JP2018021600A - Control valve for steam - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a control valve for steam capable of performing flow rate control with high accuracy in a low flow rate region in which a valve opening is small, and capable of having wide rangeability.SOLUTION: A control valve for steam includes: a valve body part including a valve seat 20 and a valve body 30; a controller for outputting a control signal of a valve opening; and a positioner for performing position control of the valve body according to the control signal. The valve seat includes: a valve body support part 25 for supporting the valve body by bringing it to contact at a valve port closing position of the valve body; and a cylindrical inflow part 23 having a cylindrical internal wall surface extending on the inflow side of steam along the advance/retreat direction of the valve body from the valve body support part. The valve body includes: a contact closing part coming into contact with the valve seat at the valve port closing position of the valve body; and a flow rate throttle part 37 extending in a tapered manner from a closing end on the cylindrical inflow part 23 side at the contact closing part. An outer peripheral surface of the flow rate throttle part of the valve body has a predetermined inclined angle with respect to the internal wall surface of the cylindrical inflow part of the valve seat.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、スチームを流通させる配管系に取り付けられ、スチームの流れを閉止する閉止機能を有するとともに、二次側のスチームの圧力や流量を制御可能なスチーム用調節弁に関する。   The present invention relates to a steam control valve that is attached to a piping system that circulates steam, has a closing function for closing the flow of steam, and can control the pressure and flow rate of secondary steam.

食品、醸造、乳業、化学薬品の製造工程等では、液体、気体、蒸気(スチーム)等の流体を流す複数の配管(ライン)等が用いられるとともに、それらの配管上に配される複数の弁(バルブ)によって、流体の流路、流量、圧力等の調整が行われる。例えば流体としてスチームを用いる場合には、一般的に、ボイラー等で高圧のスチームを発生させ、そのスチームの圧力を、蒸気の用途等に応じてライン上に設けた減圧弁で下げてからスチームが使用される。   In food, brewing, dairy, and chemical manufacturing processes, etc., multiple pipes (lines) that flow fluids such as liquid, gas, and steam are used, and multiple valves are arranged on these pipes. (Valve) adjusts the flow path, flow rate, pressure, etc. of the fluid. For example, when steam is used as a fluid, generally, high-pressure steam is generated by a boiler or the like, and the steam pressure is reduced by a pressure reducing valve provided on the line in accordance with the use of the steam. used.

また、食品、医薬品、化粧品などの製造現場では、不純物の混入や細菌の発生を抑えて衛生度を高めるために厳密な管理が行われており、例えばスチームを用いる場合には、純水から発生させるクリーンスチームや、超純水から発生させるピュアスチームが使用される。また、クリーンスチームやピュアスチームを流通させる配管としては、衛生面を重視して、埃や汚れが付着し難く、また埃や汚れが付いても洗浄がし易いように研磨処理されたステンレス製のサニタリー配管が一般的に用いられる。   In addition, strict management is performed at the manufacturing site for food, pharmaceuticals, cosmetics, etc. to suppress contamination and generation of bacteria to improve the level of hygiene. For example, when steam is used, it is generated from pure water. Clean steam or pure steam generated from ultrapure water is used. In addition, the piping that distributes clean steam and pure steam is made of stainless steel that has been treated to be hygienic and polished so that it is difficult for dust and dirt to adhere to it, and it is easy to clean even if dust or dirt is attached. Sanitary piping is generally used.

スチームの圧力を下げる減圧弁には、直動式の減圧弁とパイロット式の減圧弁とが知られているが、上述のようなサニタリー配管に取り付けられる減圧弁としては、構造が比較的単純で、分解・洗浄・組み立てが容易な直動式の減圧弁が用いられる。一方、直動式の減圧弁は、調整可能な圧力範囲が狭いこと、調整可能な流量が比較的大きく、小さな流量では制御精度が良くないこと、一次側に流量変動が生じたときに二次側の圧力が変動し易く、安定性に欠けること等の欠点があった。   As the pressure reducing valve for reducing the steam pressure, a direct acting pressure reducing valve and a pilot pressure reducing valve are known, but the structure of the pressure reducing valve attached to the sanitary piping as described above is relatively simple. A direct-acting pressure reducing valve that is easy to disassemble, wash and assemble is used. On the other hand, a direct-acting pressure reducing valve has a narrow adjustable pressure range, a relatively large adjustable flow rate, a poor control accuracy at a small flow rate, and a secondary flow when flow fluctuation occurs on the primary side. The pressure on the side tends to fluctuate and there are drawbacks such as lack of stability.

二次側のスチーム圧力を減圧弁よりも安定させるため、サニタリー配管に調節弁(コントロールバルブ)が使用されることもある。調節弁は、弁開度を制御するための制御信号を出力する調節計と、調節計の制御信号に応じて弁体の位置を制御するポジショナーとを有しており、弁座に対する弁体の位置制御を行うことにより弁開度を制御可能に形成されている。また、例えば特開平4−181082号公報(特許文献1)や、国際公開第2014/007047号(特許文献2)には、調節計とポジショナーとを有する流量計機能付きの調節弁が開示されている。なお、特許文献1や特許文献2には、調節弁をサニタリー配管へ使用することについて特に記載されていない。   In order to make the steam pressure on the secondary side more stable than the pressure reducing valve, a control valve (control valve) may be used for the sanitary piping. The control valve has a controller that outputs a control signal for controlling the valve opening degree, and a positioner that controls the position of the valve body in accordance with the control signal of the controller. The valve opening degree can be controlled by performing position control. Further, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 4-181082 (Patent Document 1) and International Publication No. 2014/007047 (Patent Document 2) disclose a control valve with a flow meter function having a controller and a positioner. Yes. In addition, in patent document 1 and patent document 2, it is not described in particular about using a control valve for sanitary piping.

特開平4−181082号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-181082 国際公開第2014/007047号International Publication No. 2014/007047

サニタリー配管に使用される調節弁は、衛生面からのメンテナンス性を考慮して分解及び組み立てが容易であることや、高温に耐えることができて壊れにくいことが求められるため、調節弁の弁本体部(ボディ)は、例えば図7に示すような比較的簡単な構造で形成される。   The control valve used for sanitary piping is required to be easy to disassemble and assemble in consideration of hygiene maintenance, and to withstand high temperatures and be difficult to break. The part (body) is formed with a relatively simple structure as shown in FIG. 7, for example.

図7に示した調節弁70の弁本体部71はL型形態に形成されている。この場合、クリーンスチーム等の流体を弁本体部71に流入させる流入口72が、弁本体部71の下方に延びる垂直管部の下端部に設けられており、流体を弁本体部71から流出させる流出口73が、弁本体部71の水平方向に延びる水平管部の先端部に設けられている。   The valve body 71 of the control valve 70 shown in FIG. 7 is formed in an L shape. In this case, an inlet 72 for allowing fluid such as clean steam to flow into the valve main body 71 is provided at the lower end of the vertical pipe portion extending below the valve main body 71 so that the fluid flows out from the valve main body 71. An outflow port 73 is provided at the distal end portion of the horizontal pipe portion extending in the horizontal direction of the valve main body portion 71.

この弁本体部71の内部には、弁座74と、その弁座74に対して昇降可能な弁体75とが設けられている。また、弁体75は、図示しないポジショナーによって弁座74に対する高さ位置が制御され、ポジショナーは、図示しない調節計から入力される設定信号に応じて弁体75の高さ位置を制御する。   A valve seat 74 and a valve body 75 that can be raised and lowered with respect to the valve seat 74 are provided inside the valve main body 71. Further, the height of the valve body 75 with respect to the valve seat 74 is controlled by a positioner (not shown), and the positioner controls the height position of the valve body 75 according to a setting signal input from a controller (not shown).

弁座74には、スチームを流通させるための弁口76が設けられており、この弁口76は、弁座74を上方から見た平面視において円形を呈するように形成される。また、弁座74は、弁体75の昇降方向に対して直交するように配され、弁体受け部となる弁座上面部74aと、弁座上面部74aの内径側端部から面取りされたように湾曲状に延びる開口縁部74bと、開口縁部74bから弁体75の進退方向と平行に下方に延びる円筒流入部74cとを備える。   The valve seat 74 is provided with a valve port 76 for circulating steam, and the valve port 76 is formed to have a circular shape in a plan view when the valve seat 74 is viewed from above. The valve seat 74 is arranged so as to be orthogonal to the ascending / descending direction of the valve body 75, and is chamfered from a valve seat upper surface portion 74a serving as a valve body receiving portion and an inner diameter side end portion of the valve seat upper surface portion 74a. The opening edge portion 74b extending in a curved shape and the cylindrical inflow portion 74c extending downward from the opening edge portion 74b in parallel with the advancing / retreating direction of the valve body 75 are provided.

弁体75は、上下方向に往復動可能な作動軸77に取り付けられているとともに、弁体75の基端部にはダイアフラム78が設けられている。このダイアフラム78の大径側の外周端部は、弁本体部71のハウジング部79に密着して組み付けられている。   The valve body 75 is attached to an operating shaft 77 that can reciprocate in the vertical direction, and a diaphragm 78 is provided at the base end portion of the valve body 75. The outer peripheral end portion on the large diameter side of the diaphragm 78 is assembled in close contact with the housing portion 79 of the valve main body portion 71.

この弁体75の先端部分には、弁体75が閉止位置に保持されているときに、弁座74の弁座上面部74aに接触するドーナツ状の接触平面部75aと、接触平面部75aから接触平面部75aと単一平面を形成するように内側に向けて延びるとともに弁座74には接触しない非接触平面部75bと、非接触平面部75bの内径側端部から下方に円錐状に突出する突出部75cとが設けられている。   The distal end portion of the valve body 75 includes a donut-shaped contact plane portion 75a that contacts the valve seat upper surface portion 74a of the valve seat 74 when the valve body 75 is held in the closed position, and a contact plane portion 75a. A non-contact flat surface portion 75b that extends inward to form a single flat surface with the contact flat surface portion 75a and does not contact the valve seat 74, and protrudes conically downward from an inner diameter side end of the non-contact flat surface portion 75b. And a projecting portion 75c.

