JPH045866B2 - - Google Patents
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- JPH045866B2 JPH045866B2 JP58176124A JP17612483A JPH045866B2 JP H045866 B2 JPH045866 B2 JP H045866B2 JP 58176124 A JP58176124 A JP 58176124A JP 17612483 A JP17612483 A JP 17612483A JP H045866 B2 JPH045866 B2 JP H045866B2
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- valve element
- pressure control
- fluid
- pressure
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
- F02C9/00—Controlling gas-turbine plants; Controlling fuel supply in air- breathing jet-propulsion plants
- F02C9/26—Control of fuel supply
- F02C9/263—Control of fuel supply by means of fuel metering valves
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D16/00—Control of fluid pressure
- G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
- G05D16/10—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger
- G05D16/101—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a piston or plunger the controller being arranged as a multiple-way valve
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7737—Thermal responsive
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7781—With separate connected fluid reactor surface
- Y10T137/7784—Responsive to change in rate of fluid flow
- Y10T137/7787—Expansible chamber subject to differential pressures
- Y10T137/7788—Pressures across fixed choke
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Flow Control (AREA)
- Temperature-Responsive Valves (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、一般的には流量制御装置に係り、更
に詳細には流量制御装置を横切る圧力降下が一定
に維持された状態にて流路断面積の調節に応答し
て流体の体積流量を所望の値に制御する流量制御
装置に係る。
に詳細には流量制御装置を横切る圧力降下が一定
に維持された状態にて流路断面積の調節に応答し
て流体の体積流量を所望の値に制御する流量制御
装置に係る。
導管内を流れる流体のスリー量は該導管の流路
断面積及び該導管を横切る圧力降下に依存するこ
とがよく知られている。従つて流量制御装置によ
り流体の流量を所望の値に制御するには、流量制
御装置の流路断面積だけでなくそれを横切る圧力
降下をも制御する必要がある。航空機用ガスター
ビンエンジンの流体機械制御装置の如き装置に於
ては、燃料制御装置への入力、例えばパイロツト
のパワーレバー又はこれと同様の制御入力装置の
駆動より行われるリンク等の運動に応答してエン
ジンへ供給される燃の流量を変化させることが望
ましい。上述の如き流体機械的燃料制御装置に於
ては、それぞれ固有のケーシグ内に互いに独立し
て収容れたスロツトル弁（計量弁）及び圧力制御
弁を設けることが従来より一般に行われている。
典型的には、圧力制御弁はスロツトル弁を横切る
圧力降下を一定に維持し、これにより一つの変
量、即ち流路断面積を制御することにより所望の
流体が得られるようになつている。燃料制御装置
がミサイル等に採用される場合の如く空間が限ら
れている状況の下に於ては、それぞれ独立したケ
ーシング内にスロツトル弁及び圧力制御弁を組込
んで使用することは制御装置の全体の体積を増大
させることになり、従つて許容れ得ない。米国特
許第2750929号に於ては、複数個の弁要素を単一
のハウジング又はケーシング内に組込むことが提
案されているが、この米国特許に於て提案された
装置は種々の理由からガスタービンエンジンの燃
料制御装置の如き用途に於て流量制御装置として
使用するには不適当である。
