JP3406357B2 - Cage type low noise valve - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は、気体を減圧する場合に
発生する騒音を低減するケージ型低騒音弁に関する。 【０００２】 【従来の技術】例えば、ボイラー等で発生した高圧蒸気
を大気に放出する場合、高圧蒸気の配管に大気開放弁を
取付け、この大気開放弁を開くことにより高圧蒸気を大
気に放出するようになっている。しかし、高圧蒸気を上
記大気開放弁を通じて大気に開放する場合、急激に低圧
が低下するため流速の急峻な変化が生じ、衝撃波が発生
し、このため蒸気放出に伴って大きな通気騒音が発生す
る。 【０００３】このような騒音を低減するため、従来、図
４に示すようなケージ型低騒音弁が使用されていた。図
４はケージ型低騒音弁の主要部のみを示するもので、符
号４０はケージ、５０はスライド弁である。ケージ４０
は有底筒形をなしており、その内面の中間部に弁座４１
が形成されている。この弁座４１よりも下部に位置する
周壁および底壁には固定オリフィス４２が形成されてお
り、この固定オリフィス４２は多数の通孔４３…により
形成されている。上記ケージ４０の上記弁座４１よりも
上部の周壁には可変オリフィス４４が形成されている。
可変オリフィス４４はスライド弁５０のリフト方向（上
方向）に沿って形成された多数の通孔４５…により形成
されている。 【０００４】スライド弁５０は下端が開放された円筒形
をなしており、上端には弁軸５１が連結されているとと
もに、下端には上記ケージ４０の弁座４１に接離可能に
着座する座面５２が形成されている。上記ケージ４０の
内部空間とスライド弁５０の内部空間は連通しており、
これら両空間に跨って圧力回復室５３が形成されてい
る。 【０００５】上記スライド弁５０の座面５２が上記ケー
ジ４０の弁座４１に着座している場合は、スライド弁５
０が可変オリフィス４４を全て閉じており、したがっ
て、ケージ４０の上部を囲う流入室５５から下部の流出
室５６に向かって気体の通過が阻止されている。 【０００６】スライド弁５０が、ケージ４０の弁座４１
から離れてリフトされると、スライド弁５０は可変オリ
フィス４４を次第に開放し、よって矢印で示す通り、ケ
ージ４０の上部を囲う流入室５５から下部の流出室５６
に向かって気体が通過する。 【０００７】この場合、気体は可変オリフィス４４で絞
られ、次にスライド弁５０の内部およびケージ４０の内
部からなる広い空間の圧力回復室５３で膨脹し、さらに
固定オリフィス４２を通過して流出室５６に入り、ここ
で再び圧力が回復して膨脹する。すなわち、気体がケー
ジ４０を通過する過程で、気体は各オリフィス４４，４
２で絞られるとともに、圧力回復室５３および流出室５
６で膨脹する。このため、気体は減圧されることにな
り、膨脹噴流による衝撃波の発生が緩和されるので通気
騒音が低減される。 【０００８】しかしながら、上記従来の構造の場合、オ
リフィスが気体の流れ方向に沿う前後２か所に形成され
ているだけであるから、減衰能力が低く、騒音緩和の効
果が小さい不具合がある。また、減衰可能な流量域の幅
が狭く、この流量を越える大流量域、または未満の低流
量域では効果が低い不具合もある。 【０００９】このようなことから、例えば、実開昭５９
−１２５６５５号に記載された制御弁が提案されてい
る。このものは、気体の流れ方向に沿って３段のオリフ
ィスを備えており、気体がケージを通過する過程で３段
階の絞りと膨脹を繰り返すことができる。このため、減
衰能力が高く、騒音を低減する機能に優れている。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の制御弁は、スライド弁のリフト量に応じて各段のオ
リフィスは全部等しい開口面積となるように形成されて
いる。ところが、下流側に向かって次第にガス圧を減じ
るようにした多段構造のオリフィスの場合、圧縮性のガ
スは下流側に向かって次第に膨脹して密度が低くなる。
にも拘らず上流から下流に向かって各段のオリフィスの
開口面積が等しい場合は、最下段のオリフィスに集中的
に大きな減圧負担がかかる不具合がある。 【００１１】また、下流側に向かって次第にガス圧を減
じる場合、下流側に向かう程圧力回復室の容積を大きく
した方がよいが、従来のこの種の低騒音弁は、径の大き
なケージから径の小さなスライド弁の内側に向かってガ
スを流しているので、下流側の圧力回復室の容積を大き
くするには制約があり、減圧機能が低いという不具合が
ある。 【００１２】本発明はこのような事情にもとづきなされ
たもので、その目的とするところは、減圧負荷を各段の
オリフィスで均等に負担するようにし、効果的な減衰が
可能となって騒音を低減する機能が向上するケージ型低
騒音弁を提供しようとするものである。 【００１３】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項１に係る発明は、隔壁により区画された流入
室と流出室とを有する弁本体と、上記隔壁に設けられた
ケージと、このケージの内側に摺動可能に嵌挿されたス
ライド弁と、上記ケージとスライド弁とにより形成され
た複数の可変オリフィスおよび圧力回復室と、上記ケー
ジのうち上記流出室に臨む部分に形成された最終段の固
定オリフィスとを備え、これら複数の可変オリフィス、
圧力回復室および最終段の固定オリフィスにより複数段
