JPH02150579A - 高差圧調節弁 - 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】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、事業用ボイラの起動バイパス系統等に用いて
好適な高差圧調節弁に関する。

［従来の技術］ 事業用ボイラの起動バイパス系統等には高差圧調節弁が
用いられている。この高差圧調節弁は、特に加熱器バイ
パス弁に代表されるように、■ボイラの起動時には、高
圧冷水から昇温昇圧過程を経て亜臨界圧若しくは超臨界
圧の蒸気までの広範な超高温高圧流体の流量、圧力を制
御し、更に、■ボイラの通常運転時には、ボイラ高圧側
の主蒸気管系統と低圧側のフラッシュタンク又はコンデ
ンサー側とを遮断する止め弁としての機能も同時に要求
され、従って、非常に過酷な使用条件にさらされるもの
である。

旧来の高差圧調節弁は、入口流路及び出口流路並びに弁
室な備えるケーシングと、ケーシングの弁室内に形成さ
れる弁座と、ケーシングに支持され、ケーシングの弁室
内を弁座に対して接離する方向に移動可能とされる弁体
とを有してなり、弁体に設けたシート面を弁座に設けた
シート面に対して切離するように構成されている。

所で、近年の起動バイパス弁におけるような高差圧調節
弁による高圧冷水制御時には、弁体のシート面が弁座の
シート面との間に形成する絞り部の直下において水の気
化現象を生じ、局部的にかなり成長した非常に不安定な
空洞か瞬間的に発生、消滅するため、激しいキャビデー
ジョン振動を伴う。

そこて従来、上記キャビテーション振動低減のため、（
ａ）弁体まわりに流入する流体経路中に、特公昭４Ｂ−
２５３３３号公報に記載される如くの曲がりくねった細
い迷路を備えたケ〜シを設け、このケージの迷路によっ
て流体に高い抵抗を与えたり、（ｂ）弁体まわりに流入
する流体経路中に、流体流線を制御する小孔を備えたケ
ージを設け、このケージの小孔によって流体流線がスム
ースに弁出口流路側に指向するようにした装置が提案さ
れている。

［発明が解決しようとする課題］ 然しなから、上記従来の装置は、それぞれキャビテーシ
ョン振動を軽減することは可能であるものの、ケージの
迷路或いは小孔からケージ内面側に噴出する高圧流体を
弁体のシート面或いはシート面近傍で受けることになる
。従って、制御流体か高差圧の水、又は２相流の場合、
上記シート面或いはシート面近傍が浸食される可能性が
ある。

この為、長期使用により上記シート面にエロージョンを
生じ、弁全閉時に多量のリークを生ずる恐れがある。

本発明は、弁体まわりに流入する流体流線を制御する小
孔を備えたケージを用いてキャビテーション振動を低減
するに際し、その流体制御中には上記小孔から流出する
流体から弁体のシート面及び弁座のシート面を完全に保
護し、弁全閉時には漏れのない確実な締切り状態を得る
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 請求項１に記載の本発明は、入口流路及び出口流路並び
に弁室な備えるケーシングと、ケーシングの弁室内に形
成される弁座と、ケーシングに支持され、ケーシングの
弁室内を弁座に対して接離する方向に移動可能とされる
弁体と、ケーシングに支持される状態て弁体の周囲に同
軸的に設けられ、弁体まわりに流入する流体流線を制御
する小孔が穿設されたケージとを有してなり、弁体に設
けたシート面を弁座に設けたシート面に対して接離する
ようにした高差圧調節弁において、ケージに囲まれる状
態で弁体の外周部に同軸的に設けられ、弁体のシート面
周囲よりケージの内面＋１１！Ｉに張り出る状態で、ケ
ージの小孔から流出する流体噴流を下向きに案内する噴
流案内面が形成されたカラーを備えてなるようにしたも
のである。

請求項２に記載の本発明は、弁締切時に、前記カラーの
噴流案内面が前記弁座に衝合した後に、弁体のシート面
が弁座のシート面の側にくり出されるように、前記カラ
ーがばね材を介して前記弁体の外周部に背面支持されて
なるようにしたものである。

［作用コ 本発明によれば、弁ケーシンク内に流入する流体はカラ
ーにより閉塞されていないケージの小孔において流量を
制御されるとともに、カラーに設けた噴流案内面の作用
によって小孔からの噴出方向を下向方向に導かれ、カラ
ーの内側に位置する弁体のシート面に当たることなく、
出口流路の側に向かう円滑な流れを形成されて排出され
る。即ち、本発明にあっては、ケージの小孔直下にて水
の気化現象を生じても、小孔により拡散されている上、
小孔の傾斜角度とカラーの噴流案内面により円滑に下方
に排出されるため、激しいキャビテーション振動の原因
であるごく短周期の空洞成長現象を生しることがない。

