JPS6014059Y2 - sleeve valve - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、水道水の減勢による減圧、流量制御などに
主として使用されるスリーブバルブに関し、とくにバル
ブボディに設けられるノズルを改良してキャビテーショ
ンの発生を防止したスリーブバルブに関するものである
。[Detailed description of the invention] This invention relates to a sleeve valve that is mainly used for pressure reduction and flow control by deenergizing tap water, and in particular, a sleeve valve that prevents the occurrence of cavitation by improving the nozzle installed in the valve body. It is related to.

従来、前記したスリーブバルブとして、実開昭４９−５
１咥公報や同５１−１０２０３６号公報に記載されてい
る如きものが知られている。Conventionally, as the above-mentioned sleeve valve,
Those described in Japanese Patent No. 1 and No. 51-102036 are known.

この従来のスリーブバルブは水道管等と連通されるバル
ブボディを設置し、そのバルブボディに嵌挿した円筒状
のゲートをボディ外からの適宜手段で軸方向に摺動させ
ることによって、前記ボディの軸方向に沿って形成され
た多数のノズルを適宜開閉して流体の圧力や流量を制御
するものとなっており、又、前記ノズルもテーパ状とし
たり、上流側、下流側に各々オリフィスを形成したもの
となっている。This conventional sleeve valve has a valve body that communicates with a water pipe, etc., and a cylindrical gate fitted into the valve body is slid in the axial direction by an appropriate means from outside the body. The pressure and flow rate of the fluid is controlled by appropriately opening and closing a large number of nozzles formed along the axial direction, and the nozzles are also tapered, and orifices are formed on the upstream and downstream sides. It has become.

しかしながら、係る形状としたりスリーブバルブは、キ
ャビテーション特性が優れているとされながらも、尚、
キャビテーションによる振動や騒音が実際上生じていた
ところである。However, although sleeve valves with such shapes are said to have excellent cavitation characteristics,
This is where vibration and noise caused by cavitation actually occurred.

この考案は、従来のこの種のボディではバルブボディの
ノズルは、単にストレートオリフィスあるいは下流端が
最小径となるテーパーをボディ周密を貨通して形成して
いたに過ぎなかったのをより一層流体の圧力や流量の制
御に精確を期し、絞りを良好とするために上流側にスト
レートオリフィスを、下流側にテーパーオリフィスをそ
れぞれ形成し、前記両オリフイス間に大径の流路を形成
したノズルにすることにより、キャビテーションの発生
を防止して前述した要望に応えたものである。This design improves the flow of fluid, whereas in conventional bodies of this type, the nozzle of the valve body was simply formed with a straight orifice or a taper with the minimum diameter at the downstream end. In order to control the pressure and flow rate accurately and to achieve good throttling, a straight orifice is formed on the upstream side and a tapered orifice on the downstream side, and a large diameter flow path is formed between the two orifices. This prevents the occurrence of cavitation and meets the above-mentioned demand.

以下この考案の一実施例につき図面を参照して説明する
。An embodiment of this invention will be described below with reference to the drawings.

第１図においては１は円筒状のバルブボディで、下端が
蓋２で閉塞され、開放した上端が水道管（図示せず）と
接続される。In FIG. 1, 1 is a cylindrical valve body whose lower end is closed with a lid 2 and whose open upper end is connected to a water pipe (not shown).

前記ボディ１の下部には軸方向に摺動自在に円筒状のゲ
ート３が嵌挿され、このゲート３のボス部３ａがバルブ
軸４に嵌着されている。A cylindrical gate 3 is fitted into the lower part of the body 1 so as to be slidable in the axial direction, and a boss portion 3a of the gate 3 is fitted onto a valve shaft 4.

この操作軸４はボディ１の湾曲部を貫通してその上方に
延び、上端部が操作機構（図示せず）に連続され、この
操作機構によりゲート３を昇降させることにより、ボデ
ィ１に形成した後述するノズル５を開放して水道水を減
勢し流量および圧力を制御する。The operating shaft 4 extends upwardly through the curved portion of the body 1, and its upper end is connected to an operating mechanism (not shown), which allows the operating mechanism to move the gate 3 up and down. A nozzle 5, which will be described later, is opened to deenergize the tap water and control the flow rate and pressure.

