JP2001512222A

JP2001512222A - 均圧弁

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Publication number: JP2001512222A
Application number: JP2000505442A
Authority: JP
Inventors: ケイ．ビーデイェシュワント
Original assignee: ダイアモンドパワーインターナショナルインコーポレイテッド
Priority date: 1997-08-04
Filing date: 1998-07-29
Publication date: 2001-08-21
Anticipated expiration: 2018-07-29
Also published as: EP1017949A4; US5950677A; KR20010022630A; AU8672698A; EP1017949A1; JP3457944B2; KR100491312B1; WO1999006744A1

Abstract

(57)【要約】均圧弁が弁胴部１８を有し、該弁胴部が、第１の弁ポート２２と、少なくとも２つの第２の弁ポート２４及び２６と、各第２の弁ポートを選択的に閉鎖するために可動の弁ゲート５０とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】（発明の分野）本発明は流体圧力を等化するために有益な装置に関し、詳しくは、複数の流体
源間における流体圧力を等化するために有益な均圧弁に関する。

【０００２】（従来技術の説明）図１にダイヤグラムで示すように、従来の材料取り扱いシステムのエアロック
１の如きエアロックは、フライアッシュその他の乾燥した粒状固形物を、重力下
にある圧力帯域から別の圧力帯域に自由流動させるために使用される。例えば、
図１のシステムでは、粒状固形物は上部のホッパ２に集められた後、空気作動弁
３の作動を介して制御容積においてエアロック１内に落下される。次いで、各制
御容積の粒状固形物は別の空気作動弁４を介し、圧縮空気のような搬送流体源を
担持する搬送管５内に落下される。搬送管５内の空気圧は一般には約１３７９０
０Ｐａ（２０ｐｓｉ）であるが、約１７２３７５Ｐａ（２５ｐｓｉ）にまで圧縮
され得る。

【０００３】搬送流体の圧力は通常、大気圧力に近いエアロック１内部の圧力よりもずっと
高く、この圧力差を等化しないとエアロック１から搬送管５への固体粒状物の移
動速度は低下する。従って、図１に示すような従来の材料取り扱いシステムはし
ばしば均圧弁６を含んでいる。図１及び図２〜図３を参照するに、従来型の２つの均圧弁６’及び６”が例示
され、各均圧弁は、流体ライン７を介してエアロック１と夫々流体連通する弁ポ
ート７’及び７”と、流体ライン８を介し、位置５ａに示す搬送管５と流体連通
する弁ポート８’と、流体ライン９を介して弁ポート２と流体連通する弁ポート
９’及び９”とを有している。各均圧弁６’及び６”は、アクチュエータ１１’
、１１”により作動され、弁ポート８’、９’及び８”、９”を交互にシールす
る弁ゲート１０’、１０”も含んでいる。

【０００４】通常、均圧弁６、６’及び６”は以下の如く作動する。即ち、ホッパ２からエ
アロック１内にある容量の粒状固形物を落下させる以前に、空気作動弁３及び４
を閉位置とし、アクチュエータ１１’及び１１”を、各弁ポート８’及び８”を
シールし、各弁ポート９’及び９”を開放するように位置決めする。次いで、ホ
ッパ２とエアロック１とを流体連通させ、ホッパ２内の、粒状固形物の上方の空
気圧と、エアロック１内の空気圧とをほぼ等しくし且つほぼ大気圧力とした後、
空気作動弁３を開放し且つ調時的に閉じることで、エアロック１内に所定容積量
の粒状固形物を落下させる。次いで、各アクチュエータ１１’、１１”を作動し
て各弁ポート８’及び８”を開放させ、各弁ポート９’、９”をシールさせる。
かくして搬送管５は位置５ａでエアロック１と流体連通され、この位置５ａでの
エアロック１内の空気圧は、ずっと高圧の搬送管５内の圧力とほぼ等化される。
エアロック１と搬送管５との各内部の空気圧は、システムにおける固有の圧力降
下により、通常、完全に等化されることはない。全等化プロセスの所要時間は通
常５〜１５秒以下であり、その長さはエアロック１の容量により決まる。

【０００５】次ぎに、空気作動弁４を開放させ、５ｃで示す位置で搬送管５内に粒状固形物
を落下させ、搬送管５内を通して搬送せしめる。位置５ｃでの空気圧は、位置５
ａと位置５ｃとの中間の位置５ｂで搬送管５内にオリフィスが介装されているこ
とから、位置５ａにおける空気圧（かくしてエアロック１内の空気圧）よりもず
っと低い。これにより生じるエアロック位置と位置５ｃとの間での圧力低下が、
搬送管５内への粒状固形物の流入を促進する。空気作動弁４を閉じるとエアロッ
ク１内には一般に幾分かの粒状固形物が残る。次いで、アクチュエータ１１’、
１１”を作動して弁ポート８’、８”をシールさせ、弁ポート９’、９”を開放
させ、エアロック１とホッパ２とを再び流体連通状態とし、エアロック１内の空
気圧をホッパ２内のほぼ大気圧である空気圧と等化させる。各等化プロセス中、
均圧弁６’、６”を通過する空気速度は、搬送管５及びエアロック１の各内部の
空気圧の、また、エアロック１及びホッパ２の各内部の空気圧の差が極めて大き
いことからほぼ音速にまで達し得る。加えて、エアロック１とホッパ２との間で
の等化プロセスの最中、均圧弁６’、６”を通過する空気は通常、エアロック１
から遊離する大量の粒状固形物を連行するが、この空気と粒状固形物との混合物
は高速で流動するに際し、通常は極めて高い研磨性を持つ。

【０００６】従来の均圧弁６’、６”には大きな欠点がある。その１つは、そうした均圧弁
６’、６”は、部品、殊に、近音速で移動する空気流れ中に連行される粒状物が
周期的に衝突する弁ポート９、９’、弁ゲート１０’、１０”、アクチュエータ
１１’、１１”の損耗が非常に早いことである。そうした各部品の損耗速度は、
Ｖ³に比例する。ここで、Ｖは前記混合物の速度に等しい。従来のある均圧弁６では、共用中の三カ月以内で交換を要することも珍しくない。

【０００７】しかも、均圧弁６’、６”のような均圧弁は、アクチュエータ１１’、１１”
が、各弁ポートをシール位置に移動させる際に、弁ポート８’、９’と弁ポート
８”、９”とを一時開放させ、エアロック１及びホッパ２、そして搬送管５の全
てを同時に圧力等化させるように設計されている。図１に示す圧送作動型のシス
テムとは逆に、真空作動されるシステムでは、この過渡的な三元性の圧力等化が
、粒状固形物をして真空ポンプ内に吸引せしめる結果となり、それ故、それらの
ポンプの管理及び整備の必要性が増大することが分かった。

【０００８】上述したような形式の均圧弁は代表的には相当高額の整備費用を伴う。例えば
、アッシュその他の如き粒状物の移送と関連して使用する均圧弁には典型的には
著しい損耗の問題がある。それらの粒状物はゲートや弁座を腐食し、そうした腐
食が、時間の経過と共に、ゲートを閉じる際の漏れを発生させる原因となる。漏
れが生じると、システムは弁にアクセスするため及び或は弁を交換するために停
止せざるを得ないが、こうしたシステム停止時間は運転コストを増大させ得る。
更に、従来の均圧弁はその設計上、損耗した各部品にアクセスするためにしばし
ば実質的に分解する必要がある。幾つかの均圧弁設計形状においては、弁座をハ
ウジング内に加工形成することから、弁胴部を交換あるいは補修しなくてはなら
ず、これが、整備費用とシステム停止時間とを増大させる。

