JP7366644B2

JP7366644B2 - バルブ装置

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Publication number: JP7366644B2
Application number: JP2019153019A
Authority: JP
Inventors: 久季塙
Original assignee: Hisaka Works Ltd
Current assignee: Hisaka Works Ltd
Priority date: 2019-08-23
Filing date: 2019-08-23
Publication date: 2023-10-23
Anticipated expiration: 2039-08-23
Also published as: JP2021032329A

Description

本発明は、弁体と該弁体を所定の軸周りに回動可能に収容したハウジングとを備えるバルブ装置に関する。

従来から、弁体と、該弁体を所定の軸周りに回動可能に収容したハウジングと、を備えるバルブ装置が知られている（特許文献１参照）。具体的に、このバルブ装置は、図１４に示すように、貫通した連通穴５０１を有する弁体５０２と、該弁体５０２を所定の回動軸Ａｘ周りに回動可能に収容すると共に、弁体５０２の連通穴５０１を介して互いに連通可能な二つの流通路５０３、５０４を有するハウジング５０５と、ハウジング５０５における一方の流通路５０３の内部側の開口端周りに配置される環状のシート部材５０６と、を備えている。このシート部材５０６は、弁体５０２に圧接されており、流通路５０３と弁体５０２との間の密閉性を確保している。このバルブ装置５００では、弁体５０２が回動軸Ａｘ周りに回動することにより、バルブ装置５００の開閉が行われる。

特開２００８－９５８１１号公報

以上のバルブ装置５００を、粉粒体の移動遮断弁等に使用した場合、バルブ装置５００を閉じるために弁体５０２を回動させたときに、弁体５０２の表面に付着した粉粒体（流通対象物）が弁体５０２とシート部材５０６との間に噛み込む場合がある。このような噛み込みが発生すると、弁体５０２と流通路５０３との間の密閉性が低下したり、弁体５０２表面やシート部材５０６表面が傷ついたりする。

そこで、本発明は、弁体とシート部材との間への流通対象物の噛み込みを抑えたバルブ装置を提供することを課題とする。

本発明に係るバルブ装置は、
貫通する連通路を有する弁体と、
前記弁体を流通対象物の前記連通路の通過を許容する開位置と流通対象物の前記連通路の通過を阻止する閉位置との間で回動可能に収容する弁体収容室、及び前記弁体が前記開位置のときに前記連通路を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路を有するハウジングと、
前記弁体に圧接された状態で前記ハウジング内における前記流通路の開口端周りに配置される環状のシート部材と、
外部から供給される流体を前記弁体収容室に噴射可能な噴射孔を有する流体噴射部と、を備え、
前記噴射孔は、前記弁体と前記シート部材との境界において前記弁体が前記開位置から前記閉位置に回動するときに該弁体の外面がシート部材側に入り込む領域を臨む位置に配置されている。

かかる構成によれば、弁体を開位置から閉位置に回動させるときに流体噴射部に外部から流体（例えば、窒素ガスや空気）を供給することで、弁体の外面における該弁体とシート部材との境界近傍に付着している流通対象物を吹き飛ばすことができ、これにより、弁体とシート部材との間への流通対象物の噛み込みを効果的に抑えることができる。

前記バルブ装置では、
前記噴射孔は、前記境界に沿って延びていてもよい。

かかる構成によれば、弁体とシート部材との境界に沿った広い範囲において弁体の外面に付着した流通対象物を吹き飛ばすことができるため、弁体とシート部材との間への流通対象物の噛み込みをより効果的に抑えることができる。

この場合、
前記流体噴射部は、前記流体の流通経路の途中に流体溜まり部を有し、
前記流体溜まり部は、前記噴射孔と連通すると共に、該噴射孔に沿って延び且つ直上流側の領域より流路断面積の小さな絞り部を有することが好ましい。

このように、噴射孔と連通する位置に該噴射孔に沿って延びる絞り部を設けることで、該絞り部の上流側と下流側との間に生じる差圧によって、噴射孔の各位置（噴射孔の延びる方向における各位置）から噴射される流体の流量の偏りが抑えられる。

また、前記バルブ装置は、
前記流通路の開口方向における前記シート部材の弁体側において該シート部材と隣り合う環状部材を備え、
前記噴射孔は、前記シート部材と前記環状部材との隙間によって形成されていてもよい。

かかる構成によれば、流体がシート部材に沿って噴射されるため、弁体とシート部材との境界に向けてより確実に流体が噴射され、これにより、弁体の外面における前記境界近傍に付着している流通対象部をより確実に吹き飛ばすことができる。

