(57)【要約】本発明の絞り型可変バルブは管の内部または管の末端部に付着して管に沿って流れる液体、または気体である流体の流量または流圧を可変的に調節することができる。一つの使用例として、本発明のバルブをエンジンの回転速度（ＲＰＭ）に沿って排気ガスの流量が変わる自動車の排気システムに付着して背圧（大気圧との差圧、ｂａｃｋ−ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を可変的に調節することによって、自動車の排気騷音を制御することができる。また、本発明のバルブを流量計に適用することによって少ない流量から大きい流量まで広範囲の流量を測定することができる。本発明のバルブの作動原理は初期にスプリングの弾性力によって所定の大きさに開かれていた絞り板を収縮または弛緩させて流路の断面積を制御する。本発明の絞り型可変バルブは従来の円板式可変バルブに比べて流量または流圧を線形に調節することが容易で、且つ圧力の損失及び流動騷音の発生が少ない。また、非常に単純な方法で流量または流圧の制御が可能で制御システムの構成が容易である。
2012501414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状の絞りフレーム（１０）と；
前記絞りフレームに互いに接するように環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板（２０）と；
前記絞り板（２０）のそれぞれの後尾に結合されて、絞り板に復元力を提供して絞りが常に開かれる状態を保持するようにする復元スプリング（３０）と；
複数の絞り板（２０）で形成される絞りの開放面積を調整する制御装置で、絞りの本体の中間に巻かれて、引張及び弛緩によって絞りの吐出口の面積を調節することができる制御ワイヤ（５０）と；を含むことを特徴とする絞り型可変バルブ。
【請求項２】
環状の絞りフレーム（１０）と；
前記絞りフレームに互いに接するように環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板（２０）と；
前記絞り板（２０）のそれぞれの後尾に結合されて、絞り板に復元力を提供して絞りが常に開かれる状態を保持するようにする復元スプリング（３０）と；
複数の絞り板（２０）で形成される絞りの開放面積を調整する制御装置で、前記絞り板（２０）に形成される絞りの本体の中間に挿入されてバルブの軸方向に前後運動をする制御環（６０）と；を含むことを特徴とする流量制御用可変バルブ。
【請求項３】
環状の絞りフレーム（１０）と；
前記絞りフレームに互いに接するように環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板（２０）と；
前記絞り板（２０）のそれぞれの後尾に結合されて、絞り板に復元力を提供して絞りが常に開かれる状態を保持するようにする復元スプリング（３０）と；
複数の絞り板（２０）で形成される絞りの開放面積を調整する制御装置で、前記絞り板（２０）に形成される絞りの本体の中間部分を押圧する制御棒（７０−１）や、または引っ張ることができる制御棒（７０−２）；を含むことを特徴とする絞り型可変バルブ。
【請求項４】
環状の絞りフレーム（１０）と；
前記絞りフレームに互いに接するように環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板（２０）と；
前記絞り板（２０）のそれぞれの後尾に結合されて、絞り板に復元力を提供して絞りが常に開かれる状態を保持するようにする復元スプリング（３０）と；
複数の絞り板（２０）で形成される絞りの開放面積を調整する制御装置で、前記絞り板（２０）の伸長された後尾に装着されて、バルブの後方でバルブの軸方向に前後運動をする後方制御環（８０）と；を含むことを特徴とする絞り型可変バルブ。
【請求項５】
前記流量制御用絞り型可変バルブは、一端は固定され、他端は制御ワイヤ（５０）に連結される制御スプリングをさらに備えて半能動制御用に使用することができることを特徴とする請求項１に記載の絞り型可変バルブ。
【請求項６】
前記流量制御用絞り型可変バルブは、一端は固定され、他端は制御環（６０）に連結される制御スプリングをさらに備えて半能動制御用に使用することができることを特徴とする請求項２に記載の絞り型可変バルブ。
【請求項７】
