JPH0321794B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 イ 産業上の利用分野 この発明は、流体が通る通路をもつ不動的な外
箱と、この外箱に対して可逆的に変位自在でその
変位により前記通路の少くとも一部分の流体通過
面積を全開と全閉との間で連続的に変化させる弁
体と、前記外箱の外側にあつてそれを操作して前
記弁体に前記変位をさせる取つ手とをもつ流量調
節弁に関する。

ロ 従来の技術 従来のこの種の流量調節弁には流量を示す表示
装置が付いていなかつたので、それのみで流量を
正確に調節することができず、正確に調節するに
は別途に直列に流量計を要するために配管が複雑
になる欠点があつた。

ハ 発明の目的 この発明の目的は、それ自体に流量表示装置を
内蔵し、その結果、従来技術の前記欠点がない流
量調節弁を得ることである。

ニ 発明の構成 この発明の構成は、後で実施例を用いて詳しく
説明するように、前記流量調節弁であつて、前記
弁体１４と前記取つ手１９とからなる可動部全体
の内部に、前記通路の内面に露出した一対の電極
２２と、前記通路内にこの電極２２間に生ずべき
電力線に交差する方向の磁力線を起こす磁力線発
生手段３４と、前記通路内の流体を介して前記電
極２２間に生じた電圧に基づきそれに対応して流
量に比例する流量信号を作る変換装置３５と、そ
の流量信号に基づいて流量を前記取つ手１９に外
部から見えるように示す表示装置３８と、前記磁
力線発生手段３４、前記変換装置３５及び前記表
示装置３８に給電する給電手段４１とからなる電
磁流量計を備えることを特徴とする表示装置付き
流量調節弁である。

ホ 実施例 第１図に示す実施例において、外箱１は不動的
で、入口通路２Ａをもつ入口側部分１Ａと出口通
路２Ｂをもつ出口側部分１Ｂとの２部分からな
り、両部分１Ａ，１Ｂは金属製又はプラスチツク
製で、合わせ面を挾んで互いにほとんど対称形で
ある。合わせ面を垂直にして両部分１Ａ，１Ｂを
正規の関係に統合すると両通路２Ａ，２Ｂの中心
線は水平線（Ｘ−Ｘ）に合致し、両部分１Ａ，１
Ｂの間に、水平線（Ｘ−Ｘ）と合せ面との交点を
中心Ｏとする球面を内面にもつ球形空間３と、そ
の下方に連なり中心Ｏを通る垂直線（Ｙ−Ｙ）を
中心線にもつ円筒面とこの円筒面の最下部に連な
る円形水平面とを内面にもつ下円筒空間４と、球
形空間３の上方に連なり垂直線（Ｙ−Ｙ）を中心
線にもつ円筒面を内面にもち上端が開いている上
円筒空間５とができる。

入口側部分１Ａと出口側部分１Ｂとは、水平線
（Ｘ−Ｘ）に沿う方向に外箱１の４つ角の近くを
前記空間３，４，５から離れて貫通する４個のボ
ルト６（第２図）とこれにねじこまれた４個のナ
ツト７（第３図）とで互いに固定され、両部分１
Ａ，１Ｂの合わせ面には、第４図と第５図とに斜
視図で示すように、ボルト６の貫通穴より内側で
かつ前記空間３，４，５をＵ字形に囲んで対向す
るＵ字みぞ８Ａ，８Ｂをうがち、両みぞ８Ａ，８
Ｂからなる空間８にＵ字パツキン９を詰めてその
Ｕ字形に囲まれた内側と外側との間の気密を保つ
ている。上円筒空間５の内周に両部分１Ａ，１Ｂ
にかけて軸部Ｏリング１１を詰めるべき軸部環状
みぞ１０をうがち、前記Ｕ字みぞ８Ａ，８Ｂを両
上端で軸部環状みぞ１０に接続させ、Ｕ字パツキ
ン９の両上端を軸部Ｏリング１１の外周に一体的
に連結してある。球形空間３の内面において入
口、出口各通路２Ａ，２Ｂを囲む部分に球面部環
状みぞ１２Ａ，１２Ｂをうがち、これに球面部Ｏ
リング１３Ａ，１３Ｂを詰めてある。軸部Ｏリン
グ１１及び球面部Ｏリング１３Ａ，１３Ｂは、単
に詰めただけで後記弁体１４がない状態では、上
円筒空間５及び球形空間３の内面より内方にわず
かに出ていて、外箱ｒの両部分１Ａ，１Ｂの間に
後記弁体１４を挾むと、それぞれ軸部及び球面部
の環状みぞ１０，１２Ａ，１２Ｂ内に押しこまれ
る。

