JP5524392B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は、管路等における流体の流量制御に用いられる弁装置に関するものである。 The present invention relates to a valve device used for controlling the flow rate of a fluid in a pipeline or the like.
周知のように、弁装置の種類としては、玉形弁、仕切弁、蝶形弁、ボールバルブ、ニードルバルブ等を挙げることができるが、流体の種類、性質(毒性、可燃性、腐食性等)、圧力・温度特性などの使用条件に応じて最適な構造のものが選択される。 As is well known, examples of the valve device include a ball valve, a gate valve, a butterfly valve, a ball valve, a needle valve, etc., but the type and nature of the fluid (toxic, flammable, corrosive, etc. ), An optimal structure is selected according to the use conditions such as pressure and temperature characteristics.
例えば、玉形弁は、弁箱内部に隔壁を有すると共に、流体入口及び流体出口が直線上に設けられ、流体がS字状に流れる構成の弁装置である。この玉形弁は、単純な構造で損傷の発生が比較的に少なく、また、弁体の少ない移動量で全開閉ができて操作性が良いという利点を有しているため、産業設備に広く用いられている。 For example, a ball valve is a valve device having a partition inside a valve box, a fluid inlet and a fluid outlet provided in a straight line, and a fluid flowing in an S shape. This ball-shaped valve has the advantage that it has a simple structure and relatively little damage, and can be fully opened and closed with a small amount of movement of the valve body. It is used.
ところで、このような玉形弁は、弁体と弁座とが接近した状態となると、弁体と弁座との間を通過する流体が圧力脈動を起こし易い高速の噴流となって弁体に自励振動が発生し、弁体と弁座とが繰り返し衝突してしまう現象(いわゆる「チャタリング」や「ハンチング」)が生じる。 By the way, in such a ball valve, when the valve body and the valve seat are brought close to each other, the fluid passing between the valve body and the valve seat becomes a high-speed jet that easily causes pressure pulsation. A phenomenon (so-called “chattering” or “hunting”) in which self-excited vibration occurs and the valve body and the valve seat repeatedly collide occurs.
下記特許文献1には、二つの玉形弁を並列に接続し、流量に応じて二つの玉形弁を使い分けることにより、弁体と弁座との距離を広くして弁体の自励振動の発生を抑制する技術が開示されている。
In
ところで、上記玉形弁は、二つの玉形弁を必要とするために、装置構成が複雑になってしまうという問題があった。 By the way, since the above-mentioned spherical valve requires two spherical valves, there is a problem that the device configuration becomes complicated.
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、簡易な構成で、弁体に生じる自励振動を抑止することができる弁装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide a valve device that can suppress self-excited vibration generated in the valve body with a simple configuration.
上記目的を達成するために、本発明は以下の手段を採用している。
すなわち、本発明に係る弁装置は、流体入口側の上流流路と流体出口側の下流流路とが弁室を介して互いに交差する方向に連続する構成とされ、前記弁室を区画する隔壁の前記上流流路の開口部に、下流に進むに従って漸次拡径する弁座が設けられた弁箱と、前記弁座に着座可能な環状シール部が設けられ、前記弁座に対して進退可能に構成された弁体とを備え、前記流体から前記弁体に対して作用する励振力を低減させる励振力低減手段を備え、前記励振力低減手段は、前記弁座と前記環状シール部とのうち少なくとも一方に設けられ、渦流を発生させる渦流形成部であることを特徴とする。
この構成によれば、流体から弁体に対して作用する励振力を低減させる励振力低減手段を備えているので、弁体に生じる自励振動を抑止することができる。
また、この構成によれば、励振力低減手段が、渦流を発生させるので、ダンピング効果を大きくし、弁体が自励振動を起こしたとしても、弁体を減衰させることができる。
In order to achieve the above object, the present invention employs the following means.
That is, the valve device according to the present invention is configured such that the upstream flow path on the fluid inlet side and the downstream flow path on the fluid outlet side are continuous in a direction intersecting each other through the valve chamber, and partition the valve chamber. A valve box provided with a valve seat that gradually increases in diameter as it progresses downstream, and an annular seal portion that can be seated on the valve seat are provided at the opening of the upstream flow path, and can be advanced and retracted relative to the valve seat And a driving force reducing means for reducing a driving force acting on the valve body from the fluid, the driving force reducing means comprising: the valve seat and the annular seal portion. It is provided in at least one of them, and is a vortex forming part that generates a vortex.
