JPH0893936A

JPH0893936A - 低騒音弁

Info

Publication number: JPH0893936A
Application number: JP25759094A
Authority: JP
Inventors: Kazuya Kokubo; 一弥小久保; Haruyasu Hoshino; 晴康星野
Original assignee: HAMAI KK; Central Motor Wheel Co Ltd; Chuo Seiki KK
Current assignee: HAMAI KK; Central Motor Wheel Co Ltd; Chuo Seiki KK
Priority date: 1994-09-26
Filing date: 1994-09-26
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【構成】ボール弁１の弁体３に連通孔３４を形成し、第
１の流路５１と第２の流路２３２との流通を閉鎖した状
態で、連通孔３４が排出部２４と第２の開口部２３とを
連通させる構成とし、連通孔３４の排出側の開口は、排
出部２４内において、消音ストレーナー９と弁本体２と
の間に形成されている拡張室１０に開口する構成となっ
ており、連通孔３４の内径ｄ₁ で拡張室１０の体積Ｖ₁
を除した値αが、８００以下である低騒音弁。【効果】小型で、排気時には、十分な騒音抑制効果があ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、圧縮された気体を排出
する際に発生する騒音を抑制することができる低騒音弁
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】工場内などにおいて、ボンベ内に残って
いる圧縮空気等を排気する場合、圧縮ボンベの弁を開放
すると、圧縮空気の排出によって、激しい騒音が生じ
る。このような騒音は極めて有害であり、労働安全衛生
法に基づき、事業者は騒音等による健康障害を防止する
ために必要な措置を講じることが義務付られている。

【０００３】以上のような背景において、従来では、弁
自体に消音器を取り付けたものが利用され、その消音器
によって騒音を減じていた。この消音器は、弁の排出口
に取り付けられ、強化プラスチック等によって構成され
ているものが多い。

【０００４】しかし、上記従来の消音器によると、弁自
体の大きさに消音器の体積が加えられるため、全体とし
て大型となり、作業の邪魔となる。また、弁自体に消音
器を取り付けているため、破損しやすく、高圧力の気体
に対しては、十分な消音効果を発揮することはできなか
った。

【０００５】また、消音器を設けないバルブとしては、
例えば特公平１−４３８７５号公報に記載されているも
ののように、下流側に充填材を充填する充填室を設け、
この充填室に球形または管形の充填材を充填し、排気さ
れた気体を充填材の間に通すことによって、吸音する方
式の弁が提案されている。しかし、この構造で十分な消
音効果を発揮するためには、充填室の体積を大きくしな
ければならず、バルブ全体が大型化してしまうといった
問題があり、さらに、充填材によって気流が妨げられる
ので、気体の排出時間が長くなってしまうなどの欠点が
あった。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、小型
で、かつ圧縮された気体を排出する際の騒音を十分に抑
制できる弁を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明により達成される。

【０００８】（１）第１の開口部２２と、第２の開口
部２３と、排出部２４とを有する弁本体２と、圧縮気体
を通過させる貫通孔３１と、前記圧縮気体を前記排出部
２４へ排出させる連通孔３４とを有する弁体３と、前記
排出部２４内に設けられた消音ストレーナー９とを備え
た弁において、前記排出部２４内には、前記弁本体３と
前記弁体３と前記消音ストレーナー９とによって拡張室
１０を構成し、前記連通孔３４の内径ｄ₁ で、前記拡張
室の体積Ｖ₁ を除した値α（＝Ｖ₁ ／ｄ₁ ）が、８００
以下であることを特徴とする低騒音弁。

【０００９】（２）さらに、前記連通孔ｄ₁ の内径で
前記拡張室の体積Ｖ₁ を除した値αが、７０以上である
上記（１）に記載の低騒音弁。

【００１０】

【作用】弁体３は貫通孔３１を介して気体を第１の開口
部２２と第２の開口部２３との間に流通させる。弁体３
を排出位置に切換えると、連通孔３４によって第２の開
口部２３と排出部２４が連通し、排出部２４内へ圧縮気
体が排出される。連通孔３４の排出部２４側の開口は、
圧縮された気体の噴出口３４１となり、該噴出口３４１
から拡張室１０内へ気体が流れ込む。連通孔３４の内径
ｄ₁ で、拡張室１０の体積Ｖ₁ を除した値αが、８００
以下の場合には、顕著に騒音が抑制される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の低騒音弁の好適実施例である
ボール弁について、添付図面に基づいて詳細に説明す
る。図１は本実施例のボール弁１が排出状態となってい
る場合の側面断面図である。図２は、同じく非排出状態
となっている場合の側面断面図である。

