JPH02186171A - 弁装置 - 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、弁装置本体内の隔壁に設けられた弁座と、こ
の弁座の流体通過孔内に臨みかつ弁座に対して進退自在
に設けられた弁体とを有する弁装置に関し、特に流体絞
り部を複数備えた減圧弁に関するものである。

〔従来の技術〕

従来、小流量での制御を行なう減圧弁においては、高差
圧によって弁座と弁体にエロージョンが生じるのを防止
するために流体絞り部が複数設けられている。

第８図は従来のこの種の弁装置を示す縦断面図で、同図
において１はシートリング、２はバルブプラグを示し、
前記シートリングｌはバルブプラグ２が挿入されるボー
トとしての流体通過孔１ａが穿設され、かつこの流体通
過孔１ａの開口縁部にはバルブプラグ２が密接されるシ
ート面１ｂが形成されており、弁装置本体３の隔壁３ａ
に螺着されている。また、バルブプラグ２は弁棒４の一
端部に取付けられ、この弁棒４を弁装置本体３に対して
昇降させることにより前記シートリング１に接離される
ように構成されている。すなわち、前記シートリング１
とバルブプラグ２とによって可変絞り部が構成されるこ
とになり、流体はこの可変絞り部を通過する際に減圧さ
れることになる。５は二段目の絞り部を構成するための
ケージガイドで、このケージガイド５は、全体が略々円
筒状に形成され、前記バルブプラグ２が挿通される中空
部を有する上部ガイドブツシュ部５ａと、この上部ガイ
ドブツシュ部５ａと一体に設けられた下部円筒部５ｂと
からなり、下部円筒部５ｂの下端を前記シートリング１
に密接させた状態でボンネット６内に装着されている。

また、このケージガイド５の下部円筒部５ｂは、内周面
５Ｃおよび外周面５ｄに開口されこのケージガイド５の
内外を連通ずる透孔５ｅが複数穿設されている。すなわ
ち、前記シートリング１およびバルブプラグ２からなる
可変絞り部を通過して減圧された流体は、前記ケージガ
イド５の下部円筒部５ｂ内で一旦膨張されケージガイド
５の透孔５ｄから流出されることになる。

このように構成された従来の弁装置においては、シート
リング１およびバルブプラグ２からなる可変絞り部と、
ケージガイド５の透孔５ｅからなる固定絞り部とによっ
て二段の流体絞り部が設けられることになり、流体は可
変絞り部および固定絞り部を通過して所定値まで減圧さ
れることになる。

このため、この弁装置では流体が可変絞り部を通過する
際に急激に圧力が低下されるのを防ぐことができるから
、低開度時においてもこの可変絞り部でキャビテーショ
ンの発生が抑えられ、シート面１ｂおよびバルブプラグ
２にエロージョンが生じるのを防止することができる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかるに、このように構成された従来の弁装置において
は、可変絞り部が低開度の時にこの可変絞り部でキャビ
テーションが発生しにくくなるように固定絞りたる透孔
５ｅの穴径を小さく形成すると、流体が流れにくくなり
全開時の流量が制限されてしまう、全開時には一定量の
流量が必要であり、透孔５ｅの穴径を小さく形成するに
も限度があるため、低開度時に生じるエロージョンは避
けられなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る第一の弁装置は、弁装置本体内の隔壁に設
けられ、弁体が臨む開口部および弁体と密接されるシー
ト面を有し、前記シート面より半径方向外側に弁体の軸
線方向に沿って弁体側へ突設された弁座側円筒部を有す
る弁座と、前記弁座側円筒部の周面に隙間をおいて対向
する周面が形成された弁体側円筒部を有し、かつ前記弁
体が挿通される取付は穴が穿設された底部を有する有底
円筒状に形成され、前記弁体側円筒部の開口側を前記弁
座に向けた状態で弁体に固定される絞り部材とを備えた
ものである。