以上より、本発明によれば、弁体とシート部材との間に流通対象物を噛み込み難いバルブ装置を提供することができる。

図１は、本実施形態に係るバルブ装置の斜視図である。図２は、前記バルブ装置の分解斜視図である。図３は、前記バルブ装置の側面図である。図４は、前記バルブ装置の中央縦断面図である。図５は、図３のＶ－Ｖ位置における断面図であって弁体が開位置の状態の断面図である。図６は、図３のＶ－Ｖ位置における断面図であって弁体が閉位置の状態の断面図である。図７は、シート部材の中央縦断面図である。図８は、環状部材の部分断面図である。図９は、図５においてＩＶで示す範囲の拡大図である。図１０は、弁体の外面において流体噴射部により流体が噴射される範囲を示す図である。図１１は、他実施形態に係るバルブ装置の斜視図である。図１２は、前記バルブ装置の側面図である。図１３は、図１２のＸＩＩＩ－ＸＩＩＩ位置における断面図である。図１４は、従来のバルブ装置の中央縦断面図である。

以下、本発明の一実施形態について、図１～図１０を参照しつつ説明する。

本実施形態に係るバルブ装置は、流通対象物を流通させる流路上に配設され、該流路の開（開放）と閉（遮断）とを行う。具体的に、本実施形態のバルブ装置は、いわゆる二方弁であり、流路を構成する配管間に配置される。そして、このバルブ装置は、配管間において、流通対象物の通過を許容する状態（開状態）と通過を阻止する状態（閉状態）との切り換えを行う。尚、流通対象物は、流路が設置される設備やプラント等に応じて適宜選択される。本実施形態の流通対象物は、例えば、粉粒体である。

本実施形態のバルブ装置は、図１～図６に示す如く、所定方向（図１における上下方向）に延びる回動軸Ａｘと直交する方向に貫通する連通路Ｒ１を有する弁体２と、弁体２を収容する弁体収容室３０及び弁体収容室３０に連通する二つの流通路（第一流通路Ｒ２、第二流通路Ｒ３）を有するハウジング３と、ハウジング３内における第一流通路Ｒ２の開口周りに配置される環状のシート部材４と、外部から供給される流体ｆを弁体収容室３０に噴射可能な噴射孔５４を有する流体噴射部５と、を備える。また、本実施形態のバルブ装置１は、第一流通路Ｒ２の中心線Ｃ２方向（図４の左右方向）におけるシート部材４の弁体２側において該シート部材４と隣り合う環状部材６を備える。また、本実施形態のバルブ装置１は、弁体２から回動軸Ａｘを通るように延びるステム７と、弁体２におけるステム７と反対側の位置から回動軸Ａｘを通るように延びるトラニオン８と、を備える。尚、以下では、第一流通路Ｒ２の中心線Ｃ２方向をＸ軸方向とし、回動軸Ａｘの延びる方向をＺ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＺ軸方向と直交する方向をＹ軸方向とする。

弁体２は、シート部材４に圧接した状態で回動軸Ａｘを回動中心にして回動可能である。この弁体２は、略球状であり、該弁体２の中心を通るように真っ直ぐに貫通する連通路Ｒ１を有する。本実施形態の連通路Ｒ１は、断面が円形状であり、回動軸Ａｘと直交する方向に延びている。

ハウジング３は、弁体２を少なくとも開位置Ｐ１（図５参照）と閉位置Ｐ２（図６参照）との間で回動可能に収容する弁体収容室３０と、弁体２が開位置Ｐ１のときに該弁体２の連通路Ｒ１を介して互いに導通する二つの流通路（第一流通路Ｒ２、第二流通路Ｒ３）と、を有する。これら二つの流通路Ｒ２、Ｒ３は、弁体収容室３０を挟んで互いに対向している。即ち、第一流通路Ｒ２と第二流通路Ｒ３とは、互いの中心線Ｃ２、Ｃ３が一致するように弁体収容室３０の対向する位置から互いに離間する方向（本実施形態では、Ｘ軸方向の一方側（図４における左側）と他方側（図４における右側）と）に真っ直ぐに延びている。これら第一流通路Ｒ２と第二流通路Ｒ３との各内径は、連通路Ｒ１の内径と同じである（図４参照）。

