JP2853328B2 - 状態調節弁 - Google Patents
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- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
- F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
- F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
- F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
- F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
- F01D—NON-POSITIVE DISPLACEMENT MACHINES OR ENGINES, e.g. STEAM TURBINES
- F01D17/00—Regulating or controlling by varying flow
- F01D17/10—Final actuators
- F01D17/12—Final actuators arranged in stator parts
- F01D17/14—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits
- F01D17/141—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path
- F01D17/145—Final actuators arranged in stator parts varying effective cross-sectional area of nozzles or guide conduits by means of shiftable members or valves obturating part of the flow path by means of valves, e.g. for steam turbines
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
- F16K47/08—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level and having a throttling member separate from the closure member, e.g. screens, slots, labyrinths
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- Y10T137/86759—Reciprocating
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Description
【発明の詳細な説明】 発明の分野 本発明は、蒸気温度及び圧力の同時低減のための改良
状態調節弁に関する。詳細には、本発明は、複数の新ノ
ズル構成の一つを組み込む蒸気状態調節弁に関する。
状態調節弁に関する。詳細には、本発明は、複数の新ノ
ズル構成の一つを組み込む蒸気状態調節弁に関する。
発明の背景 本発明は、改良状態調節弁に関する。蒸気熱及び圧力
を同時に低減させるために状態調節弁が開発された。状
態調節弁は、従来の減圧弁、過熱戻し器と別個の温度及
び圧力測定制御ループの必要性をなくす。一般に、状態
調節弁は、タービンバイパス、乾燥ロール、空気予熱コ
イル、ユニットタイ管路、プロセス反応器、ファン駆
動、圧縮器駆動、プラント加熱、燃料油加熱、蒸発器供
給、及び噴霧用蒸気において正確な温度及び圧力制御の
ために使用される。
を同時に低減させるために状態調節弁が開発された。状
態調節弁は、従来の減圧弁、過熱戻し器と別個の温度及
び圧力測定制御ループの必要性をなくす。一般に、状態
調節弁は、タービンバイパス、乾燥ロール、空気予熱コ
イル、ユニットタイ管路、プロセス反応器、ファン駆
動、圧縮器駆動、プラント加熱、燃料油加熱、蒸発器供
給、及び噴霧用蒸気において正確な温度及び圧力制御の
ために使用される。
蒸気状態調節弁は、加熱蒸気を過熱戻し蒸気又は噴霧
水と高圧下で混合することで動作する。先行技術の弁に
見られる問題は、複雑で制御が困難であることであっ
た。先行技術の状態調節弁に見られる付加的な問題は、
状態調節が弁部材に近接して行われることであった。そ
のような状態調節弁は、過熱戻し蒸気又は水を弁部材に
直接に導入するために複雑な構造を必要とし、そしてし
ばしば噴霧水又は過熱戻し蒸気の一様な分布を達成しな
かった。さらに、乱流の最大領域は、しばしば、弁部材
の下流の出口側において発生する。
水と高圧下で混合することで動作する。先行技術の弁に
見られる問題は、複雑で制御が困難であることであっ
た。先行技術の状態調節弁に見られる付加的な問題は、
状態調節が弁部材に近接して行われることであった。そ
のような状態調節弁は、過熱戻し蒸気又は水を弁部材に
直接に導入するために複雑な構造を必要とし、そしてし
ばしば噴霧水又は過熱戻し蒸気の一様な分布を達成しな
かった。さらに、乱流の最大領域は、しばしば、弁部材
の下流の出口側において発生する。
本発明は、流れ特性を改良するとともに、熱応力と疲
労を最小にするように特に設計されたなめらかな形状の
弁ハウジングを有する状態調節弁に関する。なめらか流
路形状は、流れ分離と非所望の渦の列をなくし、このた
め、低い正常な圧力レベルを維持する。発明は、過熱戻
し用水を供給する一体形水配合システムを組み込み、弁
行程の関数であるプラグ位置に比例する位低の水対蒸気