前記流量制御用絞り型可変バルブは、一端は固定され、他端は制御棒（７０）に連結される制御スプリングをさらに備えて半能動制御用に使用することができることを特徴とする請求項３に記載の絞り型可変バルブ。
【請求項８】
前記流量制御用絞り型可変バルブは、一端は固定され、他端は後方制御環（８０）に連結される制御スプリングをさらに備えて半能動制御用に使用することができることを特徴とする請求項４に記載の絞り型可変バルブ。
【請求項９】
環状の絞りフレーム（１０）と；
前記絞りフレーム（１０）に互いに接するように環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板（２０）と；
伸縮性のある膜で製作され、絞りの外面を囲むように設置されて、絞りフレーム（１０）に固定される弾性膜（３５−１）と；を含み、半能動制御用に使用することができることを特徴とする絞り型可変バルブ。
【請求項１０】
環状の絞りフレーム（１０）と；
前記絞りフレーム（１０）に互いに接するように環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板（２０）と；
絞り面の外部に挿入される復元環（３５−３）と；
前記復元環（３２−３）と絞りフレーム（１０）と間に連結されるスプリング（３５−２）と；を含み、半能動制御用に使用することができることを特徴とする絞り型可変バルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流体の流量を制御するバルブに関し、さらに詳しくは、流量が随時に変化しながら管の内部を流れる液体または気体である流体の流圧または流量を管の内部または管の末端部で可変的に調節することができる絞り型可変バルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
流量制御の目的で使用される円板型可変バルブを含む通常の制御バルブは、開閉部位の位置と開放される流路の面積との関係が線形でないため精密に流量を制御することが困難である。また、バルブの内部で流路の形状が急激に変わることによって流速と流体の圧力が急激に変わって乱流が発生し、従って大きな圧力損失と流動騷音及び振動が発生する。また、流体が液体である場合、この過程で流体内に局所的に非常に低い圧力が形成されて液体の中に溶けていた気体が遊離されて気泡が発生するなどの問題がある。また、このような通常のバルブを制御するためには回転部位を回転させるためのモーターが要求されるなど制御システムの構成が複雑である。
【０００３】
可変バルブの一つの使用例として、自動車の排気システムに使用される可変バルブである円板型可変バルブは、図１ａに示したように、排気管の一端に付着される。自動車に騷音器を装着する目的は、エンジンで燃焼された高温高圧の脈動性排気ガスを大気中にそのまま放出する場合、急激な圧力の変動によって非常に大きい騷音が発生するので、このような排気ガスの圧力を段階的に低下させて排気騷音を低下するためである。騷音器の出口で排出される排気ガスの圧力（以下「背圧」と称する。）が大きくなると、排気騷音が低下したり、排気抵抗も大きくなってエンジン出力が低下される問題がある。反対に、エンジンの出力損失を防止するために排気抵抗を低下すると、排気騷音が高くなって問題になる。従って、排気ガス吐出口に可変バルブを利用して、排気騷音が問題となる低速区間では背圧を高め、エンジン出力が問題となる中高速区間では背圧を低めると、騷音器の設計でよく発生する上記問題を效果的に解決することができる。
【０００４】
従来の自動車用騷音器に使用される円板型可変バルブは、図１ｂに示したように、バルブ板が初期にはスプリングの力によって閉められているが、流量が増加するに従って背圧がスプリングの拘束力を勝る程度に上昇されると開かれる構造になっている。可変バルブを騷音器に適用するためには流量による背圧とスプリングの定数の間の関連関係を把握するのが重要である。しかし、従来の円板型可変バルブの場合、円板が開かれる角度によって開放面積が線形に増加しないため、この開放面積を通じて抜け出る流量を計算することが非常に難しい。従って、背圧とスプリングの定数の間の関連関係を把握するために多様なエンジンに対してバルブが装着される排気管の直径別に多くの実験を通じてそれぞれの実験式を見つけなければならないので、設計者が所望の可変バルブを製作することが簡単でなく、製作された可変バルブを他の騷音器に共用に使用するにも制約がある。
