(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口側流路と、その入口側流路と対向するように所定の空間部をおいて形成された出口側流路を直線上に有する弁本体と、
前記入口側流路と出口側流路の間の前記空間部に挿脱可能に配置されて、前記流路を開閉する弁体と、
前記入口側流路の弁体と対向する開口部に設置された入口側シートリングと、
前記出口側流路の弁体と対向する開口部に設置された出口側シートリングを備えて、
前記弁体を開いて、前記入口側流路から出口側流路にかけて流体が流通するゲート弁装置において、
渦流発生リング体が前記入口側流路に臨むように前記弁本体に取り付けられており、
前記渦流発生リング体は、
当該渦流発生リング体の内周面に渦流発生リング体の一方の側面から他方の側面にかけて複数個の突起部を有し、各突起部の長手方向が前記入口側流路を流通する流体の流れ方向と直角の方向に対して斜めに配置され、かつ、複数個の突起部は前記渦流発生リング体の内周面の同一円周上に設けられていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項２】
請求項１に記載のゲート弁装置において、
前記入口側シートリングが前記渦流発生リング体を兼ねていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のゲート弁装置において、
前記流体の流れ方向と直角の方向に対する前記突起部の傾斜角度が７５°以下に規制されていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記突起部がリング本体に一体に設けられていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記複数個の突起部が、前記渦流発生リング体の内周面に等ピッチに設けられていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記渦流発生リング体の内周面に、前記複数個の突起部が同じ方向に斜めに配列されていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項７】
請求項１ないし５のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記渦流発生リング体の内周面に、前記複数個の突起部が、隣接する２つの突起部が１組になって、平面上において略ハの字状に配列されていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記突起部の高さが、当該渦流発生リング体の内径の５〜２０％の範囲に規制されていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項９】
請求項１ないし８のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記突起部が、当該渦流発生リング体の内周面に４〜１６個の範囲で設けられていることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項１０】
請求項１ないし９のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記流体が蒸気であって、前記入口側流路を流通する蒸気の流速が７５ｍ／ｓ以上であることを特徴とするゲート弁装置。
【請求項１１】
請求項１ないし１０のいずれか１項に記載のゲート弁装置において、
前記出口側シートリングの前記弁体と対向する入口開口端に、内側に向けて丸み部あるいは傾斜部を付けて、当該入口開口端のエッジ部を無くしたことを特徴とするゲート弁装置。
【請求項１２】
蒸気流通経路上にゲート弁装置が設置されている蒸気取り扱い装置において、前記ゲート弁装置が請求項１ないし１１のいずれか１項に記載のゲート弁装置であることを特徴とする蒸気取り扱い装置。
【請求項１３】
請求項１２に記載の蒸気取り扱い装置において、
前記蒸気取り扱い装置がボイラ装置であることを特徴とする蒸気取り扱い装置。
【請求項１４】
請求項１３に記載の蒸気取り扱い装置において、
