すように、弁体の外径（有効径）を小径化するに連れて二次圧力Ｐ２と釣り合う荷重が小さくなるため、僅かな荷重変化でも二次圧力の大きな変化を招く。それ故に、弁体及びソレノイドの小型化、ガス比例弁全体としての小型化及び軽量化が困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】特開２００７－１６２９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、従来の問題点を解消して、各部品の寸法精度や組付け精度を高めることなく、弁体の上流側の圧力（一次圧力）の変化に対する下流側の圧力（二次圧力）の変化を抑制でき、弁体の小径化、駆動源の小型化、全体としての小型化、軽量化を図れる、比例制御弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明の比例制御弁は、流体を通す上流室及び下流室，上流室と下流室の間に介在する弁座を含むハウジングと、上流室の圧力が前面に作用しかつ下流室の圧力が背面に作用するようにハウジング内に配置された第１ダイヤフラムと、下流室の圧力が前面に作用しかつ大気圧が背面に作用するようにハウジング内に配置された第２ダイヤフラムと、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムと連動すると共に弁座に対して着座及び離脱可能に移動する弁体と、弁体に駆動力を及ぼす駆動源と、を含む。
【0008】
上記比例制御弁において、上流室の圧力をＰ１、下流室の圧力をＰ２、第１ダイヤフラムの有効面積をＡｄ１、第２ダイヤフラムの有効面積をＡｄ２、弁体の有効面積をＡｖ、駆動源の駆動力をＦとするとき、弁体の移動方向における力の釣合い式は、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）
を満たす、構成を採用してもよい。
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）
を満たす、構成を採用してもよい。
【0009】
上記比例制御弁において、第１ダイヤフラムの有効面積Ａｄ１及び第２ダイヤフラムの有効面積Ａｄ２は、Ａｄ２／Ａｄ１＞１を満たすように形成されている、構成を採用してもよい。
【0010】
上記比例制御弁において、弁体は、弁座に接触し得るべく下流室に向けて先細る円環状のテーパ面を含む弁部と、第１ダイヤフラム及び第２ダイヤフラムと連結されるロッド部を含む、構成を採用してもよい。
【0011】
上記比例制御弁において、ハウジングは、第１ダイヤフラムの背面が面する背圧室を含み、弁体は、下流室と背圧室とを連通させる連通路を含む、構成を採用してもよい。
【0012】
上記比例制御弁において、駆動源は、弁体に係合する可動鉄心及び可動鉄心の周りに配置された励磁コイルを含むソレノイドである、構成を採用してもよい。
【0013】
上記比例制御弁において、弁体は、鉛直方向に移動する共に自重により弁座に着座するように配置されている、構成を採用してもよい。
【0014】
上記比例制御弁において、可動鉄心を弁体に向けて付勢する付勢部材を含む、構成を採用してもよい。
【0015】
上記比例制御弁において、上流室は、弁座の上方に配置され、下流室は、弁座の下方に配置されている、構成を採用してもよい。
【0016】
上記比例制御弁において、ハウジングは、上流室，下流室，弁座，弁体の移動方向の両外側に向けてそれぞれ上流室を開口する第１開口部及び下流室を開口する第２開口部を画定するハウジング本体と、第１開口部を塞ぐように配置された第１ダイヤフラムを外側から覆う第１ハウジングカバーと、第２開口部を塞ぐように配置された第２ダイヤフラムを外側から覆う第２ハウジングカバーを含む、構成を採用してもよい。
【0017】
上記比例制御弁において、弁体は、鉛直方向に移動する共に自重により弁座に着座するように配置され、上流室は、弁座の上方に配置され、下流室は、弁座の下方に配置されている、構成を採用してもよい。
【0018】
上記比例制御弁において、ハウジング本体は、上流室に通じる流体の入口及び下流室に通じる流体の出口を含み、入口と出口は、弁体の移動方向において同一高さに配置されている、構成を採用してもよい。
【0019】
上記比例制御弁において、第１ハウジングカバーは、第１ダイヤフラムの背面が面する背圧室を画定し、弁体は、下流室と背圧室とを連通させる連通路を含む、構成を採用してもよい。
【0020】
上記比例制御弁において、第２ハウジングカバーは、第２ダイヤフラムの背面を大気に開放する開放孔を含む、構成を採用してもよい。
【発明の効果】
【0021】
上記構成をなす比例制御弁によれば、各部品の寸法精度や組付け精度を高めることなく、弁体の上流側の圧力（一次圧力）の変化に対する下流側の圧力（二次圧力）の変化を抑制でき、弁体の小径化、駆動源の小型化、全体としての小型化、軽量化を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明の一実施形態に係る比例制御弁を示すものであり、上方斜めから視た外観斜視図である。
【図2】一実施形態に係る比例制御弁を下方斜めから視た外観斜視図である。
【図3】一実施形態に係る比例制御弁に含まれる駆動ユニットの外観斜視図である。
【図4】一実施形態に係る比例制御弁において、鉛直方向に延びる軸線と流体の入口及び出口の中心を通る直線を含む面で切断した斜視断面図である。
【図5】一実施形態に係る比例制御弁において、鉛直方向に延びる軸線と流体の入口及び出口の中心を通る直線を含む面で切断した縦断面図である。
【図6】一実施形態に係る比例制御弁において、流体の入口及び出口の中心を通る直線に垂直でかつ鉛直方向に延びる軸線を含む面で切断した縦断面図である。
【図7】一実施形態に係る比例制御弁において、ハウジングを構成するハウジング本体を上方斜めから視た外観斜視図である。
【図8】一実施形態に係る比例制御弁において、ハウジングを構成するハウジング本体を下方斜めから視た外観斜視図である。
【図9】一実施形態に係る比例制御弁において、弁体の移動方向における力の釣合い式に関連する圧力、有効面積、駆動力等を示す模式図である。
【図10】本発明の比例制御弁において、第１ダイヤフラムの有効面積と第２ダイヤフラムの有効面積の比（Ａｄ２／Ａｄ１）と、下流室の圧力（二次圧力）の変化（ΔＰ２）との関係を示すグラフである。
【図11】本発明の比例制御弁において、上流室の圧力（一次圧力Ｐ１）と下流室の圧力（二次圧力Ｐ２）との関係を示すグラフである。
【図12】従来の比例制御弁の構造を示す断面図である。
【図13】従来の比例制御弁における弁体の外径（有効径）と下流側の圧力（二次圧力）の変化（ΔＰ２）の関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
