阅读说明：本技术 阀门机构 (Valve mechanism ) 是由 小池正 于 2019-01-31 设计创作，主要内容包括：流量调节阀(10)包括:壳体(11),形成有流体的流入口(12)以及流出口(13)和连接该流入口和流出口的流路(14)；阀口部件(20),设置在流路(14),具有在上下游方向上贯通的阀口(21),为筒状；以及阀体(34),从下游侧向阀口(21)进退,以调节阀口(21)的下游侧开口(22)的开度。阀口(21)构成为具有开口直径小于上游侧开口的节流部(24),阀体(34)具有锥形部(34b)以及凸缘部(34a),所述锥形部(34b)在前进时进入阀口(21)的内部,所述凸缘部(34a)形成在锥形部(34b)的下游侧,具有接触面(34e),所述接触面(34e)位于与阀口部件(20)的端面(29a)平行的位置,当阀口(21)完全关闭时与端面(29a)面接触,当下游侧开口(22)是规定开度时,阀口(21)的流体的通过面积在节流部(24)最小。(The flow rate control valve (10) comprises a housing (11) in which an inlet (12) and an outlet (13) for a fluid are formed and a flow path (14) connecting the inlet and the outlet; a valve port member (20) which is provided in the flow path (14), has a valve port (21) penetrating in the upstream and downstream directions, and is cylindrical; and a valve body (34) that advances and retracts from the downstream side to the valve port (21) to adjust the opening of the downstream-side opening (22) of the valve port (21). The valve port (21) is configured to have a throttle portion (24) having an opening diameter smaller than that of the upstream side opening, the valve body (34) has a tapered portion (34b) that enters the interior of the valve port (21) when the valve port advances, and a flange portion (34a) that is formed on the downstream side of the tapered portion (34b) and has a contact surface (34e) that is positioned parallel to the end surface (29a) of the valve port member (20) and that is in surface contact with the end surface (29a) when the valve port (21) is fully closed, and when the downstream side opening (22) is a predetermined opening degree, the area through which fluid passes through the valve port (21) is smallest at the throttle portion (24).)

阀门机构

技术领域

本发明涉及从阀口将污水、蒸汽等流体排出的阀门机构，特别涉及阀口的异物除去对策。

背景技术

从阀口将污水、蒸汽等流体排出的阀门机构被众所周知。在这样的阀门机构中，存在如下问题，即，含在流体中的异物堆积在阀口而使阀口堵塞。例如，专利文献1公开了用于解决该问题的技术。该专利文献1所公开的技术如下，即，配置在阀口(孔口)内的异物除去部件因通过阀口的流体而转动，从而自动除去附着堆积在阀口的异物。

专利文件1:日本特开2001-27391号公报

但是，在上述技术中，有可能存在如下问题，即，特别是附着力较大的异物时，不能充分除去异物。并且，在阀体在阀口进退来调节阀口开度的阀门机构中，实质上难以如上述技术那样在阀口内配置异物除去部件。

发明内容

鉴于上述内容，本发明的目的在于，在阀体在阀口进退来调节阀口开度的阀门机构中，未然防止异物附着堆积在阀口或其周围。

本发明的阀门机构包括壳体、筒状的阀口部件和阀体。所述壳体形成有流体的流入口以及流出口和连接该流入口和流出口的流路。所述阀口部件设置在所述流路，具有在上下游方向上贯通的阀口。所述阀体从下游侧向所述阀口进退，以调节该阀口的下游侧开口的开度。并且，所述阀口具有节流部，所述节流部的开口直径小于所述上游侧开口。所述阀体构成为具有进入部和凸缘部，所述进入部在前进时进入所述阀口的内部，当所述下游侧开口是规定开度时，所述阀口的流体的通过面积在所述节流部最小。所述凸缘部形成在所述进入部的下游端，具有接触面，所述接触面位于与所述阀口部件的下游侧端面平行的位置，当所述阀口完全关闭时与所述下游侧端面面接触。

(发明的效果)

