(57)【要約】【課題】簡単な構成を有し弁に容易に取付けることにより流体振動等の弁の振動を効果的に制振する。【解決手段】一方向での制振が可能な制振機構７１を備えた取付台６５を、制振機構７１による制振方向が弁棒５５の軸心線６４と直交し且つ弁棒５５の軸心線６４を中心として任意の回転位置に固定可能な連結固定装置６３により弁棒端部の弁棒駆動部５７に取付け、弁５１の振動方向を検出し、検出した弁５１の振動方向と制振機構７１の制振方向とを一致させて連結固定装置６３により取付台６５を弁棒端部の弁棒駆動部５７に固定し、弁５１の振動を制振方向が一致した制振機構７１により抑制する。【選択図】図１
2005030561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方向での制振が可能な制振機構を備えた取付台を、前記制振機構による制振方向が弁棒の軸心線と直交し且つ該弁棒の軸心線を中心として任意の回転位置に固定可能な連結固定装置により弁棒端部の弁棒駆動部に取付け、弁の振動方向を検出し、検出した弁の振動方向と前記制振機構の制振方向とを一致させて前記連結固定装置により取付台を弁棒端部の弁棒駆動部に固定し、弁の振動を振動方向に制振方向が一致した制振機構により制振することを特徴とする弁の制振方法。
【請求項２】
前記制振機構が、取付台に固定した非磁性導電体板と、取付台に支持されて非磁性導電体板と平行に移動可能な磁石と、該磁石を移動方向中間部へ付勢する調心装置とを備えて制振することを特徴とする請求項１に記載の弁の制振方法。
【請求項３】
取付台に固定した非磁性導電体板と、該非磁性導電体板と平行に取付台に取付けた案内レールと、該案内レールに移動可能に支持された磁石ヨークと、前記非磁性導電体板の両面に対し微小間隙を有して対向するよう前記磁石ヨークに固定した磁石と、前記磁石ヨークを案内レールの長手方向中間部へ付勢する調心装置とにより取付台上に制振機構を構成し、前記取付台を、前記案内レールの長手方向が弁棒と直交し且つ該弁棒の軸心線を中心として任意の回転位置に固定できるようにした連結固定装置を介して弁棒端部の弁棒駆動部に取付けたことを特徴とする弁の制振装置。
【請求項４】
前記連結固定装置が、弁棒端部の弁棒駆動部に螺合固定可能な連結ナットを一端に備え且つ他端が取付台に螺合可能な短ボルトと、該短ボルトに備えて取付台を短ボルトに固定可能な位置決めナットとから構成されたことを特徴とする請求項３に記載の弁の制振装置。
【請求項５】
前記調心装置が、磁石ヨークを案内レールの長手方向中間部へ付勢するばねであることを特徴とする請求項３に記載の弁の制振装置。 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弁の制振方法及び装置に関し、特に流体振動を生じる配管等に備えられる弁に容易に適用して弁の振動を抑制できる弁の制振方法及び装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
プラント等に備えられる配管においては、搬送流体によって流体振動を生じる場合があり、この流体振動が生じると繰り返し荷重によって溶接部等に応力集中によるクラック等が生じる問題があるため、振動を防止して安全を図る必要がある。
【０００３】
このような配管の振動を防止する制振装置としては、例えば特許文献１が知られている。かかる特許文献１に示される制振装置は、図６〜図８にその構成を示す如く、外側面に配管１周方向へ延びる取付座２が形成され且つ配管１に外接して相互にボルト締結できる２分割形状のクランプ３と、各取付座２にボルト締結され且つ配管１径方向外方へ突出する半環状の銅板４と、該銅板４の前後に対峙して配管１に遊嵌する２分割形状のヨーク支持板５と、配管１周方向に等間隔に配置され且つ銅板４にヨーク支持板５を連結する積層ゴム弾性部材６と、当該積層ゴム弾性部材６間に位置してヨーク支持板５にボルト締結され且つ配管１接線方向に見て配管１側に空間を有する門型形状のヨーク７と、前記の銅板４の両面に対して微小間隙を隔てるように各ヨーク７の門型形状の内側に装着した磁石８とを備えている。上記の配管１は、スプリング、メカニカルダンパ、あるいは流体ダンパ等の耐振手段（図示せず）によって、固定構造物に支持されている。
