JP6118785B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は、液体や気体、粉体等を流通させる流路上に配設されるバルブ装置に関する。 The present invention relates to a valve device disposed on a flow path through which liquid, gas, powder, or the like flows.
従来から、液体や気体、粉体等の流通対象物を流通させる流路の開閉や切り換えを行うバルブ装置が提供されている。 2. Description of the Related Art Conventionally, there has been provided a valve device that opens / closes or switches a flow path through which a flow target such as liquid, gas, and powder flows.
かかるバルブ装置には、例えば、所定の軸線回りで回転可能に設けられる弁体であって、前記所定の軸線と直交又は略直交する方向に貫通する連通路が形成された弁体と、該弁体を内装する弁体収容室が形成されるハウジングであって、弁体収容室内の弁体の連通路を介して互いに連通する少なくとも二つの主通路が形成されたハウジングと、主通路同士を連通させた弁体の連通路周りと対向するように、少なくとも何れか一つの主通路に対応させてハウジング内に配置された環状のシート部材と、シート部材を弁体側に付勢する付勢部材とを備えるものがある(例えば、特許文献1参照)。 Such a valve device includes, for example, a valve body that is rotatably provided around a predetermined axis, in which a communication passage penetrating in a direction orthogonal or substantially orthogonal to the predetermined axis is formed, and the valve A housing in which a valve body housing chamber is formed, the housing having at least two main passages communicating with each other via a communication passage of the valve body in the valve body housing chamber, and the main passages communicating with each other An annular seat member disposed in the housing in correspondence with at least one of the main passages so as to face the periphery of the communicating passage of the valve body, and a biasing member that biases the seat member toward the valve body side (For example, refer patent document 1).
ハウジングは、シート部材を主通路の穴中心に沿って移動可能に収容する収容部を有する。 The housing has an accommodating portion that accommodates the sheet member so as to be movable along the hole center of the main passage.
前記バルブ装置は、弁体を所定の軸線周りで回転させることができる。そのため、前記バルブ装置は、弁体の連通路をハウジングの各主通路に連通させている状態と、弁体の非貫通部分をハウジングの各主通路に連通させている状態とに切り替えることができる。従って、前記バルブ装置は、流通対象物を流通させる流路の開閉を行うことができる。 The valve device can rotate the valve body around a predetermined axis. Therefore, the valve device can switch between a state in which the communication passage of the valve body is communicated with each main passage of the housing and a state in which a non-penetrating portion of the valve body is communicated with each main passage of the housing. . Accordingly, the valve device can open and close the flow path through which the flow object is circulated.
ところで、前記バルブ装置では、弁体の非貫通部分にシール部材を当接させることによって、弁体とハウジングとの間をシールしている。そのため、前記バルブ装置は、弁体とシート部材との接触を良好な状態で維持すべく、弁体に付着した流通対象物を除去できるように構成されている。 By the way, in the said valve apparatus, between a valve body and a housing is sealed by making a seal member contact | abut on the non-penetrating part of a valve body. Therefore, the valve device is configured to be able to remove a flow target attached to the valve body so as to maintain a good contact between the valve body and the seat member.
より具体的に説明する。前記バルブ装置において、ハウジングには、外部から供給される流体を収容部に流入させる供給路と、該供給路に供給された流体を弁体に吹き付ける放出路であって、弁体とシート部材との当接位置を含む領域、又は弁体とシート部材との当接位置の近傍の領域に向けて開口する放出路が形成される。 This will be described more specifically. In the valve device, the housing includes a supply path for allowing fluid supplied from the outside to flow into the housing portion, and a discharge path for blowing the fluid supplied to the supply path to the valve body, the valve body and the seat member, A discharge path that opens toward a region including the contact position of the valve member or a region in the vicinity of the contact position between the valve body and the seat member is formed.
そのため、前記バルブ装置では、供給路に流体が供給されると、該流体が放出路から弁体とシート部材との当接位置を含む領域、又は弁体とシート部材との当接位置の近傍の領域に向けて吹き付けられる。 Therefore, in the valve device, when a fluid is supplied to the supply path, the fluid includes an area including the contact position between the valve body and the seat member from the discharge path, or the vicinity of the contact position between the valve body and the seat member. It is sprayed toward the area.
従って、前記バルブ装置では、弁体とシート部材との当接位置に流通対象物が付着したとしても、該流通対象物を弁体から除去できるとされている。 Therefore, in the said valve apparatus, even if a flow target object adheres to the contact position of a valve body and a seat member, it is supposed that this flow target object can be removed from a valve body.
しかしながら、前記バルブ装置では、上述のように、供給路が常に弁体に向けて開口している。そのため、前記バルブ装置では、供給路への流体の供給を停止している場合、放出路や、供給路内に流通対象物が入り込むことがある。 However, in the valve device, as described above, the supply path always opens toward the valve body. Therefore, in the said valve apparatus, when supply of the fluid to a supply path is stopped, a distribution | circulation target object may enter into a discharge path or a supply path.
従って、前記バルブ装置では、放出路や、供給路内に入り込んだ流通対象物によって、弁体に吹き付けるための流体の流れが妨げられる虞がある。そのため、前記バルブ装置では、供給路や、放出路内に対するメンテナンスが必要となることがある。 Therefore, in the said valve apparatus, there exists a possibility that the flow of the fluid for spraying on a valve body may be prevented by the distribution | circulation target object which entered in the discharge path or the supply path. Therefore, the valve device may require maintenance on the supply path and the discharge path.
そこで、本発明は、弁体に吹き付ける流体の流通経路内に流通対象物が入り込むことを防止できるバルブ装置を提供することを課題とする。 Then, this invention makes it a subject to provide the valve apparatus which can prevent a distribution target object entering in the distribution path of the fluid sprayed on a valve body.