一実施形態に係る比例制御弁は、例えば、ガス給湯器のシステムに組み込まれてガス流体の流量を制御するものであり、図１ないし図３に示すように、弁ユニットＶｕ及び駆動源としての駆動ユニットＤｕにより構成されている。
一実施形態に係る比例制御弁は、例えば、ガス給湯器のシステムに組み込まれてガス流体の流量を制御するものであり、図１ないし図３に示すように、弁ユニットＶｕ及び駆動源としての駆動ユニットＤｕにより構成されている。
【0024】
弁ユニットＶｕは、ハウジング１０、第１ダイヤフラム２０、第２ダイヤフラム３０、弁体４０を備えている。
駆動ユニットＤｕは、フレーム部材５０、スリーブ６０、可動鉄心７０、励磁コイル８０、付勢部材としてのバネ９０を備えている。
そして、比例制御弁は、弁体４０及び可動鉄心７０の移動方向である軸線Ｓを鉛直方向Ｖｄに方向付け、弁体４０が上側で可動鉄心７０が下側に配置されるようにして、ガス給湯器のシステムに組み込まれる。
駆動ユニットＤｕは、フレーム部材５０、スリーブ６０、可動鉄心７０、励磁コイル８０、付勢部材としてのバネ９０を備えている。
そして、比例制御弁は、弁体４０及び可動鉄心７０の移動方向である軸線Ｓを鉛直方向Ｖｄに方向付け、弁体４０が上側で可動鉄心７０が下側に配置されるようにして、ガス給湯器のシステムに組み込まれる。
【0025】
ハウジング１０は、アルミニウム等の金属材料を用いて成形されたハウジング本体１１と、ステンレス鋼板等の金属材料を用いてプレス成形された第１ハウジングカバー１２及び第２ハウジングカバー１３により構成されている。
【0026】
ハウジング本体１１は、図１、図２、図４ないし図８に示すように、六面体の輪郭をなし、軸線Ｓを中心とする弁座１１ａ、上流室１１ｂ、入口１１ｃ、下流室１１ｄ、出口１１ｅ、第１開口部１１ｆ、第１環状溝部１１ｇ、第１環状凹部１１ｈ、二つのネジ穴１１ｉ、第２開口部１１ｊ、第２環状溝部１１ｋ、第２環状凹部１１ｍ、二つのボス部１１ｎを備えている。
【0027】
弁座１１ａは、流体を通す通路としての軸線Ｓを中心とする内径Ｄの円孔１１ａ１を画定するべく円環状に形成され、弁体４０の弁部４１が軸線Ｓ方向において離脱可能に着座し得るようになっている。ここで、内径Ｄは、図９に示すように、弁体４０の有効径を画定する。
上流室１１ｂは、流体を通す通路であり、弁座１１ａの上流側でかつ鉛直方向Ｖｄにおいて弁座１１ａの上方に形成されている。
入口１１ｃは、流体をハウジング１０内に流入させるべく、軸線Ｓに垂直な直線Ｃ上に中心をもつ円孔として形成されている。
下流室１１ｄは、流体を通す通路であり、弁座１１ａの下流側でかつ鉛直方向Ｖｄにおいて弁座１１ａの下方に形成されている。
出口１１ｅは、流体をハウジング１０から流出させるべく、軸線Ｓに垂直な直線Ｃ上に中心をもつ円孔として形成されている。
そして、入口１１ｃと出口１１ｅは、ガス給湯器のシステムにおいてガス供給管の途中に接続されるようになっている。
また、入口１１ｃと出口１１ｅは、直線Ｃ上に配列されており、すなわち、弁体４０の移動方向（軸線Ｓ方向）において同一の高さに配置されている。これにより、ハウジング本体１１の軸線Ｓ方向における寸法を小さくすることができ、小型化に寄与する。
上流室１１ｂは、流体を通す通路であり、弁座１１ａの上流側でかつ鉛直方向Ｖｄにおいて弁座１１ａの上方に形成されている。
入口１１ｃは、流体をハウジング１０内に流入させるべく、軸線Ｓに垂直な直線Ｃ上に中心をもつ円孔として形成されている。
下流室１１ｄは、流体を通す通路であり、弁座１１ａの下流側でかつ鉛直方向Ｖｄにおいて弁座１１ａの下方に形成されている。
出口１１ｅは、流体をハウジング１０から流出させるべく、軸線Ｓに垂直な直線Ｃ上に中心をもつ円孔として形成されている。
そして、入口１１ｃと出口１１ｅは、ガス給湯器のシステムにおいてガス供給管の途中に接続されるようになっている。
また、入口１１ｃと出口１１ｅは、直線Ｃ上に配列されており、すなわち、弁体４０の移動方向（軸線Ｓ方向）において同一の高さに配置されている。これにより、ハウジング本体１１の軸線Ｓ方向における寸法を小さくすることができ、小型化に寄与する。
【0028】
第１開口部１１ｆは、軸線Ｓ方向すなわち弁体４０の移動方向の一方側に向けて上流室１１ｂを開口する円孔として形成されている。そして、第１開口部１１ｆは、第１ダイヤフラム２０で塞がれるようになっている。
第１環状溝部１１ｇは、第１ダイヤフラム２０の外周縁部２１ｂが嵌め込まれるべく、第１開口部１１ｆの周りにおいて軸線Ｓ方向の外向きに凹む円環状に形成されている。
第１環状凹部１１ｈは、軸線Ｓ方向において第１環状溝部１１ｇの外側に隣接して形成され、第１ハウジングカバー１２の環状部１２ｂが嵌め込まれるように形成されている。
二つのネジ穴１１ｉは、第１ハウジングカバー１２を締結固定するネジｂ１を捩じ込むべく形成されている。
第１環状溝部１１ｇは、第１ダイヤフラム２０の外周縁部２１ｂが嵌め込まれるべく、第１開口部１１ｆの周りにおいて軸線Ｓ方向の外向きに凹む円環状に形成されている。
第１環状凹部１１ｈは、軸線Ｓ方向において第１環状溝部１１ｇの外側に隣接して形成され、第１ハウジングカバー１２の環状部１２ｂが嵌め込まれるように形成されている。
二つのネジ穴１１ｉは、第１ハウジングカバー１２を締結固定するネジｂ１を捩じ込むべく形成されている。
【0029】
第２開口部１１ｊは、軸線Ｓ方向すなわち弁体４０の移動方向の他方側に向けて下流室１１ｄを開口する円孔として形成されている。そして、第２開口部１１ｊは、第２ダイヤフラム３０で塞がれるようになっている。
第２環状溝部１１ｋは、第２ダイヤフラム３０の外周縁部３１ｂが嵌め込まれるべく、第２開口部１１ｊの周りにおいて軸線Ｓ方向の外向きに凹む円環状に形成されている。
第２環状凹部１１ｍは、軸線Ｓ方向において第２環状溝部１１ｋの外側に隣接して形成され、第２ハウジングカバー１３の環状部１３ａが嵌め込まれるように形成されている。
二つのボス部１１ｎは、軸線Ｓ方向の外側に突出する円柱状に形成され、駆動ユニットＤｕのフレーム部材５０（アウターヨーク５１）を締結固定するネジｂ２を捩じ込むべく形成されている。
第２環状溝部１１ｋは、第２ダイヤフラム３０の外周縁部３１ｂが嵌め込まれるべく、第２開口部１１ｊの周りにおいて軸線Ｓ方向の外向きに凹む円環状に形成されている。
第２環状凹部１１ｍは、軸線Ｓ方向において第２環状溝部１１ｋの外側に隣接して形成され、第２ハウジングカバー１３の環状部１３ａが嵌め込まれるように形成されている。
二つのボス部１１ｎは、軸線Ｓ方向の外側に突出する円柱状に形成され、駆動ユニットＤｕのフレーム部材５０（アウターヨーク５１）を締結固定するネジｂ２を捩じ込むべく形成されている。
【0030】
