JP2813505B2 - 入口圧制御弁 - Google Patents
入口圧制御弁Info
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- JP2813505B2 JP2813505B2 JP4039442A JP3944292A JP2813505B2 JP 2813505 B2 JP2813505 B2 JP 2813505B2 JP 4039442 A JP4039442 A JP 4039442A JP 3944292 A JP3944292 A JP 3944292A JP 2813505 B2 JP2813505 B2 JP 2813505B2
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- pressure control
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64G—COSMONAUTICS; VEHICLES OR EQUIPMENT THEREFOR
- B64G1/00—Cosmonautic vehicles
- B64G1/22—Parts of, or equipment specially adapted for fitting in or to, cosmonautic vehicles
- B64G1/40—Arrangements or adaptations of propulsion systems
- B64G1/402—Propellant tanks; Feeding propellants
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、極低温液体ロケットエ
ンジンの燃焼試験等で、推薬供給圧制御用等に用いる入
口圧制御弁に関する。
ンジンの燃焼試験等で、推薬供給圧制御用等に用いる入
口圧制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、極低温液体ロケットエンジンの燃
焼試験等に用いる入口圧制御弁は図２に示す様な形状を
なし、弁体１１、ボディ１２、アクチュエータロッド１
３より構成されており、弁体１１をアクチュエータロッ
ド１３の軸方向に移動して流量の調整を行っている。な
お、この従来の入口圧制御弁では、細かな流量あるいは
圧力の制御は不可能であった。
焼試験等に用いる入口圧制御弁は図２に示す様な形状を
なし、弁体１１、ボディ１２、アクチュエータロッド１
３より構成されており、弁体１１をアクチュエータロッ
ド１３の軸方向に移動して流量の調整を行っている。な
お、この従来の入口圧制御弁では、細かな流量あるいは
圧力の制御は不可能であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の入口圧制御
弁には解決すべき次の課題があった。
弁には解決すべき次の課題があった。
【０００４】即ち、液化酸素を酸化剤とするロケットの
第１段エンジンにおいて、そのロケットがＳＲＢ（固体
補助ロケットブースタ）により加速する場合、推力３２
０トンのＳＲＢ（メインエンジンの推力は９３トン）が
燃焼停止した時に機軸方向の加速度の低下によって液化
酸素の入口圧力が急激に低下する。この現象をエンジン
単独試験で模擬するためには酸素の供給タンクに大容量
の排気系統を設け、急激にタンク圧を逃気する方法が普
通用いられるが、その際、入口圧の低下速度の変化ある
いは入口圧の上昇を模擬しようとした場合、従来の入口
圧制御弁では弁内流路断面積の急変や弁体１１の後方に
キャビティションが発生しやすいような形状のため、円
滑な圧力制御が困難で、かつ、振動が発生する等の問題
があった。
第１段エンジンにおいて、そのロケットがＳＲＢ（固体
補助ロケットブースタ）により加速する場合、推力３２
０トンのＳＲＢ（メインエンジンの推力は９３トン）が
燃焼停止した時に機軸方向の加速度の低下によって液化
酸素の入口圧力が急激に低下する。この現象をエンジン
単独試験で模擬するためには酸素の供給タンクに大容量
の排気系統を設け、急激にタンク圧を逃気する方法が普
通用いられるが、その際、入口圧の低下速度の変化ある
いは入口圧の上昇を模擬しようとした場合、従来の入口
圧制御弁では弁内流路断面積の急変や弁体１１の後方に
キャビティションが発生しやすいような形状のため、円
滑な圧力制御が困難で、かつ、振動が発生する等の問題
があった。
【０００５】本発明は上記問題解決のため、弁体の移動
に対して流量が漸増、漸減するようにしてキャビティシ
ョンを抑えた振動を生じない、入口圧制御弁を提供する
ことを目的とする。
に対して流量が漸増、漸減するようにしてキャビティシ
ョンを抑えた振動を生じない、入口圧制御弁を提供する
ことを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題の解決
手段として、沸点近傍の極低温液化ガスの流路に介装さ
れ流体圧力の急変によってキャビテーションの生じない
ことを求められる入口圧制御弁において、弁体の流れ方
向の移動によって弁体と弁ケーシングとの間の流路断面
積が遮閉と最大開度との間を徐変可能に形成された流線
形の弁体と、同弁体に流体の流れ方向に沿って突設され
た整流用ベーンとを具備してなることを特徴とする入口
圧制御弁を提供しようとするものである。
手段として、沸点近傍の極低温液化ガスの流路に介装さ
れ流体圧力の急変によってキャビテーションの生じない
ことを求められる入口圧制御弁において、弁体の流れ方
向の移動によって弁体と弁ケーシングとの間の流路断面
積が遮閉と最大開度との間を徐変可能に形成された流線
形の弁体と、同弁体に流体の流れ方向に沿って突設され
た整流用ベーンとを具備してなることを特徴とする入口
圧制御弁を提供しようとするものである。
【０００７】