断面積及び該導管を横切る圧力降下に依存するこ
とがよく知られている。従つて流量制御装置によ
り流体の流量を所望の値に制御するには、流量制
御装置の流路断面積だけでなくそれを横切る圧力
降下をも制御する必要がある。航空機用ガスター
ビンエンジンの流体機械制御装置の如き装置に於
ては、燃料制御装置への入力、例えばパイロツト
のパワーレバー又はこれと同様の制御入力装置の
駆動より行われるリンク等の運動に応答してエン
ジンへ供給される燃の流量を変化させることが望
ましい。上述の如き流体機械的燃料制御装置に於
ては、それぞれ固有のケーシグ内に互いに独立し
て収容れたスロツトル弁（計量弁）及び圧力制御
弁を設けることが従来より一般に行われている。
典型的には、圧力制御弁はスロツトル弁を横切る
圧力降下を一定に維持し、これにより一つの変
量、即ち流路断面積を制御することにより所望の
流体が得られるようになつている。燃料制御装置
がミサイル等に採用される場合の如く空間が限ら
れている状況の下に於ては、それぞれ独立したケ
ーシング内にスロツトル弁及び圧力制御弁を組込
んで使用することは制御装置の全体の体積を増大
させることになり、従つて許容れ得ない。米国特
許第2750929号に於ては、複数個の弁要素を単一
のハウジング又はケーシング内に組込むことが提
案されているが、この米国特許に於て提案された
装置は種々の理由からガスタービンエンジンの燃
料制御装置の如き用途に於て流量制御装置として
使用するには不適当である。
ガスタービンエンジンの燃料制御装置に於て使
用されるに好適な改良された流量制御装置が、本
願出願人と同一の出願人により本願と同日付にて
出願された特願昭58−176125号及び同58−176126
号に於て開示されている。これらの特許出願に開
示された流量制御装置に於ては、計量要素の内部
に圧力制御弁要素が収容されており、圧力制御弁
要素は流量制御装置を横切る圧力降下を比較的一
定に維持し、これにより流量制御装置を通過する
流体の流量が計量弁要素のみを設定することによ
つて制御され得るようになつている。本発明によ
れば、計量弁要素の内部に圧力制御弁要素を有す
る流量制御装置が持つ能力、即ち流量制御装置を
横切る圧力降下を一定に維持する能力及び種々の
密度の流体の流量を正確に制御する能力が向上さ
れる。また本発明によれば上述の如き流量制御装
置のコンパクトさ及び製造の経済性が改善され
る。
用されるに好適な改良された流量制御装置が、本
願出願人と同一の出願人により本願と同日付にて
出願された特願昭58−176125号及び同58−176126
号に於て開示されている。これらの特許出願に開
示された流量制御装置に於ては、計量要素の内部
に圧力制御弁要素が収容されており、圧力制御弁
要素は流量制御装置を横切る圧力降下を比較的一
定に維持し、これにより流量制御装置を通過する
流体の流量が計量弁要素のみを設定することによ
つて制御され得るようになつている。本発明によ
れば、計量弁要素の内部に圧力制御弁要素を有す
る流量制御装置が持つ能力、即ち流量制御装置を
横切る圧力降下を一定に維持する能力及び種々の
密度の流体の流量を正確に制御する能力が向上さ
れる。また本発明によれば上述の如き流量制御装
置のコンパクトさ及び製造の経済性が改善され
る。
本発明の一つの目的は、流量制御装置を横切る
圧力降下が流体の温度が一定である場合にはより
一層高精度に一定に維持されるよう構成されたコ
ンパクトな流量制御装置を提供することである。
圧力降下が流体の温度が一定である場合にはより
一層高精度に一定に維持されるよう構成されたコ
ンパクトな流量制御装置を提供することである。
本発明の他の一つの目的は、種々の密度の流体
に対し使用し得るよう流量制御装置を容易に調節
するための手段をする流量制御装置を提供するこ
とである。
に対し使用し得るよう流量制御装置を容易に調節
するための手段をする流量制御装置を提供するこ
とである。
本発明の更に他の一つの目的は、温度変化に起
因して流体の密度が変化する状況の下に於ても、
流量を一定維持すべく流体の温度の関数として流
量制御装置を横切る圧力降下が正確に調節される
よう構成されたコンパクトな流量制御装置を提供
することである。
因して流体の密度が変化する状況の下に於ても、
流量を一定維持すべく流体の温度の関数として流
量制御装置を横切る圧力降下が正確に調節される
よう構成されたコンパクトな流量制御装置を提供
することである。
本発明の更に他の一つの目的は、コンパクトさ
及び製造の経済性が改善された流量制御装置を提
供することである。
及び製造の経済性が改善された流量制御装置を提
供することである。
本発明の一つの局面によれば、本発明による流
量制御装置は調節可能な計量弁要素と、該計量弁
要素内に収納され且該計量弁要素とは独立して運
動可能な圧力制御弁素とを含んでおり、計量弁要
素に設けられた通路の流路断面積を調節すること
により圧力制御弁要素に設けられた通路の流断面
積が同様に調節されるようになつている。これら
二つの弁要素及びそれらに関連する流路断面積の
上述如き関係により、流量制御される流体の圧力
が計量された流体の圧力に従うことが確保され、
これにより流量制御装置を横切る圧力降下が一定
に維持されることが改善されるだけでなく、密度
（温度）条件の変化に応答して圧力降下を調節す
る精度が改善される。
量制御装置は調節可能な計量弁要素と、該計量弁
要素内に収納され且該計量弁要素とは独立して運
