JPH09100945A - ケージ型低騒音調節弁 - Google Patents
ケージ型低騒音調節弁Info
- Publication number
- JPH09100945A JPH09100945A JP7255179A JP25517995A JPH09100945A JP H09100945 A JPH09100945 A JP H09100945A JP 7255179 A JP7255179 A JP 7255179A JP 25517995 A JP25517995 A JP 25517995A JP H09100945 A JPH09100945 A JP H09100945A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- plug
- cage
- flow
- fluid
- pressure
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】本発明は、プラグに作用する押し付け力を緩和
すること。 【構成】ケージ２の内周側のマルチラビリンス２ｃの開
口部分に，円周方向に流体が流れるための迂回路２ｄを
設けたことを特徴とするケージ型低騒音調節弁。
すること。 【構成】ケージ２の内周側のマルチラビリンス２ｃの開
口部分に，円周方向に流体が流れるための迂回路２ｄを
設けたことを特徴とするケージ型低騒音調節弁。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、騒音の減少またはキャ
ビテーションの防止を目的として使用される多孔式ある
いはマルチラビリンス式等のケージ型低騒音調節弁の圧
縮流体への適用に当たっての改良に関するものである。
ビテーションの防止を目的として使用される多孔式ある
いはマルチラビリンス式等のケージ型低騒音調節弁の圧
縮流体への適用に当たっての改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、調節弁の入口圧力と出口圧力と
の差が大であるとき、調節弁を通過する流体により大き
な騒音、振動あるいはキャビテーションを発生しやす
い。これらを防ぐ目的で多孔式あるいはマルチラビリン
ス式等のケージ型低騒音調節弁が用いられている。
の差が大であるとき、調節弁を通過する流体により大き
な騒音、振動あるいはキャビテーションを発生しやす
い。これらを防ぐ目的で多孔式あるいはマルチラビリン
ス式等のケージ型低騒音調節弁が用いられている。
【０００３】ここで、市販されているものの主な例を説
明する。図９に多孔式ケージ型低騒音調節弁の構造を示
す。流体は、ケージ部２に放射状でかつ多段に設けられ
た微小断面の多数の孔２ａにより、多数の流路に分割さ
れ、分割による音響パワーの減少効果、流体同士及びケ
ージ流路壁との摩擦の増大等の効果により、弁から発生
するトータルの音響パワーを低減させるものである。
明する。図９に多孔式ケージ型低騒音調節弁の構造を示
す。流体は、ケージ部２に放射状でかつ多段に設けられ
た微小断面の多数の孔２ａにより、多数の流路に分割さ
れ、分割による音響パワーの減少効果、流体同士及びケ
ージ流路壁との摩擦の増大等の効果により、弁から発生
するトータルの音響パワーを低減させるものである。
【０００４】図１０にマルチラビリンス式ケージ型低騒
音調節弁の構造を示す。流体は、ケージ部２に放射状で
かつ多段に設けられた微小断面の多数の迷路により、多
数の流路に分割され、分割による音響パワーの減少、迷
路内での衝突による運動エネルギーの散逸、流体同士及
びケージ迷路壁との摩擦の増大等の効果により、弁から
発生するトータルの音響パワーを低減させるものであ
る。なお、迷路には図１０（ａ）に示すバーチカルパッ
セージ２ｂと，図１０（ｂ）に示すホリゾンタルパッセ
ージ２ｃとがある。
音調節弁の構造を示す。流体は、ケージ部２に放射状で
かつ多段に設けられた微小断面の多数の迷路により、多
数の流路に分割され、分割による音響パワーの減少、迷
路内での衝突による運動エネルギーの散逸、流体同士及
びケージ迷路壁との摩擦の増大等の効果により、弁から
発生するトータルの音響パワーを低減させるものであ
る。なお、迷路には図１０（ａ）に示すバーチカルパッ
セージ２ｂと，図１０（ｂ）に示すホリゾンタルパッセ
ージ２ｃとがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】従来構造の多孔式ある
いはマルチラビリンス式等のケージ型低騒音調節弁を、
流体が圧縮性流体で、大口径・大差圧の条件下で使用す
ると、以下のような問題が発生する。
いはマルチラビリンス式等のケージ型低騒音調節弁を、
流体が圧縮性流体で、大口径・大差圧の条件下で使用す
ると、以下のような問題が発生する。
【０００６】通常、プラグとケージは、設計上は同心円
をなすようにしているが、同心円位置では不安定な平衡
状態にあり、わずかなキッカケでプラグが偏心すると、
プラグ／ケージ間に侵入する流体のプラグに作用する流
体力のために、ますますその方向にプラグを押す力が生
じる（図１（ａ））。
をなすようにしているが、同心円位置では不安定な平衡