根据本发明的阀门机构，能够未然防止异物附着堆积在阀口或其周围。

附图说明

图1是示出了实施方式所涉及的流量调节阀(阀门机构)的概要结构的剖面图。

图2是将流量调节阀的主要部分放大表示的剖面图。

图3是示出了实施方式所涉及的阀口处于完全关闭时的状态的剖面图。

图4是示出了实施方式所涉及的阀口处于微小开度时的状态的剖面图。

图5是示出了其它实施方式所涉及的阀口处于完全关闭时的状态的剖面图。

图6是示出了其它实施方式所涉及的阀口处于完全关闭时的状态的剖面图。

具体实施方式

以下，参照附图对本申请的实施方式进行说明。另外，以下的实施方式实质上是优选实施例，并不有意限制本发明所公开的技术、其适用物或者其用途范围。

本实施方式的流量调节阀10例如设置在蒸汽系统中，用于将一定流量的蒸汽排出，构成本申请的权利要求所涉及的阀门机构。另外，蒸汽是流量调节阀10作为对象的流体的例子。

如图1所示，本实施方式的流量调节阀10包括壳体11、阀口部件20和流量调节机构30。

在壳体11形成有蒸汽的流入口12以及流出口13和连接该流入口12和流出口13的流路14。流入口12以及流出口13在上下游方向上相对，彼此的开口轴形成为同轴。流路14具有上游侧通道15、阀口用通道16和下游侧通道17。

上游侧通道15是大致在所述开口轴的方向延伸的通道，与流入口12连接。下游侧通道17是大致在所述开口轴的方向延伸的通道，与流出口13连接。阀口用通道16是在所述开口轴四周的大致直径方向(以开口轴为中心的圆的直径方向)延伸的通道，一端与上游侧通道15连接，另一端与下游侧通道17连接。并且，在阀口用通道16设置有后面将要说明的阀口部件20。

阀口部件20大致形成为圆筒状，如上所述，设置在阀口用通道16。如图2所示，阀口部件20在上下游方向上拧合安装在阀口用通道16的通道壁上。另外，在图2中，上侧是下游侧，下侧是上游侧。在阀口部件20的中央形成有在上下游方向上贯通的阀口21。并且，阀口部件20在下游侧端面28的中央形成有突出部29。突出部29在下游侧端面28中阀口21的边缘部朝向下游侧***。即，突出部29的端面29a是形成为平面的阀口21的开口面，构成下游侧端面28的一部分。后面将详细说明阀口21。

流量调节机构30用于调节流量调节阀10中的蒸汽的排出流量。流量调节机构30被安装在阀口用通道16的外方侧端部所在的壳体11的外周壁，即，安装在与阀口部件20相对的壳体11的外周壁。流量调节机构30包括保持部件31、阀部件32和盖38。

保持部件31用于保持阀部件32，拧合连接在壳体11的外周壁。阀部件32具有主轴部33和阀体34。主轴部33形成为其剖面是圆形的棒状，在与阀口21相对的位置上以与阀口21(阀口部件20)同轴的状态设置着。主轴部33以拧合在保持部件31的螺丝孔31a的方式被保持着。具体而言，主轴部33的下端部(阀口21侧的端部)成为在外周面形成有外螺纹的拧紧部33a，该拧紧部33a拧合在保持部件31的螺丝孔31a。阀体34连续形成到主轴部33的下端。后面将详细说明阀体34。并且，在保持部件31中的螺丝孔31a的上方通过按压部件37安装有密封材料36，该密封材料36用于密封保持部件31与阀部件32的主轴部33之间的间隙。并且，在保持部件31拧合安装有覆盖阀部件32的上端部以及按压部件37的盖38。

在流量调节机构30中，构成为通过让阀部件32(主轴部33)旋转，使阀体34(阀部件32)从下游侧向阀口21进退，来调节阀口21中的下游侧开口22的开度。通过该阀口21的开度调节，来调节阀口21的蒸汽的排出流量。具体而言，通过主轴部33旋转，来在图1所示的箭头方向上移动(移位)。从而，使得阀体34朝向阀口21进退。由于阀体34前进，进入阀口21，因此阀口21的下游侧开口22的开口面积(开度)减少，蒸汽的排出流量减少。