前記ゲート弁装置が過熱器出口側および再熱器出口側の少なくともいずれか一方に設置されていることを特徴とする蒸気取り扱い装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば発電所用ボイラ装置などの蒸気取り扱い装置に用いられるゲート弁装置に係り、特に異音発生の少ないゲート弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボイラ装置から発生した蒸気流路上にはその流路を開閉するゲート弁装置、グローブ弁装置、流れ方向を制限するチェック弁装置などが設置されているが、ボイラ装置の運転中にゲート弁装置内で渦流による異音が発生することがある。
【０００３】
従来より消音器、弁装置、ダクトあるいはキャビティ内での異音発生を防止するため、例えば、日本産業技術教育学会九州支部論文集  第１３巻（２００５）２１〜３０ページ「ホールトーンの低減に効果的なタブ数とタブ高さについて」（非特許文献１）、特開昭６３−１０１５８５号公報「低騒音弁」（特許文献１）、特開２００２−２４３２５５号公報「ダクトの構造」（特許文献２）ならびに特開平７−３０１３８６号公報「キャビティの共鳴音発生防止装置」（特許文献３）などの提案がある。
【０００４】
図２０は、前記非特許文献１に記載されている消音器でのホールトーンの低減技術を概略的に示す図である。  
同図に示すように、消音器の下流側に設置されているエンドプレート１００の中央部には空気のジェット気流が噴出する円形の噴出穴１０１が形成され、その噴出穴１０１の内周面に複数個（図示では４個）の三角形タブ１０２が設置されている。
【０００５】
この非特許文献１には、噴出穴１０１の内周面に複数個の三角形タブ１０２を設置することにより、ホールトーンの低減に効果があることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開昭６３−１０１５８５号公報
【特許文献２】特開２００２−２４３２５５号公報
【特許文献３】特開平７−３０１３８６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】日本産業技術教育学会九州支部論文集  第１３巻（２００５）２１〜３０ページ「ホールトーンの低減に効果的なタブ数とタブ高さについて」
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、発電所用ボイラ装置などの蒸気流路上に設置するゲート弁装置内での蒸気流によるホールトーンの発生を有効に防止（抑止）することを課題としてなされたものである。
【０００９】
よって本発明の目的は、ホールトーンの発生が有効に防止（抑止）でき、騒音の少ないゲート弁装置ならびにそれを備えた蒸気取り扱い装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
前記目的を達成するため、本発明の第１の手段は、
入口側流路と、その入口側流路と対向するように所定の空間部をおいて形成された出口側流路を直線上に有する弁本体と、
前記入口側流路と出口側流路の間の前記空間部に挿脱可能に配置されて、前記流路を開閉する弁体と、
前記入口側流路の弁体と対向する開口部に設置された入口側シートリングと、
前記出口側流路の弁体と対向する開口部に設置された出口側シートリングを備えて、
前記弁体を開いて、前記入口側流路から出口側流路にかけて例えば高温・高圧の蒸気などの流体が流通するゲート弁装置を対象とするものである。
【００１１】
そして、渦流発生リング体が前記入口側流路に臨むように前記弁本体に取り付けられており、
前記渦流発生リング体は、
当該渦流発生リング体の内周面に渦流発生リング体の一方の側面から他方の側面にかけて複数個の突起部を有し、各突起部の長手方向が前記入口側流路を流通する流体の流れ方向と直角の方向に対して斜めに配置され、かつ、複数個の突起部は前記渦流発生リング体の内周面の同一円周上に設けられていることを特徴とするものである。
【００１２】
本発明の第２の手段は前記第１の手段において、
前記入口側シートリングが前記渦流発生リング体を兼ねていることを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の手段は前記第１または２の手段において、
前記流体の流れ方向と直角の方向に対する前記突起部の傾斜角度が７５°以下に規制されていることを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第４の手段は前記第１ないし第３のいずれかの手段において、
前記突起部がリング本体に一体に設けられていることを特徴とするものである。
