JP2018179170A - Cam type operation valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明はカム式作動弁に関する。 The present invention relates to a cam type operating valve.
従来より、水道管に接続された消火栓や空気弁等のメンテナンスを容易に実行するために、水道管と消火栓等との間に配設された補修弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に開示された補修弁は弁箱及び弁体を備え、弁体は水道管から消火栓等へ流れる水を堰き止める。また、水道管と消火栓等との間に配設される補修弁として、2つの弁体を格納する弁箱を、備える補修弁が知られている(例えば、特許文献2参照)。特許文献2に開示された補修弁は、例えば、一方の弁体が破損したとき、他方の弁体が水道管から消火栓等へ流れる水を堰き止める。
Conventionally, a repair valve disposed between a water pipe and a fire hydrant or the like is known in order to easily carry out maintenance such as a fire hydrant or an air valve connected to the water pipe (for example, Patent Document 1) reference). The repair valve disclosed in
特許文献1に開示された補修弁は略半球形状の弁体を格納し、特許文献2に開示された補修弁は略球形状の弁体を格納し、いずれの弁体も弁箱内部で回転して水道管から消火栓等へ流れる水を堰き止めるように構成されている。
The repair valve disclosed in
ところで、近年、補修弁等を設置する際の工期短縮等を実現するために、空気弁や消火栓等を地上から比較的浅い場所に埋設する浅層埋設工法が採用されている。これに対応して、地上から比較的浅い場所に埋設可能な補修弁等の作動弁が必要とされている。 By the way, in recent years, in order to realize shortening of the work period when installing a repair valve etc., the shallow layer burial method of burying an air valve, a fire hydrant etc. in a relatively shallow place from the ground is adopted. In response to this, there is a need for an operating valve such as a repair valve that can be buried at a location relatively shallow from the ground.
しかしながら、特許文献1及び特許文献2に開示されている補修弁では、水道管から消火栓等へ流れる水を堰き止めるために弁体を回転しなければならず、弁箱は弁体を格納し且つ弁体が弁箱内部で回転するのに必要なスペースを確保しなければならない。したがって、弁箱のサイズ、例えば、水道管からの水が流入するための流入口及び流入口から流入した水を排出するための排出口の距離(以下、「面間距離」という。)は、弁体の形状や弁箱内部での弁体の動作に応じて決定される。すなわち、弁体が回転して流入口及び排出口の少なくともいずれか一方を開閉する作動弁の面間距離を短縮することができないという問題がある。
However, in the repair valve disclosed in
本発明の目的は、面間距離を短縮することができるカム式作動弁を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a cam type actuating valve capable of reducing the distance between surfaces.
上記目的を達成するために、請求項1に係るカム式作動弁は、水が通過する通過口を有する弁箱と、前記通過口の周縁部に設けられた弁座部と、前記弁箱内に配置され、前記弁座部に当接又は離間する弁体と、前記弁体を前記弁座部に当接又は離間する接離部材と、を備え、前記接離部材は、前記弁体が前記弁座部に当接するときに前記弁体を押下し、前記弁体が前記弁座部から離間しているときに前記弁体への押下を解除することを特徴とする。
In order to achieve the above object, a cam-type operating valve according to
本発明によれば、面間距離を短縮することができる。 According to the present invention, the inter-plane distance can be shortened.
