JPS60129475A - 流量調節弁 - Google Patents

流量調節弁

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JPS60129475A
JPS60129475A JP23641883A JP23641883A JPS60129475A JP S60129475 A JPS60129475 A JP S60129475A JP 23641883 A JP23641883 A JP 23641883A JP 23641883 A JP23641883 A JP 23641883A JP S60129475 A JPS60129475 A JP S60129475A
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JP
Japan
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valve
valve seat
valve body
sectional area
holes
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JPS6354951B2 (ja
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Akira Miyasa
宮佐 明
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Hitachi Metals Ltd
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/30Details
    • F16K3/32Means for additional adjustment of the rate of flow

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Sliding 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】 本発明はデジタル式の流量調節弁に関する。
従来、流量調節弁における流量調節は、通常、第8図に
示したように弁体34と弁座35とで形成される円錐台
状の開口面積・37を、弁棒36をアクチュエータ(図
示せず)等で上下方向に移動させることによって変化さ
せる方法が“とられている。
この方法では弁体34と弁座35の相対的位置に対する
誤差がアクチュエータの位置決めの精度、バルブ品の加
工・組立て精度などの影響を受けて1%以下にすること
は困難といわれている。
こうした欠点を解消する一つの装置として、特開昭47
−1701(1号公報に記載の「流体の流れ制御装置」
がある。これは上流側と下流側を複数の2進法デジタル
パルプで連結するように構成したもので、仕切壁に固定
した孔を有し、その孔の断面積比が1:2:4:・・・
・・・・・・:2 であり、その各々の開閉によって任
意の開口面積を得るものである。
しかしながら、この構造では弁体の位置が開または閉の
二つのいずれかの状態しかとれない。このため、分解度
の高い流量制御のためにはそれだけ多くのパルプ要素を
必要とするという欠点がある。
本発明は1,2進法デジタルパルプの利点を残し欠点を
負琴渭することを目的とするものである。
本発明の流量調節弁は、弁箱と、該弁箱の中にあって上
流側と下流側を仕切る隔壁と、該隔壁に穿孔した複数の
隔壁貫通孔に接合した、円筒状あるいは球面状などの壁
面を有しかつ該壁面に穿孔した単数あるいは複数の弁座
貫通孔を有すゐ弁座と、該弁座に接する可動の弁体とを
備え、該弁体を直線的または回松的でかつ段階的に移動
させることによって、前記弁座貫通孔のうち上流側と下
流側とを結ぶ流路を形成するものの総断面積を変化させ
得ることを特徴とするものである。
すなわち、本発明の第1の特徴は、弁座が壁面を有する
ものとし、この壁面に適当な間隔で穿孔した弁座貫通孔
を弁体の停止位置によって開閉し、流路断面積が変化す
る構造としたことである。このことによって、弁体の停
止位置の誤差変動が流路断面積に影響せず、流路断面積
の精度は加工精度を向上させることによって、きわめて
精度の高い流量のコントロールを行なうことが可能にな
った。
本発明の第2の特徴は、前記弁体・弁座の組み今わせか
らなる調節機構の複数組を一体化したことである。こう
することによってデジタル式調節における欠点である階
段状の変化を、階段の大小の組み合わせによって滑らか
な変化へと近づけることが可能になった。
本発明の第39特徴は、粗い調節機構と細かい調節8!
構とを相互に関連づけて弁座貫通孔の断面積を決めたこ
とである。このことによって総体としての$11m構が
コントロール可能なものとなり、デジタル制御機器との
結合も可能になった。