尚、本実施形態のバルブ装置１において、弁体２の開位置Ｐ１とは、連通路Ｒ１の中心線Ｃ１が、第一流通路Ｒ２の中心線Ｃ２と第二流通路Ｒ３の中心線Ｃ３と一致した状態の弁体２の位置である。このとき、中心線Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３は、バルブ装置１の流通路（第一流通路Ｒ２、連通路Ｒ１、第二流通路Ｒ３が連なったもの）の中心線Ｃと一致する（図５参照）。また、弁体２の閉位置Ｐ２とは、連通路Ｒ１の中心線Ｃ１が、第一流通路Ｒ２の中心線Ｃ２と第二流通路Ｒ３の中心線Ｃ３とに対して回動軸Ａｘ周りに９０°回転した状態の弁体２の位置である（図６参照）。

具体的に、ハウジング３は、メインフレーム３１と、該メインフレーム３１に取り付けられるサブフレーム３２と、を有する。

メインフレーム３１は、弁体２を収容する弁体収容室３０の一部を画定するメインフレーム本体３１１と、ステム７が挿通されるステム挿通部３１２と、トラニオン８が挿入されるトラニオン挿入部３１３と、第二流通路Ｒ３を画定する配管接続部３１４と、を有する。

メインフレーム本体３１１は、弁体２が通過可能な大きさの開口３１１１を有し且つ内部に該弁体２を非接触状態で収容する収容凹部３１１２を有する。このメインフレーム本体３１１の開口３１１１は、弁体収容室３０の略中心において弁体２の回動軸Ａｘと直交し且つＸ軸方向に延びる中心線Ｃを中心にして略円形に形成されている。

ステム挿通部３１２は、弁体２の回動軸Ａｘを通って収容凹部３１１２内と外部とを連通し且つステム７が挿通されるステム挿通穴Ｈ１を有する。このステム挿通穴Ｈ１内には、複数のガスケットが配置され、ステム７の回動軸Ａｘ周りの回動（回転）を許容しつつも該ステム７とステム挿通部３１２（ハウジング３）との間のシール性を確保している。

トラニオン挿入部３１３は、弁体収容室３０を挟んでステム挿通部３１２の反対側の位置に設けられている。このトラニオン挿入部３１３は、収容凹部３１１２内から弁体２の回動軸Ａｘを通って延び且つトラニオン８が挿入されるトラニオン挿入穴Ｈ２を有する。このトラニオン挿入部３１３は、外部と連通していない。このトラニオン挿入穴Ｈ２内にも、複数のガスケットが配置され、トラニオン８の回動軸Ａｘ周りの回動（回転）を許容しつつも該トラニオン８とトラニオン挿入部３１３（ハウジング３）との間のシール性を確保している。

配管接続部３１４は、筒状の部位である。この配管接続部３１４の内周面３１４ａは、第二流通路Ｒ３を構成する。この第二流通路Ｒ３は、Ｘ軸方向に延び且つ収容凹部３１１２内と外部とを連通する。具体的に、配管接続部３１４は、第二流通路Ｒ３の中心線Ｃ３が回動軸Ａｘと直交し且つ収容凹部３１１２の開口３１１１の中心線Ｃと一致するように、メインフレーム本体３１１に接続されている。この配管接続部３１４は、外側端部（Ｘ軸方向の他方側の端部）に、他の配管が接続可能なフランジ３１４０を有する。

サブフレーム３２は、メインフレーム３１に取り付けられることにより、該メインフレーム３１と共同して内部に弁体収容室３０を画定する。このサブフレーム３２は、メインフレーム本体３１１における開口３１１１の周縁部に連結される接続用フランジ３２１と、第一流通路Ｒ２の一部を画定する配管接続部３２２と、を備える。また、このサブフレーム３２は、外部から供給される流体ｆを弁体収容室３０に流入させる流体流入部５１を有する。

配管接続部３２２は、筒状の部位である。配管接続部３２２の内周面３２２ａは、弁体収容室３０と外部とを連通させる。具体的に、内周面３２２ａは、第一流通路Ｒ２の一部を構成する流路構成部３２２１ａと、シート部材４と環状部材６とを収容する収容部３２２２ａと、を含む。収容部３２２２ａは、流路構成部３２２１ａのＸ軸方向の他方側に隣接し、流路構成部３２２１ａより拡径された部位である。即ち、収容部３２２２ａは、内周面３２２ａにおいて、第一流通路Ｒ２を囲む位置に設けられ且つ径方向の外側に向けて凹んだ凹部（拡径した部位）である。この収容部３２２２ａは、シート部材４と環状部材６とに対応した形状である。また、配管接続部３２２は、Ｘ軸方向の一方側の端部に、他の配管が接続可能なフランジ３２２０を有する。

流体流入部５１は、サブフレーム３２の外面から突出する筒状の部位である。本実施形態の流体流入部５１は、流体噴射部５の一部を構成し、具体的な構成は、流体噴射部５の説明において詳述する。