弁体75に上述のような非接触平面部75bが設けられていることにより、例えば弁本体部71を洗浄するために分解した後、再び組み立てる際に、弁座74の中心軸に対して弁体75の中心軸の位置が僅かにずれたとしても、弁座74と弁体75との間のシール性が確保し易くなり、弁本体部71の組立性(組立容易性)が高められる。   Since the non-contact flat surface portion 75b as described above is provided in the valve body 75, for example, when the valve body portion 71 is disassembled to be cleaned and then reassembled, the valve body 75 is set to the central axis of the valve seat 74. Even if the position of the central axis of the body 75 is slightly shifted, it is easy to ensure the sealing performance between the valve seat 74 and the valve body 75, and the assemblability (easiness of assembly) of the valve body 71 is improved.

上述のような弁本体部71を有する調節弁70では、図7に示すように、弁体75を、図示しないポジショナーによって弁座74に接触する位置に保持することにより、弁口76を閉鎖して、クリーンスチーム等の流体の流通を止めることができる。また、ポジショナーは、調節計から入力される制御信号に応じて弁体75を昇降させて保持することができるため、例えば図8に仮想線で示すように弁体75が異なる各高さ位置で保持されることによって、弁座74と弁体75との間に弁体75の高さ位置に応じた隙間が形成される。   In the control valve 70 having the valve main body 71 as described above, the valve port 76 is closed by holding the valve body 75 in a position in contact with the valve seat 74 by a positioner (not shown) as shown in FIG. Thus, the flow of fluid such as clean steam can be stopped. Further, since the positioner can raise and lower the valve body 75 in accordance with a control signal input from the controller, for example, the valve body 75 is at different height positions as indicated by phantom lines in FIG. By being held, a gap corresponding to the height position of the valve body 75 is formed between the valve seat 74 and the valve body 75.

これにより、調節弁70の一次側から供給されるスチームを、弁座74と弁体75との間に形成される隙間の大きさに応じた流量で二次側に流出させることができるため、当該隙間の大きさを制御することにより、二次側のスチーム圧力を調整することができる。   Thereby, since the steam supplied from the primary side of the regulating valve 70 can flow out to the secondary side at a flow rate corresponding to the size of the gap formed between the valve seat 74 and the valve body 75, By controlling the size of the gap, the steam pressure on the secondary side can be adjusted.

特に上述のような弁本体部71を有する調節弁70では、弁座74に対する弁体75の高さ位置が高くなるほど、弁座74と弁体75との間に形成される隙間が大きくなるため、ポジショナーにより制御される弁体75の高さ位置と、流体が流通する隙間の大きさとは比例関係にある。   In particular, in the control valve 70 having the valve main body 71 as described above, the gap formed between the valve seat 74 and the valve body 75 increases as the height position of the valve body 75 with respect to the valve seat 74 increases. The height position of the valve body 75 controlled by the positioner is proportional to the size of the gap through which the fluid flows.

例えば図8において、弁体75を昇降させることが可能なストロークが6mmであるとき、弁体75を弁座74から6mm上昇させたときが全開となり、そのときの弁本体部71における弁開度が100%となる。また、弁体75を弁座74から1mm上昇させた位置に保持したときの弁開度は、100%の1/6の大きさである16.7%となる。従って、調節弁70の二次側の圧力を制御する場合には、設定する圧力の大きさに応じて、弁体75の高さ位置が調節計及びポジショナーによって適宜調節される。   For example, in FIG. 8, when the stroke capable of moving the valve body 75 up and down is 6 mm, the valve body 75 is fully opened when the valve body 75 is lifted 6 mm from the valve seat 74. Becomes 100%. Further, the valve opening degree when the valve body 75 is held at a position raised by 1 mm from the valve seat 74 is 16.7%, which is 1/6 of 100%. Therefore, when controlling the pressure on the secondary side of the control valve 70, the height position of the valve body 75 is appropriately adjusted by the controller and the positioner according to the magnitude of the set pressure.

しかしながら、上述のような弁本体部71を有する調節弁70の場合、弁体75の高さ位置に比例して弁座74と弁体75との間に形成される隙間(開口)が拡大・縮小するため、例えば弁開度が小さい低流量範囲では、弁体75の高さ位置が少し変化するだけでも弁座74と弁体75間の隙間の大きさが比較的大きく変化し、当該隙間を流れる流体(クリーンスチーム等)の流量が大きく変動する。その結果、調節弁70の二次側の圧力制御を低流量範囲で高精度に行うことが難しく、低流量域での制御性が良くないという欠点があった。   However, in the case of the regulating valve 70 having the valve main body 71 as described above, the gap (opening) formed between the valve seat 74 and the valve body 75 is enlarged in proportion to the height position of the valve body 75. In order to reduce, for example, in a low flow rate range where the valve opening is small, even if the height position of the valve body 75 changes slightly, the size of the gap between the valve seat 74 and the valve body 75 changes relatively greatly. The flow rate of fluid (clean steam, etc.) flowing through fluctuates greatly. As a result, it is difficult to control the pressure on the secondary side of the control valve 70 with high accuracy in the low flow rate range, and there is a drawback in that the controllability in the low flow rate range is not good.

更にこの場合、調節弁70において制御できる最少のCv値が大きくなって、調節弁70の制御範囲の指標となるレンジアビリティが小さくなり易い。従って、サニタリー配管に配される調節弁においては、弁体のストロークを大きくすることなく、レンジアビリティをより広く確保して調節弁の制御性を高めることが求められている。   Furthermore, in this case, the minimum Cv value that can be controlled by the control valve 70 increases, and the range ability that serves as an index of the control range of the control valve 70 tends to decrease. Therefore, in the control valve arranged in the sanitary piping, it is required to increase the controllability of the control valve by ensuring a wider range ability without increasing the stroke of the valve body.

本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであって、その具体的な目的は、弁開度が小さい低流量域において流量制御を高精度に行うことが可能で、且つ、広いレンジアビリティを有することが可能なスチーム用調節弁を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and a specific object of the present invention is to perform flow control with high accuracy in a low flow range where the valve opening is small and to have a wide range ability. It is an object of the present invention to provide a steam control valve that can have the following.

上記目的を達成するために、本発明により提供されるスチーム用調節弁は、スチームが流通する弁口を備えた弁座、及び、前記弁口に離間・接触することにより前記弁口を開閉する弁体を備えた弁本体部と、前記弁本体部の弁開度の制御信号を出力する調節計と、前記調節計の前記制御信号に応じて前記弁体の位置制御を行うポジショナーとを有するスチーム用調節弁にあって、前記弁座は、前記弁体の弁口閉鎖位置にて前記弁体を接触させて支持する弁体支持部と、前記弁体支持部から前記弁体の進退方向に沿って前記スチームの流入側に延びる円筒状の内壁面を有する円筒流入部とを有し、前記弁体は、前記弁体の弁口閉鎖位置にて前記弁座の前記弁体支持部と接触して前記スチームの流通を止める接触閉鎖部と、前記接触閉鎖部における前記円筒流入部側の閉鎖端からテーパ状に延出する流量絞り部とを有し、前記弁体の前記流量絞り部の外周面は、前記弁座の前記円筒流入部の内壁面に対し、前記弁体の前記流量絞り部と前記弁座との間の最短距離を、前記弁体の前記接触閉鎖部が前記弁座の前記弁体支持部から離間した前記弁体の進退方向における離間距離よりも小さくする所定の傾斜角度を有して配されてなることを最も主要な特徴とするものである。   In order to achieve the above object, a steam control valve provided by the present invention opens and closes a valve seat provided with a valve port through which steam circulates, and opens and closes the valve port by separating and contacting the valve port. A valve body having a valve body; a controller that outputs a control signal for the valve opening of the valve body; and a positioner that controls the position of the valve body in accordance with the control signal of the controller. In the steam control valve, the valve seat is configured to contact and support the valve body at a valve port closed position of the valve body, and a forward and backward direction of the valve body from the valve body support part A cylindrical inflow portion having a cylindrical inner wall surface extending to the inflow side of the steam along the valve body, and the valve body includes the valve body support portion of the valve seat at the valve opening closed position of the valve body. A contact closure for contacting and stopping the flow of the steam; A flow restrictor extending in a tapered shape from a closed end on the cylindrical inflow portion side, and an outer peripheral surface of the flow restrictor of the valve body is configured with respect to an inner wall surface of the cylindrical inflow portion of the valve seat. The shortest distance between the flow restrictor and the valve seat of the valve body is the separation distance in the advancing and retreating direction of the valve body where the contact closing part of the valve body is separated from the valve body support part of the valve seat. The most important feature is that they are arranged with a predetermined inclination angle that is smaller than that.

このような本発明のスチーム用調節弁において、前記流量絞り部の前記外周面は、前記流量絞り部の断面視にて直線状を呈するように配され、前記円筒流入部の内壁面に対する前記流量絞り部の前記外周面の傾斜角度は、2°以上5°以下に設定されていることが好ましい。   In such a steam control valve of the present invention, the outer peripheral surface of the flow restrictor is arranged so as to be linear in a cross-sectional view of the flow restrictor, and the flow rate with respect to the inner wall surface of the cylindrical inflow portion. It is preferable that the inclination angle of the outer peripheral surface of the throttle portion is set to 2 ° or more and 5 ° or less.

また、前記弁体は、前記流量絞り部から更に延出し、前記弁座の前記円筒流入部に対して前記流量絞り部よりも大きな傾斜角度の外周面を備えた弁体先端部を有し、前記弁体の前記流量絞り部は、前記接触閉鎖部の前記閉鎖端から、前記弁開度が30%以上60%以下となる位置まで配されていることが好ましい。   Further, the valve body further includes a valve body distal end portion that further extends from the flow restrictor and has an outer peripheral surface having a larger inclination angle than the flow restrictor with respect to the cylindrical inflow portion of the valve seat, The flow restrictor of the valve body is preferably arranged from the closed end of the contact closing part to a position where the valve opening is 30% or more and 60% or less.

本発明のスチーム用調節弁において、前記弁本体部は分解・組立可能な構造を有し、前記弁体の表面部がフッ素樹脂により形成されていることが好ましい。
また、前記スチームの二次側における圧力、温度、流量の少なくとも1つを測定するセンサー部が配され、前記調節計は、前記センサー部から入力される入力信号と、予め設定される設定値とを比較して前記弁開度の制御をすることが好ましい。
更に、前記弁本体部にピュアスチーム又はクリーンスチームを流通させるピュアスチーム用又はクリーンスチーム用として形成されていることが好ましい。
In the steam control valve of the present invention, it is preferable that the valve main body has a structure that can be disassembled and assembled, and the surface of the valve body is formed of a fluororesin.
In addition, a sensor unit that measures at least one of pressure, temperature, and flow rate on the secondary side of the steam is arranged, and the controller includes an input signal input from the sensor unit, a preset setting value, It is preferable to control the valve opening by comparing the above.
Further, it is preferably formed for pure steam or clean steam for distributing pure steam or clean steam in the valve body.