本発明の第4の特徴は、本質的に多進法のデジタル式調
節機構にしたことである。すなわち0N−OFF弁の組
み合わせでは2進法から拡張できないのに対して、本発
明では制限がなく nを大きくした極限では連続的なア
ナログ式調節alsになる。
本発明の第5の特徴は、弁体・弁座の主要部を一体化し
て弁箱本体に対して着脱自在とすることによって、配管
径弁体を取り外すことなく主要部の点検・掃除などが容
易にできるので、使い易さの点で有利である。
次に本発明の一実施例について説明する。
第1図〜第5図は本発明の一実施例であり、4進法4桁
のデジタル式流量調節弁の例である。第1図〜@4図に
おいて弁箱本体1の内部に本体隔壁2と弁体ケース底6
とで構成された隔壁を有していて、これら隔壁は流体を
上流側(第1図の向かって右側)と下流側に分けていて
、弁体ケース底6すなわち隔壁には隔壁貫通孔38〜3
dが穿孔されていて、これらの隔壁貫通孔3a〜3dに
は円筒形の弁座11〜14が嵌め込まれていて、各弁座
11〜14の側壁7a〜7dには弁座貫通孔8a〜8d
が180°および90°間隔にあけられている。 各弁
座11〜14の内部には弁体シール1.9a〜19dを
介して弁座11〜14の内面に接し、かつ上下に摺動す
る弁体9a〜9dが嵌入し、該弁体9a〜9dはそれぞ
れ弁棒10a〜10dに結合している。そしてこれらの
弁棒10a〜10dは弁箱外部のエアーシリンダーなど
のアクチュエータ(図示せず)の力によって上下に移動
しかつ後述の4個所で停止するようになっている。
第3図は各弁体・弁座を示す断面図である。説明の簡略
化のため、同一の弁座11〜14における弁座貫通孔 
8a〜8dの断面積は同一弁座においては相互に等しい
ものとし、各弁座11〜14毎の弁座貫通孔8a〜8d
の同−弁座毎の総断面積をそれぞれSa、Sb、Sc、
Sd とするとき、本実施例ではこれらの比が1:4:
16:64となるように、すなわちSa:Sb:Sc:
Sd”1:4:16:64となるよ)に作っである。
さらに弁体9a〜9dのとり得る停止位置については第
5図で示した弁座13の例で説明する。すなわち弁体9
cの位置を弁体シール19cの位置で代表させるものと
し、第5図に示すように、弁体9cの停止1;位置を1
=Oから1=3まで等間隔に定めである。
しかして弁体9cの停止位置(すなわち弁体シール19
cの位置)が1=Oにあるときは、弁座貫通孔8cはい
ずれも上流側と下流側とを結ぶ流路とはなっていない。
つまり l=oにおける流路断面積はOである。
しかし弁体9Cがf=1に位置するときは弁座貫通孔8
Cのうち最下段に位置するものが流路となっていて、そ
の断面積はSc/3である。以下、同様に1=2.3 
に対しての流路断面積はそれぞれ2Sc/3.Scであ
る。
他の弁体・弁座も同様に作っであるので、各弁座11〜
14において弁体9&〜9dの停止位置(すなわち弁体
シール19a〜19dの位置)1と各流路断面積の関係
は第1表に示すとおりである。
第 1 表 注; Sa : Sb : Sc : Sd = 1 
: 4 : 16 : 64さらに各弁体9a〜9dの
位置はそれぞれ独立に選ぶことができるので、各弁体9
a〜9dの位置lの組み合わせと流路断面積の総計すな
わち開口面積の関係は第2表に示すとおりである。
すなわち本実施例では開口面積を全閉状態から最大開口
面積(”5afSb+Sc+Sd)まで255分の1刻
みで任意に変化させることができるものである。
また本実施例では弁体・弁座の主要部を、側壁5に窓1
8を有する弁蓋兼弁体ケース4に収納しであるので、蓋
押さえボルト16を取り外して弁蓋兼弁体ケース4を弁
箱本体1から取り出すことによって、弁箱本体1を配管
系(図示せず)から外すことなく、主要部を容易に取り
外すことができるものである。
第 2 表 注; 、、Sa/3=1 以上の実施例では弁体の運動を上下方向の直線運動の例
で説明したが第6.7図に示すように、弁座貫通孔31
を有する円筒状の弁座30に嵌入する弁体32の位置を
弁棒33の回転によって変える構造のものでも、前記実
施例と同様な機能のものが得られるものである。
次に本実施例に基づいて本発明の作用効果について説明
する。
各弁体9a〜9dは弁棒10a〜10dを介して外部の
アクチュエータ(図示せず)により、それぞれ独立にあ
らかじめ設定した4個所の停止位置l(l。
=0〜3)のうちのいずれかに停止位置を変えることに
よって開口面積を変えることができる。本実施例では分
解能が1/255であるが、弁座の数を増すこと、すな
わち開口面積が弁座11よりさらに1桁小さい弁座ある
いは弁座14よりさらに1桁大きい弁座を加えることに
よって、つまり桁数を上げることによって分解能を向上
させることが可能である。また各弁座の貫通孔を増やし
てnをkきくすることによって分解能を上げることも可
能である。
さらに、本発明の調節弁は分解能が本質的に弁体の位置