【０００９】上述の問題に鑑み、本発明の課題は、改良した均圧弁を提供することであり、損耗速度が比較的遅い均圧弁を提供することであり、流体源の意図されざる過渡的等化を抑止する均圧弁を提供することであり、比較的耐摩耗性の高い内側部品を有する均圧弁を提供することであり、更には、点検及び交換の比較的容易な内側部品を有する均圧弁を提供すること
である。

【００１０】（発明の概要）限定的にではなく列挙した上述の特徴のみならず他の課題が、本発明に従う、
第１の流体源と、少なくとも２つの第２の流体源との間の圧力を交互に等化する
ための均圧弁により達成される。本発明の均圧弁は、中心軸線を有し且つ第１の
流体源と流体連通する第１の弁ポートと、中心軸線を有し且つ少なくとも２つの
第２の流体源の夫々と流体連通する少なくとも２つの第２の弁ポートとを含む弁
胴部を含んでいる。第２の弁ポートは、少なくとも一方の第２の弁ポートの中心
軸線が第１の弁ポートの中心軸線と鋭角を成す状態で配列される。本発明の均圧
弁は更に、第１の等化位置と第２の等化位置との間を可動の弁ゲートを含み、こ
のゲート弁は、第１の等化位置では一方の第２の弁ポートを通しての流体の流動
を許容し、他方の第２の弁ポートを通しての流体流れを停止させそれにより、第
１の流体源と前記一方の第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化し、第２
の等化位置では、前記一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを停止させ、前
記他方の第２の弁ポートを通しての流体流れを許容しそれにより、第１の流体源
とこの他方の第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化する。本発明の均圧
弁は更に、弁胴部の、第１の弁ポートと各第２の弁ポートとの間に、各第２の弁
ポート間を流動する流体の速度が実質的に減速されるような所定の容積を有する
チャンバを含む。

【００１１】（実施例の説明）図４〜図７を参照して説明するに、本発明の第１実施例に従う均圧弁１６が示
され、弁胴部１８と、第１の流体源、例えば図１の材料取り扱いシステムのエア
ロック１内の空気源と流体連通する第１の弁ポート２２と、例えば搬送管５内の
圧縮空気源及びホッパ２内の空気源のような各第２の流体源と夫々流体連通する
一対の第２の弁ポート２４及び２６とを含んでいる。図５に示すように、第１の
弁ポート２２は弁胴部１８の第１の壁２８に沿って位置付けられ、第２の弁ポー
ト２４及び２６は弁胴部１８の第２の壁３０にして、第１の壁２８と相対して位
置付けた第２の壁３０に沿って位置付けられる。

【００１２】更に、第１の弁ポート２２の中心軸線Ａ及び第２の弁ポート２４の中心軸線Ｂ
は同じラインに沿った部分に位置付けられ（図５及び図６参照）、第２の弁ポー
ト２６はこのラインに関し約１０〜１５度の角度で鋭角を成している。これによ
り、第２の弁ポート２６の中心軸線Ｃは、中心軸線Ａに関し約１０〜１５度の角
度で鋭角を成す状態で第１の弁ポート２２の内部に伸延する（図５参照）。こう
した各特徴の重要性は今後説明される。

【００１３】均圧弁１６はまた、図示しないシリンダに摺動自在に結合され且つピン３６に
よりリンク３４に廻動自在に結合したピストン３２をも含む。リンク３４はピン
４０によりリンク３８に廻動自在に結合され、リンク３８は、リンク３８をピボ
ットピン４２に関する回転を拘束するためにピボットピン４２に固定される。弁
胴部１８内でピボットピン４２に弁アクチュエータ４４が固定されそれにより、
ピボットピン４２に関する弁アクチュエータ４４の回転も拘束される。図６及び
図７に示すように、弁アクチュエータ４４は概略三角形状を有し、その内部には
円筒状の一対の中空延長部４６を含む。好ましくは、研磨したニッケル硬質材（
Ｎｉ−Ｈａｒｄ）製で、円筒状の一対の中実延長部５２を設けた細長卵形の弁ゲ
ート５０を設け、この中実延長部５２を中空延長部４６の内部に摺動自在に取り
付ける。各中空延長部４６は、ゲート弁５０を弁アクチュエータ４４から離間す
るようにバネ偏倚させるための、コイルバネ５６のようなバネを含む。弁胴部１
８は更に、好ましくは研磨したＮｉ−Ｈａｒｄ材製で、第２の壁３０の内面に取
り付けた弁座プレート５８を含む。弁座プレート５８は、２つの第２の弁ポート
２４及び２６の位置に、同一平面内の弁座６４及び６６を形成する一対の開口部
６０及び６２を有する。弁ゲート５０が弁アクチュエータ４４から離間する方向
にバネ偏倚されることから、弁ゲートは弁座プレート５８に対して接触する状態
にもバネ偏倚される。以下に詳しく説明するように、弁ゲート５０は、第２の弁
ポート２４及び２６を交互に通しての流体流れを制御するための手段として作用
する。

【００１４】均圧弁１６を構成する全ての材料は３９８．８９℃（華氏７５０度）の温度定
格を有する。弁胴部１８は、第１の壁２８と第２の壁３０との中間の、かくして第１の弁ポ
ート２２と、第２の各弁ポート２４と２６との間のチャンバ７０を含む。チャン
バ７０は第１の弁ポート２２、第２の弁ポート２４及び２６と比較して非常に大
きい。従って、第１の弁ポート２２の中心軸線Ａと直交する平面、例えば図６に
示すラインＤ及びＥを含む各平面内で測定した場合に、チャンバ７０の最大断面
積は、今後説明するように、第１の弁ポート２２の最小断面積よりも実質的に大
きい。

【００１５】図１及び図４〜図７を参照しつつ、本発明の均圧弁１６の第１実施例の構造並
びに作動を説明する。上述の如く、第１の弁ポート２２は通常、エアロック１内
の空気源のような第１の流体源と流体ライン７を介して流体連通され、一方の第
２の弁ポート２４は通常、流体ライン９を介してホッパ２のような第２の流体源
と流体連通される。他方の第２の弁ポート２６は通常、流体ライン８を介し、搬
送管５のような別の第２の流体源と流体連通される。均圧弁の第１の等化位置で
は、弁アクチュエータ４４及び弁ゲート５０は図７に示す位置から時計方向にお
よそ８０〜８５度回転される。弁ゲート５０は弁座６６に接触する状態にバネ偏
倚され且つこの弁座６６を横断して伸延して開口部６２を閉鎖しそれにより、第
２の弁ポート２６を通しての流体流れを拘束し、一方、第２の弁ポート２４を通
しての流体流れを許容する。均圧弁１６を図１のシステムで使用し、ホッパ２か
らある量の粒状固形物がエアロック１内に落下される待機状態にあると仮定する
と、ゲート弁５０は第１の等化位置にあり、ホッパ２及びエアロック１は流体連
通状態とされており、ホッパ２の内部の、粒状固形物の上方の空気圧とエアロッ
ク１内の空気圧とはほぼ等しく且つほぼ大気圧となっている。次いで、前記ある
量の粒状固形物を空気作動弁３を作動させてエアロック１内に落下させ得る。

