JP2002130492A - 弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁の開閉に必要な弁体の移動ストロークを短
縮し、小型化が可能となる弁の提供を課題とする。 【解決手段】 開口１１Ａを、弁体１２のスライド移動
方向に分割して複数の小流路１１ａ，１１ａとし、弁体
１２に、一方向にスライド移動した場合に各小流路１１
ａ，１１ａの全てを閉塞する閉塞部１２ａと、他方向に
スライド移動した場合に各小流路１１ａ，１１ａの全て
を開く開口部１２ｂとを形成した構成を採用した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、弁の開閉に必要な
弁体の移動ストロークを短縮し、小型化が可能となる弁
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】スライドする弁体を有する弁の一例とし
て、図４に仕切弁を示す。同図に示す仕切弁は、配管経
路中に接続される弁箱１と、該弁箱１内の流路を開閉す
る弁体２と、該弁体２を上下動させる弁棒３と、弁箱１
の上部を閉じるパッキン箱４とを備えた概略構成となっ
ている。従来の仕切弁では、通常、弁箱１の入口部に対
応する開口が形成されている。つまり、この開口におけ
る弁体２の移動方向最大径が、弁箱１の入口部における
弁体２の移動方向最大径（以下、呼び径と称する）に対
応し、また、開口の面積が、前記入口部の面積（以下、
呼び径面積と称する）に対応している。この開口が、弁
箱１内の流路となり、弁体２をスライド移動（本従来例
では、上下方向）させることで、図５（ａ）の流路閉塞
状態、もしくは図５（ｂ）に示す流路全開状態のいずれ
かを選択することができ、流路５を通って通過しようと
する流体の流れを遮断もしくは許可することが可能とな
っている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記説明の
従来の仕切弁は、以下に説明する問題を有していた。す
なわち、図５（ｂ）に示す全開状態にするためには、流
路５内から弁体２を完全に待避させる必要がある関係
上、所要スライドストロークＬは、 Ｌ＝呼び径ｄ＋α となる（なお、αは弁箱１と弁体２との間の水密を保つ
ために必要な重ね合わせ部分の寸法を示している）。一
方、仕切弁としては、設置スペース上の制約や、取扱い
容易とするための軽量化などの観点より、小型化が強く
望まれている。しかしながら、従来の仕切弁では、上述
のように正しく動作させるためには所要スライドストロ
ークＬを確保することが必須要件であるので、仕切弁全
体としての高さ寸法Ｈが長くなって小型化を阻むという
問題を有していた。

【０００４】本発明は、上記事情を鑑みてなされたもの
であって、弁の開閉に必要な弁体の移動ストロークを短
縮し、小型化が可能となる弁の提供を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するために以下の手段を採用した。すなわち、請求項
１に記載の弁は、弁箱の開口に対してスライド移動する
弁体により前記開口を連通または遮断する開口構造を備
えた弁であって、２以上の整数をｎとした場合に、前記
開口を、前記弁体のスライド移動方向にｎ分割して複数
の小流路とし、前記弁体に、一方向にスライド移動した
場合に前記各小流路の全てを閉塞する閉塞部と、他方向
にスライド移動した場合に前記各小流路の全てを開く開
口部とを形成したことを特徴とする。

【０００６】上記請求項１に記載の弁によれば、弁体を
スライド移動させて全閉状態から全開状態にする際に、
従来では、１つの大きな開口の領域内から完全に弁体を
退けなければならないためにスライドストロークが比較
的大きなものとなっていたが、本発明では、小さな小流
路の領域内から弁体の閉塞部を退けるだけで済むものと
なっている。すなわち、従来では少なくとも呼び径以上
のスライドストロークを必要としていたのに対して、本
発明では、スライド移動方向における小流路の長さ寸法
と略同程度の短いスライドストロークで、全閉及び全開
状態を作り出せるようになっている。これにより、弁体
の開閉に要するスライドストロークを従来に比較して小
さくすることができるので、スライド移動方向の弁の長
さを従来に比較して短くすることができるようになる。

【０００７】請求項２に記載の弁は、請求項１に記載の
弁であって、前記弁体が移動する方向の前記開口の径を
呼び径に対応させるとともに、前記開口の面積を呼び径
面積に対応させ、前記弁体と前記弁箱との間の水密を保
つための重ね合わせ部分寸法をαとした場合に、前記開
口を連通または遮断するために必要とされる前記弁体の
スライド移動距離Ｌを、呼び径×１／（ｎ＋（ｎ−
１））＋αとしたことを特徴とする。