決め精度によらずに弁座貫通孔の加工精度によるもので
あるから、弁体停止位置に多少の誤差があっても問題で
はなく、むしろ弁座貫通孔の加工精度を向上することに
よって、従来のアナログ式の調節弁では本質的に避けら
れないヒステリシスやオーバーシュートなどの問題で悩
まされることはない。
このように本発明の実施により多進法のデジタル式流星
調節弁を得ることが可能であり、高い分解能を利用した
精密流量コントロール、再現性のの良さを生かしたオー
ブンループコントロールなどの用途は広く、しかもデジ
タル制御システムの中でコンピューターに直結できるな
ど多くの利点を有するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す流量all!節弁の正
面断面図、第2図は第1図のA−A断面図、第3図は同
じく本発明の一実施例を示す弁体・弁座の正面R同断面
図、第4図は第3図のB−B断面図、第5図は同じく弁
体・弁座の部分断面図、第6図は本発明の他の実施例を
示す弁体・弁座の正面断面図、第7図は同じく平面断面
図、第8図は従来の流量調節弁の正面断面図である。 1:弁箱本体、2 :本体隔壁、3a−3d : 隔壁
貫通孔、4 :弁蓋兼弁体ケース、5 :弁体ケースf
1111壁、6 :弁体ケース底、11〜14 :弁座
、7a−7d: 弁座側壁、8a−8d : 弁座貫通
孔、9a−9d: 弁体、18 :弁体ケース+7)g
代理人 弁理士 本 間 崇 第1図 第 2 図 乙7CQ ’/li、 、7tt Oft 1U61第
3 図 第5 図 手続補正書(自発) 昭和59年2月13日 特許庁長官 若杉和犬 殿 1、嘔件の表示 昭和58 年 特許 願第23641.8号2、発明の
名称 流量調節弁 3、補正をする者 事件との関係 特 許 出願人 (1,所 東京都千代田区丸のn=丁目1番2号氏 名
(名称)(508’)日立金属株式会社代表者河野典夫 4、代lip 人 1、明細書の「特許請求の範囲」を次のとおり補正する
。 [1,弁箱本体と、該弁箱本体の中にあって上流側と下
流側を仕切る隔壁と、該隔壁に穿孔した複数の隔壁貫通
孔に接合した光洩ユζ21−升一藍弁体を直線的または
回転的片かつ段階的に移動させることによって、前記、
弁座貫通孔のうち上流側と下流側を結」ζ流路を形成す
るものの総断面積を変化させ得ることを特徴とする流量
調節弁。 2、特許請求の範囲第1項に記載の流量調節弁において
、各弁座に接する各弁体を停止させる位置の数をn個所
とし、そのうちの弁体停止位置を1(ただし0≦l≦n
−1)で表わし、さらに各弁座のうちの大番目の弁座の
弁座貫通孔の総断面積なSkとするとき、該総断面積S
kと前期弁体が停止位置e、にあるとき流路を形成する
弁座貫通孔の総断面積Sk1との関係が 8 k (l = −□S k i−1 で表わされかつi+1番目とに番目の弁座貫通孔の総断
面積の比がnに等しν1こと、すなわち S k+1.’s k = n で表わされることを特徴とする流量調節弁。 3、特許請求の範囲第1項り配胆剃1)こ記載の流量調
節弁において、陽31列ニ1F考」l【十−17t6P
ii側板で するなどの方°で一構ik−い一弁箱本体
に着脱可能に装着したことを特徴とする流量調節弁。」 2、明細書の第3頁16行目の「分解度の高し1・・・
・・・」を[分解能の烏い・・・・・・」と訂正する。 3、同書第4頁1行目から10行目までを次のとおり補
正する。 「本発明の流量調節弁は、弁箱本体と該弁箱本体の中に
あって上流側と下流側を仕切る隔壁と、該隔壁に穿孔し
た複数の隔壁貫通孔に接合した弁座と、該弁座に接する
可動の弁体とからなり、前記弁座はそれ自身壁面を有し
かつ該壁面には穿孔した複数段の弁座貫通孔を有するも
のとし、前記弁体を直線的または回転的にかつ段階的に
移動させることによって、前記弁座貫通孔のうち上流側
と下流側を結ぶ流路を形成するものの総断面積を変化さ
せ得ることを特徴とするものである。」 、4.同書第4頁16〜17行目の[流路断面積の−′
 粘度は加工精度を向上させることによって1.1を 
「流路断面積の精度は加工精度に依存することになり、
加工精度を向上させることによって、」 と補正する。 5、同書第8頁10行目と11行目との間に次の文を加
入する。 「なお、この総断面積と流量との関係は共−二比例する
ものとする。」 6、同書第9頁1行11の前に次の文を加入する。 [このように本実施例においても、各弁座に接する各弁
体を停止させる位置の数を1(ただしO≦l≦n−1)
で表わし、さらに各弁座のうちのに番目の弁座貫通孔の
総断面積をSkとするときこの総断面MSkと前記弁体
が停止位置lにあるとき流路を形成する弁座貫通孔の総
断面積Sklとの関係が5kl=1/n−1・Skで表
わされ、かつに+1番目とに番目の弁座貫通孔の総断面
積の比がnに等しいこと、即ちS k++/S k=!
1で表わされることを満足している。」以 上

