JP2954926B1 - 流量調整弁 - Google Patents

流量調整弁

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JP2954926B1
JP2954926B1 JP10122797A JP12279798A JP2954926B1 JP 2954926 B1 JP2954926 B1 JP 2954926B1 JP 10122797 A JP10122797 A JP 10122797A JP 12279798 A JP12279798 A JP 12279798A JP 2954926 B1 JP2954926 B1 JP 2954926B1
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光太朗 並木
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Abstract

【要約】 【課題】 流路が一直線で、その中心で円形のオリフィ
ス状の開口径を順次変化させるようにして流量を正確・
円滑に連続調整できる流量調整弁を提供する。また、弁
全開時には流路内に流体を妨げるものが一切無く流体抵
抗が小さく、微小な範囲での流量調整も確実に行なえ、
さらには、弁全閉時には流体閉鎖を確実に行なえる流量
調整弁を提供する。 【解決手段】 流路(11)を有する弁箱(10)内
に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となした一対
の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の母線を
接触させて、この接触する母線が該流路(11)の中心
軸と交差するようになすと共に、該流路(11)の途中
をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断するよう
になして収納する。この円柱弁本体(20a,20b)
には接動回転するための連動機構部(30)を設ける。
そして、両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(2
1,21)には、接動回転位置によって開口量を変える
溝(22,22)を夫々設けてなる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流量を連続
的に調整できるようになした流量調整弁に関するもので
ある。
【0002】従来、代表的な流量調整弁としてはニード
ル弁とバタフライ弁とが汎用されている。従来のニード
ル弁は「図8」に示すように、弁箱10内に弁座12を
設け、一端を流入口11aとなした一次側流路11Aの
他端を該弁座12の下面側に連通してある。そして、該
弁座12の上方には弁収納室部10cを設け、この弁収
納室部10cにはハンドル32等で昇降するニードル弁
の弁体15を収納し、一端を流出口11bとなした二次
側流路11Bの他端を該弁収納室部10cに連通してあ
る。
【0003】したがって、上記従来のニードル弁は、流
体の流れ方向とは全く逆方向から閉じるようになしてあ
る。すなわち、「図8」では弁座12部位内を上昇する
流体に対して、前記弁体15で弁座12を上方から蓋を
するようにして該流体の流量を調整するようになしてあ
る。
【0004】また、従来のバタフライ弁は「図9」に示
すように、弁箱10に直線状の流路11を設け、この流
路11の途中に、円盤状弁本体17に弁操作棒となる中
心軸25を固着し、この中心軸25乃至円盤状弁本体1
7をハンドル32等で回転可能となしてあり、該円盤状
弁本体17の回転量で流体の流量を調整するようになし
てある。
【0005】しかし、上記ニードル弁は、小流量の調整
弁としては信頼性が高いが、流体の流路が一次側流路1
1Aと二次側流路11Bとで構成され、両者は直線では
無く、弁収納室部10cを含めて略S字状となってお
り、流体の流れ方向が激しく変わるため、流体抵抗が大
きいという問題点を有している。
【0006】また、上記バタフライ弁は流路が直線で流
体抵抗は小さいとされてはいるが、弁全開時でも円盤状
弁本体17の厚み分及び中心軸25が流体の流れの妨げ
となるので、なお流体抵抗を小さくできず、特に、小口
径(65A以下)のバタフライ弁においては、弁口径に
対して円盤状弁本体17の厚みが厚くなるため流体抵抗
は大きくなり、玉型弁やニードル弁よりもCv値が劣
り、小口径ではバタフライ弁のメリットは無いとされて
いる。
【0007】また、上記バタフライ弁は小開度で小流量
を調整したい場合でも、小開度であっても開口部面積が
大きくなってしまう構造のため、小流量を正確に調整す
ることが困難であるという問題点を有している。また、
従来この種のバタフライ弁は、流体閉鎖にはあまり重き
を置いていないことが多く、流体流路には別の流体閉鎖
