JPH11504743A - 自動可変需要流量調整器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 可変需要流量調整器（１０）が、可変の給水量及び可変の需要圧力に基づいて、ビルに対する水の流量を調整する。流量調整器の下流側の需要が増加する時、ピストン弁（２００）の下流側の水圧が低下し、ピストン弁（２０１）のピストン（２０１）が下流側の向きに動く。この結果、水の流れに対して露出するアクセス孔の数が増加し、こうして需要が増加した時に、水の流量を一層大きくすることができるようにする。調節自在の分流弁（５００）が、ピストン（２０１）の動きに影響を与えることにより、調整器（１０）の流量特性を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】 自動可変需要流量調整器 関連出願との関係 この出願は、１９９６年２月２０日に出願された米国特許出願通し番号第０８ ／６０３，０７８号の部分継続である。 発明の背景 この発明は水流量調整器、特に、水の需要に基づいて、水の流量を調整並びに 制御する可動ピストン弁を持つ自動可変需要流量調整器に関する。 賃貸アパート・ビル及び複合コンドミニウムのような多くの商業的な住居ビル のテナントは、その賃貸料又はコンドミニウムの月間費用の一部分として、月毎 の水道料金を支払う。典型的なアパート・ビルでは、アパート・ビルの個別のア パート単位に給水する主給水配管には、アパート・ビル全体に対して１個の水量 計しかない。普通、テナントは自分のアパート単位に対する水の流量を殆ど或い は全く管理することができず、テナントは、主給水配管にある１個の水量計によ って決定されたアパート・ビル全体で使われた全水量に基づいて、水の使用料金 が請求される。 次に、水の流量が水の需要に応じてどのように変り得るかの一例を述べる。朝 の時間のように、水の需要が大きい時、こういう高需要の朝の時間にユーザーが 特定の目的の為に使う全水量は、低需要の時間に同じ目的の為に使う量よりも比 較的少ない。言い換えると、高需要の時間の間、水の流量は低く、従って、所定 の時間内に出口から流れ出る水の容積は一層小さい。他方、低需要の時間には、 同じ時間内に同じ出口から流れ出る水の容積は一層大きくなる。 アパート・ビルは、水の需要に応答して、水の流量を自動的に調節する調整器 を持っていないのが典型的であるから、テナントは、低需要の期間中の一層大き な水の使用量に対して支払いをする責任がある。しかし、テナントは、その水の 使用料金が賃貸料又はコンドミニウムの維持費に含まれている為に、水の節水に 関心を持たないのが普通である。例えば、アパート・ビルのテナントが、自分の 家に対する水の流量を制限する節水装置を取付ける可能性は、自宅を持つ人より も小さく、こういう装置がアパート単位に取付けられた時（これは普通はアパー ト・ビルの所有者によって行われる）、アパート・ビルのテナントがこういう装 置を取り外す場合が多い。その結果、アパート・ビルの水の使用量が増加し、ア パート・ビルの全てのテナントが、アパート・ビルで使った増加した水の容積に 対するコストを分担することになる。勿論、水道会社は、水の使用量が増加すれ ば、水道会社の利益が大きくなるから、アパート・ビルのテナントに起こる余分 の経費には特に関心を持たない。 従って、上に述べた問題を解決する為の自動可変需要流量調整器に対する必要 がある。 発明の目的と要約 この発明の目的は、ピストン弁を用いて、給水管を通る水の流量を自動的に調 整する装置を提供することである。 この発明の別の目的は、需要に基づいて、水の流量を自動的に調整並びに制御 する装置を提供することである。 この発明の別の目的は、ビルの主給水配管に対する水量計とビルの水の利用者 との間の水の流量を調整する自動流量調整装置を提供することである。 この発明の実施例では、水の流量を調整する為に摺動ピストンを持つピストン 弁を用いた機械的な装置によって、水の消費を自動的に調整して制限する。ピス トン弁が、下流側の需要の出口に達する為に通過しなければならない流れ面積を 変え、この流れ面積が変化する水の需要を反映するように変わる。ピストン弁内 のピストンの位置が、装置の供給側の水圧及び装置の需要側の水圧によって制御 される。平衡に達し、装置内の水圧が平衡状態にある時、ピストンが不動位置に くる。 最大の効率を達成する為、この装置は、流れる水が、ピストンを下流側の需要 側に向って、水の流量が最大になる位置に対応する最大開口位置にまで押す自然 の傾向に逆らって、ピストンを上流側の供給側へ偏圧する圧縮ばねを含む。ピス トン弁が閉鎖位置にある時、ピストンの両側の水圧が等しく、この為、ピストン は不動状態にあって、装置を通る水の流量は極く小さい。起る流れは、ピストン 内の小さな導管を通るか、並びに／又はピストンの周縁の周りを通る流れだけで ある。装置の下流側の水の需要が増加するまで、ピストンはこの流れが極く小さ い位置に不動のままでいる。