JP2023148151A - 整圧装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】比較的簡易な構成を維持しながらも、弁体に開方向又は閉方向に力を作用させて整圧特性を調整可能な整圧装置を提供する。【解決手段】弁軸16が連結される弁体V1の天部V1a側と反対側の底部V1bが、流体が通流する配管の二次側へ向けられる状態で、開孔K1の周囲に形成される弁座V2に対して弁体V1が着座する閉止状態と弁座V2から弁体V1が離間する開放状態との間での弁体V1の開度を調整して二次圧を制御する整圧装置であって、主弁体V1の底部V1bに対して着脱可能で、主弁体V1の天部V1a側に主弁体V1の天部V1aを含めた壁部により外囲された天部空間SP1と主弁体V1の二次側とを繋ぐ連通路KM1を有する天部空間圧力調整機構SYを備える。【選択図】図2
Description
本発明は、弁軸が連結される弁体の天部側と反対側の底部が、流体が通流する配管の二次側へ向けられる状態で、開孔の周囲に形成される弁座に対して前記弁体の弁座が着座する閉止状態と前記弁座から前記弁体が離間する開放状態との間での前記弁体の開度を調整して前記弁体の二次圧を制御する整圧装置に関する。
従来、整圧装置として、特許文献1に示すように、弁軸に連接される形で設けられるバランスダイヤフラムと、当該バランスダイヤフラムが外囲面の一部を担う形で二次側バランス室と、当該二次側バランス室と弁体の二次側とを連通する連通配管と、当該連通配管に設けられその開度が調整自在な開度調整弁とが設けられるものが知られている(特許文献1を参照)。
特許文献1に開示の整圧装置では、二次側バランス室に、連通配管を介して二次圧を伝達する形で、弁体に開方向又は閉方向へ働く力を作用させて整圧特性を調整している。
特許文献1に開示の整圧装置では、二次側バランス室に、連通配管を介して二次圧を伝達する形で、弁体に開方向又は閉方向へ働く力を作用させて整圧特性を調整している。
上記特許文献1に開示の技術では、上述したように、二次側バランス室に、連通配管を介して二次圧を伝達する形で、弁体に開方向又は閉方向へ働く力を作用させて整圧特性を調整するのであるが、当該調整を実現する構成として、バランスダイヤフラム、整圧装置の外部に配設される連通配管、当該連通配管の開度を調整するための開度調整弁等を設ける必要があり、構成が複雑となるという問題があった。
本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、比較的簡易な構成を維持しながらも、弁体に開方向又は閉方向に力を作用させて整圧特性を調整可能な整圧装置を提供することにある。
上記目的を達成するための整圧装置は、弁軸が連結される弁体の天部側と反対側の底部が、流体が通流する配管の二次側へ向けられる状態で、開孔の周囲に形成される弁座に対して前記弁体が着座する閉止状態と前記弁座から前記弁体が離間する開放状態との間での前記弁体の開度を調整して前記弁体の二次圧を制御する整圧装置であって、その特徴構成は、
前記弁体の前記底部に対して着脱可能で、前記弁体の前記天部側に前記弁体の前記天部を含めた壁部により外囲された天部空間と前記弁体の二次側とを繋ぐ連通路を有する天部空間圧力調整機構を備える点にある。
前記弁体の前記底部に対して着脱可能で、前記弁体の前記天部側に前記弁体の前記天部を含めた壁部により外囲された天部空間と前記弁体の二次側とを繋ぐ連通路を有する天部空間圧力調整機構を備える点にある。
上記特徴構成によれば、弁体の底部に対して着脱可能で、弁体の天部側に弁体の天部を含めた壁部により外囲された天部空間と弁体の二次側とを繋ぐ連通路を有する天部空間圧力調整機構を備えるから、弁体に着脱できる天部空間圧力調整機構を設けるという比較的簡易な構成にて、連通路を介して弁体の天部空間に二次圧を伝達して弁体に開放方向又は閉止方向への力を作用させることができる。
以上より、比較的簡易な構成を維持しながらも、弁体に開方向又は閉方向に力を作用させて整圧特性を調整可能な整圧装置を実現できる。
以上より、比較的簡易な構成を維持しながらも、弁体に開方向又は閉方向に力を作用させて整圧特性を調整可能な整圧装置を実現できる。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記天部空間圧力調整機構は、前記弁体の一次側から二次側へ通流する流体の流れを整流する整流部を備え、
当該整流部は、前記整流部にて整流された流体が通流する部位であって前記弁体と反対側の先端側に、前記連通路の二次側の開口である二次側開孔部を有する点にある。
