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JPH05204463A - 改良流量制御装置 - Google Patents

改良流量制御装置

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Publication number
JPH05204463A
JPH05204463A JP4235658A JP23565892A JPH05204463A JP H05204463 A JPH05204463 A JP H05204463A JP 4235658 A JP4235658 A JP 4235658A JP 23565892 A JP23565892 A JP 23565892A JP H05204463 A JPH05204463 A JP H05204463A
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JP
Japan
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valve
flow
vortex
fluid
duct
Prior art date
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Application number
JP4235658A
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English (en)
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JP2702648B2 (ja
Inventor
Stephen A Taylor
アレン テイラー スティーヴン
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UK Atomic Energy Authority
Original Assignee
UK Atomic Energy Authority
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Filing date
Publication date
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Publication of JPH05204463A publication Critical patent/JPH05204463A/ja
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F15—FLUID-PRESSURE ACTUATORS; HYDRAULICS OR PNEUMATICS IN GENERAL
    • F15C—FLUID-CIRCUIT ELEMENTS PREDOMINANTLY USED FOR COMPUTING OR CONTROL PURPOSES
    • F15C1/00—Circuit elements having no moving parts
    • F15C1/16—Vortex devices, i.e. devices in which use is made of the pressure drop associated with vortex motion in a fluid
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/0318—Processes
    • Y10T137/0396—Involving pressure control
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10T137/00—Fluid handling
    • Y10T137/206—Flow affected by fluid contact, energy field or coanda effect [e.g., pure fluid device or system]
    • Y10T137/2087—Means to cause rotational flow of fluid [e.g., vortex generator]
    • Y10T137/2098—Vortex generator as control for system

