JP4084861B2 - Control valve with heater - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バルブ本体(ベース)の円形流体通路に設けられた弁体を回動させてその流体通路を開閉させる制御弁(通常、「バタフライ弁」と呼ばれる。)の技術分野に属する。
【0002】
【従来の技術】
図6は、従来のこの種の制御弁を示す。
この制御弁60は、円形の流体通路63を具えたバルブ本体(ベース)64と、流体通路63に適合する円板状の弁体70とを有してなる。弁体70は、バルブ本体64を貫通するバルブシャフト62に固定され、バルブシャフト62はモータ66に連結されている。モータにより弁体70が回動して、円形の流体通路63が開閉される。
従来の制御弁60には、弁体70の外周にゴム製のOリングを設け、閉状態でのシャットオフ機能を重視したタイプのものと、Oリングを設けずに操作性及び制御機能を重視したタイプのものがある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、閉状態でのシャットオフ機能を重視した制御弁は、弁体70を閉じる際に、弁体70の外周に設けたOリングが流体通路63に対して摺動するため、摩擦粉が発生して液体に混入するという問題がある。一方、Oリングを設けていない制御弁では、バルブ本体64の内周と弁体70が接触しないように、あらかじめ流体通路63と弁体70の間に多少の隙間を設けてあるため、全閉時にも流体が漏れやすく、微少流量の制御は困難であるという問題がある。
【0004】
【課題を解決するための手段】
本発明は、バルブシャフトによって回転する弁体を具えてバルブ本体に設けられた円形の流体通路を開閉させる制御弁において、
前記弁体にヒータを具え、該弁体がテフロン(登録商標)製の弁板を有し、前記ヒータの加熱によって膨張するものであり
前記ヒータにかける電圧によって前記弁体の熱膨張の程度を調整することにより、前記流体通路の隙間を調整することを特徴とする制御弁によって、前記の課題を解決した。
本発明の代表的実施形態は、前記バルブシャフトの内部に前記ヒータが具えられ、前記弁体が、前記テフロン(登録商標)製の弁板と、前記バルブシャフトと弁板とを挟持する一対の金属製の弁板固定板からなるものである。
なお、前記弁体が、前記流体通路が閉じた状態において流体の流れ方向に収斂するテーパ面又は曲面を有するものであると、弁体の回動によって流体通路の有効面積が大きく変化することを防止し、より細かい流量の制御をすることができる。
【0005】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の制御弁10の要部を断面で示した正面図である。
この制御弁10は、断面形状が円形の流体通路13を具えたバルブ本体(ベース)14と、この流体通路13に適合する略円板状の弁体20とを有している。 この制御弁10は、弁体20の一部を除き、全体としてステンレス(SUS)等の金属で構成されている。
【0006】
弁体20は、バルブ本体14に軸支されたバルブシャフト12に固定され、バルブシャフト12はモータ16に連結されている。モータ16の作動により、弁体20が回動すると、断面形状が円形の流体通路13が開閉される。
制御弁10には、弁体20の回動時に流体通路13と弁体20との摺動摩擦によって弁体20の回動機能を妨げないように、バルブが全閉状態のときにも、流体通路13と弁体20の間に微少な隙間が形成されている。
【0007】
図2は、バルブシャフト12と弁体20の分離した状態の斜視図である。
バルブ本体14の流体通路13に適合した径を具えた円板状の弁板20aには、バルブシャフト12を受け入れるための直径方向に延びる切欠20eと、弁板20aの両側面を挟持する弁板固定板20b,20cを受け入れる円形の凹部20f,20gとが形成されている。
一方の弁板固定板20bには、弁板20aと同様に、バルブシャフト12を受け入れるための径方向に延びる切欠20hが設けられているが、もう一方の弁板固定板20cには、このような切欠は設けられていない。
【0008】
図3は、図1の3−3線断面図である。
弁板20aは、切欠20eにバルブシャフト12を受け入れ、側面の凹部20f,20gに、それぞれ、弁板固定板20b及び弁板固定板20cを受け入れた状態で、4つの固定ねじ20dによって固定されている。
弁体20において、弁板20aはテフロン(登録商標)製であり、それ以外はステンレス等の金属製である。なお、弁板20a以外の構成の材質としては、ステンレスに限定されるわけではないが、ステンレスは軽量で、しかも耐腐食性であるので、腐食性のガスの流量を制御するような場合に、好適である。
【0009】
図4は、バルブシャフト12の縦断面図である。
この円筒形状のバルブシャフト12の中空内部には、リード線31を介してヒータ30が具えられている。ヒータ30としては、ニクロム線式、タングステン線式のような、適宜の電熱器を使用することができる。
