JP5659065B2 - 外部調節式定流量弁 - Google Patents

Description

本発明は、二つの配管を連通接続し、一方の配管を流れる流体と他方の配管を流れる流体との圧力差の大きさに拘わらず流体の通過流量をほぼ一定に保つとともに、流体の設定通過流量を外部から調節可能な外部調節式定流量弁に関する。

従来、種々の分野において、二つの配管を連通接続し、一方の配管を流れる流体と他方の配管を流れる流体との圧力差の大きさに拘わらず流体の通過流量をほぼ一定に保つ定流量弁が用いられている。

この種の定流量弁の一例として、下記特許文献１には、筒状に成形され且つ所望流量に調節するための通水孔が一つ以上所定の位置及び所定の口径で貫通されている定流量エレメントを弁の内部に配置し、流体の圧力差の大きさに拘わらず通過流量を一定に保つ内部調節式の定流量弁が提案されている。この定流量弁は、複数の定流量エレメントをケース体の装着孔に径外方から差し込んだ後に装着孔を蓋体で覆うことにより組み立てられ、この定流量弁を継手体に装着し、定流量弁に形成されている雄ねじ部と継手体に形成されている雌ねじ部を配管にねじ係合させることで、配管の途中に取り付けられる。

この定流量弁では、流体の設定通過流量を調節しようとするときには、先ず、定流量弁を流れる流体を止めてから定流量弁及び継手体を配管から取り外し、取り外した定流量弁の設定通過流量の変更を行った後、定流量弁を継手体とともに再び配管に取り付けるという、複雑で手間のかかる作業を強いられる。設定通過流量を再調節する必要な場合には、上記の調節作業を再度繰り返す必要があり、作業性が極めて悪いという問題点がある。

特開２００６−３００１０８号公報

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、配管が接続された状態で流体の設定通過流量の変更を外部からの簡単な操作で行えるようにした外部調節式定流量弁を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明は、
二つの配管を連通接続し、一方の配管を流れる流体と他方の配管を流れる流体との圧力差の大きさに拘わらず前記流体の通過流量をほぼ一定に保つとともに、前記流体の設定通過流量を外部から調節可能な外部調節式定流量弁であって、
前記一方の配管に接続される第１接続部材と、
前記他方の配管に接続される第２接続部材と、
前記第１接続部材又は第２接続部材に対して移動可能に装着された調節部材と、
前記調節部材との間に前記流体を通過させるクリアランスを形成するとともに、前記圧力差に応じて前記クリアランスを変更するように移動する弁部材と、
前記第１接続部材と前記第２接続部材とを連結するとともに、前記第１及び第２接続部材にそれぞれ配管に接続された状態で前記第１接続部材と前記第２接続部材との連結を解除することにより、前記調節部材の前記弁部材に対する位置が調節可能となるように形成された連結部材とを備えることを特徴としている。

この外部調節式定流量弁によれば、第１及び第２接続部材にそれぞれ配管が接続された状態で連結部材による第１接続部材と第２接続部材との連結を解除することにより、調節部材の弁部材に対する位置を調節することができるので、調節部材と弁部材との間に設定されているクリアランスが変更可能である。これによって、配管を取り外すことなく流体の設定通過流量を簡単な操作で変更することができる。また、二つの配管を接続するジョイントの役目も兼ねるので、接続部品の点数と接続作業の手間が低減する。

この外部調節式定流量弁は、第１及び第２接続部材が筒状であるとともに配管が同軸状に接続されるように形成され、前記調節部材が筒状に形成され、前記第１及び第２接続部材、前記調節部材が同軸状に配置されるとともに、これらの内部にストレートな流路が形成されるように構成することで、流体の圧力損失が低減するので好ましい。

