JPS60501375A - 流量調整弁 - Google Patents

流量調整弁

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JPS60501375A
JPS60501375A JP59502011A JP50201184A JPS60501375A JP S60501375 A JPS60501375 A JP S60501375A JP 59502011 A JP59502011 A JP 59502011A JP 50201184 A JP50201184 A JP 50201184A JP S60501375 A JPS60501375 A JP S60501375A
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アルト、エルキ
イーラ・ヘミーラ、ヴエイコ
ヴイリーカ、ライヨ
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ハルトン・オ−・ワイ
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 流量調整弁 この発明は、流量調整弁に作用する差圧が与えられた範囲内において変化すると き、カス状物体の容積流星を正確に所定の値に維持する、特にニアコンディショ ニングならびにベンチレーション装置のためのガス状物体の流量調整弁であって 、前記流量調整弁は、包囲体と包囲体により構成された流路に配置された回転可 能な調整部材を備え、この調整部材は、流れ方向に直交する差圧が徐々に増加す るにつれ回転し、前記調整部材に作用するガス状物体によるトルクと、調整部材 の位置によるカウンタトルクとが、流路における調整部材を、流量が所定の値を 維持するための圧力平衡位置に回転させる構成の流量調整弁に関づるものである 。 容積流量のセットポイントをかなり広い範囲で調整する従来技術の低圧流は調整 弁においては、最低圧の点から作動が開始され、容積流量レートが増加する。 流量が低いときでも、最低圧の圧力は、通常比較的高い。容積流量レートのセッ トポイントの増加につれて高い終りの圧力も増加する。 最低圧の圧力が高く、および/または容積流量セットポイント値によっては、従 来の流量調整弁が機能するためには、余分なブロワエネルギと大型のブI]ワを 必一般的にいって、流量調整弁が設置されている現場で流量調整弁の容積流量の 値を正確に簡単に設定することは、至難の業であり、特に流量調整弁がすでに設 置済みであると実際面において不可能に近く、また設定値も直接読み取ることも できないことも事実である。 従来の技術による流量調整弁においては、流量を規制する絞り圧力を読み取るこ とができない。 ある構造の従来の流量調整弁においては、流量調整弁が作動範 囲にあるか否かを外部から判断できても、その流Bレートを調節することができ ないようになっていることは、事実である。 流量調整弁の製造、格納、拡布、使用の容易性の条件は、流量調整弁の設置現場 ならびの設置後において1、簡単かつ正確に調整できることである。ニアコンデ ィショニング装置には、流量調整弁の設定値か流量調整弁の外部から観察でき、 流量調整弁が作動範囲内にあるか否かが分り、流れをどの程度絞るかが判断でき ることが重要な課題である。 さらにご流量調整弁の基本構造ならびに製造技術に必須なことは、測定手段が簡 単で、できる限り部材が少なく、容積流量の値を設定するものとは、別個になっ ているという点である。 現在公知の流量調整弁においては、調整部材を無段階 調整ができない構造になっている。 したがって、従来の流量調整弁は、1段を 拘束する危険のない、いわゆるシングルパス調整に基く単なるバランス調整がで きない構造になっている。 つぎに、従来の流量調整弁は、局限され、コントロールされた補正に使用できな い。 第三に、従来の流量調整弁は、昼間と夜間とでは、送り込まれる空気流の 量が異なるなどの空気流RI71異なるニアコンディショナなどの空調装置には 、最高の状態で使用できない。 従来の流量調整弁においては、調整部材のカウンタ部材として用いられれる力は 、質量体またはスプリング、またはスプリングとベロウズとの複合体である。  