JP2002530769A - フローリミッタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 この発明は、液体導管内に配置してこの導管内の液体の流量を制限するための装置（８）に関し、該装置は、流れ通過開口部を備えたベース部分（９、１０）と、ばね手段を介してベース部分上に配置され、かつ流れ通過開口部をベース部分上の閉鎖面（１３）に対して部分的に閉鎖するよう少なくとも実質的に軸状の構成要素によって変位可能である閉鎖部分とを含み、該装置は、液体が流れ通過開口部のみを通って装置を通過できるよう固定手段によって導管内に固定位置に固定可能であって、ベース部分と閉鎖部分（１３）とは、ばね手段によって規定される静止位置において該ベース部分と該閉鎖部分との間にギャップ（１２）が形成されるよう互いに対して配置され、該ギャップは、該装置にわたる液体圧力差の影響下で撓むことにより、ばね作用に抗してより小さくされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】 この発明は、液体導管内に配置してこの導管内の液体流れを制限するための装
置に関する。

【０００２】 良質な飲料水は、表面取水（河川および湖）および深所取水（地下水）によっ
て得られた水を処理することにより得ることができる。水が良質な飲料水に浄化
されると、次いでこれは利用者に給送されなければならない。この給送は、非常
に微細に分岐された供給システムのために非常に費用がかかる。地下水の取水は
、取水によって地下水位が低下するさらなる不利益を有し、かつこれは環境に悪
影響を及ぼす恐れがある。

【０００３】 良質な飲料水の節約は、何よりも地下水位の低下を防ぎ、かつ給送、浄化およ
び加熱のためのエネルギの消費を減じるために、よい考えである。

【０００４】 水道会社は、３つの方法で良質な飲料水の消費削減を試みる。第１に、本管シ
ステムをできる限り水密に作るよう努力がなされる。第２に、貯水装備を用い、
かつたとえば雨水を、洗濯、トイレおよび庭の水やりのために用い得る。第３に
、洗面台の水栓などの、大量の水を出すためには特に用いられない水栓に、プリ
アンブルに記載の装置を設ける。プリアンブルに従ったそのような装置によって
、そのような水栓の流量は毎分約７〜８リットルにまで制限される。

【０００５】 ＮＬ−Ａ１００１８１０は、帽子型部分を含み、この部分の上側に２つのスロ
ットが配置されるフローリミッタを記載する。これらのスロットは、帽子型部分
にわたる圧力差の影響下で撓んでスロットを小さくする柔軟性ブリッジ部分の境
界をなす（bound）。この装置は、ギャップの寸法が小さいために、たとえば材
料の膨張による、小さな変動によって装置の動作が悪影響を受ける不利益を有す
る。この装置は、暖かいかまたは熱い液体流れを制限する間に装置が変形するこ
とにより、動作が悪影響を受ける不利益をさらに有する。さらに、ブリッジ部分
のジオメトリのために、装置を妥当なコストで製造することも不可能である。さ
らに、装置が完全な動作範囲にわたって機能する、材料特性、形状および寸法の
組合せを見出すことは、非常に難しい。

【０００６】 この発明の目的は、上述の不利益を防止することである。 この発明のさらなる目的は、供給水の圧力にかかわらず流量が事実上同一に留
まるよう、流れを制限する装置を提供することである。

【０００７】 上述の目的は、この発明に従った装置によって達成されるが、該装置は、流れ
通過開口部を備えたベース部分と、ばね手段を介してベース部分上に配置され、
かつ流れ通過開口部をベース部分上の閉鎖面に対して部分的に閉鎖するよう少な
くとも実質的に軸状の構成要素によって変位可能である閉鎖部分とを含み、該装
置は、液体が流れ通過開口部のみを通って装置を通過できるよう固定手段によっ
て導管内の固定位置に固定可能であって、ベース部分と閉鎖部分とは、ばね手段
によって規定される静止位置において該ベース部分と該閉鎖部分との間にギャッ
プが形成されるよう互いに対して配置され、該ギャップは、該装置にわたる液体
圧力差の影響下で撓むことにより、ばね作用に抗してより小さくされる。

【０００８】 この発明による装置の利点は、閉鎖部分は流れ通過開口部を必要なだけ閉じ、
かつギャップのサイズは液体圧力差に依存することである。閉鎖部分と液体圧力
差との間の関係によって、液体の供給圧力にかかわらず、事実上同一の出流量が
得られる。この発明の好ましい実施例においては、ベース部分は、環状フランジ
部分と、環状フランジ部分の内辺部に沿った直立壁とを含み、閉鎖部分は、環状
フランジ部分から離れて壁の端部上に配置される。この実施例は、導管内に容易
に組入れることが可能であり、かつベース部分が環状フランジ部分を含むことか
ら液体がベース部分からの抵抗を受けることなく簡単にギャップを通過できる。