動可能な圧力制御弁素とを含んでおり、計量弁要
素に設けられた通路の流路断面積を調節すること
により圧力制御弁要素に設けられた通路の流断面
積が同様に調節されるようになつている。これら
二つの弁要素及びそれらに関連する流路断面積の
上述如き関係により、流量制御される流体の圧力
が計量された流体の圧力に従うことが確保され、
これにより流量制御装置を横切る圧力降下が一定
に維持されることが改善されるだけでなく、密度
（温度）条件の変化に応答して圧力降下を調節す
る精度が改善される。
本発明の他の一つの局面によれば、圧力制御弁
要素はばねにより付勢されており、流量制御装置
を密度の異なる種々の流体に対し適用すべく調節
することを容易に行い得るよう、ばねの荷重を流
量制御装置の外部より調節し得るようになつてい
る。
要素はばねにより付勢されており、流量制御装置
を密度の異なる種々の流体に対し適用すべく調節
することを容易に行い得るよう、ばねの荷重を流
量制御装置の外部より調節し得るようになつてい
る。
本発明の更に他の一つの局面によれば、計量弁
要素の位置の調節は計量弁要素をその一端より駆
動することにより単純で経済的な態様にて行わ
れ、その場合の駆動力は流量制御装置内の種々の
圧力により発生される力よつて釣合いがとられ
る。
要素の位置の調節は計量弁要素をその一端より駆
動することにより単純で経済的な態様にて行わ
れ、その場合の駆動力は流量制御装置内の種々の
圧力により発生される力よつて釣合いがとられ
る。
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例
について詳細に説明する。
について詳細に説明する。
添付の図に於て、本発明による流量制御装置は
入口ポート１５及び出口ポート２０と流体圧流体
ポート２５，３０，３５とを有するハウジング
（ケーシング）１０を含んでいる。図示の如くハ
ウジング１０は実質的に円筒形であり、その一端
４５に於て閉じられており、その他端５０に於て
ばね荷重アジヤス５５を受入れるべく開いてい
る。またハウジング１０はフイードバツクリンク
６５を受けるための孔６０を含んでおり、フイー
ドバツクリンク６５はハウジング１０及び計量弁
要素７０に対し枢動し得るようそれらにピン接続
されている。リンク６５の位置は計量弁要素７０
の設定状態を示す。リンク６５は、大きさが計量
弁要素７０の設定状態を示す電気信号を発生すべ
く、例えば適宜に励磁される線形的に変化可能な
差動変圧器（図示せず）の可動コアの如き適当な
任意のトランスデユーサに接続されてよい。入口
ポート１５より流量制御装置へ流入した流体は入
口ポートの環状溝７２内を流れ、出口ポート２０
の環状溝７３を経て流量制御装置より流出する。
同様にポート３５には該ポートと連通する環状溝
７４が設けられている。ポート３５は通路７５を
経て入口ポート１５と連通している。ポート３０
にはドレーン圧Pdが供給される。
入口ポート１５及び出口ポート２０と流体圧流体
ポート２５，３０，３５とを有するハウジング
（ケーシング）１０を含んでいる。図示の如くハ
ウジング１０は実質的に円筒形であり、その一端
４５に於て閉じられており、その他端５０に於て
ばね荷重アジヤス５５を受入れるべく開いてい
る。またハウジング１０はフイードバツクリンク
６５を受けるための孔６０を含んでおり、フイー
ドバツクリンク６５はハウジング１０及び計量弁
要素７０に対し枢動し得るようそれらにピン接続
されている。リンク６５の位置は計量弁要素７０
の設定状態を示す。リンク６５は、大きさが計量
弁要素７０の設定状態を示す電気信号を発生すべ
く、例えば適宜に励磁される線形的に変化可能な
差動変圧器（図示せず）の可動コアの如き適当な
任意のトランスデユーサに接続されてよい。入口
ポート１５より流量制御装置へ流入した流体は入
口ポートの環状溝７２内を流れ、出口ポート２０
の環状溝７３を経て流量制御装置より流出する。
同様にポート３５には該ポートと連通する環状溝
７４が設けられている。ポート３５は通路７５を
経て入口ポート１５と連通している。ポート３０
にはドレーン圧Pdが供給される。
計量弁要素７０はハウジング１０内に受入れら
れており、ハウジングと共働してその両端に室７
７及び８０を郭定している。計量弁要素７０は後
に詳細に説明する要領により、計量されたサーボ
流体にて室７７を選択的に加圧することによつて
位置決めされる。図示の如く計量弁要素７０は実
質的に中空の円筒形をなしており、入口ポート１
５を経て供給された流体にて計量弁要素の内部を
加圧すべく環状溝７２と流体に連通した少くとも
一つの入口ウインドウ８５を有している。所望の
弁寸法及び必要とされる流量容量に応じて任意の
数の入口ウインドウ８５が採用されてよい。かか
る複数個のウインドウは図示のウインドウと整合
し且環状溝７２と連通た状態にて計量弁要素の周
りに周縁方向に配列される。
れており、ハウジングと共働してその両端に室７
７及び８０を郭定している。計量弁要素７０は後
に詳細に説明する要領により、計量されたサーボ
流体にて室７７を選択的に加圧することによつて
位置決めされる。図示の如く計量弁要素７０は実
質的に中空の円筒形をなしており、入口ポート１
５を経て供給された流体にて計量弁要素の内部を
加圧すべく環状溝７２と流体に連通した少くとも
一つの入口ウインドウ８５を有している。所望の
弁寸法及び必要とされる流量容量に応じて任意の
数の入口ウインドウ８５が採用されてよい。かか