を目的とした弁を付加することが通常で、コストが嵩む
という問題点をも有している。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】そこで本発明は、上記
問題点に鑑みなされたもので、一次側流路と二次側流路
とが一直線上に位置し、この流路がその中心で円形のオ
リフィス状の開口径を順次変化させるようにして流量を
正確・円滑に連続調整できる流量調整弁を提供すること
を課題としたものである。
【0009】さらに、本発明は弁全開時には流路内に流
体を妨げるものが一切無く流体抵抗が小さく、また、微
小な範囲での流量調整も確実に行なえ、さらには、弁全
閉時には流体閉鎖を確実に行なえる流量調整弁を提供す
ることを課題としたものである。
【0010】
【課題を解決するための手段】
【0011】上記の課題を達成するために、本発明は、
一端側を流入口11a、他端側を流出口11bとなした
流路11を有する弁箱10内に、夫々が該流路11の内
径以上の径となした一対の円柱弁本体20a,20b
を、その両者の母線を接触させて、この接触する母線が
該流路11の中心軸と交差するようになすと共に、該流
路11の途中をこの両円柱弁本体20a,20bで遮断
するようになして収納し、上記円柱弁本体20a,20
b乃至この円柱弁本体20a,20bに連結されて該円
柱弁本体20a,20bをその縦中心軸を回転中心軸と
して回転する弁操作棒23,23には、両円柱弁本体2
0a,20bが接動回転するための連動機構部30を設
け、上記両円柱弁本体20a,20bの両側面21,2
1には、断面半円形で該側面21の周方向半周部位で順
次その半径を0から流路11の略半径まで拡径する拡径
溝22aと、この拡径溝22aの拡径端側に連設され、
両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの大径
側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11の内
側に突出部を形成しない延設溝22bとで構成した溝2
2,22を設けてなる技術的手段を講じたものである。
【0012】それ故、本発明流量調整弁は、「図7」
(A)に示すように、両円柱弁本体20a,20bの回
転位置が、その両溝22,22を設けていない側面2
1,21の母線部位が流路内で互いに接触する回転位置
になすと、流路11は完全に遮断され確実な流体閉鎖が
なされる作用を呈する。
【0013】そして、両円柱弁本体20a,20bを
「図7」(A)の矢印P1,P1方向に回動させると、
溝22,22が流路11の流入口11aと流出口11b
との間に現れ、流入口11aと流出口11bとが連通す
る作用を呈する。なお、この溝22、22は周方向に順
次開口量を変化させることで、「図7」(B)の回転位
置ではその中央に二点鎖線で示す円が開口円であるが、
さらに両円柱弁本体20a,20bを矢印P2,P3,
P4・・・方向に回転させるとこの開口円は「図7」
(C)、「図7」(D)、「図7」(E)に示すように
順次連続的に拡径される作用を呈するものである。
【0014】また、本発明は、円柱弁本体20a,20
bに断面半円形拡径溝22aを設けたので、両円柱弁本
体20a,20bで形成される開口部は「図7」(A)
乃至に「図7」(E)乃至に二点鎖線で示すように円形
の開口を形成しその径が順次変化して正確な流量調整が
可能となる作用を呈するものである。
【0015】そして、拡径溝22aの拡径端側に連設さ
れ、両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの
大径側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11
の内側に突出部を形成しない延設溝22bを設けてなる
ので、両円柱弁本体20a,20bの回転位置が「図
7」(D)乃至「図7」(E)の位置となると、開口径
は流路11の内径に一致し流路11途中に流体の流れを
妨げるものが皆無となる作用を呈するものである。
【0016】次に「請求項2」の発明は、一端側を流入
口11a、他端側を流出口11bとなした流路11を有
する弁箱10内に、夫々が該流路11の内径以上の径と
なした一対の円柱弁本体20a,20bを、その両者の
母線を接触させて、この接触する母線が該流路11の中
心軸と交差するようになすと共に、該流路11の途中を
この両円柱弁本体20a,20bで遮断するようになし
て収納し、上記円柱弁本体20a,20b乃至この円柱
弁本体20a,20bに連結されて該円柱弁本体20
a,20bをその縦中心軸を回転中心軸として回転する
弁操作棒23,23には、両円柱弁本体20a,20b
が接動回転するための連動機構部30を設け、上記両円
柱弁本体20a,20bの両側面21,21には、断面
半円形で該側面21の周方向半周部位で順次その半径を
