JP2008286398A - 切換弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】切換弁10に、複数の出口ポート20Aを有する上部胴部14、及び入口ポート18を有する下部胴部ハウジング16が設けられる。切換弁は、入口ポートを複数の出口ポートの一つに選択的に連通するために、切換弁胴部12内で回転し得るボール部材22を備える。ボールは弁棒28により回され、この弁棒はアクチュエーターユニット30により駆動することができる。上部胴部は、ボールの外面38とシール結合する実質的にドーム状のシート面40を備える。
【選択図】図1
Description
ボール部材を有する改良された切換弁は苛酷な条件での用途に適している。好適具体化例においては、ボール部材は入ってくる流体の方向を複数の出口の選ばれた一つへと向け、胴入口ポートと複数の胴出口ポートの選ばれた一つの間の流体の連絡を制御するために、該ボール部材は弁棒によって弁の胴部の内部で回転することができる。弁棒の回転を作動させるためには適当なアクチュエータが推奨される。弁の胴部は弁の胴部と一体となり各複数の胴部出口ポートの周りの周辺部に間隔をおいて配置された弁座を規定している。胴部入口ポートの近傍に取り付けられた皿(Belleville)ばねまたは他の偏倚部材は、弁座を密封する係合を行うための偏倚力を及ぼす。
は、それが弁の胴部の内部で回転する際、ボールに対しクリーニングを行う力を及ぼし、ボールの表面から屑状の材料を除去する。弁の胴部に一体となった弁座を取り付けることにより、試験期間中或いは実際の使用時における完全な使用評価を行う際の損傷の可能性が実質的に除去される。
図1は、本発明による切換弁10の断面を示す。この切換弁の主構成要素は、上部ハウジング14と下部ハウジング16とを備えている胴部12を含む。上下のハウジングは、円周方向で間隔を空けて配された複数のボルト17により互いに固定されることが好都合である。下部ハウジングは入口ポート18を有し、そして上部ハウジングは3個の出口ポート20A、20B及び20Cを持つ。本技術の熟練者は、この切換弁が複数の出口ポートを持ち得ることを認める。ここに説明される実施例は3個の出口ポートを有し示されるが、この切換弁は3個以上又は3個以下の出口ポートを持つこともできる。本発明により、円周方向で120゜の間隔を空けられた3個のポート20A、20B及び20Cを上部ハウジングに設けることができる。本技術の熟練者は、用語「上部」及び「下部」が単に説明の便宜のためであり本発明を限定しないことを認めるであろう。用語「下部ハウジング」及び「上部ハウジング」は、それぞれ「入口ハウジング」及び「出口ハウジング」と呼ぶこともできる。
、これらは要すれば置換することができる。この変更された設計が使用された場合でも、複数のシートの間の円周方向で間隔を空けられた湾曲面の区域はボールのシール面と組み合うために間隔を空けられ、これにより汚染物が蓄積されて切換弁の作動に悪影響を与えるシート間の隙間を無くし又は少なくも最小にすることができる。一体式のシート設計は、弁の構成要素を破損させる可能性なしに、シートに種々のコードにより要求される静水圧試験を行うことを許す。従来技術の多くの切換弁は「デレーティング」を必要とする形式のものである。従来技術の切換弁の弁内部構成要素の破損を防ぐためにコード標準の変更が要求される。本発明の切換弁は全コードレーティングに対して設計することができる。ボール22の外面と上部胴部14のシート面40との間の極めて信頼できるシート面を、面を顕微鏡的に摩耗させるメイトラッピング(mate lappingu)技法により提供することができる。