弁体１４は、電気絶縁的かつ非磁性のプラスチ
ツク製で、第１，２，４各図に示すように球形空
間３、下円筒空間４、及び上円筒空間５、それぞ
れの内面に合致して接して垂直線（Ｙ−Ｙ）の回
りを回転自在に保たれたそれぞれ球体部１５、下
円柱軸１６及び上円柱軸１７からなり、球体部１
５には中心Ｏを通つて水平に中心線をもつ内部通
路１８が貫通している。

内部通路１８は中心Ｏについて対称的で、内面
に電気絶縁的のライニング１８ａを施した非磁性
のステンレス鋼製の通路管１８ｂの内部空間で両
端での内径は入口通路２Ａや出口通路２Ｂと同径
であるが中心Ｏに向かつて円すい穴状に次第に小
径となり、中心Ｏ近辺の若干の範囲では両端より
小径の円筒形である。

内部通路１８の両端の内径と球体部１５の直径
との関係は、内部通路１８の両端が入口通路２Ａ
及び出口通路２Ｂとが合致して流体通過面積が最
大である全開位置（第１図）から垂直線（Ｙ−
Ｙ）の回りに90度回転した一定閉止位置（第３
図）に弁体１４を保つとき、入口通路２Ａ及び出
口通路２Ｂがともに球体部１５の外面に完全にふ
さがれて流体通路面積がＯの閉止状態となり、こ
の一定閉止位置から前記全開位置に至る球体部１
５の回転範囲においてこの一定閉止位置に続く一
定区間ａ（約30度）に限り流体通路面積がＯの閉
止状態を維持し続いて全開位置に至るまで次第に
拡大するように定めてある。

弁体１４を外箱１に組み込むに当つては、ま
ず、Ｕ字パツキン９が一体的に付いている軸部Ｏ
リング１１を第４図に示すように上円柱軸１７に
気密的にはめ、外箱１の入口、出口両部分１Ａ，
１Ｂの球面部環状みぞ１２Ａ，１２Ｂに球面部Ｏ
リング１３Ａ，１３Ｂを詰めたうえ、軸部環状み
ぞ１０に軸部Ｏリング１１が詰まるように、かつ
Ｕ字みぞ８Ａ，８Ｂからなる空間８にＵ字パツキ
ン９が詰まるようにして、入口側、出口側両部分
１Ａ，１Ｂの間に弁体１４を挾みこんで、上円柱
軸１７及び両部分１Ａ，１Ｂ相互間を伝う外部へ
の流体漏れ、及び前記一定閉止位置（第３図）近
辺での入口側から出口側への流体漏れや前記全開
位置（第１図）近辺での内部通路１８を通らない
入口側から出口側への流体漏れが起きないように
してある。前記一定閉止位置と前記全開位置との
間で、第６図の状態のときは球体部１５と球形空
間３との間のすき間を通つて入口側と出口側とが
連通するが、流体が流れているときは一般に入口
側と出口側との間の圧力差が小さく実質的影響は
小さい。

取つ手１９は、取つ手体２０と取つ手ふた２１
とからなる。取つ手体２０は上側が開いた円筒形
の箱で、上円柱軸１７に軸部Ｏリング１１をはめ
互いにフエルトパツキン１９ａをはめたうえ底部
中心穴２０ａを弁体１４の上円柱軸１７の上端凸
部１７ａに回り止め凹部２０ｂを回り止め凸部１
７ｂに合致させてはめ肩部１７ｃに当てて接着し
てある。取つ手ふた２１は環状みぞ２１ａに詰め
たＯリング２１ｂで気密を保ちつつ取つ手体２０
への上側開口をふさいで４個の小ねじ２１ｃで固
定されていて、回わす時に手の指をかけるための
直径に沿う凸部２１ｄを備える。

