JP3762938B2 - Variable orifice device - Google Patents

Description

【０００４】
ただし、オリフィス孔の径ｄを小さくするほど、オリフィス１０２の圧力損失は大きくなる。
又、上記の如く流量を計測するためのオリフィスは広く知られているが、オリフィスは次に示す用途にも使われる。
図１８は分岐管に取付けた従来のオリフィスの配置図であり、集合管１１０の分岐管１１１にオリフィス１１２を取付け、分岐管１１３にオリフィス１１４を取付けることで、分岐管１１１の流量をＱ１に制御し、分岐管１１３の流量をＱ２に制御するというものであり、オリフィス１１２，１１４のオリフィス孔の径を増減することで、Ｑ１，Ｑ２の流量を変更することが可能となる。
この様にオリフィス１１２，１１４は、流量計測以外の用途にも広く採用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記オリフィス１１２，１１４は基本的に前記オリフィス１０２と同形であるため、オリフィス孔の径が小さいほど圧力損失は大きくなる。
そして、カバーすべき最大流量と最小流量とに差が大きいと次の様な課題が発生する。
▲１▼最大流量を基準とすると最小流量のときに殆ど圧損が発生せずオリフィスの効果が期待できない、又は▲２▼最小流量を基準とすると圧損が過になって最大流量を流すことができなくなる。
この様にオリフィス１１２，１１４ではカバーすべき流量の範囲が限られており、このことがオリフィスの使い勝手を悪いものとしている。
そこで、本発明の目的は広範囲の流量に対応できるオリフィス装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１は、配管に取付けるオリフィスプレートと、このオリフィスプレートに開けた１個若しくは複数個のオリフィス孔と、このオリフィス若しくはこれらのオリフィス孔を塞ぎ、開き始める流量が互に異なる複数のバルブとから可変オリフィス装置を構成する。
【０００７】
流量が大きいのときには、複数のバルブが開いて大流量を流す。流量が減少するとバルブが順に閉じる。この様にして流量に応じて開くバルブの数を変化させることで、広範囲の流量に対応させる。
【０００８】
請求項２では、オリフィス孔の数は複数であり、複数のバルブは互いに重さが異なり、流量の増加に伴なって軽いバルブから順に開くように構成したことを特徴とする。
【０００９】
バルブの重さに差をつけ、流量の増加に伴なって軽いバルブから順に開くようにする。バルブは重さに差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
【００１０】
請求項３では、オリフィス孔の数は複数であり、複数のバルブは弾性係数の異なる弾性体で弁閉方向へ付勢され、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい方のバルブから順に開くように構成したことを特徴とする。
【００１１】
弾性係数に差のある弾性体でバルブを弁閉方向に付勢しておき、、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい順に開くようにする。弾性体に差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
【００１２】
請求項４では、オリフィス孔の数は１個であり、複数のバルブは互いに重さが異なり、流量の増加に伴なって軽いバルブから順に開くように構成したことを特徴とする。
【００１３】
バルブの重さに差をつけ、流量の増加に伴なって軽いバルブから順に開くようにする。バルブは重さに差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
加えて、オリフィス孔が１個であるから、コンパクト化が容易であり、小径配管に好適な小型可変オリフィス装置を提供することができる。
【００１４】
請求項５では、オリフィス孔の数は１個であり、複数のバルブは弾性係数の異なる弾性体で弁閉方向へ付勢され、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい方のバルブから順に開くように構成したことを特徴とする。
【００１５】
弾性係数に差のある弾性体でバルブを弁閉方向に付勢しておき、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい順に開くようにする。弾性体に差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
加えて、オリフィス孔が１個であるから、コンパクト化が容易であり、小径配管に好適な小型可変オリフィス装置を提供することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図１は本発明に係る可変オリフィス装置（第１実施例）の断面図であり、可変オリフィス装置１０は、オリフィスプレート１１に複数個のオリフィス孔１２・・・を開け、これらのオリフィス孔１２・・・に各々重力式バルブ２１〜２５を組込んだものであり、パッキン３１を介して、ボルト３２・・・，ナット３３・・・で、配管３４のフランジ３５に取付けることができる。
【００１７】
図２は図１の２−２矢視図であり、バルブ２１〜２５をサークル３７上に並べたものである。ただし、これらのバルブ２１〜２５は想像線で示す配管３４の管内に収める。
【００１８】
図３は図２をサークルに沿って展開した図であり、バルブ２１は、薄くて軽い弁ディスク２１ａに脚２６・・・を付けたものであり、バルブ２２は、少し厚くて少し重い弁ディスク２２ａに脚２６・・・を付けたものであり、バルブ２３はより厚く重い弁ディスク２３ａに脚２６・・・を付けたものであり、バルブ２４は更に厚く重い弁ディスク２４ａに脚２６・・・を付けたものであり、バルブ２５は最も厚くで重い弁ディスク２５ａに脚２６・・・を付けたものである。
【００１９】
なお、この例では厚さを変えて弁ディスク２１ａ〜２５ａの重さに差をつけたが、アルミニウム（比重２．７）合金などの軽金属で弁ディスク２１ａ，２２ａを製造し、炭素鋼（比重７．９）で弁ディスク２３ａ，２４ａを製造し、鉛合金（比重１１．４）合金などの重い金属で弁ディスク２５ａを製造してもよい。厚さの差を抑えることで、見栄えをよくすることができるからである。
従って、弁ディスク２１ａ〜２５ａに重量差を付けるには、寸法の変化、材質の変更またはこれらの組合わせによって実現できるものであり、実施例に限定するものではない。
【００２０】
図４（ａ），（ｂ）はバルブの取付け要領図である。