【０００４】
上記制振装置では、図８に示す如く、対向する磁石８間に配置した非磁性導電体である銅板４が、磁力線Ｍに対して直交する方向へ速度ｖで移動する場合、銅板４内部を流れる渦電流によって、下記の数式のように銅板４移動方向に相反する方向への力Ｆが作用する。
［数１］
Ｆ＝Ｃｖ
（Ｃ＝ｎＢ2ｔＡμ／ρ）
ｎ：磁石の対数
Ｂ：磁束密度［Ｔ］
ｔ：銅板４の板厚
Ａ：磁束面積〔＝ｂ×ｄ〕［ｍ2］
μ：無次元化減衰係数（１−ｅ-０．１５ａ）
ρ：銅板４の電気抵抗［Ω・ｍ］
ａ：面積比〔＝（ｂｃ×ｄｃ）／（ｂ×ｄ），２＜ａ＜５〕
【０００５】
即ち、配管１に、その内部を流通する液体、あるいは液体と気体の混合体に起因した微小振動が発生すると、クランプ３及び銅板４が配管１径方向に一体的に変位し、又、ヨーク支持板５、ヨーク７及び磁石８が、積層ゴム弾性部材６の弾性変形により、ごく僅かな時間遅れを呈しながら同方向へ変位し、銅板４と磁石８の相対速度差に応じてこれらの離反を解消する方向への力Ｆが、銅板４からクランプ３を介して配管１に付与され、その径方向への振動が減衰する。
【特許文献１】特開平７−２９３７５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の構成を示す図６〜図８の制振装置では、銅板４にヨーク支持板５を連結している積層ゴム弾性部材６の変形量によって銅板４と磁石８の相対変位量が定まってしまうため、当該相対変位量が少なく、大きな相対変位量の振動に対しては減衰させることができない問題がある。
【０００７】
一方、流体振動を生じる配管に備えられた弁も振動を生じることになるが、このような弁に対して図６〜図８のような構成の制振装置を適用することは困難である。即ち、図６〜図８の制振装置は、径方向のすべての方向に対する制振を行うための複雑な構造を有しており、従ってこの制振装置を小型化して弁に取付けられるようにすることは大変であり、又、従来の制振装置では、弁に対して取付けるための構成を何ら備えていないために、弁に容易に適用することはできなかった。
【０００８】
更に、前記特許文献１のものは、銅板４とヨーク支持板５を積層ゴム弾性部材６で連結した構成であるために、積層ゴム弾性部材６の変形能が小さい場合には変形し難く、そのために、銅板と磁石による制振作用が発揮されずに制振装置が弁と一体に振動してしまう可能性があり、又、この問題のために積層ゴム弾性部材６の変形能を大きくした場合には制振が困難となり、逆に制振装置自体が弁の振動と共振して振動を増幅させてしまう可能性がある。このために、上述した如く小型化が困難であることと相俟って積層ゴム弾性部材６の変形能を設定することが実際上大変困難となる。
【０００９】
本発明は、上述した実情に鑑みてなしたもので、簡単な構成を有し弁に容易に取付けることにより流体振動等の弁の振動を効果的に抑制できる弁の制振方法及び装置を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、一方向での制振が可能な制振機構を備えた取付台を、前記制振機構による制振方向が弁棒の軸心線と直交し且つ該弁棒の軸心線を中心として任意の回転位置に固定可能な連結固定装置により弁棒端部の弁棒駆動部に取付け、弁の振動方向を検出し、検出した弁の振動方向と前記制振機構の制振方向とを一致させて前記連結固定装置により取付台を弁棒端部の弁棒駆動部に固定し、弁の振動を振動方向に制振方向が一致した制振機構により制振することを特徴とする弁の制振方法、に係るものである。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、前記制振機構が、取付台に固定した非磁性導電体板と、取付台に支持されて非磁性導電体板と平行に移動可能な磁石と、該磁石を移動方向中間部へ付勢する調心装置とを備えて制振することを特徴とする請求項１に記載の弁の制振方法、に係るものである。