【００１６】ピストン３２を制御してリンク３４及び３８を引き起こし、次いで図４で時計
方向に引き寄せ、ピボットピン４２を図４で時計方向に回転させると、このピボ
ットピン４２の（図７で反時計方向の）回転が、弁アクチュエータ４４を、かく
して弁ゲート５０をしてピボットピン４２と共に図７で反時計方向に回転せしめ
る。これにより弁ゲート５０は第１の等化位置から中間位置に移動しそこで、２
つの弁座６４及び６６に接触する状態にバネ偏倚され且つこれらの弁座を横断し
て伸延して２つの開口部６０及び６２を閉鎖し、２つの第２の弁ポート２４及び
２６を通しての流体流れを拘束する。弁ゲート５０は移動のこの時点において、
弁座６４に接触する状態にバネ偏倚されたまま移動し続けて第２の等化位置に至
り、この第２の等化位置で、開口部６６のみに接触する状態にバネ偏倚され且つ
開口部６６のみを横断して伸延し、かくして開口部６０のみを閉鎖する。均圧弁
１６を図１のシステムで使用したとすると、搬送管５はかくしてエアロック１と
流通しそれにより、エアロック１内の空気圧は搬送管５の内部の空気圧よりもず
っと高い圧力に実質的に等化される。エアロック内の空気圧と搬送管５内の空気
圧とは通常、システムにおける固有の圧力降下のために、完全に等化されること
はない。次いで、空気作動弁４を作動させることにより搬送管５内に粒状固形物
が落下され、搬送管５を通して搬出される。

【００１７】ピストン３２を、かくして弁アクチュエータ４４を逆方向に作動すると、弁ゲ
ート５０は中間位置を通り、第１の等化位置に逆戻りする。そしてこの第１の等
化位置で、第２の弁ポート２６を通しての流体流れを拘束し、第２の弁ポート２
４を通しての流体流れを許容しそれにより、第１の流体源と一方の第２の流体源
との間の流体圧力を実質的に等化し、均圧弁１６を図１のシステムで使用したと
仮定した場合、エアロック１とホッパ２とは再度流体連通状態とされ、かくして
エアロック１内の空気圧はホッパ２内のほぼ大気圧の空気圧と実質的に等化され
る。

【００１８】各圧力等化プロセス中、弁胴部１８内のチャンバ７０に、例えば第１の弁ポー
ト２２を通して入る流体の速度は、通常の使用に際して第１の流体源と各第２の
流体源との間に生じると予測される過剰な圧力差により、殆ど音速に達し得る。
しかしながら、第１の弁ポート２２の中心軸線Ａと直交する各平面内で測定され
るようなチャンバ７０の最大断面積が、第１の弁ポート２２の最小断面積よりも
実質的に大きいことから、第１の弁ポート２２から、例えば第２の弁ポート２４
のような第２の弁ポートに流動する流体の速度は実質的に減少される。

【００１９】この結果は、質量流量等式に従うものである。この等式によれば、閉じた空間
を通して流れる流体に対しては、空間の断面積に流体の速度及び密度を乗じた値
は一定である。かくして、仮に空間の断面積を増大させると、密度を一定と仮定
した場合は流体速度がそれに比例して減少する。均圧弁１６を通して流動する流
体がガスに連行された粒状物から成り立つ場合、それらの粒状物はチャンバ７０
を通して移動する間は、一般にガス内に連行されたままに維持されることが分か
った。従って、流体密度は、流体ライン及び均圧弁１６内での通常の圧力降下に
よってほんの僅か低下しても全く一定に保たれる。故に、チャンバ７０の大きな
断面積は、チャンバ７０を通して流動する如き流体の流速を実質的に低下させる
と思われる。実際の試験によると、第１の弁ポートの最小断面積のおよそ１４倍
の最大断面積を有するチャンバを含む均圧弁が、従来の均圧弁に勝る、実質的に
改善された摩耗率を有することが分かった。上述したように、摩耗率はＶ³に比例すると考えられることから、そうした均圧弁の弁アクチュエータ及び弁ゲート
の摩耗率は２，７４４倍にも低減され得ることが予測される。速度と摩耗率との
間の指数関数的関係上、第１の弁ポート２２の最小断面積の１０倍の最大断面積
を有するチャンバ７０が、チャンバを通して流動する流体の速度を実質的に減少
させ、有益な摩耗率を生じ得ると考えられる。そうした均圧弁では、１０³のオーダーで摩耗率を低減させるための流体速度は約１０倍も減少されることが予測
される。

【００２０】加えて、第２の壁３０に第２の弁ポート２４及び２６を第１の弁ポート２２に
相対して位置決めし、例えば、第２の弁ポート２４及び２６の中心軸線Ｂ及びＣ
の何れかを第１の弁ポート２２の中心軸線Ａに重ねるか、あるいは１０〜１５度
の範囲内で中心軸線Ａに対して鋭角に角度付けし、第１の弁ポート２２内に伸延
するライン上に重ねると、内側弁部材の摩耗率の低下が助長されると考えられる
。第２の弁ポート２４及び２６をそのように位置決めすることで、第１の弁ポー
ト２２から第２の弁ポート２４あるいは第２の弁ポート２６に流動する流体、あ
るいは、第２の弁ポート２４もしくは第２の弁ポート２６から第１の弁ポート２
２に流動する流体は、均圧弁１６を比較的直線的に貫く流路を進み、かくして、
流体に連行され内側弁部に直接衝突する材粒状固形物の量は比較的少なくなる。
更に、弁座プレート５８及び弁ゲート５０は研磨したＮｉ−Ｈａｒｄ材製である
ことから、かなりの耐摩擦性がある。

【００２１】当業者には、弁ゲート５０が第１の等化位置と第２の等化位置との間を移動す
る毎に中間位置に達し、第２の弁ポート２４及び２６を通しての流体流れを拘束
することから、均圧弁１６が各第２の流体源間の過渡的な相互（ｃｒｏｓｓ）等
化を抑止することを認識されよう。均圧弁１６を真空システムで使用する場合、
この特徴は、流体に連行された粒状固形物の真空ポンプ内への意図せざる流入を
抑制し、ポンプの摩耗及び整備量を低減させるために有益である。

【００２２】本発明の更に他の利益は均圧弁１６の構造上得られるものである。詳しく説明
すると、図４及び図６に示すように、第２の弁ポート２４及び２６、リンク３４
、３８、ピボットピン４２、弁アクチュエータ４４、そして弁ゲート５０は、そ
の全てが直接あるいは間接に弁胴部１８の第２の壁３０に取り付けられ、この第
２の壁３０はボルト３１によって弁胴部１８の残余部分に取り付けられる。従っ
て、弁アクチュエータ４４と弁ゲート５０とはピン３６からピストン３２を外し
、ボルト３１を外し、第２の壁３０を取り外すだけで容易に点検あるいは交換す
ることが出来る。図８を参照するに、本発明の第２の実施例に従う、１つの部分を除き均圧弁１
６と同一の構造及び機能を有する均圧弁１１６が示される。均圧弁１１６の、均
圧弁１６と類似の部分は１００を加えた参照番号で示される。詳しく説明すると
、均圧弁１１６は細長のチャンバ１７０を含み、弁胴部１１８が、均圧弁１１６
の現場での保守を可能とするための細長の取り外し式のドア１８０を含んでいる
。ドア１８０は現場での緊急事態に際して特に有益である。

