JP3169574U

JP3169574U - 管開閉装置

Info

Publication number: JP3169574U
Application number: JP2011002954U
Authority: JP
Inventors: 竹熊　貴志; 貴志竹熊
Original assignee: Tokyo Electron Ltd
Current assignee: Tokyo Electron Ltd
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2011-08-04
Anticipated expiration: 2021-05-26

Abstract

【課題】弁体の回動角が小さい小開度域であっても、一気に流量が立ち上がることなく、流量の微調整を容易かつ精度良く行うことができる管開閉装置を提供する。【解決手段】この管開閉装置は、流体の一部を形成する例えば矩形の弁箱１の内部に回転軸２に固着された例えば矩形の弁体４が配設され、弁箱１には２個の回転軸支持穴が形成され、回転軸支持穴の内部には回転軸２の両端部を回転自在に支持する筒状の軸受部材と、回転軸２がそれぞれ嵌合されている。そして、回転軸２の一方の端部には回転駆動力を伝達する回転駆動部が連結されている。また、弁箱１の内周面には、弁体４の回動角が小さい例えば０?〜３０?以内の小開度域で弁体４の外周縁４ａに間隙を介して対向する傾斜面９を備えた流量調整部１０が設けられている。【選択図】図１

Description

本考案は、管開閉装置に関する。

従来、この種の管開閉装置として、弁箱内に弁体が回転軸を介して回転可能に配設され、前記弁箱の内周面に弁体の外周部の表面（シート面）に対向してシール部材（ステップシート）が突設されているものが知られている。

上記開閉構造を有する管においては、弁体を開放状態（全開位置）から回転させることにより、該弁体の外周部の表面（シート面）をシール部材（ステップシート）の表面（シート面）に当接させて、その弁体を閉鎖状態（全閉位置）にする。（特許文献１）

特開平１０−４７４９７号公報

しかしながら、上記の従来の開閉構造を有する管では、弁体を全閉状態から全開状態へ回動させる場合、回動角が小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域では、回動角度が少し大きくなるだけで、流体の流下断面積が急激に拡大されるので、一気に流量が立ち上がってしまい、小開度域での流量の微調整が困難であるという欠点を有している。

本考案は、上記のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は弁体の回動角が小さい小開度域であっても、一気に流量が立ち上がることなく、流量の微調整を容易かつ精度良く行うことができる管開閉装置を提供することにある。

前記した課題を解決するためになされた本考案に係る管開閉装置は、流路の一部を形成する弁箱と、前記弁箱の内部に回転可能に設けられた弁体と、前記弁体が取付けられた回転軸と、前記回転軸に回転駆動力を伝達する回転駆動部とを備える管開閉装置であって、前記弁箱の内周面に、前記弁体の外周縁に隙間を介して対向する傾斜面を有する流量調整部を備えていることに特徴を有している。

このように、弁箱の内周面に、弁体の外周縁に間隙を介して対向する傾斜面を有する流量調整部を備えることによって、弁体との間に所定の間隙を形成することができる。この弁体と傾斜面との間隙を介して弁が開放されるため、一気に流量が立ち上がることなく、流量の微調整を容易かつ精度良く行うことができる。

ここで、前記流量調整部の傾斜面と、前記弁体の外周縁と間の隙間が、前記弁体が弁箱を全閉した状態から弁体の回動角が増すにつれて、徐々に大きくなるように形成されていることが望ましい。
これにより、弁体の回動角が小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域であっても、一気に流量が立ち上がることなく、流量の微調整を容易かつ精度良く行うことができる。

なお、流量調整部は、ブロック状部材または板状部材で形成され、前記弁箱の内周面に固着される構成であってもよい。

或いは、流量調整部は、板状部材で形成され、前記板状部材の一方の外周縁と前記弁箱の内周面とを屈曲部材で連結し、前記板状部材には前記弁体との間隙を可変自在な間隙変更手段が備えられる構成であってもよい。