（ａ）において、弁ディスク２１ａ〜２５ａの下面から３本の脚２６・・・を延ばし、これらの脚２６・・・をオリフィス孔１２に差込む。
（ｂ）において、脚２６・・・の下部を折り曲げて鈎部２７・・・を形成し、これらの鈎部２７・・・で上への抜け止め作用を発揮させる。
従って、本例のバルブ２１〜２５は鼎（かなえ）形バルブであると言える。
バルブ２１〜２５は、単に重さに差をつけるだけであるから、構造が極めて簡単になり、この結果、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
【００２１】
図５（ａ）〜（ｃ）は可変オリフィス装置（第１実施例）の作用説明図である。
（ａ）は最小流量における可変オリフィス装置の作動を示し、流量が少ないため、一番軽いバルブ２１だけがリフトし弁開となる。他のバルブ２２〜２５は閉じたままである。従って、流量が小さいにもかかわらず、十分な圧損を発生させることができる。
【００２２】
（ｂ）は中程度の流量における可変オリフィス装置の動作を示し、軽い方のバルブ２１，２２が全開となり、中央のバルブ２３が１／２開度となり、重い方のバルブ２４，２５は閉じたままである。
（ｃ）は最大流量における可変オリフィス装置の動作を示し、流量が多いため、全てのバルブ２１〜２５が開いたことを示す。バルブ２１〜２５で流量を確保するため、比較的小さな圧損で大流量を流すことができる。
【００２３】
図６は本発明に係る可変オリフィス装置を備えた流体均質化装置の断面図である。なお、流体均質化装置の目的を説明すると、密度など性質の異なる流体を混合した混合流体をタンクに一時貯溜すると、軽い成分が上に溜まり、重い成分が下に溜るなど分離することがあり、仮にこの様な分離の虞れがあっても、所定の比率の混合流体に戻して出口管から取り出すことができる装置を流体均質化装置と言う。
【００２４】
その流体均質化装置４０は、少なくとも２種類の流体（例えば天然ガスとプロパンガス）を混合してなる混合流体を貯溜するタンク４１と、タンク４１に混合流体を吹込む入口管４２と、タンク４１内の複数箇所に開口する複数の枝管５１〜５５を備えた集合管５０と、枝管５１〜５５の各々に設けた可変オリフィス装置１０・・・（・・・は複数個を示す。以下同様。）と、集合管５０で集合した流体を取出す出口管４３と、からなる。
【００２５】
タンク４１は、シリンダ４１ａの両端に鏡板４１ｂ，４１ｃを溶接した圧力容器である。４４は脚、４５はドレーン抜き管、４６はドレーンバルブ、４７はベント管、４８はベントバルブである。
【００２６】
以上の構成からなる流体均質化装置の作用を説明する。
図７は本発明に係る流体均質化装置の作用図であり、入口管４２から吹込んだ混合流体は、十分に多量であれば、入口管４２からの吹出し速度が大きく、タンク４１内部での攪拌が盛んであるため、好ましい混合比で枝管５１〜５５、集合管５０を介して出口管４３から流れ出る。
【００２７】
一方、入口管４２から吹込む混合流体が少量であれば、入口管４２からの吹出し速度が小さく、タンク４１内部での攪拌も期待できない。その結果、タンク４１の上部に軽い成分が溜まり、タンク４１の下部に重い成分が溜まる虞れがある。そこで、上位の枝管５１，５２で比較的軽い成分の流体をｑ１，ｑ２の通りに吸込み、中央の枝管５３で平均的な成分の流体をｑ３の通り吸込み、下位の枝管５４，５５で比較的重い成分の流体をｑ４，ｑ５の通りに吸込み、集合管５０でまとめることで成分を平均化するのが基本作用である。
【００２８】
しかし、出口管４３から各枝管５１〜５５までの管長さ（正確には等価管長さ）が異なり、管長さが流路抵抗に比例するため、流量に差（例えばｑ１＜ｑ３）がでる。
また、本例の様に枝管５１〜５５に高低差があるときには、ヘッド（水頭）に差がでる。
この結果、流量ｑ１〜ｑ５間に差がでる。
流量ｑ１〜ｑ５間に差があると、集合管５０でまとめた混合ガスの混合比が所望の値から外れる虞れがある。そこで、本例では次に説明する対策を講じたことを特徴とする。
【００２９】
図８（ａ），（ｂ）は本発明の可変オリフィス装置の作用図である。
（ａ）は抵抗の記号で示した可変オリフィス装置１０、枝管５１、集合管５０、出口管４３を模式図にしたものであり、流量Ｑを流したときの可変オリフィス装置１０の抵抗をＲ１２、枝管５１から出口管４３までの流路抵抗をＲ１１とすれば、総抵抗Ｒ１０はＲ１１＋Ｒ１２となる。
（ｂ）は可変オリフィス装置１０、枝管５３、集合管５０、出口管４３を模式図にしたものであり、流量Ｑを流したときの可変オリフィス装置１０の抵抗をＲ３２、枝管５３から出口管４３までの流路抵抗をＲ３１とすれば、総抵抗Ｒ３０はＲ３１＋Ｒ３２となる。
【００３０】
前記流路抵抗Ｒ１１は、配管の内壁に流体が接するときの摩擦損失や、エルボ（曲り管）、Ｔ（分岐又は合流管）及びレジューサにおける渦巻損失の総和であり、それほど大きな値とはならない。流路抵抗Ｒ３１も同様である。
そこで、管路が長い方の流路抵抗Ｒ１１を４ｍｍＡｑ（水柱ｍｍ）、管路が短い方の流路抵抗Ｒ３１を２ｍｍＡｑと仮定する。
なお、ここ及び以下に示す数値は、説明を具体化するために採用したものであって、これらの数値に本発明が拘束されものではない。
【００３１】
一方、可変オリフィス装置１０は、オリフィス孔１２・・・（図１参照）で流路面積を急激に絞るため大きな圧力損失を発生させることができ、しかも圧力損失の大きさは、計算で自在に決定することができる。
そこで、可変オリフィス装置１０の抵抗Ｒ１２，Ｒ３２をともに５０ｍｍＡｑ（水柱ｍｍ）とする。
この結果、（ａ）における総抵抗Ｒ１０は、５０＋４で５４ｍｍＡｑ、（ｂ）における総抵抗Ｒ３０は、５０＋２で５２ｍｍＡｑとなる。
【００３２】
同じ流量Ｑを流したときに、（ａ），（ｂ）に総抵抗の差が発生したわけであるが、ヘッドの差を無視すれば、（ａ）の管路の出入口差圧ΔＰ１０と、（ｂ）の管路の出入口差圧ΔＰ３０とは同じ若しくは殆ど同じになる。
ΔＰ１０＝ΔＰ３０であれば、（ａ），（ｂ）における総抵抗Ｒ１０，Ｒ３０は等しくならなければ、矛盾する。
そこで、（ａ）では流量が小さくなり、総抵抗が小さくなり、（ｂ）では流量が大きくなり、総抵抗が大きくなり、双方の総抵抗が等しくなる（Ｒ１０＝Ｒ３０）という現象が起こる。
【００３３】
仮に、落ち着いた総抵抗が５３ｍｍＡｑであったとすれば、流量の変化は次の通りに計算することができる。差圧の１／２乗が速度（流速）に比例し、流速と流路断面積の積が流量となるからである。
【００３４】
【数２】

【００３５】
すなわち、上記（ａ）の管路においては、流量Ｑは総抵抗Ｒ１０の１／２乗に比例している。流量Ｑが総抵抗５３ｍｍＡｑに見あう流量ｑ１に変化したとする。このときのｑ１／Ｑは９９％となり、流量が１％少なくなったことになる。