【００１６】
本発明の第５の手段は前記第１ないし第４のいずれかの手段において、
前記複数個の突起部が、前記渦流発生リング体の内周面に等ピッチに設けられていることを特徴とするものである。
【００１８】
本発明の第６の手段は前記第１ないし第５のいずれかの手段において、
前記渦流発生リング体の内周面に、前記複数個の突起部が同じ方向に傾斜して配列されていることを特徴とするものである。
【００１９】
本発明の第７の手段は前記第１ないし第５のいずれかの手段において、
前記渦流発生リング体の内周面に、前記複数個の突起部が、隣接する２つの突起部が１組になって平面上において略ハの字状に配列されていることを特徴とするものである。
【００２０】
本発明の第８の手段は前記第１ないし第７のいずれかの手段において、
前記突起部の高さが、当該渦流発生リング体の内径の５〜２０％の範囲に規制されていることを特徴とするものである。
【００２１】
本発明の第９の手段は前記第１ないし第８のいずれかの手段において、
前記突起部が、当該渦流発生リング体の内周面に４〜１６個の範囲で設けられていることを特徴とするものである。
【００２２】
本発明の第１０の手段は前記第１ないし第９のいずれかの手段において、
前記流体が蒸気であって、前記入口側流路を流通する蒸気の流速が７５ｍ／ｓ以上であることを特徴とするものである。
【００２３】
本発明の第１１の手段は前記第１ないし第１０のいずれかの手段において、
前記入口側シートリングの前記弁体と対向する出口開口端に、内側に向けて通常の０．５〜１．５Ｒの面取り以上の丸み部あるいは傾斜部を付けて、当該出口開口端のエッジ部を無くしたことを特徴とするものである。
【００２４】
前記目的を達成するため、本発明の第１２の手段は、
蒸気流通経路上にゲート弁装置が設置されている蒸気取り扱い装置において、前記ゲート弁装置が前記第１ないし第１１のいずれかの手段のゲート弁装置であることを特徴とするものである。
【００２５】
本発明の第１３の手段は前記第１２の手段において、
前記蒸気取り扱い装置がボイラ装置であることを特徴とするものである。
【００２６】
本発明の第１４の手段は前記第１３の手段において、
前記ゲート弁装置が過熱器出口側および再熱器出口側の少なくともいずれか一方に設置、または、ボイラ装置内、タービン装置内の主系統、あるいは、ボイラ装置とタービン装置を連結する配管の入口部または出口部に設置されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は前述のような構成になっており、入口側シートリング以降の流体の流れを乱して、ホールトーンの発生が有効に防止（抑止）でき、騒音の少ないゲート弁装置ならびにそれを備えた蒸気取り扱い装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るゲート弁装置の蒸気流通時における要部断面図である。
【図２】その実施形態に使用する入口側シートリングの平面図である。
【図３】その入口側シートリングの側面図である。
【図４】図２Ａ−Ａ線上の断面図である。
【図５】その入口側シートリングに突起部を設けた場合（ａ）と、入口側シートリングに突起部を設けない場合（ｂ）の、ゲート弁装置内での流体の流れを示すイメージ図である。
【図６】本発明の突起部の第１変形例を示す拡大平面図である。
【図７】本発明の突起部の第２変形例を示す拡大平面図である。
【図８】本発明の突起部の第３変形例を示す図で、（ａ）は突起部の拡大平面図、（ｂ）は図（ａ）の矢印Ｘ方向から見た拡大側面図である。
【図９】本発明の突起部の第４変形例を示す図で、（ａ）は突起部の拡大平面図、（ｂ）は図（ａ）の矢印Ｙ方向から見た拡大側面図である。
【図１０】本発明の突起部の第５変形例を示す図で、（ａ）は突起部の拡大平面図、（ｂ）は流体の流れ方向から見た拡大側面図である。
【図１１】本発明の突起部の第６変形例を示す入口側シートリングの内周面の展開図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係るゲート弁装置の蒸気流通時における要部断面図である。
【図１３】本発明の第３実施形態に係るゲート弁装置の蒸気流通時における要部断面図である。
【図１４】突起部をゲート弁装置に設置しない場合のホールトーンの発生例を示す音圧・周波数特性図である。
【図１５】奥行きのある二等辺三角形の突起部(三角タブ)を呼び径５００ｍｍのゲート弁装置に８個設置した場合の音圧・周波数特性図である。
