JPH0626591A - 圧力調整弁装置 - Google Patents
圧力調整弁装置Info
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- JPH0626591A JPH0626591A JP20315292A JP20315292A JPH0626591A JP H0626591 A JPH0626591 A JP H0626591A JP 20315292 A JP20315292 A JP 20315292A JP 20315292 A JP20315292 A JP 20315292A JP H0626591 A JPH0626591 A JP H0626591A
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Abstract
(57)【要約】
【構成】本発明は下記の構成を有する。
ニードル弁とニードル弁座とを有する高圧流体の圧力
調整弁装置である。 ニードル弁の閉鎖時におけるニードル弁座との係合面
のテーパ角度と、ニードル弁座のテーパ角度とを、等し
いか又はニードル弁の係合面のテーパ角度を大きく形成
してある。 ニードル弁の高圧流体流入側端面の中心付近に該ニー
ドル弁と同軸方向に一方端閉鎖の流体受け穴を穿設して
ある。 流体受け穴より、ニードル弁のニードル弁座との接触
上限より下方の係合面に向かって貫通する端部開口の細
孔を所望数穿設してある。 【効果】本発明は、従来のリリーフ弁に簡単な改造を施
すことによりキャビテーションエロージョンを抑制でき
る圧力調整弁装置となった。
調整弁装置である。 ニードル弁の閉鎖時におけるニードル弁座との係合面
のテーパ角度と、ニードル弁座のテーパ角度とを、等し
いか又はニードル弁の係合面のテーパ角度を大きく形成
してある。 ニードル弁の高圧流体流入側端面の中心付近に該ニー
ドル弁と同軸方向に一方端閉鎖の流体受け穴を穿設して
ある。 流体受け穴より、ニードル弁のニードル弁座との接触
上限より下方の係合面に向かって貫通する端部開口の細
孔を所望数穿設してある。 【効果】本発明は、従来のリリーフ弁に簡単な改造を施
すことによりキャビテーションエロージョンを抑制でき
る圧力調整弁装置となった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧流体の圧力調整用
のリリーフ弁に関するもので、特に弁の開閉時に、弁前
後で発生する流速変化により生じるキャビテーションエ
ロージョンを抑制することのできる圧力調整弁装置に関
するものである。
のリリーフ弁に関するもので、特に弁の開閉時に、弁前
後で発生する流速変化により生じるキャビテーションエ
ロージョンを抑制することのできる圧力調整弁装置に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、図５に示されるごときニードル弁
１ａとニードル弁座体２ａを主要部として構成される高
圧流体の圧力調整弁装置は、高速流によりキャビテーシ
ョンエロージョンが発生し、構成部品が侵食され、制御
不能になるおそれがあった。特に図６の侵食部分の拡大
説明図に示されるように最小絞り部であるニードル弁座
体２ａの弁座上面３より弁座エッジ部４にかけて侵食部
分５が発生しやすいものであった。
１ａとニードル弁座体２ａを主要部として構成される高
圧流体の圧力調整弁装置は、高速流によりキャビテーシ
ョンエロージョンが発生し、構成部品が侵食され、制御
不能になるおそれがあった。特に図６の侵食部分の拡大
説明図に示されるように最小絞り部であるニードル弁座
体２ａの弁座上面３より弁座エッジ部４にかけて侵食部
分５が発生しやすいものであった。
【０００３】このため従来より弁及び弁座のキャビテー
ション（流体の圧力変動で生じる気泡）による騒音の低
減やエロージョン（侵食作用）の防止のため、多段オリ
フィスを設けたもの（特開昭５８ー５４２９８号公報記
載のもの）や、弁後方にドーナツ状の空間部を設けたも
の（特開平３ー２１９１８３号公報記載のもの）、更に
配管中にバイパスを設けたもの（実開平１ー５８８８４
号公報記載のもの）等が提案されてきた。
ション（流体の圧力変動で生じる気泡）による騒音の低
減やエロージョン（侵食作用）の防止のため、多段オリ
