JP2012516982A - Δｐ機能及び流量制限機能を有する弁 - Google Patents

Abstract

加熱及び冷却システム内の流量を調整する装置であって、該流量は、差圧弁５と流量制御弁６との組み合わせとして実現される完成した弁によって制御され、該完成した弁の構成により、この弁が取り付けられている管システムにわたる出水が可能となり、入口２における差圧レベルＰ１、中間チャンバ４におけるＰ２及び出口３におけるＰ３が、測定ニップル２７ａ及び２７ｂにおいて測定され、Ｐ２とＰ３との間の差圧は動作中に調節可能である、装置。

Description

本発明は、請求項１に記載の、水に基づく加熱及び冷却システムにおいて流量を調整する装置に関する。

本発明による装置の主な目的は、実際の動作の場合に、或る流量が得られるように、かつ満たされるべき要求にシステムからの出力が対応するように、また、騒音又は出力制御に関連する問題が生じないように、弁を通る流量を制御することである。

これらの変数は両方とも、静圧レベルと、完成した弁が制御しなければならない媒体中に存在する圧力低下とに結び付けて考えられる。

制御弁は、変動するシステム条件においてその機能を満たさなければならないため、流量制御弁及び差圧弁の組み合わせとして実現される。差圧弁は、制御弁が受ける差圧、すなわちΔｐ値を制限する。Δｐ値は選択された値、例えば１０ｋＰａに制限されるため、またこの値はさらにおおよそ一定であるため、システム全体の圧力レベルの変化とは関係なく、良好な制御機能のための最良の条件が得られる。したがって、制御弁を最適に寸法決めすることができ、このことは、制御弁が作動中であるシステムを、例えば室温が温度変動することなく選択値以内に保たれるように、又は例えば騒音の問題が生じる場合に、制御可能とすることにつながる。

本発明によって、既存の構成に対する多くの利点が以下の通り得られる：
弁の構成により、完成した弁が取り付けられた管システム等における出水（flushing）が可能となる。
弁の前後及び内部に存在する全ての圧力レベルを測定可能である。
Δｐ値は、動作中にも調節可能である。
Δｐ部分に通気機能が設けられる。
Δｐ機能及び制御弁機能を形成する両方の構成要素が、技術的に質の高い、ロジスティックな利点を提供する完成した半製品として作製されることを意味する構造的配置。

本発明の構造的な実施の形態を以下で詳細に説明する。加えて、本発明は、技術の最高水準をさらに種々の態様にわたるものとしなければならない。これは、請求項１の特徴部から明白であり、以下に記載の技術のように主要部が構成される装置による本発明によって実現される。

本発明のさらなる特徴及び利点は、好ましいが限定的ではない実施形態を示す添付の図面を参照する以下の説明から明らかである。本明細書において図示及び説明される、一体化されたΔｐ機能を有する制御弁の実施形態は、以下の通り説明される。

本発明による完成したな弁を示す図である。 本発明によるΔｐ機能を有する弁本体の、開位置、すなわちプラグが座部に対して開いている場合の断面図である。 本発明によるΔｐ機能を有する弁本体の、開位置、すなわちプラグが座部に対して開いている場合の断面図である。 座部／プラグの詳細図である。 Δｐ部分の第１の代替的な実施形態を示す図である。 Δｐ部分の第２の代替的な実施形態を示す図である。

図１は、本発明による完成した弁を示す。

主な部分は、入口２及び出口３が設けられている弁本体１によって構成されている。

好ましくは弁本体が真鍮の合金から作製され、好ましくは入口及び出口に雌ねじが設けられる。

弁本体には、これ以降Δｐ部分５と呼ぶ完成した差圧制御部５と、これ以降制御弁６と呼ぶ完成した流量制御部６との間に位置付けられている中間チャンバ４がある。中間チャンバは、完成した弁を通る流量がΔｐ部分を通過する空間であり、かつ媒体／流れ内の静圧レベルが、完成した弁の前すなわち入口２に存在する圧力（この圧力レベルはＰ１と呼ばれる）に対して、低下した圧力レベル（Ｐ２と呼ばれる）を有する空間である。図１では、完成した弁の後、すなわち出口３における圧力レベルはＰ３と呼ばれる。

弁本体には測定ニップルも取り付けられており、それぞれ２７ａ及び２７ｂと呼ばれる。測定ニップル２７ｂは、シグナル流路２５を介して中間チャンバ４と接しており、したがって圧力の測定が行われることに関してこのチャンバ内における圧力レベルが得られる。

測定ニップル２７ａは、制御弁６の直後に位置付けられる空間と接しているシグナル流路２６の横道であり、したがって測定ニップル２７ｂにおいて圧力レベルＰ３が得られる。同様に、圧力レベルＰ１は測定ニップル２７ｂを介して測定することができる。

