JP3396747B2 - 制御弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【産業上の利用分野】この発明は制御弁、さらに詳しく
は、流体の通路および弁座を有する弁ボディと、弁操作
部と、上端が弁操作部に固定されるとともに下端が弁ボ
ディに固定された弁棒支持部材と、弁棒支持部材を貫通
してその上端部が弁操作部に連結されるとともに下端部
が弁ボディ内に入り込んでいる弁棒と、弁棒の下端に取
付けられた弁体とを備えており、弁棒の上下の移動によ
り弁体が上下に移動し、弁体が下方に移動することによ
りこれが弁座に接触、着座して流体の通路を閉じ、弁体
が上方に移動することによりこれが弁座から離れて流体
の通路を開くようになされている制御弁に関する。 【０００２】なお、この明細書において、上下は図１、
図２および図４についていうものとする。 【０００３】 【従来の技術と発明が解決しようとする課題】従来、こ
の種制御弁では、弁棒支持部材が１つの管状体で形成さ
れていた。 【０００４】しかしながら、従来の制御弁では、弁ボデ
ィの流体通路内に低温流体や高温流体を流した場合、弁
棒支持部材を通って弁操作部と流体との間で熱の流入、
流出が起こり、流体の温度が変化するという問題があっ
た。 【０００５】そこで、このような問題を解決するため
に、本出願人は、先に、流体の通路および弁座を有する
弁ボディと、弁操作部と、上端が弁操作部に固定される
とともに下端が弁ボディに固定された弁棒支持部材と、
弁棒支持部材を貫通してその上端部が弁操作部に連結さ
れるとともに下端部が弁ボディ内に入り込んでいる弁棒
と、弁棒の下端に取付けられた弁体とを備えており、弁
棒の上下の移動により弁体が上下に移動し、弁体が下方
に移動することによりこれが弁座に接触、着座して流体
の通路を閉じ、弁体が上方に移動することによりこれが
弁座から離れて流体の通路を開くようになされている制
御弁において、弁棒支持部材が、上端が弁操作部に固定
されるとともに下端が弁ボディから離隔した上側管状体
と、下端が弁ボディに固定されるとともに上端が弁操作
部から離隔した下側管状体とを備えており、両管状体が
互いに間隔をおいて嵌め合わされ、上側管状体の下端部
と下側管状体の上端部とが連結部材によって連結されて
いる制御弁を提案した（特願平５−１０７００７号参
照）。 【０００６】しかしながら、このような制御弁では、次
のような問題が生じることが判明した。すなわち、上側
管状体と下側管状体とのうち外側に位置するものの自由
端が振れ、その結果連結部材がいずれかの管状体に接触
して熱伝達経路が短くなり、熱伝達量が多くなって、弁
箱の流体通路内を流れる流体の温度が変化し易くなる。
また、上記のような触れが発生すると、弁棒支持部材と
弁棒との芯がずれ、その結果弁棒がスムーズに移動しな
くなる。しかも、上記振れの発生を防止するためには、
上側管状体と下側管状体とのうち外側に位置するものの
肉厚を大きくすればよいが、この場合にも熱伝達量が多
くなって、弁箱の流体通路内を流れる流体の温度が変化
し易くなる。 【０００７】この発明の目的は、上記問題を解決した制
御弁を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】この発明による制御弁
は、流体の通路および弁座を有する弁ボディと、弁操作
部と、上端が弁操作部に固定されるとともに下端が弁ボ
ディに固定された弁棒支持部材と、弁棒支持部材を貫通
してその上端部が弁操作部に連結されるとともに下端部
が弁ボディ内に入り込んでいる弁棒と、弁棒の下端に取
付けられた弁体とを備えており、弁棒の上下の移動によ
り弁体が上下に移動し、弁体が下方に移動することによ
りこれが弁座に接触、着座して流体の通路を閉じ、弁体
が上方に移動することによりこれが弁座から離れて流体
の通路を開くようになされている制御弁において、弁棒
支持部材が、上端が弁操作部に固定されるとともに下端
が弁ボディから離隔した上側管状体と、下端が弁ボディ
に固定されるとともに上端が弁操作部から離隔した下側
管状体とを備えており、両管状体が互いに間隔をおいて
嵌め合わされ、上側管状体の下端部と下側管状体の上端
部とが連結部材によって連結され、外側に位置する管状
体の自由端の振れを防止する振れ防止部材を備えている
ものである。 【０００９】 【作用】弁棒支持部材が、上端が弁操作部に固定される
とともに下端が弁ボディから離隔した上側管状体と、下
