JPH039182A - 流体パイプ用磁気制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は流体パイプ用の制御弁に関し、特に流体パイ
プ用の磁気制御弁に関する。

（従来の技術） 従来多くの種類の流体パイプ用の制御弁が良く知られて
いるが、これらのいずれもが外部の開閉器により機械的
に操作されるのでシールと充填剤を使用している。

（発明が解決しようとする課題） 上述した如き従来良く知られている機械的に操作される
流体パイプ用の制御弁においては、シールと充填剤の使
用が、磨耗や、錆付きや、滑りや、漏れや、操作のしに
くさや、遅い開閉速度や、使用寿命の短さや、コスト高
、等の種々の不具合を生じさせている。

この発明は上記事情に基づいて為され、この発明の目的
は、構造的には外部の開閉器により機械的に操作される
ことがなくて完全に密封されており、操作面においては
省力化されて開閉速度が速く、使用面においては磨損が
なくてメンテナンスが不要であり、しかも製造工程を簡
易化することか出来て、また応用範囲も広められて低圧
、中６圧、そして高圧の環境で使用される大口径の流体
パイプ用の制御弁にも適用することが出来る流体パイプ
用磁気制御弁を提供することである。

（課題を解決する為の手段） 上記の目的を達成する為に、この発明に従った流体パイ
プ用磁気制御弁は、密封案内管及び弁胴を有しており、
上記密封案内管の内側と外側に夫々の壁面に沿って移動
可能な内側マグネット・ブロックと外側マグネット・リ
ングが据え付けられており、上記弁胴中には放圧口と負
圧口が開かれたプランジャーが設けられ、上記プランジ
ャー上の上記放圧口は上記内側マグネット・ブロックに
対向して位置し相互に配合され、上記負圧口は正圧領域
と負圧領域を互いに連通させている、ことを特徴として
いる。

上記の目的を達成する為の、この発明に従ったもう１９
の流体パイプ用磁気制御弁は、皿形状密封案内管と弁胴
を備えており、上記皿形状密封案内管の内側と外側の夫
々の壁面に沿って回転可能な内側マグネット・ブロック
と外側マグネット・ブロックが設けられており、上記内
側マグネット・ブロックには弁挺子が連結されて上記内
側マグネット・ブロックとともに回転可能であり、上記
弁胴中には両側に放圧口と負圧口か開かれ端に孔が開か
れた空洞の弁プレート・アセンブリが設けられており、
上記弁プレート・アセンブリの端に膨脹リング・スプー
ルが位置しており、上記弁挺子は上記弁プレート・アセ
ンブリの内腔中に挿入されて上記弁プレート・アセンブ
リの両側の放圧口と負圧口に対向して位置し相互に配合
され、上記弁プレート・アセンブリの端の孔が上記弁プ
レート・アセンブリの内腔中の負圧領域と上記膨脹リン
グ・スプールとを連通させており、上記膨脹リング・ス
プール中には膨脹リングが設けられ６５７ ている、ことを特徴としている。

（作用） この発明に従った前者の流体パイプ用磁気制御弁におい
て既に閉鎖されている弁を開放させるには、まず外側マ
グネット・リングを内側マグネット・ブロックから所定
の方向に遠ざけることにより外側マグネット・リングの
吸引力で内側マグネット・ブロックを外側マグネット・
リングの移動に従動させる。この従動により内側マグネ
ット・ブロックがプランジャー上の放圧口から離間する
と、上記放圧口を介して弁胴の下流側の負圧流体が負圧
領域中に流入する。プランジャーは、負圧領域中でプラ
ンジャーに作用する負圧流体の圧力の力と、弁胴の上流
側の正圧領域中の正圧流体がプランジャーに作用する圧
力の力との差により開放位置に移動して弁を開放させる
。