【0010】
テフロン(登録商標)は、ステンレスと比較して約10倍の熱膨張係数を有するので、バルブシャフト12内部のヒータ30に通電されると、バルブシャフト12、弁板20a、及び弁板固定板20b,20cが加熱されるが、テフロン(登録商標)製の弁板20aが著しく径方向に熱膨張する。
径方向に膨張した弁板20aは、流体通路13と弁体20との間の隙間を減少させる。
【0011】
実際の使用方法としては、
1.ヒータ30に一定電圧をかけて発熱させ、流体通路13と弁板20aとの隙間をあらかじめ小さくした状態で、弁体20を回動させて流体の流量制御を行なう方法と、
2.通常はヒータ30を使用せず、弁体20を閉状態にする場合だけヒータ30に通電し、その電圧の強弱によって、流体通路13と弁板20aとの隙間を微調整し、流量の微細な制御を行なう方法、とがある。
なお、上記の方法以外に、ヒータ30に全く通電せずに、従来と同様に使用できることはいうまでもない。
【0012】
図5は、弁の開度を一定にした場合、本発明の制御弁10における弁板20aの温度と流体の流出量との関係を示す図の一例である。
【0013】
本発明の制御弁10の弁体20の形状は、その断面が、流体の流れ方向に収斂する曲面となるように形成されているが、この形状に限定されるものではなく、例えば、特開平7−317919号公報に開示されているように、曲面の替わりにテーパ面を採用してもよい。
弁体20をテーパ面又は曲面を有するように形成すると、バルブ本体14に対する弁体20の回転角が比較的小さい範囲において、弁体20が少し回転しても流路の有効面積が大きく変化することが防止される。
【0014】
なお、本発明の実施形態として、バルブシャフト12にヒータ30を内蔵させたものを示したが、ヒータ30を設ける場所としては、バルブシャフト内に限定されることはない。弁板そのものに設けることも可能である。
【0015】
【発明の効果】
本発明の構成によれば、ヒータによって弁体を加熱することができるので、弁体を径方向に膨張させ、全閉状態において流体通路と弁体との間にあらかじめ設けられている隙間を減少させて、シャットオフ機能を高めたり、微少流量の制御を行なったりすることができる。
また、ヒータにかける電圧によって弁体の熱膨張の程度を調整し、流路の隙間をより細かく調整することができるので、流体通路と弁体の成形時に高精度な加工をせずとも、微少な流量の制御が可能となる。
【0016】
さらに、ヒータによって弁体を加熱しているため、弁体への汚染物の付着を防止したり、気体の液化を防止したりすることもできる。
そして、弁体にテーパ面又は曲面を形成することにより、弁体の回動によって流体通路の有効面積が大きく変化することを防止し、より細かい流量の制御をすることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の制御弁の要部を断面で示した正面図。
【図2】 バルブシャフトと弁体の分離した斜視図。
【図3】 図1の3−3線断面図。
【図4】 バルブシャフトの縦断面図
【図5】 弁体の温度と流体の流出量の関係図。
【図6】 従来の制御弁の正面断面図。
【符号の説明】
10:制御弁 12:バルブシャフト 13:流体通路
14:バルブ本体 20:弁体 20a:弁板
20b:弁板固定板 20c:弁板固定板 30:ヒータ
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention belongs to the technical field of a control valve (usually called a “butterfly valve”) that rotates a valve body provided in a circular fluid passage of a valve body (base) to open and close the fluid passage.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows such a conventional control valve.
The control valve 60 includes a valve main body (base) 64 having a circular fluid passage 63 and a disc-like valve body 70 that fits the fluid passage 63. The valve body 70 is fixed to a valve shaft 62 that penetrates the valve main body 64, and the valve shaft 62 is connected to a motor 66. The valve body 70 is rotated by the motor, and the circular fluid passage 63 is opened and closed.