【０００８】上記請求項２に記載の弁によれば、一小流
路の幅寸法＋水密を確保するために必要な距離だけ弁体
の閉塞部を移動させることで、全閉状態から全開状態へ
の切替、あるいは、その逆が可能となる。すなわち、従
来では、少なくとも呼び径ｄ以上（すなわちｄ＋α）の
移動ストロークを必要としていたのに対し、本発明で
は、呼び径×１／（ｎ＋（ｎ−１））＋αの移動ストロ
ークで弁の開閉が可能となる。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明の弁の一実施形態である仕
切弁を、図１及び図２を参照しながら以下に説明する
が、本発明がこれにのみ限定解釈されるものでないこと
は、もちろんである。なお、図１は、本実施形態の仕切
弁の縦断面図である。また、図２は、同仕切弁の作動状
態を示すための図１のＢ−Ｂ視図であって、（ａ）は流
路閉塞状態、（ｂ）は流路開放状態を示している。

【００１０】図１に示すように、本実施形態の仕切弁
は、配管経路中に接続される弁箱１１と、該弁箱１１内
の流路を開閉する弁体１２と、該弁体１２を上下動させ
る弁棒１３と、弁箱１１の上部を閉じるパッキン箱１４
とを備えた概略構成を備えており、弁箱１１の開口１１
Ａに対して弁体１２が紙面上下方向にスライド移動する
ことで、開口１１Ａを連通または遮断する開口構造とな
っている。

【００１１】そして、本実施形態の仕切弁は、この開口
構造が特に特徴的となっている。すなわち、前記開口１
１Ａは、２以上の整数をｎとした場合に、その弁体１２
のスライド移動方向（図１に示す符号Ｓの矢印方向。以
下同様。）にｎ分割されたｎ個の小流路１１ａからなっ
ている。また、ｎ個の小流路１１ａを合わせた開口１１
Ａの全体径（弁体１２のスライド移動方向の最大径）
は、呼び径ｄに対応しており、さらに、各小流路１１ａ
の面積を合計した面積（開口１１Ａの面積）が、呼び径
面積に対応している。なお、本実施形態では、上記ｎ＝
２である。ちなみに、小流路１１ａは、弁箱１１の流体
流入側と流体流出側との両方にそれぞれ形成されている
が、これら流体流入側及び流体流出側は同一構造を有し
ているので、図１の紙面左側の開口１１Ａの小流路１１
ａ，１１ａについて説明するものとする。

【００１２】図２（ａ），（ｂ）に示すように、これら
小流路１１ａの形状は、弁体１２のスライド移動方向Ｓ
の長さ寸法をＬ１、スライド移動方向Ｓに直交する方向
の長さ寸法をＬ２とした場合に、Ｌ２＞Ｌ１となってい
る。すなわち、各小流路１１ａの形状は、スライド移動
方向Ｓに薄く、かつスライド移動方向Ｓに直交する方向
に幅広な長方形形状となっている。

【００１３】そして、これら小流路１１ａ，１１ａは、
開口１１Ａのスライド移動方向Ｓの中央位置に形成され
た開口仕切壁１１Ｂによって同一形状かつ同一面積に２
分されたものとなっている。開口仕切壁１１Ｂは、弁箱
１１の開口１１Ａ内に一体に形成された壁体であり、ス
ライド移動方向Ｓの厚み寸法ｔが、小流路１１ａの長さ
寸法Ｌ１に等しく、かつスライド移動方向Ｓに直交する
幅寸法ｗが、小流路１１ａの長さ寸法Ｌ２に等しいもの
となっている。したがって、図２に示すように、流体の
流れ方向より見た場合の小流路１１ａ，１１ａ及び開口
仕切壁１１Ｂは、同一かつ互いに平行な長方形形状を有
している。

【００１４】また、図１に示すように、流体流入側と流
体流出側とでは、各小流路１１ａ，１１ａ及び開口仕切
壁１１Ｂが、これらを流体の流れ方向より見た場合に、
一方と他方とが同一位置に配置されている。すなわち、
図１の紙面左上側の小流路１１ａは、流体の流れ方向
（紙面左右方向）より見た場合に、紙面右上側の小流路
１１ａと一致し、弁を開いたときに真っ直ぐな流路を形
成できるようになっている。同図の紙面左下側の小流路
１１ａも同様であり、流体の流れ方向より見た場合に、
紙面右下側の小流路１１ａと一致し、弁を開いたときに
真っ直ぐな流路を形成できるようになっている。さらに
は、開口仕切壁１１Ｂも同様であり、流体の流れ方向よ
り見た場合に、流体流入側と流体流出側とで相対位置が
互いに一致するようになっており、弁を閉塞したときに
後述の弁体１２の閉塞部とともに開口１１Ａの流体入口
から流体出口までの間を、スライド移動方向Ｓに２分す
る隔壁を形成できるようになっている。

