JPH0893925A - 弁装置 - Google Patents
弁装置Info
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- JPH0893925A JPH0893925A JP22934794A JP22934794A JPH0893925A JP H0893925 A JPH0893925 A JP H0893925A JP 22934794 A JP22934794 A JP 22934794A JP 22934794 A JP22934794 A JP 22934794A JP H0893925 A JPH0893925 A JP H0893925A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 被制御流体の剥離、渦流の発生を防止するこ
とにより、二次側流の速やかにして滑らかな流れパター
ンを実現し、高ＣV 値特性、キャビテーション特性、低
振動、低騒音特性等を得る。 【構成】 バルブプラグ５の特性部５Ｂとリム部５Ｄを
楕円形に形成し、ガイドポスト部５Ａとリム部５Ｄを流
体力学的に滑らかな曲面２３で連結する。これにより剥
離、渦流等の発生原因となる角部、段差部等をなくす。
また、リム部５Ｄの周面にゴルフボールのディンプルと
同様な多数の小さな凹部からなる流体剥離防止部２４を
形成する。流体剥離防止部２４は、流体の剥離をより一
層防止すると共に、流速を増大させ、より滑らかな流れ
を実現する。
とにより、二次側流の速やかにして滑らかな流れパター
ンを実現し、高ＣV 値特性、キャビテーション特性、低
振動、低騒音特性等を得る。 【構成】 バルブプラグ５の特性部５Ｂとリム部５Ｄを
楕円形に形成し、ガイドポスト部５Ａとリム部５Ｄを流
体力学的に滑らかな曲面２３で連結する。これにより剥
離、渦流等の発生原因となる角部、段差部等をなくす。
また、リム部５Ｄの周面にゴルフボールのディンプルと
同様な多数の小さな凹部からなる流体剥離防止部２４を
形成する。流体剥離防止部２４は、流体の剥離をより一
層防止すると共に、流速を増大させ、より滑らかな流れ
を実現する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、各種の被制御流体の流
量制御を行なう弁装置、特に弁本体内に設けた流体流通
孔をプラグの進退移動によって開閉制御する単座コンタ
ード型弁の改良に関する。
量制御を行なう弁装置、特に弁本体内に設けた流体流通
孔をプラグの進退移動によって開閉制御する単座コンタ
ード型弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から流体の流量を制御する弁装置と
しては種々の形式のものが知られており、これらは流体
の種類、温度等に対応して選択使用されるが、このうち
流体流通孔を有するシートリングとバルブプラグで流量
制御を行う単座コンタード型弁としては図３および図４
に示す構造のものが知られている。この単座コンタード
型弁は、弁本体１と、弁本体１の上面開口部１ａに複数
個のボルト２によって取り付けられた上蓋３を備え、こ
の上蓋３にはその内端にバルブプラグ５を有する弁軸４
が軸封ユニット６を介して摺動自在に貫設されている。
バルブプラグ５は、基部を構成する円柱状のガイドポス
ト部５Ａと、先端部に設けられた特性部５Ｂとを一体に
有し、また特性部５Ｂとガイドポスト部５Ａとの接続部
には円錐面からなる着座部５Ｃと円柱状のリム部５Ｄが
設けられ、ガイドポスト部５Ａが前記弁本体１の上面開
口部１ａにガスケット１６を介して嵌合されかつ前記上
蓋３によって固定された円筒状のプラグガイド７によっ
て摺動自在に支持されている。弁本体１の内部中央には
隔壁９が設けられており、これによって弁本体１内を一
次側，二次側流体室１０，１１に仕切っている。また、
隔壁９の水平な中央には開口が設けられており、この開
口に前記一次側，二次側流体室１０，１１を連通させる
流体流通孔１３を有するシートリング１２が前記バルブ
プラグ５に対応して配設されている。二次側流体室１１
の始端は、シートリング１３を挟んで一次側流体室１０
