JPS59231282A - 絞り弁 - Google Patents

絞り弁

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JPS59231282A
JPS59231282A JP59059302A JP5930284A JPS59231282A JP S59231282 A JPS59231282 A JP S59231282A JP 59059302 A JP59059302 A JP 59059302A JP 5930284 A JP5930284 A JP 5930284A JP S59231282 A JPS59231282 A JP S59231282A
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JP
Japan
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plates
throttle valve
arrangement
valve
plug
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Application number
JP59059302A
Other languages
English (en)
Inventor
ハワ−ド・エル・レデイ−ン
ウイリアム・ピ−・レデイ−ン
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Grove Valve and Regulator Co
Original Assignee
Grove Valve and Regulator Co
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Publication date
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K47/00—Means in valves for absorbing fluid energy
    • F16K47/04—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level, the throttle being incorporated in the closure member
    • F16K47/045—Means in valves for absorbing fluid energy for decreasing pressure or noise level, the throttle being incorporated in the closure member and the closure member being rotatable
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/8593—Systems
    • Y10T137/86493—Multi-way valve unit
    • Y10T137/86718—Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/86743—Rotary
    • Y10T137/86751—Plug

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Taps Or Cocks (AREA)
  • Details Of Valves (AREA)

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】 発明の背景 完全に開放してから閉じるまでの間に９０°回転するプ
ラグ弁（ボール弁を含む。）は、流れを制御するために
従来からずっと用いられている。
プラグがその両端の位置の中間にあるとき、即ち不完全
に開いたとき、プラグは一定の容積の部分に直列に接続
された２個のオリフィスを形成する。
プラグは弁を通るガスの流れを絞るようになっておシ、
弁要素を横切って低い圧力差が存在するところでは特に
有効である。しかしながら、弁が多量のエネルギを吸収
して圧力を大きく降下させることが望まれる多くの場合
がある。このことは、例えば、パイプライン内のガスが
貯蔵タンクあるいは外気へ流れる場合や、有効限度を高
めることを含め多種多様の流れの制御を要求される場合
に云えることである。
一般のボール弁、プラグ弁は大きな圧力差の下で絞ると
き、流体′の速度を非常に高くする結果撹流、キャビテ
ーション、過度の騒音、水面の撹乱を生じさせることが
ある。
発明の目的 この発明の目的は、流速を効果的に制限するだめの装置
を備えた絞シ弁を提供することにある。
この発明の他の目的は、従来のプラグ弁を使用する際に
安全レベルを越えないように制限された速度でガスが流
れている間、相当大きな圧力差でガスの流れを絞ること
ができるような装置を提供することにある。
この発明の他の目的は一般のプラグ弁を大きな圧力差又
は厳しい流れの条件の下で効果的な制御弁として使用可
能にするための装置を提供することにある。
この発明のさらに他の目的は、一般のボール弁の流速制
御を非常にち密にするため、その性能曲線を徹底的に改
善できるように改良することにある。
この発明のその他の目的と利点は、以下の記載によシ、
特に添付図面との関連において読むことによシ明らかに
なるであろう。
発明の要約 この発明を実施するにあたシ、−組のはｔ！平行な板が
一般のプラグ弁あるいはボール弁の通路を横切るように
配置される。この板は小さな間隔で設けられ、その先端
は、板の表面上に境界層を作る翼としての機能を果たす
ように流線形になっている。相対的に静止したガスで形
成されるこの境界層は板の間の有効な流れの空間をさら
に限定し、板の間のガスの流れの摩擦抗力を生じさせる
。多くの狭い通路がそれぞれ境界層を完全に発達させる
ために弁は高いインーーダンスを発生する。弁を横切る
圧力水頭の多くは速度水頭へ変換されるよシ摩擦エネル
ギ損失へ変換される。従って、弁はほとんど騒音を発生
せず、キャビテーションによる損傷がなくなシ、安定し
た制御により適した流れの特性を示す。と同時に、ゴー
ルタイプの弁の多くの利点も保有する。板は、ボール弁