【００２３】明細書及び請求の範囲を通して、“流体”とは、ガス、ガス／個体混合物、ガ
ス／液体混合物、あるいは液体を含む広い意味での任意の流体に対して参照され
るものとする。更に、“流体源”とは、真空システムに存在し得るような非常に
高いあるいは低い圧力下の質量を含む任意の質量での流体に対して広く参照され
るものとする。第１の弁ポート２２、各第２の弁ポート２４及び２６は弁胴部１
８と共に１つの部材として例示され且つ記載されるが、これらの部材を別個の部
材として弁胴部１８に取り付けることが可能であり、あるいは弁胴部１８に取り
付ける流体ラインの各終端部を構成させることが可能である。また、弁座プレー
ト５８を、かくして弁座６４及び６６を弁胴部と別個のものとして例示し且つ記
載するが、弁座プレート５８を均圧弁１６から取り外し、弁座６４及び６６が第
２の弁ポート２４及び２６の各終端部を構成するようにすることもできる。そう
した実施例では、第２の弁ポート２４及び２６は、弁座６４及び６６が同一平面
内にあるようにして形成するのが好ましい。更に、弁アクチュエータ４４を、弁
ゲート５０を移動させるべく作動するための作動手段が、ピストン３２、リンク
３４、３８、ピボットピン４２を含むものとして示すが、回転形式のアクチュエ
ータの如きを使用して本発明の利益を得ることが可能である。

【００２４】本発明の他の好ましい実施例を図９〜図２２に例示する。この実施例では、均
等弁２１０は弁胴部２１２と、複数のボルト２１４を使用して弁胴部２１２に着
脱自在に取り付けたカバーアセンブリ２４０とを含んでいる。図９を参照するに
、弁胴部２１２は２つの端部２１５及び２２０及び内部２２６とを有し、図１０
及び図１１に示すような好ましい形態を有するが、以下に説明する好ましい特徴
を成功裏に使用する他の胴部形態のものとすることができる。弁胴部２１２の端
部２１５にはフランジ２１６と第１の弁ポート２１８とを設けるのが好ましい。
当業者には、フランジ２１６が弁胴部２１２の第１の流体源、例えば図１の材料
取り扱いシステムのエアロック内の空気源に対する着脱自在の取り付けを容易化
することを認識されよう。弁胴部２１２はまた、第１の弁ポート２１８を、弁胴
部２１２を第１の流体源に取り付けるための螺溝その他の従来通りの取り付け方
策を施した構成のものであっても良い。例えば、第１の弁ポート２１８は約６．
９８ｃｍ×約１０．７９ｃｍ（２．７５ｉｎ×４．２５ｉｎ）の大きさを有し、
断面積が約７５．３１ｃｍ²（１１．６８ｉｎ²）である好ましい矩形形状のもの
であり得る。

【００２５】弁胴部２１２の他端２２０には、カバーアセンブリ２４０をボルト２１４によ
りそこに着脱自在に取り付け得るようにするフランジ２２２を形成するのが好ま
しい。好ましい実施例では、覗きポート２２４を弁胴部２１２内に設け、均圧弁
２１０を分解せずに弁胴部２１２内部を見ることができるようにするのが好まし
い。覗きポート２２４には市販の螺刻付きの栓（図示せず）を受けるための螺刻
を付けるのが好ましい。当業者には、覗きポート２２４を取り付けることにより
、弁胴部２１２の内部２２６内に位置付けた各部品のの損耗状態を容易に監視す
ることが可能となることを認識されよう。しかしながら、覗きポート２２４は所
望であれば省略することができる。

【００２６】本実施例では、特に摩耗し得る全ての部品を、カバーアセンブリ２４０のカバ
ープレート２４２に有益に取り付けることができる。図９〜図１５を参照して詳
しく説明すると、カバープレート２４２を含むカバプレートアセンブリ２４０が
示され、このカバープレート２４２の周縁部からは、弁胴部２１２のフランジ２
２２と合致するようにしたフランジ部分２４４が伸延される。図９を参照された
い。図１２〜図１５に示すように、直径約６．３５ｃｍ（２．５ｉｎ）の雌側管
の螺溝を介して一対の第２の流体源、例えばホッパ２内の空気及び搬送管５内の
圧縮空気の夫々と流体連通するようにした、一対の第２の弁ポート２４６及び２
４８がカバープレート２４２に設けられる。例えば、これらの弁ポート２４６及
び２４８は直径が好ましくは約６．３５ｃｍ（２．５ｉｎ）であり、断面積は約
１２．１６ｃｍ²（４．７９ｉｎ²）である。弁ポート２４６及び２４８の好まし
い方向を説明する目的上、第２の弁ポート２４６は図１５に示す如く軸線Ｄ’−
Ｄ’を有し、第２の弁ポート２４８は軸線Ｅ’−Ｅ’を有する。第２の弁ポート
２４６はカバープレート２４２を貫いて伸延し、カバープレートアセンブリ２４
２を図９に示すように弁胴部２１２に取り付けた場合に、軸線Ｄ’−Ｄ’が弁胴
部２１２の第１の弁ポート２１８の軸線Ｃ’−Ｃ’と同中心状態に好ましく整列
するように配列される。第２の弁ポート２４８の軸線Ｅ’−Ｅ’は軸線Ｄ’−Ｄ
’に関して約１０〜１５度の角度で鋭角を成しつつも尚、第１の弁ポート２１８
内部に伸延するのが好ましい。第１の弁ポート２１８と第２の弁ポート２４６及
び２４８のそうした相対的な方向付けが、本発明の他の好ましい実施例に関連し
て先に議論したような内側部品の摩耗量を低減させる上で役立つものと考えられ
る。

【００２７】図９、図１２、図１３、図１６にも示すように、カバープレートには、回転ア
クチュエータ２５１の回転アクチュエータピン２５２を回転自在に支持するよう
にした中空の弁ステム２５０を設けるのが好ましい。好ましい実施例では、テキ
サス州ハドソン７７０４１のｗｅｓｔｌａｎｄＥａｓｔＢｌｖｄ１３３３３
のＢｒａｙＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ社の子会社であるＢｒａｙＶａｌｖ
ｅａｎｄＣｏｎｔｒｏｌｓ社の製造する形式の回転アクチュエータを使用す
る。しかしながら他のアクチュエータ機構を成功裏に使用することができる。図
９に示すように、回転アクチュエータピン２５２は既知の様式で回転アクチュエ
ータ２５１に作動上取り付けられ、弁ステム２５０を貫いて弁胴部２１２の内部
２２６内に伸延する。好ましい実施例では回転アクチュエータピン２５２は弁ス
テム２５０内で、好ましくは真鍮性の、フランジ付きの一対の支承体２５４によ
り回転自在に支持される。しかしながら他の支承体配列構成を使用し得るもので
ある。カバープレート２４２と回転アクチュエータピン２５２との間を液密シー
ルするために、好ましくは、Ｃｒａｎｅ社の製造する、商標名ケブラーを使用し
て、あるいはその他の市販入手し得る好適な材料を使用して形成した一対の圧縮
充填環２５６を、弁ステム２５０の内側壁と回転アクチュエータピン２５２との
間に介挿する。フランジ付きの従動子２５８を図９に示すように回転アクチュエ
ータピン２５２に受けさせるのが好ましい。従動子２５８には、この従動子をカ
バープレート２４２に調節自在に容易に取り付けられるようにするための、対応
する締め具キャップネジ２５９を受けるようにした複数の穿孔が貫通される。当
業者には、従動子２５８の回転アクチュエータピン２５２上での位置を調節する
ことにより圧縮充填環２５６を、弁ステム２５０と回転アクチュエータピン２５
２との間に流体を通さないようにするための十分な程度に圧縮し得ることを認識
されよう。

