制御弁、制御弁ユニット及び接続部材

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【発明の名称】	制御弁、制御弁ユニット及び接続部材
【発明者】	【氏名】斉藤至正【住所又は居所】埼玉県所沢市若狭３－２５４２－２０株式会社ソーワエンジニアリング内【氏名】柴田英次【住所又は居所】岐阜県本巣郡巣南町十七条１０６５の１番地コーケン工業株式会社内
【要約】	【課題】比較的小さな流体流量から大きな流体流量にまで対応することができるように、所定個数が組み合わせ可能に形成された最小モジュール品、すなわち制御弁を提供する。【解決手段】孔１３ｂを有する隔壁１３により仕切られた二つの並行する流体通路１２，１４と、孔を開閉するように動作可能に設けられた栓部材１６とを備え、二つの並行する流体通路は上流側と下流側にそれぞれ開口１２ａ，１２ｂ，１４ａ，１４ｂを有する。

【特許請求の範囲】
【請求項１】孔を有する隔壁により仕切られた二つの並行する流体通路と、前記孔を開閉するように動作可能に配置された栓部材とを備え、前記二つの並行する流体通路は上流側と下流側にそれぞれ開口を有することを特徴とする制御弁。
【請求項２】請求項１に記載の制御弁が複数連設されたユニットであって、隣合う制御弁は、各流体通路どうしが連通して二つの流体通路、すなわち第一の流体通路と第二の流体通路を形成するように接続され、最上流に配置された制御弁における前記第一の流体通路の入口は配管に連通して熱流体が流入するようにされるものである一方で第二の流体通路の入口は閉鎖されるものであり、最下流に配置された制御弁における第一の流体通路の出口は閉鎖されるものである一方で第二の流体通路の出口は配管が連通して熱流体が流出するようにされるものである制御弁ユニット。
【請求項３】請求項１に記載の制御弁または請求項２に記載の制御弁ユニットを配管に連結するための部材であって、一端には配管に接続する接続口を備え、他端には制御弁の一方の流体通路に接続する接続口を備えるとともに制御弁の他方の流体通路の開口を塞ぐ閉鎖部を備えることを特徴とする接続部材。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、冷暖房を行なうために熱流体が循環される管路に設けられる制御弁、制御弁ユニット及び接続部材に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、従来のセントラル冷暖房システムにおいては、冷水あるいは温水等の熱流体がその供給源から放熱端末機であるファンコイル装置まで循環できるように配管で接続され、これら装置と配管とからなる管路には熱流体を循環させたり、あるいは停止させるための制御弁が設けられている。このような制御弁としては、図５に示したような従来タイプの玉形弁６０がある。図５の玉形弁６０は、管体６２の内部が隔壁６３で仕切られ、この隔壁６３には熱流体が通過するための孔６３ａが設けられ、この孔６３ａを塞ぐ栓部材６４はシャフト６１の下端に固定され、シャフト６１は蓋部材６５の挿通孔を通ってアクチュエーター（図示せず）に連結されている。上記玉形弁６０において、両端６６ａ，６６ｂに配管を接続して流体を流した場合、流体は矢印Ｆ１に示すように玉形弁６０の内部に流入し、矢印Ｆ２に示すように隔壁６３の孔６３ａを通過して玉形弁６０から流出する。したがって、玉形弁６０を通過することができる流体の流量は隔壁６３の孔６３ａの大きさにより決まってしまう。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一方、セントラル冷暖房システムのような一系統の管路において、一部のファンコイル装置は他のものよりも大きな放熱量を要することがあり、この場合、当該箇所の熱流体の流量は大きくしなければならず、その流量に応じた制御弁が必要になる。例えば、病院やホテルの場合、病室や客室のような小部屋から食堂、会議室、宴会場のような大部屋まで様々な広さの部屋があり、各々の部屋に使用されるファンコイルユニットは小流量のものから多流量のものまであり、毎分２～６０リットル程度まで日常的に使用される。