一つの胴部入口ポートおよび複数の胴部出口ポートを含む弁の胴部であって、複数の胴部出口ポートの各々の周りの周辺部に間隔をおいて配置されている該弁の胴部と一体となった弁座を規定している弁の胴部、
該弁の胴部の内部で動くことができ、流体を胴部の複数の出口ポートの選ばれた一つの方向に向けるボール部材であって、複数の胴部出口ポートの1個またはそれ以上と選ばれた流体的な連絡を行うために該胴部入口ポートおよび一つのボールの出口と流体的に連絡しているボールの入口をもっているボール部材、
弁の胴部の内部でボール部材を回転させるための該弁の胴部に対して回転し得る弁棒、および
胴部入口ポートに隣接して配置され、弁座と係合して密封を行うためにボール部材に偏倚力を及ぼす偏倚部材を具備していることを特徴とする弁。
一つの胴部入口ポートおよび複数の胴部出口ポートを含む弁の胴部であって、複数の胴部出口ポートの各々の周りの周辺部に間隔をおいて配置されている該弁の胴部と一体となった弁座を規定し、また胴部出口ポートの各々は胴部入口ポートの中心軸に対し125°〜155°の角度をなした中心軸をもっている弁の胴部、
該弁の胴部の内部で動くことができ、流体を胴部の複数の出口ポートの選ばれた一つの方向に向けるボール部材であって、複数の胴部出口ポートの1個またはそれ以上と選ばれた流体的な連絡を行うために該胴部入口ポートおよび一つのボールの出口と流体的に連絡しているボールの入口をもっているボール部材、
弁の胴部の内部でボール部材を回転させるために該弁の胴部に対して回転することができ、ボール部材の中心に関しボールの入口に対して半径方向の反対側に配置されている弁棒、
胴部の入口ポートに隣接して配置され、弁座と係合して密封を行うためにボール部材を偏倚させる胴部入口ポートの周りに配置された皿ばね、および
偏倚部材からボール部材へ均一な偏倚力を伝達するために該皿ばねとボール部材との間で間隔をおいて配置された環状の案内部材を具備していることを特徴とする弁。
該ボール部材は該ボール部材を通りボールの入口とボールの出口との間に延びた流体経路の均一な直径の2.5倍よりも小さい寸法をもっていることを特徴とする11記載の弁。
弁の胴部と一体となり複数の胴部出口ポートの各々の周りで周辺部に間隔をおいて配置された弁の密封部をつくり、
胴部入口ポートから遠ざかり複数の胴部出口ポートの各々の方へとボール部材を偏倚させてボール部材を弁座と各複数の胴部出口ポートの周りで密封することを特徴とする方法。
Claims (10)
- 入ってくる流体の方向を複数の出口の選ばれた一つへと向ける弁において、該弁は
一つの胴部入口ポートおよび複数の胴部出口ポートを含む弁の胴部であって、複数の胴部出口ポートの各々の周りの周辺部に間隔をおいて配置されている該弁の胴部と一体となった弁座を規定している弁の胴部、
該弁の胴部の内部で動くことができ、流体を胴部の複数の出口ポートの選ばれた一つの方向に向けるボール部材であって、胴部入口ポートと連続的に流体的に連絡しているボールの入口および複数の胴部出口ポートの1個またはそれ以上と選択的に流体的な連絡を行うためのボールの出口をもっているボール部材、
弁の胴部の内部でボール部材を回転させるための該弁の胴部に対して回転し得る弁棒、および
胴部入口ポートに隣接して配置され、弁座と係合して密封を行うためにボール部材に偏倚力を及ぼす偏倚部材を具備していることを特徴とする弁であって、
該弁の胴部は少なくとも3個の胴部出口ポートを含んでいることを特徴とする、
上記弁。 - 胴部出口ポートの各々は胴部入口ポートの中心軸に対し125°〜155°の角度をなす中心軸をもっていることを特徴とする請求項1記載の弁。
- 弁の胴部はボール部材が弁の胴部に対して回転する際ボール部材と滑って係合するための胴部出口ポートの少なくとも一つの近傍にあるナイフ・エッジを含み、該ナイフ・エッジはボール部材の隣接した外側面に対し約90°の角度をなしていることを特徴とする請求項1記載の弁。
- 弁座の弁座面は少なくともRc 60のかたさをもっていることを特徴とする請求項1記載の弁。
- 弁座の弁座面は電解被膜、拡散被膜、HVOF被膜、および噴霧融合被膜から成る群から選ばれることを特徴とする請求項4記載の弁。
- 弁の胴部とボール部材との間および弁棒とボール部材との間のキャビティーの中に抜取り用の流体を通すための弁の胴部を通って延びた複数の抜取り用ポートをさらに具備していることを特徴とする請求項1記載の弁。
- 入ってくる流体の方向を複数の出口の選ばれた一つの方へ向ける弁において、該弁は
一つの胴部入口ポートおよび複数の胴部出口ポートを含む弁の胴部であって、複数の胴部出口ポートの各々の周りの周辺部に間隔をおいて配置されている該弁の胴部と一体となった弁座を規定し、また胴部出口ポートの各々は胴部入口ポートの中心軸に対し125°〜155°の角度をなした中心軸をもっている弁の胴部、
該弁の胴部の内部で動くことができ、流体を胴部の複数の出口ポートの選ばれた一つの方向に向けるボール部材であって、複数の胴部出口ポートの1個またはそれ以上と選ばれた流体的な連絡を行うために該胴部入口ポートおよび一つのボールの出口と流体的に連絡しているボールの入口をもっているボール部材、
弁の胴部の内部でボール部材を回転させるために該弁の胴部に対して回転することができ、ボール部材の中心に関しボールの入口に対して半径方向の反対側に配置されている弁棒、
胴部の入口ポートに隣接して配置され、弁座と係合して密封を行うためにボール部材を偏倚させる胴部入口ポートの周りに配置された皿ばね、および
偏倚部材からボール部材へ均一な偏倚力を伝達するために該皿ばねとボール部材との間
で間隔をおいて配置された環状の案内部材を具備していることを特徴とする弁であって、
弁の胴部はボール部材が弁の胴部に対して回転する際ボール部材と滑って係合するための胴部出口ポートの少なくとも一つの近傍にあるナイフ・エッジを含み、該ナイフ・エッジはボール材の隣接した外側面に対し約90°の角度をなしていることを特徴とする、
上記弁。 - 弁の胴部はそれぞれボール部材の回転位置の関数として切換弁から少なくとも3個の出口ポートの選ばれた一つを通して流体を通すための少なくとも3個の出口ポートを有し、
該ボール部材は該ボール部材を通りボールの入口とボールの出口との間に延びた流体経路の均一な直径の2.5倍よりも小さい寸法をもっていることを特徴とする請求項7記載の弁。 - 複数の出口、1個の胴部入口ポートと複数の胴部出口ポートを有する弁の胴部、流体の方向を複数の胴部出口ポートの選ばれた一つの方へ向けるための、該弁の胴部の内部で動くことができ複数の胴部出口ポートの一つまたはそれ以上と連続的に流体的な連絡をしているボールの入口を有するボール部材、および弁の胴部の内部でボール部材を回転させるための弁の胴部に対して回転し得る弁棒を有する弁の胴部の内部で動き得るボール部材を密封する方法において、該方法は
弁の胴部と一体となり複数の胴部出口ポートの各々の周りで周辺部に間隔をおいて配置された弁の密封部をつくり、
胴部入口ポートから遠ざかり複数の胴部出口ポートの各々の方へとボール部材を偏倚させてボール部材を弁座と各複数の胴部出口ポートの周りで密封することを特徴とし、
さらに、各胴部出口ポートの中心出口軸が胴部入口ポート
の中心軸に関して125°〜155°をなすように配置することを特徴とする、
上記方法。 - さらに、アクチュエータ・ユニットを作動させて弁の胴部の内部でボール部材を回転させることを特徴とする請求項9記載の方法。
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