【図１６】奥行きのある二等辺三角形の突起部(三角タブ)を呼び径２００ｍｍのゲート弁装置に８個設置した場合の音圧・周波数特性図である。
【図１７】本発明の第１の実施形態に係る突起部である傾斜タブを呼び径２００ｍｍのゲート弁装置に８個設置した場合の音圧・周波数特性図である。
【図１８】本発明が適用される排熱回収ボイラ装置（ＨＲＳＧ）の概略構成図である。
【図１９】ホールトーンの発生機構を説明するため図である。
【図２０】従来提案された消音器でのホールトーンの低減技術を概略的に示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
次に本発明の実施形態を図面とともに説明する。先ず、図１８を用いて、本発明が適用される排熱回収ボイラ装置（ＨＲＳＧ）の概略構成について説明する。
【００３０】
同図に示すように排熱回収ボイラ装置（ＨＲＳＧ）には、水・蒸気の流れ方向に沿って節炭器１、火炉水壁２、ドラム３、１次過熱器４ならびに２次過熱器５などが配置されている。
【００３１】
前記２次過熱器５で生成した高温・高圧の過熱蒸気は図示しない蒸気タービンに送気されるが、同図に示すように２次過熱器５の出口側には主蒸気止弁６が設置されて、主蒸気流路の開閉操作を行なう構成になっている。
【００３２】
前記主蒸気止弁６などの弁装置内部において、流速が速いとホールトーンが発生する可能性がある。図１９は、ホールトーンの発生機構を説明するため図である。
【００３３】
同図に示すように流体（この場合蒸気）の流れ方向に沿って、流体入口側穴７と流体出口側穴８が空間部９を介して対向している場合、流体入口側穴７より流体が噴出し、流体出口側穴８に流体が流れ込む。このとき、流体入口側穴７と流体出口側穴８との間には噴流、その外側の流体は静止した状態になっている。噴流の円柱側面状の境界外側の静止した流体と噴流の摩擦によりリング状の渦１０が発生する。
【００３４】
前記流体入口側穴７の穴出口部で発生した渦１０のリングが、流れに乗って、前記流体出口側穴８の穴入口エッジ部に衝突したとき圧力波１１が発生する。
【００３５】
この流体出口側穴８のエッジ部で発生した圧力波１１が、前記流体入口側穴７の穴出口部に伝播し、この圧力波１１が新たに渦リングを発生するように作用して、このフィードバック作用により、継続的に騒音を発生する。この自励振動をホールトーンと呼んでいる。
【００３６】
ホールトーンの防止は、流体入口側穴７のエッジ部で発生するリング状の渦の発生を抑える、発生したリング状の渦を崩壊することにより達成できる。
【００３７】
図１は、本発明の第１の実施形態に係るゲート弁装置の蒸気流通時における要部断面図である。  
同図に示すようにゲート弁装置は、入口側流路１２ならびにその入口側流路１２と対向するように所定の空間部１３をおいて直線上に形成された出口側流路１４を有する弁本体１５と、前記入口側流路１２と出口側流路１４の間に配置されて、前記空間部１３を上下動して流路１２，１４を開閉する弁体１６と、前記入口側流路１２の弁体１６と対向する開口部に設置された入口側シートリング１７と、前記出口側流路１４の弁体１６と対向する開口部に設置された出口側シートリング１８とから主に構成されている。
【００３８】
図１は、前記弁体１６が空間部１３の上位置に移動して流路が開いた状態を示しており、前記入口側流路１２から出口側流路１４にかけて流体１９（本実施形態では高温・高圧蒸気）が流通する状態になっている。
【００３９】
図２は前記入口側シートリング１７の平面図、図３はその入口側シートリング１７の側面図、図４は図２Ａ−Ａ線上の断面図である。
【００４０】
前記入口側シートリング１７は、例えばクロムモリブデン鋼などの金属材料で構成されており、それの平面形状は図２に示すようにリング状をしている。入口側シートリング１７の前記弁体１６と対向する側の側面２０は、弁体１６の側面と密着するように若干の傾斜面になっており、入口側シートリング１７の反対側の側面２１は垂直面となっている。
【００４１】
入口側シートリング１７の内周面には、同一円周上（図４参照）で等ピッチ（図２参照）に複数の突起部２２が設けられている。この突起部２２は、例えばＮＣによる削り出し加工で入口側シートリング１７と一体に形成されている（図４参照）。
【００４２】
図５（ｂ）は、入口側シートリング１７に突起部２２を設けない場合のゲート弁装置内での流体１９の流れを示すイメージ図である。
