JP3364116B2 - 弁装置 - 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、流体の流量制御
に好適な構成とした弁装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の複座型弁装置を示す縦断正
面図、図９は図８中のプラグを下部ガイド軸との関連で
示す拡大正面図、図１０は図８のＣ−Ｃ線断面図、図１
１は図９のＤ−Ｄ線断面図である。図８および図１０に
おいて、１は弁ケーシングであり、この弁ケーシング１
は弁本体１Ａと上蓋１Ｂと下蓋１Ｃとからなり、弁本体
１Ａは流体の流入口２と流出口３とを有している。

【０００３】４は弁本体１Ａ内に設けられた隔壁であ
り、この隔壁４には上部シートリング５ａと下部シート
リング５ｂが設けられている。ここで、隔壁４は流入口
２と流出口３を結ぶ流路を途中の上部シートリング５ａ
と下部シートリング５ｂを介して上側流路６と下側流路
７とに分岐しており、これらの上側流路６と下側流路７
は流出口３の付近で合流している。

【０００４】８は弁ケーシング１内に配置されたプラグ
であり、このプラグ８は、上側流路６を開閉制御する上
側プラグ９と、下側流路７を開閉制御する下側プラグ１
０と、これらの上側プラグ９と下側プラグ１０とを両者
の軸心部に跨って同軸上で一体に連結しているプラグ間
連結軸部１１とからなる複座型プラグ構造となってい
る。

【０００５】１２は上側プラグ９の上面軸心部に一体突
設された弁軸部、１３は弁ケーシング１のヘッド部とな
る上蓋１Ｂに設けられた弁軸ガイド孔であり、この弁軸
ガイド孔１３に前記弁軸部１２が昇降自在に嵌合されて
いる。１４は前記上蓋１Ｂに設けられて前記弁軸ガイド
孔１３に連通するステムガイド孔、１５はそのステムガ
イド孔１４に昇降自在に挿入嵌合されて前記弁軸部１２
に連結されたプラグステムであり、このプラグステム１
５は駆動部となる操作器（図示せず）に接続されてい
る。

【０００６】１６は下側プラグ１０に設けられた下部ガ
イド孔、１７は弁ケーシング１のボトム側となる下蓋１
Ｃに取り付けられて弁本体１Ａ内に立ち上がる下部ガイ
ド軸であり、この下部ガイド軸１７は前記下部ガイド孔
１６に嵌合されて下側プラグ１０を昇降方向にガイドす
るようになっている。

【０００７】以上において、上側プラグ９と下側プラグ
１０とプラグ間連結軸部１１は、図１０に上側プラグ９
を除いて示すように、それぞれ真円断面形状に形成さ
れ、また、下側プラグ１０の下部ガイド孔１６と下部ガ
イド軸１７にあっても、図１１に示すように真円断面形
状に形成されている。さらに、上側プラグ９の弁軸部１
２と弁軸ガイド孔１３およびステムガイド孔１４とプラ
グステム１５にあっても、それぞれ真円断面形状に形成
されている。従って、上下両プラグ９，１０は一体回転
可能な支持構成となっている。

【０００８】次に動作について説明する。上側プラグ９
が上部シートリング５ａに、且つ、下側プラグ１０が下
部シートリング５ｂにそれぞれ当接した閉弁状態におい
て、操作器でプラグステム１５を介して上下両プラグ
９，１０を上昇させて開弁すると、流入口２から弁本体
１Ａ内に流入した流体は、まず下側プラグ１０とプラグ
間連結軸部１１に当った後、上部シートリング５ａを通
って上側プラグ９の下部曲面に沿いながら上側流路６に
向う上向流体と、下側プラグ１０の下部曲面に沿って下
部シートリング５ｂを通り下側流路７に向う下向流体と
に分流され、それらの上向流体と下向流体は、上側流路
６と下側流路７から流出口３に向って該流出口３付近で
合流して排出される。このような流体の流れにおいて、
上向流体と下向流体は上下両プラグ９，１０によってそ
れぞれの流量が制御される。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の複座型弁装置は
以上のように構成されているので、弁軸部１２と弁軸ガ
イド孔１３およびステムガイド孔１４とプラグステム１
５ならびに下部ガイド孔１６と下部ガイド軸１７のそれ
ぞれが真円断面形状に形成されたプラグ８は回転可能な
支持構成となり、また、該プラグ８も全体が真円断面形
状に形成されているため、そのプラグ８が弁ケーシング
１内での流体の乱れによる力を受けると、この場合、特
に前記プラグ８の下側プラグ１０とプラグ間連結軸部１
１とに当ってそれらの下側プラグ１０とプラグ間連結軸
部１１のそれぞれの両側に沿って流れる流体には圧力差
が生じ、該圧力差によって前記プラグ８には回転力が生
じ、該回転力によってプラグ８が回りだすため、弁軸部
１２やプラグステム１５等に捩れが生じ、その弁軸部１
２とプラグステム１５との連結接合部や操作器系統など
が破損するという課題があった。