の流路内の装置として設置するに適切なように、スリー
ブを横切って配置され、溶接される。
実施例 第１図ないし第６図に示す実施例 第１図について詳細に説明する。本発明によるボール弁
１０は弁体を備え、この弁体は端部に環状のバンド１２
を備えていてもよい。環状のバンド１２の両端には、例
えばざルト１６によシ端部閉鎖体１４が固定される。ま
た閉鎖体１４と一体に、ハブ１８と、弁をパイプライン
（図示せず）に固定するだめの適切な要素例えばフラン
ジ２０とが設けられている。
上下のベアリングブロック２２．２４は、２ン２６．２
８によシ位置決めされ、閉鎖体１４の間にクランプされ
る。ベアリングブロック２２゜２４は回転可能なポール
プラグ３０を回転自在に支持する。ボールプラグ３０は
図示のように球形である。ボールプラグ３０は、第１図
に示すよう゛　な弁を完全に閉じた位置と、その位置か
ら９０゜隔てられた完全に開いた位置との間をステム３
２によシ回転可能になっている。ボールプラグ３００回
転は、スラストベアリング３４およびロータリーベアリ
ング３６とによシ容易にされる。
本発明の格段の特徴は、円筒形のスリーゲインサート３
８かが−ルプラグ３０の従来の円筒形の通路４０内に固
定されることである。円筒形のスリーゲインサート３８
は溶接４１（第６図）などの適切な方法によシ固定され
る。−組の互に小距離隔てられた関係に配置された板４
２はスリーゲインサート３８内に溶接または他の方法に
よシ固定され、これら板４２の間に通路４４を画定して
いる。スリーゲインサート３８内にあらかじめ板４２を
組み込むので、特によシ大きなボール弁の場合には板４
２を別個に取付ける場合よυ製造工程での処理が非常に
容易になる。
次に第２図について説明する。板４２はその板４２に衝
突するガス流を分割し、その前縁４６は板４２の表面４
２ａおよび裏面４２１）上をガスがスムースに流れるこ
とができるように流線形にされる。板４２の前縁４６に
よシ、この前縁４６を通るガス流は第２図で速度Ｖの矢
印によシ示した境界層４８を発生し、表面４２ａと裏面
４２’ｂに沿って境界層、即ち速度Ｏの層が形成される
。第２図にはまた、板４２の表面４２ａと裏面４２ｂの
両面上に一定の厚さで広がる流れの境界層４８（複数）
も示している。境界層４８の間には非常に狭い流路４４
ａが残される。
このように十分発達した流れの境界層４８は高抵抗を生
じるため、非常に狭い流路４４ａを横切る圧力水頭の多
くは速度水頭へ変換されずに摩擦エネルギ損失に変換さ
れる。
次に第３図について詳しく説明する。円筒形のスリーゲ
インサート３８は通路４０の流れ方向の全長に対して部
分的に配設してもよいし、全体に配設してもよい。
場合によっては２つのスリーゲインサート３８゜５０を
用いてもよく、下流の側のスリーゲインサート５０の板
５２は、上流の側のスリーゲインサート３８の板４２と
交互に配設される。このように構成すれば、第２の板５
２上の摩擦抗力のため、よシ一層エネルギ損失を発生す
るのに加え、さらに流れの方向を換える際にエネルギを
吸収する流れの分割が生じる。
第４図に示すように、板４２．５２を備えるとざ−ル弁
の性能曲線は非常に改良される。従来のバルブでは曲線
Ａで示すように弁を最初に開くとき流速Ｏｖの初期の急
上昇が表われる。そして流速Ｏｖは弁の角度の増大と共
に、弁を完全に開く直前まで急上昇を続ける。
本発明の場合、境界層４８の影響によシ、流速Ｏｖは曲
線Ｂに示すように弁が完全に開く位置に近ずくまでゆつ
くシと上昇する。弁が完全に開いた位置でさえも流速ａ
Ｖは注目すべき減少を示す。
曲線Ｂによシ明らかにされる性能の特徴は、従来のボー
ル弁による場合よシも流速を非常にち密に制御できるこ
とである。
第５図に示す実施例 この実施例ではスリーゲインサート５４が、互いに平行
な一対の平行の板５６．５８を複数組備えておシ、この
板５６．５８は垂直のベーン６０によシ相互に連結され
る。板５６．５８は第１図ないし第６図に示した実施例
と同様に、前述の境界層を発生させるために流線形の前
縁６２を有していてもよい。さらにこれに加えて、ベー
ン６０自体がその側面に沿って境界層を発生させるため
の前縁６２を有していてもよい。その結果、ペー７６０
は付加的な摩擦抗力を生じさせ、そしてまた、さらにエ
ネルギを吸収するため、互いに隣接するベーン６０間の
流路の流れの方向を転換する。
第６図および第７図に示す実施例 この実施例では、スリーゲインサート６６は板６８を備
え、この板６８の前縁７０は互いに平行に配置される。
しかしながら、板６８間の通路での流れが発散γ１゛も
収束７２もできるようにするために、板６８はその全長
にわたって平行ではない。
第８図および第９図に示す実施例 この実施例では、インサートスリーブ７４は２組の平行
な板７６．７８を有し、この板７６゜７８は互いに所定
角度をなす関係に配置される。
例えば図示のように板７６はポールプラグ３０の回転軸
に対して垂直に設置してもよく、−刃板７８はこの回転
軸に対して平行に設置される。垂直の関係の範囲内での
角度は、摩擦損失の観点に加えて、流れを好ましい方向
へ変換するためにも選択される。
この発明を、好ましい実施例との関連において説明して
きたので、この発明の属する技術の分野の熟練者が特許
請求の範囲で明らかにされた発明の範囲および精神から
逸脱することなくこれを変形し、置換できることが明ら
かになった。
【図面の簡単な説明】
第１図はこの発明の一実施例のボール弁の垂直断面図、
第２図は境界層の発生を模式的に説明するための、板の
部分拡大断面図、第６図は板の配置を説明する斜視断面
図、第４図はこの発明によって改良されたボール弁の性
能曲線を示す説明図、第５図はスリーゲインサートに固
定された他の形式の板を示す端面図、第６図はスリーゲ
インサートに固定された他の形式の板を示す端面図、第
７図は第６図の７−７線に沿った部分断面図、第８図は
スリーゲインサートに固定された他の形式の板を示す正
面図、第９図は第８図の９−９線に沿った部分断面図で
ある。 １０・・・ボール弁、３０・・・弁プラグ、３８，５４
゜５６．５８，６６．７４・・・スリーブ、４０．４４
・・・通路、４１・・・溶接、４２．５２・６８．７６
、γ８・・・板、４６．７０・・・前縁、４８・・・境
界層、６０・・・ベーン、７１・・・発散部、７２・・
・収束部。 代理人　浅　　村　　　皓