の終端上方に位置し、前記バルブプラグ５およびプラグ
ガイド７が上方から差し込まれている。シートリング１
２は前記流体流通孔１３と、上面側開口縁に設けられ全
閉時に前記バルブプラグ５の着座部５Ｃが着座するシー
ト面１４を有し、前記隔壁９に設けられたねじ孔１５に
ガスケット１７を介して螺合されている。
しては種々の形式のものが知られており、これらは流体
の種類、温度等に対応して選択使用されるが、このうち
流体流通孔を有するシートリングとバルブプラグで流量
制御を行う単座コンタード型弁としては図３および図４
に示す構造のものが知られている。この単座コンタード
型弁は、弁本体１と、弁本体１の上面開口部１ａに複数
個のボルト２によって取り付けられた上蓋３を備え、こ
の上蓋３にはその内端にバルブプラグ５を有する弁軸４
が軸封ユニット６を介して摺動自在に貫設されている。
バルブプラグ５は、基部を構成する円柱状のガイドポス
ト部５Ａと、先端部に設けられた特性部５Ｂとを一体に
有し、また特性部５Ｂとガイドポスト部５Ａとの接続部
には円錐面からなる着座部５Ｃと円柱状のリム部５Ｄが
設けられ、ガイドポスト部５Ａが前記弁本体１の上面開
口部１ａにガスケット１６を介して嵌合されかつ前記上
蓋３によって固定された円筒状のプラグガイド７によっ
て摺動自在に支持されている。弁本体１の内部中央には
隔壁９が設けられており、これによって弁本体１内を一
次側，二次側流体室１０，１１に仕切っている。また、
隔壁９の水平な中央には開口が設けられており、この開
口に前記一次側，二次側流体室１０，１１を連通させる
流体流通孔１３を有するシートリング１２が前記バルブ
プラグ５に対応して配設されている。二次側流体室１１
の始端は、シートリング１３を挟んで一次側流体室１０
の終端上方に位置し、前記バルブプラグ５およびプラグ
ガイド７が上方から差し込まれている。シートリング１
２は前記流体流通孔１３と、上面側開口縁に設けられ全
閉時に前記バルブプラグ５の着座部５Ｃが着座するシー
ト面１４を有し、前記隔壁９に設けられたねじ孔１５に
ガスケット１７を介して螺合されている。
【０００３】このような構成からなる単座コンタード型
弁において、弁軸４の外端を手動操作もしくは操作器に
よってプラグガイド７に沿って下方に移動させてバルブ
プラグ５の着座部５Ｃをシートリング１２のシート面１
４に着座させると、流体流通孔１３が閉鎖して全閉状態
となり、反対に図に示すようにバルブプラグ５をプラグ
ガイド７に沿って上昇させてシート面１４から離反させ
流体流通孔１３を開くと、一次側流体室１０内の被制御
流体１８が特性部５Ｂとシートリング１２との隙間を通
って二次側流体室１１に流れ込み、バルブプラグ５の上
昇ストロークによって所望の流量制御が行われる。
弁において、弁軸４の外端を手動操作もしくは操作器に
よってプラグガイド７に沿って下方に移動させてバルブ
プラグ５の着座部５Ｃをシートリング１２のシート面１
４に着座させると、流体流通孔１３が閉鎖して全閉状態
となり、反対に図に示すようにバルブプラグ５をプラグ
ガイド７に沿って上昇させてシート面１４から離反させ
流体流通孔１３を開くと、一次側流体室１０内の被制御
流体１８が特性部５Ｂとシートリング１２との隙間を通
って二次側流体室１１に流れ込み、バルブプラグ５の上
昇ストロークによって所望の流量制御が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、このような
従来の単座コンタード弁においては以下に述べるような
問題があった。一次側流体室１０内の被制御流体１８は
バルブプラグ５の特性部５Ｂとシートリング１２との間
に形成される最小面積部Ａを通過した後二次側流体室１
１に流れ込むが、この時バルブプラグ５のリム部５Ｄお
よびガイドポスト部５Ａに沿って流れ込む。リム部５Ｄ
とガイドポスト部５Ａとは外径が異なる場合、角部１９
と段差２０が形成されており、このためここを通過する
際に被制御流体１８の一部がリム部５Ｄとガイドポスト
部５Ａの表面から剥離して渦流となる。つまり、ガイド
ポスト部５Ａとリム部５Ｄとの接続部は、被制御流体１
８の剥離域（図４斜線部）を形成する。そして、剥離、
