JPS594582B2 - クウキドウカンヨウリユウリヨウチヨウセイキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、導管の流通断面を変化する弁板が、この断面
の中心近傍に設けられた軸に取付ゆられ、流れによりば
ね力に抗して閉鎖方向へ回転可能である、空気導管用流
量調整器に関する。

このような調整器のｆ弥第γ図および第８図に示されて
いる。

すなわち空気導管の一部をなす筒状ハウジング１内に設
けられて矢印方向に流れる空気の流通断面を変化する弁
板５は、ハウジング断面の中心を通る直線３０近くにこ
れに対して平行に回転可能に支持される軸４に腕４１を
介して取付けられ、この軸４に作用するばね４０の力に
抗して、ハウジング１内を流れる空気の作用により閉鎖
方向へ回転可能になっている。

このような調整器では、空気の流れにより弁板５を軸４
のまわりに回転させるために、弁板５は腕４１により軸
４から間隔をおいて設けられている。

すなわち流れの方向に対して弁板５が傾斜していると、
この間隔により弁板５を閉鎖方向へ回転させるモーメン
トが弁板５に作用する。

この構成では、弁板５が軸４から離れているため、弁板
５と軸４１からなる可動部分の重量を軸４に関して平衡
させるために、大きいカウンタウェイトを必要とし、し
たがって軸４のまわりにおける可動部分の慣性モーメン
トが大きくなり、応答性が悪くなる。

第９図および第１０図に示す別の構成では、・・ウジフ
グ断面の中心を通る共通な支持軸４に一方の縁を回転可
能に支持されかつ円弧状に湾曲して互いに向き合う２つ
の弁板５が設けられ、矢印方向に流入する空気流により
これら弁板５がばね４２の力に抗して互いに開かれるよ
うになっている。

この調整器でも、弁板５の重量を軸４に関して平衡させ
るためには、大きいカウンタウェイトを必要とする。

本発明は、弁板を軸に関して平衡させるのに小さいカウ
ンタウェイトですみ、小さい空気圧でも感度よく精確に
動作する流量調整器を提供するものである。

このため本発明によれば、弁板が軸の所で角形に湾曲さ
れ、弁板の開放位置では、弁板の互いに角をなす弁板部
分のうち一方の弁板部分が、導管の中心軸線に対しては
ぼ平行に流れに関して下流側へ向き、他方の弁板部分は
上流側へ斜めに向き、弁板の閉鎖位置では、一方の弁板
部分が下流側へ斜めに向き、他方の弁板部分は導管の中
心軸線に対しほぼ直角に向き、弁板の重量がカウントウ
ェイトにより軸に関して平衡せしめられている。

弁板が角形に湾曲され、開放位置では他方の弁板部分の
みが上流側へ斜めに向いているので、第１図２よび第８
図に示す従来の構成におするように弁板を軸から離して
配置しなくても、流入する空気流は弁板に充分な回転モ
ーメントを及ぼすことができる。

それにより弁板の慣性モーメントをほとんど大きくしな
い小きいカウンタウェイトにより、軸に関して弁板の重
量を平衡させることができる。

また軸を弁板の湾曲部の所に設けであるため、湾曲した
弁板に作用する力の作用点は全体として軸より下流側に
位置することになるので、従来のように弁板のばたつき
運動を減衰する高価な手段を必要としない。

それにより軸が比較的高感度に支持され、その回転モー
メントは外乱の影響をほとんど受けないので、弱い力の
戻しばねを使用でき、弁板は低い圧力範囲でも動作を開
始することができる。

なお小さいカウンタウェイトによる弁板の重量平衡によ
り、任意の取付は角度で調整器を導管に組込むことがで
きる。

さらに弁板が角形に湾曲しているので、流れの剥離した
がって動作のヒステリシスを防止するので、調整精度を
高めることができる。

すなわち剥離の２それある上流側弁板部分は、斜めに向
いているため、流れの方向に対して大きい迎え角を速や
かにとる力ζこのような大きい迎え角は常に剥離条件外
にある。

