JP3145320B2 - 調整弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、シートリングお
よび該シートリングと当接するプラグを備え、前記シー
トリングと前記プラグとの間の間隙を調整することで上
流側から下流側への流体流出量を調整する調整弁に関
し、特にＵ字状をなす流路が形成される場合の当該流路
底部に残留して堆積することのある異物を除去するため
のメンテナンス作業を不要にできる調整弁に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】図７の（ａ）は、複座弁として構成され
た従来の調整弁の断面構成を示す正面図、同図（ｂ）は
その側面図である。図において、１は調整弁本体、２は
上流側の流体流入口、３は下流側の流体流出口、４は調
整弁本体１にボルトにより固定された下蓋、５は調整弁
本体１にボルトにより固定された上蓋、６は調整弁本体
１と下蓋４との間の水密性を維持するためのガスケッ
ト、７は調整弁本体１と上蓋５との間の水密性、気密性
を維持するためのガスケット、８は流体流出口３と連通
している上側流出方向変更室、９は同様に流体流出口３
と連通している下側流出方向変更室、１０は第１のプラ
グ、１１は第１のプラグ１０と一体的に形成された第２
のプラグ、１２は第１のプラグ１０と密着することで上
側流出方向変更室８と流体流入口２との間を遮断する第
１のシートリング、１３は第２のプラグ１１と密着する
ことで下側流出方向変更室９と流体流入口２との間を遮
断する第２のシートリングである。これら第１のシート
リング１２および第２のシートリング１３は、調整弁本
体１にそれぞれネジにより固定されている。１４は第１
のプラグ１０および第２のプラグ１１と一体的に形成さ
れたプラグ上端部、１５はプラグ上端部と連結されたプ
ラグ駆動ロッド、１６はプラグ駆動ロッド１５、第１の
プラグ１０および第２のプラグ１１を垂直に上下移動さ
せるためのダイヤフラム操作器、１７はダイヤフラム操
作器１６による第１のプラグ１０および第２のプラグ１
１の垂直方向の移動量を指示するスケール部である。

【０００３】次に動作について説明する。この調整弁
は、通常、ダイヤフラム操作器１６内に配置されている
図示していない押圧スプリングにより第１のプラグ１０
および第２のプラグ１１が垂直に下方向に押圧されてお
り、この結果、第１のプラグ１０が第１のシートリング
１２と密着するとともに第２のプラグ１１が第２のシー
トリング１３と密着して、上側流出方向変更室８および
下側流出方向変更室９と流体流入口２との間を遮断した
状態にしている。この状態で、ダイヤフラム操作器１６
が動作すると垂直に第１のプラグ１０および第２のプラ
グ１１を上方向に引き上げる力が発生し、プラグ駆動ロ
ッド１５とともに第１のプラグ１０および第２のプラグ
１１を垂直に上方向に移動させる。この結果、第１のプ
ラグ１０と第１のシートリング１２との間、および第２
のプラグ１１と第２のシートリング１３との間にギャッ
プが生じ、上側流出方向変更室８および下側流出方向変
更室９と流体流入口２との間が連通して流路が形成され
る。この場合、第１のプラグ１０と第１のシートリング
１２との間、および第２のプラグ１１と第２のシートリ
ング１３との間に生じるギャップの大きさはダイヤフラ
ム操作器１６により制御可能であり、弁開度としてフレ
キシブルに調整される。

【０００４】第１のプラグ１０と第１のシートリング１
２との間に生じたギャップを経由して上昇し上側流出方
向変更室８へ流れ込む流体の流れの方向は上側流出方向
変更室８内を今度は下方へ向い流体流出口３から下流側
へ送られる。この場合、上側流出方向変更室８へ流れ込
んで流体流出口３から下流側へ送られる流体の流路は逆
Ｕ字状になるため、流体内に比重の異なる異物が混在し
ていても前記異物は流体流出口３から下流側へ押し流さ
れてしまう。一方、第２のプラグ１１と第２のシートリ
ング１３との間に生じたギャップを経由して下側流出方
向変更室９へ流れ込む流体の流れの方向は、下側流出方
向変更室９内を今度は上方へ向い流体流出口３から下流
側へ送られる。この場合、流体内に比重の異なる異物が
混在していると、下側流出方向変更室９へ流れ込んで流
体流出口３から下流側へ送られる流体の流路がＵ字状に
なるため、前記上側流出方向変更室８の場合とは異なり
前記異物は下側流出方向変更室９内の最も低い位置に堆
積しやすい状態になる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】従来の調整弁は以上の
ように構成されているので、長い時間経過すると下側流
出方向変更室９内に前記異物が堆積して下側流出方向変
更室９内を塞いでしまう結果となるため、定期的に下蓋
４を調整弁本体１から取り外し、下側流出方向変更室９
内に堆積した異物を排除するメンテナンス作業が必要と
なる課題があった。