下流側、即ち、装置の出口側の需要が増加し、装置 を通る水の流量が、ピストンの両側で水圧を等しくするのに適切でない時、ピス トンが圧力の不平衡に応答して、下流側に、装置の出口側に向って動き、水が通 過する為の余分の流れ面積を露出し、こうして余分の水を装置の出口側に運ぶ。 同時に、ピストンが下流側に動く時、装置の圧縮ばねが圧縮される。ピストンの 供給側及び需要側で圧力が等しくなるまで、ピストンの位置が調節される。従っ て、ピストン弁は、水の需要に応答して調節される可変の水の流量を生ずる。 装置が分流弁を含み、これはピストンの動きを制御することにより、装置の水 の流量特性を調節することができるようにする。装置が流量を最大限に減少でき るようにする為、分流弁は、ビルの水需要を犠牲にしたり或いは変えることなく 、装置の前後で圧力降下が起り得るように設計された圧縮特性を持っている。 装置は閉じた上流側の端及び開いた下流側の端を持つ中心アクセス管を持ち、 下流側へ通る時に水が通過するアクセス孔の配置がこの管にある。動作の際、水 がアクセス孔に流れ込んで、アクセス管の中心導管に入り、アクセス管の開いた 端から下流側へ出ていく。アクセス孔の表面積は、前に述べた流れ面積に対応し 、合計の流れ面積又は水が通過するアクセス孔の合計の表面積を制御することに より、流量が調整される。アクセス孔は、変化する水の需要及び水流状態の下で 、装置の融通性が最大になるように配置されている。 こういう装置を取付ける各々の系統又はビルは、希望する水流量特性、並びに 適当な圧縮ばね及び分流弁の条件を決定する為に、個別に評価される。 この発明の別の実施例では、装置が、中間の入口室及び出口室の間に取付けら れた分流弁又は差圧弁を含む。差圧弁が、下流側の圧力の変化を感知し、下流側 の圧力が低いことが感知された時、直ちに中間の入口室から出口室へ水を放出す る。中間の入口室の水を出口室に放出すると、ピストン弁のピストンが下流側に 中間の入口室に向って動き、こうして、装置のアクセス管で余分のアクセス孔を 露出し、水がビルの水の需要個所に向って、下流側に出口室へ流れるようにする 。水の需要がなくなった時、出口室の水圧は、中間の入口室の水圧と平衡するま で高くなる。平衡した点で、差圧弁が閉じ、ピストン弁のピストンが、平衡に達 して、装置内の水圧が平衡状態になるまで、圧縮ばねの作用によって上流側に移 動するように偏圧される。 この発明の装置は、連続的に水の流量を調整し、自動的な可変需要の水流量の 調整ができるようにする。 図面の簡単な説明 第１図はこの発明の実施例による可変需要流量調整器の平面図である。 第２図は第１図の可変需要流量需要調整器の切取り図である。 第３Ａ図は第２図の可変需要流量調整器の入口板を矢印Ｂの方向に見た正面図 である。 第３Ｂ図は第２図の可変需要流量調整器の入口板の側面図である。 第４Ａ図は第２図の可変需要流量調整器のピストン弁の側面図である。 第４Ｂ図は第２図のピストン弁を矢印Ｂの方向に見た正面図である。 第５図は第２図の可変需要流量調整器のアクセス管の側面図である。 第６図は第２図の可変需要流量調整器の外側ケーシングの側面図である。 第７図は第２図の可変需要流量調整器に使われる分流弁の切取り図である。 第８Ａ図は第２図の可変需要流量調整器の出口板を矢印Ｂの方向に見た正面図 である。 第８Ｂ図は第２図の可変需要流量調整器の出口板の側面図である。 第９Ａ図は第２図の可変需要流量調整器に使われる分流弁の平面図である。 第９Ｂ図は第９Ａ図の分流弁の切取り図である。 第１０図はアクセス孔のパターンを示しており、好ましい実施例による第２図 の可変需要流量調整器のピストンの異なる位置に対する露出するアクセス孔の数 並びに露出するアクセス孔の累積的な表面積を記入してある。 発明の詳しい説明 この発明の好ましい実施例を次に図面について説明するが、図面では、同じ又 は同様な要素には同じ参照数字を用いている。 第１図は、主給水配管２とビル１４に接続されたビル給水配管１２の間の給水 配管３に配置された可変需要流量調整器１０の平面図である。ビル１４は、住居 用アパート・ビル、複合コンドミニウム、事務用ビル等であって良い。水が主給 水配管２から矢印Ａの方向に給水配管３に流れる。１個の水量計５がビル１４に 供給される水の容積を測定する。好ましい実施例では、可変需要流量調整器１０ が、水量計５とビル給水配管１２の間に配置される。可変需要流量調整器１０は 、側路弁４、６及び側路配管８に関連して使うことができ、これらの側路弁及び 側路配管により、ビル１４に対する水の供給を中断せずに、可変需要流量調整器 １０に対して保守サービスを実施することができるように、可変需要流量調整器 １０を水が側路することができるようになっている。 第２図は第１図の可変需要流量調整器の部分的な図である。可変需要流量調整 器１０が入口板１００（第３Ａ図及び第３Ｂ図にも示す）、両矢印Ｃで示す方向 に前後に摺動するピストン２０１を持つピストン弁２００（第４Ａ図及び第４Ｂ 図にも示す）、及びピストン弁２００の中を通り抜けるアクセス管３００（第５ 図にも示す）を含む。