これらは、長所と欠点をもつもので、スプリング使用の欠点は、ゆるみ、製造の 不正確性、損傷を受けやすいなどである。 また、質量体をカウンタフォースと して用いた場合、流量調整弁は、水平なダクトまたは流路にしか設置できず、回 転軸は、常に空気の流れに対し水平でなければならず、質量体は、流路と同じ側 に常になければならない欠点がある。 質量体をカウンタフォースとして用いた 場合の長所は、使用の信頼性が高く、製造が正確に行なえ、耐久性がある点であ る。 スプリングとベロウズの複合体の場合は、構造的に損傷しやすく、単なるスプリ ングよりもコス]〜が高く、耐久性に劣る欠点がある。 従来の流量調整弁においては、調整部材の振動、揺動を防ぐ特殊なダンパが必要 である。 ある種の従来構造においては、ベロウズタイプのダンパが用いられて いるが、このような構造の欠点は、例えば、経時的変化によりダンパの一部が破 損したり、故障して保守が必要であり、正確性を損じる。 この発明の目的は、従来構造の流量調整弁を改良することにある。 この発明の さらに詳細な目的は、従来M4造の流量調整弁にみられる欠点を解消した流量調 整弁を提供ツることにある。 この発明の目的は、流量調整弁の作動範囲が、流路と調整部材との間の有効流通 開口のりイズを調整部材の種々の角位置に対応させて調整することにより変化さ せることを主たる特徴とする流量調整弁により達成される。 この発明の実施例においては、流■調整弁は、有効流通開口のサイズを変えるた めに調整部材の有効4ノイズが変えられることを特徴とするものである。この発 明の実施例においては、調整部材は、互いに重なり合い、調整部材の有効サイズ が変化するように動く配置の部材からなる。この発明の実施例においては、有効 流通開口は、流路における調整部材を動かすことにより変更できる。この発明の 実施例においては、有効流通開口は、流路における一つ、または1、それ以上の 部−材からなる別個の調整部材により変更できる。このような調整部材としては 、例えば、各種の絞り調整体が使用される。 この発明の実施例においては、流量調整弁の作動範囲は、調整部材の位置に基く カウンタトルクを生ずるシフト可能な質量体により変更できる。 この発明の数例の実施例は、調整部材が僅かにカーブしたプレートからなること を特徴とする。 調整部材の最初と最終の位置の間における回転角は、差圧が同 じであれば、異なった流量レートにおいて同じオーダーである。 調整部材の最 初と最終の位置は、差圧が同じであれば、容積流量レートのマグニチュードに基 く。 この発明の流量調整弁には、アジャストできる、または、セルファジャス トできる制限部材を設け、流量調整弁の差圧範囲を制限するもので、該制限部材 は、調整部材の角運動を制限するように設番プられれる。 流量調整弁の作動範囲は、調整部材と流路との間の有効流通開口部分の度合を変 えることにより変更できる。 同様に、流量調整弁の作動範囲は、調整部材の位置に基いてカウンタトルクを生 ずるシフ1〜可能な貿吊体により変更できる。 この発明の流用調整弁により、数々の著しい効果が得られる。 まず第一に、流 通調整弁の設定値は、流量調整弁の作動範囲を変えることなく、極めて広い範囲 、例えば、ダウ1〜速度が2へ・8m/sの範囲に調整される。 さらに、流量調整弁は、作動範囲が20〜200Paである従来の流量調整弁よ りも低い差圧、例えば20Paの差圧でも作動する。 この発明の流量調整弁に おいては、調整部材の回転角は、約90°であり、これによって、有効流通開口 を調節することなく、差圧の変化に対応して調整部材を大ぎく動かし、極めて広 い作動範囲を得ることができる。 第二に、この発明の流量調整弁によれば、容積流岱レートは、無段階に調整でき 、しかも、その調整も設置現場において、それが1でに設置完了している場合で も、流量調整弁に設シブだ操作ノブを回すだけで可能である。 また、容積流量 レートは、目盛から直接読み取りでき、空気流の絞り度合ならびに流量調整弁が その作動範囲にあるか否か、例えば、空気流入Wが適1なものか、過不足がある が否かをチェックできる。 第三に、この発明の流量調整弁によれば、調整部材の動ぎは、制限され、必要に 応じ、完全に拘束できる。 この特徴により、この発明の流量調整弁は、いわゆるシングルパス調整と称する バランス操作に用いることができる。 