本発明に係るバルブ装置は、所定の軸線回りで回転可能に設けられる弁体であって、該所定の軸線と直交又は略直交する方向に貫通する連通路が形成された弁体と、該弁体を内装する弁体収容室を有するハウジングであって、弁体収容室内の弁体の連通路を介して互いに連通する少なくとも二つの主通路を有するハウジングと、前記主通路同士を連通させた弁体の連通路周りと対向するシート部材であって、少なくとも何れか一つの主通路に対応させてハウジング内に配置される環状のシート部材と、前記ハウジング内に配置される環状部材とを備え、前記ハウジングは、前記シート部材及び前記環状部材を収容する収容部と、外部から該収容部に流体を供給する供給路とを有し、前記シート部材及び前記環状部材のうちの少なくとも何れか一方は、前記主通路の穴心方向で移動可能に構成されるとともに、該供給路に供給された流体からの圧力を受ける受圧部を有し、前記環状部材は、前記主通路の穴心方向で該シート部材と並ぶ当接部を有し、該当接部は、前記シート部材と前記環状部材とが相対移動するに伴って、前記シート部材に当接している状態と、前記シート部材から離間している状態とに切替可能に構成され、前記シート部材と前記環状部材の当接部との間の隙間によって、前記供給路に供給された流体を弁体に向けて吹き付ける放出路が形成されることを特徴とする。 The valve device according to the present invention is a valve body that is provided so as to be rotatable about a predetermined axis, the valve body having a communication passage penetrating in a direction orthogonal or substantially orthogonal to the predetermined axis, and the valve A housing having a valve body housing chamber for interior body, the housing having at least two main passages communicating with each other via a communication passage of the valve body in the valve body housing chamber, and a valve in which the main passages communicate with each other A sheet member facing the periphery of the body communication path, comprising: an annular sheet member disposed in the housing corresponding to at least one of the main passages; and an annular member disposed in the housing; The housing includes a housing portion that houses the sheet member and the annular member, and a supply path that supplies fluid to the housing portion from the outside, and is at least one of the sheet member and the annular member Is configured to be movable in the hole center direction of the main passage, and has a pressure receiving portion that receives pressure from the fluid supplied to the supply path, and the annular member is formed in the hole center direction of the main passage. A contact portion that is aligned with the sheet member, and the contact portion is in contact with the sheet member as the sheet member and the annular member move relative to each other, and is separated from the sheet member. The discharge path for blowing the fluid supplied to the supply path toward the valve body is formed by the gap between the seat member and the contact portion of the annular member. It is characterized by that.
上記構成のバルブ装置によれば、外部から供給路に流体が供給されると、シート部材及び前記環状部材のうちの少なくとも何れか一方は、受圧部によって該流体から圧力を受ける。これにより、シート部材及び環状部材のうちの少なくとも何れか一方が主通路の穴心方向において移動する。 According to the valve device having the above configuration, when a fluid is supplied from the outside to the supply path, at least one of the seat member and the annular member receives pressure from the fluid by the pressure receiving portion. Accordingly, at least one of the sheet member and the annular member moves in the hole center direction of the main passage.
これに伴い、環状部材の当接部がシート部材から離間し、シート部材と環状部材の当接部との間の隙間によって放出路が形成される(放出路が開かれる)。 Accordingly, the contact portion of the annular member is separated from the sheet member, and a discharge path is formed by a gap between the sheet member and the contact portion of the annular member (the discharge path is opened).
従って、前記バルブ装置は、供給路に供給された流体を放出路から弁体に向けて吹き付けることができる。そのため、前記バルブ装置は、弁体の表面に付着している流通対象物を除去できる。 Therefore, the valve device can spray the fluid supplied to the supply path from the discharge path toward the valve body. Therefore, the said valve apparatus can remove the distribution | circulation target object adhering to the surface of a valve body.
また、前記バルブ装置では、シート部材と環状部材とを相対移動させることによって、シート部材と環状部材の当接部とを当接させることができる(放出路を閉じることができる)。 In the valve device, the seat member and the annular member can be brought into contact with each other by relatively moving the seat member and the annular member (the discharge path can be closed).
このように、前記バルブ装置では、シート部材と環状部材とを相対移動させることによって、弁体に流体を吹き付けているときに放出路を開くことができ、また、弁体に対する流体の吹き付けを停止しているときに放出路を閉じることができる。従って、前記バルブ装置は、放出路や、供給路内に流通対象物が入り込むことを防止できる。 As described above, in the valve device, by moving the seat member and the annular member relative to each other, the discharge path can be opened when the fluid is sprayed to the valve body, and the spraying of the fluid to the valve body is stopped. The discharge path can be closed when Therefore, the valve device can prevent the flow target from entering the discharge path or the supply path.
また、本発明のバルブ装置の一態様として、前記シート部材及び前記環状部材のうちの少なくとも何れか一方は、前記シート部材と前記環状部材の当接部とが互いに接近するように付勢されるようにしてもよい。 As one aspect of the valve device of the present invention, at least one of the seat member and the annular member is urged so that the seat member and the contact portion of the annular member approach each other. You may do it.
このようにすれば、供給路に供給された流体がシート部材及び環状部材のうちの少なくとも何れか一方に作用させる圧力がシート部材及び環状部材のうちの少なくとも何れか一方に対する付勢力よりも強くなると、シート部材と環状部材とが相対移動する。 In this case, when the pressure applied to the fluid supplied to the supply path on at least one of the sheet member and the annular member becomes stronger than the biasing force on at least one of the sheet member and the annular member. The sheet member and the annular member move relative to each other.