の減圧をなして通気騒音を緩和するケージ型低騒音弁で
あって、上記複数の可変オリフィスおよび最終段の固定
オリフィスは、下流側に向って各段のオリフィスの開口
面積が等比級数的に拡大するように形成したことを特徴
としている。 【００１４】 【作用】請求項１の発明によれば、気体の流れ経路に介
在される各段のオリフィスの開口面積が下流側に向かっ
て等比級数的に拡大しているので、夫々のオリフィスが
均等に減圧を受け持つようになる。このため、多段減圧
が円滑になされて減衰効果が大きくなり、衝撃波を効果
的に緩和することができる。 【００１５】 【００１６】 【実施例】以下本発明について、図１および図２に示す
第１の実施例にもとづき説明する。 図において１は弁
本体であり、この弁本体１は、弁箱２と弁蓋３をボルト
４…により連結することによって構成されている。弁箱
２内には隔壁５が設けられており、この隔壁５は弁本体
１内を流入室６と流出室７とに区画している。隔壁５に
は、流入室６と流出室７に連なる取付孔８が形成されて
おり、この取付孔８に、筒形をなしたケージ１０が取着
されている。 【００１７】ケージ１０は、外側ケージ１１と内側ケー
ジ１２とで２重構造をなしている。外側ケージ１１は下
部の小径筒部１１ａと上部の大径筒部１１ｂを有し、小
径筒部１１ａが流入室６に臨んでいるとともに大径筒部
１１ｂが流出室７に位置されており、これら小径筒部１
１ａと大径筒部１１ｂとの境界に位置する段部が上記隔
壁５に形成した取付孔８に係合している。 【００１８】外側ケージ１１の小径筒部１１ａは下端が
開口されており、この開口部に第１の弁座１３を形成し
てある。そして、上記小径筒部１１ａと大径筒部１１ｂ
との境界部に位置する段部の内面にはガイド部１４が形
成されている。上記第１の弁座１３とガイド部１４との
間には、上記小径筒部１１ａの内面を膨径加工した第１
の圧力回復室１７が形成されている。 【００１９】また、この外側ケージ１１の上記大径筒部
１１ｂには、開口面積が変化しない固定オリフィス２５
が形成されている。この固定オリフィス２５は弁軸方向
に沿って形成した多数の通路２６…により構成されてい
る。各通路２６…はそれぞれ等しい開口面積を有してい
る。 【００２０】上記外側ケージ１１の大径筒部１１ｂに
は、間隙２４を有して前記内側ケージ１２が嵌挿されて
いる。内側ケージ１２の周壁には第３段目の可変オリフ
ィス２２が形成されている。第３段目の可変オリフィス
２２は、弁軸方向に沿って形成した多数の通路２３…に
より構成されている。なお、これら各通路２３…はスラ
イド弁３０のリフト方向に沿って次第に開口面積が拡大
する構造をなしており、つまり、下から順に開口面積が
次第に大きくなるように形成されている。このため、ス
ライド弁３０のリフト量に応じて開口面積が、制御しよ
うとする流量特性に応じて増大するように設定されてい
る。 【００２１】上記内側ケージ１２と、上記外側ケージ１
１の大径筒部１１ｂとの間に確保された上記間隙２４
は、それぞれ第３段目の可変オリフィス２２および固定
オリフィス２５に通じており、この間隙２４は第４の圧
力回復室を構成している。 【００２２】上記内側ケージ１２の上端は弁箱２および
前記弁蓋３により挾持されており、この内側ケージ１２
は外側ケージ１１に嵌合している。よって外側ケージ１
１の上端は内側ケージ１２を介して弁箱２および弁蓋３
に支持されている。 【００２３】上記外側ケージ１１の小径筒部１１ａおよ
び内側ケージ１２のそれぞれ内面には、スライド弁３０
が摺動自在に嵌挿されている。スライド弁３０の上端に
は弁軸３１が連結されており、この弁軸３１は封止機構
３２を介して弁蓋３を摺動自在に貫通しいる。弁軸３１
の導出端部は、図示しないが、手動操作または動力操作
されるようになっている。 【００２４】スライド弁３０は円筒形をなしており、上
下方向の途中に仕切壁３５を有している。このスライド
弁３０のの外部には仕切壁３５の外に位置して、上記弁
座１３に接離可能に着座する座面３６が形成されてい
る。そして、この座面３６より下部に位置してスライド
弁３０の周壁には、第１段目の可変オリフィス１５が形
成されている。第１段目の可変オリフィス１５は、弁軸
方向に沿って形成した多数の通路１６…により構成され
ており、これら各通路１６…は下から順に開口面積が次
第に小さくなるように形成されている。 【００２５】また、上記座面３６よりも上部に位置して
スライド弁３０の周壁には、第２段目の可変オリフィス
１８が形成されている。第２段目の可変オリフィス１８
は、弁軸方向に沿って形成した多数の通路１９…により
構成されており、これら各通路１９…も下から順に開口
面積が次第に小さくなるように形成されている。 【００２６】そして、スライド弁３０には、仕切壁３５
よりも上に位置して第２の圧力回復室２０が形成されて
おり、上記第２段目の可変オリフィス１８は第２の圧力
回復室２０に連通している。 【００２７】また、スライド弁３０には、第２段目の可
変オリフィス１８より上部に位置して、前記内側ケージ
１２に摺動するスライド部３７が形成されている。そし
て、このスライド部３７と前記ガイド部１４との間に
は、第３の圧力回復室２１が形成されている。この第３
の圧力回復室２１は、スライド弁３０がリフトした場合
にそれぞれ第２段目の可変オリフィス１８および第３段
目の可変オリフィス２２に連通するようになっている。 【００２８】このような構成において、スライド弁３０