流比率を設けるように設計される。本発明の弁は、正確
な温度制御を維持しながら、大きな負荷変動に応答する
ことができる。
労を最小にするように特に設計されたなめらかな形状の
弁ハウジングを有する状態調節弁に関する。なめらか流
路形状は、流れ分離と非所望の渦の列をなくし、このた
め、低い正常な圧力レベルを維持する。発明は、過熱戻
し用水を供給する一体形水配合システムを組み込み、弁
行程の関数であるプラグ位置に比例する位低の水対蒸気
流比率を設けるように設計される。本発明の弁は、正確
な温度制御を維持しながら、大きな負荷変動に応答する
ことができる。
本発明は、さらに、高乱流領域内で水を一様に分布さ
せる新噴霧ノズルを組み込む。本発明のノズルによって
設けられる特徴は、完全な噴霧化を保証し、これによ
り、蒸発と温度制御を最適にする。雑音の低減は、水を
最高乱流の領域へ注入することにより高められる。
せる新噴霧ノズルを組み込む。本発明のノズルによって
設けられる特徴は、完全な噴霧化を保証し、これによ
り、蒸発と温度制御を最適にする。雑音の低減は、水を
最高乱流の領域へ注入することにより高められる。
発明の要約 本発明により、入り蒸気の圧力と温度を同時に低減さ
せるための状態調節弁が開示される。発明は、第１及び
第２室に分割された弁体を具備し、第１室は、過熱蒸気
を高圧下で状態調節弁に導入するための入口を有し、第
２室は、状態調節弁から状態調節蒸気（及び水）を排出
するための出口を有する。環状弁座が、第１及び第２室
の間の弁体の内部に取り付けられる。多孔円筒形外側ケ
ーシングが、環状弁座に取り付けられ、そして第２室に
延びている。外側ケーシングは、第２室へ蒸気流を許容
する。円筒形弁手段は、環状弁座と外側ケーシング内で
滑動可能にかん合されて第１及び第２室の間に延在し、
円筒形弁手段が第１位置にある時、該第１及び第２室の
間に蒸気流を許容するために弁体の部分の上に複数の開
口を有し、開口は、円筒形弁手段が第２位置にある時、
蒸気流から閉鎖される。水弁棒は、円筒形弁手段の中心
と外側ケーシングを通って軸方向に延在して第２室にお
いて終端し、水弁棒は、過熱戻し用水を第２室に輸送
し、さらに、円筒形弁手段に結合されて第１及び第２位
置の間で円筒形弁手段を滑動させて調整する。最後に、
水弁棒の終端部に位置する手段は、噴霧過熱戻し用水を
第２室に注入し、第２室に侵入する蒸気と混合させる。
せるための状態調節弁が開示される。発明は、第１及び
第２室に分割された弁体を具備し、第１室は、過熱蒸気
を高圧下で状態調節弁に導入するための入口を有し、第
２室は、状態調節弁から状態調節蒸気（及び水）を排出
するための出口を有する。環状弁座が、第１及び第２室
の間の弁体の内部に取り付けられる。多孔円筒形外側ケ
ーシングが、環状弁座に取り付けられ、そして第２室に
延びている。外側ケーシングは、第２室へ蒸気流を許容
する。円筒形弁手段は、環状弁座と外側ケーシング内で
滑動可能にかん合されて第１及び第２室の間に延在し、
円筒形弁手段が第１位置にある時、該第１及び第２室の
間に蒸気流を許容するために弁体の部分の上に複数の開
口を有し、開口は、円筒形弁手段が第２位置にある時、
蒸気流から閉鎖される。水弁棒は、円筒形弁手段の中心
と外側ケーシングを通って軸方向に延在して第２室にお
いて終端し、水弁棒は、過熱戻し用水を第２室に輸送
し、さらに、円筒形弁手段に結合されて第１及び第２位
置の間で円筒形弁手段を滑動させて調整する。最後に、
水弁棒の終端部に位置する手段は、噴霧過熱戻し用水を
第２室に注入し、第２室に侵入する蒸気と混合させる。
図面の簡単な説明 前述の要約は、次の詳細な説明とともに、添付の図面
に関連して読む時、最良に理解される。発明を示す目的
のために、好ましい実施態様が示されるが、この発明
は、正確な配置と装置に限定されない。
に関連して読む時、最良に理解される。発明を示す目的
のために、好ましい実施態様が示されるが、この発明
は、正確な配置と装置に限定されない。
第１図は、好ましい実施態様の状態調節弁の断面図で
ある。
ある。
第２図は、好ましい実施態様の水弁棒と出口の拡大断
面図である。
面図である。
第３図と第４図は、好ましい実施態様の噴霧ノズルの
拡大断面図である。
拡大断面図である。
第５図は、動作中の好ましい実施態様の状態調節弁の
断面図である。
断面図である。
第６図は、代替的なノズルの実施態様の断面図であ
る。
る。
第6A図は、第６図の線Ａ−Ａに沿って取られた代替的
なノズルの実施態様の平面図である。
なノズルの実施態様の平面図である。
第７図は、好ましい実施態様のための第２の代替的な
ノズルの断面図である。
ノズルの断面図である。
第7A図は、第７図の線Ａ−Ａに沿って取られた第２の
代替的なノズルの平面図である。
代替的なノズルの平面図である。
第7B図は、第７図の線Ｂ−Ｂに沿って取られた第２の
代替的な実施態様の平面図である。
代替的な実施態様の平面図である。
第８図は、第４の代替的な噴霧ノズルの断面図であ
る。
る。
第8A図は、第８図の線Ａ−Ａに沿って取られた第４の
代替的なノズルの実施態様の平面図である。
代替的なノズルの実施態様の平面図である。
第8B図は、第８図の線Ｂ−Ｂに沿って取られた第４の
代替的なノズルの実施態様の平面図である。
代替的なノズルの実施態様の平面図である。
第8C図は、第８図の線Ｃ−Ｃに沿って取られた第４の
代替的なノズルの実施態様の平面図である。
代替的なノズルの実施態様の平面図である。
第９図は、好ましい実施態様のためのノズルの第５の
実施態様である。
実施態様である。
第9A図は、第９図の線Ａ−Ａに沿って取られた第５の
代替的なノズルの平面図である。
代替的なノズルの平面図である。
第9B図は、第９図の線Ｂ−Ｂに沿って取られた第５の
代替的なノズルの平面図である。