According to this configuration, since the excitation force reducing means for reducing the excitation force acting on the valve body from the fluid is provided, the self-excited vibration generated in the valve body can be suppressed.
Further, according to this configuration, since the excitation force reducing means generates a vortex, the damping effect can be increased and the valve body can be attenuated even if the valve body causes self-excited vibration.
また、前記渦流形成部は、環状に形成された渦流形成溝を有することを特徴とする。
この構成によれば、環状に形成された渦流形成溝を有するので、簡易な構成で渦流を発生させることができる。
Further, the eddy current forming portion has a vortex forming groove formed in an annular shape.
According to this structure, since it has the vortex formation groove | channel formed in cyclic | annular form, a vortex | eddy_current can be generated with a simple structure.
また、前記渦流形成溝は、前記周方向に複数に区切られていることを特徴とする。
また、渦流形成溝は、複数同心状に設けられていることを特徴とする。
これらの構成によれば、渦流の発生効果を高めることができる。
Further, the vortex forming groove is divided into a plurality in the circumferential direction.
Further, a plurality of vortex forming grooves are provided concentrically.
According to these configurations, the effect of generating vortex can be enhanced.
本発明に係る弁装置によれば、簡易な構成で、弁体に生じる自励振動を抑止することができる。 The valve device according to the present invention can suppress self-excited vibration generated in the valve body with a simple configuration.
以下、図面を参照し、本発明の参考例、及び実施の形態について説明する。
(第一参考例)
図1は、本発明の第一参考例に係る玉形弁(弁装置)1の全体構成を示す概略全体構成図である。図1に示すように、玉形弁1は、弁箱10と、弁体20とを備えている。なお、図中の弁体20の軸線をPとする。
Hereinafter, reference examples and embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First reference example)
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing the overall configuration of a ball valve (valve device) 1 according to a first reference example of the present invention. As shown in FIG. 1, the
弁箱10は、流体入口10aと流体出口10bとが同一直線上に設けられており、流体入口10a側の上流流路11と、弁体20を収容する弁室13と、流体出口10b側の下流流路12とで、内部流路が構成されている。この内部流路は、上流流路11と下流流路12とが弁室13を介して互いに交差する方向に連続する構成となっている。
In the
上流流路11は、流体入口10aから流体出口10b側に向けて延在した後に、屈曲して弁室13まで延在している。
下流流路12は、弁室13から流体出口10bまで一方向に延在している。
弁室13は、隔壁14によって区画されており、隔壁14には上流流路11の開口部11aと、下流流路12の開口部12aとが、相互に交差する方向に開口している。
隔壁14に形成された上流流路11の開口部11aの縁部には、下流に進むに従って漸次拡径するテーパ状の弁座15が形成されている。
The
The
The
A
図1に示すように、弁体20は、柱状体に形成されたものであり、下流に進むに従って漸次拡径するテーパ状の環状シール部21と、軸線Pに沿って略一定の径となった外周部22とを備えている。
環状シール部21は、弁座15に面接触して弁座15に着座可能となっており、着座時に上流流路11の流体Fを封止する。
この弁体20は、弁棒29と連結されており、軸方向において、弁座15に対して進退可能に構成されている。
As shown in FIG. 1, the
The
The
このように構成された玉形弁1は、流体Fから弁体20に対して作用する励振力を低減させる励振力低減手段として離間促進部30を備えている。
The thus configured
図2は、玉形弁1の要部拡大断面図であり、図3は、図2のI−I線断面図である。
図2及び図3に示すように、離間促進部30は、弁体20の外周部22から径方向に鍔状に延出しており、外周部22の全周に設けられている。この離間促進部30は、軸方向の下流側において環状シール部21と隣接しており、弁全閉時において、環状シール部21と弁座15との密着性に干渉しない位置に形成されている。