弁を閉鎖させるには、まず外側マグネット・リングを内
側マグネット・ブロックから上記所定の方向とは逆の方
向に遠ざけることにより外側マグネット・リングの吸引
力で内側マグネット・ブロックを外側マグネット・リン
グの移動に従動させる。この従動により内側マグネット
・ブロックがプランジャー上の放圧口を閉鎖すると、上
記放圧口を介して弁胴の下流側の負圧流体が流入しなく
なった負圧領域中には負圧口を介して上記正圧領域中の
正圧流体が流入する。プランジャーは、負圧領域中でプ
ランジャーに作用する正圧流体の圧力の力と、弁胴の上
流側の正圧領域中の正圧流体がプランジャーに作用する
圧力の力との差により閉鎖位置に移動して弁を閉鎖する
。

この発明に従ったもう１９の流体パイプ用磁気制御弁に
おいて既に閉鎖されている弁を開放させるには、まず外
側マグネット・ブロックを所定の方向に回転させること
により外側マグネット・ブロックの吸引力で内側マグネ
ット・ブロックを外側マグネット・ブロックの移動に従
動させる。

この従動により内側マグネット・ブロックが弁挺子を放
圧口から離間させるとともに負圧口に当接するよう移動
させる。上記放圧口を介して弁胴の下流側の負圧流体が
弁プレート・アセンブリの内腔中の負圧領域中に流入す
る。負圧領域は弁プレート・アセンブリの端の孔により
上記端の膨脹リング・スプールに連通しているので、膨
脹リング・スプール中の膨脹リングが負圧領域中の負圧
流体の圧力と弁胴の上流側の正圧領域中の正圧流体の圧
力との差により縮小して弁胴の内周面に対する膨脹リン
グの摩擦作用をなくし、これにより弁挺子の上記移動に
より弁プレート・アセンブリが開放位置に回転するのを
許容する。

ここにおいて弁を閉鎖させるには、外側マグネット・ブ
ロックを上記の所定の方向とは逆の方向に回転させるこ
とにより外側マグネット・ブロックの吸引力で内側マグ
ネット・ブロックを外側マグネット・ブロックの移動に
従動させる。この従動により内側マグネット・ブロック
が弁挺子を負圧口から離間させるとともに放圧口に当接
するよう移動させる。

上記負圧口を介して弁胴の上流側の正圧流体が弁プレー
ト・アセンブリの内腔中の負圧領域中に流入する。負圧
領域は弁プレート・アセンブリの端の孔により上記端の
膨脹リング・スプールに連通しているので、負圧領域中
の流体の圧力と弁胴の上流側の正圧領域中の正圧流体の
圧力との差による膨脹リングの縮小が解消される。弁挺
子の上記移動により弁プレート・アセンブリが閉鎖位置
まで回転してくると、縮小が解消された膨脹リングが弁
胴の内周面に対して摩擦作用をなし、弁プレート・アセ
ンブリは閉鎖位置に保持される。

（実施例） 以下この発明の種々の実施例を添付の図面を参照して詳
細に説明する。

第１図には、この発明の第１の実施例に従った締切弁と
して機能する流体パイプ用磁気制御弁の縦断面が概略的
に示されており、ここにおいて上記の弁は閉じられてい
る。

上記の弁を開く時には、外側磁気リング６が据え付けら
れた取手７を上方に引き上げると、外側磁気リング６の
吸引力により密封案内管３中の内側磁気ブロック５が上
方に移動してプランジャ−２の放圧口９を開く。この結
果、密封案内管３の内腔は、放圧口９により弁胴１の通
路の下流側と連通ずることにより負圧領域１０となる。

弁胴１の通路の上流側に開口した密封案内管３の入口を
閉塞しているプランジャー２は、弁胴１の通路の上流側
の正圧領域１１と密封案内管３の内腔中の負圧領域１０
との圧力差により上方に駆動され、弁胴１の通路の上流
側と下流側の境界である弁座１２から離間して弁を開放
する。