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[第1の実施の形態]
まず、第1の実施の形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施の形態に係るカム式作動弁1を説明するための断面図である。
First Embodiment
First, the first embodiment will be described. FIG. 1 is a cross-sectional view for explaining a cam
図1のカム式作動弁1は、水道管(不図示)に接続される消火栓や空気弁(共に不図示)等のメンテナンスを容易に行うために、水道管と消火栓等との間に配設され、消火栓等に供給される水道管の水が弁箱1の内部を通過するための貫通孔を有する弁箱10を備える。弁箱10は、その消火栓側(以下、「上側」という。)の一端に円板状の部材である上側部材15を備え、上側部材15はその中央に弁箱10の貫通孔の端部である排出口16を有する。また、弁箱10は、その水道管側(以下、「下側」という。)の一端に円板状の部材である下側フランジ部14を備え、下側フランジ部14はその中央に弁箱10の貫通孔の端部である流入口11(通過口)を有する。排出口16及び流入口11はいずれも円形であって、それぞれの口径は同一である。本実施の形態では、排出口16は常時開放されていることを前提とする。
The cam
上側部材15は、その周縁部に上側フランジ部17を有し、上側フランジ部17は排出口16の周囲に等間隔に形成されている複数の弁箱接続用孔17a及び複数の上側フランジ孔17bを有する。各弁箱接続用孔17aには、上側フランジ部17を弁箱10に固定するためのボルトが挿通される。また、各上側フランジ孔17bには、上側フランジ部17を消火栓等に固定するためのボルトが挿通される。
The
下側フランジ部14は流入口11の周囲に等間隔に形成されている複数の下側フランジ孔14a(図2)を有する。カム式作動弁1は、例えば、継手管としてフランジ部を有するフランジ付T字管(不図示)を介して水道管に接続されるが、各下側フランジ孔14aには、下側フランジ部14をフランジ付T字管に固定するためのボルトが挿通される。
The
弁箱10は略円板状の弁体20及び弁体20の上側に当接又は離間する板カム(接離部材)30を格納する(図1では板カム30が弁体20の上側に当接している)。弁体20は流入口11を開閉するための円板部21、後述の弁座部12に当接する当接面22、及び円板部21の上側に配置され、板カム30が接触する受部23を有する。弁体20及び流入口11の間には、弁座部12が配置され、弁座部12には、当接面22が当接又は離間する。弁座部12は弁箱10の内壁から流入口11の中心Oに向けて傾斜し、当接面22は弁座部12の形状に対応している。当接面22が弁座部12から離間しているとき、水道管の水は流入口11から弁箱10の内部に流入し、当接面22が弁座部12に当接しているとき、水道管の水は弁体10の内部に流入することなく弁体20によって止水される。
The
流入口11は、弁体20の下側に接続される円柱部25、円柱部25を支持し且つ弁体20の移動を規制するガイド部11a、及びガイド部11aを支持する支持部材11bを備える。ガイド部11aは管状に構成され、支持部材11bは流入口11の壁面から突出する複数の支柱から構成されている。円柱部25の一端は円板部21の中央から下側に突出するように弁体20に接続され、他端は管状のガイド部11aに挿通される。円柱部25が挿通されたガイド部11aは、例えば、支持部材11bを構成する4本の支柱によって支持され、各支柱はガイド部11aの外周面から流入口11の内壁面に向かって放射状に延び、ガイド部11aと流入口11の内壁面とを連結する。なお、隣接する各支柱は互いに直交している。
The
円柱部25の外周面には、保持スプリング(弾性部材)27が巻回され、保持スプリング27は弁体20を支持している。本実施の形態では、保持スプリング27はコイルばねであり、ガイド部11aの上端に載置されている。当接面22が弁座部12に当接するとき、保持スプリング27は圧縮され、保持スプリング27に作用する復元力(当接面22が弁座部12から離間するように働く力)は最大となる。
A holding spring (elastic member) 27 is wound around the outer peripheral surface of the
板カム30は長板状であり、長手方向に関する端部として長手方向端部30a,30bを有し、長手方向端部30a,30bの輪郭は円弧形状である(後述の図4及び図5参照。)。長手方向端部30aの曲率は長手方向端部30bの曲率よりも大きい。板カム30は、長手方向端部30a,30bの中心よりも長手方向端部30b側に貫通孔を備え、水平方向に延びる弁軸35が当該貫通孔に挿入される。板カム30の貫通孔に挿入された弁軸35は板カム30に固定される。具体的に、弁軸35の外周面及び板カム30の貫通孔の内周面のそれぞれにキー溝33,36が形成され、キー溝33,36に対応するキー34がキー溝33,36に嵌入されると、弁軸35は板カム30に固定される。