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、取付台に固定した非磁性導電体板と、該非磁性導電体板と平行に取付台に取付けた案内レールと、該案内レールに移動可能に支持された磁石ヨークと、前記非磁性導電体板の両面に対し微小間隙を有して対向するよう前記磁石ヨークに固定した磁石と、前記磁石ヨークを案内レールの長手方向中間部へ付勢する調心装置とにより取付台上に制振機構を構成し、前記取付台を、前記案内レールの長手方向が弁棒と直交し且つ該弁棒の軸心線を中心として任意の回転位置に固定できるようにした連結固定装置を介して弁棒端部の弁棒駆動部に取付けたことを特徴とする弁の制振装置、に係るものである。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、前記連結固定装置が、弁棒端部の弁棒駆動部に螺合固定可能な連結ナットを一端に備え且つ他端が取付台に螺合可能な短ボルトと、該短ボルトに備えて取付台を短ボルトに固定可能な位置決めナットとから構成されたことを特徴とする請求項３に記載の弁の制振装置、に係るものである。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、前記調心装置が、磁石ヨークを案内レールの長手方向中間部へ付勢するばねであることを特徴とする請求項３に記載の弁の制振装置、に係るものである。
【００１５】
上記手段によれば、次のように作用する。
【００１６】
一方向での制振が可能な制振機構を備えた制振装置を弁の弁棒駆動部に取付け、弁の振動方向を検出し、検出した弁の振動方向と制振装置の制振方向とが一致するように連結固定装置により制振装置の向きを変えて弁に固定できるようにしたので、弁の振動はその振動方向と制振方向が一致した制振装置によって効果的に抑制される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の弁の制振方法及び装置によれば下記のような種々の優れた効果を奏し得る。
【００１８】
一方向での制振が可能な制振機構を備えた制振装置を、連結固定装置を介して弁の弁棒駆動部に取付け、弁の振動方向を検出して、その検出した弁の振動方向と制振装置の制振方向とが一致するように前記連結固定装置により制振装置の向きを変えて弁に固定するようにしたので、弁の振動をその方向に制振方向が一致した制振装置によって効果的に抑制することができる。
【００１９】
制振装置は、ハンドル固定ナットを兼ねた連結ナットを有する短ボルトからなる単純な構成の連結固定装置によって弁棒駆動部に固定できるようにしたので、種々の弁に対して前記制振装置を容易に適用できる。
【００２０】
制振装置は、一方向への制振を行うようにした単純な構成であるため、製造が容易であり、更に装置を軽量化して小型の弁に対しても容易に適用が可能になる。
【００２１】
ヨーク及び磁石は、調心装置のばねに付勢された状態で案内レールの長手方向へ任意に移動できるので、弁の大きな振れ幅の振動に対しても抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施の形態を、図示例とともに説明する。
【００２３】
図１〜図５は本発明の弁の制振装置の実施の形態の一例を示すものであり、図１は配管に備えられた弁に本発明の制振装置を取付けた状態を示す全体正面図、図２は本発明の制振装置を備えていない状態の弁を示す側面図、図３は図１における制振装置の詳細を示す正面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視図、図５は図３のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【００２４】
図１、図２は配管５０に備えられる弁５１の一例を示しており、弁５１を構成する弁本体５２の内部には、弁座５３に対して弁体５４を接近・離反させるための弁棒５５が設けられており、且つ該弁棒５５の上端にはネジ部５６が形成されており、該ネジ部５６に螺合した弁棒駆動部５７が前記弁本体５２に固定した弁ヨーク５８に対して回転可能に支持されている。更に、弁棒駆動部５７の上端には突出したネジ部５９が形成されており、該ネジ部５９に螺合するハンドル固定ナット６０（図２）により弁体５４の開度調整を行うハンドル６１が弁棒駆動部５７に固定されている。
【００２５】
本発明の制振装置６２は、前記ハンドル固定ナット６０を兼ねた連結固定装置６３により弁棒５５の軸心線６４上において前記弁棒駆動部５７に取付けられる。