【００４３】
同図に示すように、流体１９が入口側シートリング１７を通過すると、シートリング内径エッジ部を起点としてリング状の渦１０が発生し、後流側の出口側シートリングの方へ流れて行き、それのエッジ部に衝突すると、前述の如くホールトーンが発生する。
【００４４】
図５（ａ）は、入口側シートリング１７に突起部２２を設けた場合のゲート弁装置内での流体１９の流れを示すイメージ図である。
【００４５】
同図に示すように、突起部２２の平面形状は略平行四辺形をしており、それの長手方向２３が前記流体１９の流れ方向に対して傾斜している。このように略平行四辺形の突起部２２を流体１９の流れに対して斜めに設置すると、流体１９の流れ方向に対して突起部２２の端部２６，２７の後方にはカルマン渦振動による渦流２８が発生する。
【００４６】
突起部２２の背面に発生する渦２８は入口側シートリング１７の円周面と平行な回転面の渦で、前記リング状渦１０に対しては直交する回転面を持つ渦のため、リング状渦１０を壊す効果がある。
【００４７】
また、突起部２２を流体１９の流れ方向に対して斜めに配置することにより、突起部２２の上面を流体１９が流れることから、突起部２２の下流には突起部２２の上面エッジを起点とする突起部２２による渦２４が発生し、その渦２４群の形状は略突起部２２の背面縁の斜め形状となる。
【００４８】
この突起部２２による渦２４群は略突起部２２の高さ分、弁中心寄りの渦起点となることから、後流に移動しても出口側シートリング１８のエッジ部に衝突することは無いと予測される。
【００４９】
例え、仮に渦２４群が出口側シートリング１８のエッジ部に衝突した場合でも、渦２４群は斜め形状のため、個々の渦２４が同時に出口側シートリング１８のエッジ部に衝突しないので、圧力波の発生力を抑制できること、及び、突起部２２の背面の入口側シートリング１７のエッジ部では突起部２２により流れが乱される。そのため図５（ｂ）に示すようなリング状の渦１０が、突起物２２の後流部で壊れ、渦１０のリングが分断され、出口側シートリング１８でのエッジ部の衝突による圧力波の発生圧力が抑制できることにより、ホールトーン発生の防止に効果がある。
【００５０】
本発明において、流体１９の流れ方向と直角の方向に対する突起部２２の傾斜角度θ（図４参照）は、例えば３０°、４５°、６０°などのように７５°以下に規制されている。また、突起部２２の高さは、当該渦流発生リング体の内径の５〜２０％の範囲に規制されている。さらに突起部２２の設置個数は４〜１６個の範囲が好適である。
【００５１】
本実施形態では図４に示すように入口側シートリング１７の幅方向の略中間部に突起部２２の列を設けたが、入口側シートリング１７の側面２０寄りあるいは側面２１寄りに突起部２２の列を設けることも可能である。
【００５２】
図６は、突起部２２の第１変形例を示す拡大平面図である。この例の場合、平面形状が長円形あるいは楕円形の突起部２２を示している。また、図示していないが、平面形状が翼形の突起部２２を設けることもできる。
【００５３】
図７は、突起部２２の第２変形例を示す拡大平面図である。この例の場合、平面形状が長方形の突起部２２を示している。また、図示していないが、平面形状が三角形の突起部２２を設けることもできる。この場合、１つの頂点となる第１の渦流発生端部２６と他の頂点となる第２の渦流発生端部２７の位置が、流体１９の流れ方向においてずれるように、突起部２２全体を流体１９の流れに対して斜めに設置する必要がある。
【００５４】
図８は突起部２２の第３変形例を示す図で、同図（ａ）は突起部２２を平面から見た拡大平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の矢印Ｘ方向から見た拡大側面図である。この例の場合、同図（ｂ）に示すように突起部２２の側面形状が三角形をしている。
【００５５】
図９は突起部２２の第４変形例を示す図で、同図（ａ）は突起部２２を平面から見た拡大平面図、同図（ｂ）は同図（ａ）の矢印Ｙ方向から見た拡大側面図である。この例の場合、同図（ｂ）に示すように突起部２２の側面形状が台形をしている。
【００５６】
図１０は突起部２２の第５変形例を示す図で、同図（ａ）は突起部２２の拡大平面図、同図（ｂ）は突起部２２の拡大側面図である。この図においても突起部２２の側面２４に斜線を付している。
【００５７】