代替的なノズルの平面図である。
第10図は、好ましい実施態様の第の代替的なノズルの
断面図である。
断面図である。
第10A図は、第10図の第３の代替的なノズルの実施態
様の平面図である。
様の平面図である。
第10B図は、第10図の線Ｂ−Ｂに沿って取られた第３
の代替的なノズル実施態様の断面図である。
の代替的なノズル実施態様の断面図である。
第11図は、圧力密封ふたを備えた傾斜蒸気状態調節弁
の断面図である。
の断面図である。
第12図は、ボルト付きふたを備えた傾斜蒸気状態調節
弁の切り欠き正面図である。
弁の切り欠き正面図である。
好ましい実施態様の詳細な説明 本発明は、添付の図面を参照して記載される。この場
合適用可能な場合に同一番号が使用される。第１図を参
照すると、好ましい実施態様の状態調節弁の正面断面図
が示される。弁10は、過熱蒸気の注入のための入口14
と、過熱戻し蒸気（及び水）を排出する出口16とを備え
た外側ケーシング12を具備する。このため、ケーシング
は、入口室18と出口室20を具備する。室は、ハウジング
の内側に延在する壁に沿って形成した環状弁座22によっ
て分割してある。
合適用可能な場合に同一番号が使用される。第１図を参
照すると、好ましい実施態様の状態調節弁の正面断面図
が示される。弁10は、過熱蒸気の注入のための入口14
と、過熱戻し蒸気（及び水）を排出する出口16とを備え
た外側ケーシング12を具備する。このため、ケーシング
は、入口室18と出口室20を具備する。室は、ハウジング
の内側に延在する壁に沿って形成した環状弁座22によっ
て分割してある。
弁座組立品24は、２つの同心多孔円筒形ケージを支持
している。内側円筒形ケージ26は、プラグとして機能す
る上方固定部分27と、過熱蒸気が入口室か流れる下方多
孔部分29とに分割してある。外側円筒形ケージ28は、出
口室20に延在しており、そして内側円筒形ケージ26の上
に重ねてある。外側円筒形ケージ28はまた、過熱戻し蒸
気が出口室20に侵入する孔を含む。外側円筒形ケージ28
は、環状弁座22とかん合し、安在波を破壊するために内
方湾曲28している。ケージと弁座組立品の両方は、入口
及び出口室の間の蒸気流を制御するための弁として機能
する。
している。内側円筒形ケージ26は、プラグとして機能す
る上方固定部分27と、過熱蒸気が入口室か流れる下方多
孔部分29とに分割してある。外側円筒形ケージ28は、出
口室20に延在しており、そして内側円筒形ケージ26の上
に重ねてある。外側円筒形ケージ28はまた、過熱戻し蒸
気が出口室20に侵入する孔を含む。外側円筒形ケージ28
は、環状弁座22とかん合し、安在波を破壊するために内
方湾曲28している。ケージと弁座組立品の両方は、入口
及び出口室の間の蒸気流を制御するための弁として機能
する。
弁ハウジングは、ふた30と水弁棒組立品31を支持する
別の開口33を有する。内側円筒形ケージ26は、ふた30内
で滑動する。ピストンリング32はプラグ27を囲撓し、シ
ールを維持している。ふた30は、セグメントリング34と
圧力密封ガスケット36によってハウジング内に維持して
ある。元応力リング38が、さらにふた30を支持してい
る。
別の開口33を有する。内側円筒形ケージ26は、ふた30内
で滑動する。ピストンリング32はプラグ27を囲撓し、シ
ールを維持している。ふた30は、セグメントリング34と
圧力密封ガスケット36によってハウジング内に維持して
ある。元応力リング38が、さらにふた30を支持してい
る。
水弁棒40が、ふた30の中心と円筒形ケージの内部を通
って軸方向に出口室20へ延在している。水弁棒40は、上
端部において、水導入管42と滑り整列する穴44を含む。
水弁棒40は、弁ハウジングにおける開口33を通って延在
しており、そして上端部においてパッキン46により密封
してある。水弁棒40とプラグ27は、弁棒及びプラグ組立
品48を用いて、すなわち、上下移動48により、ふた30内
で滑り可能に調整される。保持リング54は、パッキンナ
ット（不図示）に対してグランド（不図示）を保持して
いる。弁棒及びプラグ組立品48は、従来の機械的装置に
よって縦方向に移動される。多孔スリーブ53は、上端部
において水弁棒を囲撓している。孔55は、水弁棒40の上
端部に隣接しており、そして水導管から水弁棒40におけ
る穴44を水を流入させる。
って軸方向に出口室20へ延在している。水弁棒40は、上
端部において、水導入管42と滑り整列する穴44を含む。
水弁棒40は、弁ハウジングにおける開口33を通って延在
しており、そして上端部においてパッキン46により密封
してある。水弁棒40とプラグ27は、弁棒及びプラグ組立
品48を用いて、すなわち、上下移動48により、ふた30内
で滑り可能に調整される。保持リング54は、パッキンナ
ット（不図示）に対してグランド（不図示）を保持して
いる。弁棒及びプラグ組立品48は、従来の機械的装置に
よって縦方向に移動される。多孔スリーブ53は、上端部
において水弁棒を囲撓している。孔55は、水弁棒40の上
端部に隣接しており、そして水導管から水弁棒40におけ
る穴44を水を流入させる。
第１実施態様の水出口ノズルが、第２図、第３図と第
４図を参照して記載される。第２図を参照すると、円筒
形ケージ26と28を通って延在している水弁棒40の最下方
部分が示される。水弁棒は、弁棒40と一体で弁棒40の最
下方部分に位置する外側スリーブ58内に保持したノズル
56を具える出口を有する。ノズル56は、下方に面取りさ
れ外側に延在する一連の導出管62を具備し、スリーブ58
の内壁に対して外側に水噴流を向かわせる。冷却水は、
ノズル56とスリーブ58の間に形成した環状水路66を出
る。
４図を参照して記載される。第２図を参照すると、円筒