最後に本発明による流量調整器は、弁板が導管の中心に
近い所に配置される軸に取付けられているので、丸い断
面の導管にも使用できるという大きい利点をもっている
。

すなわち導管直径の例えばｌないし４係という弁板軸の
小さい偏心距離は、弁板輪郭を導管壁に合わせて形成す
るのを容易にする。

弁板の両方の弁板部分は互いに１３５°ないし１６００
なるべく１４５°ないし１５５°の角をなしているのが
よい。

本発明の特に構造的に簡単で目的に合った構成では、カ
ウンタウェイトの突起が弁板の湾曲部を貫通し、かつ軸
２よび弁板ケカウンタウェイトに締付けるねじをもって
いる。

弁の開放位置を、一方の弁板部分用のストッパピンによ
って定めることができる。

本発明の実施例を以下図面によって説明する。

第１図２よび第２図において、流量調整器は蝶形弁のよ
うに構成され、円形断面をもつ導管の一部をなす円筒状
ハウジング１は、中心軸線の方向に互いに離れて形成さ
れた２つのストッパ用環状隆起２をもち、ハウジング１
を同様に円形断面の空気導管の端部へ環状隆起２０所ま
で差込むことができる。

ハウジング１０円形断面の中心を通る直線すなわち直径
３からこの直径の３係だけ偏心して、この直径３に対し
て平行に延びる軸４が設けられ、ハウジング壁の穴に回
転可能に支持されている。

この軸４には、はぼ円形の板からなる弁板５が取付けら
れている。

この弁板５は軸４のまわりに約３００湾曲され、したが
ってそれぞれほぼ半円形の弁板部分１０と１１は互いに
１５０゜の角をなしている。

この場合軸４の位置が直径３から偏心しているため、弁
板５の重心を通る線は軸４と一致しない。

弁板５の重心線を軸４と一致させるため、２つのカウン
タウェイト６が設けられ、その小径突起７は弁板５の湾
曲部を貫通している。

カウンタウェイト６から突起７へ移行する肩部は、弁板
５の湾曲部と一致する角形凹所を形成されている。

突起Ｉは軸４により直角に貫通される穴をもち、この突
起７の端面からねじ込まれるねじ８が、軸４−Ｊ？よび
弁板５の湾曲部をカウンタウェイト６の肩部へ締付けて
いる。

ノ）ウジフグ１内へ突出するストッパビン９によって定
められる開放位置（第１図）に２いて、弁板５の一方の
弁板部分１０は、・・ウジフグ１内に対して平行に後方
へ向き、また他方の弁板部分１１は中心軸線に対し３０
°傾斜して前方へ向いている。

この場合流れは第１図において下から上へ向いている。

鎖線で示す閉鎖位置では、弁板部分１１が・・ウジフグ
の中心軸線に対して直角に位置し、また弁板部分１０は
３０°だけ後方へ傾斜している。

第２図に示すように、軸４の一端はノ・ウジフグ壁を貫
通し、取付は部材１２を通って偏平な円筒状のケース１
３内へ突出している。

図示しない蓋により閉鎖可能なケース１３は、取付は部
材１２にある心出し片１４のまわりに回転可能であるが
、皿板１５によって回り止めされる。

この皿板１５は、ケース１３の底部にある円弧状長穴を
通るねじ１６によって取付は部材１２に取付けられてい
る。

ケース１３内において軸４上に、第３図に示すねじ１７
によってレバー１８が取付けられている。

このレバー１８の端部近くで肩部１９を形成する止め部
には、軸４に対して平行な穴２０が形成さ汽 うず巻ば
ね２１の内側端部の屈曲部がこの穴２０へ回転可能には
まっている。

このうず巻ばね２１の外側端部は、ケース１３の縁に設
げられた締付部材２２内に保持されている。

レバー１８の位置およびうず巻ばね２１（７）変形経過
をま、第３図において弁板５の開放位置に対しては実線
で、また閉鎖位置に対しては鎖線で示されている。

弁板５が開放位置から閉鎖位置の方へ軸４のまわりに回
転すると、穴２０はばね端部と共に第３図のように下方
へ動く、その際うず巻ばね２１は、最初はぼ曲げばねの
ように撓みすなわち屈曲部が穴２０の中で回る。

