| 【発明の名称】 |
流量調整弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】並木 光太朗
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| 【要約】 |
【課題】流路が一直線で、その中心で円形のオリフィス状の開口径を順次変化させるようにして流量を正確・円滑に連続調整できる流量調整弁を提供する。また、弁全開時には流路内に流体を妨げるものが一切無く流体抵抗が小さく、微小な範囲での流量調整も確実に行なえ、さらには、弁全閉時には流体閉鎖を確実に行なえる流量調整弁を提供する。
【解決手段】流路(11)を有する弁箱(10)内に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となした一対の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路(11)の中心軸と交差するようになすと共に、該流路(11)の途中をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断するようになして収納する。この円柱弁本体(20a,20b)には接動回転するための連動機構部(30)を設ける。そして、両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(21,21)には、接動回転位置によって開口量を変える溝(22,22)を夫々設けてなる。 |
【特許請求の範囲】
【請求項1】 一端側を流入口(11a)、他端側を流出口(11b)となした流路(11)を有する弁箱(10)内に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となした一対の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路(11)の中心軸と交差するようになすと共に、該流路(11)の途中をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断するようになして収納し、上記円柱弁本体(20a,20b)乃至この円柱弁本体(20a,20b)に連結されて該円柱弁本体(20a,20b)をその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒(23,23)には、両円柱弁本体(20a,20b)が接動回転するための連動機構部(30)を設け、上記両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(21,21)には、接動回転位置によって開口量を変える溝(22,22)を夫々設けてなる流量調整弁。 【請求項2】 一端側を流入口(11a)、他端側を流出口(11b)となした流路(11)を有する弁箱(10)内に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となした一対の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路(11)の中心軸と交差するようになすと共に、該流路(11)の途中をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断するようになして収納し、上記円柱弁本体(20a,20b)乃至この円柱弁本体(20a,20b)に連結されて該円柱弁本体(20a,20b)をその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒(23,23)には、両円柱弁本体(20a,20b)が接動回転するための連動機構部(30)を設け、上記両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(21,21)には、断面半円形で該側面(21)の周方向半周部位で順次その半径を0から流路(11)の略半径まで拡径する拡径溝(22a)と、この拡径溝(22a)の拡径端側に連設され、両円柱弁本体(20a,20b)の前記拡径溝(22a)の大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路(11)の内側に突出部を形成しない延設溝(22b)とで構成した溝(22,22)を設けてなる流量調整弁。 