つぎに、流量調整弁は、流量の僅かな補 正に用いることができ、さらに、空気の流れを中央で変更することが望ましい空 調装置に使用すると効果的である。 この発明の流量調整弁においては、質量体がカウンタフォースとして用いられて いる。 しかしながら、この発明の流量調整弁においては、貿m体の欠点は、実 際面で解消されている。 この発明の流量調整弁は、どのような方向の流路にも 設置でき、質m体は、流路またはダクトのいずれの側にも設置できる。 これは 、調整部材の回転軸が流量調整弁に設けたレベル手段により水平に設置できる事 実と、前記質量体の設置位防により、空調装置の設置状況の変化により別、な位 置に分岐されたとしても前記質は体は、同じ角度で反対方向に回転することがで きる事実に基くものである。 この発明の流量調整弁は、別個の振動抑制手段を必要としない。確かに振動抑制 手段は、調整部材にとって故障の原因となる。 原則として、ダクトシステムに お(プるカウンタ圧力は、調整部材を安定状態に保つのみで充分である。 この 特徴に貢献する要素は、第一に、調整部材は、僅かにカーブしていることであり 、調整部材がどの位置においても流路を略完全には閉止しないことである。 そ の結果、調整部材がクローズの位置にあっても、調整部材の周縁にそい空気流が 下流へ流れることができる。 この特徴に貢献する他の要素は、例えば、調整部 材のサイズと形状、調整部材に対する調整部材の回転軸の位置、カウンタウェイ トのサイズと位置、調整部材の制限部材である。 空気が調整部材の周囲のづべてにそって流れることができる事実は、空気分布技 術ならびに音響技術の領域にすぐれた利点を与える。 僅かにカーブした調整部材により、この発明の流量調整弁は、きわめて正確で、 静粛であり、角度調整の動きもきわめてスムーズである。 この発明の詳細は、添附の図面に示された実施例により説明されるが、この発明 は、これに限定されるものではない。 第1図は、一部を切断した正面図における、この発明の実施例を示す。 第2図は、第1図H−TI線にそった断面図である。 第3A図は、容積流量レートが高い場合におりる流量調整弁の調整部材の最初と 最終位置を示づ側面図である。 第3B図は、容積流量レートが低い場合における流量調整弁の調整部材の最初と 最終位置を示す側面図である。 第4八図は、調整部材により有効流通開口が最大に開口するように調整された状 態における、流れの方向から見た流量調整弁の有効流通開口を示す。 第4B図は、調整部材により有効流通開口が最小に開口するように調整された状 態におりる、流れの方向から見た流量調整弁の有効流通開口を示す。 第4C図は、流路における流量調整弁の可変断面を有する有効流通開口の変化を 示す側面図である。 第4D図は、別個の調整部材による有効流通開口の変化を示す側面図である。 第5図は、流量調整弁の差圧範囲を制限する原理を示す側面図である。 第6図は、5への方向から見た第5図の詳細である。 第7図は、この発明の流量調整弁の作動範囲の変化を行なう方法を示す側面図で ある。 第8図は、保護ケースのカバー(該カバー(よ、取り除かれている)の方向から 見た第1図の流量調整弁を示す。 第9図は、この発明の流量調整弁の作動範囲を示すグラフである。 第10図は、この発明の流量調整弁の用例を示すグラフである。 第1図と第2図に示す実施例において、この発明の流量調整弁は、符号10で示 されている。 流量調整弁10は、包囲体11と、この包囲体に内蔵されている 調整部材12とを備えている。 調整部材12は、二枚のカーブしたフラップ1 2a 、 12bが互いに部分的に重なって構成されている。 調整部材12は 、調整・固定プツト14とスリーブ状の調整・固定ナツト16を介して回転軸1 3に取付られている。 回転軸13は、ベアリング15.18に回転自由に軸支 されて、包囲体11内に設けられている。 調整部材12は、包囲体11内の流 路を流れる空気流により回転するもので、錘23によるカウンタトルクによって 、調整部材12は、必要なスロワ1−ル作用が行なえる位置を占める構成になっ ている。 錘23は、前記スリーブ状の調整・固定ナツト16、部材19ならび に該部材と共に回転自由に装着されたカバー20により調整部材12に一体的に 連結し、調整部材12の回転と共に回転する。 