形ケージ26と28を通って延在している水弁棒40の最下方
部分が示される。水弁棒は、弁棒40と一体で弁棒40の最
下方部分に位置する外側スリーブ58内に保持したノズル
56を具える出口を有する。ノズル56は、下方に面取りさ
れ外側に延在する一連の導出管62を具備し、スリーブ58
の内壁に対して外側に水噴流を向かわせる。冷却水は、
ノズル56とスリーブ58の間に形成した環状水路66を出
る。
本発明の動作が、第１図と第５図を参照して記載され
る。第５図を参照すると、本発明の状態調節弁が、開位
置において示される。弁棒及びプラグ組立品48が、引き
上げられる。これは、弁棒40と内側ケージ36をふた30の
方に引き寄せる。蒸気は、弁座22の上の入口14を通り、
初期減圧を設ける内側ケージ29の孔を通って弁体12に流
入する。発明は、外側シリンダー28の間に小通路25を組
み込む。これは、ノズル端部において吸引効果を生成す
る。蒸気は、内側ケージ29を通って流れ、第２制御減圧
を設ける多孔外側ケージ28を通って外側室に侵入する。
同時に、弁棒組立品40の上方部分における水穴44は、孔
55と水導入管42と整列している。冷却水は、弁棒に注入
され、噴霧ノズル56から噴射される。蒸気と水は混合さ
れ、そして温度は低減される。徐々に弁棒を上方に移動
させることにより、正確な数の孔が、内側ケージ26と上
方弁棒42において開となる。このため、注入された過熱
戻し用水量は、弁を通って流れる蒸気の量に正比例す
る。
る。第５図を参照すると、本発明の状態調節弁が、開位
置において示される。弁棒及びプラグ組立品48が、引き
上げられる。これは、弁棒40と内側ケージ36をふた30の
方に引き寄せる。蒸気は、弁座22の上の入口14を通り、
初期減圧を設ける内側ケージ29の孔を通って弁体12に流
入する。発明は、外側シリンダー28の間に小通路25を組
み込む。これは、ノズル端部において吸引効果を生成す
る。蒸気は、内側ケージ29を通って流れ、第２制御減圧
を設ける多孔外側ケージ28を通って外側室に侵入する。
同時に、弁棒組立品40の上方部分における水穴44は、孔
55と水導入管42と整列している。冷却水は、弁棒に注入
され、噴霧ノズル56から噴射される。蒸気と水は混合さ
れ、そして温度は低減される。徐々に弁棒を上方に移動
させることにより、正確な数の孔が、内側ケージ26と上
方弁棒42において開となる。このため、注入された過熱
戻し用水量は、弁を通って流れる蒸気の量に正比例す
る。
蒸気の水ノズルのユニークな設計と弁の流体力学のた
めに、噴霧水は、弁体の内壁に突き当たることなしに、
出口室20において蒸気と完全に混合する。動作におい
て、水は、スリーブ58の内面において薄膜を形成する。
出口室20の壁に沿った高粘性蒸気境界層は、壁への水吹
き付けの形成と、水衝突を回避する。圧力と温度が低減
した蒸気は、十分に状態調節された下流の管に放出さ
れ、装置、機械、弁又はエルボに害を与えない。
めに、噴霧水は、弁体の内壁に突き当たることなしに、
出口室20において蒸気と完全に混合する。動作におい
て、水は、スリーブ58の内面において薄膜を形成する。
出口室20の壁に沿った高粘性蒸気境界層は、壁への水吹
き付けの形成と、水衝突を回避する。圧力と温度が低減
した蒸気は、十分に状態調節された下流の管に放出さ
れ、装置、機械、弁又はエルボに害を与えない。
第１図は、閉位置において弁棒及びケージプラグ組立
品を開示する。図示の如く、水弁棒40と内側円筒形ケー
ジ26は、下方に押され、そして内側円筒形ケージ26の無
孔部分が、環状弁座22の上に重ねてある。上方水弁棒の
穴が、水導入管と多孔スリーブ53から引き下ろされる。
こうして、内側ケージ上方弁棒の穴は、蒸気又は水流に
露呈されない。
品を開示する。図示の如く、水弁棒40と内側円筒形ケー
ジ26は、下方に押され、そして内側円筒形ケージ26の無
孔部分が、環状弁座22の上に重ねてある。上方水弁棒の
穴が、水導入管と多孔スリーブ53から引き下ろされる。
こうして、内側ケージ上方弁棒の穴は、蒸気又は水流に
露呈されない。
本発明は、入口と出口が同一基準面に沿ってあるイン
ライン弁を文脈において開示している。しかし、本発明
の利点は、第11図と第12図に開示されたものの如く、傾
斜弁に等しく適用可能である。第11図の弁は、圧力密封
ふたを組み込む、第12図の弁は、ボルト付きふた30aと
サイレンサー板61を組み込む。両実施態様は、第１〜５
図において開示されたものと同一の方法で動作する。
ライン弁を文脈において開示している。しかし、本発明
の利点は、第11図と第12図に開示されたものの如く、傾
斜弁に等しく適用可能である。第11図の弁は、圧力密封
ふたを組み込む、第12図の弁は、ボルト付きふた30aと
サイレンサー板61を組み込む。両実施態様は、第１〜５
図において開示されたものと同一の方法で動作する。
第２〜４図において開示されたノズル実施態様のほか
に、本発明はまた、第６〜10図において開示された５つ
の代替的なノズルの実施態様の一つで使用される。第６
図と第6A図は、第１の代替的なノズルの実施態様を示
す。第６図のノズルは、水弁棒スリーブ58の端部に挿入
されたプラグ68を具備する。プラグ68は、水弁棒スリー
ブ58に延在している中空管状スリーブ70と、外側スリー
ブ58に近接して位置するプラグ端部セクション72とを含
み、水流表面74を形成している。こうして、環状流水路
76は、水弁棒の外側スリーブとプラグ端部の間に形成さ
れる。管状スリーブ70は、ねじ75によって水弁棒の内壁
に連結してあり、そして水弁棒とプラグ端部の間に内部
水通路を形成している。第6A図の平面図に示された如
く、管状スリーブは、プラグ端部の近くに位置する多重
の下方に延在している接線導管78を含む。導管は、スリ
ーブ70の内側を環状水路76と連結している。