0から流路11の略半径まで拡径する拡径溝22aと、
この拡径溝22aの拡径端側に連設され、両円柱弁本体
20a,20bの前記拡径溝22aの大径側端部位の母
線どうしを接触した際に、該流路11の内側に突出部を
形成しない延設溝22bとで構成した溝22,22を設
け、上記両円柱弁本体20a,20bには、その側面2
1の前記拡径溝22aと延設溝22bとを設けていない
部位に、一対の母線方向の縦溝21a,21bを設け、
上面25と底面24とには上記縦溝21a,21bの両
上端どうし及び両下端どうしを連結する弦方向溝25
a,24aを設けて、この縦溝21a,21bと弦方向
溝25a,24aとに方形枠形状のパッキン40,40
を嵌め込んでなる技術的手段を講じたものである。
【0017】それ故、本発明流量調整弁は、上記「請求
項1」の作用に加えて、パッキン40,40を設けたの
で、さらに確実な流体閉鎖作用を呈するものである。
【0018】
【発明の実施の態様】次に、本発明の実施の態様を添付
図面に基づいて詳細に説明する。図中、10が弁箱であ
る。この弁箱10には、一端側を流入口11a、他端側
を流出口11bとなした流路11を設けてある。なお、
この流路11は流体抵抗が最も少なくなるよう直線状に
形成してある。
【0019】そして、上記弁箱10内に、夫々が該流路
11の内径以上の径となした一対の円柱弁本体20a,
20bを、その両者の母線を接触させて、この接触する
母線が該流路11の中心軸と交差するようになすと共
に、該流路11の途中をこの両円柱弁本体20a,20
bで遮断するようになして収納してある。
【0020】すなわち、「図1」において、上記流路1
1は破線で示すように左右方向に設けられ、また上記両
円柱弁本体20a,20bは図上下方向に接触させて並
べ、互いに接触する母線が該流路11と直交するように
なして、両円柱弁本体20a,20bの縦軸方向を「図
1」の奥手前方向に向くようになして収納(後記する弁
収納室部10c内に嵌め込んで収納)している。
【0021】図示例では、前記弁箱10は一端側を流入
口11a、他端側を流出口11bとなした直線パイプ形
状の本体部10bと、このパイプ形状部の途中に直交す
る平面長円形の弁収納室部10cとを一体形成してあ
る。そして、この弁収納室部10cは、流入口11aと
流出口11bとを連通する流路11が横切ると共に、上
部が開口した容器状に構成され、その中に一対の円柱弁
本体20a,20bを両者の母線を接触させて並べて上
部開口より差し込んである。
【0022】そして、上記円柱弁本体20a,20bは
「図2」及び「図3」に最も明らかに示すように、上下
両端に軸部23a,23aを突設し、この軸部23a,
23aが弁収納室部10cの底面及び該弁収納室部10
cを密閉する蓋部10aで軸支され縦中心軸を回転中心
軸として回転可能に保持してある。なお、この一対を並
べた両円柱弁本体20a,20bは、内側は母線どうし
を接触し、側面(周面)の外側(「図2」「図3」で左
右方向外側)は弁収納室部10cの内面に接して、該弁
収納室部10cを横切る流路11(「図3」では二点鎖
線で示してある。)を遮断できるようになしてある。
【0023】そして、上記円柱弁本体20a,20b乃
至この円柱弁本体20a,20bに連結されて該円柱弁
本体20a,20bをその縦中心軸を回転中心軸として
回転する弁操作棒23,23には、両円柱弁本体20
a,20bが接動回転するための連動機構部30を設け
てある。
【0024】本発明の円柱弁本体20a,20bは、接
動回転することで流量を調整するようになすもので、図
示例では、前記した軸部23a,23aが蓋部10aを
気密を保って貫出して弁操作棒23,23となし、この
弁操作棒23,23に相互に噛合する一対の歯車からな
る連動機構部30を取り付けてある。なお、一方の弁操
作棒23がさらに延設してその先端にハンドル32を取
り付け、このハンドル32を回転することで、両円柱弁
本体20a,20bは縦中心軸を回転中心軸として接動
方向に回動するようになしてある。
【0025】なお、図示例では連動機構部30を蓋部1
0aの外に設けたが、両円柱弁本体20a,20bを接
動するもので、歯車以外の伝動機構を使用してもよいの
は無論で、流路11の遮断ができるものであれば、これ
ら伝動機構部30を弁収納室部10c内に収納してもよ
い。
【0026】そして、上記両円柱弁本体20a,20b
の両側面21,21には、接動回転位置によって開口量
を変える溝22,22を夫々設けてなる。
【0027】上記両円柱弁本体20a,20bは、母線
どうしが線接触しているので、両円柱弁本体20a,2
0bの側面(周面)に周方向に向かって順次拡径される
溝22,22を設けておけば、接動回転位置によって開
口量を変えることができるものである。そして、両円柱
弁本体20a,20bの周方向一部には、該溝22,2
2が全く無い部位を設け、この溝22,22が全く無い