【００１５】前記弁体１２は、流体の流れ方向に直交す
る平板形状を有する部品であり、スライド移動方向Ｓの
一方向にスライド移動した場合に両小流路１１ａ，１１
ａの全てを閉塞する閉塞部１２ａと、他方向にスライド
移動した場合に両小流路１１ａ，１１ａの全てを開く開
口部１２ｂとを備えている。なお、弁体１２には、この
開口部１２ｂが１箇所のみ形成されたものとなっている
が、図２（ｂ）に示すように、弁体１２の下端より下側
の空間も実質的な開口部１２ｂの役目をなしている。

【００１６】もちろん、この弁体１２の下側部分を紙面
下方に長くして２つの開口部１２ｂを弁体１２内に形成
させること（図示せず）も可能であるが、その場合、図
２（ａ）のように弁体１２を下ろして閉塞させる際に、
弁体１２の下端部分に加えた開口部１２ｂが収容できる
部分を弁箱１１に設けなければならなくなり、弁箱１１
が大きくなってしまう恐れがある。したがって、例えば
開口１１Ａをｎ個（ｎは自然数）の小流路１１ａに分割
した場合には、弁体１２にｎ個の閉塞部１２ａとｎ−１
個の開口部１２ｂを形成させるようにした方が、弁箱１
１の大型化を招かずに済むので、より好ましいと言え
る。

【００１７】なお、弁体１２と弁箱１１の開口部１１Ａ
との間の接合箇所には、図示されないシール部材がそれ
ぞれ備えられており、図２（ａ）のように弁を完全に閉
じた場合には、弁体１２と各小流路１１ａとの隙間を通
過しようとする流体の流れを阻止することができるよう
になっている。

【００１８】以上説明の構成を有する本実施形態の仕切
弁によれば、弁体１２をスライド移動方向Ｓにスライド
移動させることで、図２（ａ）の流路閉塞状態、もしく
は図２（ｂ）に示す流路全開状態のいずれかを選択する
ことができ、開口１１Ａを通って流れようとする流体の
遮断、連通が可能となる。

【００１９】さらに、この仕切弁によれば、全閉状態か
ら全開状態（もしくはその逆）にするために必要とされ
る弁体１２の移動ストロークを、従来のものより、短縮
することが可能となる。つまり従来は、弁体１２のスト
ロークを、呼び径ｄ＋αとする必要があったのに対し、
本実施形態に係る仕切弁によれば、呼び径ｄ×１／（２
＋（２−１））＋αの移動ストロークで足りる。より具
体的には、本実施形態に係る仕切弁によれば、スライド
移動方向Ｓにおける小流路１１ａの長さ寸法Ｌ１と略同
程度の短い移動ストローク＋α（このαは、水密を確保
するために必要な距離、すなわち、弁体１２と弁箱１１
との間の水密を保つための重ね合わせ部分寸法であ
る。）で足りる。これにより、図２（ｂ）に示すよう
に、弁体１２の開閉に要するスライドストロークを従来
に比較して小さくすることができるので、スライド移動
方向の弁全体の長さを従来に比較して短くすることがで
きるようになっている。

【００２０】ここで、図３を参照し、小流路数、つまり
分割数ｎが増加した場合における移動ストロークの短縮
について説明する。図３（ａ）は、ｎ＝３とした場合で
あり、図３（ｂ）はｎ＝４とした場合である。図３から
も分かる通り、ｎ分割してｎ個の小流路１１ａを形成す
ると、各小流路１１ａの間に、（ｎ−１）個の開口仕切
壁１１Ｂが形成される。具体的には、ｎ＝３では、２個
の開口仕切壁１１Ｂが形成され、ｎ＝４では、３個の開
口仕切壁１１Ｂが形成される。また、図３で示す各実施
の形態では、弁体１２が移動する方向の開口１１Ａの径
が、呼び径ｄに対応している。

【００２１】したがって、同図（ａ）で示す仕切弁の場
合、弁体１２のスライド移動方向Ｓにおける一小流路１
１ａの寸法は、呼び径ｄ×１／（３＋（３−１））とな
る。同様に、同図（ｂ）で示す仕切弁の場合、一小流路
１１ａの寸法は、呼び径ｄ×１／（４＋（４−１））と
なる。つまり、分割数を２以上の整数ｎで表した場合、
一小流路１１ａの寸法は、呼び径ｄ×（ｎ＋（ｎ−
１））となる。以上から分かる通り、呼び径ｄに対応し
た径を有する開口１１Ａをｎ分割した場合、この開口１
１Ａを全閉，全開するために必要となる弁体１２の移動
ストローク（スライド移動距離Ｌ）は、呼び径ｄ×（ｎ
＋（ｎ−１））となり、ｎを大きくするほど、短縮率は
向上する。