【００３６】
【数３】

【００３７】
一方、（ｂ）は同様の計算によれば、ｑ３／Ｑ＝１０１％となり、流量は１％増加したことになる。
この結果、ｑ１とｑ３との間に２％程度の流量差が存在すると考えれられる。この流量差は可変オリフィス装置無しの管路と比較することで評価することができる。
【００３８】
図９（ａ），（ｂ）は図８から可変オリフィス装置を除いた管路図である。
（ａ）における総抵抗はＲ１１であり、このＲ１１は４ｍｍＡｑであった。
（ｂ）における総抵抗はＲ３１であり、このＲ３１は２ｍｍＡｑであった。
（ａ）では総抵抗が３ｍｍＡｑになるように流量が減少し、（ｂ）では総抵抗が３ｍｍＡｑになるように流量が増加したと仮定して、上記計算と同様の計算を次の通りに実行する。
【００３９】
【数４】

【００４０】
ｑ１／Ｑ＝８７％、Ｑ３／Ｑ＝１２２％となり、ｑ１とｑ３との間に３５％もの大きな流量差が存在する。
可変オリフィス装置を備えた管路での流量差が２％、可変オリフィス装置を備えない管路での流量差が３５％（何れも計算上）、であるから、流量差を限り無くゼロに近づけるには可変オリフィス装置は極めて有効であることが確認できた。
【００４１】
図１０は本発明に係る可変オリフィス装置（第２実施例）の断面図であり、この可変オリフィス装置６０は、オリフィスプレート６１のオリフィス孔６２を薄いリード弁６３で塞ぎ、別のオリフィス孔６２を厚目のリード弁６４で塞いだことを特徴とする。６５，６５は止めビスである。
リード弁６３，６４は厚さに差をつけることで弾性係数（ばね係数）に差をつけることができ、弁体と弾性体とを兼ねた部材である。
即ち、オリフィス孔６２・・・の数は複数であり、弾性係数に差を付けた複数のバルブ（リード弁６３，６４）でオリフィス孔６２・・・を塞ぐ構成としたものである。
【００４２】
上向きの流れを受けると、先ず薄いリード弁６３が想像線で示すごとく開く。厚目のリード弁６４は曲げ剛性が大きいため、小流量では開かない。
従って、曲げ剛性に差をつけた複数個のリード弁６３，６４・・・でオリフィス孔６２・・・を塞げば、小流量から大流量までカバーさせることができる。
【００４３】
図１１は本発明に係る可変オリフィス装置（第３実施例）の断面図であり、この可変オリフィス装置７０は、オリフィスプレート７１のオリフィス孔７２に弁体７３を載せ、この弁体７３を閉側に軟らかいスプリング７４で押し、別のオリフィス孔７２に弁体７５を載せ、この弁体７５を閉側にやや硬いスプリング７６で押すようにしたスプリング式リフト弁である。７７，７７はスプリング抑えである。
【００４４】
図１２は図１１の作用図であり、上向きの流れを受けると、軟らかいスプリング７４は大きく縮み、弁体７３が大きく上昇する。硬いスプリング７６で抑えた弁体７５は例えば少しリフトする。この弁体７５は流量が増加すると更に上昇する。
この様にスプリング７４，７６・・・のばね係数を変化させることで、流量に応じて開く弁の数を変更することができる。
【００４５】
即ち、図１１，１２の例では、オリフィス孔７２・・・の数は複数であり、複数のバルブ（弁体７３，７５）は弾性係数の異なる弾性体（スプリング７４，７６）で弁閉方向へ付勢され、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい方のバルブ（弁体７３）から順に開くように構成したことを特徴とする。
弾性体はスプリング（圧縮ばね、引張りばね、トーションばね）、ゴム、弾性樹脂の何れであってもよい。
【００４６】
図１３は本発明に係る可変オリフィス装置（第４実施例）の平面図であり、図２との共通部分は符号を流用し、詳細な説明を省略する。
この可変オリフィス装置８０は、オリフィスプレート８１の中央に比較的大きなオリフィス孔８２を１個開け、このオリフィス孔８２を三角形状のフラップバルブ８３〜８６で塞いだものであり、これらフラップバルブ８３〜８６を各々ヒンジ８７・・・でオリフィスプレート８１に止めることにより、図面おもて側へ回転可能にしたものである。これらのフラップバルブ８３〜８６は想像線で示す配管３４内に収める必要がある。
なお、プラップバルブ８３〜８６は厚さを変える、又は密度（比重）の異なる材料で製作するなどして、互いに重さが異なる。
【００４７】
図１４は本発明に係る可変オリフィス装置（第４実施例）の断面図であり、配管３４のフランジ３５に、パッキン３１を介して可変オリフィス装置８０を添え、ボルト３２・・・及びナット３３・・・で固定したところの取付け状態を示す。
一番軽いフラップバルブ８３が開き、一番重いフラップバルブ８６が閉じていることを示す。８８・・・は全開制限ピンであり、これらの全開制限ピン８８・・・で過大にフラップバルブ８３〜８６が開くことを抑制する。９０°を超えて回転すると、フラップバルブ８３〜８６が自重で閉側へ戻らなくなるからである。
【００４８】
図１５（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る可変オリフィス装置（第４実施例）の作用図である。なお、フラップバルブ８３〜８６は、フラップバルブ８３が最も軽く、フラップバルブ８４、同８５、同８６の順で重くしたとする。
（ａ）は小流量の場合を示し、図面裏からおもてへ流体が流れると、この流体で押上げられるため、軽いフラップバルブ８３，８４が開き、重いフラップバルブ８５，８６が閉じたままであることを示す。これで、オリフィス孔８２の孔面積の約１／２に相当する面積のオリフィス孔を得ることができる。
より流量が小さくなればフラップバルブ８４が閉じて、フラップバルブ８３のみが開くことになる。
【００４９】
（ｂ）は流量が（ａ）より増加した場合を示し、フラップバルブ８３，８４，８５が開き、一番重いフラップバルブ８６のみが閉じていることを示す。これで、オリフィス孔８２の孔面積の約３／４に相当する面積のオリフィス孔を得ることができる。
（ｃ）は最大流量の場合を示し、フラップバルブ８３〜８６の全てが開いて、大量の流体を流していることを示す。
【００５０】
即ち、図１３〜図１５に示した可変オリフィス装置８０は、オリフィス孔８２の数は１個であり、複数のバルブ（フラップバルブ８３〜８６）は互いに重さが異なり、流量の増加に伴なって軽いバルブ（フラップバルブ８３）から順に開くように構成したことを特徴とする。
そして、オリフィス孔８２が１個であるから、コンパクト化が容易であり、小径配管に好適な小型可変オリフィス装置８０を提供することができる。
【００５１】
図１６は本発明に係る可変オリフィス装置（第５実施例）の断面図であり、前記第４実施例の可変オリフィス装置８０（図１４参照）の一部分のみを変更したものであるから、符号を流用する。
