(57)【要約】　　　（修正有）【課題】給水管路の用水量に対応して水圧機の出水量を調整し、水圧機モーターの頻繁な起動を抑制してエネルギー消耗を低減すると共に水圧機の寿命を向上させる水圧機の流量調節装置を提供する。【解決手段】本体１０の左右には左空間５２と右空間７２とが夫々形成されており、更に、該左空間５２内には左ピストンセット６０が設置されており、略円筒形の制御部品６２が連設されており、更に、前記右空間７２内に右ピストンセット８０を有し、前記制御部品６２と右ピストンセット８０とは連接棒６１によって連接されており、更に、前記右ピストンセット８０と右胴体カバー７１の間にはスプリング８５が介装されており、前記左胴体５０の側壁に設けられているガイドチューブ５５の入口端部５６は流水通路１２に設けられており、その出口端部５７は前記左空間５２の左端部に設けられて成る水圧機の流量調節装置。【選択図】　図２
2004046461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略十字型の中空部を有する本体を有し、且つ、該本体は上胴体と下胴体とから成り、その内部垂直方向に流水通路が形成され、更に、その水平方向には左胴体と右胴体が設けられており、該左右二胴体の端部にはそれぞれ左胴体カバーと右胴体カバーが設けられて、左空間と右空間とが夫々形成されており、更に、該左空間内には左ピストンセットが設置されており、一方、略円筒形の制御部品が設けられて前記左ピストンセットの右側端に配設されており、更に、前記右空間内に設けられている右ピストンセットを有し、前記制御部品と右ピストンセットとは連接棒によって連接されており、更に、前記右ピストンセットと右胴体カバーの間にはスプリングが介装されており、前記左胴体の側壁に設けられているガイドチューブの入口端部は流水通路に設けられており、その出口端部は前記左空間の左端部に設けられており、
上記各部品の組合せによって、前記制御部品はガイドチューブが導入した水流の圧力を受けて右方向に押され、流水通路内に伸び込んで水流を遮断する断面を形成し、又、前記スプリングの弾性押圧力を受けて左方向に移動し、斯くして出水量と安定した水流の圧力を調節することができるように構成されたことを特徴とする水圧機の流量調節装置。
【請求項２】
前記ガイドチューブは左胴体の外側と給水管路間に設けられている管路であることを特徴とする請求項１記載の水圧機における流量調節装置。
【請求項３】
前記ピストンセットは、その末端にネジ部を有する連接棒と、中心に孔が設けられている前固定プレートと、中心に孔が設けられている後固定プレートと、中心に孔が設けられていて、その外径はやゝ前記二固定プレートより大きく、前記二固定プレート間に設けられている密封プレートと、前記三部品をネジ部に締めつけるナットとから成ることを特徴とする請求項１記載の流量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は水圧機の流量調節装置に関するものであり、特に、出水口の流量を自動的に調節して給水管路の水圧及び用水量を安定させ、且つ、モーターの起動及び停止の時間間隔を円滑に調節できるようにした水圧機の流量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、建築物が採択している給水系統の中には、水道管路の圧力が瞬間的に過度に低下し、或いは過度に上昇して、蛇口より流出する水が断続的に不安定の状況を発生することがある。或いは水流が突然の過大圧力によって急速に噴出することを避けるため、大多数の給水管路に水圧機を装置して水圧の安定に供し、給水管路の水圧を一定の範囲内に保持するようにしている。
【０００３】
而して、使用されている水圧機は、コントロール方式によって周波数変換器と可変周波数式モーターの組合せに成る恒圧水圧機と、圧力スイッチを使用して水圧機の起動及び停止をコントロールする差圧式水圧機とに分けられる。
【０００４】
差圧式水圧機は主として下記のものを包含している。水圧機と、圧力スイッチとを有し、該圧力スイッチは前記水圧機の出口管路上に設置されていて、該出口管路の水圧をセンシングするのに用いるもので、一定の圧力範囲内に圧力を設定している。使用者が用水時、一旦、給水管路内の圧力が該圧力スイッチの設定圧力範囲の下限に降下した時、前記水圧機をコントロールして起動させ、給水管路の水圧を上昇させることができる。而して、給水管路の圧力が上昇した後、該圧力スイッチは直ちに別の信号を発生して、前記水圧機のポンプをコントロールして運転を停止させる。かくして、給水管路内の水圧は継続して上昇するようなことが起こらない。又、アキュムレーターを有し、前記水圧機の出口管路上に設置されていて、水圧機起動時の水圧を貯蔵することができる。而して、水圧機が運転を停止した後、該アキュムレーターの貯蔵する水量によって給水管路の流失した水量を補充する。よって、給水管路内の圧力は瞬間的に急速に降下することなく、水圧機の起動回数を減少することができる。