ピストン２０１は下流側の端２０４が圧縮ばね３９０の上 流側の端３９２に接している。圧縮ばね３９０の下流側の端３９４が出口板６０ ０（第８Ａ図及び第８Ｂ図にも示す）の上流側に接している。調節自在の分流弁 ５００（第７図、第９Ａ図及び第９Ｂ図にも示す）が、オペレータが、ピストン ２０１の移動を制御することによって、所望の流量特性が得られるようにピスト ン弁２００を調節することができるように、可変需要流量調整器１０のオペレー タ制御ができるようにしている。可変需要流量調整器１０は、結合管２４と合さ るようにねじ山を設けた入口カップラ２２、２６を含んでいて良い。入口カップ ラ２６が結合管２４を中空入口フランジ３０の上流側の端に接続し、このフラン ジの下流側の端にねじ山が設けられていて、可変需要流量調整器の外側ケーシン グ４００（第６図にも示す）の上流側の端と合さるようになっている。中空出口 フランジ４０の上流側の端が外側ケーシング４００の下流側の端と合さるように ねじ山が設けられている。出口フランジ４０の下流側の端がカップラ５６によっ て結合管５４の上流側の端に接続される。結合管５４の下流側の端がカップラ５ ２により、ビル給水配管１２（第１図に示す）に接続される。 第３Ａ図は第２図の可変需要流量調整器の入口板１００を矢印Ｂの方向に見た 正面図であり、第３Ｂ図は第２図の可変需要流量調整器１０の入口板１００の側 面図である。入口板１００は環状であって軸方向の中心開口１０２及び取込み 孔１１０を持っている。軸方向の開口１０２が、第５図に示すアクセス管３００ のねじ山を設けた上流側の端３０２の周りにはまり、ナット３１２に接する。第 ２図及び第３Ｂ図に示すように、水が、矢印Ｆで示すように、中空入口フランジ ３０に流れ込み、入口板１００の取込み孔１１０を通る。 第４Ａ図は第２図の可変需要流量調整器１０のピストン弁２００の側面図であ り、第４Ｂ図は、ピストン弁２００を第２図の矢印Ｂの方向に見た正面図である 。ピストン弁２００がピストン２０１を持ち、このピストンは、上流側の端２０ ２から下流側の端２０４まで伸びる小さな縦方向の導管２１２、２１４を持って いて良い。好ましい実施例では、ピストン２０１は導管２１２、２１４を持たず 、その代りに、ピストン２０１は水がその外周の周りを流れることができるよう な寸法になっている。軸方向の中心開口２１０は、その中にアクセス管３００を 摺動自在に受入れるような寸法になっている。動作する時、水が入口フランジ３ ０に流れ込み、入口板１００の取込み孔１１０を通り、導管２１２、２１４を通 り、並びに／又はピストン２０１の外周の周りを通って、可変需要流量調整器１ ０の中間の入口室１５（図２に示す）に入る。更に、入口管１００の取込み孔１ １０を通る水の流れが、ピストン２０１の上流側の端２０２に圧力を加えて、ピ ストン２０１を下流側に向けて押し、ピストン２０１の下流側の端２０４を圧縮 ばね３９０の上流側の端３９２に押付ける。 第５図は第２図の可変需要流量調整器１０のアクセス管３００の側面図である 。アクセス管３００はアクセス孔３２０を持っており、水がこのアクセス孔を通 って流れる。アクセス孔３２０は、第１０図に示すような希望する流量特性を促 進するパターンに特に配置することができる。 第２図及び第５図について説明すると、アクセス管３００がピストン２０１の 軸方向の中心開口２１０の中を通る。端蓋６０がアクセス管３００の上流側の端 ３０２を水流から締切り、水を強制的にピストン２０１の周縁の周り（並びに／ 又はピストン２０１の中にある導管２１２、２１４の中）並びに露出したアクセ ス孔３２０を通るようにする。ピストン２０１が下流側に動くと、アクセス管３ ００の若干又は全てのアクセス孔３２０が水に対して露出し、こうして水が露出 したアクセス孔３２０を通って、図５の矢印Ｇで示すように、アクセス管３００ の中心導管３３０に流れ込むことができるようにする。従って、主給水配管２の 上流側の給水圧力が高ければ高いほど、ピストン２０１はそれだけ余分に下流側 に動き、この結果、アクセス管３００に沿って露出するアクセス孔３２０の数が 一層多くなる。随意選択により、固定ナット３１４を使って、第２図及び第８Ａ 図に示すように、アクセス管３００の下流側の端３０４を出口板６００の中心開 口６２０の中に保持することができる。 第１図、第２図及び第５図について説明すると、ピストン２０１は、主給水配 管２の水圧の変化、並びにビル１４の水の需要の変化によって影響を受ける圧縮 ばね３９０の圧縮に従って、その位置を調節する。更に詳しく言うと、ビル１４ の水の需要が増加する時、ピストン２０１の下流側２０４の水圧が低下し、その 為、ピストン２０１が更に下流側に動くと共に、圧縮ばね３９０には一層大きな 圧縮が加わる。 好ましい実施例では、アクセス孔３２０は、ピストン２０１が下流側に動くに つれて、ピストン２０１によって露出させられるアクセス孔の数が非直線的に増 加するように配置されている。