JP5535524B2 - Valve device - Google Patents

Valve device Download PDF

Info

Publication number
JP5535524B2
JP5535524B2 JP2009125872A JP2009125872A JP5535524B2 JP 5535524 B2 JP5535524 B2 JP 5535524B2 JP 2009125872 A JP2009125872 A JP 2009125872A JP 2009125872 A JP2009125872 A JP 2009125872A JP 5535524 B2 JP5535524 B2 JP 5535524B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
valve
valve body
fluid
annular seal
outer peripheral
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009125872A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2010270900A (en
Inventor
伸次 深尾
隆一 梅原
英之 森田
信好 入木
知和 岩田
康裕 津村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Mitsubishi Heavy Industries Ltd filed Critical Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority to JP2009125872A priority Critical patent/JP5535524B2/en
Publication of JP2010270900A publication Critical patent/JP2010270900A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5535524B2 publication Critical patent/JP5535524B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Lift Valve (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

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 Patent Document 1 below, two ball valves are connected in parallel, and the two ball valves are selectively used according to the flow rate, so that the distance between the valve body and the valve seat is widened and the valve body is self-excited. A technique for suppressing the occurrence of the above is disclosed.

特開2000−161529号公報JP 2000-161529 A

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、該励振力低減手段は、前記弁座と前記環状シール部との間から流出した流体を、前記弁体から離間させる離間促進部であり、前記離間促進部は、前記環状シール部の下流側において、前記弁体の外周部から径方向に鍔状に延出しているとともに、前記環状シールと軸方向に隣接してい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、弁座と環状シール部との間から流出した流体を、弁体から離間させる離間促進部を備えているので、弁座と環状シール部との間を通過した流体を、弁体から離間させて、弁体に生じる励振力を抑制する。これにより、弁体に生じる自励振動を抑止することができる。
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. the fluid flowing out from between, Ri spaced facilitating portion der for spacing from the valve body, the separation promotion portion, the downstream side of the annular seal portion extends from the outer peripheral portion in a radial direction in a flange shape of the valve body together and, especially that it is adjacent to the annular seal and the axial To.
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.
In addition, since a separation promoting part for separating the fluid flowing out between the valve seat and the annular seal part from the valve body is provided, the fluid that has passed between the valve seat and the annular seal part is separated from the valve body. The excitation force generated in the valve body is suppressed. Thereby, the self-excited vibration which arises in a valve body can be suppressed.

また、離間促進部が、環状シール部の下流側において、弁体の外周部から径方向に鍔状に延出しているので、弁座と環状シール部との間を通過した流体が離間促進部で剥離する。すなわち、流体が剥離する位置が固定されて、剥離位置の変動が抑制される。これにより、弁体に生じる流体力の作用方向を固定し、弁体に生じる励振力を抑止することができる。 Further , since the separation promoting portion extends radially from the outer periphery of the valve body on the downstream side of the annular seal portion, the fluid that has passed between the valve seat and the annular seal portion is separated. Peel off. That is, the position where the fluid peels is fixed, and fluctuations in the peeling position are suppressed. Thereby, the action direction of the fluid force generated in the valve body can be fixed, and the excitation force generated in the valve body can be suppressed.

また、前記離間促進部は、前記環状シール部の下流側において、前記弁体の外周部から径方向に鍔状に延出していることを特徴とする。
この構成によれば、離間促進部が、環状シール部の下流側において、弁体の外周部から径方向に鍔状に延出しているので、弁座と環状シール部との間を通過した流体が離間促進部で剥離する。すなわち、流体が剥離する位置が固定されて、剥離位置の変動が抑制される。これにより、弁体に生じる流体力の作用方向を固定し、弁体に生じる励振力を抑止することができる。
Further, the separation promoting portion is characterized by extending radially from the outer peripheral portion of the valve body on the downstream side of the annular seal portion.
According to this configuration, the separation promoting portion extends in a radial shape from the outer peripheral portion of the valve body on the downstream side of the annular seal portion, so that the fluid that has passed between the valve seat and the annular seal portion Peels at the separation promoting portion. That is, the position where the fluid peels is fixed, and fluctuations in the peeling position are suppressed. Thereby, the action direction of the fluid force generated in the valve body can be fixed, and the excitation force generated in the valve body can be suppressed.

また、前記離間促進部は、前記弁体の外周部の全周に設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、離間促進部が外周部の全周に設けられているので、弁体の周方向全てにおいて剥離点が変動することを抑止し、弁座と環状シール部との間を通過した流体が弁体に再付着することを周方向全てにおいて抑制することができる。
In addition, the separation promoting portion is provided on the entire circumference of the outer peripheral portion of the valve body.
According to this configuration, since the separation promoting portion is provided on the entire circumference of the outer peripheral portion, the separation point is prevented from fluctuating in all the circumferential directions of the valve body, and passes between the valve seat and the annular seal portion. It is possible to suppress the adhered fluid from reattaching to the valve body in all circumferential directions.