に、本発明はまた、第６〜10図において開示された５つ
の代替的なノズルの実施態様の一つで使用される。第６
図と第6A図は、第１の代替的なノズルの実施態様を示
す。第６図のノズルは、水弁棒スリーブ58の端部に挿入
されたプラグ68を具備する。プラグ68は、水弁棒スリー
ブ58に延在している中空管状スリーブ70と、外側スリー
ブ58に近接して位置するプラグ端部セクション72とを含
み、水流表面74を形成している。こうして、環状流水路
76は、水弁棒の外側スリーブとプラグ端部の間に形成さ
れる。管状スリーブ70は、ねじ75によって水弁棒の内壁
に連結してあり、そして水弁棒とプラグ端部の間に内部
水通路を形成している。第6A図の平面図に示された如
く、管状スリーブは、プラグ端部の近くに位置する多重
の下方に延在している接線導管78を含む。導管は、スリ
ーブ70の内側を環状水路76と連結している。
水は、水弁棒を流化し、そして管状スリーブ70によっ
て形成した内側水路に侵入する。それから、水は、延在
している接線導管78に侵入し、水路76へ急速かつ接して
加速され、加速渦流動作を伝える。低水流状態中、水
は、水路を完全には満たず、58の内壁に付着し、外側リ
ップ58aから放出される。流量が増大すると、水は、水
路76を通って加速し、そして制御開口76bから放出され
る。
て形成した内側水路に侵入する。それから、水は、延在
している接線導管78に侵入し、水路76へ急速かつ接して
加速され、加速渦流動作を伝える。低水流状態中、水
は、水路を完全には満たず、58の内壁に付着し、外側リ
ップ58aから放出される。流量が増大すると、水は、水
路76を通って加速し、そして制御開口76bから放出され
る。
第７〜7B図は、第２の代替的なノズルの実施態様を示
す。第６図と第6A図の実施態様と同様に、これらの図の
実施態様は、水弁棒に挿入されるプラグを同様に使用す
る。プラグは、水弁棒とかん合するが、狭幅し、弁座81
を規定する側壁において終端する内部中空スリーブ79を
含む。バネ作動ピストン80と棒82の配置は、水弁棒から
の水流を制御するために背圧を生成するように動作す
る。ピストン80と棒82は、プラグ端部まで穴をあけられ
た円筒形ピストン室84内に滑動可能に保持してある。プ
ラグ端部は、さらにプラグ端部から出口室20への棒の縦
移動を容易にするボア86を含む。ボア86は、ごみを捕獲
し、漏れを縮小するラビリンス88を含む。ピストン弁
は、円筒形ピストン弁84内に収容したバネ90によって上
方に偏向され、水弁棒内に包含した水路の弁座81に当接
し、これにより水流を阻止する。
す。第６図と第6A図の実施態様と同様に、これらの図の
実施態様は、水弁棒に挿入されるプラグを同様に使用す
る。プラグは、水弁棒とかん合するが、狭幅し、弁座81
を規定する側壁において終端する内部中空スリーブ79を
含む。バネ作動ピストン80と棒82の配置は、水弁棒から
の水流を制御するために背圧を生成するように動作す
る。ピストン80と棒82は、プラグ端部まで穴をあけられ
た円筒形ピストン室84内に滑動可能に保持してある。プ
ラグ端部は、さらにプラグ端部から出口室20への棒の縦
移動を容易にするボア86を含む。ボア86は、ごみを捕獲
し、漏れを縮小するラビリンス88を含む。ピストン弁
は、円筒形ピストン弁84内に収容したバネ90によって上
方に偏向され、水弁棒内に包含した水路の弁座81に当接
し、これにより水流を阻止する。
動作中、水弁棒における水圧が蓄積されるために、偏
向したピストン弁80は、弁座81から円筒形ピストン室に
下方に推進される（点線Ａを参照）。ピストン弁が水圧
によって下方に推進される時、それは、ダクト91と、プ
ラグの壁に縦に穴をあけた複数の接線水路93（第7A図と
7B図）を順次に露呈させる。ピストン弁の側壁はまた、
漏れを縮小し、ごみを捕獲するためのラビリンス94を含
む。ピストン弁80の下方推力が続く時、過熱戻し用水
は、ダクト91から順次に出て、そして弁棒からの水圧が
十分に高いならば、接流水路93からプラグ端部と水弁棒
の間に形成した環状水路97に出ていく。プラグ端部は、
さらに、ピストン室と環状水路の間に延在している狭い
水平導管を含み、円筒形ピストン室84内にトラップされ
た余分な水をシステムから排出させる。
向したピストン弁80は、弁座81から円筒形ピストン室に
下方に推進される（点線Ａを参照）。ピストン弁が水圧
によって下方に推進される時、それは、ダクト91と、プ
ラグの壁に縦に穴をあけた複数の接線水路93（第7A図と
7B図）を順次に露呈させる。ピストン弁の側壁はまた、
漏れを縮小し、ごみを捕獲するためのラビリンス94を含
む。ピストン弁80の下方推力が続く時、過熱戻し用水
は、ダクト91から順次に出て、そして弁棒からの水圧が
十分に高いならば、接流水路93からプラグ端部と水弁棒
の間に形成した環状水路97に出ていく。プラグ端部は、
さらに、ピストン室と環状水路の間に延在している狭い
水平導管を含み、円筒形ピストン室84内にトラップされ
た余分な水をシステムから排出させる。
第６図と第７図の両実施態様において、渦流パターン
が、環状水路と組み合わせて使用される。渦流パターン
は、内部プラグ室から水弁棒スリーブ58の内側に水を放
出する接線オリフィスによって発生される。低ないし中
間流量条件において、流体の方向変化によって発生され
た放射状速度成分は、水管の内面に沿って流体を流れさ
せ、一様パターンにおいて外側放出端から放出させる。
高流量において、環状ギャップが制限となる。従って、
吹き付けパターンは、環状オリフィスを通った渦流速度
と加速度の組み合わせによって発生される。
が、環状水路と組み合わせて使用される。渦流パターン
は、内部プラグ室から水弁棒スリーブ58の内側に水を放