制御弁６の構成は、別のスウェーデンの出願であるスウェーデン特許第０６０２０７３−９号に記載されているため、詳細には説明しない。

原則的に、制御弁６は以下のように働く。制御弁は座部１１及びプラグ１８を有しており、プラグは、その外周にスロットを有するように設計されており、弁を通る最大流量は、プラグの外方側、及び弁の出口側への多様な開口を提供する、プラグの周りの回転可能なベール２４によって調節可能である。その場合、選択された最大流量はその後、別個のアクチュエーターにより又は弁に取り付けられているノブによりプラグが軸方向に変位することによって制限され、また、制御弁を通る流量を低減しなければならない場合、それらの代替的な解決策は、プラグが取り付けられているスピンドルを、固定取り付けされている座部に向かって押し下げる。

図２〜図４には、Δｐ部分の構築の仕方を示す。

図２及び図３は、開位置にあるΔｐ部分、すなわちプラグ８が、座部７から最も離れて位置付けられている上側位置にある場合のΔｐ部分を示す。

本構成では、プラグ８は移動可能であり、座部７は、弁本体１に対して間接的にしっかりと固定されている。プラグは、外側又は下側円筒部分２８を有するように設計されており、これは、わずかに大きい直径を有する第２の円筒部分２９へ遷移している（changes over）。円筒部分２９の下側縁部には、座部から離れると共に完成した弁の入口２に対するプラグの移動と関連してプラグの入口側から中間チャンバ４へ向かって外方に生じている通路の連続的な開口につながっているリセス３０があり、したがって、座部は、プラグに対するそのシール位置から離れ始める。完成した弁のこのΔｐ部分におけるプラグ／座部の機能は、図４とも関連して説明する。

図２において、プラグが、プラグの複数の、好ましくは３つの脚部１２を介して膜支持体１３と接合されていることが明らかである。この脚部は弾性があり、膜支持体の円筒セクション６８内にスナップ式に嵌まる。

プラグシーリング（plug sealing）１７が弁本体に取り付けられており、プラグシーリングキャリア１６によって固定されている。

Δｐ部分の主な構成は以下の通りである。Δｐ部分は、好ましくは完成したユニットとして製造される。このユニットは、弁本体１に取り付けられ、その下側部分１５が機械加工された空間内に入った状態で取り付けられる。この機械加工された空間は、下側部分１５を当接させて停止させる底部６４を有する周面６３によって限定されている。下側部分１５は、Δｐ部分の長手方向軸に対して垂直な外面６５を有し、この面６５内に、シーリング、好ましくはＯリングが挿入される。このＯリングは、下側部分１５のプラグ側にもたらされるＰ２と呼ばれる圧力の媒体が、下側部分１５の他方の側に達することができるように、弁本体に対してシールする。下側部分は、弁本体１と共にねじ留めされていることが好ましい上部２０のこの取り付け位置にしっかりと保持されている。上部の上の空間からの外側への漏洩を防止するために、上部と弁本体との間にＯリング５７が設けられている。

膜３１が下側部分１５の下に取り付けられている。この膜は、その外縁においてＯリング状の終端部（ending）を有して実現され、このセクションは、上部２０に属する円筒セクション６６と、下側部分１５の一部を構成する第２の円筒セクション６７との間に固定されている。この膜は、はっきりとした波形のある形状であり、Ｕ字状に形成された中間ゾーンを有している。膜は、その内側部分が膜支持体１３によって支持されており、この場合、膜は、この膜支持体にある球状の周方向溝３３に固定されている。

膜は、膜支持体によって、膜のＵ字形部分の内側脚部を支持体１３の円筒セクション３５に対して係止させることによっても支持されており、この場合、円筒セクション３５は、Δｐ部分の長手方向軸と平行に延在する。円筒セクション３５は、半径セクションによって、円筒セクション６８に達するセクション３５に対して垂直であるセクション３４へと遷移しており、この場合、セクション３４は球状溝３３で終端している。

膜支持体は、半径方向における短い伸張部をセクション３４及び球状溝３３上に有するさらなるリングセクション３２を有しており、ここに膜が固定されている。

溝３３の内側に円筒セクション６８が設けられており、上部２０に対して外側セクション３５と平行に延在している。円筒セクション６８は、その下側セクションにおいて、いくらかのアールを付けて底部６９へと遷移している。

したがって、膜支持体の内側中心部分は、容器又はカップ８５として設計されているものとして説明することができ、この場合、円筒セクション６８は底部６９と共に壁を構成する。

カップ８５内には座部７が間接的に取り付けられる。座部はすなわち、カップ８５内に位置決めされている円筒部７０内に取り付けられると共に案内され、この場合、この円筒部は、下側部分１５に対して外方に堅固な接続部を構成する複数の翼部７１によって案内及び心出しされ、座部は、プラグ８及び弁通路４６と同じ中心線を有する。円筒部７０自体は、底部６９に対してわずかに上昇している。

座部７は、円筒部７０内に取り付けられると共に、円筒部７０の内部に位置付けられた端部７２内の座部が、端部７２に最も近い部分がわずかに大きい直径を有する縮径の円筒部分を部分的に有するように固定されており、加えて、座部はこの部分に面取り部を設けられており、これは、座部が有する円筒形の基本形態が、端部７２では実質的に矩形の形状に変わることを意味する。この実施形態によって、円筒部７０に対する座部のロック機構（facility）が形成され、円筒部７０は、座部の形状と協働して中心に位置決めされる矩形の孔を、その底部に有する。端部７２が円筒部の協働する孔を通過した後、座部を例えば９０度回転させることによって、座部は、戻るように移動して円筒部７０から出ることが防止される。また、ばね７３が、座部をその取り付け位置に維持するのを助ける。