そして、供給路への流体の供給を停止すると、シート部材及び環状部材のうちの少なくとも何れか一方に対する付勢力によって、シート部材と環状部材の当接部とが互いに接近する。 When the supply of fluid to the supply path is stopped, the sheet member and the contact portion of the annular member approach each other due to the biasing force applied to at least one of the sheet member and the annular member.
従って、前記バルブ装置は、供給路への流体の供給を停止したときに、より確実に放出路を閉じることができる。 Therefore, the valve device can more reliably close the discharge path when the supply of fluid to the supply path is stopped.
また、本発明のバルブ装置の他態様として、前記弁体は、シート部材に対して非接触な状態で前記所定の軸線を回転中心にして回転可能に構成されるとともに、連通路の両端開口間に形成される非貫通部分であって、連通路を各主通路に連通させている状態から前記所定の軸線を回転中心にして回転させた状態に切り替わるに伴ってシート部材と対向する非貫通部分を有し、該非貫通部分がシート部材に対向した状態で前記軸線方向の何れか一端側を支点にしてシート部材側に傾動可能に設けられ、該弁体がシート部材側に傾動することによって非貫通部分がシート部材に圧接して主通路を遮断するように構成されるようにしてもよい。 As another aspect of the valve device of the present invention, the valve body is configured to be rotatable about the predetermined axis in a non-contact state with respect to the seat member, and between both ends of the communication passage. non-through portion in a non-through portion formed, faces the sheet member with the switching of the communication path in a state of being rotated by the rotation around the predetermined axis from a state in which to communicate with the respective main passage And the non-penetrating portion is provided so as to be tiltable toward the seat member with one end side in the axial direction as a fulcrum in a state where the non-penetrating portion faces the seat member, and the valve body is tilted toward the seat member. The penetrating portion may be configured to be in pressure contact with the sheet member to block the main passage.
このようにすれば、弁体がシート部材に非接触で回転するため、シート部材の摩耗を最小限に抑えることができ、弁体とハウジングとの間のシール状態を長期的に維持させることができる。 In this way, since the valve body rotates without contact with the seat member, the wear of the seat member can be minimized, and the seal state between the valve body and the housing can be maintained for a long time. it can.
以上のように、本発明に係るバルブ装置によれば、弁体に吹き付ける流体の流通経路内に流通対象物が入り込むことを防止できるという優れた効果を奏し得る。 As described above, according to the valve device of the present invention, it is possible to achieve an excellent effect that the flow target can be prevented from entering the flow path of the fluid sprayed onto the valve body.
以下、本発明の一実施形態に係るバルブ装置について、添付図面を参照しつつ説明する。 Hereinafter, a valve device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
本実施形態に係るバルブ装置は、液体や気体、粉体等の流通対象物を流通させる流路の開閉や切り換えを行うためのものである。 The valve device according to the present embodiment is for opening / closing or switching a flow path through which an object to be circulated such as liquid, gas, and powder is circulated.
図1,及び図2に示すように、本実施形態かかるバルブ装置1は、所定の軸線L1回りで回転可能に設けられる弁体2であって、該所定の軸線L1と直交又は略直交する方向に貫通する連通路R1が形成された弁体2と、該弁体2を内装する弁体収容室30が形成されるハウジング3であって、弁体収容室30内の弁体2の連通路R1を介して互いに連通する少なくとも二つの主通路R2、R3を有するハウジング3と、前記主通路R2,R3同士を連通させた弁体2の連通路R1周りと対向するシート部材4であって、少なくとも何れか一つの主通路R2,R3に対応させてハウジング3内に配置される環状のシート部材4と、ハウジング3内に配置される環状部材5と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
また、バルブ装置1は、シート部材4を弁体2側に付勢する付勢部材(以下、第一の付勢部材という)6を備えている。さらに、バルブ装置1は、環状部材5を弁体2側に付勢する付勢部材(以下、第二の付勢部材という)7を備えている。
Further, the
本実施形態に係るバルブ装置1において、弁体2は、シート部材4に対して非接触な状態で前記所定の軸線L1を回転中心にして回転可能に構成されるとともに、連通路R1の両端開口間に形成される非貫通部分がシート部材4と対向した状態で前記軸線方向の一端側を支点にしてシート部材4側に傾動可能に設けられている。
In the
これに伴い、バルブ装置1は、所定の軸線L1を通るようにハウジング3に挿通される軸状のステムS1であって、弁体2を軸線方向の一端側(本実施形態においてはハウジング3の下端側)で傾動可能に支持するとともに該弁体2を所定の軸線L1周りで回転させるステム(以下、第一ステムという)S1と、所定の軸線L1を通るように第一ステムS1とは反対側でハウジング3に挿通される軸状のステムS2であって、所定の軸線L1の他端側(本実施形態においてはハウジング3の上端側)で弁体2をシート部材4に向けて付勢して該弁体2を傾動させるステム(以下、第二ステムという)S2とをさらに備えている。
Accordingly, the
弁体2は、略球状に形成されている。弁体2の連通路R1は、該弁体2の略中心を通る真っ直ぐに形成される穴によって構成されている。
The
弁体2は、下部(所定の軸線L1が延びる方向における一端側)に第一ステムS1を挿入するためのステム挿入部(以下、第一ステム挿入部という)20であって、凹状の第一ステム挿入部20を有する。また、弁体2は、上部(所定の軸線L1が延びる方向における他端側)に第二ステムS2を挿入するステム挿入部(以下、第二ステム挿入部21という)21であって、凹状の第二ステム挿入部21を有する。
The
なお、本実施形態では、所定の軸線L1が延びる方向を軸線方向として説明を行う。 In the present embodiment, the direction in which the predetermined axis L1 extends is described as the axial direction.