る複数個のウインドウは図示のウインドウと整合
し且環状溝７２と連通た状態にて計量弁要素の周
りに周縁方向に配列される。
また計量弁要素７０は該計量弁要素の内部より
出口ポート２０へ流体を導くべく第二の環状溝７
３と流体的に連通した少くとも一つの出口ウイン
ドウ９０を有している。弁寸法及び必要とされる
流量容量に応じて図示のウインドウと周縁方向に
整合した任意の数の出口ウインドウ９０が採用さ
れてよい。後に明らかとなる理由で、計量弁要素
７０の内部の他の部分に流体入口圧を付与すべく
計量弁要素７０にはポート９３が設けられてい
る。
出口ポート２０へ流体を導くべく第二の環状溝７
３と流体的に連通した少くとも一つの出口ウイン
ドウ９０を有している。弁寸法及び必要とされる
流量容量に応じて図示のウインドウと周縁方向に
整合した任意の数の出口ウインドウ９０が採用さ
れてよい。後に明らかとなる理由で、計量弁要素
７０の内部の他の部分に流体入口圧を付与すべく
計量弁要素７０にはポート９３が設けられてい
る。
計量弁要素７０の内部には該計量弁要素と共に
長手方向に往復動可に圧力制御弁要素９５が配置
されている。圧力制御弁要素９５は直径の小さい
中間部分１１０の両端に配置された一対の互いに
隔置されたカツプ形のランド１００及び１０５を
含むスプール型の弁素である。圧力制御弁要素９
５の第一の部分（ランド１００）は計量弁要素７
０に設けられた出口ウインドウ９０の連通度合を
変化し得るようこれに整合して配置されている。
中間部分１１０にはボア１１５及び１２０が設け
られており、これらのボアは計量弁要素７０の内
部であつて中間部分１１０の周りの空間とランド
１０５の内部とを流体的に連通接続している。ボ
ア１２０は圧力制御弁要素９５が計量弁要素７０
内にて往復動する際に該圧力制御弁要素に安定性
を付与するための減衰オリフイス１２５を含んで
いる。ランド１００の内部は計量弁要素７０の上
方部分の内部がポート３５（上述の如く通路７５
及びポート９３を経て入口ポート１５と連通して
いる）と連通接続されることにより、入口圧力に
ある流体にて加圧されるようになつている。
長手方向に往復動可に圧力制御弁要素９５が配置
されている。圧力制御弁要素９５は直径の小さい
中間部分１１０の両端に配置された一対の互いに
隔置されたカツプ形のランド１００及び１０５を
含むスプール型の弁素である。圧力制御弁要素９
５の第一の部分（ランド１００）は計量弁要素７
０に設けられた出口ウインドウ９０の連通度合を
変化し得るようこれに整合して配置されている。
中間部分１１０にはボア１１５及び１２０が設け
られており、これらのボアは計量弁要素７０の内
部であつて中間部分１１０の周りの空間とランド
１０５の内部とを流体的に連通接続している。ボ
ア１２０は圧力制御弁要素９５が計量弁要素７０
内にて往復動する際に該圧力制御弁要素に安定性
を付与するための減衰オリフイス１２５を含んで
いる。ランド１００の内部は計量弁要素７０の上
方部分の内部がポート３５（上述の如く通路７５
及びポート９３を経て入口ポート１５と連通して
いる）と連通接続されることにより、入口圧力に
ある流体にて加圧されるようになつている。
圧力制御弁要素９５はランド１０５内部とリテ
ーナガイド１４０上に摺動可能に配置されたばね
リテーナ１３５との間に弾装されたばね１３０に
より図にて上方へ付勢されており、リテーナガイ
ド１４０はウインドウ１０の下端内受けられてお
り且これにシールされている。リテーナ１３５と
ガイド１４０のベースとの間には複数個の凹状及
び凸状のバイメタルデイスク１４５が介装されて
おり、これにより流体の温度変化に起因して流体
の密度が変化する場合にも一様な性能を維持し得
るよう、流量制御装置より流量制御される流体の
温度に応答してばね１３０のばね荷重を調整し得
るようになつている。リテーナガイド１４０には
該ガイドの端部にねじ込まれたねじ１５０の如き
カムフオロアが設けられている。ねじ１５０は溝
を設けられたヘツドを有する回転ダイヤル１６０
のシヤンク部１５５に設けられたカム面に係合し
ている。ダイヤル１６０、ねじ１５０、及びリテ
ーナガイド１４０は互いに共働してばね荷重アジ
ヤスタ５５を構成している。
ーナガイド１４０上に摺動可能に配置されたばね
リテーナ１３５との間に弾装されたばね１３０に
より図にて上方へ付勢されており、リテーナガイ
ド１４０はウインドウ１０の下端内受けられてお
り且これにシールされている。リテーナ１３５と
ガイド１４０のベースとの間には複数個の凹状及
び凸状のバイメタルデイスク１４５が介装されて
おり、これにより流体の温度変化に起因して流体
の密度が変化する場合にも一様な性能を維持し得
るよう、流量制御装置より流量制御される流体の
温度に応答してばね１３０のばね荷重を調整し得
るようになつている。リテーナガイド１４０には
該ガイドの端部にねじ込まれたねじ１５０の如き
カムフオロアが設けられている。ねじ１５０は溝
を設けられたヘツドを有する回転ダイヤル１６０
のシヤンク部１５５に設けられたカム面に係合し
ている。ダイヤル１６０、ねじ１５０、及びリテ
ーナガイド１４０は互いに共働してばね荷重アジ
ヤスタ５５を構成している。
作動に於ては、流量制御装置への入力信号はポ
ート２５を経て供給れる圧力Psのサーボ流体に
て室７７を選択的に加圧することにより与えられ
る。かくして入力が計量弁要素７０に与えられる
ことにより計量弁要素が直線運動され、計量弁要
素７０がウインドウ１０内にて直線運動すること