座部が円筒部内に取り付けられるときに、ばね７３も円筒部内に取り付けられる。これは安全ばねである。このばねは、通常の状態で、Δｐ部分が流れを完全に閉鎖する位置において座部がプラグに対して常にシールするようなものであることが認められている。しかし、圧力Ｐ１が異常な値に達すると、これによって座部が非常に大きい力によって円筒部７０に対して押し下げられることになる。本構成を有する座部は、Δｐ部分において生じ得る損傷／破断又は変形を受けるのではなく、代わりにプラグから緩められ、これのおかげで座部は変位して円筒部７０の底部から出ることができる。

下側部分１５、膜３１及び膜支持体１３が弁本体に取り付けられるとき、ばね３６も取り付けられる。

Δｐ部分の機能と、制御弁６が受ける差圧又は制御弁６を動作させる差圧を特に考慮する機能とを確定するのは、ばね３６と、圧力受け構成の細部による物理的手段を伴うその特徴部とである。

中間チャンバ４内の圧力Ｐ２は、膜、及び底部６９を含む完成した膜支持体に影響を与え、これら全てを上部２０に対して押圧しようとする。

Ｐ２とＰ２によって生じる力とに対して反力が作用し、この反力は出口３における弁の出口側からの圧力Ｐ３によって得られる。弁は、わずかに縮径した部分４０を有する連通流路４１を出口３の最も近くに有し、この場合、それらの流路は弁本体１内に機械加工されており、圧力Ｐ３をさらに上部２０の流路４２内へ、上部２０と膜支持体との間の空間へ外方に導く。したがって、圧力Ｐ３は、流路４０〜４２を介して、膜及び膜支持体部分の、圧力レベルＰ２とは反対側にもたらされる。

ばね３６からの力は、膜部分に対してＰ２及びＰ３がそれぞれ生じさせる力の差のバランスをとる必要がある力である。

この機能を以下の通り説明する。

システム内に流れがない場合、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３となる。この位置では、膜支持体及び膜を押圧するばね３６からのばね力によって、座部７に対して完全に開放した位置にプラグ８が移動させられる。その後、入口２からの流れが弁を通って流れ始めると、Δｐ部分の通路が制御弁６に対して完全に開き、その結果、大量の流れが弁６を通って流れ、それにより、この弁６における大きな圧力低下が生じる。大きな圧力低下は、弁６への入口よりもはるかに低い圧力が出口３にもたらされることを示唆する。弁への入口には中間チャンバ４が位置付けられており、これは、この場合における圧力Ｐ２が圧力Ｐ１とほとんど同じであることを意味する。Ｐ１は、この時点で大きな力に晒されている膜部分に影響を与えてばね力に逆らう。また、弁６において大きな圧力低下が存在するため、この圧力は、弁６の後、弁６の前の圧力よりもはるかに低くなり、この低い圧力は、膜の反対側でもたらされているＰ１レベルからの力に対する反力を、流路４０〜４２を介してもたらす。しかし、Ｐ１と、この動作状況において出口側にもたらされる圧力との差は非常に大きいため、ばね３６はプラグを完全に開いたままに保持することができない。そのため、この瞬間に流れの絞りが生じ、その結果として中間チャンバ４にはＰ１よりも低い圧力、すなわちＰ２である新たな圧力レベルがもたらされる。

中間チャンバ４における新たな圧力Ｐ２は、弁６を通る流量が低減され、したがって弁６を通る流量の変化も生じることを示唆する。弁にプリセットされた流量に関して弁６を通る流量が依然として大きい場合、このことは、圧力低下も非常に大きくなりつつあり、したがってＰ２と弁の後の圧力Ｐ３との差も非常に大きくなることを意味する。ばね力は、この位置では依然としてＰ２とＰ３のバランスをとることができない。その結果、Ｐ２及びＰ３によって生じる力のバランスをとることができるように、ばねはわずかに圧縮されなければならない。

膜のこの最後の移動の後、したがって座部７に対してわずかにより近い位置へのプラグ８の移動の後、これらの部分間の絞りが増加し、それにより、Ｐ２及びＰ３によって生じる動的な力がばね力と釣り合うバランスが得られるまで、流量が低減する。この位置において、制御弁６は差圧で動作しており、それにより、弁６に関して選択されたプリセットと相まって、制御弁を通る所望の流量が得られ、これが所望の圧力低下と共に、流量の制御によって例えば何らかの騒音の問題が生じないことを確実にする。

上部２０と上部２０の下の空間との間に空気が一切もたらされないことを確実にするために、通気弁２１が上部に取り付けられている。通気弁は、外側へのシールを確実にするために好ましくは金属シーリング５０を有し、好ましくは上部に螺入されている。

加えて、通気弁２１は、流路４０〜４２が開くように制御すること、すなわち、通気弁が開いているときに出口側３から流路４０〜４２を通って水が流れるように制御することが常に可能であり、また、圧力Ｐ３が実際には、ばね３６が取り付けられている区域において膜及び膜支持体部分に影響を与えるという利点を本構成に与える。

