ガバナ
【課題】流体の圧力に関係無く一定の流量を確保するガバナを提供する。
【解決手段】略円筒状のケーシングと、前記ケーシングの一端側に挿入されるセンタコアと、前記センタコアに取り付けたＯリングとからなるガバナであって、前記センタコアが、フランジ部と、前記フランジ部の中央空間にフランジ部と中心を一致させると共に前記フランジ部の一面よりも外方に突出して設けられた略正４〜６角柱状の中央部材と、前記中央部材の各角部とフランジ部の内周面とを連結する支持部とが一体に形成されてなることを特徴とするガバナ。中央部材の各辺がその中心方向に湾曲して形成されてなる。中央部材の中心から放射方向に各辺からフランジ部に向かってリブが形成されている。
【解決手段】略円筒状のケーシングと、前記ケーシングの一端側に挿入されるセンタコアと、前記センタコアに取り付けたＯリングとからなるガバナであって、前記センタコアが、フランジ部と、前記フランジ部の中央空間にフランジ部と中心を一致させると共に前記フランジ部の一面よりも外方に突出して設けられた略正４〜６角柱状の中央部材と、前記中央部材の各角部とフランジ部の内周面とを連結する支持部とが一体に形成されてなることを特徴とするガバナ。中央部材の各辺がその中心方向に湾曲して形成されてなる。中央部材の中心から放射方向に各辺からフランジ部に向かってリブが形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水等の水が流れる管内に装着され、水の流れを一定に保つガバナに関する。ガバナは流体の圧力が変化しても一定の流量を維持する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガバナは上流側の圧力が変動しても常に一定の水流量を保つことを目的として、集中式ボイラー、無タンク式水洗トイレ等の水供給管内に取り付けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１の図９には、水道管内にガバナを取付た状態が示されている。このガバナは、ケーシングと、前記ケーシング内に挿入されたセンタコアと、センタコアの外周に嵌められたＯリングで構成されている。
【０００４】
図７は、特許文献に記載されている。センタコア２０を示すもので、このセンタコア２０は、中心の柱状部２０Ａと、外周のフランジ部２０Ｂとを有し、この中心柱状部２０Ａとフランジ部２０Ｂは、周方向に均等に設けた複数のブリッジ部２５を介して接続されていて、ブリッジ部２５以外の部分には、貫通孔２４が形成されている。
【０００５】
中心柱状部２０Ａには、その外面に放射方向に延びる複数の凸部２１と、これら凸部２１の間の凹部２２とが形成されている。Ｏリング３０は、センタコア２０の中心柱状部２０Ａの外周に嵌められ、凹部２２との間に流路２３を形成している。
【０００６】
このガバナは、上流側の流体が、貫通孔２４からＯリング３０側に流入し、Ｏリング３０と凹部２２との間の流路２３を通って、下流側に流れる。この際、流路２３を通過する水の流速に応じて、Ｏリング３０が内方に弾性変形して流路２３の面積を変化させる。すなわち、流速が速い程、Ｏリング３０が内方に弾性変形して流路２３の流路が絞られる。
【特許文献１】特開平８−１４５２１３号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のガバナを用いる場合は、上流側の圧力の高低に関わらず、略一定の流量で水を取り出すことができる。しかし、センタコア２０は多数の凸部２１、凹部２２を有する複雑な形状であり、これを製造する場合、精密な金型が必要になる。更に、制御する水量に応じて、大きさ、形状の異なるセンタコア２０が必要になり、これらの設計は繁雑である。
【０００８】
本発明者は、上記問題を解決するために、種々検討した結果、給水圧に関係すること無く、一定の流量を得ることを目的としたガバナにおいて、センタコアとＯリング内径の隙間を流れる水の流量を、センタコアの中央部材に形成した流量調整リブにより簡単に調節できることを知得した。本発明は、上記発見に基づいて完成するに至ったものである。
【０００９】
従って、本発明の目的は流体の圧力に関係無く一定の流量を維持でき、更に簡単な構造で各種の流量に対応できるガバナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
〔１〕 略円筒状のケーシングと、前記ケーシングの一端側に挿入されるセンタコアと、前記センタコアに取り付けたＯリングとからなるガバナであって、前記センタコアが、円環状のフランジ部と、前記フランジ部の中央空隙にフランジ部と中心を一致させて設けられた略正４〜６角柱状の中央部材と、前記中央部材の各角部と円環状フランジ部の内周とを連結する支持部とが一体に形成されてなることを特徴とするガバナ。