【００２６】
制振装置６２は、図３、図４に示す如く、前記弁棒５５の軸心線６４に直交した方向の取付台６５を備えており、該取付台６５上には、非磁性導電体板６６と、案内レール６７に沿って移動可能な磁石ヨーク６８に固定された磁石６９と、磁石ヨーク６８の移動を案内レール６７の長手方向中間部へ付勢する調心装置７０とからなる制振機構７１を構成している。
【００２７】
前記非磁性導電体板６６は銅板等で構成されており、該非磁性導電体板６６は、弁棒５５の軸心線６４と平行に所要の幅で上方に延び且つ軸心線６４と直交する方向に所要の長さで延びており、取付台６５上面の段部７２に固定ボルト７３にて固定されている。
【００２８】
前記案内レール６７は、取付台６５上に固定された前記非磁性導電体板６６と間隔を有した平行な位置に、固定ボルト７４によって取付台６５上面に固定されている。
【００２９】
上記案内レール６７には、該案内レール６７の長手方向に移動可能なスライド台７５が設けられており、該スライド台７５上には、前記非磁性導電体板６６を上側から包囲するよう下側に空間が形成された門型形状の磁石ヨーク６８の一方の下端がボルトにより片持ち状に固定されている。
【００３０】
そして、前記磁石ヨーク６８の門型形状の内側には、前記非磁性導電体板６６の両面に対して微小間隙を隔てるように磁石６９が固定されている。
【００３１】
更に、前記スライド台７５と非磁性導電体板６６の長手方向端部との間には、前記磁石ヨーク６８及び磁石６９の移動を案内レール６７の長手方向中間部へ付勢する調心装置７０が設けられている。調心装置７０は、例えば図５に示す如く、夫々の一端が前記スライド台７５に固定ネジ７６にて固定したばね７８，７９の他端を、前記非磁性導電体板６６の長手方向（前後）の端部に固定ネジ８０で固定しており、従って、スライド台７５及び磁石ヨーク６８は移動した場合に、ばね７８，７９によって常に案内レール６７の長手方向中間位置に引戻されて調心が行われるようになっている。
【００３２】
上記した非磁性導電体板６６と、磁石ヨーク６８に固定されて案内レール６７の長手方向に移動可能な磁石６９と、ばね７８，７９による調心装置７０とからなる制振機構７１は、図４、図５に示す如く案内レール６７に沿う方向（図３では紙面を突き抜ける方向）が振動を抑制する制振方向Ｓとなる。
【００３３】
前記連結固定装置６３は、前記案内レール６７の長手方向が弁棒５５と直交し且つ該弁棒５５の軸心線６４を中心として任意の回転位置に固定できるように、前記取付台６５が弁棒端部の弁棒駆動部５７に固定される。即ち、連結固定装置６３は、図１、図３、図４に示す如く、弁棒端部の弁棒駆動部５７のネジ部５９に螺合して前記ハンドル６１を弁棒駆動部５７に固定できるハンドル固定ナット６０（図２）を兼ねた連結ナット８１を下端に備えた短ボルト８２を有している。上記連結ナット８１は弁棒駆動部５７のネジ部５９に螺合した状態で回り止めボルト８３を締付けることにより、確実に弁棒駆動部５７に固定できるようになっている。前記短ボルト８２の上端は前記取付台６５の下面に固定した固定ナット８４に螺合できるようになっている。このとき、取付台６５の下面に固定ナット８４を備えることなく、取付台６５にネジ孔を形成しておいてそのネジ孔に短ボルト８２の上端を螺合させるようにしてもよい。更に、短ボルト８２には位置決めナット８５が螺合されている。
【００３４】
従って、連結ナット８１を弁棒駆動部５７に固定した短ボルト８２の上端を取付台６５下面の固定ナット８４に螺合し、制振機構７１の案内レール６７の向きを任意の方向に向けた状態にして前記位置決めナット８５を締付けると、制振機構７１の制振方向Ｓを任意に設定した状態で制振装置６２を弁５１に固定することができる。
【００３５】
以下に、上記形態の作用を説明する。
【００３６】
図１に示す如く、流体振動を起こす配管５０に備えられる弁５１に対しては、連結固定装置６３により制振装置６２を取付けておく。このとき、連結固定装置６３はハンドル固定ナットを兼ねた連結ナット８１を有する短ボルト８２による単純な構成にて制振装置６２を弁棒駆動部５７に固定できるようにしたので、種々の弁５１に対して制振装置６２を容易に適用することができる。
【００３７】
