JP2788424B2 - 無漏れ磁気動力伝達装置型バルブ - Google Patents

無漏れ磁気動力伝達装置型バルブ

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    • Y10T137/8225—Position or extent of motion indicator

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバルブ胴体の外部で非接
触で磁性を用いた動力の伝達によりバルブの開閉がなさ
れるようにした無漏れ磁気動力伝達装置型バルブに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来は製品化され使われてきた各種のバ
ルブ類（グローブ、ゲート及びニードル及びボールな
ど）において漏れを防ぐために必ずパッキングを用い、
バルブの種類と製品により違いは存するが、使用頻度に
よりバルブのステムから最小限の外部漏れが進むことが
あった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は前述したよう
な問題点を解消するために案出されたもので、その目的
はバルブのステムからの外部漏れが全然生じなく、非接
触式の磁力によりステムを駆動させバルブの開閉をなさ
せるものを提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ための本発明は、バルブから流体の漏れを遮断するため
にバルブ本体の内部部品と回転軸を密封して完全な気密
を保たせた密封体と、前記密封体内に上下部に対向しな
がらヨークに取り付けられた磁石片の磁力を用いて非接
触式に動力を伝達してバルブの開閉をなさせる一対の永
久磁石板とから構成することを特徴とする。
【０００５】
【実施例】以下、添付した図面に基づき本発明の実施例
をさらに詳しく説明する。図１は本発明の無漏れ磁気動
力伝達装置を有するボールバルブの全体構成状態を示し
た図面である。流体の流れを直接に遮断する役割を果た
す下部側のボールの構成要素は従来のバルブ構造と同一
であり、本発明においてはこのボールを回転させるため
の上部側の動力伝達装置が本発明の主な要旨である。
【０００６】動力伝達装置は上部永久磁石板１と下部永
久磁石板２に大別され構成され外部との気密維持をなす
密封体５０の内側部に設置される。これらのそれぞれの
磁石板には相互対向してヨーク６，７及び永久磁石片
８，９が設けられる。ヨーク６，７の永久磁石片８，９
はハウジング１０，１１内に流動なく装着されている。
ヨーク６，７とハウジング１０，１１との間にはキー１
２，１３が取り付けられており、永久磁石板の回転時永
久磁石板内の全ての部品が同時に回転できるようにす
る。
【０００７】また、上部及び下部永久磁石板１，２の間
には上下分離板３が形成され、これらの間には摩擦を減
少させるためのベアリング１４，１５が設けられる。こ
れらのベアリング１４，１５により永久磁石板１，２と
分離板３との間にはそれぞれ空間部１６ａ，１６ｂが形
成され、永久磁石板の回転時永久磁石板１，２と分離板
３との間の摩擦による摩耗を防ぐ。
【０００８】バルブのステム１８は永久磁石板２と連結
固定されており、ステム１８の端部は長方形の楔２４ａ
形にボール３２に結合されている。このボール３２はシ
ールで内部漏れがないようにバルブ胴体２５ａに嵌め込
まれる。磁気動力伝達装置が構成された密封体５０とバ
ルブ胴体２５ａとの連結はボルト２６よりなされ、この
際のシール２８はボンネット２７を押圧して流体の漏れ
を予防する。ボルトで締結せず時には溶接で密封体とバ
ルブ胴体を結合しうる。従って、バルブの操作は後述す
るゲート、グローブ及びニードルバルブの場合と同様
に、上部永久磁石板１の回転により下部永久磁石板２が
同時に回転され、この際ステム１８に噛み合っているボ
ール３２も回転されバルブの開閉が可能になる。
【０００９】上部永久磁石板１の上方突出された回転軸
２３には図示した通り受動ハンドル２２を固定ナット３
０などで結合し、外部から受動ハンドル２２を回転させ
るにつれ上部永久磁石板１を回転させる。この際受動ハ
ンドル２２は自動アクチュエータを取り付けてハンドル
を自動回転させうる。図２は本発明の無漏れ磁気動力伝
達装置をゲートバルブに適用した実施例である。この際
ゲートの他グローブやニードルを使う場合は装置の構成
において同一である。図１に示した本発明の装置の同一
な構成要素には同一な部材番号を付し、重なった要素に
対する説明は省く。
【００１０】ゲート、グローブ及びニードルバルブの場
合は図２に示した通り、永久磁石板２の下部に形成され