【００１２】ボール弁１は、弁本体２と、弁体３と、ス
テム６と、ハンドル８と、消音ストレーナー９とを備え
ている。弁本体２は、弁室２１と、該弁室２１に連通す
る第１の開口部２２、第２の開口部２３および排出部２
４と、ステム収容部２５とを有している。弁室２１内に
は、球状の弁体３が収容されている。第１の開口部２２
内には、雌ねじ２２１が設けられ、該雌ねじ２２１に
は、保持部材としてインサート５が螺合されている。こ
のインサート５によって、弁体３が弁室２１内に回動自
在に保持される。インサート５の中心には、孔が形成さ
れて第１の流路５１が設けられている。

【００１３】また、第２の開口部２３と、弁室２１との
間には、孔が形成され第２の流路２３２が設けられてい
る。第２の開口部２３にも、第１の開口部２２と同様に
雌ねじ２３１が設けられている。これらの雌ねじ２２
１、２３１には、例えば、管路の接続端やボンベなどの
接続部が接合される。

【００１４】弁体３の中心には、貫通孔３１が形成され
ており、弁体３の姿勢を変更することによって、貫通孔
３１を介して第１の流路５１と第２の流路２３２とを連
通させる構成となっている。弁体３と弁本体２との間に
は、リング状に形成されているシール材４１、４２が介
挿されており、弁本体２内での流路の気密性が確保され
ている。

【００１５】弁体３のステム収容部２５に対応する位置
には、スリット状に形成された接合部３２が設けられて
いる。この接合部３２には、ステム６の一端に設けられ
ている接合端部６１が接合される。また、接合部３２の
反対側には、凹部３３が形成されている。

【００１６】次に、弁体３を操作する操作手段について
説明する。操作手段は、ステム６とハンドル８とを有し
ている。ステム６は、ステム収容部２５内を挿通してい
る。ステム６の大径部は、ステム収容部２５内におい
て、回動自在に軸支され、該大径部には、パッキン６３
を収容する溝６２が周方向へ形成されている。パッキン
６３によって、ステム収容部２５内での気密性が確保さ
れる。

【００１７】ステム収容部２５内には、雌ねじ２５１が
形成されており、蓋体７が螺合する。蓋体７の中心に
は、ステム６が挿通する孔７１が形成されている。ステ
ム６を挿入した状態で、蓋体７をステム収容部２５へ装
着することによって、ステム６がステム収容部２５内に
保持される。

【００１８】ステム６の他端には、ハンドル接合部６４
が突設されている。ハンドル接合部６４には、ハンドル
８の基端に設けられた基板８１が接合され、ワッシャ８
４を介してナット８５によって固定されている。

【００１９】ハンドル８は、基板８１と、爪８２と、ア
ーム８３とを備えている。基板８１は円盤形で、その周
端にアーム８３の基端が接続されている。爪８２は、基
板８１の周端に設けられ、弁本体２へ向けて突設されて
いる。ハンドル８は、ステム６を中心として、ステム６
と一体で回転する。このとき、爪８２は、ステム収容部
２５の周端面に突設されているストッパ２６の端部に当
接するように構成されている。本発明のボール弁１で
は、爪８２がストッパ２６に当接することによって、ハ
ンドル８の操作範囲は９０°の範囲内で操作可能に設定
されている。

【００２０】弁本体２において、ステム収容部２５の反
対側には、排出部２４が設けられている。排出部２４に
は、雌ねじ２４１が形成されている。排出部２４には、
消音ストレーナー９を支持する支持部材９１が螺入さ
れ、これにより消音ストレーナー９が弁本体２へ取り付
けられる。この支持部材９１には、先端に消音ストレー
ナー９が嵌入された排出流路９２が設けられている。

【００２１】一方、排出部２４と、弁室２１との間に
は、孔が形成され排出路２４２が設けられている。ま
た、弁体３の凹部３３は、排出路２４２に対応する位置
に設けられている。さらに、弁体３には連通孔３４が形
成されている。図１に示されているように、連通孔３４
の一端は、第２の流路２３２内に露出する弁体３の外周
面に開口し、他端は、凹部３３内に開口している。そし
て、凹部３３に形成されている開口は、圧縮された気体
を排出する噴出口３４１となっている。

【００２２】以上のような構成の排出部２４内には、拡
張室１０が画成される。この拡張室１０は、弁体３の凹
部３３、排出路２４２、シール材４１、４２によって弁
体３と弁本体２との間に形成された隙間２７、消音スト
レーナー９と排出路２４２との間に形成された空間２４
３とによって構成されいている。

【００２３】以上のように構成された本発明の低騒音弁
であるボール弁１の作用について説明する。図３におい
て、想像線で示されているように、第１の開口部２２と
第２の開口部２３を通る直線に沿った方向へハンドル８
が位置したときには、図２に示されているように、第１
の流路５１と第２の流路２３２とが、貫通孔３１を介し
て連通した状態となる。この時、連通孔３４は、第２の
流路２３２には連通しておらず排出は行われず、弁体３
は非排出状態となっている。