第１ハウジングカバー１２は、図１、図４ないし図６に示すように、フランジ部１２ａ、環状部１２ｂ、有底円筒部１２ｃを備えている。
フランジ部１２ａは、ハウジング本体１１の軸線Ｓ方向における端面に接合される領域であり、ネジｂ１を通す二つの円孔１２ａ１を備えている。
環状部１２ｂは、第１ダイヤフラム２０の外周縁部２１ｂを第１環状溝部１１ｇに向けて押圧するべく、ハウジング本体１１の第１環状凹部１１ｈに嵌め込まれるように形成されている。
有底円筒部１２ｃは、外向きに突出する底壁と軸線Ｓを中心とする円筒壁を含むように形成され、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１を画定する。
フランジ部１２ａは、ハウジング本体１１の軸線Ｓ方向における端面に接合される領域であり、ネジｂ１を通す二つの円孔１２ａ１を備えている。
環状部１２ｂは、第１ダイヤフラム２０の外周縁部２１ｂを第１環状溝部１１ｇに向けて押圧するべく、ハウジング本体１１の第１環状凹部１１ｈに嵌め込まれるように形成されている。
有底円筒部１２ｃは、外向きに突出する底壁と軸線Ｓを中心とする円筒壁を含むように形成され、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１を画定する。
【0031】
そして、第１ハウジングカバー１２は、第１ダイヤフラム２０が弁体４０に連結されてハウジング本体１１の第１開口部１１ｆを塞ぐように配置された状態で、第１ダイヤフラム２０の外周縁部２１ｂを押圧固定すると共に第１ダイヤフラム２０を軸線Ｓ方向の外側から覆うように、ハウジング本体１１に接合されてネジｂ１により締結固定される。
【0032】
第２ハウジングカバー１３は、図２、図４ないし図６に示すように、環状部１３ａ、環状凹部１３ｂ、嵌合凹部１３ｃ、中央開口部１３ｄ、開放孔１３ｅを備えている。
環状部１３ａは、第２ダイヤフラム３０の外周縁部３１ｂを第２環状溝部１１ｋに向けて押圧するべく、ハウジング本体１１の第２環状凹部１１ｍに嵌め込まれるように形成されている。
環状凹部１３ｂは、軸線Ｓを中心とする円環状の凹部として形成され、第２ダイヤフラム３０の背面３１ａ２が面する背圧室Ｂｃ２を画定する。また、環状凹部１３ｂの外面は、軸線Ｓに垂直な平坦面として形成され、駆動ユニットＤｕに含まれるフレーム部材５０のアウターヨーク５１により軸線Ｓ方向の内側に向けて押圧されるようになっている。
嵌合凹部１３ｃは、軸線Ｓを中心とする内側円筒面を画定し、ＯリングＲ１を介して駆動ユニットＤｕのスリーブ６０が嵌合されるように形成されている。
中央開口部１３ｄは、軸線Ｓを中心とする円孔として形成され、弁体４０の嵌合軸部４２ｄを非接触にて、すなわち、所定の隙間をおいて挿通させる。
開放孔１３ｅは、第２ダイヤフラム３０の背面３１ａ２に大気圧を作用させるべく、フレーム部材５０（アウターヨーク５１）の凹部５１ａ２を介して背圧室Ｂｃ２を大気に開放する。
環状部１３ａは、第２ダイヤフラム３０の外周縁部３１ｂを第２環状溝部１１ｋに向けて押圧するべく、ハウジング本体１１の第２環状凹部１１ｍに嵌め込まれるように形成されている。
環状凹部１３ｂは、軸線Ｓを中心とする円環状の凹部として形成され、第２ダイヤフラム３０の背面３１ａ２が面する背圧室Ｂｃ２を画定する。また、環状凹部１３ｂの外面は、軸線Ｓに垂直な平坦面として形成され、駆動ユニットＤｕに含まれるフレーム部材５０のアウターヨーク５１により軸線Ｓ方向の内側に向けて押圧されるようになっている。
嵌合凹部１３ｃは、軸線Ｓを中心とする内側円筒面を画定し、ＯリングＲ１を介して駆動ユニットＤｕのスリーブ６０が嵌合されるように形成されている。
中央開口部１３ｄは、軸線Ｓを中心とする円孔として形成され、弁体４０の嵌合軸部４２ｄを非接触にて、すなわち、所定の隙間をおいて挿通させる。
開放孔１３ｅは、第２ダイヤフラム３０の背面３１ａ２に大気圧を作用させるべく、フレーム部材５０（アウターヨーク５１）の凹部５１ａ２を介して背圧室Ｂｃ２を大気に開放する。
【0033】
そして、第２ハウジングカバー１３は、第２ダイヤフラム３０が弁体４０に連結されてハウジング本体１１の第２開口部１１ｊを塞ぐように配置された状態で、第２ダイヤフラム３０の外周縁部３１ｂを押圧固定すると共に第２ダイヤフラム３０を軸線Ｓ方向の外側から覆うようにハウジング本体１１に接合されて、フレーム部材５０のアウターヨーク５１により押圧されると共にアウターヨーク５１がネジｂ２により締結固定されることにより保持される。
【0034】
第１ダイヤフラム２０は、図４ないし図６に示すように、弾性変形可能なゴム材料により形成されたゴム盤２１、固定キャップ２２を備えている。
ゴム盤２１は、弾性変形可能な環状膜部２１ａ、ハウジング本体１１の第１環状溝部１１ｇに嵌め込まれる外周縁部２１ｂ、中央部２１ｃを備えている。
環状膜部２１ａは、弾性変形可能な薄膜をなすと共に軸線Ｓを中心とする円環状に形成され、上流室１１ｂに面する前面２１ａ１、背圧室Ｂｃ１に面する背面２１ａ２を備えている。
外周縁部２１ｂは、軸線Ｓを中心とする円環状で、かつ、第１環状溝部１１ｇの溝深さよりも高い寸法の肉厚をなすように形成されている。
中央部２１ｃは、弁体４０の嵌合軸部４２ｂが嵌合されるべく、軸線Ｓを中心とする嵌合孔を画定すると共に外周縁部２１ｂよりも厚い肉厚をなす円筒状に形成されている。
固定キャップ２２は、ゴム盤２１の中央部２１ｃを弁体４０の嵌合軸部４２ｂに押圧して固定する共に、第１ハウジングカバー１２の内壁面に当接して弁体４０の全開位置を規定するように形成されている。
ゴム盤２１は、弾性変形可能な環状膜部２１ａ、ハウジング本体１１の第１環状溝部１１ｇに嵌め込まれる外周縁部２１ｂ、中央部２１ｃを備えている。
環状膜部２１ａは、弾性変形可能な薄膜をなすと共に軸線Ｓを中心とする円環状に形成され、上流室１１ｂに面する前面２１ａ１、背圧室Ｂｃ１に面する背面２１ａ２を備えている。
外周縁部２１ｂは、軸線Ｓを中心とする円環状で、かつ、第１環状溝部１１ｇの溝深さよりも高い寸法の肉厚をなすように形成されている。
中央部２１ｃは、弁体４０の嵌合軸部４２ｂが嵌合されるべく、軸線Ｓを中心とする嵌合孔を画定すると共に外周縁部２１ｂよりも厚い肉厚をなす円筒状に形成されている。
固定キャップ２２は、ゴム盤２１の中央部２１ｃを弁体４０の嵌合軸部４２ｂに押圧して固定する共に、第１ハウジングカバー１２の内壁面に当接して弁体４０の全開位置を規定するように形成されている。
【0035】
すなわち、第１ダイヤフラム２０は、弁座１１ａよりも上流側において上流室１１ｂに臨んで第１開口部１１ｆを塞ぐようにハウジング１０内に配置され、軸線Ｓ方向に移動する弁体４０に連動すると共に、前面２１ａ１に上流室１１ｂの圧力（一次圧力Ｐ１）が作用し、弁体４０の連通路４０ａを介して背面２１ａ２に下流室１１ｄの圧力（二次圧力Ｐ２）が作用するようになっている。