により、入口ウインドウ８５と環状溝７２及び入
口ポート１５との連通度合が変化され、これによ
り環状溝７２と入口ウインドウ８５との間の実効
流路断面積が調節される。圧力P1に加圧された
流体が例えば適当なポンプ（図示せず）により供
給され、その流体は入口ポート１５を経てハウジ
ング１０内へ流入し、環状溝７２、計量弁要素７
０に設けられた入口ウインドウ８５を通過し、圧
力制御弁要素９５の中間部分１１０の表面に沿つ
て流れ、出口ウインドウ９０より流出する。出口
ウインドウ９０はハウジング１０の如何なる部分
によつても閉塞されない状態が維持されるような
寸法に形成され且配置されている。かくして流量
制御装置の実効流路断面積はウインドウ８５と環
状溝７２との連通度合により決定される。
ート２５を経て供給れる圧力Psのサーボ流体に
て室７７を選択的に加圧することにより与えられ
る。かくして入力が計量弁要素７０に与えられる
ことにより計量弁要素が直線運動され、計量弁要
素７０がウインドウ１０内にて直線運動すること
により、入口ウインドウ８５と環状溝７２及び入
口ポート１５との連通度合が変化され、これによ
り環状溝７２と入口ウインドウ８５との間の実効
流路断面積が調節される。圧力P1に加圧された
流体が例えば適当なポンプ（図示せず）により供
給され、その流体は入口ポート１５を経てハウジ
ング１０内へ流入し、環状溝７２、計量弁要素７
０に設けられた入口ウインドウ８５を通過し、圧
力制御弁要素９５の中間部分１１０の表面に沿つ
て流れ、出口ウインドウ９０より流出する。出口
ウインドウ９０はハウジング１０の如何なる部分
によつても閉塞されない状態が維持されるような
寸法に形成され且配置されている。かくして流量
制御装置の実効流路断面積はウインドウ８５と環
状溝７２との連通度合により決定される。
流体の流量を正確に制御するためには、流路断
面積だけでなく圧力降下をも制御する必要があ
る。本発明に於ては、入口ウインドウ８５を横切
る圧力降下（ウインドウ８５と環状溝７２との連
通度合）は圧力制御弁要素９５よりある一定の値
に維持され、これにより流量制御装置は一つの入
力、即ち計量弁要素７０の設定より効果的に制御
される。
面積だけでなく圧力降下をも制御する必要があ
る。本発明に於ては、入口ウインドウ８５を横切
る圧力降下（ウインドウ８５と環状溝７２との連
通度合）は圧力制御弁要素９５よりある一定の値
に維持され、これにより流量制御装置は一つの入
力、即ち計量弁要素７０の設定より効果的に制御
される。
上述の如く、圧力制御弁要素９５の第一の部分
（ランド１００）は出口ウインドウ９０と整合し
た状態にて配置されている。従つてウインドウ８
５と９０との間の計量弁要素７０の内部（入口ウ
インドウ８５の内部に近接した部分）に於ける圧
力P2は、ポート９０の連通度合、換言すればラ
ンド１００による出口ウインドウ９０の閉塞度合
により決定される。入口ウインドウ８５よりすぐ
上流側の流体圧は実質的に圧力P1である。入口
ウインドウ８５を横切る圧力降下を一定に維持す
べく、ポート１５、通路７５、ポート３５、環状
溝７４、計量弁要素７０に設けられたポート９３
を経てランド１００の内部（端面）入口圧力P1
が付与される。入口ウインドウ８５の反対側（出
口ウインドウ９０のすぐ上流側）に於ける流体圧
P2はボア１１５及び１２０を経てランド１０５
の内部（端面）に付与される。
（ランド１００）は出口ウインドウ９０と整合し
た状態にて配置されている。従つてウインドウ８
５と９０との間の計量弁要素７０の内部（入口ウ
インドウ８５の内部に近接した部分）に於ける圧
力P2は、ポート９０の連通度合、換言すればラ
ンド１００による出口ウインドウ９０の閉塞度合
により決定される。入口ウインドウ８５よりすぐ
上流側の流体圧は実質的に圧力P1である。入口
ウインドウ８５を横切る圧力降下を一定に維持す
べく、ポート１５、通路７５、ポート３５、環状
溝７４、計量弁要素７０に設けられたポート９３
を経てランド１００の内部（端面）入口圧力P1
が付与される。入口ウインドウ８５の反対側（出
口ウインドウ９０のすぐ上流側）に於ける流体圧
P2はボア１１５及び１２０を経てランド１０５
の内部（端面）に付与される。
入口ウインドウ８５の環状溝７２との連通部を
横切る差圧は圧力制御弁要素９５の両端に作用
し、ばね１３０により釣合いがとられる。作動に
於ては、流量制御装置によりある所望の流量が維
持されており、一定の供給圧の条件下に於ける流
体の流量を増大させることが望ましいものと仮定
すれば、追加のサーボ流体が室７７へ導入され、
これにより計量弁要素７０が下される。このこと
により入口ウインドウ８５と環状溝７２との間の
連通度合が増大され、これにより入口ウインドウ
８５を通る流体の流量が増大される。圧力制御弁
要素９５は計量弁要素７０にではなくばね１３
０、リテーナ１３５、バイメタルデイスク１４
５、及びリテーナガイド１４０によりハウジング
１０に接地（接続）されているので、計量弁要素
７０が下降運動しても圧力制御弁要素９５の位置
決めには実質的に影響が及ばない。出口ウインド
ウ９０は入口ウインドウ８５が開かれるのと実質
的に同時に開かれる。換言すれば、出口ウインド
ウ９０の開口量は入口ウインドウ８５と環状溝７
２との間のオーバラツプ量が増大するにつれて増
大する。従つて圧力制御弁要素９５を計量弁要素
７０上ではなくハウジング上に支持することによ
りこれらの弁要素が互いに独立して長手方向に往