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、弁箱本体と、該弁箱本体の中にあって上流側と下流
    側を仕切る隔壁と、該隔壁に穿孔した複数の隔壁貫通孔
    に接合した、円筒状あるいは球面状などの壁面を有しか
    つ該壁面に穿孔した単数あるいは複数の弁座貫通孔を有
    する弁座と1、該弁座に接す予可動の弁体とを備え、該
    弁体な直線的または回転的でかつ段階的、に、移動させ
    ることによって、前期弁座貫通孔のうち上流側と下流側
    を結jζ流路を形成するものの総断面積を変化させ得る
    ことを特徴とする流量調節弁。 2、特許請求の範囲第1項に記載の流量調節弁において
    、各弁座に接する各弁体を停止させる位置の数を11個
    所とし、そのうちの弁体停止位置を1(ただし、0≦l
    ≦n−1)で表わし、さらに各弁座のうちのに番目の弁
    座の弁座貫、通孔の総断面積をSkとすると外、該総断
    面@Skと前期弁体が停止位置Iにあるとき流路を形成
    する弁座貫通孔の総断面積Skiとの関係が β S k 1 = −8k −1 で表わされかっA41番目とに番目の弁座貫通孔の総断
    面積の比が+1に等しいこと、すなわちS k+ I/
    S ’k =n で表わされることを特徴とする流量調節弁。 3、特許請求の範囲第1項に記載め流量調節弁において
    、弁蓋の下方に窓を有する側壁を垂設し、該側壁の下方
    に設けた底部に弁座を取りらけた前記弁蓋と一体構造の
    弁体ケースを、弁箱本体に着脱可能に装着したことを特
    徴とする流量調節弁。
JP23641883A 1983-12-16 1983-12-16 流量調節弁 Granted JPS60129475A (ja)

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JPS60129475A true JPS60129475A (ja) 1985-07-10
JPS6354951B2 JPS6354951B2 (ja) 1988-10-31

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016114022A (ja) * 2014-12-17 2016-06-23 三菱日立パワーシステムズ株式会社 蒸気弁装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5674803U (ja) * 1979-11-12 1981-06-18

Patent Citations (1)

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JPS5674803U (ja) * 1979-11-12 1981-06-18

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