JPS595209Y2 - 渦巻型流体素子 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は満室にできる渦流の強さによって出力を制御す
るようにした渦巻型流体素子に関するものである。

一般に渦巻型流体素子にあってその最大の欠点としては
制御流体をいくら導入しても出力流体が零にならないこ
とがあげられる。

このため渦巻型流体素子（以下素子と呼ぶ）を例えば弁
として利用する場合、出力流体が零にならないまでもで
きるだけ小さな値にすることが要求される。

この場合、入力ノズルおよび出力口を小さくすれば確か
に出力流体が少なくなるが、反面制御流が導入されてい
ない場合の出力流量が低下して弁として利用することに
障害となる。

本考案の目的は、制御流が入らない場合は比較的大きな
出力流量を流すことができ、しかもこの特性を保持した
まま制御流が入った場合の出力流量を従来よりも小さな
値にすることが可能な渦巻型流体素子を提供することに
ある。

以下その実施例を添附図面とともに説明する。

第１，２図において、１は底面中心部に出力口２を形成
した円形の満室、３はこの渦室１の外周部に連設した入
力ノズル、４は入力口、５は上記入力ノズル３と直交す
るごとく形成した制御ノズルである。

また入力ノズル３と渦室１の連通部側側には上記渦室１
側へ広がるようなテーパ面６，７が設けである。

上記渦室１、入力ノズル３および制御ノズル５などは素
子本体８の一面に凹設してあり、ビス９を介して設けた
蓋板１０で外部と遮断しである。

１１、１２．１３は上記出力口２、入力口４、制御ノズ
ル５に連設した各接続筒である。

上記構成において、今、入力口４に供給された流体は入
力ノズル３により加速され噴流となって渦室１から出力
口２に流出する。

制御ノズル５に流体がない場合、上記噴流は渦室１内を
直進し、出力口２よりスムーズに流出するため、素子の
流体抵抗は小さなもので、供給流量は大きな値になって
いる。

以下供給圧力は常に一定に保持されているものとして説
明を進める。

すなわち流体抵抗が大きくなれば供給流量は小さくなり
、反対の場合は大きくなる。

次に制御ノズル５に制御流が入った場合、入力ノズル３
よりの噴流は上記制御流との衝突で干渉領域１４から左
に向って偏向を起す。

偏向した噴流は渦室１内で渦流となり出力口２から流出
するが、この渦流の作用によって干渉領域１４と出力口
２の間に大きな圧力差が生ずる。

この圧力差によって素子の流体抵抗は大きくなり出力流
量は大巾に低下する。

すなわち、制御流がない場合、流体抵抗は小さく弁が開
放された状態を作り、制御流があると流体抵抗が大きく
なって弁が閉じた状態を作り出すものである。

ところで、第３図ａは従来の素子の形状であり入力ノズ
ル３の端部１５，１６は直角に近い状態にされている。

このため、噴流Ａは制御流Ｂの作用でその端部１５，１
６より偏向されるだけであまり大きな値とならない。

偏向が小さいと渦室１内での渦流も弱く大きな圧力差を
作り出すことができない。

その理由は渦流による圧力差は噴流の渦室に対する線方
向速度により決定されたためであり、偏向が小さいとこ
の接線方向速度がベクトル的に減少するからである。

第３図すは入力ノズル３の左側部にテーパ面１７を形成
した場合であるが噴流Ａの偏向は第３図ａに比較して大
きくなる。

その理由は、テーパ面１７に噴流の付着力が発生するた
めである。

しがし右端部１５が直角となっているため、噴流Ａの付
着力がこの端部１５側にも大きく働きテーパ面１７側の
付着力を弱めてしまうため、噴流Ａはあまり偏向が大き
くならない。

ところが入力ノズル３の両端部をテーパ面６゜７とした
場合はこのテーパ面７側の付着力はテーパ面６よりも大
きくなり噴流Ａは大きく偏向する。

すなわち第３図ａでの端部１５への噴流付着が第１図と
第３図Ｃではテーパ面６となっているため、大きくなら
ず十分にテーパ面７側に付着力が働くためである。

第４図において、各渦流素子特性を示す。

Ｘ軸は制御流量、Ｙ軸は出力流量、ａは第３図ａに示し
た素子の特性、ｂは第３図すに示した素子の特性、そし
てＣが本考案素子の特性である。

これによればＣの場合が一番最小出力流量Ｑｓが小さく
素子の弁作用が最大であることを示している。

入力ノズルの先端をテーパ状に設定することにより制御
流がない場合は従来の素子同様噴流Ａの直進性が確保で
き、さらに制御流が入った場合、テーパ面の付着効果が
加味されるため噴流Ａの偏向を従来になく大きくとれ、
その結果、大きな素子形状変化を施すことなく制御流が
入った場合の素子出力流量を低減させることが可能とな
り、従来にない大きな流量変化を作り出すことができる
ようになった。

そのため素子を弁として使用できる範囲も広がり非常に
有用な渦巻型流体素子を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例を示す一部欠截平面図、第２
図は側面図、第３図に動作説明図、第４図は特性比較図
である。 １・・・・・・渦室、２・・・・・・出力口、３・・・
・・・入力ノズル、５・・・・・・制御ノズル。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 中心部に出力口を有する渦室と、この満室の外周部に連
   設し、かつ入力口からの流体を上記出力口に向は方向規
   制する入力ノズルと、この入力ノズルから噴出される流
   体を、その渦室への出口近傍において、上記渦室内で渦
   流とする制御流体を噴出する制御ノズルとよりなり、上
   記入力ノズルの渦室側先端の両側面を渦室側に広がるよ
   うなテーパ状に設定した渦巻型流体素子。