本発明に係るスチーム用調節弁は、弁座及び弁体を備えた弁本体部と、弁開度の制御信号を出力する調節計と、調節計の制御信号に応じて弁体の位置制御を行うポジショナーとを有する。また、弁本体部の弁座は、弁体の弁口閉鎖位置にて弁体を接触させて支持する弁体支持部と、弁体支持部から弁体の進退方向に沿ってスチームの流入側に延びる円筒状の内壁面を有する円筒流入部とを有する。弁本体部の弁体は、弁体の弁口閉鎖位置にて弁座の弁体支持部と接触してスチームの流通を止める接触閉鎖部と、その接触閉鎖部における円筒流入部側の閉鎖端からテーパ状に延出する流量絞り部とを有する。   The steam control valve according to the present invention includes a valve body having a valve seat and a valve body, a controller for outputting a control signal for valve opening, and position control of the valve body in accordance with the control signal of the controller. A positioner to perform. In addition, the valve seat of the valve body includes a valve body support portion that supports the valve body in contact with the valve body at a closed position of the valve body, and a steam inflow side from the valve body support portion along the advancing and retreating direction of the valve body. And a cylindrical inflow portion having a cylindrical inner wall surface extending in a straight line. The valve body of the valve body includes a contact closing portion that stops the flow of steam by contacting the valve body support portion of the valve seat at the valve opening closing position of the valve body, and a closed end on the cylindrical inflow portion side in the contact closing portion And a flow restrictor extending in a tapered shape.

更に本発明における弁体の流量絞り部の外周面は、弁座の円筒流入部の内壁面に対し、弁体の流量絞り部と弁座との間の最短距離を、弁体の接触閉鎖部が弁座の弁体支持部から離間した弁体の進退方向における離間距離よりも小さくする所定の傾斜角度を形成して配されている。   Furthermore, the outer peripheral surface of the flow restrictor of the valve body in the present invention is the shortest distance between the flow restrictor of the valve body and the valve seat with respect to the inner wall surface of the cylindrical inflow part of the valve seat, and the contact closing part of the valve body Is arranged so as to form a predetermined inclination angle that is smaller than the separation distance in the advancing and retreating direction of the valve body separated from the valve body support portion of the valve seat.

このような構造を有する本発明のスチーム用調節弁であれば、調節弁の弁本体部がサニタリー配管に適した簡単な構造で形成されているにも関わらず、弁体が弁口閉鎖位置から所定の高さ位置まで上昇するときに、弁体の高さ位置に応じて弁座の弁体支持部と弁体の接触閉鎖部との弁体の進退方向における離間距離が比例的に大きくなっても、弁体の流量絞り部と弁座との間の最短距離をその離間距離よりも確実に小さく(狭く)することができる。   In the case of the steam control valve of the present invention having such a structure, the valve body is formed from the valve opening closed position even though the valve body of the control valve is formed with a simple structure suitable for sanitary piping. When the valve body moves up to a predetermined height position, the distance between the valve body support part of the valve seat and the contact closing part of the valve body in the forward / backward direction of the valve body increases proportionally according to the height position of the valve body. However, the shortest distance between the flow restrictor of the valve body and the valve seat can be surely made smaller (narrower) than the separation distance.

それにより、流体の流量が小さい低流量範囲では、弁体の高さ位置の変化(言い換えると、弁開度の変化)に対して、弁体と弁座との間のスチームが流通可能な隙間の大きさの変化の割合を小さくできる。従って、例えば位置制御の分解能が高い高価なポジショナーを用いなくても、弁体の流量絞り部と弁座との間の最短距離をより細かく変化させて、スチームの流量制御を行うことができる。   As a result, in a low flow rate range where the flow rate of fluid is small, a gap through which steam between the valve body and the valve seat can flow with respect to changes in the height position of the valve body (in other words, changes in the valve opening). The rate of change in size can be reduced. Therefore, for example, without using an expensive positioner with high position control resolution, the flow rate of steam can be controlled by finely changing the shortest distance between the flow restrictor of the valve body and the valve seat.

このため、本発明の弁本体部を採用することにより、調節計及びポジショナーを高価なものに変更しなくても、スチームの流量制御を従来よりも細かく高精度に行うことが可能となり、調節弁の制御性を、特に低流量範囲における制御性を効果的に高めることができる。   For this reason, by adopting the valve main body of the present invention, it becomes possible to perform the flow control of steam more precisely and accurately than before without changing the controller and the positioner to expensive ones. Can be effectively improved, particularly in the low flow rate range.

特に、上述のように低流量範囲において弁体の流量絞り部と弁座との最短距離をより細かく変化させて制御できることにより、調節弁において制御できる最少のCv値を、従来の調節弁よりも大幅に小さくすることが可能となる。それにより、弁体のストロークを大きくしなくても、調節弁のレンジアビリティを、従来よりも広く確保することができる。   In particular, as described above, the minimum Cv value that can be controlled by the control valve is lower than that of the conventional control valve by controlling the minimum distance between the flow restrictor of the valve body and the valve seat more finely in the low flow range. It can be significantly reduced. Accordingly, the rangeability of the control valve can be ensured more widely than before without increasing the stroke of the valve body.

このような本発明のスチーム用調節弁において、流量絞り部の外周面は、流量絞り部の断面視にて直線状を呈するように配されており、且つ、円筒流入部の内壁面に対する流量絞り部の外周面の傾斜角度は、2°以上5°以下に設定されていることが好ましい。これにより、弁体の流量絞り部と弁座との間の最短距離を、弁座の弁体支持部と弁体の接触閉鎖部との弁体の進退方向における離間距離よりも確実に小さくして、調節弁の低流量範囲における制御性を安定して高めることができる。   In such a steam control valve of the present invention, the outer peripheral surface of the flow restrictor is arranged so as to be linear in a cross-sectional view of the flow restrictor, and the flow restrictor with respect to the inner wall surface of the cylindrical inflow portion. The inclination angle of the outer peripheral surface of the part is preferably set to 2 ° or more and 5 ° or less. As a result, the shortest distance between the flow restrictor of the valve body and the valve seat is surely made smaller than the separation distance in the forward and backward direction of the valve body between the valve body support part of the valve seat and the contact closing part of the valve body. Thus, the controllability in the low flow rate range of the control valve can be stably improved.

また、本発明の弁体は、流量絞り部から更に延出し、弁座の円筒流入部に対して流量絞り部よりも大きな傾斜角度の外周面を備えた弁体先端部を有するとともに、弁体の流量絞り部は、接触閉鎖部の前記閉鎖端から、弁開度が30%以上60%以下となる位置まで配されている。これにより、弁開度が少なくとも30%以上となる範囲まで、弁体の流量絞り部と弁座との間の最短距離を細かく変化させることができるため、スチームの流量制御を高精度に行うことができる。   In addition, the valve body of the present invention further includes a valve body distal end portion that further extends from the flow restricting portion and has an outer peripheral surface having a larger inclination angle than the flow restricting portion with respect to the cylindrical inflow portion of the valve seat. The flow restrictor is arranged from the closed end of the contact closing part to a position where the valve opening is 30% or more and 60% or less. As a result, the shortest distance between the flow restrictor of the valve body and the valve seat can be finely changed up to a range where the valve opening is at least 30%, so that the steam flow control is performed with high accuracy. Can do.

更に、弁開度が60%よりも大きくなる範囲では、上述の弁体先端部が設けられているため、弁体の高さ位置の変化に対して、弁体と弁座との間のスチームが流通可能な隙間の大きさの変化の割合を大きくすることができる。それにより、調節弁において制御できる最大のCv値を容易に大きくできるため、広いレンジアビリティを安定して確保することができる。   Further, in the range where the valve opening is larger than 60%, the above-mentioned valve body tip is provided, so that the steam between the valve body and the valve seat with respect to the change in the height position of the valve body. It is possible to increase the rate of change in the size of the gap that can be circulated. As a result, the maximum Cv value that can be controlled by the control valve can be easily increased, so that a wide range ability can be stably secured.

本発明のスチーム用調節弁において、弁本体部は分解・組立可能な簡単な構造を有するとともに、弁体の表面部がフッ素樹脂により形成されている。これにより、調節弁の弁本体部を分解して洗浄することができるため、サニタリー配管に好適に使用できる。更に、弁体の表面部がフッ素樹脂により形成されていることにより、弁本体部を分解した後に組み立てる際に、弁座に対して弁体を容易に滑らせながら所定の位置に安定して取り付けて弁本体部の組み立てを行うことができる。それにより、弁本体部の組立容易性を向上できるとともに、弁体や弁座が互いに擦れて傷つけ合うことも防止できる。   In the steam control valve of the present invention, the valve body has a simple structure that can be disassembled and assembled, and the surface of the valve body is made of a fluororesin. Thereby, since the valve main-body part of a control valve can be disassembled and wash | cleaned, it can be used conveniently for sanitary piping. In addition, because the surface of the valve body is made of fluororesin, the valve body can be easily slid with respect to the valve seat when it is assembled after disassembling the valve body. As a result, the valve body can be assembled. Thereby, the ease of assembly of the valve body can be improved, and the valve body and the valve seat can be prevented from being rubbed against each other and damaged.

また本発明の調節弁には、スチームの二次側における圧力、温度、流量の少なくとも1つを測定するセンサー部が配されており、調節計は、そのセンサー部から入力される入力信号と、予め設定される設定値とを比較して弁開度の制御を行うことができる。このように二次側における圧力等を測定して調節計にフィードバックすることにより、二次側の圧力等を所望の大きさに安定して自動的に制御できるとともに、二次側の圧力等の変化に対しても安定して対応することができる。   The control valve of the present invention is provided with a sensor unit that measures at least one of pressure, temperature, and flow rate on the secondary side of the steam, and the controller includes an input signal input from the sensor unit, The valve opening degree can be controlled by comparing with a preset value. By measuring the pressure on the secondary side and feeding it back to the controller in this way, the secondary pressure and the like can be stably and automatically controlled to a desired magnitude, and the secondary side pressure and the like can be controlled. It can respond to changes stably.