端が弁ボディに固定されるとともに上端が弁操作部から
離隔した下側管状体とを備えており、両管状体が互いに
間隔をおいて嵌め合わされ、上側管状体の下端部と下側
管状体の上端部とが連結部材によって連結されている
と、弁棒支持部材における熱の伝達経路が、従来の弁棒
支持部材に比べて長くなる。したがって、弁棒支持部材
を通っての流体と弁操作部との間の熱伝達量が減少す
る。 【００１０】さらに、外側に位置する管状体の自由端の
振れを防止する振れ防止部材を備えていると、上側管状
体と下側管状体とのうち外側に位置するものの自由端の
振れが防止される。 【００１１】 【実施例】以下、この発明の実施例を、図面を参照して
説明する。 【００１２】図１は制御弁の全体構成を示し、図２〜図
４はその主要部の詳細を示す。 【００１３】図１において、制御弁は、弁ボディ(A)
と、弁操作部(B) と、上端が弁操作部(B) に固定される
とともに下端が弁ボディ(A) に固定された弁棒支持部材
(3) と、弁棒支持部材(3) を貫通してその上端部が弁操
作部(B) に連結されるとともに下端部が弁ボディ(A) 内
に入り込んでいる弁棒(4) と、弁棒(4) の下端に取付け
られた弁体(5) とを備えている。 【００１４】弁ボディ(A) は、弁箱(1) と、弁箱(1) に
固定された弁蓋(2) とよりなる。弁箱(1) にはその一側
面から他側面に至る流体通路(6) が形成されており、弁
箱(1) の両側面に流体流通管(P) が接続されている。流
体流通管(P) は断熱カバー(C) で覆われている。また、
弁箱(1) には斜め上方に突出した円柱状部分(1a)が一体
に形成され、円柱状部分(1a)にその上端面から長さ方向
にのびかつ下端部が流体通路(6) に臨んだ弁棒用穴(7)
が形成されている。弁箱(1) の上壁から下壁にかけて、
斜め上向きの弁座(8) が形成されている。 【００１５】弁箱(1) の円柱状部分(1a)の上端に弁蓋
(2) が固定されている。弁蓋(2) は、弁棒用穴(7) の上
端開口を塞ぐ円板状部分(9) と、上端が閉鎖されるとと
もに下端が開口し、かつ下端開口の周縁部が円板状部分
(9) の上面に固定されて斜め上方にのびる円筒状部分(1
1)とよりなる。円板状部分(9) の中央部に弁棒案内穴(1
2)が形成されている。円筒状部分(11)の上端閉鎖壁の中
央部に貫通穴(13)が形成されている。 【００１６】図２に示すように、弁棒支持部材(3) は金
属製の３重管(14)よりなる。３重管(14)を構成する３つ
の管(14A)(14B)(14C) のうち最も内側の管(14A) （下側
管状体）の下端が、弁蓋(2) の円筒状部分(11)の上端閉
鎖壁の貫通穴(13)に挿入され溶接により固定されてい
る。この管(14A) の上端は弁操作部(B) と離隔してい
る。３重管(14)を構成する全ての管(14A) 〜(14C) のう
ち最も外側の管(14C) （上側管状体）の上端が弁操作部
(B) に固定されている。この管(14C) の下端は弁ボディ
(A) と離隔している。３重管(14)を構成する全ての管(1
4A) 〜(14C) のうち中央部の管(14B) の上下両端はそれ
ぞれ弁操作部(B) および弁ボディ(A) と離隔している。
この管(14B) の上端部は連結リング(15)を介して最内側
の管(14A) の上端部に連結され、同下端部は連結リング
(16)を介して最外側の管(14C) の下端部に連結されてい
る。２つの管(14A)(14B)と連結リング(15)、および２つ
の管(14B)(14C)と連結リング(16)とはそれぞれ溶接され
ている。そして、連結リング(15)、中央部の管(14B) お
よび連結リング(16)により、最内側の管(14A) の上端部
と最外側の管(14C) の下端部とを連結する連結部材(17)
が構成されている。 【００１７】図３に示すように、下側の連結リング(16)
に、これを径方向に貫通した複数、たとえば３つのねじ
穴(10)が円周方向に間隔をおいて形成されている。ねじ
穴(10)の数は３つに限られるものではない。各ねじ穴(1
0)に、おねじ部材からなる合成樹脂製振れ防止部材(18)
が外側からねじ嵌められ、その先端が最内側の管(14A)
に当接させられている。振れ防止部材は合成樹脂製に限
られるものではない。 【００１８】弁蓋(2) および弁棒支持部材(3) の周囲
は、断熱カバー(C) に設けられた円筒状部分(C1)により