【００１０】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、プラグに流体の乱れによる回転力
が生じないようにして、その回転力に起因したプラグ系
統および操作器系統の破損を未然に防止できる信頼性の
高い弁装置を得ることを目的とする。また、この発明
は、弁ケーシングを幅方向にコンパクト化できる弁装置
を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係
る弁装置は、弁ケーシング内の流路が途中で上側流路と
下側流路とに分岐形成され、プラグは、前記上側流路を
開閉制御する上側プラグと、前記下側流路を開閉制御す
る下側プラグと、前記上側プラグと下側プラグを同軸上
で一体的に連結しているプラグ間連結軸部と、弁ケーシ
ングのステムガイド孔に挿入嵌合されて上側プラグを操
作器に接続するプラグステムと、弁ケーシングのボトム
側または下側プラグに設けられた下部ガイド孔と、この
下部ガイド孔に嵌合されて前記下側プラグを昇降方向に
ガイドする下部ガイド軸とを備えた複座型プラグとから
成り、前記上側プラグと下側プラグとプラグ間連結軸部
の少なくとも１つが横断面楕円形状に形成され、その長
径方向が流体の流れに沿った方向の向きに設定されてい
るものである。

【００１２】

【００１３】

【００１４】請求項２記載の発明に係る弁装置は、流体
の流入口と流出口を接続する流路を有し、該流路を途中
で上側流路と下側流路に分岐形成している弁ケーシング
と、前記上側流路を開閉制御する上側プラグと、前記下
側流路を開閉制御する下側プラグと、前記上側プラグと
下側プラグを同軸上で一体的に連結しているプラグ間連
結軸部と、弁ケーシングのステムガイド孔に挿入嵌合さ
れて上側プラグを操作器に接続するプラグステムと、弁
ケーシングのボトム側または下側プラグに設けられた下
部ガイド孔と、この下部ガイド孔に嵌合されて前記下側
プラグを昇降方向にガイドする下部ガイド軸とを備えた
複座型の弁装置において、前記ステムガイド孔とプラグ
ステムおよび前記下部ガイド孔と下部ガイド軸の少なく
とも一方を非真円断面形状に形成して前記ステムガイド
孔とプラグステムおよび前記下部ガイド孔と下部ガイド
軸を嵌合させたものである。

【００１５】

【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はこの発明の実施の形態１による複
座型弁装置を示す縦断側面図、図２は図１中の複座型プ
ラグを下部ガイド軸との関連で示す拡大正面図、図３は
図１のＡ−Ａ線断面図、図４は図２のＢ−Ｂ線断面図で
あり、図８〜図１１と同一または相当部分には同一符号
を付して重複説明を省略する。図において、複座型のプ
ラグ８を構成する上側プラグ９と下側プラグ１０および
プラグ間連結軸部１１は、その下側プラグ１０とプラグ
間連結軸部１１を示す図３のように、それぞれ横断面楕
円形状に形成されている。

【００１６】このように、横断面楕円形状に形成された
プラグ８は、その長径方向が弁ケーシング１内の流体の
流れに沿った方向となるように弁ケーシング１内に配置
されている。なお、上側プラグ９と下側プラグ１０の横
断面形状に対応して上部シートリング５ａと下部シート
リング５ｂも平面楕円形状に形成するものである。

【００１７】図１および図４において、１６は下側プラ
グ１０に設けられて横断面楕円形状に形成された下部ガ
イド孔、１７は同じく横断面楕円形状に形成されて下蓋
１Ｃに取り付けられた下部ガイド軸であり、この下部ガ
イド軸１７は前記下部ガイド孔１６に嵌合されて下側プ
ラグ１０を昇降方向にガイドするようになっている。

【００１８】また、弁軸部１２と弁軸ガイド孔１３およ
びステムガイド孔１４とプラグステム１５にあっても、
前記下部ガイド孔１６と下部ガイド軸１７の場合と同様
に、それぞれが横断面楕円形状に形成されている。

【００１９】１８は前記下部ガイド軸に軸方向に沿って
設けられた流体逃げ溝であり、この流体逃げ溝１８は、
下側プラグ１０の下部ガイド孔１６内の空隙部に溜った
流体を前記下側プラグ１０の下降時に下側流路７に逃す
ためのものである。