〔２〕 中央部材の各辺がその中心方向に湾曲して形成されてなることを特徴とする〔１〕に記載のガバナ。
〔３〕 中央部材の中心から放射方向に、中央部材の各辺からフランジ部に向かってリブが形成されていることを特徴とする〔１〕及び〔２〕に記載のガバナ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガバナは、中央部材を４〜６角柱状に形成しているので構造が簡単で製造し易い。更に、構造が簡単であるので、安定に流量を制御できる。また、中央部材に流量調整用のリブを設ける場合は、このリブの長さを変えることにより、簡単に制御する水の流量を変化できる。更に、流量はリブの長さを調節するだけであるので、制御できる流量の予想がつき易く、ガバナの設計の際に、繁雑な実地試験を多数行わなくてもよい等の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面を参照にして詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明のガバナ１００を水道管等の水の流れる配管２に取付た状態を示している。水は配管２内を矢印Ｘの方向に流れ、先ず下部ケーシング４内に挿入された金鋼製のフィルター６を透過した後、中央ケーシング８に流入する。中央ケーシング８は略円筒状に形成され、その内部にセンタコア１０が中央ケーシング８の軸方向に沿って摺動自在に嵌入されている。１２は押圧スプリングで、センタコア１０を水の流れ方向（Ｘ方向）と逆方向に（フィルター６方向に）押圧している。
【００１４】
中央ケーシング８を通り、流量を調節された水は、次いで上部ケーシング１４に送られる。
【００１５】
前記各ケーシング４、８、１４は、相互に不図示の係止部で互いに連結され一体になっている。前記上部ケーシング１４と中央ケーシング８との中間にはＯリング１６が嵌め込まれている。Ｏリング１６は、ゴム等の弾性体で製造されている。
【００１６】
図２は、前記中央ケーシング１０に嵌入されたセンタコア２００を示す平面図である。図３は、中央ケーシング８に挿入されたセンタコア２００の一部切欠斜視図である。
【００１７】
このセンタコア２００において、５０は円環状のフランジ部である。前記フランジ部５０の中央には略５角柱状の中央部材５４が、前記フランジ部５０の中心と中央部材５４の中心とを一致させて、形成されている。前記フランジ部５０には、略扇形の空隙５２が複数（本例においては５箇）形成されている。従って、前記中央部材５４の各角部５５と、フランジ部５０の内周５１とを支持部５６によって連結していることになる。
【００１８】
前記中央部材５４の、各辺は所定のＲでその中心方向に曲げられると共に、各辺の中央には、センタコア２００の中心から外方に向かって突出したリブ５８がそれぞれ形成されている。Ｒとしては、Ｒ５〜Ｒ１５ｍｍが好ましい。
【００１９】
上記フランジ部５０、中央部材５４は合成樹脂で一体成形されている。
【００２０】
センタコア２００の中央部材５４には、図３に示されるようにＯリング６０が取り付けられ、中央ケーシング８の一端側開口内に挿入される。
【００２１】
このセンタコア２００は、リブ５８の長さ又はＲの大きさを変えることにより、センタコア２００とＯリング６０との間の開口面積を変えることができ、各種の異なる流量の水の制御に対応できる。
【００２２】
図４は、本センタコアの他の例を示すものである。このセンタコア３００においては、中央部材７４にはリブを形成していない。その他の構成は前記センタコア２００と同じである。このセンタコア３００は構造が簡単であり、製造が容易であると共に安定な流量制御ができる。流量は、中心部材の大きさ、Ｒの大きさ、空隙５２の大きさ等を変更することにより変更できる。
【００２３】
図５は、本センタコアの更に他の例を示す。このセンタコア４００の中心部材７６は各辺が直線で形成されている。
【００２４】
なお、上記各例においては、センタコア２００、３００、４００は略正５角形に形成されたが、これに限られず、任意の多角形、好ましくは４〜６角形、更に好ましくは５角形に形成されても良い。この場合、正多角形に形成されることが好ましい。
【実施例】
【００２５】
実施例１
制御水量８．５Ｌ用の図１に示すガバナを製造した。中央部材の寸法は以下のものであった。フランジ直径１３．８ｍｍ、中央部材一辺長さ４．８ｍｍ、Ｒ１４．５ｍｍ、リブ長０．８ｍｍ、円環部幅１．３ｍｍ、支持部幅１．０ｍｍであった。Ｏリングは外径１２．７ｍｍ、内径８．９ｍｍであった。図１に示すように内径約２０ｍｍの配管にガバナを取付て流量特性を調べた。
【００２６】
実施例２
制御水量１２Ｌ用の図１に示すガバナを製造した。Ｒ７ｍｍ、リブ長１．１ｍｍであること以外は実施例１と同様に製造して流量特性を調べた。