第２図に示すように、弁体１４の内部通路１８
の電気絶縁的のライニング１８ａの内面において
中心Ｏを水平方向に挾んで対向する位置にライニ
ング１８ａと通路管１８ｂとを絶縁物を介して貫
通する一対の電極２２が露出し、その各々は各電
極用電線２３を介して、上円柱軸１７の上端凸部
１７ａに備える一対の電極用端子２４の各々に接
続している。

通路管１８ｂを上下から挾んで各磁極をもちこ
の磁極を通路管１８ｂに接着した２部分からなる
磁路体２５を備え、その各部分は、垂直線（Ｘ−
Ｘ）と水平線（Ｙ−Ｙ）との両者に直交する方向
に延長してなる延長部２６をもち、上下に互いに
対向する延長部２６の間２個所それぞれに鉄心２
７を挾み、全体で２つの磁路を並列的に結合して
なる磁路結合体を構成してある。この磁路結合体
は、交互に反対の極性の短時間の励磁によつて２
磁極かつ交互に反対の極性に着磁するように普通
鋼のみで構成してある。（磁路に永久磁石材料を
介入した構造としてもよい。） 各鉄心２７にはそれぞれ励磁コイル２８を巻き
その通電によつて磁路体２５の２磁極間に生じる
磁界の極性が同じであるように、直列に接続し、
この直列接続の両端は、各励磁用電線２９を介し
て、上円柱軸１７の上端凸部に備える一対の励磁
用端子３０の各々に接続している。通路管１８ｂ
は基準電位用電線３１を介して基準電位用端子３
２に接続している。

弁体１４は、電極２２と励磁コイル２８と鉄心
２７付き磁路体２５とが付いているライニング１
８ａ付きの通路管１８ｂと、電極用端子２４、励
磁用端子３０及び基準電位用端子３２とを正しい
関係位置に保ち、電極用電線２３、励磁用電線２
９及び基準電位用電線３１を正しく接続し、これ
らをいぐるんでプラスチツク材料で成形してあ
る。

取つ手体２０の内部に励磁装置３３を取り付け
てある。これは弁体１４内にある励磁用端子３０
及び励磁用電線２９を介し両励磁コイル２８に交
互に反対方向に短時間ずつ電流を流して鉄心２
７、延長部２６、及び磁路体２５からなる磁路を
交互に反対極性に着磁させてその磁極を介し、か
つ通路管１８ｂとライニング１８ａとを通して内
部通路１８内に、水平線（Ｘ−Ｘ）に直交する交
互に反対方向の磁力線を生じさせる装置であつ
て、前記弁体１４内の各部分２５〜３０とともに
磁力線発生手段３４を構成する。

取つ手体２０の内部には、励磁装置３３の上に
変換装置３５を取付けてある。これは弁体１４内
にある電極用端子２４及び電極用電線２３を介し
て両電極２２から交互に極性が反対となる流量に
比例する電圧を受けそれに基づいて流量に比例す
る流量信号を作り互いに流量信号に基づいて流量
積算値を計算する装置である。変換装置３５の上
側にはその流量信号に基づいて流量を表示する例
えば電流計形指示計のような流量表示部３６と、
変換装置３５が計算した流量積算値を表示する流
量積算値表示部３７とからなる表示装置３８とを
備える。流量と流量積算値との各表示部３６，３
７の表示面それぞれ３９，４０は表示装置３８の
最上部において直径線に分割された各半円部にあ
る。