これにより、制御時における激しい振動を大幅に低減で
きる。

更に、カラーに設けられている噴流案内面の作用により
、噴流が直接弁体のシー１〜面に当たらないから、弁体
のシー１〜面が損傷されにくい。

尚、上記カラーによる噴流案内面の作用がない場合には
、ケージの小孔から流出する高圧流体が弁体のシート面
に衝突しないように、小孔の傾斜角度を大きく下向きに
設定する必要があり、この下向きに設定された小孔から
の噴出流体が弁座のシート面を損なう恐れがある。所が
、本発明によれば、上述のカラーによる噴流案内面の作
用がある為、小孔の傾斜角度を大きく下向きに設定する
必要がなく、結果として、弁座のシート面を損傷する恐
れもない。

従って、本発明によれば、弁体まわりに流入する流体流
線を制御する小孔を備えたケージを用いてキャビテーシ
ョン振動を低減するに際し、その流体制御中には上記小
孔から流出する流体から弁体のシート面及び弁座のシー
ト面を完全に保護し、弁全閉時には漏れのない確実な締
切り状態を得ることができる。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例に係る高差圧調節弁を示す断
面図、第２図は弁の全閉状態における要部を示す断面図
、第３図は弁の開き状態における要部を示す断面図であ
る。

高差圧調節弁１０は、入口流路１１及び出口流路１２並
びに弁室１３を備えるケーシング１４を有している。ケ
ーシング１４には、止弁体ガイド１５と子弁体ガイド１
６が固定配置されている。

子弁体ガイド１６は、入口流路１１と出口流路１２を連
絡する弁座１７を備えている。

止弁体ガイド１５と子弁体ガイド１６は、弁棒１８に一
体の弁体１９及びカラー２８を摺動可能に支持している
。

弁体１９は、弁座１７に対設するように設けられ、弁座
１７を起点として上方に移動し、該弁体１９に設けたシ
ート面２０を弁座１７に設けたシート面１７Ａに対して
切離するようになっている。

カラー２８は、弁体１９の外周部に同軸的に配置されて
おり、後に詳述する如く、弁体１９に固定されたばね押
え３０に保持されるばね材２９により背面支持されてい
る。３１はリデーニングリングである。

子弁体ガイド１６における弁体１９を摺動可能に支持し
ている部分は、筒状の内ケージ２１とされている。又、
止弁体ガイド１５における弁体１９を摺動可能に支持し
ている部分の下方に連なる部分は、内ケージ２１の周囲
に環状流路２２を介して同軸配置される筒状の外ケージ
２３とされている。

外ケージ２３には、入口流路１１から弁室１３に流入し
た流体を環状流路２２に導く多数の小孔２４か設けられ
ている。小孔２４は、流体の噴出方向を水平方向とする
状態で、内ケージ２１に向かう流体の流れを整流可能と
している。

内ケージ２１にも多数の小孔２５が設けられている。こ
の小孔２５は、カラー２８によって開閉され、その開状
態下て、環状流路２２に流入した流体を出口流路１２に
導くことを可能としている。小ａｆＬ２５は、流体の流
線が弁中心軸に対して下向き勾配の流出角をもって噴出
するような傾斜角度状態を付与されている。

又、カラー２８の下端部には、弁体１９に設けたシート
面２０の周囲より内ケージ２１の内面側に張り出る状態
で、内ケージ２１の小孔２５から流出する流体噴流を下
向きに案内する噴流案内面２６が形成されている。この
カラー２８は、前述の如くばね材２９を介して弁体１９
の外周部に背面支持されており、弁締切り時に、カラー
２８の噴流案内面２６が弁座１７のカラー受け３２に衝
合した後に、ばね材２９を圧縮して、弁体１９のシート
面２０が弁座１７のシート面１７Ａの側にくり出され、
両シート面２０．１７Ａが密着てきるようにしている。

又、弁体１９におけるシート面２０の下部には、該シー
ト面２０より弁中心軸側に凹面状をなして縮径され、下
方に突出する状態て、小孔２５から流出してカラー２８
に設けられた噴流案内面２６に案内された流体を、出口
流路１２の出側に句けて円滑に案内するだめの整流面２
７か形成さｈている。