【０００５】
また、円板型可変バルブの場合、バルブが開かれると、流路が非常に複雑な形状を有することになり、よって、流体の流れが急激に変わって流動の撹乱によって乱流による騷音と振動が発生する。従って、このような可変バルブの場合、エンジンで発生した脈動性騷音を減少させることができるが、可変バルブで生成された流動騷音が増加されるため全体的な排気騷音の改善效果があまり大きくなく、返って悪くなる虞もある。
【０００６】
ベンチュリ管やノズルを利用して差圧で流量を測定する従来の流量計は差圧を測定するための断面積が固定されていて、流量の測定範囲が広い場合適合しない。広範囲の流量を測定する場合、範囲が異なる二つ以上の流量計を同時に使用したり、一部の測定区間が重なるように順次に測定しなければならない。前者の場合、流動干渉によって所望の位置に流量計を近接して使用できない空間的制約があり、後者の場合、測定後重畳区間に対する補正及び流量計の交替による不便と時間的制約がある。
【０００７】
前記のような通常の制御バルブの問題点を解決するために、本出願人は大韓民国特許出願番号１０−２００７−００４８９６５号「絞り型能動制御可変バルブ」を出願したところがある。この出願の発明は、バルブを複数の絞り板を絞りフレームに環状に排列して全体的に半球型または円錐状を有するようにして、流体が流れる管の内部または管の末端に付着できるようにし、複数の絞り板で構成された絞り面に所定の力を加える手段を備えて絞り出口の直径を制御する方法で流量または流圧を制御することができるようにした。
【０００８】
本出願の発明は、前記大韓民国特許出願番号１０−２００７−００４８９６５号の発明を改良した発明に関する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】大韓民国特許出願番号１０−２００７−００４８９６５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述したように、従来の制御バルブを利用して流量または流圧を制御する制御システムを構成することは、流量または流圧の線形制御が難しく、流量または流圧の制御に伴って大きな圧力損失と流動騷音及び振動が発生し、また制御システムが複雑になる問題点がある。
【００１１】
従って、流量制御システムに利用されるバルブとして、流量または流圧の線形制御が容易で、且つバルブの内部で発生する圧力損失が少なく、流動騷音及び振動の発生が少なく、また簡単な制御システムを構成できるようにする可変バルブが必要である。
【００１２】
本発明は前記のような技術課題を解決した能動制御及び半能動制御流量バルブに関する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の絞り型可変バルブは、前記のような問題点を解決するために、バルブを複数の絞り板を絞りフレームに環状に重なるように排列して全体的に半球型または円錐状の絞り面を形成する絞り型可変バルブを構成した。バルブの前方である絞りフレーム方向には常に所定の入口直径を保持するヒンジが形成され、バルブの後方である絞りフレームの反対方向には開口の直径が変わる吐出口が形成される。
【００１４】
本発明の絞り型可変バルブは複数の絞り板が重なって形成される絞り面に所定の制御力を加える多様な形態の制御手段と、絞り面に加えられる制御力が解消される場合、絞りの吐出口の大きさを復元させる復元手段を備えて、吐出口の直径を調節して、結局このバルブが設置された管路の流量または流圧を制御することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の絞り型可変バルブは、従来の円板型可変バルブに比べて流量及び背圧を容易に線形に制御することができ、且つ圧力損失及び流動騷音の発生が少ない。
【００１６】
本発明の絞り型可変バルブは管の内部や管の末端部に装着されて流量が随時に変わりながら管の内部を流れる流体の流圧を可変的に調節することができる。
【００１７】
また、本発明の絞り型可変バルブは直線運動をする単純なアクチュエーターを使用して、多様機構及びと方法で吐出口の面積であるバルブの開口面積を調整することができるので、流量または流圧制御システムを非常に簡単に構成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】円板型可変バルブが騷音器に装着された形状と円板型可変バルブの一般的な形状である。
