JP4839336B2 - 差圧流量計用三岐弁 - Google Patents

Description

本発明は、差圧発信器に圧力を導圧するための操作用の差圧流量計用三岐弁に関するものである。

差圧流量計による流量測定においては、図４に示すように配管１中にオリフィス２を配置し、オリフィス２の前後の配管１に導圧管４ａ、４ｂを取り付け、これらの導圧管４ａ、４ｂの端部に差圧発信器５を配置し、差圧発信器５の出力により流量を測定している。

この場合に三岐弁として、導圧管４ａ、４ｂの途中にそれぞれ閉止弁６ａ、６ｂを配置し、更に導圧管４ａ、４ｂ同士を結ぶ連結管７の途中に閉止弁６ｃが設けられている。

使用に際しては、測定時に閉止弁６ａ、６ｂを開とし、閉止弁６ｃを閉として、オリフィス２の前後の差圧を差圧発信器５に導いて差圧発信器５により流量測定を行う。また、差圧発信器５の零点調整の際には、差圧発信器５にかかる圧力を均等にするため閉止弁６ｃを開にし、閉止弁６ａ、６ｂの少なくとも一方を閉にして行うことになる。

また、差圧発信器５の使用始め、或いは使用再開に際しても、差圧発信器５の受圧部の片側のみに大きな圧力がかからないようにして、注意深く閉止弁６ａ〜６ｃを操作しなければならない。

このようにして、流体圧力の計測状態、均圧状態、更には導入状態を３個の閉止弁６ａ〜６ｃの開閉を組み合わせることにより機能させているが、それぞれの閉止弁６ａ〜６ｃの開閉手順を間違えると、差圧発信器５の受圧部の片側にのみ測定流体の圧力が伝播し、差圧発信器５を過大圧力で破損することがある。また、導圧配管内に溜めたシール液を測定管内に流出させる虞れがある。また、これらの閉止弁６ａ〜６ｃを組み合わせて一体型とした差圧流量計用三岐弁も知られているが、弁操作においては同様な問題がある。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、弁の操作手順を間違えることのない一体型の差圧流量計用三岐弁を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る差圧流量計用三岐弁は、間隔を置いて配置した球形の第１、第２の弁部を備えた軸部から成る弁体と、該弁体を覆い円筒形の内部空間を有するハウジングとを備え、前記ハウジングには前記第１、第２の弁部に対し２個ずつの通孔を形成し、前記第１、第２の弁部にはそれぞれ前記ハウジングの通孔と連通する貫通孔を設けると共に、前記第１の弁部には前記通孔と連通すると共に前記ハウジングの内部に連通する第１、第２、第３の切込部を設け、前記第２の弁部には前記通孔と連通すると共に前記ハウジングの内部に連通する第４、第５の切込部を設け、前記弁体は前記ハウジングに対し前記軸部を中心に第１〜第３の回動操作位置への回動を可能とし、前記弁体の前記第１の回動操作位置において、前記第１、第２の弁部に対するそれぞれ２個の前記通孔は前記弁部のそれぞれの前記貫通孔の出入口部に一致し、前記弁体の前記第２の回動操作位置において、前記第１の弁部の第１、第２の切込部が前記第１の弁部に対するそれぞれ２個の前記通孔と一致し、前記第２の弁部の第４の切込部が前記第２の弁部に対する前記２個の通孔のうちの一方に一致すると共に、前記第１、第２、第４の切込部は前記ハウジングの内部において相互に連通し、前記弁体の前記第３の回動操作位置において、前記第１の弁部の前記第３の切込部が前記第１の弁部に対する２個の通孔の内の一方に一致し、前記第２の弁部の前記第５の切込部が前記第２の弁部に対する前記２個の前記通孔の内の前記第３の切込部が連通する側の前記通孔に一致すると共に、前記第３、第５の切込部は前記ハウジングの内部において相互に連通し、前記弁体に回動操作のための操作部材を設け、前記第１、第２、第３の回動操作位置において前記軸部を係止する機構を設けたことを特徴とする。

本発明に係る差圧流量計用三岐弁によれば、弁体を回動させることにより内部の弁部を切換え、目的に応じて計測状態、均圧状態、導入状態をそれぞれ造り出すことができ、弁操作手順の間違いにより、例えば差圧発信器の片側のみに過大圧がかかることを防止できる。

また、操作者が弁開閉の手順を特に意識することなく、大きな圧力伝達や高温や腐食性流体から差圧計を保護でき、差圧管に封入するシール液等の流出を防止することができる。

本発明を図１〜図３に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。

図１〜図３は一体型とした差圧流量計用三岐弁の各動作状態における断面図であり、（ａ）は縦断面図、（ｂ）はＢ−Ｂ線に沿った断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ線に沿った断面図を示している。