また、本発明に係る第二の弁装置は、弁装置本体内の隔
壁に設けられ、弁体が臨む開口部および弁体と密接され
るシート面を有し、前記シート面より半径方向外側に弁
体の軸線方向に沿って弁体側へ突設された弁座側円筒部
を有する弁座と、前記弁座側円筒部の周面に摺接される
周面が形成されると共にこの周面に開口される透孔が周
側部に穿設された弁体側円筒部を有し、かつ前記弁体が
挿通される取付は穴が穿設された底部を有する有底円筒
状に形成され、前記弁体側円筒部の開口側を前記弁座に
向けた状態で弁体に固定される絞り部材とを備えたもの
である。

さらにまた、本発明に係る第三の弁装置は、弁装置本体
内の隔壁に設けられ、弁体が臨む開口部および弁体と密
接されるシート面を有し、前記シート面より半径方向外
側に弁体の軸線方向に沿って弁体側へ突設されると共に
周面に開口される透孔が周側部に穿設された弁座側円筒
部を有する弁座と、前記弁座側円筒部の周面に摺接され
る周面が形成された弁体側円筒部を有し、かつ前記弁体
が挿通される取付は穴が穿設された底部を有する有底円
筒状に形成され、前記弁体側円筒部の開口側を前記弁座
に向けた状態で弁体に固定される絞り部材とを備えたも
のである。

〔作　用〕

本発明に係る第一の弁装置においては、弁座の開口部で
減圧された流体は弁座の弁座側円筒部と絞り部材の弁体
側円筒部との間を流されて再び減圧されることになり、
この百円筒部間の流路長は弁体の開度変化に応じて増減
されるため、絞り量が可変となる。また、本発明に係る
第二および第三の弁装置においては、弁座の開口部で減
圧された流体は、絞り部材の弁体側円筒部に穿設された
透孔内、あるいは、弁座の弁座側円筒部に穿設された透
孔内を流されて再び減圧されることになり、弁体の開度
変化に応じてこの透孔の開口面積が増減されるため、絞
り量が可変となる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を第１図および第２図によって
詳細に説明する。

第１図は本発明に係る第一の弁装置を示す縦断面図、第
２図は同じく本発明に係る第一の弁装置の要部を拡大し
て示す断面図で、これらの図において前記第８図で説明
したものと同一もしくは同等部材については同一符号を
付し、ここにおいて詳細な説明は省略する。これらの図
において、１１はシートリング１の円筒部で、この円筒
部１１は、シートリング１におけるシート面１ｂより半
径方向外側にバルブプラグ２の軸線方向に沿ってバルブ
プラグ２側へ突設されており、シートリング１と一体に
設けられている。１２および１３は絞り部材としての第
一および第二のラビリンス板で、これら両ラビリンス板
１２．１３はそれぞれ全体が略々有底円筒状に形成され
ており、ラビリンス板１２は前記シートリング１の円筒
部１１における内周面に僅かな隙間をおいて対向する外
周面が形成された円筒部１２ａと、バルブプラグ２が挿
通される取付は穴１２ｂが穿設された底部１２ｃとから
構成されている。

また、前記ラビリンス板１３は前記シートリング１の円
筒部１１における外周面に僅かな隙間をおいて対向する
内周面が形成された円筒部１３ａと、バルブプラグ２が
挿通される取付は穴１３ｂが穿設された底部１３Ｃとか
ら構成されている。これら両ラビリンス板１２．１３は
各円筒部１２ａ、１３ａの開口側をシートリング１側に
向け、しかも、ラビリンス板１２の円筒部１２ａをラビ
リンス板１３のそれよりも内側に配置させた状態でバル
ブプラグ２に固定されている。これらラビリンス板１２
．１３をバルブプラグ２に固定するには、各底部１２ｃ
、１３ｃの取付は穴１２ｂ、１３ｂ内にバルブプラグ２
を挿通させ、バルブプラグ２のねじ部２ａにナツト１４
を螺着させることによって行われる。すなわち、前記シ
ートリングｌの円筒部１１を、両ラビリンス板１２．１
３間に形成された空間内に臨ませることによって、シー
トリング１の円筒部１１とラビリンス板１２との間に第
二の絞り部が形成されると共に、シートリング１の円筒
部１１とラビリンス板１３との間に第三の可変絞り部が
形成されることになり、三段減圧弁が構成されることに
なる。