2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the
As shown in FIGS. 2 and 3, the
次に、上述した構成からなる玉形弁1の励振低減作用について、図4を用いて説明する。
まず、環状シール部21が弁座15に密着した状態(着座状態)から僅かに離間すると、上流流路11において封止されていた流体Fが、微小な間隙に入り込み、噴流となって環状シール部21に沿って流れる。
Next, the excitation reducing action of the
First, when the
環状シール部21の下流側における端部21aに到達した流体Fは、弁室13において、離間促進部30に沿って径方向外方に流れた後に、離間促進部30の下流側の端部30aにおいて弁体20から剥離し、外周部22から離間して流れる。
The fluid F that has reached the
端部30aにおいて剥離した流体Fは、弁体20の外周部22に再付着することなく、下流流路12に流れ出て、流体出口10b(図1参照)から排出される。
このようにして、噴流となった流体Fが連続的に流れたとしても、離間促進部30の端部30aで剥離することにより、外周部22から離間して流れるため、弁体20の外周部22に再付着しない。
The fluid F peeled off at the
In this way, even if the fluid F that has become a jet flows continuously, it flows away from the outer
以上説明したように、玉形弁1によれば、弁座15と環状シール部21との間から流出した流体Fを、弁体20から離間させる離間促進部30を備えているので、弁座15と環状シール部21との間を通過して噴流となった流体Fを、弁体20から離間させて弁体20に生じる励振力を抑制する。
より具体的には、離間促進部30が、外周部22から径方向に鍔状に延出すると共に、環状シール部21と隣接しているので、噴流となった流体Fが剥離する位置が固定され、剥離位置の変動が抑制される。これにより、簡素な構成で弁体20に生じる流体力の作用方向を固定し、弁体20に生じる自励振動を抑止ことができる。
As described above, according to the
More specifically, since the
図5は、玉形弁1の効果説明図であって、弁体20の変位と時間との関係を示すグラフと、弁体20に作用する流体力と時間との関係を示すグラフとを重ねて表示したものである。図6は、従来の玉形弁(離間促進部30を備えない構成)の作用説明図であって、図5の比較対照図である。
FIG. 5 is an explanatory diagram of the effect of the ball-shaped
図6に示すように、従来の玉形弁は、弁体20に作用する変位及び流体力の値が大きく変化しながら推移しており、振幅が次第に大きくなって不安定な挙動となる自励振動が発生している。これに対して、玉形弁1は、図5に示すように、弁体20に作用する変位と流体力とがほぼ一定の範囲(振幅)で推移しており、極めて安定的な挙動となっている。
これら図5及び図6から明らかなように、離間促進部30を有する玉形弁1によれば、弁体20の自励振動を高い効果で低減させることができる。
As shown in FIG. 6, the conventional ball valve changes while the displacement acting on the
As apparent from FIGS. 5 and 6, according to the
また、弁座15と環状シール部21との密着性について変更を加えることがないので、既存の弁体を改良して弁体20としても、弁特性(弁開度と流量との関係等)に影響を与えることなく、容易に自励振動の抑止効果を得ることができる。
Further, since the adhesiveness between the
また、離間促進部30が外周部22の全周に設けられているので、弁体20の周方向全てにおいて剥離点が変動することを抑止し、噴流となった流体Fが弁体20に再付着することを周方向の全てにおいて抑制することができる。
Further, since the
なお、本参考例においては、図1に示すように、離間促進部30の軸方向の断面形状を矩形としたが、三角状や台形状等の多角形状にしてもよい。また、断面輪郭の少なくとも一部を曲線状にしてもよく、多角形状の少なくとも一辺を曲線状にしてもよいし、角部をR形状としてもよい。
In this reference example, as shown in FIG. 1, the cross-sectional shape in the axial direction of the
(第二参考例)
続いて、本発明の第二参考例に係る玉形弁2について、説明する。
図7は、玉形弁2の要部拡大断面図であり、図8は、図7におけるII−II線断面図である。なお、図7及び図8において、図1から図6と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Second reference example)
Next, the
7 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the
玉形弁2は、弁体20に離間促進部50を備えている。
図7及び図8に示すように、離間促進部50は、弁体20の外周部22から径方向に鍔状に延出しており、外周部22のうち、下流流路12側の一部に設けられている。この離間促進部50は、図8に示すように、周方向における両端部50b,50cと、軸線Pとが形成する中心角θが略110度となった円弧状のものである。なお、離間促進部50の中心角θは、45度から180度の範囲に設定すると好適である。
The