前記ノズル５は、第１図ないし第３図に示すように、ボ
ディ１の外周下部に螺施状の凸状６を形成し、この凸状
６の所定間隔て多数の孔７を形成し、これらの孔７のボ
ディ１中心側にストレートオリフィス８を有する部材９
を嵌合して、前記孔７に設けた段７ａに支持し、中間部
に流路１０を有する筒体１１を嵌合し、外周側に外周端
が最小径となるテーバーオリフィス１２を有する部材１
３を嵌着して、部材９および筒体１１を固定したもので
あり、前記両オリフィス８，１２の径に比べて流路１０
の径を大きくしである。As shown in FIGS. 1 to 3, the nozzle 5 has a threaded protrusion 6 formed at the lower part of the outer periphery of the body 1, and a large number of holes 7 formed at predetermined intervals in the protrusion 6. A member 9 having a straight orifice 8 on the center side of the body 1 of these holes 7
A member that is supported by a step 7a provided in the hole 7, a cylindrical body 11 having a flow path 10 in the middle part is fitted, and has a Taber orifice 12 on the outer circumferential side whose outer circumferential end has a minimum diameter. 1
3 is fitted to fix the member 9 and the cylinder 11, and the flow path 10 is
This is done by increasing the diameter of the

なお、第１図中１４はボディ１の下部が嵌合されている
水槽を示す。Note that 14 in FIG. 1 indicates a water tank into which the lower part of the body 1 is fitted.

また、前記実施例のものは、大径の流路１０を構成する
筒体１１とストレートオリフィス８を有する部材９とを
別体にしたが、これらの筒体１１と部材９とを第４図に
示すように一体にし、あるいは部材１３をネジ１３ａ止
めするようにしてもよい。Further, in the embodiment described above, the cylinder 11 constituting the large-diameter flow path 10 and the member 9 having the straight orifice 8 were separated, but these cylinders 11 and the member 9 are shown in FIG. They may be integrated as shown in FIG. 2, or the member 13 may be fixed with a screw 13a.

更に、この考案は、前記したような、減勢タンク、ある
いは減勢槽に適用する、いわゆるバーチカルタイプのも
ののほか、第５図に示したように、管路中において減勢
を行なう、いわゆるインラインタイプのものにおいても
適用できるものである。Furthermore, this invention is applicable not only to the so-called vertical type, which is applied to the energy-reducing tank or energy-reducing tank, as described above, but also to the so-called in-line type, which reduces energy in the pipeline, as shown in Figure 5. This can also be applied to other types.

なお、第５図において１５は下流側管体である。In addition, in FIG. 5, 15 is a downstream pipe body.

また第６図に示すように、ストレートオリフィス８とテ
ーパーオリフィス１２との配置を逆に変えて、ストレー
トオリフィス８を有する部材９をボディ１の外周側に配
し、テーパーオリフィス１２を有する部材１３をボディ
１の中心側に配するように構成すれば、水流の方向がボ
ディ１の外側からボディ内へという逆方向の接合に対し
ても適合できるものとなる。Further, as shown in FIG. 6, the arrangement of the straight orifice 8 and the tapered orifice 12 is reversed, so that the member 9 having the straight orifice 8 is placed on the outer circumferential side of the body 1, and the member 13 having the tapered orifice 12 is placed on the outer circumferential side of the body 1. If it is configured to be disposed toward the center of the body 1, it can be adapted to join in the opposite direction, in which the direction of water flow is from the outside of the body 1 to the inside of the body.

要するにこの考案は上流側にストレートオリフィス８を
、下流側に下流端が小径となるテーパーオリフィス１２
をそれぞれ形成し、これらのオリフィス８，１２間に大
径の流路１０を形成したノズル５を、バルブボディ１に
放射方向に直線状に設けたものであれば適宜の構成を変
更することができる。In short, this design has a straight orifice 8 on the upstream side and a tapered orifice 12 on the downstream side with the downstream end having a small diameter.
As long as the nozzle 5 with a large-diameter flow path 10 formed between the orifices 8 and 12 is provided linearly in the radial direction on the valve body 1, the configuration can be changed as appropriate. can.