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 （１）複数の直線状の通路を備えた弁体と、その通路の
    内部にあシ、前記弁体内で回転可能な弁プラグと、 その弁プラグ内の通路と、 この弁プラグ内の通路の周囲に設けられた。前記弁体と
    前記プラグ間の漏止め要素と、を有する絞シ弁において
    、前記弁プラグ内の通路を横切り、前記弁プラグの回転
    軸に対して横向きに、かつ多数の狭い通路を仕切るため
    互いに近接して配置される複数の板の配列を有し、その
    板のうちの少なくとも数枚の板はその前縁に衝突する流
    体の流れをスムースに分割するため、また前記数枚の板
    の面上近傍に境界層を伴なう流れのなめらかな薄層を生
    じさせるために前縁が流線形になっていることを特徴と
    する絞シ弁。 （２、特許請求の範囲第１項記載の絞シ弁において、前
    記複数の板の配列が、 前記弁プラグ内の通路内に（きちんと）支持され、かつ
    前記複数の板の配列を固定するスリーブと、 このスリーブを前記弁プラグ内の通路に固定する要素と
    、 を備えていることを特徴とする絞り弁。 （３）　　特許請求の範囲第１項記載の絞９弁において
    、前記複数の板の配列の下流側に他の複数の板の配列を
    備えていることを特徴とする絞シ弁。 （４）特許請求の範囲第６項記載の絞り弁において、前
    記複数の板の配列と、前記他の複数の板の配列のうち相
    対応する板が同一平面上にあることを特徴とする絞シ弁
    。 （５）特許請求の範囲第６項記載の絞シ弁において、前
    記複数の板の配列と前記他の複数の板の配列のうち相対
    応する板が異なる平面に配置され、板が交互に配置され
    ていることを特徴とする絞シ弁。 （６）特許請求の範囲第６項記載の絞シ弁において、前
    記複数の板の配列と前記他の複数の板の配列とが相互に
    斜めに配置されていることを特徴とする絞り弁。 （７）特許請求の範囲第６項記載の絞多弁において、前
    記複数の板の配列と前記他の複数の板の配列とが相互に
    垂直に配置されていることを特徴とする絞り弁。 （８）特許請求の範囲第１項記載の絞り弁において、前
    記複数の板の配列に対して横向きに配置され、かつ前記
    １対の平行な板を相互に連結するベーンを備えているこ
    とを特徴とする絞シ弁。 （９）特許請求の範囲第１項記載の絞シ弁において、前
    記ベーンの前縁は平行であるが、このベーンのうち幾枚
    かは下流に向かって発散するように配置されていること
    を特徴とする絞シ弁。 ａｏ　　特許請求の範囲第９項記載の絞シ弁において、
    前記ベーンのうちの幾枚かは下流に向かって収束するよ
    うに配置されていることを特徴とする絞シ弁０
JP59059302A 1983-03-28 1984-03-27 絞り弁 Pending JPS59231282A (ja)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/479,796 US4540025A (en) 1983-03-28 1983-03-28 Throttling ball valve
US479796 1983-03-28

Publications (1)

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JPS59231282A true JPS59231282A (ja) 1984-12-25

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EP (1) EP0123408A3 (ja)
JP (1) JPS59231282A (ja)

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