状態にあり、わずかなキッカケでプラグが偏心すると、
プラグ／ケージ間に侵入する流体のプラグに作用する流
体力のために、ますますその方向にプラグを押す力が生
じる（図１（ａ））。
【０００７】すなわち、ケージ下部に流入した高圧流体
はプラグとケージとの隙間に侵入し、ケージ部の多数の
孔あるいはマルチラビリンスへの流れと、更に上部隙間
への流れに分流され、徐々に圧力が低下してゆくが、隙
間小なる側は、その流入量が僅かであるため隙間大なる
側に比べ急激に圧力が低下する（図１（ｂ））。
はプラグとケージとの隙間に侵入し、ケージ部の多数の
孔あるいはマルチラビリンスへの流れと、更に上部隙間
への流れに分流され、徐々に圧力が低下してゆくが、隙
間小なる側は、その流入量が僅かであるため隙間大なる
側に比べ急激に圧力が低下する（図１（ｂ））。
【０００８】その結果、隙間流入流体によるプラグ周囲
の圧力分布が、プラグ／ケージの間隙間隔の大なる側で
は高くなり、隙間間隔の小なる側へプラグを押し付ける
ようになる。
の圧力分布が、プラグ／ケージの間隙間隔の大なる側で
は高くなり、隙間間隔の小なる側へプラグを押し付ける
ようになる。
【０００９】弁入口圧と出口圧の差圧が大きい場合に
は、押し付け力が増大し、プラグをケージに押し付けた
状態となって作動し続ける（図１（ｃ））。この状態で
弁が動作し続けると、プラグとケージの材料の組合わ
せ、押し付け力の大きさ等の条件により、プラグ外周面
あるいはケージ内周面に摩耗を生じる。
は、押し付け力が増大し、プラグをケージに押し付けた
状態となって作動し続ける（図１（ｃ））。この状態で
弁が動作し続けると、プラグとケージの材料の組合わ
せ、押し付け力の大きさ等の条件により、プラグ外周面
あるいはケージ内周面に摩耗を生じる。
【００１０】摩耗が生じると、隙間間隔が更に大きくな
って、プラグ／ケージ間隙間流量、即ち、リーク量が増
大して弁自体の性能が劣化する、と同時に、押し付け力
が一層増大することと、プラグケージ面が荒れることに
よる摩擦係数増大の相乗効果により、プラグを作動させ
る駆動部に対する抵抗が飛躍的に増大して制御性が悪化
するなどの不具合が生じる。
って、プラグ／ケージ間隙間流量、即ち、リーク量が増
大して弁自体の性能が劣化する、と同時に、押し付け力
が一層増大することと、プラグケージ面が荒れることに
よる摩擦係数増大の相乗効果により、プラグを作動させ
る駆動部に対する抵抗が飛躍的に増大して制御性が悪化
するなどの不具合が生じる。
【００１１】ここで、上記で述べたプラグ押付力の大き
さを数式で示してみる。流体は理想気体で弁内での温度
変化は無視できる等の仮定を置いて、弁内の流れのバラ
ンスと力の釣り合いを考えることで、以下のようなプラ
グ押付力の算定式が得られる。プラグ外周面あるいはケ
ージ内周面に摩耗が生じていない場合は、
さを数式で示してみる。流体は理想気体で弁内での温度
変化は無視できる等の仮定を置いて、弁内の流れのバラ
ンスと力の釣り合いを考えることで、以下のようなプラ
グ押付力の算定式が得られる。プラグ外周面あるいはケ
ージ内周面に摩耗が生じていない場合は、
【００１２】
【数１】 プラグ外周面あるいはケージ内周面に摩耗が進展した場
合は、
合は、
【００１３】
【数２】
【００１４】ここで、Ｆ：プラグ押付力（kgf ） δ：中心位置からのプラグの偏心量（m) δ0 ：プラグが偏心していない時のプラグとケージの隙
間（m) ｒ：プラグ半径（m) Ｐin： 入口流体圧力（kgf/cm2 abs ） Ｐout ：出口流体圧力（kgf/cm2 abs ） ａ：流体中の音速（m/h) Ｇ：流体の空気に対する比重 Ｔ：流体の温度（Ｋ） ΔＬ：多孔／マルチラビリンスの積み重ね段のピッチ
（cm) Ｃvd: 多孔／マルチラビリンスの１段あたりのＣｖ値
（詳細は後述）を示す。
間（m) ｒ：プラグ半径（m) Ｐin： 入口流体圧力（kgf/cm2 abs ） Ｐout ：出口流体圧力（kgf/cm2 abs ） ａ：流体中の音速（m/h) Ｇ：流体の空気に対する比重 Ｔ：流体の温度（Ｋ） ΔＬ：多孔／マルチラビリンスの積み重ね段のピッチ
（cm) Ｃvd: 多孔／マルチラビリンスの１段あたりのＣｖ値
（詳細は後述）を示す。
【００１５】これにより、プラグ押付力はプラグの偏心
量が大きくなる程、ますます大きな値となることが分か
る。本発明は、高圧の圧縮性流体への適用において、プ
ラグに作用する押し付け力を緩和することにより、プラ
クやゲージに生ずる摩耗を防止して、その寿命を増大さ
せ、同時に安定的な制御性の確保を可能とするケージ型
低騒音調節弁を提供することを目的とする。
量が大きくなる程、ますます大きな値となることが分か
る。本発明は、高圧の圧縮性流体への適用において、プ
ラグに作用する押し付け力を緩和することにより、プラ
クやゲージに生ずる摩耗を防止して、その寿命を増大さ
せ、同時に安定的な制御性の確保を可能とするケージ型
低騒音調節弁を提供することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本願発明のケージ型低騒
音調節弁は、高圧側（隙間大側）の流体を低圧側（隙間
小側）へ導き、プラグ円周方向の均圧化を図ることによ