が下降した全閉状態にあっては、図１に示す通り、スラ
イド弁３０の座面３６が外側ケージ１１の弁座１３に着
座しており、このため外側ケージ１１の下端開口はスラ
イド弁３０により閉塞されている。よって、ケージ１０
が閉じられているので流入室６のガスは流出室７に流れ
ない。 【００２９】弁軸３１を操作してスライド弁３０を上昇
させると、図２に示すように、座面３６が弁座１３から
離れる。スライド弁３０が上昇すると、第１段目の可変
オリフィス１５が弁座１３の位置よりも上昇してこの第
１段目の可変オリフィス１５は第１の圧力回復室１７に
連通し、同時に第２段目の可変オリフィス１８がガイド
部１４に摺動してこのガイド部１４よりも上に移動し、
よって第２段目の可変オリフィス１８は第３の圧力回復
室２１に導通し、さらにスライド部３７が第３段目の可
変オリフィス２２と摺接して第３段目の可変オリフィス
２２を開く。 【００３０】すなわち、スライド弁３０の昇降作用によ
り、各第１段目の可変オリフィス１５、第２段目の可変
オリフィス１８および第３段目の可変オリフィス２２の
開度を制御することができる。 【００３１】そして、スライド弁３０のリフト量が中間
および全開の場合、図２の（Ａ）および（Ｂ）にそれぞ
れ示す通り、スライド弁３０のリフトに伴って、第１段
目の可変オリフィス１５が第１の圧力回復室１７に連通
し、同時に第２の圧力回復室２０は第２段目の可変オリ
フィス１８を介して第３の圧力回復室２１に連通し、さ
らにはこの第３の圧力回復室２１は第３段目の可変オリ
フィス２２を通じて第４の圧力回復室２４に連通する。 【００３２】このため、流入室６の高圧ガスは、スライ
ド弁３０の下端開口部より第１段目の可変オリフィス１
５を経て第１の圧力回復室１７に流れ、この第１の圧力
回復室１７から第２段目の可変オリフィス１８における
開口面積の大きな領域を経て第２の圧力回復室２０に流
れる。そして、第２の圧力回復室２０に達したガスは第
２段目の可変オリフィス１８の絞り部分を介して第３の
圧力回復室２１に流れ、さらに第３の圧力回復室２１か
ら第３段目の可変オリフィス２２を通じて第４の圧力回
復室２４に流れる。そして、第４の圧力回復室２４のガ
スは固定オリフィス２５を通過して流出室７に流れる。 【００３３】このようなガスの通過過程では、ガスは第
１段目の可変オリフィス１５を通過する時にその開度に
応じて絞られ、第１の圧力回復室１７に流れるときに膨
脹して圧力が回復する。また、第１の圧力回復室１７よ
り第２段目の可変オリフィス１８を経て第２の圧力回復
室２０に流れる場合にも絞りおよび膨脹がなされる。さ
らに、第２の圧力回復室２０から第２段目の可変オリフ
ィス１８を介して第３の圧力回復室２１に流れる場合に
も絞りおよび膨脹がなされ、また第３の圧力回復室２１
から第３段目の可変オリフィス２２を通じて第４の圧力
回復室２４に流れるときにも絞りおよび膨脹がなされ
る。そしてまた、第４の圧力回復室２４から固定オリフ
ィス２５を通過して流出室７に流れるときにも絞りおよ
び膨脹がなされる。 【００３４】つまり、上記実施例の低騒音弁によれば、
ガスが流入室６から流出室７へ流れる過程で合計５回の
絞りと膨脹が繰り返されることになり、絞り段数が多い
ことから減圧作用が大きくなる。このため、きわめて高
い圧力であっても、大気圧まで効果的に減圧することが
できるとともに、低流量域の衝撃波であっても良好に減
衰することができる。よって、従来の場合よりも使用流
量域の幅が増大し、適用範囲の拡大が可能になる。 【００３５】上記絞り段数を増加できた理由は、ケージ
１０を、外側ケージ１１と内側ケージ１２とで２重構造
とし、これらケージ１１および１２間に第４の圧力回復
室２４を構成したことにより、ここに絞りを１段増加す
ることができたことによる。 【００３６】また外側ケージ１１の下部に形成した小径
筒部１１ａの内面を膨径加工してここに第１の圧力回復
室１７を形成したから、この第１の圧力回復室１７を用
いて絞りを１段増加することができたことにもよる。こ
のような構成は、ケージ１０の構造を変更することによ
り可能であり、比較的簡単な構造で実現することができ
る。 【００３７】また、上記実施例の場合、図２の（Ａ）お
よび（Ｂ）に示す開弁状態では、第１段目の可変オリフ
ィス１５よりも第２段目の可変オリフィス１８の開口面
積を大きくし、また第２段目の可変オリフィス１８より
も第３段目の可変オリフィス２２の開口面積を大きくし
てある。さらに、図２の（Ｂ）に示す全開状態では、第
３段目の可変オリフィス２２よりも固定オリフィス２５
の開口面積を大きくしてある。 【００３８】つまり、各オリフィス１５、１８、２２お
よび２５は、下流側に向かうに応じて開口面積を順次大
きくしてあり、例えばスライド弁３０があるリフト位置
にある場合の第１段目の可変オリフィス１５の開口面積
をＳ₁ 、第２段目の可変オリフィス１８の開口面積をＳ
₂ 、第３段目の可変オリフィス２２の開口面積をＳ₃お
よび固定オリフィス２５の開口面積をＳ₄ とすれば、 Ｓ₁ ＜Ｓ₂ ＜Ｓ₃ ＜Ｓ₄ …（１）の
関係を有している。 【００３９】具体的には、図２の（Ｂ）に示す全開の場
合、 １．２５Ｓ₃ ＝Ｓ₄ １．２５Ｓ₂ ＝Ｓ₃ １．２５Ｓ₁ ＝Ｓ₂ となるように、各オリフィスの開口面積が等比級数的に
拡大するように形成されている。なお、図２の（Ａ）に
示す途中開度の場合も、第１段目の可変オリフィス１５