このように構成された弁装置においては、全開時にはシ
ートリング１のシート面１ｂにバルブプラグ２が密接さ
れ、かつラビリンス板１２．１３の各円筒部１２ａ、１
３ａ間にシートリング１の円筒部１１が挿入される。そ
して、バルブプラグ２を開動作させると、流体は、第２
図中矢印で示すように、シートリング１およびバルブプ
ラグ２からなる第一段目の絞り部を通過して、シートリ
ング１の円筒部１１とラビリンス板１２の円筒部１２ａ
との間に流される。この際、流体は前記第一の絞り部で
減圧された後にラビリンス板１２の内方で一旦膨張され
、シートリングｌにおける円筒部１１の内周面とラビリ
ンス板１２の円筒部１２ａとの間を通過することによっ
て再び絞られて減圧されることになる。そして、流体は
両ラビリンス板１２．１３の間に形成された空間内に流
入されて再び膨張され、最後にシートリング１における
円筒部１１の外周面とラビリンス板１３の円筒部１３ａ
との間を通ってさらに絞られて減圧される。

したがって、バルブプラグ２の開動作に応じて第二およ
び第三の可変絞り部の流路長が短くなり、流体が流され
る際の抵抗が小さくなるから、高開度時に所定の流量を
得ることができ、しかも、低開度時には第二および第三
の可変絞り部の流路長が長くなり、抵抗が増大され第一
の可変絞り部で流体の圧力が急激に減少されるのを防ぐ
ことができるから、シート面１ｂおよびバルブプラグ２
にエロージョンが生じるのを防止することができる。

なお、本実施例では絞り部材としてのラビリンス板を二
枚取付けて三段減圧とした例を示したが、本発明はこの
ような限定にとられれることなく、ラビリンス板を一枚
として二段減圧としても同様の効果が得られ、第３図に
示すように内側円筒部１２ａおよび外側円筒部１３ａが
一体に設けられた絞り部材を使用してもよい。また、ラ
ビリンス板１２゜１３は本実施例で説明したようにナラ
ｌ−１４を使用してバルブプラグ２にねじ止めする他に
、溶接によってバルブプラグ２に直接的に固定してもよ
い。

さらにまた、本実施例ではシートリングｌの開口部１ａ
から流体が流入される弁装置について説明したが、流体
の流れ方向は逆向きでもよいということはいうまでもな
い。

第４図は本発明に係る第二の弁装置を示す縦断面図、第
５図は同じく本発明に係る第二の弁装置に使用される絞
り部材の斜視図で、これらの図において前記第１図およ
び第２図で説明したものと同一もしくは同等部材につい
ては同一符号を付し、ここにおいて詳細な説明は省略す
る。これらの図において、２１は二段目の可変絞り部を
形成するための絞り部材で、この絞り部材２１は全体が
略々有底円筒状に形成され、シートリング１における円
筒部１１の内周面に摺接される周面が形成された円筒部
２１ａと、バルブプラグ２が挿通される取付は穴２１ｂ
が穿設された底部２１ｃとから構成されており、前記円
筒部２１ａの開口側をシートリングｌ側へ向けた状態で
バルブプラグ２にナツト１４によって取付けられている
。また、この絞り部材２１の円筒部２１ａには、内周面
および外周面に開口され円筒部２１ａの内外を連通ずる
透孔２１ｄが周方向に等間隔おいて複数並設されている
。この透孔２１ｄの開口形状は、円筒部２１ａの開口側
、換言すればシートリング１側の開口幅が広く形成され
、この絞り部材２１の底部２１ｃ側に向かうにつれ開口
幅が次第に狭くなるように形成されている。すなわち、
全閉時にはこの絞り部材２１はシートリング１における
円筒部１１の内方に挿入されており、前記透孔２１ｄは
シートリング１の円筒部１１によって閉塞されることに
なる。そして、バルブプラグ２が開動作されることによ
ってシートリングｌの上方へ上昇されると、この絞り部
材２１もバルブプラグ２と応動して上昇され、前記透孔
２１ｄの上部がシートリング１における円筒部１１の先
端部から露出されることになり、この透孔２１ｄの開口
部分によって流体を減圧するための絞り流路が形成され
ることになる。この絞り流路は、透孔２１ｄの下側部分
の開口面積が上側部分より太き（なるように形成されて
いるために、バルブプラグ２の開動作に応じて径が増大
され、流量は低開度時に少なく、高開度時に多くなる。

なお、全開時には絞り部材２１はシートリング１の円筒
部１１から完全に離間されるが、全開時に必要な最低流
量が得られるならば透孔２１ｄによる絞り部が全開とな
った状態でバルブプラグ２を停止させてもよい。

したがって、バルブプラグ２の開閉動作に応じて透孔２
１ｄの開口面積が増減されることになるから、高開度時
に所定の流量を得ることができ、しかも、低開度時には
透孔２１ｄの開口面積が小さくなり抵抗が増大されるか
ら、シートリング１およびバルブプラグ２からなる可変
絞り部で流体の圧力が急激に減少されるのを防ぐことが
できる。このため、シート面１ｂおよびバルブプラグ２
にエロージョンが生じるのを防止することができる。

なお、本実施例では絞り部材２１を一つ取付けて二段減
圧とした例を示したが、本発明はこのような限定にとら
れれることなく、シートリングｌにおける円筒部１１の
外周面に摺接される円筒部を有する第二の絞り部材を取
付けて三段減圧としても同様の効果が得られる。また、
絞り部材２１は本実施例で説明したようにナツト１４を
使用してバルブプラグ２にねじ止めする他に、溶接によ
ってバルブプラグ２に直接的に固定してもよい。さらに
また、本実施例ではシートリング１の開口部１ａから流
体が流入される弁装置について説明したが、流体の流れ
方向は逆向きでもよいということはいうまでもない。

第６図は本発明に係る第三の弁装置の要部を示す断面図
、第７図は本発明に係る第三の弁装置に使用されるシー
トリングを示す斜視図である。これらの図において前記
第４図および第５図で説明したものと同一もしくは同等
部材については同一符号を付し、ここにおいて詳細な説
明は省略する。

第６図において、３１は二段目の可変絞り部を形成する
ための透孔で、この透孔３１はシートリング１における
円筒部１１の内周面および外周面に開口され、円筒部１
１の内外を連通ずるように円筒部１１の周方向に沿って
複数穿設されている。また、この透孔３１の開口形状は
、シートリングｌにおける円筒部１１の基部側の開口幅
が狭く、円筒部１１の上端側に向かうにつれ開口幅が次
第に広くなるように形成されている。３２は前記透孔３
１の開口面積を変化させるための絞り部材で、この絞り
部材３２は全体が略々有底円筒状に形成され、シートリ
ング１における円筒部１１の内周面に摺接される周面が
形成された円筒部３２ａと、バルブプラグ２が挿通され
る取付は穴３２ｂが穿設された底部３２ｃとから構成さ
れており、前記円筒部３２ａの開口側をシートリング１
側へ向けた状態でバルブプラグ２にナツト１４によって
取付けられている。

このように構成された弁装置においては、全閉時には前
記透孔３１は絞り部材３２によって閉塞され、バルブプ
ラグ２の開動作に応じて透孔３１の開口面積が増大され
る。したがって、高開度時に所定の流量を得ることがで
き、しかも、低開度時には透孔３１の開口面積が小さく
なり抵抗が増大されるから、シートリング１およびバル
ブプラグ２からなる可変絞り部で流体の圧力が急激に減
少されるのを防ぐことができる。このため、シート面１
ｂおよびバルブプラグ２にエロージョンが生しるのを防
止することができる。

なお、本実施例では絞り部材３２を一つ取付けて二段減
圧とした例を示したが、本発明はこのような限定にとら
れれることなく、シートリング１における円筒部１１の
外周面に摺接される円筒部を有する第二の絞り部材を取
付けて三段減圧としても同様の効果が得られる。また、
絞り部材３２は本実施例で説明したようにナフト１４を
使用してバルブプラグ２にねし止めする他に、溶接によ
ってバルブプラグ２に直接的に固定してもよい。さらに
また、本実施例ではシートリング１の開口部１ａから流
体が流入される弁装置について説明したが、流体の流れ
方向は逆向きでもよいということはいうまでもない。

〔発明の効果〕

以上説明したように本発明に係る第一の弁装置は、弁装
置本体内の隔壁に設けられ、弁体が臨む開口部および弁
体と密接されるシート面を有し、前記シート面より半径
方向外側に弁体の軸線方向に沿って弁体側へ突設された
弁座側円筒部を有する弁座と、前記弁座側円筒部の周面
に隙間をおいて対向する周面が形成された弁体側円筒部
を有し、かつ前記弁体が挿通される取付は穴が穿設され
た底部を有する有底円筒状に形成され、前記弁体側円筒
部の開口側を前記弁座に向けた状態で弁体に固定される
絞り部材とを備えたため、弁座の開口部で減圧された流
体は弁座の弁座側円筒部と絞り部材の弁体側円筒部との
間を流されて再び減圧されることになり、この両日筒部
間の流路長は弁体のｋ”Ｄｌｊ変化に応じて増減される
ため、絞り量が可変となる。また、本発明に係る第二の
弁装置は、弁装置本体内の隔壁に設けられ、弁体が臨む
開口部および弁体と密接されるシート面を有し、前記シ
ート面より半径方向外側に弁体の軸線方向に沿って弁体
側へ突設された弁座側円筒部を有する弁座と、前記弁座
側円筒部の周面に摺接される周面が形成されると共にこ
の周面に開口される透孔が周側部に穿設された弁体側円
筒部を存し、かつ前記弁体が挿通される取付は穴が穿設
された底部を有する有底円筒状に形成され、前記弁体側
円筒部の開口側を前記弁座に向けた状態で弁体に固定さ
れる絞り部材とを備えたため、弁座の開口部で減圧され
た流体は、絞り部材の弁体側円筒部に穿設された透孔内
を流されて再び減圧されることになり、弁体の開度変化
に応じてこの透孔の開口面積が増減されるため、絞り量
が可変となる。さらにまた、本発明に係る第三の弁装置
においては、弁装置本体内の隔壁に設けられ、弁体が臨
む開口部および弁体と密接されるシート面を有し、前記
シート面より半径方向外側に弁体の軸線方向に沿って弁
体側へ突設されると共に周面に開口される透孔が周側部
に穿設された弁座側円筒部を有する弁座と、前記弁座側
円筒部の周面に摺接される周面が形成された弁体側円筒
部を有し、かつ前記弁体が挿通される取付は穴が穿設さ
れた底部を有する有底円筒状に形成され、前記弁体側円
筒部の開口側を前記弁座に向けた状態で弁体に固定され
る絞り部材とを備えたため、弁座の開口部で減圧された
流体は、弁座の弁座側円筒部に穿設された透孔内を流さ
れて再び減圧されることになり、弁体の開度変化に応じ
てこの透孔の開口面積が増減されるため、絞り量が可変
となる。

したがって、弁座および弁体からなる第一の可変絞り部
の他に第二の可変絞り部が形成されることになり、低開
度時には第一の可変絞り部で流体の圧力が急激に減少さ
れるのを防ぐことができるから、シート面および弁体に
エロージョンが生じるのを防止することができ、しかも
、高開度時には第二の可変絞り部も高開度となり所定の
流量が得られる。

また、本発明に係る弁装置は、従来の弁装置を改造する
ことによって容易に製造することができるから、製造コ
ストを低く抑えることができるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第一の弁装置を示す縦断面図、第
２図は同じく本発明に係る第一の弁装置の要部を拡大し
て示す断面図、第３図は本発明に係る第一の弁装置に使
用する絞り部材の他の実施例を示す断面図、第４図は本
発明に係る第二の弁装置を示す縦断面図、第５図は同じ
く本発明に係る第二の弁装置に使用される絞り部材の斜
視図、第６図は本発明に係る第三の弁装置の要部を示す
断面図、第７図は本発明に係る第三の弁装置に使用され
るシートリングを示す斜視図、第８図は従来の弁装置を
示す縦断面図である。 １・・・・シートリング、２・・・・バルブプラグ、３
・・・・弁装置本体、３ａ・・・・隔壁、１１・・・・
シートリングの円筒部、１２・・・・第一のラビリンス
板、１２ａ・・・・円筒部、１２ｂ・・・・取付は穴、
１２ｃ・・・・底部、１３・・・・第二のラビリンス板
、１３ａ・・・・円筒部、１３ｂ、・・・取付は穴、１
３ｃ・・・・底部、２１・・・・絞り部材、２１ａ・・
・・円筒部、２１ｂ・・・・取付は穴、２１ｃ・・１．
底部、２１ｄ・・・・透孔、３１・・・・透孔、３２・
・・・絞り部材、３２ａ・・・・円筒部、３２ｂ・・・
・取付は穴、３２ｃ・・・・底部。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁装置本体内の隔壁に設けられ、弁体が臨む開口
   部および弁体と密接されるシート面を有し、前記シート
   面より半径方向外側に弁体の軸線方向に沿って弁体側へ
   突設された弁座側円筒部を有する弁座と、前記弁座側円
   筒部の周面に隙間をおいて対向する周面が形成された弁
   体側円筒部を有し、かつ前記弁体が挿通される取付け穴
   が穿設された底部を有する有底円筒状に形成され、前記
   弁体側円筒部の開口側を前記弁座に向けた状態で弁体に
   固定される絞り部材とを備えたことを特徴とする弁装置
   。
2. （２）弁装置本体内の隔壁に設けられ、弁体が臨む開口
   部および弁体と密接されるシート面を有し、前記シート
   面より半径方向外側に弁体の軸線方向に沿って弁体側へ
   突設された弁座側円筒部を有する弁座と、前記弁座側円
   筒部の周面に摺接される周面が形成されると共にこの周
   面に開口される透孔が周側部に穿設された弁体側円筒部
   を有し、かつ前記弁体が挿通される取付け穴が穿設され
   た底部を有する有底円筒状に形成され、前記弁体側円筒
   部の開口側を前記弁座に向けた状態で弁体に固定される
   絞り部材とを備えたことを特徴とする弁装置。
3. （３）弁装置本体内の隔壁に設けられ、弁体が臨む開口
   部および弁体と密接されるシート面を有し、前記シート
   面より半径方向外側に弁体の軸線方向に沿って弁体側へ
   突設されると共に周面に開口される透孔が周側部に穿設
   された弁座側円筒部を有する弁座と、前記弁座側円筒部
   の周面に摺接される周面が形成された弁体側円筒部を有
   し、かつ前記弁体が挿通される取付け穴が穿設された底
   部を有する有底円筒状に形成され、前記弁体側円筒部の
   開口側を前記弁座に向けた状態で弁体に固定される絞り
   部材とを備えたことを特徴とする弁装置。