上述のような本発明のスチーム用調節弁は、弁本体部にピュアスチーム又はクリーンスチームを流通させるピュアスチーム用又はクリーンスチーム用の調節弁として特に好適に使用される。   The steam control valve of the present invention as described above is particularly preferably used as a control valve for pure steam or clean steam in which pure steam or clean steam is distributed in the valve body.

本発明の実施形態に係るスチーム用調節弁の構成を示す概略構成図である。It is a schematic block diagram which shows the structure of the control valve for steam which concerns on embodiment of this invention. スチーム用調節弁の弁本体部を模式的に拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the valve main-body part of the control valve for steam typically. 弁本体部の弁体が弁座に接触する最も下端位置に保持されて弁開度が0%の状態を拡大して示す要部断面図である。It is principal part sectional drawing which expands and shows the state in which the valve body of a valve main-body part is hold | maintained in the lowest position which contacts a valve seat, and a valve opening degree is 0%. 図3に示した円形部分を更に拡大して示すとともに、弁体を弁座から1mm及び2mm上昇させて保持した状態を仮想線で説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which hold | maintained the circular part shown in FIG. 3 further expanding, and hold | maintained the valve body by raising 1 mm and 2 mm from the valve seat. 弁開度が100%の状態を示すとともに、弁体を1mm毎に異なる高さ位置で保持した状態を仮想線で説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which hold | maintained the valve body in a different height position for every 1 mm while showing the state whose valve opening is 100%. 実施形態に係るスチーム用調節弁の流量特性と従来のスチーム用調節弁の流量特性を比較するグラフである。It is a graph which compares the flow volume characteristic of the steam control valve which concerns on embodiment, and the flow volume characteristic of the conventional steam control valve. 従来のスチーム用調節弁の弁本体部を模式的に拡大して示す部分断面図である。It is a fragmentary sectional view which expands and shows the valve body part of the conventional control valve for steam typically. 従来の弁本体部の弁体が弁座に接触して弁開度が0%の状態を示すとともに弁体を異なる高さ位置で保持した状態を仮想線で説明する説明図である。It is explanatory drawing explaining the state which hold | maintained the valve body in the different height position while the valve body of the conventional valve main-body part contacts a valve seat and shows the state of 0% of a valve opening degree.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明は、以下で説明する実施形態に何ら限定されるものではなく、本発明と実質的に同一な構成を有し、かつ、同様な作用効果を奏しさえすれば、多様な変更が可能である。
例えば、本発明において、調節計及びポジショナーの具体的な構成は特に限定されるものではなく、現在一般的に使用されている様々なタイプのものを用いることが可能である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings. The present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications can be made as long as it has substantially the same configuration as the present invention and has the same effects. Is possible.
For example, in the present invention, the specific configurations of the controller and the positioner are not particularly limited, and various types that are currently commonly used can be used.

ここで、図1は、本実施形態に係るスチーム用調節弁の構成を示す概略構成図であり、図2は、スチーム用調節弁の弁本体部を模式的に拡大して示す部分断面図である。
本実施形態のスチーム用調節弁1は、流体としてピュアスチーム又はクリーンスチームを流通させるサニタリー配管に配されるピュアスチーム用又はクリーンスチーム用調節弁1として形成され、調節弁1の下流となる二次側配管7の圧力を所定の一定の大きさに制御するために設けられる。
Here, FIG. 1 is a schematic configuration diagram showing the configuration of the steam control valve according to the present embodiment, and FIG. 2 is a partial cross-sectional view schematically showing the valve main body of the steam control valve. is there.
The steam control valve 1 of the present embodiment is formed as a pure steam or clean steam control valve 1 arranged in a sanitary pipe for circulating pure steam or clean steam as a fluid, and is a secondary downstream of the control valve 1. It is provided in order to control the pressure of the side pipe 7 to a predetermined constant magnitude.

本実施形態の調節弁1は、図1に示すように、弁座20及び弁体30を備える弁本体部(ボディ)10と、設定される弁本体部10の弁開度に応じて弁開度の制御信号を出力する調節計2と、調節計2から入力される制御信号に応じて弁体30の位置を制御するためにエアー圧力を出力するポジショナー3と、ポジショナー3から供給されるエアー圧力に応じて弁座20に対して弁体30を昇降させる駆動部4と、弁体30の上下動に応じて基点を中心に回動することにより実際の弁開度を検出してポジショナー3にフィードバックするフィードバックレバー5とを有する。   As shown in FIG. 1, the control valve 1 of the present embodiment is opened according to a valve main body (body) 10 including a valve seat 20 and a valve body 30 and the valve opening of the valve main body 10 to be set. A controller 2 that outputs a control signal of the degree, a positioner 3 that outputs air pressure to control the position of the valve body 30 in accordance with the control signal input from the controller 2, and air supplied from the positioner 3 The drive unit 4 that raises and lowers the valve body 30 relative to the valve seat 20 according to the pressure, and the positioner 3 that detects the actual valve opening degree by rotating around the base point according to the vertical movement of the valve body 30. A feedback lever 5 for feeding back to

弁本体部10は、一次側配管6が接続されるスチーム流入口11と、二次側配管7が接続されるスチーム流出口12と、スチーム流入口11から流入したスチームをスチーム流出口12に流通させる弁口13とを有する。弁口13は、弁座20の略中央部に設けられており、この弁口13は、弁体30が挿入される上方側から見ると円形状を呈するように形成される。弁口13は、弁座20に対して弁体30が昇降して離間・接触することにより開閉される。   The valve body 10 circulates the steam flowing into the steam outlet 12 through the steam inlet 11 to which the primary side pipe 6 is connected, the steam outlet 12 to which the secondary side pipe 7 is connected, and the steam inlet 11. And a valve port 13 to be made. The valve port 13 is provided at a substantially central portion of the valve seat 20, and the valve port 13 is formed to have a circular shape when viewed from the upper side where the valve body 30 is inserted. The valve port 13 is opened and closed by the valve body 30 moving up and down with respect to the valve seat 20 to be separated and contacted.

調節計2は、例えばPLC等の図示しない制御部と電気的に接続されており、制御部において所望の弁開度や二次側のスチーム圧力等の情報が設定されると、その設定情報に基づく信号が制御部から調節計2に入力される。また、調節計2は、二次側のスチーム圧力を測定する圧力センサー部8に接続されており、測定された二次側のスチーム圧力の大きさが圧力センサー部8から調節計2に入力される。   The controller 2 is electrically connected to a control unit (not shown) such as a PLC, for example. When information such as a desired valve opening degree or a secondary side steam pressure is set in the control unit, the setting information Based on this signal, the controller 2 inputs the controller 2. The controller 2 is connected to a pressure sensor unit 8 that measures the secondary side steam pressure, and the magnitude of the measured secondary side steam pressure is input from the pressure sensor unit 8 to the controller 2. The

調節計2は、制御部から入力される設定値(目標値)と、圧力センサー部8から入力される実測値(出力値)とを比較して、実測値が設定値に近付くようにPID制御による弁開度のフィードバック制御を行い、その制御信号をポジショナー3に向けて出力する。この場合、調節計2は、弁開度の制御信号として、4mA〜20mAの電気信号を出力する。なお、本発明では、圧力センサー部8の他に又は圧力センサー部8に代えて、二次側のスチーム温度を測定する温度センサー部や、二次側のスチーム流量を測定する流量センサー部などを設けて、それらの測定結果を調節計2にフィードバックすることも可能である。   The controller 2 compares the set value (target value) input from the control unit with the actual value (output value) input from the pressure sensor unit 8, and performs PID control so that the actual value approaches the set value. Feedback control of the valve opening is performed and the control signal is output to the positioner 3. In this case, the controller 2 outputs an electric signal of 4 mA to 20 mA as a control signal for the valve opening. In the present invention, in addition to the pressure sensor unit 8 or in place of the pressure sensor unit 8, a temperature sensor unit that measures the secondary side steam temperature, a flow rate sensor unit that measures the secondary side steam flow rate, etc. It is also possible to feed back the measurement results to the controller 2.

本実施形態のポジショナー3は、電空ポジショナー(電気空気式バルブポジショナー)3として形成されており、調節計2から入力される電気信号を空気圧信号に変換して駆動部4に出力することにより、弁座20に対する弁体30の位置制御を行う。   The positioner 3 of the present embodiment is formed as an electropneumatic positioner (electric / pneumatic valve positioner) 3. By converting an electric signal input from the controller 2 into a pneumatic signal and outputting it to the drive unit 4, Position control of the valve body 30 with respect to the valve seat 20 is performed.

より具体的に説明すると、電空ポジショナー3は、図示しないエアコンプレッサーから、図示しないフィルターレギュレータを介して所定の空気圧力(圧縮空気)3aが供給され、また、調節計2から入力される電気信号(4mA〜20mA)に対して空気圧力を比例出力する。電空ポジショナー3から出力される空気圧力は、合成樹脂管3bを介して駆動部4のシリンダー部4aに供給される。   More specifically, the electropneumatic positioner 3 is supplied with a predetermined air pressure (compressed air) 3a from an air compressor (not shown) via a filter regulator (not shown), and an electric signal input from the controller 2 The air pressure is proportionally output with respect to (4 mA to 20 mA). The air pressure output from the electropneumatic positioner 3 is supplied to the cylinder part 4a of the drive part 4 through the synthetic resin pipe 3b.

駆動部4は、電空ポジショナー3から空気圧力が供給されるシリンダー部4aと、シリンダー部4aのピストン下部に配され、上方への付勢力を作用させるスプリング4bと、弁体30に接続されるとともに上下方向に往復動可能な作動軸4cとを有する。この駆動部4では、シリンダー部4aに供給される空気圧力とスプリング4bの付勢力との作用により作動軸4cを上下方向に移動させて、弁体30を昇降させる。   The drive unit 4 is connected to the valve body 30 and a cylinder 4 a to which air pressure is supplied from the electropneumatic positioner 3, a spring 4 b that is disposed below the piston of the cylinder 4 a and applies an upward biasing force. And an operating shaft 4c capable of reciprocating in the vertical direction. In this drive part 4, the operating shaft 4c is moved up and down by the action of the air pressure supplied to the cylinder part 4a and the urging force of the spring 4b, and the valve body 30 is moved up and down.