【請求項3】 一端側を流入口(11a)、他端側を流出口(11b)となした流路(11)を有する弁箱(10)内に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となした一対の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路(11)の中心軸と交差するようになすと共に、該流路(11)の途中をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断するようになして収納し、上記円柱弁本体(20a,20b)乃至この円柱弁本体(20a,20b)に連結されて該円柱弁本体(20a,20b)をその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒(23,23)には、両円柱弁本体(20a,20b)が接動回転するための連動機構部(30)を設け、上記両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(21,21)には、断面半円形で該側面(21)の周方向半周部位で順次その半径を0から流路(11)の略半径まで拡径する拡径溝(22a)と、この拡径溝(22a)の拡径端側に連設され、両円柱弁本体(20a,20b)の前記拡径溝(22a)の大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路(11)の内側に突出部を形成しない延設溝(22b)とで構成した溝(22,22)を設け、上記両円柱弁本体(20a,20b)には、その側面(21)の前記拡径溝(22a)と延設溝(22b)とを設けていない部位に、一対の母線方向の縦溝(21a,21b)を設け、上面(25)と底面(24)とには上記縦溝(21a,21b)の両上端どうし及び両下端どうしを連結する弦方向溝(25a,24a)を設けて、この縦溝(21a,21b)と弦方向溝(25a,24a)とに方形枠形状のパッキン(40,40)を嵌め込んでなる流量調整弁。
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【発明の詳細な説明】【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を連続的に調整できるようになした流量調整弁に関するものである。 【0002】従来、代表的な流量調整弁としてはニードル弁とバタフライ弁とが汎用されている。従来のニードル弁は「図8」に示すように、弁箱10内に弁座12を設け、一端を流入口11aとなした一次側流路11Aの他端を該弁座12の下面側に連通してある。そして、該弁座12の上方には弁収納室部10cを設け、この弁収納室部10cにはハンドル32等で昇降するニードル弁の弁体15を収納し、一端を流出口11bとなした二次側流路11Bの他端を該弁収納室部10cに連通してある。 【0003】したがって、上記従来のニードル弁は、流体の流れ方向とは全く逆方向から閉じるようになしてある。すなわち、「図8」では弁座12部位内を上昇する流体に対して、前記弁体15で弁座12を上方から蓋をするようにして該流体の流量を調整するようになしてある。 【0004】また、従来のバタフライ弁は「図9」に示すように、弁箱10に直線状の流路11を設け、この流路11の途中に、円盤状弁本体17に弁操作棒となる中心軸25を固着し、この中心軸25乃至円盤状弁本体17をハンドル32等で回転可能となしてあり、該円盤状弁本体17の回転量で流体の流量を調整するようになしてある。 【0005】しかし、上記ニードル弁は、小流量の調整弁としては信頼性が高いが、流体の流路が一次側流路11Aと二次側流路11Bとで構成され、両者は直線では無く、弁収納室部10cを含めて略S字状となっており、流体の流れ方向が激しく変わるため、流体抵抗が大きいという問題点を有している。 【0006】また、上記バタフライ弁は流路が直線で流体抵抗は小さいとされてはいるが、弁全開時でも円盤状弁本体17の厚み分及び中心軸25が流体の流れの妨げとなるので、なお流体抵抗を小さくできず、特に、小口径(65A以下)のバタフライ弁においては、弁口径に対して円盤状弁本体17の厚みが厚くなるため流体抵抗は大きくなり、玉型弁やニードル弁よりもCv値が劣り、小口径ではバタフライ弁のメリットは無いとされている。 【0007】また、上記バタフライ弁は小開度で小流量を調整したい場合でも、小開度であっても開口部面積が大きくなってしまう構造のため、小流量を正確に調整することが困難であるという問題点を有している。また、従来この種のバタフライ弁は、流体閉鎖にはあまり重きを置いていないことが多く、流体流路には別の流体閉鎖を目的とした弁を付加することが通常で、コストが嵩むという問題点をも有している。 【0008】 【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記問題点に鑑みなされたもので、一次側流路と二次側流路とが一直線上に位置し、この流路がその中心で円形のオリフィス状の開口径を順次変化させるようにして流量を正確・円滑に連続調整できる流量調整弁を提供することを課題としたものである。 【0009】さらに、本発明は弁全開時には流路内に流体を妨げるものが一切無く流体抵抗が小さく、また、微小な範囲での流量調整も確実に行なえ、さらには、弁全閉時には流体閉鎖を確実に行なえる流量調整弁を提供することを課題としたものである。 