JP6283018B2 - 流れ矯正弁座および流れ矯正弁座を備えた制御弁 - Google Patents
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Description
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- 入口、出口、ギャラリー、および前記入口から前記出口へ前記ギャラリーを通って延在する流路を画定する弁体と、弁ケージと、を有する制御弁用の弁座であって、
前記弁体の前記ギャラリー内に配置されるように適合された環状体であって、前記環状体が保持部および内側側壁を含み、前記保持部が前記弁体に固定するためであり、前記保持部が前記弁体の前記ギャラリー内に前記前記環状体を保持することを支援するために前記弁ケージによって直接接触されるように適合されており、前記内側側壁が前記ギャラリーを通って流れる流体を収容するためのポートを画定する、環状体と、
前記環状体の前記ポートの少なくとも一部内に配置された流れ分離器であって、前記流れ分離器が複数の別個の通路を画定する流れ矯正部を含み、前記複数の別個の通路の各々が水力直径および前記水力直径よりも大きい長さを有し、それにより、前記ポート内の乱流を妨げるために、流体の流れを、前記ポートを通って複数の別個の流路に分離する、流れ分離器と
を含む、弁座。 - 前記複数の別個の通路が互いに平行である、請求項1に記載の弁座。
- 前記別個の通路の各々が真っ直ぐな通路である、先行する請求項1に記載の弁座。
- 前記複数の別個の通路が共通の水力直径を共有する、先行する請求項1に記載の弁座。
- 前記別個の通路の各々が、矩形断面または円形断面のいずれかを含む、請求項1に記載の弁座。
- 各別個の通路の前記長さ対前記水力直径の比率が、約1.16〜約10の範囲内である、請求項1に記載の弁座。
- 各別個の通路の前記長さ対前記水力直径の前記比率が、約3〜約6の範囲内である、請求項6に記載の弁座。
- 各別個の通路の前記長さ対前記水力直径の前記比率が、約4.75である、請求項7に記載の弁座。
- 前記別個の通路の各々の前記水力直径が、約1.27cm〜約5.08cmの範囲内であり、かつ、前記別個の通路の各々の前記長さが、約7.62cm〜約15.24cmの範囲内である、請求項1に記載の弁座。
- 前記流れ分離器の前記流れ矯正部が、前記複数の別個の通路を画定するために、第1の複数の平行なスラットおよび、前記第1の複数の平行なスラットを横切って延在し、それと相互に連結された、第2の複数の平行なスラットを含む、請求項1に記載の弁座。
- 前記流れ分離器の前記流れ矯正部が、束にして固定された複数の平行管を含む、請求項1に記載の弁座。
- 前記複数の別個の通路が、前記流れ矯正部の全体にわたって均一に分布されている、請求項1に記載の弁座。
- 前記流れ分離器が、前記流れ矯正部から放射状に外側へ延在する複数の脚部をさらに含み、前記脚部の各々が前記環状体の軸端面に固定されている、請求項1に記載の弁座。
- 前記流れ矯正部が、前記ポートの断面形状と一致する断面形状を有する、請求項1に記載の弁座。
- 入口開口部、出口開口部、および前記入口開口部と前記出口開口部との間に配置されたギャラリーを画定する弁体であって、前記入口開口部および前記出口開口部が、共通の第1の軸に沿って延在し、前記ギャラリーが、前記第1の軸を横切る第2の軸に沿って延在する、弁体と、
前記弁体の前記ギャラリー内に配置されて、前記弁体を通る流体の流れを制御するために、前記第2の軸に沿って動かすことが可能である、制御部材と、
前記弁体の前記ギャラリー内に固定して配置されて、環状体および流れ分離器を含む、弁座であって、
前記環状体が保持部および内側側壁を含み、前記保持部が、前記弁体に固定して取り付けられ、かつ、前記内側側壁が、前記ギャラリーを通る流体を収容するためのポートを画定し、
前記流れ分離器が前記環状体の前記ポートの少なくとも一部内に配置され、前記流れ分離器が、複数の別個の通路を画定する流れ矯正部を含み、前記複数の別個の通路の各々が、水力直径および前記水力直径よりも長い長さを有し、それにより、前記ポートおよび前記ギャラリー内の乱流を妨げるために、前記ポートを通る流体の流れを複数の別個の流路に分離する、弁座と、
前記弁座を前記ギャラリー内に保持することを支援するために前記環状体の前記保持部に直接接触して配置された弁ケージと、
を備える、流量制御装置。 - 前記弁体が、前記入口開口部と前記ギャラリーとの間に延在する入口通路、前記出口開口部と前記ギャラリーとの間に延在する出口通路をさらに含み、前記ギャラリーに隣接して配置された前記入口通路の一部が、前記ギャラリーの前記第2の軸に対してある角度で配置されている移行軸に沿って延在し、前記角度が約30度〜約90度の範囲内である、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記角度が約45度〜約90度の範囲内である、請求項16に記載の流量制御装置。
- 前記角度が約45度である、請求項17に記載の流量制御装置。