【０００６】この発明は、上記のような課題を解決する
ためになされたもので、下側流出方向変更室内に堆異物
が堆積するのを防止して異物を排除するためのメンテナ
ンス作業を不要にする調整弁を得ることを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明に係る弁装置
は、上下二つのシートリングと、該シートリングが配置
された軸線上を同期して移動し前記シートリングのそれ
ぞれと密着することにより上流側と下流側との間の流路
を遮断する二つのプラグとを有し、前記プラグを上昇さ
せたときに前記プラグと前記シートリングとの間に生じ
るそれぞれの隙間により前記上流側と前記下流側とを連
通させ、前記隙間を経た前記流体をそれぞれ上側流出方
向変更室及び下側流出方向変更室へと導く調整弁におい
て、前記隙間から前記流体が前記上側流出方向変更室へ
流れ込む位置を前記上側流出方向変更室の中央位置に設
けると共に、下側流出方向変更室の内面形状を流体が前
記下側流出方向変更室へ流れ込む位置に対して非対称に
構成することで、前記隙間から前記流体が前記下側流出
方向変更室へ流れ込む位置を前記下側流出方向変更室の
中央から偏心させた位置に設けるようにしたものであ
る。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の一形態を
説明する。 実施の形態１．図１は複座弁として構成されたこの実施
の形態１の調整弁の断面構成図である。図において、１
は調整弁本体、２は上流側の流体流入口、３は下流側の
流体流出口、４は調整弁本体１にボルトにより固定され
た下蓋、５は調整弁本体１にボルトにより固定された上
蓋、６は調整弁本体１と下蓋４との間の水密性、気密性
を維持するためのガスケット、７は調整弁本体１と上蓋
５との間の水密性、気密性を維持するためのガスケッ
ト、８は流体流出口３と連通している上側流出方向変更
室、６１は同様に流体流出口３と連通している下側流出
方向変更室、１０は第１のプラグ、１１は第１のプラグ
１０と一体的に形成された第２のプラグ、１２は第１の
プラグ１０と密着することで上側流出方向変更室８と流
体流入口２との間の流路を遮断する第１のシートリン
グ、１３は第２のプラグ１１と密着することで下側流出
方向変更室６１と流体流入口２との間の流路を遮断する
第２のシートリングである。これら第１のシートリング
１２および第２のシートリング１３は別個独立であっ
て、調整弁本体１にそれぞれネジにより固定されてい
る。１４は第１のプラグ１０および第２のプラグ１１と
一体的に形成されたプラグ上端部、１５はプラグ上端部
と連結されたプラグ駆動ロッド、１６はプラグ駆動ロッ
ド１５、第１のプラグ１０および第２のプラグ１１を垂
直に引き上げ移動させるためのダイヤフラム操作器、１
７はダイヤフラム操作器１６による第１のプラグ１０お
よび第２のプラグ１１の垂直方向の移動量を指示するス
ケール部である。

【００１１】この調整弁における下側流出方向変更室６
１は、図１の（ｂ）に示すように調整弁本体１の一方の
側面方向に張り出した構成である。図２は下側流出方向
変更室６１を下蓋４の方向から見たときの平面図であ
り、６２は第２のシートリング１３の内径を示してい
る。６３は第２のシートリング１３から下側流出方向変
更室６１内へ流出した流体の下側流出方向変更室６１内
での流れの方向を示している。６４は流体に混在してい
る異物である。図２に示すように、下側流出方向変更室
６１に対する第２のシートリング１３の位置関係は、下
側流出方向変更室６１中央に対し偏心しており、下側流
出方向変更室６１の一方の内側面に近い位置にあり、流
体流入口２から流入した流体は第２のシートリング１３
と第２のプラグ１１との間隙を通って下側流出方向変更
室６１内の一方の内側面に近い位置へ流出する構成であ
る。