前記天部空間圧力調整機構は、前記弁体の一次側から二次側へ通流する流体の流れを整流する整流部を備え、
当該整流部は、前記整流部にて整流された流体が通流する部位であって前記弁体と反対側の先端側に、前記連通路の二次側の開口である二次側開孔部を有する点にある。
通常、弁体の近傍では、一次圧を所望の設定圧力としての二次圧まで低下させるべく、弁体が流体の流れの少なくとも一部を阻害するため、流体の流れに乱れが生じることになり、弁体の近傍での圧力が不安定化する場合がある。
上記特徴構成によれば、天部空間圧力調整機構としての整流部が、弁体の一次側から二次側へ通流する流体の流れを整流するから、弁体の近傍での流体に乱れが生じ難く、安定した流れにより、二次圧も安定させることができる。
そして、連通路の二次側の開口部としての二次側開孔部が、整流部にて整流された流体が通流する部位であって弁体と反対側の先端側に形成されるから、比較的安定した流れの部位から安定した圧力を天部空間へ伝達することができ、当該天部空間の圧力を介して弁体に作用する力の安定化を図ることができる。
特に、整流部による流体の整流より流体の流速を向上することで、ベンチュリー効果により二次側開孔部での圧力を低下させ天部空間の圧力を低下させることができるから、大流量時に弁体を引き上げるブースト効果を発揮し得る。
尚、整圧装置は、天部が下方に位置し、底部が上方に位置するような配置を含め、種々の配置が可能である。
上記特徴構成によれば、天部空間圧力調整機構としての整流部が、弁体の一次側から二次側へ通流する流体の流れを整流するから、弁体の近傍での流体に乱れが生じ難く、安定した流れにより、二次圧も安定させることができる。
そして、連通路の二次側の開口部としての二次側開孔部が、整流部にて整流された流体が通流する部位であって弁体と反対側の先端側に形成されるから、比較的安定した流れの部位から安定した圧力を天部空間へ伝達することができ、当該天部空間の圧力を介して弁体に作用する力の安定化を図ることができる。
特に、整流部による流体の整流より流体の流速を向上することで、ベンチュリー効果により二次側開孔部での圧力を低下させ天部空間の圧力を低下させることができるから、大流量時に弁体を引き上げるブースト効果を発揮し得る。
尚、整圧装置は、天部が下方に位置し、底部が上方に位置するような配置を含め、種々の配置が可能である。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記整流部は、前記弁体の前記底部への装着状態において前記弁軸に沿う前記弁体の開閉方向で前記天部から前記底部へ向かう先端側へ向けて徐々に径が縮径する錐台形状であり、
前記二次側開孔部は、前記錐台形状の前記整流部の前記先端側に設けられている点にある。
前記整流部は、前記弁体の前記底部への装着状態において前記弁軸に沿う前記弁体の開閉方向で前記天部から前記底部へ向かう先端側へ向けて徐々に径が縮径する錐台形状であり、
前記二次側開孔部は、前記錐台形状の前記整流部の前記先端側に設けられている点にある。
発明者らは、整流部を、弁軸に沿う弁体の開閉方向で天部から底部へ向かう先端側へ向けて徐々に径が縮径する錐台形状とすることで、従来、弁体の底部側にて衝突する形で乱れを生じる場合があった弁体の一次側から二次側へ向かう流体の流れを、当該整流部の下流側において安定させることができることを、鋭意研究の結果、新たに見出した。
更に、二次側開孔部を錐台形状の整流部の先端側に設けることにより、安定した流れによる安定した圧力を天部空間へ導いて、弁体へ作用する開放方向又は閉止方向への力を安定したものにできることを新たに見出した。
更に、二次側開孔部を錐台形状の整流部の先端側に設けることにより、安定した流れによる安定した圧力を天部空間へ導いて、弁体へ作用する開放方向又は閉止方向への力を安定したものにできることを新たに見出した。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記整流部は、前記弁体の前記底部への装着状態において、前記開閉方向で前記開孔に対応した位置に設けられ、
前記天部空間圧力調整機構は、前記弁体の前記底部への前記整流部の装着状態において、前記開閉方向で前記弁体と前記整流部との相対位置を調整可能な相対位置調整部を有し、
前記相対位置調整部を働かせることで、前記弁体の前記開閉方向での所定位置に位置する場合に前記開閉方向での開孔位置に位置する前記整流部の径を調整自在に構成されている点にある。