三岐弁の弁体１１には、軸部１２に沿って間隔をおいて、例えば球形の第１、第２の弁部１３ａ、１３ｂが配置されている。また、弁体１１を覆うハウジング１４には、軸部１２を支軸する軸孔１５と、弁部１３ａ、１３ｂを収容する円筒形の内部空間１６が設けられている。

第１の弁部１３ａには、中心を通る貫通孔１７ａと表面を切欠した３個の第１〜第３の切込部１８ａ〜１８ｃが設けられ、第２の弁部１３ｂには、第１の弁部１３ａの貫通孔１７ａと平行な貫通孔１７ｂと、２個の第４、第５の切込部１８ｄ、１８ｅが設けられている。

また、第１の弁部１３ａの第１、第２の切込部１８ａ、１８ｂは、第１の弁部１３ａの球面上に径方向に対向的に設けられ、第３の切込部１８ｃは貫通孔１７ａ、第１、第２の切込部１８ａ、１８ｂと別個に設けられている。

一方、第２の弁部１３ｂの第４の切込部１８ｄは、第１の弁部１３ａの第１の切込部１８ａ又は第２の切込部１８ｂと弁体１１の長手方向に一致する個所に設けられ、第５の切込部１８ｅは第３の切込部１８ｃと長手方向に一致する個所に設けられている。

これらの切込部１８ａ〜１８ｅは浅く形成され、一端は行き止まりで、その径は貫通孔１７の径とほぼ同径とされ、他端は他方の弁部１３の方向に延在されている。

またハウジング１４には、その内部空間１６に臨んで、第１、第２の弁部１３ａ、１３ｂのそれぞれに対して、オリフィス等の絞り機構を備えた配管に接続させる配管通孔１９ａ、１９ｂの入口部が設けられ、これらの配管通孔１９ａ、１９ｂに対向する位置に、差圧発信器への導圧管が接続される発信器通孔２０ａ、２０ｂの入口部が設けられている。

ハウジング１４のそれぞれの配管通孔１９ａ、１９ｂ、発信器通孔２０ａ、２０ｂには、別部材の円筒状のスリーブ２１がねじ込まれ、これらのスリーブ２１の先端は内部空間１６内に若干突出されている。そして、各スリーブ２１の第１、第２の弁部１３ａ、１３ｂの表面に接する部分には、円環状で合成樹脂製のシール部材２２が取り付けられている。

これらのシール部材２２は第１、第２の弁部１３ａ、１３ｂの球形部に接して配管通孔１９ａ、１９ｂ、発信器通孔２０ａ、２０ｂ内を密閉すると共に、第１、第２の弁部１３ａ、１３ｂの貫通孔１７ａ、１７ｂの出入口部の周囲に接して、配管通孔１９ａ、１９ｂ、発信器通孔２０ａ、２０ｂと貫通孔１７ａ、１７ｂを漏れなく連通するようにされている。

配管通孔１９ａ、１９ｂには、フランジ２３ａ、２３ｂを介して配管側導圧管２４ａ、２４ｂが接続され、これらの配管側導圧管２４ａ、２４ｂにより絞り機構を挟む配管からの圧力が伝達されるようになっている。また、発信器通孔２０ａ、２０ｂには、フランジ２５ａ、２５ｂを介して発信器側導圧管２６ａ、２６ｂにより差圧発信器の受圧部に接続されている。

軸部１２の一端にはフランジ２７が設けられ、他端にはねじ溝２８が設けられ、ねじ溝２８に螺合したナット２９により、軸部１２はハウジング１４に対し長手方向に固定されている。また、軸部１２の一部には操作レバー３０が設けられ、この操作レバー３０を操作することにより、弁体１１は回動自在とされている。

また、軸部１２とハウジング１４との間、通孔１９、２０とスリーブ２１との間、フランジ２３ａ、２３ｂ、２５ａ、２５ｂには、それぞれＯリング３１、３２、３３が配置され、気密状態が維持されている。

図１に示すように、操作レバー３０を操作して、弁体１１をハウジング１４に対し回動させた第１の回動操作位置においては、（ｂ）、（ｃ）に示すように第１の弁部１３ａの貫通孔１７ａが配管通孔１９ａ、発信器通孔２０ａと一致すると共に、第２の弁部１３ｂの貫通孔１７ｂが配管通孔１９ｂ、発信器通孔２０ｂと一致する。

このように、弁体１１の回動操作位置を第１、第２の弁部１３ａ、１３ｂに設けた貫通孔１７ａ、１７ｂがそれぞれ差圧計測に通ずる方向とすることで、絞り機構前後の配管側導圧管２４ａ、２４ｂから伝播される圧力を貫通孔１７ａ、１７ｂ、発信器側導圧管２６ａ、２６ｂを介して差圧発信器の受圧部に伝達し、通常の流量計測状態とすることができる。なお、差圧発信器の受圧部に伝達される圧力が異なる２つの流体は、濃度が異なる２つのドットにより表している。