【０００５】
従来の可変周波数式恒圧水圧機は、回転速度を変えることができる可変周波数式モーターを採用しており、且つ、圧力センサースイッチを備えていて、給水管路内の圧力を感知するのに用いている。更に、周波数変換器が設置されていて、前記圧力センサースイッチが感知した水圧の大小の信号によって、水圧機のモーターの回転速度をコントロールして上昇又は下降させて給水管路内の水圧を安定的に保持するように形成している。
【０００６】
従来の差圧式水圧機と可変周波数式水圧機を比較すると下記の如くである。
差圧式水圧機はその水圧機モーターの回転速度が固定的構造になっている上、更に単純に圧力スイッチを利用して水圧機モーターの起動或いは停止をコントロールして水圧を調節しているのみであり、それ故、若し水圧機のポンプの出水量が給水管路の用水需要量よりも大なる時、給水管路内の圧力は直ちに上昇する。この為、起動したばかりの水圧機モーターは直ちに運転を停止することになり、水圧機モーターの起動、停止の作動頻度が頻繁となり、更に水圧機モーターの電気消耗も過大となり、且つ、水圧機モーター及び用水器具の使用寿命を低減すると云う欠陥がある。
【０００７】
故に、差圧式水圧機の理想的な設計は、水圧機の出水流量が当時の給水管路の用水量と等しいものである。かくして、水圧機が起動した後、給水管路内の圧力は緩慢に上昇して安定した状態に達するので、水圧機モーターの起動、停止の頻度が過度にならないことができる上、電力の過大な消耗の発生を避けることができるものである。
【０００８】
然し乍ら、一般の差圧式水圧機のモーターの回転速度は固定的になっているので、その出水量を変えることができない。而して、一般のビルディングの用水量は時間の経過に従って極大な差異がある。よって、給水系統の設計者はピーク時の用水量に満足をあたえるため、比較的大なる出水量の水圧機を採用している。かくすることによって、ピーク時でない時は用水量が減少するので、水圧機の平均出水量は当時の使用者の用水量を遙に超過することとなり、水圧機の運転の不安定を来たし、エネルギーの浪費となり、且つ、水圧機モーターの使用寿命に影響を与え、更に、用水圧力が過大となり不安定な状態を呈するものである。
【０００９】
此の外、可変周波数式恒圧水圧機は回転速度を変えることができる可変周波数式モーターを採用しているので、用水量が比較的少ない時、モーターの回転速度は降下する。而して、用水量が増大した時、モーターの回転速度は上昇する。よって、水圧機の出水量は給水管路の用水量の大小に伴って調整することができる。故に、水圧機モーターの起動、停止の頻度が過度になる欠点から免れることができる。
【００１０】
然し乍ら、従来の可変周波数式恒圧水圧機は構造が極めて複雑で、且つ、価格の高い可変周波数式モーターを装置しなければならない。又、周波数変換器も非常に高価であって、しかも、専門技術者による維持保全を必要とする。故に、その設備コスト及び操作維持保全等の費用は差圧式水圧機よりも遙にコスト高で、一般の小規模の使用者は之を採択することは困難である。只、大規模の使用者だけが可変周波数式恒圧水圧機を採択して使用することができるのである。
【００１１】
上述の原因により、従来使用している水圧機の構造は改良する必要があることは明白である。本発明人は之に鑑みて不断に苦慮探索し、積極的に研究に務め、多年相関製品の研究開発に従事した経験を基に、不断なく試験及び改良を経て遂に本発明を完成するに至ったのである。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来例の欠陥に鑑み、給水管路の用水量に対応して水圧機の出水量を調整し、ピーク時でない時の出水量と用水量の差異によって発生する水圧機モーターの頻繁な起動から免れ、且つ、エネルギーの消耗を低減すると共に、水圧機の寿命を向上させ、安定した水圧を得ることができるようにするために解決されるべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、内部の垂直方向に沿って上胴体と下胴体が設けられて、流水通路を形成し、その水平方向には左胴体と右胴体が設けられていて、その端部には夫々胴体カバーが設けられて左空間と右空間とを形成している。又、本体と、前記左空間内に設置している左ピストンセットと、前記左ピストンセットの右側端に設置している制御部品と、前記右空間内に設置している右ピストンセットと、前記制御部品と前記右ピストンセットを連接する連接棒と、前記右ピストンセットと右胴体カバーの間に設置しているスプリングと、ガイドチューブとで構成され、水圧機の出水量を調節することができると共に、水流の圧力を安定させることができるように構成された水圧機の流量調節装置を提供するものである。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図５に従って詳述する。図１に於いて１は本発明の差圧式水圧機である。該水圧機１は、モーター２と、該モーター２の駆動を受けることができるポンプ３と、該ポンプ３の入口と水源の間を連接し、水源を前記ポンプ３の入口に流入させることができる入口管４と、前記ポンプ３の出口に連接し、該ポンプ３が排出する流水を給水系統の管路に流入させるのに用いる給水管路５とを有している。