また、具体的には、前記調節部材が、前記第１又は第２接続部材に対して軸方向に移動可能に螺着されているとともに前記調節部材を回転させるための回転操作部を備えており、前記連結部材による前記第１及び第２接続部の連結を解除した状態で前記第１接続部と前記第２接続部との間に前記回転操作部が露出するように構成することができる。
この場合、前記回転操作部は、前記調節部材を回転させるための工具が係合するように構成することで、設定通過流量の調節がさらに容易になるので好ましい。
また、前記連結部材による前記第１及び第２接続部の連結を解除した状態で、前記第１及び第２接続部と前記調節部材との間をシールするシール手段を備えることで、流体が流れたままの状態で設定通過流量を調節できるので、好ましい。

本発明によれば、配管が接続された状態で流体の設定通過流量の変更を外部からの簡単な操作で行うことができるので、設定通過流量調節の手間が低減する。

本発明による外部調節式定流量弁の一実施例であって、設定通過流量が小の状態を示す断面図である。 図１に示す外部調節式定流量弁の設定通過流量を大に変更した状態を示す断面図である。 図１に示す外部調節式定流量弁の設定通過流量を図２に示す状態に変更する方法の説明図である。 図１に示す外部調節式定流量弁の設定通過流量を図２に示す状態に変更する方法の説明図である。

以下、添付した図面に基づいて、この発明による外部調節式定流量弁（以下、「定流量弁」と略す。）の実施例を説明する。

図１に示す定流量弁１は、流体が流れる一方の配管２と、その軸線方向に同軸状に対向配置され、配管２に接続されるべき他方の配管３との間に介装され、両配管２、３を連通接続する。配管２の定流量弁１側の端部４は拡大されていて、且つその内側には後述する第１接続部材１１との接続用の雌ねじ５が形成されている。配管３の定流量弁１側の端部６は小径に形成されていて、且つその外側には後述する第２接続部材１２との接続用の雄ねじ７が形成されている。

定流量弁１は、一方の配管２に接続される筒状の第１接続部材１１と、他方の配管３に接続される筒状の第２接続部材１２と、第１接続部材１１に軸方向に摺動自在に内装された弁部材１３と、第１接続部材１１に軸方向に移動自在に螺着された筒状の調節部材１４と、第１接続部材１１と第２接続部材１２とを連結する筒状の連結部材１５とを備えている。第１接続部材１１及び第２接続部材１２、調節部材１４は同軸状に配置されており、定流量弁１の内部の流体経路を全体的にストレートに形成している。この構造により、定流量弁１を流れる流体の圧力損失を可及的に小さくすることができる。

第１接続部材１１は、概して円筒状の部材であって、一方の端部２０（配管２側）の外周には雄ねじ２１が形成されている。雄ねじ２１は配管２の端部４の内側に形成されている雌ねじ５に螺合する。

第１接続部材１１の端部２０側の内周の円筒面２２には、詳細を後述する弁部材１３の外筒部４０が摺接する。第１接続部材１１の端部２０の開口端の内部近傍には止め輪２３が係止されており、弁部材１３が第１接続部材１１の端部２０側へ抜け出すのを阻止している。

第１接続部材１１の長手方向の略中央部には、第１接続部材１１の内周面から径方向内側に張り出した環状支持部２４が形成されている。環状支持部２４は、詳細を後述する調節部材１４の小径部５０の外周面とシール係合するＯリング２５を収容する環状溝２６を有している。第１接続部材１１の他方の端部２７は径方向外側に張り出して、詳細を後述する連結部材１５と係合する鍔部分２８を形成している。鍔部分２８の外径は第１接続部１１のその他の部分の外径よりも僅かに大きく設定されている。

第２接続部材１２は、概して円筒状の部材であって、配管３側の端部３０から反対側の端部３２に向けて内周面に雌ねじ３１が形成されている。雌ねじ３１は配管３の端部６の外周面に形成されている雄ねじ７と螺合する。

第２接続部材１２の第１接続部材１１と対向する端部３２の端面３３は平坦に形成されていると共に、端部３２の開口端の近傍には環状溝３４が形成されている。この環状溝３４の内部には、後述する調節部材１４とシール係合するＯリング３５が嵌め込まれている。また、第２接続部材１２の外周面には、端部３２から端部３０に向けて雄ねじ３６が形成されている。