【００１２】次に動作について説明する。ダイヤフラム
操作器１６により第１のプラグ１０および第２のプラグ
１１が垂直に上方向へ引き上げられると、第１のプラグ
１０と第１のシートリング１２との間および第２のプラ
グ１１と第２のシートリング１３との間に間隙が生じ、
上側流出方向変更室８および下側流出方向変更室６１と
流体流入口２との間に流路が形成される。流体流入口２
から流入した流体は第２のシートリング１３と第２のプ
ラグ１１との間隙を通って下側流出方向変更室６１内の
一方の内側面に近い下側流出方向変更室６１の底面位置
へ流出する。下側流出方向変更室６１内へ流出した流体
は、下側流出方向変更室６１内への流出中心が下側流出
方向変更室６１の内側面６１ａに近い位置にあるため、
下側流出方向変更室６１の内側面６１ａの方向へ流出す
る流体が受ける抵抗は、下側流出方向変更室６１の内側
面６１ｂの方向へ流出する流体が受ける抵抗より大き
く、このため下側流出方向変更室６１の内側面６１ａの
方向へ流出する流体の速度は下側流出方向変更室６１の
内側面６１ｂの方向へ流出する流体の速度より大きくな
る。また、第２のシートリング１３から下側流出方向変
更室６１へ流れ込み、下側流出方向変更室６１の底面付
近を放射状に流体が広がると、下側流出方向変更室６１
の内側面に対する流体の流れの方向は、下側流出方向変
更室６１の内側面６１ａ付近では一定しておらず乱れて
いる状態にあるのに対し、内側面６１ｂから内側面６１
ａへ内側面に沿って流れの方向が時計回りに規制され、
下側流出方向変更室６１の内側面６１ｂ付近では流体流
出口３へ向った方向性が付与される。この結果、第２の
シートリング１３から下側流出方向変更室６１へ流れ込
んだ流体は、第２のシートリング１３から下側流出方向
変更室６１へ流れ込む位置を中心にした時計回りの渦を
形成しながら流体流出口３へ流出する。この渦は、下側
流出方向変更室６１の底部に残留する異物を攪拌し、前
記異物を流体流出口３へ流出させやすくする作用を発生
させ、下側流出方向変更室内６１の底部に異物が堆積す
るのを防止して異物を排除するためのメンテナンス作業
が不要になる。

【００１３】なお、以上の説明では、下側流出方向変更
室６１は、前記実施の形態１と同様に調整弁本体１の一
方の側面方向に張り出す構成にすることで、下側流出方
向変更室６１に対する第２のシートリング１３の位置関
係を下側流出方向変更室６１中央に対し偏心させるもの
であったが、下側流出方向変更室６１の内面形状を第２
のシートリング１３の位置に対し非対称に構成すること
で、下側流出方向変更室６１に対する第２のシートリン
グ１３の位置関係を下側流出方向変更室６１中央に対し
偏心させるようにしてもよい。

【００１４】実施の形態２．この実施の形態２の調整弁
は、第１のシートリング１２と第２のシートリング１３
とを一体にして１つのシートリング５１とした構成であ
り、下側流出方向変更室６１の構成は、前記実施の形態
１と同様である。図３において図１と同一または相当の
部分については同一の符号を付し説明を省略する。

【００１５】図４はシートリング５１の構成を示す斜視
断面図、図５、図６はシートリングの他の形態を示す斜
視断面図である。図４に示すシートリング５１は、第１
のプラグ１０と密着する第１シートリング構成部５１
ａ、第２のプラグ１１と密着する第２シートリング構成
部５１ｂを有しており、これら第１シートリング構成部
５１ａと第２シートリング構成部５１ｂは円筒形状の連
結部５１ｃにより一体的に連結され構成されている。連
結部５１ｃは第１シートリング構成部５１ａおよび第２
シートリング構成部５１ｂと同一の材質、または異なっ
た材質いずれにより構成されていてもよく、同一の材質
により構成されている場合には、旋盤加工などにより一
体的に削り出すことが可能である。５１ｄは上流側の流
体流入口２から流入する流体を、第１のプラグ１０と第
１シートリング構成部５１ａとの間に形成された間隙お
よび第２のプラグ１１と第２シートリング構成部５１ｂ
との間に形成された間隙へ導くための孔であり、図２に
示すシートリング５１は大口径の孔５１ｄが１つ形成さ
れている構造である。この場合、孔５１ｄの口径、形
状、位置を変えることで流路の特性を調整することも可
能である。５１ｅおよび５１ｆは調整弁本体１側に形成
された雌ネジ部へシートリング５１を螺合させ固定する
ための雄ネジ部である。５１ｇはシートリングを回して
調整弁本体１に対するシートリング５１の垂直方向の取
付位置調整を行うための凹部であり、シートリング５１
の上端面に形成されている。この凹部５１ｇには上方か
ら挿入された取付位置調整爪の先端を係合させ、前記取
付位置調整爪を回転させてシートリング５１を回してシ
ートリング５１が調整弁本体１にネジ込まれる量を調整
し、調整弁本体１に対するシートリング５１の垂直方向
の取付位置調整を行う。