フィスを設けたもの（特開昭５８ー５４２９８号公報記
載のもの）や、弁後方にドーナツ状の空間部を設けたも
の（特開平３ー２１９１８３号公報記載のもの）、更に
配管中にバイパスを設けたもの（実開平１ー５８８８４
号公報記載のもの）等が提案されてきた。
【０００４】しかし、キャビテーションエロージョンの
防止機構として、多段オリフィスを設けたものでは、オ
リフィスがスケールにより目詰りする危険があり、更に
高圧流体のリリーフ弁として利用するには大きすぎるも
のであった。また、キャビテーションエロージョン防止
機構として、ドーナツ状の空間部を設ける場合も、バイ
パスを設ける場合も、従来の弁の周囲の配管形状を変更
する必要が有り、コストの高い圧力調整弁装置になって
しまう難点を有していた。
防止機構として、多段オリフィスを設けたものでは、オ
リフィスがスケールにより目詰りする危険があり、更に
高圧流体のリリーフ弁として利用するには大きすぎるも
のであった。また、キャビテーションエロージョン防止
機構として、ドーナツ状の空間部を設ける場合も、バイ
パスを設ける場合も、従来の弁の周囲の配管形状を変更
する必要が有り、コストの高い圧力調整弁装置になって
しまう難点を有していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、如上
の難点を解消するのに、従来のリリーフ弁に簡単な改造
を施すことによりキャビテーションエロージョンを抑制
できる圧力調整弁装置を提供せんとするものである。
の難点を解消するのに、従来のリリーフ弁に簡単な改造
を施すことによりキャビテーションエロージョンを抑制
できる圧力調整弁装置を提供せんとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
めに本発明は、ニードル弁とニードル弁座とを有する高
圧流体の圧力調整弁装置において、ニードル弁の閉鎖時
におけるニードル弁座との係合面のテーパ角度と、ニー
ドル弁座のテーパ角度とを、等しいか又はニードル弁の
係合面のテーパ角度を大きく形成し、ニードル弁の高圧
流体流入側端面の中心付近に該ニードル弁と同軸方向に
一方端閉鎖の流体受け穴を穿設し、該流体受け穴より、
ニードル弁のニードル弁座との接触上限より下方の係合
面に向かって貫通する端部開口の細孔を所望数穿設した
ことを特徴とする圧力調節弁装を提供する。
めに本発明は、ニードル弁とニードル弁座とを有する高
圧流体の圧力調整弁装置において、ニードル弁の閉鎖時
におけるニードル弁座との係合面のテーパ角度と、ニー
ドル弁座のテーパ角度とを、等しいか又はニードル弁の
係合面のテーパ角度を大きく形成し、ニードル弁の高圧
流体流入側端面の中心付近に該ニードル弁と同軸方向に
一方端閉鎖の流体受け穴を穿設し、該流体受け穴より、
ニードル弁のニードル弁座との接触上限より下方の係合
面に向かって貫通する端部開口の細孔を所望数穿設した
ことを特徴とする圧力調節弁装を提供する。
【０００７】
【実施例】以下本発明の実施例につき説明する。実施例
は、高圧流体として超高圧水を利用する場合のもので、
図３は圧力調整弁装置が利用される超高圧水加工装置の
水圧系路図である。
は、高圧流体として超高圧水を利用する場合のもので、
図３は圧力調整弁装置が利用される超高圧水加工装置の
水圧系路図である。
【０００８】超高圧水加工装置６は、給水部７から送ら
れてきた水を超高圧水発生ポンプ８により超高圧水（高
圧流体）へと変換し、高圧ホース９によりマニホールド
１０へと送り、更にストップ弁１１を有する高圧配管１
２により回転ガン１３へと送り、最終的に回転ガン１３
より噴射される超高圧水によりワークの洗浄、剥離等の
加工を行わんとするものである。尚、図中Ａは、超高圧
水の各場所での圧力を計測するための圧力計である。
れてきた水を超高圧水発生ポンプ８により超高圧水（高
圧流体）へと変換し、高圧ホース９によりマニホールド
１０へと送り、更にストップ弁１１を有する高圧配管１
２により回転ガン１３へと送り、最終的に回転ガン１３
より噴射される超高圧水によりワークの洗浄、剥離等の
加工を行わんとするものである。尚、図中Ａは、超高圧
水の各場所での圧力を計測するための圧力計である。
【０００９】本発明にかかる圧力調整弁装置１５は、超