The
板カム30の長手方向端部30aは弁軸35を中心に回動し、弁体20の受部23に当接し、又は離間する。このとき、長手方向端部30aは受部23をスライドしながら当接し、又は離間する。ところで、受部23は、長手方向端部30aが受部23をスライドするときに長手方向端部30aの移動方向を規制するためのガイドを備えてもよい。受部23が備えるガイドは、例えば、受部23から上側に突出するように設けられる。
The
弁箱10は、その内部に軸受部38a,38bを備え、軸受部38a,38bは板カム30の回転軸である弁軸35を回転可能に支持するとともに、その間に板カム30を配置する。軸受部38aは弁軸35の一端を支持し、軸受部38bは弁軸35の中央部を支持する。弁軸35の他端は弁箱10を貫通し、レバー40を有する。
The
レバー40は、弁軸35を回転させるために操作され、例えば、水平方向及び鉛直方向の間(図3の矢印Xの範囲)を回動し、例えば、レバー40が水平方向に関して位置するとき、板カム30の長手方向端部30a,30bは水平方向に関して位置し、レバー40が鉛直方向に関して位置するとき、板カム30の長手方向端部30a,30bは鉛直方向に関して位置する。また、レバー40は貫通孔40a(固定部)を有し、貫通孔40aには、後述のねじピン41が挿入される。レバー40及び弁箱10の間には、弁軸35を囲むように環状部13が配置されている。環状部13は水平方向に関して位置するレバー40(図3中の実線のレバー40)の貫通孔40aに対応する連通孔46aと、鉛直方向に関して位置するレバー40(図3中の仮想線のレバー40)の貫通孔40aに対応する連通孔46bとを備える。
The
レバー40aが水平方向に関して位置し且つ貫通孔40a及び連通孔46aにねじピン41が挿入されるとき、レバー40は水平方向に関して固定され、レバー40aが鉛直方向に関して位置し且つ貫通孔40a及び連通孔46bにねじピン41が挿入されるとき、レバー40は鉛直方向に関して固定される。本実施の形態では、レバー40aが鉛直方向に関して位置しているとき、弁体20は弁座部12に当接し、レバー40aが水平方向に関して位置しているとき、弁体20は弁座部12から離間していることを前提とする。なお、レバー40に代えて弁軸35の回転を制御するためのバルブコントローラーが、弁軸35の他端に接続されてもよい。
When the
図4は、図1のA−A線に沿った断面図であって、弁体20が流入口11を塞ぐ閉弁状態を説明するための図であり、図5は、図4における弁体20が流入口11を開口する開弁状態を説明するための図である。
FIG. 4 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG. 1 for illustrating a closed valve state in which the
まず、図5における弁体20は弁座部12から離間し、板カム30は長手方向端部30a,30bが水平方向に沿うように配置される。このとき、板カム30は弁体20を押圧(押下)していない。また、板カム30の一部が弁体20の受部23に当接してもよいが、弁体20を押圧しない。したがって、弁体20が弁座部12から離間しているとき、保持スプリング27は、主として弁体20の重量に基づく負荷を受ける。
First, the
続いて、図4における弁体20は、ユーザが水平方向に延びるレバー40を鉛直方向に沿うように回動すると、板カム30が回転して弁座部12に当接し、板カム30は長手方向端部30a,30bが鉛直方向に沿うように配置される。このとき、板カム30は弁体20を押圧している。したがって、弁体20が弁座部12に当接しているとき、保持スプリング27は板カム30が弁体20を押し下げる力によって圧縮され、復元力が弁体20に作用する。円柱部25はガイド部11aに移動を規制されているので、例えば、弁体20が弁座部12から離間しているとき、ガイド部11aの一部に挿通され、弁体20が弁座部12に当接しているとき、ガイド部11aの全部に挿通される。その後、ユーザがレバー40を水平方向に沿うように回動すると、弁体20への押圧が解除されるとともに、保持スプリング27の復元力が解放され、弁体20は弁座部12から離間する。
Subsequently, when the user rotates the
本実施の形態のカム式作動弁1によれば、板カム30は、弁体20が弁座部12に当接するときに弁体20を押圧し、弁体20が弁座部12から離間しているときに弁体20への押圧を解除する。すなわち、弁体20は流入部11を開閉するために上下方向への直線運動を実行して弁座部12に接離するので、弁体20は流入部11を開閉する際に回転する必要がない。したがって、略球形状の弁体に代えて円板状の弁体20及び弁体20を押圧する板カム30が弁箱10に格納されるので、弁箱10の流入口11から排出口16までの面間距離を短縮することができる。