図２に示すように、弁体１１をハウジング１４に対し回動させた第２の回動操作位置においては、第１の弁部１３ａの切込部１８ａ、１８ｂを配管通孔１９ａ、発信器通孔２０ａにそれぞれ接続し、第２の弁部１３ｂの切込部１８ｄを発信器通孔２０ｂに接続する。

これにより、配管通孔１９ａ、発信器通孔２０ａ、２０ｂは、切込部１８ａ、１８ｂ、１８ｄ、ハウジング１４の内部空間１６を介して連通するので、流体の圧力を差圧発信器の受圧部に同時に導くことができる。

図３に示すように、弁体１１をハウジング１４に対し回動させた第３の回動操作位置においては、第１の弁部１３ａの切込部１８ｃが発信器通孔２０ａと接続し、第２の弁部１３ｂの切込部１８ｅが発信器通孔２０ｂと接続する。

従って、発信器通孔２０ａ、２０ｂが切込部１８ｃ、１８ｅ、内部空間１６を介して連通し、配管側の流体から差圧発信器に伝播される圧力を絶縁し、差圧発信器の両側の受圧部で受ける圧力を等しくすることで、差圧発信器のゼロ点調整を行うことができる。

操作レバー３０により弁体１１を回動するに際しては、回動位置が正確に得られるように、所定の回動位置に達するとクリックなどによりその位置を識別できるようにすることが好ましい。

第１の回動操作状態の三岐弁の断面図である。 第２の回動操作状態の三岐弁の断面図である。 第３の回動操作状態の三岐弁の断面図である。 従来の差圧流量計用三岐弁の構成図である。

符号の説明

１１ 弁体
１２ 軸部
１３ 弁部
１４ ハウジング
１７ 貫通孔
１８ 切込部
１９ 配管通孔
２０ 発信器通孔
２１ スリーブ
２４ 配管側導圧管
２５ 発信器側導圧管
３０ 操作レバー

Claims (3)

1. 間隔を置いて配置した球形の第１、第２の弁部を備えた軸部から成る弁体と、該弁体を覆い円筒形の内部空間を有するハウジングとを備え、前記ハウジングには前記第１、第２の弁部に対し２個ずつの通孔を形成し、前記第１、第２の弁部にはそれぞれ前記ハウジングの通孔と連通する貫通孔を設けると共に、前記第１の弁部には前記通孔と連通すると共に前記ハウジングの内部に連通する第１、第２、第３の切込部を設け、前記第２の弁部には前記通孔と連通すると共に前記ハウジングの内部に連通する第４、第５の切込部を設け、前記弁体は前記ハウジングに対し前記軸部を中心に第１〜第３の回動操作位置への回動を可能とし、前記弁体の前記第１の回動操作位置において、前記第１、第２の弁部に対するそれぞれ２個の前記通孔は前記弁部のそれぞれの前記貫通孔の出入口部に一致し、前記弁体の前記第２の回動操作位置において、前記第１の弁部の第１、第２の切込部が前記第１の弁部に対するそれぞれ２個の前記通孔と一致し、前記第２の弁部の第４の切込部が前記第２の弁部に対する前記２個の通孔のうちの一方に一致すると共に、前記第１、第２、第４の切込部は前記ハウジングの内部において相互に連通し、前記弁体の前記第３の回動操作位置において、前記第１の弁部の前記第３の切込部が前記第１の弁部に対する２個の通孔の内の一方に一致し、前記第２の弁部の前記第５の切込部が前記第２の弁部に対する前記２個の前記通孔の内の前記第３の切込部が連通する側の前記通孔に一致すると共に、前記第３、第５の切込部は前記ハウジングの内部において相互に連通し、前記弁体に回動操作のための操作部材を設け、前記第１、第２、第３の回動操作位置において前記軸部を係止する機構を設けたことを特徴とする差圧流量計用三岐弁。
2. 前記内部空間に臨む各通孔の入口部に、前記第１、第２の弁部の表面に対するシール部材を配置したことを特徴とする請求項１に記載の差圧流量計用三岐弁。
3. 前記弁体の第１の回動操作位置は差圧発信器の２つの受圧部に流量測定用圧力をそれぞれ導圧するためであり、前記第２の回動操作位置は前記差圧発信器の２つの受圧部に配管からの同一圧力を導圧するためであり、前記第３の回動操作位置は前記差圧発信器の２つの受圧部に均圧状態の圧力を導圧するためであることを特徴とする請求項１又は２に記載の差圧流量計用三岐弁。

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