の開口面積と、第２段目の可変オリフィス１８の開口面
積と、第３段目の可変オリフィス２２の開口面積は、上
記と同様に等比級数的に拡大するようになっている。 【００４０】このような構成によれば、各オリフィス１
５、１８、２２および２５の開口面積が等比級数的に拡
大しているから、それぞれのオリフィス１５、１８、２
２および２５が均等に減圧を受け持つようになり、減圧
負担が均等に分散される。このため、多段減圧が円滑に
促され、減衰効果が大きく、衝撃波の発生を効果的に防
止する。このことから騒音の低減に有効である。 【００４１】また、上記実施例の構造は、流入室６から
流出室７に向かうガスの流れを、スライド弁３０の内部
よりケージ１０の外径方向に向かうように設定してあ
る。すなわち、ガスはスライド弁３０の内部に形成した
第２の圧力回復室２０から第２段目の可変オリフィス１
８の絞り部分を介してスライド弁３０の外径方向に形成
された第３の圧力回復室２１に流れ、さらにこの第３の
圧力回復室２１から第３段目の可変オリフィス２２を通
じて外径方向に形成された第４の圧力回復室２４に流
れ、さらにまた、第４の圧力回復室２４のガスは固定オ
リフィス２５を通過して外径方向の流出室７に流れる。
このようなガスの流れ方向であれば、それぞれのオリフ
ィス１８、２２、２５の下流側に位置する圧力回復室２
１、２４および７（流出室も圧力回復室の１つと見做せ
る）は順次径の大きな箇所に形成することができるの
で、これら圧力回復室の容積を大きく設定することがで
きる。すなわち、ガス流れが外径方向から内径方向に向
かう場合、容積を大きくしようとしても、スペースに制
約を受けるから不可能になる。これに対し、外径向きに
ガスの流れを設定すれば、スペースの制約が少ないので
圧力回復室の容積を大きく確保でき、膨脹作用を大きく
することができる。 【００４２】なお、上記実施例の場合、スライド弁３０
の下部に形成した座面３６がケージ１１に形成した弁座
１３に接離可能に着座する単座構造の場合を説明した
が、本発明は図３に示すような複座構造の場合であって
もよい。 【００４３】つまり、図３に示す第２の実施例の場合、
上記スライド弁３０の中部に座面６１を形成するととも
にこれに対向して外側ケージ１１の中部に弁座６２を形
成し、かつ第３段目の可変オリフィス２２の上方に位置
して、スライド弁３０の上部に第２の座面６３を形成す
るとともに、内側ケージ１２の上部内面に第２の弁座６
４を形成したものであり、上下の弁座６２、６４によっ
て複座弁構造をなしている。 【００４４】 【発明の効果】以上説明した通り本発明によれば、各段
のオリフィスで均等に減圧を負担するようになるので、
減圧負担が均等に分散されて円滑な多段減圧がなされ
る。したがって、衝撃波を効果的に緩和する減衰効果が
大きく、超音速噴流による騒音の発生を効果的に防止す
るようになり、騒音の低減に有効である。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cage-type low-noise valve for reducing noise generated when a gas is depressurized. 2. Description of the Related Art For example, when high-pressure steam generated in a boiler or the like is discharged to the atmosphere, an air release valve is attached to a high-pressure steam pipe, and the high-pressure steam is released to the atmosphere by opening the air release valve. It has become. However, when the high-pressure steam is released to the atmosphere through the air release valve, the low pressure drops sharply, causing a sharp change in the flow velocity, generating a shock wave, and thus generating a large ventilation noise accompanying the release of the steam. In order to reduce such noise, a cage type low noise valve as shown in FIG. 4 has been conventionally used. FIG. 4 shows only the main part of the cage type low noise valve. Reference numeral 40 denotes a cage, and reference numeral 50 denotes a slide valve. Cage 40
Has a bottomed cylindrical shape, and a valve seat 41 is provided at an intermediate portion of its inner surface.
