JPH0648070B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は低騒音型の弁装置に関する。

［従来の技術］ 一般に弁装置にあっては流体の流れに抵抗を与える場
合、弁の絞り部分で発生する流れの乱れによって好まし
からざる騒音を発生することがある。そこで従来から騒
音の発生を防止もしくは軽減、吸収させるようにした弁
装置が種々提案されている。第４図はこのような低騒音
型弁装置の従来例を示す断面図である。同図は高圧ガス
減圧弁を示すもので、１は内部中央を隔壁部２によって
仕切られた篭型の弁本体、３は弁本体１の隔壁部２上に
固定された筒形の弁座で、この弁座３の周面下部の一部
には流通孔３Ａが開設されている。４は弁本体１の上部
開口部を塞ぐと共に前記弁座３を隔壁部２上に固定する
蓋体、５は弁座３内に摺動自在に嵌合された筒状のバル
ブプラグ、６は蓋体４の中心孔にパッキン７を介して挿
通され前記バルブプラグ５を昇降させる弁軸、８はディ
フューザで、このディフューザ８は多数の小孔９を有す
る筒状体に形成されて流れの絞り部下流側、すなわち弁
座３の下方に配置されている。

このような構成において流体は図に矢印Ａで示すように
弁本体１の右方の開口部１Ａから流入し、弁座３の流通
孔３Ａ、バルブプラグ５の下端部周面に形成された通孔
１０および隔壁部２の中央に開設された孔１１を通って
左方の開口部１Ｂへと流出するわけであるが、流体が弁
座３の流通孔３Ａより弁座３内に減圧されて流入する場
合には図に示すように流入した流体と流速が同じ領域で
あるポテンシャルコア１２の部分と、このポテンシャル
コア１２の周辺で流体を巻き込んで乱流となる混合域１
３が生じる。この混合域１３により高い周波数による強
い騒音を発生し、さらに下流の配管部分にもその騒音は
伝達し外部に騒音が漏れる。そこで、ディフューザ８を
流れの絞り部の下流側に設けておくと、その小孔９を流
体が通過する際減圧され、騒音の発生を防止する。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、このような従来の弁装置にあっては、デ
ィフューザ８については特に音響学的な検討を行なって
設計されているわけではなく、一種の抵抗素子として認
識され、流量特性を配慮しての設計に留まり、騒音レベ
ルの低下は二次的にある程度得られるに過ぎず、低騒音
弁としては不十分であった。

また、ディフューザ８の小孔９を流体が通過する際に発
生する騒音についてはこれを減衰、吸収する方策が何等
講じられておらず、二次側の配管に騒音が伝播されると
いう欠点があった。

したがって、本発明は上記したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、絞り部
の下流側で発生する騒音を著しく低減、吸収させ得るよ
うにした弁装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 本発明は上記目的を達成するために、流通孔に臨むバル
ブプラグの進退運動によって流量制御を行なう弁装置に
おいて、内周面が楕円状曲面に形成された円筒状の吸音
筒を、その２つの焦点が流体の流れ方向に並ぶように前
記流通孔の下流側に組み込み、前記吸音筒の上流側焦点
と略中心を一致させ、この中心から放射状に複数個の小
孔が形成された半球状の殻部材を前記吸音筒内に配設す
ると共に、前記吸音筒の下流側焦点位置付近に吸音部材
を配設したものである。

［作用］ 本発明において、流体が半球状殻部材の小孔を通過する
際殻部材の中心を中心としてジェット騒音が発生する。
このジェット騒音は放射状に広がり、吸音筒の楕円状内
周面に当たって反射し、該吸音筒の下流側焦点付近に配
置された吸音部材に収束され、減衰、吸収される。

［実施例］ 以下本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明す
る。

第１図は本発明に係る弁装置をケージ型弁装置に適用し
た場合の一実施例を示す断面図、第２図は要部の拡大断
面図である。これらの図において、２０は上下および一
側面高さ方向中間部に開口する の弁本体で、その上端開口部２１に下端部周面に流通孔
２２が形成された筒状の弁座２３が嵌合され、側面開口
部２４が上流側開口部を形成し、下端開口部２５が下流
側開口部を形成している。弁座２３の内部には弁軸２６
によって昇降されるバルブプラグ２７が摺動自在に嵌合
されている。２８は上端を弁座２３の下端に接合されて
絞り部２９の下流側に前記弁座２３と同軸に配置された
筒状の吸音筒で、この吸音筒２８の内周面は楕円状に形
成されて、流体の流れ方向に並ぶ上下２つの焦点Ｑ_１、
Ｑ_２を有し、上端開口部３１内には半球状の殻部材３２
が嵌合配置され、内部下方側には吸音部材３３が保持部
材３４を介して配設されている。