弁部材１３は、第１接続部材１１の円筒面２２に摺接する外筒部４０と、その軸線に沿って延びていて且つ第２接続部材１２側に向かってテーパ状に尖っているニードル弁４２を有する中央弁軸部４１と、外筒部４０と中央弁軸部４１とを接続するとともに流体を通過させる孔４４が形成されている円板部４３とを備えている。

弁部材１３は、円板部４３と第１接続部材１１の環状支持部２４との間に圧縮状態に配設されているコイルばね４５によって止め輪２３の方向へ付勢されている。

調節部材１４は、第１接続部材１１側の小径部５０と、第２接続部材１２側の大径部５１と、これらを接続する環状部５２とを備えている。環状部５２は、第１接続部材１１の環状支持部２４よりも第２接続部材１２側に位置している。

小径部５０は、その内周面が弁部材１３のニードル４２の外周面との間に流体を通過させるクリアランスＣを形成している。小径部５０は、第１接続部材１１の環状支持部２４に装着されたＯリング２５とシール係合をしている。これによって、流体が小径部５０と環状支持部２４の間を通過するのを阻止している。

一方の配管２を流れる流体と他方の配管３を流れる流体との圧力差が大きくなると、弁部材１３がコイルばね４５のばね力に抗して調節部材１４に向かって移動し、クリアランスＣが狭くなって流量が絞られる。また前記圧力差が小さくなると、弁部材１３がコイルばね４５のばね力によって調節部材１４から離れる方向に移動し、クリアランスＣが広くなって流量が増加する。このようにして、一方の配管２を流れる流体と他方の配管３を流れる流体との圧力差の大きさに拘わらず流体の通過流量がほぼ一定に保たれる。

調節部材１４の大径部５１の外周には雄ねじ５６が形成され、これが第１接続部材１１の内周に形成された雌ねじ５７に螺合している。調節部材１４を第１接続部材１１に対して回転させると軸方向に移動し、クリアランスＣの大きさを変更することができる。

調節部材１４の第２接続部材１２側の端部５４は、第２接続部材１２の内部に挿入されており、端部５４の外周面には、第２接続部材１２の端部３２に配置されたＯリング３５がシール係合している。Ｏリング２５、３５によって、調節部材１４と第１及び第２接続部材１１、１２との間がシールされるので、調節部材１４によるクリアランスＣの設定変更中であっても、流体が調節部材１４と第１及び第２接続部材１１、１２との間から漏れることなく、配管２、３を流れている状態を維持することができる。

第１接続部材１１と第２接続部１２部材とは、連結部材１５によって互いに着脱可能に連結される。連結部材１５は、第１接続部材１１の鍔部分２８に係止可能な内フランジ部分６０を備えている。連結部材１５の内フランジ部分６０以外の内周面は第２接続部材１２の雄ねじ３６に螺合可能な雌ねじ６２が形成されており、これによって第２接続部材１２に対して着脱可能に連結される。これに加えて、連結部材１５が第１接続部材１１の鍔部分２８に係止していることにより、第１接続部材１１と第２接続部材１２とが互いに引き寄せられた状態で連結される。

調節部材１４の大径部５１には、第１接続部材１１と第２接続部材１２との間のスペースＳに対応する位置において、調節部材１４の位置調節を行うための工具が係合される工具係合部７０が突出形成されている。連結部材１５を第１接続部材１１と第２接続部材１２とが互いに接近する方向に回転させるとき、工具係合部７０が第２接続部材１２の端面３３に当接してそれ以上の接近が阻止されることで、第１接続部材１１と第２接続部材１２との連結操作が終了する。

連結部材１５は、第１接続部材１１と第２接続部材１２との間のスペースＳを覆うキャップを兼ねている。連結部材１５によって第１接続部材１１と第２接続部材１２が連結された状態では、工具係合部７０は連結部材１５に覆われて外に露出していないので、悪戯や異物の堆積等の不都合を未然に防止することができるとともに、誤って調節部材１４が操作されるのも防止することができる。

