(57)【要約】      （修正有）【課題】従来のメッシュ構造に比し強度に優れ、金属積層造形法を用いて容易に実現可能となる等、実用性に優れた弁装置の提供。【解決手段】流通路１の途中部に設けられ、弁座２及びこの弁座２に設けた流通孔３を開閉自在に塞ぐ弁体４から構成される弁機構と、弁体４を開放移動して流通孔３を開口して流通路１を開放した際、この弁体４と弁座２との間の流通間隙を通過する流体を減圧する減圧機構とを備えた弁装置であって、流通路１を開放した際に生じる弁体４と弁座２との流通間隙を囲うように設けられた筒体５に、積層造形法により一体に成形した、複数の金属製の桟を並設して成る内側桟列及び外側桟列を格子状に重合して成るメッシュを流体の流通方向に複数積層状態に設けて成るメッシュ流通部10を設けて減圧機構を構成する。【選択図】図１
2017026101.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流通路の途中部に設けられ、弁座及びこの弁座に設けた流通孔を開閉自在に塞ぐ弁体から構成される弁機構と、前記弁体を開放移動して前記流通孔を開口して前記流通路を開放した際、この弁体と弁座との間の流通間隙を通過する流体を減圧する減圧機構とを備えた弁装置であって、前記流通路を開放した際に生じる前記弁体と前記弁座との流通間隙を囲うように設けられた筒体に、積層造形法により一体に成形した、複数の金属製の桟を並設して成る内側桟列及び外側桟列を格子状に重合して成るメッシュを前記流体の流通方向に複数積層状態に設けて成るメッシュ流通部を設けて前記減圧機構を構成したことを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記メッシュ流通部に、前記筒体の内外に貫通する流路を形成する管部を多数並設状態に設け、この各管部の流路の断面積は夫々、前記メッシュの各桟間の開口部の断面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記メッシュは前記内側桟列及び前記外側桟列を斜め格子状に重合して成り、前記内側桟列及び前記外側桟列を構成する前記桟の内側面と上面との境界部である内側上縁部に夫々、前記メッシュ流通部を通過する前記流体の上方への拡散を誘導する誘導用傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項４】
前記メッシュ流通部の上部領域最内側の開口部を前記弁体により閉塞した状態で、この弁体により閉塞されてない前記メッシュ流通部の下部領域最内側の開口部から流入した前記流体を前記上部領域側へと誘導するように前記誘導用傾斜面を構成したことを特徴とする請求項３に記載の弁装置。
【請求項５】
前記誘導用傾斜面は前記桟の前記内側上縁部の全域にわたって設けたことを特徴とする請求項３，４のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項６】
前記誘導用傾斜面は断面凹湾曲状面であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の弁装置。
【請求項７】
前記内側桟列及び前記外側桟列を構成する各桟の並設間隔は０．５ｍｍ〜２０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の弁装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、弁装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、高圧流体のための減圧調整弁が種々提案されており、例えば、特許文献１には、複数の直角屈曲を持つ流通孔（蛇行流路）を備え、この流通孔の曲りにより圧力水頭エネルギーを損失させて高圧流体の減圧を図ることで、騒音やキャビテーションの発生を抑制する技術が開示されている。
【０００３】
また、例えば、特許文献２には、高圧流体を多数の小孔（多孔流路）を通過させることで、流体の噴流のサイズを小さくして騒音等の発生を抑制する技術が開示されている。
【０００４】
従来の減圧調整弁は、上記蛇行流路若しくは多孔流路のいずれかを用いて騒音を可及的に抑制するように設計されてはいるが、騒音を一層小さくするための更なる改良が要望されているのが現状である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−９０５５５号公報