【００２８】本実施例には、着脱自在の弁座２６０を使用する独特の且つ新規な様相も含ま
れる。弁座２６０は好ましくは図１６及び図１７に示すような形状を有し、第２
の弁ポート２４６に相当する第１の穿孔２６２と、第２の弁ポート２４８に相当
する第２の穿孔２６４とを有している。好ましい実施例では、弁座２６０は元々
ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＮｉｃｋｅｌ社の開発したＮｉ−Ｈａｒｄ合金注
型（ＡＳＴＭ５３２−８２）材を使用して作製される。そうした材料は好まし
くは最小表面硬度が５５０ＢＨＮであるが、その他の好適な材料を使用しても良
い。弁座２６０は、カバプレート２４２と相対する第１の側部２６６と、弁ゲー
トと係合するようにした第２の接触側部２６８とを有する。第２の接触側部２６
８は約０．０２５ｍｍ（０．００１ｉｎ）の平面精度及び約４０．６マイクロセ
ンチ（１６マイクロｉｎ）の仕上げ精度で加工されるが、平面精度を少なくとも
約０．００５ｃｍ（０．００２ｉｎ）、仕上げ精度を少なくとも約８１．２マイ
クロセンチ（３２マイクロｉｎ）としても受け入れ得る結果が提供される。更に
、カバープレート２４２への着脱自在の取り付けを容易化するために、弁座２６
０に、取り付けボルト２６９を受けるための複数のボルト穴２６５を設ける。

【００２９】図１８及び１９には本発明の好ましい弁ゲート２７０が例示される。弁ゲート
２７０は好ましくはＮｉ−Ｈａｒｄ注型材で作製され、好ましくは直立した一対
の取り付けピン２７４が注型される。弁ゲート２７０の第２の接触側部２７６は
約０．０２５ｍｍ（０．００１ｉｎ）の平面精度及び約４０．６マイクロセンチ
（１６マイクロｉｎ）の仕上げ精度で加工されるが、平面精度を少なくとも約０
．００５ｃｍ（０．００２ｉｎ）、仕上げ精度を少なくとも約８１．２マイクロ
センチ（３２マイクロｉｎ）としても受け入れ得る結果が提供される。

【００３０】図２０〜図２２には好ましい弁ゲートアーム２８０が例示される。弁ゲートア
ーム２８０はＴ字状であるのが好ましく、鋼から注型される。図２０に示すよう
に、弁ゲートアーム２８０の一端には第１の穿孔２８２を設ける。第１の穿孔２
８２は図９に示すように、アクチュエータピン２５２の一部を受けるような寸法
とされる。弁ゲートアーム２８０は、弁ゲート２７０への取り付けを容易化する
ための横断部材２８４を有する。図２２に示すように、横断部材２８４はその一
端に、同中心に整列した複数の穿孔２８８、２９０、２９２を有する。図９に示
すように、穿孔２９２は、螺刻付けしたバネ調節部材３００を受けるべく螺刻付
けされる。好ましくは、バネ調節部材３００は、螺刻部分３０２と、この螺溝部
分３０２の端部から突出して圧縮バネ２９４の内部に伸延するピン部材３０４と
を有する。バネ調節部材３００を回転させてバネ張力を好適な強さに調節するの
を容易化するために、六角形状のソケット３０６を螺刻部分３０２の端部に設け
る。

【００３１】横断部材２８４の他端には同中心に整列する一連の穿孔３０８、３１０、３１
２を設ける。穿孔３０８は、弁ゲート２７０の取り付けピン２７４を受ける寸法
とされる。弁ゲート２７０へのゲートアーム２８０の（何れの部材も好ましくは
鋳造物である）取り付けに関連する製造コストを低減させるために、穿孔３０８
に図２０及び図２２に示すようなやや細長い部分を形成するのが好ましい。当業
者には、そうすることで、取り付けピント穿孔２８８及び３０８を正しく嵌合さ
せる必要が無くなることを認識されよう。穿孔３１０は、別の圧縮バネ２９４を
受ける寸法とされる。穿孔３１２は、別の、螺刻付けしたバネ調節部材３００を
受けるべく螺刻付けされる。ゲートアーム２８０をアクチュエータピン２２に取
り付けるためのキーウェイ２８３を弁アーム２８０に設け、キー素材片を使用す
る既知の様式でアクチュエータピン２５２をゲートアーム２８０に非回転取り付
けすることができるようにする。更に、ゲートアーム２８０をアクチュエータピ
ン２５２に取り付けるために、図９に示すような態様でのキャッププレート２８
５及びキャップネジ２８７が使用される。当業者には、圧縮バネ２９４が弁ゲー
ト２７０をゲートアーム２８０から離す方向に偏倚し、弁座２６０とのシール接
触状態とするように作用することを認識されよう。バネ調節部材３００を穿孔２
９２、３０８に螺入させて圧縮バネ２９４を圧縮させることで、弁ゲート２７０
を弁座２６０とシール接触状態とするための偏倚力が増大する。

【００３２】かくして、上述の如く組み立てた場合に、均圧弁２１０を研磨性の粒状物を担
持する流体と関連させて使用する場合に、事実上全ての、最も摩耗されやすい部
品がカバープレート２４２に取り付けられる。従って、カバープレートアセンブ
リ２４０全体を弁胴部２１２から取り外し、交換用アセンブリと交換する、ある
いは、摩耗した単数もしくは複数の部品を含むカバープレートアセンブリ２４０
を現場で補修する、または、単独の部材片として補修のための整備領域に運び出
すことができる。

【００３３】当業者には、弁ゲート２７０と弁座２６０との間の張力を、圧縮バネ２９４の
発生するバネ張力量を変えることで調節することが出来ることを認識されよう。
張力のそうした調節は、バネ調節部材３００を穿孔２９２、３１２の内部或は外
部にネジ作動させることにより達成することができる。加えて、弁ゲート及び弁
座をＮｉ−Ｈａｒｄ材製とすることにより、代表的には他の材料組み合わせを使
用した場合に遭遇する、各表面に相対するこれら要素のかじり傷（ｇａｌｌｉｎ
ｇ）や溝切り（ｇｏｕｇｉｎｇ）が無くなることが分かった。つまり、アッシュ
粒状物などのような粒状材料が弁ゲート２７０と弁座２６０との間の接触面に食
い込むとこれらの要素には溝が生じ、また、弁を作動し続けるとこれらの要素の
接触面は腐食が開始され得るのであるが、本発明のシール表面は、十分なバネ張
力を作用させる条件下において、弁ゲート２７０を弁座２６０に関して移動する
際にそうした粒状物を除去することが観察された。更には、弁ゲート２７０及び
弁座２６０の相対する接触面間から除去されなかった粒状物が、これら２つの接
触面を“ラッピング”することも観察された。“ラッピング”は、研磨性の粒状
物を埋入させた、ラップと称する軟質材を使用する研磨加工プロセスとして斯界
に知られるものである。ラップを硬質表面に擦り付けるに従い、ラップ表面の研
磨性の粒状物が硬質表面から少量の材料を除去する。この加工プロセスは非常に
平坦なあるいは円滑な表面を得るために広く使用されている。かくしてそうした
ラッピングは、Ｎｉ−Ｈａｒｄ材の使用並びに自己清浄化のために貢献し得、継
続しての使用中に弁シールを維持する上で役立つ。

【００３４】好ましい実施例では、プレートアセンブリ２４２を図９に示すように弁胴部２
１２に取り付けると弁胴部２１２の内部の、第２の弁ポート２４６及び２４８を
含むカバープレートアセンブリ２４０と、弁胴部２１２に設けた第１の弁ポート
２１８との間にチャンバ３６０が形成される。第１の弁ポート２１８の中心軸線
Ｃ’−Ｃ’と直交する平面、例えば、図９に示すような、ラインＧ’、Ｈ’を含
む各平面内での第１の弁ポート２４６及び第２の弁ポート２４８の断面積に関し
て測定した場合、チャンバ３２０の最大断面積は、以下に詳しく説明するように
、第１の弁ポート２１８の最小断面積よりも実質的にずっと大きいのが好ましい
。

