JP2002013047A - ウォータージェット織機の往復ポンプ用吸入吐出バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ウォータージェット織機用吸入吐出バルブ
の改良に関するものであり、特には、開閉弁の重さを軽
量化して高速作動と耐久性の向上を実現するとともに、
流体の流動抵抗及び空洞現象(cavitation)を最小化し、
開閉を完璧に行うことができるものを提供する。 【解決手段】胴体１０２とバルブシート１３８とをカッ
プリング１０４でもって組み立てるにあたり、胴体１０
２の内方底側には、突出管１１４が形成された支持ホル
ダー１１０を配置する。突出管１１４上には、合成樹脂
製の接離部１３４と硬質の金属支持部１２８とからなる
開閉弁１２２を、昇降可能に結合する。接離部１３４の
上面、及び、バルブシート１３８の底面が平面をなし、
これら平面の面接触とその解除により、バルブの開閉が
行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ウォータージェッ
ト織機の往復ポンプ用吸入排出バルブの改良に関する。
特には、ポンプの圧力偏差を最小化するとともに、高速
作動にも耐える耐久性を実現し、また、空洞現象(cavit
ation)を最小化して、ポンプの効率を極大化させること
ができる構造としたものである。

【０００２】

【従来の技術】ウォータージェット織機の往復ポンプ用
吸入吐出バルブに関して、本発明の出願人は、ウォータ
ージェット織機用チェックバルブとして数件の出願を既
に行った。そのうちの一つを例として挙げるならば、韓
国実用新案登録出願第９８−１１９７７号"流体の噴射
供給のためのウォータージェット織機用チェックバル
ブ"がある。

【０００３】上記の、先に出願した考案の技術的構成
は、図５のとおりであり、以下に説明する。

【０００４】一定量の流体を一定の方向に通過させるた
めのチェックバルブにおいて、金属からなる下部胴体６
の内面中央に、棒体２６と頭部４８とから構成された開
閉弁８を据え付ける。この頭部４８の中央には流線型突
出部３４を設け、棒体２６の外面には、曲面突部を設け
る。上部胴体４内に嵌め込まれ、開閉弁８が接触したり
離れたりするバルブシート(valve seat、弁座)１０にお
ける流入孔３６側の面には、曲面部４４と垂直部４６と
が形成される。このような構成により、垂直部４６と開
閉弁８の頭部４８との間に空間５０が形成されるもので
ある。

【０００５】上記した構成のチェックバルブであると、
以下のような、従来のチェックバルブの問題点が発生し
た。流体がバルブ内に流入する時に、高速流れ部に凹凸
部が位置するので、流体の空洞現象が発生した。また、
通過流量を大きくするためには、開閉弁の接離部（接触
したり離れたりする部位）が傾斜面であることから、昇
降距離をより大きくしなければならない。したがって、
迅速な開閉作動に障害となる。

【０００６】また、ポンピング時に開閉弁の揺動量が大
きいことから開閉時期の不均一に起因してポンピング圧
力に偏差が生じる等の問題点がある。

【０００７】また、棒体２６の直径よりもねじ孔１２の
直径が小さいために案内溝１４への流体の出入が円滑で
ないことから、開閉弁８の高速作動が影響を受けて不規
則になっていた。また、下部胴体６の製作過程でバリ(B
urr)の除去が難しかった。