高圧水発生ポンプ８とマニホールド１０間の高圧ホース
９の分岐ホース１４に配置され、圧力調整弁装置１５に
は排水ホース１６が接続されている。圧力調整弁装置１
５は、ニードル弁１とニードル弁座２ｂの係合直径を円
とする受圧面積と回路圧力の積が、スプリング２６の圧
縮荷重とバランスする状態を維持しようと作動する。作
動中に於いては、ポンプから吐出された水は、回転ガン
に導かれるとともに、圧力調整弁装置１５にも供給され
ている。回路中の圧力と受圧面積の積が、スプリング２
６の力より小さい場合は、ニードル弁１とニードル弁座
２ｂは係合し、ポンプの吐出水量は全量回転ガンに導か
れる。回路圧力が圧力調整弁装置１５の設定圧力に達し
たとき、ニードル弁１は上方に押上げられる。この結
果、係合部に隙間が生じ、圧力上昇分はニードル弁座体
２の中心部に設けられた穴を通り、上記隙間から余剰水
として排水される。この繰返しにより回路圧を設定値に
保っている。
高圧水発生ポンプ８とマニホールド１０間の高圧ホース
９の分岐ホース１４に配置され、圧力調整弁装置１５に
は排水ホース１６が接続されている。圧力調整弁装置１
５は、ニードル弁１とニードル弁座２ｂの係合直径を円
とする受圧面積と回路圧力の積が、スプリング２６の圧
縮荷重とバランスする状態を維持しようと作動する。作
動中に於いては、ポンプから吐出された水は、回転ガン
に導かれるとともに、圧力調整弁装置１５にも供給され
ている。回路中の圧力と受圧面積の積が、スプリング２
６の力より小さい場合は、ニードル弁１とニードル弁座
２ｂは係合し、ポンプの吐出水量は全量回転ガンに導か
れる。回路圧力が圧力調整弁装置１５の設定圧力に達し
たとき、ニードル弁１は上方に押上げられる。この結
果、係合部に隙間が生じ、圧力上昇分はニードル弁座体
２の中心部に設けられた穴を通り、上記隙間から余剰水
として排水される。この繰返しにより回路圧を設定値に
保っている。
【００１０】本発明に係る圧力調節弁装置１５は、ニー
ドル弁１とニードル弁座体２を基本部材とするもので、
従来公知のニードル弁１ａ及びニードル弁座体２ａの形
状と基本的に同様の形状をしている。しかし、ニードル
弁１の弁座２ｂ（ニードル弁座体２の円錐座部分）との
係合面１７のテーパ角度Θａは、弁座２ｂのテーパ角度
Θｂに対して、等しいか又は大きいものに形成されてい
る。すなわちΘａ≧Θｂという関係にある。
ドル弁１とニードル弁座体２を基本部材とするもので、
従来公知のニードル弁１ａ及びニードル弁座体２ａの形
状と基本的に同様の形状をしている。しかし、ニードル
弁１の弁座２ｂ（ニードル弁座体２の円錐座部分）との
係合面１７のテーパ角度Θａは、弁座２ｂのテーパ角度
Θｂに対して、等しいか又は大きいものに形成されてい
る。すなわちΘａ≧Θｂという関係にある。
【００１１】ニードル弁１は、超高圧水給水側端部すな
わち超高圧水の流れ方向に対面する面（図中ニードル弁
１の下端面）の中心付近にニードル弁１と同軸方向（流
れの方向）に他端閉鎖の流体受け穴２０が穿設されてい
る。更に該流体受け穴２０の閉鎖端部より若干手前側よ
り、ニードル弁１外周面に向かって貫通した細孔２１が
開けられている。
わち超高圧水の流れ方向に対面する面（図中ニードル弁
１の下端面）の中心付近にニードル弁１と同軸方向（流
れの方向）に他端閉鎖の流体受け穴２０が穿設されてい
る。更に該流体受け穴２０の閉鎖端部より若干手前側よ
り、ニードル弁１外周面に向かって貫通した細孔２１が
開けられている。
【００１２】該細孔２１のニードル弁１外周面での開口
位置は、ニードル弁１が作動状態で、弁座２ｂとニード
ル弁１との接触上限部１９より下方の係合面１７に位置
している。これにより細孔２１の存在による閉状態での
減圧発生を防止できる。図１ないし図２の実施例に於い
て該細孔２１は４方向に穿設されている。
位置は、ニードル弁１が作動状態で、弁座２ｂとニード
ル弁１との接触上限部１９より下方の係合面１７に位置
している。これにより細孔２１の存在による閉状態での
減圧発生を防止できる。図１ないし図２の実施例に於い
て該細孔２１は４方向に穿設されている。
【００１３】図４は、圧力調整弁装置１５の作動部を示
す説明図であり、図中２２が給水口、２３が排水口であ
る。給水口２２より圧力調整弁装置１５内に水路２４が