前記整流部は、前記弁体の前記底部への装着状態において、前記開閉方向で前記開孔に対応した位置に設けられ、
前記天部空間圧力調整機構は、前記弁体の前記底部への前記整流部の装着状態において、前記開閉方向で前記弁体と前記整流部との相対位置を調整可能な相対位置調整部を有し、
前記相対位置調整部を働かせることで、前記弁体の前記開閉方向での所定位置に位置する場合に前記開閉方向での開孔位置に位置する前記整流部の径を調整自在に構成されている点にある。
上記特徴構成によれば、相対位置調整部を働かせることで、開閉方向での開孔位置に位置する整流部の径を調整できるから、これにより、二次側開孔部の近傍の流速を調整する形で天部空間に伝達する圧力を調整して、弁体の開放方向又は閉止方向に作用する力を所望の値へ調整できる。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記整流部には、前記弁体の前記底部への装着状態において、前記天部から前記底部へ向かう方向に沿うフィンが設けられている点にある。
前記整流部には、前記弁体の前記底部への装着状態において、前記天部から前記底部へ向かう方向に沿うフィンが設けられている点にある。
上記特徴構成の如く、整流部に、天部から底部へ向かう方向に沿うフィンを設けることで、二次側開孔部の近傍を通流する流体の整流効果を高め、天部空間へ伝達する圧力をより安定化させることができる。
また、フィン自体が壁となり、噴流同士の衝突を抑えて騒音低減効果も期待できる。
また、フィン自体が壁となり、噴流同士の衝突を抑えて騒音低減効果も期待できる。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記フィンは、前記錐台形状の前記整流部の軸心周りで螺旋状に設けられている点にある。
前記フィンは、前記錐台形状の前記整流部の軸心周りで螺旋状に設けられている点にある。
上記特徴構成の如く、フィンを、錐台形状の整流部の軸心周りで螺旋状に設けることで、弁体の底部側での整流効果をより向上させ、天部空間へ伝達する圧力をより安定化させることができる。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記天部空間圧力調整機構は、前記連通路の二次側の開口である二次側開孔部の開口方向を、前記配管の一次側へ向けている点にある。
前記天部空間圧力調整機構は、前記連通路の二次側の開口である二次側開孔部の開口方向を、前記配管の一次側へ向けている点にある。
上述した構成の如く、大流量時のブースト効果を大きくし過ぎると整圧性能の不安定化を招く恐れがある。
そこで、上記特徴構成の如く、連通路の二次側の開口である二次側開孔部の開口方向を、配管の一次側へ向けていることで、流量が大きいときに、天部空間へ一次側の流体が流入して天部空間の圧力を増大し、弁体に閉止方向へ作用する力を大きくすることができる。
そこで、上記特徴構成の如く、連通路の二次側の開口である二次側開孔部の開口方向を、配管の一次側へ向けていることで、流量が大きいときに、天部空間へ一次側の流体が流入して天部空間の圧力を増大し、弁体に閉止方向へ作用する力を大きくすることができる。
整圧装置の更なる特徴構成は、
前記天部空間圧力調整機構に形成される連通路は、前記弁体に設けられる弁体連通路を介して前記天部空間と前記二次側とを連通する点にある。
前記天部空間圧力調整機構に形成される連通路は、前記弁体に設けられる弁体連通路を介して前記天部空間と前記二次側とを連通する点にある。
上記特徴構成によれば、天部空間圧力調整機構に形成される連通路は、弁体に設けられる弁体連通路を介して天部空間と二次側とを連通するから、従来技術のごとく、整圧装置の外部に連通配管等の部材を設ける必要がなく、構成の簡略化を図ることができる。
実施形態に係る整圧装置は、比較的簡易な構成を維持しながらも、弁体に開方向又は閉方向に力を作用させて整圧特性を調整可能なものに関する。
以下、図面に基づいて、当該整圧装置について説明する。
以下、図面に基づいて、当該整圧装置について説明する。
〔第1実施形態〕
第1実施形態に係る整圧装置は、図1、2に示すように、流体(例えば、都市ガス13A)を所定の設定圧力に降圧して供給するために設けられるものであり、流体流路L0(配管の内部に形成される流路の一例)の二次圧P2を設定圧力に調整する主ガバナ10と、その主ガバナ10へ駆動圧を導入するパイロットガバナ50とを備えて構成されている。