【００３５】図９及び図１４を参照するに、本発明の好ましい実施例の構造及び運転状況が
例示される。先に議論したように、第１の弁ポート２１８は通常、エアロック１
内の空気源のような第１の流体源と流体ライン７を介して流体連通し、一方の第
２の弁ポート２４６は通常、ホッパ２のような第２の流体源の一方と流体ライン
９を介して流体連通し、他方の第２の弁ポート２４８は通常、搬送管５のような
別の第２の流体源と流体ライン８を介して流体連通される。第１の等化位置では
弁ゲート２７０が弁座２６０の穿孔２６２を覆う位置に位置決めされ、結局、第
２の弁ポート２４６を閉鎖する。弁ゲート２７０は、例えば図１にその１つを示
すと類似の、ある容量の粒状固形物がホッパ２からエアロック１内に落下される
待機状態にあるシステムで使用したと仮定すると、この弁ゲート２７０を第１の
等化位置に移動させると、ホッパ２とエアロック１とが流体連通され、エアロッ
ク１内の空気圧がホッパ２の空気圧と、かくしてほぼ大気圧力と等しくなる。次
いで空気作動弁３を作動させ、前記ある量の粒状固形物をエアロック１内に落下
させ得る。

【００３６】弁座２６２及び２６４の両開口を閉じ、結局は第２の弁ポート２４６及び２４
８を閉鎖するために、回転アクチュエータ２５１を作働しアクチュエータピン２
５２と弁ゲートアーム２８０とをそのための第１の方向に回転させ、弁ゲート２
７０を弁座２６０内の弁座２６２及び２６４の両開口を閉塞する位置に持ち来す
。引き続き弁ゲートアーム２８０を第１の方向回転させると、弁ゲート２７０は
第２の等化位置に達し、第２の弁ポート２６４及び２４８を閉鎖する。この第２
の等化位置において、弁ゲート２７０は第２の弁ポート２４８を通しての流体流
れを拘束し、第２の弁ポート２４６を通しての流体流れを許容しそれにより、第
１の流体源と他方の第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化する、仮に均
圧弁２１０を図１に示すと類似のシステムで使用したと仮定すると、搬送管５が
かくしてエアロック１と流体連通され、エアロック１内の空気圧が、搬送管５内
のずっと高い空気圧と実質的に等化され得る。圧力は、システム内に固有の圧力
降下により、通常完全には等化されない。

【００３７】回転アクチュエータ２５１と弁ゲートアームとを逆転作動させると、弁ゲート
２８０は中間位置を経て第１の等化位置に戻り、第２の弁ポート２４６を通して
の流体流れを拘束し、第２の弁ポート２４８を通しての流体流れを許容しそれに
より、第１の流体源と第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化する。均圧
弁２１０を図１に示すと類似のシステムとの関連において使用すると仮定すると
、エアロック１及びホッパ２は再度流体連通されそれにより、エアロック１内の
空気圧はホッパ２内の大気圧力に近い圧力に実質的に等化される。

【００３８】何れの等化プロセス中においても、弁胴部２１２内のチャンバ３２０に入る流
体、例えば第１の弁ポート２１８を通して流入する流体は、通常の使用中に第１
のと第２の各流体源との間に生じると予測される大きな圧力差によりほぼ音速に
達し得る。しかしながら、第１の弁ポート２１８の中心軸線Ｃ’−Ｃ’と直交す
る各平面内で測定されるように、チャンバ３２０の最大断面積は第１の弁ポート
２１８の最小断面積よりも実質的に大きいので、流体流れ方向での断面積が増大
することと、チャンバの容積が有限であることとにより、弁構成部品の摩耗速度
は低減し且つその摩耗率は著しく低下する。実際の試験では、第１の弁ポートの
最小断面積のほぼ９倍の最大断面積を有し、容積がほぼ少なくとも１０１６０ｃ
ｍ³（６２０ｉｎ³）である均圧弁２１０が、従来の均圧弁に勝る、実質的に改善
された摩耗率を有することが分かった。当業者には、チャンバ３２０が流体速度
を有効に低下させるための適宜の容積を有すべきであることを認識されよう。本
実施例ではチャンバ容積は少なくとも１０１６０ｃｍ³（６２０ｉｎ³）であるの
が好ましい。そうした均圧弁内を流動する流体は、第１の弁ポート２１８から第
２の弁ポート２４６及び２４８にかけてのその速度において約９倍低下されるこ
とが見込まれる。先に言及したように、弁構成部材の摩耗率はＶ³に比例すると考えられることから、前記均圧弁の弁アクチュエータ及び弁ゲートにおける摩耗
率は７２９倍も低下され得ることが見込まれる。速度と摩耗率との間の指数関数
的関係上、第１の弁ポート２１８の最小断面積のほぼ少なくとも９倍の最大断面
積を有し、容積が少なくとも１０１６０ｃｍ³（６２０ｉｎ³）であるチャンバ３
２０が、このチャンバ３２０を通して流動する流体の速度を実質的に減少させ、
有益な摩耗率を生じ得ると考えられる。そうした均圧弁では、７２９倍のオーダ
ーで摩耗率を低減させるための流体速度は約９倍も減少されることが予測される
。

【００３９】加えて、弁胴部の第２の壁に第２の弁ポート２４６及び２４８を、第２の弁ポ
ート２４６及び２４８の各中心軸線Ｄ’−Ｄ’、Ｅ’−Ｅ’の一方を第１の弁ポ
ート２１８の中心軸線Ｃ’−Ｃ’と同中心に整列させ、他方をこの中心軸線Ｃ’
−Ｃ’に対し１０〜１５度の範囲内に角度付けし、次いで第１の弁ポート２１８
の内部に伸延するライン状に配置する状態で第１の弁ポート２１８と相対して位
置決めすることが、内側弁部材の損耗を低減する上で役立つことが分かった。こ
のように位置決めすることで、第２の弁ポート２４６及び２４８と、第１の弁ポ
ート２１８から第２の弁ポート２４６あるいは２４８に向けて流動する流体、あ
るいはこれらの第２の弁ポート２４６あるいは２４８から第１の弁ポート２１８
に向けて流れる流体に連行され内側弁部に直接衝突する材粒状固形物量が比較的
少なくなる。

【００４０】当業者には、弁ゲート２８０が、第１の等化位置と第２の等化位置との間を移
動する毎に中間位置に至り、そこで、２つの第２の弁ポート２４６及び２４８を
通しての流体流れを拘束することから、均圧弁２１０が各第２の流体源間の過渡
的な相互（ｃｒｏｓｓ）等化を抑止することを認識されよう。均圧弁２１０を真
空システムで使用する場合、この特徴は、流体に連行された粒状固形物の真空ポ
ンプ中への意図せざる流入を拘束し、それによりポンプの摩耗及び整備量を低減
させるために有益である。以上、本発明を実施例を参照して説明したが、本発明の内で種々の変更をなし
得ることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の材料取り扱いシステムのダイヤグラム図である。