覆われている。 【００１９】弁棒(4) は金属製の上部棒状部材(20)と、
繊維強化プラスチック製の下部棒状部材(21)とよりな
る。上部棒状部材(20)の上端部は弁操作部(B) に連結さ
れており、弁操作部(B) により上下動させられるように
なっている。図２に示すように、下部棒状部材(21)にお
ける弁蓋(2) の円筒状部分(11)内に位置する部分に止め
輪(22)が固定されており、止め輪(22)よりも下方の部分
において、下部棒状部材(21)の周囲にばね受け(23)が上
下移動自在に嵌められている。そして、弁蓋(2)の円板
状部分(9) の上面とばね受け(23)との間において下部棒
状部材(21)の周囲に圧縮コイルばね(24)が配置されてい
る。 【００２０】下部棒状部材(21)における弁箱(1) の円柱
状部分(1a)の弁棒用穴(7) 内に位置する部分に大径部(2
1a) が形成されている。下部棒状部材(21)の大径部(21
a) よりも下方の部分が弁体(5) の上面に形成された穴
(5a)に嵌め入れられ、ピン(25)により弁体(5) に固定さ
れている。そして、下部棒状部材(21)は、弁体(5) が弁
座(8) に接触、着座する下端位置と、大径部(21a) が円
板状部分(9) に当接する上端位置との間で、所定距離上
下動するようになっており、その上端位置においては弁
体(5) は全開状態となる。 【００２１】弁体(5) の周縁部に斜め上方に突出した円
筒状部分(26)が一体に形成されている。円筒状部分(26)
の外周面に浅い環状溝(27)が形成され、この環状溝(27)
内に弁蓋(2) の円筒状部分(11)の内周面に対して摺動す
る合成樹脂、たとえば弗素樹脂からなるプラスチック製
円筒状ガイド(28)が嵌め入れられている。下部棒状部材
(21)の大径部(21a) よりも下方の部分における穴(5a)か
ら上方に突出した部分の上端部にリング(29)が嵌め止め
られ、リング(29)と弁蓋(2) の円板状部分(9)との間
に、これらの間を密封するベローズ(30)の上下両端部が
密着状に固定されている。 【００２２】弁操作部(B) により弁棒(4) の上部棒状部
材(20)を下方に移動させると、下部棒状部材(21)および
弁体(5) が下方に移動し、弁体(5) が下方に移動するこ
とによりこれが弁座(8) に接触、着座して流体通路(6)
を閉じる。弁体(5) の全閉状態において、下部棒状部材
(21)の上端面と上部棒状部材(20)の下端面とは当接して
いるが、プラスチック製の下部棒状部材(21)の働きによ
り、弁棒(4) を通っての流体通路(6) 内の流体と弁操作
部(B) との間の熱伝達量が減少する。しかも、弁棒支持
部材(3) が金属製の３重管(14)よりなり、最内側の管(1
4A) の下端が弁蓋(2) に固定されているとともに上端が
弁操作部(B) と離隔し、最外側の管(14C) の上端が弁操
作部(B) に固定されているとともに下端が弁ボディ(A)
と離隔し、さらに最内側の管(14A) の上端部と最外側の
管(14C) の下端部とが連結部材(17)で連結されているの
で、弁棒支持部材(3) における熱の伝達経路が長くな
り、弁棒支持部材(3) を通っての流体通路(6) 内の流体
と弁操作部(B) との間の熱伝達量が減少する。さらに、
振れ防止部材(18)の働きにより、最外側の管(14C) の下
端部の振れが防止されるので、中央部の管(14B) の下端
部が最内側の管(14A)の下端部に接触するのが防止さ
れ、その結果熱伝達経路が短くなるのが防止される。 【００２３】弁操作部(B) により弁棒(4) の上部棒状部
材(20)を上方に移動させると、下部棒状部材(21)および
弁体(5) が圧縮コイルばね(24)の弾発力により上方に移
動し、弁体(5) が上方に移動することによりこれが弁座
(8) から離れて流体通路(6)が開く。下部棒状部材(21)
が上方に移動し、その大径部(21a) の上端が円板状部材
(9) に当接して下部棒状部材(21)が上端位置に達する
と、下部棒状部材(21)はこの位置で停止させられる。そ
の後、弁操作部(B) により上部棒状部材(20)が下部棒状
部材(21)の下端位置から上端位置までの移動距離よりも
大きく移動させられ、下部棒状部材(21)と上部棒状部材
(20)とが離隔する（図４参照）。したがって、制御弁の
全開時において、流体通路(6) を流れる流体と弁操作部