すなわち、駆動部4は、電空ポジショナー3からシリンダー部4aに供給される空気圧力が増大することにより、作動軸4cを介して弁体30を下降させることができ、一方、シリンダー部4a内の空気圧力が減少することにより、作動軸4cを介して弁体30を上昇させることができる。従って、駆動部4は、電空ポジショナー3から供給される空気圧力の大きさに対応して弁体30を昇降させ、それによって、弁本体部10の弁開度を変化させることができる。   That is, the drive part 4 can lower the valve body 30 via the operating shaft 4c by increasing the air pressure supplied from the electropneumatic positioner 3 to the cylinder part 4a. By reducing the air pressure, the valve body 30 can be raised through the operating shaft 4c. Accordingly, the drive unit 4 can raise and lower the valve body 30 in accordance with the magnitude of the air pressure supplied from the electropneumatic positioner 3, thereby changing the valve opening degree of the valve main body unit 10.

フィードバックレバー5は、作動軸4cの上下動に応じて基点を中心に回動することにより作動軸4cの変位量を検出し、その変位量に基づいて弁本体部10の実際の弁開度が電空ポジショナー3にフィードバックされる。電空ポジショナー3は、フィードバックされる実際の弁開度と、設定される弁開度とが異なるときは、駆動部4に供給する空気圧力を補正して、実際の弁開度を設定の大きさに合わせることができる。   The feedback lever 5 detects the amount of displacement of the operating shaft 4c by rotating around the base point according to the vertical movement of the operating shaft 4c, and the actual valve opening degree of the valve body 10 is determined based on the amount of displacement. Feedback is provided to the electropneumatic positioner 3. The electropneumatic positioner 3 corrects the air pressure supplied to the drive unit 4 when the actual valve opening to be fed back is different from the set valve opening, and sets the actual valve opening to a larger value. It can be adapted to the size.

次に、本実施形態の主要な特徴となる弁本体部10について、図2〜図6を参照しながら、更に詳細に説明する。
本実施形態の弁本体部10はL型形態に形成されており、弁座20及び弁体30を内部に備えるハウジング部14と、ハウジング部14から下方に垂設される垂直管部15と、ハウジング部14から水平方向に延びる水平管部16とを有する。また、垂直管部15の下端部には、スチームを弁本体部10に流入させるスチーム流入口11が設けられ、水平管部16の先端部には、スチームを弁本体部10から流出させるスチーム流出口12が設けられている。
Next, the valve main body 10 that is a main feature of the present embodiment will be described in more detail with reference to FIGS.
The valve body 10 of the present embodiment is formed in an L-shape, and includes a housing part 14 having a valve seat 20 and a valve body 30 therein, a vertical pipe part 15 suspended downward from the housing part 14, And a horizontal pipe portion 16 extending in the horizontal direction from the housing portion 14. A steam inlet 11 through which steam flows into the valve main body 10 is provided at the lower end of the vertical pipe section 15, and a steam flow through which steam flows out from the valve main body 10 at the tip of the horizontal pipe section 16. An outlet 12 is provided.

本実施形態の弁本体部10において、弁座20は、ステンレスで形成されている。この弁座20は、図3に示すように、弁体30の昇降方向に対して直交する上面を備えた弁座上面部(弁体受け部)21と、弁座上面部21の内径側端部から面取りされたように断面視にて湾曲状に延びる開口縁部(弁座曲がり部)22と、開口縁部22からスチーム流入口11に向けて下方に延びる円筒流入部23とを有する。この場合、円筒流入部23の内壁面は、弁体30の進退方向と平行に配されて円筒状に形成される。   In the valve body 10 of the present embodiment, the valve seat 20 is made of stainless steel. As shown in FIG. 3, the valve seat 20 includes a valve seat upper surface portion (valve body receiving portion) 21 having an upper surface orthogonal to the ascending / descending direction of the valve body 30, and an inner diameter side end of the valve seat upper surface portion 21. An opening edge portion (valve seat bending portion) 22 that extends in a curved shape in a cross-sectional view as if chamfered from the portion, and a cylindrical inflow portion 23 that extends downward from the opening edge portion 22 toward the steam inlet 11. In this case, the inner wall surface of the cylindrical inflow portion 23 is arranged in parallel with the advancing / retreating direction of the valve body 30 and is formed in a cylindrical shape.

また、弁座20の弁座上面部21と開口縁部22とが、弁体30が弁口13を閉鎖する弁口閉鎖位置に保持されている状態において弁体30が接触して弁体30を支持する弁体支持部25となる。一方、弁座20の開口縁部22から垂設される円筒流入部23は、弁体30が弁口閉鎖位置に保持されている状態において弁体30が離れている弁体非接触部となる。   Further, the valve body 30 comes into contact with the valve body 30 in a state where the valve seat upper surface portion 21 and the opening edge portion 22 of the valve seat 20 are held at the valve port closed position where the valve body 30 closes the valve port 13. It becomes the valve body support part 25 which supports On the other hand, the cylindrical inflow portion 23 suspended from the opening edge portion 22 of the valve seat 20 becomes a valve body non-contact portion where the valve body 30 is separated in a state where the valve body 30 is held at the valve opening closed position. .

なお、本実施形態の弁座20において、弁座上面部21は、弁体30の昇降方向(進退方向)に対して直交する平坦な上面を備えているが、弁座上面部21の上面は、弁体30の昇降方向に対して直交して配されている必要はなく、例えば弁体30の昇降方向に直交する方向に対して少し傾斜する方向(略直交する方向)に沿って配されていても良い。   In the valve seat 20 of the present embodiment, the valve seat upper surface portion 21 includes a flat upper surface orthogonal to the ascending / descending direction (advancing / retreating direction) of the valve body 30, but the upper surface of the valve seat upper surface portion 21 is The valve body 30 does not need to be disposed perpendicular to the ascending / descending direction. For example, the valve body 30 is disposed along a direction slightly inclined with respect to the direction orthogonal to the ascending / descending direction (substantially orthogonal direction). May be.

また、本実施形態では、弁座上面部21と円筒流入部23との間に、断面視にて表面が湾曲状を呈する開口縁部22が設けられているが、本発明において、開口縁部22が呈する湾曲状表面の曲率などは特に限定されるものではない。更に、例えば開口縁部22は、滑らかなら湾曲状の表面を呈するのではなく、弁座上面部21と円筒流入部23との間に1つ又は複数の屈曲部が形成されるように設けられていても良い。また、弁座20の円筒流入部23は、当該円筒流入部23の内壁面が、弁体30の進退方向に沿うように略平行に配されていれば、弁体30の進退方向に対して僅かに傾斜するようにして形成されていても良い。   In the present embodiment, an opening edge 22 having a curved surface in a sectional view is provided between the valve seat upper surface portion 21 and the cylindrical inflow portion 23. The curvature of the curved surface 22 is not particularly limited. Further, for example, the opening edge portion 22 is provided so that one or a plurality of bent portions are formed between the valve seat upper surface portion 21 and the cylindrical inflow portion 23 instead of exhibiting a curved surface if smooth. May be. In addition, the cylindrical inflow portion 23 of the valve seat 20 has an inner wall surface of the cylindrical inflow portion 23 that is substantially parallel to the advance / retreat direction of the valve body 30 with respect to the advance / retreat direction of the valve body 30. It may be formed so as to be slightly inclined.

弁体30(コンタード部とも言う)は、上述した駆動部4の作動軸4cの下端部に取り付けられており、電空ポジショナー3によって弁座20に対する高さ位置が制御される。本実施形態において、弁体30の上下方向におけるストロークは6mmに設定されている。この場合、弁体30が弁座20に接触する最も下端位置に保持されているときの弁開度を0%とし、弁体30が弁座20に接触している状態から6mm上昇した位置に保持されているときの弁開度を100%とする。   The valve body 30 (also referred to as a contour portion) is attached to the lower end portion of the operating shaft 4c of the drive unit 4 described above, and the height position with respect to the valve seat 20 is controlled by the electropneumatic positioner 3. In this embodiment, the stroke in the up-down direction of the valve body 30 is set to 6 mm. In this case, the valve opening when the valve body 30 is held at the lowermost position where it contacts the valve seat 20 is 0%, and the valve body 30 is raised 6 mm from the state where it is in contact with the valve seat 20. The valve opening when held is 100%.

本実施形態の弁体30は、作動軸4cに取着されるステンレス製の本体部31と、本体部31を包み込むように本体部31の周囲に形成されるフッ素樹脂製の表面部32とを有する。この弁体30の上端部には、弁本体部10のハウジング部14に密着して組み付けられてシール性を確保する略円錐台状のダイアフラム33が一体的に形成されている。このダイアフラム33は、ゴム製のバックアップゴム部33aと、バックアップゴム部33aの一面を被覆するとともに弁体30の表面部32と一体形成される薄肉状の皮膜部33bとを有する。   The valve body 30 of the present embodiment includes a stainless steel main body portion 31 attached to the operating shaft 4 c and a fluororesin surface portion 32 formed around the main body portion 31 so as to wrap the main body portion 31. Have. A substantially frustoconical diaphragm 33 is integrally formed at the upper end portion of the valve body 30 so as to be closely attached to the housing portion 14 of the valve main body portion 10 and ensure sealing performance. The diaphragm 33 includes a rubber backup rubber portion 33 a and a thin film portion 33 b that covers one surface of the backup rubber portion 33 a and is integrally formed with the surface portion 32 of the valve body 30.

この場合、弁体30の表面部32とダイアフラム33の皮膜部33bとを形成するフッ素樹脂としては、例えば、4フッ化エチレン樹脂(商品名:テフロンPTFE、フルオン等)、四フッ化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルの共重合体樹脂(商品名:テフロンPFA)、四フッ化エチレンとパーフルオロアルキルビニルエーテルと六フッ化プロピレンの三元共重合体樹脂(商品名:テフロンEPE)、四フッ化エチレンと六フッ化プロピレンの共重合体樹脂(商品名:テフロンFEP)、四フッ化エチレンとエチレンとの共重合体樹脂(商品名:テフロンETFE、テフゼル)、ポリフッ化ビニリデン樹脂(商品名:テフロンPVDF、カイナー)、トリフルオロモノクロロエチレンとエチレンの共重合体(商品名:テフロンECTFE)、モノフルオロエチレン樹脂(商品名:テフロンPVF)等を採用することが可能である。   In this case, as the fluororesin that forms the surface portion 32 of the valve body 30 and the membrane portion 33b of the diaphragm 33, for example, tetrafluoroethylene resin (trade name: Teflon PTFE, fullon, etc.), tetrafluoroethylene and par Fluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (trade name: Teflon PFA), terpolymer resin of tetrafluoroethylene, perfluoroalkyl vinyl ether and hexafluoropropylene (trade name: Teflon EPE), tetrafluoroethylene Copolymer resin of propylene hexafluoride (trade name: Teflon FEP), copolymer resin of ethylene tetrafluoride and ethylene (trade name: Teflon ETFE, Tefzel), polyvinylidene fluoride resin (trade name: Teflon PVDF, Kyner), a copolymer of trifluoromonochloroethylene and ethylene (trade name: Tefro) ECTFE), monofluoroethylene resin (trade name: it is possible to employ a Teflon PVF) and the like.