形成されており、水路２４途中にニードル弁座体２が設
けられ、該弁座２ｂの上方にニードル弁１が上下動自在
に装着されている。
す説明図であり、図中２２が給水口、２３が排水口であ
る。給水口２２より圧力調整弁装置１５内に水路２４が
形成されており、水路２４途中にニードル弁座体２が設
けられ、該弁座２ｂの上方にニードル弁１が上下動自在
に装着されている。
【００１４】ニードル弁１の弁座２ｂの反対方向端部に
は、ニードル弁１とは別体の弁押え部材２５が接触して
いる。該弁押え部材２５は、作動部中央を貫通している
弁開閉用カム２７に上下に若干移動自由度を持たせて装
着され、更に弁押え部材２５の上方に配置されたスプリ
ング２６により下方へと押圧されている。これによりニ
ードル弁１は弁座２ｂ方向へと付勢される。
は、ニードル弁１とは別体の弁押え部材２５が接触して
いる。該弁押え部材２５は、作動部中央を貫通している
弁開閉用カム２７に上下に若干移動自由度を持たせて装
着され、更に弁押え部材２５の上方に配置されたスプリ
ング２６により下方へと押圧されている。これによりニ
ードル弁１は弁座２ｂ方向へと付勢される。
【００１５】弁開閉用カム２７は、圧力調整弁装置１５
に配備されたモータＭの回転にて、回転させられ、弁押
え部材２５を上下動させる。この際弁押え部材２５は上
下への自由度を有するが、弁開閉用カム２７に装着され
ているため、装着の自由度以上に下降することはない。
すなわち一定の自由度を有するものの弁押え部材２５の
位置は弁開閉用カム２７により決定されるものである。
すなわち弁開閉用カム２７は上下動の上限及び下限を規
制している。
に配備されたモータＭの回転にて、回転させられ、弁押
え部材２５を上下動させる。この際弁押え部材２５は上
下への自由度を有するが、弁開閉用カム２７に装着され
ているため、装着の自由度以上に下降することはない。
すなわち一定の自由度を有するものの弁押え部材２５の
位置は弁開閉用カム２７により決定されるものである。
すなわち弁開閉用カム２７は上下動の上限及び下限を規
制している。
【００１６】
【発明の効果】如上の構成により、本発明は以下のよう
な効果を発揮する。 ニードル弁１に設けた流体受け穴２０からニードル弁
１の外周面に貫通した細孔２１を設けたことによって、
ニードル弁１とニードル弁座２ｂの係合部に圧力を伝達
することができる。本考案は係合部近くに圧力を導くこ
とにより、ニードル弁１とニードル弁座２ｂの係合範囲
でキャビテーションの発生の抑制が可能となった。フィ
ールドテストの結果は、細孔２１のないものと比較し、
使用時間で約７倍の効果を得た。 細孔２１の開口位置をニードル弁１の弁座２ｂとの接
触上限より下方の係合面１７に設けたため細孔２１の存
在にもかかわらず弁の閉鎖状態を完全にすることが出来
た。 従来のニードル弁１ａの先端部に流体受け穴２０及び
細孔２１を設けるという簡単な構造変更によりキャビテ
ーションエロージョンの発生を防止できる圧力調整弁１
とすることができた。
な効果を発揮する。 ニードル弁１に設けた流体受け穴２０からニードル弁
１の外周面に貫通した細孔２１を設けたことによって、
ニードル弁１とニードル弁座２ｂの係合部に圧力を伝達
することができる。本考案は係合部近くに圧力を導くこ
とにより、ニードル弁１とニードル弁座２ｂの係合範囲
でキャビテーションの発生の抑制が可能となった。フィ
ールドテストの結果は、細孔２１のないものと比較し、
使用時間で約７倍の効果を得た。 細孔２１の開口位置をニードル弁１の弁座２ｂとの接
触上限より下方の係合面１７に設けたため細孔２１の存
在にもかかわらず弁の閉鎖状態を完全にすることが出来
た。 従来のニードル弁１ａの先端部に流体受け穴２０及び
細孔２１を設けるという簡単な構造変更によりキャビテ
ーションエロージョンの発生を防止できる圧力調整弁１
とすることができた。
【図１】開状態の圧力調整弁を示す断面構造図
【図２】閉状態の圧力調整弁を示す断面構造図
【図３】本発明の利用される高圧流体による加工装置の
水圧系路図
水圧系路図
【図４】圧力調整弁の作動機構を示す説明図
【図５】従来の圧力調整弁と弁座の関係を示す説明図
【図６】ニードル弁座に生じる侵食の拡大説明図