また、前記離間促進部は、前記弁体の外周部のうち、前記下流流路側の一部に設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、離間促進部が外周部の下流流路側の一部に設けられているので、予め流れに偏りを生じさせて、流体による弁体への流体力の作用方向を径方向の一部に固定し、弁体全体としての動特性を安定させることができる。
In addition, the separation promoting portion is provided in a part of the outer peripheral portion of the valve body on the downstream flow path side.
According to this configuration, since the separation promoting portion is provided in a part of the outer peripheral portion on the downstream flow path side, the flow is biased in advance, and the acting direction of the fluid force by the fluid on the valve body is changed in the radial direction. The dynamic characteristics of the valve body as a whole can be stabilized by fixing to a part.

前記離間促進部は、前記弁体の外周部のうち、前記下流流路の反対側の一部に設けられていることを特徴とする。
この構成によれば、離間促進部が外周部の下流流路側の一部に設けられているので、予め流れに偏りを生じさせて、流体による弁体への流体力の作用方向を径方向の一部に固定し、弁体全体としての動特性を安定させることができる。
The separation promoting portion is provided in a part of the outer peripheral portion of the valve body on the opposite side of the downstream flow path.
According to this configuration, since the separation promoting portion is provided in a part of the outer peripheral portion on the downstream flow path side, the flow is biased in advance, and the acting direction of the fluid force by the fluid on the valve body is changed in the radial direction. The dynamic characteristics of the valve body as a whole can be stabilized by fixing to a part.

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.

本発明の第一実施形態に係る玉形弁1の全体構成を示す概略構成断面図である。1 is a schematic cross-sectional view showing an overall configuration of a ball valve 1 according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第一実施形態に係る玉形弁1の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 1 which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る玉形弁1の要部断面図であって、図2におけるI−I線断面図である。It is principal part sectional drawing of the ball-shaped valve 1 which concerns on 1st embodiment of this invention, Comprising: It is the II sectional view taken on the line in FIG. 本発明の第一実施形態に係る玉形弁1の作用説明図である。It is operation | movement explanatory drawing of the ball-shaped valve 1 which concerns on 1st embodiment of this invention. 本発明の第一実施形態に係る玉形弁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。It is effect explanatory drawing of the ball-shaped valve 1 which concerns on 1st embodiment of this invention, Comprising: The graph which shows the relationship between the displacement of the valve body 20 and time, The relationship between the fluid force which acts on the valve body 20, and time The graph shown is superimposed and displayed. 従来の玉形弁の作用説明図であって、図5の比較対照図である。It is an operation explanatory view of the conventional ball valve, and is a comparative view of FIG. 本発明の第二実施形態に係る玉形弁2の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 2 which concerns on 2nd embodiment of this invention. 本発明の第二実施形態に係る玉形弁2の要部断面図であって、図5におけるII−II線断面図である。It is principal part sectional drawing of the ball-shaped valve 2 which concerns on 2nd embodiment of this invention, Comprising: It is the II-II sectional view taken on the line in FIG. 本発明の第二実施形態に係る玉形弁2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。It is effect explanatory drawing of the ball-shaped valve 2 which concerns on 2nd embodiment of this invention, Comprising: The graph which shows the relationship between the displacement of the valve body 20 and time, The relationship between the fluid force and time which act on the valve body 20 The graph shown is superimposed and displayed. 本発明の第三実施形態に係る玉形弁3の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 3 which concerns on 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四実施形態に係る玉形弁4の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 4 which concerns on 4th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る玉形弁5の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 5 which concerns on 5th embodiment of this invention. 本発明の第五実施形態に係る玉形弁5の要部拡大断面図であり、図13における要部IIIの拡大図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 5 which concerns on 5th embodiment of this invention, and is an enlarged view of the principal part III in FIG. 本発明の第六実施形態に係る玉形弁6の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 6 which concerns on 6th embodiment of this invention. 本発明の第六実施形態に係る玉形弁6の要部拡大断面図であり、図14における要部IVの拡大図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 6 which concerns on 6th embodiment of this invention, and is an enlarged view of the principal part IV in FIG. 本発明の第七実施形態に係る玉形弁7の要部拡大断面図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 7 which concerns on 7th embodiment of this invention. 本発明の第七実施形態に係る玉形弁7の要部拡大断面図であり、図14における要部Vの拡大図である。It is a principal part expanded sectional view of the ball-shaped valve 7 which concerns on 7th embodiment of this invention, and is an enlarged view of the principal part V in FIG.