According to the cam
また、保持スプリング27は弁体20を支持し、板カム30が弁体20を押圧しているとき、復元力を有する。これにより、弁座部12に当接している弁体20を弁座部12から離間するとき、ユーザは弁体20を上側に簡単に移動することができる。さらに、弁体20が弁座部12に当接しているときに、レバー40を固定するねじピン41を有する。弁体20が弁座部12に当接しているとき、保持スプリング27から弁体20に復元力が作用するが、レバー40は固定されているので、復元力によって弁体20が弁座部12から離間するのを防止することができる。
Further, the holding
[第2の実施の形態]
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。
Second Embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
本発明の第2の実施の形態は、その構成、作用が上述した第1の実施の形態と基本的に同じであり、第1の実施の形態のカム式作動弁1に対応するカム式作動弁2に補修弁3が接続されている点で本発明の第1の実施の形態と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
The second embodiment of the present invention is basically the same in configuration and operation as the first embodiment described above, and corresponds to the cam-type operation corresponding to the cam-
図6は、本発明の第2の実施の形態に係るカム式作動弁2及び補修弁3を説明するための部分断面図である。
FIG. 6 is a partial cross-sectional view for explaining a cam
図6のカム式作動弁2及び補修弁3は、互いに上下方向に並んで、例えば、タイロットボルト(不図示)によって接続されている。図6における下側のカム式作動弁2は、第1の実施の形態に係るカム式作動弁1に対応する。図6における上側の補修弁3は流入口51a及び排出口51bを有する弁箱51を備え、弁箱51は、中空の略球状の球状弁体52を格納する。当該球状弁体52は、排出口51bを塞ぐための止水面53と、排出口51bを開放するための開口面54とを有する。球状弁体52は、弁箱51の内部で回転し、止水面53及び開口面54のいずれか一方が球状弁体52の回転に応じて排出口51bに対向する。止水面53が排出口51bに対向しているとき、弁箱51の内部に流入した水は止水面53で止水され、開口面54が排出口51bに対向しているとき、排出口51b及び開口面54は連通し、弁箱51の内部に流入した水は排出口51bを通過する。
The cam
カム式作動弁2は、弁体20の上側の面に上下方向に延びるガイドピン28及びガイドピン28を固定するためのガイド受19を備え、ガイド受19はガイドピン28の上側の端部周辺に配置されている(図7)。すなわち、本実施の形態では、第1の実施の形態における円柱部25やガイド部11aの代わりに、ガイドピン28及びガイド受19が設けられている。弁体20の移動はガイドピン28によって上下方向に規制されている。
The cam-
本実施の形態のカム式作動弁2によれば、カム式作動弁2と異なる補修弁3が接続されるので、補修弁3に消火栓や空気弁が取り付けられ、消火栓や空気弁のメンテナンスを実行する際にカム式作動弁2及び補修弁3のいずれか一方が故障しても他方のバルブにより、水道管からの水は止水される。これにより、カム式作動弁2及び補修弁3のいずれかの故障によって消火栓や空気弁のメンテナンスに関する作業性が低下するのを防止することができる。このとき、短面間のカム式作動弁2が補修弁3に接続されるので、2つの補修弁3が接続される場合よりも上下方向に関する長さを短縮することができる。
According to the cam
また、第1の実施の形態に係るカム式作動弁1は弁体20を開閉するために、弁体20の下側にガイド部11a、円柱部25、及び保持スプリング27を備えるが、カム式作動弁2は弁体20を開閉するために、弁体20の上側にガイドピン28及びガイド受19を備える。すなわち、第1の実施の形態ではガイド部11a、円柱部25、及び保持スプリング27を配置するための領域を必要とするが、第2の実施の形態では板カム30を配置するための領域を活用してガイドピン28及びガイド受19を配置している。したがって、ガイドピン28及びガイド受19を配置するための別個の領域はカム式作動弁2において必要ないので、カム式作動弁2及び補修弁3の面間距離をカム式作動弁1及び補修弁3の面間距離よりもさらに短縮することができる。