Are formed. A fixed orifice 42 is formed in a peripheral wall and a bottom wall located below the valve seat 41, and the fixed orifice 42 is formed by a large number of through holes 43. A variable orifice 44 is formed on a peripheral wall of the cage 40 above the valve seat 41.
The variable orifice 44 is formed by a large number of through holes 45 formed along the lift direction (upward direction) of the slide valve 50. The slide valve 50 has a cylindrical shape whose lower end is open. A valve shaft 51 is connected to the upper end, and a lower end is seated on the valve seat 41 of the cage 40 so as to be able to come and go. A surface 52 is formed. The internal space of the cage 40 and the internal space of the slide valve 50 communicate with each other,
A pressure recovery chamber 53 is formed across these two spaces. When the seat surface 52 of the slide valve 50 is seated on the valve seat 41 of the cage 40, the slide valve 5
0 closes all of the variable orifices 44, thus preventing the passage of gas from the inflow chamber 55 surrounding the upper part of the cage 40 to the lower outflow chamber 56. The slide valve 50 is mounted on the valve seat 41 of the cage 40.
When lifted away from the cage, the slide valve 50 gradually opens the variable orifice 44, thus, as shown by the arrow, from the inflow chamber 55 surrounding the upper part of the cage 40 to the lower outflow chamber 56.
The gas passes toward. In this case, the gas is throttled by the variable orifice 44, then expanded in the pressure recovery chamber 53 in a large space formed by the inside of the slide valve 50 and the inside of the cage 40 , and further passes through the fixed orifice 42 and outflow chamber. At 56, the pressure recovers again and expands. That is, while the gas passes through the cage 40, the gas flows into each of the orifices 44, 4.
2 and the pressure recovery chamber 53 and the outflow chamber 5
Inflates at 6. As a result, the pressure of the gas is reduced, and the generation of shock waves due to the expanding jet is alleviated, so that the ventilation noise is reduced. However, in the case of the above-mentioned conventional structure, since the orifices are formed only at two places before and after along the gas flow direction, there is a problem that the damping capacity is low and the effect of noise reduction is small. In addition, there is a problem that the width of the flow rate range that can be attenuated is narrow, and the effect is low in a large flow rate range exceeding this flow rate or in a low flow rate range less than this. For this reason, for example, Japanese Utility Model Application
A control valve described in -125655 has been proposed. It has three orifices along the gas flow direction, and can repeat three stages of throttling and expansion as the gas passes through the cage . For this reason, it has a high damping ability and is excellent in a function of reducing noise. [0010] However, in the above-mentioned conventional control valve, the orifices of each stage are formed to have the same opening area in accordance with the lift amount of the slide valve. However, in the case of an orifice having a multi-stage structure in which the gas pressure is gradually reduced toward the downstream side, the compressible gas gradually expands toward the downstream side to decrease the density.
Nevertheless, when the opening areas of the orifices at the respective stages are equal from the upstream to the downstream, there is a problem that a large pressure reduction load is intensively applied to the orifices at the lowermost stage. When the gas pressure is gradually reduced toward the downstream side, it is better to increase the volume of the pressure recovery chamber toward the downstream side. Since the gas flows toward the inside of the small-diameter slide valve, there is a limitation in increasing the volume of the pressure recovery chamber on the downstream side, and there is a problem that the pressure reducing function is low. The present invention has been made in view of such circumstances, and it is an object of the present invention to make it possible to equally distribute the pressure-reducing load at the orifices of the respective stages, thereby enabling effective attenuation and reducing noise. It is an object of the present invention to provide a cage-type low-noise valve having an improved function of reducing noise. [0013] In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is provided with a valve body having an inflow chamber and an outflow chamber defined by a partition, and provided in the partition. cage and, slidably fitted interpolated slide valve inside the cage, and a plurality of variable orifice and the pressure recovery chamber formed by the above cage and slide valve, the cable
Of the final stage formed in the part of the
A fixed orifice , these multiple orifices,
A cage-type low-noise valve for reducing ventilation noise by reducing pressure in a plurality of stages by a pressure recovery chamber and a fixed orifice at the last stage, wherein the plurality of variable orifices and the fixed orifice at the last stage are each disposed toward the downstream side. The opening area of the step orifice is formed so as to be geometrically enlarged . According to the first aspect of the present invention, the gas flows through the gas flow path.
The opening area of the orifice of each stage
Each orifice
It becomes evenly responsible for decompression. Therefore, multi-stage decompression
Is smoothed, the damping effect increases, and shock waves are effective.