渦流が発生すると高い容量化（ＣV 値）を阻むエネルギ
損失となるため、圧力抗力（抵抗）が大きくなり、弁騒
音、振動、キャビテーションエロージョン、弁回転現象
などの原因となる。特に、弁のサイズが大きくなると、
ガイドポスト部５Ａとリム部５Ｄとの寸法差も大きくな
るので、無視することができず、二次側流の速やかにし
て滑らかな流れパターンの実現が要望されている。
従来の単座コンタード弁においては以下に述べるような
問題があった。一次側流体室１０内の被制御流体１８は
バルブプラグ５の特性部５Ｂとシートリング１２との間
に形成される最小面積部Ａを通過した後二次側流体室１
１に流れ込むが、この時バルブプラグ５のリム部５Ｄお
よびガイドポスト部５Ａに沿って流れ込む。リム部５Ｄ
とガイドポスト部５Ａとは外径が異なる場合、角部１９
と段差２０が形成されており、このためここを通過する
際に被制御流体１８の一部がリム部５Ｄとガイドポスト
部５Ａの表面から剥離して渦流となる。つまり、ガイド
ポスト部５Ａとリム部５Ｄとの接続部は、被制御流体１
８の剥離域（図４斜線部）を形成する。そして、剥離、
渦流が発生すると高い容量化（ＣV 値）を阻むエネルギ
損失となるため、圧力抗力（抵抗）が大きくなり、弁騒
音、振動、キャビテーションエロージョン、弁回転現象
などの原因となる。特に、弁のサイズが大きくなると、
ガイドポスト部５Ａとリム部５Ｄとの寸法差も大きくな
るので、無視することができず、二次側流の速やかにし
て滑らかな流れパターンの実現が要望されている。
【０００５】したがって、本発明は上記したような従来
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、被制御流体の剥離、渦流の発生を防止することに
より、二次側流の速やかにして滑らかな流れパターンを
実現し、高ＣV 値特性、キャビテーション特性、低振
動、低騒音特性等を得ることができるようにした弁装置
を提供することにある。
の問題点に鑑みてなされたもので、その目的とするとこ
ろは、被制御流体の剥離、渦流の発生を防止することに
より、二次側流の速やかにして滑らかな流れパターンを
実現し、高ＣV 値特性、キャビテーション特性、低振
動、低騒音特性等を得ることができるようにした弁装置
を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、弁本体内を一次側と二次側流体室に仕切る隔
壁に設けたシートリングの流通孔をバルブプラグの上下
動によって開閉する弁装置において、前記バルブプラグ
は、プラグガイドによって摺動自在に保持されるガイド
ポスト部と、シートリングのシート面に着座し得る着座
部を有する特性部とを備え、前記ガイドポスト部と着座
部間を流体力学的に滑らかな曲面で連結し、かつこの曲
面に流体剥離防止部を形成したことを特徴とする。
本発明は、弁本体内を一次側と二次側流体室に仕切る隔
壁に設けたシートリングの流通孔をバルブプラグの上下
動によって開閉する弁装置において、前記バルブプラグ
は、プラグガイドによって摺動自在に保持されるガイド
ポスト部と、シートリングのシート面に着座し得る着座
部を有する特性部とを備え、前記ガイドポスト部と着座
部間を流体力学的に滑らかな曲面で連結し、かつこの曲
面に流体剥離防止部を形成したことを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明において、バルブプラグはガイドポスト
部と着座部間を流体力学的に滑らかな曲面で連結してい
るので、渦流の発生原因となる角部や段差がなく、この
ためシートリングとバルブプラグとの最小面積部から二
次側流体室に噴流となって流入する被制御流体は前記曲
面に沿って流れようとするため（コアンダ効果）、滑ら
かな流れとなり、剥離、渦流の発生が起こり難い。バル
ブプラグに形成された流体剥離防止部は、流体抵抗を小
さくするため、流速を速めると共に、乱流境界層の活発
な主流とのエネルギ交換によって流れの剥離を防止す
る。流体剥離防止部としては、ゴルフボールの表面に形
成されている小さなディンプル（凹み）と同様な凹み、
もしくは小さな突起とされる。