このように、流量調整部が板状部材の一方の外周縁と弁箱の内周面とを屈曲部材で連結され、この板状部材に、弁体との間隙を可変自在な間隙変更手段が備えられていることで、弁箱の内周面にブロック状部材または板状部材を固着した流量調整部を備えた構成に比べ、弁体の回動角が小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域において、弁体との間に所定の間隙を任意かつ容易に形成することができる。これにより、流量の微調整をより容易かつ精度よく行うことができる。また、弁体の開度が全開状態において、流量調整部が少なからず流体の妨げとなると考えられる。この場合は、流量調整部の板状部材を弁箱の内周面に近づけることで、流体を妨げることなく、スムースに通過させることができる。

なお、間隙変更手段は、前記弁箱にアクチュエータの昇降軸支持穴が形成され、前記昇降軸支持穴内に筒状の第２の軸受部材と前記アクチュエータの昇降軸とが嵌合され、前記アクチュエータの昇降軸の一端に前記板状部材を連結した構成であってもよい。

このように、間隙変更手段がアクチュエータの昇降軸の一端に板状部材を連結した構成とすることにより、板状部材を昇降動作させることができるため、板状部材と弁体との間に所定の間隙を任意かつ容易に形成することができる。これにより、弁体の回動角が小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域において、流量の微調整をより容易かつ精度よく行うことができる。また、弁体の開度が全開状態において、流量調整部が少なからず流体の妨げとなると考えられる。この場合は、流量調整部の板状部材を弁箱の内周面に近づけることで、流体を妨げることなく、スムースに通過させることができる。

また、前記板状部材と前記弁箱の内周面との空間を可撓性のシール部材で囲繞することで空洞部を形成し、前記弁箱に前記空洞部と連通する貫通穴を形成し、前記貫通穴に、流体を供給する流体供給管および流体の供給源である流体供給部と、前記貫通穴から流体を吸引する流体吸引管および流体の吸引源である流体吸引部とを接続することで、間隙変更手段を構成してもよい。

このように、間隙変更手段を空洞部の内部に供給する流体の供給量および空洞部内の流体を吸引する吸引量を任意に調整できる構成とすることにより、板状部材と弁体との間に所定の間隙を任意かつ容易に形成することができる。これにより、弁体の回動角が小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域において、流量の微調整をより容易かつ精度よく行うことができる。また、弁体の開度が全開状態において、流量調整部が少なからず流体の妨げとなると考えられる。この場合は、流量調整部の板状部材を弁箱の内周面に近づけることで、流体を妨げることなく、スムースに通過させることができる。

本考案によれば、弁体の回動角が小さい小開度域であっても、一気に流量が立ち上がることなく、流量の微調整を容易かつ精度良く行うことができる管開閉装置を得ることができる。

図１は、本考案にかかる第１実施形態の全体概略構成を示す断面図である。図２は、本考案にかかる第１実施形態のＡ−Ａ方向の断面図である。図３は、本考案にかかる第２実施形態の全体概略構成を示す断面図である。図４は、本考案にかかる第３実施形態および第４実施形態における板状部材と弁箱の内周面とを連結した構成を示す拡大図である。図５は、本考案にかかる第３実施形態の全体概略構成を示す断面図である。図６は、本考案にかかる第４実施形態の全体概略構成を示す断面図である。

以下、本考案に係る管開閉装置の実施形態を図１乃至図６に基づき説明する。
図１および図２に示すように、この管開閉装置は、流体の一部を形成する例えば矩形の弁箱１の内部に回転軸２に取り付けられた例えば矩形の弁体４が配設され、弁箱１には２個の回転軸支持穴６が形成されている。そして、回転軸支持穴６の内部には回転軸２の両端部を回転自在に支持する筒状の軸受部材７と回転軸２がそれぞれ嵌合され、回転軸２の一方の端部には回転駆動力を伝達する回転駆動部５（例えば、モータ）が連結されている。

また、弁箱１の内周面８に、弁体４の回動角θが小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域のときに弁体４の外周縁４ａに間隙を介して対向する傾斜面９を有する流量調整部１０が備えられていることにより、弁体４との間に所定の間隙を形成することができる。
この流量調整部１０の傾斜面９は、例えば図１に示すように弁体４の外周縁４ａと、傾斜面４ａとの間に形成される隙間Ｓが、弁体４の回動角θが増すにつれて、徐々に大きくなるよう緩やかに湾曲するように形成されている。したがって、弁体４の回動角θが小さい小開度域であっても、一気に流量が立ち上がることなく、流量の微調整を容易かつ精度良く行うことができるようになっている。