【００２２】以上説明の本実施形態の仕切弁によれば、
弁としての機能を十分に確保しながらも、小型化が可能
となる。その結果、弁を設置する際に必要とされる設置
スペースの節約や、軽量化による取扱い性の向上などの
効果を得ることができる。また、本実施形態の仕切弁に
よれば、弁体が移動する方向の前記開口の径を呼び径ｄ
に対応させているため、従来から採用されている配管等
の規格にそのまま適用でき、汎用性が高い。

【００２３】また、本実施形態の仕切弁によれば、弁体
１２のスライド移動方向Ｓの長さ寸法Ｌ１を、スライド
移動方向Ｓに直交する方向の長さ寸法Ｌ２よりも小さな
ものとしたことで、移動ストロークをより少なくするこ
とができるようになるので、更なる弁の小型化を達成す
ることが可能となっている。

【００２４】なお、本実施形態では、本発明を仕切弁に
適用した場合について説明したが、仕切弁に限らず、流
量調整弁等、その他の種類の弁に適用しても良いことは
もちろんである。また、本実施形態では、開口１１Ａを
２つの小流路１１ａ，１１ａに２分割するものとした
が、これに限らず、３分割以上に分割するものとしても
良い。また、本実施形態の各小流路１１ａは長方形形状
としたが、これに限らず、楕円、三角形、長円など、そ
の他の形状、もしくはこれらの組み合わせを採用するも
のとしても良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明の請求項１に記載の弁によれば、
開口を複数の小流路とするとともに弁体に閉塞部及び開
口部を形成し、各小流路に対して閉塞部及び開口部をス
ライド移動させて流路を全閉もしくは全開させる構成と
したことで、弁としての機能を十分に確保しながらも、
小型化が可能となっている。これにより、弁を設置する
際に必要とされる設置スペースの節約や、軽量化による
取扱い性の向上などの効果を得ることが可能となる。

【００２６】また、本発明の請求項２に記載の弁によれ
ば、呼び径×１／（ｎ＋（ｎ−１））＋αの移動ストロ
ークで弁の開閉が可能となり、弁を設置する際に必要と
される設置スペースの節約や、軽量化による取扱い性の
向上などの効果を得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の弁の一実施形態である仕切弁の縦断
面図である。

【図２】 同仕切弁の作動状態を示すための図１のＢ−
Ｂ視図であって、（ａ）は流路閉塞状態、（ｂ）は流路
開放状態を示している。

【図３】 同仕切弁の変形例であって、（ａ）は開口を
ｎ＝３分割した場合、（ｂ）は開口をｎ＝４分割した場
合における、弁体移動ストロークの短縮を示す概略作用
図である。

【図４】 従来の弁の一例である仕切弁の縦断面図であ
る。

【図５】 同仕切弁の作動状態を示すための図４のＡ−
Ａ視図であって、（ａ）は流路閉塞状態、（ｂ）は流路
開放状態を示している。

【符号の説明】

１１・・・弁箱 １１Ａ・・・開口 １１ａ・・・小流路 １２・・・弁体 １２ａ・・・閉塞部 １２ｂ・・・開口部 Ｓ・・・スライド移動方向

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱の開口に対してスライド移動する弁
   体により前記開口を連通または遮断する開口構造を備え
   た弁であって、 ２以上の整数をｎとした場合に、前記開口を、前記弁体
   のスライド移動方向にｎ分割して複数の小流路とし、 前記弁体に、一方向にスライド移動した場合に前記各小
   流路の全てを閉塞する閉塞部と、他方向にスライド移動
   した場合に前記各小流路の全てを開く開口部とを形成し
   たことを特徴とする弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の弁であって、 前記弁体が移動する方向の前記開口の径を呼び径に対応
   させるとともに、前記開口の面積を呼び径面積に対応さ
   せ、 前記弁体と前記弁箱との間の水密を保つための重ね合わ
   せ部分寸法をαとした場合に、前記開口を連通または遮
   断するために必要とされる前記弁体のスライド移動距離
   Ｌを、呼び径×１／（ｎ＋（ｎ−１））＋αとしたこと
   を特徴とする弁。