回転軸13は、保護ケース32 内に設けられているバランスと水準ボール31により水平に投首されている。 容積流量レートに関する定量流量調整弁10の作動範囲は、調整ノブ24を回転 することにより変更できるものであり、調整ノブ24を回転することにより、フ ラップ状の調整部材12と有効流通開口のりイズ、錘23の位置、調整部材12 の最初と最後の位置が変更される。 フラップ状の調整部材12の名手“休12 a、12bは、回転軸13と調整ナツト14.16に設【プた互いに逆ねじの嫁 先にそって、互いに反対の方向に動く。 回転軸13の一端は、ベアリング15 に支承され、前記調整操作により、前記フラップ状の調整部材12の半体12b にスリーブ16を介して回転自由に装着され1こ部材19と、部4A19に取付 られたカバーとが、回転l111113の軸ブ〕向に動かされる。 カバー20 に取イ]られた歯車22が回転@13に接触し、回転軸13の溝に形成されたピ ニオンラックと、回転・白油に装着された部材19の横方向の動きとにより、回 転し、同時に歯車22は、ピニオンラック34により錘23をシフトする。 第3A図と、第3B図において観察されるように、作動範囲の最小差圧における 高い容積流部レートにおいては、調整部材12は、対応する差圧における低い容 積流量レートにおけるよりも、より水平の位置にある。 同様に、作動範囲の最小差圧における高い容積流量レートにおいては、調整部材 12は、対応づる差圧における大きな容積流量レートにおけるよりも、より垂直 の位置にある。 最高の容積流量レートと作動範囲の最小の差圧における調整部材12の位置は、 最小の容積流量レートと作動範囲の最高の差圧における調整部材12の位置から 90″離れている。 これと対照的に、回転角φ2は、差圧が同じ場合、高い容 積流量レートに対する回転角φ 1と実質的に同じオーダーである。 このよう に、この発明の流量調整弁10においては、最小差圧ど最大差圧に対する調整部 材12の回転角φ1、φ2は、異なった容積流量レートにおいて、実質的に同じ オーダーである、1 差圧△pの同じ最小値と最大値においては、回転角φ 1 、φ 2は、約60°である。 第4八図と第4b図の実施例における、この発明の流量調整弁10においては、 有効流通開口37は、調整部材12のサイズを調整することにより変えられる。 この実施例において、有効流通開口37は、フラップ状の調整部材12の半休1 2a、12bを第4八図の矢印へで示す方向に動かすことにより変えられる。 第4C図の実施例においては、有効流通開口37は、流路11.11aを矢印B の方向に移動、即ち、流れの方向にシフトさせることにより変えられる。 第4D図の実施例においては、有効流通開口37は、流路に設置した一つ、また は、複数の部材からなる別個の調整部材36による流通開口の調整によって変え られる。 符号35は、調整部材36の軸を示す。調整部材36は、軸35を回 転軸として矢印C方向に回動される。 この発明の流量調整弁においては、差圧範囲は、llJ限部材25.26a 、 26bにより制限される。 制限部材268.261〕が第5図矢印り方向に動 くと、調整部材12の動きは、制限される。 制限部材268.26bは、第7 図に示すように、選携された容積流量レートに従いセルフ調整する制限部材であ ることが望ましい。 制限部材26a、26bは、前記保護ケース内で傾斜面を 有している。制限部026a 、26bは、第6図矢印[で示す方法で、前記流 量レートが調整されるにつれて制限ピン25が移動づ−るとぎ、調整される。  コンスタン1−流量調整弁10のフラップ状調整部材12の動きは、調節可能の 制限部材26a、26bにより全体的に、または、部分的に捕捉される。 保護ケース32の制限ピン25と調節スケール39は、コンスタント流量調整弁 10に作用号る差n−Δpを示ず。 制限ピン25が制限部材26aに接触する ときは、差圧Δpは、最低であり、制限ピン25が制限部材26bに接触すると きは、差圧△pは、最高である(第6図)、、制限ピン25が制限部材26aと 制限部U26bとの中間にあるとぎは、流量調整弁は、作動範囲にあるもので、 そうでないときは、量的に過ぎた空気または少な過ぎる空気が流入する。 