【図２】絞り型可変バルブの一般的な形状と、絞り型可変バルブが管（パイプ）に装着された形態である。
【図３】制御ロープを備えた絞り型可変バルブである。
【図４】絞り型可変バルブの絞り面を構成する絞り板である。
【図５】制御環を備えた絞り型可変バルブである。
【図６】制御棒を備えた絞り型可変バルブである。
【図７】後方制御環を備えた絞り型可変バルブが管に装着された形態である。
【図８】弾性膜を備えた絞り型可変バルブである。
【図９】復元環を備えた絞り型可変バルブである。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の絞り型可変バルブの全体形状は、図２ａに示したように、流量制御を要する管に図２ｂに示したように管の末端部に装着したりまたは図２ｃに示したように管の内部に装着することができる。
【００２０】
バルブの開口面積を調節して管に沿って流れる流体の流量と流圧を能動的に制御する能動制御型絞り型可変バルブ（このような機能の制御バルブを通常「能動制御バルブ（Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）」と言う。本明細書においても同じである）は、図３ａに示したように、環状の絞りフレーム１０、前記絞りフレームに環状に排列されて絞りを構成する複数の絞り板２０、前記絞り板のそれぞれに付着されて絞り板に復元力を提供する復元スプリング３０、復元スプリングを固定するスプリング基板４０、また複数の絞り板２０で形成される絞りの開口面積を調整する制御装置５０で構成される。
【００２１】
また、管に沿って流れる流体が絞り面に及ぼす圧力の大きさによってバルブの開口面積が受動に変動する半能動制御型絞り型可変バルブ（このような機能の制御バルブを通常「半能動制御バルブ（Ｓｅｍｉ−Ａｃｔｉｖｅ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｖａｌｖｅ）」と言う。本明細書においても同じである）は、図８及び図９に示すように、前記能動制御型絞り型可変バルブのように絞りフレーム１０、絞り板２０で構成され、絞り板で形成される絞り面の外部に備えられる復元手段で構成される。
【００２２】
絞りフレーム１０はバルブの上流（ｕｐ−ｓｔｒｅａｍ）に位置され、下記絞り板２０が挿入されて回転できるように断面が円形の棒を使用して環状も製作することができる。
【００２３】
絞り板２０は、図４に示したように、薄壁の金属板またはプラスチック板で球面、楕円球面（ラグビーボールのように縦断面が楕円のボール）、または円錐面の一部を形成する曲面形状の絞り板本体２１の一端に前記絞りフレーム１０に結合されるヒンジ孔２２を形成して製作する。ヒンジ孔２２の後尾には下記復元スプリング３０を結合できる後尾基板２５が延長されており、この後尾基板２５にはスプリング席２３が形成される。また絞り板本体２１の後尾両側には間隔調節片２４が形成される。
【００２４】
絞りフレーム１０は、前記のように、断面が円形の環棒を利用して製作する代りに、直径が大きく、幅が狭いワッシャー形態の平板環で製作することができる。この場合、平板環に前記絞り板２０の後尾基板２５が挿入される複数のスリットを形成することができる。この場合、絞りフレーム１０のスリットがヒンジの役割を果たし、スリットに挿入された絞り板２０が絞りフレーム１０の円周方向に沿って動かないので絞り板２０に別途の間隔調節片２４を形成する必要がない。
【００２５】
ステンレススチールなど金属板で前記絞り板２０を製作する場合には、プレスなどの工作機械で金属板を絞り板の形状に切断及び成形した後、板の一部を切開して切開部位を折ってヒンジ孔２２と間隔調節片２４を形成することができる。
【００２６】
絞り板２０は前記絞りフレーム１０の円周に沿って絞り板２０の間隔調節片２４が互いに接するように隙間なく挿入されて下流（ｄｏｗｎ−ｓｔｒｅａｍ）側に吐出口が形成される半球型または半楕円球形または円錐状の絞りを形成する。
【００２７】
復元スプリング３０は前記絞り板２０の後尾に形成されたスプリング席２３とスプリング基板４０との間に固定される。復元スプリングはそれぞれの絞り板に結合され、絞りが開かれる方向にそれぞれの絞り板に力を加える。