図3、図4に示すように、第一ステム挿入部20は、軸線方向と直交する方向に延びる一対の第一平面部200(図4参照)が前記所定の軸線L1を挟んで形成されるとともに、一対の第一平面部200と直角又は略直角をなし、且つ前記所定の軸線L1と直交又は略直交する方向に延びる一対の第二平面部201(図3参照)が前記所定の軸線L1を挟んで形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first
上述のように、第一ステム挿入部20は、凹状に形成されている。そのため、第一ステム挿入部20は、軸線方向と直交する方向において広がる底面と、該底面から垂下する周壁とを有する。従って、本実施形態において、第一平面部200と、第二平面部201とは、周壁によって構成されている。
As described above, the first
図4に示すように、第二ステム挿入部21は、軸線方向と直交する方向に広がる第一被押圧部210と、該第一被押圧部210と平行又は粗平行をなす第二被押圧部211とを有する。
As shown in FIG. 4, the second
そのため、弁体2は、弁体2の非貫通部分とシート部材4とが対向している状態において、第一被押圧部210が第二ステムS2の後述する押圧軸部S20によって押圧されると、シート部材4側に変位(傾動)する(弁体2の非貫通部分がシート部材4に密接する)ように構成される。
Therefore, when the non-penetrating part of the
また、弁体2は、弁体2の非貫通部分とシート部材4とが対向している状態において、第二被押圧部が第二ステムS2の後述する押圧軸部S20によって押圧されると、シート部材4側に変位した状態から弁体2を反対側に強制的に変位させる(弁体2の非貫通部分をシート部材4から離間させる)ことができるように構成されている。
Further, when the second pressed portion is pressed by a later-described pressing shaft portion S20 of the second stem S2 in a state where the non-penetrating portion of the
図1、図2に示すように、ハウジング3は、シート部材4及び環状部材5を収容する収容部31を有する。また、ハウジング3は、内部に流体を供給するための供給路32を有する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
ハウジング3では、二つの主通路R2,R3が弁体収容室30を挟んで互いに対向するように形成されている。また、二つの主通路R2,R3は、弁体2の連通路R1と略同心になるように形成されている。さらに、二つの主通路R2,R3は、弁体2の連通路R1の内径と同径に設定されている。
In the
ハウジング3について、より具体的に説明する。本実施形態に係るハウジング3は、
内部に弁体2が配置されるメインフレーム33と、該メインフレーム33に取り付けられるサブフレーム34とを有する。また、ハウジング3では、メインフレーム33にサブフレーム34を取り付けた状態で内部に弁体収容室30が形成されるようになっている。
The
It has a
メインフレーム33は、内部に弁体2が配置される本体部330と、該本体部330に形成される挿通部(以下、第一ステム挿通部とする)331と、該本体部330に形成される挿通部(以下、第二ステム挿通部とする)332と、を有する。また、メインフレーム33は、筒状の配管接続部333であって、本体部330に繋がる配管接続部333を有する。
The
本体部330は、内部に弁体2を非接触状態で収容できる空間が形成されている。すなわち、本体部330は、一側面に弁体2を挿入するための開口(採番しない)を形成した凹部が形成されている。本体部330の開口は、弁体収容室30(凹部)の略中心を通って弁体2の所定の軸線L1と直交する中心線L2を中心にして略円形状に形成されている。
The
これにより、ハウジング3では、メインフレーム33にサブフレーム34を取り付けることによって、内部に弁体2を内装するための弁体収容室30を画定するように構成されている。
Thus, the
配管接続部333は、上述のように、筒状に形成されている。そのため、ハウジング3では、二つの主通路R2,R3のうちの一方の主通路R2,R3が配管接続部333の内部の空間によって構成されている。また、ハウジング3では、配管接続部333の内部の空間と、本体部330の内部の空間とが互いに連通している。
The
サブフレーム34は、メインフレーム33に取り付けられる取付部340であって、筒状に形成される取付部340を有する。
The
取付部340は、穴心方向に第一端と該第一端とは反対側の第二端とを有する。そして、取付部340は、第一端がメインフレーム33に取り付けられている。また、上述のように、取付部340は、筒状に形成されている。そのため、取付部340は、所定の軸線L1が延びる方向(以下、軸線方向という)と直交する方向に貫通する穴を有する。
The attaching
図5に示すように、本実施形態に係るハウジング3において、収容部31は、取付部340における内周面の一部によって構成されている。
As shown in FIG. 5, in the
より具体的に説明する。サブフレーム34は、取付部340の内部に形成される配置部(以下、第一配置部という)341であって、シート部材4を配置する第一配置部341と、取付部340の内部に形成される配置部(以下、第二配置部という)342であって、環状部材5を配置する第二配置部342とをさらに有する。
This will be described more specifically. The
第一配置部341は、取付部340の第一端側に形成される。第二配置部342は、第一配置部341と隣り合う位置に形成されている。
The
取付部340の内周面における第二配置部342を画定する部分の内径は、取付部340の内周面における第一配置部341を画定する部分の内径よりも小さくなっている。そして、取付部340の第二端の内周面の内径は、取付部340の内周面における第二配置部342を画定する部分の内径よりも小さくなっている。
The inner diameter of the portion that defines the
また、サブフレーム34は、取付部340に形成される貫通穴343を有する。貫通穴343は、取付部340の外面上で開口する第一開口端と、取付部340の内周面上で開口する第二開口端とを有する。第二開口端は、取付部340の内周面における第二配置部342を画定する部分上で開口している。そのため、本実施形態に係るハウジング3において、供給路32は、サブフレーム34における取付部340に形成される貫通穴343によって構成されている。
Further, the
シート部材4は、弁体2に圧接させるためのシートリング40と、該シートリング40を部分的に露出させた状態で内装可能な環状のホルダ41とを有する。
The
シートリング40は、ホルダ41から露出している部分が弁体2における連通路R1周りの部分と対向するように構成されている。
The
ホルダ41は、取付部340の第一配置部341に嵌め込まれるホルダ本体部410と、該ホルダ本体部410から取付部340の第二配置部342に向けて延出する延出部411とを有する。
The
ホルダ本体部410は、弁体2側の第一端と、該第一端とは反対側の第二端とを有する。そのため、ホルダ本体部410は、第一端側において、シートリング40を部分的に露出させるように構成されている。
The holder
環状部材5は、該供給路32に供給された流体からの圧力を受ける受圧部50を有する。環状部材5は、第二配置部342に嵌め込まれる環状の嵌込部51と、該嵌込部51から弁体2側に向けて延出する延出筒部52と、を有する。さらに、環状部材5は、主通路R2,R3の穴心方向で該シート部材4と並ぶ当接部53を有する。