さらなる機能が弁本体に組み込まれ、これは、圧力Ｐ１及びＰ２の両方が同一の測定ニップルにおいて、すなわち測定ニップル２７ｂにおいて記録可能であること又は測定可能であることを示唆する。

この機能は、好ましくはねじ接続によって出水スピンドル（flushing spindle）２２を弁本体１内に取り付けること、及び出水スピンドル２２を、その閉じた螺入位置において、中間チャンバ４へつながる開口８０を金属的にシールするように配置することによって得られる。出水スピンドルを螺出させると、媒体は、機械加工部分、上部２０の機械加工溝、及び弁本体１の間に好ましくは形成されている環状流路７５へつながっている、好ましくは成形又は機械加工された流路７４に流れ出ることができ、この場合、この流路７５はさらに流路４２と直接接しており、したがって、ばね３６が取り付けられている空間とも接している。それらの流路７４、７５及び４２は比較的大きな通路を有する。すなわち、これらの流路内での圧力低下はごくわずかであり、また、大きな流れがもたらされないため、流路７４及び７５の後の圧力レベルは圧力レベルＰ２と同一である。流路７５が流路４２と合流する地点には流路４１も設けられており、この流路４１が流路４を介して出口側３へつながっている。流路４０を、他の流路７４、７５及び４１、４２に対して小さい通路を有するものとして実現することによって、流路４０内にいくらかの圧力低下が生じる一方で、流路７４及び７５内の圧力低下がごくわずかになる。したがって、出水スピンドル２２が開くと、原則的にはＰ２と呼ばれる同じ圧力レベルが膜３１の両側に確立され、次いで、ばね力がプラグ８を再び開き、実際にはＰ１がＰ２に取って替わる。すなわち、この位置では、中間チャンバ４において重要であり、結果としてシグナル流路２５を通って上方に測定ニップル２７ｂへ向かうのは圧力レベルＰ１である。

代替的な方法は制御弁６への流れを完全に閉鎖することであり、それによって、当然ながら、入口２における圧力レベルＰ１が中間チャンバ４内へ伝播し、さらにシグナル流路２５を介して上方に測定ニップル２７ｂへ向かう。

出水スピンドル２２が開いている位置では、上述したように圧力レベルが膜３１の両側において均等化され、したがって、ばね３６は、Δｐ部分を通る通路が開く位置までプラグ８を移動させる。これは、大きな流れが完成した弁を通って流れることができるため、設備全体のコストをより高くする側管等のさらなる機器を取り付ける必要なく、システムの出水を行うことが所望される場合に出水機能が実現されることを意味する。

Δｐ部分のさらなる機能は、選択されたばね３６及びその特徴を動作中に変更できることである。

キャップ７６を上部２０に取り付けることによって（この場合、このキャップは好ましくは上部に螺入され、ばね３６は、上部に対して直接係止するのではなく、その外側端部においてこのキャップ内又はキャップ上に係止する）、選択されたばねのばね力を設置後に、また、同様に稼動中である設備の外で調節可能であるという機能が得られる。キャップ７６を上部２０に螺入及び／又は螺出することによって、ばね３６の初期位置が変更され、これは、ばねが膜支持体に加える力も変わることを意味する。

キャップ７６が膜部分に対して移動するとばね力が増し、逆もまた同様である。これによる利点は、個々の動作状況において、考慮されるΔｐ値、すなわちＰ２からＰ３を引いた値が調節されることである。Δｐ値が変わると、制御弁６における開き率は変わらないままで制御弁６を通る流量が変わり、それによって、完成した弁が設置されているシステムを通る実際の流れが計算された流れとなり、これらは制御弁の或る特定のプリセット位置において得られるはずである。理論計算された流れは常に得られるわけではなく、これは、実際の管システム又は同様の状況が、元の文献に記載されているものとは異なるためであり得る。

座部７及びプラグ８の構造及び機能をさらに説明するために、図４ａにはΔｐ部分が閉じた状態で示されており、すなわちプラグの円筒部分２８は、弁本体及びその通路４６に取り付けられている、好ましくはＯリングであるプラグシーリング１７と共に、弁本体１に対してシールしている。プラグシーリング１７は、第２の端部が下側部分１５に固定されているプラグシーリングキャリア１６により、その取り付け位置にさらに固定されている。通路４６は、好ましくは弁本体内に機械加工された部分であり、入口２から中間チャンバ４への接続部を構成する。プラグは、この閉位置にある場合、その座部シーリング１０と共に座部に対してもシールしている。プラグシーリング１７とプラグとの間の摩擦を最小限に抑えるため、動作位置にあるプラグが前後に動かされると、プラグシーリングがプラグの最終閉位置においてのみ円筒部分２８に対して押圧されるが、これは、円筒部分がその最外部分にわずかに大きい直径部６１を有するおかげであり、したがって、プラグシーリングはその直径部６１により、この閉位置でのみ、円筒部分に対するより強い表面圧力を得ることになる。残りの動作位置では、入口２から中間チャンバ４へのいくらかの流れが生じる場合、このシーリング表面における全体的なシーリングは必要ではない。