【０００８】さらに以下の問題点もあった。開閉弁８
は、チェックバルブ２内に配置されて流体を制御するた
めの手段であって、接触部が円錘形に形成されている。
そして、開閉弁８が昇降して、バルブシート１０の湾曲
した円形凹入孔に接触することで、流体の出入が制御さ
れる。そのため、高速昇降する運動の際、比重が大きい
金属からなる開閉弁８を昇降するのに困難（高速回転に
不適合）があるだけでなく、バルブシート１０と開閉弁
８との接離部が線接触であるために、金属開閉弁が高速
で連続的にシート１０を強打することから摩耗現象が容
易に生じる。摩耗の後の作動過程では、開閉弁８が一方
に偏ったならば、流体の完璧な遮断が難しくなり漏水現
象が発生する等の問題が生じる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
従来の諸般の問題点を解決するために、ウォータージェ
ット織機に装着して緯糸を緯入するための噴射水の吸入
・吐出バルブにおいて、開閉弁が高速回転する際にも無
理なく円滑な昇降作動がなされるようにするとともに偏
摩耗現象を防止し、空洞現象を最小化し、また、開閉弁
の昇降時の衝撃を最小化することができるようにして耐
久性を向上するものであり、使用による摩耗時にも常に
完璧な開閉作動を行わせるものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、昇降作動する開閉弁の重さを軽量化し
て高速昇降運動に無理がないようにするとともに、開閉
弁に直接接触するバルブシートの材質を硬質セラミック
材としており、開閉弁とバルブシートの接触を平面的な
面接触にて形成することで、開閉弁がバルブシートに連
続的に強打されるにあたっても接触面での単位面積当た
りの圧力を低くして摩耗現象を減らしたものである。こ
れにより、使用寿命を延長し、効率的な流体の流入と遮
断がなされるようにし、また、バルブの製作を容易に行
うことができるようにしたものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施例を添付図面
にしたがって詳細に説明する。

【００１２】図１は、本発明で提供しようとするウォー
タージェット織機用吸入吐出バルブ１００の断面構成図
である。胴体１０２とバルブシート１３８とをカップリ
ング１０４でもって結合している。

【００１３】胴体１０２内面の下方側に結合部１０６を
設け、上部には内向傾斜面１０８を設けてる。結合部１
０６には支持ホルダー１１０を結合する。支持ホルダー
１１０上部中央には、通孔１１２が貫かれた突出管１１
４が、突き出して配置される。支持ホルダー１１０の縁
部には、円弧状に長く形成された流出長孔１１６が開け
られている。支持ホルダー１１０の内面下端には、内側
に向いて開いた凹入部１１８が設けられ、凹入部１１８
下端には係止突起１２０が突出形成されている。この支
持ホルダー１１０の突出管１１４に形成された通孔１１
２には、開閉弁１２２が昇降可能なように設けられてい
る。また、開閉弁１２２と支持ホルダー１１０との間に
は、スプリング１２４が弾力をもつように設置されてい
る。

【００１４】前記開閉弁１２２の構成は次の通りであ
る。

【００１５】下端に係止突起１２５が形成された昇降柄
（え）部１２６の上には、傾斜面１０９が形成された支
持部１２８を構成する。また、昇降柄（え）部１２６の
内面には中空部１３０を形成する。

【００１６】昇降柄（え）部１２６の中空部１３０と、
支持部１２８の上面とには、連結体１３２と接離部１３
４とを、合成樹脂で一体に構成する。この接離部１３４
の上面中央には凹入部１３６が設けられ、摩耗時にも開
閉弁１２２とバルブシート１３８との確実な面接触を維
持するようにする。

【００１７】開閉弁１２２を構成する支持部１２８と、
昇降柄（え）部１２６とを金属により形成し、熱処理を
して硬質化する。これにより、開閉弁１２２が、支持ホ
ルダー１１０の通孔１１２に嵌められた状態にて高速で
反復して昇降したときにも、容易に摩耗して遊動しない
ようにする。また、支持ホルダー１１０と開閉弁１２２
との間に嵌められるスプリング１２４が、各係止突起１
２０，１２５に係止される。

【００１８】カップリング１０４の内部にはセラミック
からなるバルブシート１３８を結合して胴体１０２の上
段部と接するようにする。また、バルブシート１３８の
中央には流体が流入できる流入孔１４０を設ける。

【００１９】したがって、支持ホルダー１１０に弾力を
もって設置された開閉弁１２２の上部にある合成樹脂材
の接離部１３４が、セラミックからなるバルブシート１
３８の底面に接したり離れたりする。