以下、図面を参照し、本発明の実施の形態について説明する。
(第一実施形態)
図1は、本発明の第一実施形態に係る玉形弁(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。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)
FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing the overall configuration of a ball valve (valve device) 1 according to a first embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the ball valve 1 includes a valve box 10 and a valve body 20. Note that the axis of the valve body 20 in the figure is P.

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 valve box 10, the fluid inlet 10a and the fluid outlet 10b are provided on the same straight line, the upstream flow path 11 on the fluid inlet 10a side, the valve chamber 13 that accommodates the valve body 20, and the fluid outlet 10b side. An internal flow path is constituted by the downstream flow path 12. This internal flow path is configured such that the upstream flow path 11 and the downstream flow path 12 are continuous in a direction intersecting with each other via the valve chamber 13.

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 upstream flow path 11 extends from the fluid inlet 10 a toward the fluid outlet 10 b and then bends and extends to the valve chamber 13.
The downstream flow path 12 extends in one direction from the valve chamber 13 to the fluid outlet 10b.
The valve chamber 13 is partitioned by a partition wall 14, and an opening portion 11 a of the upstream flow channel 11 and an opening portion 12 a of the downstream flow channel 12 are opened in a direction intersecting each other.
A tapered valve seat 15 is formed at the edge of the opening 11a of the upstream flow path 11 formed in the partition wall 14 and gradually increases in diameter as it goes downstream.

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 valve body 20 is formed in a columnar body, and has a tapered annular seal portion 21 that gradually increases in diameter as it goes downstream, and has a substantially constant diameter along the axis P. And an outer peripheral portion 22.
The annular seal portion 21 comes into surface contact with the valve seat 15 and can be seated on the valve seat 15, and seals the fluid F in the upstream flow path 11 when seated.
The valve body 20 is connected to a valve rod 29 and is configured to be movable back and forth with respect to the valve seat 15 in the axial direction.

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 ball valve 1 includes a separation promoting portion 30 as an excitation force reducing unit that reduces the excitation force acting on the valve body 20 from the fluid F.

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 ball valve 1, and FIG. 3 is a cross-sectional view taken along the line II of FIG.
As shown in FIGS. 2 and 3, the separation promoting portion 30 extends in a radial shape from the outer peripheral portion 22 of the valve body 20 and is provided on the entire periphery of the outer peripheral portion 22. The separation promoting portion 30 is adjacent to the annular seal portion 21 on the downstream side in the axial direction, and is formed at a position that does not interfere with the adhesion between the annular seal portion 21 and the valve seat 15 when the valve is fully closed. .

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 ball valve 1 having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
First, when the annular seal portion 21 is slightly separated from the state in which the annular seal portion 21 is in close contact with the valve seat 15 (sitting state), the fluid F sealed in the upstream flow path 11 enters a minute gap and becomes a jet to form an annular seal. It flows along the part 21.

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 end 21 a on the downstream side of the annular seal portion 21 flows radially outward along the separation promoting portion 30 in the valve chamber 13, and then the downstream end 30 a of the separation promoting portion 30. In FIG. 2, the air flows away from the outer peripheral portion 22.

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 end 30a flows out to the downstream flow path 12 without reattaching to the outer peripheral portion 22 of the valve body 20, and is discharged from the fluid outlet 10b (see FIG. 1).
In this way, even if the fluid F that has become a jet flows continuously, it flows away from the outer peripheral portion 22 by separating at the end portion 30a of the separation promoting portion 30, so that the outer peripheral portion of the valve body 20 22 does not reattach.

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 ball valve 1, the valve F is provided with the separation promoting portion 30 that separates the fluid F flowing out between the valve seat 15 and the annular seal portion 21 from the valve body 20. The fluid F which has passed through between 15 and the annular seal portion 21 to become a jet is separated from the valve body 20 to suppress the exciting force generated in the valve body 20.
More specifically, since the separation promoting portion 30 extends in a radial shape from the outer peripheral portion 22 and is adjacent to the annular seal portion 21, the position where the fluid F that has become a jet peels is fixed. Thus, fluctuations in the peeling position are suppressed. Thereby, the action direction of the fluid force generated in the valve body 20 can be fixed with a simple configuration, and the self-excited vibration generated in the valve body 20 can be suppressed.

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 valve 1, and a graph showing the relationship between the displacement of the valve body 20 and time and a graph showing the relationship between the fluid force acting on the valve body 20 and time are overlapped. Is displayed. FIG. 6 is an operation explanatory view of a conventional ball valve (a configuration not including the separation promoting portion 30), and is a comparative view of FIG.