Δｐ部分が閉じられると、座部シーリング１０はプラグの円筒部分２９に対してシールする。

Δｐ部分が開かれると（図４ｂを参照のこと）、弁の入口２から中間チャンバ４への開口がむき出しになる。プラグ８が座部７から離れるように或る距離を移動すると、まず、ほんの小さいスリット又は開口６２が座部シーリング１０とリセス３０の底部との間に形成される。その後、プラグが座部７から離れるようにさらに移動すると、入口側から中間チャンバへ外方に開口が増し、これは、流れの絞りによって、流量制御ユニット６を通る所望の流れが該流量制御ユニット６に対して選択されたΔｐ値によって生じるまで続く。プラグの外周のリセス３０は、プラグの下側縁、または座部の最も近くに位置する区域に位置決めされ、リセスは、流通する媒体が、特に流通の最初において、座部に対するプラグの開口の程度に応じて体積流量の所望の増加が得られるように形成される。

図５は、Δｐ部分５の第１の代替的な実施形態を示す。

この実施形態において、Δｐ部分全体の構造は、上記の図２〜図４を参照して説明した実施形態と比較して、出水機能が全く異なる方法で得られるように変更されている。

この第１の代替的な実施形態では、出水スピンドル２２が除外されている。また、弁本体の機械加工も部分的に変更されている。したがって、上述では出水スピンドルを有するゾーンから開始して上部２０の周辺まで下がり、上部と膜３１の下側部分との間の空間と、それぞれ出口３へ接続されている流路４０及び４１との両方に外方へ接続されている流路７５まで延在する、流路７４が除外されている。

この第１の代替的な実施形態では、膜の上側から、すなわち中間チャンバ４から上部２０と膜３１の下側との間の空間へ下がる連通が形成され、通常の動作位置において中間チャンバと膜の下の空間との間をシールするＯリング５６が、その固定位置から露出している。これは、ねじ結合部（threaded coupling）７７を介して弁本体に螺入されている上部２０が弁本体から螺出されることによってなされる。図５から明らかであるように、下側部分１５は、例えば膜支持体１３と上部２０との間のスナップ機能を介して上部２０に直接取り付けられている膜支持体１３に属し、したがって、上部２０が螺出されたときに露出するのは下側部分１５と弁本体１との間のシーリングである。

Ｏリング５６における漏洩は、上部２０の微小な軸方向移動時に既に始まる。好ましくは、上部は約０．５回転〜１．０回転螺出されて満足のいく漏洩機能を与えること、すなわち、圧力Ｐ２が実際には膜３１の反対側でも十分に発生することを狙いとする。したがって、この位置では、上部２０が約０．５回転螺出されると、媒体、及び該媒体と共に圧力Ｐ２がＯリングを超えて流れ、さらにねじ結合部７７を介して、一方では流路４１がねじのピッチ又はその延長部と合流するゾーンまで下方へ流れ、この場合、媒体は、上部の外周から延在する流路７８を介して膜３の下側まで、また上部の内側へも内方に流れることができ、この場合、垂直方向のこの流路は好ましくはねじ結合部の外側に位置付けられる。

Δｐ部分のこの第１の代替的な実施形態では、Δｐ部分の残りの構造、したがって全体の機能は、図２〜図４を参照したΔｐ部分５の前述の説明によるものと同じである。

図６は、Δｐ部分を構築する方法の代替的な実施形態を示す。

図６は、開位置にあるΔｐ部分、すなわちプラグ８がその上側位置にあるところを示し、この位置ではプラグ８は座部７から最も離れて位置付けられている。また、この代替的な実施形態ではプラグは移動可能であり、座部は弁本体に取り付け固定されている。プラグ及び座部の残りの部分もまた、図２〜図４に従って上述した方法と同じ方法で実現される。プラグの円筒部分２９から出ている、座部の脚部１２は、Δｐ部分のこの代替的な実施形態では、膜支持体１３のベースプレート２３の内側境界面に接して位置付けられている、ロック用小部品（locking detail）１４に接合されている。このロック用小部品１４はさらに膜支持体１３に固定されている。この膜支持体において、膜３１は、膜支持体のベースプレート２３と球状の全周に延在する溝３３との間に取り付けられて確実に固定されており、この溝３３は、ベースプレートの上側境界面と、ベースプレートから上方に延在する、円筒セクション３４からのこの面の境界面との間に設けられている。円筒セクション３４に対して直径方向に、またその外側に、さらなる円筒セクション３５が設けられており、その軸方向への延びは好ましくはセクション３４の場合と同じくらい大きい。この円筒セクション３５は、セクション３４及び３５に対して垂直な平面を有する溝３３から始まっており、この場合、この平面はこれらのセクションを接続し、同時に膜３１の支持体を構成する。

それらの両方の円筒セクションの間にはばね３６が設けられ、この場合、ばねは、軸方向において、セクション３４と３５それぞれの接続部分間で、上部２０のキャップ７６の下面によりクランプされている。