As shown in FIGS. 7 and 8, the
次に、上述した構成からなる玉形弁2の励振低減作用について、図7を用いて説明する。
まず、環状シール部21が弁座15に密着した状態(着座状態)から僅かに離間すると、流体Fが噴流となって環状シール部21に沿って流れる。
Next, the excitation reducing action of the
First, when the
環状シール部21の下流側における端部21aに到達した流体Fは、周方向において以下の二つの流れに大別される。
まず、環状シール部21の下流側における端部21aに到達した流体Fのうち、離間促進部50が形成されている部分における流体Fは、離間促進部50に沿って径方向外方に流れた後に、離間促進部50の下流側の端部50aにおいて弁体20から剥離する。この後、端部50aにおいて剥離した流体Fは、外周部22から離間して流れて外周部22に再付着することがない。
The fluid F that has reached the
First, of the fluid F that has reached the
一方、端部21aに到達した流体Fのうち、離間促進部50が形成されていない部分における流体Fは、外周部22に沿って軸方向に流れる。この流れの過程において、流体Fが外周部22から剥離して、この剥離した流体Fの一部が外周部22に再付着する。
On the other hand, the fluid F in the portion where the
このようにして、弁体20と弁座15との隙間から流出した流体Fは、周方向において流れの偏りが生じ、定常的な流体力が下流流路12側と反対方向に働くので、下流流路12側に片振れする状態となる。しかしながら、流体Fによる弁体20への流体力の作用方向を径方向の一部に固定するために、弁体20全体としての動特性を安定させることができる。
In this way, the fluid F flowing out from the gap between the
図9は、図5と同様の表示方法による玉形弁2の効果説明図である。
図9に示すように、玉形弁2は、上流流路11から弁室13に流体Fが流れ出す時間0sからしばらくの間は、流体力が僅かに不安定な推移となるが、その後は全体的に変位と流体力とがほぼ一定の範囲(振幅)で推移する。このように、図6に示す従来の玉形弁と比較して、玉形弁2は、極めて安定的な挙動となっている。なお、図5と比較すると、全体的に、変位と流体力との双方の値が0を下回って推移しているが、これは上述したように、弁体20が片振れした状態となるためであり、動特性としては安定している。
FIG. 9 is an explanatory view of the effect of the
As shown in FIG. 9, the ball-shaped
以上説明したように、玉形弁2によれば、弁体20の周方向において、予め流れに偏りを生じさせて、流体Fによる弁体20への流体力の作用方向を径方向の一部に固定するので、弁体20全体としての動特性を安定させることができる。
As described above, according to the
なお、本参考例においては、図7に示すように、離間促進部50を弁体20の外周部22のうち下流流路12側の一部に設けたが、下流流路12の反対側の一部に設けてもよい。この構成によれば、定常的な流体力が下流流路12側に働くので、下流流路12側と反対側に片振れする状態となる。この構成においても、流体Fによる弁体20への流体力の作用方向を径方向の一部に固定するために、弁体20全体としての動特性を安定させることができる。
In this reference example, as shown in FIG. 7, the
(第三参考例)
続いて、本発明の第三参考例に係る玉形弁3について説明する。
図10は、玉形弁3の要部拡大断面図である。なお、図10において、図1から図9と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Third reference example)
Then, the ball-shaped valve 3 which concerns on the 3rd reference example of this invention is demonstrated.
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the ball valve 3. In FIG. 10, the same components as those in FIGS. 1 to 9 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
図10に示すように、玉形弁3は、弁体20の外周部23が、環状シール部21よりも小径に構成されている点で、玉形弁1,2と相違する。
より具体的には、環状シール部21の下流側の端部21aにおける径よりも、外周部23の径が小さく構成されており、下流側の端部21aが先鋭なものとなっている。このように、端部21aよりも小径に構成された外周部23が玉形弁3の離間促進部とされている(以下、適宜「離間促進部23」と称する。)
As shown in FIG. 10, the ball valve 3 is different from the
More specifically, the diameter of the outer
次に、上述した構成からなる玉形弁3の励振低減作用について説明する。
まず、環状シール部21が弁座15に密着した状態(着座状態)から僅かに離間すると、流体Fが噴流となって環状シール部21に沿って流れ、端部21aで剥離する。そして、離間促進部(外周部)23から離間した状態で、軸方向に向かって流れ、離間促進部(外周部)23に再付着することがない。
Next, the excitation reduction action of the ball valve 3 having the above-described configuration will be described.