【００２７】
実施例１、実施例２の結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１の結果をグラフ化したものを図６に示す。図６に示すように、本発明のガバナは流体の圧力に関係無く一定の流量を確保することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のガバナを配管に取り付けた状態を示す概略図である。
【図２】本発明のガバナのセンタコアの一例を示す平面図である。
【図３】図２に示される中央ケーシングに挿入されたガバナの状態を示す一部切欠斜視図である。
【図４】本発明のセンタコアの他の例を示す平面図である。
【図５】本発明のセンタコアの更に他の例を示す平面図である。
【図６】図２に示す本ガバナの流量（全吐水量）と流動圧との関係を示すグラフである。
【図７】従来のセンタコアの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２ 配管
４ 下部ケーシング
６ フィルター
８ 中央ケーシング
１０ ケーシング
１２ 押圧スプリング
１４ 上部ケーシング
１６ Ｏリング
２０ センタコア
２０Ａ 中心柱状部
２０Ｂ フランジ部
２１ 放射方向凸部
２２ 凹部
２３ 流路
２４ 貫通孔
２５ ブリッジ部
３０ Ｏリング
５０ フランジ部
５１ 内周
５２ 空隙
５４、７４、７６ 中央部材
５５ 角部
５６ 支持部
５８ リブ
６０ Ｏリング
１００ 本発明のガバナ
２００ センタコア
３００ センタコア
４００ センタコア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水道水等の水が流れる管内に装着され、水の流れを一定に保つガバナに関する。ガバナは流体の圧力が変化しても一定の流量を維持する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ガバナは上流側の圧力が変動しても常に一定の水流量を保つことを目的として、集中式ボイラー、無タンク式水洗トイレ等の水供給管内に取り付けられている。
【０００３】
例えば、特許文献１の図９には、水道管内にガバナを取付た状態が示されている。このガバナは、ケーシングと、前記ケーシング内に挿入されたセンタコアと、センタコアの外周に嵌められたＯリングで構成されている。
【０００４】
図７は、特許文献に記載されている。センタコア２０を示すもので、このセンタコア２０は、中心の柱状部２０Ａと、外周のフランジ部２０Ｂとを有し、この中心柱状部２０Ａとフランジ部２０Ｂは、周方向に均等に設けた複数のブリッジ部２５を介して接続されていて、ブリッジ部２５以外の部分には、貫通孔２４が形成されている。
【０００５】
中心柱状部２０Ａには、その外面に放射方向に延びる複数の凸部２１と、これら凸部２１の間の凹部２２とが形成されている。Ｏリング３０は、センタコア２０の中心柱状部２０Ａの外周に嵌められ、凹部２２との間に流路２３を形成している。
【０００６】
このガバナは、上流側の流体が、貫通孔２４からＯリング３０側に流入し、Ｏリング３０と凹部２２との間の流路２３を通って、下流側に流れる。この際、流路２３を通過する水の流速に応じて、Ｏリング３０が内方に弾性変形して流路２３の面積を変化させる。すなわち、流速が速い程、Ｏリング３０が内方に弾性変形して流路２３の流路が絞られる。
【特許文献１】特開平８−１４５２１３号公報（図９）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記従来のガバナを用いる場合は、上流側の圧力の高低に関わらず、略一定の流量で水を取り出すことができる。しかし、センタコア２０は多数の凸部２１、凹部２２を有する複雑な形状であり、これを製造する場合、精密な金型が必要になる。更に、制御する水量に応じて、大きさ、形状の異なるセンタコア２０が必要になり、これらの設計は繁雑である。
【０００８】
本発明者は、上記問題を解決するために、種々検討した結果、給水圧に関係すること無く、一定の流量を得ることを目的としたガバナにおいて、センタコアとＯリング内径の隙間を流れる水の流量を、センタコアの中央部材に形成した流量調整リブにより簡単に調節できることを知得した。本発明は、上記発見に基づいて完成するに至ったものである。
【０００９】
従って、本発明の目的は流体の圧力に関係無く一定の流量を維持でき、更に簡単な構造で各種の流量に対応できるガバナを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成する本発明は、以下に記載するものである。