上部２０は、代替的な下側部分８３を弁本体の内側機械加工部７９に固定しており、同時に膜３１をその外周にロックしている。

この代替的な下側部分８３は、底部ゾーン４５に属する平面３８を有し、この場合、平面３８は複数のリセスを有し、それらのリセスは、座部８からの座部の脚部１２が底部ゾーンに案内されるように嵌通するが、なおも自由に動くように位置付けられる。底部ゾーンからは、中心セクション３７が、底部ゾーンの両側で外方に延在している。プラグ８の方向にピン３９が設けられている。このピンには外方へ向かっておよそ半分のところに、座部シーリング１０が取り付けられる腰部が設けられおり、この座部シーリングは、座部シーリングと底部ゾーンの平面３８との間に締結される座部キャリア９によって固定されている。座部は、この構成では、座部シーリング及び座部キャリアと共に座部７全体を構成する、ピン３９の加工部分（finishing part）によって構成される。

ピン３９は、ピンの外方の空間につながっている内部キャビティ又は流路８１を有し、これは、ピン及び中心セクション３７の長手方向軸に対して垂直な１つ又は複数の流路８０によって中間チャンバ４と名づけられるものであり、この場合、流路８０は好ましくは底部ゾーン４５に近接して位置付けられる。流路８１は、中心セクションを通って延在して上部２０内の空間で終端する。流路はその他端では、好ましくは流路８０のすぐ上で終端する。中心セクション３７は、底部ゾーン４５からつながる（added from）その外側部分に１つ又は複数の孔又はスロット４４を有し、この孔又はスロット４４は、代替的に実現された出水スピンドルであるスピンドル８２に延びる流路８１の内部と関連して、流路８０及び８１を介して中間チャンバ４から上部２０内部の空間までの連通、接続を開放し、出水スピンドル８２は、出水スピンドルの下側端面４３が媒体を中間チャンバ４から自由に通過させて、ばね３６が取り付けられている空間へ孔又はスロット４４を介して流出させるまで、流路８１から出るように螺進されるか又は移動される。この連通を開放することによって、膜３１の両側で同じ圧力レベルが得られ、したがって入口２から中間チャンバ４へのΔｐ部分の通路、したがって出水実現性（flushing possibility）が、前述した代替的な実施形態と原則的に同じ方法で完成した弁の内部に存在する。

出水スピンドル８２は好ましくは通気弁８４内に取り付けられており、通気弁８４はさらにキャップ７６に取り付けられている。当然ながら、出水スピンドル及び通気弁は互いから離間して取り付けることができるが、この代替形態は、手近な解決策としてみなされなければならない。出水スピンドルは、本装置では通気弁８４に螺入される。ねじによって、スピンドル８２を通気弁内で機能的に確実な方法で変位させることが可能となり、それにより、出水スピンドルが通気弁又はキャップ７６から意図せず引き抜かれることが防止される。軸方向への出水スピンドルの移動は好ましくは、対応する機械加工部が設けられている出水スピンドルの外側端又は上端に適用することができるアレンレンチによって行われる。

出水スピンドルは通常、完成した弁の通常の作動位置においてその螺入位置に取り付けられており、この位置では、中間チャンバ４と上部２０内の空間との連通は閉鎖されている。

通気弁８４は、キャップ７６に、好ましくはこのキャップの中心セクションに螺入されることが好ましい。通気弁は、通常の作動位置であるその閉位置において、該弁とキャップ７６との間に金属シーリング５０を有するように設計されている。上部２０と膜３１との間の空間の通気をするべきである場合、通気弁を下方に螺進させることによって、空気、及びその後で液体が上部の下の空間から流れ出す。例えば中心セクション３７の端面に押し当たることによって中心セクション３７を損傷させることがないように、通気弁が遠くまで下方に螺進されないことを確実にするために、通気弁のストローク又は取り付け長さは効率的に制限される。

膜支持体の中心セクション３７の通路及びそのリングセクション３２における中間チャンバ４からのシールを確実にするために、シーリング要素６４が取り付けられ、これは、圧力レベルＰ２が非制御式に上部２０と膜３１との間の空間に伝播しないようにする。同じ理由から、出水スピンドル８２と中心セクション３７の内部との間のシールを確実にするためにＯリングが取り付けられる。

ばね３６が取り付けられている空間では、圧力レベルは、出口３における圧力レベルと同じであり、この圧力はＰ３と呼ばれる。出口からの圧力Ｐ３は、流路５５を介して、上部２０内の空間及びばね３６が取り付けられている空間内へ伝播する。

Δｐ部分のこの第２の代替的な実施形態では、Δｐ部分の全体的な構造、したがって全体の機能は、図２〜図４を参照したΔｐ部分５の前述の説明に従って適用可能な機能と同じである。

したがって、中間チャンバ４内の圧力レベルＰ２が膜３１の反対側まで伝播しないという要件が極めて重要である。一方、圧力Ｐ２は、上述した方法で制御可能に膜の両側において得られるはずである。

この第２の代替的な実施形態における完成したΔｐ部分は、全ての機能、すなわち通気、管システム全体にわたる出水、ばねの付勢の調節、並びに全ての圧力レベルＰ１、Ｐ２及びＰ３の測定を、原則的に前述した代替的な実施形態と同じ方法で果たす。