可変オリフィス装置９０は、オリフィスプレート８１のオリフィス孔８２を複数枚のフラップバルブ８３，８６で塞ぎ、ヒンジ８７，８７を介して上へ回転可能にし、ヒンジ８７，８７にトーションばね９１，９４を添え、これらのトーションばね９１，９４でフラップバルブ８３，８６を弁閉側に付勢する構造にした。トーションばね９１は弾性係数が小さく、トーションばね９４は弾性係数が大きい。原則としてフラッパバルブ８３の厚さや自重は、フラッパバルブ８６のそれと同一である。
【００５２】
すなわち、この可変オリフィス装置９０は、オリフィス孔８２の数は１個であり、複数のバルブ（フラップバルブ８３，８６）は弾性係数の異なる弾性体（トーションばね９１，９４）で弁閉方向へ付勢され、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい方のバルブ（フラップバルブ８３）から順に開くように構成したことを特徴とする。
弾性体は、トーションばねが好適であるが、引張りばね、圧縮ばねであっても差支えない。それの材質は、金属、樹脂、ゴムの何れであってもよい。
そして、オリフィス孔８２が１個であるから、コンパクト化が容易であり、小径配管に好適な小型可変オリフィス装置９０を提供することができる。
【００５３】
尚、請求項１で、オリフィス孔を塞ぐバルブは、実施例で示した重力式バルブ、弾性体で付勢したバルブの他、アクチエータで弁開度を調節するものでもよい。ただし、アクチエータで調整するバルブは構造が本実施例よりも複雑になるという、課題はある。
【００５４】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項１は、オリフィスプレートに開けた１個若しくは複数個のオリフィス孔を、開き始める流量が互に異なる複数のバルブで塞いだので、流量が大きいときには複数のバルブを開けて大流量を流すことができ、流量が減少するとバルブを順に閉じることができる。この様にして流量に応じて開くバルブの数を変化させることで、広範囲の流量に対応させることができる。
【００５５】
請求項２は、バルブの重さに差をつけ、流量の増加に伴なって軽いバルブから順に開くようにした。バルブは重さに差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
【００５６】
請求項３は、弾性係数に差のある弾性体でバルブを弁閉方向に付勢しておき、、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい順に開くようにした。弾性体に差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
【００５７】
請求項４は、バルブの重さに差をつけ、流量の増加に伴なって軽いバルブから順に開くようにする。バルブは重さに差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
加えて、オリフィス孔が１個であるから、コンパクト化が容易であり、小径配管に好適な小型可変オリフィス装置を提供することができる。
【００５８】
請求項５は、弾性係数に差のある弾性体でバルブを弁閉方向に付勢しておき、、流量の増加に伴なって弾性係数の小さい順に開くようにする。弾性体に差をつけるだけであるから、簡単に構成することができ、可変オリフィス装置を安価にすることができる。
加えて、オリフィス孔が１個であるから、コンパクト化が容易であり、小径配管に好適な小型可変オリフィス装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る可変オリフィス装置（第１実施例）の断面図
【図２】図１の２−２矢視図
【図３】図２をサークルに沿って展開した図
【図４】バルブの取付け要領図
【図５】可変オリフィス装置（第１実施例）の作用説明図
【図６】本発明に係る可変オリフィス装置を備えた流体均質化装置の断面図
【図７】本発明に係る流体均質化装置の作用図
【図８】本発明の可変オリフィス装置の作用図
【図９】図８から可変オリフィス装置を除いた管路図
【図１０】本発明に係る可変オリフィス装置（第２実施例）の断面図
【図１１】本発明に係る可変オリフィス装置（第３実施例）の断面図
【図１２】図１１の作用図
【図１３】本発明に係る可変オリフィス装置（第４実施例）の平面図
【図１４】本発明に係る可変オリフィス装置（第４実施例）の断面図
【図１５】本発明に係る可変オリフィス装置（第４実施例）の作用図
【図１６】本発明に係る可変オリフィス装置（第５実施例）の断面図
【図１７】流量計測用オリフィスの原理図
【図１８】分岐管に取付けた従来のオリフィスの配置図
【符号の説明】
１０，６０，７０，８０，９０…可変オリフィス装置、１１，６１，７１，８１…オリフィスプレート、１２，６２，７２，８２…オリフィス孔、２１〜２５…バルブ、３４…配管、５１〜５５…配管に代わる枝管、６３，６４…バルブとしてのリード弁、７３，７５…バルブとしての弁体、７４，７６…弾性体（スプリング）、８３〜８６…バルブとしてのフラップバルブ、９１，９４…弾性体（トーションばね）。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for improving a variable orifice device capable of changing a cross-sectional area of a flow path according to a flow rate.
[0002]
[Prior art]
FIG. 17 is a principle diagram of a flow rate measuring orifice. An orifice 102 is interposed in the middle of the pipe 101, the pressure P1 is measured at the primary pressure outlet 103 of the orifice 102, and the secondary pressure outlet 104 is measured. The principle of orifice-type flow rate measurement, in which the flow rate Q can be obtained by the following calculation formula by measuring the pressure P2, is shown.