弁５１の制振を行うに当たっては、まず、弁棒５５の径方向における弁５１の振動を加速度計等の振動検出器を用いて検出し、振動が最も大きい方向を振動方向として検出する。このとき、配管５０等に備えられる弁５１は、通常配管５０等の流体振動によって振動する方向が略一定しているので、弁５１の振動方向は容易に検出できる。
【００３８】
続いて、連結固定装置６３の位置決めナット８５を弛め、制振機構７１の制振方向Ｓである案内レール６７の方向が、前記検出した弁５１の振動方向に一致するように制振装置６２を回転させて位置を合わせ、続いて前記位置決めナット８５を締付けることにより制振装置６２の向きを弁に対して固定する。
【００３９】
これにより、弁５１の振動方向と制振機構７１の制振方向Ｓとが一致するので、弁５１の振動は制振装置６２によって効果的に制振される。即ち、弁５１の振動によって取付台６５及び非磁性導電体板６６が制振方向Ｓ（案内レール６７に沿う方向）に変位すると、磁石ヨーク６８及び磁石６９は調心装置７０のばね７８，７９の弾性変形により、ごく僅かな時間遅れを呈しながら同方向へ変位し、非磁性導電体板６６と磁石６９の相対速度差に応じてこれらの離反を解消する方向への力が、非磁性導電体板６６から取付台６５及び連結固定装置６３を介して弁５１に付与され、弁５１の振動が減衰する。
【００４０】
又、磁石ヨーク６８及び磁石６９は、ばね７８，７９に付勢された状態で案内レール６７の長手方向へ任意に移動できるので、弁５１の大きな振れ幅の振動に対しても抑制することができる。
【００４１】
上記したように、略振動の方向が一定している弁５１の振動を制振装置６２によって効果的に制振することができるので、配管５０に対して弁５１が取付けられる溶接部Ｕ等に応力集中によるクラック等が生じる問題を防止して安全性を高めることができる。
【００４２】
又、前記弁５１における弁体５４の開度の調整は、ハンドル６１により弁棒駆動部５７を回して弁棒５５を昇降させることにより行うが、このとき、弁棒駆動部５７が回ることによって制振装置６２の制振方向Ｓの向きが変わってしまう。このため、弁５１の開度の調整を行った場合には、弁５１の振動方向が変わることも考えられるので、前記と同様に振動方向の検出を行い、前記位置決めナット８５を操作して制振装置６２の制振方向Ｓを検出した弁５１の振動方向に一致させる。
【００４３】
尚、本発明の弁の制振装置及び方法は上述した実施の形態のみに限定されるものではなく、配管以外の装置に備えられる弁にも適用できること、その他、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】配管に備えられた弁に本発明の制振装置を取付けた状態を示す全体正面図である。
【図２】本発明の制振装置を備えていない状態の弁を示す側面図である。
【図３】図１における制振装置の詳細を示す正面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ方向矢視図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ方向矢視図である。
【図６】従来の制振装置の一例を示す正面図である。
【図７】図６のＶＩＩ−ＶＩＩ方向矢視図である。
【図８】図６及び図７における銅板と磁石との関係を示す概念図である。
【符号の説明】
【００４５】
５１  弁
５５  弁棒
５７  弁棒駆動部
６２  制振装置
６３  連結固定装置
６４  軸心線
６５  取付台
６６  非磁性導電体板
６７  案内レール
６８  磁石ヨーク
６９  磁石
７０  調心装置
７１  制振機構
７８，７９    ばね
８１  連結ナット
８２  短ボルト
８４  固定ナット
８５  位置決めナット
Ｓ    制振方向
【図１】
2005030561.tif 000003
【図２】
2005030561.tif 000004
【図３】
2005030561.tif 000005
【図４】
2005030561.tif 000006
【図５】
2005030561.tif 000007
【図６】
2005030561.tif 000008
【図７】
2005030561.tif 000009
【図８】
2005030561.tif 000010