直動式定流量弁


直動式定流量弁
「ユニフロー弁」UF シリーズ
(PAT.)

流量設定が自由で優れた定流量性
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構造・作動原理(特許)

直動式定流量弁

1.

ハンドル操作により締切(調整)弁体の開度を調整して、必要流量にセットすると、入口圧力(1次圧力)P1 は、流路 A の絞り抵抗で中間圧力 Pd に調整される。

2.

また P1 は1次圧力配管を経てダイヤフラム上面に加わり、自動弁体を押し下げる。

3.

一方、この自動弁体は下方からは中間圧力 Pd とコイルばねの作用力で押し上げられ、バランスするまで作動して、流路 B を形成し出口圧力 P2 に収束する。

4.

入口圧力 P1 が上昇して来ると、流量が増加しようとしても圧力の伝播が優先して、ダイヤフラム上部に作用する P1 で自動弁体を押し下げ、中間圧力 Pd とコイルばねの作用力にバランスするまで流路 B を自動的に絞り、吐出量を自動制御する。
このように、あくまでも設定された締切弁体の開度で発生する P1 と Pd の圧力差で作動しているため、入口圧力 P1 の変動に対しても、また管末の圧力変動による P2 の変化に対しても関係なく、締切弁体の開度に比例した一定流量となる。

5.

締切に近づくと締切弁体と自動弁体は弁棒を介して一体化し、締切弁体下方からの P1 とダイヤフラム上方からの P1 でバランスして、ハンドル操作は軽快であり、メカトロ化も容易に計画できる。


定流量特性

図1

直動式定流量弁 定流量特性

流量は入口圧力(1次圧力)P1、出口圧力(2次圧力)P2 及びその変動に関係なく一定の流量値になります。
図1には、P1、P2 の激しい変動、即ちその差圧(P1-P2)の大きな変化にも関係なく、調整(締切)弁体の開度「図中、S:開度(ストローク%)」に従って順次に、整一で、精度の高い定流量の状態を保つことが示されています。そして更に、図2のリニア特性も加わって、作動中はどの様な管路条件にも左右されないので、制御の感度も良く、従って制御範囲も大きく採れます。

流量制御特性

図2
直動式定流量弁 流量制御特性

ヨコタユニフロー弁には、流量調整弁として優れた固有特性を持つリフト型調整弁の構造が採用してあります。従って図2に示す通り、45 度の斜線に沿った理想的なリニア(直線形)特性に近似した性能を示します。

キャビテーション特性 

図3
直動式定流量弁 キャビテーション特性

ヨコタユニフロー弁の許容キャビテーション係数 cc は下記の通りです。
口径 100mm 以下 cc = 0.45
口径 150mm 以上 cc = 0.24

従って差圧許容範囲を含めた使用安全範囲は、図3に示す通り、極めて広い領域に設定することができます。


入口圧力の変動と定流量特性

図4
直動式定流量弁 入口圧力の変動と定流量特性


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