動することができ、これにより入口ウインドウ８
５が開かれる（これにより圧力制御弁要素９５の
直径の小さい中間部分１１０に近接した圧力P2
が増大される）ことにより出口ウインドウ９０が
開かれ、これにより流量制御装置を横切る圧力降
下がある一定のレベルに維持される。圧力制御弁
要素９５（そのランド１００）により維持される
一定の位置は出口ウインドウ９０に対し入口ウイ
ンドウ８５の形状を適正に選定することにより得
られる。かくして圧力制御弁要素７０の調節によ
り設定される流量が変化しても、圧力降下P1−
P2を一定に維持すべくばね１３０より圧力制御
弁要素９５に与えられる荷重を変化させる必要な
い。ばね１３０の荷重はある範囲の流量全体に亙
り一定に維持されるので、流体の温度（密度）に
応答してバイメタル要素１４０により行われるば
ね荷重の適正な調節は、計量弁要素７０の設定の
流量範囲全体に亙り該計量弁要素の設定とは独立
して設定される。更に、圧力降下を一定に維持す
べくばねによる圧力制御弁要素９５の釣合いの連
続的な調節により、流量の増大と共に圧力降下が
減少又は低下することが知られている。本発明に
於ては計量弁要素及び圧力制御弁要素が互いに独
立して往復動することにより上述の如き圧力低下
の影響が最小限に抑えられる。
横切る差圧は圧力制御弁要素９５の両端に作用
し、ばね１３０により釣合いがとられる。作動に
於ては、流量制御装置によりある所望の流量が維
持されており、一定の供給圧の条件下に於ける流
体の流量を増大させることが望ましいものと仮定
すれば、追加のサーボ流体が室７７へ導入され、
これにより計量弁要素７０が下される。このこと
により入口ウインドウ８５と環状溝７２との間の
連通度合が増大され、これにより入口ウインドウ
８５を通る流体の流量が増大される。圧力制御弁
要素９５は計量弁要素７０にではなくばね１３
０、リテーナ１３５、バイメタルデイスク１４
５、及びリテーナガイド１４０によりハウジング
１０に接地（接続）されているので、計量弁要素
７０が下降運動しても圧力制御弁要素９５の位置
決めには実質的に影響が及ばない。出口ウインド
ウ９０は入口ウインドウ８５が開かれるのと実質
的に同時に開かれる。換言すれば、出口ウインド
ウ９０の開口量は入口ウインドウ８５と環状溝７
２との間のオーバラツプ量が増大するにつれて増
大する。従つて圧力制御弁要素９５を計量弁要素
７０上ではなくハウジング上に支持することによ
りこれらの弁要素が互いに独立して長手方向に往
動することができ、これにより入口ウインドウ８
５が開かれる（これにより圧力制御弁要素９５の
直径の小さい中間部分１１０に近接した圧力P2
が増大される）ことにより出口ウインドウ９０が
開かれ、これにより流量制御装置を横切る圧力降
下がある一定のレベルに維持される。圧力制御弁
要素９５（そのランド１００）により維持される
一定の位置は出口ウインドウ９０に対し入口ウイ
ンドウ８５の形状を適正に選定することにより得
られる。かくして圧力制御弁要素７０の調節によ
り設定される流量が変化しても、圧力降下P1−
P2を一定に維持すべくばね１３０より圧力制御
弁要素９５に与えられる荷重を変化させる必要な
い。ばね１３０の荷重はある範囲の流量全体に亙
り一定に維持されるので、流体の温度（密度）に
応答してバイメタル要素１４０により行われるば
ね荷重の適正な調節は、計量弁要素７０の設定の
流量範囲全体に亙り該計量弁要素の設定とは独立
して設定される。更に、圧力降下を一定に維持す
べくばねによる圧力制御弁要素９５の釣合いの連
続的な調節により、流量の増大と共に圧力降下が
減少又は低下することが知られている。本発明に
於ては計量弁要素及び圧力制御弁要素が互いに独
立して往復動することにより上述の如き圧力低下
の影響が最小限に抑えられる。
また圧力制御弁要素９５が計量弁要素７０では
なくハウジングに接地（接続）されていることに
より、種々の密度の流体に対し流量制御装置を調
節し得るよう、ばね１３０の荷重をハウジングの
外部より適宜に調節することができることが理解
されよう。添付の図面に示されている如く、ダイ
ヤル１６０を回転調節することによりリテーナガ
イド１４０及びばねリテーナ１３５を上下動させ
るべくシヤン部１５５のカム面を移動させてねじ
１５０を上下動させることができ、これによりば
ねの圧縮量を調節することができる。
なくハウジングに接地（接続）されていることに
より、種々の密度の流体に対し流量制御装置を調
節し得るよう、ばね１３０の荷重をハウジングの
外部より適宜に調節することができることが理解
されよう。添付の図面に示されている如く、ダイ
ヤル１６０を回転調節することによりリテーナガ
イド１４０及びばねリテーナ１３５を上下動させ
るべくシヤン部１５５のカム面を移動させてねじ
１５０を上下動させることができ、これによりば
ねの圧縮量を調節することができる。
本発明に於ては、圧力制御弁要素９５及び計量
弁要素７０の下端は圧力P2の流体にて加圧され
る。また圧力制御弁要素９５よりも上方の計量弁
要素７０の内部は入口圧力（供給圧力P1の流体
にて加圧される。従つて第一の反作用面１６５に
於て計量弁要素７０の上端に作用するサーボ流体
の圧力Psは、流量制御装置により流量制御され
る流体の圧力であつて反対側の（第二の）反作用
面１７０に作用する圧力によつて釣合いがとら
れ、これにより計量弁要素をその両端に於てサー
ボ流体にて加圧する必要性が排除されており、ま