【００２０】未説明の符号１５０は空間部、１５２は通
路、１５３はプランジャ、１５４は往復ポンプ、１５５
は水筒、１５６はノズル、１５８は緯糸、１６０は分離
用段あごである。

【００２１】このように構成された本発明の吸入吐出バ
ルブ１００を、ウォータージェット織機の往復ポンプ１
５４に、図４のように各々装着する。プランジャ１５３
（Plunger）の往復運動により高圧の流体がバルブを通
じて一定の方向に吐出されるようにする機能は従来のバ
ルブと同じである。

【００２２】しかし、本発明の吸入吐出バルブ１００
は、開閉弁１２２の昇降が軽快であっって高速回転にも
無理がないというだけでなく、開閉弁１２２の昇降時に
面接触になることから衝撃が大きくないものとなる。ま
た、開閉弁１２２は、一定量の摩耗時にも常に流体の完
璧な遮断を実現するので、使用時間が長くなる。

【００２３】また、開閉弁１２２の支持部１２８におけ
る傾斜した傾斜面１０８，１０９は、バルブ内に流入し
た流体の渦流現象を最小化し、急激な圧力減少を防止す
る。

【００２４】吸入吐出バルブ１００を通じての流体の流
入及び吐出は、開閉弁１２２の昇降によってなされる。
このとき、開閉弁１２２の昇降作動は次のように行われ
る。

【００２５】往復ポンプ１５４のプランジャ１５３が前
後進作動する際に流体の吸入力と吐出圧力とにより開閉
弁１２２が追従昇降する。また、開閉弁１２２を通じて
流体が空間部１５０内へと流動する。

【００２６】空間部１５０の機能は次のようである。通
路１５２を通って高速で流入した流体は、空間部１５０
に至って流速が緩慢になった後、流出長孔１１６を通過
する。これにより、空洞現象及び流動抵抗を低減し、ポ
ンプ効率を高めるのである。

【００２７】ポンプ圧力差によって開閉弁１２２がスプ
リング１２４を圧縮しながら下降するならば、流体が流
動し、開閉弁１２２を構成する支持部１２８の底面が支
持ホルダー１１０の突出管１１４上面に接することでそ
れ以上の下降が制御される。これにより、開閉弁１２２
の接離部１３４とバルブシート１３８との間に形成され
る通路１５２は、流動する流体の量を常に一定に維持す
るのである。

【００２８】通路１５２を通じた流体の流入が完了して
入口の圧力が低くなれば、出口の圧力とスプリング１２
４の弾力とにより、開閉弁１２２が上昇し、開閉弁１２
２の接離部１３４がバルブシート１３８と接して通路１
５２を遮断するようになる。このようにして流体の移動
が停止される。

【００２９】このとき、開閉弁１２２を構成する支持部
１２８と、支持ホルダー１１０に構成された突出管１１
４とは、熱処理された金属であって、長期間使用しても
容易に摩耗しない。また、バルブシート１３８と、開閉
弁１２２の接離部１３４とは、平面的な面接触をなすの
で、流体の遮断が線接触に比べて完璧になされるととも
に、摩耗現象が低減され、バルブ１００を通じて吸入・
吐出される流体の量及び圧力が常に一定に維持される。

【００３０】特に、本発明で用いられる開閉弁１２２を
構成するにあたり、支持ホルダー１１０の突出管１１４
に嵌められて直接摩擦する支持部１２８は、耐摩耗のた
めに熱処理された硬質の金属により構成されるが、残り
は軽量体である合成樹脂により構成される。そのため、
開閉弁１２２の全体重量が軽くて高速昇降に無理がない
だけでなく、高速昇降運動にともなう衝撃を低減するこ
とができる。また、セラミックから構成されたバルブシ
ート１３８に接する接離部１３４が、長時間使用により
摩耗したならば、開閉弁１２２そのものだけを交換して
再使用することができる。