第7図においては、流量調整弁10の作動範囲は、矢El] Fに示すように、 錘23を動かすことにより変更することができる。 錘23、制限1部材26a、26bにより、フラップ状の調整部材12の異なっ た流部レートにおける最初と最終の位置が定まる。 第1.2、・8図に示すように、この発明のコンスタント流量調整弁10におい ては、調製部材12の回転軸13に対し調節可能のフレキシブルなカバー20と 、保護ケース32のボールケース2つと、ボールケース29内を動くボール30 とによる重力効果により、同じ配置構成を構成することができる。 コンスタン ト流量調整弁10は、最初に、錘23のカウンタトルクなしに、バランスウェイ ト38によりバランスさせて製造することができる。 ボールケース29のボー ル30とスケール40とが調整部材の位置を示す。 カバー20は、ボール30 とカバー20のスケール41により示される位置に対応する位置に回転させられ 、ネジ21によりロックされる。 容積流量レートVに関づ−るこの発明の流用調整弁1゜の作動範囲は、無段階の 調整することかでき、−その結果、第9図に示すように、流用調整弁10が作動 する差圧範囲を変えなくしたり、または、所望の態様で変えることもできる。  第9図において、斜線部分は、この発明の流量調整弁が作動する範囲を示す。  第9図の例において、作動範囲の上限と下限の重力の比率は、1.10、または 、例えば、2O−200Pa テあり、容積流量レートVの下限と上限の比率1 ,4は、空気流速2〜8m/Sに相当する。 すでに述べたように、コンスタン ト流量調整弁10の作動範囲は、操作ノブ24の回動により調整される。 回転 可能部材19に設けられた制限ピン25、回転軸13の方向に変えられる制限部 材26a 、26bならびに&!23により、調整部材12は、種々の容積流量 レー1〜において、異なった最初と最終位置をとることができる。 歯車ラック 34の端部とカバー20の容積流量レートスケール42が、コンスタン1〜流量 調整弁10により調整した空気流を示す。 制限ピン25と、保護ケース32に 制限ピン25に近接させて設けたスケール39(換言すれば、制限部材26a  、26bをセットするためのスケール)は、流量調整弁10に作用づる差圧Δp を示す。 制限ピン25が制限部材26a 、26bのいずれかに当たれば、流 量調整弁10は、作動範囲外にあり、過分な、または、不足した空気が流@調整 弁10を通過する。 スケール39、制限部材26a、26bに関連する制限ピ ン25の位置は、外部手段により設定できる。 この発明の流量調整弁10においては、調整部材12の動きを規制でき、または 、すでに述べたように制限部U26a 、26bにより調整部材12は、完全に 拘束できる。 これによって、第10図に示すように、種々の可能性が生ずる。 第10図の例a)は、流量調整弁10が空調装置の調整のみに使用されている場 合を示す。 2調装置がバランスされていれば、流量調整弁10は、自動的に正 しい位置をとり、その後で、流過調整弁10は、制限部02.6a、26bによ り規制される。 空調装置は、流量調整弁により、このような方法でバランスさ れるもので、このことは、空調装置においては、どの点でも空気量叫、適正であ るが、空調装置に設置した流過調整弁10は、外部的影響で空気流の容積流量レ ートVが変化するようなとぎには、容積流量レート■を一定に保つような働きを しないことを意味する。 空気流は、ついで集中的に変更される。 流量調整弁 10は、規制されているので、不動作となるおそれはない。 第10図の例b)は、流量調整弁10が例えば、±20Paの範囲で僅かに補正 される場合を示づ。 流量調整弁10は、バランスしtこ適正位置になっている 。、流量調整弁10の調整部材コ2は、横両方向に僅か動けるようになっている 。 僅かな圧力変化の場合には、容積流量マグニブコードが変化しようとすれば 、流量調整弁10は、容積流部レートを補正する。 他方、なんらかの理由で、 流量調整弁]Oが停止すれば、太きなエラーは、発生しない。 第10図の例C)は、空調装置が最大の空気量でバランスしている場合を示ず。  流間調整弁土Oは、異なったマグニブコードの空気流が流れる空調装置に使用 されている。 