主ガバナ10は、ダイヤフラムプレート14に沿って設けられる第1ダイヤフラムD1を備えており、その内部空間が第1ダイヤフラムD1にて第1室H1と駆動圧室H2とに区画されている。そして、主ガバナ10は、流体流路L0に設けられる主開孔部K1(開孔の一例)を開閉する主弁体V1(弁体の一例)を備えており、この主弁体V1は弁軸16にて第1ダイヤフラムD1と連結され第1ダイヤフラムD1と連動して動く形態で、開閉される構成となっている。即ち、当該第1実施形態に係る整圧装置では、弁軸16が連結される弁体V1の天部V1a側と反対側の底部V1bが、流体が通流する流体流路L0(配管の一例)の二次側へ向けられる状態で、主開孔部K1の周囲に形成される弁座V2に対して主弁体V1が着座する閉止状態と弁座V2から主弁体V1が離間する開放状態との間での主弁体V1の開度を調整して二次圧を制御する。
また、第1室H1には、第1ダイヤフラムD1を主弁体V1の開弁方向側に付勢する第1バネG1が配設されている。
第1実施形態に係る整圧装置は、図1、2に示すように、流体(例えば、都市ガス13A)を所定の設定圧力に降圧して供給するために設けられるものであり、流体流路L0(配管の内部に形成される流路の一例)の二次圧P2を設定圧力に調整する主ガバナ10と、その主ガバナ10へ駆動圧を導入するパイロットガバナ50とを備えて構成されている。
主ガバナ10は、ダイヤフラムプレート14に沿って設けられる第1ダイヤフラムD1を備えており、その内部空間が第1ダイヤフラムD1にて第1室H1と駆動圧室H2とに区画されている。そして、主ガバナ10は、流体流路L0に設けられる主開孔部K1(開孔の一例)を開閉する主弁体V1(弁体の一例)を備えており、この主弁体V1は弁軸16にて第1ダイヤフラムD1と連結され第1ダイヤフラムD1と連動して動く形態で、開閉される構成となっている。即ち、当該第1実施形態に係る整圧装置では、弁軸16が連結される弁体V1の天部V1a側と反対側の底部V1bが、流体が通流する流体流路L0(配管の一例)の二次側へ向けられる状態で、主開孔部K1の周囲に形成される弁座V2に対して主弁体V1が着座する閉止状態と弁座V2から主弁体V1が離間する開放状態との間での主弁体V1の開度を調整して二次圧を制御する。
また、第1室H1には、第1ダイヤフラムD1を主弁体V1の開弁方向側に付勢する第1バネG1が配設されている。
パイロットガバナ50は、ダイヤフラムプレート34に沿って設けられる副ダイヤフラムD0を備えており、その内部空間が副ダイヤフラムD0にて第5室H5と第6室H6とに区画されている。そして、当該パイロットガバナ50の第6室H6は、流体流路L0の二次側(主ガバナ10の下流側)に接続される二次圧導入路L2に接続されると共に、流体流路L0の一次側(主ガバナ10の上流側)に接続される一次圧導入路L4と、主ガバナ10の駆動圧室H2に接続される駆動圧導入路L3との間に設けられる副開口部K0を開閉する副弁体V0を備えており、この副弁体V0は連結棒36にて副ダイヤフラムD0と連結され副ダイヤフラムD0と連動して動く形態で、開閉される構成となっている。また、第5室H5には、副ダイヤフラムD0を副弁体V0の開弁方向側に付勢する第2バネG2が配設されている。
尚、二次圧導入路L2と駆動圧導入路L3とを連通接続する接続流路L5が設けられ、当該接続流路L5には、流路径を絞る絞り部S1が設けられている。
尚、二次圧導入路L2と駆動圧導入路L3とを連通接続する接続流路L5が設けられ、当該接続流路L5には、流路径を絞る絞り部S1が設けられている。
当該構成を採用することにより、流体流路L0の二次圧P2が設定圧力よりも低下すると、二次圧導入路L2と連通するパイロットガバナ50の第6室H6の圧力が低下し、第2バネG2の付勢力により副ダイヤフラムD0が第6室H6側へ変位する。これにより、パイロットガバナ50の副弁体V0が開き側に動作し、主ガバナ10の駆動圧室H2内に一次圧が導入される。これにより、駆動圧室H2の圧力が昇圧するため第1バネG1の付勢力に抗して駆動圧室H2の圧力にて第1ダイヤフラムD1が第1室H1の側へ付勢されることにより、第1ダイヤフラムD1が第1室H1側に変位して、主ガバナ10の主弁体V1が開き側に動作され、流体流路L0の二次圧P2を上昇させて二次圧P2を設定圧力に調整する。