た突出軸１８ｂの内側部に雌ねじ１９が形成されてお
り、バルブステム２０の上部の突出形成された突出棒２
１の外側面に形成された雄ねじ２１ｂと連結されてお
り、ハンドル２２を回転させる際ゲート３２ａが上下運
動をすることになる。従って、ハンドル２２を回して上
部永久磁石板１を回転させれば下部永久磁石板２も磁場
流れの吸引力により同時に回転され、これと連結された
バルブステム２０の突出棒２１が回転力により上方向ま
たは下方向に動く。
【００１１】すなわち、再び説明すれば、上部及び下部
永久磁石板１，２と突出軸１８ｂは回転運動をしながら
ナットのような役割を果たし、これと連結されたバルブ
ステム２０の突出棒２１はボルトの役割を果たしながら
上下運動をするようになって、これに連結されたゲート
３２ａを上下に動かしながら流体の流れを開閉させる。
バルブの上下運動機能は既存のバルブに既に設置されて
いるので別途の特別な変更なしでもそのまま用いられ、
ボールバルブやゲート、グローブ及びニードルバルブを
高温用で使う時はステム（図１の１８，図２の１８Ｂ）
の外側部を長くして放熱板を設けて使える。
【００１２】図３は本発明の主要部である永久磁石片の
磁石片を１列円形配列方法の磁石群で偶数で配列した構
成状態を示す。磁石片８，９との間隙は磁石片の直径大
きさ以内に変化させ一定間隙に取りつける。磁石片８，
９を支えるヨーク６，７の厚さは磁石片の厚さにより磁
石片の磁束密度が飽和されないようにし、磁石片８，９
が動かないように非磁性材料に磁石片８，９と同等の大
きさの穴を開けて磁石片ハウジング６ａ，７ａを形成し
てこれを図１及び図２に示したキー１２，１３により取
りつける。この配列は中間部が開いている円板形のヨー
クの原点を中心にして磁石片を放射状に２倍数の配列に
し、Ｎ極とＳ極を交代に配列させる。この際円板形のヨ
ーク６，７の中の空間部はヨークを支えてやる図１及び
図２に示したハウジング１０，１１を突出させ磁石片の
高さと同等にする。
【００１３】図４は永久磁石片に磁石片を多列に配列し
た状態を示したもので、外側の磁石片８，９の大きさと
配置間隔は図３の配列方法と同一である。内側に配列さ
れる小型の磁石片８ａ，９ａは外側の１次配列の数と同
等であり、配列する極は１次配列と逆にする。この際、
内側に配列される磁石片８ａ，９ａの大きさはヨーク
６，７を中心にして外側磁石片８，９の直径と直径の両
端点でヨークの中心点を連結してなされる二等辺三角形
内に内側磁石片８ａ，９ａが入るようにその大きさを定
めるべきである。この配列は１列配列方法と同じであ
り、最も外側の磁石片８，９の配列と隣り合う内側配列
磁石片８ａ，９ａの磁極は互いに反対極になるようにす
る。多列配列を続けて施せるが、この場合磁極を３列、
４列などで配列する時も１列及び２列の磁極配列方法と
同様な方法で施せる。
【００１４】図５は磁石片を四角に配列する形態で、中
間部が四角あるいは円形に開いていたり開いていない円
板形のヨーク６，７の大きさ内に磁石片８，９が置かれ
るように磁石片の大きさと数を予め定め配列させる。配
列する際最も近接した磁石片は常に反対極同士を配列さ
せる。この際、円板形のヨーク６，７の中心に位置する
四角配列された四つの磁石片の中心は円板形のヨーク
６，７の中心にし、磁力を増やすために中心の磁石片以
外の磁石片は中心から四方に並んで整列された状態で数
を増やし続ける。場合によって内部に穴が開いているヨ
ークに四角配列を施しヨークの半径を大きく制作するこ
ともできる。この場合は図３に示した１列及び図４に示
した多列配列と同様に間隙及びヨークの厚さを磁化状態
が飽和しない方法にし、隣の磁石片の極は常に反対に配
列する。配列磁石片の数は図１及び図２に示したハウジ
ング１０，１１内の永久磁石板にそれぞれ４の倍数に
し、上部の永久磁石片の配列は下部の永久磁石片と向か
い合って反対に磁極配列をする。すなわち、永久磁石板
を同じ方向に広げると同位置の磁石の極は同じである。
【００１５】また、前記で用いられる磁石板の吸引力を
増大するために１列、多列と四角配列に使われる永久磁
石片の直径大きさと磁石片の厚さを調節し、２枚の永久
磁石板の距離に応じて２枚の永久磁石板の吸引力を調節
することができる。図６は本発明の高圧用無漏れ磁気動
力伝達装置型バルブの上部に対する詳細図である。
【００１６】バルブを高圧用で使うためには磁石及びヨ
ークが内蔵されている上部回転部のハウジングの連結方
法を高圧に耐えられるようにねじで締結してから固定し
たりあるいはそのまま固定したりする。上部の外部蓋４
３に及ぶ圧力を分散させるためにテーパローラベアリン
グ４１を上部外部蓋４３とハウジング１０及び回転軸４
