JPS6044673A - 弁用渦流抑制装置 - Google Patents

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、弁を通過した噴流によって弁の下流で強い渦
流が形成されることに起因して、激しい騒音や振動の原
因となるキャビテーション現象が生じることを防止する
ために、弁の下流に設ける渦流抑制装置に関する。

従来、１呂渦流抑制装置を構成するに、実公昭４４−１
６１６号公報（本明細ｇｖｃ添付の第１０図参照）に示
されるように、弁体（ｌａ’）の下流側に、断面形状逆
向き弾頭状の整流体（５′）を設けたり、あるいは、第
１１図に示すように、流路の開口断面全体に亘る格子状
整流具（５”）を設ける等していたのであるが、それら
整流体（５′）や整流共（５＃）自体が極めて大きな流
動抵抗となるために、流動流体の圧力損失が弁全開時に
おいてもかなり高くなる問題があった。

本発明の目的は、渦流発生の特性に基づいた合理的な改
良により、渦流抑制効果を高く維持しながら、流動流体
の圧力損失を大巾に低減すると共に、構造の簡略化をも
図る点にある。

本発明の特徴構成は、冒記弁用渦流抑制装置において、
管軸方向に沿った表面を持つ板状部材から成り、その板
状部材の上流側端部のほぼ全体が、全開と全開との中間
の開度における弁開口部に臨んでいることにあり、その
作用・効果は次の通りである。

つまり、弁下流での渦流発生に対する研究結果、キャビ
テーション現象の原因となる強い渦流が発生するのは、
弁が中間開度（一般には５０％以下の開度）にあるとき
であるという渦流発生上の特性を知見するに至り、その
ことに着目して、管軸方向に沿った表面を持つ板状部材
を、その上流側端部のほぼ全体が中間開度における弁開
口部に臨むように配設したことにより、その中間開度以
下の状態において、弁開口部を通過した強い噴流が、管
軸と直交する方向の流速成分を生じることを板状部材に
より阻止する状態で、その通過流体を管軸方向に極力層
流状態で円滑に案内流動させることができて、渦流発生
を極めて効果的に抑制することができるに至った。

しかも、板状の部材を用い、かつ、キャビテーション現
象の原因となる強い渦流が発生する弁開度にのみ対処さ
せるぺ〈流路開口断面の必要最小部にのみ板状部材を配
置するものであるから、その板状部材による流動抵抗の
増大を極めて小さくすることができて、弁全開時、及び
、それに近い状態での流動流体の圧力損失を大巾に低減
し得るに至り、又、全体構造をも大巾に簡略化し得るに
至り、全体として、キャビテーション現象に起因した振
動や騒音を防止するための本来の渦流抑制性能に極めて
優れ、かつ、圧力損失を伴なうことが少なくて実用性に
優れた渦流ｉ制装置を、製作面並びに製作コスト面にお
いても有利に提供し得るに至った。

次に本発明の第１実施例を第１図ないし第８図の例示図
に基づいて詳述する。

管軸方向と直交する方向に摺動操作自在な弁体（１ａ）
を備えた仕切弁ｆｌ）の管路部分、及び、その下流側に
接続する流体輸送管（２）の両方に内嵌可能な筒状体（
３）の外周に、フランジ部材（４）を固設すると共に、
筒状体（３）の内部に、その軸芯方向に沿う姿勢の表面
を備えた板状の部材（５）を、その一端面が筒状体（３
）の一端面とほぼ面一となり、かつ、他端部が筒状体（
３）の他端よりも突出する状態に取付けである。

そして、筒状体（３）を、七〇面−側端部が仕切弁（１
）側となる状態で、仕切弁（１）の管路部分と下流側輸
送管（２）とに亘らせて内嵌すると共に、フランジ部材
（４）を、仕切弁ｆｔ）の接続フランジ（１ｂ）と輸送
管（２）の接続フランジ（２ａ）との間に挾み込んでボ
ルト（６）に上り共締連結し、もって、半開状態の弁体
（ｌａ）の下流側で生じる渦流を、板状部材（５）の整
流作用で抑制する弁用渦流抑制装置を構成しである。

筒状体（３）取付状態において、板状部材（５）の上流
側端面が弁体（ｌａ）に近接する状態となるように、筒
状体（３）の仕切弁ｆｔｌ管路部分への挿入長さを設定
すると共に、管軸方向視における板状部材（５）の断面
形状を、第２図に示すように、その全体が中間開度にお
ける弁開口部（Ａ１）に臨み、かつ、その開口縁形状に
沿う下方向き突状の円弧形状に形成しである。

つまり、前記中間開度以下の開度において、キャビテー
ションの原因となる強い渦流が発生するという渦流発生
上の特性に基づいて、整流部材上しての板状部材（５）
を、中間開度の弁開口部（Ａ１）Ｋ対応する必要最小部
にのみ配置することにより、渦流抑制効果を高く維持し
ながら、整流部材自身による流動抵抗を小さくシ、流動
流体の圧力損失を低減すると共に、構造の簡略化を図っ
である。