【特許文献２】特開２０１１−２３６９６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、従来のメッシュ構造に比し強度に優れ、しかも所定のメッシュ構造を具備することで、特に流体の上方への流れの拡散作用を良好に得ることが可能で、金属積層造形法を用いて容易に実現可能な極めて実用性に優れた弁装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【０００８】
流通路１の途中部に設けられ、弁座２及びこの弁座２に設けた流通孔３を開閉自在に塞ぐ弁体４から構成される弁機構と、前記弁体４を開放移動して前記流通孔３を開口して前記流通路１を開放した際、この弁体４と弁座２との間の流通間隙を通過する流体を減圧する減圧機構とを備えた弁装置であって、前記流通路１を開放した際に生じる前記弁体４と前記弁座２との流通間隙を囲うように設けられた筒体５に、積層造形法により一体に成形した、複数の金属製の桟６を並設して成る内側桟列７及び外側桟列８を格子状に重合して成るメッシュ９を前記流体の流通方向に複数積層状態に設けて成るメッシュ流通部10を設けて前記減圧機構を構成したことを特徴とする弁装置に係るものである。
【０００９】
また、前記メッシュ流通部10に、前記筒体５の内外に貫通する流路22を形成する管部21を多数並設状態に設け、この各管部21の流路22の断面積は夫々、前記メッシュ９の各桟６間の開口部の断面積より大きいことを特徴とする請求項１に記載の弁装置に係るものである。
【００１０】
また、前記メッシュ９は前記内側桟列７及び前記外側桟列８を斜め格子状に重合して成り、前記内側桟列７及び前記外側桟列８を構成する前記桟６の内側面と上面との境界部である内側上縁部に夫々、前記メッシュ流通部10を通過する前記流体の上方への拡散を誘導する誘導用傾斜面11を設けたことを特徴とする請求項１，２のいずれか１項に記載の弁装置に係るものである。
【００１１】
また、前記メッシュ流通部10の上部領域最内側の開口部を前記弁体４により閉塞した状態で、この弁体４により閉塞されてない前記メッシュ流通部10の下部領域最内側の開口部から流入した前記流体を前記上部領域側へと誘導するように前記誘導用傾斜面11を構成したことを特徴とする請求項３に記載の弁装置に係るものである。
【００１２】
また、前記誘導用傾斜面11は前記桟６の前記内側上縁部の全域にわたって設けたことを特徴とする請求項３，４のいずれか１項に記載の弁装置に係るものである。
【００１３】
また、前記誘導用傾斜面11は断面凹湾曲状面であることを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載の弁装置に係るものである。
【００１４】
また、前記内側桟列７及び前記外側桟列８を構成する各桟６の並設間隔は０．５ｍｍ〜２０ｍｍに設定したことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の弁装置に係るものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上述のように構成したから、従来のメッシュ構造に比し強度に優れ、しかも所定のメッシュ構造を具備することで、特に流体の上方への流れの拡散作用を良好に得ることが可能で、金属積層造形法を用いて容易に実現可能な極めて実用性に優れた弁装置となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本実施例の説明断面図である。
【図２】別例１の説明断面図である。
【図３】本実施例の要部の拡大概略説明断面図である。
【図４】別例２の要部の拡大概略説明正面図である。
【図５】別例３の要部の拡大概略説明正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００１８】
弁体４を開放移動して弁座２の流通孔３を開口して流通路１を開放すると、弁座２の流通孔３を通過した流体は、筒体５のメッシュ流通部10を通過して流出し、流通路１の出口から放出される。
【００１９】
この際、高圧流体であっても、メッシュ流通部10の桟６間の多数の開口部を通過させることで良好に減圧を行うことができる。
【００２０】
また、メッシュ流通部10は各メッシュ９を構成する各桟６を積層造形法により夫々一体に成形した構成であり、単に金網を積層したような構成に比し強度に優れ、高圧流体に対しても優れた耐久性を発揮する。
【００２１】
