流量调节阀制造技术

本发明专利技术提供一种流量调节阀，将控制上被认为是全开状态的阀体升程为100％的位置处的流量的不整齐减小，将流体从阀口流向阀室时的噪音降低。流量调节阀(1)具备设有附带阀座(14)的阀口(12)的阀主体(10)；及按照来自阀座(14)的升程使流经阀口(12)的流体流量发生变化的阀体(20)，阀体(20)具有抵接面部(22)、曲面部(23)以及圆锥斜面部(25)，将阀口(12)的实际有效阀口面积作为S1，将阀体(20)的外周面和阀口(12)之间的最短距离K形成为圆环状或圆锥带状的、按照阀体(20)的升程而面积能够变化的开口M的面积作为S2，并将控制上被认为是全开状态的阀体升程L作为100％时，在阀体升程L为100％以下的特定区域内以能够得到S1≤S2状态的形式来设定各部分的尺寸形状。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种具备按照来自阀座的升程使流量发生变化的针形阀体的流量调节阀，特别涉及在预定的开度区域中以能够得到等百分比特性而形成的流量调节阀。
技术介绍
作为流量调节阀的阀开度(升程)和流量之间的关系，即流量特性，线性特性和等百分比特性已是众所周知。线性特性是指对于阀开度的变化而流量的变化率为一定的特性，等百分比特性是指阀开度的变化率与流量成比例的特性。所以，在从全闭到全开的全开度区域，在具有等百分比特性的流量调节阀中，在阀开度小的区域内流量的变化小，在阀开度大的区域内即使开度变化相同，流量的变化也会变大。因此，由于阀体或阀口的微小的加工组装误差等，阀体在轴方向(上下方向)上发生错位时，在阀开度大的区域内，相比阀开度小的区域，流量的不整齐(程度)变大，即使相同的开度，存在流量容易变得过多或者容易发生大幅度流量不足的问题。为解决该问题，作为现有产品，有如图9A、图9B所示的流量调节阀1’的提案(例如参照专利文献1)。图示现有例子的流量调节阀1’具备阀主体10和针形的(needle)阀体20，该阀主体10设有附带阀座14的阀口12，该阀体20按照来自阀座14的升程使流经阀口12的流体的流量发生变化，如专利文献2等所记载的，通过设有外螺纹的阀轴、设有内螺纹的导向套以及步进发动机等构成的螺旋进给式升降驱动机构，以与阀座14接近或分离的形式而使阀体20升降。阀体20具有：与阀座14抵接的抵接面部22；以及与该抵接面部22的下侧连接的、用于得到作为流量特性的等百分比特性的倒立椭圆台状的曲面部23。曲面部23具有从鸡蛋的下半部分将下端部的椭圆帽子部分(图中细点划线部分)切除的形状，下端面呈圆形的平坦面，其外周面从上端23a向下端23b弯曲的程度逐渐变紧(曲率变大)。在这里，将阀口12的实际有效阀口面积作为S1，将阀体20的外周面和阀口12之间的最短距离K形成为圆环状或圆锥带状的、面积能够变化的开口M(以下，有时称之为可变开口M)的开口面积作为S2。由于阀体20的升降，可变开口M的面积(形成在阀体20和阀口12之间的间隙的大小)发生变化，更详细的来说，可变开口M是以连接阀体20的外周面和阀口12的最短距离K的线段m为宽度的圆环状、或者以上述线段m为母线的圆锥带状的开口(图9B中施加有沙点的部分)。在流量调节阀1’中，如上述那样的将实际有效阀口面积作为S1，将可变开口M的开口面积作为S2(以下，有时简称为可变开口面积S2)，更进一步，将控制上被认为是全开状态的阀体升程L作为100％时，在阀体升程L为100％以下的特定区域(例如，阀体升程L为70％至100％的区域)，以能够得到实际有效阀口面积S1≤可变开口面积S2状态的形式来设定各部分的尺寸形状。在这样构成的基础下，控制上被认为是全开状态的阀体升程L为100％的位置，在流量饱和点(S1＝S2)位置(例如，阀体升程L为90％的位置)的上方。因此，在阀体升程L为100％的位置，流经阀口12的流体的流量只依存于面积不变的实际有效阀口面积S1(截面圆形的阀口12的直径D1)，所以即使可变开口面积S2增加，流量和在流量饱和点(S1＝S2)位置处的流量没有变化。换而言之，流量在流量饱和点(S1＝S2)位置为最大，阀体20即使从该位置更进一步地被提升(即使阀体升程L及可变开口面积S2变大)，其流量也不会增加。由此，与现有的具有等百分比特性的流量调节阀相比，能够将阀体升程L为100％的位置处的流量的不整齐变小(比较并参照上述专利文献1的图1、图7等)。专利文献1：日本特开2014-81046号公报专利文献2：日本特开2012-172839号公报
技术实现思路