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  • Flow Control (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流量制御弁の浸蝕を減じる流体流量制御装置
を提供することを目的とする。 【構成】 流体流量制御装置は、非流体弁を直列に結合
した渦式弁を有する。非流体弁は、渦弁の上流にあり、
その状態の小さい変化が、渦弁の運転を制御し、流体の
流量に対し主な制御を行う。それによって、磨耗性或い
は非流体弁のキャビテーションによる非流体弁の浸蝕
は、減じられる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体流量制御装置に関
する。
【０００２】
【従来技術及び発明が解決しようとする課題】特に流体
が、例えばスラリー或いはエーロゾルのような磨耗性で
あるとき、或いは流体が、不溶性ガスを含有するときの
工業用流体流量装置の主要な問題は、流体それ自身の磨
耗の特性か、弁が流体の相当な流れ抵抗をもたらす状態
で作動しているときのキャビテーションのいずれかによ
る、流体流量装置に設けられた制御弁の浸蝕である。
【０００３】本発明の目的は、制御弁の浸蝕を減じる流
体流量制御装置を提供することである。本発明によれ
ば、流体流量制御装置が、流れ管路に渦チャンバを有す
る渦弁を備えた第１流れ管路を有し、流れ管路内の流体
は、渦チャンバに半径方向に流入し、渦チャンバから軸
線方向に流出し、流体流量制御装置が、制御流量を前記
渦チャンバに導入するためのもう一つの流れ管路を有し
ているものにおいて、前記もう一つの流れ管路は、渦弁
の上流の合流部で第１流れ管路と連通し、非流体弁が、
前記第１流れ管路と前記もう一つの流れ管路の前記合流
部と、前記渦弁との間で前記第１流れ管路に設けられ
る。
【０００４】非流体弁は、例えばタップ、バタフライ、
或いはダイアフラムのようなどんな形式の機械式弁でも
よく、手動で或いは動力装置によって作動してもよい。
【０００５】
【実施例】本発明を、添付図面を参照して、例示として
さらに説明する。図は、気体でも液体でもよい流体用の
流れ管路２に備えられた渦弁１を示す。渦弁は、流入ポ
ート、流出ポート及び制御ポートを備えた渦チャンバ３
を有する流体装置である。本装置では、流れ管路２に沿
って矢印で示す方向に流れる流体は、渦チャンバ３に流
入ポートから半径方向に流入し、流出ポートで、渦チャ
ンバ３から軸線方向に流出する。
【０００６】もう一つの流れ管路４が、渦弁１の１つ又
は複数の制御ポートに連結され、渦弁１の上流で、第一
の流れ管路２の合流部５まで延びる。非流体弁６が、合
流部５と渦弁１の間の位置で流れ管路２に設けられる。
弁６は、任意適当な形式の機械式弁で良く、例として、
バタフライ弁及びダイアフラム弁を挙げることができ
る。さらに、弁６を、手動で作動してもよいし、或いは
動力装置によって作動してもよい。もう一つの流れ管路
４は、管路２と管路４の間に必要な流量配分を行うため
に、それ自体で流量制限器を形成してもよいし、流量制
限器を有してもよい。
【０００７】使用中に弁６を完開にすると、、管路２の
流体は、妨害されずに弁６と渦弁１の両方を通ることが
できる。制御流れがない状態では、渦弁はその低抵抗モ
ードにある。弁６を閉じたときには、差圧が弁６の前後
に生じ、その結果、渦弁１の流入部の圧力は、弁６の上
流側の圧力より小さく、それ故、制御ポートへのもう一
つの流れ管路４の圧力より小さい。かくして、弁６を閉
じることにより、制御ポートと流入ポート間の差圧が増
大する。もう一つの流れ管路４に沿った制御流れは、流
れ管路２に沿う流れに作用して、渦チャンバ３内に渦を
生じさせ、それによって渦弁１の流れ抵抗を増大させ
る。渦弁１の抵抗は、弁６の閉鎖とともに、徐々に増大
する。
【０００８】弁６と渦弁１の組み合わせは、流れ管路２
の制御装置として機能する。小さい制御流量をもたらす
弁６の前後の小さな圧力降下は、管路２に沿う流れに対
する渦弁１の抵抗の、相当な増大を引き起こす。流れ管
路２に非流体弁だけを設けたものと比較して、この装置
の利点は、主な流れ抵抗が、渦弁１内で起こり、弁６で
は発生しないことである。説明したように、弁６の僅か
な閉鎖は、渦弁１の流れ抵抗に相当な増大をもたらす。
弁６を閉じると、弁６の中を通る流速が増大し、その結
果、弁６に浸蝕及びキャビテーションの作用の問題が起
こる。渦弁との組み合わで、同じ流量制御を得るため
に、弁６単独で使用するときと同じ程度まで弁６を閉じ
ることは必要ない。その結果、浸蝕及びキャビテーショ
ンの問題が、減じ、弁６の寿命が改善される。
【０００９】図２及び図３は、装置の１つの実施例を示
し、図１における対応要素を示すために、図２では同じ
参照番号が使用されている。図２では、渦弁１及び非流
体弁６が、流れ管路２の一部である、長さの短い管８の
端のフランジ７に設けられ、或いは固定される。この実
施例では、弁６は、バタフライ弁である。
【００１０】渦弁１は、スパイダー１１によって環状本
体１０内の中央に支持された本体９を有する。本体１０
は、管８の端のフランジ７に固定される。環状板１２
が、本体１０に設けられ、弁１は、板１２に取り付けら
れたカバーハウジング１３によって完成される。流れ管
路２の一部である流出口ディフューザ１４が、カバーハ
ウジング１３から軸線方向に延びる。
【００１１】渦チャンバ１５が、本体９と環状本体１０
と板１２との間に形成される。本体９は、弁６の方に向
いた円錐部分を有する円筒部分からなる。導管１６が、
フランジ７の開口の間を連通させる。弁６のハウジング
内の流路１７が、導管１６から延びて、バタフライ弁６
のすぐ上流で流れ管路２に通じ、流れ方向を、図２に矢
印で示す。環状本体１０内の同様の流路１８が、導管１
６と、環状板１２に当接する環状本体１０の面に形成さ
れた連続円形溝１９との間を連通させる。
【００１２】図３に示すように、環状板１２には、等角
度に間隔を隔てた４つのチャンネル又はスロット２０が
形成され、各スロット２０は、環状板１２のボアと実質
的に接線方向に連通するノズル２１を有する。流路１
７、導管１６、流路１８、溝１９、スロット２０及びノ
ズル２１によって形成された経路は、図１の流れ管路４
に相当する。
【図面の簡単な説明】
【図１】流量制御装置の概略図である。
【図２】流量制御装置の実施例である。
【図３】渦弁の構成部品を示す。
【符号の説明】
１ 渦弁 ２ 第１流れ管路 ４ もう一つの流れ管路 ５ 合流部 ６ 非流体弁
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 スティーヴン アレン テイラー イギリス国 オックスフォードシャー オ ーエックス11 ０アールエイ ハーウェル ラボラトリー ビー329 ユナイテッド キングドム アトミック エナヂイ オー ソリティ パテンツ ブランチ内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流れ管路内に渦チャンバを有する渦弁を
    備えた第１流れ管路を有し、流れ管路内の流体は、前記
    渦チャンバに半径方向に流入し、前記渦チャンバから軸
    線方向に流出し、さらに制御流量を前記渦チャンバに導
    入するためのもう一つの流れ管路を有する流量制御装置
    において、前記もう一つの流れ管路（４）は、前記渦弁
    （１）の上流の合流部（５）で、前記第１流れ管路
    （２）と連通し、非流体弁（６）が、前記第１流れ管路
    （２）と前記もう一つの流れ管路（４）の前記合流部
    （５）と、前記渦弁（１）との間で前記第１流れ管路
    （２）に設けられることを特徴とする流体流量制御装
    置。
  2. 【請求項２】 前記非流体弁（６）は、機械式弁からな
    る請求項１に記載の流体流量制御装置。
  3. 【請求項３】 前記非流体弁（６）は、手動以外で作動
    されるようになっている請求項１或いは請求項２に記載
    の流体流量制御装置。
JP4235658A 1991-09-03 1992-09-03 改良流量制御装置 Expired - Fee Related JP2702648B2 (ja)

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GB919119196A GB9119196D0 (en) 1991-09-03 1991-09-03 An improved flow-control system
GB9119196:5 1991-09-03

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JPH05204463A true JPH05204463A (ja) 1993-08-13
JP2702648B2 JP2702648B2 (ja) 1998-01-21

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US (1) US5365962A (ja)
EP (1) EP0530967B1 (ja)
JP (1) JP2702648B2 (ja)
KR (1) KR0169325B1 (ja)
AU (1) AU656790B2 (ja)
CA (1) CA2075661C (ja)
DE (1) DE69210921T2 (ja)
ES (1) ES2087453T3 (ja)
GB (2) GB9119196D0 (ja)
ZA (1) ZA926274B (ja)

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