【００１６】また、図５に示すシートリング５２は、第
１のプラグ１０と密着する第１シートリング構成部５２
ａ、第２のプラグ１１と密着する第２シートリング構成
部５２ｂを有しており、これら第１シートリング構成部
５２ａと第２シートリング構成部５２ｂは円筒形状の連
結部５２ｃにより一体的に連結され構成されている。連
結部５２ｃは第１シートリング構成部５２ａおよび第２
シートリング構成部５２ｂと同一の材質、または異なっ
た材質いずれにより構成されていてもよく、同一の材質
により構成されている場合には、旋盤加工などにより一
体的に削り出すことが可能である。５２ｄは上流側の流
体流入口２から流入する流体を、第１のプラグ１０と第
１シートリング構成部５２ａとの間に形成された間隙お
よび第２のプラグ１１と第２シートリング構成部５２ｂ
との間に形成された間隙へ導くための孔であり複数形成
されている。そして、孔５２ｄはディフューザとしての
機能を備えている。５２ｅおよび５２ｆは調整弁本体１
側に形成された雌ネジ部へシートリング５２を螺合させ
固定するための雄ネジ部である。５２ｇはシートリング
５２を回して調整弁本体１に対するシートリング５２の
垂直方向の取付位置調整を行うための凹部であり、シー
トリング５２の上端面に形成されている。この凹部５２
ｇには上方から挿入された取付位置調整爪の先端を係合
させ、前記取付位置調整爪を回転させてシートリング５
２を回してシートリング５２が調整弁本体１にネジ込ま
れる量を調整し、調整弁本体１に対するシートリング５
２の垂直方向の取付位置調整を行う。

【００１７】また、図６に示すシートリング５３は、第
１のプラグ１０と密着する第１シートリング構成部５３
ａ、第２のプラグ１１と密着する第２シートリング構成
部５３ｂを有しており、これら第１シートリング構成部
５３ａと第２シートリング構成部５３ｂは連結部５３ｃ
により一体的に連結され構成されている。連結部５３ｃ
は第１シートリング構成部５３ａおよび第２シートリン
グ構成部５３ｂと同一の材質、または異なった材質いず
れにより構成されていてもよく、同一の材質により構成
されている場合には、旋盤加工などにより一体的に削り
出すことが可能である。５３ｄは上流側の流体流入口２
から流入する流体を、第１のプラグ１０と第１シートリ
ング構成部５３ａとの間に形成された間隙および第２の
プラグ１１と第２シートリング構成部５３ｂとの間に形
成された間隙へ導くための流導孔である。５３ｅおよび
５３ｆは調整弁本体１側に形成された雌ネジ部へシート
リング５３を螺合させ固定するための雄ネジ部である。
５３ｇはシートリング５３を回して調整弁本体１に対す
るシートリング５３の垂直方向の取付位置調整を行うた
めの凹部であり、シートリング５３の上端面に形成され
ている。この凹部５３ｇには上方から挿入された取付位
置調整爪の先端を係合させ、前記取付位置調整爪を回転
させてシートリング５３を回してシートリング５３が調
整弁本体１にネジ込まれる量を調整し、調整弁本体１に
対するシートリング５３の垂直方向の取付位置調整を行
う。

【００１８】なお、以上説明したシートリング５１，５
２，５３において雄ネジ部５１ｅ，５２ｅ，５３ｅと雄
ネジ部５１ｆ，５２ｆ，５３ｆのいずれか一方および当
該雄ネジ部と螺合する調整弁本体１側の雌ネジ部は必要
に応じて設けなくてもよく、このように構成したときに
は、雄ネジ部５１ｅ，５２ｅ，５３ｅと雄ネジ部５１
ｆ，５２ｆ，５３ｆを共に形成する場合に比べシートリ
ング５１，５２，５３の製作が簡略化され容易になる。
また、以上説明した実施の形態では、上蓋５を調整弁本
体１から取り外してシートリング５１，５２，５３を上
方から調整弁本体１内部にネジ込む構成として説明した
が、下蓋４を調整弁本体１から取り外してシートリング
５１，５２，５３を下方から調整弁本体１内部にネジ込
む構成であってもよい。