Can be moderated. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described below based on a first embodiment shown in FIGS. In the figure, reference numeral 1 denotes a valve body, which is constituted by connecting a valve box 2 and a valve lid 3 with bolts 4. A partition 5 is provided in the valve box 2, and the partition 5 partitions the inside of the valve body 1 into an inflow chamber 6 and an outflow chamber 7. A mounting hole 8 is formed in the partition wall 5 so as to communicate with the inflow chamber 6 and the outflow chamber 7, and a cylindrical cage 10 is attached to the mounting hole 8. The cage 10 has a double structure including an outer cage 11 and an inner cage 12. The outer cage 11 has a lower small-diameter cylindrical portion 11a and an upper large-diameter cylindrical portion 11b, and the small-diameter cylindrical portion 11a faces the inflow chamber 6 and the large-diameter cylindrical portion 11b is located in the outflow chamber 7. These small-diameter cylindrical parts 1
A step located at the boundary between 1a and the large-diameter cylindrical portion 11b is engaged with the mounting hole 8 formed in the partition wall 5. The small-diameter cylindrical portion 11a of the outer cage 11 has an open lower end, and a first valve seat 13 is formed in this opening. The small-diameter cylindrical portion 11a and the large-diameter cylindrical portion 11b
A guide portion 14 is formed on the inner surface of the step portion located at the boundary portion between the guide portion 14 and the guide portion 14. Between the first valve seat 13 and the guide portion 14, there is provided a first diameter-expanded inner surface of the small-diameter cylindrical portion 11a.
Pressure recovery chamber 17 is formed. A fixed orifice 25 whose opening area does not change is provided in the large-diameter cylindrical portion 11b of the outer cage 11.
Are formed. The fixed orifice 25 is composed of a number of passages 26 formed along the valve axis direction. Each of the passages 26 has the same opening area. [0020] large-diameter cylindrical portion 11b of the outer cage 11, the inner cage 12 with a gap 24 is fitted. A third-stage variable orifice 22 is formed on the peripheral wall of the inner cage 12. The third-stage variable orifice 22 is composed of a number of passages 23 formed along the valve axis direction. Each of the passages 23 has a structure in which the opening area gradually increases along the lift direction of the slide valve 30, that is, is formed so that the opening area gradually increases from the bottom. For this reason, the opening area is set so as to increase in accordance with the flow rate characteristic to be controlled in accordance with the lift amount of the slide valve 30. The inner cage 12 and the outer cage 1
The gap 24 secured between the first large-diameter cylindrical portion 11b
Communicate with the third-stage variable orifice 22 and fixed orifice 25, respectively, and the gap 24 constitutes a fourth pressure recovery chamber. The upper end of the inner cage 12 is clamped by the valve box 2 and the valve cover 3.
Are fitted to the outer cage 11. Therefore the outer cage 1
The upper end of 1 is provided with a valve box 2 and a valve lid 3 via an inner cage 12.
It is supported by. A slide valve 30 is provided on the inner surfaces of the small-diameter cylindrical portion 11a of the outer cage 11 and the inner cage 12, respectively.
Are slidably fitted. A valve shaft 31 is connected to the upper end of the slide valve 30, and the valve shaft 31 slidably penetrates the valve lid 3 via a sealing mechanism 32. Stem 31
Although not shown, the lead-out end of is adapted to be manually operated or powered. The slide valve 30 has a cylindrical shape, and has a partition wall 35 in the vertical direction. Outside the slide valve 30, a seat surface 36 is provided outside the partition wall 35 and is seated on the valve seat 13 so as to be able to come and go. A first-stage variable orifice 15 is formed on the peripheral wall of the slide valve 30 below the seat surface 36. The first-stage variable orifice 15 is composed of a large number of passages 16 formed along the valve axis direction, and each of the passages 16 is formed so that the opening area gradually decreases from the bottom. . A second-stage variable orifice 18 is formed on the peripheral wall of the slide valve 30 above the seat surface 36. 2nd stage variable orifice 18
Are formed by a large number of passages 19 formed along the valve axis direction, and each of the passages 19 is also formed so that the opening area becomes gradually smaller from the bottom. The slide valve 30 has a partition wall 35.
A second pressure recovery chamber 20 is formed above the second pressure recovery chamber 20, and the second-stage variable orifice 18 communicates with the second pressure recovery chamber 20. The slide valve 30 is provided with a slide portion 37 which is located above the second-stage variable orifice 18 and slides on the inner cage 12. Further, a third pressure recovery chamber 21 is formed between the slide portion 37 and the guide portion 14. This third
When the slide valve 30 is lifted, the pressure recovery chamber 21 communicates with the second-stage variable orifice 18 and the third-stage variable orifice 22, respectively. In such a configuration, the slide valve 30
1, the seat surface 36 of the slide valve 30 is seated on the valve seat 13 of the outer cage 11, as shown in FIG. Is closed by Therefore, cage 10
Is closed, the gas in the inflow chamber 6 does not flow to the outflow chamber 7. When the slide valve 30 is raised by operating the valve shaft 31, the seat surface 36 is separated from the valve seat 13 as shown in FIG. When the slide valve 30 rises, the first-stage variable orifice 15 rises above the position of the valve seat 13, and the first-stage variable orifice 15 communicates with the first pressure recovery chamber 17 , and at the same time, the second The variable orifice 18 of the step slides on the guide portion 14 and moves above the guide portion 14,
Therefore, the second-stage variable orifice 18 conducts to the third pressure recovery chamber 21, and the slide portion 37 slides on the third-stage variable orifice 22 to open the third-stage variable orifice 22. That is, the opening of each of the first-stage variable orifice 15, the second-stage variable orifice 18, and the third-stage variable orifice 22 can be controlled by the raising and lowering action of the slide valve 30. When the lift amount of the slide valve 30 is intermediate or fully open, as shown in FIGS. 2A and 2B, the first stage variable orifice 15 Communicates with the first pressure recovery chamber 17, and at the same time, the second pressure recovery chamber 20 communicates with the third pressure recovery chamber 21 via the second-stage variable orifice 18. The recovery chamber 21 communicates with a fourth pressure recovery chamber 24 through a third-stage variable orifice 22. For this reason, the high-pressure gas in the inflow chamber 6 is supplied from the lower end opening of the slide valve 30 to the first-stage variable orifice 1.
5, flows into the first pressure recovery chamber 17, and flows from the first pressure recovery chamber 17 to the second pressure recovery chamber 20 via a large opening area in the second-stage variable orifice 18. Then, the gas that has reached the second pressure recovery chamber 20 flows into the third pressure recovery chamber 21 through the throttle portion of the variable orifice 18 in the second stage, and from the third pressure recovery chamber 21 to the third stage. It flows through the variable orifice 22 of the eye to the fourth pressure recovery chamber 24. Then, the gas in the fourth pressure recovery chamber 24 flows through the fixed orifice 25 to the outflow chamber 7. In such a gas passage process, when the gas passes through the first-stage variable orifice 15, the gas is throttled in accordance with the degree of opening thereof. Recovers. Also, when the gas flows from the first pressure recovery chamber 17 to the second pressure recovery chamber 20 via the second-stage variable orifice 18, the throttle and the expansion are performed. Further, when the gas flows from the second pressure recovery chamber 20 to the third pressure recovery chamber 21 through the second-stage variable orifice 18, the throttle and the expansion are performed.
Also, when the air flows through the third-stage variable orifice 22 to the fourth pressure recovery chamber 24, the throttle and the expansion are performed. Also, when the air flows from the fourth pressure recovery chamber 24 to the outflow chamber 7 through the fixed orifice 25, the throttle and the expansion are performed. That is, according to the low noise valve of the above embodiment,
In the process of the gas flowing from the inflow chamber 6 to the outflow chamber 7, a total of five throttles and expansions are repeated, and the number of throttle stages increases the pressure reduction effect. Therefore, even if the pressure is extremely high, the pressure can be effectively reduced to the atmospheric pressure, and the shock wave in a low flow rate region can be attenuated well. Therefore, the width of the used flow rate range is increased as compared with the conventional case, and the applicable range can be expanded. The reason why the number of throttle stages can be increased is that the cage 10 has a double structure composed of the outer cage 11 and the inner cage 12, and a fourth pressure recovery chamber 24 is formed between the cages 11 and 12. This is because the aperture can be increased by one step. The inner surface of the small-diameter cylindrical portion 11a formed at the lower portion of the outer cage 11 is expanded to form the first pressure recovery chamber 17 therein. Can be increased by one step. Such a configuration is possible by changing the structure of the cage 10 and can be realized with a relatively simple structure. In the case of the above embodiment, in the valve open state shown in FIGS. 2A and 2B, the opening area of the variable orifice 18 of the second stage is larger than that of the variable orifice 15 of the first stage. The opening area of the third-stage variable orifice 22 is larger than that of the second-stage variable orifice 18. Further, in the fully open state shown in FIG. 2B, the fixed orifice 25 is larger than the variable orifice 22 at the third stage.
Are enlarged. That is, each of the orifices 15, 18, 22, and 25 has an opening area that is gradually increased toward the downstream side. For example, when the slide valve 30 is at a certain lift position, the first stage variable The opening area of the orifice 15 is S ₁ , and the opening area of the second variable orifice 18 is S
_{2. If} the opening area of the variable orifice 22 at the third stage is S ₃ and the opening area of the fixed orifice 25 is S ₄ , the following relationship is established: S ₁ <S ₂ <S ₃ <S ₄ (1) ing. Specifically, in the case of the fully open state shown in FIG. 2B, the opening of each orifice is set such that 1.25 S ₃ = S ₄ 1.25 S ₂ = S ₃ 1.25 S ₁ = S ₂ The area is formed so as to increase in geometric progression. In the case of the halfway opening shown in FIG. 2A, the first-stage variable orifice 15
, The opening area of the second-stage variable orifice 18, and the opening area of the third-stage variable orifice 22 are exponentially enlarged in the same manner as described above. According to such a configuration, each orifice 1
Since the opening areas of 5, 18, 22 and 25 are geometrically enlarged, the respective orifices 15, 18, 2
2 and 25 are equally responsible for the decompression , and the decompression load is evenly distributed. Therefore, multi-stage decompression is smoothly promoted, the damping effect is large, and the generation of shock waves is effectively prevented. This is effective in reducing noise. In the structure of the above embodiment, the flow of gas from the inflow chamber 6 to the outflow chamber 7 is set so as to be directed from the inside of the slide valve 30 to the outer diameter direction of the cage 10. That is, the gas is supplied from the second pressure recovery chamber 20 formed inside the slide valve 30 to the second-stage variable orifice 1.
8 flows into a third pressure recovery chamber 21 formed in the outer diameter direction of the slide valve 30 through the throttle portion, and further flows from the third pressure recovery chamber 21 through the third-stage variable orifice 22 in the outer diameter direction. The gas in the fourth pressure recovery chamber 24 flows through the fixed orifice 25 to the outflow chamber 7 in the outer diameter direction.