また、バックアップゴム部33aの材質としては、シリコンゴム(VMQ)、ニトリルゴム(NBR)、水素化ニトリルゴム(H−NBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレン、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム(NBR)等の合成ゴムを採用することが可能である。   The backup rubber portion 33a is made of silicon rubber (VMQ), nitrile rubber (NBR), hydrogenated nitrile rubber (H-NBR), chloroprene rubber (CR), ethylene propylene rubber (EPDM), isoprene rubber, chloro Synthetic rubbers such as sulfonated rubber, styrene butadiene rubber, chlorinated polyethylene, acrylonitrile-butadiene copolymer rubber (NBR) can be employed.

また、本実施形態の弁体30は、弁口閉鎖位置で保持されている状態で弁座20の弁座上面部21に接触する弁体接触面部35と、弁体接触面部35の内側から延びて弁座20の開口縁部22の断面形状に対応する断面形状を有する弁体曲がり部36と、弁体曲がり部36から下方に向けてテーパ状(円錐台状)に延出する流量絞り部37と、流量絞り部37の下端から屈曲部を介して略円錐形状に突出する弁体先端部38とを有する。   Further, the valve body 30 of the present embodiment extends from the inside of the valve body contact surface portion 35 and the valve body contact surface portion 35 that contacts the valve seat upper surface portion 21 of the valve seat 20 while being held at the valve opening closed position. The valve body bent portion 36 having a cross-sectional shape corresponding to the cross-sectional shape of the opening edge portion 22 of the valve seat 20, and the flow restrictor extending in a tapered shape (conical frustum shape) downward from the valve body bent portion 36. 37 and a valve body tip portion 38 that protrudes in a substantially conical shape from the lower end of the flow restrictor 37 through a bent portion.

本実施形態において、弁体30の弁体接触面部35と弁体曲がり部36とは、図4に示すように、弁体30が弁口閉鎖位置で保持されている状態において弁座20に接触して弁口13を閉鎖する接触閉鎖部39を形成する。また、弁体30の流量絞り部37は、断面視において、流量絞り部37の外周面が、弁座20の円筒流入部23の内周面に対して、弁体30における接触閉鎖部39の円筒流入部23側の閉鎖端39aから、円筒流入部23との間の隙間を漸増させるように斜めに直線的に傾斜する傾斜角度αを有して形成されている。   In the present embodiment, the valve body contact surface portion 35 and the valve body bent portion 36 of the valve body 30 are in contact with the valve seat 20 in a state where the valve body 30 is held at the valve opening closed position, as shown in FIG. Thus, a contact closing portion 39 for closing the valve port 13 is formed. Further, the flow restrictor 37 of the valve body 30 has an outer peripheral surface of the flow restrictor 37 with respect to an inner peripheral surface of the cylindrical inflow portion 23 of the valve seat 20 in a cross-sectional view. It is formed with an inclination angle α that is inclined obliquely linearly so as to gradually increase the gap between the closed end 39a on the cylindrical inflow portion 23 side and the cylindrical inflow portion 23.

この場合、流量絞り部37の外周面が円筒流入部23の内周面に対して直線状に傾斜する傾斜角度αは、2°以上5°以下に設定されている。この傾斜角度αが2°以上であることにより、弁体30を弁口閉鎖位置から少し(例えば0.05mm程度)上昇させたときに、弁体30と弁座20との間にスチームを円滑に流通させることが可能な隙間を安定して形成できる。また、弁座20に対する弁体30の高さ位置に対応して、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間に形成される隙間の大きさを適切に変化させることができるため、スチームの流量制御を高精度に安定して行うことが可能となる。   In this case, the inclination angle α at which the outer peripheral surface of the flow restrictor 37 is linearly inclined with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical inflow portion 23 is set to 2 ° or more and 5 ° or less. When the inclination angle α is 2 ° or more, when the valve body 30 is slightly lifted from the valve closing position (for example, about 0.05 mm), the steam is smoothly smoothed between the valve body 30 and the valve seat 20. It is possible to stably form a gap that can be circulated. Further, the size of the gap formed between the flow restrictor 37 of the valve body 30 and the valve seat 20 can be appropriately changed corresponding to the height position of the valve body 30 with respect to the valve seat 20. It becomes possible to control the flow rate of steam stably with high accuracy.

また、上記の傾斜角度αが5°以下であることにより、例えば弁体30の上昇距離(言い換えると、弁体30の接触閉鎖部39が弁座20の弁体支持部25から離間した弁体30の進退方向における離間距離)に対して、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間の最短距離を確実に小さくし、弁体30と弁座20との間を流れるスチームの流量を効果的に絞ることができる。特に本実施形態において、円筒流入部23の内周面に対する流量絞り部37の外周面の傾斜角度αは、2°に設定されることが好ましい。   Further, when the inclination angle α is 5 ° or less, for example, the ascending distance of the valve body 30 (in other words, the valve body in which the contact closing portion 39 of the valve body 30 is separated from the valve body support portion 25 of the valve seat 20). 30), the shortest distance between the flow restrictor 37 of the valve body 30 and the valve seat 20 is reliably reduced, and the steam flowing between the valve body 30 and the valve seat 20 is reliably reduced. The flow rate can be effectively reduced. In particular, in the present embodiment, the inclination angle α of the outer peripheral surface of the flow restrictor 37 with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical inflow portion 23 is preferably set to 2 °.

更に、弁体30の流量絞り部37は、弁体30における接触閉鎖部39の円筒流入部23側の閉鎖端39aから、弁開度が30%以上60%以下、好ましくは40%以上55%以下となる位置まで配されている。特に本実施形態の場合、弁体30の流量絞り部37は、上記の閉鎖端39aから弁開度が50%となる位置まで配されている。   Further, the flow restrictor 37 of the valve body 30 has a valve opening degree of 30% or more and 60% or less, preferably 40% or more and 55% from the closed end 39a of the contact closing part 39 of the valve body 30 on the cylindrical inflow portion 23 side. It is arranged to the following position. Particularly in the case of the present embodiment, the flow restrictor 37 of the valve body 30 is disposed from the closed end 39a to a position where the valve opening is 50%.

これにより、弁開度が50%となる範囲まで、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間の最短距離を、ポジショナー3によって制御される弁体30の高さ位置に応じて細かく変化させて、後述するようにスチームの流量制御を高精度に行うことができる。更に、弁開度が50%よりも大きくなる範囲では、弁体30の高さ位置の変化に対するスチームの流量変化の割合を大きくできるため、調節弁1で制御可能な最大のCv値を容易に大きくすることができる。   Accordingly, the shortest distance between the flow restrictor 37 of the valve body 30 and the valve seat 20 is set in accordance with the height position of the valve body 30 controlled by the positioner 3 until the valve opening degree reaches 50%. By changing it finely, the flow rate control of the steam can be performed with high accuracy as will be described later. Furthermore, in the range where the valve opening is larger than 50%, the ratio of the change in the flow rate of steam with respect to the change in the height position of the valve body 30 can be increased. Can be bigger.

一方、弁体30の弁体先端部38は、円筒流入部23の内周面に対して50°以上90°未満の傾斜角度で直線状に傾斜する外周面を有しており、本実施形態では、円筒流入部23の内周面に対する弁体先端部38の外周面の傾斜角度は60°に設定されている。これにより、弁体30を上昇させて、弁体30の流量絞り部37を弁座20の円筒流入部23から抜出させることにより、弁体30の高さ位置の変化に対するスチームの流量変化の割合を安定して大きくすることができる。   On the other hand, the valve body tip portion 38 of the valve body 30 has an outer peripheral surface that is linearly inclined at an inclination angle of 50 ° or more and less than 90 ° with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical inflow portion 23, and this embodiment Then, the inclination angle of the outer peripheral surface of the valve body tip portion 38 with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical inflow portion 23 is set to 60 °. As a result, the valve body 30 is raised and the flow restrictor 37 of the valve body 30 is extracted from the cylindrical inflow portion 23 of the valve seat 20, so that the flow rate change of the steam with respect to the change in the height position of the valve body 30 is reduced. The ratio can be increased stably.

更に、本実施形態における弁本体部10は、弁本体部10の外側に装着している金属製の分割バンド17を外すことにより弁本体部10を分解して、弁座20と、ダイアフラム33が一体形成されている弁体30とを取り外して分離でき、また、再度組み立て分割バンド17で固定することにより元の状態に戻すことが可能な単純な構造を有する。これにより、弁本体部10の洗浄を容易に行うことができるため、本実施形態の調節弁1を、メンテナンス性が求められるサニタリー配管に好適に用いることができる。また、弁本体部10が単純な構造で形成されていることにより、弁本体部10が高温でも壊れ難くなるとともに、調節弁1の低コスト化が図れる。   Furthermore, the valve main body 10 in this embodiment disassembles the valve main body 10 by removing the metal dividing band 17 attached to the outside of the valve main body 10, so that the valve seat 20 and the diaphragm 33 are provided. The valve body 30 formed integrally can be detached and separated, and has a simple structure that can be restored to its original state by being reassembled and fixed with the divided band 17. Thereby, since the valve main-body part 10 can be wash | cleaned easily, the control valve 1 of this embodiment can be used suitably for the sanitary piping for which maintainability is calculated | required. Further, since the valve main body 10 is formed with a simple structure, the valve main body 10 is not easily broken even at high temperatures, and the cost of the control valve 1 can be reduced.

特にこの場合、弁体30の表面部32が上述したようなフッ素樹脂で形成されていることにより、弁本体部10を分解した後に組み立てる際に、弁座20に対して弁体30を容易に滑らせながら所定の位置に安定して取り付けて、弁本体部10の組み立てを行うことができる。それにより、弁本体部10の組立容易性を向上できるとともに、弁体30と弁座20が互いに擦れて傷つけ合うことも防止できる。   Particularly in this case, since the surface portion 32 of the valve body 30 is formed of the fluororesin as described above, the valve body 30 can be easily attached to the valve seat 20 when the valve body portion 10 is assembled after being disassembled. The valve body 10 can be assembled by being stably attached to a predetermined position while sliding. Thereby, the ease of assembly of the valve main body 10 can be improved, and the valve body 30 and the valve seat 20 can be prevented from being rubbed against each other and damaged.