２との間に装着してバルブの回転力を円滑になさせる。
また、回転力を強化するためにはトルクを最小化すべ
き、このために上部及び下部の回転部にはベアリングを
使う。この際、上部には一般のベアリングを用い、下部
に装着される全てのベアリングは耐薬品性及び非磁性の
ベアリングを用いる。その他の構造は図１及び図２に示
したものと同一である。
【００１７】図７乃至図９はバルブの開閉状態を確認す
る装置であって、無漏れ磁気動力伝達装置型バルブのう
ちボールバルブを除いたグローブ、ゲート及びニードル
バルブなどは上部駆動部が回転運動をする反面、ステム
及び下部駆動部は上下に直進運動をするのでバルブの開
閉状態を外部で容易に確かめにくい。したがって、バル
ブの開閉状態をわかるためには、まずステムが上下に垂
直運動をする際バルブの開閉程度とハンドルの数との関
係を定めるべきである。このように回転運動と垂直運動
との関係が定められれば、次のような多様な方法でバル
ブの開閉状態がわかる。
【００１８】第１に、図７に示した通り、ハンドルの回
転軸５１に設けられたギヤ５２に１：１のギヤ比を有す
るギヤ５３を噛み合わせ、ギヤ５３の一側にはアナログ
カウンター５４を設けてハンドルの回転数に応じてアナ
ログカウンター５４でバルブの開閉状態を数字でわかる
ようにする。第２に、図８のように、バルブが閉じ終わ
ってから完全に開いた状態までの回転数を確かめ、ハン
ドルの回転軸６１に固定されたギヤ６２とこれに噛み合
ったギヤ６３の回転により完全に閉じた状態が０とな
り、完全に開いた状態が１００になるようにすることに
よりバルブの開閉状態を百分率（％）で確かめられる。
６４は上部の外部蓋である。
【００１９】第３に、図９に示した通り、流体が流れな
い上部駆動部の外部蓋７４の位置側に穴を開けてタコメ
ータセンサー７２を上部回転部に当接するように装着す
ることによりタコメータ７３を通してバルブの開閉状態
がわかる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べたようになされた本発明は、既
存のバルブのステムに設けられたパッキングを全然使わ
ない。その代わり、バルブの内部の作動部品とステムを
全部密封体の中に装着し、この密封体内の上部側に円板
型の鉄製ヨークに磁石片を付けた永久磁石板を設ける。
上部側に位置した永久磁石板の反対側に同様な形の永久
磁石板を反対極間に噛み合わせ、上部側の永久磁石板を
回転させることにより対向する下部側の永久磁石板を磁
力により回転させることができ、下部側の永久磁石板に
連結されたバルブのステムを作動させることにより下部
の永久磁石板に連結されたバルブのステムを回転あるい
は軸方向の上下に動かしてバルブのニードル及びボール
などを作動させ流体の流れを開閉させる。よって、永久
磁石の配列群とこれと連結されたステムが密封処理され
た密封体により外部への漏れの虞が全然生じない。した
がって、本発明品は漏れの危険性を含んでいる放射性物
質または人体に危険な有毒性、爆発性及び発火性物質な
どの流体を取り扱う分野に容易に適用できる。
【００２１】また、本発明品は漏れ防止に対する維持・
補修が要求されない。これは駆動部分と固定部分の気密
を保つためのパッキングが存しないのでこれに対する点
検は勿論のこと再び交替すべく維持・補修が不要であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の要部である無漏れ磁気動力伝達装置が
設置されたボールバルブに対する全体構成図である。
【図２】無漏れ磁気動力伝達装置形のグローブ、ゲート
及びニードルバルブのようにステムが上下運動で駆動す
る実施例に対する全体構成図である。
【図３】（Ａ）は図１及び図２の円形ディスク形のヨー
クに永久磁石片を１列配列した状態を示す平面図、
（Ｂ）は図１及び図２の円形ディスク形のヨークに永久
磁石片を１列配列した状態を示すＡ−Ａ線断面図であ
る。
【図４】（Ａ）は図１及び図２の円形ディスク形のヨー
クに永久磁石片を多列配列した状態を示す平面図、
（Ｂ）は図１及び図２の円形ディスク形のヨークに永久
磁石片を多列配列した状態を示すＢ−Ｂ線断面図であ
る。
【図５】（Ａ）は図１及び図２の円形ディスク形のヨー
クに永久磁石片を四角法により配列した状態を示す平面
図、（Ｂ）は図１及び図２の円形ディスク形のヨークに
永久磁石片を四角法により配列した状態を示すＣ−Ｃ線
断面図である。
【図６】高圧に使えるようにした本発明の装置の他の実
施例を示した一部構成図である。
【図７】本発明の装置に開閉確認装置を取り付けてバル
ブの開閉状態を確認できるようにした開閉確認装置の他
の実施例の構成図である。