そして、第１ダイヤフラム２０は、上流室１１ｂの圧力Ｐ１と下流室１１ｄの圧力Ｐ２の変動に応じて調圧作用を及ぼす役割をなす。
そして、第１ダイヤフラム２０は、上流室１１ｂの圧力Ｐ１と下流室１１ｄの圧力Ｐ２の変動に応じて調圧作用を及ぼす役割をなす。
【0036】
第２ダイヤフラム３０は、図４ないし図６に示すように、弾性変形可能なゴム材料により形成されたゴム盤３１、固定盤３２を備えている。
ゴム盤３１は、弾性変形可能な環状膜部３１ａ、ハウジング本体１１の第２環状溝部１１ｋに嵌め込まれる外周縁部３１ｂ、中央部３１ｃを備えている。
環状膜部３１ａは、弾性変形可能な薄膜をなすと共に軸線Ｓを中心とする円環状に形成され、下流室１１ｄに面する前面３１ａ１、背圧室Ｂｃ２に面する背面３１ａ２を備えている。
外周縁部３１ｂは、軸線Ｓを中心とする円環状で、かつ、第２環状溝部１１ｋの溝深さよりも高い寸法の肉厚をなすように形成されている。
中央部３１ｃは、円板部３１ｃ１と、弁体４０の嵌合軸部４２ｄが嵌合されるべく軸線Ｓを中心とする嵌合孔を画定すると共に外周縁部３１ｂよりも厚い肉厚をなす円筒部３１ｃ２を含むように形成されている。
固定盤３２は、ゴム盤３１の中央部３１ｃの領域に隣接して配置され、円板部３１ｃ１を保持すると共に円筒部３１ｃ２を弁体４０の嵌合軸部４２ｄに固定するように形成されている。
ゴム盤３１は、弾性変形可能な環状膜部３１ａ、ハウジング本体１１の第２環状溝部１１ｋに嵌め込まれる外周縁部３１ｂ、中央部３１ｃを備えている。
環状膜部３１ａは、弾性変形可能な薄膜をなすと共に軸線Ｓを中心とする円環状に形成され、下流室１１ｄに面する前面３１ａ１、背圧室Ｂｃ２に面する背面３１ａ２を備えている。
外周縁部３１ｂは、軸線Ｓを中心とする円環状で、かつ、第２環状溝部１１ｋの溝深さよりも高い寸法の肉厚をなすように形成されている。
中央部３１ｃは、円板部３１ｃ１と、弁体４０の嵌合軸部４２ｄが嵌合されるべく軸線Ｓを中心とする嵌合孔を画定すると共に外周縁部３１ｂよりも厚い肉厚をなす円筒部３１ｃ２を含むように形成されている。
固定盤３２は、ゴム盤３１の中央部３１ｃの領域に隣接して配置され、円板部３１ｃ１を保持すると共に円筒部３１ｃ２を弁体４０の嵌合軸部４２ｄに固定するように形成されている。
【0037】
すなわち、第２ダイヤフラム３０は、弁座１１ａよりも下流側において下流室１１ｄに臨んで第２開口部１１ｊを塞ぐようにハウジング１０内に配置され、軸線Ｓ方向に移動する弁体４０に連動すると共に、前面３１ａ１に下流室１１ｄの圧力（二次圧力Ｐ２）が作用し、第２ハウジングカバー１３の開放孔１３ｅを通して背面３１ａ２に大気圧が作用するようになっている。
そして、第２ダイヤフラム３０は、下流室１１ｄの圧力Ｐ２の変動に応じて調圧作用を及ぼす役割をなす。
そして、第２ダイヤフラム３０は、下流室１１ｄの圧力Ｐ２の変動に応じて調圧作用を及ぼす役割をなす。
【0038】
弁体４０は、ポペット弁として形成され、弁部４１、弁部４１から軸線Ｓ方向に伸長するロッド部４２を備えている。
弁部４１は、軸線Ｓを中心とする略円錐台状に形成され、外周領域において弁座１１ａに接触し得るべく下流室１１ｄに向けて先細ると共に凸状に湾曲する円環状のテーパ面４１ａを備えている。
ロッド部４２は、軸線Ｓを中心とする円柱状に形成され、上側軸部４２ａ、嵌合軸部４２ｂ、下側軸部４２ｃ、嵌合軸部４２ｄを備えている。
また、弁体４０は、下流室１１ｄに臨む領域から第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１に臨む領域に伸長して、下流室１１ｄと背圧室Ｂｃ１とを連通させる連通路４０ａを備えている。
弁部４１は、軸線Ｓを中心とする略円錐台状に形成され、外周領域において弁座１１ａに接触し得るべく下流室１１ｄに向けて先細ると共に凸状に湾曲する円環状のテーパ面４１ａを備えている。
ロッド部４２は、軸線Ｓを中心とする円柱状に形成され、上側軸部４２ａ、嵌合軸部４２ｂ、下側軸部４２ｃ、嵌合軸部４２ｄを備えている。
また、弁体４０は、下流室１１ｄに臨む領域から第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１に臨む領域に伸長して、下流室１１ｄと背圧室Ｂｃ１とを連通させる連通路４０ａを備えている。
【0039】
上側軸部４２ａは、上流室１１ｂ内において、弁部４１から軸線Ｓ方向の外側（上向き）に伸長する円柱状に形成されている。
嵌合軸部４２ｂは、軸線Ｓ方向において上側軸部４２ａに連続すると共に上側軸部４２ａより小さい多段の外径をなし、第１ダイヤフラム２０のゴム盤２１の中央部２１ｃが嵌合されると共に固定キャップ２２が嵌合されるように形成されている。尚、嵌合軸部４２ｂは、上側軸部４２ａと一体的に形成されても又は別体に形成された後に上側軸部４２ａに連結固定されてもよい。
下側軸部４２ｃは、上側軸部４２ａと同一の外径をなし、下流室１１ｄ内において、弁部４１から軸線Ｓ方向の内側（下向き）に伸長する円柱状に形成されている。
嵌合軸部４２ｄは、軸線Ｓ方向において下側軸部４２ｃに連続すると共に下側軸部４２ｃより小さい多段の外径をなすように下側軸部４２ｃと一体的に形成されている。そして、嵌合軸部４２ｄには、第２ダイヤフラム３０のゴム盤３１の中央部３１ｃ（円筒部３１ｃ２）が嵌合されると共に固定盤３２が嵌合される。また、嵌合軸部４２ｄは、先端側の領域が第２ハウジングカバー１３の中央開口部１３ｄを挿通して、その端部４２ｄ１が駆動ユニットＤｕの可動鉄心７０と離脱可能に接触する。
嵌合軸部４２ｂは、軸線Ｓ方向において上側軸部４２ａに連続すると共に上側軸部４２ａより小さい多段の外径をなし、第１ダイヤフラム２０のゴム盤２１の中央部２１ｃが嵌合されると共に固定キャップ２２が嵌合されるように形成されている。尚、嵌合軸部４２ｂは、上側軸部４２ａと一体的に形成されても又は別体に形成された後に上側軸部４２ａに連結固定されてもよい。
下側軸部４２ｃは、上側軸部４２ａと同一の外径をなし、下流室１１ｄ内において、弁部４１から軸線Ｓ方向の内側（下向き）に伸長する円柱状に形成されている。
嵌合軸部４２ｄは、軸線Ｓ方向において下側軸部４２ｃに連続すると共に下側軸部４２ｃより小さい多段の外径をなすように下側軸部４２ｃと一体的に形成されている。そして、嵌合軸部４２ｄには、第２ダイヤフラム３０のゴム盤３１の中央部３１ｃ（円筒部３１ｃ２）が嵌合されると共に固定盤３２が嵌合される。また、嵌合軸部４２ｄは、先端側の領域が第２ハウジングカバー１３の中央開口部１３ｄを挿通して、その端部４２ｄ１が駆動ユニットＤｕの可動鉄心７０と離脱可能に接触する。
【0040】
すなわち、弁体４０は、軸線Ｓ方向において、第１ダイヤフラム２０及び第２ダイヤフラム３０と連動すると共に、弁座１１ａに対して着座及び離脱可能に移動し、又、軸線Ｓ方向において可動鉄心７０の駆動力が及ぼされるようになっている。