【００２０】次に動作について説明する。操作器でプラ
グステム１５を介してプラグ８を上昇開弁させることに
より、弁ケーシング１内に流入口２から流入した流体
は、上部シートリング５ａを通って上側流路６に向う上
向流体と、下部シートリング５ｂを通って下側流路７に
向う下向流体とに分流され、それらの上向流体と下向流
体は、上側流路６と下側流路７から流出口３に向って該
流出口３付近で合流して排出される。

【００２１】このような流体の流れにおいて、横断面楕
円形状に形成されたプラグ８は、その長径方向が流体の
流れに沿った方向の向きとなっており、そのプラグ８の
長手方向両側に沿って流体が流れるので、プラグ８の周
りでは流体が整流される。このため、プラグ８の周りで
は流体の乱れを低減できる。

【００２２】しかも、弁軸部１２と弁軸ガイド孔１３お
よびステムガイド孔１４とプラグステム１５ならびに下
部ガイド孔１６と下部ガイド軸１７にあっても、それぞ
れが横断面楕円形状に形成され、プラグ８が回転しない
支持構成となっているので、該プラグ８が流体の乱れに
よる力を受けても、該プラグ８に回転力が生じるような
ことはない。このため、プラグ８の弁軸部１２とプラグ
ステム１５との連結接合部や操作器系統が破損するよう
なことがなくなる。

【００２３】実施の形態２．図５はこの発明の実施の形
態２による弁装置を示す横断面図であり、この実施の形
態２では、弁ケーシング１の幅方向の両側壁部１ａを、
横断面楕円形状のプラグ８の長手方向に沿った両側曲面
に略平行する曲面状に形成したものである。即ち、プラ
グ８を横断面楕円形状に形成し、その長径方向を流体の
流れに沿った方向に設定したことにより、弁ケーシング
１の幅方向の両側壁部１ａを上述のように曲面状に形成
でき、これによって、弁ケーシング１を幅方向にコンパ
クト化できるのである。

【００２４】実施の形態３．図６はこの発明の実施の形
態３による弁装置の下側プラグを下部ガイド軸との関連
で示す横断面図である。上記実施の形態１では、下部ガ
イド軸１７に流体逃げ溝１８を設けたが、この実施の形
態３では、その流体逃げ溝１８を下側プラグ１０の下部
ガイド孔１６の内壁面に軸方向に沿って形成したもので
あり、この場合であっても、下部ガイド孔１６内の空隙
部に溜った流体を、下側プラグ１０の下降時に下部ガイ
ド軸１７に沿って下側流路７に逃がすことができ、その
逃がし流体によって下側プラグ１０周りの流体の流れを
乱すようなことはない。

【００２５】実施の形態４．図７はこの発明の実施の形
態４による弁装置を示す横断面図である。上記実施の形
態１では、下側プラグ１０と別体の下部ガイド軸１７を
用い、この下部ガイド軸１７を下蓋１Ｃに取り付けて下
側プラグ１０の下部ガイド孔１６に嵌合した構成とした
が、この実施の形態４では、下側プラグ１０の下部ガイ
ド軸１７を一体形成すると共に、下蓋１Ｃに下部ガイド
孔１６を設け、この下部ガイド孔１６に前記下部ガイド
軸１７を昇降摺動自在に嵌合したものである。

【００２６】なお、上記実施の形態１では、複座型のプ
ラグ８の上側プラグ９と下側プラグ１０およびプラグ間
連結軸部１１をそれぞれ横断面楕円形状とした場合につ
いて説明したが、前記プラグ８は、上側プラグ９と下側
プラグ１０とプラグ間連結軸部１１のうちの少なくとも
１つが横断面楕円形状に形成されたものであればよく、
この場合も同様の作用効果が得られる。

【００２７】また、ステムガイド孔１４とプラグステム
１５および下部ガイド孔１６と下部ガイド軸１７は、そ
れぞれを横断面楕円形状とする必要はなく、その何れか
一方を横断面楕円形状にしてもよく、且つ、その横断面
形状も楕円形状に限らず非真円形状であればよく、この
場合も同様の効果が得られる。