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 valve body 20 and the value of the fluid force change greatly, and the amplitude gradually increases and becomes self-excited that becomes unstable. Vibration is occurring. On the other hand, as shown in FIG. 5, the ball-shaped valve 1 has a displacement and fluid force acting on the valve body 20 changing in a substantially constant range (amplitude), and has a very stable behavior. ing.
As apparent from FIGS. 5 and 6, according to the ball valve 1 having the separation promoting portion 30, the self-excited vibration of the valve body 20 can be reduced with a high effect.

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 valve seat 15 and the annular seal portion 21 is not changed, the valve characteristics (the relationship between the valve opening degree and the flow rate, etc.) can be obtained by improving the existing valve body as the valve body 20. The self-excited vibration suppression effect can be easily obtained without affecting the above.

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 separation promoting portion 30 is provided on the entire circumference of the outer peripheral portion 22, the separation point is prevented from fluctuating in all the circumferential directions of the valve body 20, and the fluid F that has become a jet flow is re-applied to the valve body 20. Adhesion can be suppressed in all circumferential directions.

なお、本実施形態においては、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 the present embodiment, as shown in FIG. 1, the cross-sectional shape in the axial direction of the separation promoting portion 30 is a rectangle, but it may be a polygonal shape such as a triangular shape or a trapezoidal shape. Further, at least a part of the cross-sectional contour may be curved, at least one side of the polygonal shape may be curved, and the corner may be R-shaped.

(第二実施形態)
続いて、本発明の第二実施形態に係る玉形弁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 embodiment)
Next, the ball valve 2 according to the second embodiment of the present invention will be described.
7 is an enlarged cross-sectional view of the main part of the ball valve 2, and FIG. 8 is a cross-sectional view taken along the line II-II in FIG. 7 and 8, the same components as those in FIGS. 1 to 6 are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.

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 ball valve 2 includes a separation promoting portion 50 in the valve body 20.
As shown in FIGS. 7 and 8, the separation promoting portion 50 extends in a radial shape from the outer peripheral portion 22 of the valve body 20, and in a part of the outer peripheral portion 22 on the downstream flow path 12 side. Is provided. As shown in FIG. 8, the separation promoting portion 50 has an arc shape in which a central angle θ formed by both end portions 50 b and 50 c in the circumferential direction and the axis P is approximately 110 degrees. The center angle θ of the separation promoting unit 50 is preferably set in the range of 45 degrees to 180 degrees.

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 ball valve 2 having the above-described configuration will be described with reference to FIG.
First, when the annular seal portion 21 is slightly separated from the state where the annular seal portion 21 is in close contact with the valve seat 15 (sitting state), the fluid F becomes a jet and flows along the annular seal portion 21.

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 end portion 21a on the downstream side of the annular seal portion 21 is roughly divided into the following two flows in the circumferential direction.
First, of the fluid F that has reached the end 21 a on the downstream side of the annular seal portion 21, the fluid F in the portion where the separation promoting portion 50 is formed flows radially outward along the separation promoting portion 50. Later, it peels from the valve body 20 at the downstream end 50a of the separation promoting portion 50. Thereafter, the fluid F peeled off at the end portion 50 a flows away from the outer peripheral portion 22 and does not reattach to the outer peripheral portion 22.

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 separation promoting portion 50 is not formed among the fluid F reaching the end portion 21 a flows in the axial direction along the outer peripheral portion 22. In the course of this flow, the fluid F is peeled off from the outer peripheral portion 22, and a part of the peeled fluid F is reattached to the outer peripheral portion 22.

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 valve body 20 and the valve seat 15 is unevenly flowed in the circumferential direction, and a steady fluid force acts in the direction opposite to the downstream flow path 12 side. It will be in the state which shakes to the flow path 12 side. However, since the direction of the fluid force applied to the valve body 20 by the fluid F is fixed to a part of the radial direction, the dynamic characteristics of the valve body 20 as a whole can be stabilized.

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 target valve 2 by the display method similar to that of FIG.
As shown in FIG. 9, the ball-shaped valve 2 has a slightly unstable fluid force for a while from time 0 s when the fluid F flows from the upstream flow path 11 to the valve chamber 13. Therefore, the displacement and the fluid force change within a substantially constant range (amplitude). Thus, compared with the conventional ball valve shown in FIG. 6, the ball valve 2 has a very stable behavior. Compared with FIG. 5, the values of both the displacement and the fluid force are generally lower than 0. However, as described above, the valve body 20 is in a one-sided state. The dynamic characteristics are stable.