なお、流量調整部１０は、図１に示すように、ブロック状部材１０ａで形成されており、このブロック状部材１０ａを弁箱１の外側から固定ネジ３で固定している。（第１実施形態）

或いは、流量調整部材１０は、図３に示すように、湾曲した板状部材１０ｂで形成し、板状部材１０ｂの一端を弁箱１の内周面８に溶接し、弁体４の外周縁４ａと、板状部材１０ｂによって形成される傾斜面９との間に形成される隙間Ｓが、弁体４の回動角θが増すにつれて、徐々に大きくなるように構成しても良い（第２実施形態）。

また、さらに別の形態としての流量調整部１０を実施形態３，４として、図４、図５および図６に示す。この実施形態３，４においては、図４に示すように、流量調整部１０は、板状部材１０ｂの一方の外周縁１１と弁箱１の内周面８とを屈曲部材１２により連結している。尚、図５、図６では、外周縁１１と屈曲部材１２の連結部分は示していない。
そして、この板状部材１０ｂに弁体４との隙間Ｓを可変自在な間隙変更手段、実施形態３にあっては間隙変更手段２０、実施形態４にあっては３０が備えられている。

このように、流量調整部１０が、板状部材１０ｂで形成され、板状部材１０ｂに弁体４との間隙を可変自在な間隙変更手段（２０、３０）が備えられていることにより、弁箱１の内周面８にブロック状部材１０ａまたは板状部材１０ｂを固着した流量調整部１０を設けた構成に比べ、弁体４の回動角θが小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域において、弁体４との間に所定の間隙Ｓを任意かつ容易に形成することができる。
これにより、流量の微調整をより容易かつ精度よく行うことができる。また、流量調整部１０が弁体４の開度が全開状態において、流量調整部１０が少なからず流体の妨げとなると考えられる。この場合は、流量調整部１０の板状部材１０ｂを弁箱１の内周面８に近づけることにより、流体を妨げることなく、スムースに通過させることができる。

この第３実施形態における間隙変更手段２０について、図５を基に詳しく説明する。
図５に示す間隙変更手段２０は、弁箱１にアクチュエータ２１（例えばモータ）の昇降軸２２を支持する昇降軸支持穴２３が形成され、この昇降軸支持穴２３の内部に筒状の第２の軸受部材２４が設けられている。そして、この筒状の第２の軸受部材２４にはアクチュエータ２１の昇降軸２２が嵌合され、アクチュエータ２１の昇降軸２２の一端に板状部材１０ｂを連結した構成となっている。

この間隙変更手段２０を有する流体調整部１０においては、アクチュエータ２１の昇降軸２２に板状部材１０ｂを連結した構成とすることにより、板状部材１０ｂを昇降動作させることができるため、板状部材１０ｂと弁体４との間に所定の隙間Ｓを任意に形成することができる。
これにより、弁体４の回動角θが小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域において、流量の微調整をより容易かつ精度よく行うことができる。また、弁体４の開度が全開状態において、流量調整部１０が少なからず流体の妨げとなると考えられる。この場合は、流量調整部１０の板状部材１０ｂを弁箱１の内周面８に近づけることで、流体を妨げることなく、スムースに通過させることができる。

別の形態として、第４実施形態における間隙変更手段３０について図６に基づいて説明する。図６に示す間隙変更手段３０は、板状部材１０ｂと弁箱１の内周面８との空間を可撓性のシール部材３１（例えば、ベローズ）で囲繞することで空洞部３２を形成している。さらに、弁箱１には空洞部３２と連通する例えば２個の貫通穴３３ａ、３３ｂが形成されている。そして、貫通穴３３ａには流体を供給する流体供給管３４ａおよび流体の供給源である流体供給部３５ａを接続し（流体供給ライン）、貫通穴３３ｂには流体を吸引する流体吸引管３４ｂおよび流体の吸引源である流体吸引部３５ｂを接続した構成となっている（流体吸引ライン）。