First, when the
以上説明したように、玉形弁3によれば、弁体20の外周部23が環状シール部21の下流側の端部21aよりも小径に構成されているので、弁座15と環状シール部21との間を通過して噴流となった流体Fが端部21aで剥離することとなり、弁体20の外周部23に沿って流れない。これにより、流体Fが外周部23に再付着することを抑制し、弁体20の自励振動を抑止することができる。
As described above, according to the ball valve 3, the outer
また、玉形弁3の構成によれば、外周部23を旋盤加工で切削加工して形成することができるので、例えば、弁室13が上述した離間促進部30,50を追加できないような狭隘なものである場合に有効である。
Further, according to the configuration of the ball-shaped valve 3, the outer
なお、本参考例では、外周部23の全周を小径に形成したが、一部を小径に形成する構成にしてもよいし、外周部23を先細り形状(テーパ形状)にしてもよい。
In this reference example, the entire circumference of the outer
(第四参考例)
続いて、本発明の第四参考例に係る玉形弁4について、説明する。
図11は、玉形弁4の要部断面図である。なお、図11において、図1から図10と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Fourth reference example)
Next, the
FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the
図11に示すように、玉形弁4は、弁体20の外周部22に、被覆部材24が設けられて、環状シール部21の下流側の端部21aよりも大径に構成されてなる。このような構成により、環状シール部21の下流側の端部21aから径方向に被覆部材24の環状端面24aが延在している。
As shown in FIG. 11, the
玉形弁4によれば、弁体20の被覆部材24が、環状シール部21の下流側の端部21aよりも大径に構成されているので、弁座15と環状シール部21との間を通過して噴流となった流体Fが環状端面24aに沿って流れる過程で、径方向外方に流れの方向を変えることとなる。これにより、弁座15と環状シール部21との間を通過した流体Fを、径方向外方に向けて、弁体20から離間させることができる。
According to the
さらに、弁体20の外周部22に被覆部材24を設けることで弁体20の固有振動数を変化させて自励振動を抑制することができる。また、この被覆部材24を加工して弁体20の固有振動数を変化させて自励振動を抑制することもできる。
Furthermore, by providing the covering
(第五参考例)
次に、本発明の第五参考例に係る玉形弁5について、説明する。
図12は、玉形弁5の要部断面図であり、図13は、図12における要部IIIの拡大図である。なお、図12及び図13において、図1から図11と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Fifth reference example)
Next, a description will be given of a
12 is a cross-sectional view of a main part of the
図12に示すように、玉形弁5は、弁室13を区画する隔壁14において、弁座15の流れ方向に下流に、弁座15よりも緩やかに傾斜した緩傾斜部16と、この緩傾斜部16の下流側に隣接する上段部17とを有している。
As shown in FIG. 12, the ball-shaped
図13に示すように、環状シール部21と弁座15とが密着すると、環状端面(環状平面部)24aと上段部17との間に僅かな隙間を形成するようになっている。このような関係により、環状シール部21が弁座15から僅かに離間すると、図12に示すように、弁体20の軸方向に沿った断面において、緩傾斜部16と弁体20との間隙が大となり、上段部17と弁体20との間隙が小となる流路(離間促進部)R1が形成される。
As shown in FIG. 13, when the
次に、上述した構成からなる玉形弁5の励振低減作用について説明する。
環状シール部21と弁座15との間を通過した流体Fは、緩傾斜部16と弁体20との間隙、上段部17と弁体20との間隙の順に流れて、弁室13に流入する。この際、緩傾斜部16と弁体20との間隙から、相対的に小さくなった上段部17と弁体20との間隙に流入する流体Fは、縮流となって弁室13に流入し、径方向外方に向けて弁体20から離間する。
Next, the action of reducing the excitation of the
The fluid F that has passed between the
以上説明したように、玉形弁5によれば、緩傾斜部16と弁体20との間隙が大とされ、上段部17と弁体20との間隙が小とされた流路R1を有するので、緩傾斜部16と弁体20との間隙を通過した流体Fが、上段部17と弁体20との間隙に流入すると、流速が増加する。これにより、弁座15と環状シール部21との間を通過した流体Fが、径方向外方に向かう縮流となって、弁体20から更に離間し易くなる。
すなわち、流体Fが弁体20の外周部22に沿って流れないので、流体Fが外周部22に再付着することを抑制し、弁体20の自励振動を抑止することができる。
また、比較的に加工が容易で、弁座15と環状シール部21との密着性に影響を与えることもない。
As described above, the
That is, since the fluid F does not flow along the outer
Further, the processing is relatively easy, and the adhesion between the
なお、本参考例では、環状シール部21と弁座15とが密着した場合には、環状端面24aと上段部17との間に僅かな隙間が形成されるようにしたが、環状シール部21と弁座15との密着性を妨げないことを条件として、環状端面24aと上段部17とが接触する構成にしてもよい。
また、本参考例では、図12に示すように、環状端面24aを平面としたが、径方向内方側から外方側に向かうに従って漸次上段部17に近接する先細形状(テーパ形状)としてもよい。