１．．．ニードル弁 ２．．．弁座体 ２ｂ．．弁座 ３．．．弁座上面 ４．．．弁座エッジ部 ５．．．侵食部分 ６．．．超高圧水加工装置 ７．．．給水部 ８．．．超高圧水発生ポンプ ９．．．高圧ホース １０．．．マニホールド １１．．．ストップ弁 １２．．．高圧配管 １３．．．回転ガン １４．．．分岐ホース １５．．．圧力調整弁装置 １６．．．排水ホース １７．．．弁の係合面 １９．．．接触上限部 ２０．．．流体受け穴 ２１．．．細孔 ２２．．．給水口 ２３．．．排水口 ２４．．．水路 ２５．．．弁押え部材 ２６．．．スプリング ２７．．．弁開閉用カム
Claims (1)
- 【請求項１】ニードル弁とニードル弁座とを有する高圧
流体の圧力調整弁装置において、ニードル弁の閉鎖時に
おけるニードル弁座との係合面のテーパ角度と、ニード
ル弁座のテーパ角度とを、等しいか又はニードル弁の係
合面のテーパ角度を大きく形成し、ニードル弁の高圧流
体流入側端面の中心付近に該ニードル弁と同軸方向に一
方端閉鎖の流体受け穴を穿設し、該流体受け穴より、ニ
ードル弁のニードル弁座との接触上限より下方の係合面
に向かって貫通する端部開口の細孔を所望数穿設したこ
とを特徴とする圧力調節弁装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203152A JP2750983B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 圧力調整弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4203152A JP2750983B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 圧力調整弁装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0626591A true JPH0626591A (ja) | 1994-02-01 |
| JP2750983B2 JP2750983B2 (ja) | 1998-05-18 |
Family
ID=16469292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4203152A Expired - Fee Related JP2750983B2 (ja) | 1992-07-07 | 1992-07-07 | 圧力調整弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2750983B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291928A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Saginomiya Seisakusho Inc | ニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5272927U (ja) * | 1975-11-27 | 1977-05-31 | ||
| JPS57156663U (ja) * | 1981-03-28 | 1982-10-01 |
-
1992
- 1992-07-07 JP JP4203152A patent/JP2750983B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5272927U (ja) * | 1975-11-27 | 1977-05-31 | ||
| JPS57156663U (ja) * | 1981-03-28 | 1982-10-01 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008291928A (ja) * | 2007-05-25 | 2008-12-04 | Saginomiya Seisakusho Inc | ニードル弁及びこのニードル弁を有する冷凍サイクル装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2750983B2 (ja) | 1998-05-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |