JP6606338B2 - 弁装置 - Google Patents
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Description
そのため、従来の弁装置では、弁箱に、一次側流路に外部から接続可能な一次側接続口部と二次側流路に外部から接続可能な二次側接続口部とが形成され、一次側接続口部と二次側接続口部とに亘って外装式のバイパス配管が接続され、このバイパス配管には、バイパス流路を開閉するバイパス弁が設けられている(例えば、特許文献1参照)。
しかも、バイパス配管及びバイパス弁が弁箱に外装状態で取付けられるため、弁装置の大型化を招来するとともに、弁装置の操作時に邪魔になり易い。
前記弁差動手段には、前記弁開閉操作手段の開弁操作の初期段階において、全閉位置にある前記弁体には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある前記副弁体には開弁操作力を伝達して開弁作動させる第1融通と、前記弁開閉操作手段の閉弁操作の初期段階において、全開位置にある前記弁体には閉弁操作力を伝達せず、且つ、全開位置にある前記副弁体には閉弁操作力を伝達して閉弁作動させる第2融通とが備えられ、
前記副弁体には、全閉位置にある前記弁体の第1受動部に開弁操作力を伝達する第1能動部と、全開位置にある前記弁体の第2受動部に閉弁操作力を伝達する第2能動部とが設けられ、全閉位置にある前記弁体の第1受動部と全閉位置にある前記副弁体の第1能動部との間に前記第1融通が形成され、全開位置にある前記弁体の第2受動部と全開位置にある前記副弁体の第2能動部との間に前記第2融通が形成されている弁装置であって、
前記弁体は、弁内流路の流路軸線方向に対する直交方向に開閉作動自在に構成され、前記弁開閉操作手段は、前記弁体の上流側面に設けた摺動ガイド部に沿って前記弁体の開閉作動方向と同方向に移動可能に保持され、且つ、前記弁体に開閉操作力を伝達する弁往復作動部材と、当該弁往復作動部材のラックギヤ部に噛合するピニオンギヤと、ピニオンギヤを回転操作する弁操作軸と、を備え、前記弁往復作動部材の先端部は、前記弁体の先端側に貫通形成された前記副流路を開閉する前記副弁体に構成され、前記弁往復作動部材の先端部には、前記摺動ガイド部の閉弁側端部をもって構成される前記第1受動部に開弁操作力を伝達する前記第1能動部としての第1押圧部材が設けられ、前記弁往復作動部材の基端部には、前記弁体の基端部をもって構成される前記第2受動部に閉弁操作力を伝達する前記第2能動部としての第2押圧部材が設けられている点にある。
それ以降の弁開閉操作手段の開弁操作により、一次側流路と二次側流路との圧力差が小なる状態で弁体が開弁作動され、弁体の開弁作動に要する操作力を小さくすることができる。
しかも、副流路が弁体に形成され、且つ、この副流路を開閉する副弁体が弁体に設けられているので、従来に比して弁装置の小型化と操作の容易化とを図ることができる。
すると、全閉位置にある副弁体が第1融通の範囲で先行して開弁作動され、一次側流路内の圧力流体が弁体の副流路を経由して二次側流路に流入し、一次側流路と二次側流路との圧力差が小さくなる。
すると、全開位置にある副弁体が第2融通の範囲で先行して閉弁作動され、それ以降の弁開閉操作手段の閉弁操作によって弁体が閉弁作動されるので、弁体に副流路を形成しながらも、閉弁時には、副流路を備えていない弁体と同様の流量特性を発揮させることができる。
また、全開位置にある弁体の閉弁操作時には、全開位置にある副弁体が第2融通の範囲で先行して閉弁作動されると、副弁体の第2能動部が全開位置にある弁体の第2受動部に当接して閉弁操作力を伝達する。
前記弁体には、前記弁開閉操作手段の弁棒が出退移動自在に挿通される弁棒挿通部と、前記弁棒に螺合される前記弁開閉操作手段のネジ駒が弁棒軸芯方向に対して交差する方向から脱着自在に装着される駒装着部と、前記弁棒挿通部の挿入口から前記駒装着部を経由して挿入された筒状の前記副弁体を収納する副弁体収納部とが連通形成され、前記弁体の副弁体収納部には、前記副弁体で開閉される前記副流路が形成されているとともに、前記副弁体収納部に収納された副弁体と前記駒装着部に装着された前記ネジ駒との相対向する部位には、前記弁棒軸芯方向に対する交差方向から係脱自在で、且つ、係合状態では前記ネジ駒と前記副弁体とを前記弁棒軸芯方向に一体移動可能に連結する係合手段が設けられ、前記駒装着部の前記挿入口側の内面部位と前記ネジ駒との相対向する部位には、前記弁棒の開弁操作の初期段階において、全閉位置にある前記弁体には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある前記副弁体には開弁操作力を伝達して開弁作動させる前記弁差動手段としての融通が形成されている点にある。
弁棒の開弁操作に伴って融通の終端に到達したネジ駒は駒装着部の挿入口側の内面部位に当接することにより、ネジ駒の開弁操作力が弁体に伝達され、弁体が開弁作動する。
図1〜図6は水道配管系統(流体配管系統)に用いられる弁装置の一例である仕切弁V1を示す。この仕切弁V1には、横断面円形状の弁内流路1を区画形成し、且つ、流路軸線方向の両端部に連結フランジ2Aが一体形成されている金属製の弁箱2と、流路軸線方向に対する直交方向にスライド移動することにより弁箱2内の弁内流路1を開閉する金属製の弁体3、及び、この弁体3を開閉操作する弁開閉操作手段Aとが備えられている。
弁往復作動部材10は、弁体3の幅寸法よりも小なる幅寸法で、且つ、弁体3の長さ寸法よりも大なる長さに構成されているとともに、弁操作軸12は、弁箱2の弁体格納ケース部5における弁内流路1側に開口する部位で、且つ、弁体3の開閉作動方向と直交する水平方向で相対向する両側壁部2bの軸受部2cに支承されている。
そして、図1に示すように、弁体3に対して弁往復作動部材10が閉弁側(図1の左側)に最大限に移動した第1状態では、弁体3の先端側に貫通形成された副流路15を弁往復作動部材10の先端部で水密に密封する。
また、図4に示すように、弁体3に対して弁往復作動部材10が開弁側(図4の右側)に最大限に移動した第2状態では、弁往復作動部材10の先端部が弁体3の副流路15から閉弁側に離間した副流路開放状態になる。
つまり、弁開閉操作手段Aの構成部材(操作力伝達部材)である弁往復作動部材10は、弁体3の副流路15を開閉する前記副弁体16に兼用構成され、図1に示す弁往復作動部材10の第1状態が副弁体16の全閉状態となり、図4に示す弁往復作動部材10の第2状態が副弁体16の全開状態となる。
副弁体16の開弁側となる基端部位には、弁体3の基端部をもって構成される第2受動部22に閉弁操作力を伝達する第2能動部としての第2押圧部材23が設けられている。
図1に示すように、全閉位置にある弁体3の第1受動部20と全閉位置にある副弁体16の第1押圧部材21との間には、副弁体16が全閉位置から全開位置に移動する副弁体作動ストロークに相当する空隙が形成され、この空隙が、弁開閉操作手段Aの開弁操作の初期段階において、全閉位置にある弁体3には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある副弁体16には開弁操作力を伝達して開弁作動させる第1融通17aに構成されている。
すると、図3に示すように、全閉位置にある副弁体16が第1融通17aの範囲で先行して開弁作動され、一次側流路1A内の圧力流体が弁体3の副流路15を経由して二次側流路1Bに流入し、一次側流路1Aと二次側流路1Bとの圧力差が小さくなる。
また、上述の実施形態では、弁体3を直線状に往復移動させる形態の仕切弁V1について説明をしたが、弧状に形成されている弁体3を流体管の外周面等に沿って円弧状に開閉作動させる三方弁等の弁装置にも適用することができる。この場合、ラックギヤ部10Aを備えた弁往復作動部材10も弁体3に沿って円弧状に構成する。
図7〜図10は水道配管系統(流体配管系統)に用いられる弁装置の一例であるバタフライ弁V2を示す。このバタフライ弁V2には、横断面円形状の弁内流路31を区画形成してある金属製の弁箱32と、流路軸線方向に対する直交方向する棒弁軸芯周りで回動することにより弁箱32内の弁内流路31を開閉する金属製の弁体33、及び、この弁体33を開閉操作する弁開閉操作手段Aとが備えられている。
そのため、弁棒38を回転操作しても、この回転操作力は弁体33には伝達されず、副弁体41にのみに伝達され、この副弁体41が操作力伝達部材として機能して弁体33に回転操作力が伝達される連係構造に構成されている。
図9(a)に示すように、全閉位置にある弁体33の第1受動突起44と全閉位置にある副弁体41の第1押圧部43との間には、副弁体41が全閉位置から全開位置に回動する副弁体回動角(副弁体回動ストローク)に相当する空隙が形成され、この空隙が、弁開閉操作手段Aの開弁操作の初期段階において、全閉位置にある弁体33には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある副弁体41には開弁操作力を伝達して開弁作動させる第1融通48aに構成されている。
すると、図9(b)に示すように、全閉位置にある副弁体41が第1融通48aの範囲で先行して開弁作動され、一次側流路31A内の圧力流体が、副弁体収納部40の内面と副弁体41の外周面との対向面間に形成されている隙間39A及び副弁体41の第1受動突起44に形成された貫通孔39Bから構成される副流路39を経由して二次側流路31Bに流入し、一次側流路31Aと二次側流路31Bとの圧力差が小さくなる。
図11〜図13は水道配管系統(流体配管系統)に用いられる弁装置の一例である仕切弁V3を示す。この仕切弁V3には、横断面円形状の弁内流路51を区画形成する金属製の弁箱52と、流路軸線方向に対する直交方向にスライド移動することにより弁箱52内の弁内流路51を開閉する弁体53、及び、この弁体53を開閉操作する弁開閉操作手段Aとが備えられている。
弁箱52の弁内流路51は、全閉位置に操作された弁体53によって一次側流路(上流側流路)51Aと二次側流路(下流側流路)51Bとに遮断される。
弁体53も、先端側ほど流路軸線方向での幅が小となるテーパ状に構成され、この弁体53の一次側流路51A側となる一次側面及び二次側流路51B側となる二次側面には、両弁座形成部材57の弁座に水密状態で当接するゴムや砲金(銅及び銅合金)製等の環状のシール材58が設けられている。
副流路62は、弁棒挿通部64の挿入口64aから駒装着部65を経由して副弁体収納部66内に挿入された副弁体63で水密状態に閉止され、この副弁体収納部66内の副弁体63が副流路62の形成位置よりも上方に移動されることで副流路62が開放された開弁状態になる。
この係合手段67は、ネジ駒61の下端部に形成された凸状の係合突起67Aと、当該係合突起67Aに棒軸芯方向に対する交差方向からのみ係脱自在に副弁体63の上端部に形成された係合凹部67Bとから構成されている。
図11に示すように、弁体53が全閉位置にあり、且つ、副弁体63の全閉位置にあるとき、駒装着部65の挿入口側の内面部位65aとネジ駒61の弁棒軸芯方向の中間部位に形成されている鍔部61aの上面との対向面間には、弁棒60の開弁操作の初期段階において、全閉位置にある弁体53には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある副弁体63には開弁操作力を伝達して開弁作動させる弁差動手段Bとしての第1融通68aが形成されている。
すると、図12に示すように、全閉位置にある副弁体63が第1融通68aの範囲で先行して全開位置まで開弁作動され、一次側流路51A内の圧力流体が、弁体53の副弁体収納部66に貫通形成されている副流路62を経由して二次側流路51Bに流入し、一次側流路51Aと二次側流路51Bとの圧力差が小になる。
(1)上述の各実施形態では、二方弁式の弁装置について説明したが、三方弁式の弁装置に本発明の技術を適用して実施してもよい。
B 弁差動手段
1A 一次側流路
1B 二次側流路
2 弁箱
3 弁体
10 弁往復作動部材
10A ラックギヤ部
11 ピニオンギヤ
15 副流路
16 副弁体
17a 第1融通
17b 第2融通
20 第1受動部
21 第1能動部(第1押圧部材)
22 第2受動部
23 第2能動部(第2押圧部材)
31A 一次側流路
31B 二次側流路
32 弁箱
33 弁体
33A 弁棒挿通部
38 弁棒
39 副流路
39A 隙間
40 副弁体収納部
41 副弁体
41A 弁棒挿通部
43 第1能動部(第1押圧部)
44 第1受動部(第1受動突起)
45 第2能動部(第2押圧部)
46 第2受動部(第2受動突起)
48a 第1融通
48b 第2融通
51A 一次側流路
51B 二次側流路
52 弁箱
53 弁体
60 弁棒
61 ネジ駒
62 副流路
63 副弁体
64 弁棒挿通部
64a 挿入口
65 駒装着部
67 係合手段
68a 融通(第1融通)
Claims (2)
- 弁箱内に開閉自在に装着された弁体に、当該弁体で開閉される一次側流路と二次側流路とを連通可能な副流路と、当該副流路を密封する全閉位置と前記副流路を開放する全開位置とに開閉作動する副弁体とを設け、前記弁体を開閉作動させる弁開閉操作手段の開弁操作に連係して、前記副弁体を開弁作動させたのち前記弁体を開弁作動させ、且つ、前記弁開閉操作手段の閉弁操作に連係して、前記副弁体を閉弁作動させたのち前記弁体を閉弁作動させる弁差動手段が設けられ、
前記弁差動手段には、前記弁開閉操作手段の開弁操作の初期段階において、全閉位置にある前記弁体には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある前記副弁体には開弁操作力を伝達して開弁作動させる第1融通と、前記弁開閉操作手段の閉弁操作の初期段階において、全開位置にある前記弁体には閉弁操作力を伝達せず、且つ、全開位置にある前記副弁体には閉弁操作力を伝達して閉弁作動させる第2融通とが備えられ、
前記副弁体には、全閉位置にある前記弁体の第1受動部に開弁操作力を伝達する第1能動部と、全開位置にある前記弁体の第2受動部に閉弁操作力を伝達する第2能動部とが設けられ、全閉位置にある前記弁体の第1受動部と全閉位置にある前記副弁体の第1能動部との間に前記第1融通が形成され、全開位置にある前記弁体の第2受動部と全開位置にある前記副弁体の第2能動部との間に前記第2融通が形成されている弁装置であって、
前記弁体は、弁内流路の流路軸線方向に対する直交方向に開閉作動自在に構成され、前記弁開閉操作手段は、前記弁体の上流側面に設けた摺動ガイド部に沿って前記弁体の開閉作動方向と同方向に移動可能に保持され、且つ、前記弁体に開閉操作力を伝達する弁往復作動部材と、当該弁往復作動部材のラックギヤ部に噛合するピニオンギヤと、ピニオンギヤを回転操作する弁操作軸と、を備え、前記弁往復作動部材の先端部は、前記弁体の先端側に貫通形成された前記副流路を開閉する前記副弁体に構成され、前記弁往復作動部材の先端部には、前記摺動ガイド部の閉弁側端部をもって構成される前記第1受動部に開弁操作力を伝達する前記第1能動部としての第1押圧部材が設けられ、前記弁往復作動部材の基端部には、前記弁体の基端部をもって構成される前記第2受動部に閉弁操作力を伝達する前記第2能動部としての第2押圧部材が設けられている弁装置。 - 弁箱内に開閉自在に装着された弁体に、当該弁体で開閉される一次側流路と二次側流路とを連通可能な副流路と、当該副流路を開閉する副弁体とを設け、前記弁体を開閉作動させる弁開閉操作手段の開弁操作に連係して、前記副弁体を開弁作動させたのち前記弁体を開弁作動させる弁差動手段が設けられている弁装置であって、
前記弁体には、前記弁開閉操作手段の弁棒が出退移動自在に挿通される弁棒挿通部と、前記弁棒に螺合される前記弁開閉操作手段のネジ駒が弁棒軸芯方向に対して交差する方向から脱着自在に装着される駒装着部と、前記弁棒挿通部の挿入口から前記駒装着部を経由して挿入された筒状の前記副弁体を収納する副弁体収納部とが連通形成され、前記弁体の副弁体収納部には、前記副弁体で開閉される前記副流路が形成されているとともに、前記副弁体収納部に収納された副弁体と前記駒装着部に装着された前記ネジ駒との相対向する部位には、前記弁棒軸芯方向に対する交差方向から係脱自在で、且つ、係合状態では前記ネジ駒と前記副弁体とを前記弁棒軸芯方向に一体移動可能に連結する係合手段が設けられ、前記駒装着部の前記挿入口側の内面部位と前記ネジ駒との相対向する部位には、前記弁棒の開弁操作の初期段階において、全閉位置にある前記弁体には開弁操作力を伝達せず、且つ、全閉位置にある前記副弁体には開弁操作力を伝達して開弁作動させる前記弁差動手段としての融通が形成されている弁装置。
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