The
受圧部50は、弁体2側に向く面によって構成されている。そのため、環状部材5は、受圧部50が流体から受けた圧力によって、弁体2側とは反対側の方向に移動するように構成されている。
The
嵌込部51は、弁体2側に向く第一面と、該第一面とは反対側の第二面とを有する。そのため、本実施形態に係る環状部材5では、嵌込部51の第一面によって構成されている。
The
嵌込部51の第二面は、ハウジング3の内面における収容部31(第二配置部342)を画定する部分と対向している。なお、嵌込部51では、第二面上で開口する凹部が形成されており、該凹部内に第二の付勢部材7の一部が配置されている。嵌込部51の内径は、取付部340の第二端側の内径と同一又は略同一に設定されている。
The second surface of the
また、嵌込部51は、当接部53がシート部材4に当接していない状態において(受圧部50が流体からの圧力を受けていない状態において)、第二面とハウジング3の内面との間に隙間が形成されるように配置されている。そのため、本実施形態に係るバルブ装置1では、シート部材4が弁体2に押されて移動するに伴い、環状部材5が弁体2から離間する方向に移動する。
Further, the
延出筒部52は、軸線方向と直交する方向において、嵌込部51の第一端から延出している。そのため、延出筒部52は、嵌込部51に繋がる基端と、該基端とは反対側の先端とを有する。
The extending
延出筒部52の外径は、嵌込部51の外径よりも小さくなっている。そのため、延出筒部52の外周面と、取付部340の内周面(取付部340の内周面における第二配置部342を確定する部分)との間には、空間が形成されている。
The outer diameter of the
さらに、延出筒部52の外径は、シート部材4の延出部411の内径よりも小さく設定されている。そして、延出筒部52の第二端側は、シート部材4の延出部411よりも内側に配置されている。そのため、延出筒部52の第二端の外周面と、シート部材4における延出部411の内周面との間には、隙間が形成されている。
Further, the outer diameter of the extending
延出筒部52における第二端は、シート部材4に当接可能に構成されている。すなわち、環状部材5は、延出筒部52における第二端によって、当接部53が構成されている。そのため、本実施形態に係るバルブ装置1では、シート部材4(シート部材4の内周面)と環状部材5の当接部53との間の隙間によって、供給路32に供給された流体を弁体2に向けて吹き付ける放出路35が形成される。
The second end of the extended
なお、上述のように、延出筒部52の外周面と、取付部340の内周面との間に隙間が形成されている。そのため、本実施形態に係る放出路35は、シート部材4(シート部材4の内周面)と環状部材5の当接部53との間の隙間と、延出筒部52の外周面と取付部340の内周面との間の隙間とによって、構成されている。
As described above, a gap is formed between the outer peripheral surface of the
延出筒部52の内径は、嵌込部51の内径と同一に設定されている。そのため、本実施形態に係るバルブ装置1では、取付部340の第二端側の内径、嵌込部51の内径、延出筒部52の内径のそれぞれが、同一又は略同一の大きさに設定されている。そして、本実施形態に係るバルブ装置1では、取付部340の第二端側の内面、嵌込部51の内面、延出筒部52の内面のそれぞれによって、二つの主通路R2,R3のうちの他方の主通路R2,R3が構成されている。
The inner diameter of the
第一の付勢部材6は、取付部340の第一配置部341(取付部340の内部における、第一配置部341を画定して弁体収容室30側に向く面)と、シート部材4のホルダ41の第二端(ホルダ41本体の弁体収容室30とは反対側に向く面)との間に介設されている。そのため、第一の付勢部材6は、シート部材4を弁体収容室30側に付勢している。
The first urging member 6 includes a
これに伴い、本実施形態に係るバルブ装置1は、シート部材4が規定位置よりも弁体収容室30(弁体2)側に移動するのを規制するストッパーStが設けられている(図1,図2参照)。本実施形態において、規定位置とは、シート部材4のホームポジションであって、弁体2がシート部材4側に傾動した状態で、該弁体2がシート部材4(シートリング40)に対して適正に圧接し得る状態となるシート部材4の位置を意味する。
Accordingly, the
なお、第一の付勢部材6には、コイルバネや皿バネ等の種々タイプのものを採用でき、本実施形態においては、皿バネが採用されている。皿バネは、円環状に形成されており、その中心が主通路R2,R3の穴中心CLと同心又は略同心となるように、シート部材4のホルダ41の第二端とハウジング3の内面との間に介装されている。本実施形態において、前記皿バネは、穴中心CL方向に三つ重ねて設けられており、シート部材4が規定位置に位置した状態で、自然長になるように設けられている。
Various types of members such as a coil spring and a disc spring can be adopted as the first urging member 6, and a disc spring is adopted in the present embodiment. The disc spring is formed in an annular shape, and the second end of the
第二の付勢部材7は、取付部340の第二配置部342(取付部340の内部における、第二配置部342を画定して弁体収容室30側に向く面)と、環状部材5の嵌込部51(嵌込部51の弁体収容室30とは反対側に向く面)との間に介設されている。そのため、第二の付勢部材7は、環状部材5を弁体収容室30側に付勢している。
The
なお、第二の付勢部材7は、環状部材5の当接部53とがシート部材4とが当接している状態において、環状部材5に対して付勢力を作用させるように構成されている。
The
第一ステムS1は、図3、図4に示すように、ハウジング3(第一ステム挿通部331)に挿通されている。第一ステムS1は、ハウジング3内に位置する一端と、該一端とは反対側の第二端とを有する。第一ステムS1は、弁体2の第一ステム挿入部20(一対の第一平面部200及び一対の第二平面部201で包囲される領域)に挿入される挿入軸部S10を有する。
As shown in FIGS. 3 and 4, the first stem S <b> 1 is inserted through the housing 3 (first stem insertion portion 331). The first stem S1 has one end located in the
また、第一ステムS1は、第一の挿入軸部S10に形成される一対の凸条部S100を有する(図4参照)。また、第一ステムS1は、一対の凸条部S100の間に配置される一対の接触面部S101を有する。 Moreover, 1st stem S1 has a pair of protruding item | line part S100 formed in 1st insertion shaft part S10 (refer FIG. 4). Moreover, 1st stem S1 has a pair of contact surface part S101 arrange | positioned between a pair of convex strip part S100.