取手７が高く引き上げられるほど弁開度が大きくなり、
弁胴１の通路の上流側から下流側へと弁座１２を介して
流れる流体の流量もそれに略比例して多くなる。

弁を閉じる時には、取手７を下方に押圧すれば取手７の
外側磁気リング６の吸引力により密封案内管３中の内側
磁気ブロック５が今度は下方に移動してプランジャー２
の放圧口９を閉鎖する。

負圧領域１０に面したプランジャー２の上面の面積が正
圧領域１１に面したプランジャー２の下面の面積よりも
大であるので、プランジャー２の放圧口９よりも小さな
断面積を有してプランジャー２に開口されている負圧口
４を介して弁胴１の通路の上流側の正圧領域１１から負
圧領域１０中に流入して来た流体の圧力がプランジャー
２に作用する力の方が弁胴１の通路の上流側の正圧領域
１１において流体の圧力がプランジャー２に作用する力
よりも大となる。

正圧領域１１と負圧領域１０とにおいてプランジャー２
に作用する上述した力の差と外側磁気リング６による内
側磁気ブロック５の下方への吸引力とによりプランジャ
ー２は弁座１２に着座して弁を閉鎖するまで下方に移動
する。

取手７が被せられている密封案内管３の外周面の上端に
は、上記外周面からの取手７の離脱を防止する為のポジ
ショナ−８が取り付けられており、ポジショナ−８はま
た弁開度を所定量に規制することにより、弁胴１の通路
の上流側から下流側へと弁座１２を介して流れる流体の
流量も所定の値に規制している。

第２図には、この発明の第２の実施例に従った大口径の
締切弁として機能する流体パイプ用磁気制御弁の縦断面
が概略的に示されており、ここにおいて上記の弁は閉じ
られている。

第２の実施例においては、密封案内管３の入口が拡大さ
れて一級または二級の大型プランジャー１５が配置され
ており、密封案内管３の上部の小径部の入口には大型プ
ランジャー１５の上端に隣接して小型プランジャー１４
が配置されている。

大型プランジャー１５は前述の第１の実施例中のプラン
ジャー２と同様に放圧口９−および負圧口４″を有して
いて、小型プランジャー１４もまた前述の第１の実施例
中のプランジャー２と同様に放圧口９および負圧口４を
有している。密封案内管３の上部の小径部中にはさらに
小型プランジャー１４の上端に隣接して内側磁気ブロッ
ク５が配置されており、上記小径部の外周面上には内側
磁気ブロック５に対向して外側磁気リング６が配置され
ている。

この実施例において小型プランジャー１４は大型プラン
ジャー１５の放圧口９′の為のストッパ・プラグとして
機能し、この実施例の動作原理は前述の第１の実施例の
動作原理と全く同じである。

この実施例において密封案内管３の入口拡大部中に大型
プランジャー１５の為に設けられている負圧領域１０′
中には大型プランジャー１５を弁座１２に向かい付勢す
るばね１３が配置されている。ばね１３はこの実施例の
大型の流体パイプ用磁気制御弁が横向きまたは逆様の状
態で使用される場合や、弁胴１の通路中を流れる流体の
圧力が余り大きくない場合に、重い大型プランジャー１
５を確実に閉鎖位置に復帰させるよう機能する。

第３図には、この発明の第３の実施例に従ったバタフラ
イ弁として機能する流体パイプ用磁気制御弁の縦断面が
概略的に示されており、ここにおいて上記の弁は閉じら
れている。

弁を開く場合には、外側マグネット・ブロック１８が取
り付けられているノブ２９を反時計回り方向に回転させ
ることにより、弁胴２１の頂部に密封固定されている皿
形密封案内管２０内の内側マグネット・ブロック１９を
外側マグネット・ブロック１８の吸引力により同じ方向
に回転させる。これにより内伸１マグネット・ブロック
１９に固定された弁梃子１７もまた弁プレート・アセン
ブリ２２の内腔中で反時計回り方向に回転されて弁プレ
ート・アセンブリ２２の側面の放圧口２４を開放し負圧
口２５を閉鎖する。弁プレート・アセンブリ２２の内腔
中の負圧領域２６の流体は放圧口２４から排出されて弁
胴２１の下流側に位置する負圧流体に連通ずる。