- 前記弁体が面間寸法を含み、前記弁座がポート直径を含み、前記弁体の前記面間寸法が、前記入口開口部によって塞がれている入口面と、前記出口開口部によって塞がれている出口面との間の距離として定義され、前記弁座の前記ポート直径が前記弁座内の前記ポートの直径として定義され、前記面間寸法対前記ポート直径の比率が約1.43〜約10の範囲内である、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記面間寸法対前記ポート直径の比率が、約2.5〜約3の範囲内である、請求項19に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器内の前記複数の別個の通路が互いに平行である、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器内の前記別個の通路の各々が真っ直ぐな通路である、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器内の前記複数の別個の通路が、共通の水力直径を共有する、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器内の前記別個の通路の各々が、矩形断面または円形断面のいずれかを含む、請求項15に記載の流量制御装置。
- 各別個の通路の前記長さ対前記水力直径の比率が、約1.16〜約10の範囲内である、請求項15に記載の流量制御装置。
- 各別個の通路の前記長さ対前記水力直径の前記比率が、約3〜約6の範囲内である、請求項25に記載の流量制御装置。
- 各別個の通路の前記長さ対前記水力直径の前記比率が、約4.75である、請求項26に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器内の前記別個の通路の各々の前記水力直径が、約1.27cm〜約5.08cmの範囲内であり、かつ、前記流れ分離器内の前記別個の通路の各々の前記長さが、約7.62cm〜約15.24cmの範囲内である、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器の前記流れ矯正部が、前記複数の別個の通路を画定するために、第1の複数の平行なスラットおよび、前記第1の複数の平行なスラットを横切って延在し、それと相互に連結された、第2の複数の平行なスラットを含む、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器の前記流れ矯正部が、束にして固定された複数の平行管を含む、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器内の前記複数の別個の通路が、前記流れ矯正部の全体にわたって均一に分布されている、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記流れ分離器が、前記流れ矯正部から放射状に外側へ延在する複数の脚部をさらに含み、前記脚部の各々が前記環状体の軸端面に固定されている、請求項15に記載の流量制御装置。
- 前記弁座の前記流れ分離器の前記流れ矯正部が、前記弁座の前記ポートの断面形状と一致する断面形状を有する、請求項15に記載の流量制御装置。
- 入口開口部、出口開口部、および前記入口開口部と前記出口開口部との間に配置されたギャラリーを画定する弁体であって、前記入口開口部および前記出口開口部が、共通の第1の軸に沿って延在し、前記ギャラリーが、前記第1の軸を横切る第2の軸に沿って延在する、弁体と、
ステム及び当該ステムに結合された弁プラグを備え、前記弁体の前記ギャラリー内に配置され、前記弁体を通る流体の流れを制御するために、前記第2の軸に沿って動かすことが可能である、制御部材と、
前記弁体の前記ギャラリー内に固定して配置され、環状体および圧力変動を低減するための手段を含む、弁座であって、
前記環状体が、保持部および内側側壁を含み、前記保持部が、前記弁体に固定して取り付けられ、かつ、前記内側側壁が、前記ギャラリーを通る流体を収容するためのポートを画定し、
前記圧力変動を低減するための前記手段が、前記弁体の前記入口開口部での入口圧力、および前記弁体の前記出口開口部での出口圧力における変動を低減するために、前記環状体の前記ポート内に固定されている、
弁座と、
前記弁座を前記ギャラリー内に保時することを支援するために前記環状体の前記保持部に直接接触して配置された弁ケージと、を備え、
前記制御部材が、前記弁プラグが前記内側側壁によって画定された着座面と係合する閉位置と、前記弁プラグが流体の流れを可能にするために前記着座面から間隔を空けられている開位置との間で、前記第2の軸に沿って動かすことが可能である、流量制御装置。 - 入口開口部、出口開口部、および前記入口開口部と前記出口開口部との間に配置されたギャラリーを画定する弁体であって、前記入口開口部および前記出口開口部が、共通の第1の軸に沿って延在し、前記ギャラリーが、前記第1の軸を横切る第2の軸に沿って延在する、弁体と、
ステム及び当該ステムに結合された弁プラグを備え、前記弁体の前記ギャラリー内に配置され、前記弁体を通る流体の流れを制御するために、前記第2の軸に沿って動かすことが可能である、制御部材と、
前記弁体の前記ギャラリー内に固定して配置され、環状体および力変動を低減するための手段を含む、弁座であって、
前記環状体が、保持部および内側側壁を含み、前記保持部が、前記弁体に固定して取り付けられ、前記内側側壁が、前記ギャラリーを通る流体を収容するためのポートを画定し、