シート部材４は、図７にも示すように、弁体２と圧接する環状のシート部材本体４１と、シート部材本体４１から延びる短筒部４２と、を有する。本実施形態のシート部材４は、メタル（主にステンレス鋼）、フッ素樹脂（ＰＴＦＥ）、エンジニアリングプラスチック（ＰＥＥＫ）等によって形成されている。尚、シート部材４にフッ素樹脂やエンジニアリングプラスチックが用いられる場合には、弁体２と圧接する部位（後述する圧接面４１２を含む部位）がフッ素樹脂やエンジニアリングプラスチックによって形成され、その他の部位が金属によって形成される。また、シート部材４がメタルによって形成される場合は、焼付き（いわゆるカジリ）防止の為、弁体２とシート部材４とに硬度差が生じるよう、シート部材４に硬化処理（溶射、溶接肉盛、メッキ、窒化処理等）が施される。

具体的に、シート部材本体４１は、中心線Ｃを中心とする円環状であり、Ｘ軸方向の他方端においてＸ軸方向と直交する面方向に広がる環状部材側端面４１１と、該環状部材側端面４１１の内周縁から中心線Ｃに向かうに連れてＸ軸方向の一方側に位置する方向（傾斜方向）に延びる圧接面４１２と、を有する。また、シート部材本体４１は、第一流通路Ｒ２の一部を構成する本体内周面４１３と、シート部材本体４１の外周面４１４におけるＸ軸方向の他方側端部が縮径することによって構成される凹部４１５と、を有する。

圧接面４１２は、弁体２が開位置Ｐ１のときに弁体２の外面２ａにおける連通路Ｒ１の開口周縁部と接し、該弁体２が開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動するときに弁体２の外面２ａと摺接する（図１０のドットで示す領域と摺接する）。

この凹部４１５は、シート部材本体４１の周方向の全域に設けられており、配管接続部３２２の収容部３２２２ａ及び環状部材６と共同して流体溜まり部５２を構成する。本実施形態の流体溜まり部５２は、流体噴射部５の一部を構成し、具体的な構成は、流体噴射部５の説明において詳述する。

外周面４１４は、配管接続部３２２の収容部３２２２ａに沿った面であり、周方向に延びる溝４１４ａを有する（図９参照）。この溝４１４ａ内には、ＯリングＯ１が配置（圧入）されており、該ＯリングＯ１は、配管接続部３２２の収容部３２２２ａ（内周面３２２ａ）に圧接している。

短筒部４２は、シート部材本体４１のＸ軸方向の一方側の端面４１６における内周側端部からＸ軸方向の一方側へ向けて延びる筒状の部位である。短筒部４２は、第一流通路Ｒ２の一部を構成する短筒部内周面４２１を有する。短筒部内周面４２１は、本体内周面４１３と同径であり（即ち、Ｘ軸方向に連接し）、本体内周面４１３と共にシート部材４の内周面４３を構成する。このシート部材４の内周面４３は、配管接続部３２２の内周面３２２ａにおける流路構成部３２２１ａと同径であり、該流路構成部３２２１ａとＸ軸方向に連なることで、第一流通路Ｒ２を構成する。即ち、第一流通路Ｒ２は、配管接続部３２２とシート部材４とによって画定されている。この第一流通路Ｒ２の中心線Ｃ２は、回動軸Ａｘと直交し且つ収容凹部３１１２の開口３１１１の中心線Ｃと一致する。

環状部材６は、図２、図４～図６、及び図８に示すように、中心線Ｃ２を中心とする円環状である。具体的に、環状部材６は、Ｘ軸方向の一方側の端においてＸ軸方向と直交する面方向に広がるシート部材側端面６１と、Ｘ軸方向の他方側の端においてＸ軸方向と直交する面方向に広がる弁体側端面６２と、シート部材側端面６１の外周縁と弁体側端面６２の外周縁とを接続する外周面６３と、弁体側端面６２の内周縁から延び且つ中心線Ｃに向かうに連れてシート部材側端面６１に近付く傾斜内周面６４と、を有する。

シート部材側端面６１は、周方向の一部がＸ軸方向の他方側に凹む凹部６１１を有する。本実施形態の環状部材６では、凹部６１１は、Ｙ軸方向の一方側（図８における右側）に配置され、該凹部６１１の周方向の範囲は、Ｚ軸方向における連通路Ｒ１の大きさ（直径）と対応する範囲（図１０のドットで示す範囲）である。換言すると、凹部６１１は、噴射孔５４と対応する範囲に形成されている。この凹部６１１の各位置における厚さは、一定である。