言い換えると、ピストン２０１が下流側に移動す る時、露出するアクセス孔３２０の累積的な表面積が増加する量が増えていく。 第１０図は、好ましい実施例による可変需要流量調整器１０のアクセス管３００ のアクセス孔３２０のパターンを示している。可変需要流量調整器１０のアクセ ス管３００に沿ったピストン２０１の異なる位置に対する露出するアクセス孔３ ２０の数並びに露出するアクセス孔３２０の累積的な表面積が第１０図に記入さ れている。 アクセス管３００は、例えばＰＶＣ、アクリル及び金属のような材料で作るこ とができる。 第６図は第２図の可変需要流量調整器１０の外側ケーシング４００の側面図で ある。ケーシング４００は、第２図に示すように、夫々入口フランジ３０及び出 口フランジ４０と合さる端４０２、４０４を有する。ケーシングの端４０２、４ ０４及び入口並びに出口フランジ３０、４０は、これらの部分を一緒に合せる為 のねじ山を設けた部分を持っていて良い。随意選択により、ケーシング４００は 、吋、センチ等の単位で表したピストン２０１の位置を表す彫り込み又は印刷し た目盛のような標識４１０を設けることができる。ケーシング４００は、例えば アクリル並びにＰＶＣのような透明な材料で作ることができる。 第７図は、ピストン２０１の動きに影響を与えることによって、第２図の可変 需要流量調整器１０の流量特性を制御する為に使われる調節自在の分流弁５００ の切取り図である。第８Ａ図は、第２図の可変需要流量調整器１０の出口板６０ ０を矢印Ｂの方向に見た正面図であり、第８Ｂ図は第２図の可変需要流量調整器 １０の出口板６００の側面図である。分流弁５００が出口板６００の開口６１０ の中にはまる上流側の端５０２を有する。分流弁５００をナット５０３によって 出口板６００に固定し、分流弁５００を所定位置に保持することができる。分流 弁５００がケーシング５０５を持ち、このケーシングが外側分流孔５１０を持ち 、これによって矢印Ｈに沿って分流弁５００に入った水が出口フランジ４０へ出 ていくことができる。ばね５３０がスペーサ５５０とピストン５２０の間に配置 される。端蓋５０６を廻すことにより、スペーサ５５０を矢印Ｒで示す方向に移 動するように調節することができる。分流弁５００のケーシング５０５にある余 分の孔５４０により、余分の水が出口フランジ４０に流れ込むことができるよう にしている。余分な孔５４０は、ピストン５２０にかかる水圧が高くて、ピスト ン５２０をばね５３０の作用に逆らって下流側に押す時、又は端蓋５０６を適当 に廻すことによって、スペーサ５５０を下流側に後退させた時に露出する。 第９Ａ図は好ましい実施例による分流弁７００の側面図であり、第９Ｂ図はそ の切取り図である。分流弁７００が、出口板６００の開口６１０の中にはまる上 流側の端７０２を持っている。分流弁７００は、ナット７０３によって出口板６ ００に固定して、分流弁７００を所定位置に保持することができる。分流弁７０ ０がケーシング７０５を持ち、このケーシングは外側分流孔７１０を持っていて 、分流弁７００に入った水が出口フランジ４０へ出ていくことができるようにし ている。圧縮ばね７３０が下流側のスペーサ７５０と上流側のピストン７２０の 間に配置される。ピストン７２０は斜面切りした上流側の端７２５を持ち、これ を使って、分流弁７００のニップル開口７２７を閉塞することにより、分流弁７ ００を水流から締切ることができる。ねじ７００の頭７０８を廻すことにより、 スペーサ７５０に接続されたねじ７０７を前進又は後退させることにより、スペ ーサ７５０を軸方向に動くように調節することができる。分流弁７００のケーシ ング７０５にある余分の孔７４０、７４５により、余分の水を出口フランジ４０ に流すことができる。余分の孔７４０、７４５は、ピストン７２０にかかる水圧 が高くて、ピストン７２０を圧縮ばね７３０の作用に逆らって下流側に押す時、 又はねじ山を設けた棒７０７の頭７０８を廻してねじ山を設けた棒７０７を後退 させることによって、スペーサ７５０を下流側に向って後退させた時に露出する 。余分の孔７４０、７４５の位置により、ねじ山を設けた棒７０７の位置、並び にピストン７２０を押すように作用する上流側の水圧に応じて、分流弁７００に 種々の水分流レベルを設定することができる。 分流孔７１０は第９Ａ図に示すように配置する必要はなく、その代りに、前に 述べた目的が達成されるようなその他の配置にしても良い。 随意選択により、可変需要流量調整器１０に１つより多くの分流弁５００又は ７００を使うことができる。１つより多くの分流弁５００又は７００を使う時、 各々の分流弁５００又は７００は上に述べたように接続される。 分流弁５００又は７００は、第１図に示すように、可変需要流量調整器から水 の流れを振替える為に側路配管８及び側路弁４、６を使うことにより、手入れを することができる。 上に述べた実施例はこの発明の例であって、この発明がこれらの特定の実施例 に制限されると解してはならない。当業者であれば、請求の範囲に言うこの発明 の精神又は範囲を逸脱することなく、種々の変更を加えることができよう。例え ば、この発明の可変需要流量調整器が、アパート・ビルのようなビルに対する水 の流量を調整する場合について上に説明したが、この発明は集合住宅、一戸建て 住宅等のような他の種類の構造に対する水の流量を調整する為にも用いることが できる。