【０００９】 この発明の別の実施例においては、ギャップは楔形状である。このギャップの
実施例は、非常に好ましい制限特性をもたらす。

【００１０】 この発明のさらなる別の実施例においては、ギャップは両端に絞りを有する。
これにより装置の全操作範囲にわたって事実上一定の流量が得られる。

【００１１】 この発明の別の好ましい実施例においては、柔軟性部分は、プレート部分と、
プレート部分をベース部分に接続する少なくとも１つのばね要素とを含む。これ
により流量制限特性はばね要素によって完全に規定される。好ましい制限特性は
、ばね要素のばね特性の好適な選択によって得られる。ばね要素は、好ましくは
螺旋状である。

【００１２】 さらに別の実施例においては、装置はモノリシックである。装置はここに好ま
しくは射出成形によって製造され、これによりコストを低く保つことができる。

【００１３】 この装置のさらに別の実施例においては、閉鎖面は、ギャップの完全な閉鎖を
防ぐための突起を含む。これは液体圧力が高く上昇しすぎた場合でも、装置が導
管を完全に閉鎖することを防ぐ。

【００１４】 さらなる別の実施例においては、装置は最小限の流れを確保するための開口部
を含む。これは同様に、液体圧力が高く上昇しすぎた場合においても、閉鎖部分
がギャップを完全に閉鎖することを防ぐ。

【００１５】 この装置の好ましい実施例においては、ギャップ開口部は径方向に延在する。
この利点は、閉鎖部分の下で背圧が生成されることによって、圧力の上昇につれ
て閉鎖部分の撓みが平滑でかつ緩衝された態様で進行することである。

【００１６】 この装置のさらなる実施例においては、ギャップは階段状の楔形状を有する。
装置のチョーキング作用は、これにより２段階で進行するであろう。こうして第
１の段階は、低圧力での一定流量に対する要件に適合させることができる。次い
で第２の段階は、高圧力での一定流量に対する要件に適合させることができる。

【００１７】 この発明のこれらおよび他の特徴は、添付の図面を参照することによりさらに
明らかとなるであろう。

【００１８】 図１に、ハウジング２と操作ハンドル３とを含む水栓１を示す。ハウジング２
の下側には、出口開口部４が配置され、出口開口部４内にはねじ込み部分５が配
置される。

【００１９】 図２に出口開口部４とねじ込み部分５との断面図を示す。後者は、先行技術か
ら公知である、ねじ山を設けたブッシュ６とフィルタ装置７とからなる。液体流
れを制限するための装置８がさらに、ブッシュ６内でフィルタ装置７上に配置さ
れる。この発明による装置８は、環状フランジ部分９と、環状フランジ部分の内
辺部に沿った直立壁１０と、直立壁上に配置された柔軟性閉鎖部分１１とを含む
。閉鎖部分１１と直立壁１０とは、静止位置において閉鎖部分と直立壁との間に
ギャップ１２が形成されるよう互いに対して配置される。直立壁１０のギャップ
１２に隣接した部分は、閉鎖面１３を形成する。

【００２０】 水栓１の操作ハンドル３が操作されているときには、液体、たとえば水が、出
口開口部４を通過しねじ込み部分５を通って流れ出る（図１を参照）であろう。
出口開口部４内の水圧と外部の圧力との間の圧力差が小さければ、柔軟性閉鎖部
分１１は撓まず、水はギャップ１２を通ってフィルタ装置７を通って流れるであ
ろう。水Ｗがフィルタ装置７を通って流れるにつれて、空気Ｌが装置の横から引
込まれ、これにより、水の「発泡」噴流が生成される。水栓１における圧力が上
昇すると、装置８にわたる圧力差が増大し、この圧力Ｐは柔軟性閉鎖部分１１を
撓ませるであろう。ギャップ１２はこれによりより小さくなり、こうして水Ｗの
出流量が制限される。最大圧力差で、柔軟性閉鎖部分１１は閉鎖面１３に寄りか
かる。ギャップ１２はその形状のために完全には閉鎖されず、こうして最小限の
水流が確保される。

【００２１】 図３に、図１および図２の水栓１に適用される、この発明による装置８の斜視
図を示す。

【００２２】 図４に、この発明の第２の実施例を示す。ここでギャップ１４は楔形状であり
、ギャップの完全な閉鎖を防ぐために、閉鎖面１３上に突起１５が配置されて、
最小限の水流を確保する。

【００２３】 図５に、この発明の第３の実施例の斜視図を示す。ここでギャップ１４は同様
に楔形状であるが、最小限の流量を確保するために、ギャップ１４の外端に２つ
の孔１６が配置される。これらの孔は閉鎖部分１１の撓みによっても閉鎖されず
、これにより最小限の流れの確保が保たれる。

【００２４】 図６に、装置８が環状フランジ部分９と直立壁１０とを含む、この発明の第４
の実施例を示す。直立壁１０上にはプレート部分１８を支持する螺旋ばね要素１
７が配置される。これらのばね要素１７によって、ギャップの均一な閉鎖が達成
される。装置にわたる圧力差にかかわらず、事実上一定の流量がこうして得られ
る。