【0010】 【課題を解決するための手段】上記の課題を達成するために、本発明は、一端側を流入口11a、他端側を流出口11bとなした流路11を有する弁箱10内に、夫々が該流路11の内径以上の径となした一対の円柱弁本体20a,20bを、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路11の中心軸と交差するようになすと共に、該流路11の途中をこの両円柱弁本体20a,20bで遮断するようになして収納し、上記円柱弁本体20a,20b乃至この円柱弁本体20a,20bに連結されて該円柱弁本体20a,20bをその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒23,23には、両円柱弁本体20a,20bが接動回転するための連動機構部30を設け、上記両円柱弁本体20a,20bの両側面21,21には、接動回転位置によって開口量を変える溝22,22を夫々設けてなる技術的手段を講じたものである。 【0011】それ故、本発明流量調整弁は、「図7」(A)に示すように、両円柱弁本体20a,20bの回転位置が、その両溝22,22を設けていない側面21,21の母線部位が流路内で互いに接触する回転位置になすと、流路11は完全に遮断され確実な流体閉鎖がなされる作用を呈する。 【0012】そして、両円柱弁本体20a,20bを「図7」(A)の矢印P1,P1方向に回動させると、溝22,22が流路11の流入口11aと流出口11bとの間に現れ、流入口11aと流出口11bとが連通する作用を呈する。なお、この溝22、22は周方向に順次開口量を変化させることで、「図7」(B)の回転位置ではその中央に二点鎖線で示す円が開口円であるが、さらに両円柱弁本体20a,20bを矢印P2,P3,P4・・・方向に回転させるとこの開口円は「図7」(C)、「図7」(D)、「図7」(E)に示すように順次連続的に拡径される作用を呈するものである。 【0013】次に「請求項2」の発明は、一端側を流入口11a、他端側を流出口11bとなした流路11を有する弁箱10内に、夫々が該流路11の内径以上の径となした一対の円柱弁本体20a,20bを、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路11の中心軸と交差するようになすと共に、該流路11の途中をこの両円柱弁本体20a,20bで遮断するようになして収納し、上記円柱弁本体20a,20b乃至この円柱弁本体20a,20bに連結されて該円柱弁本体20a,20bをその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒23,23には、両円柱弁本体20a,20bが接動回転するための連動機構部30を設け、上記両円柱弁本体20a,20bの両側面21,21には、断面半円形で該側面21の周方向半周部位で順次その半径を0から流路11の略半径まで拡径する拡径溝22aと、この拡径溝22aの拡径端側に連設され、両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11の内側に突出部を形成しない延設溝22bとで構成した溝22,22を設けてなる技術的手段を講じたものである。 【0014】それ故、本発明は、円柱弁本体20a,20bに断面半円形拡径溝22aを設けたので、両円柱弁本体20a,20bで形成される開口部は「図7」(A)乃至に「図7」(E)乃至に二点鎖線で示すように円形の開口を形成しその径が順次変化して正確な流量調整が可能となる作用を呈するものである。 【0015】そして、拡径溝22aの拡径端側に連設され、両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11の内側に突出部を形成しない延設溝22bを設けてなるので、両円柱弁本体20a,20bの回転位置が「図7」(D)乃至「図7」(E)の位置となると、開口径は流路11の内径に一致し流路11途中に流体の流れを妨げるものが皆無となる作用を呈するものである。 【0016】次に「請求項3」の発明は、一端側を流入口11a、他端側を流出口11bとなした流路11を有する弁箱10内に、夫々が該流路11の内径以上の径となした一対の円柱弁本体20a,20bを、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路11の中心軸と交差するようになすと共に、該流路11の途中をこの両円柱弁本体20a,20bで遮断するようになして収納し、上記円柱弁本体20a,20b乃至この円柱弁本体20a,20bに連結されて該円柱弁本体20a,20bをその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒23,23には、両円柱弁本体20a,20bが接動回転するための連動機構部30を設け、上記両円柱弁本体20a,20bの両側面21,21には、断面半円形で該側面21の周方向半周部位で順次その半径を0から流路11の略半径まで拡径する拡径溝22aと、この拡径溝22aの拡径端側に連設され、両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11の内側に突出部を形成しない延設溝22bとで構成した溝22,22を設け、上記両円柱弁本体20a,20bには、その側面21の前記拡径溝22aと延設溝22bとを設けていない部位に、一対の母線方向の縦溝21a,21bを設け、上面25と底面24とには上記縦溝21a,21bの両上端どうし及び両下端どうしを連結する弦方向溝25a,24aを設けて、この縦溝21a,21bと弦方向溝25a,24aとに方形枠形状のパッキン40,40を嵌め込んでなる技術的手段を講じたものである。 