JPH0721973Y2 - ケージ弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、周壁に複数個の窓を有するケージとこのケー
ジ内で昇降動作し前記窓の開口面積を制御することによ
り流体の流量を制御するプラグとを備えたケージ弁に関
する。

〔従来の技術〕

従来から管内を流れる流体の流量を制御する弁装置とし
て、種々のものが知られており、これらは流体の種類や
圧力、温度等に対応して選択されて使用される。

このうち、たとえばケージ弁は、概略次のように構成さ
れている。すなわち、ケージ弁は、隔壁で内部を２室に
隔成された弁本体を備えており、この隔壁によって隔成
された一方の隔室内に、複数個の窓を有する円筒状ケー
ジが配設され、かつ円筒状に形成された弁体としてのプ
ラグが、このケージの内孔に摺動自在に嵌合されてい
る。

そして、ケージは、その外部が一方の隔室に臨みかつ内
部が前記隔壁に穿設された流体通過孔を介して他方の隔
室に連通しており、前記プラグによるケージ窓の開口面
積制御に応じて流体を、一方の隔室から他方の隔室へと
流通させ得るようになっている。

ここで、前記弁本体の上端開口部に固定された上蓋の内
孔には、弁軸が進退自在に嵌合されており、この弁軸の
下端に、前記ケージ内で摺動動作するプラグが一体的に
設けられている。

このような構成において、アクチュエータで弁軸を上昇
または下降させると、プラグがケージの窓を開閉し、そ
の開口面積が制御されるもので、これにより上流側管路
から下流側管路へ向かう流体の流れが、所定流量をもっ
て流通または遮断される。ここで、プラグを最下降位置
から上昇させて窓を開けると、その開口部分を流体が流
れることになる。そして、この流体の流量は、弁軸のス
トロークに対応して変化するプラグによる窓の開口面積
にしたがって変化し、流体の流量制御が行われる。

〔考案が解決しようとする課題〕

しかしながら、このような従来のケージ弁においては、
流体が弁内を乱れた状態となり、このために弁体がラン
ダムな方向の力を受けて横振動に摺動部の摩擦が影響
し、ついには回転運動に到ることがある。

そして、このような回転力が発生すると、高差圧ではこ
の回転力を無視できなくなり、弁体としてのプラグがケ
ージ内で回動され、その結果として弁軸がねじれたり、
さらにはプラグとの接続部や弁軸と駆動部との接続部が
破損に到るという問題があった。

本考案はこのような事情に鑑みてなされたものであり、
弁軸の先端側に設けられ流体の流れを制御する弁体とし
てのプラグの回転を防止することを可能としたケージ弁
を得ることを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

このような要請に応えるために本考案に係るケージ弁
は、弁本体内で隔壁により隔成された一方の隔室内に固
定されかつ周壁に複数個の窓を有するケージと、このケ
ージ内で昇降動作することにより前記窓の開口面積を制
御するプラグとの摺動部の断面形状を、ほゞ楕円形に形
成するとともに、その長軸方向を弁本体内での流体の流
れの方向にほゞ一致させ、かつこの長軸方向からはずれ
たケージ周壁部分に窓を設けたものである。

〔作用〕

本考案によれば、従来構造では、弁本体内を流れる流体
がケージ内を通過するときに、プラグが横振動したり縦
振動したりし、その横振動に摺動部の摩擦が影響して回
転トルクが発生していたが、プラグとこれを嵌合保持す
るケージとの摺動部の断面形状をほゞ楕円形に形成し、
その長軸方向を流体の流れの方向にほゞ一致させ、さら
に窓をこの長軸方向からずれた位置に設けることによ
り、プラグおよび弁軸が回転することはない。

〔実施例〕

以下、本考案を図面に示した実施例を用いて詳細に説明
する。

第１図および第２図は本考案に係るケージ弁の一実施例
を示し、第１図はケージ弁の縦断面図、第２図は第１図
のII-II線断面図である。

これらの図において、ケージ弁は、互いにフランジ接合
された弁本体21と上蓋22とを備えている。なお、10,11
は弁本体21に上蓋22を固定するためのボルトおよびナッ
トである。

この弁本体21の内部には、上流側管路に接合される流入
側室23と、下流側管路に接合される流出側室24とが、隔
壁25によって隔成されている。

前記流入側室23内には、周壁に複数個の窓26aを有する
円筒状のケージ26が、弁本体21の上端開口部９と隔壁25
とで上、下両端部を固定されて設けられている。そし
て、このケージ26内でその下側開口端部には、弁座26b
が形成されている。