Further, the cam
さらに、弁箱に2つの弁体が格納されるバルブでは、例えば、いずれかの弁体が破損した場合、破損した弁体のみ交換することができず、バルブ全体を交換しなければならないが、本実施の形態では、カム式作動弁2は補修弁3と別体である。したがって、補修弁3の弁体が破損したとき、カム式作動弁2が水道管からの水を止水すれば、簡単に補修弁3を新しい補修弁3に交換することができる。
Furthermore, in the case of a valve in which two valve bodies are stored in the valve box, for example, if any of the valve bodies is broken, only the broken valve body can not be replaced, but the entire valve must be replaced, In the present embodiment, the cam
ところで、従来より、自然災害等で地中に埋設された水道管の一部が破損した場合、破損した水道管の一部を修理、交換等するために、まず、掘削作業が実行される。これにより、地中に埋設された水道管が露出する。次いで、不断水工法、すなわち、破損した水道管の上流側で破損した水道管に水が流れないように仕切弁等で水道水の流れを遮断するとともに、破損した水道管とは異なる水の流路を形成して水道水の供給は継続する工法に基づいて破損した水道管を修理、交換等する。しかしながら、自然災害等が起きたとき、掘削作業に使用する機器の確保が困難な場合がある。その場合であっても破損した水道管を介してカム式作動弁2及び補修弁3(以下、「一群の弁体」という。)が隣接して配置されていれば、互いに隣接する一群の弁体を活用して破損した水道管と異なる水の流路を形成してもよい。
By the way, conventionally, when a part of a water pipe buried in the ground is damaged due to a natural disaster or the like, an excavation operation is first performed to repair or replace a part of the broken water pipe. This exposes the water pipe buried in the ground. Next, the waterless construction method, that is, blocking the flow of tap water with a gate valve or the like so that water does not flow to the broken water pipe on the upstream side of the broken water pipe, and the flow of water different from the broken water pipe We will repair and replace the damaged water pipe based on the method of forming a road and continuing the supply of tap water. However, when a natural disaster or the like occurs, it may be difficult to secure equipment used for the excavation work. Even in that case, if the cam-
具体的に、カム式作動弁2及び補修弁3は分離可能に構成されているため、ユーザは一方の一群の弁体から補修弁3を取り外すとともに、他方の一群の弁体から補修弁3を取り外す。このとき、一方の一群の弁体のカム式作動弁2及び他方の一群の弁体のカム式作動弁2は、いずれも弁体20が弁座部12に当接している。次いで、ユーザは一方の一群の弁体のカム式作動弁2及び他方の一群の弁体のカム式作動弁2を導管で接続する。その後、いずれのカム式作動弁2の弁体が弁座部12から離間すると、一方のカム式作動弁2及び他方のカム式作動弁2を接続する導管に水が流入する。これにより、自然災害等で掘削作業に使用する機器の確保が困難であっても、破損した水道管を経由することなく水道水を継続して供給することができる。
Specifically, since the cam
[第3の実施の形態]
次に、第3の実施の形態について説明する。
Third Embodiment
Next, a third embodiment will be described.
本発明の第3の実施の形態は、その構成、作用が上述した第1の実施の形態及び第2の実施の形態と基本的に同じであり、第1の実施の形態及び第2の実施の形態における弁体20の縁部に突起部が設けられている点で本発明の第1の実施の形態及び第2の実施の形態と異なる。以下、重複した構成、作用については説明を省略し、異なる構成、作用についての説明を行う。
The third embodiment of the present invention is basically the same as the first embodiment and the second embodiment described above in the configuration and operation, and the first embodiment and the second embodiment The second embodiment differs from the first and second embodiments of the present invention in that a projection is provided at the edge of the
図8は、本発明の第3の実施の形態に係るカム式作動弁1に使用される弁体29を説明するための図であり、図8(A)は図4における弁体20を弁体29に代えたカム式作動弁1であり、図8(B)は図8(A)における弁体29の部分平面図である。
FIG. 8 is a view for explaining a
第3の実施の形態のカム式作動弁1は、弁体20に代えて弁体29を備え、弁体29は円板部21の上側の縁部に、くし歯部(突起部)29aを有する。くし歯部29aは複数の突出部29bからなり、複数の突出部29bは円板部21の周方向に関して等間隔に、円板部21の上側の縁部から突出する。
The cam
これにより、弁座部12に当接している弁体29が弁座部12から離間するとき、水道管から流入口11に流入する水は各突出部29bの間を通過するので、弁体29が受ける水の衝撃が緩和される。したがって、弁体29が水の強い衝撃を受け、弁体29を支持する保持スプリング27が上下方向に変動して弁体29が上下方向に変動し、流入口を通過する水の量が安定しないのを防止することができる。
Thereby, when the
以上、本発明について、上述した実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment mentioned above, this invention is not limited to embodiment mentioned above.
1,2 カム式作動弁
10 弁箱
11 流入口
16 排出口
20 弁体
21 円板部
25 円柱部
27 保持スプリング
30 板カム
35 弁軸
1, 2 cam
Claims (6)
前記通過口の周縁部に設けられた弁座部と、
前記弁箱内に配置され、前記弁座部に当接又は離間する弁体と、
前記弁体を前記弁座部に当接又は離間する接離部材と、を備え、
前記接離部材は、前記弁体が前記弁座部に当接するときに前記弁体を押下し、前記弁体が前記弁座部から離間しているときに前記弁体への押下を解除することを特徴とするカム式作動弁。 A valve box having a passage through which water passes,
A valve seat portion provided at a peripheral portion of the passage opening;
A valve body disposed in the valve box and contacting or separating from the valve seat portion;
And a contacting / separating member for bringing the valve body into contact with or away from the valve seat portion,
The contact / separation member depresses the valve body when the valve body abuts on the valve seat portion, and releases the depression on the valve body when the valve body is separated from the valve seat portion Cam-type actuating valve characterized by
前記接離部材の縁部の少なくとも一部が前記回転軸に取り付けられていることを特徴とする請求項1記載のカム式作動弁。 It has a rotation axis for rotating the contact / separation member,
The cam type actuating valve according to claim 1, wherein at least a part of an edge of the contact and separation member is attached to the rotating shaft.
前記接離部材が前記弁体を押下しているときに、前記支持部は復元力を有することを特徴とする請求項1又は2に記載のカム式作動弁。 A support portion for supporting the valve body is provided between the valve body and the passage port;
The cam type actuating valve according to claim 1 or 2, wherein the support portion has a restoring force when the contact / separation member presses the valve body.
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