【0017】それ故、本発明流量調整弁は、上記「請求項1」及び「請求項2」の作用に加えて、パッキン40,40を設けたので、さらに確実な流体閉鎖作用を呈するものである。 【0018】 【発明の実施の態様】次に、本発明の実施の態様を添付図面に基づいて詳細に説明する。図中、10が弁箱である。この弁箱10には、一端側を流入口11a、他端側を流出口11bとなした流路11を設けてある。なお、この流路11は流体抵抗が最も少なくなるよう直線状に形成してある。 【0019】そして、上記弁箱10内に、夫々が該流路11の内径以上の径となした一対の円柱弁本体20a,20bを、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が該流路11の中心軸と交差するようになすと共に、該流路11の途中をこの両円柱弁本体20a,20bで遮断するようになして収納してある。 【0020】すなわち、「図1」において、上記流路11は破線で示すように左右方向に設けられ、また上記両円柱弁本体20a,20bは図上下方向に接触させて並べ、互いに接触する母線が該流路11と直交するようになして、両円柱弁本体20a,20bの縦軸方向を「図1」の奥手前方向に向くようになして収納(後記する弁収納室部10c内に嵌め込んで収納)している。 【0021】図示例では、前記弁箱10は一端側を流入口11a、他端側を流出口11bとなした直線パイプ形状の本体部10bと、このパイプ形状部の途中に直交する平面長円形の弁収納室部10cとを一体形成してある。そして、この弁収納室部10cは、流入口11aと流出口11bとを連通する流路11が横切ると共に、上部が開口した容器状に構成され、その中に一対の円柱弁本体20a,20bを両者の母線を接触させて並べて上部開口より差し込んである。 【0022】そして、上記円柱弁本体20a,20bは「図2」及び「図3」に最も明らかに示すように、上下両端に軸部23a,23aを突設し、この軸部23a,23aが弁収納室部10cの底面及び該弁収納室部10cを密閉する蓋部10aで軸支され縦中心軸を回転中心軸として回転可能に保持してある。なお、この一対を並べた両円柱弁本体20a,20bは、内側は母線どうしを接触し、側面(周面)の外側(「図2」「図3」で左右方向外側)は弁収納室部10cの内面に接して、該弁収納室部10cを横切る流路11(「図3」では二点鎖線で示してある。)を遮断できるようになしてある。 【0023】そして、上記円柱弁本体20a,20b乃至この円柱弁本体20a,20bに連結されて該円柱弁本体20a,20bをその縦中心軸を回転中心軸として回転する弁操作棒23,23には、両円柱弁本体20a,20bが接動回転するための連動機構部30を設けてある。 【0024】本発明の円柱弁本体20a,20bは、接動回転することで流量を調整するようになすもので、図示例では、前記した軸部23a,23aが蓋部10aを気密を保って貫出して弁操作棒23,23となし、この弁操作棒23,23に相互に噛合する一対の歯車からなる連動機構部30を取り付けてある。なお、一方の弁操作棒23がさらに延設してその先端にハンドル32を取り付け、このハンドル32を回転することで、両円柱弁本体20a,20bは縦中心軸を回転中心軸として接動方向に回動するようになしてある。 【0025】なお、図示例では連動機構部30を蓋部10aの外に設けたが、両円柱弁本体20a,20bを接動するもので、歯車以外の伝動機構を使用してもよいのは無論で、流路11の遮断ができるものであれば、これら伝動機構部30を弁収納室部10c内に収納してもよい。 【0026】そして、上記両円柱弁本体20a,20bの両側面21,21には、接動回転位置によって開口量を変える溝22,22を夫々設けてなる。 【0027】上記両円柱弁本体20a,20bは、母線どうしが線接触しているので、両円柱弁本体20a,20bの側面(周面)に周方向に向かって順次拡径される溝22,22を設けておけば、接動回転位置によって開口量を変えることができるものである。そして、両円柱弁本体20a,20bの周方向一部には、該溝22,22が全く無い部位を設け、この溝22,22が全く無い部位どうしが互いに接触するように両円柱弁本体20a,20bを回動することで流路11を確実に遮断できるものである。 【0028】なお、本発明で、両円柱弁本体20a,20bの夫々を流路11の内径以上の径となしたのは、各円柱弁本体20a,20bの左右半分が前記溝22,22を有した欠部となし、残りの半分が該溝22,22の無い部分とすることで、円柱弁本体20a,20bの各左右半分で流路11の半分を開閉できるようになすためである。なお、図示したように、溝22,22の無い部分は両円柱弁本体20a,20bの半分は必ずしも必要では無く、両円柱弁本体20a,20bの夫々を流路11の内径以上とした場合は、その側面の1/4周面で流路11を閉鎖することができるものである。 