したがって穴２０をもＲ７バー１８が約３０°回転して
点線で示す位置に達すると、レバー１８の肩部１９がば
ね端部に接触するに至る。

軸４したがって７バー１８がさらに回転すると、ばね２
１は今や全体としてうず巻状に巻込まれ、したがってう
ず巻ばねのように荷重をかげられる。

ここから始まる特性曲線の急激な上昇は第４図の線図に
示さね一回転角度に対して折れ線状に上昇する回転モー
メントが生ずる。

こうしてうず巻ばねの特性曲線は、最低圧力範囲におい
ても最高圧力範囲においても、所望の最終圧力への調整
を可能にする経過をとる。

上述した流量調整器は、２ＴｒｇｒＬないし：３ｍ水柱
でも応動し、したがって導管網の最も遠い導管部分にお
いてもなお機能を果たすことができる。

圧力縮失はこの低い圧力範囲では測定不可能なほど小さ
く、１５団水柱の圧力では圧力損失は約１７７＋７７１
水柱である。

外側ばね端部の締付げ部材２２をもつケース１３を回す
ことによって、流量調整器を種々の調整圧力に設定する
ことができ、したがって種々の用途に合わせることがで
きる。

このような調整器の構造において所望の特性を得るため
に、例えばうず巻ばねの長さ、太さ、弾性、肩部１９の
位置、軸４から離れた所におけるばね端部の作用点の位
置および方向をｉえることができる。

すでに述べたように、流れに対して前方にある弁板部分
が非常になめらかな開閉特性をもち、また後方にある弁
板部分が同じ回転角において著しく大きい断面積を開閉
するようになっている弁板の幾可学的構成は、大部分が
弁板からジェット状に管壁へ向く非常に安定した流れを
生ずる。

それにより弁板の運動を制動する制動部材および騒音を
低減する遮音ハウジングを省略できることは、通常の断
面以上の大きい所定空間を不要とするのテ有利なばかり
でなく、構造部材が節約されるので有利である。

本発明によるこの新しい流量調整器は、従来のものに比
較して非常に簡単かつ容易に構成できる。

このことは動作特性にも有利な影響を及ぼす。

すなわち直径の小さい軸のためハウジング壁に形成され
る簡単な支持穴は小さい支持摩擦しか発生せず、この小
さい摩擦のため調整の感度が増大する。

過大な速度により生じて導管内を伝達される流れの騒音
を考慮する場合には、通常のように消音器を設けること
ができる。

第５図による実施例では、肩部１９および穴２０をもつ
レバー１８の代りにブロック２３が設けられ、このブロ
ック２３に比較的大きい穴２４をもつピン２５がはまっ
ている。

このピン２５の穴には、大径部２６によって脱落を防止
されたうず巻ばね２７の内側端部が通されている。

ピン１８をもつブロック１７の位置およびうず巻ばねの
形状は、弁板５の開放位置に対しては実線で、また閉鎖
位置に対しては鎖線で示しである。

弁板５が開放位置から閉鎖方向へ回転せしめられると、
ピン２５はばね端部と共に左方へ移動する。

その際うず巻ばね２７は最初のうち曲げばねのように撓
み、かつピン２５０大きい穴２４がばね端部に対して時
計方向に自由に回転する。

ピン２５の穴２４がばね端部に対して自由に回転できな
くなった位置から、今やばね端部はピン２５と一体に移
動し したがってばね２７は全体としてうず巻状に巻込
まれ、それによりばね特性曲線の急激な上昇が始まる。

最後に第６図による実施例は、１つのうず巻ばね２１あ
るいは２７０代りに２つのうず巻ばね２８および２９を
もっており、そのうち強い方のうず巻ばね２８は第５図
のピン２５に相当するピン３０内に保持され、また弱い
方のうず巻ばね２９はブロックへ固定的にねじ止めされ
ている。