り、プラグに作用する横方向の押し付け力を減ずるもの
である。
音調節弁は、高圧側（隙間大側）の流体を低圧側（隙間
小側）へ導き、プラグ円周方向の均圧化を図ることによ
り、プラグに作用する横方向の押し付け力を減ずるもの
である。
【００１７】均圧化を図る具体的な手段として、ケージ
の内周側の多孔あるいはマルチラビリンスの開口部分に
円周方向に流体が流れるための迂回路を設ける。また、
迂回路の相当Ｃｖ値を多孔あるいはマルチラビリンスの
Ｃｖ値の２５％以上とするものである。
の内周側の多孔あるいはマルチラビリンスの開口部分に
円周方向に流体が流れるための迂回路を設ける。また、
迂回路の相当Ｃｖ値を多孔あるいはマルチラビリンスの
Ｃｖ値の２５％以上とするものである。
【００１８】なお、Ｃｖ値とは弁の容量（流体通過能
力）を示す値で、弁前後の水頭差が１psi ，通過流体の
６０°Ｆの水に対する比重が１のときの、通過流量をＵ
Ｓ gal/min で表した値をもって定義されている。すな
わち、
力）を示す値で、弁前後の水頭差が１psi ，通過流体の
６０°Ｆの水に対する比重が１のときの、通過流量をＵ
Ｓ gal/min で表した値をもって定義されている。すな
わち、
【００１９】
【数３】
【００２０】ただし、Ｖは流量：ＵＳ gal/min 、ΔＰ
は弁の入口圧と出口圧との差：psi、Ｇは６０°Ｆの水
に対する比重である。単位が、Ｖ：ｍ3 ／hr、ΔＰ：kg
f/cm2 で与えられたときは、Ｖｍ3 ／hr＝４．４Ｖgal/
min 、ΔＰkgf/cm2 ＝ΔＰ１４．２psi なるゆえ、
は弁の入口圧と出口圧との差：psi、Ｇは６０°Ｆの水
に対する比重である。単位が、Ｖ：ｍ3 ／hr、ΔＰ：kg
f/cm2 で与えられたときは、Ｖｍ3 ／hr＝４．４Ｖgal/
min 、ΔＰkgf/cm2 ＝ΔＰ１４．２psi なるゆえ、
【００２１】
【数４】 そして、流体が気体の場合、すなわち圧縮性流体の場合
には、
には、
【００２２】
【数５】
【００２３】で表される。 ここで、Ｖ：体積流量（Ｎｍ3 ／hr） Ｇ：標準状態の空気に対する標準状態の気体の比重 Ｔ：気体温度（Ｋ） Ｐin： 弁入口の絶対圧力（kgf/cm2 abs ） Ｐout ：弁出口の絶対圧力（kgf/cm2 abs ） 本発明では、上記のＣｖ値に準じて、流路の流体通過能
力を相当Ｃｖ値と称し、下記で定義する。
力を相当Ｃｖ値と称し、下記で定義する。
【００２４】
【数６】
【００２５】ここで、Ｐ1 ：流路での高圧側の絶対圧力
（kgf/cm2 abs ） Ｐ2 ：流路での低圧側の絶対圧力（kgf/cm2 abs ） したがって、迂回路の相当Ｃｖ値を上げることにより、
高圧側（隙間大側）から低圧側（隙間小側）への流体の
移動が大きくなり、均圧化が促進される。
（kgf/cm2 abs ） Ｐ2 ：流路での低圧側の絶対圧力（kgf/cm2 abs ） したがって、迂回路の相当Ｃｖ値を上げることにより、
高圧側（隙間大側）から低圧側（隙間小側）への流体の
移動が大きくなり、均圧化が促進される。
【００２６】そして、迂回路の相当Ｃｖ値が弁のＣｖ値
の２５％以上になれば、迂回路が無い場合に比べて、プ
ラグの押付力をほぼ半減以下とすることができ、実用上
大きな効果を上げることができる。
の２５％以上になれば、迂回路が無い場合に比べて、プ
ラグの押付力をほぼ半減以下とすることができ、実用上
大きな効果を上げることができる。
【００２７】
【実施例】具体例について説明する。 具体例１（図２参照） マルチラビリンス２ｃを有する円筒型ケージ２の内側表
面のマルチラビリンスの入側開口部分に、迂回路として
の円周方向溝２ｄを複数条設けた。
面のマルチラビリンスの入側開口部分に、迂回路として
の円周方向溝２ｄを複数条設けた。
【００２８】プラグ／ケージ隙間大なる側の下部より流
入した流体は，マルチラビリンスへの流れと、隙間上部
への流れと、ケージ内面の円周方向溝に沿っての低圧側
への流れに分流される。これら流れの内の、円周方向溝
に沿っての低圧側への流れに分流された流れは、隙間小
なる側のマルチラビリンスを通じて排出される。
入した流体は，マルチラビリンスへの流れと、隙間上部
への流れと、ケージ内面の円周方向溝に沿っての低圧側
への流れに分流される。これら流れの内の、円周方向溝
に沿っての低圧側への流れに分流された流れは、隙間小
なる側のマルチラビリンスを通じて排出される。
【００２９】このことにより、隙間大なる側の圧力は降
下し、隙間小なる側の圧力が上昇して、プラグ周囲の圧
力は均圧化される方向となる。ある段の溝の効果は、そ
の段の円周方向の圧力の均圧化の効果と、そのことによ
る次の段への侵入流量のアンバランスを減らすことによ
る、上部の圧力差を下げることの相乗効果により、プラ
グに作用する横方向の不平衡力を減ずる。
下し、隙間小なる側の圧力が上昇して、プラグ周囲の圧
力は均圧化される方向となる。ある段の溝の効果は、そ
の段の円周方向の圧力の均圧化の効果と、そのことによ
る次の段への侵入流量のアンバランスを減らすことによ
る、上部の圧力差を下げることの相乗効果により、プラ
グに作用する横方向の不平衡力を減ずる。