部位どうしが互いに接触するように両円柱弁本体20
a,20bを回動することで流路11を確実に遮断でき
るものである。
【0028】なお、本発明で、両円柱弁本体20a,2
0bの夫々を流路11の内径以上の径となしたのは、各
円柱弁本体20a,20bの左右半分が前記溝22,2
2を有した欠部となし、残りの半分が該溝22,22の
無い部分とすることで、円柱弁本体20a,20bの各
左右半分で流路11の半分を開閉できるようになすため
である。なお、図示したように、溝22,22の無い部
分は両円柱弁本体20a,20bの半分は必ずしも必要
では無く、両円柱弁本体20a,20bの夫々を流路1
1の内径以上とした場合は、その側面の1/4周面で流
路11を閉鎖することができるものである。
【0029】そして、本発明では、上記溝22,22
を、断面半円形で側面21,21の周方向半周部位で順
次その半径を0から流路11の略半径まで拡径する拡径
溝22aと、この拡径溝22aの拡径端側に連設され、
両円柱弁本体20a,20bの前記拡径溝22aの大径
側端部位の母線どうしを接触した際に、該流路11の内
側に突出部を形成しない延設溝22bとで構成してあ
る。
【0030】すなわち、両円柱弁本体20a,20bの
側面21の半周部位で順次その半径を0から流路11の
略半径まで拡径する拡径溝22a,22aを、「図6」
に横ハッチング線で示す部位に設けることで、半径が
0、言い換えると拡径溝22a,22aが無い場所か
ら、順次側面21の周方向に向かって拡径して、半周距
離に達すると流路11の略半径まで拡径されるようにな
す。
【0031】したがって、両円柱弁本体20a,20b
の側面21,21の拡径溝22a,22aが無い場所ど
うしが接合している場合は流路11は閉鎖され、「図
7」(A)の状態にある。そこで、両円柱弁本体20
a,20bを接動して回動させると順次「図7」
(B)、「図7」(C)に示すように、両拡径溝22
a,22aで構成される開口部の径が広まり、両円柱弁
本体20a,20bを半回転(180度回転)すること
で、開口が流路11の内径に一致することになる。
【0032】しかし、拡径溝22a,22aを両円柱弁
本体20a,20bの側面21の半周部位にのみ設けた
のでは、各拡径溝22aの大径側端に流路11を塞ぐ部
位が生ずる。「図6」に縦ハッチング線で示す部位がこ
の流路11を塞ぐ部位であるので、この部位を予め除去
しておくことで、流路11を全開できることになる。
【0033】そこで、図示例では、延設溝22bとして
は、上記拡径溝22aの大径側端部より該側面21の周
方向略1/4部位に渡って拡径溝22aの大径側端の底
部が、円柱弁本体20a,20bの中心と拡径溝22a
の始端から該側面21の略3/4周方向に隔たった位置
とを結ぶ直線線上に位置するようになしてある。
【0034】上記延設溝22b,22bは、両円柱弁本
体20a,20bの拡径溝22a,22aの拡径側端ど
うしが接触して流路11と同径の開口を形成した際に、
この開口を塞がないのがその目的であるので、底面形状
やその位置は「図7」(E)の回転位置で流路11内に
突出する部位がないものであればよい。
【0035】したがって、本発明では、両円柱弁本体2
0a,20bの側面21,21に設けた溝22,22
で、直径0〜流路11の内径に達するまで調整できるオ
リフス状の弁を形成できるものである。
【0036】次に、「請求項2」の発明では、上記両円
柱弁本体20a,20bには、その側面21の前記拡径
溝22aと延設溝22bとを設けていない部位に、一対
の母線方向の縦溝21a,21bを設け、上面25と底
面24とには上記縦溝21a,21bの両上端どうし及
び両下端どうしを連結する弦方向溝25a,24aを設
けて、この縦溝21a,21bと弦方向溝25a,24
aとに方形枠形状のパッキン40,40を嵌め込んでな
る。
【0037】両円柱弁本体20a,20bの接触で密閉
は不可能ではないが、側面21,21の線接触では密閉
性の信頼性は低い。そこで上記パッキン40,40を使
用することで確実な密閉が可能となるものである。
【0038】
【発明の効果】本発明は上記のごときであるので、一次
側流路と二次側流路とが一直線上に位置し、流路がその
中心で円形のオリフィス状の開口径を順次変化させるよ
うにして流量を円滑に連続調整できる流量調整弁を提供
できるものである。
【0039】そして、弁全開時には流路11内に流体を
妨げるものが一切無いように構成でき、微小な範囲での
流量調整も確実に行なえ、さらには、流体閉鎖も確実に
行なえる流量調整弁を提供できるものである。
【0040】また、溝22,22を断面半円形としたの
で、円形の径が連続して変化できる開口が得られ、流量
の正確な連続調整が可能な流量調整弁を提供できるもの
である。
【0041】また、「請求項2」の発明は、さらに両円
柱弁本体20a,20b、パッキン40,40を設けた