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 ball valve 2, the flow is biased in advance in the circumferential direction of the valve body 20, and the action direction of the fluid force by the fluid F on the valve body 20 is a part of the radial direction. Therefore, the dynamic characteristics of the entire valve body 20 can be stabilized.

なお、本実施形態においては、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 the present embodiment, as shown in FIG. 7, the separation promoting portion 50 is provided on a part of the outer peripheral portion 22 of the valve body 20 on the downstream flow path 12 side. It may be provided in a part. According to this configuration, since a steady fluid force acts on the downstream flow path 12 side, a state in which one side swings to the side opposite to the downstream flow path 12 side is obtained. Also in this configuration, the dynamic characteristics of the valve body 20 as a whole can be stabilized because the direction of the fluid force applied to the valve body 20 by the fluid F is fixed to a part of the radial direction.

(第三実施形態)
続いて、本発明の第三実施形態に係る玉形弁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 embodiment)
Then, the ball-shaped valve 3 which concerns on 3rd embodiment 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 ball valves 1 and 2 in that the outer peripheral portion 23 of the valve body 20 is configured to have a smaller diameter than the annular seal portion 21.
More specifically, the diameter of the outer peripheral portion 23 is smaller than the diameter of the downstream end portion 21a of the annular seal portion 21, and the downstream end portion 21a is sharp. As described above, the outer peripheral portion 23 having a smaller diameter than the end portion 21a is used as a separation promoting portion of the ball valve 3 (hereinafter, referred to as “separation promoting portion 23” as appropriate).

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 annular seal portion 21 is slightly separated from the state where the annular seal portion 21 is in close contact with the valve seat 15 (sitting state), the fluid F becomes a jet and flows along the annular seal portion 21 and is peeled off at the end portion 21a. And in the state spaced apart from the separation promotion part (outer peripheral part) 23, it flows toward the axial direction and does not reattach to the separation promotion part (outer peripheral part) 23.

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 peripheral portion 23 of the valve body 20 is configured to have a smaller diameter than the downstream end portion 21 a of the annular seal portion 21. The fluid F, which has passed through the space 21 and becomes a jet, is peeled off at the end 21 a and does not flow along the outer peripheral portion 23 of the valve body 20. Thereby, it can suppress that the fluid F adheres to the outer peripheral part 23, and can suppress the self-excited vibration of the valve body 20. FIG.

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 peripheral portion 23 can be formed by cutting with a lathe, so that the valve chamber 13 cannot be added with the above-described separation promoting portions 30, 50, for example. It is effective when it is something.

なお、本実施形態では、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 the present embodiment, the entire circumference of the outer peripheral portion 23 is formed with a small diameter, but a part of the outer peripheral portion 23 may be formed with a small diameter, or the outer peripheral portion 23 may be tapered (tapered shape). .

(第四実施形態)
続いて、本発明の第四実施形態に係る玉形弁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 embodiment)
Then, the spherical valve 4 which concerns on 4th embodiment of this invention is demonstrated.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the main part of the ball valve 4. In FIG. 11, the same components as those in FIGS. 1 to 10 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

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 ball valve 4 is configured such that a covering member 24 is provided on the outer peripheral portion 22 of the valve body 20 and has a larger diameter than the downstream end portion 21 a of the annular seal portion 21. . With such a configuration, the annular end surface 24 a of the covering member 24 extends in the radial direction from the downstream end portion 21 a of the annular seal portion 21.

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 ball valve 4, the covering member 24 of the valve body 20 is configured to have a larger diameter than the downstream end portion 21 a of the annular seal portion 21. In the process in which the fluid F that has passed through the nozzle and flows as a jet flows along the annular end surface 24a, the flow direction is changed radially outward. Thereby, the fluid F that has passed between the valve seat 15 and the annular seal portion 21 can be separated from the valve body 20 in the radially outward direction.

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 member 24 on the outer peripheral portion 22 of the valve body 20, the natural frequency of the valve body 20 can be changed to suppress self-excited vibration. The covering member 24 can be processed to change the natural frequency of the valve body 20 to suppress self-excited vibration.

(第五実施形態)
次に、本発明の第五実施形態に係る玉形弁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 embodiment)
Next, a description will be given of a ball valve 5 according to a fifth embodiment of the present invention.
12 is a cross-sectional view of a main part of the ball valve 5, and FIG. 13 is an enlarged view of a main part III in FIG. 12 and 13, the same components as those in FIGS. 1 to 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted.

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 valve 5 includes a gently inclined portion 16 that is inclined more gently than the valve seat 15 downstream in the flow direction of the valve seat 15 in the partition wall 14 that defines the valve chamber 13. An upper step portion 17 adjacent to the downstream side of the inclined portion 16 is provided.