これにより、この間隙変更手段３０による流体調整部１０においては、空洞部３２内に供給する流体の供給量および空洞部３２内の流体を吸引する吸引量を任意に調整できるので、板状部材１０ｂと弁体４との間に所定の間隙Ｓを任意に形成することができる。これにより、弁体４の回動角θが小さい例えば０°〜３０°以内の小開度域において、流量の微調整をより容易かつ精度よく行うことができる。また、弁体４の開度が全開状態において、流量調整部１０が少なからず流体の妨げとなると考えられる。この場合は、流量調整部１０の板状部材１０ｂを弁箱１の内周面８に近づけることで、流体を妨げることなく、スムースに通過させることができる。

第４実施形態においては、弁箱１に空洞部３２に連通する２個の貫通穴３３ａ、３３ｂを形成し、そして、この貫通穴３３ａに流体供給ラインを設け、貫通穴３３ｂに流体吸引ラインを設ける構成としたが、このような実施形態に限定されるものではなく、例えば、空洞部３２に連通する１個の貫通穴を弁箱に形成し、この１個の貫通穴に対し流体供給ラインと流体吸引ラインとを切り替える機構を設ける構成としてもよい。

上記の実施形態においては、矩形の弁箱を用いたが、これに限定されるものではなく、円形の弁箱であってもよい。また、流量調整部の傾斜面は、湾曲した面で形成したが、これに限定されるものではなく、平らな面で形成されてもよく、もしくは、湾曲した面と平らな面が混在するように形成されていてもよい。また、使用される流体は、気体、液体といずれであってもよい。

１弁箱
２回転軸
３固定ネジ
４弁体
４ａ弁体の外周縁
５回転駆動部
６回転軸支持穴
７筒状の第１の軸受部材
８弁箱の内周面
９流量調整部の傾斜面
１０流量調整部
１０ａブロック状部材
１０ｂ板状部材
１１板状部材の外周縁
１２屈曲部材
２０間隙変更手段
２１アクチュエータ
２２昇降軸
２３昇降軸支持穴
２４筒状の第２の軸受部材
３０間隙変更手段
３１シール部材
３２空洞部
３３ａ貫通穴（流体供給ライン）
３３ｂ貫通穴（流体吸引ライン）
３４ａ流体供給管（流体供給ライン）
３４ｂ流体吸引管（流体吸引ライン）
３５ａ流体供給部（流体供給ライン）
３５ｂ流体吸引部（流体吸引ライン）
θ 弁体の回動角（弁体の全閉状態からの回動角）
Ｓ流量調整部の傾斜面と、弁体の外周縁との間に形成される隙間

Claims

流路の一部を形成する弁箱と、前記弁箱の内部に回転可能に設けられた弁体と、前記弁体が取付けられた回転軸と、前記回転軸に回転駆動力を伝達する回転駆動部とを備える管開閉装置であって、
前記弁箱の内周面に、前記弁体の外周縁に隙間を介して対向する傾斜面を有する流量調整部を備えていることを特徴とする管開閉装置。
前記流量調整部の傾斜面と、前記弁体の外周縁と間の隙間が、前記弁体が弁箱を全閉した状態から弁体の回動角が増すにつれて、徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の管開閉装置。
前記流量調整部は、ブロック状部材または板状部材で形成され、前記弁箱の内周面に固着されていることを特徴とする請求項２に記載の管開閉装置。
前記流量調整部は、板状部材で形成され、前記板状部材の一方の外周縁と前記弁箱の内周面とを屈曲部材で連結し、前記板状部材には前記弁体との間隙を可変自在な間隙変更手段が備えられていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の管開閉装置。
前記間隙変更手段は、前記弁箱にアクチュエータの昇降軸支持穴が形成され、前記昇降軸支持穴内に筒状の第２の軸受部材と前記アクチュエータの昇降軸とが嵌合され、前記アクチュエータの昇降軸の一端に前記板状部材を連結した構成とすることを特徴とする請求項４に記載の管開閉装置。
前記間隙変更手段は、前記板状部材と前記弁箱の内周面との空間を可撓性のシール部材で囲繞することで空洞部を形成し、前記弁箱に前記空洞部と連通する貫通穴を形成し、前記貫通穴には、流体を供給する流体供給管および流体の供給源である流体供給部と、前記貫通穴から流体を吸引する流体吸引管および流体の吸引源である流体吸引部とを接続し、構成することを特徴とする請求項４に記載の管開閉装置。