【００２４】次に、ハンドル８を図３中右回転させて、
爪８２がストッパ２６の端部に当接するまで回転させ、
図３の実線で示されている位置まで移動させる。ハンド
ル８の回転によって、ステム６が回転し、同時に弁体３
が回転する。弁体３の回転によって、第１の流路５１と
第２の流路２３２の間は閉鎖され、第２の流路２３２に
連通孔３４の一端が開口する。これにより、弁体３は排
出状態となり、第２の流路２３２側に外気圧より高い圧
力で残っている気体は、それ自体の圧力によって、連通
孔３４から排出部２４へ排出される。排出される気体
は、連通孔３４の噴出口３４１から拡張室１０内へ流れ
込み、さらに消音ストレーナー９を通って、弁本体２の
外側へ流出する。

【００２５】本発明のボール弁１では、圧縮された気体
が、噴出口３４１から、体積の拡大した拡張室１０へ流
れ込む時に、気体の膨張、圧力変化、乱流等によって騒
音が発生する。このとき、連通孔３４の内径ｄ₁ （ｍ
ｍ）で拡張室１０の体積Ｖ₁ （ｍｍ³ ）を除して得られ
た値α（α＝Ｖ₁ ／ｄ₁ ）を変更すると、発生する騒音
が変化することを予測して、次のような実験を行った。

【００２６】

【実験例】上記実施例で説明した図１ないし図３に示さ
れているボール弁を用い下記の条件により、本発明の低
騒音弁からの騒音を測定した。

【００２７】連通孔３４の径を一定とし、支持部材９１
を回転させて位置を移動し、拡張室１０の容積を変化さ
せることによって、αの値を変化させながら騒音を測定
した。

【００２８】ここで、α＝Ｖ₁ ／ｄ₁ として計算した。
ｄ₁ （ｍｍ）は連通孔の内径、Ｖ₁（ｍｍ³ ）は拡張室
の体積である。なお、この時使用した消音ストレーナー
は、真鍮製の多孔質焼結体である。

【００２９】＜測定方法と結果＞

【００３０】空気圧が５ｋｇ／ｃｍ² の時と、７ｋｇ／
ｃｍ² の時の２つの場合における排出音を測定した。測
定方法は、ボール弁１に対して、積分型普通騒音計のマ
イクをボール弁１の排出部２４へ向けた姿勢とし、騒音
計のマイクをボール弁１から１ｍの距離に設置し、排出
を開始してから十秒間の騒音の平均値を算出する方法を
採った。

【００３１】また、比較例として、支持部材９１および
消音ストレーナー９を取り外して、拡張室１０のない状
態のものを、同じ条件で測定した。測定結果を図４に示
す。拡張室が設けられていない場合の騒音は、９２．８
ｄＢであった。本発明のボール弁１の場合の騒音は、６
９〜７８ｄＢ程度であり、騒音抑制効果が十分に認めら
れた。特に、αの値が９００以下となると騒音抑制効果
が表れ、８００以下では安定した抑制効果が認められ
る。特に、７０〜７００の範囲で良好な抑制効果が発揮
される。

【００３２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の低騒音弁
によれば、充填材を用いないので、弁の小型化ができ、
かつ十分な騒音抑制効果を発揮することができる。さら
に、消音器を外付けする構成ではないため、消音器が破
損するといったトラブルは生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】排出状態となっている本発明の低騒音弁の断面
側面図である。

【図２】非排出状態となっている本発明の低騒音弁の断
面側面図である。

【図３】本発明の低騒音弁の全体平面図である。

【図４】αの値と騒音の測定値との関係を示すグラフで
ある。

【符号の説明】

１ボール弁２弁本体２１弁室２２第１の開口部２２１雌ねじ２３第２の開口部２３１雌ねじ２３２第２の流路２４排出部２４１雌ねじ２４２排出路２４３空間２５ステム収容部２５１雌ねじ２６ストッパ２７隙間３弁体３１貫通孔３２接合部３３凹部３４連通孔３４１噴出口４１シール材４２シール材５インサート５１第１の流路６ステム６１接合端部６２溝６３パッキン６４ハンドル接合部７蓋体７１孔８ハンドル８１基板８２爪８３アーム８４ワッシャ８５ナット９消音ストレーナー９１支持部材９２排出流路１０拡張室ｄ₁ 噴出口径Ｖ₁ 拡張室の体積

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の開口部（２２）と、第２の開口部
（２３）と、排出部（２４）とを有する弁本体（２）
と、圧縮気体を通過させる貫通孔（３１）と、前記圧縮気体
を前記排出部（２４）へ排出させる連通孔（３４）とを
有する弁体（３）と、前記排出部（２４）内に設けられた消音ストレーナー
（９）とを備えた弁において、前記排出部（２４）内には、前記弁本体（３）と前記弁
体（３）と前記消音ストレーナー（９）とによって拡張
室（１０）を構成し、前記連通孔（３４）の内径（ｄ
₁ ）で、前記拡張室の体積（Ｖ₁ ）を除した値（α＝Ｖ
₁ ／ｄ₁ ）が、８００以下であることを特徴とする低騒
音弁。