[0003]
[Expression 1]

[0004]
However, the pressure loss of the orifice 102 increases as the diameter d of the orifice hole decreases.
In addition, the orifice for measuring the flow rate as described above is widely known, but the orifice is also used for the following applications.
FIG. 18 is a layout diagram of conventional orifices attached to the branch pipe. The orifice 112 is attached to the branch pipe 111 of the collecting pipe 110, and the orifice 114 is attached to the branch pipe 113, so that the flow rate of the branch pipe 111 is controlled to Q1. Then, the flow rate of the branch pipe 113 is controlled to Q2, and the flow rates of Q1 and Q2 can be changed by increasing or decreasing the diameter of the orifice holes of the orifices 112 and 114.
As described above, the orifices 112 and 114 are widely used for applications other than the flow rate measurement.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the orifices 112 and 114 have basically the same shape as the orifice 102, the pressure loss increases as the diameter of the orifice hole decreases.
If the difference between the maximum flow rate and the minimum flow rate to be covered is large, the following problem occurs.
(1) If the maximum flow rate is used as a reference, pressure loss hardly occurs at the minimum flow rate and the effect of the orifice cannot be expected. (2) If the minimum flow rate is used as a reference, the pressure loss is excessive and the maximum flow rate can flow. Disappear.
In this way, the range of the flow rate to be covered by the orifices 112 and 114 is limited, and this makes the usability of the orifice poor.
Therefore, an object of the present invention is to provide an orifice device that can cope with a wide range of flow rates.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, claim 1 is characterized in that an orifice plate attached to a pipe, one or a plurality of orifice holes formed in the orifice plate, and the flow rates at which the orifices or these orifice holes are closed and opened. A variable orifice device is composed of a plurality of different valves.
[0007]
When the flow rate is large, a plurality of valves are opened to flow a large flow rate. As the flow rate decreases, the valves close in sequence. In this way, by changing the number of valves that are opened according to the flow rate, it is possible to deal with a wide range of flow rates.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, the number of orifice holes is plural, and the plurality of valves have different weights, and are configured to open in order from a light valve as the flow rate increases.
[0009]
Different valve weights are set so that the valve opens in order from the lighter valve as the flow rate increases. Since the valve only makes a difference in weight, it can be easily constructed and the variable orifice device can be made inexpensive.
[0010]
In claim 3, the number of orifice holes is plural, and the plurality of valves are urged in the valve closing direction by elastic bodies having different elastic coefficients, and sequentially open from the valve having the smaller elastic coefficient as the flow rate increases. It is configured as described above.
[0011]
The valve is urged in the valve closing direction by an elastic body having a difference in elastic coefficient, and is opened in ascending order of the elastic coefficient as the flow rate increases. Since only the difference is made in the elastic body, it can be easily configured and the variable orifice device can be made inexpensive.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, the number of orifice holes is one, and the plurality of valves are different in weight from each other, and are configured to open sequentially from the lighter valve as the flow rate increases.
[0013]
Different valve weights are set so that the valve opens in order from the lighter valve as the flow rate increases. Since the valve only makes a difference in weight, it can be easily constructed and the variable orifice device can be made inexpensive.
In addition, since there is only one orifice hole, it is easy to make it compact, and it is possible to provide a small variable orifice device suitable for small diameter piping.
[0014]
According to claim 5, the number of orifice holes is one, and the plurality of valves are urged in the valve closing direction by elastic bodies having different elastic coefficients, and the valves having the smaller elastic coefficients are sequentially increased as the flow rate increases. It is configured to open.
[0015]
The valve is urged in the valve closing direction with an elastic body having a difference in elastic coefficient, and is opened in ascending order of the elastic coefficient as the flow rate increases. Since only the difference is made in the elastic body, it can be easily configured and the variable orifice device can be made inexpensive.
In addition, since there is only one orifice hole, it is easy to make it compact, and it is possible to provide a small variable orifice device suitable for small diameter piping.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The drawings are viewed in the direction of the reference numerals.
FIG. 1 is a sectional view of a variable orifice device (first embodiment) according to the present invention. The variable orifice device 10 has a plurality of orifice holes 12... ... Each of which incorporates gravity valves 21 to 25, and can be attached to the flange 35 of the pipe 34 with bolts 32..., Nuts 33.
[0017]
FIG. 2 is a view taken along arrow 2-2 in FIG. 1, in which valves 21 to 25 are arranged on a circle 37. However, these valves 21 to 25 are accommodated in a pipe 34 indicated by an imaginary line.
[0018]
FIG. 3 is a developed view of FIG. 2 along a circle. The valve 21 is a thin and light valve disk 21a with legs 26... And the valve 22 is a slightly thicker and slightly heavier valve disk. 22a is provided with legs 26 ..., the valve 23 is provided with a thicker and heavier valve disc 23a with legs 26 ..., and the valve 24 is provided with a thicker and heavier valve disc 24a than the legs 26 ... The valve 25 is the thickest and heaviest valve disc 25a with legs 26.
[0019]
In this example, the thickness of the valve discs 21a to 25a is changed by changing the thickness. However, the valve discs 21a and 22a are manufactured from a light metal such as an aluminum (specific gravity 2.7) alloy, and carbon steel (specific gravity is used). The valve discs 23a and 24a may be manufactured in 7.9), and the valve disc 25a may be manufactured using a heavy metal such as a lead alloy (specific gravity 11.4) alloy. This is because by suppressing the difference in thickness, the appearance can be improved.
Accordingly, the weight difference between the valve disks 21a to 25a can be realized by changing the dimensions, changing the material, or a combination thereof, and is not limited to the embodiment.
[0020]
4 (a) and 4 (b) are valve installation procedures.
In (a), three legs 26 are extended from the lower surfaces of the valve disks 21a to 25a, and these legs 26 are inserted into the orifice hole 12.
In (b), the lower portions of the legs 26... Are bent to form the collar portions 27...
Therefore, it can be said that the valves 21 to 25 in this example are kanai type valves.
Since the valves 21 to 25 merely make a difference in weight, the structure becomes extremely simple, and as a result, the variable orifice device can be made inexpensive.
[0021]
FIGS. 5A to 5C are explanatory views of the operation of the variable orifice device (first embodiment).