【0041】
フレーム部材５０は、軟鉄等により形成されて磁力線を通す磁路として機能するものであり、アウターヨーク５１、インナーヨーク５２、エンドヨーク５３により構成されている。
アウターヨーク５１は、略コ字状に屈曲して形成され、軸線Ｓ上に位置する嵌合孔５１ａ１及び凹部５１ａ２を画定する平板部５１ａ、二つの脚部５１ｂ、平板部５１ａから延出すると共にネジｂ２を通す円孔５１ｃ１を含む二つのフランジ部５１ｃ、二つの連結部５１ｄを備えている。
インナーヨーク５２は、略矩形の平板部５２ａ、平板部５２ａに連続して軸線Ｓ上に位置する嵌合孔５２ｂ１を画定すると共に外周面にボビン８１が嵌合される円筒部５２ｂ、アウターヨーク５１の連結部５１ｄに連結される二つの連結部５２ｃを備えている。
エンドヨーク５３は、略矩形の平板状５３ａ、軸線Ｓを中心とする二段径の有底円筒部５３ｂ、アウターヨーク５１の連結部５１ｄに連結される二つの連結部５３ｃを備えている。
アウターヨーク５１は、略コ字状に屈曲して形成され、軸線Ｓ上に位置する嵌合孔５１ａ１及び凹部５１ａ２を画定する平板部５１ａ、二つの脚部５１ｂ、平板部５１ａから延出すると共にネジｂ２を通す円孔５１ｃ１を含む二つのフランジ部５１ｃ、二つの連結部５１ｄを備えている。
インナーヨーク５２は、略矩形の平板部５２ａ、平板部５２ａに連続して軸線Ｓ上に位置する嵌合孔５２ｂ１を画定すると共に外周面にボビン８１が嵌合される円筒部５２ｂ、アウターヨーク５１の連結部５１ｄに連結される二つの連結部５２ｃを備えている。
エンドヨーク５３は、略矩形の平板状５３ａ、軸線Ｓを中心とする二段径の有底円筒部５３ｂ、アウターヨーク５１の連結部５１ｄに連結される二つの連結部５３ｃを備えている。
【0042】
スリーブ６０は、ステンレス等の金属材料を用いて軸線Ｓを中心とする円筒状に形成され、可動鉄心７０を軸線Ｓ方向に摺動自在にガイドする役割をなす。
そして、スリーブ６０は、アウターヨーク５１の嵌合孔５１ａ１及びインナーヨーク５２の嵌合孔５２ｂ１に嵌合されると共に、上端領域がＯリングＲ１を介して第２ハウジングカバー１３の嵌合凹部１３ｃに嵌合され、下端領域がＯリングＲ２を介してエンドヨーク５３の有底円筒部５３ｂに嵌合されて組み込まれる。
これにより、スリーブ６０は、可動鉄心７０を軸線Ｓ方向に摺動自在にガイドする。
そして、スリーブ６０は、アウターヨーク５１の嵌合孔５１ａ１及びインナーヨーク５２の嵌合孔５２ｂ１に嵌合されると共に、上端領域がＯリングＲ１を介して第２ハウジングカバー１３の嵌合凹部１３ｃに嵌合され、下端領域がＯリングＲ２を介してエンドヨーク５３の有底円筒部５３ｂに嵌合されて組み込まれる。
これにより、スリーブ６０は、可動鉄心７０を軸線Ｓ方向に摺動自在にガイドする。
【0043】
可動鉄心７０は、軸線Ｓ方向に伸長する円柱状をなし、スリーブ６０内に摺動自在に配置され、上端当接部７１、下端バネ受け部７２を備えている。
上端当接部７１は、円形の平坦面として形成され、弁体４０の嵌合軸部４２ｄの端部４２ｄ１と離脱可能に当接する。
下端バネ受け部７２は、環状凹部の底において平坦面として形成され、軸線Ｓ方向においてバネ９０の上端部を受ける。
すなわち、可動鉄心７０は、軸線Ｓ方向において、弁体４０に係合して駆動力を及ぼすようになっている。
上端当接部７１は、円形の平坦面として形成され、弁体４０の嵌合軸部４２ｄの端部４２ｄ１と離脱可能に当接する。
下端バネ受け部７２は、環状凹部の底において平坦面として形成され、軸線Ｓ方向においてバネ９０の上端部を受ける。
すなわち、可動鉄心７０は、軸線Ｓ方向において、弁体４０に係合して駆動力を及ぼすようになっている。
【0044】
励磁コイル８０は、軸線Ｓを中心として、アウターヨーク５１及びインナーヨーク５２に挟み込まれて保持された樹脂製のボビン８１の周りに巻回されている。
ボビン８１には、励磁コイル８０から延出する二本の端子８１ａがモールドにより一体的に成型されている。
ボビン８１には、励磁コイル８０から延出する二本の端子８１ａがモールドにより一体的に成型されている。
【0045】
バネ９０は、圧縮型のコイルバネであり、可動鉄心７０を弁体４０に向けて軸線Ｓ方向に付勢するべく、スリーブ６０の内側において、上端部９１が可動鉄心７０の下端バネ受け部７２に当接し、下端部９２がエンドヨーク５３の有底円筒部５３ｂの底壁に当接して、軸線Ｓ方向に伸縮するように配置される。
【0046】
そして、バネ９０は、軸線Ｓ方向（鉛直方向Ｖｄ）において、弁体４０、第１ダイヤフラム２０、第２ダイヤフラム３０、及び可動鉄心７０の重量を略キャンセルするように支えると共に、弁体４０が自重により弁座１１ａに着座した休止位置に位置するように、可動鉄心７０に対して鉛直方向Ｖｄの上向きに付勢力を及ぼす役割をなす。
【0047】
上記構成をなす比例制御弁において、図９に示すように、ハウジング１０の上流室１１ｂの圧力（一次圧力）をＰ１及び下流室１１ｄの圧力（二次圧力）をＰ２、第１ダイヤフラム２０の有効面積をＡｄ１、第２ダイヤフラム３０の有効面積をＡｄ２、弁体４０の有効面積をＡｖ、駆動ユニットＤｕ（可動鉄心７０）の駆動力をＦとするとき、弁体４０の移動方向（軸線Ｓ方向）における力の釣合い式は、
軸線Ｓ方向において、
上向きに作用する力＝下向きに作用する力
Ｆ＋Ａｖ・Ｐ２＋Ａｄ１・Ｐ１＝Ａｄ２・Ｐ２＋Ａｖ・Ｐ１＋Ａｄ１・Ｐ２
上記の式をＰ１とＰ２について整理すると、
（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ２＝Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１
となり、入力変数である圧力Ｐ１，出力変数である圧力Ｐ２の関数式として、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ） ・・・（ａ）
が得られる。
ここで、有効面積Ａｄ１，Ａｖ，Ａｄ２とは、圧力Ｐ１，Ｐ２を受けて推力として有効に作用する面の有効径から算出した面積である。尚、有効径とは、圧力Ｐ１，Ｐ２を受けて推力として有効に作用する面の直径である。
また、第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１と弁体４０の有効面積Ａｖとは、好ましくは設計上同一の値に設定されるが、各部品の寸法バラツキや組付けのバラツキにより、両者は近似する値となる。
すなわち、上記構成をなす比例制御弁は、上記関数式（ａ）を満たすように形成されている。
軸線Ｓ方向において、
上向きに作用する力＝下向きに作用する力
Ｆ＋Ａｖ・Ｐ２＋Ａｄ１・Ｐ１＝Ａｄ２・Ｐ２＋Ａｖ・Ｐ１＋Ａｄ１・Ｐ２
上記の式をＰ１とＰ２について整理すると、