In such a gas flow direction, the pressure recovery chamber 2 located downstream of each of the orifices 18, 22, 25
Since 1, 24 and 7 (the outflow chamber can also be regarded as one of the pressure recovery chambers) can be sequentially formed at locations with larger diameters, the volumes of these pressure recovery chambers can be set large. That is, when the gas flow goes from the outer diameter direction to the inner diameter direction, even if an attempt is made to increase the volume, it becomes impossible because the space is restricted. On the other hand, if the gas flow is set in the direction of the outer diameter, the space of the pressure recovery chamber can be secured large because the space is less restricted, and the expansion action can be increased. In the case of the above embodiment, the slide valve 30
Although the description has been given of the case of the single seat structure in which the seat surface 36 formed at the lower portion of the seat 11 is detachably seated on the valve seat 13 formed in the cage 11, the present invention is a case of the double seat structure as shown in FIG. Is also good. That is, in the case of the second embodiment shown in FIG.
A seat surface 61 is formed in the middle of the slide valve 30, and a valve seat 62 is formed in the middle of the outer cage 11 so as to face the seat surface 61, and is located above the third-stage variable orifice 22. A second seat surface 63 is formed on the upper part of the inner cage 12 and a second valve seat 6 is formed on the upper inner surface of the inner cage 12.
The upper and lower valve seats 62 and 64 form a double-seat valve structure. As described above, according to the present invention, each stage
The orifice will evenly reduce the pressure.
The decompression load is evenly distributed and smooth multi-stage decompression is performed.
You. Therefore, the damping effect for effectively mitigating the shock wave is large, and the generation of noise due to the supersonic jet is effectively prevented, which is effective in reducing noise.

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の第１の実施例を示し、ケージ型低騒音
弁の断面図。 【図２】同実施例の開弁状態の主要部を示し、（Ａ）は
中間開度、（Ｂ）は全開状態の断面図。 【図３】本発明の第２の実施例を示すケージ型低騒音弁
の主要部の断面図。 【図４】従来の構造を示す主要部の断面図。 【符号の説明】 １…弁本体 ２…弁箱
３…弁蓋 ５…隔壁 ６…流入室
７…流出室 １０…ケージ １１…外側ケージ
１２…内側ケージ １５…第１段目の可変オリフィス １７…第１の
圧力回復室 １８…第２段目の可変オリフィス ２０…第２の
圧力回復室 ２１…第３の圧力回復室 ２２…第３段
目の可変オリフィス ２４…第４の圧力回復室 ２５…固定オ
リフィス ３０…スライド弁 ３１…弁軸。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view of a cage type low noise valve according to a first embodiment of the present invention. FIGS. 2A and 2B are cross-sectional views illustrating a main part of the embodiment in an open state, in which FIG. FIG. 3 is a sectional view of a main part of a cage type low noise valve according to a second embodiment of the present invention. FIG. 4 is a sectional view of a main part showing a conventional structure. [Explanation of reference numerals] 1. Valve body 2. Valve box
3: Valve lid 5: Partition wall 6: Inflow chamber
7 ... Outflow chamber 10 ... Cage 11 ... Outer cage
12 inner cage 15 first variable orifice 17 first pressure recovery chamber 18 second variable orifice 20 second pressure recovery chamber 21 third pressure recovery chamber 22 third The variable orifice 24 at the stage ... the fourth pressure recovery chamber 25 ... the fixed orifice 30 ... the slide valve 31 ... the valve shaft.

フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 47/02 F16K 3/24 Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. ⁷ , DB name) F16K 47/02 F16K 3/24

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 隔壁により区画された流入室と流出室と
を有する弁本体と、 上記隔壁に設けられたケージと、 このケージの内側に摺動可能に嵌挿されたスライド弁
と、 上記ケージとスライド弁とにより形成された複数の可変
オリフィスおよび圧力回復室と、 上記ケージのうち上記流出室に臨む部分に形成された最
終段の固定オリフィスと、 を備え、 これら複数の可変オリフィス、圧力回復室および最終段
の固定オリフィスにより複数段の減圧をなして通気騒音
を緩和するケージ型低騒音弁であって、 上記複数の可変オリフィスおよび最終段の固定オリフィ
スは、下流側に向って各段のオリフィスの開口面積が等
比級数的に拡大するように形成したことを特徴とするケ
ージ型低騒音弁。(57) [Claim 1] A valve body having an inflow chamber and an outflow chamber partitioned by a partition, a cage provided in the partition, and slidably fitted inside the cage. a slide valve which is inserted, and a plurality of variable orifice and the pressure recovery chamber formed by the above cage and slide valve, which is formed in a portion facing the outlet chamber of the cage top
Comprising a fixed orifice in the final stage, a plurality of variable orifices, a cage-type low noise valve forms a pressure reduction in a plurality of stages by the pressure recovery chamber and a final stage of the fixed orifice to alleviate ventilation noise, the plurality variable fixed orifice orifice and final stage toward the downstream side opening area of the orifice in each stage equal
A cage-type low-noise valve characterized in that it is formed so as to expand exponentially.