各凸条部S100は、所定の軸線L1と直交又は略直交方向に延びており、第一平面部200と対向する。
Each ridge portion S100 extends in a direction orthogonal or substantially orthogonal to the predetermined axis L1 and faces the first
各凸条部S100は、対向する第一平面部200に対して僅かに隙間があくように形成されている。すなわち、弁体2が傾動できるように一対の第一平面部200の間隔よりも一対に凸条部S100の間隔が狭く設定されており、弁体2が傾動したときに各凸条部S100が対向する各第一平面部200に対して線接触するように構成されている。
Each ridge portion S100 is formed to have a slight gap with respect to the opposed first
また、接触面部S101は、対向する弁体2側の第二平面部201と面接触している。そのため、第一ステムS1は、所定の軸線L1周りで回転させたときのトルクを接触面部S101から弁体2の第二平面部201に伝達できるとともに、弁体2の傾動を許容できるように構成されている。
Further, the contact surface portion S101 is in surface contact with the second
なお、第一ステムS1は、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第一ステムS1の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ(図示しない)が他端側に接続され、該駆動モータによる駆動により、弁体2の所定の軸線L1周りで回転するようになっている。
The first stem S1 can be manually rotated by attaching a handle or the like, but in the present embodiment, a drive motor (such as a pulse motor) that can arbitrarily set the rotation angle of the first stem S1. (Not shown) is connected to the other end side, and is rotated around a predetermined axis L1 of the
第二ステムS2は、ハウジング3(第二ステム挿通部332)に挿通されている。第二ステムS2は、ハウジング3内に位置する一端と、該第一端とは反対側の第二端とを有する。そして、第二ステムS2は、弁体2の第二ステム挿入部21に挿入される押圧軸部S20を有する。
The second stem S2 is inserted through the housing 3 (second stem insertion portion 332). The second stem S2 has one end located in the
押圧軸部S20は、湾曲した外周面に対する曲率中心が挿入軸部S10の軸心に対して偏心した偏心カムである。そのため、押圧軸部S20は、第二ステムS2を弁体2の非貫通部分がシート部材4に対向した状態において、第二ステムS2を所定の軸線L1周りで回転させると、弁体2の第一被押圧部210に接触乃至押圧するようになっている。
The pressing shaft portion S20 is an eccentric cam in which the center of curvature with respect to the curved outer peripheral surface is eccentric with respect to the axis of the insertion shaft portion S10. Therefore, when the second stem S2 is rotated around the predetermined axis L1 in a state in which the non-penetrating portion of the
また、押圧軸部S20は、弁体2の非貫通部分がシート部材4に対向した状態において、第二ステムS2を所定の軸線L1周りで逆回転(押圧軸部S20に第一被押圧部210を押圧させるとき回転方向とは逆方向に回転)させることで、第二被押圧部211に対しても押圧できるようになっており、シート部材4側に傾動(変位)した弁体2(非貫通部分)をシート部材4から強制的に離間させることもできるようになっている。
Further, the pressing shaft S20 rotates the second stem S2 in the reverse direction around the predetermined axis L1 in a state where the non-penetrating portion of the
上記構成の第二ステムS2は、第一ステムS1と同様に、ハンドル等を取り付けることで手動によって回転させることも可能であるが、本実施形態においては、第二ステムS2の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ(図示しない)が他端側に接続されている。すなわち、本実施形態に係るバルブ装置1は、回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータで第二ステムS2を回転させることにより、弁体2を傾動させるに際して押圧軸部S20(偏心カム)による弁体2に対する押圧力が所定の押圧力となるよう構成されている。
Similarly to the first stem S1, the second stem S2 having the above configuration can be manually rotated by attaching a handle or the like. However, in this embodiment, the rotation angle of the second stem S2 is arbitrarily set. A drive motor (not shown) such as a pulse motor that can be set is connected to the other end side. That is, in the
これにより、押圧軸部S20が摩耗して弁体2に対する押圧力が所定の押圧力よりも小さくなったとき、第二ステムS2の回転角度を大きくすることで押圧軸部S20(第二ステムS2)を交換することなく、既存の押圧軸部S20で弁体2に対して所定の押圧力を作用させることができるようになっている。
Thereby, when the pressing shaft portion S20 is worn and the pressing force on the
なお、駆動モータ(第二ステムS2)の回転角度の設定は、手動であってもよいが、例えば、第二ステムS2のトルクを測定するトルクセンサを設け、そのトルクセンサの検知結果が所定値(押圧軸部S20による押圧力が所定の押圧力となるトルク値)になるように駆動モータの回転角度を自動的に変更するように制御しても勿論よい。 The rotation angle of the drive motor (second stem S2) may be set manually. For example, a torque sensor for measuring the torque of the second stem S2 is provided, and the detection result of the torque sensor is a predetermined value. Of course, the rotation angle of the drive motor may be controlled so as to be automatically changed so that the pressing force by the pressing shaft portion S20 becomes a predetermined pressing force.