（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ２＝Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１
となり、入力変数である圧力Ｐ１，出力変数である圧力Ｐ２の関数式として、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ） ・・・（ａ）
が得られる。
ここで、有効面積Ａｄ１，Ａｖ，Ａｄ２とは、圧力Ｐ１，Ｐ２を受けて推力として有効に作用する面の有効径から算出した面積である。尚、有効径とは、圧力Ｐ１，Ｐ２を受けて推力として有効に作用する面の直径である。
また、第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１と弁体４０の有効面積Ａｖとは、好ましくは設計上同一の値に設定されるが、各部品の寸法バラツキや組付けのバラツキにより、両者は近似する値となる。
すなわち、上記構成をなす比例制御弁は、上記関数式（ａ）を満たすように形成されている。
【0048】
また、上記構成をなす比例制御弁において、第２ダイヤフラム３０の有効面積Ａｄ２と第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１との比（Ａｄ２／Ａｄ１）に対する下流室１１ｄの圧力Ｐ２の変化（変化量ΔＰ２）の関係は、図１０に示すグラフとして得られる。
すなわち、Ａｄ２／Ａｄ１の値の増減に対して、下流室１１ｄの圧力（二次圧力）Ｐ２が緩やかに変化する関係が得られる。特に、Ａｄ２／Ａｄ１の値が大きくなるに連れて、下流室１１ｄの圧力（二次圧力）Ｐ２の変化量ΔＰ２が小さくなる。
すなわち、図１１に示すように、従来の比例制御弁に比べて、本発明の比例制御弁では、上流室１１ｂの圧力（一次圧力）Ｐ１の変化に対して下流室１１ｄの圧力（二次圧力）Ｐ２の変化（ΔＰ２）を小さくすることができる。それ故に、下流室１１ｄの圧力Ｐ２を所望される一定値に近づけて流量を制御することができる。
すなわち、Ａｄ２／Ａｄ１の値の増減に対して、下流室１１ｄの圧力（二次圧力）Ｐ２が緩やかに変化する関係が得られる。特に、Ａｄ２／Ａｄ１の値が大きくなるに連れて、下流室１１ｄの圧力（二次圧力）Ｐ２の変化量ΔＰ２が小さくなる。
すなわち、図１１に示すように、従来の比例制御弁に比べて、本発明の比例制御弁では、上流室１１ｂの圧力（一次圧力）Ｐ１の変化に対して下流室１１ｄの圧力（二次圧力）Ｐ２の変化（ΔＰ２）を小さくすることができる。それ故に、下流室１１ｄの圧力Ｐ２を所望される一定値に近づけて流量を制御することができる。
【0049】
ここで、第２ダイヤフラム３０の有効面積Ａｄ２と第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１との比（Ａｄ２／Ａｄ１）について検討するに、仮に、Ａｄ２／Ａｄ１＝１（Ａｄ２＝Ａｄ１）した場合、上記の関係式（ａ）は、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ１＋Ａｄ１－Ａｖ）と置き換えられ、
Ａｄ１とＡｖが略同一（近似した値）であるため、以下の近似式、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／Ａｄ１として表すことができ、この近似式は、従来の比例制御弁におけるＰ１，Ｐ２の関係式、Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｖ－Ａｄ）・Ｐ１］／Ａｖと同等のものとなる。したがって、Ａｄ２／Ａｄ１の値は、１よりも大きくすることが好ましい。
すなわち、上記構成をなす比例制御弁においては、第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１と第２ダイヤフラム３０の有効面積Ａｄ２との関係は、Ａｄ２／Ａｄ１＞１を満たすように形成されることが好ましい。より好ましくは、Ａｄ２／Ａｄ１＞２を満たすように形成される。
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ１＋Ａｄ１－Ａｖ）と置き換えられ、
Ａｄ１とＡｖが略同一（近似した値）であるため、以下の近似式、
Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／Ａｄ１として表すことができ、この近似式は、従来の比例制御弁におけるＰ１，Ｐ２の関係式、Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｖ－Ａｄ）・Ｐ１］／Ａｖと同等のものとなる。したがって、Ａｄ２／Ａｄ１の値は、１よりも大きくすることが好ましい。
すなわち、上記構成をなす比例制御弁においては、第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１と第２ダイヤフラム３０の有効面積Ａｄ２との関係は、Ａｄ２／Ａｄ１＞１を満たすように形成されることが好ましい。より好ましくは、Ａｄ２／Ａｄ１＞２を満たすように形成される。
【0050】
次に、上記比例制御弁が、ガス給湯器のシステムに組み込まれた状態での動作について説明する。
先ず、作動停止の状態において、比例制御弁の上流側及び下流側に配置された制御弁（不図示）は閉弁し、励磁コイル８０は非通電であり、弁体４０は、図５に示すように弁座１１ａに着座して閉弁した休止位置にある。
この停止状態から、制御機器により燃焼動作の開始信号が発せられると、制御弁が適宜開弁されると共に、励磁コイル８０が通電されて、可動鉄心７０の駆動力Ｆが作用し、弁体４０は、弁座１１ａからリフトして開弁する。
そして、制御信号に応じて、励磁コイル８０の通電がＰＷＭ制御されて、要求される弁開度に調整される。
先ず、作動停止の状態において、比例制御弁の上流側及び下流側に配置された制御弁（不図示）は閉弁し、励磁コイル８０は非通電であり、弁体４０は、図５に示すように弁座１１ａに着座して閉弁した休止位置にある。
この停止状態から、制御機器により燃焼動作の開始信号が発せられると、制御弁が適宜開弁されると共に、励磁コイル８０が通電されて、可動鉄心７０の駆動力Ｆが作用し、弁体４０は、弁座１１ａからリフトして開弁する。
そして、制御信号に応じて、励磁コイル８０の通電がＰＷＭ制御されて、要求される弁開度に調整される。
【0051】
尚、弁体４０が、最大リフトに達すると、固定キャップ２２が第１ハウジングカバー１２の内壁面に当接してそれ以上の移動が規制される。
一方、制御機器により燃焼停止の信号が発せられると、制御弁が適宜閉弁されると共に、励磁コイル８０が非通電とされて、可動鉄心７０の駆動力Ｆが作用しなくなり、弁体４０は、自重により弁座１１ａに着座して閉弁する。