〈阀口以及阀体的结构〉

如图2所示，阀口21具有下游侧开口22、锥形部23、节流部24、锥形部25、圆柱部26和上游侧开口27。这些下游侧开口22、锥形部23等从下游侧依次连续形成。下游侧开口22是阀口21的下游端的开口，形成在突出部29的端面29a。节流部24的开口直径小于上游侧开口27。并且，节流部24是开口直径在阀口21中成为最小的部分。锥形部23是连接到下游侧开口22和节流部24的部分，开口直径随着从节流部24朝向下游侧开口22而逐渐变大。锥形部25连续形成到节流部24，开口直径随着朝向上游侧而逐渐变大。圆柱部26是连接到锥形部25的上游端和上游侧开口27的部分，开口直径一定。

阀体34从主轴部33侧依次具有凸缘部34a、锥形部34b、圆柱部34c和锥形部34d，它们连续形成。凸缘部34a是形成为外径比主轴部33的直径大的圆板部件。并且，凸缘部34a的外径大于阀口21的下游侧开口22的开口直径，大于阀口部件20的突出部29的外径。

锥形部34b、圆柱部34c以及锥形部34d是在阀体34前进时进入阀口21的内部的进入部。锥形部34b从凸缘部34a的上游侧面朝向上游侧延伸，外径随着朝向上游侧而变小。如图3所示，锥形部34b是进入阀口21，与阀口21的锥形部23面接触，将下游侧开口22封闭的部分。即，在阀口21中，锥形部23成为密封部。并且，锥形部34b形成为在与阀口21的锥形部23面接触的状态下从节流部24向下游侧突出的长度(阀口21的轴方向长度)。因此，在阀体34的锥形部34b与阀口21的锥形部23面接触之后，下游侧开口22(阀口21)成为完全关闭状态。

圆柱部34c是从锥形部34b的上游端朝向上游侧延伸的部分，外径形成为与锥形部34b的上游端的直径相同。即，圆柱部34c是在轴方向上外径一定的部分。锥形部34d从圆柱部34c的上游端朝向上游侧延伸，外径随着朝向上游侧而变小。另外，锥形部34d形成为长于锥形部34b以及圆柱部34c。

凸缘部34a的上游侧面成为接触面34e。凸缘部34a的接触面34e是位于与阀口部件20的突出部29的端面29a(下游侧端面28)平行的位置的平面。并且，凸缘部34a的接触面34e是在上述的阀口21完全关闭时与突出部29的端面29a(下游侧端面28)面接触的部分。并且，阀口部件20的端面29a以及凸缘部34a的接触面34e都是与阀体34的进退方向正交的面。

并且，如图4所示，在阀口21以及阀体34中，构成为当下游侧开口22为规定的微小开度时，阀口21的蒸汽的通过面积在节流部24最小。图4示出了阀体34(阀部件32)从完全关闭状态略微后退(向上方移动)的状态。另外，在图3以及图4中，省略了阀部件32的主轴部33。即，由于在阀体34中在锥形部34b的上游侧形成有圆柱部34c，因此即使阀体34略微后退，也能够使在节流部24处的与阀体34之间的间隙(即，蒸汽的通过面积)最小。另外，在下游侧开口22(阀口21)完全打开时，阀体34后退到凸缘部34a接触到保持部件31的底面为止(图1所示的状态)。

在流量调节阀10中，从流入口12流入的高温高压的蒸汽依次流入上游侧通道15以及阀口用通道16。流入到阀口用通道16的蒸汽通过阀口21从流出口13排出到外部。当蒸汽通过阀口21时，蒸汽的排出流量被限制为与下游侧开口22的开口面积(开度)相应的流量。