上述のような弁本体部10を有する本実施形態の調節弁1では、ポジショナー3が調節計2から入力される制御信号に応じて所定の空気圧力を出力することにより、上述のように弁体30の位置制御が行われる。この場合、図2〜図4に示すように、弁体30をポジショナー3によって弁座20に接触する弁口閉鎖位置に保持することにより、弁口13を閉鎖して、クリーンスチーム等の流通を止めることができる。   In the control valve 1 of the present embodiment having the valve main body 10 as described above, the positioner 3 outputs a predetermined air pressure according to the control signal input from the controller 2, so that the valve body as described above. 30 position controls are performed. In this case, as shown in FIG. 2 to FIG. 4, the valve body 30 is held at the valve opening closed position in contact with the valve seat 20 by the positioner 3, thereby closing the valve opening 13 and distributing clean steam or the like. Can be stopped.

また、ポジショナー3から出力する空気圧力を変化させることにより、弁体30を、弁口閉鎖位置から上昇させて、設定される所要の高さ位置で保持することができる。このとき、本実施形態の弁本体部10では、弁体30に流量絞り部37が設けられているため、以下に詳しく説明するように、弁体30が弁口閉鎖位置から所定の高さ位置(本実施形態の場合、弁開度が50%となる高さ位置)に上昇するまで、弁体30と弁座20との間を通るスチームの流量を絞って、弁体30の高さ位置の変化に対する流量変化の割合を小さくすることができる。   Further, by changing the air pressure output from the positioner 3, the valve body 30 can be lifted from the valve opening closed position and held at the set required height position. At this time, in the valve main body 10 of the present embodiment, since the flow restrictor 37 is provided in the valve body 30, the valve body 30 is positioned at a predetermined height from the valve opening closed position, as will be described in detail below. (In the case of this embodiment, the flow rate of the steam passing between the valve body 30 and the valve seat 20 is reduced until the valve opening degree increases to 50%, and the height position of the valve body 30 is increased. The ratio of the flow rate change with respect to the change can be reduced.

例えば従来の調節弁70の場合、図7及び図8を参照しながら説明したように、弁体75を昇降させることが可能なストロークが本実施形態と同じ6mmであるとき、弁体75を弁座74から6mm上昇させた位置で保持したときの弁開度が100%(全開)となる。また、弁体75を弁座74から1mm上昇させた位置で保持すると、弁体75の進退方向における弁体75と弁座74との間の離間距離は1mmとなるとともに、弁開度が100%の1/6の大きさである16.7%となる。   For example, in the case of the conventional control valve 70, as described with reference to FIGS. 7 and 8, when the stroke capable of raising and lowering the valve body 75 is 6 mm as in the present embodiment, the valve body 75 is When the valve is held at a position 6 mm above the seat 74, the valve opening is 100% (fully open). Further, when the valve body 75 is held at a position raised by 1 mm from the valve seat 74, the separation distance between the valve body 75 and the valve seat 74 in the forward / backward direction of the valve body 75 is 1 mm and the valve opening degree is 100. 16.7% which is 1/6 of%.

これに対して、本実施形態の場合、図2〜図4に示すように、弁体30を弁口閉鎖位置で保持したときの弁開度は0%であり、弁体30の弁体接触面部35と弁体曲がり部36とが、弁座20の弁座上面部21と開口縁部22とに接触して(密接して)、スチームが弁体30と弁座20との間を流通することを阻止している。また図5に示したように、弁体30を弁座20から6mm上昇させた位置で保持したときの弁開度は100%(全開)となる。   On the other hand, in the case of this embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the valve opening degree when the valve body 30 is held at the valve opening closed position is 0%. The surface portion 35 and the valve body bent portion 36 contact (closely contact) the valve seat upper surface portion 21 and the opening edge portion 22 of the valve seat 20, and steam flows between the valve body 30 and the valve seat 20. To prevent you from doing. As shown in FIG. 5, the valve opening when the valve body 30 is held at a position 6 mm above the valve seat 20 is 100% (fully open).

更に、図4及び図5に、弁体30を弁座20に接触させたときの弁体30の位置を実線又は基準仮想線L0で示すとともに、弁体30を弁座20から1mm毎の異なる高さ位置で保持したときの弁体30の位置を、高さ位置が低い方から順番に第1仮想線L1〜第5仮想線L5で示す。図4及び図5に示したように、弁体30を、例えば弁座20から1mm上昇させた位置で保持した場合(図4及び図5の第1仮想線L1)、弁体30の弁体接触面部35は弁座20の弁座上面部21から上昇するため、弁体30の進退方向における両者間の離間距離は従来と同様に1mmとなる。一方、弁体30の流量絞り部37は弁座20から大きく離れておらず、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間の最短距離(最小の隙間の大きさ)を、弁体30の上昇距離(1mm)よりも極めて小さくすることができる。   4 and 5, the position of the valve body 30 when the valve body 30 is brought into contact with the valve seat 20 is indicated by a solid line or a reference virtual line L0, and the valve body 30 is different from the valve seat 20 by 1 mm. The position of the valve body 30 when held at the height position is indicated by a first imaginary line L1 to a fifth imaginary line L5 in order from the lowest height position. As shown in FIGS. 4 and 5, when the valve body 30 is held, for example, at a position raised by 1 mm from the valve seat 20 (first imaginary line L1 in FIGS. 4 and 5), the valve body of the valve body 30 Since the contact surface portion 35 rises from the valve seat upper surface portion 21 of the valve seat 20, the separation distance between them in the forward / backward direction of the valve body 30 is 1 mm as in the conventional case. On the other hand, the flow restrictor 37 of the valve body 30 is not greatly separated from the valve seat 20, and the shortest distance (minimum gap size) between the flow restrictor 37 of the valve element 30 and the valve seat 20 is set to It can be made extremely smaller than the rising distance (1 mm) of the body 30.

例えば、流量絞り部37の外周面が円筒流入部23の内周面に対して傾斜する傾斜角度αが2°に設定されている場合、弁体30を弁座20から1mm上昇させた位置で保持したときに、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間の最短距離(両者間に形成される最小の隙間の大きさ)D1を0.06mmと小さくすることができる。更に、弁体30を弁座20から2mm上昇させた位置で保持したときには(図4及び図5の第2仮想線L2)、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間の最短距離D2を0.35mmにすることができる。   For example, when the inclination angle α at which the outer peripheral surface of the flow restrictor 37 is inclined with respect to the inner peripheral surface of the cylindrical inflow portion 23 is set to 2 °, the valve body 30 is raised by 1 mm from the valve seat 20. When held, the shortest distance between the flow restrictor 37 of the valve body 30 and the valve seat 20 (the size of the smallest gap formed between them) D1 can be reduced to 0.06 mm. Further, when the valve body 30 is held at a position elevated by 2 mm from the valve seat 20 (second imaginary line L2 in FIGS. 4 and 5), the shortest distance between the flow restrictor 37 of the valve body 30 and the valve seat 20 is reached. The distance D2 can be set to 0.35 mm.

このように本実施形態では、弁体30に流量絞り部37が所定の範囲に設けられていることにより、弁開度が50%となるまでは、弁体30の高さ位置の変化(弁開度の変化)に対する弁体30と弁座20間の最短距離の変化の割合(言い換えると、スチーム流量の変化の割合)を小さくすることがきる。特にこの場合、弁開度が30%以下となる低流量範囲では、弁体30の高さ位置の変化(弁開度の変化)に対して、弁体30と弁座20間の最短距離の変化の割合(スチーム流量の変化の割合)を非常に小さくすることができる。   As described above, in the present embodiment, since the flow restrictor 37 is provided in a predetermined range in the valve body 30, the change in the height position of the valve body 30 (valve until the valve opening degree reaches 50%) The rate of change of the shortest distance between the valve body 30 and the valve seat 20 (in other words, the rate of change of the steam flow rate) can be reduced. Particularly in this case, in the low flow rate range in which the valve opening is 30% or less, the shortest distance between the valve body 30 and the valve seat 20 with respect to the change in the height position of the valve body 30 (change in the valve opening). The rate of change (rate of change in steam flow) can be made very small.

これにより、調節弁1の弁本体部10が簡単な構造を保持しつつ、例えばポジショナー3の位置制御の分解能があまり高くない場合でも、弁開度が50%以下(特に30%以下)の範囲において、弁体30の流量絞り部37と弁座20との間の最短距離をより細かく変化させて制御することができる。その結果、調節弁1における低流量域でのスチーム流量の制御を従来よりも細かく高精度に行うことが可能となり、二次側のスチーム圧力の制御性を効果的に向上させることができる。   Thereby, even if the position control resolution of the positioner 3 is not so high, for example, the valve opening is within a range of 50% or less (particularly 30% or less) while the valve body 10 of the control valve 1 maintains a simple structure. The minimum distance between the flow restrictor 37 of the valve body 30 and the valve seat 20 can be controlled by changing more finely. As a result, it is possible to control the steam flow rate in the low flow rate region in the control valve 1 with finer and higher precision than before, and effectively improve the controllability of the secondary side steam pressure.

また、本実施形態の調節弁1と、図7及び図8に示した従来の調節弁70とについて、弁開度とCv値との関係を表す流量特性を比較するグラフを図6に示す。この図6において、実線が本実施形態の調節弁1の流量特性を表しており、二点鎖線が従来の調節弁70の流量特性を表している。   FIG. 6 shows a graph comparing flow rate characteristics representing the relationship between the valve opening degree and the Cv value for the control valve 1 of the present embodiment and the conventional control valve 70 shown in FIGS. In FIG. 6, the solid line represents the flow characteristic of the control valve 1 of the present embodiment, and the two-dot chain line represents the flow characteristic of the conventional control valve 70.

