JPH01279188A - 低騒音・低加速度形単座アングル弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、取扱流体の流れ方向を一次側水平、二次側垂
直とし、二次側の流れを挟まり流れとするプラグとシー
トリングにより制御絞り部の流路断面積を変化させて、
圧力・流量を調整する単座アングル弁に係り、特に二次
側での渦状キャビテーションの発生・崩壊に起因する異
常騒音・振動加速度の低減策に関するものである。

［従来の技術〕 第３図は、従来の単座アングル弁の構成説明図である。

この種の単座アングル弁は、基本的にはボディ１．プラ
グ２．シートリング３より構成され、シール部５を貫通
して弁駆動部（図示せず）に連結されたプラグ２の上下
方向の運動により、制御絞り部４の流路断面積を変化さ
せて圧力・流量を２４筒するものであり、ボディー次側
より流入した流体は制御絞り部４で減圧され、挟まり流
れとなってボディー次側へ噴出し、下流配管すへ導かれ
る。

第４図は従来の単座アングル弁に用いられていたシート
リングの流路形状を示し、　（ａ）はオリフィス形、（
ｂ）はベンチュリ形である。（ｂ）のベンチュリ形シー
トリングを用いた例としては、特開昭６０−１６８５５
４号がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来技術では、−次側と二次側の圧力差が弁のキャ
ビテーション発生差圧より大きい場合、制御絞り部４よ
り下流側で発生するキャビテーションに対しては、第４
図（ａ）のオリフィス形シートリング３ａを採用した場
合の方が第４図（ｂ）のベンチュリ形シートリング３ｂ
を採用した場合よりも、第５図に示すように発生したキ
ャビテーション気泡の圧力回復が早く、気泡が大きく成
長しないうちに崩壊するため、騒音レベルは低い。

しかし、構造的に気泡の崩壊する点が第７図（ｕ）に示
すようにボディ１の表面部となるため、ボディのエロー
ジョンの問題が生じる。一方、第４図（ｂ）のベンチュ
リ形シートリング３ｂを採用した場合には、第７図（ｂ
）に示すようにシートリング内で圧力回復させることが
できるので、ボディの耐二ローション性向上の面では有
効であるが、その反面、制御絞り部４で発生したキャビ
テーション気泡の圧力回復が遅れるため、気泡の崩壊も
遅れ、気泡が大きく成長した後に崩壊するため、騒音レ
ベルは前記のオリフィス形シートリング３ａを採用した
場合よりも大きくなるという問題が生じる。

上記説明で問題としているキャビテーションは、第７図
（ａ）、（ｂ）に示すように流体の流れに沿って連続的
に発生するキャビテーションであり、騒音レベルとして
は７０〜９０ｄＢ、振動加速度は１〜２ＧＰＡ度である
が、上記のほかに、第４図（ａ）、（ｂ）のいずれのシ
ートリングを採用した場合でも、第６図に示すような臨
界流量係数の変化率の大きい弁開度範囲では、第７図（
ａ）。

（ｂ）に示すように制御絞り部４からプラグ２の先端部
にかけて不連続な渦状キャビテーションが発生する。こ
の渦状キャビテーションが発生すると、シートリング内
の流れが不安定となることにより、気泡の崩壊も不連続
となるため、異常騒音（笛吹音）の発生（１１０〜１２
０ｄＢ）、振動加速度の増大（１０〜１５Ｇ）等の現象
を生じ。

このような弁開度範囲で機器を運転すると、下流配管に
設置した制御用計器の誤動作を招いたり。

点検のために作業員が近づくこともできないという問題
が生じる６ 本発明の目的は、上記のような単座アングル弁において
発生する。渦状キャビテーションを含むすべてのキャビ
テーションをシートリング内で消滅させ、異常騒音・振
動加速度を低減することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、シートリングの流路形状を制御絞り部の下
流側で急拡大し、さらにその下流側に部分的な先細部を
有する形状とすることで達成される。

〔作用〕

上記のようにシートリングの流路形状を制御絞り部より
下流側で急拡大・部分先細状とすることにより、制御絞
り部で連続的に発生するキャビテーションに対しては、
流路の急拡大部で早期に圧力回復させ、気泡を崩壊させ
ることができる。さらに、急拡大後のシートリング内壁
面に沿って流れる噴流を、下流側の部分的な先細部によ
り中心部に向って流れるように流れ角を変化させて、中
心部を流れる不連続な渦状キャビテーションに収束衝突
させることで、渦状キャビテーションもシートリング内
で崩壊させることができる。このようにして、シートリ
ング内で渦状キャビテーションを含むすべてのキャビテ
ーションを消滅させろことで、耐二ローション性向上、
異常騒音・振動加速度の低減が可能となる。

〔実施例〕

以下１本発明の一実施例を第１図、第２図により説明す
る。

本実施例の単座アングル弁は、第３図に示す従来例と同
様に、ボディ１．プラグ２、シートリング３より構成さ
れていて、取扱流体の流れ方向を一次側水平、二次側垂
直とし、シール部５を貫通して弁駆動部（図示せず）に
連結されたプラグ２の上下方向の運動により、制御絞り
部４の流路断面積を変化させて圧力・−量を調節するも
のであるが、シートリング３の流路形状を、制御絞り部
４の下流側に急拡大部７を有し、さらにその下流側に部
分的な先細部８を有する形状とした点が第４図（ａ）、
（ｂ）に示す従来のシートリング形状と異なっている。

このように構成された本実施例の単座アングル弁におい
て、ボディ１の一次側より流入した流体は、プラグ２と
シートリング３の間の制御絞り部４で所定の圧力・流量
に調節され、挟まり流れとなってボディ１の二次側へ噴
出し、下流配管６へ導かれる。

ここで、前記−次側と二次側の圧力差が弁のキャビテー
ション発生差圧より大きい場合は、第８図に示すように
制御絞り部４より下流側で連続的なキャビテーションが
発生するが、そのキャビテーション気泡はシートリング
３内の流路の急拡大部７で早期に圧力回復し、崩壊する
。さらに、急拡大後の噴流を下流側の先細部８で部分的
に収束した流れとすることにより、第６図に示すような
渦状キャビテーションが発生する弁開度範囲では、流路
の中心部を流れる不連続な渦状キャビテーションに上記
の収束した流れが衝突して、渦状キャビテーション気泡
を崩壊させる。

このように本実施例によれば、シートリングの流路形状
を変更するだけで、渦状キャビテーションを含むすべて
のキャビテーションをシートリング３内で消滅させ、安
定した流れをボディニ次側および下流配管６へ供給する
ことができる。

〔発明の効果〕

本発明によれば、二次側の流れを挟まり流れとする単座
アングル弁を渦状キャビテーションが発生するような圧
力差および弁開度範囲で使用する場合でも、騒音の発生
要因となるキャビテーションをすべてシートリング内で
消滅させ、安定した流れをボデイニ次側および下流配管
に供給できるので、ボディの耐重ローション性向上とと
もに、従来技術に比べ、騒音レベルでは約３０％低減で
き、振動加速度は１／１０程度にまで低減できるという
大きな効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による単座アングル弁の一実施のシート
リング断面図、第５図は弁内圧力変化線状態図、第８図
は本発明による単座アングル弁のキャビテーション発生
状態図である。 １・・・ボディ、２・・・プラグ、３川シートリング、
４・・・制御絞り部、７・・・急拡大部、８００．先細
部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、取扱流体の流れ方向を一次側水平、二次側垂直とし
   、二次側の流れを挟まり流れとするプラグとシートリン
   グにより制御絞り部の流路断面積を変化させて、圧力・
   流量を調節する単座アングル弁において、前記シートリ
   ングの流路形状を、制御絞り部の下流側で急拡大し、さ
   らにその下流側に部分的な先細部を有する形状としたこ
   とを特徴とする低騒音・低加速度形単座アングル弁。