外周面６３は、配管接続部３２２の収容部３２２２ａに沿った面であり、周方向に延びる溝６３ａを有する（図９参照）。この溝６３ａ内には、ＯリングＯ２が配置（圧入）されており、該ＯリングＯ２は、配管接続部３２２の収容部３２２２ａ（内周面３２２ａ）に圧接している。

この環状部材６がシート部材側端面６１をシート部材４の環状部材側端面４１１に当接させた状態で該シート部材４に固定されることで、図９に示すように、凹部６１１と環状部材側端面４１１との間に隙間（接続流路）５３が生じる。この隙間５３は、流体溜まり部５２と連通すると共に、中心線Ｃ側において開口している。この開口は、流体噴射部５の噴射孔５４を構成する。

流体噴射部５は、外部から供給される流体ｆを弁体２の外面２ａに噴射することで、該外面２ａに付着した流通対象物（本実施形態の例では、粉粒体）を吹き飛ばす。具体的に、流体噴射部５は、外部から供給される流体ｆが流入する流体流入部５１と、流体流入部５１から流入した流体ｆが流入する流体溜まり部５２と、流体溜まり部５２から流出した流体ｆが流れる接続流路５３と、接続流路５３を流れた流体ｆを弁体２に向けて噴射する噴射孔５４と、を有する。

流体流入部５１は、外部と収容部３２３と連通する中空部５１ａを有する筒状の部位であり（図５及び図６参照）、他の配管が接続されて該配管を通じて流体ｆを供給される。本実施形態の流体流入部５１は、ハウジング３（詳しくは、サブフレーム３２）に設けられている。

流体溜まり部５２は、流体噴射部５において、流体流入部５１から噴射孔５４までの流体ｆの流通経路の途中に配置されている。この流体溜まり部５２は、接続流路５３を通じて噴射孔５４と連通している。また、流体溜まり部５２は、接続流路５３との境界位置に直上流側の領域より流路断面積の小さな絞り部５２１を有する。この絞り部５２１は、中心線Ｃを中心にした円弧方向（流体溜まり部５２の周方向）に延びている。

本実施形態の流体溜まり部５２は、配管接続部３２２の内周面３２２ａ（収容部３２２２ａ）と、シート部材本体４１の凹部４１５と、環状部材６のシート部材側端面６１と、によって構成されている。このため、流体溜まり部５２は、配管接続部３２２の内周面３２２ａ（収容部３２２２ａ）に沿って円環状に延びている。この流体溜まり部５２は、流体流入部５１の中空部５１ａとも連通している。

また、絞り部５２１は、環状部材６のシート部材側端面６１の凹部６１１と、シート部材４の凹部４１５と、によって構成されている。より詳しくは、絞り部５２１は、シート部材４における凹部４１５と環状部材側端面４１１との境界部（角部）と、環状部材６の凹部６１１と、に囲まれたスリット状の開口部である。この絞り部５２１は、環状部材６の凹部６１１と対応する位置（範囲）においてシート部材４の周方向に沿って延びている。即ち、絞り部５２１の開口幅は、凹部６１１の凹み量に相当し、絞り部５２１の長さは、凹部６１１の周方向の長さに相当する。

接続流路５３は、シート部材４の環状部材側端面４１１と、環状部材６の凹部６１１とによって構成されている。この接続流路５３の弁体２側の開口が噴射孔５４を構成し、流体流入部５１側の開口が絞り部５２１を構成している。即ち、本実施形態の噴射孔５４と絞り部５２１とのそれぞれは、シート部材４と環状部材６との隙間によって形成されている。

噴射孔５４は、弁体２とシート部材４（圧接面４１２）との境界Ｂにおいて弁体２が開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動するときに該弁体２の外面２ａがシート部材４（圧接面４１２）側に入り込む領域を臨む位置に配置されている。この噴射孔５４は、境界Ｂに沿って延びている。本実施形態の噴射孔５４の長さは、環状部材６の凹部６１１の周方向の長さと対応している。

図１～図４に戻り、ステム７は、ハウジング３（ステム挿通部３１２）を挿通し且つ弁体２に対して回動軸Ａｘ周りの回転力を該弁体２に伝達する。具体的に、ステム７は、Ｚ軸方向に延びる軸部材であり、ステム挿通部３１２に挿通されている。ステム７のＺ軸方向の一方の端部（図４における下端部）には、弁体２が接続されている。このステム７は、ハンドル等を取り付けることによって手動で回動させることも可能であるが、本実施形態のバルブ装置１では、ステム７の回転角度を任意に設定できるパルスモータ等の駆動モータ（図示しない）がＺ軸方向の他方の端部に接続され、該駆動モータによって弁体２が回動軸Ａｘ周りに回動する。

