JPH03277885A - 高差圧流体制御弁 - 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〕 本発明は高差圧流体制御弁に係り、特に制御弁前後の圧
力が高差圧であって、制御弁のエロージョン（浸食）に
よる摩耗が少なく、かつ振動および騒音の低い高性能な
高差圧流体制御弁に関する。

〔従来の技術〕

第３図は、従来の高温高圧用の蒸気、特に発電プラント
の高圧蒸気ラインに使用されている高差圧流体制御弁の
構造を示す断面図である。図において、１は弁体、２は
流体の制御部であるケージ小孔を持つ弁座、３は整流機
能を持つケージを兼ねた弁棒ガイド、４は弁座止めナツ
ト、５は弁箱、６はクランドパツキンを示す。

この第３図に示される高差圧流体制御弁においては、弁
体１が実線で示される全開の位置から、破線で示される
全開の位置まで動作する。流体は、弁入口から、整流機
能を持つ弁棒ガイド３のケージ１１を通り、弁座２上部
の縮流部を通って、弁体１の先端部に沿って流れ、弁出
口へ向う。

第４図は、第３図とは異なる種類の高温高差圧用流体制
御弁の断面構造を示す図である１図において、１は作動
方向に平行な溝を有する弁体、２は弁座、１１は整流機
能を持つケージ、５は弁箱、６はグランドパツキンを示
す、流体は弁入口から、弁体１に設けられている溝を通
って、弁座２と弁体１で構成されている縮流部を通過し
、整流機能を持つケージ１１を通り弁出口方向に流れる
（例えば、実公昭６３−２１８２２号公報など）。

（発明が解決しようとする課題〕 上述した第３図および第４図に示される従来の高温高差
圧流体制御弁は、下記に示す問題があった。

（１）第３図に示される流体制御弁においては、弁の全
開時に流体の通過を遮断する締切部は、弁座２の上部の
縮流部であるケージ１１よりも下流側に設けられている
。このため、縮流部を通った高速の流体がもつエネルギ
により弁体１の締切部が摩耗され、流体の完全な遮断が
できなくなる。

（２）また、第３図に示す流体制御弁は、整流機能をも
つ弁座２の上部の小孔７と、その下部に位置する弁体１
の関係から、弁体１が上下に作動すると、上記の小孔７
の穴を塞ぐ状態が１例えば小孔７の穴の１／２であった
り、また１／４であったりして、さまざまに変化する。

そのため、塞がれた小孔７からの流線が全体の流れを乱
すことになり、騒音、振動が弁の開度によって激しく発
生する。つまり、弁体１は完全に流体を停止させる機能
と、弁座２の小孔７の調整機能を持つだけであった。

（３）次に、第４図に示す流体制御弁においても、締切
部が制御弁の流量を制御する縮流部と同一であるために
摩耗されやすいという問題があった。

（４）また、整流機能を持つケージ１１については、弁
体１の動きによりケージ１１からの整流の流れの状態が
変化し、このため騒音低減効果が制御弁の０１度により
一定とはならず悪化する傾向にあった。

本発明の目的は、上記従来技術における問題点を解消す
るものであって、高温、高差圧用の流体制御弁の締切部
のエロージョン（浸食）などによる摩耗を極力抑制し、
かつ騒音や振動の少ない、高差圧流体制御弁を提供する
ことにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記本発明の目的を達成するために、高温、高差圧用の
流体制御弁において、弁体と弁座によって構成される流
体の通過を遮断する締切部と、流体の通過面積を変化さ
せて流量の制御を行う縮流部とを、それぞれ個別の位置
に配置し、上記締切部の下流側に流体の流量を制御する
上記縮流部を設け、さらに必要に応じて、上記縮流部の
下流側に流体に整流を与える整流機構（整流部）を設け
、かつ上記縮流部および整流部は弁体と一体に構成する
ものである。

本発明は、弁体を軸方向に往復移動させ、弁体と弁座間
で構成される流体の通過部を遮断する締切部と、流体の
通過面積を変化させることにより流体の流量制御を行う
縮流部とを有する流体制御弁において、上記締切部と縮
流部とをそれぞれ個別の位置に配置し、上記縮流部は上
記締切部の下流側に設け、かつ上記弁体と一体に構成し
た高差圧流体制御弁である。

また１本発明は、弁体を軸方向に往復移動させて、弁体
と弁座間で構成される流体の通過部を遮断する締切部と
、流体の通過面積を変化させることにより流体の流量制
御を行う縮流部とを有する流体制御弁において、上記締
切部と縮流部とをそれぞれ個別の位置に配置し、かつ上
記縮流部の下流側に、通過する流体に整流を与える整流
部を上記弁体と一体に構成した高差圧流体制御弁である
。

本発明の高差圧流体制御弁において、流体の通過面績を
変化させて流量制御を行う縮流部は、複数の小孔を有す
る部材によって構成され、また通過する流体に整流を与
える整流部は多孔プレート部材を用いることが好ましい
。

〔作　　　用〕

高差圧流体制御弁の締切部は、流体通過面積可変部（縮
流部）よりも上流側に位置するために、流体を通過させ
て流量を制御しているときに、流体通過面積可変部の下
流側で生じる高速流体の衝突による大きなエネルギが上
記締切部に伝わらないので、流体締切部の摩耗を少なく
することができる。すなわち、流体制御弁の締切部は高
速流体のエロージョン（浸食）による摩耗を受けること
なく、確実に高温、高差圧流体を遮断することができる
ようになる。

また、通過する流体の整流機構（整流部）が、弁体なら
びに流体の流量制御部（縮流部）と一体に構成されてい
るために、上記流量制御部からの噴出流が常に一定の効
果で整流されることになり、騒音あるいは振動を著しく
低減することが可能となる。

〔実施例〕

以下に本発明の一実施例を挙げ、図面に基づいてさらに
詳細に説明する。

（実施例１） 第１図に本実施例における高差圧流体制御弁の断面構造
の一例を示す１図において、高差圧流体制御弁は、弁体
１、弁座２、弁棒ガイド３、弁座止めナツト４．弁箱５
．グランドパツキン６などによって構成されている。こ
の中で、可動部は弁体と一体に構成されている弁体１で
あり、第１図に示す高差圧流体制御弁においては、上下
方向の直線運動を、アクチエータにより実現させている
。

上記制御弁内を通過する流体は、第１図に示す弁箱５の
左端の弁入口部から入り、弁体１と弁座２の間を通り、
弁体１の下端にある小孔７を通って、弁出口部へと流れ
る。ここで、流体の通過量を決めるのは、弁体ｌの下部
に設けられている小孔７と弁座２の隙間で構成される領
域（縮流部１２）である。

流体の通過量は弁体１が上方に動くと、弁体１の下部の
小孔７部が、弁体１と弁座２の間の狭い隙間より上方に
位置するようになって、弁体１の小孔７部を通過する量
によって決まる。

流体の通過量をＯ（ゼロ）とし流れを遮断するには、弁
体１が下方に移動し弁体１の中央下端と、弁座２の上部
の面と接触することで実現される。

すなわち、流体の流量を制御する小孔７部は、流体を遮
断する締切部より下流側に位置する。

流量を制御する小孔７を通過した流体は、圧力損失を受
ける。また、小孔７通過後は制御弁の下流側の流体圧力
と同圧になるため、流体は上流側に比へ膨張し流速が上
昇する。流体が、上流側が高温水で、下流側が飽和蒸気
圧以下となれば、流体は下流側で気化し急激な膨張を伴
う。

第１図しこ示す弁体１の下部１こ設けられた小孔７では
、流体を特定の流れとし、かつ小孔７からの噴出流は弁
体１の下端中央の突起部材８に沿って流れる。すなわち
、制御弁下流に生じる高速流は乱れることなく特定の整
流となる。弁体１下部の小孔７と整流作用をもたせる突
起部材８（整流部１３）は、弁体１が上下に移動しても
弁体１と一体に構成されているため、制御弁下流側の流
れは常にほぼ一定となる。これにより、騒音あるいは振
動の原因となる制御弁下流側における高速流体の乱れを
効果的に防止することができる。

また、流体を遮断する場所が小孔７部より上流側にある
ことから、制御弁下流側の高速流体がもつ流体エネルギ
により、制御弁の締切部が摩耗されることがない。

（実施例２） 本実施例における高差圧流体制御弁の断面構造を第２図
に示す。この制御弁は、弁下流側の整流機構として多孔
プレート９（整流部１３）を使用した場合の一例である
。弁体１下部の、流量制御用の小孔７と、下端部に設け
られた多孔プレート９で囲まれた空間部の圧力が、制御
弁上流側と下流側の圧力の中間値となることで、２段減
圧を行い流体噴出エネルギを低減させろ効果が生じるも
のである。

〔発明の効果〕

以上詳細に説明したごとく、本発明の高温、高差圧用の
流体制御弁は、流体の締切部（遮断部）を流体の流量制
御部よりも上流側に設けることにより、制御弁下流側の
高速流体による流体締切部の摩耗を効果的に防止するこ
とができ、これにより制御弁全閉時の流体漏れがなくな
る。また、弁体と一体に構成している整流機構を、流量
制御部の下流側に設けることにより、騒音、振動などを
著しく低減させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例１において例示した高差圧流体
制御弁の断面構造を示す模式図、第２図は本発明の実施
例２において例示した高差圧流体制御弁の断面構造を示
す模式図、第３図および第４図は従来の高差圧流体制御
弁の断面構造を示す模式図である。 １・・・弁体　　　　　　　２・・・弁座３・・・弁棒
ガイド　　　　４・・・弁座止めナツト・・・弁箱 ・・・小孔 ・・・多孔プレート ド・・ケージ ３・・・整流部 ６・・・グランドパツキン ８・・・突起部材（整流部） １０・・・締切部 １２・・・縮流部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、弁体を軸方向に往復移動させ、弁体と弁座間で構成
   される流体の通過部を遮断する締切部と、流体の通過面
   積を変化させることにより流体の流量制御を行う縮流部
   とを有する流体制御弁において、上記締切部と縮流部と
   をそれぞれ個別の位置に配置し、上記縮流部は上記締切
   部の下流側に設け、かつ上記弁体と一体に構成したこと
   を特徴とする高差圧流体制御弁。 ２、弁体を軸方向に往復移動させて、弁体と弁座間で構
   成される流体の通過部を遮断する締切部と、流体の通過
   面積を変化させることにより流体の流量制御を行う縮流
   部とを有する流体制御弁において、上記締切部と縮流部
   とをそれぞれ個別の位置に配置し、かつ上記縮流部の下
   流側に、通過する流体に整流を与える整流部を上記弁体
   と一体に構成したことを特徴とする高差圧流体制御弁。 ３、請求の範囲第１項または第２項において、流体の通
   過面積を変化させて流量制御を行う縮流部は、複数の小
   孔からなることを特徴とする高差圧流体制御弁。 ４、請求の範囲第２項または第３項において、通過する
   流体に整流を与える整流部は多孔プレート部材よりなる
   ことを特徴とする高差圧流体制御弁。