In the conventional control valve 60, a rubber O-ring is provided on the outer periphery of the valve body 70 to emphasize the shut-off function in the closed state, and the operability and control function are emphasized without providing the O-ring. There are some types.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the control valve that places importance on the shut-off function in the closed state, when the valve body 70 is closed, the O-ring provided on the outer periphery of the valve body 70 slides with respect to the fluid passage 63, so that friction powder is generated. Then, there is a problem of mixing in the liquid. On the other hand, in a control valve not provided with an O-ring, a slight gap is provided between the fluid passage 63 and the valve body 70 in advance so that the inner periphery of the valve body 64 and the valve body 70 do not come into contact with each other. There are also problems that sometimes fluid easily leaks and it is difficult to control a minute flow rate.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The present invention provides a control valve that opens and closes a circular fluid passage provided in a valve body with a valve body rotated by a valve shaft.
Comprising a heater in said valve body, which valve body have a valve plate made of Teflon (registered trademark), is expanded by heating of the heater,
The above problem has been solved by a control valve that adjusts the clearance of the fluid passage by adjusting the degree of thermal expansion of the valve body by the voltage applied to the heater .
In a typical embodiment of the present invention, the heater is provided inside the valve shaft, and the valve body sandwiches the valve plate made of Teflon (registered trademark) , the valve shaft and the valve plate. It consists of a metal valve plate fixing plate.
If the valve body has a tapered surface or a curved surface that converges in the fluid flow direction in a state where the fluid passage is closed, the effective area of the fluid passage greatly changes due to the rotation of the valve body. It is possible to prevent and control the flow rate more finely.
[0005]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a front view showing a main part of a control valve 10 of the present invention in cross section.
The control valve 10 includes a valve body (base) 14 including a fluid passage 13 having a circular cross-sectional shape, and a substantially disc-shaped valve body 20 that fits the fluid passage 13. The control valve 10 is made of a metal such as stainless steel (SUS) as a whole except for a part of the valve body 20.
[0006]
The valve body 20 is fixed to a valve shaft 12 that is pivotally supported by the valve body 14, and the valve shaft 12 is connected to a motor 16. When the valve body 20 is rotated by the operation of the motor 16, the fluid passage 13 having a circular cross section is opened and closed.
The control valve 10 includes a fluid passage even when the valve is fully closed so that the turning function of the valve body 20 is not hindered by sliding friction between the fluid passage 13 and the valve body 20 when the valve body 20 is rotated. A minute gap is formed between the valve body 13 and the valve body 20.
[0007]
FIG. 2 is a perspective view of the valve shaft 12 and the valve body 20 separated from each other.
A disc-shaped valve plate 20a having a diameter suitable for the fluid passage 13 of the valve body 14 includes a notch 20e extending in the diametrical direction for receiving the valve shaft 12, and a valve plate sandwiching both side surfaces of the valve plate 20a. Circular recesses 20f and 20g for receiving the fixing plates 20b and 20c are formed.
Like the valve plate 20a, the one valve plate fixing plate 20b is provided with a notch 20h extending in the radial direction for receiving the valve shaft 12. However, the other valve plate fixing plate 20c has such a notch. There are no notches.
[0008]
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 of FIG.
The valve plate 20a is fixed by four fixing screws 20d in a state where the valve shaft 12 is received in the notch 20e, and the valve plate fixing plate 20b and the valve plate fixing plate 20c are received in the side recesses 20f and 20g, respectively. Yes.
In the valve body 20, the valve plate 20a is made of Teflon (registered trademark) , and the others are made of metal such as stainless steel. The material of the configuration other than the valve plate 20a is not limited to stainless steel, but stainless steel is lightweight and corrosion resistant, so when controlling the flow rate of corrosive gas, Is preferred.
[0009]
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the valve shaft 12.
A heater 30 is provided in the hollow interior of the cylindrical valve shaft 12 via a lead wire 31. As the heater 30, an appropriate electric heater such as a nichrome wire type or a tungsten wire type can be used.
[0010]
Since Teflon (registered trademark) has a coefficient of thermal expansion approximately 10 times that of stainless steel, when the heater 30 inside the valve shaft 12 is energized, the valve shaft 12, the valve plate 20a, and the valve plate fixing plate 20b. , 20c is heated, but the valve plate 20a made of Teflon (registered trademark) significantly expands in the radial direction.
The valve plate 20 a expanded in the radial direction reduces the gap between the fluid passage 13 and the valve body 20.
[0011]
As an actual usage,
1. A method of controlling the flow rate of the fluid by rotating the valve body 20 in a state where a predetermined voltage is applied to the heater 30 to generate heat and the gap between the fluid passage 13 and the valve plate 20a is reduced in advance;
2. Normally, the heater 30 is not used, and the heater 30 is energized only when the valve body 20 is in the closed state, and the gap between the fluid passage 13 and the valve plate 20a is finely adjusted by the strength of the voltage so that the flow rate is fine. There is a method of performing control.