(A) shows the operation of the variable orifice device at the minimum flow rate. Since the flow rate is small, only the lightest valve 21 is lifted and the valve is opened. The other valves 22-25 remain closed. Accordingly, sufficient pressure loss can be generated despite the small flow rate.
[0022]
(B) shows the operation of the variable orifice device at a medium flow rate. The lighter valves 21 and 22 are fully opened, the central valve 23 is opened by 1/2, and the heavier valves 24 and 25 are closed. There is.
(C) shows the operation of the variable orifice device at the maximum flow rate. Since the flow rate is high, all the valves 21 to 25 are opened. Since the flow rate is secured by the valves 21 to 25, a large flow rate can be flowed with a relatively small pressure loss.
[0023]
FIG. 6 is a sectional view of a fluid homogenizer equipped with a variable orifice device according to the present invention. To explain the purpose of the fluid homogenizer, when a mixed fluid that is mixed with fluids with different properties such as density is temporarily stored in a tank, light components may accumulate on the top and heavy components on the bottom. Even if there is a possibility of such separation, a device that can return to a predetermined ratio of mixed fluid and take it out from the outlet pipe is called a fluid homogenizer.
[0024]
The fluid homogenizer 40 includes a tank 41 that stores a mixed fluid obtained by mixing at least two kinds of fluids (for example, natural gas and propane gas), an inlet pipe 42 that blows the mixed fluid into the tank 41, and a tank 41. A collecting pipe 50 provided with a plurality of branch pipes 51 to 55 opened at a plurality of locations therein, and a variable orifice device 10 provided in each of the branch pipes 51 to 55 (... indicates a plurality. And the outlet pipe 43 for taking out the fluid collected in the collecting pipe 50.
[0025]
The tank 41 is a pressure vessel in which end plates 41b and 41c are welded to both ends of the cylinder 41a. Reference numeral 44 denotes a leg, 45 denotes a drain pipe, 46 denotes a drain valve, 47 denotes a vent pipe, and 48 denotes a vent valve.
[0026]
The operation of the fluid homogenizer having the above configuration will be described.
FIG. 7 is an operation diagram of the fluid homogenizer according to the present invention. If the mixed fluid blown from the inlet pipe 42 is sufficiently large, the blowing speed from the inlet pipe 42 is large, and the inside of the tank 41 is increased. Since the agitation is vigorous, it flows out from the outlet pipe 43 through the branch pipes 51 to 55 and the collecting pipe 50 at a preferable mixing ratio.
[0027]
On the other hand, if the amount of the mixed fluid blown from the inlet pipe 42 is small, the blowing speed from the inlet pipe 42 is low, and stirring inside the tank 41 cannot be expected. As a result, light components may accumulate in the upper portion of the tank 41 and heavy components may accumulate in the lower portion of the tank 41. Therefore, the upper branch pipes 51 and 52 suck a relatively light component fluid as q1 and q2, and the central branch pipe 53 sucks an average component fluid as q3 and the lower branch pipes 54 and 55. The basic action is to average the components by sucking a relatively heavy component fluid as q4 and q5 and collecting them in the collecting pipe 50.
[0028]
However, since the pipe lengths (exactly equivalent pipe lengths) from the outlet pipe 43 to the branch pipes 51 to 55 are different and the pipe length is proportional to the flow path resistance, a difference (for example, q1 <q3) occurs in the flow rate.
Further, when there is a difference in height between the branch pipes 51 to 55 as in this example, a difference occurs in the head (water head).
As a result, there is a difference between the flow rates q1 to q5.
If there is a difference between the flow rates q1 to q5, the mixture ratio of the mixed gas collected in the collecting pipe 50 may deviate from a desired value. Therefore, this example is characterized by taking the measures described below.
[0029]
FIGS. 8A and 8B are operational views of the variable orifice device of the present invention.
(A) is a schematic diagram of the variable orifice device 10, the branch pipe 51, the collecting pipe 50, and the outlet pipe 43 indicated by the symbol of resistance. The resistance of the variable orifice apparatus 10 when the flow rate Q is supplied is R12. If the flow resistance from the branch pipe 51 to the outlet pipe 43 is R11, the total resistance R10 is R11 + R12.
(B) is a schematic diagram of the variable orifice device 10, the branch pipe 53, the collecting pipe 50, and the outlet pipe 43, and the resistance of the variable orifice apparatus 10 when the flow rate Q is supplied is R32 and the outlet from the branch pipe 53. If the flow path resistance to the pipe 43 is R31, the total resistance R30 is R31 + R32.
[0030]
The flow path resistance R11 is the sum of the friction loss when the fluid comes into contact with the inner wall of the pipe and the spiral loss in the elbow (bending pipe), T (branch or merging pipe) and the reducer, and does not take a very large value. The same applies to the channel resistance R31.
Therefore, it is assumed that the flow path resistance R11 having the longer pipe line is 4 mmAq (water column mm) and the flow path resistance R31 having the shorter pipe line is 2 mmAq.
In addition, the numerical value shown here and below is employ | adopted in order to actualize description, and this invention is not restrained by these numerical values.
[0031]
On the other hand, the variable orifice device 10 can generate a large pressure loss because the flow passage area is rapidly reduced by the orifice hole 12 (see FIG. 1), and the magnitude of the pressure loss can be freely calculated. Can be determined.
Therefore, both the resistances R12 and R32 of the variable orifice device 10 are set to 50 mmAq (water column mm).
As a result, the total resistance R10 in (a) is 54 mmAq at 50 + 4, and the total resistance R30 in (b) is 52 mmAq at 50 + 2.
[0032]
When the same flow rate Q is applied, a difference in total resistance occurs in (a) and (b). If the head difference is ignored, the inlet / outlet differential pressure ΔP10 in the pipe line in (a) The inlet / outlet differential pressure ΔP30 of the pipe line in (b) is the same or almost the same.
If ΔP10 = ΔP30, the total resistances R10 and R30 in (a) and (b) are contradictory unless they are equal.
Therefore, in (a), the flow rate decreases and the total resistance decreases, and in (b), the flow rate increases, the total resistance increases, and the total resistance of both becomes equal (R10 = R30).
[0033]
If the total resistance settled was 53 mmAq, the change in flow rate can be calculated as follows. This is because the 1/2 power of the differential pressure is proportional to the speed (flow velocity), and the product of the flow velocity and the channel cross-sectional area is the flow rate.