出する接線オリフィスによって発生される。低ないし中
間流量条件において、流体の方向変化によって発生され
た放射状速度成分は、水管の内面に沿って流体を流れさ
せ、一様パターンにおいて外側放出端から放出させる。
高流量において、環状ギャップが制限となる。従って、
吹き付けパターンは、環状オリフィスを通った渦流速度
と加速度の組み合わせによって発生される。
３つの付加的なノズル構成が、第８図、第９図と第10
図において開示される。これらの実施態様の各々におい
て、渦ノズルが使用される。第10図は、接線環状送りポ
ートを備えたポートを備えた渦ノズルを示す。この実施
態様と第８図と第９図の実施態様において、ノズルプラ
グ99が、水弁棒に挿入される。ノズルプラグ99は、水弁
棒の終端部に付着密封する環状リップ98を含む。プラグ
は、空洞部分100と、水弁棒に延在している固形本体102
とを具備する。固形本体部分は、外周に位置する流水路
104を含む。接線導管105は、流水路104を空洞100の項部
に連結している。ノズル片106が、プラグの端部に取り
付けてある。ノズル片106は、面取りした入口108と、中
空円筒形開口110とを具備する。
図において開示される。これらの実施態様の各々におい
て、渦ノズルが使用される。第10図は、接線環状送りポ
ートを備えたポートを備えた渦ノズルを示す。この実施
態様と第８図と第９図の実施態様において、ノズルプラ
グ99が、水弁棒に挿入される。ノズルプラグ99は、水弁
棒の終端部に付着密封する環状リップ98を含む。プラグ
は、空洞部分100と、水弁棒に延在している固形本体102
とを具備する。固形本体部分は、外周に位置する流水路
104を含む。接線導管105は、流水路104を空洞100の項部
に連結している。ノズル片106が、プラグの端部に取り
付けてある。ノズル片106は、面取りした入口108と、中
空円筒形開口110とを具備する。
動作中、水は、水弁棒を下降する。水流が固形本体10
2に達する時、それは、４つのく形流水路104の方に向け
られる。水は、水路104を下って接線導管105へ流れる。
接線導管105は、空洞内に水の渦流109を生成し、ノズル
の中空円筒形開口110を通って排出される。
2に達する時、それは、４つのく形流水路104の方に向け
られる。水は、水路104を下って接線導管105へ流れる。
接線導管105は、空洞内に水の渦流109を生成し、ノズル
の中空円筒形開口110を通って排出される。
第８〜8C図は、第10図はに開示されたものに類似する
ノズルを示す。第８図において、端部プラグとノズル
は、第10図の実施態様と同様の方法において取り付けて
ある。この実施態様は、バネ作動ピストン弁112と、そ
れぞれの上方及び下方流室114、116を分離する弁座115
とを使用する。ピストン弁は、水弁棒に延在している棒
を有し、そしてピストン室118を規定する中空スリーブ
セクション内に閉鎖される。棒113は、中空ピストン室1
18内に位置する偏向バネ124によって弁座115に対して上
方に偏向されたドーム形端部片120に結合してある。棒
は、さらに、上方室の上方壁から延在している案内壁に
よって案内される。案内は、ごみを捕獲し、ピストン室
118と上方流室114の間の漏れを最小にするためにラビリ
ンス119を含む。ピストン形弁部材が、棒の他方の端部
に取り付けてあり、そして上方及び下方室を分離してい
る。こうして、上方室は、端部プラグの壁、案内とピス
トンの間に規定されている。下方室は、ピストン弁のノ
ズルの間に位置する。４つの接線導管121が、上方室を
水路104と連結している。
ノズルを示す。第８図において、端部プラグとノズル
は、第10図の実施態様と同様の方法において取り付けて
ある。この実施態様は、バネ作動ピストン弁112と、そ
れぞれの上方及び下方流室114、116を分離する弁座115
とを使用する。ピストン弁は、水弁棒に延在している棒
を有し、そしてピストン室118を規定する中空スリーブ
セクション内に閉鎖される。棒113は、中空ピストン室1
18内に位置する偏向バネ124によって弁座115に対して上
方に偏向されたドーム形端部片120に結合してある。棒
は、さらに、上方室の上方壁から延在している案内壁に
よって案内される。案内は、ごみを捕獲し、ピストン室
118と上方流室114の間の漏れを最小にするためにラビリ
ンス119を含む。ピストン形弁部材が、棒の他方の端部
に取り付けてあり、そして上方及び下方室を分離してい
る。こうして、上方室は、端部プラグの壁、案内とピス
トンの間に規定されている。下方室は、ピストン弁のノ
ズルの間に位置する。４つの接線導管121が、上方室を
水路104と連結している。
動作中、水は、水弁棒を流下し、そしてドーム形状端
部片120によって４つのく形流水路104に向けられる。そ
れから水は、接線導管121に流入し、そして、渦流とし
て上方室114に侵入する。上方室の水圧は蓄積されるた
めに、偏向した弁部材は、下方に推進され、これによ
り、水を渦流として上方室から排出され、下方室116に
侵入される。それから水は、ノズル110を通って排出さ
れる。この弁は、水弁棒においてフラッシングを防止し
ている。
部片120によって４つのく形流水路104に向けられる。そ
れから水は、接線導管121に流入し、そして、渦流とし
て上方室114に侵入する。上方室の水圧は蓄積されるた
めに、偏向した弁部材は、下方に推進され、これによ
り、水を渦流として上方室から排出され、下方室116に
侵入される。それから水は、ノズル110を通って排出さ
れる。この弁は、水弁棒においてフラッシングを防止し
ている。
第９〜9B図は、２段階のバネ負荷渦ノズルを示す。こ
の実施態様は、下方室116において付加的な接線導管122
を組み込むことを除いて、第８図において上述されたも