但是，在上述现有提案的流量调节阀1’之中，存在以下需要解决的问题。也就是，在如上述现有的具有等百分比特性的流量调节阀1’之中，如图3B所示，在小开度区域(阀体升程为小的区域)，由于流体的流路非常狭窄，容易发生噪音(流体通过的声音)，再加上阀体20的下端面形成为平坦面，流体从下向上(从阀口12向阀室11)流动时，如图3B的箭头线所示，流体与平坦面相撞，容易发生并成长为漩涡或气蚀，有发生剧烈噪音的担心。本专利技术是鉴于上述情况而成的，其目的在于，提供一种流量调节阀，将控制上被认为是全开状态的阀体升程为100％的位置处的流量的不整齐尽可能地减小，并且能够将流体从阀口流向阀室时的噪音(流体通过的声音)有效地降低。为达到所述目的，本专利技术所涉及的流量调节阀，其特征在于，基本上具备：设有附带阀座的阀口的阀主体；以及按照来自所述阀座的升程使流经所述阀口的流体的流量发生变化的针形的阀体，所述阀体具有：与所述阀座抵接的抵接面部；以及与该抵接面部的下侧连接的、用于得到作为流量特性的等百分比特性的曲面部，将所述阀口的实际有效阀口面积作为S1，将所述阀体的外周面和所述阀口之间的最短距离形成为圆环状或圆锥带状的、按照所述阀体的升程而面积能够变化的开口的面积作为S2，并将控制上被认为是全开状态的阀体升程作为100％时，在阀体升程为100％以下的特定区域内以能够得到S1≤S2状态的形式来设定各部分的尺寸形状，所述阀体更进一步地具有与所述曲面部的下侧连接的倒立圆锥台状的圆锥斜面部。所述特定区域，优选阀体升程为80％至100％的区域。在优选的实施方式中，随着阀体升程变大，以从等百分比特性向线性特性变化的形式来设定各部分的尺寸形状。所述圆锥斜面部的锥角优选设定为比90度大且比150度小。在其他优选的实施方式中，将所述阀口的直径作为D1，将所述圆锥斜面部的下底面的直径作为D2，以D2/D1＜0.18成立的形式来设定各部分的尺寸形状。在本专利技术所涉及的流量调节阀之中，在阀体升程为100％以下的特定区域(例如，80％至100％的区域)，以能够得到实际有效阀口面积S1≤可变开口面积S2状态的形式来设定各部分的尺寸形状，所以，控制上被认为是全开状态的阀体升程为100％的位置，在流量饱和点(S1＝S2)位置(例如，阀体升程为90％的位置)的上方。因此，在阀体升程为100％的位置，流经阀口的流体的流量只依存于面积不变的实际有效阀口面积S1，所以即使可变开口面积S2增加，流量和在流量饱和点(S1＝S2)位置处的流量没有变化。换而言之，流量在流量饱和点(S1＝S2)位置为最大，阀体即使从该位置更进一步地被提升(即使阀体升程及可变开口面积S2变大)，其流量也不会增加。由此，能够将阀体升程为100％的位置处的流量的不整齐，与专利文献1所记载的流量调节阀同样地变小。另外，在本专利技术所涉及的流量调节阀之中，更进一步，在用于得到作为固有流量特性的等百分比特性的曲面部的下侧，连续设有倒立圆锥台状的圆锥斜面部，所以通过该圆锥斜面部，流体得以整流化，漩涡或气蚀的发生及生长会被抑制，其结果，能够将流体从阀口流向阀室时的噪音(流体通过的声音)有效地降低。附图说明图1是表示本专利技术所涉及的流量调节阀的一实施方式的、阀体升程为100％状态的部分截面正面图。图2是表示上述一实施方式的全开状态的部分截面正面图。图3A表示图1所示的实施方式的小开度状态的部分截面正面图。图3B表示图9A、图9B所示的现有例子的小开度状态的部分截面正面图。图4A是表示上述一实施方式的阀体升程为85％程度状态的部分截面正面图。图4B本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种流量调节阀，其特征在于，具备：设有附带阀座的阀口的阀主体；以及按照来自所述阀座的升程使流经所述阀口的流体的流量发生变化的针形的阀体，所述阀体具有：与所述阀座抵接的抵接面部；以及与该抵接面部的下侧连接的、用于得到作为流量特性的等百分比特性的曲面部，将所述阀口的实际有效阀口面积作为S1，将所述阀体的外周面和所述阀口之间的最短距离形成为圆环状或圆锥带状的、按照所述阀体的升程而面积能够变化的开口的面积作为S2，并将控制上被认为是全开状态的阀体升程作为100％时，在阀体升程为100％以下的特定区域内以能够得到S1≤S2状态的形式来设定各部分的尺寸形状，所述阀体更进一步地具有与所述曲面部的下侧连接的倒立圆锥台状的圆锥斜面部。

【技术特征摘要】
2015.02.17 JP 2015-0289351.一种流量调节阀，其特征在于，具备：设有附带阀座的阀口的阀主体；以及按照来自所述阀座的升程使流经所述阀口的流体的流量发生变化的针形的阀体，所述阀体具有：与所述阀座抵接的抵接面部；以及与该抵接面部的下侧连接的、用于得到作为流量特性的等百分比特性的曲面部，将所述阀口的实际有效阀口面积作为S1，将所述阀体的外周面和所述阀口之间的最短距离形成为圆环状或圆锥带状的、按照所述阀体的升程而面积能够变化的开口的面积作为S2，并将控制上被认为是全开状态的阀体升程作为100％时，在阀体升程为100％以下的特定区域内以能够得...

【专利技术属性】
技术研发人员：菅沼威，猪野泰利，菱谷康平，
申请(专利权)人：株式会社不二工机，
类型：发明
国别省市：日本;JP