【００２８】
復元スプリング３０としては絞り板２０の後尾基板２５を常に押圧する圧縮コイルスプリングが使用される。
【００２９】
他の形態の復元スプリング３０としては、一端は絞りフレームに固定され、他端が絞り板２０に接触し、絞り板で構成された絞りが常に開かれる状態を保持するようにするトーションバネ（Ｔｏｒｓｉｏｎａｌ  Ｓｐｒｉｎｇ）またはクリップ型スプリング（Ｃｌｉｐ  Ｓｐｒｉｎｇ）を利用することができる。このトーションバネまたはクリップ型スプリングは絞り板２０のヒンジ孔２２の部位を一部切開して形成されたスプリング席に結合して絞り板２０とともに前記絞りフレーム１０に挿入する方法で結合することができ、この場合、下記スプリング基板４０が不必要であるので構造的に簡単である。
【００３０】
スプリング基板４０は断面が逆「コ」字状のリング状で、本バルブが使用される配管に固定される。このスプリング基板は別途に製作して絞りフレーム１０に結合して使用することができ、絞りフレーム１０と一体に形成されることができる。
【００３１】
復元スプリング３０は前記のような復元スプリングの外にもスプリング基板４０と絞り板２０のスプリング連結部を特別に設計して多様な形態にすることができる。
【００３２】
制御装置５０は複数の絞り板２０が重畳されて形成される絞り面に力を加えて絞り吐出口の面積を縮小または拡大する役割を果たし、様々な形態に構成することができる。
【００３３】
制御装置の一実施形態としては、図３に示したように、絞りの本体の中間に設置される制御ワイヤ５０で構成することができる。この制御ワイヤの一端は固定し、他端を引っ張ったり弛緩するアクチュエーターに連結できるようにする。制御ワイヤを引っ張ると各絞り板２０が復元スプリング３０の力に勝って絞りの吐出口を縮小させ、制御ワイヤを弛緩させると、絞り板２０の復元スプリング３０が各絞り板に吐出口を拡大させる方向で力を加えて吐出口が拡大される。
【００３４】
前記のような制御ワイヤ５０を使用した能動制御型可変バルブで、制御ワイヤ５０の一端をアクチュエーターに連結する代りに一端が固定された制御スプリング（図示省略）に連結して、半能動制御型可変バルブで構成することができる。即ち、管に沿って流れる流体の圧力が高くなってこの流圧によって絞り内面に作用する反力が絞り面を拘束している制御ワイヤ５０に連結された制御スプリングの拘束力より大きくなると、制御スプリングが伸長して制御ワイヤ５０が弛緩されながら絞りの吐出口が拡大される。また、流圧が低くなって絞りの内面に作用する反力が制御スプリングの拘束力より小くなると、制御スプリングの復元弾性力で制御ワイヤ５０を本来の位置に移動させながら吐出口が縮小される。即ち、管に沿って流れる流体の圧力が高くなると、吐出口が大きく開かれて流圧が低くなり、管に沿って流れる流体の圧力が低くなると、吐出口が窄んで流圧は高くなる方法で半能動的に流圧を調節することができる。
【００３５】
また、可変バルブが装着された管の入口側にバイパス管を連結する場合、流圧が高くなると吐出口が開かれて可変バルブが装着された管に流体が流れるので、バイパス管に流れる流量が減少し、流圧が低くなると再び元々の流量に増える方法で半能動的に流量を調節することができる。勿論、流量と流圧の関係は相互依存性が大きいので同時に調節される必要があるが、この場合でも、本発明における全てのバルブは流量と流圧を単独または複合的に全て制御することができる。
【００３６】
能動制御と半能動制御の差は以下の通りである。能動制御の場合、流動自体の圧力ではなく外部の力によって制御装置が能動的に作動され、バルブを装着した後人為的な制御が可能であるが、半能動制御の場合、流動自体の圧力のみによって絞り板や制御装置が作動されるのでバルブを装着した後人為的な制御が不可能である。
【００３７】
制御装置のまた他の実施形態として、図５に示したように制御環６０を使用し、この制御環を可変バルブの中心軸に沿って上流、または下流に動けるように構成することができる。制御環が直径の大きい上流側に移動すると、絞りの各絞り板２０が復元スプリング３０の力に勝って絞りの吐出口を縮小させ、制御環が直径の小さい下流側に移動すると、絞り板２０の復元スプリング３０が各絞り板に吐出口を拡大させる方向に力を加えて吐出口が拡大される。
【００３８】