このケージ26の内孔には、円筒状に形成されたプラグ27
が、その下端の着座部27aを弁座26bに臨ませて軸方向に
進退自在に嵌挿されており、その上端部は、上蓋22にパ
ッキン28を介して進退自在に支持された作動軸である弁
軸29に連結されている。

そして、このような構造によるケージ弁では、互いに進
退自在に嵌合するケージ26とプラグ27との摺動部を、第
２図から明らかなように、ほゞ楕円形に形成するととも
に、この楕円形の長軸方向を弁本体21内での流体の流れ
の方向にほゞ一致させ、かつケージ26の周壁でこの長軸
方向からはずれた位置に前記窓26aを形成することによ
り、ケージ26とプラグ27間での相対的な回動が規制され
ている。

このような構成によれば、図示しないアクチュエータで
弁軸29を下降させると、プラグ27の着座部27aが、弁座2
6bを閉じ、流入側室23から流出側室24へ向かう流体の流
れが遮断される。

この状態から弁軸29を上昇させてプラグ27の着座部27a
を、弁座26bから離間させ、ケージ26の窓26aを開くと、
流体は窓26aからケージ26内に流入するが、この流体の
流量は、弁軸29のストロークに対応して変化する窓26a
の開度（開口面積）にしたがって変化し、流体の流量制
御が行われる。

このようなケージ弁において、弁開時に上流側管路から
流入側室23に流入した流体は、ケージ26の窓26aからそ
の内部に流入して、プラグ27に強く衝突し、横振動した
り縦振動したりし、ついには回転力が付与されることに
なるが、プラグ27と固定側のケージ26との摺動部が楕円
形に形成されていることにより、プラグ27およびこれに
一体的に連結されている弁軸12が回転することはない。

特に、このようなケージ弁では、流体がケージ26内に流
入してプラグ27に衝突する部分が、最も高差圧で回転力
を受け易い部分であり、本考案では、このようなケージ
26とプラグ27との摺動部を楕円形に形成するとともに、
この楕円形の長軸方向を弁本体21内での流体の流れの方
向にほゞ一致させ、かつケージ26の周壁でこの長軸方向
からはずれた位置に前記窓26aを形成したことにより、
上述した回転力を、効率のよい状態で直接規制し、しか
も他の部分への悪影響をも防止したものである。これ
は、上述した構成を採用することにより、流体の流れが
プラグ27に衝突した時に発生するトルクを小さくするこ
とで、ケージ26内でのプラグ27の回転止めをより確実な
ものとし得ることから、容易に理解されよう。

〔考案の効果〕

以上説明したように本考案に係るケージ弁によれば、弁
本体内で隔壁により隔成された一方の隔室内に固定され
かつ周壁に複数個の窓を有するケージと、このケージ内
で昇降動作することにより前記窓の開口面積を制御する
プラグとの摺動部の断面形状を、ほゞ楕円形に形成する
とともに、その長軸方向を弁本体内での流体の流れの方
向にほゞ一致させ、かつこの長軸方向からはずれたケー
ジ周壁部分に窓を設けるようにしたので、簡単な構成で
あるにもかかわらず、流体の衝突により弁体としてのプ
ラグに回転力が付与されても、このプラグが回転するこ
とがなく、これによりプラグと一体の弁軸がねじれ等で
損傷することがなく、耐用性が向上するとともに、弁軸
を細くすることが可能となり、グランド部が小さくなっ
てヒステリシスが減少する。

特に、本考案によれば、流体の流れによる影響を受ける
プラグとケージとの摺動部を楕円形断面によって直接回
転を防止し、かつこの楕円形断面の向きやケージへの窓
の形成位置を、流体の流れに配慮し、最も影響しないよ
うに構成しているので、効率のよい回転防止が可能で、
さらに弁軸等に回転規制手段を付設する場合に比べて構
造が簡単で、精度も要求されず、動作上での信頼性も高
く、しかもケージ弁全体の大型化も防げるという利点を
奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係るケージ弁の一実施例を示す縦断面
図、第２図は第１図のII-II線断面図である。 21……弁本体、23……流入側室、24……流出側室、25…
…隔壁、26……ケージ、26a……窓、26b……弁座、27…
…弁体としてのプラグ、27a……着座部、29……弁軸。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】弁本体内で隔壁により隔成された一方の隔
   室内に固定されかつ周壁に複数個の窓を有するケージ
   と、このケージ内で昇降動作することにより前記窓の開
   口面積を制御するプラグとを備えたケージ弁において、 前記ケージとプラグとの摺動部の断面形状を、ほゞ楕円
   形に形成するとともに、その長軸方向を前記弁本体内で
   の流体の流れの方向にほゞ一致させ、かつ前記ケージの
   周壁でこの長軸方向とは異なる位置に、前記窓を開口さ
   せて設けたことを特徴とするケージ弁。