【００１５】
又、アキュムレーター６を有し、前記給水管路５に装置していて、前記水圧機１が作動した時、先ず最初に流水を該アキュムレーター６内に流入させる。而して、前記水圧機モーター２が運転を停止した時、該アキュムレーター６の貯蔵している水圧によって適時に給水管路５を補充する。従って、瞬間的少量の用水は給水管路５内の水圧を急速に下降させるようなことが起こらない、故に、運転を停止したばかりの水圧機モーターを直ちに起動させるようなことを避けることができる。又、圧力スイッチ７を有し、前記給水管路５に設置されていて、該給水管路５内の水圧を感知するのに用いると共に、前記水圧機１の前記モーター２の起動及び停止をコントロールするのに用いる。
【００１６】
更に、流量調節装置８を有し、前記ポンプ３の給水管路５に設置されている。よって、流水は先に前記ポンプ３を流れた後、該流量調節装置８の入口に流入する。本発明の主要な特徴は、該流量調節装置８は前記給水管路５の圧力変化に従ってその流量の大小を変えることができる所にある。かくして、前記ポンプ３の出水量は前記給水管路５の用水需要量に従って調節し平衡を保つことができるのである。
【００１７】
例えば、前記給水管路５の用水量が突然増大すると、前記給水管路５内の水流圧力は下降するので、該流量調節装置８は漸次流水通路を開いて断面積を増大して、前記ポンプ３の出水量を増加する。之に反して、用水量が減少した時、前記給水管路５内の水流圧力は増加するので、該流量調節装置８は漸次流水通路を閉じて断面積を減少し、前記ポンプ３の出水量を減少させる。これにより、前記圧力スイッチ７が感知する水圧も緩慢な上昇になるため、前記モーター２の起動、停止の動作も緩和され、前記モーター２の頻繁な開閉動作の不良使用状況の発生を避けることができる。又、チェックバルブ９を有し、前記流量調節装置８の入口の前端に設置されていて、前記給水管路５の水の逆流を防止する。
【００１８】
図２に示す如く、本発明の流量調節装置８は本体１０を有し、該本体１０は上胴体１１と、該上胴体１１と連接している下胴体３０とから成る。該上胴体１１と前記下胴体３０には流水通路１２が貫設されている。該流水通路１２は前記ポンプ３の出水口と連接する入口端部３２と給水管路５と連接する出口端部１３を備えている。又、左胴体５０があって、その内部には左ピストンセット６０が設置されている。右胴体７０があって、その内部には右ピストンセット８０が設置されている。制御部品６２があって、略円筒形に形成され、前記左ピストンセット６０の右側端に設けられている。更に又、連接棒６１があって、前記左ピストンセット６０及び前記右ピストンセット８０を連接している。スプリング８５があって、前記右ピストンセット８０の右側端に設けられている。上記各部品の組合せにより、前記制御部品６２は右方向に伸びて前記流水通路１２に入り込むことができる。又、前記スプリング８５の作用によって左右に移動することができるので、出水量を調節し、水流圧力を安定させることができる。以下、詳細に説明する。
【００１９】
左胴体５０の左側端には左胴体カバー５１が設けられていて、左空間５２を形成している該左空間５２内に左ピストンセット６０が配設されている。該左ピストンセット６０は連接棒６１の左ネジ部６１Ａに取り付けて固定している制御部品６２、密封プレート６３、固定プレート６４とをナット６５で構成している。その中、該密封プレート６３は前記左空間５２内で密接して左右に移動することができる。
【００２０】
左胴体５０の側壁にはガイドチューブ５５が設けられている。その入口端部５６は前記流水通路１２内に設けられていて、前記給水管路５の水流圧力を導入することができるようになっている。その出口端部５７は該左胴体５０の左空間５２内に設けられている。よって、前記ガイドチューブ５５は流水通路１２の水流圧力を左空間５２内に導入することができるのである。
【００２１】
右胴体７０の右側端には右胴体カバー７１が設けられていて、右空間７２を形成している。該右空間７２内に右ピストンセット８０が設置されている。該右ピストンセット８０は下記のものを包含している。連接棒６１があって、その末端にはネジ部６１Ｂが設けられている。前固定プレート８１があって、その中心には孔８６が設けられている。後固定プレート８３があって、その中心には孔８７が設けられている。密封プレート８２があって、その中心には孔８８が設けられている。該密封プレート８２の外径は前記二固定プレートよりもやゝ大きく、前記二固定プレートの間に設置されていて、前記右空間７２の内部と密接して左右に移動することができるように形成されている。ナット８４があって、前記三部品を前記ネジ部６１Ｂに締め付けている。