【００３０】なお、円周方向溝内は、図２（ｃ）に示す
ように、補強のための柱部を内部に有する溝にしてもよ
い。 具体例２（図３参照） プラグ１の上下端部に、流体の上下方向の短絡を防止す
るために、例えば流路１段分ないし２段分の厚さのフラ
ンジ部１ａ，１ｂを残して、迂回路としての環状の流路
１ｃを設ける。この環状の流路の高さは、例えば流路の
３段分以上とした。
ように、補強のための柱部を内部に有する溝にしてもよ
い。 具体例２（図３参照） プラグ１の上下端部に、流体の上下方向の短絡を防止す
るために、例えば流路１段分ないし２段分の厚さのフラ
ンジ部１ａ，１ｂを残して、迂回路としての環状の流路
１ｃを設ける。この環状の流路の高さは、例えば流路の
３段分以上とした。
【００３１】この場合の均圧の作用、効果は上記具体例
１の場合と同様である。 具体例３（図４参照） これは、プラグ胴部表層下に環状の空間部１ｅを設ける
と共に、この環状の空間部１ｅをプラグ外面に連通させ
る複数の開口部１ｆ，１ｇを設けたものである。
１の場合と同様である。 具体例３（図４参照） これは、プラグ胴部表層下に環状の空間部１ｅを設ける
と共に、この環状の空間部１ｅをプラグ外面に連通させ
る複数の開口部１ｆ，１ｇを設けたものである。
【００３２】具体的には、図３に示した具体例２での迂
回路としての円周方向溝を、流体が自由に通過できるス
リット１ｆ又は多数の孔１ｇを備えた蓋体で覆い、プラ
グ外面を均一の外径としたものである。
回路としての円周方向溝を、流体が自由に通過できるス
リット１ｆ又は多数の孔１ｇを備えた蓋体で覆い、プラ
グ外面を均一の外径としたものである。
【００３３】この場合の均圧の作用、効果は上記具体例
１の場合と同様である。なお、具体例２の場合に比べ、
プラグの上下のフランジ部のケージの内周面に形成され
た円周方向溝へのひっ掛かり防止することができると同
時に、プラグがケージに押し付けられた場合の、単位面
積当たりの面圧を小さくすることができるという効果を
奏する。
１の場合と同様である。なお、具体例２の場合に比べ、
プラグの上下のフランジ部のケージの内周面に形成され
た円周方向溝へのひっ掛かり防止することができると同
時に、プラグがケージに押し付けられた場合の、単位面
積当たりの面圧を小さくすることができるという効果を
奏する。
【００３４】具体例４（図５参照） これは、プラグ１の胴部に、該プラグの外周面上に一端
開口を有し、円周方向上の異なる位置に他端開口を有す
る貫通孔１ｈを複数設けたものである。
開口を有し、円周方向上の異なる位置に他端開口を有す
る貫通孔１ｈを複数設けたものである。
【００３５】具体的には、例えば流路３段分以上の高さ
を有する半径方向の貫通孔１ｈを、迂回路として設け
た。この場合の均圧の作用、効果も上記具体例１の場合
と同様である。
を有する半径方向の貫通孔１ｈを、迂回路として設け
た。この場合の均圧の作用、効果も上記具体例１の場合
と同様である。
【００３６】なお、上記各例は、マルチラビリンス式の
ケージの場合について説明したが、多孔式のケージの場
合にも適用できることは勿論である。次に、本発明によ
るプラグ押付力低減効果を評価してみる。
ケージの場合について説明したが、多孔式のケージの場
合にも適用できることは勿論である。次に、本発明によ
るプラグ押付力低減効果を評価してみる。
【００３７】まず、簡易化のために以下の仮定をおく。 （１）流体は理想気体、そして弁内での温度変化は無視
できる。 （２）弁入口圧Ｐin＞＞弁出口力Ｐout （３）プラグ下端でプラグ／ディスク間隙間に流入する
時の気体流速は音速であり（すなわち、マッハ数Ｍ＝
１）、プラグ／ディスク間隙間を音速で移動する。
できる。 （２）弁入口圧Ｐin＞＞弁出口力Ｐout （３）プラグ下端でプラグ／ディスク間隙間に流入する
時の気体流速は音速であり（すなわち、マッハ数Ｍ＝
１）、プラグ／ディスク間隙間を音速で移動する。
【００３８】そして、プラグが偏心した状態において、
その隙間が大きい側と小さい側に２分割して、流れと力
のバランスを考えることにする。多孔ないしラビリンス
のある１段分についてみる。図６に示すように、各分割
で、上昇流、流出流及び迂回流に分流するモデルを考え
ると、以下の関係式が成立する。
その隙間が大きい側と小さい側に２分割して、流れと力
のバランスを考えることにする。多孔ないしラビリンス
のある１段分についてみる。図６に示すように、各分割
で、上昇流、流出流及び迂回流に分流するモデルを考え
ると、以下の関係式が成立する。
【００３９】
【数７】
【００４０】ここで、 Ｃva ,Ｃvb :それぞれ隙間上昇流れのＣｖ値の隙間大側
及び小側の値。 Ｃvd: 多孔／マルチラビリンス、１段あたりのＣｖ値。
及び小側の値。 Ｃvd: 多孔／マルチラビリンス、１段あたりのＣｖ値。
【００４１】Ｃve：隙間大側から小側への迂回流れの１
段あたりの相当Ｃｖ値。 Ｃvg：プラグ／ケージ間隙間の相当Ｃｖ値。 Ｐin：弁入口流体圧力。
段あたりの相当Ｃｖ値。 Ｃvg：プラグ／ケージ間隙間の相当Ｃｖ値。 Ｐin：弁入口流体圧力。