一方、制御機器により燃焼停止の信号が発せられると、制御弁が適宜閉弁されると共に、励磁コイル８０が非通電とされて、可動鉄心７０の駆動力Ｆが作用しなくなり、弁体４０は、自重により弁座１１ａに着座して閉弁する。
【0052】
以上述べたように、本発明の比例制御弁によれば、流体を通す上流室１１ｂ及び下流室１１ｄ，上流室１１ｂと下流室１１ｄの間に介在する弁座１１ａを含むハウジング１０と、上流室１１ｂの圧力が前面２１ａ１に作用しかつ下流室１１ｄの圧力が背面２１ａ２に作用するようにハウジング１０内に配置された第１ダイヤフラム２０と、下流室１１ｄの圧力が前面３１ａ１に作用しかつ大気圧が背面３１ａ２に作用するようにハウジング１０内に配置された第２ダイヤフラム３０と、第１ダイヤフラム２０及び第２ダイヤフラム３０と連動すると共に弁座１１ａに対して着座及び離脱可能に移動する弁体４０と、弁体４０に駆動力を及ぼす駆動源（駆動ユニットＤｕ）を含む構成となっている。
特に、上流室１１ｂの圧力をＰ１、下流室１１ｄの圧力をＰ２、第１ダイヤフラム２０の有効面積をＡｄ１、第２ダイヤフラム３０の有効面積をＡｄ２、弁体４０の有効面積をＡｖ、駆動源（駆動ユニットＤｕ）の駆動力をＦとするとき、弁体４０の移動方向（軸線Ｓ方向）における力の釣合い式は、Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）を満たすように形成されている。
また、第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１及び第２ダイヤフラム３０の有効面積Ａｄ２は、Ａｄ２／Ａｄ１＞１を満たすように形成されている。
これによれば、各部品の寸法精度や組付け精度を高めることなく、弁体４０の上流側の圧力（一次圧力）Ｐ１の変化に対する下流側の圧力（二次圧力）Ｐ２の変化を従来に比べて抑制でき、又、弁体４０を小型化でき、駆動源（駆動ユニットＤｕ）の小型化、全体としての小型化、軽量化を達成することができる。
特に、上流室１１ｂの圧力をＰ１、下流室１１ｄの圧力をＰ２、第１ダイヤフラム２０の有効面積をＡｄ１、第２ダイヤフラム３０の有効面積をＡｄ２、弁体４０の有効面積をＡｖ、駆動源（駆動ユニットＤｕ）の駆動力をＦとするとき、弁体４０の移動方向（軸線Ｓ方向）における力の釣合い式は、Ｐ２＝［Ｆ＋（Ａｄ１－Ａｖ）・Ｐ１］／（Ａｄ２＋Ａｄ１－Ａｖ）を満たすように形成されている。
また、第１ダイヤフラム２０の有効面積Ａｄ１及び第２ダイヤフラム３０の有効面積Ａｄ２は、Ａｄ２／Ａｄ１＞１を満たすように形成されている。
これによれば、各部品の寸法精度や組付け精度を高めることなく、弁体４０の上流側の圧力（一次圧力）Ｐ１の変化に対する下流側の圧力（二次圧力）Ｐ２の変化を従来に比べて抑制でき、又、弁体４０を小型化でき、駆動源（駆動ユニットＤｕ）の小型化、全体としての小型化、軽量化を達成することができる。
【0053】
また、本発明の比例制御弁によれば、弁体４０が、弁座１１ａに接触し得るべく下流室１１ｄに向けて先細る円環状のテーパ面４１ａを含む弁部４１と、第１ダイヤフラム２０及び第２ダイヤフラム３０と連結されるロッド部４２を含む構成となっている。
これによれば、弁体４０を鉛直方向Ｖｄに移動させると共に鉛直方向Ｖｄの下方から駆動力Ｆを及ぼす構成において、上記釣合い式を満たすように、弁体４０と連動する二つのダイヤフラム（第１ダイヤフラム２０、第２ダイヤフラム３０）を容易に配置することができる。
また、ハウジング１０は、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１を含み、弁体４０は、下流室１１ｄと背圧室Ｂｃ１とを連通させる連通路４０ａを含む。
これによれば、弁体４０の軽量化及び構造の簡素化を達成することができる。
これによれば、弁体４０を鉛直方向Ｖｄに移動させると共に鉛直方向Ｖｄの下方から駆動力Ｆを及ぼす構成において、上記釣合い式を満たすように、弁体４０と連動する二つのダイヤフラム（第１ダイヤフラム２０、第２ダイヤフラム３０）を容易に配置することができる。
また、ハウジング１０は、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１を含み、弁体４０は、下流室１１ｄと背圧室Ｂｃ１とを連通させる連通路４０ａを含む。
これによれば、弁体４０の軽量化及び構造の簡素化を達成することができる。
【0054】
また、本発明の比例制御弁によれば、駆動源（駆動ユニットＤｕ）は、弁体４０に係合する可動鉄心７０及び可動鉄心７０の周りに配置された励磁コイル８０を含むソレノイドであり、弁体４０が鉛直方向Ｖｄに移動する共に自重により弁座１１ａに着座するように配置されている。
これによれば、所望の駆動力を容易に得ることができると共に、励磁コイル８０が非通電の状態でかつ簡単な構造にて弁体４０を閉弁位置に保持することができる。
また、可動鉄心７０を弁体４０に向けて付勢する付勢部材（バネ９０）を含むため、付勢部材（バネ９０）により、弁体４０及び可動鉄心７０等の重量をキャンセルする付勢力を及ぼすことができ、その分だけ駆動力を小さくすることができる。
これによれば、所望の駆動力を容易に得ることができると共に、励磁コイル８０が非通電の状態でかつ簡単な構造にて弁体４０を閉弁位置に保持することができる。
また、可動鉄心７０を弁体４０に向けて付勢する付勢部材（バネ９０）を含むため、付勢部材（バネ９０）により、弁体４０及び可動鉄心７０等の重量をキャンセルする付勢力を及ぼすことができ、その分だけ駆動力を小さくすることができる。
【0055】
また、本発明の比例制御弁によれば、ハウジング１０において、上流室１１ｂが弁座１１ａの上方に配置され、下流室１１ｄが弁座１１ａの下方に配置されているため、弁体４０が鉛直方向Ｖｄに移動する構成において、本発明を容易に成立させることができる。
また、本発明の比例制御弁によれば、ハウジング１０が、上流室１１ｂ，下流室１１ｄ，弁座１１ａ，弁体４０の移動方向の両外側に向けてそれぞれ上流室１１ｂを開口する第１開口部１１ｆ及び下流室１１ｄを開口する第２開口部１１ｊを画定するハウジング本体１１と、第１開口部１１ｆを塞ぐように配置された第１ダイヤフラム２０を外側から覆う第１ハウジングカバー１２と、第２開口部１１ｊを塞ぐように配置された第２ダイヤフラム３０を外側から覆う第２ハウジングカバー１３を含む構成となっている。
これによれば、各部品の組付け作業が容易になり、又、必要に応じて分解作業も容易に行うことができる。
また、本発明の比例制御弁によれば、ハウジング１０が、上流室１１ｂ，下流室１１ｄ，弁座１１ａ，弁体４０の移動方向の両外側に向けてそれぞれ上流室１１ｂを開口する第１開口部１１ｆ及び下流室１１ｄを開口する第２開口部１１ｊを画定するハウジング本体１１と、第１開口部１１ｆを塞ぐように配置された第１ダイヤフラム２０を外側から覆う第１ハウジングカバー１２と、第２開口部１１ｊを塞ぐように配置された第２ダイヤフラム３０を外側から覆う第２ハウジングカバー１３を含む構成となっている。