[0034]
[Expression 2]

[0035]
That is, in the pipe line (a), the flow rate Q is proportional to the 1/2 power of the total resistance R10. Assume that the flow rate Q changes to a flow rate q1 that matches the total resistance of 53 mmAq. At this time, q1 / Q is 99%, and the flow rate is reduced by 1%.
[0036]
[Equation 3]

[0037]
On the other hand, according to the same calculation, (b) is q3 / Q = 101%, and the flow rate is increased by 1%.
As a result, it is considered that there is a flow rate difference of about 2% between q1 and q3. This flow rate difference can be evaluated by comparing with a line without a variable orifice device.
[0038]
FIGS. 9A and 9B are pipe diagrams obtained by removing the variable orifice device from FIG.
The total resistance in (a) was R11, and this R11 was 4 mmAq.
The total resistance in (b) was R31, and this R31 was 2 mmAq.
In (a), the flow rate is decreased so that the total resistance is 3 mmAq, and in (b), the flow rate is increased so that the total resistance is 3 mmAq. To do.
[0039]
[Expression 4]

[0040]
q1 / Q = 87% and Q3 / Q = 122%, and a large flow rate difference of 35% exists between q1 and q3.
Since the flow rate difference in the pipeline with the variable orifice device is 2% and the flow rate difference in the pipeline without the variable orifice device is 35% (both are calculated), the flow rate difference is as close to zero as possible. It was confirmed that the variable orifice device is extremely effective.
[0041]
FIG. 10 is a cross-sectional view of a variable orifice device (second embodiment) according to the present invention. This variable orifice device 60 closes an orifice hole 62 of an orifice plate 61 with a thin reed valve 63 and blocks another orifice hole 62. It is characterized by being blocked by a thick reed valve 64. 65 and 65 are set screws.
The reed valves 63 and 64 can be made to have a difference in elastic coefficient (spring coefficient) by making a difference in thickness, and serve as both a valve body and an elastic body.
That is, the number of orifice holes 62 is plural, and the orifice holes 62 are closed by a plurality of valves (reed valves 63, 64) having different elastic coefficients.
[0042]
When receiving the upward flow, the thin reed valve 63 is first opened as shown by the imaginary line. Since the thick reed valve 64 has a large bending rigidity, it does not open at a small flow rate.
Therefore, if the orifice holes 62 are closed by a plurality of reed valves 63, 64,... Having different bending rigidity, it is possible to cover from a small flow rate to a large flow rate.
[0043]
FIG. 11 is a cross-sectional view of a variable orifice device (third embodiment) according to the present invention. This variable orifice device 70 mounts a valve body 73 on an orifice hole 72 of an orifice plate 71 and closes the valve body 73 on the closed side. It is a spring type lift valve that is pushed by a soft spring 74, puts a valve body 75 in another orifice hole 72, and pushes the valve body 75 by a slightly hard spring 76 on the closed side. 77 and 77 are spring restraints.
[0044]
FIG. 12 is an operation diagram of FIG. 11. When the upward flow is received, the soft spring 74 is greatly contracted and the valve body 73 is largely raised. For example, the valve body 75 held by the hard spring 76 is slightly lifted. The valve body 75 further rises as the flow rate increases.
Thus, by changing the spring coefficients of the springs 74, 76..., The number of valves to be opened can be changed according to the flow rate.
[0045]
11 and 12, the number of orifice holes 72 is plural, and the plurality of valves (valve bodies 73, 75) are elastic bodies (springs 74, 76) having different elastic coefficients and the valve closing direction. The valve is configured to open sequentially from the valve (valve element 73) having the smaller elastic coefficient as the flow rate increases.
The elastic body may be any of a spring (compression spring, tension spring, torsion spring), rubber, and elastic resin.
[0046]
FIG. 13 is a plan view of a variable orifice device (fourth embodiment) according to the present invention. The common parts with FIG.
This variable orifice device 80 is formed by making one relatively large orifice hole 82 in the center of an orifice plate 81 and closing the orifice hole 82 with triangular flap valves 83 to 86. These flap valves 83 to 86 are the same. Are fixed to the orifice plate 81 with hinges 87... So that they can be rotated to the front side of the drawing. These flap valves 83 to 86 need to be accommodated in the pipe 34 indicated by an imaginary line.
Note that the flap valves 83 to 86 have different weights from each other, for example, by changing the thickness or making the valves from different densities (specific gravity).
[0047]
FIG. 14 is a cross-sectional view of a variable orifice device (fourth embodiment) according to the present invention. A variable orifice device 80 is attached to a flange 35 of a pipe 34 via a packing 31, and bolts 32,.・ Shows the mounting condition when fixed with.
The lightest flap valve 83 is open and the heaviest flap valve 86 is closed. 88 ... are fully open restriction pins, and these full open restriction pins 88 ... suppress excessive opening of the flap valves 83-86. This is because if it exceeds 90 °, the flap valves 83 to 86 will not return to the closed side due to their own weight.
[0048]
15A to 15C are operational views of the variable orifice device (fourth embodiment) according to the present invention. It is assumed that the flap valves 83 to 86 are the lightest in the flap valve 83 and are made heavier in the order of the flap valves 84, 85, and 86.
(A) shows the case of a small flow rate. When a fluid flows from the back of the drawing to the front, the fluid is pushed up, so that the light flap valves 83 and 84 are opened and the heavy flap valves 85 and 86 are closed. Indicates that there is. Thus, an orifice hole having an area corresponding to about ½ of the hole area of the orifice hole 82 can be obtained.
If the flow rate becomes smaller, the flap valve 84 is closed and only the flap valve 83 is opened.
[0049]
(B) shows a case where the flow rate is increased from (a), and shows that the flap valves 83, 84, 85 are open and only the heaviest flap valve 86 is closed. Thus, an orifice hole having an area corresponding to about 3/4 of the hole area of the orifice hole 82 can be obtained.
(C) shows the case of the maximum flow rate, indicating that all of the flap valves 83 to 86 are open and a large amount of fluid is flowing.
[0050]
That is, in the variable orifice device 80 shown in FIGS. 13 to 15, the number of orifice holes 82 is one, and the plurality of valves (flap valves 83 to 86) have different weights, and the flow rate increases. And a light valve (flap valve 83) is opened sequentially.