同様に、環状シール部21が弁座15から僅かに離間した場合において緩傾斜部16と弁体20との間隙が大となり、上段部17と弁体20との間隙が小となる関係(流路R1)を満たすことを条件として、径方向内方側から外方側に向かうに従って漸次上段部17から離間する先細形状(テーパ形状)としてもよい。
これら先細形状とした場合においても、環状端面24aと上段部17との間に僅かな隙間が形成されるようにしてもよいし、環状シール部21と弁座15との密着性を妨げないことを条件として環状端面24aと上段部17とが接触する構成としてもよい。
In this reference example, when the
In addition, in this reference example, as shown in FIG. 12, the
Similarly, when the
Even in the case of these tapered shapes, a slight gap may be formed between the
(第六参考例)
次に、本発明の第六参考例に係る玉形弁6について、説明する。
図14は、玉形弁6の要部断面図であり、図15は、図14における要部IVの拡大図である。なお、図14及び図15において、図1から図13と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(Sixth reference example)
Next, a description will be given of a ball valve 6 according to a sixth reference example of the present invention.
FIG. 14 is a cross-sectional view of the main part of the ball valve 6, and FIG. 15 is an enlarged view of the main part IV in FIG. 14 and 15, the same components as those in FIGS. 1 to 13 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.
図14に示すように、玉形弁6は、隔壁14に緩傾斜部16と上段部17とを有する点においては、玉形弁5と同様であるが、環状シール部21から外周部22までが滑らかな環状曲面(環状曲面部)24bで接続されている点において、玉形弁5と相違する。すなわち、図14に示すように、軸方向の断面輪郭において、環状シール部21から外周部22までがR加工されている。
As shown in FIG. 14, the ball valve 6 is the same as the
図15に示すように、環状シール部21と弁座15とが密着すると、環状曲面24bと上段部17との間に僅かな隙間を形成するようになっている。このような関係により、環状シール部21が弁座15から僅かに離間すると、図14に示すように、弁体20の軸方向に沿った断面において、緩傾斜部16と弁体20との間隙が大となり、上段部17と弁体20との間隙が小となる流路R2が形成される。
As shown in FIG. 15, when the
次に、上述した構成からなる玉形弁6の励振低減作用について説明する。
環状シール部21と弁座15との間を通過した流体Fは、緩傾斜部16と弁体20との間隙から、相対的に小さくなった上段部17と弁体20との間隙に流入すると、縮流となり、流速が増加した状態で弁室13に流入する。
この流れの過程においては、緩傾斜部16及び上段部17と、弁体20との間隙を流れる流体Fが、環状曲面24bに沿って安定的に流れる。
Next, the excitation reduction action of the ball valve 6 having the above-described configuration will be described.
When the fluid F that has passed between the
In the process of this flow, the fluid F flowing through the gap between the gently
この構成によれば、緩傾斜部16と弁体20との間隙を通過した流体Fが、上段部17と弁体20との間隙に流入すると、流速が増加する。これにより、弁座15と環状シール部21との間を通過した流体Fが、径方向外方に向かう縮流となって、弁体20から更に離間し易くなる。
According to this configuration, when the fluid F that has passed through the gap between the gently
また、環状シール部21と外周部22とが滑らかな環状曲面24bで接続されているので、緩傾斜部16及び上段部17と、弁体20との間隙を流れる流体Fが、環状曲面24bに沿って安定的に流れる。これにより、緩傾斜部16及び上段部17と、弁体20との間隙を流れる流体Fの乱れを低減すると共に圧力損失を低減することができる。
なお、本参考例では、図14に示すように、弁体20側をR加工としたが、弁座15側をR加工としてもよい。
In addition, since the
In this reference example, as shown in FIG. 14, the
なお、本参考例では、環状シール部21と弁座15とが密着した場合には、環状曲面24bと上段部17との間に僅かな隙間が形成されるようにしたが、環状シール部21と弁座15との密着性を妨げないことを条件として、環状曲面24bと上段部17とが接触する構成にしてもよい。
In this reference example, when the
(第一実施形態)
次に、本発明の第一実施形態に係る玉形弁7について、説明する。
図16は、玉形弁7の要部断面図であり、図17は、図16における要部Vの拡大図である。なお、図16及び図17において、図1から図15と同様の構成要素については、同一の符号を付して説明を省略する。
(First embodiment)
Next, the
16 is a cross-sectional view of a main part of the
玉形弁7は、流体Fから弁体20に対して作用する励振力を低減させる励振力低減手段として機能する渦流形成部90を備えている。
渦流形成部90は、三つの渦流形成溝90a〜90cからなっており、これら渦流形成溝90a〜90cは、それぞれ弁座15に同心状に形成された環状溝となっている。
The
The
環状シール部21と弁座15との間を通過する流体Fは、その一部が渦流形成溝90a〜90cに流入すると共に、渦流形成溝90a〜90cにおいて渦を形成する。
A part of the fluid F passing between the