部と着座部間を流体力学的に滑らかな曲面で連結してい
るので、渦流の発生原因となる角部や段差がなく、この
ためシートリングとバルブプラグとの最小面積部から二
次側流体室に噴流となって流入する被制御流体は前記曲
面に沿って流れようとするため（コアンダ効果）、滑ら
かな流れとなり、剥離、渦流の発生が起こり難い。バル
ブプラグに形成された流体剥離防止部は、流体抵抗を小
さくするため、流速を速めると共に、乱流境界層の活発
な主流とのエネルギ交換によって流れの剥離を防止す
る。流体剥離防止部としては、ゴルフボールの表面に形
成されている小さなディンプル（凹み）と同様な凹み、
もしくは小さな突起とされる。
【０００８】
【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて
詳細に説明する。図１は本発明案に係る弁装置の一実施
例を示す弁本体内部の要部断面図、図２はバルブプラグ
の要部断面図である。なお、図中、図３および図４と同
一構成部材のものに対しては同一符号をもって示し、そ
の説明を省略する。これらの図において、本実施例はバ
ルブプラグ５の先端部を形成する特性部５Ｂとリム部５
Ｃを楕円形（玉子型）に形成してガイドポスト部５Ａと
リム部５Ｄとを流体力学的に滑らかな曲面（球面）２３
によって連結することにより流体の剥離、渦流等の発生
原因となる角部、段差部をなくすと共に、リム部５Ｃの
周面に多数の小さな凹部（または凸部）２５からなる流
体剥離防止部２４を形成したものである。凹部２５とし
ては図２に示すように半球状の凹部とされるが、これに
限らず円錐状の凹部等適宜形状とすることが可能であ
る。その他の構成は図３および図４に示した従来装置と
同様である。
詳細に説明する。図１は本発明案に係る弁装置の一実施
例を示す弁本体内部の要部断面図、図２はバルブプラグ
の要部断面図である。なお、図中、図３および図４と同
一構成部材のものに対しては同一符号をもって示し、そ
の説明を省略する。これらの図において、本実施例はバ
ルブプラグ５の先端部を形成する特性部５Ｂとリム部５
Ｃを楕円形（玉子型）に形成してガイドポスト部５Ａと
リム部５Ｄとを流体力学的に滑らかな曲面（球面）２３
によって連結することにより流体の剥離、渦流等の発生
原因となる角部、段差部をなくすと共に、リム部５Ｃの
周面に多数の小さな凹部（または凸部）２５からなる流
体剥離防止部２４を形成したものである。凹部２５とし
ては図２に示すように半球状の凹部とされるが、これに
限らず円錐状の凹部等適宜形状とすることが可能であ
る。その他の構成は図３および図４に示した従来装置と
同様である。
【０００９】このような単座コンタード弁においては、
バルブプラグ５のガイドポスト部５Ａと着座部５Ｃ間を
流体力学的に滑らかな曲面２３で連結しているので、剥
離、渦流等の発生原因となる角部や段差がなく、このた
めシートリング１２とバルブプラグ５との最小面積部か
ら二次側流体室１１に噴流となって流入する被制御流体
１８は前記曲面２３に沿って流れようとする傾向を示
し、これをコアンダ効果という。このため、プラグ周り
の流れが非常に滑らかで、剥離や渦流の発生が起こり難
く、弁本体１内を流体がスムーズに流れ、圧力抗力の発
生を防止することができる。したがって、流体係数（Ｃ
V 値）を大きくすることができ、また剥離や乱流が生じ
なければ、バルブプラグ５のキャビテーションエロージ
ョン、騒音、振動、バルブプラグ５の回転等が発生せ
ず、安定、かつ静粛な運転が得られ、弁自体の耐久性を
向上させることができる。
バルブプラグ５のガイドポスト部５Ａと着座部５Ｃ間を
流体力学的に滑らかな曲面２３で連結しているので、剥
離、渦流等の発生原因となる角部や段差がなく、このた
めシートリング１２とバルブプラグ５との最小面積部か
ら二次側流体室１１に噴流となって流入する被制御流体
１８は前記曲面２３に沿って流れようとする傾向を示
し、これをコアンダ効果という。このため、プラグ周り
の流れが非常に滑らかで、剥離や渦流の発生が起こり難
く、弁本体１内を流体がスムーズに流れ、圧力抗力の発
生を防止することができる。したがって、流体係数（Ｃ