尚、カラー２８の表面は、全体的に、スプライト等の硬
化盛金材で強化されている。

次に、上記実施例の作用について説明する。

上記実施例によれば、ケーシング１４の内部にに流入し
て外ケージ２３の多数の小孔２４によって整流された流
体は、カラー２８によって閉塞されていない内ケージ２
１の小孔２５において流量を制御されるとともに、カラ
ー２８に設けた噴流案内面２６の作用によって小孔２５
からの噴出方向を下向きの出口流路方向に導かれ、カラ
ー２８の内側に位置する弁体１９のシート面２０に当た
ることがない。この流体は、更に、弁体１９におけるシ
ート面２０の下部に設けられている凹面状の整流面２７
に沿って円滑な流れを形成され、出口流路１２の出側に
向けて排出される。

即ち、上記実施例にあっては、内ケージ２１に設けられ
ている小孔２５の直下にて水の気化現象を生じても、小
孔２５によって拡散されている上、小孔２５に設けられ
ている傾斜角度とカラー２８の噴流案内面２６により、
円滑に下方に排出される為、激しいキャビテーション振
動の原因であるこく短周期の空洞成長現象を生しること
がない。これにより、制御時における厳しい振動を大幅
に低減することが可能である。

更に、カラー２８に設けられている噴流案内面２６の作
用により、噴流か直接弁体１９のシート面２０に当たら
ないようにされているから、弁体１９のシート面２０か
損傷されにくい。

尚、上記カラー２８による噴流案内面２６の作用がない
場合には、内ケージ２１の小孔２５から流出する高圧流
体が弁体１９のシート面２０に衝突しないように、小孔
２５の傾斜角度を大きく下向きに設定する必要かあり、
この下向きに設、定された小孔２５からの噴出流体が弁
座１７のシート面１７Ａを損なう恐れがある。所が、上
記実施例によれば、上述のカラー２８による噴流案内面
２６の作用がある為、小孔２５の傾斜角度を大きく下向
きに設定する必要がなく、結果として、弁座１７のシー
ト面１７Ａを損傷する恐れもない。

従って、上記実施例によれば、弁体まわりに流入する流
体流線を制御する小孔２５を備えた内ケージ２１を用い
てキャビテーション振動を低減するに際し、その流体制
御中には上記小孔２５から流出する流体から弁体１９の
シート面２０及び弁座１７のシート面１７Ａを完全に保
護し、弁全閉時には漏れのない確実な締切り状態を得る
ことがてきる。

尚、本発明の実施において、カラーは弁体の外周部にば
ね材を介して相対移動できるように配設されるものでな
く、弁体の外周部に固定されるものであっても良い。こ
の時、弁座のシー１ル面周間には、上記カラーの下端に
設けた噴流案内面を弁締切り時に収容できるリング状凹
部な設け、カラーの噴流案内面が上記凹部に収容される
状態下で、弁体と弁座の両シート面を相互に密着できる
ようにする等の必要を伴う。

［発明の効果コ 以上のように本発明によれば、弁体まわりに流入する流
体流線を制御する小孔を備えたケージを用いてキャビテ
ーション振動を低減するに際し、その流体制御中には上
記小孔から流出する流体から弁体のシート面及び弁座の
シート面を完全に保護し、弁全閉時には漏れのない確実
な締切り状態を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る高差圧調節弁を示す断
面図、第２図は弁の全閉状態における要部を示す断面図
、第３図は弁の開き状態における要部を示す断面図であ
る。 １０・・・高差圧調節弁、 １４・・・ケーシング、 １７・・・弁座、 １７Ａ・・・シート面、 １９・・・弁体、 ２０・・・シート面、 ２１・・・内ケージ、 ２５・・・小孔、 ２６・・・噴流案内面、 ２８・・・カラー ２９・・・ばね材。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）入口流路及び出口流路並びに弁室を備えるケーシ
   ングと、ケーシングの弁室内に形成される弁座と、ケー
   シングに支持され、ケーシングの弁室内を弁座に対して
   接離する方向に移動可能とされる弁体と、ケーシングに
   支持される状態で弁体の周囲に同軸的に設けられ、弁体
   まわりに流入する流体流線を制御する小孔が穿設された
   ケージとを有してなり、弁体に設けたシート面を弁座に
   設けたシート面に対して接離するようにした高差圧調節
   弁において、ケージに囲まれる状態で弁体の外周部に同
   軸的に設けられ、弁体のシート面周囲よりケージの内面
   側に張り出る状態で、ケージの小孔から流出する流体噴
   流を下向きに案内する噴流案内面が形成されたカラーを
   備えてなることを特徴とする高差圧調節弁。
2. （２）弁締切時に、前記カラーの噴流案内面が前記弁座
   に衝合した後に、弁体のシート面が弁座のシート面の側
   にくり出されるように、前記カラーがばね材を介して前
   記弁体の外周部に背面支持されてなる請求項１記載の高
   差圧調節弁。