ブロックが時計方向に回る際、まず弱い方のうず巻ばね
２９だげが作用する。

その際ピン３０は最初のうちりじ巻ばね２８の曲げられ
た端部３１上で回り、それからばね端部３１と一体に回
転してうず巻ばね２８を巻込む。

２つのうず巻ばね２８．２９をもつこのような構造では
、一方あるいは両方のばねを軸４の延長部に取付けるこ
とも可能である。

本発明は特許請求の範囲に記載した特徴を有するもので
あるが、その実施態様を例示すると次の通りである。

■）弁板の両方の弁板部分が１３５°ないし１６０なる
べく１４５°ないし１５５°の角をなしている。

２）軸４が弁板５の湾曲稜の内側に設けられている。

３）軸４が筒状・・ウジフグ１０円形断面の直径３から
この直径の１％ないし４％偏心してこの直径３に対して
平行に延びている。

４）カウンタウェイト６の突起７が弁板５の湾曲稜を貫
通しかつ軸４Ｐよび弁板５をカウンタウェイト６に締付
けるねじ８をもっている。

５）弁板５の開放位置が一方の弁板部分１１用のストッ
パピン９により定められている。

６）・・ウジフグ１の外側へ突出する軸部分へ保合する
ばね２１．２７．２８．２９が設けられ、軸４０回転角
に関して非直線的に増大するばね特性をもっている。

７）ばね２８．２９が２つの個別ばねなるべくうず巻ば
ねから成り、そのうち一方のばね２８が、軸４の特定角
度回転後はじめて変形するように取付けられている。

８）一方のばね２８がうず巻ばねであり、軸４の側方に
おいてゆるい取付は部３０内にあり、この取付は部３０
により軸４に対してばね端部３１力根られた範囲で自由
に回転可能である。

９）うず巻ばね２１．２７が軸４上にあるレバー１８あ
るいは２３の取付げ部１９．２０あるいは２４．２５に
わずかな初応力で取付けられ、それにより内側ばね端部
がレバーに対■恨られた範囲で自由回転可能である。

１０）内側ばね端部の屈曲部が軸４に対して平行にレバ
ー１８に設げられた穴２０内にあり、このレバー１８が
肩部１９をもち、弁板５の所定角度回転の際ばね端部が
この肩部１８に接して、それ以上の角度の回転に対して
回らないように係合している。

ｌυ レバーとしてのブロック２３がピン２５をもち、
このピン２５がばね端部を収容する大きい穴をもってい
る。

（２）ばねの外側端部が弁板の軸４のまわりに回転可能
な皿板１５に取付けられている。

稀皿板１５が、ばねを収容する偏平なケース１３の底部
に設けられている。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による臭気導管用流量調整器を第２図の
Ｉ−Ｉ線に沿って切断した断面図、第２図は第１図の■
−■線に沿う断面図、第３図はこの流量調整器の上側部
分の拡大平面図、第４図は第３図によるばねの特性曲線
図、第５図および第６図はばねの異なる実施例の平面図
、第７図および第８図、第９図および第１０図はそれぞ
れ従来の流量調整器の中心軸線に沿って切断した断面図
およびこの中心軸線に対して直角な断面図である。 １・・・・・・筒状ノ・ウジフグ、３・・・・・・ノ・
ウジンｆｆｉ面の中心を通る直線、４・・・・・・軸、
５・・・・・・弁板、６・・・・・・カウンタウェイト
、１０，１１・・・・・・弁板部分、２１．２７．２８
．２９・・・・・・ばね。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導管の流通断面を変化する弁板が、この断面の中心
   近傍に設けられた軸に取付けられ、流れによりばね力に
   抗して閉鎖方向へ回転可能である流量調整器において、
   弁板５が軸４０所で角形に湾曲され、弁板５の開放位置
   では、弁板５の互いに角をなす弁板部分ｉｏ、ｉ’ｔの
   うち一方の弁板部分１０が、導管の中心軸線に対してほ
   ぼ平行に流れに関して下流側へ向き、他方の弁板部分１
   １は上流側へ斜めに向き、弁板５の閉鎖位置では、一方
   の弁板部分１０が下流側へ斜めに向き、他方の弁板部分
   １１は導管の中心軸線に対してほぼ直角に向き、弁板５
   の重量がカウンタウェイト６により軸４に関して平衡せ
   しめられていることを特徴とする空気導管用流量調整器
   。