(B) との間の弁棒(4) を介しての熱伝達が防止される。
しかも、この全開状態においても、上記全閉状態の場合
と同様に、弁棒支持部材(3) を通っての流体通路(6) 内
の流体と弁操作部(B) との間の熱伝達量が減少する。 【００２４】上記実施例において、弁棒の全長のうち少
なくとも一部分がプラスチックで形成されているので、
プラスチックで形成された部分の断熱性が優れたものと
なり、弁棒を通っての流体と弁操作部との間の熱伝達量
が減少する。したがって、弁ボディの流体通路内を流れ
る低温流体や高温流体の温度変化防止効果が向上する。 【００２５】なお、上記実施例においては、弁棒支持部
材(3) における上端が弁操作部(B)に固定されるととも
に下端が弁ボディ(A) から離隔した管(14C) が最外側に
配置され、この管(14C) の下端部の振れを防止するよう
に振れ防止部材(18)が具備せしめられているが、これと
は逆に下端が弁ボディ(A) に固定されるとともに上端が
弁操作部(B) から離隔した管(14A) が最外側に配置さ
れ、この管(14A) の上端部の振れを防止するように振れ
防止部材(18)が具備せしめられていてもよい。 【００２６】 【発明の効果】この発明の制御弁によれば、上述のよう
に、弁棒支持部材を通っての流体と弁操作部との間の熱
伝達量が減少するので、弁ボディの流体通路内に低温流
体や高温流体を流した場合にも、この流体の温度変化が
防止される。しかも、弁棒支持部材の長さを長くしなく
ても弁棒支持部材における熱の伝達経路を、従来の弁棒
支持部材に比べて長くできるので、制御弁全体の小型化
が可能になる。 【００２７】さらに、上側管状体と下側管状体とのうち
外側に位置するものの自由端の振れが防止されるので、
連結部材がいずれかの管状体に接触して熱伝達経路が短
くなることに起因する熱伝達量の増加が防止される。し
かも、上側管状体と下側管状体とのうち外側に位置する
ものの肉厚を大きくすることに起因する熱伝達量の増加
が防止される。したがって、これによっても弁ボディの
流体通路内を流れる流体の温度変化が抑制される。ま
た、弁棒支持部材と弁棒との芯のずれが防止され、その
結果弁棒が常にスムーズに移動する。

【図面の簡単な説明】 【図１】この発明による制御弁の弁体が全閉状態にある
ときの全体構成を示す縦断面図である。 【図２】図１の一部分を省略した部分拡大図である。 【図３】図２のIII −III 線拡大断面図である。 【図４】弁体が全開状態にあるときの図２相当の図であ
る。 【符号の説明】 ３ 弁棒支持部材 ４ 弁棒 ５ 弁体 ６ 流体通路 ８ 弁座 １４Ａ 管（下側管状体） １４Ｃ 管（上側管状体） １７ 連結部材 １８ 振れ防止部材 Ａ 弁ボディ Ｂ 弁操作部

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平６−323444（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−133485（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 1/00 F16K 27/00 F16K 51/00

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 流体の通路および弁座を有する弁ボディ
   と、弁操作部と、上端が弁操作部に固定されるとともに
   下端が弁ボディに固定された弁棒支持部材と、弁棒支持
   部材を貫通してその上端部が弁操作部に連結されるとと
   もに下端部が弁ボディ内に入り込んでいる弁棒と、弁棒
   の下端に取付けられた弁体とを備えており、弁棒の上下
   の移動により弁体が上下に移動し、弁体が下方に移動す
   ることによりこれが弁座に接触、着座して流体の通路を
   閉じ、弁体が上方に移動することによりこれが弁座から
   離れて流体の通路を開くようになされている制御弁にお
   いて、 弁棒支持部材が、上端が弁操作部に固定されるとともに
   下端が弁ボディから離隔した上側管状体と、下端が弁ボ
   ディに固定されるとともに上端が弁操作部から離隔した
   下側管状体とを備えており、両管状体が互いに間隔をお
   いて嵌め合わされ、上側管状体の下端部と下側管状体の
   上端部とが連結部材によって連結され、外側に位置する
   管状体の自由端の振れを防止する振れ防止部材を備えて
   いる制御弁。