た上述の如き構成の場合に必要とされる追加の流
体処理装置（導管、シール、弁要素の追加の長さ
等）の必要性が排除されている。
弁要素７０の下端は圧力P2の流体にて加圧され
る。また圧力制御弁要素９５よりも上方の計量弁
要素７０の内部は入口圧力（供給圧力P1の流体
にて加圧される。従つて第一の反作用面１６５に
於て計量弁要素７０の上端に作用するサーボ流体
の圧力Psは、流量制御装置により流量制御され
る流体の圧力であつて反対側の（第二の）反作用
面１７０に作用する圧力によつて釣合いがとら
れ、これにより計量弁要素をその両端に於てサー
ボ流体にて加圧する必要性が排除されており、ま
た上述の如き構成の場合に必要とされる追加の流
体処理装置（導管、シール、弁要素の追加の長さ
等）の必要性が排除されている。
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。
細に説明したが、本発明はかかる実施例に限定さ
れるものではなく、本発明の範囲内にて種々の実
施例が可能であることは当業者にとつて明らかで
あろう。
添付の図は本発明による流量制御装置の一つの
実施例を示す縦断面図である。 １０……ハウジング、１５……入口ポート、２
０……出口ポート、２５，３０，３５……流体ポ
ート、４５……一端、５０……他端、５５……ば
ね荷重アジヤスタ、６０……孔、６５……フイー
ドバツクリンク、７０……計量弁要素、７２，７
３，７４……環状溝、７５……通路、７７，８０
……室、８５……入口ウインドウ、９０……出口
ウインドウ、９３……ポート、９５……圧力制御
弁要素、１００，１０５……ランド、１１０……
中間部分、１１５，１２０……ボア、１２５……
減衰オリフイス、１３０……ばね、１３５……ば
ねリテーナ、１４０……リテーナガイド、１４５
……バイメタルデイスク、１５０……ねじ、１５
５……シヤンク部、１６０……ダイヤル、１６
５，１７０……反作用面。
実施例を示す縦断面図である。 １０……ハウジング、１５……入口ポート、２
０……出口ポート、２５，３０，３５……流体ポ
ート、４５……一端、５０……他端、５５……ば
ね荷重アジヤスタ、６０……孔、６５……フイー
ドバツクリンク、７０……計量弁要素、７２，７
３，７４……環状溝、７５……通路、７７，８０
……室、８５……入口ウインドウ、９０……出口
ウインドウ、９３……ポート、９５……圧力制御
弁要素、１００，１０５……ランド、１１０……
中間部分、１１５，１２０……ボア、１２５……
減衰オリフイス、１３０……ばね、１３５……ば
ねリテーナ、１４０……リテーナガイド、１４５
……バイメタルデイスク、１５０……ねじ、１５
５……シヤンク部、１６０……ダイヤル、１６
５，１７０……反作用面。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 流体入口通路と流体出口通路とを有するハウ
ジングと、前記ハウジング内に配置された第一の
弁要素と、前記第一の弁要素内に配置された第二
の弁要素とを含み、前記第一及び第二の弁要素が
前記流体入口通路と前記流体出口通路との連通の
度合を選択できるよう配置された流量制御装置で
あつて、 前記第一の弁要素が前記流体入口通路及び前記
流体出口通路にそれぞれ対応し且これらとそれぞ
れ連通する入口ウインドウと出口ウインドウとを
有し且一端にて開口端を有するスリーブを含む計
量要素を含み、一方のウインドウが該一方のウイ
ンドウとそれに対応する前記通路との間の実効流
路断面積を調節すべく前記対応する通路との連通
度合を選択的に変化し得るよう、前記計量要素は
前記ハウジング内にて選択的に位置決め可能であ
ることと、 前記第二の弁要素が、第一の端部と第二の端部
とを有する圧力制御要素であつて他方のウインド
ウを流れる流体の流量を調節すべく前記計量要素
内にて前記他方のウインドウとの整合度合を変化
可能に前記他方のウインドウと整合した第一の部
分を含む圧力制御要素を含んでおり、該圧力制御
要素が前記一方のウインドウを横切る圧力降下を
一定に維持するべく前記計量要素とは独立して運
動できるよう前記ハウジングへ接続されているこ
とと、 前記一方のウインドウに前記対応する前記通路
と前記圧力制御要素の前記第二の端部とを流体的
に連通接続する手段と、前記一方のウインドウの
前記対応する通路と面した側の反対の側に於て該
一方のウインドウと前記圧力制御要素の前記第一
の端部とを流体的に連通接続する手段とが設けら
れていることと、 前記第一の端部と第二の端部とに作用する流体
の圧力に対抗して、前記圧力制御要素の位置を前
記他方のウインドウと前記圧力制御要素の前記第
一の部分との間の整合状態が前記一方のウインド
ウを横切る圧力降下を一定に維持する整合状態と
なる位置で、平衡する手段であつて、前記計量要
素の前記開口端を通つて延在し前記ハウジングと
一端にて結合し前記圧力制御要素と他端にて結合
するばねを含む前記圧力制御要素の位置を平衡す
る手段とが設けられていることと、 を特徴とする流量制御装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US421760 | 1982-09-23 | ||
| US06/421,760 US4440191A (en) | 1982-09-23 | 1982-09-23 | Flow control device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5977173A JPS5977173A (ja) | 1984-05-02 |