【００２８】さらに、プラグ８を横断面楕円形状とした
場合、ステムガイド孔１４とプラグステム１５および下
部ガイド孔１６と下部ガイド軸１７は真円断面形状とし
てもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によ
れば、プラグを複座型プラグ構成とし、その上側プラグ
と下側プラグとプラグ間連結軸部の少なくとも１つを横
断面楕円形状に形成し、その長径方向が流体の流れに沿
った方向の向きとなるように構成したので、複座型プラ
グであっても、その楕円曲面によって流体の流れを整流
でき、これによって、プラグに作用する流体圧の圧力差
を低減でき、プラグ周りでの流体の乱れを大幅に低減で
きるため、プラグとプラグステムの接合部や操作器系統
が、流体の乱れでプラグに生じる回転力に起因して破損
するようなことがなくなって信頼性が向上するという効
果がある。また、複座型プラグを横断面楕円形状として
その長径方向が流体の流れに沿った方向の向きに設置す
ることにより、弁ケーシングの幅方向をスリムにできる
ので、狭い設置場所でも簡単に取り付けることができる
という効果がある。

【００３０】

【００３１】

【００３２】請求項２記載の発明によれば、プラグを複
座型プラグ構成とし、そのステムガイド孔とプラグステ
ムおよび下部ガイド孔と下部ガイド軸の少なくとも一方
を非真円断面形状に形成して前記ステムガイド孔とプラ
グステムおよび前記下部ガイド孔と下部ガイド軸を嵌合
させたので、複座型プラグであっても当該プラグは全く
回転しない支持構成となって、上記請求項１記載の発明
と同様の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１による複座型弁装置を
示す縦断側面図である。

【図２】図１中の複座型プラグを下部ガイド軸との関連
で示す拡大正面図である。

【図３】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図２のＢ−Ｂ線断面図である。

【図５】この発明の実施の形態２による弁装置を示す横
断面図である。

【図６】この発明の実施の形態３による弁装置の下側プ
ラグを下部ガイド軸との関連で示す横断面図である。

【図７】この発明の実施の形態４による弁装置を示す横
断面図である。

【図８】従来の複座型弁装置を示す縦断正面図である。

【図９】図８中のプラグを下部ガイド軸との関連で示す
拡大正面図である。

【図１０】図８のＣ−Ｃ線断面図である。

【図１１】図９のＤ−Ｄ線断面図である。

【符号の説明】

１ 弁ケーシング ２ 流入口 ３ 流出口 ６ 上側流路 ７ 下側流路 ８ プラグ ９ 上側プラグ １０ 下側プラグ １１ プラグ間連結軸部 １２ 弁軸部 １３ 弁軸ガイド孔 １４ ステムガイド孔 １５ プラグステム １６ 下部ガイド孔 １７ 下部ガイド軸

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体の流入口と流出口を接続する流路を
   有する弁ケーシングと、この弁ケーシング内に配置され
   て前記流路を開閉制御するプラグと、前記弁ケーシング
   に設けられたステムガイド孔と、このステムガイド孔に
   昇降摺動可能に挿入嵌合されて前記プラグを操作機に接
   続するプラグステムとを備えた弁装置において、前記弁ケーシング内の流路は途中で上側流路と下側流路
   とに分岐形成され、前記プラグは、前記上側流路を開閉
   制御する上側プラグと、前記下側流路を開閉制御する下
   側プラグと、前記上側プラグと下側プラグを同軸上で一
   体的に連結しているプラグ間連結軸部と、弁ケーシング
   のステムガイド孔に挿入嵌合されて上側プラグを操作器
   に接続するプラグステムと、弁ケーシングのボトム側ま
   たは下側プラグに設けられた下部ガイド孔と、この下部
   ガイド孔に嵌合されて前記下側プラグを昇降方向にガイ
   ドする下部ガイド軸とを備えた複座型プラグとから成
   り、前記上側プラグと下側プラグとプラグ間連結軸部の
   少なくとも１つが横断面楕円形状に形成され、その長径
   方向が流体の流れに沿った方向の向きに設定されている
   ことを特徴とする弁装置。
2. 【請求項２】 流体の流入口と流出口を接続する流路を
   有し、該流路を途中で上側流路と下側流路に分岐形成し
   ている弁ケーシングと、前記上側流路を開閉制御する上
   側プラグと、前記下側流路を開閉制御する下側プラグ
   と、前記上側プラグと下側プラグを同軸上で一体的に連
   結しているプラグ間連結軸部と、弁ケーシングのステム
   ガイド孔に挿入嵌合されて上側プラグを操作器に接続す
   るプラグステムと、弁ケーシングのボトム側または下側
   プラグに設けられた下部ガイド孔と、この下部ガイド孔
   に嵌合されて前記下側プラグを昇降方向にガイドする下
   部ガイド軸とを備えた複座型の弁装置において、前記ス
   テムガイド孔とプラグステムおよび前記下部ガイド孔と
   下部ガイド軸の少なくとも一方を非真円断面形状に形成
   して前記ステムガイド孔とプラグステムおよび前記下部
   ガイド孔と下部ガイド軸を嵌合させたことを特徴とする
   弁装置。