前記実施形態では図４に示すように入口側シートリング１７の幅方向の略中間部に突起部２２の列を設けたが、この第５変形例の場合、同図（ａ）に示すように入口側シートリング１７の一方側面２０から他方の側面２１にかけて斜めに連続して延びた突起部２２が形成されている。このようにすることにより、横幅の長い側面２４を有する突起部２２を形成することができる。
【００５８】
図１１は、突起部２２の第６変形例を示す入口側シートリング１７の内周面の展開図である。前記実施形態では図５に示すように入口側シートリング１７の内周面において各突起部２２の傾斜方向が同じであるが、この第６変形例では、入口側シートリング１７の内周面において突起部２２の傾斜方向が異なっており、図１１に示すように隣接する２つの突起部２２が１組になって、平面上において略ハの字状に配置されている。
【００５９】
図１２は、本発明の第２の実施形態に係るゲート弁装置の蒸気流通時における要部断面図である。本実施形態で図１に示す第１の実施形態と相違する点は、入口側シートリング１７の弁体１６と対向する入口開口端に、出口側シートリング１８の内側に向けて丸み部あるいは傾斜部３０を付けて、前記入口開口端のエッジ部を無くした点である。
【００６０】
図１３は、本発明の第３の実施形態に係るゲート弁装置の蒸気流通時における要部断面図である。本実施形態で図１に示す第１の実施形態と相違する点は、入口側シートリング１７には突起部２２を設けないで、入口側シートリング１７の流体流れ方向上流側（本実施形態では入口側シートリング１７と隣接する位置）に、内周面に突起部２２を設けたリング体３１を設置した点である。
【００６１】
図１４は、ホールトーンの発生例を示す音圧・周波数特性図である。呼び径５００ｍｍに相当するモデルをコールドモデル試験装置に設置し、弁ポート部の流速が実機と同じマッハ数となるように調整し、配管内の音圧・周波数を測定した結果を示したものである。
【００６２】
この図から、ホールトーンの発生に何も対策をしない場合、弁ポート部の空気流速が６１ｍ／ｓでは４３００Ｈｚのピーク成分を持つ騒音、つまり、ホールトーンが発生していることが分かり、また、弁ポート部の空気流速が６１ｍ／ｓ以上、すなわち６１ｍ／ｓ、６５ｍ／ｓ、６９ｍ／ｓ、７２ｍ／ｓ、７５ｍ／ｓならびに７８ｍ／ｓの何れの場合もホールトーンが発生している。  
なお、実機の蒸気条件では空気の流速を約２倍した値が等価の蒸気流速(周波数は約２／３倍の値が蒸気等価周波数)となる。
【００６３】
図１５は、本発明に因らない奥行きのある二等辺三角形の突起部(三角タブ)を呼び径５００ｍｍのゲート弁装置に８個設置した場合の音圧・周波数特性図である。この場合は、特にピーク成分を持つ騒音(ホールトーン)は発生していない。
【００６４】
しかし、前記二等辺三角形の突起部を呼び径２００ｍｍのゲート弁装置に設置した場合は、図１６に示すように、空気流速が５８ｍ／ｓ以上、すなわち５８ｍ／ｓ、６１ｍ／ｓ、６６ｍ／ｓ、６７ｍ／ｓ、７０ｍ／ｓならびに７１ｍ／ｓの何れの場合もホールトーンの発生が確認されている。これは、実機の蒸気流速１１６ｍ／ｓ(空気の場合の約２倍の流速)以上では、奥行きのある二等辺三角形の突起部では、弁装置の口径によってはホールトーンが発生する可能性があることを示唆している。
【００６５】
図１７は、本発明の第１の実施形態に係る突起部(傾斜タブ  図１〜図５(ａ)参照)を呼び径２００ｍｍのゲート弁装置に８個設置した場合の音圧・周波数特性図である。
【００６６】
この図から明らかなように、空気での流速５３ｍ／ｓ(蒸気流速では１０６ｍ／ｓに相当)、６５ｍ／ｓ、６９ｍ／ｓ、７４ｍ／ｓ、７７ｍ／ｓ、８０ｍ／ｓならびに流速８３ｍ／ｓ(蒸気流速では１６６ｍ／ｓに相当)までの広い範囲において、ホールトーンの発生が抑止でき、かなり高速の領域まで運転範囲を広げられることが分かった。また、仕切り弁部のホールトーン発生が抑止できるため、配管及びゲート弁装置の小サイズ化が可能となり、配管設備費の低減が図れることになる。
【００６７】
なお、図面としては示していないが、呼び径５００ｍｍのゲート弁装置においても同様に広範囲の流速条件でホールトーン発生が抑止できることが実験で確認されている。
【００６８】
前述した図１８では過熱器の出口側に設置した主蒸気止弁に本発明を適用した例を示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば再熱器の出口側に設置するゲート弁装置、あるいはタービン系統など他の高速で流れる蒸気扱い装置に設置するゲート弁装置などにも本発明を適用することが可能である。