図6に示したように、本実施形態の調節弁1では、弁開度が50%以下の範囲において、弁体30と弁座20間を流れるスチームの流量を小さくすることができるため、本実施形態における流量特性は、従来の調節弁70の流量特性よりも下方側に移動し、調節弁1によって制御可能な最少Cv値の大きさを従来の調節弁よりも小さくすることができる。実際に、従来の調節弁70で得られる最少Cv値は1.5であるのに対して、本実施形態の調節弁1で得られる最少Cv値は0.4となり、従来よりも半分以下の大きさにすることができる。   As shown in FIG. 6, in the control valve 1 of the present embodiment, the flow rate of steam flowing between the valve body 30 and the valve seat 20 can be reduced when the valve opening is in the range of 50% or less. The flow rate characteristic in the embodiment moves to the lower side than the flow rate characteristic of the conventional control valve 70, and the magnitude of the minimum Cv value that can be controlled by the control valve 1 can be made smaller than that of the conventional control valve. Actually, the minimum Cv value obtained with the conventional control valve 70 is 1.5, whereas the minimum Cv value obtained with the control valve 1 of the present embodiment is 0.4, which is half or less than the conventional value. Can be sized.

一方、本実施形態の調節弁1では弁体30の流量絞り部37が所定の範囲に設けられていることにより、弁開度が60%を超える高い流量範囲においては、弁開度の変化に対する流量の変化の割合を大きくすることができ、それによって、調節弁1によって制御可能な最大Cv値の大きさを従来の調節弁70と略同等の大きさにすることができる。実際に、従来の調節弁70で得られる最大Cv値は15.0であるのに対して、本実施形態の調節弁1で得られる最大Cv値は14.6となる。   On the other hand, in the control valve 1 of the present embodiment, the flow restrictor 37 of the valve body 30 is provided in a predetermined range, so that in a high flow range where the valve opening exceeds 60%, the change in the valve opening is not affected. The rate of change in the flow rate can be increased, whereby the maximum Cv value that can be controlled by the control valve 1 can be made substantially equal to that of the conventional control valve 70. Actually, the maximum Cv value obtained with the conventional control valve 70 is 15.0, whereas the maximum Cv value obtained with the control valve 1 of the present embodiment is 14.6.

その結果、最大Cv値を最少Cv値で除して得られる調節弁1のレンジアビリティは、36.5(=14.6/0.4)となるため、従来の調節弁70におけるレンジアビリティが10(15.0/1.5)であることに比べると、本実施形態の調節弁1ではレンジアビリティを従来よりも大幅に拡大することができる。   As a result, the range ability of the control valve 1 obtained by dividing the maximum Cv value by the minimum Cv value is 36.5 (= 14.6 / 0.4). Compared to 10 (15.0 / 1.5), in the control valve 1 of the present embodiment, the range ability can be greatly expanded as compared with the conventional case.

1 調節弁
2 調節計
3 ポジショナー
3a 空気圧力(圧縮空気)
3b 合成樹脂管
4 駆動部
4a シリンダー部
4b スプリング
4c 作動軸
5 フィードバックレバー
6 一次側配管
7 二次側配管
8 圧力センサー部
10 弁本体部(ボディ)
11 スチーム流入口
12 スチーム流出口
13 弁口
14 ハウジング部
15 垂直管部
16 水平管部
17 分割バンド
20 弁座
21 弁座上面部(弁体受け部)
22 開口縁部
23 円筒流入部
25 弁体支持部
30 弁体(コンタード部)
31 本体部
32 表面部
33 ダイアフラム
33a バックアップゴム部
33b 皮膜部
35 弁体接触面部
36 弁体曲がり部
37 流量絞り部
38 弁体先端部
39 接触閉鎖部
39a 閉鎖端
D1,D2 最短距離
L0 基準仮想線
L1〜L5 第1仮想線〜第5仮想線
α 傾斜角度
1 Control Valve 2 Controller 3 Positioner 3a Air Pressure (Compressed Air)
3b Synthetic resin pipe 4 Drive part 4a Cylinder part 4b Spring 4c Actuation shaft 5 Feedback lever 6 Primary side pipe 7 Secondary side pipe 8 Pressure sensor part 10 Valve body part (body)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 11 Steam inflow port 12 Steam outflow port 13 Valve port 14 Housing part 15 Vertical pipe part 16 Horizontal pipe part 17 Dividing band 20 Valve seat 21 Valve seat upper surface part (Valve body receiving part)
22 Opening edge part 23 Cylindrical inflow part 25 Valve body support part 30 Valve body (contour part)
31 Main body part 32 Surface part 33 Diaphragm 33a Backup rubber part 33b Film part 35 Valve body contact surface part 36 Valve body bent part 37 Flow restrictor part 38 Valve body tip part 39 Contact closed part 39a Closed end D1, D2 Shortest distance L0 Reference virtual line L1 to L5 First imaginary line to fifth imaginary line α Inclination angle

Claims (6)

スチームが流通する弁口(13)を備えた弁座(20)、及び、前記弁口(13)に離間・接触することにより前記弁口(13)を開閉する弁体(30)を備えた弁本体部(10)と、前記弁本体部(10)の弁開度の制御信号を出力する調節計(2) と、前記調節計(2) の前記制御信号に応じて前記弁体(30)の位置制御を行うポジショナー(3) とを有するスチーム用調節弁(1) にあって、
前記弁座(20)は、前記弁体(30)の弁口閉鎖位置にて前記弁体(30)を接触させて支持する弁体支持部(25)と、前記弁体支持部(25)から前記弁体(30)の進退方向に沿って前記スチームの流入側に延びる円筒状の内壁面を有する円筒流入部(23)とを有し、
前記弁体(30)は、前記弁体(30)の弁口閉鎖位置にて前記弁座(20)の前記弁体支持部(25)と接触して前記スチームの流通を止める接触閉鎖部(39)と、前記接触閉鎖部(39)における前記円筒流入部(23)側の閉鎖端(39a) からテーパ状に延出する流量絞り部(37)とを有し、
前記弁体(30)の前記流量絞り部(37)の外周面は、前記弁座(20)の前記円筒流入部(23)の内壁面に対し、前記弁体(30)の前記流量絞り部(37)と前記弁座(20)との間の最短距離を、前記弁体(30)の前記接触閉鎖部(39)が前記弁座(20)の前記弁体支持部(25)から離間した前記弁体(30)の進退方向における離間距離よりも小さくする所定の傾斜角度(α)を有して配されてなる、
ことを特徴とするスチーム用調節弁。
A valve seat (20) having a valve port (13) through which steam circulates, and a valve body (30) that opens and closes the valve port (13) by separating and contacting the valve port (13). A valve main body (10), a controller (2) that outputs a control signal of the valve opening of the valve main body (10), and the valve body (30) according to the control signal of the controller (2). A steam control valve (1) having a positioner (3) for controlling the position of
The valve seat (20) includes a valve body support section (25) that supports the valve body (30) by contacting the valve body (30) at a valve opening closed position of the valve body (30), and the valve body support section (25). A cylindrical inflow part (23) having a cylindrical inner wall surface extending from the inflow side of the steam along the advancing and retreating direction of the valve body (30),
The valve body (30) is in contact with the valve body support portion (25) of the valve seat (20) at the valve opening closed position of the valve body (30) to stop the flow of the steam. 39) and a flow restrictor (37) extending in a tapered shape from the closed end (39a) on the cylindrical inflow portion (23) side of the contact closing portion (39),
An outer peripheral surface of the flow restrictor (37) of the valve body (30) is an inner wall surface of the cylindrical inflow part (23) of the valve seat (20), and the flow restrictor of the valve body (30). The contact closing portion (39) of the valve body (30) is separated from the valve body support portion (25) of the valve seat (20) so that the shortest distance between the valve seat (20) and the valve seat (20) is The valve body (30) is arranged with a predetermined inclination angle (α) that is smaller than the separation distance in the advancing and retreating direction,
This is a steam control valve.
前記流量絞り部(37)の前記外周面は、前記流量絞り部(37)の断面視にて直線状を呈するように配され、
前記円筒流入部(23)の内壁面に対する前記流量絞り部(37)の前記外周面の傾斜角度(α)は、2°以上5°以下に設定されてなる、
請求項1記載のスチーム用調節弁。
The outer peripheral surface of the flow restrictor (37) is arranged so as to exhibit a linear shape in a sectional view of the flow restrictor (37),
The inclination angle (α) of the outer peripheral surface of the flow restrictor (37) with respect to the inner wall surface of the cylindrical inflow portion (23) is set to 2 ° or more and 5 ° or less.
The steam control valve according to claim 1.
前記弁体(30)は、前記流量絞り部(37)から更に延出し、前記弁座(20)の前記円筒流入部(23)に対して前記流量絞り部(37)よりも大きな傾斜角度の外周面を備えた弁体先端部(38)を有し、
前記弁体(30)の前記流量絞り部(37)は、前記接触閉鎖部(39)の前記閉鎖端(39a) から、前記弁開度が30%以上60%以下となる位置まで配されてなる、
請求項1又は2記載のスチーム用調節弁。
The valve body (30) further extends from the flow restrictor (37) and has a larger inclination angle than the flow restrictor (37) with respect to the cylindrical inflow portion (23) of the valve seat (20). It has a valve body tip (38) with an outer peripheral surface,
The flow restrictor (37) of the valve body (30) is arranged from the closed end (39a) of the contact closing part (39) to a position where the valve opening is 30% or more and 60% or less. Become,
The control valve for steam according to claim 1 or 2.
前記弁本体部(10)は分解・組立可能な構造を有し、
前記弁体(30)の表面部(32)がフッ素樹脂により形成されてなる、
請求項1〜3のいずれかに記載のスチーム用調節弁。
The valve body (10) has a structure that can be disassembled and assembled,
The surface portion (32) of the valve body (30) is formed of a fluororesin,
The steam control valve according to any one of claims 1 to 3.
前記スチームの二次側における圧力、温度、流量の少なくとも1つを測定するセンサー部(8) が配され、
前記調節計(2) は、前記センサー部(8) から入力される入力信号と、予め設定される設定値とを比較して前記弁開度の制御をしてなる、
請求項1〜4のいずれかに記載のスチーム用調節弁。
A sensor unit (8) for measuring at least one of pressure, temperature, and flow rate on the secondary side of the steam;
The controller (2) controls the valve opening by comparing an input signal input from the sensor unit (8) with a preset value.
The steam control valve according to any one of claims 1 to 4.
前記弁本体部(10)にピュアスチーム又はクリーンスチームを流通させるピュアスチーム用又はクリーンスチーム用として形成されてなる請求項1〜5のいずれかに記載のスチーム用調節弁。   The steam control valve according to any one of claims 1 to 5, wherein the steam control valve is formed for pure steam or clean steam in which pure steam or clean steam is distributed in the valve body (10).
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