JPH11336918A - 制御バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 通流する流体の乱れを防止することができる
制御バルブを提供する。 【解決手段】 制御バルブ１を、弁体２を駆動するアク
チュエータ３と、アクチュエータ３が固定されたブロッ
ク５とにより構成する。ブロック５に、弁体２を収容す
る弁室１１と、流入路１３を形成する吸入パイプ１２
と、底面１４に開口した貫通穴１５とを設け、貫通穴１
５に流出路１６を形成する弁座構成部材１７を固定す
る。弁座構成部材１７は、流入路１３の延長上に達する
長さ寸法を有する。弁座構成部材１７の内壁面２５に、
弁座構成部材１７の長さ方向に延在する薄板状の整流板
２６，・・・を突設し、整流板２６の高さ寸法Ｈを、弁
座部２３に包囲された弁座部開口部２７の内径寸法Ｉの
１０％以上に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の通流量を制
御する制御バルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、空気の通流量を制御する際には、
図９に示すように、制御バルブ１０１が用いられてい
た。

【０００３】この制御バルブ１０１は、弁体１０２が収
容された弁室１０３を形成するバルブ本体１０４と、該
バルブ本体１０４内に収容された前記弁体１０２を上下
駆動するアクチュエータ１０５とにより構成されてい
る。前記バルブ本体１０４には、側方へ突出した吸入パ
イプ１０６が形成されており、該吸入パイプ１０６によ
り前記弁室１０３に連通した流入路１０７が形成されて
いる。

【０００４】また、前記バルブ本体１０４の底面１１１
には、前記弁室１０３へ連通する貫通穴１１２が形成さ
れており、該貫通穴１１２には、流出路１１３を形成す
るとともに、前記弁体１０２先端の弁部１１４が離着座
する弁座部１１５が上端に形成された円筒状の弁座構成
部材１１６が内嵌された状態で固定されている。

【０００５】この制御バルブ１０１は、制御対象物１２
１に設けられた通流孔１２２に前記流出路１１３が合わ
せられるとともに、前記バルブ本体１０４の底面１１１
が、前記通流孔１２２の周縁部に密着された状態で固定
され使用される。このとき、上部に設けられたアクチュ
エータ１０５が前記制御対象物１２１に干渉することが
あり、この場合には、図１０に示すように、前記バルブ
本体１０４の長さ寸法を長く設定しなければならない。
すると、これに伴い、前記弁体１０２の弁部１１４と該
弁部１１４が離着座する弁座部１１５との距離が離れて
しまう。

【０００６】これを解決するために、前記アクチュエー
タ１０５の弁体１０２の長さ寸法を変更する方法、及
び、前記弁座部１１５を形成する弁座構成部材１１６の
長さ寸法を変更する方法が考えられるが、前記アクチュ
エータ１０５の弁体１０２の長さ寸法を変更する場合に
は、前記アクチュエータ１０５の前記弁体１０２や駆動
力等の設計変更が必要となる。したがって、コスト増を
防止するためには、前記弁座構成部材１１６の長さ寸法
を変更せざるを得なかった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、バルブ
本体１０４の長さ寸法が変更された制御バルブ１０１に
あっては、流入路１０７と流出路１１３とが交差方向に
設定されるとともに、該流出路１１３を形成する弁座構
成部材１１６が、前記流入路１０７の延長上に達してい
るため、前記流入路１０７より流入された空気が弁座構
成部材１１６に衝突してしまう。このため、弁室１０３
内での空気の流れが乱れてしまい、図１１に示すよう
に、前記弁体１０２の上下動に伴う弁開度と、当該制御
バルブ１０１における空気の空気流量との関係を示す制
御特性線１３１が、弁開度を高めた状態において乱れて
しまう。これにより、当該制御バルブ１０１による制御
特性が低下してしまう。

【０００８】本発明は、このような従来の課題に鑑みて
なされたものであり、通流する流体の乱れを防止するこ
とができる制御バルブを提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の制御バルブにあっては、バルブ本体に形成さ
れた弁室に連通する流入路と流出路とが互いに交差する
方向に延在し、該流出路が、前記バルブ本体に固定され
た筒状部材により形成されるとともに、該筒状部材が、
前記流入路の延長上に達する制御バルブにおいて、前記
筒状部材の内壁面に、前記筒状部材の長さ方向に延在す
る薄板状の整流板を突設した。