这里，当蒸汽通过阀口21时，含在蒸汽中的异物有可能会滞留在阀口21的下游侧开口22的附近。在本实施方式的流量调节阀10中，在正常运转的情况下，阀口21的下游侧开口22被设定为上述规定的微小开度。由于在阀口21，蒸汽的通过面积在节流部24最小，因此流入的蒸汽的流速在节流部24最大。并且，凸缘部34a的接触面34e处于距离阀口部件20的端面29a(下游侧端面28)略微分离的状态，位于下游侧开口22的附近。通过了节流部24的蒸汽流过锥形部23，从下游侧开口22朝向凸缘部34a的接触面34e流出(参照图4所示的虚线的箭头)。因此，具有较高流速的蒸汽撞击到接触面34e。撞击到接触面34e的蒸汽之后在与端面29a以及接触面34e交替撞击的同时，流动。如此，具有较高流速的蒸汽通过从下游侧开口22流出之后撞击到接触面34e以及端面29a，来使在下游侧开口22、接触面34e、端面29a所滞留的异物与蒸汽一起流向下游侧。

并且，在上述规定的微小开度中，阀体34的锥形部34b处于如下状态，即，与阀口21的锥形部23略微分离且位于与该锥形部23平行的位置。在阀口21的锥形部23与阀体34的锥形部34b之间所形成的通道虽然大于节流部24的通道面积，但是通道面积被维持为比阀口21的圆柱部34c、上游侧开口27的通道面积小很多。因此，蒸汽在通过锥形部23时，以流速并不会降低多少的状态流动。即，流过锥形部23的蒸汽的流体力几乎被维持。

并且，接触面34e处于如下状态，即，与端面29a略微分离且位于与端面29a平行的位置。在接触面34e与端面29a之间所形成的通道虽然大于节流部24的通道面积，但是通道面积被维持为比阀口21的圆柱部34c、上游侧开口27的通道面积小很多。因此，蒸汽在通过接触面34e与端面29a之间时也与上述一样，以流速并不会降低多少的状态流动。

如上所述，上述实施方式的流量调节阀10构成为在阀口21设置有节流部24，当阀口21的下游侧开口22是规定开度(规定的微小开度)时，阀口21的蒸汽的通过面积在节流部24最小。并且，阀体34具有进入部(锥形部34b、圆柱部34c、锥形部34d)和凸缘部34a，所述进入部在前进时进入阀口21的内部，所述凸缘部34a形成在该进入部的下游端，具有接触面34e，所述接触面34e位于与阀口部件20的端面29a(下游侧端面28)平行的位置，在阀口21完全关闭时与端面29a面接触。因此，能够使蒸汽的流速在节流部24最大，能够使具有较高流速的蒸汽从下游侧开口22流出，撞击到凸缘部34a的接触面34e以及阀口部件20的端面29a。这样一来，能够通过蒸汽使在下游侧开口22、接触面34e、端面29a所滞留的异物流向下游侧。因此，能够未然防止异物附着堆积在阀口21或作为其周围的端面29a、凸缘部34a。

并且，阀口21具有锥形部23，所述锥形部23的开口直径从节流部24到下游侧开口22为止逐渐变大。阀体34具有锥形部34b，所述锥形部34b在下游侧开口22是规定开度(规定的微小开度)时位于与锥形部23分离且平行的位置。根据该结构，当蒸汽从节流部24通过锥形部23时，能够在流速不会降低多少的情况下使蒸汽流动。即，能够在几乎维持蒸汽的流体力的同时，使蒸汽从下游侧开口22流出，撞击到凸缘部34a的接触面34e等。因此，能够通过蒸汽使在下游侧开口22、接触面34e、端面29a所滞留的异物有效地流向下游侧。

并且，阀口部件20的端面29a(下游侧端面28)以及凸缘部34a的接触面34e与阀体34的进退方向(即，阀口21的开口轴)正交。因此，如上述实施方式，在阀口21的锥形部23的开口直径随着从节流部24朝向下游侧开口22逐渐变大的方式中，能够增大蒸汽撞击到接触面34e的撞击力中的蒸汽对于流动方向作用的分力。因此，能够通过蒸汽使滞留在接触面34e以及端面29a的异物有效地流动。