【００２２】
前記右ピストンセット８０の右側端にはスプリング８５が介装されている。前記ガイドチューブ５５が流水通路の水流圧力を導入した時、前記左ピストンセット６０は押されて右方向移動する。そして、同時に前記右ピストンセット８０を連動して、前記右ピストンセット８０を右方向へ移動させる。この時、前記右ピストンセット８０は前記スプリング８５の弾性押圧力にて左方向へ移動すると同時に前記左ピストンセット６０を連動して左方向へ移動させる。前記スプリング８５と前記右ピストンセット８０が円滑に移動するように前記右胴体カバー７１に通気孔７３が設けられている。又、前記右胴体カバー７１は機種或いは用水条件に合わせて強く締め付けて弾性力を増強し、或いはゆるめて弾性力を減少することができるように形成されている。
【００２３】
本発明は、用水量と圧力が変化した時、前記制御部品６２は前記流水通路１２に伸び込んで自動調整を行うことによって、水流は前記本体１０を経過した後流量を変化して、前記給水管路５の実際用水量の需要に合わせる。よって、給水管路５の出水口の圧力は過度の偏差による正常な使用範囲を超過することがなく、前記給水管路５の水圧が瞬間的に大きな変化をすることによって水圧機モーター２が頻繁に起動したり、或いは停止したりしないように構成されている。
【００２４】
図２に於いて、前記制御部品６２は前記ガイドチューブ５５が導入する流水圧力と前記スプリング８５の弾性力の交互作用によって平衡状態を呈している。前記給水管路５の出水圧力が減少した時、前記ガイドチューブ５５の導入した流水の圧力もこれに順応して減少する。よって、前記制御部品６２に対する作用力も小さくなる。然るに、前記制御部品６２の右側端は相対的に前記スプリング８５の比較的大なる弾性力を受けて左方向へ移動する。かくして、前記制御部品６２が前記流水通路１２に伸び込んでいる部分も減少するので、前記ポンプ３に比較的多い水量が流入するのである。
【００２５】
図３に示す如く、前記給水管路５内の出水圧力が増加した時、前記ガイドチューブ５５は比較的大なる水圧を導入するので、前記制御部品６２の左側端は押されて右方向へ移動する。よって、前記制御部品６２が前記流水通路１２に伸び込む部分も増大するので、前記流水通路１２の断面積は縮小し、流水の流通は阻まれるので前記ポンプ３の出水量はこれにより減少する。このようにして出水量を調節して、前記給水管路５の少量な給水需要に合わせることができる。かくして、本発明は効果的に前記ポンプ３の出水量と前記給水管路５の用水量を相互に均衡に制御することができる以外に、前記給水管路５の出水圧力の瞬間的変化による前記圧力スイッチ７が頻繁に前記モーター２を起動して破損させるような弊害から免れることができる。
【００２６】
図４〜図５は本発明の第二の実施例の形態を示す。該第二の実施の形態と前記第一の実施の形態の主要な差異は二点ある。第一点は、その使用する左右胴体カバー５１Ａ，７１Ａは前記左胴体５０と前記右胴体７０の外側にはめ込んで締め付ける構造に改めている。第二点はガイドチューブ５５Ａは前記左胴体５０外側の管路に設置していて、その一端は前記給水管路５に連接し、他の一端は前左胴体カバー５１Ａの端部に設けられている連接管５３に連接している。よって、流水圧力を前記給水管路５から左空間５２に導入することができる。
【００２７】
尚、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明の水圧機の流量調節装置は水圧機の出水量と給水管路の用水状態を相互に均衡状態に維持することができる。更に、水圧機モーターが頻繁に起動停止する作動から免れ、依って、エネルギーの消耗を節減することができる上、水圧機の寿命を増進することができる等、著大なる効果を奏するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一の実施の形態を示し、水圧機の解説図。
【図２】図１の水圧機における流量調節装置の断面図。
【図３】図２の流量調節装置が給水管路の圧力が増加した状態に於ける作動解説図。
【図４】本発明の第二の実施の形態を示し、水圧機の解説図。
【図５】図２の水圧機における流量調節装置の断面図。
【符号の説明】
１０　　　　本体
１１　　　　上胴体
１２　　　　流水通路
３０　　　　下胴体
５０　　　　左胴体
５１　　　　左胴体カバー
５２　　　　左空間
５５　　　　ガイドチューブ
５６　　　　入口端部
５７　　　　出口端部
６０　　　　左ピストンセット
６１　　　　連接棒
６２　　　　制御部品
７０　　　　右胴体
７１　　　　右胴体カバー
７２　　　　右空間
８０　　　　右ピストンセット
８５　　　　スプリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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