ので確実な密閉が可能となる流量調整弁を提供できるも
のである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明流量調整弁の一実施態様を示す平面図で
ある。
【図2】弁を開いた状態での縦断面図である。
【図3】弁を閉じた状態での縦断面図である。
【図4】本発明に使用する弁本体とパッキンとの一例斜
視図である。
【図5】「図4」弁本体の平面図である。
【図6】要部横断面図である。
【図7】作用を順に説明する要部横断面図である。
【図8】従来のニードル弁の縦断面図である。
【図9】従来のバタフライ弁の縦断面図である。
【符号の説明】
10 弁箱 11 流路 11a 流入口 11b 流出口 20a 円柱弁本体 20b 円柱弁本体 21 側面 21a 縦溝 21b 縦溝 22 溝 22a 拡径溝 22b 延設溝 23 弁操作棒 24 底面 24a 弦方向溝 25 上面 25a 弦方向溝 40 パッキン

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 一端側を流入口(11a)、他端側を流
    出口(11b)となした流路(11)を有する弁箱(1
    0)内に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となし
    た一対の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の
    母線を接触させて、この接触する母線が該流路(11)
    の中心軸と交差するようになすと共に、該流路(11)
    の途中をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断す
    るようになして収納し、 上記円柱弁本体(20a,20b)乃至この円柱弁本体
    (20a,20b)に連結されて該円柱弁本体(20
    a,20b)をその縦中心軸を回転中心軸として回転す
    る弁操作棒(23,23)には、両円柱弁本体(20
    a,20b)が接動回転するための連動機構部(30)
    を設け、 上記両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(21,
    21)には、断面半円形で該側面(21)の周方向半周
    部位で順次その半径を0から流路(11)の略半径まで
    拡径する拡径溝(22a)と、この拡径溝(22a)の
    拡径端側に連設され、両円柱弁本体(20a,20b)
    の前記拡径溝(22a)の大径側端部位の母線どうしを
    接触した際に、該流路(11)の内側に突出部を形成し
    ない延設溝(22b)とで構成した溝(22,22)を
    設けてなる流量調整弁。
  2. 【請求項2】 一端側を流入口(11a)、他端側を流
    出口(11b)となした流路(11)を有する弁箱(1
    0)内に、夫々が該流路(11)の内径以上の径となし
    た一対の円柱弁本体(20a,20b)を、その両者の
    母線を接触させて、この接触する母線が該流路(11)
    の中心軸と交差するようになすと共に、該流路(11)
    の途中をこの両円柱弁本体(20a,20b)で遮断す
    るようになして収納し、 上記円柱弁本体(20a,20b)乃至この円柱弁本体
    (20a,20b)に連結されて該円柱弁本体(20
    a,20b)をその縦中心軸を回転中心軸として回転す
    る弁操作棒(23,23)には、両円柱弁本体(20
    a,20b)が接動回転するための連動機構部(30)
    を設け、 上記両円柱弁本体(20a,20b)の両側面(21,
    21)には、断面半円形で該側面(21)の周方向半周
    部位で順次その半径を0から流路(11)の略半径まで
    拡径する拡径溝(22a)と、この拡径溝(22a)の
    拡径端側に連設され、両円柱弁本体(20a,20b)
    の前記拡径溝(22a)の大径側端部位の母線どうしを
    接触した際に、該流路(11)の内側に突出部を形成し
    ない延設溝(22b)とで構成した溝(22,22)を
    設け、 上記両円柱弁本体(20a,20b)には、その側面
    (21)の前記拡径溝(22a)と延設溝(22b)と
    を設けていない部位に、一対の母線方向の縦溝(21
    a,21b)を設け、上面(25)と底面(24)とに
    は上記縦溝(21a,21b)の両上端どうし及び両下
    端どうしを連結する弦方向溝(25a,24a)を設け
    て、この縦溝(21a,21b)と弦方向溝(25a,
    24a)とに方形枠形状のパッキン(40,40)を嵌
    め込んでなる流量調整弁。
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