V 値）を大きくすることができ、また剥離や乱流が生じ
なければ、バルブプラグ５のキャビテーションエロージ
ョン、騒音、振動、バルブプラグ５の回転等が発生せ
ず、安定、かつ静粛な運転が得られ、弁自体の耐久性を
向上させることができる。
【００１０】ここで、本発明においては単に流体力学的
な曲面２３とするだけでなく、この曲面２３に多数の小
さな凹部２５からなる流体剥離防止部２４を形成してい
るので、流速を速くすると共に、一層流体の剥離を少な
くすることができる。すなわち、流体剥離防止部２４
は、ゴルフボールの表面に飛距離を大きくするために形
成されているディンプルと同様に流体抵抗を小さくする
ので、凹部を形成しない場合に比べてバルブプラグ５周
りの流速を増大させる。また、凹部２５を設けると、乱
流境界層の活発な主流とのエネルギ交換によって流れの
剥離を防止する。したがって、二次側流の速やかにして
滑らかな流れパターンを実現することができる。
な曲面２３とするだけでなく、この曲面２３に多数の小
さな凹部２５からなる流体剥離防止部２４を形成してい
るので、流速を速くすると共に、一層流体の剥離を少な
くすることができる。すなわち、流体剥離防止部２４
は、ゴルフボールの表面に飛距離を大きくするために形
成されているディンプルと同様に流体抵抗を小さくする
ので、凹部を形成しない場合に比べてバルブプラグ５周
りの流速を増大させる。また、凹部２５を設けると、乱
流境界層の活発な主流とのエネルギ交換によって流れの
剥離を防止する。したがって、二次側流の速やかにして
滑らかな流れパターンを実現することができる。
【００１１】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る弁装置
は、弁本体内を一次側と二次側流体室に仕切る隔壁に設
けたシートリングの流通孔をバルブプラグの上下動によ
って開閉する弁装置において、前記バルブプラグは、プ
ラグガイドによって摺動自在に保持されるガイドポスト
部と、シートリングのシート面に着座し得る着座部を有
する特性部とを備え、前記ガイドポスト部と着座部間を
流体力学的に滑らかな曲面で連結したのでプラグ周りの
流体が曲面に沿って滑らかに流れるようになって、剥
離、渦流等の発生が少なく、圧力抗力を小さくすること
ができる。また、本発明は、この曲面に流体剥離防止部
を形成しているので、プラグ周りの流速を増大させると
共に、剥離をより一層防止することができる。したがっ
て、全体として二次側流が滑らかな流れとなって、弁の
高い容量化（ＣV 値）を実現することができる。また、
剥離、渦流等の発生が少なければ、弁騒音、振動、キャ
ビテーションエロージョン、弁回転現象などの非定常現
象が発生せず、静粛かつ安定な運転を可能にする。
は、弁本体内を一次側と二次側流体室に仕切る隔壁に設
けたシートリングの流通孔をバルブプラグの上下動によ
って開閉する弁装置において、前記バルブプラグは、プ
ラグガイドによって摺動自在に保持されるガイドポスト
部と、シートリングのシート面に着座し得る着座部を有
する特性部とを備え、前記ガイドポスト部と着座部間を
流体力学的に滑らかな曲面で連結したのでプラグ周りの
流体が曲面に沿って滑らかに流れるようになって、剥
離、渦流等の発生が少なく、圧力抗力を小さくすること
ができる。また、本発明は、この曲面に流体剥離防止部
を形成しているので、プラグ周りの流速を増大させると
共に、剥離をより一層防止することができる。したがっ
て、全体として二次側流が滑らかな流れとなって、弁の
高い容量化（ＣV 値）を実現することができる。また、
剥離、渦流等の発生が少なければ、弁騒音、振動、キャ
ビテーションエロージョン、弁回転現象などの非定常現
象が発生せず、静粛かつ安定な運転を可能にする。
【図１】 本発明に係る弁装置の一実施例を示す弁本体
内の断面図である。
内の断面図である。
【図２】 バルブプラグの要部断面図である。
【図３】 単座コンタード弁の従来例を示す断面図であ
る。
る。
【図４】 バルブプラグの正面図である。
１…弁本体、３…上蓋、４…弁軸、５…バルブプラグ、
５Ａ…ガイドポスト部、５Ｂ…特性部、５Ｃ…着座部、