【作用】本発明は上記のように構成されるので次の作用
を有する。
を有する。
【０００８】即ち、弁体の流れ方向の移動によって弁体
と弁ケーシングとの間の流路断面積が遮閉と最大開度と
の間（範囲）を徐変可能に形成された流線形の弁体を備
えるので流量調整のため（従って圧力調整のため）、弁
体を流れ方向に急激に移動しても、その移動に応じて流
路断面積は徐変するため、流量の変化も徐変し、かつ、
弁体が流線形であるところから弁体後方に渦やキャビテ
ィションが発生することがない。従って振動の発生がな
く、圧力制御が円滑に行なわれる。
と弁ケーシングとの間の流路断面積が遮閉と最大開度と
の間（範囲）を徐変可能に形成された流線形の弁体を備
えるので流量調整のため（従って圧力調整のため）、弁
体を流れ方向に急激に移動しても、その移動に応じて流
路断面積は徐変するため、流量の変化も徐変し、かつ、
弁体が流線形であるところから弁体後方に渦やキャビテ
ィションが発生することがない。従って振動の発生がな
く、圧力制御が円滑に行なわれる。
【０００９】また、流体の流れ方向に沿って整流用ベー
ンが突設されるので弁内で流体が渦や乱流等を生じにく
く、上記弁体の流線形とあいまって振動の抑制等を一層
完全にする。
ンが突設されるので弁内で流体が渦や乱流等を生じにく
く、上記弁体の流線形とあいまって振動の抑制等を一層
完全にする。
【００１０】
【実施例】本発明の一実施例を図１により説明する。図
１は本実施例の入口圧制御弁の縦断面図で、１は沸点近
傍の極低温液化ガスの一つである液化酸素を収納し、本
実施例の一方の側に管路によって連通する液化酸素供給
タンク、２は本実施例の他方の側に連通する供試体であ
る。なお、液化酸素供給タンク１及び供試体２は本実施
例の使途と構成に対する理解を容易にするため、補助的
に付加した模式図で、本実施例とは別部材である。
１は本実施例の入口圧制御弁の縦断面図で、１は沸点近
傍の極低温液化ガスの一つである液化酸素を収納し、本
実施例の一方の側に管路によって連通する液化酸素供給
タンク、２は本実施例の他方の側に連通する供試体であ
る。なお、液化酸素供給タンク１及び供試体２は本実施
例の使途と構成に対する理解を容易にするため、補助的
に付加した模式図で、本実施例とは別部材である。
【００１１】３は弁体で、弁ケーシング４との間隙、即
ち、流路断面積が、弁体３の流れ方向の移動によって徐
々に変化するように流線形に形成されている。図では弁
体３が右側に移動すると弁ケーシング４内周と弁体３の
外周とが当接して流路が遮閉され、左に移動するに従っ
て弁ケーシング４の内周と弁体３の外周とに間隙が大き
く生じ、弁ケーシング４の図の中央近傍に弁体３が達し
たとき、その間隙、即ち、流路断面積が最大となるよう
構成されている。５はガイドで、弁体３の長手方向の中
心軸として設けられたアクチュエータロッド６がその軸
穴を貫通していて、図示しない手段により、アクチュエ
ータロッド６が摺動するのを支持する。なお、図の左方
にはガイド５に対応する図示しない別のガイドが設けら
れていてアクチュエータロッド６の左端を支持してい
る。７は弁体３に流体の流れ方向に沿って突設された整
流用ベーンで、弁体３を流れ方向に見てその外周を４等
分した各位置に放射状に突設されており、流体の流れを
整流する。
ち、流路断面積が、弁体３の流れ方向の移動によって徐
々に変化するように流線形に形成されている。図では弁
体３が右側に移動すると弁ケーシング４内周と弁体３の
外周とが当接して流路が遮閉され、左に移動するに従っ
て弁ケーシング４の内周と弁体３の外周とに間隙が大き
く生じ、弁ケーシング４の図の中央近傍に弁体３が達し
たとき、その間隙、即ち、流路断面積が最大となるよう
構成されている。５はガイドで、弁体３の長手方向の中
心軸として設けられたアクチュエータロッド６がその軸
穴を貫通していて、図示しない手段により、アクチュエ
ータロッド６が摺動するのを支持する。なお、図の左方
にはガイド５に対応する図示しない別のガイドが設けら
れていてアクチュエータロッド６の左端を支持してい
る。７は弁体３に流体の流れ方向に沿って突設された整
流用ベーンで、弁体３を流れ方向に見てその外周を４等
分した各位置に放射状に突設されており、流体の流れを
整流する。
【００１２】次に上記構成の作用について説明する。た
とえば液体ロケットの燃焼試験では液化酸素が液化酸素
供給タンク１より本実施例の入口圧制御弁を通って、供
試体２へ送られる。その際、液化酸素は弁体３と弁ケー
シング４との間隙、即ち絞り部によって総圧を損失す
る。弁体３は、ガイド５によって支持され、図示しない
手段を介し、アクチュエータロッド６により、なめらか
に軸方向に移動し、絞り面積（流路断面積）を移動量当
りの変化率に急変を生じることなく変化させる。これに
より、供試体２への液化酸素供給圧を連続的にかつ急激
に変化させることができる。なお、弁体３及び弁ケーシ
ング４はなめらかな流線形をしているので、絞り部にお
ける流路は漸減、漸増する。その際、整流用ベーン７は
渦や乱れを生じないよう流れを整流し、キャビティショ
ンによる弁振動等の抑止を一層、確実にする。
とえば液体ロケットの燃焼試験では液化酸素が液化酸素
供給タンク１より本実施例の入口圧制御弁を通って、供
試体２へ送られる。その際、液化酸素は弁体３と弁ケー
シング４との間隙、即ち絞り部によって総圧を損失す
る。弁体３は、ガイド５によって支持され、図示しない
手段を介し、アクチュエータロッド６により、なめらか
に軸方向に移動し、絞り面積（流路断面積）を移動量当
りの変化率に急変を生じることなく変化させる。これに
より、供試体２への液化酸素供給圧を連続的にかつ急激
に変化させることができる。なお、弁体３及び弁ケーシ
ング４はなめらかな流線形をしているので、絞り部にお
ける流路は漸減、漸増する。その際、整流用ベーン７は
渦や乱れを生じないよう流れを整流し、キャビティショ
ンによる弁振動等の抑止を一層、確実にする。
【００１３】以上の通り、本実施例によれば、流線形を
なし、かつ、整流用ベーン７を有する弁体３の移動によ
って流体の絞り面積である弁体３と弁ケーシング４との
間の流路断面積が漸増、漸減するので、弁体３の急速移
動、即ち、液化酸素の供給圧を急速に変化させても、キ
ャビティションを生じたり、異常振動を生じたりするこ
とがないという利点がある。
なし、かつ、整流用ベーン７を有する弁体３の移動によ
って流体の絞り面積である弁体３と弁ケーシング４との
間の流路断面積が漸増、漸減するので、弁体３の急速移
動、即ち、液化酸素の供給圧を急速に変化させても、キ
ャビティションを生じたり、異常振動を生じたりするこ
とがないという利点がある。
【００１４】その結果、円滑な供給圧制御ができるとい
う利点がある。
う利点がある。
【００１５】
【発明の効果】本発明は上記のように構成されるので次
の効果を有する。
の効果を有する。
【００１６】即ち、弁内の流路断面積が、弁体の移動に
よって徐変するよう弁体を流線形にすると共に流れ方向
に沿って弁体に整流用ベーンを突設させたので、供給圧
を急変するよう弁体を移動させてもキャビティションや
振動が発生せず、供給圧制御が円滑に行なえる。
よって徐変するよう弁体を流線形にすると共に流れ方向
に沿って弁体に整流用ベーンを突設させたので、供給圧
を急変するよう弁体を移動させてもキャビティションや
振動が発生せず、供給圧制御が円滑に行なえる。
【００１７】これによりたとえば酸素の供給タンクに大
容量の排気系統を装備して行なう試験が効率化し、大幅
な経費の節減が達成される。また、急激な加圧、減圧を
含む複雑なパターンの入口圧の制御が可能となり、検証
手段が豊富となる。
容量の排気系統を装備して行なう試験が効率化し、大幅
な経費の節減が達成される。また、急激な加圧、減圧を
含む複雑なパターンの入口圧の制御が可能となり、検証
手段が豊富となる。
【図１】本発明の一実施例に係る入口圧制御弁の縦断面
図、
図、
【図２】従来の流量調整弁の縦断面図である。
３ 弁体 ４ 弁ケーシング ５ ガイド ６ アクチュエータロッド ７ 整流用ベーン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小河原 彰 愛知県小牧市大字東田中1200番地 三菱 重工業株式会社名古屋誘導推進システム 製作所内 (56)参考文献 特開 昭51−90028（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−136065（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−195079（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−272370（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−163449（ＪＰ，Ａ) 特公 昭43−28199（ＪＰ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 1/12 B64G 1/40 F02K 9/96 F16K 1/06
Claims (1)
- 【請求項１】 沸点近傍の極低温液化ガスの流路に介装
され流体圧力の急変によってキャビテーションの生じな
いことを求められる入口圧制御弁において、弁体の流れ
方向の移動によって弁体と弁ケーシングとの間の流路断
面積が遮閉と最大開度との間を徐変可能に形成された流
線形の弁体と、同弁体に流体の流れ方向に沿って突設さ
れた整流用ベーンとを具備してなることを特徴とする入
口圧制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039442A JP2813505B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 入口圧制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4039442A JP2813505B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 入口圧制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05240358A JPH05240358A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2813505B2 true JP2813505B2 (ja) | 1998-10-22 |
Family
ID=12553133
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4039442A Expired - Fee Related JP2813505B2 (ja) | 1992-02-26 | 1992-02-26 | 入口圧制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2813505B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6490002B2 (ja) | 2015-12-25 | 2019-03-27 | 愛三工業株式会社 | 偏心弁 |
-
1992
- 1992-02-26 JP JP4039442A patent/JP2813505B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05240358A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980707 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |