JPH0461228B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ 産業上の利用分野 本発明は、プロセスオートメーシヨン等の配
管系に使われる流量制御弁、特に弁胴の内面に
多数のノズル内孔を有する円筒状のケージ弁胴
と、該ケージ弁胴内を軸方向に摺動してノズル
内孔を開閉するピストン弁体から成る流量制御
弁に於ける流量調節機構に関するものである。

従来の技術 従来、この種の流量制御弁の内、特にノズル
内孔を軸方向に接触或いはオーバーラツプさせ
て配置することができないものは、ピストン弁
体の移動にともなつて増減するノズル内孔の開
口総面積が不連続に変化するため、ピストン弁
体の変位置とノズルからの噴出量とは完全な線
形状態で比例することはなく、段階的に変化し
てしまうため流量制御値の安定性や制御精度に
問題があつた。

これを解決するため、例えば第９図Ａ，Ｂに
示すよう、ケージ弁胴２０の内壁に多数のノズ
ル内孔２１を半円状にあけ、このノズル内孔２
１をピストン弁体（図示せず）によつて順次開
口又は閉鎖せしめることにより、ピストン弁体
の変位に伴なつてノズル２２からの流量を微細
に変化せしめるようにしたり、或いは第１０図
に示すようにノズル内孔２３をスリツト状に形
成して流量を連続的に調節せしめようとする流
量調節手段があつた。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、上記従来の流量調節手段は、
ノズル内孔２１，２３の構造が複雑で加工がし
にくく、多水の加工時間や専用の加工装置等を
要し、製造費が高くつくばかりでなく、異物に
よる目詰まりの心配があつたり、また流量特性
も不充分である等の欠点があつた。

本発明は、上記従来の流量制御弁の欠点を解
消するためになされたもので、その目的とする
ところは、構造が簡単で安価に製造出来、流量
特性に優れた流量調節機構を有する流量制御弁
を提供するにある。

［発明の構成］ 問題点を解決するための手段 本発明の流量制御弁に於ける流量調節機構
は、軸方向に離れた多数のノズル内孔を有する
円筒状のケージ弁胴と、該ケージ弁胴内を軸方
向に摺動して前記ノズル内孔を開閉するピスト
ン弁体から成る流量制御弁に於いて、上記ピス
トン弁体のノズル内孔開閉作用側に流量絞り面
を形成し、該流量絞り面の軸方向長さＨが、Ｈ
＞ｐ（ここに、ｐはノズル内孔の軸方向ピツチ
である。）であることを特徴とするたことを特
徴とするものである。

実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照しながら
説明する。

第１図において、１は円筒状のケージ弁胴で
あつて、その下方一側内面部には多数のノズル
内孔２が開口されている。該ノズル内孔２は第
２図に示すように、３列に軸方向に少しずつず
らせて配列されていて、第３図に示すようにそ
れぞれ噴霧ノズル３が放射状に嵌挿されてい
る。該ノズル内孔２は円孔の他に長短比が２以
下の楕円、四角、分割円で形成した四角、四角
以上の正多角形状の孔であつてもよい。

上記ケージ弁胴１内にはピストン弁体４が内
挿されていて、弁軸５により軸方向に摺動し、
上記ノズル内孔２を順次開いたり或いは閉じた
りするようになつている。

上記ピストン弁体４のノズル内孔開閉作用側
（本実施例では上側）の外周部には流量絞り面
４ａが形成されている。

第４図は、上記流量絞り面４ａの第１実施例
を示すもので、以下のような寸法で規定される
円錐面４a′が形成されている。即ち、 円錐面４a′の稜線が軸となす角θが、 tan^-10.06d／ｐ≦θ≦tan^-10.3d／ｐ であつて、 円錐面４a′の軸方向長さＨが、Ｈ＞ｐ ここに、ｄはノズル内孔２の直径、ｐはノズ
ル内孔２の軸方向ピツチであり、20d≧ｐ≧2d
の範囲とする。

また、第５図は第２実施例を示すもので、流
量絞り面４ａが下記のような寸法に規定されて
いる外側に向つて凸曲線の回転体面である紡錘
面４a″に形成されている。即ち、 紡錘面４a″の上端位置と下端位置での半径の
差δが、0.06d≧δ≧0.5dであつて、 紡錘面４a″の軸方向の長さＨが、Ｈ＞ｐ ここに、ｄはノズル内孔２の直径、ｐはノズ
ル内孔２の軸方向のピツチであつて、20d≧ｐ
≧2dの範囲とする。

尚、第１図において、６は液流入路、７はピ
ストンリングである。

第６図は、上記流量調節機構を備えた流量制
御弁による過熱蒸気の温度低減装置を示すもの
で、ボイラー等からの過熱蒸気を導入した蒸気
管８の途中にケージ弁胴１を臨ませ、その下流
側に感熱筒９を臨ませてある。

該感熱筒９により測定した蒸気温度は熱電対
リード線１０を通つて、温度設定調節器１１に
伝えられ、設定された蒸気温度と比較される。

ここで、設定蒸気温度との差が検知される
と、リード線１２を通つて注水量操作信号が弁
ポジシヨナー１３に伝えられ、ダイヤフラム１
４を操作することにより弁軸５を介してピスト
ン弁体４を摺動させるようになつている。

上記ケージ弁胴１内の液流入路６には冷水が
導入されていて、上記ピストン弁体４により開
口されたノズル内孔２から蒸気管８内に噴霧さ
れ、過熱蒸気を減温する。

第７図は第１０図に示す従来のスリツト型ノ
ズル内孔による流量特性を示すもので、随所に
急開特性が見られ、中央部に流量不感帯も見ら
れるのに対し、第８図は本発明の上記実施例の
流量調節機構による流量特性を示すもので、実
用上十分に線型化されているのが解る。

［発明の効果］ 次に、本発明の効果を列配する。

(1) ピストン弁体のノズル内孔開閉作用側に形
成した流量絞り面により、個々のノズル内孔の
開口面積を漸次増大あるいは減少させることが
できるだけでなく、該流量絞り面が、常に２つ
以上のノズル内孔の開閉作用に係わつているの
で、複数のノズル内孔の総開口面積を連続的に
変化させることができ、円滑で安定した流量調
節が可能となる。

(2) ピストン弁体の一側に流量絞り面を形成する
だけなので、簡便かつ安価に製造することが出
来る。

(3) 流量絞り面の形状や寸法を変更することによ
り、流量特性を任意に設定することができ、特
に流体エロージヨン摩耗に基づく特性変化の劣
化を見込んで設計することができるので、製品
の長寿命化を図ることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の流量調節機構を備えた流量制
御弁の一実施例を示す縦断面図であつて、右半分
は全開状態を、左半分は全閉状態を示す。第２図
は第１図のノズルの配列を示す正面図、第３図は
第１図のノズルの放射状配向を示す横断面図、第
４図はピストン弁体に於ける流量絞り面の第１実
施例を示す説明図、第５図は流量絞り面の第２実
施例を示す説明図、第６図は過熱蒸気の減温装置
の説明図、第７図は従来の流量制御弁の流量特性
を示すグラフ、第８図は本発明の流量制御機構に
よる流量特性を示すグラフ、第９，１０図は従来
の流量制御弁の説明図である。 １…ケージ弁胴、２…ノズル内孔、３…噴霧ノ
ズル、４…ピストン弁体、４ａ…流量絞り面、４
a′…円錐面、４a″…紡錘面、５…弁軸、６…液流
入路、７…ピストンリング、８…蒸気管、９…感
温筒、１０…熱電対リード線、１１…温度設定調
節器、１２…リード線、１３…弁ポジシヨナー、
１４…ダイラフラム。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸方向に離れた多数のノズル内孔を有する
   円筒状のケージ弁胴と、該ケージ弁胴内を軸方
   向に摺動して前記ノズル内孔を開閉するピスト
   ン弁体から成る流量制御弁に於いて、該ピスト
   ン弁体のノズル内孔開閉作用側に流量絞り面を
   形成し、 該流量絞り面の軸方向長さＨが、Ｈ＞ｐ（こ
   こに、ｐはノズル内孔の軸方向ピツチである。）
   であることを特徴とする流量調節機構。 ２ 上記絞り面が円錐面であつて、該円錐面の
   稜線がケージ弁胴の軸となす角θが、 tan^-10.06d／ｐ≦θ≦tan^-10.3d／ｐ （ここに、ｄはノズル内孔の直径である。）
   であることを特徴とする前記特許請求の範囲第
   １記載の流量調節機構。 ３ 上記絞り面が紡錘面であつて、該紡錘面の
   上端位置と下端位置での半径の差δが、 1.06d≦δ≦0.5d （ここに、ｄはノズル内孔の直径である。）
   であることを特徴とする前記特許請求の範囲第
   １記載の流量調節機構。