〔１〕 略円筒状のケーシングと、前記ケーシングの一端側に挿入されるセンタコアと、前記センタコアに取り付けたＯリングとからなるガバナであって、前記センタコアが、円環状のフランジ部と、前記フランジ部の中央空隙にフランジ部と中心を一致させて設けられた略正４〜６角柱状の中央部材と、前記中央部材の各角部と円環状フランジ部の内周とを連結する支持部とが一体に形成されてなることを特徴とするガバナ。
〔２〕 中央部材の各辺がその中心方向に湾曲して形成されてなることを特徴とする〔１〕に記載のガバナ。
〔３〕 中央部材の中心から放射方向に、中央部材の各辺からフランジ部に向かってリブが形成されていることを特徴とする〔１〕及び〔２〕に記載のガバナ。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のガバナは、中央部材を４〜６角柱状に形成しているので構造が簡単で製造し易い。更に、構造が簡単であるので、安定に流量を制御できる。また、中央部材に流量調整用のリブを設ける場合は、このリブの長さを変えることにより、簡単に制御する水の流量を変化できる。更に、流量はリブの長さを調節するだけであるので、制御できる流量の予想がつき易く、ガバナの設計の際に、繁雑な実地試験を多数行わなくてもよい等の利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明を図面を参照にして詳細に説明する。
【００１３】
図１は本発明のガバナ１００を水道管等の水の流れる配管２に取付た状態を示している。水は配管２内を矢印Ｘの方向に流れ、先ず下部ケーシング４内に挿入された金鋼製のフィルター６を透過した後、中央ケーシング８に流入する。中央ケーシング８は略円筒状に形成され、その内部にセンタコア１０が中央ケーシング８の軸方向に沿って摺動自在に嵌入されている。１２は押圧スプリングで、センタコア１０を水の流れ方向（Ｘ方向）と逆方向に（フィルター６方向に）押圧している。
【００１４】
中央ケーシング８を通り、流量を調節された水は、次いで上部ケーシング１４に送られる。
【００１５】
前記各ケーシング４、８、１４は、相互に不図示の係止部で互いに連結され一体になっている。前記上部ケーシング１４と中央ケーシング８との中間にはＯリング１６が嵌め込まれている。Ｏリング１６は、ゴム等の弾性体で製造されている。
【００１６】
図２は、前記中央ケーシング１０に嵌入されたセンタコア２００を示す平面図である。図３は、中央ケーシング８に挿入されたセンタコア２００の一部切欠斜視図である。
【００１７】
このセンタコア２００において、５０は円環状のフランジ部である。前記フランジ部５０の中央には略５角柱状の中央部材５４が、前記フランジ部５０の中心と中央部材５４の中心とを一致させて、形成されている。前記フランジ部５０には、略扇形の空隙５２が複数（本例においては５箇）形成されている。従って、前記中央部材５４の各角部５５と、フランジ部５０の内周５１とを支持部５６によって連結していることになる。
【００１８】
前記中央部材５４の、各辺は所定のＲでその中心方向に曲げられると共に、各辺の中央には、センタコア２００の中心から外方に向かって突出したリブ５８がそれぞれ形成されている。Ｒとしては、Ｒ５〜Ｒ１５ｍｍが好ましい。
【００１９】
上記フランジ部５０、中央部材５４は合成樹脂で一体成形されている。
【００２０】
センタコア２００の中央部材５４には、図３に示されるようにＯリング６０が取り付けられ、中央ケーシング８の一端側開口内に挿入される。
【００２１】
このセンタコア２００は、リブ５８の長さ又はＲの大きさを変えることにより、センタコア２００とＯリング６０との間の開口面積を変えることができ、各種の異なる流量の水の制御に対応できる。
【００２２】
図４は、本センタコアの他の例を示すものである。このセンタコア３００においては、中央部材７４にはリブを形成していない。その他の構成は前記センタコア２００と同じである。このセンタコア３００は構造が簡単であり、製造が容易であると共に安定な流量制御ができる。流量は、中心部材の大きさ、Ｒの大きさ、空隙５２の大きさ等を変更することにより変更できる。
【００２３】
図５は、本センタコアの更に他の例を示す。このセンタコア４００の中心部材７６は各辺が直線で形成されている。
【００２４】
なお、上記各例においては、センタコア２００、３００、４００は略正５角形に形成されたが、これに限られず、任意の多角形、好ましくは４〜６角形、更に好ましくは５角形に形成されても良い。この場合、正多角形に形成されることが好ましい。
【実施例】
【００２５】
実施例１
制御水量８．５Ｌ用の図１に示すガバナを製造した。中央部材の寸法は以下のものであった。フランジ直径１３．８ｍｍ、中央部材一辺長さ４．８ｍｍ、Ｒ１４．５ｍｍ、リブ長０．８ｍｍ、円環部幅１．３ｍｍ、支持部幅１．０ｍｍであった。Ｏリングは外径１２．７ｍｍ、内径８．９ｍｍであった。図１に示すように内径約２０ｍｍの配管にガバナを取付て流量特性を調べた。