【００３１】開閉弁１２２の接離部１３４の中央に設け
られた凹入部１３６は、接離部１３４が、使用によって
摩耗したときにも、常に平面を維持して完璧な流体の遮
断を維持できるようにするものである。

【００３２】また、支持ホルダー１１０に設けられた通
孔１１２は、下端内径ｄ２が支持ホルダー１１０に嵌め
られた開閉弁１２２の昇降柄（え）部１２６の外径ｄ１
より大きく形成されている。これにより、開閉弁１２２
の昇降作動時に、開閉弁１２２の下端に位置する通孔１
１２内への流体の移動が円滑になされるので、開閉弁１
２２の高速作動にも障害とならない。(ｄ１≦ｄ２)それ
だけでなく、開閉弁１２２の昇降柄（え）部１２６と、
案内部である通孔１１２とが、バルブ作動時に流体が移
動しない位置に構成されるので、流体内の異物によって
開閉弁１２２の高速昇降運動に障害が生じないようにし
た。

【００３３】胴体１０２とカップリング１０４との結合
は、次のように形成されている。胴体１０２の上段結合
部が外向きに傾斜しており、樹脂製の弾性を有するリン
グ形態のカップリング１０４が内向きに傾斜している。
結合時、これらが弾力的に結合されることにより、一度
結合された胴体１０２とカップリング１０４とは、分離
用段あご１６０を通じて強引に外力を加えない限り、分
離されない。

【００３４】

【発明の効果】本発明の吸入吐出バルブをウォータージ
ェット織機の往復ポンプに装着して使用することによ
り、比較的軽量に構成された開閉弁は、高速で昇降運動
しても無理がないだけでなく、開閉弁の昇降運動時に異
物の影響を少なく受けるものであり、流体遮断のための
バルブシートと開閉弁との接触が平面的な面接触でなさ
れるので、ポンプ効率を向上し、全体構成における総流
動抵抗及び圧力偏差を低減することができる。また、空
洞現象の発生が少ないために関連部品の寿命を長くする
ことができ、気泡の少ない良質の噴射水の供給によって
製織時における確実な緯入を期待することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のバルブの断面構成図である。

【図２】本発明のバルブの断面構成図であり、開閉弁が
下降した状態図である。

【図３】本発明のバルブの分解斜視図である。

【図４】本発明のバルブの使用状態図である。

【図５】従来のバルブの断面図である。

【符号の説明】

１００ 吸入吐出バルブ １０２ 胴体 １０４ カップリング １０６ 結合部 １０８ 内向傾斜面 １０９ 傾斜面 １１０ 支持ホルダー １１２ 通孔 １１４ 突出管 １１６ 流出長孔 １１８ 凹入部 １２０ 係止突起 １２２ 開閉弁 １２４ スプリング １２６ 昇降柄（え）部 １２８ 支持部 １３０ 中空部 １３２ 連結体 １３４ 接離部 １３６ 凹入部 １３８ バルブシート １４０ 流入孔

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 孫 昌鉉 大韓民国大邱廣域市北區伏賢２洞539−106 番地 寶星アパート103棟1005号 Ｆターム(参考） 4L050 AA16 CB84 CB85 CD02 CD09

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】胴体とバルブシートとがカップリングでも
   って組み立てられており、これらの内側の開閉弁を昇降
   させてバルブシートと接触させたり離したりすることに
   より、一定量の流体を所望の方向に吐出させるウォータ
   ージェット織機用吸入吐出バルブにおいて、 胴体の内方底側には長孔と突出管とから構成された支持
   ホルダーを結合し、 前記突出管には軽量の合成樹脂からなる接離部と硬質の
   金属支持部とにより構成される開閉弁を昇降可能に組み
   立て、カップリング内にはバルブシートを組み立てて開
   閉弁の接離部と接触できるようにし、 接離部１３４の上面とバルブシートの底面とを平面に形
   成し、これらの面接触によって開閉がなされるようにし
   たことを特徴とするウォータージェット織機用吸入吐出
   バルブ。