【００１０】すなわち、流入路より弁室内へ流入された
流体は、流出路を形成する筒状部材に衝突し、その流れ
は乱される。しかし、前記筒状部材の内壁面には、前記
筒状部材の長さ方向に延在する薄板状の整流板が突設さ
れており、前記流体は、この筒状部材により形成された
流出路より流出される際に、その流れが整えられる。

【００１１】

【実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図面にし
たがって説明する。図１は、本実施の形態にかかる制御
バルブ１を示すものであり、該制御バルブ１は、弁体２
を駆動してその突出量を制御するアクチュエータ３と、
該アクチュエータ３がＯリング４を介して固定されたバ
ルブ本体としてのブロック５とにより構成されている。

【００１２】該ブロック５には、上方開口状の弁室１１
が形成されており、前記アクチュエータ３より突出した
弁体２が挿入されるように構成されている。また、前記
ブロック５の下部には、側方へ突出した吸入パイプ１２
が形成されており、この吸入パイプ１２により、空気を
前記弁室１１内へ流入する流入路１３が形成されてい
る。さらに、前記ブロック５の底面１４には、前記弁室
１１へ連通する貫通穴１５が形成されており、該貫通穴
１５には、流出路１６を形成する円筒状の筒状部材とし
ての弁座構成部材１７が、Ｏリング１８を介して固定さ
れている。

【００１３】前記弁座構成部材１７は、前記吸入パイプ
１２に対して直交して設けられており、該吸入パイプ１
２により形成される流入路１３と、前記弁座構成部材１
７により形成される流出路１６との延在方向が直交する
ように構成されている。また、前記弁座構成部材１７
は、前記弁体２の移動領域内に達するように設定されて
おり、前記流入路１３の延長上に達する長さ寸法を有し
ている。

【００１４】この弁座構成部材１７には、図２にも示す
ように、外周面２１の周方向に沿って延在する溝部２２
が下部に形成されており、該溝部２２には、前記Ｏリン
グ１８が装着されるように構成されている。また、前記
弁座構成部材１７の上端部には、縁部より内側へ膨出し
てなる弁座部２３が形成されており、前記弁体２の下端
に形成された弁部２４が離着座できるように構成されて
いる（図１参照）。そして、前記弁座構成部材１７の内
壁面２５には、図３にも示すように、当該弁座構成部材
１７の長さ方向に延在する薄板状の整流板２６，・・・
が等間隔をおいた四箇所に突設されており、該整流板２
６の高さ寸法Ｈは、前記弁座部２３に包囲された弁座部
開口部２７の内径寸法Ｉの１０％以上に設定されている
（整流板２６の高さＨ／弁座部開口部２７の内径寸法Ｉ
×１００≧１０）。

【００１５】以上の構成にかかる本実施の形態におい
て、アクチュエータ３の作動に伴い弁体２が上方へ移動
され、空気が流入路１３から流入されるとともに流出路
１６から流出された際には、前記流入路１３より弁室１
１内へ流入された空気は、前記流出路１６を形成する弁
座構成部材１７に衝突し、その流れが乱される。しか
し、前記弁座構成部材１７の内壁面２５には、前記弁座
構成部材１７の長さ方向に延在する薄板状の整流板２
６，・・・が突設されており、流れの乱れた空気を、前
記弁座構成部材１７により形成された流出路１６を介し
て流出させることにより、その流れを整えることができ
る。このように、制御バルブ１を通流する空気の流れを
整えることができるので、該制御バルブ１による制御特
性を向上させることができる。

【００１６】また、前記弁座構成部材１７は、合成樹脂
により形成されているので、例えば金属により形成され
ている場合と比較して、内壁面２５への前記整流板２
６，・・・の形成を容易に行うことができる。これによ
り、コストダウンを図ることができる。

【００１７】図４は、本実施の形態における制御バルブ
１を用いた実験により得られた図を示すものであり、制
御バルブ１を通流する空気の空気流量と、空気が通流さ
れる際に発生する音圧との相関関係線３１が示されると
ともに、制御バルブ１を通流する空気に乱れが生じ、通
流する空気流量にハンチングが生じ始めるハンチング限
界線３２が示されている。この結果、音圧が前記ハンチ
ング限界線３２が設定された大きさ、具体的には、８５
ｄＢＡを超えた際に、制御バルブ１を通流する空気に乱
れが生じることが確認された。