ファンコイルユニットの大きさによって流量が異なり、バルブもサイズの変更を余儀なくされる。したがって、大流量の制御弁は、病院などのセントラル冷暖房システムに拘わらず多くの場合に、所要数のみが特別に注文されて製造されるか、あるいは多量に注文されたものが在庫として保持されるものであり、いずれの場合にも、製造コストや在庫コストが過剰なものになるという問題点がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような問題点を解決するためになされたものであり、その課題は、比較的小さな流体流量から大きな流体流量にまで対応することができるように、所定個数が組み合わせ可能に形成された最小モジュール品、すなわち制御弁を提供することにある。
【０００５】上記とは異なる別の課題は、比較的小さな流体流量から大きな流体流量まで対応することができるように複数の最小モジュール品が組み合わされた制御弁ユニットを提供することにある。
【０００６】また別の課題は、比較的小さな流体流量から大きな流体流量まで対応することができるような制御弁ユニットを簡単に形成することができて、かつ配管に容易に接続可能な接続部材を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、孔を有する隔壁により仕切られた二つの並行する流体通路と、前記孔を開閉するように動作可能に配置された栓部材とを備え、前記二つの並行する流体通路は上流側と下流側にそれぞれ開口を有することを特徴とする制御弁が提供される。なお、上記制御弁は、前記孔を開閉するように前記栓部材を動作させる栓部材稼動手段として、例えば、アクチュエータなどを含むように構成しても良い。
【０００８】上記制御弁は、隔壁により仕切られた二つの並行する流体通路が上流側と下流側にそれぞれ開口を有し、隔壁の孔には栓部材が開閉可能に配置されているので、例えば、複数の制御弁を直列に接続して、一方の流体通路の上流側開口は閉鎖するとともに下流側開口は配管を接続し、他方の流体通路の上流側開口は配管を接続するとともに下流側開口は閉鎖するだけで、大流量の熱流体の通過を制御可能にする制御弁ユニットを適宜簡単に組立てることができる。つまり、上記制御弁を用いることにより、この制御弁の一つを最小モジュールとする整数倍の流量の制御弁ユニットは簡単に組立て可能になり、したがって、それほど汎用性が無かった従来の大流量制御弁を使用しなくても良くなり、従来の大流量制御弁よりも製造コストや在庫コストを格段に抑制することが可能になった。
【０００９】また本発明によれば、前記制御弁またはこれを複数組合せた制御弁ユニットを配管に連結するための部材であって、一端には配管に接続する接続口を備え、他端には制御弁の一方の流体通路に接続する接続口を備えるとともに制御弁の他方の流体通路の開口を塞ぐ閉鎖部を備えることを特徴とする接続部材が提供される。
【００１０】かかる接続部材は、複数の前記制御弁を直列に接続した場合、その最上流と最下流に配置されたそれぞれの制御弁の入口開口と出口開口に接続されるものであり、これにより、制御弁の一つを最小モジュールとする整数倍の流量を有する制御弁ユニットを簡単に組立て可能にする。
【００１１】なお、複数の前記制御弁を連設し、隣合う制御弁は各流体通路どうしが連通して二つの流体通路、すなわち第一の流体通路と第二の流体通路を形成するように接続して制御弁ユニットを構成し、熱流体が循環するように前記制御弁ユニットと熱流体供給源と放熱端末機とを配管で接続して管路を構成し、前記制御弁ユニットにおける前記各制御弁の栓部材稼動手段をそれぞれ独立して制御する制御手段を設け、前記配管は前記第一の流体通路の上流側入口に連通させて熱流体が制御弁ユニット内に流入するようにする一方で、前記配管を第二の流体通路の下流側出口に連通させて熱流体が制御弁ユニット内から流出するようにし、前記制御弁ユニットにおける第一の流体通路の下流側出口と、第二の流体通路の上流側入口とを閉鎖し、前記制御手段により所定の前記栓部材を動作させて所定の孔のみを開放すれば、必要とされる熱量に応じた流量の熱流体を通過可能にした熱流体の循環回路を提供することができる。