１ 弁本体、２ 入口、３ 出口、４ 中間チャンバ、５ Δｐ部分、６ 制御弁、７ 座部、８ プラグ、９ 座部キャリア、１０ 座部シーリング、１１ 座部、１２ プラグの脚部、１３ 膜支持体、１４ ロック細部、１５ 下側部分、１６ プラグシーリングキャリア、１７ プラグシーリング、１８ プラグ、１９ Ｏリング、２０ 上部、２１ 通気弁、２２ 出水スピンドル、２３ ベースプレート、２４ ベール、２５ シグナル流路、２６ シグナル流路、２７ 測定ニップル、２８ 円筒部分、２９ 円筒部分、３０ リセス、３１ 膜、３２ リングセクション、３３ 溝、３４ セクション、３５ 円筒セクション、３６ ばね、３７ 中心セクション、３８ 平面、３９ ピン、４０ 流路、４１ 流路、４２ 流路、４３ 下側端面、４４ 孔、４５ 底部ゾーン、４６ 通路、４７ ロック用リング、４８ フランジ、４９ フランジ、５０ 金属シーリング、５１ ロック用リング、５３ 下側縁、５４ シーリング要素、５５ 流路、５６ Ｏリング、５７ Ｏリング、６１ 直径、６２ 開口、６３ 周面、６４ 底部、６５ 外面、６６ 円筒セクション、６７ 円筒セクション、６８ 円筒セクション、６９ 底部、７０ 円筒部、７１ 翼部、７２ 端部、７３ ばね、７４ 流路、７５ 流路、７６ キャップ、７７ ねじ結合部、７８ 流路、７９ 機械加工部、８０ 流路、８１ 流路、８２ 出水スピンドル、８３ 下側部分、８４ 通気弁、８５ カップ。

Claims (8)