前記のような制御環６０を利用した能動制御バルブで、制御環６０をアクチュエーターに固定して能動的に制御する代りに、バルブの上流側に所定の力を加える制御スプリング（図示省略）を設置して半能動制御用可変バルブで構成することができる。即ち、管に沿って流れる流体の圧力が高くなってこの流圧によって絞り内面に作用する反力が絞り面を拘束している制御環６０に連結された制御スプリングの拘束力より大きくなると、制御スプリングが伸長または収縮されて制御環６０が下流に押されながら絞りの吐出口が拡大される。また、流圧が低くなって絞りの内面に作用する反力が制御スプリングの拘束力より小くなると制御スプリングの復元弾性力で制御環６０を本来の位置に移動させながら吐出口が縮小される。
【００３９】
制御装置のまた他の実施形態として、図６ａに示したように、複数の棒状や板状の制御棒７０−１を絞りの中間部分に設置して構成することができる。この制御棒７０−１の末端を円弧状に形成して絞りを囲むようにし、この制御棒の両端を押すと、各絞り板２０が復元スプリング３０の力に勝って絞りの吐出口を縮小させ、制御棒を押す力を解除すると、復元スプリング３０が各絞り板に吐出口を拡大させる方向に力を加えて吐出口が拡大される。このように絞り板を制御棒で押すと、絞りの上部と下部の絞り板のみ直接力を受けるが、各絞り板２０が球面の曲面に互いに重なっていて、絞り板を押す力が隣接する絞り板に伝達されて全ての絞り板が動いて吐出口が縮小される。
【００４０】
制御棒は両端を押す代わりに、図６ｂに示したように、両端を引っ張る方式の制御棒７０−２でも構成することができる。
【００４１】
前記のような制御棒７０−１、７０−２を使用した能動制御バルブで、制御棒７０をアクチュエーターに固定して能動的に制御する代りに、制御棒を押したり引っ張る制御スプリング（図示省略）を設置して半能動制御用可変バルブで構成することができる。即ち、管に沿って流れる流体の圧力が高くなってこの流圧によって絞り内面に作用する反力が絞り面を拘束している制御棒７０−１、７０−２に連結された制御スプリングの拘束力より大きくなると制御スプリングが伸長または圧縮されて制御棒７０−１、７０−２が上方または下方に引っ張られたり押されて絞りの吐出口が拡大される。また、流圧が低くなって絞りの内面に作用する反力が制御スプリングの拘束力より小くなると、制御スプリングの復元弾性力で制御棒７０−１、７０−２を本来の位置に移動させながら吐出口が縮小される。
【００４２】
制御装置のまた他の実施形態で、図７に示したように、絞り板の後尾を伸長させ、バルブの後方に後方制御環８０を使用し、この後方制御環を可変バルブの中心軸に沿って上流、または下流に動かせるように構成することができる。後方制御環が下流側に移動すると、絞りの各絞り板２０が復元スプリング３０の力に勝って絞りの吐出口を縮小させ、制御環が上流側に移動すると、絞り板２０の復元スプリング３０が各絞り板に吐出口を拡大させる方向に力を加えて吐出口が拡大される。
【００４３】
前記のような後方制御環８０を使用した能動制御バルブで、後方制御環８０をアクチュエーターに固定して能動的に制御する代りに、後方制御環をバルブの下流側に力を加える制御スプリング（図示省略）を設置して、半能動制御方式のバルブで構成することができる。即ち、管に沿って流れる流体の圧力が高くなってこの流圧によって絞り内面に作用する反力が絞り面を拘束している後方制御環８０に連結された制御スプリングの拘束力より大きくなると、制御スプリングが伸長または圧縮されて後方制御環８０が上流に押されながら絞りの吐出口が拡大される。また、流圧が低くなって絞りの内面に作用する反力が制御スプリングの拘束力より小くなると制御スプリングの復元弾性力で後方制御環８０を本来の位置に移動させながら吐出口が縮小される。
【００４４】
半能動制御型絞り型可変バルブは、図８または図９に示すように、前記能動制御型絞り型可変バルブで制御装置５０、６０、７０、８０などを使用しないで、絞り面の外部に備えられる復元手段をさらに備える。また、復元スプリング３０を使用しないと、絞り面の内部に圧力が作用しない場合、可変バルブの吐出口が完全に閉まる可変バルブになり、復元スプリング３０を使用すると、絞り面の内部に圧力が作用しない場合にも復元スプリングによって絞りを開こうとする力と復元手段が絞りを閉めようとする力が平衡する時の絞り吐出口の面積である最小吐出口面積を有する可変バルブになる。
【００４５】