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 annular seal portion 21 and the valve seat 15 are in close contact with each other, a slight gap is formed between the annular end surface (annular flat surface portion) 24 a and the upper step portion 17. Due to such a relationship, when the annular seal portion 21 is slightly separated from the valve seat 15, as shown in FIG. 12, the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 in the cross section along the axial direction of the valve body 20. Becomes larger, and a flow path (separation promoting portion) R1 is formed in which the gap between the upper stage portion 17 and the valve body 20 is reduced.

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 ball valve 5 having the above-described configuration will be described.
The fluid F that has passed between the annular seal portion 21 and the valve seat 15 flows in the order of the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 and the gap between the upper stage portion 17 and the valve body 20 and flows into the valve chamber 13. To do. At this time, the fluid F flowing into the gap between the upper step portion 17 and the valve body 20, which has become relatively small, from the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20, becomes a contracted flow and flows into the valve chamber 13. , And away from the valve body 20 outward in the radial direction.

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 ball valve 5 has the flow path R1 in which the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 is large and the gap between the upper stage portion 17 and the valve body 20 is small. Therefore, when the fluid F that has passed through the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 flows into the gap between the upper stage portion 17 and the valve body 20, the flow velocity increases. As a result, the fluid F that has passed between the valve seat 15 and the annular seal portion 21 becomes a contracted flow directed radially outward, and is further easily separated from the valve body 20.
That is, since the fluid F does not flow along the outer peripheral portion 22 of the valve body 20, the fluid F can be prevented from reattaching to the outer peripheral portion 22, and the self-excited vibration of the valve body 20 can be suppressed.
Further, the processing is relatively easy, and the adhesion between the valve seat 15 and the annular seal portion 21 is not affected.

なお、本実施形態では、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、本実施形態では、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 embodiment, when the annular seal portion 21 and the valve seat 15 are in close contact with each other, a slight gap is formed between the annular end surface 24a and the upper step portion 17, but the annular seal portion 21 is formed. The annular end surface 24a and the upper step portion 17 may be in contact with each other on the condition that the adhesion between the valve seat 15 and the valve seat 15 is not hindered.
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 12, the annular end surface 24a is a flat surface, but it may also have a tapered shape (tapered shape) that gradually approaches the upper step portion 17 from the radially inward side toward the outward side. Good.
Similarly, when the annular seal portion 21 is slightly separated from the valve seat 15, the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 becomes large, and the gap between the upper step portion 17 and the valve body 20 becomes small (flow). On condition that the road R1) is satisfied, a tapered shape (tapered shape) gradually separating from the upper step portion 17 as it goes from the radially inner side to the outer side may be used.
Even in the case of these tapered shapes, a slight gap may be formed between the annular end surface 24a and the upper step portion 17, and the adhesion between the annular seal portion 21 and the valve seat 15 is not hindered. It is good also as a structure which the cyclic | annular end surface 24a and the upper step part 17 contact on condition of these.

(第六実施形態)
次に、本発明の第六実施形態に係る玉形弁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 embodiment)
Next, the spherical valve 6 according to the sixth embodiment of the present invention will be described.
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 ball valve 5 in that the partition wall 14 has a gently inclined portion 16 and an upper step portion 17, but from the annular seal portion 21 to the outer peripheral portion 22. Are connected by a smooth annular curved surface (annular curved surface portion) 24b. That is, as shown in FIG. 14, R processing is performed from the annular seal portion 21 to the outer peripheral portion 22 in the cross-sectional contour in the axial direction.

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 annular seal portion 21 and the valve seat 15 are in close contact with each other, a slight gap is formed between the annular curved surface 24 b and the upper step portion 17. Due to such a relationship, when the annular seal portion 21 is slightly separated from the valve seat 15, the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 in the cross section along the axial direction of the valve body 20 as shown in FIG. 14. Becomes larger, and a flow path R2 is formed in which the gap between the upper stage portion 17 and the valve body 20 becomes smaller.

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 annular seal portion 21 and the valve seat 15 flows from the gap between the gently inclined portion 16 and the valve body 20 into the gap between the upper step portion 17 and the valve body 20 that have become relatively small. Then, it becomes a contracted flow and flows into the valve chamber 13 with the flow velocity increased.
In the process of this flow, the fluid F flowing through the gap between the gently inclined portion 16 and the upper step portion 17 and the valve body 20 flows stably along the annular curved surface 24b.

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 inclined portion 16 and the valve body 20 flows into the gap between the upper stage portion 17 and the valve body 20, the flow velocity increases. As a result, the fluid F that has passed between the valve seat 15 and the annular seal portion 21 becomes a contracted flow directed radially outward, and is further easily separated from the valve body 20.