【００４２】Ｐout ：弁出口流体圧力。 Ｐａ：隙間大側流体圧力（kgf/cm2 abs ） Ｐｂ：隙間小側流体圧力（kgf/cm2 abs ） tqa ：隙間大側隙間流れ流量（Ｎｍ3 ／hr） tqa 0 ：同、最下段流量（Ｎｍ3 ／hr） tqb ：隙間小側隙間流れ流量（Ｎｍ3 ／hr） tqb 0 ：同、最下段流量（Ｎｍ3 ／hr） tqa ′：隙間大側隙間流れの下段からの流入量（Ｎｍ3
／hr） tqb ′：隙間小側隙間流れの下段からの流入量（Ｎｍ3
／hr） qa：隙間大側多孔／マルチラビリンス流出流量（Ｎｍ3
／hr） qb：隙間小側多孔／マルチラビリンス流出流量（Ｎｍ3
／hr） dq：隙間大側から小側への迂回路流量（Ｎｍ3 ／hr） Ｇ：ガス比重（空気に対する比） Ｔ：ガス温度（Ｋ） そして、以下の手順でプラグ押付力を算出する。
／hr） tqb ′：隙間小側隙間流れの下段からの流入量（Ｎｍ3
／hr） qa：隙間大側多孔／マルチラビリンス流出流量（Ｎｍ3
／hr） qb：隙間小側多孔／マルチラビリンス流出流量（Ｎｍ3
／hr） dq：隙間大側から小側への迂回路流量（Ｎｍ3 ／hr） Ｇ：ガス比重（空気に対する比） Ｔ：ガス温度（Ｋ） そして、以下の手順でプラグ押付力を算出する。
【００４３】（１）１段目から順次計算式の連立方程式
を解く。式及び式では、Ｐａ，ＰｂをＰout に比べ
て条件の合う方の方程式を用いる。 （２）ＰａとＰｂの差が十分小さくなるまで、順次繰り
返す。 （３）押付力Ｆは、
を解く。式及び式では、Ｐａ，ＰｂをＰout に比べ
て条件の合う方の方程式を用いる。 （２）ＰａとＰｂの差が十分小さくなるまで、順次繰り
返す。 （３）押付力Ｆは、
【００４４】
【数８】
【００４５】それでは、具体的条件を当てはめて、従来
の迂回路の無い場合、すなわちＣve＝０の場合に比べ
て、本発明の迂回路を有している場合のプラグ押付力低
減効果（がどのようなものか？）を確認してみる。
の迂回路の無い場合、すなわちＣve＝０の場合に比べ
て、本発明の迂回路を有している場合のプラグ押付力低
減効果（がどのようなものか？）を確認してみる。
【００４６】なお、Ｃｖ値及び相当Ｃｖ値は、実際に流
体を流すことによって、前述の定義式から算出される
が、もし迂回路の相当Ｃｖ値の算出において、迂回路を
流れる流量を測定する事が難しい場合には、迂回路を流
れるようにした時の弁吐出流量と迂回路を封鎖する等に
よって迂回路を流れないようにした時の弁吐出流量との
差から求めることもできる。
体を流すことによって、前述の定義式から算出される
が、もし迂回路の相当Ｃｖ値の算出において、迂回路を
流れる流量を測定する事が難しい場合には、迂回路を流
れるようにした時の弁吐出流量と迂回路を封鎖する等に
よって迂回路を流れないようにした時の弁吐出流量との
差から求めることもできる。
【００４７】効果例１ 流体仕様： 流体；ＬＮＧガス 圧力；１次圧 ６１kgf / cm2 abs ２次圧 ７kgf / cm2 abs 温度；常温 弁仕様 形式；マルチラビリンス式低騒音弁 口径；１４インチ プラグ外径；２００mm １段当たりのＣｖ値；５．８ 図１（ｃ）に示すようなプラグとケージが接触した状態
でのプラグ押付力の算定結果を図７に示す。
でのプラグ押付力の算定結果を図７に示す。
【００４８】本発明の迂回路を設けることにより、従来
に比べてプラグ押付力が急激に低減することが分かる。
特に、迂回路相当Ｃｖ値が、弁のＣｖ値の２５％を越え
ると、従来の場合の５０％以下になっている。
に比べてプラグ押付力が急激に低減することが分かる。
特に、迂回路相当Ｃｖ値が、弁のＣｖ値の２５％を越え
ると、従来の場合の５０％以下になっている。
【００４９】効果例２ 流体仕様： 流体；空気 圧力；最大７kgf / cm2 温度；常温 弁仕様 形式；マルチラビリンス式低騒音弁 口径；３インチ プラグ外径；６３mm １段当たりのＣｖ値；２．４６ この場合の実測結果を図８に示す。
【００５０】迂回路相当Ｃｖ値が、弁のＣｖ値の２５％
の時には、従来に比べてほぼ５０％の低減効果を示して
いる。なお、図中の実線は前述のプラグ押付力の算定式
から求めた値であるが、実測値とほぼ一致しており、適
切な精度を有していることを示している。（ここで、ま
た計算式をのせる必要はないと思います。） 以上のように、本発明の迂回路を設けることで、プラグ
押付力を低減できることを示したが、実際に迂回路を設
計する場合には、弁内部構造の制約や必要な押付力低減
効果を考慮して適切な相当Ｃｖ値が得られるようにする
ことが望ましい。
の時には、従来に比べてほぼ５０％の低減効果を示して
いる。なお、図中の実線は前述のプラグ押付力の算定式
から求めた値であるが、実測値とほぼ一致しており、適
切な精度を有していることを示している。（ここで、ま
た計算式をのせる必要はないと思います。） 以上のように、本発明の迂回路を設けることで、プラグ
押付力を低減できることを示したが、実際に迂回路を設
計する場合には、弁内部構造の制約や必要な押付力低減
効果を考慮して適切な相当Ｃｖ値が得られるようにする
ことが望ましい。
【００５１】
【発明の効果】プラグに作用する押し付け力を緩和する
ことにより、プラクやゲージに生ずる摩耗を防止して、
その寿命を増大させ、同時に安定的な制御性の確保する
ことが可能となった。