【図２】従来の均圧弁の断面図である。

【図３】従来の他の均圧弁の断面図である。

【図４】本発明の均圧弁の１実施例の正面図である。

【図５】図４を線Ｖ−Ｖに沿って切断した部分断面図である。

【図６】図４を線ＶＩ−ＶＩに沿って切断した断面図である。

【図７】図４を線ＶＩＩ−ＶＩＩに沿って切断した断面図である。

【図８】本発明の他の実施例における、図６と類似の断面図である。

【図９】本発明の他の実施例における好ましい均圧弁の部分断面図である。

【図１０】図９の弁胴部の平面図である。

【図１１】図１０を線ＸＩ−ＸＩに沿って切断した断面図である。

【図１２】図９で示す均圧弁の好ましいカバープレートを上方から見た平面図である。

【図１３】図１２のカバープレートの側面図である。

【図１４】図１２及び図１３のカバープレートを裏側から見た平面図である。

【図１５】図１２から図１４に示すカバープレートを図１２の線ＸＶ−ＸＶに沿って切断
した断面図である。

【図１６】図９の好ましい弁座の平面図である。

【図１７】図１６を線ＸＶＩＩ−ＸＶＩＩに沿って切断した断面図である。

【図１８】図９の均圧弁の弁ゲートの平面図である。

【図１９】図１８を線ＸＩＸ−ＸＩＸに沿って切断した断面図である。

【図２０】図９の好ましい弁ゲートアームの平面図である。

【図２１】図２０を線ＸＸＩ−ＸＸＩに沿って切断した断面図である。

【図２２】図２０を線ＸＸＩＩ−ＸＸＩＩに沿って切断した断面図である。

【符号の説明】

１エアロック２ホッパ３、４空気作動弁５搬送管７、８、９流体ライン１６、１１６、２１０均圧弁１８、１１８、２１２弁胴部２２、２１８第１の弁ポート２４、２６、２４６、２４８第２の弁ポート２８第１の壁３０第２の壁３１、２１４ボルト３２ピストン３４、３８リンク３６、４０ピン４２ピボットピン４４弁アクチュエータ４６中空延長部５０、２７０弁ゲート５２中実延長部５６コイルバネ５８弁座プレート６０、６２開口部６４、６６、２６０弁座７０、１７０、３２０チャンバ１８０ドア２１４カバーアセンブリ２１５、２２０端部２１６、２２２フランジ２２４覗きポート２４２カバープレート２４０カバプレートアセンブリ２４４フランジ部分２５０中空の弁ステム２５１回転アクチュエータ２５２回転アクチュエータピン２５４支承体２５６圧縮充填環２５８従動子２５９締め具キャップネジ２６２、２８２第１の穿孔２６４第２の穿孔２６５ボルト穴２６６第１の側部２６８、２７６第２の接触側部２６９取り付けボルト２８０弁ゲートアーム２８３キーウェイ２８４横断部材２８５キャッププレート２８７キャップネジ２８８、２９０、２９２、３０８、３１０、３１２穿孔２９４圧縮バネ３００バネ調節部材３０２螺溝部分３０４ピン部材３０６ソケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，ＫＥ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＨＵ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＺ，ＶＮＦターム(参考） 3H053 AA22 AA26 BA12 BB20 BD02 DA06 3H067 AA13 AA32 BB02 BB12 CC02 CC23 CC35 DD03 DD12 DD32 DD47 EA16 EA26 EB26 EC04 FF17 GG17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１の流体源と、少なくとも２つの第２の流体源との間の圧
力を交互に等化するための均圧弁であって、弁胴部にして、中心軸線を有し且つ第１の流体源と流体連通する第１の弁ポー
トと、各々中心軸線を有し且つ少なくとも２つの第２の流体源と各々流体連通す
る少なくとも２つの第２の弁ポートとを含む弁胴部と、第１の等化位置及び第２の等化位置間を可動の弁ゲートにして、第１の等化位
置においては、前記一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを許容し且つ他方
の第２の弁ポートを通しての流体流れを拘束しそれにより、第１の流体源と、前
記一方の第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化し、第２の等化位置にお
いては、前記一方の第２の弁ポートを通る流体流れを拘束し、前記他方の第２の
弁ポートを通しての流体流れを許容しそれにより、第１の流体源と、前記他方の
第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化する可動の弁ゲートと、弁胴部内の、第１の弁ポートと各第２の弁ポートとの間のチャンバにして、該
チャンバの、第１の弁ポートの中心軸線と直交する平面内で計測される最大断面
積が第１の弁ポートの最小断面積よりも少なくとも１０倍大きいチャンバと、を含む均圧弁。
【請求項２】第１の流体源と、少なくとも２つの第２の流体源との間の圧
力を交互に等化するための均圧弁であって、弁胴部にして、中心軸線を有し且つ第１の流体源と流体連通する第１の弁ポー
トと、各々中心軸線を有し且つ夫々の第２の流体源と各々流体連通する少なくと
も２つの第２の弁ポートにして、少なくとも一方の第２の弁ポートの中心軸線が
第１の弁ポートの中心軸線と鋭角を成す第２の弁ポートとを含む弁胴部と、第１の等化位置と第２の等化位置との間を可動の弁ゲートにして、第１の等化
位置においては、一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを許容し且つ他方の
第２の弁ポートを通しての流体流れを拘束しそれにより、第１の流体源と、一方
の第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化し、第２の等化位置では、前記
一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを拘束し、前記他方の第２の弁ポート
を通しての流体流れを許容しそれにより、第１の流体源と、前記他方の第２の流
体源との間の流体圧力を実質的に等化する可動の弁ゲートと、弁胴部内の、第１の弁ポートと各第２の弁ポートとの間のチャンバにして、第
１の弁ポートと、少なくとも一方の前記第２の弁ポートとの間部分を流動する流
体の速度が実質的に減速されるような所定容積を有するチャンバと、を含む均圧弁。
【請求項３】チャンバの所定容積が少なくとも１０１６０ｃｍ³（６２０ｉｎ³）である請求項２の均圧弁。
【請求項４】第１の弁ポートの中心軸線と直交する平面内で計測されるチ
ャンバの最大断面積が第１の弁ポートの最小断面積の少なくとも９倍である請求
項２の均圧弁。
【請求項５】弁ゲートが、第１の等化位置と第２の等化位置との中間位置
に可動であり、該中間位置で、弁ゲートが各第２の弁ポートを通しての流体流れ
を拘束する請求項２の均圧弁。
【請求項６】弁胴部が、各第２の弁ポート位置に弁座を含み、該弁座が、
弁ゲートを第１の等化位置と第２の等化位置との間で移動させた場合に弁ゲート
と滑り接触するようになっている請求項２の均圧弁。
【請求項７】弁座が接触面を有し、弁ゲートが該弁座の接触面と摺動自在
に接触するようになっている接触面を有し、弁ゲート及び弁座が、粒状材料が前
記弁座の接触面と弁ゲートの接触面との間に導入された場合に、前記各接触面が
摺動状態で接触することにより、弁座及び弁ゲートの各接触面がより円滑化され
るような材料から作製される請求項６の均圧弁。
【請求項８】弁座及び弁ゲートの作製材料が、Ｎｉ−Ｈａｒｄを含んでい
る請求項７の均圧弁。
【請求項９】弁座及び弁ゲートの各接触面が、約０．００５ｃｍ（０．０
０２ｉｎ）の平面精度及び少なくとも約８１．２マイクロセンチ（３２マイクロ