また、例えば、桟６の内側上縁部に誘導用傾斜面11を設けた場合には、誘導用傾斜面11により高圧流体の上方向への拡散が良好に行われ、高圧流体に対する垂直方向の抵抗力を微小にでき、高圧流体をメッシュ流通部10で良好に拡散させて膨張による流速増加を抑制しつつ良好な減圧効果を得ることができる。
【００２２】
特に、メッシュ流通部10の上部領域最内側の開口部を弁体４により閉塞した状態で、この弁体４により閉塞されてないメッシュ流通部10の下部領域最内側の開口部から流入した流体を前記上部領域側へと誘導するように誘導用傾斜面11を構成することで、弁低開度付近における騒音抑制効果が大きくなる。
【実施例】
【００２３】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００２４】
本実施例は、流通路１の途中部に設けられ、弁座２及びこの弁座２に設けた流通孔３を開閉自在に塞ぐ弁体４から構成される弁機構と、前記弁体４を開放移動して前記流通孔３を開口して前記流通路１を開放した際、この弁体４と弁座２との間の流通間隙を通過する流体を減圧する減圧機構とを備えた弁装置であって、前記流通路１を開放した際に生じる前記弁体４と前記弁座２との流通間隙を囲うように設けられた筒体５に、積層造形法により一体に成形した、複数の金属製の桟６を並設して成る内側桟列７及び外側桟列８を斜め格子状に重合して成るメッシュ９を前記流体の流通方向に複数積層状態に設けて成るメッシュ流通部10を設けて前記減圧機構を構成し、前記内側桟列７及び前記外側桟列８を構成する前記桟６の内側面と上面との境界部である内側上縁部に夫々、前記メッシュ流通部10を通過する前記流体の上方への拡散を誘導する誘導用傾斜面11を設けたものである。
【００２５】
本実施例は、図１に図示したように、本体20に形成される流通路１の中央に設けられこの流通路１を開閉するグローブ弁機構と、開放したグローブ弁機構を通過する流体を減圧する減圧機構とを備えた減圧調整弁であり、高圧流体が流通するプラント等に用いられるものである。
【００２６】
本体20の流通路１の両端には、夫々配管が接続される入口側配管接続部及び出口側配管接続部（図示省略）が設けられている。
【００２７】
また、本体20の流通路１の中央には、水平環状の弁座２が設けられ、この弁座２に対して弁体４が接離動自在に設けられている。図中符号15は弁軸、16は接続部材、17は接続ボルトである。
【００２８】
弁体４の周囲には、弁体４を弁座２から離脱させた際に生じる流通間隙を囲うように金属製の筒体５が設けられている。具体的には、筒体５の内径に対し弁体４の外径を同一径か若しくは僅かに小さくして、筒体５の内周面を弁体４が摺動するように構成されている。即ち、弁体４と筒体５との間から流体が漏出しない構成としている。従って、弁座２の流通孔３を通過し筒体５に流入した流体は、その殆どが筒体５のメッシュ流通部10を通過して流出し出口側に向かうことになる。
【００２９】
本実施例は、前記筒体５として、フレーム体12にメッシュ流通部10を設けて構成したものを採用している。具体的には、筒体５は、弁体４の外周形状より若干径大な円筒状であり、円筒枠状のフレーム体12の枠孔にメッシュ流通部10を一体に設けて構成している。即ち、メッシュ流通部10を構成する各メッシュ９は弁体４の外周面の全部若しくは一部と同様の湾曲形状を呈するものとなる。
【００３０】
なお、図２に図示した別例１のように、筒体５として筒状の本体13に多数の窓孔14を設け、各窓孔14にメッシュ流通部10を設ける構成としても良い。この場合、より強度に優れた筒体５となる。
【００３１】
メッシュ流通部10は、図３に図示したように、複数の桟６を並設して成る内側桟列７及び外側桟列８を斜め格子状に重合して成るメッシュ９を前記流体の流通方向に複数積層状態に設けて構成している。
【００３２】
メッシュ流通部10にはメッシュ９の微小な網目（開口部）が筒体５の厚さ方向に多数連設されて減圧用の流路が形成される。従って、筒体５のメッシュ流通部10を通過する高圧流体は、多数の網目を通過することで良好に減圧される。
【００３３】
本実施例においては、各メッシュ９の内側桟列７（若しくは外側桟列８）が夫々、内側及び外側のメッシュの内側桟列７（若しくは外側桟列８）と正面視で一部若しくは全部が重なるように設ける構成としている。なお、図４に図示した別例２のように、メッシュ９の内側桟列７（若しくは外側桟列８）が直近の内側若しくは外側の他のメッシュの内側桟列７（若しくは外側桟列８）とは重ならず、直近の内側若しくは外側の他のメッシュの内側桟列７（若しくは外側桟列８）間に配置されるように構成しても良い（例えば、桟同士の間隔の中間位置に配置。）。即ち、例えば偶数番目のメッシュ９の桟６（18ｂ，19ｂ）が奇数番目のメッシュ９の桟６（18ａ，19ａ）間に夫々配置されるように桟６の配置構成を偶数番目のメッシュ９と奇数番目のメッシュ９とで交互にずらした構成としても良い。この場合、メッシュ９の網目を小さくしなくても流路を微細化することが可能となる。