一方、流体流路L0の二次圧P2が設定圧力よりも上昇すると、二次圧導入路L2と連通するパイロットガバナ50の第6室H6の圧力が上昇し、第2バネG2の付勢力に抗して第6室H6の圧力により副ダイヤフラムD0が第5室H5側へ変位する。これにより、パイロットガバナ50の副弁体V0が閉じ側に動作し、駆動圧導入路L3と接続流路L5と二次圧導入路L2を介して主ガバナ10の駆動圧室H2内の流体が流体流路L0の二次側へ排出される。これにより、駆動圧室H2の圧力が降圧するため第1バネG1の付勢力により、第1ダイヤフラムD1が駆動圧室H2側に変位して、主ガバナ10の主弁体V1が閉じ側に動作され、流体流路L0の二次圧P2を低下させて二次圧P2を設定圧力に調整する。
一方、流体流路L0の二次圧P2が設定圧力よりも上昇すると、二次圧導入路L2と連通するパイロットガバナ50の第6室H6の圧力が上昇し、第2バネG2の付勢力に抗して第6室H6の圧力により副ダイヤフラムD0が第5室H5側へ変位する。これにより、パイロットガバナ50の副弁体V0が閉じ側に動作し、駆動圧導入路L3と接続流路L5と二次圧導入路L2を介して主ガバナ10の駆動圧室H2内の流体が流体流路L0の二次側へ排出される。これにより、駆動圧室H2の圧力が降圧するため第1バネG1の付勢力により、第1ダイヤフラムD1が駆動圧室H2側に変位して、主ガバナ10の主弁体V1が閉じ側に動作され、流体流路L0の二次圧P2を低下させて二次圧P2を設定圧力に調整する。
さて、当該第1実施形態に係る整圧装置は、比較的簡易な構成を維持しながらも、主弁体V1に開方向又は閉方向に力を作用させて整圧特性を調整するべく、主弁体V1の底部V1bに対して着脱可能で、主弁体V1の天部V1a側に主弁体V1の天部V1aと流体流路L0を構成する流体流路基部HBの内壁部とから構成される壁部により外囲された天部空間SP1と主弁体V1の二次側とを繋ぐ連通路を有する天部空間圧力調整機構SYを備える。
ここで、主弁体V1は、流体流路L0を構成する流体流路基部HB(壁部の一例)に形成された天部空間SP1に摺動自在に構成されており、天部空間SP1の内周面と主弁体V1の外周面との間は第2シール部材SR2によりシールされている。また、弁軸16は流体流路基部HBを貫通する形で設けられており、当該弁軸16と流体流路基部HBの間は、第1シール部材SR1によりシールされている。
ここで、主弁体V1は、流体流路L0を構成する流体流路基部HB(壁部の一例)に形成された天部空間SP1に摺動自在に構成されており、天部空間SP1の内周面と主弁体V1の外周面との間は第2シール部材SR2によりシールされている。また、弁軸16は流体流路基部HBを貫通する形で設けられており、当該弁軸16と流体流路基部HBの間は、第1シール部材SR1によりシールされている。
更に、天部空間圧力調整機構SYは、主弁体V1の一次側から二次側へ通流する流体の流れを整流する整流部MOを備え、当該整流部MOは、整流部MOにて整流された流体が通流する部位であって主弁体V1と反対側の先端側に、連通路の二次側の開口である二次側開孔部KM1aを有する。
説明を追加すると、整流部MOにて流量が調整された流体が通流する部位としての整流部MOの先端側に形成される二次側開孔部KM1aと間隙空間SP2を繋ぐ第1連通路KM1、間隙空間SP2、主弁体V1に設けられ間隙空間SP2と天部空間SP1とを繋ぐ第2連通路KM2(弁体連通路の一例)とが、上述した連通路、即ち、天部空間SP1と主弁体V1の二次側とを繋ぐ連通路として機能する。尚、第1連通路KM1は、整流部MOの軸心と同軸に構成されている。
説明を追加すると、整流部MOにて流量が調整された流体が通流する部位としての整流部MOの先端側に形成される二次側開孔部KM1aと間隙空間SP2を繋ぐ第1連通路KM1、間隙空間SP2、主弁体V1に設けられ間隙空間SP2と天部空間SP1とを繋ぐ第2連通路KM2(弁体連通路の一例)とが、上述した連通路、即ち、天部空間SP1と主弁体V1の二次側とを繋ぐ連通路として機能する。尚、第1連通路KM1は、整流部MOの軸心と同軸に構成されている。
尚、整流部MOは、主弁体V1の底部V1bへの装着状態において弁軸16に沿う主弁体V1の開閉方向で天部V1aから底部V2bへ向かう先端側へ向けて徐々に径が縮径する錐台形状であり、二次側開孔部KM1aは、錐台形状の整流部MOの先端側に設けられている。また、整流部MOは、主弁体V1の底部V1bへの装着状態において、開閉方向で主開孔部K1に対応した位置に設けられている。
更に、当該天部空間圧力調整機構SYは、主弁体V1の底部V1bへの整流部MOの装着状態において、開閉方向で主弁体V1と整流部MOとの相対位置を調整可能な相対位置調整部(後述する雌螺子部MN及び雄螺子部ONから成る)を有し、相対位置調整部を働かせることで、開閉方向での主開孔部K1の位置(図2で、開閉方向で弁座V2が設けられる位置)に位置する整流部MOの径を調整自在に構成されている。