Since there is only one orifice hole 82, it is easy to make it compact, and a small variable orifice device 80 suitable for small-diameter piping can be provided.
[0051]
FIG. 16 is a cross-sectional view of the variable orifice device (fifth embodiment) according to the present invention. Only a part of the variable orifice device 80 (see FIG. 14) of the fourth embodiment is changed. Divert.
In the variable orifice device 90, the orifice hole 82 of the orifice plate 81 is closed by a plurality of flap valves 83, 86, and can be rotated upward via hinges 87, 87. Torsion springs 91, 94 are attached to the hinges 87, 87. The torsion springs 91 and 94 are used to bias the flap valves 83 and 86 toward the valve closing side. The torsion spring 91 has a small elastic coefficient, and the torsion spring 94 has a large elastic coefficient. In principle, the thickness and weight of the flapper valve 83 are the same as those of the flapper valve 86.
[0052]
That is, in this variable orifice device 90, the number of orifice holes 82 is one, and a plurality of valves (flap valves 83, 86) are attached in the valve closing direction by elastic bodies (torsion springs 91, 94) having different elastic coefficients. It is characterized in that it is configured to open sequentially from the valve (flap valve 83) having the smaller elastic coefficient as the flow rate increases.
The elastic body is preferably a torsion spring, but may be a tension spring or a compression spring. The material thereof may be any of metal, resin, and rubber.
Since there is only one orifice hole 82, it is easy to make it compact, and a small variable orifice device 90 suitable for small-diameter piping can be provided.
[0053]
In addition, the valve which closes an orifice hole in Claim 1 may adjust a valve opening degree with an actuator other than the gravity type valve shown in the Example, the valve urged | biased with the elastic body. However, there is a problem that the valve to be adjusted by the actuator has a more complicated structure than the embodiment.
[0054]
【The invention's effect】
The present invention exhibits the following effects by the above configuration.
According to the first aspect of the present invention, one or a plurality of orifice holes opened in the orifice plate are closed with a plurality of valves having different flow rates at which opening is started. Therefore, when the flow rate is large, a plurality of valves are opened to allow a large flow rate to flow. When the flow rate decreases, the valves can be closed sequentially. Thus, by changing the number of valves opened according to the flow rate, it is possible to deal with a wide range of flow rates.
[0055]
According to the second aspect, the weight of the valve is differentiated, and the valve is opened in order from the lighter valve as the flow rate increases. Since the valve only makes a difference in weight, it can be easily constructed and the variable orifice device can be made inexpensive.
[0056]
According to a third aspect of the present invention, the valve is urged in the valve closing direction by an elastic body having a difference in elastic coefficient, and is opened in ascending order of the elastic coefficient as the flow rate increases. Since only the difference is made in the elastic body, it can be easily configured and the variable orifice device can be made inexpensive.
[0057]
According to the fourth aspect, the weight of the valve is differentiated, and the valve is opened in order from the lighter valve as the flow rate increases. Since the valve only makes a difference in weight, it can be easily constructed and the variable orifice device can be made inexpensive.
In addition, since there is only one orifice hole, it is easy to make it compact, and it is possible to provide a small variable orifice device suitable for small diameter piping.
[0058]
According to a fifth aspect of the invention, the valve is urged in the valve closing direction by an elastic body having a difference in elastic coefficient, and is opened in ascending order of the elastic coefficient as the flow rate increases. Since only the difference is made in the elastic body, it can be easily configured and the variable orifice device can be made inexpensive.
In addition, since there is only one orifice hole, it is easy to make it compact, and it is possible to provide a small variable orifice device suitable for small diameter piping.
[Brief description of the drawings]
1 is a cross-sectional view of a variable orifice device according to the present invention (first embodiment). FIG. 2 is a view taken along arrow 2-2 in FIG. 1. FIG. 3 is a developed view of FIG. FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the variable orifice device (first embodiment). FIG. 6 is a sectional view of a fluid homogenizer equipped with the variable orifice device according to the present invention. FIG. 8 is a diagram showing the operation of the variable orifice device according to the present invention. FIG. 9 is a pipe diagram obtained by removing the variable orifice device from FIG. 8. FIG. 10 is a diagram showing the variable orifice device according to the present invention. FIG. 11 is a sectional view of a variable orifice device according to the present invention (third embodiment). FIG. 12 is an operation diagram of FIG. 11. FIG. 13 is a variable orifice device according to the present invention. FIG. 14 is a plan view of a variable orifice device according to the present invention (fourth embodiment). FIG. 15 is a sectional view of the variable orifice device according to the present invention (fourth embodiment). FIG. 16 is a sectional view of the variable orifice device according to the present invention (fifth embodiment). Fig. 18 Arrangement of conventional orifices attached to a branch pipe [Explanation of symbols]
10, 60, 70, 80, 90 ... variable orifice device, 11, 61, 71, 81 ... orifice plate, 12, 62, 72, 82 ... orifice hole, 21-25 ... valve, 34 ... piping, 51-55 ... Branch pipes instead of pipes, 63, 64 ... reed valves as valves, 73, 75 ... valve bodies as valves, 74, 76 ... elastic bodies (springs), 83-86 ... flap valves as valves, 91, 94 ... Elastic body (torsion spring).

Claims (5)

A variable orifice device comprising an orifice plate attached to a pipe, one or a plurality of orifice holes opened in the orifice plate, and a plurality of valves having different flow rates for closing the orifices or opening these orifice holes and starting to open. 2. The variable orifice device according to claim 1, wherein the number of orifice holes is plural, and the plurality of valves have different weights, and are configured to open sequentially from light valves as the flow rate increases. The number of orifice holes is plural, and the plural valves are urged in the valve closing direction by elastic bodies having different elastic coefficients, and are configured to open sequentially from the valve having the smaller elastic coefficient as the flow rate increases. The variable orifice device according to claim 1. 2. The variable orifice device according to claim 1, wherein the number of orifice holes is one, and the plurality of valves have different weights, and are configured to open in order from a light valve as the flow rate increases. . The number of the orifice holes is one, and the plurality of valves are urged in the valve closing direction by elastic bodies having different elastic coefficients, and are configured to open sequentially from the valve having the smaller elastic coefficient as the flow rate increases. The variable orifice device according to claim 1, wherein

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