前記力変動を低減するための前記手段が、前記制御部材に印加された力における変動を低減するために、前記環状体の前記ポート内に固定されている、
弁座と、
前記弁座を前記ギャラリー内に保時することを支援するために前記環状体の前記保持部に直接接触して配置された弁ケージと、を備え、
前記制御部材が、前記弁プラグが前記内側側壁によって画定された着座面と係合する閉位置と、前記弁プラグが流体の流れを可能にするために前記着座面から間隔を空けられている開位置との間で、前記第2の軸に沿って動かすことが可能である、流量制御装置。 - 環状体および流れ分離器を含む弁座を製造する方法であって、
材料の第1の複数の平らな部分を、その上縁部から下方に延出する第1の複数のスリットを有する第1の複数の細長いスラットに切り取ることと、
材料の第2の複数の平らな部分を、その下縁部から上方に延出する第2の複数のスリットを有する第2の複数の細長いスラットに切り取ることと、
前記第1の複数の細長いスラットの部分が、前記第2の複数の細長いスラットの前記第2の複数のスリット内に受け入れられ、かつ、前記第2の複数の細長いスラットの部分が、前記第1の複数の細長いスラットの前記第1の複数のスリット内に受け入れられるように、前記第1の複数のスリットの各々を前記第2の複数のスリットの対応する1つと合わせて、前記スラットを一緒に滑動させることにより、前記第1の複数の細長いスラットを、前記第2の複数の細長いスラットと相互に連結することと、
前記第1および第2の複数の細長いスラットを、中間流れ分離器を作成するために、前記第1および第2の複数のスリットの少なくともいくつかに隣接した位置で、一緒に固定することと、
最終流れ分離器を作成するために、前記中間流れ分離器を、弁座の対応する環状体のポートの断面形状に一致する所望の形状にすることと、
前記最終流れ分離器を、前記環状体の前記ポートに挿入することと、
前記最終流れ分離器を前記環状体に固定することと
を含む、方法。 - 前記第1および第2の複数の細長いスラットを一緒に固定することが、溶接またはろう付けのうちの少なくとも1つを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記最終流れ分離器を前記環状体に固定することが、溶接またはろう付けのうちの少なくとも1つを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記最終流れ分離器を前記環状体に固定することが、前記最終流れ分離器を前記環状体の内側側壁に固定することを含む、請求項36に記載の方法。
- 前記第1および第2の複数の平らな部分を前記第1および第2の複数の細長いスラットに切り取ることが、その反対端部から延在する脚フランジを含むように、前記平らな部分の少なくともいくつかを切り取ることをさらに含む、請求項36に記載の方法。
- 前記最終流れ分離器を前記環状体に固定することが、前記第1および第2の複数の細長いスラットの前記脚フランジを前記環状体の軸端面に固定することを含む、請求項40に記載の方法。
- 前記第1および第2の複数の細長いスラットの前記脚フランジを前記環状体の軸端面に固定することが、溶接またはろう付けのうちの少なくとも1つを含む、請求項41に記載の方法。
- 流れ分離器を備えた流量制御装置を改良する方法であって、前記流量制御装置が弁体、制御要素、および弁座を含み、前記弁体が、入口、出口、および前記入口と前記出口との間に配置されたギャラリーを画定し、前記制御要素が、閉位置と少なくとも1つの開位置との間で前記ギャラリー内に移動可能に配置され、前記弁座が、前記制御要素が閉位置にあるときに前記制御要素によって密封して係合されるように前記ギャラリー内に固定されている、前記方法が、
前記制御要素を前記弁体の前記ギャラリーから取り外し、それにより、前記弁体内のギャラリー開口部を露出させることと、
前記弁座を前記弁体から取り外すことであって、前記弁座が、前記ギャラリーを通る流体を収容するためのポートを画定する内側側壁を含む環状体を有する、前記弁座を前記弁体から取り外すことと、
流れ分離器を前記弁座の前記ポート内に位置付けることであって、前記流れ分離器が、流れ矯正部および少なくとも1つの脚部を含み、前記流れ矯正部が、複数の別個の通路を画定し、前記少なくとも1つの脚部が、前記流れ矯正部から放射状に外側へ延在している、流れ分離器を前記弁座の前記ポート内に位置付けることと、
前記少なくとも1つの脚部を前記環状体の軸端面に固定し、それにより、前記流れ分離器を前記環状体に固定することと、
前記弁座を挿入して固定することであって、前記複数の別個の通路が、前記ポートを通る流体の流れを複数の別個の流路に分離するように適合されるように、前記環状体および前記流れ分離器を、前記弁体の前記ギャラリー内に含む、前記弁座を挿入して固定することと
を含む、方法。 - 前記流れ分離器の前記少なくとも1つの脚部を前記弁座の前記環状体に固定することが、前記少なくとも1つの脚部を前記環状体に溶接またはろう付けすることを含む、請求項43に記載の方法。
- 前記弁ケージに結合されたボンネットをさらに備え、前記弁ケージが前記ボンネットと前記弁体との間に配置された上端を有し、且つ前記弁ケージが前記保持部に直接接触して配置された下端を有している、請求項15に記載された流量制御装置。
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