説明を追加すると、まず、主弁体V1の底部V1bには、内周面の底部側に雌螺子部MNが形成された凹欠部V1Oが形成されている。整流部MOは、その外周面に形成された雄螺子部ONが主弁体V1の雌螺子部MNに螺合する形態で、主弁体V1に装着可能に構成されている。主弁体V1への整流部MOの装着状態において、主弁体V1の凹欠部V1Oと整流部MOの頂部との間には、間隙空間SP2が形成されており、凹欠部V1Oと整流部MOの頂部との間には、両者の間をシールする第3シール部材SR3が設けられている。即ち、主弁体V1に設けられる雌螺子部MN及び整流部MOに設けられる雄螺子部ONが、上述の相対位置調整部として働く。
さて、整流部MOは、主弁体V1の底部V1bへの装着状態において弁軸16に沿う主弁体V1の開閉方向で天部V1aから底部V1bへ向かう先端側へ向けて徐々に径が縮径する形状を有するのであるが、当該第1実施形態では、図2に示すように、主弁体V1の底部V1bへの装着状態において、弁軸16に沿う主弁体V1の開閉方向で異なる位置に、縮径度合が異なる少なくとも2以上の縮径部位(当該実施形態では3つ:MO1、MO2,MO3)を有する。
具体的には、図2に示す構成では、主弁体V1の開閉方向で、大径で縮径度合が小さい第1縮径部位MO1、第1縮径部位MO1より小径で且つ縮径度合が大きい第2縮径部位MO2、第2縮径部位MO2より小径で且つ縮径度合が大きい部分を有する第3縮径部位MO3が、天部V1aから底部V1bへ記載の順に設けられている。
当該構成を有する整流部MOを主弁体V1に装着した装着状態で、相対位置調整部としての雌螺子部MN及び雄螺子部ONの螺合状態を調整することで、開閉方向での主開孔部K1の位置(図2で、開閉方向で弁座V2が設けられる位置)に位置する整流部MOの径を調整する。
具体的には、図2に示す構成では、主弁体V1の開閉方向で、大径で縮径度合が小さい第1縮径部位MO1、第1縮径部位MO1より小径で且つ縮径度合が大きい第2縮径部位MO2、第2縮径部位MO2より小径で且つ縮径度合が大きい部分を有する第3縮径部位MO3が、天部V1aから底部V1bへ記載の順に設けられている。
当該構成を有する整流部MOを主弁体V1に装着した装着状態で、相対位置調整部としての雌螺子部MN及び雄螺子部ONの螺合状態を調整することで、開閉方向での主開孔部K1の位置(図2で、開閉方向で弁座V2が設けられる位置)に位置する整流部MOの径を調整する。
〔第2実施形態〕
当該第2実施形態では、第1実施形態に比して整流部MOに係る構成が異なるので、以下では、当該差異点について主に説明する。
天部空間圧力調整機構SYとしての整流部MOは、図3に示すように、第1実施形態で、第1縮径部位MO1、第2縮径部位MO2、第3縮径部位MO3が設けられている部位に、先端側(図2で天部V1aから底部V1bへ向かう側)へ向かう方向へ沿う少なくとも一つ以上のフィンY(当該第2実施形態では複数)が設けられている。当該複数のフィンYは、互いの間に、第1縮径部位MO1~第3縮径部位MO3の表面から内径側に窪む谷部Tを形成する形態で、整流部MOの軸心周りで螺旋状に設けられている。
弁体V1の底部V1b側での整流効果をより向上させ、底部空間SP1へ伝達する圧力をより安定化させることができる。
当該第2実施形態では、第1実施形態に比して整流部MOに係る構成が異なるので、以下では、当該差異点について主に説明する。
天部空間圧力調整機構SYとしての整流部MOは、図3に示すように、第1実施形態で、第1縮径部位MO1、第2縮径部位MO2、第3縮径部位MO3が設けられている部位に、先端側(図2で天部V1aから底部V1bへ向かう側)へ向かう方向へ沿う少なくとも一つ以上のフィンY(当該第2実施形態では複数)が設けられている。当該複数のフィンYは、互いの間に、第1縮径部位MO1~第3縮径部位MO3の表面から内径側に窪む谷部Tを形成する形態で、整流部MOの軸心周りで螺旋状に設けられている。
弁体V1の底部V1b側での整流効果をより向上させ、底部空間SP1へ伝達する圧力をより安定化させることができる。
〔試験結果〕
次に、上記第1実施形態に係る整圧装置において、主弁体V1に開方向又は閉方向に力を作用させ得ることを示す試験結果について説明する。
図4に示すように、上記第1実施形態に係る整圧装置によれば、天部空間SP1としての弁上部圧が、流体流量(流体流速)の増加に伴って、整流部MOによるベンチュリー効果により二次側開孔部KM1aでの圧力を低下させ、天部空間SP1の弁上部圧の上昇を弁下部圧(主弁体V1の二次側の圧力)よりも抑制できるから、大流量時に主弁体V1を引き上げるブースト効果を発揮できていると言える。