以上のように構成したこの考案のスリーブバルブは、ゲ
ート３の上昇によりノズル５が開かれるとストレートオ
リフィス８、流路１０テーパオリフイス１２を経てボデ
ィ１内から水道水が放射状に外部に送出されることによ
り、従来のノズルがそれぞれ単一オリフィスから構成さ
れたスリーブバルブに比べてスリーブ自身の肉厚も薄く
することができ、キャビテーションの発生を著しく低減
させ得るものである。In the sleeve valve of this invention configured as described above, when the nozzle 5 is opened by the rise of the gate 3, tap water is sent out radially from inside the body 1 through the straight orifice 8, the flow path 10, and the tapered orifice 12. As a result, the wall thickness of the sleeve itself can be made thinner than in conventional sleeve valves in which each nozzle is composed of a single orifice, and the occurrence of cavitation can be significantly reduced.

本考案に係るスリーブバルブにおけるノズルは少くとも
外方に位置するオリフィスを有する部材が流路を構成す
る筒体と別体とすることにより、修理や部材変更が非常
に容易なものとなり、更に、ストレート孔径とテーバ孔
径及びその各オリフィスよりも大径とした流路から構成
されているために、ストレート孔径からテーパ孔径まで
の減勢距離を目的に応じて適宜に採択することができる
。In the sleeve valve according to the present invention, the nozzle has at least a member having an orifice located outwardly, which is separate from the cylindrical body constituting the flow path, so that repairs and component changes are extremely easy, and further, Since it is composed of a straight hole diameter, a tapered hole diameter, and a flow path having a diameter larger than each orifice thereof, the deenergization distance from the straight hole diameter to the tapered hole diameter can be appropriately selected depending on the purpose.

又、ノズルの上流側にノズルの流路に渦流等の発生が少
なくて済むストレートオリフィスを設けて、流体の一次
的な減圧や流量調整が行なえ、流路を介して下流側に、
下流端が最小径となる、元来よりキャビテーション係数
の小さいテーバオリフィスを設けであるために、流体を
絞り、より一層の減圧を図ることができる。In addition, a straight orifice is provided on the upstream side of the nozzle, which reduces the generation of vortices, etc. in the nozzle flow path, so that primary pressure reduction and flow rate adjustment of the fluid can be performed.
Since the Taber orifice is provided, which has a minimum diameter at the downstream end and has a smaller cavitation coefficient than originally, it is possible to throttle the fluid and further reduce the pressure.

すなわち、一般にスリーブ弁に発生するキャビテーショ
ンは、一般の水力機械と同様に次式によって与えられる
キャビテーション係数によって予知でき、この係数が小
さいほどキャビテーションを生じ難い。That is, cavitation occurring in a sleeve valve can generally be predicted by the cavitation coefficient given by the following equation, as in general hydraulic machines, and the smaller this coefficient is, the less likely cavitation will occur.

ただし、 δＤ：キャビテーション係数 Ｐ２：２次圧力（ｒｒＬ） Ｂ′：大気圧−飽和蒸気圧 ΔＨ：１次圧力と２次圧力の差圧 （ｒｒＬ） 前記式（１）を用い、次の装置および方法でこの発明の
ものと、従来の単一ストレードオリフィスおよびテーパ
ーオリフィスのノズルとの１個ずつを比較して実験した
ところ次の結果を得た。However, δD: cavitation coefficient P2: secondary pressure (rrL) B': atmospheric pressure - saturated vapor pressure ΔH: differential pressure between primary pressure and secondary pressure (rrL) Using the above formula (1), the following equipment and The following results were obtained by comparing the nozzles of the present invention with conventional single strain orifice and tapered orifice nozzles.

（１）実験装置 口径８０７７１１１１．揚挫４５ ｍ、 、 ７，５ｋ
ｗ 、 ２００Ｖ １５０Ｈｚ１４４０ｒｔ ｐｔ ｍ
のタービンポンプ（株式会社日立製作所製）の下流に制
水弁および減圧弁を設け、その下流側にこの考案および
従来のノズルを設け、ノズルの上流側に１次圧力計（ダ
イヤプラム式５ｋｇ／ｃＪ）、下流側に２次圧力計（ダ
イヤフラム式５ｋａ／ｃｆｆｌ）を設け、ノズルの下流
側にアクリル樹脂パイプを接続し、さらにその下流側に
制御弁を設けた。(1) Experimental equipment caliber 80771111. Lift and fall 45m, 7,5k
w, 200V 150Hz1440rt ptm
A water control valve and a pressure reducing valve are installed downstream of the turbine pump (manufactured by Hitachi, Ltd.), a nozzle of this invention and the conventional nozzle is installed downstream, and a primary pressure gauge (diaphragm type 5 kg/cm) is installed upstream of the nozzle. cJ), a secondary pressure gauge (diaphragm type 5ka/cffl) was provided on the downstream side, an acrylic resin pipe was connected to the downstream side of the nozzle, and a control valve was further provided on the downstream side.