【００２６】
実施例２
制御水量１２Ｌ用の図１に示すガバナを製造した。Ｒ７ｍｍ、リブ長１．１ｍｍであること以外は実施例１と同様に製造して流量特性を調べた。
【００２７】
実施例１、実施例２の結果を表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
表１の結果をグラフ化したものを図６に示す。図６に示すように、本発明のガバナは流体の圧力に関係無く一定の流量を確保することができることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のガバナを配管に取り付けた状態を示す概略図である。
【図２】本発明のガバナのセンタコアの一例を示す平面図である。
【図３】図２に示される中央ケーシングに挿入されたガバナの状態を示す一部切欠斜視図である。
【図４】本発明のセンタコアの他の例を示す平面図である。
【図５】本発明のセンタコアの更に他の例を示す平面図である。
【図６】図２に示す本ガバナの流量（全吐水量）と流動圧との関係を示すグラフである。
【図７】従来のセンタコアの一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００３１】
２ 配管
４ 下部ケーシング
６ フィルター
８ 中央ケーシング
１０ ケーシング
１２ 押圧スプリング
１４ 上部ケーシング
１６ Ｏリング
２０ センタコア
２０Ａ 中心柱状部
２０Ｂ フランジ部
２１ 放射方向凸部
２２ 凹部
２３ 流路
２４ 貫通孔
２５ ブリッジ部
３０ Ｏリング
５０ フランジ部
５１ 内周
５２ 空隙
５４、７４、７６ 中央部材
５５ 角部
５６ 支持部
５８ リブ
６０ Ｏリング
１００ 本発明のガバナ
２００ センタコア
３００ センタコア
４００ センタコア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状のケーシングと、前記ケーシングの一端側に挿入されるセンタコアと、前記センタコアに取り付けたＯリングとからなるガバナであって、前記センタコアが、円環状のフランジ部と、前記フランジ部の中央空隙にフランジ部と中心を一致させて設けられた略正４〜６角柱状の中央部材と、前記中央部材の各角部と円環状フランジ部の内周とを連結する支持部とが一体に形成されてなることを特徴とするガバナ。
【請求項２】
中央部材の各辺がその中心方向に湾曲して形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のガバナ。
【請求項３】
中央部材の中心から放射方向に、中央部材の各辺からフランジ部に向かってリブが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガバナ。
【請求項１】
略円筒状のケーシングと、前記ケーシングの一端側に挿入されるセンタコアと、前記センタコアに取り付けたＯリングとからなるガバナであって、前記センタコアが、円環状のフランジ部と、前記フランジ部の中央空隙にフランジ部と中心を一致させて設けられた略正４〜６角柱状の中央部材と、前記中央部材の各角部と円環状フランジ部の内周とを連結する支持部とが一体に形成されてなることを特徴とするガバナ。
【請求項２】
中央部材の各辺がその中心方向に湾曲して形成されてなることを特徴とする請求項１に記載のガバナ。
【請求項３】
中央部材の中心から放射方向に、中央部材の各辺からフランジ部に向かってリブが形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のガバナ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２４３６５０（Ｐ２００９−２４３６５０Ａ）
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−９３５３８（Ｐ２００８−９３５３８）
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５９１０８５４２２）高畑精工株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月２２日（２００９．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月３１日（２００８．３．３１）
【出願人】（５９１０８５４２２）高畑精工株式会社 (16)
【Ｆターム（参考）】
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