【手続補正書】 【提出日】１９９７年１０月２４日 【補正内容】 請求の範囲 １．建物の水系統に対する水の流量を調整する可変需要流量調整装置に於て、 給水源と、 該給水源に接続された入口及び建物の水系統に接続された出口を持ち、所望の 水流量特性を設定する分流弁を持つ調整器とを有し 前記調整器は、水需要の変動に自動的に応答して、水需要が増加する時に建物 に対する水の流量を増加すると共に、水需要が減少した時に建物に対する水流量 を減少する可変需要流量調整装置。 ２．可変流体供給圧力及び可変流体需要圧力に基づいて流体の流量を調整する 可変需要流量調整器に於て、 入口及び出口を持つ中空ハウジングと、 該ハウジング内に配置されていて、閉じた入口端、開放した出口端、並びに中 空の内部を取囲む壁を持ち、該壁に通り抜けの複数個の開口が設けられている中 空の縦方向弁要素と、 前記ハウジング内に配置されて前記弁要素に外接し、前記弁要素の壁に沿って 、壁に設けられた前記複数個の開口を実質的に覆う第１の位置から前記壁に設け られた複数個の開口の内の少なくとも１つの開口を露出する第２の位置まで縦方 向に摺動自在であるピストンと、 前記ハウジングに接続され、前記ピストンの動きを制御することによって流体 流量特性を制御する分流弁とを有し、 前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の不平衡により、この不平衡に 応答して前記ピストンが前記弁要素の壁に沿って摺動して、ハウジングの入口の 流体圧力がハウジングの出口の流体圧力より高い時、流体がハウジングの入口に 入り込んでピストンを前記弁要素の壁に沿ってハウジングの出口に向かって摺動 させ、こうして壁に設けられた複数個の開口の内の少なくとも１つの開口を露出 させ、前記流体が露出した開口を通って前記弁要素の中空内部に入り込み、その 後前記弁要素の開放した出口を通り抜け、 前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の平衡により、前記ピストンは 前記弁要素の壁に沿った平衡位置で静止し、 前記分流弁は、前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の平衡に影響を 与えることによってピストンの動きを制御する 可変需要流量調整器。 ３．請求項２記載の可変需要流量調整器に於て、更に、前記ハウジングの中に 配置されていて、前記ピストンに偏圧圧力を加える圧縮手段を有し、前記偏圧圧 力はハウジングの入口に向って加えられ、前記ハウジングの入口の流体圧力が前 記ハウジングの出口の流体圧力並びに前記圧縮手段の偏圧圧力の両方を超える時 、前記圧縮手段が前記ピストンによって圧縮される可変需要流量調整器。 ４．請求項２記載の可変需要流量調整器に於て、前記弁要素の壁に設けられた 複数個の開口が、前記複数個の開口の累積的な表面積が増加する量が、前記弁要 素の入口端から前記弁要素の出口端に向って増えるようなパターンに配置されて いる可変需要流量調整器。 ５．入口端及び出口端を持つ中空ハウジングと、 該ハウジング内に配置されていて、閉じた入口端、開放した出口端及びその壁 を通り抜ける複数個のアクセス孔を持ち、当該アクセス管の出口端が前記ハウジ ングの出口端と流体が連通しているアクセス管と、 該アクセス管の一部分に外接すると共に前記ハウジング内でアクセス管に沿っ て摺動するように配置されていて、前記アクセス管に設けられた複数個のアクセ ス孔が覆われる位置並びに前記複数個のアクセス孔の内の少なくとも１つのアク セス孔が露出する位置の間で摺動するピストンと、 前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの入口に向う方向にピストンに 対して偏圧力を加える圧縮手段と、前記ハウジングに接続されていて、前記ピス トンの動きを制御することによって、ハウジングを通る流量特性を調節自在に制 御する分流弁とを有し、 前記ハウジングの入口に入った流体が前記ハウジングの出口に向かう方向にピ ストンに力を加えて、該流体による力が前記偏圧力を超える時、ピストンがハウ ジングの出口に向う方向に、前記複数個のアクセス孔の内の少なくとも１つのア クセス孔が露出するような位置まで移動し、こうして流体が少なくとも１つの露 出した孔を通って、アクセス管の出口端に向かってアクセス管の内部に入り、前 記ハウジングの出口端からハウジングを出ていき、 前記分流弁が前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の平衡に影響を与 えることによって、ピストンの動きを制御する可変需要流量調整器。 ６．請求項５記載の可変需要流量調整器に於て、前記アクセス孔は、前記アク セス孔の累積的な表面積が増加する量が、アクセス管の入口端からアクセス管の 出口端に向って増えるようなパターンに配置されている可変需要流量調整器。 ７．請求項５記載の可変需要流量調整器に於て、前記ピストンの中を前記ハウ ジングの入口端からハウジングの中間室まで、小さな導管が通り抜けている可変 需要流量調整器。 ８．請求項７記載の可変需要流量調整器に於て、前記分流弁が前記ハウジング の中間室及び出口端の間に接続されており、該分流弁が、 前記中間室と流体が連通する入口端、閉じた出口端、及び当該ケーシングの入 口端から前記ハウジングの出口端まで流体が流れるようにその壁に設けられた開 口を持つ中空ケーシングと、 前記ケーシング内の開口を覆う位置及び少なくとも１つの開口が露出する位置 の間で前記ケーシング内で摺動自在に配置されたピストンと、 前記ケーシング内に配置されていて、該ケーシングの入口端に向ってピストン を偏圧する圧縮手段と、 前記ケーシング内で圧縮手段を調節自在に位置決めする調節自在の位置決め手 段とを有し、 前記ハウジングの中間室から前記ケーシングの入口端に入った流体が前記ピス トンに圧力を加えて、該ピストンをケーシングの閉じた端に向う方向に摺動させ 、こうしてケーシングにある少なくとも１つの開口を露出して、前記ハウジング の中間室及び出口端の間で、分流弁のケーシングにある露出した開口を介して流 体が流れることができるようにする可変需要流量調整器。 ９．請求項８記載の可変需要流量調整器に於て、分流弁にある開口が、種々の 分流レベルが得られるような配置に配置されており、前記ピストンが前記調節自 在の位置決め手段及び圧縮手段によって位置決めされて、この配置の内の種々の 部分を露出させ、こうして調整器の利用者が選択し得る種々の分流レベルが得ら れるようにした可変需要流量調整器。 １０．請求項８記載の可変需要流量調整器に於て、分流弁のピストンが斜面切 りした入口端を持っており、これを利用して中間室から分流弁を通ってハウジン グの出口端に至る流体の流れを実質的に阻止することができるようにした可変需 要流量調整器。 １１．冬用途建物に対する都市給水を調整する可変需要流量調整弁装置に於て 、 外部給水配管と、 入口及び出口を持ち、当該建物水量計の入口が外部給水配管に接続されている 建物水量計と、 入口及び出口を持ち、当該可変需要流量調整弁の入口が前記建物水景計の出口 に接続されている可変需要流量調整弁と、 該可変需要流量調整弁の出口に接続された建物に対する主取込み給水配管と 、 開放位置及び閉鎖位置を持つ側路弁を含む側路配管とを有し、 前記開放位置では、外部給水配管からの水が前記可変需要流量調整弁を側路し て前記側路配管を介して建物に入ることができるようにし、前記閉鎖位置では、 前記外部給水配管からの水が前記可変需要流量調整弁に入るようにした可変需要 流量調整弁装置。 １２．請求項１１記載の可変需要流量調整弁装置に於て、前記多用途建物が多 重単位アパート・ビル、多重単位コンドミニウム・ビル又は多重単位オフィース ・ビルである可変需要流量調整弁装置。 １３．可変圧力の供給源及び可変圧力の需要に基づいて流体の流量を調整する 可変需要流量調整弁に於て、 入口側及び出口側を持つ円筒形ハウジングと、 該円筒形ハウジングと同軸であって閉じた入口端及び開いた出口端を持つと共 に、前記入口端に隣接して外壁に沿って複数個の開口を持つ中空管と、 前記入口端に隣接して中空管の外周に沿って摺動すると共に、前記中空管の外 壁の開口を実質的に覆う第１の位置を持つと共に、少なくとも１つの通り抜けの 孔が第１の端から第２の端まで伸びている摺動自在の円筒形ピストン弁と、前記 開放した出口端に隣接して前記中空管の周りに同軸に装着されていて、第１の端 及び第２の端を持ち、第１の端は前記ピストン弁の第１の端に接し、箇２の端は 前記円筒形ハウジングの出口側に隣接した縁に接する圧縮ばねとを有し、 前記円筒形ハウジングの入口側に入った流体が、取込んだ流体の供給側圧力及 び出ていく流体の需要側圧力によって、前記ピストン弁が前記圧縮ばねに逆らっ て圧縮されて、取込んだ流体が中空管の外壁にある複数個の開口を通って中空管 の開放した出口端に通るまで、前記ピストン弁の少なくとも１つの通り抜けの孔 を通る可変需要流量調整弁。 １４．請求項１３記載の可変需要流量調整弁に於て、更に、円筒形ハウジング の出口側に隣接して配置されていて、ピストン弁の位置を調節する分流弁を有す る可変需要流量調整弁。 １５．請求項１３記載の可変需要流量調整弁に於て、更に、開放位置及び閉鎖 位置を持つ側路弁を含む側路配管を有し、前記開口位置では、外部流体供給配管 からの流体が可変需要流量調整弁を側路して側路配管を通ることができ、前記閉 鎖位置では、外部流体供給配管からの流体が可変需要流量調整弁に入るようにし た可変需要流量調整弁。 １６．