のに同一であるが、このため、第７図の実施態様は、く
形流水路104と下方室116の間に一定連結機構を設ける。
低水流量の期間中、接線導管122を介してノズルに一定
の水渦がある。圧力は上方室において蓄積されるため
に、ピストン弁は、弁座から下方に推進され、上方及び
下方室の間に付加的な流れが発生する。こうしてこの実
施態様は２段階のインジェクター弁を生成している。
の実施態様は、下方室116において付加的な接線導管122
を組み込むことを除いて、第８図において上述されたも
のに同一であるが、このため、第７図の実施態様は、く
形流水路104と下方室116の間に一定連結機構を設ける。
低水流量の期間中、接線導管122を介してノズルに一定
の水渦がある。圧力は上方室において蓄積されるため
に、ピストン弁は、弁座から下方に推進され、上方及び
下方室の間に付加的な流れが発生する。こうしてこの実
施態様は２段階のインジェクター弁を生成している。
第８図、第９図と第10図の渦ノズルの吹き付けパター
ンは、ノズルとオリフィスの設計程度によって制御さ
れ、放射状加速が、接線入口及び出口構成によって発生
される。渦ノズルは、大オリフィスのためにごみと微粒
子物質に耐性がある。最大流量容量は、同一サイズの渦
流ノズルにおいて達成されたよりも小さい。
ンは、ノズルとオリフィスの設計程度によって制御さ
れ、放射状加速が、接線入口及び出口構成によって発生
される。渦ノズルは、大オリフィスのためにごみと微粒
子物質に耐性がある。最大流量容量は、同一サイズの渦
流ノズルにおいて達成されたよりも小さい。
広い発明の概念を逸脱することなしに、発明の上記の
実施態様の変更が為されることが技術における当業者に
は認識される。このため、この発明は、開示された特定
の実施態様に限定されず、添付の請求の範囲によって規
定された発明の範囲と精神内にあるすべての修正を包含
することが意図される。
実施態様の変更が為されることが技術における当業者に
は認識される。このため、この発明は、開示された特定
の実施態様に限定されず、添付の請求の範囲によって規
定された発明の範囲と精神内にあるすべての修正を包含
することが意図される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F01D 17/00 - 17/26 F16K 11/07
Claims (15)
- 【請求項１】蒸気の圧力と温度を同時に低減させるため
の状態調節弁において、 第１及び第２室に分割された弁体であり、第１室は、過
熱蒸気流を高圧下で状態調節弁に導入するための入口を
有し、そして第２室は、該状態調節弁から過熱戻し及び
減圧蒸気流及び水を排出するための出口を有する弁体
と、 該第１及び第２室の間の該弁体の内部に取り付けられた
環状弁座と、 該環状弁座に取り付けられ、該第２室に延在している有
孔外側ケーシングであり、該第２室に蒸気流を許容する
有孔外側ケーシングと、 該環状弁座と該外側ケーシングに滑動可能に結合された
引込み可能な中空円筒形ケージであり、該ケージは、第
１位置にある時、該第１及び第２室の間に蒸気流を許容
し、第２位置にある時、該蒸気流を阻止する引込み可能
な中空円筒形ケージと、 該第１及び第２位置の間で該ケージを調整するために該
ケージに結合された水弁棒手段であり、該蒸気と混合さ
れる該過熱戻し用水流を該第２室に注入するために該第
２室に出口を有する水弁棒手段と、 該第２室に侵入する蒸気と混合される噴霧水を該第２室
に注入するために該水弁棒手段の該出口に隣接して位置
するノズルとを具備する状態調節弁。 - 【請求項２】該水弁棒手段への過熱戻し用水流を制御す
るために該水弁棒手段の上方部分に機能的に結合された
水弁をさらに具備し、該水弁は、ケージが該第２位置に
ある時開き、そして該ケージが該第１位置にある時閉じ
る請求の範囲１に記載の状態調節弁。 - 【請求項３】水弁が、該弁棒の上方部分において孔を具
備し、孔は、該ケージが該第１位置にある時、水導入管
と整列され、そして該ケージが該第２位置にある時該導
入管から閉そくされる請求の範囲２に記載の状態調節
弁。 - 【請求項４】該水弁棒手段が、水管を具備する請求の範
囲１に記載の水弁棒。 - 【請求項５】入り蒸気の圧力と温度を同時に低減させる
ための状態調節弁において、 第１及び第２室に分割された内部を有する弁体であり、
該第１室は、過熱蒸気流を高圧下で該状態調節弁に導入
するための入口を有し、そして該第２室は、該状態調節
弁から状態調節蒸気を排出するための出口を有する弁体
と、 該第１及び第２室の間の該弁体の内部に取り付けられた
環状弁座と、該環状弁座に取り付けられ、該第２室に延
在している有孔外側ケーシングであり、該第２室に蒸気
流を許容する有孔外側ケーシングと、 該環状弁座と該有孔外側ケージに滑動可能にかん合さ
れ、該第１及び第２室の間に延在している引込み可能な
円筒形弁手段であり、第１位置にある時、該第１及び第
２室の間に蒸気流を許容するため弁体の部分の上に複数
の孔を有し、該孔は、該円筒形弁手段が第２位置にある
時、該蒸気流から閉鎖される引込み可能な円筒形弁手段
と、 該円筒形弁手段を通って延在していて過熱戻し用水を該
第２室に輸送するために該第２室において終端する水弁
棒であり、該円筒形弁手段に符合され、該第１及び第２
位置の間で該円筒形弁手段を滑り調整する水弁棒と、 該第２室に侵入する蒸気と混合される噴霧過熱戻し用水
を該第２室に注入するために該水弁棒の終端部に位置す
るノズル手段であり、該ノズル手段は、環状流水路を形
成するために該水弁棒の該終端部内のプラグ端部と管状
スリーブとを含み、該管状スリーブは、該第２室へ該環
状スリーブを出る水の渦流を発生させるためにプラグ端
部に隣接して複数の接線開口を有するノズル手段とを具