尚、仕切弁ｆ１＋に対して装備する整流部材としての板
状部材（５）の管軸方向視における具体的形状は、第８
図（イ）、（ロ）、（ハ）、に）、（ホ）に示す如く、
板状部材（５）の上流側端部のほぼ全体が、中間開度に
おける弁開口部（Ａ１）に臨むような形状であれば種々
の改良が可能である。

又、板状部材（５）の仕切弁ｆ１＋下流側への具体的′
−取付構造も種々の改良が可能である。

次に第２実施例を、第４図ないし第６図の例示図に基づ
いて詳述する。

円盤状回転弁体（ｌｌａ）を備えたバタフライ弁（ｌｌ
）と、その下流側に接続する流体輸送管０２）との間に
、フランジ付きの短管（１３）を介装すると共に、その
短管（１３）の内部に、管軸方向に沿う姿勢の表面を備
えた板状部材θ荀を、短管−のほぼ全長にわたって取付
け、もって、半開状態のバタフライ弁体（ｌｌａ）の下
流側で渦流が生じることを、板状部材０５）の整流作用
で抑制するバタフライ弁用渦流抑制装置を構成しである
。

バタフライ弁体（ｌｌａ）の回動軸芯方向視において、
板状部材（＋５１の上流側端部が、バタフライ弁体（ｌ
ｌａ）の回転外周軌跡に沿う形状となるように、板状部
材（１５）を形成すると共に１管軸方向視における板状
部材（＋５）の断面形状を、第５図に示すように、短管
（１′４と同芯状の円筒形状部材（１５ｍ）とそれを短
管Ｈに連結する帯板状部材（１５ｂ）とから成り、かつ
、それらの上流側端部のほぼ全体が、中間開度における
弁開口部（Ａ２）に臨むような形状に形成しである。

つまり、前述第１実施例と同様の目的で、板状部材θ荀
を必要最小部にのみ配置しである。

尚、バタフライ弁（ＩＩ）に対して装備する整流用板状
部材（＋５）の管軸方向視における具体的形状は、第６
図（イ）、（ロ）、（ハ）、に）に示す如く、板状部材
（１５）の上流側端部のほぼ全体が、中間開度における
弁開口部（Ａ２）に臨むような形状であれば種々の改良
が可能である。

次に第８実施例を、第７図ないし第９図の例示図に基づ
いて詳述する。

ボール弁＠０の下流側に接続する短管−の内部に、管軸
方向に沿う表面を備えた整流用の板状部材−を、短管（
２）の全長にわたって取付け、半開状態のポール弁体（
２１ａ）の下流側で渦流が生じることを抑制するボール
弁用渦流抑制装置を溝成しである。

板状部材（社）の上流側端部を、ボール弁体（２１ａ）
の球面に沿う形状に形成し、かつ、その球面に近接配置
すると共に、管軸方向視における板状部材（社）の断面
形状を、第８図に示すように、そのほぼ全体が中間関度
における弁開口部（Ａ３）に臨み、かつ、その開口縁形
状に沿う流路中心側に突状の円弧形状に形成し、もって
、第１゜第２実施例と同様の効果を、ボール弁列に対し
ても得られるように構成しである。

尚、ボール弁＠ＩＪＶＣ対して装備する整流用板状部材
−の管軸方向視における具体的形状は、第９図（イ）、
（ロ）、（ハ）、に）に示す如く種々の改良が可能であ
り、又、弁に対する取付構造も種々の改良が可能である
。

本発明の渦流抑制装置は、上述の如く、仕切弁、バタフ
ライ弁、ボール弁等、各種型式の弁に対して適用される
ものである。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る弁用渦流抑制装置の実施例を例示し
、第１図は仕切弁に対する適用例を示す縦断面図、第２
図は第１図における■−■線断面、第８図（イ〜ホ）は
夫々、対仕切弁用の変形例を示す図、第４図はバタフラ
イ弁に対する適用例を示す縦断面図、第５図は第４図に
おけるｖ−Ｖ線断面図、第６図（イル二）は夫々、対バ
タフライ弁用の変形例を示す図、第７図はボール弁に対
する適用例を示す縦断面図、第８図は第７図における■
−■線断面図、第９図（イル二）は夫々、対ボール弁用
の変形例を示す図、第１θ図、及び、第１１図は夫々、
従来構造を示す図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 弁ｆｌ）　、　（ＩＩ）　、　＠１）の下流に設ける渦
   流抑制装置であって、管軸方向に沿った表面を持つ板状
   部材（５）、　ｏ＠、　Ｈから成り、その板状部材（５
   ）、　０荀、（社）の上流側端部のほぼ全体が、全開と
   全開との中間の開度における弁開口部（Ａｌ）、（Ａ２
   ）。 （Ａ、）に臨んでいる弁用渦流抑制装置。