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、本実施形態では、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 annular seal portion 21 and the outer peripheral portion 22 are connected by a smooth annular curved surface 24b, the fluid F flowing through the gap between the gently inclined portion 16 and the upper step portion 17 and the valve body 20 flows into the annular curved surface 24b. Flows stably along. Thereby, the disturbance of the fluid F flowing through the gap between the gentle slope portion 16 and the upper step portion 17 and the valve body 20 can be reduced and the pressure loss can be reduced.
In the present embodiment, as shown in FIG. 14, the valve body 20 side is R-processed, but the valve seat 15 side may be R-processed.

なお、本実施形態では、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 the present embodiment, when the annular seal portion 21 and the valve seat 15 are in close contact with each other, a slight gap is formed between the annular curved surface 24b and the upper step portion 17, but the annular seal portion 21 is formed. The annular curved surface 24b and the upper step portion 17 may be in contact with each other on the condition that the adhesion between the valve seat 15 and the valve seat 15 is not hindered.

(第七実施形態)
次に、本発明の第七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。
(Seventh embodiment)
Next, the spherical valve 7 according to the seventh embodiment of the present invention will be described.
16 is a cross-sectional view of a main part of the ball valve 7, and FIG. 17 is an enlarged view of a main part V in FIG. 16 and 17, the same components as those in FIGS. 1 to 15 are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

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 ball valve 7 includes a vortex forming portion 90 that functions as an excitation force reducing unit that reduces the excitation force acting on the valve body 20 from the fluid F.
The vortex forming portion 90 includes three vortex forming grooves 90 a to 90 c, and these vortex forming grooves 90 a to 90 c are annular grooves formed concentrically on the valve seat 15, respectively.

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 annular seal portion 21 and the valve seat 15 flows into the vortex forming grooves 90a to 90c and forms vortices in the vortex forming grooves 90a to 90c.

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 vortex forming grooves 90a to 90c, the damping effect can be increased and the valve body 20 can be damped even if the valve body 20 causes self-excited vibration.

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 vortex forming grooves 90 a to 90 c are formed in the valve seat 15, but may be provided in the annular seal portion 21, or may be provided in both the valve seat 15 and the annular seal portion 21. Good.
Moreover, in this embodiment, although it was set as the structure which provides the some eddy current formation groove | channels 90a-90c concentrically, it does not necessarily need to provide it concentrically.
Moreover, in this embodiment, although it was set as the structure which provides the some eddy current formation groove | channels 90a-90c, it is good also as a structure provided only one.
Further, in the present embodiment, the vortex forming grooves 90a to 90c are configured to communicate with each other in an annular shape, but may be formed into a plurality of intermittent grooves or honeycombs partitioned in the circumferential direction.

なお、上述した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、上述した各実施形態では、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 procedure shown in the above-described embodiment, various shapes and combinations of the constituent members, and the like are examples, and various modifications can be made based on design requirements and the like without departing from the gist of the present invention.
For example, in each of the above-described embodiments, 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 a valve having another structure, for example, an angle valve.

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 SYMBOLS 10 ... Valve box 10a ... Fluid inlet 10b ... Fluid outlet 11 ... Upstream flow path 12 ... Downstream flow path 13 ... Valve chamber 14 ... Partition 15 ... Valve seat 16 ... Slightly inclined part 17 ... Upper stage part 20 ... Valve body 21 ... Annular seal Part 21a ... end 22 ... outer peripheral part 23 ... outer peripheral part (separation promoting part)
24 ... covering member 24a ... annular end face (annular flat surface portion)
24b ... annular curved surface (annular curved surface portion)
29 ... Valve rod 30, 50 ... Separation promoting part 90 ... Eddy current forming part 90a-90c ... Eddy current forming groove R1 ... Channel R2 ... Channel F ... Fluid P ... Axis line

Claims (4)