In addition to the above method, it goes without saying that the heater 30 can be used in the same manner as before without energizing the heater 30 at all.
[0012]
FIG. 5 is an example of a diagram showing the relationship between the temperature of the valve plate 20a and the fluid outflow amount in the control valve 10 of the present invention when the valve opening is constant.
[0013]
The shape of the valve body 20 of the control valve 10 of the present invention is formed so that the cross section thereof is a curved surface converging in the fluid flow direction, but is not limited to this shape. As disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 7-317919, a tapered surface may be employed instead of a curved surface.
When the valve body 20 is formed to have a tapered surface or a curved surface, the effective area of the flow path changes greatly even if the valve body 20 rotates a little in a range where the rotation angle of the valve body 20 with respect to the valve body 14 is relatively small. It is prevented.
[0014]
In addition, although the thing which incorporated the heater 30 in the valve shaft 12 was shown as embodiment of this invention, as a place which provides the heater 30, it is not limited in the valve shaft. It can also be provided on the valve plate itself.
[0015]
【The invention's effect】
According to the configuration of the present invention, since the valve body can be heated by the heater, the valve body is expanded in the radial direction, and the gap provided in advance between the fluid passage and the valve body is reduced in the fully closed state. Thus, it is possible to enhance the shut-off function and to control a minute flow rate.
In addition, the degree of thermal expansion of the valve element can be adjusted by the voltage applied to the heater, and the gap between the flow paths can be adjusted more finely. It is possible to control the flow rate.
[0016]
Furthermore, since the valve body is heated by the heater, it is possible to prevent the contaminants from adhering to the valve body and to prevent the gas from being liquefied.
Further, by forming a tapered surface or a curved surface on the valve body, it is possible to prevent the effective area of the fluid passage from changing greatly due to the rotation of the valve body, and to control the flow rate more finely.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a cross section of a main part of a control valve of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view in which a valve shaft and a valve body are separated.
3 is a cross-sectional view taken along line 3-3 in FIG.
FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a valve shaft. FIG. 5 is a diagram showing the relationship between the temperature of a valve body and the amount of fluid flowing out.
FIG. 6 is a front sectional view of a conventional control valve.
[Explanation of symbols]
10: Control valve 12: Valve shaft 13: Fluid passage 14: Valve body 20: Valve body 20a: Valve plate 20b: Valve plate fixing plate 20c: Valve plate fixing plate 30: Heater

Claims (3)

バルブシャフトによって回転する弁体を具えてバルブ本体に設けられた円形の流体通路を開閉させる制御弁において、
前記弁体にヒータを具え、該弁体がテフロン(登録商標)製の弁板を有し、前記ヒータの加熱によって膨張するものであり
前記ヒータにかける電圧によって前記弁体の熱膨張の程度を調整することにより、前記流体通路の隙間を調整することを特徴とする、
制御弁。
In a control valve that opens and closes a circular fluid passage provided in a valve body with a valve body rotating by a valve shaft,
Comprising a heater in said valve body, which valve body have a valve plate made of Teflon (registered trademark), is expanded by heating of the heater,
By adjusting the degree of thermal expansion of the valve body by the voltage applied to the heater, the gap of the fluid passage is adjusted ,
Control valve.
前記バルブシャフトの内部に前記ヒータが具えられ、前記弁体が、前記テフロン(登録商標)製の弁板と、前記バルブシャフトと弁板とを挟持する一対の金属製の弁板固定板とからなる、請求項1の制御弁。The heater is provided inside the valve shaft, and the valve body includes a valve plate made of Teflon (registered trademark) and a pair of metal valve plate fixing plates sandwiching the valve shaft and the valve plate. The control valve of claim 1. 前記弁体が、前記流体通路が閉じた状態において流体の流れ方向に収斂するテーパ面又は曲面を有する、請求項1又は請求項2の制御弁。  The control valve according to claim 1 or 2, wherein the valve body has a tapered surface or a curved surface that converges in a fluid flow direction in a state where the fluid passage is closed.
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JP5664846B2 (en) * 2010-05-25 2015-02-04 Smc株式会社 Vacuum valve
JP6383283B2 (en) * 2014-12-18 2018-08-29 株式会社フジ・テクノロジー Butterfly open / close valve
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