本実施形態に係るバルブ装置1は、以上の構成からなり、次に、本実施形態に係るバルブ装置1の作動について説明する。
The
上記構成のバルブ装置1は、図1に示すように、二つの主通路R2,R3が弁体2の連通路R1を介して連通した状態で、一方の主通路R2側から他方の主通路R3側(又は、他方の主通路R3側から一方の主通路R2側)に向けて流通対象物の流通が許容される。
As shown in FIG. 1, the
このとき、弁体2は、シート部材4に対して非接触状態になっている。また、押圧軸部S20は、弁体2の第一被押圧部210及び第二被押圧部211の何れに対しても押圧していない状態になっている。
At this time, the
そして、流通対象物の流通を許容した状態から主通路R2,R3を遮断するには、第二ステムS2をそのままの状態で維持させつつ第一ステムS1のみを90°回転させる。このようにすると、第一ステムS1の回転力が接触面部S101を介して弁体2の第二平面部201に伝達され、弁体2が90°回転する。
And in order to interrupt | block main passage R2, R3 from the state which permitted distribution | circulation of the distribution | circulation target object, only 1st stem S1 is rotated 90 degrees, maintaining 2nd stem S2 as it is. If it does in this way, the rotational force of 1st stem S1 will be transmitted to the
第二ステムS2を回転させることなく弁体2を回転させるとき、押圧軸部S20(カム)は、第一被押圧部210及び第二被押圧部211の何れも押圧しない状態(弁体2を傾動させるような付勢を作用させない状態)で維持させる。このようにすると、弁体2は、シート部材4に対して非接触状態のままで、所定の軸線L1周りで回転する。
When rotating the
これにより、弁体2の非貫通部分が一方の主通路R2(シート部材4)に対して隙間をあけた状態で対向することになる。また、第一ステムS1のトルクを伝達した弁体2側の第二平面部201と第一ステムS1の接触面部S101とが、弁体2を傾動させる方向に沿った状態(主通路R2,R3の穴中心CLと平行又は略平行になった状態)になる。そのため、弁体2は、第二平面部201と接触面部S101とが接触していても、傾動が許容された状態になる。
Thereby, the non-penetrating part of the
そして、第二ステムS2を回転させると、図2に示すように、押圧軸部S20が第一被押圧部210(弁体2の上部側)を押圧して弁体2をシート部材4側に付勢し、その付勢で弁体2が傾動しようとする。このとき、第一ステムS1の先端(弁体2を支持した支持点)を傾動支点にして弁体2が傾動し、弁体2が所定の移動量傾動した状態で、弁体2の非貫通部分がシート部材4に圧接する。そうすると、シート部材4(圧接部401)は、弁体2の圧接によって全周に亘って規定した変形量で弾性変形し、その弾性によって弁体2とハウジング3との間がシールされる結果、一方の主通路R2(二つの主通路R2,R3間)が遮断され、流通対象物の流通が停止することになる。
Then, when the second stem S2 is rotated, as shown in FIG. 2, the pressing shaft portion S20 presses the first pressed portion 210 (the upper side of the valve body 2), and the
これに対し、第二ステムS2を逆回転(弁体2をシート部材4側に変位させる場合とは反対側に回転)させると、第一被押圧部210に対する押圧軸部S20の当接が解除される一方、該押圧軸部S20が第二被押圧部211を押圧することになり、第二被押圧部211に対する押圧軸部S20の押圧作用で、弁体2がシート部材4(圧接部401)から離間する方向に傾動する。
On the other hand, when the second stem S2 is reversely rotated (rotated to the opposite side to the case where the
その結果、弁体2が元の位置に復帰する一方で、シート部材4が規定位置で位置決めされ、弁体2とシート部材4とが非接触状態(略一定の間隔)に戻ることになる。そして、第二ステムS2を回転させることなく第一ステムS1を逆回転(弁体2の非貫通部分をシート部材4と対向させる場合とは反対側に回転)させると、弁体2がシート部材4に対して非接触状態で回転し、二つの主通路R2,R3が弁体2の連通路R1を介して連通して流通対象物の流通を許容した状態に戻ることになる。
As a result, while the
本実施形態では、連通路R1によって二つの主通路R2,R3を連通させている弁体2を回転させる際に、供給路32に流体を供給する。そのため、バルブ装置1では、二つの主通路R2,R3及び弁体2の連通路R1に流通対象物を流通させている状態において、シート部材4と環状部材5の当接部53とが互いに当接している(すなわち、放出路35が閉じられている)。
In the present embodiment, fluid is supplied to the
外部から供給路32に流体が供給されると、延出筒部52の外周面と、取付部340の内周面(取付部340の内周面における第二配置部342を確定する部分)との間の空間内の圧力が高まる。
When the fluid is supplied to the
これにより、環状部材5の受圧部50に該流体からの圧力が作用する。そして、環状部材5の受圧部50が流体から受ける圧力が環状部材の嵌込部51が第二の付勢部材7から受ける付勢力よりも強くなると、環状部材5が弁体2から離れる方向に移動する。
Thereby, the pressure from the fluid acts on the
これに伴い、環状部材5の当接部53がシート部材4から離間する。そして、シート部材4と環状部材5の当接部53との間に隙間が形成される。すなわち、放出路35が開かれる。そして、供給路32に供給された流体が放出路35から弁体2に向けて吹き付けられ、弁体2の表面に付着している流通対象物が除去される。
Accordingly, the
供給路32への流体の供給を停止すると、第二の付勢部材7の付勢力によって、環状部材5が弁体2側に移動する。これにより、シート部材4と環状部材5の当接部53とが互いに当接する。すなわち、放出路35が閉じられる。
When the supply of the fluid to the
このようにして、バルブ装置1では、弁体2に吹き付ける流体の流通経路が開閉される。
In this way, in the