（２）測定方法 ポンプの全開運転状態で１次圧力Ｐ１を定め、ノズルか
ら噴出される噴流のアクリル樹脂パイプ内での水流の様
子を観測しながら、それぞれの状態で２次圧力Ｐ２を測
定した。(2) Measurement method The primary pressure P1 was determined with the pump fully open, and the secondary pressure P2 was measured in each state while observing the water flow inside the acrylic resin pipe of the jet ejected from the nozzle. .

測定は１次圧力を何点か変え同様の方法で２次圧力を測
定した。The secondary pressure was measured in the same manner by changing the primary pressure at several points.

１次圧力Ｐ３．２次圧力Ｐ２を測定して、前記（１）式
から（２）式を得て、これによってキャビテーション係
数を測定した。The primary pressure P3 and the secondary pressure P2 were measured to obtain equation (2) from equation (1), and the cavitation coefficient was thereby measured.

ただしＢ’＝１０ （３）結果 実験の結果は、次の表１から明らかなように、この考案
のものは従来のノズルに比べ、明らかにキャビテーショ
ン係数が小さく、キャビテーションが起り難いことがわ
かった。However, B' = 10 (3) Results As shown in Table 1 below, the results of the experiment showed that the cavitation coefficient of this nozzle was clearly smaller than that of the conventional nozzle, and cavitation was less likely to occur. .

ただし、テーパーオリフィスはこの考案のものを含み、
最小径をオリフィス径と腰テーパーは１１５である。However, the taper orifice includes the one of this invention,
The minimum diameter is the orifice diameter and the waist taper is 115.

この考案のオリフィス径は、表１左側がストレートオリ
フィス、右側がテーパーオリフィスである。Regarding the orifice diameter of this invention, the left side of Table 1 is a straight orifice, and the right side is a tapered orifice.

またこの考案のスリーブバルブを試作して実験したとこ
ろ、予測通りキャビテーションの発生が低減された。In addition, when a prototype sleeve valve of this invention was made and tested, the occurrence of cavitation was reduced as predicted.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの考案の一実施例を示す側断面図、第２図は
ノズル部分の正面一部展開図、第３図は同一部を切欠い
た平面図、第４図及び第６図はノズル部分の他の実施例
を示す側断面図、第５図はこの考案の他の実施例を示す
側断面図である。 １・・・・・・バルブボディ、３・・・・・・ゲート、
４・・・・・・バルブ軸、５・・・・・・ノズル、８・
・・・・・ストレートオリフィス、１０・・・・・・流
路、１２・・・・・・テーパーオリフィス。Fig. 1 is a side sectional view showing an embodiment of this invention, Fig. 2 is a partially exploded front view of the nozzle part, Fig. 3 is a plan view with the same part cut away, and Figs. 4 and 6 are the nozzle. FIG. 5 is a side sectional view showing another embodiment of this invention. 1...Valve body, 3...Gate,
4... Valve shaft, 5... Nozzle, 8...
... Straight orifice, 10 ... Channel, 12 ... Tapered orifice.

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】[Scope of utility model registration request] （１） 円筒状のバルブボディに、上流側と下流側に
各々オリフィスを形成し、その各オリフィス間に前記オ
リフィスよりも大径とした流路を形成した多数のノズル
を軸方向に沿って放射状に形成し、そのバルブボディ内
に円筒状のゲートを軸方向に摺動自在に嵌挿したスリー
ブバルブにおいて、前記オリフィスは上流側をストレー
トオリフィスとし、下流側を下流端が最小径となるテー
パオリフィスとしたことを特徴とするスリーブバルブ。(1) A cylindrical valve body has an orifice formed on the upstream side and downstream side, and a large number of nozzles each having a flow path with a diameter larger than the orifice between the orifices are arranged radially along the axial direction. In this sleeve valve, a cylindrical gate is slidably inserted in the valve body in the axial direction. A sleeve valve characterized by: （２）前記ノズルの少なくとも外方に配置されるオリフ
ィスは流路を形成する筒体と別体をもって構成したこと
を特徴とする請求 項に記載のスリーブバルブ。(2) The sleeve valve according to claim 1, wherein the orifice disposed at least outwardly of the nozzle is constructed as a separate body from a cylindrical body forming a flow path.