ことにより、プラクやゲージに生ずる摩耗を防止して、
その寿命を増大させ、同時に安定的な制御性の確保する
ことが可能となった。
【図１】隙間大なる側の流体がプラグを隙間小なる側に
押し付ける状態の説明図。
押し付ける状態の説明図。
【図２】具体例１の説明図。
【図３】具体例２の説明図。
【図４】具体例３の説明図。
【図５】具体例４の説明図。
【図６】プラグ押付力算定のためのモデル化の説明図。
【図７】効果例１での押し付け力低減効果の説明図。
【図８】効果例２での押し付け力低減効果の説明図。
【図９】従来の多孔式低騒音弁の説明図。
【図１０】従来のマルチラビリンス式低騒音弁の説明
図。
図。
１…プラグ，１ｃ…迂回路としてプラグ外周面に形成さ
れた環状の流路、１ｅ…迂回路としてのプラグ外周面に
形成された環状の空間部、１ｈ…迂回路としてのプラグ
に形成された貫通孔，２…ケージ，２ｃ…ラビリンス、
２ｄ…迂回路としてのケージ内面の円周方向溝。
れた環状の流路、１ｅ…迂回路としてのプラグ外周面に
形成された環状の空間部、１ｈ…迂回路としてのプラグ
に形成された貫通孔，２…ケージ，２ｃ…ラビリンス、
２ｄ…迂回路としてのケージ内面の円周方向溝。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年１２月１４日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】ここで、上記で述べたプラグ押付力の大き
さを数式で示してみる。流体は理想気体で弁内のプラグ
／ゲージ間隙間流れでの温度変化は無視できる等の仮定
を置いて、弁内の流れのバランスと力の釣り合いを考え
ることで、以下のようなプラグ押付力の算定式が得られ
る。プラグ外周面あるいはケージ内周面に摩耗が生じて
いない場合は、
さを数式で示してみる。流体は理想気体で弁内のプラグ
／ゲージ間隙間流れでの温度変化は無視できる等の仮定
を置いて、弁内の流れのバランスと力の釣り合いを考え
ることで、以下のようなプラグ押付力の算定式が得られ
る。プラグ外周面あるいはケージ内周面に摩耗が生じて
いない場合は、
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１２
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１２】
【数１】 プラグ外周面あるいはケージ内周面に摩耗が進展した場
合は、
合は、
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１３】
【数２】
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３７】まず、簡易化のために以下の仮定をおく。 （１）流体は理想気体、そして弁内でのプラグ／ゲージ
間隙間内での温度変化は無視できる。 （２）弁入口圧Ｐin＞＞弁出口力Ｐout （３）プラグ下端でプラグ／ディスク間隙間に流入する
時の気体流速は音速であり（すなわち、マッハ数Ｍ＝
１）、プラグ／ディスク間隙間を音速で移動する。
間隙間内での温度変化は無視できる。 （２）弁入口圧Ｐin＞＞弁出口力Ｐout （３）プラグ下端でプラグ／ディスク間隙間に流入する
時の気体流速は音速であり（すなわち、マッハ数Ｍ＝
１）、プラグ／ディスク間隙間を音速で移動する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正内容】
【００３９】
【数７】
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００５０】迂回路相当Ｃｖ値が、弁のＣｖ値の２５％
の時には、従来に比べてほぼ５０％の低減効果を示して
いる。なお、図中の実線は前述のプラグ押付力の算定式
から求めた値であるが、実測値とほぼ一致しており、適
切な精度を有していることを示している。以上のよう
に、本発明の迂回路を設けることで、プラグ押付力を低
減できることを示したが、実際に迂回路を設計する場合
には、弁内部構造の制約や必要な押付力低減効果を考慮
して適切な相当Ｃｖ値が得られるようにすることが望ま
しい。
の時には、従来に比べてほぼ５０％の低減効果を示して
いる。なお、図中の実線は前述のプラグ押付力の算定式
から求めた値であるが、実測値とほぼ一致しており、適
切な精度を有していることを示している。以上のよう
に、本発明の迂回路を設けることで、プラグ押付力を低
減できることを示したが、実際に迂回路を設計する場合
には、弁内部構造の制約や必要な押付力低減効果を考慮
して適切な相当Ｃｖ値が得られるようにすることが望ま
しい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 俵 冨美男 千葉県市原市姉崎海岸３番地 東京電力株 式会社姉崎火力発電所内 (72)発明者 岡安 武 東京都中央区東日本橋１丁目７番１号 日 本工装株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 多孔あるいはマルチラビリンスを有する
円筒型のケージと、このケージ内で軸方向に移動可能な