1. 加熱及び冷却システム内の流量を調整及び制御する装置であって、
   前記調整及び制御は、入口（２）及び出口（３）を有する完成した弁本体（１）によって行われ、
   前記弁本体には２つの弁機能部が取り付けられており、
   流れ方向における第１の機能部は、座部（７）及びプラグ（８）を有する、以下ではΔｐ部分と呼ぶ差圧弁（５）であり、
   前記流れ方向における他方の機能部は、座部（１１）及びプラグ（１８）を有する、以下では制御弁（６）と呼ぶ流量制御弁（６）であり、
   これら両方の弁機能部の間には中間チャンバ（４）が設けられており、加えて、前記弁本体には、静圧Ｐ１、Ｐ２及びＰ３を記録する第１の測定ニップル（２７ｂ）及び第２の測定ニップル（２７ａ）である２つの測定ニップルが取り付けられており、前記圧力Ｐ２及びＰ３を知ることによって、Ｐ２とＰ３との間に存在するいわゆる差圧である必要な圧力差が制御され、前記圧力差の大きさは主としてばね（３６）によって決定され、
   前記ばねは、前記ばね（３６）が膜（３１）に影響を与え、次いで、前記膜（３１）が前記プラグ（８）の軸方向移動に影響を与える動作中に調節可能であり、それにより、実際の動作の場合に、前記プラグ（８）と前記座部（７）との間におけるＰ１からＰ２への圧力レベルの絞りが生じ、したがってこれが、前記制御弁（６）がＰ２とＰ３との間における前記必要な圧力差と連動するための条件を与え、前記出口（３）における前記圧力レベルＰ３は、第１の流路（４０）及び第２の流路（４１）のそれぞれを介して、さらに流路（４２）を介して、前記弁本体（１）の前記膜（３１）と上部（２０）との間の空間と接している、
   装置において、
   全ての静圧レベル、すなわち前記完成した弁の前記入口（２）におけるＰ１、前記中間チャンバ（４）内におけるＰ２、及び前記出口（３）内における前記制御弁（６）の後のＰ３は、前記測定ニップル（２７ａ）及び（２７ｂ）によって測定及び記録され、
   両方の前記圧力レベルＰ１及びＰ２は、同じ測定ニップル（２７ｂ）に記録され、それにより、Ｐ１の記録から前記制御弁（６）又は前記完成した弁の後にある他の別個の弁が閉じていることが推定され、あるいは、前記Δｐ部分（５）の出水スピンドル（２２）が開いていることが推定され、
   それにより、前記膜（３１）の両側において同じ圧力レベルが得られ、これは、前記ばね（３６）が前記座部（７）に対して前記プラグ（８）を開くことにつながり、
   したがって、通路が前記入口（２）から前記中間チャンバ（４）に開かれ、
   したがって、前記Ｐ１圧力は前記中間チャンバにももたらされ、その結果、前記弁本体（１）のシグナル流路（２５）を介して上方に前記測定ニップル（２７ｂ）にももたらされ、
   一方で、前記制御弁（６）の後の前記静圧レベルＰ３は、前記出口側（３）から前記測定ニップル（２７ａ）への、前記弁本体（１）のシグナル流路（２６）を介して、前記測定ニップル（２７ａ）に至ることを特徴とする、装置。
2. 前記完成した弁が取り付けられている前記管システムは動作中に出水可能であり、これは前記弁本体（１）に取り付けられている前記出水スピンドル（２２）を開放することによって行われ、
   前記出水スピンドルが、その通常の作動位置において前記中間チャンバ（４）に対してシールする、その閉位置から螺出されると、前記出水スピンドルのこの新たな位置における媒体が、前記中間チャンバ（４）から前記ばね（３６）が取り付けられている空間に、第１の流路（７４）を介して、さらに第２の流路（７５）を介して、またさらに第３の流路（４２）を介して流出し、
   それにより、前記中間チャンバ（４）にもたらされる、主として同じ圧力レベルＰ２が、前記膜（３１）の両側において得られ、
   したがって、前記ばね（３６）からのばね力が前記プラグ（８）を前記座部（７）から移動させ、この位置において前記Δｐ部分（５）は流れを絞らず、したがって、前記管システムにわたる出水が生じることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
3. 前記完成した弁が取り付けられている前記管システムは動作中に出水可能であり、これは前記弁本体に取り付けられている前記上部（２０）が螺進又は別の方法で前記弁本体から出るように移動することによって行われ、
   それにより、Ｏリング（５６）が、その締結されたシール位置から露出し、
   その結果、前記圧力レベルＰ２を有する前記中間チャンバ（４）内の媒体が、ねじ結合部（７７）及び流路（７８）を介して、前記膜と前記上部との間の前記ばね（３６）が取り付けられている空間に流れ込み、
   それにより、前記中間チャンバ（４）にもたらされる、主として同じ圧力レベルＰ２が前記膜（３１）の両側において得られ、
   したがって、前記ばね（３６）からのばね力が前記プラグ（８）を前記座部（７）から移動させ、この位置において前記Δｐ部分（５）は流れを絞らず、したがって、前記管システムにわたる出水が生じることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
4. 前記完成した弁が取り付けられている前記管システムは動作中に出水可能であり、これは、代替的に具現化された下側部分（８３）の内側流路（８１）を有し、中心セクション（３７）に取り付けられている、第２の代替的に具現化された出水スピンドル（８２）が、前記出水スピンドル（３７）の端面（４３）が前記媒体に対し、前記中間チャンバから前記中心部分（３７）の孔又はスロット（４４）を介して前記ばね（３６）が取り付けられている前記空間内に流れ出す、自由な通過を与えるまで、前記流路（８１）から出るように螺進又は移動することによって行われ、
   それにより、前記中間チャンバ（４）にもたらされる、主として同じ圧力レベルＰ２が前記膜（３１）の両側において得られ、
   したがって、前記ばね（３６）からのばね力が前記プラグ（８）を前記座部（７）から移動させ、この位置において前記Δｐ部分（５）は流れを絞らず、したがって、前記管システムにわたる出水が生じることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
5. 前記出口（３）において前記圧力Ｐ３を有する前記媒体は、前記第１の流路（４０）及び前記第２の流路（４１）をそれぞれ介して、さらに前記流路（４２）を介して、前記膜（３１）と前記上部（２０）との間の空間に連通しており、
   それにより、開かれた通気弁（２１）を通して流れがもたらされると、前記流路が開くことが確実になることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
6. 前記Δｐ部分（５）は、下側部分（１５）を前記弁本体（１）内に固定する前記上部（２０）によって前記弁本体（１）内に取り付けられており、同時に、前記膜（３１）は、前記上部（２０）に属する円筒セクション（６６）と前記下側部分（１５）の一部を構成する第２の円筒セクション（６７）との間に、その外周をロックされており、
   一方で、前記膜はそのＵ字形部分の内側で膜支持体（１３）によって支持されており、
   最終的に、前記膜は、前記膜支持体（１３）の一部を構成する、前記Δｐ部分の長手方向軸に対して垂直なセクション（３４）に係止しており、
   最終的に、前記膜は、前記膜支持体の前記第１のセクション（３４）と、前記膜の内側部分の上方に直接位置付けられ、前記第１のセクション（３４）と平行な第２のリングセクション（３２）との間に形成される周方向の球状溝（３３）に固定されることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
7. 閉位置にある前記プラグ（８）は、前記弁本体（１）の通路（４６）に取り付けられるプラグシーリング（１７）に対して外側でシールされており、
   この外側のシーリングは、前記プラグが、前記プラグが有する円筒部分（２８）よりもわずかに大きい外径（６１）を有する場所に生じており、この部分は、通常の動作位置において前記プラグシーリング（１７）に対して上下に移動する部分を有し、
   これは、動作位置において前記プラグと前記プラグシーリングとの間に小さい摩擦しかないことを意味することを特徴とする、請求項１に記載の装置。
8. 閉位置にある前記プラグ（８）は、前記プラグの円筒部分（２９）に対してシールする座部シーリング（１０）に対して内側でシールされており、
   前記プラグが開くと、前記プラグの前記円筒部分（２９）は、前記座部シーリングの直後で実質的に終端すると共に、前記プラグと前記Δｐ部分（５）及び前記膜支持体（１３）とを接続する複数の、好ましくは３つのプラグ脚部（１２）に遷移するため、前記座部シーリング（１０）と前記プラグとの直接接触が緩められ、
   この構成により、動作位置における前記座部シーリングと前記プラグとの間の摩擦もごくわずかになることを特徴とする、請求項１に記載の装置。

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