５Ｄ…リム部、７…プラグガイド、９…隔壁、１０…一
次側流体室、１１…二次側流体室、１２…シートリン
グ、１３…流体流通孔、１４…シート面、２３…曲面、
２４…流体剥離防止部。
５Ａ…ガイドポスト部、５Ｂ…特性部、５Ｃ…着座部、
５Ｄ…リム部、７…プラグガイド、９…隔壁、１０…一
次側流体室、１１…二次側流体室、１２…シートリン
グ、１３…流体流通孔、１４…シート面、２３…曲面、
２４…流体剥離防止部。
Claims (1)
- 【請求項１】 弁本体内を一次側と二次側流体室に仕切
る隔壁に設けたシートリングの流通孔をバルブプラグの
上下動によって開閉する弁装置において、前記バルブプ
ラグは、プラグガイドによって摺動自在に保持されるガ
イドポスト部と、シートリングのシート面に着座し得る
着座部を有する特性部とを備え、前記ガイドポスト部と
着座部間を流体力学的に滑らかな曲面で連結し、かつこ
の曲面に流体剥離防止部を形成したことを特徴とする弁
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22934794A JPH0893925A (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 弁装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22934794A JPH0893925A (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 弁装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0893925A true JPH0893925A (ja) | 1996-04-12 |
Family
ID=16890747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22934794A Pending JPH0893925A (ja) | 1994-09-26 | 1994-09-26 | 弁装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0893925A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005054918A (ja) * | 2003-08-05 | 2005-03-03 | Yamatake Corp | ケージ弁 |
| JP2005533229A (ja) * | 2002-07-17 | 2005-11-04 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | 改良されたスカートガイド式グローブバルブ |
| JP2008180389A (ja) * | 2008-04-07 | 2008-08-07 | Toshiba Corp | 絞り要素を有する配管系および同配管系の製作方法 |
| JP2010502907A (ja) * | 2006-08-31 | 2010-01-28 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | ポートガイド式玉型弁の流れの改善 |
| JP2010270900A (ja) * | 2009-05-25 | 2010-12-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 弁装置 |
| CN103982705A (zh) * | 2014-05-09 | 2014-08-13 | 哈尔滨工程大学 | 一种基于耦合仿生原理的降噪溢流阀 |
| CN104405932A (zh) * | 2014-09-19 | 2015-03-11 | 孙建林 | 一种双瓣蝶式止回阀 |
-
1994
- 1994-09-26 JP JP22934794A patent/JPH0893925A/ja active Pending
Cited By (8)
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