【図８】同じく他の実施例の構成図である。
【図９】同じく更に他の実施例の構成図である。
【符号の説明】
１，２ 永久磁石板 ６，７ ヨーク ８，９ 永久磁石片 １８ ステム ２２ ハンドル ５０ 密封体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キム タエ−ジョーン 大韓民国 ダエジェオン−シ ユースン −ク エオエウン−ドン 99 ハンビッ ト アパート 125−603 (72)発明者 チョイ ユン−ドン 大韓民国 ダエジェオン−シ ユースン −ク ドリェオン 431−６ ヒェンダ エ アパート 101−701 (72)発明者 ジョー ビュン−レアル 大韓民国 ソウル カンドン−ク ミュ ンギル−ドン 257 ジュコン アパー ト 905−1101 (56)参考文献 実開 昭57−132876（ＪＰ，Ｕ) 米国特許2346904（ＵＳ，Ａ) 欧州公開308878（ＥＰ，Ａ１) 仏国特許1162012（ＦＲ，Ｂ１) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) F16K 31/02

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 バルブから流体の漏れを遮断するために
    バルブ本体の内部部品と回転軸を密封して完全な気密を
    保たせた密封体と、 前記密封体内に上下部に対向しながらヨークに取りつけ
    られた磁石片の磁力を用いて非接触式に動力を伝達して
    バルブの開閉をなさせる一対の永久磁石板とから構成す
    ることを特徴とする無漏れ磁気動力伝達装置型バルブに
    おいて、 前記下部磁石板に下向き突出され内側部に雌ねじの形成
    された突出軸と、外周部に前記雌ねじと締結される雄ね
    じが形成され、ゲート、グローブあるいはニードルの上
    方に形成され永久磁石板の回転により上下運動を施す突
    出棒とからなることを特徴とする無漏れ磁気動力伝達装
    置型バルブ 。
  2. 【請求項２】 前記密封体の上部に別途の上部外部蓋を
    設けて高圧に耐えるように構成することを特徴とする請
    求項１に記載の無漏れ磁気動力伝達装置型バルブ。
  3. 【請求項３】 前記上部外部蓋の下方に回転軸にテーパ
    ローラベアリングを設けて上部外部蓋に及ぶ圧力を分散
    させることを特徴とする請求項２に記載の無漏れ磁気動
    力伝達装置型バルブ。
  4. 【請求項４】 前記上部蓋の下方へ回転軸の上側には一
    般のベアリング、下側には耐薬品性及び非磁性のベアリ
    ングを用いて回転部のトルクを最小にするようになるこ
    とを特徴とする請求項２に記載の無漏れ磁気動力伝達装
    置型バルブ。
  5. 【請求項５】 ステムが上下移動するグローブ、ゲー
    ト、ニードルバルブの開閉状態を外部で確認できるよう
    に開閉状態確認手段をさらに備えることを特徴とする請
    求項１に記載の無漏れ磁気動力伝達装置型バルブ。
  6. 【請求項６】 前記開閉状態確認手段が、ハンドルの回
    転軸に設けられた第１ギヤに１：１のギヤ比を有する第
    ２ギヤを噛み合わせ、ギヤの一側にはアナログカウンタ
    ーを設けてハンドルの回転数によりアナログカウンター
    の数によりバルブの開閉状態を確認させることを特徴と
    する請求項５に記載の無漏れ磁気動力伝達装置型バル
    ブ。
  7. 【請求項７】 前記開閉状態確認手段が、バルブが完全
    に閉じてから完全に開いた状態となるまでの回転数を確
    認し、ハンドルの回転軸に固定されたギヤとこれに噛み
    合ったギヤの回転により完全に閉じた状態が０となり完
    全に開いた状態が１００とならせることによりバルブの
    開閉状態を百分率（％）で確認するようにすることを特
    徴とする請求項５に記載の無漏れ磁気動力伝達装置型バ
    ルブ。
  8. 【請求項８】 前記開閉状態確認手段が、流体の流れな
    い上部駆動部の外部蓋に穴を開けてタコメータのセンサ
    ーが上部回転部に当接するように装着することによりバ
    ルブの開閉状態をタコメータを通してわかるようにする
    ことを特徴とする請求項５に記載の無漏れ磁気動力伝達
    装置型バルブ。
JP10266895A 1994-05-02 1995-04-26 無漏れ磁気動力伝達装置型バルブ Expired - Fee Related JP2788424B2 (ja)

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