前記殻部材３２は、上端部外周面が吸音筒２８の上端開
口部３１の内周面に嵌合する円筒状で、下端側が吸音筒
２８内に向かって凸となるよう半球状に形成され、この
半球状３２Ａの中心が前記上流側焦点Ｑ₁と略一致し、
且つ半球状３２Ａには前記中心を中心として多数の小孔
３５が放射状に形成されている。

前記吸音部材３３は金たわし等からなり、前記吸音筒２
８の下流側焦点Ｑ₂付近に配置されるもので、前記保持
部材３４の中央部に設けられた円錐状凹部３６内に配設
されている。

前記保持部材３４はリング状に形成されて前記吸音筒２
８の下端内周面に嵌合固定され、前記吸音部材３３が配
設されている中央部と外周部との間の部分にはリブ（図
示せず）によって仕切られた複数個の流通孔３７が形成
されている。

なお、吸音部材３３の配設構造としては保持部材３４の
中央部に設けた凹部３３内に配設する代わりに第３図に
示すように保持部材３４の上面中央部に載置し、金網等
の多孔部材３８によって覆ってもよい。

このような構成において、流体が弁本体２０の上流側開
口部２４より弁座２３の流通孔２２およびて殻部材３２
の小孔３５を通って吸音筒２８内に流れ込む際、弁の絞
り部２９の流れの剪断により音響波が発生し、また小孔
３５出口でジェット騒音が発生する。これらの音響波と
ジェット騒音は第２図に示すように流体の流れに乗じて
殻部材３２の中心、すなわち吸音筒２８の上流側焦点Ｑ
_１を中心として放射状に広がり小孔３５を通って吸音筒
２８内に入り、楕円状内周面に当たって反射すると、下
流側焦点Ｑ_２に収束され、吸音部材３３に当たると、そ
の大部分が減衰ないし吸収されて熱に変換される。

つまり本発明は絞り部２９の下流側に発生する騒音を吸
音筒２８の楕円状内周面３０を利用して下流側焦点Ｑ_２
の一点に収束させるもので、その結果として騒音の吸収
効果大で、下流側管路に殆ど伝播されることがなく、低
騒音化を達成し得るものである。

一方、殻部材３２の小孔３５を通って吸音筒２８内に流
入した流体は保持部材３４の流通孔３７を通って弁本体
２０の下流側へと流出される。

［発明の効果］ 以上述べたように本発明に係る弁装置は、内周面が楕円
状で２つの焦点を有する吸音筒を弁本体内に組み込むと
共に、その上流側焦点位置には該中心を中心とする放射
状の小孔を周面に有する殻部材を配置し、下流側焦点付
近には吸音部材を配置して構成したので、絞り部の下流
側で発生した騒音を吸音筒の内周面で反射させて下流側
焦点に収束させることができる。したがって、この騒音
は吸音部材に当たって効果的に減衰、吸収され、弁装置
の低騒音化を達成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る弁装置をケージ型弁装置に適用し
た場合の一実施例を示す断面図、第２図は吸音筒の断面
図、第３図は本発明の他の実施例を示す要部断面図、第
４図は従来の弁装置の断面図である。 ２０……弁本体、２２……流通孔、 ２３……弁座、２７……バルブプラグ、 ２８……吸音筒、３２……殻部材、３３……吸音部材、
３４……保持部材、３５……小孔、Ｑ_１……楕円の上流
側焦点、Ｑ_２……楕円の下流側焦点。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】流通孔に臨むバルブプラグの進退運動によ
   って流量制御を行なう弁装置において、 内周面が楕円状曲面に形成された円筒状の吸音筒を、そ
   の２つの焦点が流体の流れ方向に並ぶように前記流通孔
   の下流側に組み込み、前記吸音筒の上流側焦点と略中心
   を一致させ、この中心から放射状に複数個の小孔が形成
   された半球状の殻部材を前記吸音筒内に配設すると共
   に、前記吸音筒の下流側焦点位置付近に吸音部材を配設
   したことを特徴とする弁装置。