【００３４】
また、各桟６の内側上縁部には誘導用傾斜面11を設けている。具体的には、誘導用傾斜面11は断面凹湾曲状面として流体の流通を可及的に妨げない構成としている。誘導用傾斜面11は前記桟６の前記内側上縁部の全域にわたって設けている。従って、単に桟６の内側上縁部により流体の上方への流通が阻害されなくなるだけでなく、この誘導用傾斜面11に沿ってメッシュ流通部10の上端位置まで螺旋状に流体を誘導することも可能となる。よって、本実施例は、上方への流体の拡散作用を良好に得られる構成となる。
【００３５】
従って、例えば、メッシュ流通部10の上部領域最内側の開口部を前記弁体４により閉塞した状態で、この弁体４により閉塞されてない前記メッシュ流通部10の下部領域最内側の開口部から流入した前記流体を前記上部領域側へと誘導するように誘導用傾斜面11を構成することができる。
【００３６】
また、筒体５は厚さが３ｍｍ〜６０ｍｍで金属製であり、積層造形法（光学造形方式、粉末焼結積層造形方式、熱溶解積層方式、インクジェット方式等）を用いて形成されている（３Ｄプリンタを用いて形成されている。）。即ち、フレーム体12とメッシュ流通部10を構成する各メッシュの各桟６とは一体に形成されることになり、各桟６同士の交点部分及び各桟６とフレーム体12との接点部分が強固に結合した一体的構造となる。
【００３７】
また、前記内側桟列７及び前記外側桟列８を構成する各桟６の並設間隔は良好な騒音低減作用が得られるように夫々０．５ｍｍ〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。従って、桟間の開口部の開口面積は概ね０．２５ｍｍ２〜４００ｍｍ２となる。なお、本実施例においてはメッシュの開口部形状は正方形状に設定しているが、三角形や五角形等他の多角形状としても良い。また、桟６の幅（及び厚さ）は、十分な構造強度が得られるように０．５〜２０ｍｍに設定するのが好ましい。また、本実施例においてはメッシュ９の積層数は３段に設定しているが、２〜１５段の間で適宜設定できる。
【００３８】
また、例えば、図５に図示した別例３のように、メッシュ流通部10に筒体５の内外に貫通する流路22を形成する管部21を多数並設状態に設け、この各管部21の流路22の断面積は、前記メッシュ９の各桟６間の開口部の断面積より大きい設定としても良い。この場合、上記誘導用傾斜面11は設けても設けなくても良い。
【００３９】
管部21は直線円筒状で水平状態に配置され、上記同様積層造形法により桟６等と一体に形成される。また、管部21の流路22の断面積は概ねメッシュ９の各桟６間の開口部の１．５〜２．０倍程度に設定する。また、管部設置前のメッシュ流通部10の流過面積と、各管部21の流路22の流過面積の総計との比（メッシュ流通部流過面積／管部流過面積）が、１．５〜２０程度になるように管部21の断面積及び配設数を設定する。
【００４０】
本実施例においては、垂直方向に沿って整列した複数の管部21（本実施例では上下一対）を筒体５の周方向に多数並設した構成としている。また、筒体５の周方向で隣接する管部21同士はその高さ位置を交互に異ならせてジグザグ状に配置している。
【００４１】
別例３の場合、メッシュ９の目詰まりを抑制することが可能となり、また、既存の減圧機構と同等以上の騒音低減性能でより大きな流過面積を確保して装置の小型化に寄与するものとなる。
【００４２】
なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【００４３】
１  流通路
２  弁座
３  流通孔
４  弁体
５  筒体
６  桟
７  内側桟列
８  外側桟列
９  メッシュ
10  メッシュ流通部
11  誘導用傾斜面
21  管部
22  流路
【図１】
2017026101.tif 000003
【図２】
2017026101.tif 000004
【図３】
2017026101.tif 000005
【図４】
2017026101.tif 000006
【図５】
2017026101.tif 000007