請求項１５記載の可変需要流量調整弁に於て、入口及び出口を持つ建物 の水量計に使う為、該水量計の入口が外部流体供給配管に接続され、水量計の出 口が前記側路弁に接続されている可変需要流量調整弁。 １７．請求項１３記載の可変需要流量調整弁に於て、多用途建物に用いられ、 該多用途建物は多重単位アパート・ビル、多重単位コンドミニウム・ビル又は多 重単位オフィース・ビルである可変需要流量調整弁。 １８．請求項１３記載の可変需要流量調整弁に於て、前記中空管の閉じた入口 端が、前記円筒形ハウジングの入口端を締切る入口端板を有し、該入口端板は、 中空管の入口端に開口する中心孔、並びに入口端板の縁に隣接していて、入口端 板の第１の側及び第２の側の間で流体を連通させる第２の開口を持ち、更に前記 中空板の閉じた入口端が、前記入口端板の中心孔及び中空管の入口端を密封閉鎖 するねじ締め可能なキャップを有する可変需要流量調整弁。 １９．請求項１４記載の可変需要流量調整弁に於て、前記円筒形ハウジングの 出口端を締切る出口端板を有し、該出口端板は中空管の出口端に開口する中心孔 、及び出口端板の緑に隣接して出口端板の第１の側及び第２の側の間で流体を 連通させる第２の開口を有し、分流弁が出口端板の第２の開口内に位置決めされ ている可変需要流量調整弁。 ２０．請求項１９記載の可変需要流量調整弁に於て、更に、中空管の閉じた入 口端が、円筒形ハウジングの入口端を締切る入口端板を有し、該入口端板は、中 空管の入口端に開口する中心孔、及び入口端板の縁に隣接していて、入口端板の 第１の側及び第２の側の間で流体を連通させる第２の開口を持ち、更に前期中空 板の閉じた入口端が、前期入口端板の中心孔及び中空管の入口端を密封閉鎖する ねじ締め可能なキャップを有する可変需要流量調整弁。 ２１．可変圧力の供給及び可変圧力の需要に基づいて流体を調整する可変需要 流量調整弁に於て、 入口及び出口を持つ中空ハウジングと、 該ハウジング内にあって、閉じた入口及び開いた出口を持つと共に、流体が当 該中空弁要素の内部に流れ込むことができるようにする外壁を通り抜ける複数個 の開口を持つ中空弁要素と、 前記ハウジング内にあって前記中空弁要素に外接し、該中空弁要素の外壁に沿 って、前記弁要素の複数個の開口を実質的に覆う第１の位置から前記複数個の開 口の内の１つ又は更に多くを露出する第２の位置へ摺動自在であるピストンとを 有し、 ハウジングの入口に入った流体がピストンをハウジングの出口に向って押すこ とにより、中空弁要素にある複数個の開口の内の１つ又は更に多くを露出し、取 込み流体の供給側圧力及び出ていく流体の需要側圧力によってピストンが前記ハ ウジング内の平衡位置に達するまで、流体が前記複数個の開口を通って中空弁要 素の内部に入り、その後開いた出口から出ていく可変需要流量調整弁。 ２２．請求項２１記載の可変需要流量調整弁に於て、更に、前記ハウジング内 にあって、ピストンが前記第１の位置から前記第２の位置へ摺動して平衡位置 に到達することができるようにする圧縮手段を有する可変需要流量調整弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 レオン，ステファン アメリカ合衆国 33434 フロリダ ボカ レイトン，センチネル サークル 18136

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．建物の水系統に対する水の流量を調整する可変需要流量調整装置に於て、 給水源と、 該給水源に接続された入口及び建物の水系統に接続された出口を持ち、所望の 水流量特性を設定する分流弁を持つ調整器とを有し 前記調整器は、水需要の変動に自動的に応答して、水需要が増加する時に建物 に対する水の流量を増加すると共に、水需要が減少した時に建物に対する水流量 を減少する可変需要流量調整装置。 ２．可変流体供給圧力及び可変流体需要圧力に基づいて流体の流量を調整する 可変需要流量調整器に於て、 入口及び出口を持つ中空ハウジングと、 該ハウジング内に配置されていて、閉じた入口端、開放した出口端、並びに中 空の内部を取囲む壁を持ち、該壁に通り抜けの複数個の開口が設けられている中 空の縦方向弁要素と、 前記ハウジング内に配置されて前記弁要素に外接し、前記弁要素の壁に沿って 、壁に設けられた前記複数個の開口を実質的に覆う第１の位置から前記壁に設け られた複数個の開口の内の少なくとも１つの開口を露出する第２の位置まで縦方 向に摺動自在であるピストンと、 前記ハウジングに接続され、前記ピストンの動きを制御することによって流体 流量特性を制御する分流弁とを有し、 前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の不平衡により、この不平衡に 応答して前記ピストンが前記弁要素の壁に沿って摺動して、ハウジングの入口の 流体圧力がハウジングの出口の流体圧力より高い時、流体がハウジングの入口に 入り込んでピストンを前記弁要素の壁に沿ってハウジングの出口に向かって摺動 させ、こうして壁に設けられた複数個の開口の内の少なくとも１つの開口を露出 させ、前記流体が露出した開口を通って前記弁要素の中空内部に入り込み、その 後前記弁要素の開放した出口を通り抜け、 前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の平衡により、前記ピストンは 前記弁要素の壁に沿った平衡位置で静止し、 前記分流弁は、前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の平衡に影響を 与えることによってピストンの動きを制御する 可変需要流量調整器。 ３．請求項２記載の可変需要流量調整器に於て、更に、前記ハウジングの中に 配置されていて、前記ピストンに偏圧圧力を加える圧縮手段を有し、前記偏圧圧 力はハウジングの入口に向って加えられ、前記ハウジングの入口の流体圧力が前 記ハウジングの出口の流体圧力並びに前記圧縮手段の偏圧圧力の両方を超える時 、前記圧縮手段が前記ピストンによって圧縮される可変需要流量調整器。 ４．請求項２記載の可変需要流量調整器に於て、前記弁要素の壁に設けられた 複数個の開口が、前記複数個の開口の累積的な表面積が増加する量が、前記弁要 素の入口端から前記弁要素の出口端に向って増えるようなパターンに配置されて いる可変需要流量調整器。 ５．入口端及び出口端を持つ中空ハウジングと、 該ハウジング内に配置されていて、閉じた入口端、開放した出口端及びその壁 を通り抜ける複数個のアクセス孔を持ち、当該アクセス管の出口端が前記ハウジ ングの出口端と流体が連通しているアクセス管と、 該アクセス管の一部分に外接すると共に前記ハウジング内でアクセス管に沿っ て摺動するように配置されていて、前記アクセス管に設けられた複数個のアクセ ス孔が覆われる位置並びに前記複数個のアクセス孔の内の少なくとも１つのアク セス孔が露出する位置の間で摺動するピストンと、 前記ハウジング内に配置され、前記ハウジングの入口に向う方向にピストンに 対して偏圧力を加える圧縮手段と、前記ハウジングに接続されていて、前記ピス トンの動きを制御することによって、ハウジングを通る流量特性を調節自在に制 御する分流弁とを有し、 前記ハウジングの入口に入った流体が前記ハウジングの出口に向かう方向にピ ストンに力を加えて、該流体による力が前記偏圧力を超える時、ピストンがハウ ジングの出口に向う方向に、前記複数個のアクセス孔の内の少なくとも１つのア クセス孔が露出するような位置まで移動し、こうして流体が少なくとも１つの露 出した孔を通って、アクセス管の出口端に向かってアクセス管の内部に入り、前 記ハウジングの出口端からハウジングを出ていき、 前記分流弁が前記ハウジングの入口及び出口の間の流体圧力の平衡に影響を与 えることによって、ピストンの動きを制御する可変需要流量調整器。 ６．請求項５記載の可変需要流量調整器に於て、前記アクセス孔は、前記アク セス孔の累積的な表面積が増加する量が、アクセス管の入口端からアクセス管の 出口端に向って増えるようなパターンに配置されている可変需要流量調整器。 ７．請求項５記載の可変需要流量調整器に於て、前記ピストンの中を前記ハウ ジングの入口端からハウジングの中間室まで、小さな導管が通り抜けている可変 需要流量調整器。 ８．請求項７記載の可変需要流量調整器に於て、前記分流弁が前記ハウジング の中間室及び出口端の間に接続されており、該分流弁が、 前記中間室と流体が連通する入口端、閉じた出口端、及び当該ケーシングの入 口端から前記ハウジングの出口端まで流体が流れるようにその壁に設けられた開 口を持つ中空ケーシングと、 前記ケーシング内の開口を覆う位置及び少なくとも１つの開口が露出する位置 の間で前記ケーシング内で摺動自在に配置されたピストンと、 前記ケーシング内に配置されていて、該ケーシングの入口端に向ってピストン を偏圧する圧縮手段と、 前記ケーシング内で圧縮手段を調節自在に位置決めする調節自在の位置決め手 段とを有し、 前記ハウジングの中間室から前記ケーシングの入口端に入った流体が前記ピス トンに圧力を加えて、該ピストンをケーシングの閉じた端に向う方向に摺動させ 、こうしてケーシングにある少なくとも１つの開口を露出して、前記ハウジング の中間室及び出口端の間で、分流弁のケーシングにある露出した開口を介して流 体が流れることができるようにする可変需要流量調整器。 ９．請求項８記載の可変需要流量調整器に於て、分流弁にある開口が、種々の 分流レベルが得られるような配置に配置されており、前記ピストンが前記調節自 在の位置決め手段及び圧縮手段によって位置決めされて、この配置の内の種々の 部分を露出させ、こうして調整器の利用者が選択し得る種々の分流レベルが得ら れるようにした可変需要流量調整器。 １０．請求項８記載の可変需要流量調整器に於て、分流弁のピストンが斜面切 りした入口端を持っており、これを利用して中間室から分流弁を通ってハウジン グの出口端に至る流体の流れを実質的に阻止することができるようにした可変需 要流量調整器。