昼間は、通常、高い容積流量レートになっており、空調装置をバ ランスさせたときは、調整部材12の動きは、下限の圧力制限部材268により 規制されている。 これによって、調整部材12は、昼間の操作において空気量 が増加するのを防ぐばかりか集中操作で空気量が減少される夜間の操作において もなんらの問題も発生させない。 調整部材12が、全開位置に回動することが 許されれば、夜間操作における空調システムのある部分には、屓間操伯と同様な 是の空気流が流れ、他の部分には、はとんど流れない。 第10図の例d)は、流量調整弁10が、異なつlこマグニブコードの空気流が 流れる空調装置に使用されている場合を示す。 空調装置は、少ない空気化でバ ランスしている。 流量調整弁10の調整部材12の動きは、上限圧力制限部材 26bで規制されている。 調整部1012は、閉止位置に回動できず、集中操 作で空気流が増加しても何等の問題も生じない。 第10図の例e)は、流量調整弁10が作動する異なった′圧力範囲にわたり、 流量調整弁10により空気流レートの補正を行なうようになっている場合を示す 。 制限部材26a 、26bは、極限位置にある。 前記実施例では、この発明の二三の例を示したにすぎないものであって、下記の 請求の範囲に示された発明思想の範囲内においての変更が容易であることは、当 業者に明らかであり、例えば、この発明は、断面が円形のダクトに限定されるも のではない。 FIG、2 FI63A FIG、38 FIG、4A FIG、4B 国際調査報告

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.流量調整弁(10)に作用する差圧(△p)が変化するとき、ガス状物体の 容積流量を正確に所定、の値に維持する、特にニアコンディショニングならびに ペンデレージョン装置のためのガス状物体の流量調整弁であって、前記流量調整 弁(10)は、包囲体(11)と包囲体(11)により構成された流路に配置さ れた回転可、能な調整部材(12)を備え、この調整部材は流れ方向に直交する 差圧が徐々に増加するにつれ回転し、前記調整部IJ(12)に作用するガス状 物体による1〜ルクと、調整部材の位置によるカウンタトルクとが、流路にお【 プる調整部材を、流量が所定の値を維持するIζめの圧力平衡位置に回転させる 構成であって、前記流量調整弁(10)の作動範囲が、前記調整部材(12)と 前記流路の間の有効流通開口(37)を調整部材(12)の種々な角位置に応じ て調整することにより調整されることを特徴とする流量調整弁。 2、有効流通開口(37)のサイズを変えることにより、調整部材(12)の有 効サイズが変えられることを特徴とする請求の範囲1による流量調整弁。 3、調整部材(12)が、互いに部分的に重なり、調整部U(12)の有効サイ ズを変えるように動く部材(12a 、 12b)からなる請求の範囲2による 流量調整弁。 4、有効流通開口(37)が、流路(11,11a)において、断面が変化する 調整部材(12)をガス状物体の流れの方向に移動することにより変えられるこ とを特徴とする請求の範囲1による流量調整弁。 5、有効流通開口(37)が、流路に設けられた別個の調整部材(35)により 変えられることを特徴とする請求の範囲1による流量調整弁。 6、有効流通開口(37)の変更が、調整部材(12)の位置に基く、調整部材 (12)の異なった角位置に対応するカウンタトルクの変更と複合していること を特徴とする請求の範囲1〜5による流量調整弁。 7、調整部材(12)の位置に基くカウンタトルクが、可動質量体により発生す 〕ことを特徴とする請求の範囲6による流量調整弁。 8、流量調整弁(10)は、流量調整弁の差汁範囲を制限するアジャストまたは セルファジャストできる制限部材(26a、26b)を備え、前記制限部材(2 6a、26b)は、調整部材(12)の回転運動を制限するように設けられてい る請求の範囲1〜7項いずれかによる流量調整弁。 外部側から行なわれることを特徴とする請求の範囲1〜8いずれかによる流量調 整弁。 10 空気は、調整部材(12)の全周側を流れるよう5になっていることを特 徴とする請求の範囲1へ・ついずれかによる′a間温調整弁
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