【００１９】この実施の形態２の調整弁でも、第２シー
トリング構成部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂから下側流出方
向変更室６１へ流れ込んだ流体は、第２シートリング構
成部５１ｂ，５２ｂ，５３ｂから下側流出方向変更室６
１へ流れ込む位置を中心にした時計回りの渦を形成しな
がら流体流出口３へ流出する。この渦は、下側流出方向
変更室６１の底部に残留する異物を攪拌し、前記異物を
流体流出口３へ流出させやすくする作用を発生させ、下
側流出方向変更室内６１の底部に異物が堆積するのを防
止して異物を排除するためのメンテナンス作業が不要に
なる。なお、上記に種々の実施の形態を示したが、この
発明の要旨を変えない範囲で任意に変更可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、上下
二つのシートリングが配置された軸線上を同期して移動
し、それらのシートリングに密着することで上流側と下
流側の流路を遮断する二つのプラグが上昇したときに、
そのプラグと前記シートリングとの間に生じる隙間から
上側流出方向変更室と下側流出方向変更室とに流体を導
く調整弁において、前記隙間から前記流体が前記上側流
出方向変更室へ流れ込む位置を前記上側流出方向変更室
の中央位置に設けると共に、下側流出方向変更室の内面
形状を流体が前記下側流出方向変更室へ流れ込む位置に
対して非対称に構成することで、前記隙間から前記流体
が前記下側流出方向変更室へ流れ込む位置を前記下側流
出方向変更室の中央から偏心させた位置に設けるように
構成したので、上側流出方向変更室の内部では流体の旋
回流を発生させず、かつ下側流出方向変更室の内部での
み流体の旋回流を発生させ、その旋回流により、前記下
側流出方向変更室の内部に流れ込んだ流体に含まれる異
物を巻き上げて流体と共に流出させることができる。こ
のとき、下側のプラグが下側流出方向変更室の内部に発
生する流体の旋回流から直接的に回転力あるいは振動力
を受けるという不具合が発生せず、かつ下側流出方向変
更室の底部に異物が残留・堆積するのを防止できるとい
う作用効果を奏する。

【００２１】

【００２２】

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による調整弁を示す断
面構成図である。

【図２】この発明の実施の形態１による調整弁の下側流
出方向変更室を下蓋の方向から見たときの平面図であ
る。

【図３】この発明の実施の形態２による調整弁を示す断
面構成図である。

【図４】この発明の実施の形態２による調整弁のシート
リングを示す斜視断面図である。

【図５】この発明の実施の形態２による調整弁のシート
リングを示す斜視断面図である。

【図６】この発明の実施の形態２による調整弁のシート
リングを示す斜視断面図である。

【図７】従来の調整弁を示す断面構成図である。

【符号の説明】

１ 調整弁本体 ２ 流体流入口 ３ 流体流出口 １０ 第１のプラグ １１ 第２のプラグ １３ 第２のシートリング ５１，５２，５３ シートリング ５１ｂ，５２ｂ，５３ｂ 第２シートリング構成部 ６１ 下側流出方向変更室

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−91429（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−140972（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−150671（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−178563（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 17/00 F16K 51/00

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上下二つのシートリングと、該シートリ
   ングが配置された軸線上を同期して移動し前記シートリ
   ングのそれぞれと密着することにより上流側と下流側と
   の間の流路を遮断する二つのプラグとを有し、前記プラ
   グを上昇させたときに前記プラグと前記シートリングと
   の間に生じるそれぞれの隙間により前記上流側と前記下
   流側とを連通させ、前記隙間を経た前記流体をそれぞれ
   上側流出方向変更室及び下側流出方向変更室へと導く調
   整弁において、前記隙間から前記流体が前記上側流出方向変更室へ流れ
   込む位置を前記上側流出方向変更室の中央位置に設ける
   と共に、下側流出方向変更室の内面形状を流体が前記下
   側流出方向変更室へ流れ込む位置に対して非対称に構成
   することで、 前記隙間から前記流体が前記下側流出方向
   変更室へ流れ込む位置を前記下側流出方向変更室の中央
   から偏心させた位置に設けることを特徴とする調整弁。