プラグとを備え、前記多孔あるいはマルチラビリンスを
介して、前記ケージ端部の流入側から該ケージの外周部
の排出側へ導かれる流体の流量及び圧力を前記プラグの
移動により調節するケージ型低騒音調節弁において；前
記ケージの内周側の多孔あるいはマルチラビリンスの開
口部分に，円周方向に流体が流れるための迂回路を設け
たことを特徴とするケージ型低騒音調節弁。 - 【請求項２】 迂回路の相当Ｃｖ値を多孔あるいはマル
チラビリンスのＣｖ値の２５％以上としたことを特徴と
する請求項１に記載のケージ型低騒音調節弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255179A JPH09100945A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | ケージ型低騒音調節弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7255179A JPH09100945A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | ケージ型低騒音調節弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100945A true JPH09100945A (ja) | 1997-04-15 |
Family
ID=17275143
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7255179A Pending JPH09100945A (ja) | 1995-10-02 | 1995-10-02 | ケージ型低騒音調節弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09100945A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002924A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | マイクロバルブ |
| JP2012149663A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Tlv Co Ltd | 複座弁 |
| CN103867729A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-06-18 | 苏州道森阀门有限公司 | 一种迷宫式最小流量阀 |
| CN105927790A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-07 | 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 | 一种具有控温功能的迷宫式调节阀阀芯 |
| CN110715109A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-21 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 自清洁多级降压调节阀 |
| CN113124230A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-16 | 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂 | 一种可调型迷宫式最小流量控制阀 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52112125A (en) * | 1976-03-15 | 1977-09-20 | Crane Co | Low noise valve |
| JPS5358329U (ja) * | 1976-10-20 | 1978-05-18 | ||
| JPS5369927A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-21 | Kubota Ltd | Form of gate teeth edge for sleeve valve |
| JPS5618184A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Mokveld Mach Bv | Regulating valve |
| JPS56135571U (ja) * | 1980-03-14 | 1981-10-14 | ||
| JPS60146966A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-02 | Hitachi Ltd | 流量制御弁 |
-
1995
- 1995-10-02 JP JP7255179A patent/JPH09100945A/ja active Pending
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS52112125A (en) * | 1976-03-15 | 1977-09-20 | Crane Co | Low noise valve |