トラニオン８は、ステム７と共同して、弁体収容室３０内において弁体２がハウジング３と非接触状態で回動軸Ａｘ周りに回動可能に該弁体２を支持する。具体的に、トラニオン８は、Ｚ軸方向に延びる軸部材であり、トラニオン挿入部３１３に挿入されている。トラニオン８のＺ軸方向の他方の端部（図４における上端部）には、弁体２が接続されている。

以上のように構成されるバルブ装置１では、駆動モータによってステム７を介して弁体２が開位置Ｐ１と閉位置Ｐ２との間で回動軸Ａｘ周りに回動させられることで、バルブ装置１の開状態と閉状態とが切り替わる。

具体的には、バルブ装置１を開状態から閉状態に切り替えるときには、弁体２を開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動させつつ、流体噴射部５の流体流入部５１に流体ｆ（本実施形態の例では、窒素ガスや空気）を供給する。この供給された流体ｆは、流体溜まり部５２に流入した後、絞り部５２１を通じて接続流路５３に流出する。そして、接続流路５３を流れた流体ｆは、噴射孔５４からシート部材４の圧接面４１２と弁体２の外面２ａとの境界Ｂに向けて噴射される。

接続流路５３と噴射孔５４との一部がシート部材４の環状部材側端面４１１によって構成されていることで、噴射孔５４から噴射された流体ｆは、環状部材側端面４１１に沿って境界Ｂに向かう。そして、境界Ｂに到達した流体ｆは、弁体２の外面２ａに沿って該外面２ａと環状部材６の傾斜内周面６４との間を通って第二流通路Ｒ３側に流れる。このとき、弁体２の外面２ａの境界Ｂ及びその近傍に付着していた流通対象物（粉粒体）が吹き飛ばされ、これにより、弁体２が回動して外面２ａが境界Ｂからシート部材４側に入り込むときの、シート部材４（圧接面４１２）と弁体２（外面２ａ）との間への流通対象物の噛み込みを防ぐことができる。このとき、弁体２の外面２ａにおける流体ｆが噴射される範囲は、少なくとも図１０のドットで示す範囲である。

また、このバルブ装置１では、供給された流体ｆが噴射孔５４から環状部材側端面４１１に沿って境界Ｂに到達し、該境界Ｂから弁体２の外面２ａと環状部材６の傾斜内周面６４との間を通って流れる、即ち、流体ｆが一方向に流れる経路（流路：図９における矢印参照）が構成されている。このため、噴射孔５４から噴射された流体ｆがスムーズに流れ、これにより、弁体２の外面２ａに付着した流通対象物の除去が効果的に行われる。

尚、バルブ装置１において閉状態から開状態に切り替えられるときには、流体噴射部５への流体ｆの供給は行われない。

以上のバルブ装置１によれば、弁体２を開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動させるときに流体噴射部５に外部から流体（例えば、窒素ガスや空気等）が供給されることで、弁体２の外面における該弁体２とシート部材４との境界Ｂ近傍に付着している流通対象物が吹き飛ばされる。これにより、バルブ装置１において、弁体２とシート部材４との間への流通対象物の噛み込みが効果的に抑えられる。

また、本実施形態のバルブ装置１では、流体噴射部５の噴射孔５４は、弁体２とシート部材４との境界Ｂに沿って延びている。このため、該境界Ｂに沿った広い範囲において弁体２の外面２ａに付着した流通対象物を吹き飛ばすことができ、これにより、弁体２を開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動させる際の弁体２とシート部材４との間への流通対象物の噛み込みがより効果的に抑えられる。

また、本実施形態のバルブ装置１では、流体噴射部５が、流体ｆの流通経路の途中に流体溜まり部５２を有している。また、流体溜まり部５２が、噴射孔５４と連通すると共に、該噴射孔５４に沿って延び且つ直上流側の領域より流路断面積の小さな絞り部５２１を有している。このように、噴射孔５４と連通する位置に該噴射孔５４に沿って延びる絞り部５２１を設けることで、該絞り部５２１の上流側と下流側との間に生じる差圧によって噴射孔５４の各位置（噴射孔５４の延びる方向における各位置）から噴射される流体の流量の偏りが抑えられる。