以上のように、本実施形態に係るバルブ装置1によれば、弁体2に流体を吹き付けているときに放出路35を開くことができ、また、弁体2に対する流体の吹き付けを停止しているときに放出路35を閉じることができる。従って、前記バルブ装置1は、放出路35や、供給路32内に流通対象物が入り込むことを防止できる。
As described above, according to the
また、環状部材5が第二の付勢部材7によって、弁体2側に向けて付勢されているため、供給路32への流体の供給を停止するに伴って、シート部材4と環状部材5の当接部53とが互いに接近する。従って、バルブ装置1は、供給路32への流体の供給を停止したときに、より確実に放出路35を閉じることができる。
Further, since the
また、バルブ装置1では、弁体2をシート部材4に非接触で回転させることができる。そのため、バルブ装置1は、シート部材4の摩耗を最小限に抑えることができ、弁体2とハウジング3との間のシール状態を長期的に維持させることができる。
In the
尚、本発明のバルブ装置1は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
The
上記実施形態において、弁体2がシート部材4に対して非接触で回転でき、且つ連通路R1の両端開口間に形成される非貫通部分が主通路R2,R3と対向した状態で該弁体2を傾動させる非接触式のバルブ装置1について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、バルブ装置1は、ハウジング3内に配置されたシート部材4に対して弁体2が常時圧接し、弁体2を所定の軸線L1回りで回転させたときに弁体2がシート部材4に摺接する一般的なボールバルブ(バルブ装置1)であってもよい。
In the above embodiment, the
上記実施形態において、前記環状部材5は、主通路R2,R3の穴心方向で移動可能に構成されるとともに、供給路に供給された流体からの圧力を受ける受圧部を有するように構成されていたが、これに限定されるものではない。
In the above-described embodiment, the
例えば、環状部材5は、所定の位置に固定されていてもよい。但し、上記構成を採用する場合、バルブ装置1は、シート部材4が主通路R2,R3の穴心方向で移動可能に構成されるとともに、供給路に供給された流体からの圧力を受ける受圧部50を有するように構成されることが必要となる。
For example, the
この場合、環状部材5は、弁体2側に付勢されていなくてもよい。また、シート部材4は、弁体2側とは反対側に付勢されることが好ましいが、シート部材4は、弁体2が押し付けられることによって、弁体収容室30から離間する方向に移動するように構成されていてもよい。
In this case, the
この場合、弁体2をシート部材4に押し付けることによって、シート部材4と環状部材5の当接部53とを互いに当接させることができるように構成されていればよい。
In this case, what is necessary is just to be comprised so that the
上記実施形態において、特に言及しなかったが、供給路32(貫通穴343)は、環状部材5の受圧部50に向けて開口するように形成されていても良い。このようにすれば、環状部材5の受圧部50に対して、効率良く流体からの圧力を作用させることができるようになる。
Although not particularly mentioned in the above embodiment, the supply path 32 (through hole 343) may be formed to open toward the
なお、シート部材4が受圧部を有するように構成する場合、供給路32(貫通穴343)は、シート部材4が受圧部に向けて開口するように形成されていても良い。
When the
1…バルブ装置、2…弁体、3…ハウジング、4…シート部材、5…環状部材、20…第一ステム挿入部、21…第二ステム挿入部、30…弁体収容室、31…収容部、32…供給路、33…メインフレーム、34…サブフレーム、35…放出路、40…シートリング、41…ホルダ、50…受圧部、51…嵌込部、53…当接部、200…第一平面部、201…第二平面部、210…第一被押圧部、211…第二被押圧部、330…本体部、331…第一ステム挿通部、332…第二ステム挿通部、333…配管接続部、340…取付部、341…第一配置部、342…第二配置部、343…貫通穴、401…圧接部、410…ホルダ本体部、411…延出部、CL…穴中心、L1…軸線、L2…中心線、R1…連通路、R2,R3…主通路、S1…第一ステム、S10…挿入軸部、S100…凸条部、S101…接触面部、S2…第二ステム、S20…押圧軸部、St…ストッパー
DESCRIPTION OF
Claims (3)
The valve body is rotatably constructed in the rotating around the predetermined axis in a non-contact state with respect to the sheet member, a non-through portion formed across the opening of the communication passage, communicating There is a non-penetrating portion facing the sheet member as the passage is switched from a state communicating with each main passage to a state rotated about the predetermined axis , and the non-penetrating portion faces the sheet member. In this state, one end side in the axial direction is provided as a fulcrum so that it can be tilted toward the seat member side, and the valve body tilts toward the seat member side so that the non-penetrating portion is pressed against the seat member and the main passage is formed. The valve device according to claim 1 or 2, wherein the valve device is configured to be shut off.
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