【0029】次に、「請求項2」の発明は、上記溝22,22を、断面半円形で側面21,21の周方向半周部位で順次その半径を0から流路11の略半径まで拡径する拡径溝22aと、この拡径溝22aの拡径端側に連設され、両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11の内側に突出部を形成しない延設溝22bとで構成してある。 【0030】すなわち、両円柱弁本体20a,20bの側面21の半周部位で順次その半径を0から流路11の略半径まで拡径する拡径溝22a,22aを、「図6」に横ハッチング線で示す部位に設けることで、半径が0、言い換えると拡径溝22a,22aが無い場所から、順次側面21の周方向に向かって拡径して、半周距離に達すると流路11の略半径まで拡径されるようになす。 【0031】したがって、両円柱弁本体20a,20bの側面21,21の拡径溝22a,22aが無い場所どうしが接合している場合は流路11は閉鎖され、「図7」(A)の状態にある。そこで、両円柱弁本体20a,20bを接動して回動させると順次「図7」(B)、「図7」(C)に示すように、両拡径溝22a,22aで構成される開口部の径が広まり、両円柱弁本体20a,20bを半回転(180度回転)することで、開口が流路11の内径に一致することになる。 【0032】しかし、拡径溝22a,22aを両円柱弁本体20a,20bの側面21の半周部位にのみ設けたのでは、各拡径溝22aの大径側端に流路11を塞ぐ部位が生ずる。「図6」に縦ハッチング線で示す部位がこの流路11を塞ぐ部位であるので、この部位を予め除去しておくことで、流路11を全開できることになる。 【0033】そこで、図示例では、延設溝22bとしては、上記拡径溝22aの大径側端部より該側面21の周方向略1/4部位に渡って拡径溝22aの大径側端の底部が、円柱弁本体20a,20bの中心と拡径溝22aの始端から該側面21の略3/4周方向に隔たった位置とを結ぶ直線線上に位置するようになしてある。 【0034】上記延設溝22b,22bは、両円柱弁本体20a,20bの拡径溝22a,22aの拡径側端どうしが接触して流路11と同径の開口を形成した際に、この開口を塞がないのがその目的であるので、底面形状やその位置は「図7」(E)の回転位置で流路11内に突出する部位がないものであればよい。 【0035】したがって、本発明では、両円柱弁本体20a,20bの側面21,21に設けた溝22,22で、直径0〜流路11の内径に達するまで調整できるオリフス状の弁を形成できるものである。 【0036】次に、「請求項3」の発明では、上記両円柱弁本体20a,20bには、その側面21の前記拡径溝22aと延設溝22bとを設けていない部位に、一対の母線方向の縦溝21a,21bを設け、上面25と底面24とには上記縦溝21a,21bの両上端どうし及び両下端どうしを連結する弦方向溝25a,24aを設けて、この縦溝21a,21bと弦方向溝25a,24aとに方形枠形状のパッキン40,40を嵌め込んでなる。 【0037】両円柱弁本体20a,20bの接触で密閉は不可能ではないが、側面21,21の線接触では密閉性の信頼性は低い。そこで上記パッキン40,40を使用することで確実な密閉が可能となるものである。 【0038】 【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、一次側流路と二次側流路とが一直線上に位置し、流路がその中心で円形のオリフィス状の開口径を順次変化させるようにして流量を円滑に連続調整できる流量調整弁を提供できるものである。 【0039】そして、弁全開時には流路11内に流体を妨げるものが一切無いように構成でき、微小な範囲での流量調整も確実に行なえ、さらには、流体閉鎖も確実に行なえる流量調整弁を提供できるものである。 【0040】また、「請求項2」の発明は、溝22,22を断面半円形としたので、円形の径が連続して変化できる開口が得られ、流量の正確な連続調整が可能な流量調整弁を提供できるものである。 【0041】また、「請求項3」の発明は、さらに両円柱弁本体20a,20b、パッキン40,40を設けたので確実な密閉が可能となる流量調整弁を提供できるものである。
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| 【出願人】 |
【識別番号】391017713 【氏名又は名称】平田バルブ工業株式会社
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| 【出願日】 |
平成10年(1998)4月16日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】 【氏名又は名称】平井 信
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| 【公開番号】 |
特開平11−304010 |
| 【公開日】 |
平成11年(1999)11月5日 |
| 【出願番号】 |
特願平10−122797 |
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