JP2017053405A - アクチュエータ付きバルブ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ボデー内に設けた弁体と弁座との間に設けたカーテン面積を有する弁座開口面積をボデー内の流路の最小流路面積と同等又は同等以下に設定し、前記弁座の弁座シール径を前記最小流路面積から求めた最小径の1.5倍以上に設定するとともに、前記弁体のリフト量を最小に設定するようにしたアクチュエータ付きバルブである。
【選択図】 図1
Description
弁座シール41は、弁座シール径Sをボデー21内に形成した流路の最小流路面積Aから求めた最小流路径Dの1.5倍以上に設定され、弁体22の上面22aに形成された溝22bに加締めて装着される。一般に、大きなCv値を得るために弁座シール径Sを大きくすると流体圧力により荷重が大きくなり、弁体の締め切りに必要な荷重が増えてアクチュエータが大型化するが、本発明におけるアクチュエータ付きバルブでは、前述のとおり逆座シール構造としたことにより、バルブのどちらの側から流体が流れても、弁閉用スプリングの荷重が小さくて済むため、弁座シール径Sを大きくしてもアクチュエータを小型化することができる。
従って、nの値を大きく設定して弁座シール径Sを最小流路径Dよりも大きくすると、弁座開口面積Vをボデー内に形成した流路の最小流路面積Aと同等又は同等以下に設定し、弁体22のリフト量Lを小さくすることができる。例えば、n=1.5に設定した場合には、弁体22のリフト量は最小流路径Dの1/6となる。弁体22のリフト量Lを小さく設定すると、弁体22の開閉動作を高速化することができるとともに、弁体動作量(リフト量L)が最小化されるのでバルブの耐久性を向上させることができる。このため、弁体のリフト量Lを小さくするためには、弁座開口面積Vはボデー内の流路の最小流路面積Aの同等以下であることが好ましいが、同等であっても良い。
なお、ハウジング46の上端面46aとピストンアジャスタ48の下端面48hとの間の隙間(間隔)の調整は、上記の隙間ゲージ(リフト設定用シム)を使用する方法が一番簡単かつ確実ではあるが、この他にもノギス等を使用して隙間を計測して隙間を調整することもできる。
他の実施形態においては、樹脂ベローズに変えて、コバルト合金ベローズ69を使用している。コバルト合金ベローズ69は、板厚0.2mm〜0.3mmのコバルト合金で形成され、キャップ45の内周面45bの下端に溶接シール構造で取り付ける構成としているため、極めて耐熱性に優れ、300℃までの高温状態で使用可能であるとともに、外部リークの心配がない利点があるが、樹脂ベローズよりも高コストとなる。
なお、この他の実施形態では、樹脂ベローズに変えてコバルト合金ベローズ69を使用し、コバルト合金ベローズ69をキャップ45の内周面45bの下端に溶接する構成とした以外は図1に示した実施形態と同じであるため、それ以外の部分の構成、作用、効果は、図1に示した実施形態と同じである。
次に、実施例により本発明におけるアクチュエータ付きバルブの効果を説明する。実施例では、図1に示した実施形態と同一の構造のバルブを使用したので、本説明においては、図1〜3の符号をそのまま使用する。実施例の流路26、27の径は10.2mm、垂直連通路32の径は10.9mm、傾斜連通路34の径は8.5mmであるため、最小流路面積となるのは傾斜連通路34の部分であり、最小流路径は8.5mm、最小流路面積は56.7mm2となる。
2 バルブ
3 アクチュエータ
21 ボデー
22 弁体
23 ステム
33 弁座
41 弁座シール
46 ハウジング
46a 上端面(弁開ストッパー)
47 樹脂ベローズ
47a フランジ部
48 ピストンアジャスタ
48h 下端面(規制部材)
49a 金属バネ
51 軸受
68 隙間ゲージ(リフト設定用シム)
A 最小流路面積
B 空間
D 最小流路径
L リフト量
S 弁座シール径
V 弁座開口面積
Claims (4)
- ボデー内に設けた弁体と弁座との間に設けたカーテン面積を有する弁座開口面積をボデー内の流路の最小流路面積と同等又は同等以下に設定し、前記弁座の弁座シール径を前記最小流路面積から求めた最小径の1.5倍以上に設定するとともに、前記弁体のリフト量を最小に設定するようにしたアクチュエータ付きバルブ。
- 前記弁座面の下方側に前記弁体を位置させ、この弁体をアクチュエータの駆動源で昇降行動可能に設けた逆座シール構造とするとともに、前記弁体のリフトによって得られる前記弁座面との間の円筒状の開口部の流路面積を弁座開口面積とした請求項1に記載のアクチュエータ付きバルブ。
- 前記弁体と一体に連結されたステムの上部に規制部材を螺着するとともに、その下方に前記規制部材を係止して前記弁体のリフト量を制限する弁開ストッパーを配し、前記弁体の着座時に前記規制部材の前記ステムに対するねじ込み高さ位置を調整することにより、前記規制部材と前記弁開ストッパーとの間隔を調整し、前記弁体のリフト量を設定するようにした請求項1又は2に記載のアクチュエータ付きバルブ。
- アクチュエータに樹脂製ベローズを用いた請求項1乃至3の何れか1項に記載のアクチュエータ付きバルブ。
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