| JPS5358329U (ja) * | 1976-10-20 | 1978-05-18 | ||
| JPS5369927A (en) * | 1976-12-02 | 1978-06-21 | Kubota Ltd | Form of gate teeth edge for sleeve valve |
| JPS5618184A (en) * | 1979-07-20 | 1981-02-20 | Mokveld Mach Bv | Regulating valve |
| JPS56135571U (ja) * | 1980-03-14 | 1981-10-14 | ||
| JPS60146966A (ja) * | 1984-01-11 | 1985-08-02 | Hitachi Ltd | 流量制御弁 |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007002924A (ja) * | 2005-06-23 | 2007-01-11 | Matsushita Electric Works Ltd | マイクロバルブ |
| JP2012149663A (ja) * | 2011-01-17 | 2012-08-09 | Tlv Co Ltd | 複座弁 |
| CN103867729A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-06-18 | 苏州道森阀门有限公司 | 一种迷宫式最小流量阀 |
| CN105927790A (zh) * | 2016-06-30 | 2016-09-07 | 航天海鹰(哈尔滨)钛业有限公司 | 一种具有控温功能的迷宫式调节阀阀芯 |
| CN110715109A (zh) * | 2019-10-17 | 2020-01-21 | 中国船舶科学研究中心（中国船舶重工集团公司第七0二研究所） | 自清洁多级降压调节阀 |
| CN113124230A (zh) * | 2021-04-26 | 2021-07-16 | 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂 | 一种可调型迷宫式最小流量控制阀 |
| CN113124230B (zh) * | 2021-04-26 | 2025-03-07 | 华能国际电力股份有限公司上海石洞口第一电厂 | 一种可调型迷宫式最小流量控制阀 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4267045A (en) | Labyrinth disk stack having disks with integral filter screens | |
| JP4458854B2 (ja) | 流体流システム用騒音低減デバイス | |
| KR101233653B1 (ko) | 유동 유체의 감압 및 감속장치 | |
| JPH09100945A (ja) | ケージ型低騒音調節弁 | |
| CN107489783B (zh) | 一种带组合孔板的消声v型球阀 | |
| CN102459980B (zh) | 流体流动控制装置和系统以及使流体从其中流动通过的方法 | |
| JP2001317306A5 (ja) | ||
| JP4532546B2 (ja) | 排気ガスディフューザ | |
| JPS59162380A (ja) | 流体圧ベ−ンポンプ | |
| JPS6239278B2 (ja) | ||
| CN1912435B (zh) | 流体阀内件设备和方法 | |
| JP2020029797A (ja) | 片吸込ポンプ | |
| JPH0519040B2 (ja) | ||
| JPH0319424B2 (ja) | ||
| CN215214824U (zh) | 一种高可调比的紧凑型迷宫调节阀及套筒组件 | |
| JP3407565B2 (ja) | スプール弁 | |
| JPH08312791A (ja) | メカニカルシール | |
| Pugachev et al. | Performance analysis of hybrid brush pocket damper seals using computational fluid dynamics | |
| Tamm et al. | The influences of gap clearance and surface roughness on leakage loss and disc friction of centrifugal pumps | |
| JP2867128B2 (ja) | 油圧緩衝器 | |
| JPH08334181A (ja) | 流体流量制御装置 | |
| CN114623253A (zh) | 一种高可调比的紧凑型迷宫调节阀及套筒组件 | |
| JPS6347953B2 (ja) | ||
| JP3027239B2 (ja) | ロータリダンパ | |
| JPH02169883A (ja) | ベーンポンプ |