| JPH045866B2 true JPH045866B2 (ja) | 1992-02-03 |
Family
ID=23671934
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58176124A Granted JPS5977173A (ja) | 1982-09-23 | 1983-09-22 | 流量制御装置 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4440191A (ja) |
| EP (1) | EP0105017B1 (ja) |
| JP (1) | JPS5977173A (ja) |
| BR (1) | BR8305008A (ja) |
| CA (1) | CA1200462A (ja) |
| DE (2) | DE105017T1 (ja) |
Families Citing this family (37)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4574839A (en) * | 1984-04-19 | 1986-03-11 | J. I. Case Company | Directional control valve with integral flow control valve |
| DE3430901A1 (de) * | 1984-08-22 | 1986-03-06 | Bosch-Siemens Hausgeräte GmbH, 7000 Stuttgart | Durchfuehrungs-regelventil |
| FR2576360B1 (fr) * | 1985-01-24 | 1987-03-20 | Snecma | Dispositif de dosage, notamment pour le carburant d'une turbomachine |
| DE3526367A1 (de) * | 1985-07-24 | 1986-07-03 | Daimler-Benz Ag, 7000 Stuttgart | Vorrichtung zur temperaturunabhaengigen mengenregelung von hochviskosen stoffen |
| JPS6437625U (ja) * | 1987-08-28 | 1989-03-07 | ||
| US4825649A (en) * | 1987-10-22 | 1989-05-02 | United Technologies Corporation | Shutoff and pressure regulating valve |
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| ATE545125T1 (de) | 2002-08-29 | 2012-02-15 | William W French | Fluidsuspendierter selbstrotierender körper und verfahren |
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| US8960500B2 (en) | 2006-03-06 | 2015-02-24 | The Coca-Cola Company | Dispenser for beverages including juices |
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1982
- 1982-09-23 US US06/421,760 patent/US4440191A/en not_active Expired - Fee Related
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1983
- 1983-09-07 CA CA000436195A patent/CA1200462A/en not_active Expired
- 1983-09-09 DE DE198383630148T patent/DE105017T1/de active Pending
- 1983-09-09 EP EP19830630148 patent/EP0105017B1/en not_active Expired
- 1983-09-09 DE DE8383630148T patent/DE3371928D1/de not_active Expired
- 1983-09-15 BR BR8305008A patent/BR8305008A/pt not_active IP Right Cessation
- 1983-09-22 JP JP58176124A patent/JPS5977173A/ja active Granted
Also Published As
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| JPS5977173A (ja) | 1984-05-02 |
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