【００６９】
また、ゲート弁装置と類似の構造を持っているパラレルスライド弁装置にも本発明は適用することが可能である。
【００７０】
前記実施形態では流体として蒸気を用いた場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば高圧空気、高圧窒素、高圧酸素あるいは高圧不活性ガス等の他の流体を扱うゲート弁装置にも本発明を適用することが可能である。
【００７１】
次に本発明の各手段の個別の作用効果を説明すれば、下記の通りである。  
本発明の第１の手段は、周方向に沿って所定の間隔をおいて複数個の突起部を有し、各突起部が流路を流通する流体の流れ方向と直角の方向に対して斜めに配置された渦流発生リング体が、弁本体の入口側流路に臨むように設置されているから、入口側シートリング以降の流体の流れを乱して、ホールトーンの発生が有効に防止（抑止）でき、ホールトーンの発生を抑止するゲート弁装置を提供することができる。
また、突起部が所定の高さを有し、その突起部上を流体が流れるようになっているから、突起部上(管中心側)を流通する流体は渦の起点が突起部の高さ分管中心側に移動し、しかもその突起部が流体の流れ方向と直角の方向に対して斜めに配置されていることから、渦の発生が流れの直角方向でずれることにより、リング状の渦の発生が有効に抑止できる。
さらに、複数個の突起部が、渦流発生リング体の内周面の同一円周上に設けられているから、渦流発生地点の直ぐ上流で、発生渦流のリングを壊す渦流を発生することから、ホールトーンの発生防止（抑止）に効果的である。
【００７２】
本発明の第２の手段は、入口側シートリングが前記渦流発生リング体を兼ねているから、新たに渦流発生リング体を設ける必要がなく、部品点数ならびにコストの増加が抑制できる。
【００７４】
本発明の第３の手段は、突起部の傾斜角度を７５°以下に規制することにより、ホールトーンの発生防止（抑止）効果が安定して得られる。
【００７５】
本発明の第４の手段は、突起部がリング本体に一体に設けられている。この突起部は片持ち支持であるが、突起部をリング本体に一体に設けることにより突起部の支持が安定して、流体通過による突起部の振動発生、ならびにクラックの発生、飛散がない。
【００７６】
本発明の第５の手段は、突起部が渦流発生リング体の内周面に等ピッチに設けられているから、突起部による渦流の発生状態がリング体の全周にわたって略均等であり、ホールトーンの発生防止（抑止）に効果的である。
【００７８】
本発明の第７の手段は、渦流発生リング体の内周面に、複数個の突起部が、隣接する２つの突起部が１組になって略ハの字状に配列されているから、弁後流に計測点がある場合など、流体の旋回を抑えながら、ホールトーンの発生防止（抑止）に効果的である。
【００７９】
本発明の第８の手段は、突起部の高さが、当該渦流発生リング体の内径の５〜２０％の範囲に規制されているから、突起部の設置に伴う流体の圧力損失を低く抑えることができる。
【００８０】
本発明の第９の手段は、突起部の数が４〜１６個の範囲で設けられているから、種々の径を有する広範囲のゲート弁装置において、ホールトーンの発生防止（抑止）に効果的である。
【００８１】
本発明の第１０の手段は、流体が蒸気であって、入口側流路を流通する蒸気の流速が７５ｍ／ｓ以上である場合に、ホールトーンの発生の予防対策を講じることが可能となる。
【００８２】
本発明の第１１の手段は、出口側シートリングの弁体と対向する入口開口端に、内側に向けて丸み部あるいは傾斜部を付けて、当該入口開口端のエッジ部を無くしたから、ホールトーンの発生防止（抑止）に効果的である。
【符号の説明】
【００８３】
１・・・節炭器、２・・・火炉水壁、３・・・ドラム、４・・・１次過熱器、５・・・２次過熱器、６・・・主蒸気止弁、１２・・・入口側流路、１３・・・空間部、１４・・・出口側流路、１５・・・弁本体、１６・・・弁体、１７・・・入口側シートリング、１８・・・出口側シートリング、１９・・・流体、２０・・・側面、２１・・・側面、２２・・・突起部、２３・・・長手方向、２４・・・側面、２６・・・第１の渦流発生端部、２７・・・第２の渦流発生端部、２８・・・渦流、３０・・・丸み部あるいは傾斜部、θ・・・突起部の傾斜角度。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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