復元手段の一実施形態として、図８に示したように、弾性膜３５−１を使用することができる。この弾性膜３５−１は伸縮性のあるゴム膜などで製作して絞りの外面を囲むように設置され、絞りフレーム１０に固定して離脱されないようにする。
【００４６】
弾性膜３５−１は絞りの吐出口が縮小される状態を保持し、管に沿って流れる流体の圧力によって絞りの内面が反力を受けると弾性膜３５−１が伸びながら絞りの吐出口が拡大される。また、流体の圧力が低くなると弾性膜３５−１が収縮しながら絞りの吐出口が縮小される。
【００４７】
即ち、管に沿って流れる流体の圧力が高くなると、吐出口が大きく開かれて流圧が低くなり、管に沿って流れる流体の圧力が低くなると吐出口が窄んで流圧は高くなる方法で半能動的に流圧を調節する。
【００４８】
復元手段として弾性膜３５−１を使用する場合、弾性膜は復元スプリングの役割を果たすとともに絞り板と絞り板の間の隙間に流体が漏洩することを遮断してさらに精密に流量及び圧力を制御することができる。
【００４９】
復元手段の他の実施形態として、図９に示したように、スプリング３５−２と復元環３５−３を使用することができる。復元環３５−３は絞り面の外部に被せられ、この復元環はスプリング３５−２によって絞りフレーム１０に連結される。
【００５０】
復元環３５−３はスプリング３５−２によってバルブの前方に引っ張られながら絞りの吐出口が縮小される状態を保持し、管に沿って流れる流体の圧力によって絞りの内面が圧力を受けると絞りが拡大されながら復元環３５−３がスプリング３５−２の張力に勝って絞りの吐出口の方に押され、絞りの吐出口が拡大される。また、流体の圧力が低くなるとスプリング３５−２が収縮しながら復元環３５−３をバルブの前方に引っ張って絞りの吐出口が縮小される。
【００５１】
前記スプリング３５−２は内部にガイド３５−４をさらに備えると、スプリング３５−２がガイド３５−２の方向である所定の軸線上で伸縮し、従って、復元環３５−３の運動をさらに安定的にすることができる。前記ガイド３５−２はスプリング３５−２の内部に備えることが一般的であるが、外部を囲む形態に備えられることもでき、制御装置に装着される全ての復元弾性体に適用されることができる。
【００５２】
復元環３５−３を使用する半能動制御型絞り型可変バルブは、絞り板２０が広がる間復元環が絞り板の上面に沿って滑りながら後方に退くことができるように絞り面の傾斜が所定以上に大きい所に設置すべきであり、復元環３５−３と絞り面との摩擦系数を低めるために復元環３５−３と絞り面の間に潤滑を施したり、テプロンなどで潤滑コーティングをしたり、または復元環の内部にベアリングを設置するなどの方法を使用することができる。
【００５３】
本発明の可変バルブが使用される所の流体の温度が高くなく、ゴムを腐食させないなどの条件が許諾されると、復元スプリングで金属スプリングを使用する代りに天然ゴム、合成ゴムなどのゴム材料を使用することができる。また復元力を発生させる手段としてスプリングの弾性力を利用する代りに永久磁石または電磁石を使用し、磁石の引力または斥力（反撥力）で復元力を付与することもできる。
（産業上の利用の可能性）
【００５４】
本発明の絞り型制御バルブはエンジン回転数（ＲＰＭ）によって排気ガスの流量が変わる自動車排気システムの背圧（ｂａｃｋ  ｐｒｅｓｓｕｒｅ）を可変的に調節して自動車の排気騷音を制御するのに使用されることができる。
【００５５】
本発明の絞り型制御バルブを流量計に適用する場合、流量の測定範囲によって断面積を変更させることができるので、一つの流量計で広範囲の流量を容易に測定することができる。
【００５６】
また本発明の絞り型制御バルブを燃焼ガスの噴出によって推進力を得るロケット推進体や飛行体に適用する場合、噴出される燃焼ガスの量及び圧力を容易に制御することができるので、推進力の制御が容易である。
【符号の説明】
【００５７】
１０：絞りフレーム
２０：絞り板
３０：復元スプリング
３５：復元手段
３５−１：弾性膜
３５−２：スプリング
３５−３：復元環
３５−４：ガイド
４０：スプリング基板
５０：制御ワイヤ
６０：制御環
７０：制御棒
８０：後方制御環
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【国際調査報告】
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