また、本実施形態のバルブ装置１では、噴射孔５４が、シート部材４と環状部材６との隙間によって形成されている。これにより、流体ｆがシート部材４（詳しくは、環状部材側端面４１１）に沿って噴射されるため、弁体２とシート部材４との境界に向けてより確実に流体ｆが噴射される。その結果、弁体２の外面２ａにおける前記境界近傍に付着している流通対象部をより確実に吹き飛ばすことができる。

尚、本発明のバルブ装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、ある実施形態の構成に他の実施形態の構成を追加することができ、また、ある実施形態の構成の一部を他の実施形態の構成に置き換えることができる。さらに、ある実施形態の構成の一部を削除することができる。

上記実施形態のバルブ装置１において、流体噴射部５の噴射孔５４は、シート部材４と弁体２との境界Ｂに沿って延びているが、この構成に限定されない。噴射孔５４は、境界Ｂに沿って延びていない構成でもよい。例えば、図１１～図１３に示すように、流体噴射部５Ａが流体流入部５１のみによって構成され、流体流入部５１の中空部５１ａにおけるハウジング３の内部側の端部開口（円形の開口）が噴射孔５４Ａを構成していてもよい。このような構成によっても、噴射孔５４Ａが弁体２とシート部材４との境界Ｂにおいて弁体２が開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動するときに該弁体２の外面２ａがシート部材４側に入り込む領域を臨む位置に配置されることで、弁体２を開位置Ｐ１から閉位置Ｐ２に回動させるときに流体噴射部５Ａに流体ｆを供給すれば、弁体２の外面２ａにおける境界Ｂ近傍に付着した流通対象物を吹き飛ばすことができる。

この構成の場合、流体噴射部５Ａを境界Ｂに沿い且つ該境界の延びる方向に間隔をあけて複数（図１１に示す例では四つ）配置することが好ましい。かかる構成によれば、弁体２とシート部材４との境界Ｂ近傍の広い範囲（周方向の広い範囲）に流体ｆを噴射させることができ、これにより、弁体２の外面２ａに付着した流通対象物をより効果的に吹き飛ばすことができる。

また、上記実施形態の噴射孔５４では、弁体２の外面２ａにおける連通路Ｒ１の位置に対応した範囲（図１０においてドットで示す範囲）に流体を噴射しているが、この構成に限定されない。噴射孔５４は、前記範囲より境界Ｂの延びる方向における広い範囲に流体ｆを噴射する構成でもよく、前記範囲より周方向に狭い範囲に流体ｆを噴射する構成でもよい。

また、上記実施形態の流体噴射部５では、流体溜まり部５２を有しているが、この構成に限定されない。流体噴射部５が流体溜まり部５２を有しない構成でもよい。この場合、噴射孔５４の開口面積、流体流入部５１の中空部５１ａの大きさや流体流入部５１の数等を調整することにより、境界Ｂ（連通路Ｒ１の周方向）に沿って延びる噴射孔５４の各位置における流体ｆの噴射量の偏りを抑える（即ち、均一化を図る）ことができる。

また、上記実施形態の流体溜まり部５２は、連通路Ｒ１を囲む環状に形成されているが、この構成に限定されない。流体溜まり部５２は、周方向において、少なくとも噴射孔５４と同じ長さを有していれば、境界Ｂに沿って延びる噴射孔５４の各位置における流体ｆの噴射量の偏りを抑える効果が得られる。

流体噴射部５に供給される流体は限定されない。上記実施形態の流体噴射部５には、弁体２の外面２ａに付着した粉粒体（流通対象物）を吹き飛ばすためのバージガスとして窒素ガスや空気が供給されるが、プロセスガスがパージガスとして用いられてもよい。また、例えば、弁体２の外面２ａに固着した樹脂等の流通対象物又は流通対象物に含まれていた成分等を溶かすために、流体噴射部５に溶剤等の液体が供給されてもよい。

また、上記実施形態のバルブ装置１は、二方弁、即ち、ハウジング３が流通路Ｒ２、Ｒ３を二つ有する構成であるが、この構成に限定されない。バルブ装置１は、三方弁等のように、ハウジング３が三つ以上の流通路を有する構成でもよい。この場合、弁体２の開位置（回動軸Ａｘ周りの位置）は、例えば、第一開位置、第二開位置、…等、複数設定される。

また、上記実施形態のバルブ装置１では、シート部材４が一つ配置される構成であるが、この構成に限定されない。シート部材４がハウジング３の設けられた流通路毎に配置される構成でもよい。例えば、二方弁の場合に、シート部材４が第一流通路Ｒ２におけるハウジング３の内部側の端部と第二流通路Ｒ３におけるハウジング３の内部側の端部とのそれぞれに配置される構成であってもよい。