図２は、図１に示す外部調節式定流量弁１の設定通過流量を大きくした状態を示している。連結部材１５は、第２接続部材１２とのねじ係合の領域が短くなっており、その分、図１に示す状態よりも調節部材１４はニードル弁４２から離れていて、クリアランスＣも広くなっている。したがって、図１よりも大きな通過流量が設定されている。

図３、４は、定流量弁１の設定通過流量を図１に示す状態から図２に示す状態に変更するときの操作の説明図である。即ち、連結部材１５と第２接続部材１２とのねじ係合による連結を解除して連結部材１５を軸方向に移動させ、スペースＳを外部に露出させると、外部から第１接続部材１１と第２接続部材１２との間を通して工具係合部７０へのアクセスが可能となる。工具を工具係合部７０に係合させて調節部材１４を回転させると、調節部材１４が第１接続部材１１の軸方向に移動し、クリアランスＣの大きさの変更、即ち、設定通過流量の変更を行うことができる。この間、調節部材１４が回転しても、Ｏリング２５、３５によって第１及び第２接続部材１１、１２に対するシールが確保されるので、流体は外部に漏れ出ることなく、第１及び第２接続部材１１、１２と調節部材１４の内部を通って流れることができる。設定通過流量の変更後、連結部材１５を回転させて第１接続部材１１と第２接続部材１２とを連結する。

なお、上記実施形態では、第１接続部材に調節部材を移動可能に装着しているが、これに代えて第２接続部材に調節部材を移動可能に装着するようにしてもよい。
その他にも、本発明の要旨を逸脱しない範囲で上記実施形態に種々の改変を施すことができる。

１ 外部調節式定流量弁 ２、３ 配管
１１ 第１接続部材 １２ 第２接続部材
１３ 弁部材 １４ 調節部材
１５ 連結部材 ２５ Ｏリング（シール手段）
３５ Ｏリング（シール手段） ７０ 工具係合部（回転操作部）
Ｃ クリアランス

Claims (5)

1. 二つの配管を連通接続し、一方の配管を流れる流体と他方の配管を流れる流体との圧力差の大きさに拘わらず前記流体の通過流量をほぼ一定に保つとともに、前記流体の設定通過流量を外部から調節可能な外部調節式定流量弁であって、
   前記一方の配管に接続される第１接続部材と、
   前記他方の配管に接続される第２接続部材と、
   前記第１接続部材又は第２接続部材に対して移動可能に装着された調節部材と、
   前記調節部材との間に前記流体を通過させるクリアランスを形成するとともに、前記圧力差に応じて前記クリアランスを変更するように移動する弁部材と、
   前記第１接続部材と前記第２接続部材とを連結するとともに、前記第１及び第２接続部材にそれぞれ配管が接続された状態で前記第１接続部材と前記第２接続部材との連結を解除することにより、前記調節部材の前記弁部材に対する位置が調節可能となるように形成された連結部材と、
   を備えることを特徴とする外部調整式定流量弁。
2. 前記第１及び第２接続部材が筒状であるとともに配管が同軸状に接続されるように形成され、前記調節部材が筒状に形成され、前記第１及び第２接続部材、前記調節部材が同軸状に配置されるとともに、これらの内部にストレートな流路が形成されていることを特徴とする請求項１記載の外部調節式定流量弁。
3. 前記調節部材は、前記第１又は第２接続部材に対して軸方向に移動可能に螺着されているとともに前記調節部材を回転させるための回転操作部を備えており、前記連結部材による前記第１及び第２接続部の連結を解除した状態で前記第１接続部と前記第２接続部との間に前記回転操作部が露出するように構成されたことを特徴とする請求項２記載の外部調整式定流量弁。
4. 前記回転操作部は、前記調節部材を回転させるための工具が係合するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の外部調節式定流量弁。
5. 前記連結部材による前記第１及び第２接続部の連結を解除した状態で、前記第１及び第２接続部と前記調節部材との間をシールするシール手段を備えることを特徴とする請求項３又は４記載の外部調節式定流量弁。

Images