弁プレート・アセンブリ２２の端面に形成されている膨
脹リング・スプール２８が上記端面に形成されている孔
２３を介して上記内腔に連通しているので、膨脹リング
・スプール２８中の膨脹リング２７は上記内腔中の負圧
領域２６の負圧流体の圧力と弁胴２１の上流側に位置す
る正圧領域中の正圧流体の圧力との差で縮小し、弁胴２
１の流体通路の内周面から離間して弁プレート・アセン
ブリ２２と弁胴２１の上記内周面との間に作用する摩擦
力を無くす。

弁梃子１７が引き続き弁プレート・アセンブリ２２に反
時計回り方向へ向かう回転力を与え続けているので、弁
胴２１の上記内周面との間に作用する摩擦力が上述した
如く無くされている弁プレート・アセンブリ２２は皿形
密封案内管２０と同軸の回転中心線の回りで弁胴２１に
対して相対的に反時計回り方向へ回転し、弁を開放する
。

弁を閉鎖する時には、ノブ２９を時計回り方向に回転さ
せることにより、内側マグネット・ブロック１９を外側
マグネット・ブロック１８の吸引力により同じ方向に回
転させる。これにより内側マグネット・ブロック１９に
固定された弁梃子１７もまた弁プレート・アセンブリ２
２の内腔中で時計回り方向に回転されて弁プレート・ア
センブリ２２の側面の負圧口２５を開放し放圧口２４を
閉鎖する。

弁挺子１７が引き続き弁プレート・アセンブリ２２に時
計回り方向へ向かう回転力を与え続けることにより弁プ
レート・アセンブリ２２は第３図及び第４図に示す如く
弁胴２１中の流体通路を閉鎖する位置まで回転される。

開放された負圧口２５を介して弁プレート・アセンブリ
２２の内腔中の負圧領域２６へと流入した弁胴２１の上
流側の正圧領域からの正圧流体が弁プレート・アセンブ
リ２２の端面の孔２３を介して膨脹リング・スプール２
８中の膨脹リング２７を膨脹させるので、膨脹リング２
７が弁胴２１の流体通路の内周面と弁プレート・アセン
ブリ２２との間に摩擦力を作用させて弁プレート・アセ
ンブリ２２を上記閉鎖位置に保持し、弁を閉鎖させる。

上述した第１の実施例のプランジャー２や第２の実施例
の大型プランジャー１５や小型プランジャー１４におい
ては負圧口４や４′がプランジャー２や大型プランジャ
ー１５や小型プランジャー１４に形成された貫通孔によ
り構成されていたが、密封案内管３の内周面に対向した
プランジャー２や大型プランジャー１５や小型プランジ
ャー１４の外周面に形成した軸方向に延出する溝によっ
ても構成することが出来る。

また第３図に示されているこの発明の第３の実施例に従
ったバタフライ弁として機能する流体バイブ用磁気制御
弁を特大口径のバタフライ弁として機能させる場合には
、内側マグネット・ブロック１９と弁梃子１７の間にウ
オームギヤ／ウオームホイール対の如き減速／倍力機構
を介在させることにより、小さな外側マグネット・ブロ
ック１８と小さな内側マグネット・ブロック１９との組
み合わせによっても特大口径の弁プレート・アセンブリ
２２を容易に駆動することが出来る。

（効果） 上述した如きこの発明に従った流体バイブ用磁気制御弁
においては、内側マグネット・ブロックと外側マグネッ
ト・ブロックとの相互間の磁気作用により弁の開閉が行
なわれ、前述した従来例の如く外部の開閉器により機械
的に操作されることがないので、漏れや摩損が生じるこ
とがない。

内側マグネット・ブロックと外側マグネット・ブロック
とがハンドルとスクリューとに代表される従来の機械的
な外部の開閉器に代わって使用されているので、構造の
体積を減少させることが出来、加工の難しさを軽減させ
ることが出来、減速系統とシールと充填剤の使用を省く
ことが可能となった。またこのためにコストダウンする
ことが出来た。