備する状態調節弁。 - 【請求項６】該水弁棒手段への過熱戻し用水流を制御す
るために該水弁棒手段に機能的に結合された水弁をさら
に具備し、該水弁は、該円筒形弁が該第２位置にある時
開き、そして該円筒形弁が該第１位置にある時閉じる請
求の範囲５に記載の状態調節弁。 - 【請求項７】水弁が、該弁棒の上方部分において孔を具
備し、孔は、該円筒形弁が該第１位置にある時、水導入
管と整列され、そして該円筒形弁が該第２位置にある時
該導入管から閉そくされる請求の範囲６に記載の状態調
節弁。 - 【請求項８】該水弁棒が、水管を具備する請求の範囲５
に記載の水弁棒。 - 【請求項９】該ノズル手段が、 弁座を規定するために狭幅する該管状スリーブであり、
さらに、該管状スリーブと該環状流水路の間に水流路を
生成して該弁座と該プラグ端部の間に位置する複数の接
線流オリフィスを有する管状スリーブと、 該管状スリーブに延在しており、該弁座とかん合される
引込み可能な弁部材であり、該弁部材は、該弁棒からの
水圧によって引込まされ、該引込まされた弁部材は、該
接線オリフィスを露呈させ該水流路を生成させる引込み
可能な弁部材と、該水弁棒における水圧が所定レベルに
達するまで、該接線オリフィスを通った水流を阻止する
ように、該弁座に対して該弁部材を偏向させるためのバ
ネとをさらに具備する請求の範囲５に記載の状態調節
弁。 - 【請求項１０】該ノズル手段が、 該水弁棒の終端部とかん合する該プラグ端部であり、内
部空洞と、該水弁棒に延在している固形本体部分とを具
備し、該固形本体が、該プラグ端部の方に延在している
複数の流水路を有するプラグ端部をさらに具備する請求
の範囲５に記載の状態調節弁。 - 【請求項１１】該ノズル手段が、 上方及び下方室に分割された内部空洞を含む該プラグ端
部であり、該上方及び下方室が、弁座によって分割さ
れ、該プラグ端部が、さらに、該水弁棒に延在している
固形本体を具備し、該固形本体が、該終端部の方に延在
している複数の流水路を有するプラグ端部と、 該流水路を該上方室と連結する複数の接線導管であり、
該上方室内に水の渦流を発生させる複数の接線導管と、 該弁座とかん合される弁手段であり、該上方室から該下
方室に該水の渦流を許容するために開く弁手段と、 該上方室における該渦流の水圧が所定レベルに達するま
で、該上方及び下方室の間の水流を阻止するために該弁
座に対して該弁手段を偏向させるための手段とをさらに
具備する請求の範囲５に記載の状態調節弁。 - 【請求項１２】該下方室を該流水路と連結し、該下方室
内に水の渦流を発生させる第２組の接線導管をさらに具
備する請求の範囲11に記載の状態調節弁。 - 【請求項１３】入り蒸気の圧力と温度を同時に低減させ
るための状態調節弁において、内部を第１及び第２室に
分割した弁体であり、該第１室は、過熱蒸気を高圧下で
該状態調節弁に導入するための入口を有し、該第２室
は、該状態調節弁から状態調節蒸気を排出するための出
口を有する弁体と、 該第１及び第２室の間の該弁体の内部に取り付けられた
環状弁座と、 該環状弁座に取り付けられ、該第２室に延在している有
孔円筒形外側ケーシングであり、該第２室に蒸気流を許
容する有孔円筒形外側ケーシングと、 該環状弁座と該有孔円筒形外側ケーシング内に滑動可能
にかん合された引込み可能な円筒形弁手段であり、該第
１及び第２室の間に延在していて、該弁手段が第１位置
にある時、該第１及び第２室の間に蒸気流を許容するた
めに弁体の部分の上に複数の開口を有し、該開口は、該
円筒形弁手段が第２位置にある時、該蒸気流から閉鎖さ
れる引込み可能な円筒形弁手段と、 該円筒形弁手段の中心と該外側ケーシングを通って軸方
向に延在している水弁棒であり、該第２室において終端
部を有し、過熱戻し用水を該第２室に輸送し、さらに、
該円筒形弁手段に結合されて、該第１及び第２位置の間
で該円筒形弁手段を滑り調整する水弁棒と、 該第２室に侵入する蒸気と混合される噴霧水を該第２室
に注入するために、該水弁棒の終端部に位置する手段と
を具備する状態調節弁。 - 【請求項１４】該ノズルが、 プラグ端部と、 環状流水路を形成するための該水弁棒の該終端部内の管
状スリーブであり、該第２室へ該環状水路を出る水の渦
流を発生させるためにプラグ端部に隣接して複数の接線
開口を有する管状スリーブとを具備する請求の範囲１に
記載の状態調節弁。 - 【請求項１５】該ノズルが、 上方及び下方室に分割された内部空洞を含む該プラグ端
部であり、該上方及び下方室が、弁座によって分割さ
れ、該プラグ端部が、さらに、該水弁棒に延在している
固形本体を具備し、該固形本体が、該終端部の方に延在
している複数の流水路を有するプラグ端部と、 該流水路を該上方室と連結する複数の接線導管であり、
該上方室内に水の渦流を発生させる複数の接線導管と、 該弁座とかん合される弁手段であり、該上方室から該下
方室に該水の渦流を許容するために開く弁手段と、 該上方室における該渦流の水圧が所定レベルに達するま
で、該上方及び下方室の間の水流を阻止するために該弁
座に対して該弁手段を偏向させるための手段とをさらに
具備する請求の範囲14に記載の状態調節弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/377,426 US5005605A (en) | 1989-07-10 | 1989-07-10 | Conditioning valve |
| US377,426 | 1989-07-10 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04506554A JPH04506554A (ja) | 1992-11-12 |
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