【００１２】
【実施例】以下、添付図面を参照して本発明の好適な実施形態を説明する。
【００１３】図１は本発明の制御弁１０と接続部材３０を示す断面図である。図１において、制御弁１０は管体１１と栓部材ユニット１５とを備え、この栓部材ユニット１５にはアクチュエータ４０が取り付けられる。管体１１は、外周に栓部材ユニット１５を取り付けるための孔１１ｂが設けられ、内部に隔壁１３で仕切られた二つの並行する流体通路１２，１４が形成され、これらの流体通路１２，１４には上流側に開口１２ａ，１４ａ、下流側に開口１２ｂ，１４ｂがそれぞれ別々に形成され、隔壁１３には孔１３ｂが形成されている。また管体１１の外周には、他の制御弁１０に連結したり、あるいは接続部材３０を連結するために複数の突出部１１ａが設けられており、各突出部１１ａにはネジ孔又は貫通孔が形成されている。
【００１４】前記栓部材ユニット１５は、固定部材１５ｂが管体外周の孔１１ｂにねじ止めされ、シャフト１７が固定部材１５ｂの中央に挿通されて上下動可能に設けられ、このシャフト１７の下端すなわち隔壁１３の孔１３ｂ付近まで延びた端部に栓部材１６が固定され、シャフト１７の上端すなわち管体１１の外側まで延びた端部には支圧板１８がナット１８ａで固定される。前記固定部材１５ｂは、管体１１の外側に配置される部分のほぼ中央に凹部１５ａが形成され、管体内部に配置される端部に台座１５ｄが設けられ、この台座１５ｄの上方には複数の開口１５ｃが形成されている。台座１５ｄは隔壁１３の孔１３ｂに嵌合され、上方のに連通する孔１５ｄ’が形成されており、この孔１５ｄ’は栓部材１６により開閉されて流体通路１２，１４間に流体を通過・停止させる。また固定部材１５ｂの凹部１５ａにはバネ１９などの弾性部材が配置され、このバネ１９の上に前記支圧板１８と前記ナット１８ａが配置され、バネ１９が支圧板１８を上方すなわち矢印Ｂ方向に付勢することによりシャフト１７の下端の栓部材１６は台座１５ｄの孔１５ｄ’を閉鎖する一方で、アクチュエータ４０がナット１８ａや支圧板１８を下方すなわち矢印Ａ方向に押圧すると、栓部材１６は台座１５ｄの孔１５ｄ’から下方に離れ、孔１５ｄ’は開放される。なお、図１に示したように、流体通路１２には栓部材ユニット１５が配置されているため、この流体通路１２における左右方向の流れは若干阻害されるものの、流体通路１２は栓部材ユニット１５よりも幅が広く形成されているため、図１の紙面に直交する両側には流体が通過するための充分なスペースが確保されている。
【００１５】次に、接続部材３０Ａ，３０Ｂについて説明する。図１において、接続部材３０Ａ，３０Ｂは全く同じ構成のものであり、これらは左右逆転かつ上下逆転して配置されたものである。接続部材３０Ａ，３０Ｂは、図１に示したように、内部に流体通路３２を有する管状体３３からなり、その一端には配管に接続するための接続口３２ａが形成され、他端には制御弁１０の一方の流体通路に接続するための接続口３２ｂを備えるとともに制御弁１０の他方の流体通路の開口を塞ぐ閉鎖部３４を備え、外周には制御弁１０に連結するための突出部３１が設けられており、各突出部３１にはネジ孔が形成されている。接続部材３０Ａ，３０Ｂは、前記制御弁１０を単体で使用する場合に配管に連結するための部材であるとともに、複数の制御弁１０からなる制御弁ユニットを配管に連結する際にも使用可能な部材である。つまり、図１に示したように、接続部材３０Ａ，３０Ｂを左右逆転かつ上下逆転した状態で１つの制御弁１０の両側に配置し、パッキング２０を介在させたうえで、各突出部１１ａと各突出部３１どうしをネジで固定すれば、配管に簡単に接続可能な最小の制御弁が形成される。