ｉｎ）の仕上げ精度を有している請求項７の均圧弁。
【請求項１０】弁ゲートが、第１の等化位置と第２の等化位置との間で移
動させるために回転アクチュエータに取り付けられる請求項２の均圧弁。
【請求項１１】弁胴部に着脱自在に取り付けられ、第２の弁ポートが貫い
て伸延し、弁座が取り付けられてなるカバープレートを更に含み、該カバープレ
ートが、前記各第２の弁ポートを包囲しそれにより、弁ゲートが第１の等化位置
と第２の等化位置との間を移動する際に弁ゲートとシール接触する請求項２の均
圧弁。
【請求項１２】カバープレートに取り付けた回転アクチュエータにして、
弁胴部内に伸延する回転自在のアクチュエータピンを有する回転アクチュエータ
と、該アクチュエータピン及び弁ゲートに取り付けた弁ゲートアームと、を更に含んでいる請求項１０の均圧弁。
【請求項１３】弁ゲートが、弁ゲートアームから離れる方向に調節自在に
偏倚され、弁座とのシール接触状態とされる請求項１２の均圧弁。
【請求項１４】少なくとも一方の第２の弁ポートの中心軸線が、第１の弁
ポートの中心軸線と同中心状態に整列される請求項２の均圧弁。
【請求項１５】弁ゲートの接触面が弁座の接触面と滑り係合するに際して
弁座の接触面から粒状材料の少なくとも幾分かが払拭される請求項７の均圧弁。
【請求項１６】第１の流体源と、少なくとも２つの第２の流体源との間の
圧力を交互に等化するための均圧弁であって、弁胴部にして、中心軸線を有し且つ第１の流体源と流体連通する第１の弁ポー
トと、各々中心軸線を有し且つ夫々の第２の流体源と各々流体連通する少なくと
も２つの第２の弁ポートにして、少なくとも一方の第２の弁ポートの中心軸線が
第１の弁ポートの中心軸線と鋭角を成す第２の弁ポートとを含む弁胴部と、第１の等化位置と第２の等化位置との間を可動の弁ゲートにして、第１の等化
位置においては、前記一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを許容し且つ他
方の第２の弁ポートを通しての流体流れを拘束しそれにより、第１の流体源と、
前記一方の第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化し、第２の等化位置で
は、前記一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを拘束し、前記他方の第２の
弁ポートを通しての流体流れを許容しそれにより、第１の流体源と、前記他方の
第２の流体源との間の流体圧力を実質的に等化する可動の弁ゲートと、弁胴部内の、第１の弁ポートと各第２の弁ポートとの間のチャンバにして、該
チャンバの、第１の弁ポートの中心軸線と直交する平面内で計測される最大断面
積が第１の弁ポートの最小断面積よりも少なくとも９倍大きいチャンバと、を含む均圧弁。
【請求項１７】弁ゲートが、第１の等化位置と第２の等化位置との中間位
置に可動であり、該中間位置で、弁ゲートが各第２の弁ポートを通しての流体流
れを拘束する請求項１６の均圧弁。
【請求項１８】弁胴部が、各第２の弁ポート位置に弁座を含み、該弁座が
、弁ゲートを第１の等化位置と第２の等化位置との間で移動させた場合に弁ゲー
トと滑り接触するようになっている請求項１７の均圧弁。
【請求項１９】弁座が接触面を有し、弁ゲートが、該弁座の接触面と摺動
自在に接触するようになっている接触面を有し、弁ゲート及び弁座が、粒状材料
が前記弁座の接触面と弁ゲートの接触面との間に導入された場合に、これら各接
触面が摺動状態で接触することにより、弁座及び弁ゲートの各接触面がより円滑
化されるような材料から作製される請求項１８の均圧弁。
【請求項２０】弁座及び弁ゲートの作製材料が、Ｎｉ−Ｈａｒｄを含んで
いる請求項１９の均圧弁。
【請求項２１】弁座及び弁ゲートの各接触面が、約０．００５ｃｍ（０．
００２ｉｎ）の平面精度及び少なくとも約８１．２マイクロセンチ（３２マイク
ロｉｎ）の仕上げ精度を有している請求項１９の均圧弁。
【請求項２２】弁ゲートが、第１の等化位置と第２の等化位置との間で移
動させるために回転アクチュエータに取り付けられる請求項１６の均圧弁。
【請求項２３】弁胴部に着脱自在に取り付けられたカバープレートにして
、該カバープレートを第２の弁ポートが貫いて伸延し且つ弁座を取り付けてなる
カバープレートを更に含み、該カバープレートが、前記各第２の弁ポートを包囲
しそれにより、弁ゲートが第１の等化位置と第２の等化位置との間を移動する際
に弁ゲートとシール接触する請求項１６の均圧弁。
【請求項２４】カバープレートに取り付けた回転アクチュエータにして、
弁胴部内に伸延する回転自在のアクチュエータピンを有する回転アクチュエータ
と、該アクチュエータピン及び弁ゲートに取り付けた弁ゲートアームと、を更に含んでいる請求項２３の均圧弁。
【請求項２５】弁ゲートが、弁ゲートアームから離れる方向に調節自在に
偏倚され、弁座とのシール接触状態とされる請求項２４の均圧弁。
【請求項２６】少なくとも一方の第２の弁ポートの中心軸線が、第１の弁
ポートの中心軸線と同中心状態に整列される請求項１６の均圧弁。
【請求項２７】弁ゲートの接触面が弁座の接触面と滑り係合するに際して
弁座の接触面から粒状材料の少なくとも幾分かが払拭される請求項１８の均圧弁
。
【請求項２８】少なくとも１つの第１の弁ポートを有し、該第１の弁ポー
トが第１の中心軸線を有し且つ第１の流体源と流体連通する弁胴部を有する均圧
弁のための着脱自在のカバープレートアセンブリであって、弁胴部に着脱自在に取り付け得るカバープレートにして、少なくとも２つの第
２の弁ポートを有し、各第２の弁ポートが、各々中心軸線を有し且つ夫々の第２
の流体源と流体連通するような構成とされ、少なくとも一方の第２の弁ポートの
中心軸線が、カバープレートを弁胴部に取り付けた場合に前記少なくとも１つの
第１の弁ポートの中心軸線に関して鋭角を成すカバープレートと、各前記第２の弁ポートに隣り合ってカバープレートに取り付けた弁座と、カバープレートに可動状態で取り付けた弁ゲートにして、前記弁座と滑り接触
しそれにより、一方の第２の弁ポートを通しての流体流れを許容し、他方の第２
の弁ポートを通しての流体流れを拘束し、かくして第１の流体源と一方の第２の
流体源との間の流体圧力を実質的に等化する第１の等化位置と、前記一方の第２
の弁ポートを通しての流体流れを拘束し、前記他方の第２の弁ポートを通しての
流体流れを許容する第２の等化位置との間で可動の弁ゲートと、カバープレート及び弁ゲートに取り付けた回転アクチュエータにして、弁ゲー
トを第１の等化位置と第２の等化位置との間で選択的に移動させるための回転ア
クチュエータと、を含む取り外し自在のカバープレートアセンブリ。
【請求項２９】弁座が接触面を有し、弁ゲートが、該弁座の接触面と摺動
自在に接触するようになっている接触面を有し、弁ゲート及び弁座が、粒状材料
を前記弁座の接触面と弁ゲートの接触面との間に導入した場合に、これら各接触
面が摺動状態で接触することにより、弁座及び弁ゲートの各接触面がより円滑化
されるような材料から作製される請求項２８のカバープレートアセンブリ。
【請求項３０】弁座及び弁ゲートの作製材料が、Ｎｉ−Ｈａｒｄを含んで
いる請求項２９のカバープレートアセンブリ。
【請求項３１】弁座及び弁ゲートの各接触面が、約０．００５ｃｍ（０．
００２ｉｎ）の平面精度及び少なくとも約８１．２マイクロセンチ（３２マイク
ロｉｎ）の仕上げ精度を有している請求項２９のカバープレートアセンブリ。
【請求項３２】少なくとも１つの前記他方の第２の弁ポートの中心軸線が
、カバープレートを弁胴部に取り付けた場合に第１の弁ポートの中心軸線と同中
心状態で整列する請求項２８のカバープレートアセンブリ。
【請求項３３】弁ゲートの接触面が弁座の接触面と滑り係合するに際して
弁座の接触面から粒状材料の少なくとも幾分かが払拭される請求項２９のカバー
プレートアセンブリ。