次に、上記第1実施形態に係る整圧装置において、主弁体V1に開方向又は閉方向に力を作用させ得ることを示す試験結果について説明する。
図4に示すように、上記第1実施形態に係る整圧装置によれば、天部空間SP1としての弁上部圧が、流体流量(流体流速)の増加に伴って、整流部MOによるベンチュリー効果により二次側開孔部KM1aでの圧力を低下させ、天部空間SP1の弁上部圧の上昇を弁下部圧(主弁体V1の二次側の圧力)よりも抑制できるから、大流量時に主弁体V1を引き上げるブースト効果を発揮できていると言える。
〔別実施形態〕
(1)上記第2実施形態に係るフィンは、整流部MOの表面に沿う形状であれば、種々の形状を採用することができる。例えば、図5に示すように、螺旋状でなく、整流部MOの軸心に沿う板状体Yから構成しても構わない。当該別実施形態においても、複数の板状体Yの間には、第1縮径部位MO1~第3縮径部位MO3の表面から内径側に窪む谷部Tが形成されている。当該構成によれば、板状体Yが壁となり、噴流同士の衝突を抑制して騒音を低減する効果を発揮できる。
(1)上記第2実施形態に係るフィンは、整流部MOの表面に沿う形状であれば、種々の形状を採用することができる。例えば、図5に示すように、螺旋状でなく、整流部MOの軸心に沿う板状体Yから構成しても構わない。当該別実施形態においても、複数の板状体Yの間には、第1縮径部位MO1~第3縮径部位MO3の表面から内径側に窪む谷部Tが形成されている。当該構成によれば、板状体Yが壁となり、噴流同士の衝突を抑制して騒音を低減する効果を発揮できる。
(2)上記実施形態では、天部空間圧力調整機構SYは、錐台形状を有する整流部MOを有する構成を示したが、当該整流部MOは、錐台形状でなくても構わず、例えば、円筒形状であっても構わない。
また、整流部MO自体を有さない構成であっても構わない。
また、整流部MO自体を有さない構成であっても構わない。
(3)天部空間圧力調整機構SYは、二次側開孔部KM1aの開口方向を、図6に示すように、流体流路L0の一次側へ向けている構成を採用しても構わない。
換言すると、主弁体V1の開放状態において、二次側開孔部KM1aの開口方向を、流体流路L0の上流側とする構成を採用しても構わない。
ここで、流体流路L0の一次側とは、環状の弁座V2と当該弁座V2に着座する主弁体V1の着座部位とを繋ぐ領域の上流側を意味し、流体流路L0の二次側とは、環状の弁座V2と当該弁座V2に着座する主弁体V1の着座部位とを繋ぐ領域の下流側を意味する。
換言すると、主弁体V1の開放状態において、二次側開孔部KM1aの開口方向を、流体流路L0の上流側とする構成を採用しても構わない。
ここで、流体流路L0の一次側とは、環状の弁座V2と当該弁座V2に着座する主弁体V1の着座部位とを繋ぐ領域の上流側を意味し、流体流路L0の二次側とは、環状の弁座V2と当該弁座V2に着座する主弁体V1の着座部位とを繋ぐ領域の下流側を意味する。
(4)第1縮径部位MO1~第3縮径部位MO3の形状は、先端側へ向かって縮径するものであれば、種々の形状のものを採用することができる。
(5)上記実施形態では、整流部MOは、弁軸16に沿う主弁体V1の開閉方向で異なる位置に、縮径度合が異なる少なくとも2以上の縮径部位(当該実施形態では3つ:MO1、MO2,MO3)を有する構成例を示した。当該整流部MOとしては、例えば、第1縮径部位MO1と第2縮径部位MO2との間に、主弁体V1の開閉方向で、略同径となる部位が設けられていても構わない。
尚、上記実施形態(別実施形態を含む、以下同じ)で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。
本発明の整圧装置は、弁開度毎に騒音の低減化を良好に図りつつも適切な流量を確保することができる整圧装置を提供する整圧装置として、有効に利用可能である。
16 :弁軸
HB :流体流路基部
KM1 :第1連通路
KM1a :二次側開孔部
KM2 :第2連通路
MN :雌螺子部
MO :整流部
MO1 :第1縮径部位
MO2 :第2縮径部位
MO3 :第3縮径部位
SP1 :天部空間
SP2 :間隙空間
SY :天部空間圧力調整機構
V1 :主弁体
V1O :凹欠部
V1a :天部
V1b :底部
V2 :弁座
V2b :底部
Y :フィン
HB :流体流路基部
KM1 :第1連通路
KM1a :二次側開孔部
KM2 :第2連通路