励磁装置３３と変換装置３５とを構成する回路
において基準電位とすべき部分は、基準電位用端
子３２及び基準電位用電線３１を介して通路管１
８ｂに接続してある。

取つ手体２０の内部には、更に変換装置３５、
励磁装置３３及び表示装置３８に給電する給電手
段４１としてリチユーム電池を備える。

上記の構造において、弁体１４と取つ手１９と
に内蔵する電極２２、各電線２３，２９，３１、
各端子２４，３０，３２、磁力線発生手段３４、
変換装置３５、表示装置３８及び給電手段４１
は、全体で内部通路１８内の流量を検知する１つ
の電磁流量計を構成している。

取つ手ふた２１において直径に沿う凸部２１ｄ
は表示面３９，４０を分ける直径線に合致し、表
示面３９，４０の真上の部分にのみ透明ガラス４
２，４３を気密的にはめてある。

第１図と第２図とに示すように、外箱１の入口
側部分１Ａにおいて取つ手体２０の下面に正対す
る１個所に、永久磁石４４を埋めこみ、かつ前記
一定閉止位置（第３図）で永久磁石４４に正対す
る取つ手体２０の部分に、この永久磁石４４との
接近により閉じ、取つ手体２０を前記一定区間ａ
（＝30度）だけ回すまでの間に開くリードスイツ
チを磁気応動スイツチ４５として備える。

第７図に示すように、給電手段４１の１極から
励磁装置３３に給電する回路に直列に、トランジ
スタ（Tr）のエミツタコレクタ区間を、エミツ
タを給電手段４１の側にして順方向に挿入し、そ
のベースを抵抗（Ｒ）を介して給電手段４１の他
極に接続し、かつ、トランジスタ（Tr）のベー
ス端子とエミツタ端子との間に、前記磁気応動ス
イツチ４５を挿入して、給電手段４１による励磁
装置３３への給電を取つ手１９が前記全開位置に
向かうときの磁気応動スイツチ４５の開閉の反転
に起因して可能とし、かつ逆方向に向かうときの
反転に起因して不能とする励磁用給電制御手段４
６を構成してある。

第８図と第９図とに拡大して示すように、取つ
手ふた２１の凸部２１ｄの側面において取つ手１
９を回す操作に際して手の指に押される部分にへ
こみ４７を設け、その内部に手動スイツチ４８を
構成する接点片４９、５０を互いに絶縁的に離し
て対向して取り付け、外部との間を隔絶して軟質
ゴム膜５１で全面的に覆い、その全周に枠５２を
押し付けこの枠５２を凸部２１ｄに接着してあ
る。軟質ゴム膜５１の外面は凸部２１ｄの外面と
同一平面の押圧部分５３をなし、手の指がこれを
押し付けている間は接点片４９，５０が接触し手
動スイツチ４８が閉じる。

この手動スイツチ４８は、第７図の回路におい
て、表示装置３８に給電するための回路に挿入さ
れていて、給電手段４１による表示装置への給電
を、押圧部分５３が押されたときにのみ可能と
し、平常は不能とする表示用給電制御手段を構成
する。

この発明は、第１０図に断面図を示すように円
すい形弁体をもつコツクにも適用することができ
る。

ヘ 作用 この発明の表示装置付流量調節弁は、弁体１４
と取つ手１９とからなる可動部全体の内部に、前
記電磁流量計を備えるから、内部通路１８を流れ
る流体の流量が取つ手１９の表示装置３８に表示
される。

なお、前記可動部全体の内部に給電手段４１を
備えるが、前記実施例のように励磁用給電制御手
段４６を付加するときは、弁体１４が前記一定閉
止位置にあつて流量がＯであるべき間は励磁電流
が流れない。又、前記実施例のように表示用給電
制御手段５４を付加するときは、取つ手１９を操
作するとき又は表示の読み取りたいとき以外には
表示用電流が流れない。

ト 発明の効果 この発明によると、表示装置３８の表示を見つ
つ取つ手１９を操作して流量を正確に調節するこ
とができるから、流量調節作業が容易であり、し
かも別途に流量計を要しないから配管が簡単であ
る。従つて作業技術の前記欠点は一掃された。

また、弁体１４と取つ手１９とからなる可動部
全体の内部に、電磁流量計の全体を内蔵している
から、外箱に対する電磁流量計の結合、変換など
の作業がきわめて簡単である。