この場合、流体噴射部５は、一方の流通路Ｒ２又はＲ３側のみに配置されてもよく、第一流通路Ｒ２側と第二流通路Ｒ３側とのそれぞれに配置されてもよい。

上記実施形態のバルブ装置１は、いわゆる接触式であるが、この構成に限定されない。バルブ装置１は、いわゆる非接触式であってもよい。

１…バルブ装置、２…弁体、２ａ…弁体の外面、３…ハウジング、３０…弁体収容室、３１…メインフレーム、３１１…メインフレーム本体、３１１１…開口、３１１２…収容凹部、３１２…ステム挿通部、３１３…トラニオン挿入部、３１４…配管接続部、３１４ａ…内周面、３１４０…フランジ、３２…サブフレーム、３２１…接続用フランジ、３２２…配管接続部、３２２ａ…内周面、３２２０…フランジ、３２２１ａ…流路構成部、３２２２ａ…収容部、３２３…収容部、４…シート部材、４１…シート部材本体、４１１…環状部材側端面、４１２…圧接面、４１３…本体内周面、４１４…外周面、４１５…凹部、４１６…端面、４２…短筒部、４２１…短筒部内周面、４３…シート部材の内周面、５…流体噴射部、５１…流体流入部、５１ａ…中空部、５２…流体溜まり部、５３…接続流路、５４…噴射孔、６…環状部材、６１…シート部材側端面、６１１…凹部、６２…弁体側端面、６３…外周面、６４…傾斜内周面、７…ステム、８…トラニオン、５００…バルブ装置、５０１…連通穴、５０２…弁体、５０３…流通路、５０５…ハウジング、５０６…シート部材、Ａｘ…回動軸、Ｃ、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３…中心線、ｆ…流体、Ｈ１…ステム挿通穴、Ｈ２…トラニオン挿入穴、Ｏ１、Ｏ２…Ｏリング、Ｐ１…開位置、Ｐ２…閉位置、Ｒ１…連通路、Ｒ２…第一流通路、Ｒ３…第二流通路、α…弁体が開位置のときに圧接面が圧接する領域

Claims

貫通する連通路を有する弁体と、
前記弁体を流通対象物の前記連通路の通過を許容する開位置と流通対象物の前記連通路の通過を阻止する閉位置との間で回動可能に収容する弁体収容室、及び前記弁体が前記開位置のときに前記連通路を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路を有するハウジングと、
前記弁体に圧接された状態で前記ハウジング内における前記流通路の開口端周りに配置される環状のシート部材と、
外部から供給される流体を前記弁体収容室に噴射可能な噴射孔を有する流体噴射部と、を備え、
前記弁体と前記シート部材との境界では該シート部材に沿って環状方向に延び且つ前記噴射孔の配置されている区間と、該環状方向に延び且つ前記噴射孔の配置されていない区間とがあり、
前記噴射孔の少なくとも一部は、前記弁体が前記開位置から前記閉位置に回動するときに該弁体の外面がシート部材側に入り込む領域を臨む位置に配置されている、バルブ装置。
前記噴射孔は、前記境界に沿って延びている、請求項１に記載のバルブ装置。
前記流体噴射部は、前記流体の流通経路の途中に流体溜まり部を有し、
前記流体溜まり部は、前記噴射孔と連通すると共に、該噴射孔に沿って延び且つ直上流側の領域より流路断面積の小さな絞り部を有する、請求項２に記載のバルブ装置。
前記流通路の開口方向における前記シート部材の弁体側において該シート部材と隣り合う環状部材を備え、
前記噴射孔は、前記シート部材と前記環状部材との隙間によって形成されている、請求項１～３のいずれか１項に記載のバルブ装置。
貫通する連通路を有する弁体と、
前記弁体を流通対象物の前記連通路の通過を許容する開位置と流通対象物の前記連通路の通過を阻止する閉位置との間で回動可能に収容する弁体収容室、及び前記弁体が前記開位置のときに前記連通路を介して互いに連通する少なくとも二つの流通路を有するハウジングと、
前記弁体に圧接された状態で前記ハウジング内における前記流通路の開口端周りに配置される環状のシート部材と、
前記流通路の開口方向における前記シート部材の弁体側において該シート部材と隣り合う環状部材と、
外部から供給される流体を前記弁体収容室に噴射可能な噴射孔を有する流体噴射部と、を備え、
前記噴射孔は、前記シート部材と前記環状部材との隙間によって形成されており、前記弁体と前記シート部材との境界において前記弁体が前記開位置から前記閉位置に回動するときに該弁体の外面がシート部材側に入り込む領域を臨む位置に配置されている、バルブ装置。