JPS6142154B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は流量調整弁もしくは圧力調整弁に係
り、特に大流量及び弁が閉じる方向に向つて流れ
る状態（逆流）で使用する玉形弁に於て発生する
キヤビテーシヨン及びその騒音の低減を計つた絞
り弁に関する。

一般に玉形弁を逆流で使用する場合、弁座絞り
部で流路が狭くなり、流速が増す。よつて過度に
圧力が降下し、弁下流側一定距離に達して始めて
下流側定常圧力まで回復するのが常である。この
ため、弁座絞り部の形状によつて、その圧力が流
体の蒸気圧力以下まで降下する。よつて流体が蒸
発し、気泡が発生する。流体圧力が弁下流側で蒸
気圧力以上に回復した時点で、気泡が凝縮して騒
音及び振動を発生する。いわゆるキヤビテーシヨ
ン現象である。この現象（キヤビテーシヨン）
は、弁及び配管系にエロージヨンを発生し、さら
に異常振動や騒音を生じることにより、好ましく
ない。

これを防止するためには、弁座下流側に多孔筒
又は多孔板を設け、抵抗を持たせて、弁座下流側
の圧力を下げて、上述した現象がおきない様な構
造が通常採用されている。しかし弁閉方向の流れ
（逆流）の場合には、弁座部を絞つた状態におい
て、弁座部における圧力降下が過度になるのであ
まり有効でない。

特に流量が大で、しかも弁入口、出口における
圧力差が大きい場合には、多孔筒だけで圧力降下
をさせようとすると穴数（通過総面積）との関係
から所定の流量が得られなくなることが多いた
め、弁座付近での圧力降下を大きくせざるを得な
くなる場合が多い。

本発明の目的は、極めて簡単な構造で、弁座部
での過度の圧力降下によるキヤビテーシヨンの発
生を抑制しその安全性を向上せしめた絞り弁を提
供することにある。

以下添付図を参照して本発明の一実施例の説明
をする。

第１図は本発明による弁の一実施例を示す断面
図である。

両端に配管との接続部を有する弁箱体１内は流
体流路が形成されている。この流体流路には弁座
２が設けられ、該弁座２と締切り時押圧される弁
デイスク３が、電動機１０もしくは手動装置１１
による動力により駆動される弁開閉機構１２によ
つて上下に移動する弁棒４端に設けられている。
前記弁箱体１内の上部流路は中央を前記弁棒４が
貫通する上部カバー５を、又弁箱体１の下部流路
は下部カバー６をボルト１３により止められ構成
されている。前記弁座２部流路内に、その上端が
弁座２部流路内壁で段差を有するよう嵌合され、
下部が前記下部カバー６に着脱可能なようにボル
ト止めされた多孔筒７が取りつけられている。
（孔７ａは断面部分のみ図示する。） この多孔筒７の側面には多数の孔７ａが設けら
れている。孔７ａの形状は円形が、その加工性、
円滑な流動特性を考慮すると最も良いが、特にこ
れに限定されるものではなく、多角形状、曲線形
状等でも良い。又多孔筒７の形状も円筒、角筒等
特に限定はしない。

次にその作用を説明する。

圧力あるいは流量調整弁は、電動もしくは手動
で駆動される弁棒４端に設けられた弁デイスク３
と、弁座２との間隙をある開度に絞ることによつ
て圧力あるいは流量を調整する。

第２図に示す様に弁座２より流れ込んだ流体
は、前記弁座絞り部２ａを通過することにより、
流路を絞られ流速を増すと同時に圧力降下を生じ
る。しかし、弁座２付近で絞られ圧力降下した流
体はその直後、多孔筒７の上端で、嵌合される弁
座２の内壁との段差部７ｂに当ることによつて流
れが不円滑かつ乱れ、流速が減少すると同時に過
度の圧力降下を防ぐことになる。更に多孔筒７内
部の流体圧力は、多孔筒７内部の空間部から孔７
ａを通り、その外部へ流出しにくい（抵抗が大き
い）ため、圧力の回復が出来ることになる。つま
り本発明による絞り弁においては、弁座２内に嵌
合される多孔筒７上端の段差部７ｂによつて、流
れを強制的に乱して流速を減少させることによつ
て多孔筒７内部での過度の圧力降下を防ぐと共
に、該多孔筒７内部から多数の孔７ａを通して下
流側へ流出するのが特徴である。

従来の絞り弁と本発明による絞り弁の弁座絞り
部での圧力挙動を第３図に示す。弁座絞り部上流
側の圧力H₁は、ほぼ一定で絞り部やや上流側よ
り絞り部に流入するにつれて急激に圧力は降下す
る。従来の絞り弁においては、その圧力は流体の
蒸気圧力Hv以下にまで降下し、その最低圧力は
絞り部よりやや下流側で発生し、絞り部より下流
に行くに従つて徐々に圧力は回復していた。（第
３図破線ａ） これに対し本発明による絞り弁では、弁座絞り
部の少し上流側から下降し始めた圧力は、弁座絞
り部のやや下流側で最低となるが、その時の圧力
は流体の蒸気圧力より小さくなることはなく、又
その圧力回復も従来の絞り弁に比べ極めて速い。
（第３図曲線ｂ） 更に両者の騒音を比較する目的で行なつた模擬
実験の結果によれば、弁出口圧力H₂と飽和蒸気
圧力Hvの差（H₂−Hv）と、弁入口全圧力H₁と
H₂の差（H₁−H₂）の比（H₂−Hv）／（H₁−H₂）
で表わされるキヤビテーシヨン係数を同一とし、
かつ流体は常温の水とし、流量約3500T/H、弁
入口、出口の圧力降下約10Kg/cm²ｇとすると、本
発明による段差つき絞り弁の方が騒音レベルで約
数デシベル低くなる結果が得られた。（105デジベ
ルから101デジベルに低下した。） 以上説明したように、弁座部の下流側に前記弁
座より小口径の多孔筒を、その上端部に段差を形
成するよう嵌合させることによつて、弁座絞り部
の過度の圧力降下を防ぐと共に、その圧力回復を
速やかに図るため、弁および配管系を保護し、異
常振動や騒音を低減することが可能である。しか
も、極めて簡単な構造で、しかも、弁デイスクの
ように可動部に設けるのではないため、圧力もし
くは流量の調整も容易で、強度上も好ましい。更
に、下部カバーをはずすことによつて容易に着脱
が可能で、極めて広汎に使用できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による絞り弁の一実施例を示す
断面図、第２図は本発明にかかる弁座部を拡大し
て示す断面図、第３図は本発明による絞り弁の流
動特性を示す特性図である。 １……弁箱体、２……弁座、３……弁デイス
ク、４……弁棒、５……上部カバー、６……下部
カバー、７……多孔筒、７ａ……孔、７ｂ……段
差部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 弁箱と、この弁箱内部に設けられた弁座と、
   この弁座に当接する弁デイスクと、この弁デイス
   クの弁閉動作時の移動方向側に設けられ側部に多
   数の孔を有する多孔筒と、この多孔筒と上記弁座
   との間の環状流路に乱流を発生させる段差部とを
   具備してなる絞り弁。 ２ 上記多孔筒は弁箱に取り付けられた下部カバ
   ーにより支持されてなることを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の絞り弁。 ３ 上記多孔筒は円筒であることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項または第２項記載の絞り弁。 ４ 上記多孔筒の直径は上記弁座の直径より小で
   あることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載
   の絞り弁。