【００２５】 図７に、この発明の第５の実施例を示す。この実施例は主に図３の実施例に対
応する。しかしながら、ギャップ１４は両端に絞り１９を含み、これにより流れ
特性の開始がその影響を受けて、装置にわたる圧力差が小さい場合においてさえ
も一定の流れが得られる。

【００２６】 この装置の柔軟性部分に、流れ特性に影響を与えるリブを設けることもさらに
可能である。ギャップの形状もまたこれに貢献する。

【００２７】 図８に、この発明の第６の実施例を示す。この実施例もまた概して図３の実施
例に対応する。しかしながらギャップは階段状に続く部分（progression）を有
する。ギャップは第１のギャップ部分２１と第２のギャップ部分２２とからなり
、こうして円柱状部分２０に配置される。第１のギャップ部分２１は第２のギャ
ップ部分２２よりも狭い。閉鎖部分２３に圧力が上から加えられると、これは圧
力が上昇するにつれて撓む。こうして閉鎖部分２３は、圧力上昇の第１の段階の
間に、第１のギャップ部分２１と第２のギャップ部分２２との長さ全体にわたっ
て撓む。圧力が定められたレベルにまで上昇すると、閉鎖部分２３は、第１のギ
ャップ部分２１が第２のギャップ部分２２に移行する場所であるエッジ２４に接
触する。ここで圧力がさらに上昇すると、閉鎖部分２３の第２のギャップ部分２
２上に位置する部分だけが撓む。こうして制御された態様でギャップの閉鎖の程
度を調節することが可能になる。これにより広い圧力範囲にわたって一定の流量
を得ることができる。

【００２８】 最大供給圧力は、場所に応じて異なり得る。フローリミッタの最良の可能な動
作を提供するために、フローリミッタは供給圧力ごとに設計されねばならないで
あろう。しかしながら装置の直立壁のまわりにスリーブを置いて、これによりギ
ャップに向かう水の供給を制限することも可能である。高い供給圧力では、こう
してこの圧力を減じることができ、これにより低い圧力に好適であるフローリミ
ッタをやはり使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 この発明による装置が適用される水栓の斜視図である。

【図２】 図１に示す水栓の出口開口部の断面図である。

【図３】 この発明による装置の実施例を示す図である。

【図４】 この発明による装置の実施例を示す図である。

【図５】 この発明による装置の実施例を示す図である。

【図６】 この発明による装置の実施例を示す図である。

【図７】 この発明による装置の実施例を示す図である。

【図８】 この発明による装置の実施例を示す図である。

【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書

【提出日】平成１２年１０月２７日（２０００．１０．２７）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】特許請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【特許請求の範囲】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｌ 55/00 Ｌ (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ，ＺＷ )，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ， ＴＪ，ＴＭ)，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ， ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，Ｃ Ｚ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ， ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，Ｌ Ｒ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ， ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，Ｔ Ｒ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体導管内に配置して前記導管内の液体流量を制限するため
   の装置であって、流れ通過開口部を備えたベース部分と、ばね手段を介してベー
   ス部分上に配置され、かつ流れ通過開口部をベース部分上の閉鎖面に対して部分
   的に閉鎖するよう少なくとも実質的に軸状の構成要素によって変位可能である閉
   鎖部分とを含み、前記装置は、液体が流れ通過開口部のみを通って装置を通過で
   きるよう固定手段によって導管内の固定位置に固定可能であって、前記ベース部
   分と前記閉鎖部分とは、ばね手段によって規定される静止位置において前記ベー
   ス部分と前記閉鎖部分との間にギャップが形成されるよう互いに対して配置され
   、前記ギャップは、前記装置にわたる液体圧力差の影響下で撓むことによりばね
   作用に抗してより小さくされる、装置。
2. 【請求項２】 前記ベース部分は、環状フランジ部分と、前記環状フランジ
   部分の内辺部に沿った直立壁とを含み、前記閉鎖部分は、前記環状フランジ部分
   から離れて前記壁の端部上に配置される、請求項１に記載の装置。
3. 【請求項３】 前記ギャップは楔形状である、請求項１に記載の装置。
4. 【請求項４】 前記閉鎖部分は、プレート部分と、前記プレート部分を前記
   ベース部分に接続する少なくとも１つのばね要素とを含む、請求項１に記載の装
   置。
5. 【請求項５】 前記ばね要素は、実質的に螺旋状である、請求項４に記載の
   装置。
6. 【請求項６】 前記装置はモノリシックである、請求項１に記載の装置。
7. 【請求項７】 前記閉鎖面は、ギャップの完全な閉鎖を防ぐための突起を含
   む、請求項１に記載の装置。
8. 【請求項８】 前記装置は、最小限の流れを確保するための開口部を含む、
   請求項１に記載の装置。
9. 【請求項９】 前記ギャップは、その両端に絞りを含む、請求項１に記載の
   装置。
10. 【請求項１０】 ギャップ開口部は径方向に延在する、請求項１に記載の装
    置。
11. 【請求項１１】 前記ギャップは、階段状に続く部分を有する、請求項１か
    ら請求項１０のいずれかに記載の装置。