【００１８】また、図５は、前記弁座構成部材１７に設
けられた整流板２６と、前記制御バルブ１を通流する空
気から生じる音の音圧と、該音圧に基づく流量のハンチ
ングの有無との関係を示す図であり、前記整流板２６に
おいては、その高さ、該高さが弁座構成部材１７の弁座
部開口部２７に占める割合、及び枚数が示されている。
そして、図６は、前記整流板２６の高さと、長さと、前
記音圧との関係を示す図であり、図７は、前記整流板２
６の枚数と、高さと、前記音圧との関係を示す図であ
る。これらより、本実施の形態における制御バルブ１に
あっては、前記整流板２６の長さや枚数の違いによる音
圧の変化、すなわち、制御バルブ１を通流する空気のハ
ンチングの有無に変化が生じないことが判明した。

【００１９】そして、図８は、これらの結果より音圧と
の相関関係が認められる前記整流板２６の高さ、すなわ
ち該高さが弁座構成部材１７における弁座部開口部２７
の内径寸法Ｉに占める割合と、制御バルブ１を通流する
空気のハンチングの有無との関係を示す図であり、本実
施の形態における制御バルブ１にあっては、前記整流板
２６の高さが弁座構成部材１７における弁座部開口部２
７の内径寸法Ｉに占める割合が１０％を超えた際に、制
御バルブ１を通流する空気のハンチングが消失し、制御
バルブ１を通流する空気の整流効果が顕著になることが
判明した。

【００２０】なお、本実施の形態にあっては、前記弁座
構成部材１７の整流板２６の高さが弁座構成部材１７の
内径寸法Ｉに占める割合が、１０％を超えるように設定
した場合を例に挙げて説明したが、これに限定されるも
のではなく、大きさや形状など使用される制御バルブ１
に適した高さ寸法に設定すれば良い。

【００２１】

【発明の効果】以上説明したように本発明の制御バルブ
にあっては、流出路を形成する筒状部材の内壁面には、
前記筒状部材の長さ方向に延在する薄板状の整流板が突
設されており、流入路より流入された際に、前記筒状部
材に衝突して流れが乱された弁室内の流体を、この筒状
部材により形成された流出路を介して流出させることに
より、その流れを整えることができる。これにより、本
発明の制御バルブを通流する流体の流れを整えることが
できるので、該制御バルブによる制御特性を向上させる
ことができる。

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す一部断面図であ
る。

【図２】同実施の形態における弁座構成部材を示す断面
図である。

【図３】同実施の形態における弁座構成部材を示す底面
図である。

【図４】同実施の形態における制御バルブの空気流量と
音圧との関係を示す図である。

【図５】同実施の形態における弁座構成部材の整流板
と、制御バルブを通流する空気から生じる音の音圧と、
該音圧に基づく流量のハンチングの有無との関係を示す
図である。

【図６】同実施の形態における弁座構成部材の整流板の
高さと、長さと、音圧との関係を示す図である。

【図７】同実施の形態における弁座構成部材の整流板の
枚数と、高さと、音圧との関係を示す図である。

【図８】同実施の形態における弁座構成部材の整流板の
高さが弁座構成部材における弁座部開口部の内径寸法に
占める割合と、制御バルブを通流する空気のハンチング
の有無との関係を示す図である。

【図９】従来の制御バルブを示す一部断面図である。

【図１０】他の従来例を示す一部断面図である。

【図１１】同従来例の制御バルブにおける制御特性を示
す図である。

【符号の説明】

１ 制御バルブ ５ ブロック（バルブ本体） １１ 弁室 １３ 流入路 １６ 流出路 １７ 弁座構成部材（筒状部材） ２５ 内壁面 ２６ 整流板

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 バルブ本体に形成された弁室に連通する
   流入路と流出路とが互いに交差する方向に延在し、該流
   出路が、前記バルブ本体に固定された筒状部材により形
   成されるとともに、該筒状部材が、前記流入路の延長上
   に達する制御バルブにおいて、 前記筒状部材の内壁面に、前記筒状部材の長さ方向に延
   在する薄板状の整流板を突設したことを特徴とする制御
   バルブ。