MN :雌螺子部
MO :整流部
MO1 :第1縮径部位
MO2 :第2縮径部位
MO3 :第3縮径部位
SP1 :天部空間
SP2 :間隙空間
SY :天部空間圧力調整機構
V1 :主弁体
V1O :凹欠部
V1a :天部
V1b :底部
V2 :弁座
V2b :底部
Y :フィン
Claims (8)
- 弁軸が連結される弁体の天部側と反対側の底部が、流体が通流する配管の二次側へ向けられる状態で、開孔の周囲に形成される弁座に対して前記弁体が着座する閉止状態と前記弁座から前記弁体が離間する開放状態との間での前記弁体の開度を調整して前記弁体の二次圧を制御する整圧装置であって、
前記弁体の前記底部に対して着脱可能で、前記弁体の前記天部側に前記弁体の前記天部を含めた壁部により外囲された天部空間と前記弁体の二次側とを繋ぐ連通路を有する天部空間圧力調整機構を備える整圧装置。 - 前記天部空間圧力調整機構は、前記弁体の一次側から二次側へ通流する流体の流れを整流する整流部を備え、
当該整流部は、前記整流部にて整流された流体が通流する部位であって前記弁体と反対側の先端側に、前記連通路の二次側の開口である二次側開孔部を有する請求項1に記載の整圧装置。 - 前記整流部は、前記弁体の前記底部への装着状態において前記弁軸に沿う前記弁体の開閉方向で前記天部から前記底部へ向かう先端側へ向けて徐々に径が縮径する錐台形状であり、
前記二次側開孔部は、前記錐台形状の前記整流部の前記先端側に設けられている請求項2に記載の整圧装置。 - 前記整流部は、前記弁体の前記底部への装着状態において前記開閉方向で前記開孔に対応した位置に設けられ、
前記天部空間圧力調整機構は、前記弁体の前記底部への前記整流部の装着状態において、前記開閉方向で前記弁体と前記整流部との相対位置を調整可能な相対位置調整部を有し、
前記相対位置調整部を働かせることで、前記開閉方向での開孔位置に位置する前記整流部の径を調整自在に構成されている請求項3に記載の整圧装置。 - 前記整流部には、前記弁体の前記底部への装着状態において、前記天部から前記底部へ向かう方向に沿うフィンが設けられている請求項3又は4に記載の整圧装置。
- 前記フィンは、前記錐台形状の前記整流部の軸心周りで螺旋状に設けられている請求項5に記載の整圧装置。
- 前記天部空間圧力調整機構は、前記連通路の二次側の開口である二次側開孔部の開口方向を、前記配管の一次側へ向けている請求項1に記載の整圧装置。
- 前記天部空間圧力調整機構に形成される連通路は、前記弁体に設けられる弁体連通路を介して前記天部空間と前記二次側とを連通する請求項1~7の何れか一項に記載の整圧装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2022056027A JP2023148151A (ja) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 整圧装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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Publications (1)
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JP2023148151A true JP2023148151A (ja) | 2023-10-13 |
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ID=88288489
Family Applications (1)
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JP2022056027A Pending JP2023148151A (ja) | 2022-03-30 | 2022-03-30 | 整圧装置 |
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Country | Link |
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-
2022
- 2022-03-30 JP JP2022056027A patent/JP2023148151A/ja active Pending
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