并且，阀体34中的锥形部34b在与阀口21的锥形部23面接触的状态下从节流部24朝向下游侧突出。并且，在阀体34中，设置有外径形成为与锥形部34b的下游侧的直径相同，从该下游端向下游侧延伸的圆柱部34c。根据该结构，在阀体34略微后退，下游侧开口22被设定为微小开度的状态下，能够在节流部24与圆柱部34c(阀体34)之间形成间隙(即，蒸汽的通过面积)，能够使该间隙最小。并且，由于圆柱部34c具有一定的长度，因此能够在较宽的开度范围内将节流部24与圆柱部34c(阀体34)之间的间隙保持为最小。因此，下游侧开口22的开度调节的范围变大。

并且，在所述实施方式中，在异物万一附着堆积在突出部29的端面29a上时，能够通过使阀体34前进，来使凸缘部34a的接触面34e与突出部29的端面29a面接触(即，完全关闭状态)，利用凸缘部34a压碎堆积在端面29a上的异物。由于在阀口部件20中，突起部29***，因此压碎的异物从突出部29流向四周。从而，能够从端面29a除去异物。

(其它实施方式)

在所述实施方式的流量调节阀10中，也可以如下述那样改变阀口、阀体的结构。例如，如图5所示，在所述实施方式中，也可以改变凸缘部的接触面以及突出部的端面的结构。具体而言，使阀体34的凸缘部42的接触面42a从与阀体34的进退方向正交的方向朝上游侧倾斜。并且，在阀口部件20中，突出部41的端面也形成为从与阀体34的进退方向正交的方向朝上游侧倾斜的倾斜面41a，以与接触面42a(构成下游侧端面28的一部分)相对应。即，接触面42a和倾斜面41a是相互平行的面。并且，在阀口部件20中，倾斜面41a和锥形部23所成的角度θa是直角(90度)。同样，在阀体34中，接触面42a和锥形部34b所成的角度θb也是直角(90度)。

根据所述结构，能够使蒸汽从下游侧开口22直角撞击到接触面42a(参照图5所示的虚线的箭头)。因此，能够增大蒸汽撞击到接触面42a的撞击力，能够通过蒸汽使在接触面42a以及倾斜面41a所滞留的异物有效地流向下游侧。

并且，在所述实施方式的阀口21中，具有开口直径从节流部到下游侧开口为止逐渐变大的锥形部，如图6所示，也可以具有开口直径从节流部46到下游侧开口44为止一定的圆柱部45。此时，阀体34的进入部具有圆柱部47a，以代替锥形部。即，此时的阀体34具有凸缘部34a、圆柱部47a和锥形部47b。圆柱部47a连续形成在凸缘部34a的上游侧面。锥形部47b连续形成在圆柱部47a的上游端，外径随着朝向上游侧而逐渐变小。并且，圆柱部47a构成为当下游侧开口44是所述规定开度(规定的微小开度)时，位于与阀口21的圆柱部45分离且平行的位置。在该方式中，也能够使蒸汽从下游侧开口44直角撞击到接触面34e(参照图6所示的虚线的箭头)。因此，能够增大蒸汽撞击到接触面34e的撞击力。

并且，所述实施方式的流量调节阀10以蒸汽作为对象流体进行了说明，本发明并不限定于此，例如，也可以以污水作为对象流体。

(工业上的利用可能性)

本发明具有阀口，对从阀口排出流体的阀门机构有用。

(符号的说明)

10－流量调节阀(阀门机构)；11－壳体；12－流入口；13－流出口；14－流路；20－阀口部件；21－阀口；22、44－下游侧开口；23－锥形部；24、46－节流部；29a－端面(下游侧端面)；34－阀体；34a、42－凸缘部；34b－锥形部(进入部)；34c－圆柱部(进入部)；34e、42a－接触面；41a－倾斜面(下游侧端面)；45－圆柱部；47a－圆柱部(进入部)。