この構成によれば、渦流形成溝90a〜90cにおいて渦が発生するので、ダンピング効果を大きくし、弁体20が自励振動を起こしたとしても、弁体20を減衰させることができる。
According to this configuration, since vortices are generated in the
なお、本実施形態においては、渦流形成溝90a〜90cを弁座15に形成したが、環状シール部21に設ける構成としてもよいし、弁座15及び環状シール部21の双方に設ける構成としてもよい。
また、本実施形態においては、複数の渦流形成溝90a〜90cを同心状に設ける構成としたが、必ずしも同心状に設けなくてもよい。
また、本実施形態においては、複数の渦流形成溝90a〜90cを設ける構成としたが、一つだけ設ける構成としてもよい。
また、本実施形態においては、渦流形成溝90a〜90cをそれぞれ環状に連通する構成としたが、周方向に区切った断続的な複数の溝やハニカム状にしてもよい。
In the present embodiment, the
Moreover, in this embodiment, although it was set as the structure which provides the some eddy current formation groove |
Moreover, in this embodiment, although it was set as the structure which provides the some eddy current formation groove |
Further, in the present embodiment, the
なお、上述した参考例及び実施の形態において示した動作手順、あるいは各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
例えば、上述した各参考例及び実施の形態では、玉形弁に本発明を適用した場合について、説明したが、その他の構造の弁、例えば、アングル弁についても本発明を好適に適用することができる。
Note that the operation procedures shown in the reference examples and the embodiments described above, or the shapes and combinations of the components are examples, and can be variously changed based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention. is there.
For example, in each of the reference examples and embodiments described above, the case where the present invention is applied to a ball-shaped valve has been described. However, the present invention can also be suitably applied to valves having other structures, for example, angle valves. it can.
1〜7…玉形弁(弁装置)
10…弁箱
10a…流体入口
10b…流体出口
11…上流流路
12…下流流路
13…弁室
14…隔壁
15…弁座
16…緩傾斜部
17…上段部
20…弁体
21…環状シール部
21a…端部
22…外周部
23…外周部(離間促進部)
24…被覆部材
24a…環状端面(環状平面部)
24b…環状曲面(環状曲面部)
29…弁棒
30,50…離間促進部
90…渦流形成部
90a〜90c…渦流形成溝
R1…流路
R2…流路
F…流体
P…軸線
1 to 7 ... Girdle valve (valve device)
DESCRIPTION OF
24 ... covering
24b ... annular curved surface (annular curved surface portion)
29 ...
Claims (4)
前記弁座に着座可能な環状シール部が設けられ、前記弁座に対して進退可能に構成された弁体とを備え、
前記流体から前記弁体に対して作用する励振力を低減させる励振力低減手段を備え、
前記励振力低減手段は、前記弁座と前記環状シール部とのうち少なくとも一方に設けられ、渦流を発生させる渦流形成部であることを特徴とする弁装置。 The upstream flow path on the fluid inlet side and the downstream flow path on the fluid outlet side are configured to be continuous in a direction intersecting each other via the valve chamber, and at the opening of the upstream flow path of the partition wall that partitions the valve chamber, A valve box provided with a valve seat that gradually increases in diameter as it goes downstream;
An annular seal portion that can be seated on the valve seat, and a valve body configured to be movable forward and backward with respect to the valve seat,
An excitation force reducing means for reducing an excitation force acting on the valve body from the fluid;
The valve device according to claim 1, wherein the excitation force reducing means is a vortex forming portion that is provided in at least one of the valve seat and the annular seal portion and generates a vortex.
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