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、該励振力低減手段は、前記弁座と前記環状シール部との間から流出した流体を、前記弁体から離間させる離間促進部であり、前記離間促進部は、前記環状シール部の下流側において、前記弁体の外周部から径方向に鍔状に延出しているとともに、前記環状シールと軸方向に隣接してい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 excitation force reducing means passing the fluid flowing out between the valve seat and the annular seal portion to the valve body; spaced facilitating portion der for separating from is, the separation promotion section, at a downstream side of said annular seal unit, with extends in a flange shape radially from the outer periphery of the valve body, the annular seal axially A valve device characterized in that it is adjacent to .
前記離間促進部は、前記弁体の外周部の全周に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の弁装置。 The valve device according to claim 1 , wherein the separation promoting portion is provided on the entire circumference of the outer peripheral portion of the valve body. 前記離間促進部は、前記弁体の外周部のうち、前記下流流路側の一部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の弁装置。 2. The valve device according to claim 1 , wherein the separation promoting portion is provided in a part of the outer peripheral portion of the valve body on the downstream flow path side. 前記離間促進部は、前記弁体の外周部のうち、前記下流流路の反対側の一部に設けられていることを特徴とする請求項1に記載の弁装置。 2. The valve device according to claim 1 , wherein the separation promoting portion is provided in a part of the outer peripheral portion of the valve body on the opposite side of the downstream flow path.
JP2009125872A 2009-05-25 2009-05-25 Valve device Active JP5535524B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009125872A JP5535524B2 (en) 2009-05-25 2009-05-25 Valve device

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2009125872A JP5535524B2 (en) 2009-05-25 2009-05-25 Valve device

Related Child Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013117084A Division JP5524392B2 (en) 2013-06-03 2013-06-03 Valve device
JP2013210383A Division JP5701360B2 (en) 2013-10-07 2013-10-07 Valve device

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010270900A JP2010270900A (en) 2010-12-02
JP5535524B2 true JP5535524B2 (en) 2014-07-02

Family

ID=43419090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009125872A Active JP5535524B2 (en) 2009-05-25 2009-05-25 Valve device

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5535524B2 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6040371B2 (en) * 2012-04-23 2016-12-07 株式会社テージーケー Control valve
JP5951557B2 (en) * 2013-06-13 2016-07-13 三菱日立パワーシステムズ株式会社 Steam valve
JP2017002759A (en) * 2015-06-08 2017-01-05 日立オートモティブシステムズ株式会社 High-pressure fuel supply pump
JP6435430B1 (en) * 2018-03-20 2018-12-05 株式会社テイエルブイ Valve mechanism
CN117881912A (en) * 2021-09-02 2024-04-12 伊格尔工业股份有限公司 Fluid control valve

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0221384U (en) * 1988-07-28 1990-02-13
JP2956006B2 (en) * 1994-05-24 1999-10-04 株式会社山武 Valve device
JPH0893925A (en) * 1994-09-26 1996-04-12 Yamatake Honeywell Co Ltd Valve device
JP2001027334A (en) * 1999-07-15 2001-01-30 Motoyama Eng Works Ltd Regulating valve
JP3765740B2 (en) * 2001-09-18 2006-04-12 株式会社栗本鐵工所 Valve device
JP2003247659A (en) * 2002-02-26 2003-09-05 Sanyo Electric Co Ltd Check valve and beverage producing device equipped with the same
JP2005282747A (en) * 2004-03-30 2005-10-13 Nissin Kogyo Co Ltd Solenoid valve
JP4918346B2 (en) * 2006-12-22 2012-04-18 三菱重工業株式会社 Valve device
JP2008175267A (en) * 2007-01-17 2008-07-31 Toshiba Corp Steam valve apparatus and power generation plant having it

Also Published As

Publication number Publication date
JP2010270900A (en) 2010-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5535524B2 (en) Valve device
US20050252559A1 (en) Fluid pressure reduction device
JP4159519B2 (en) Turbine engine injection noise reduction device
WO2000075573A1 (en) Gas turbine and gas turbine combustor
EP3212974B1 (en) Choked flow valve with clamped seat ring
JP5701360B2 (en) Valve device
JP6847673B2 (en) Turbine exhaust chamber
JP5951557B2 (en) Steam valve
JP5524392B2 (en) Valve device
WO2011152409A1 (en) Steam valve
US7331754B2 (en) Optimized nozzle box steam path
JP6262944B2 (en) Turbine engine and aerodynamic element of turbine engine
JPS5918588B2 (en) Vibration resistant valve
JP6125651B2 (en) An acoustic damping system for a gas turbine engine combustor.
JP7209966B2 (en) butterfly valve for water
JPS61248968A (en) Valve used for steam turbine and manufacture thereof
WO2018181902A1 (en) Gas turbine
CN110998080B (en) Improved acoustic secondary nozzle
JP2001027334A (en) Regulating valve
JPH10299910A (en) Steam governing valve
US20150198169A1 (en) Synthetic jets in compressors
JP2001263503A (en) Butterfly valve for control
JP5783570B2 (en) Turbine
JP7381226B2 (en) Valve seats for valve gear, power generation equipment and valve gear
JP2001355409A (en) Flow govering valve

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20120515

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130325

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130402

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130603

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20130604

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130806

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20131007

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20131008

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140408

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140423

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 5535524

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250