なお、前記実施例のように、励磁用給電制御手
段４６や表示用給電制御手段４８を付加するとき
は、電力のむだな消費が大いに減少する。これら
の給電制御手段４６，４８は、流量調節弁に付属
した電磁流量計においてはじめて可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第９図は、すべてこの発明の一実
施例に係り、第１図は縦断面図、第２図は第１図
のＹ−Ｙを見る断面図、第３図は第１図において
弁体１４を垂直線（Ｙ−Ｙ）の回りに90度回した
ときのＸ−Ｘを見る断面図、第４図は弁体１４に
Ｕ字パツキン９付きの軸部Ｏリング１１をはめた
状態の斜視図、第５図は外箱１の入口側部分１Ａ
の斜視図（出口側部分１Ｂに同形）、第６図は第
３図の断面図において弁体１４が約50度回つた状
態の断面図、第７図は回路図、第８図は取つ手の
凸部の拡大断面図、第９図は第８図のＵ−Ｕを見
る断面図である。第１０図は別の実施例の断面図
である。 １……外箱、｛２Ａ……入口通路、２Ｂ……出
口通路、１８……内部通路、｝通路、１４……弁
体、１９……取つ手、２２……電極、３４……磁
力線発生手段、３５……変換装置、３８……表示
装置、４１……給電手段、４８……表示用給電制
御手段（手動スイツチ）、４６……励磁用給電制
御手段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 流体が通る通路２Ａ，２Ｂ，１８をもつ不動
   的な外箱１と、この外箱１に対する可逆的変位が
   自在でその変位により前記通路の少なくとも一部
   分の流体通過面積を全開と全閉との間で連続的に
   変化させる弁体１４と、前記外箱１の外側にあつ
   てそれを操作して前記弁体１４に前記変位をさせ
   る取つ手１９とをもつ流量調節弁であつて、前記
   弁体１４と前記取つ手１９とからなる可動部全体
   の内部に、前記通路の内面に露出した一対の電極
   ２２と、前記通路内にこの電極２２間に生ずべき
   電力線に交差する方向の磁力線を起こす磁力線発
   生手段３４と、前記通路内の流体を介して前記電
   極２２間に生じた電圧に基づきそれに対応して流
   量に比例する流量信号を作る変換装置３５と、そ
   の流量信号に基づいて流量を前記取つ手１９に外
   部から見えるように示す表示装置３８と、前記磁
   力線発生手段３４、前記変換装置３５及び前記表
   示装置３８に給電する給電手段４１とからなる電
   磁流量計を備えることを特徴とする表示装置付き
   流量調節弁。 ２ 特許請求の範囲第１項に記載の表示装置付き
   流量調節弁であつて、前記取つ手１９において操
   作時に手の指に押される部分にある押圧部分５３
   と、前記取つ手１９ないし前記弁体１４の内部に
   あつて前記給電手段４１による前記表示装置３８
   への給電を前記押圧部分５３が押されたときにの
   み可能とし平常は不能とする表示用給電制御手段
   ４８とを備えることを特徴とする表示装置付き流
   量調節弁。 ３ 特許請求の範囲第１項に記載の表示装置付き
   流量調節弁であつて、前記弁体１４が一定閉止位
   置から全開位置に至る前記取つ手１９の変位範囲
   において前記流体通過面積が前記一定閉止位置に
   続く一定区間に限り閉止状態を維持し続いて全開
   位置に至るまで次第に拡大するように構成し、前
   記外箱１に永久磁石４４を備え、前記取つ手１９
   の内部に前記一定区間を通る間に前記永久磁石４
   ４の磁気に感応して開閉状態の反転が起きる磁気
   応動スイツチ４５を備え、前記給電手段４１によ
   る前記磁力線発生手段３４への給電を、前記取つ
   手１９が前記全開位置に向かうときの前記反転に
   起因して可能としかつ逆方向に向かうときの前記
   反転に起因して不能とする励磁用給電制御手段４
   ６を備えることを特徴とする表示装置付き流量調
   節弁。