【００１６】次に、図２は本発明の制御弁ユニット１を示す断面図であり、図３はその平面図であり、図４は側面図である。図２～図４において、制御弁ユニット１は、２つの制御弁１０Ａ，１０Ｂと２つの接続部材３０Ａ，３０Ｂとを、それぞれパッキング２０を介在させて座金４２とボルト４１により連結したものであって、２つの制御弁１０Ａ，１０Ｂは、各流体通路どうしが連通して第一の流体通路５２と第二の流体通路５４を形成するように接続されている。そして、上流側に配置された制御弁１０Ａの入口５２ａには、接続部材３０Ａの接続口３２ｂが突き合わされて熱流体が流入可能にされると共に、制御弁１０Ａの入口５４ａには、接続部材３０Ａの閉鎖部３４が突き合わされて熱流体が流入しないように接続されている。また下流側に配置された制御弁１０Ｂの出口５４ｂには接続部材３０Ｂの接続口３２ｂが突き合わされて熱流体が流出可能にされると共に、制御弁１０Ｂの出口５２ｂには接続部材３０Ａの閉鎖部３４が突き合わされて熱流体が流出しないように接続されている。また２つの制御弁１０Ａ，１０Ｂには、各栓部材ユニット１５にそれぞれアクチュエータ４０が取り付けられ、このアクチュエータ４０は図示しない制御装置により制御されるように構成されている。なお、図２～図４においては、２つの制御弁１０Ａ，１０Ｂが連結されることにより制御弁ユニットが構成されているが、制御弁の接続個数はこれに限定されるものではなく、その接続個数は適宜定めることができる。
【００１７】次に、上記制御弁ユニット１の作用について説明する。制御弁ユニット１は、接続部材３０Ａ，３０Ｂに配管（図示せず）が接続され、この配管が熱流体供給源（図示せず）や放熱端末機であるファンコイル装置（図示せず）に接続され、各制御弁１０Ａ，１０Ｂのアクチュエータ４０にはそれぞれを独立して制御するように制御装置（図示せず）が設けられて熱流体の循環管路が構成される。なお、この循環管路における制御弁、制御弁ユニット、熱流体供給源、ファンコイル装置、制御装置などの配置や個数は適宜定められる。
【００１８】上述した熱流体の循環管路に設けられた制御弁ユニット１では、図２に示したように、両方のアクチュエータ４０が作動して栓部材１６を下方すなわち矢印Ａ方向に押し下げると、支圧板１８がバネ１９に力に抗して下方に押され、シャフト１７の下端の栓部材１６と弁座１５ｄとの間に隙間が生じ、ここから孔１５ｄ’を介して開口１５ｃに至る通路が形成され、この通路が流体通路５２，５４間を連通させる。そして、流体が矢印Ｆ１方向から接続部材３０Ａを通過して制御弁ユニット１の流体通路５２に流入すると、流体は矢印Ｆ２のように開口１５ｃから孔１５ｄ’を通って流体通路５４に流れ、接続部材３０Ｂを通過して矢印Ｆ３方向に流出する。
【００１９】逆に、アクチュエータ４０の下方への押圧力を解除すると、バネ１９により支圧板１８は上方すなわち矢印Ｂ方向に上昇し、シャフト１７の下端の栓部材１６は弁座１５ｄに密着して隙間が閉鎖する。これにより、矢印Ｆ１方向から流れ込んだ流体は流体通路５２内で留まり、流体通路５４への流れは遮断される。なお、いずれのアクチュエータ４０を作動させるかは、前記制御装置により適宜制御可能に構成されているため、所定個数の栓部材１６を動作させて所定の孔１５ｄ’のみを開放することで、必要とされる熱量に応じた流量の熱流体を通過可能にすることができる。
【００２０】
【発明の効果】本発明では、隔壁により仕切られた二つの並行する流体通路が上流側と下流側にそれぞれ開口を有し、隔壁の孔には栓部材が開閉可能に配置されて制御弁が構成されているので、所定個数の制御弁を直列に接続することが可能であり、比較的小さな流体流量から大きな流体流量にまで対応することができるように、制御弁ユニットを構成することができる。したがって、大流量の制御弁を、従来のように特別に注文して製造したり、あるいは多量に注文して在庫を持つ必要がなくなり、製造コストや在庫コストを格段に抑制することができるという利点がある。

【出願人】	【識別番号】５９４２０１９８４【氏名又は名称】株式会社ソーワエンジニアリング【住所又は居所】埼玉県所沢市若狭３丁目２５４２番地２０【識別番号】３０１００２７２７【氏名又は名称】コーケン工業株式会社【住所又は居所】岐阜県本巣郡巣南町十七条１０６５の１番地
【出願日】	平成１４年４月５日（２００２．４．５）
【代理人】	【識別番号】１０００８１５１４【弁理士】【氏名又は名称】酒井一（外１名）
【公開番号】	特開２００３－３０１９５３（Ｐ２００３－３０１９５３Ａ）
【公開日】	平成１５年１０月２４日（２００３．１０．２４）
【出願番号】	特願２００２－１０３７１３（Ｐ２００２－１０３７１３）