これによれば、各部品の組付け作業が容易になり、又、必要に応じて分解作業も容易に行うことができる。
【0056】
また、本発明の比例制御弁によれば、ハウジング本体１１において、入口１１ｃと出口１１ｅが弁体４０の移動方向（軸線Ｓ方向）において同一高さに配置されているため、軸線Ｓ方向におけるハウジング本体１１の薄型化を達成することができ、比例制御弁全体として小型化を達成することができる。
特に、第１ハウジングカバー１２は、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１を画定し、第２ハウジングカバー１３は、第２ダイヤフラム３０の背面３１ａ２を大気に開放する開放孔１３ｅを含むため、ハウジング本体１１の構造を簡素化することができる。
特に、第１ハウジングカバー１２は、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２が面する背圧室Ｂｃ１を画定し、第２ハウジングカバー１３は、第２ダイヤフラム３０の背面３１ａ２を大気に開放する開放孔１３ｅを含むため、ハウジング本体１１の構造を簡素化することができる。
【0057】
上記実施形態においては、弁体４０が鉛直方向Ｖｄに移動すると共に自重により弁座１１ａに着座する構成において、可動鉄心７０を鉛直方向Ｖｄの上向きに付勢するバネ９０を備えた比例制御弁を示したが、これに限定されるものではない。
例えば、上記実施形態において、上下を逆向きにした構成、すなわち、弁体４０が下方から上方に向けて移動することで弁座１１ａに着座して閉弁すると共に可動鉄心７０が弁体４０の上方から下方に向けて駆動力を及ぼす構成に加えて、背圧室Ｂｃ１内に配置される弁体４０の下端部を鉛直方向Ｖｄの上方に向けて付勢する付勢部材（コイルバネ）を採用した形態においても、同様に本発明を採用することができる。
例えば、上記実施形態において、上下を逆向きにした構成、すなわち、弁体４０が下方から上方に向けて移動することで弁座１１ａに着座して閉弁すると共に可動鉄心７０が弁体４０の上方から下方に向けて駆動力を及ぼす構成に加えて、背圧室Ｂｃ１内に配置される弁体４０の下端部を鉛直方向Ｖｄの上方に向けて付勢する付勢部材（コイルバネ）を採用した形態においても、同様に本発明を採用することができる。
【0058】
上記実施形態においては、弁体４０に駆動力を及ぼす駆動源として、弁体４０に係合する可動鉄心７０及び励磁コイル８０を含むソレノイドを示したが、これに限定されるものではなく、例えば、弁体と固定鉄心とを非接触に配置し、固定鉄心及び励磁コイルからなるソレノイドと反発力を生じる磁石を弁体に設け、弁体に駆動力を及ぼす駆動源を採用してもよい。
【0059】
上記実施形態においては、流体の通路である上流室及び下流室並びに弁座を画定するハウジングとして、ハウジング本体１１、第１ハウジングカバー１２、及び第２ハウジングカバー１３により構成されるハウジング１０を示したが、これに限定されるものではなく、その他の形態をなすハウジングを採用してもよい。
【0060】
上記実施形態においては、第１ダイヤフラム２０の背面２１ａ２に下流室１１ｄの圧力Ｐ２を作用させるべく、弁体４０において、下流室１１ｄと背圧室Ｂｃ１を連通させる連通路４０ａを設けた構成を示したが、これに限定されるものではなく、ハウジング本体に連通路を設けてもよい。
【0061】
以上述べたように、本発明の比例制御弁は、各部品の寸法精度や組付け精度を高めることなく、上流側の圧力（一次圧力）の変化に対する下流側の圧力（二次圧力）の変化を抑制でき、弁体の小径化、駆動源の小型化、全体としての小型化、軽量化を達成することができるため、ガス流体の流量を制御する比例制御弁として適用できるのは勿論のこと、その他の流体の流量を制御するシステムにおいても有用である。
【符号の説明】
【0062】
Ｓ 軸線
Ｖｄ 鉛直方向
Ｖｕ 弁ユニット
Ｄｕ 駆動ユニット（駆動源）
Ｆ 駆動源の駆動力
１０ ハウジング
１１ ハウジング本体（ハウジング）
１１ａ 弁座
１１ａ１ 円孔
Ｄ 弁座が画定する円孔の内径
１１ｂ 上流室
Ｐ１ 上流室の圧力
１１ｃ 入口
１１ｄ 下流室
Ｐ２ 下流室の圧力
１１ｅ 出口
１１ｆ 第１開口部
１１ｊ 第２開口部
１２ 第１ハウジングカバー（ハウジング）
Ｂｃ１ 背圧室
１３ 第２ハウジングカバー（ハウジング）
Ｂｃ２ 背圧室
１３ｅ 開放孔
２０ 第１ダイヤフラム
２１ａ１ 前面
２１ａ２ 背面
Ａｄ１ 第１ダイヤフラムの有効面積
３０ 第２ダイヤフラム
３１ａ１ 前面
３１ａ２ 背面
Ａｄ２ 第２ダイヤフラムの有効面積
４０ 弁体
４０ａ 連通路
４１ 弁部
４１ａ 円環状のテーパ面
Ａｖ 弁体の有効面積
４２ ロッド部
４２ａ 上側軸部（ロッド部）
４２ｂ 嵌合軸部（ロッド部）
４２ｃ 下側軸部（ロッド部）
４２ｄ 嵌合軸部（ロッド部）
５０ フレーム部材（駆動源）
５１ アウターヨーク（フレーム部材）
５２ インナーヨーク（フレーム部材）
５３ エンドヨーク（フレーム部材）
６０ スリーブ（駆動源）
７０ 可動鉄心（ソレノイド、駆動源）
８０ 励磁コイル（ソレノイド、駆動源）
９０ バネ（付勢部材）
Ｖｄ 鉛直方向
Ｖｕ 弁ユニット
Ｄｕ 駆動ユニット（駆動源）
Ｆ 駆動源の駆動力
１０ ハウジング
１１ ハウジング本体（ハウジング）
１１ａ 弁座
１１ａ１ 円孔
Ｄ 弁座が画定する円孔の内径
１１ｂ 上流室
Ｐ１ 上流室の圧力
１１ｃ 入口
１１ｄ 下流室
Ｐ２ 下流室の圧力
１１ｅ 出口
１１ｆ 第１開口部
１１ｊ 第２開口部
１２ 第１ハウジングカバー（ハウジング）
Ｂｃ１ 背圧室
１３ 第２ハウジングカバー（ハウジング）
Ｂｃ２ 背圧室
１３ｅ 開放孔
２０ 第１ダイヤフラム
２１ａ１ 前面
２１ａ２ 背面
Ａｄ１ 第１ダイヤフラムの有効面積
３０ 第２ダイヤフラム
３１ａ１ 前面
３１ａ２ 背面
Ａｄ２ 第２ダイヤフラムの有効面積
４０ 弁体
４０ａ 連通路
４１ 弁部
４１ａ 円環状のテーパ面
Ａｖ 弁体の有効面積
４２ ロッド部
４２ａ 上側軸部（ロッド部）
４２ｂ 嵌合軸部（ロッド部）
４２ｃ 下側軸部（ロッド部）
４２ｄ 嵌合軸部（ロッド部）
５０ フレーム部材（駆動源）
５１ アウターヨーク（フレーム部材）
５２ インナーヨーク（フレーム部材）
５３ エンドヨーク（フレーム部材）
６０ スリーブ（駆動源）
７０ 可動鉄心（ソレノイド、駆動源）
８０ 励磁コイル（ソレノイド、駆動源）
９０ バネ（付勢部材）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】