内側マグネット・ブロックにより軸方向または周方向に
往復動されるプランジャーや弁挺子がハンドルとスクリ
ューに代表される従来の機械的な外部の開閉器により駆
動される従来の弁体の代わりに使用されることにより弁
開閉力と流体の圧力とを一致させることが出来たので、
内部漏れがなく、弁開閉力の過剰により部品を損なうこ
とがなく、さらには弁開閉力を前述の従来の場合に比べ
て大幅に減少させることが出来た。

ハンドルとスクリューに代表される従来の機械的な外部
の開閉器により駆動される従来の弁体の代わりに使用さ
れる内側マグネット・ブロックにより軸方向または周方
向に往復動されるプランジャーや弁挺子は、弁開閉に要
する行程が短いので弁開閉の速度が速く、自動制御も容
易に適用することが出来る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例に従った締切弁とし
て機能する流体パイプ用磁気制御弁の概略的な縦断面図
； 第２図は、この発明の第２の実施例に従った大口径の締
切弁として機能する流体パイプ用磁気制御弁の概略的な
縦断面図； 第３図は、この発明の第３の実施例に従ったバタフライ
弁として機能する流体パイプ用磁気制御弁の概略的な縦
断面図； 第４図は、第３図のＡ−Ａ線に沿った概略的な水平断面
図である。 １・・・弁胴、２・・・プランジャー　３・・密封案内
管、４　・負圧口、５・・・内側マグネット・ブロック
、６・・・外側マグネット・リング、９・・・放圧口、
１０・・・負圧領域、１１・・・正圧領域、１４・・・
小型プランジャー　１５・・・大型プランジャー　１７
・・・弁挺子、１８・・・外側マグネット・ブロック、
１９・・・内側マグネット・ブロック、２０・・・皿形
密封案内管、２１・・・弁胴、２２・・・弁プレート・
アセンブリ、２３・・・孔、２４・・・放圧口、２５・
・・負圧口、２７・・・膨張リング、２８・・・膨張リ
ングΦスプール。 Ｆｌ（３，１

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、密封案内管（３）及び弁胴（１）を有しており、上
   記密封案内管の内側と外側に夫々の壁面に沿って移動可
   能な内側マグネット・ブロック（５）と外側マグネット
   ・リング（６）が据え付けられており、上記弁胴中には
   放圧口（９）と負圧口（４）が開かれたプランジャー（
   ２、１４）が設けられ、上記プランジャー（２、１４）
   上の上記放圧口（９）は上記内側マグネット・ブロック
   （５）に対向して位置し相互に配合され、上記負圧口（
   ４）は正圧領域（１１）と負圧領域（１０）を互いに連
   通させている、ことを特徴とする流体パイプ用磁気制御
   弁。 ２、上記弁胴中には上記プランジャー（２、１４）に隣
   接して少なくとも１つの大型プランジャー（１５）がさ
   らに設けられ、上記大型プランジャー（１５）もまた放
   圧口と負圧口が開かれており、上記プランジャー（２、
   １４）は上記大型プランジャー（１５）の放圧口のスト
   ッパプラグとして機能する、ことを特徴とする請求項１
   に記載の流体パイプ用磁気制御弁。 ３、上記内側マグネット・ブロック（５）と上記外側マ
   グネット・リング（６）の夫々は、永久磁石により形成
   されている、ことを特徴とする請求項１または２に記載
   の流体パイプ用磁気制御弁。 ４、上記流体パイプ用磁気制御弁は締切弁として機能す
   る、ことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項
   に記載の流体パイプ用磁気制御弁。 ５、皿形状密封案内管（２０）と弁胴（２１）を備えて
   おり、上記皿形状密封案内管（２０）の内側と外側の夫
   々の壁面に沿って回転可能な内側マグネット・ブロック
   （１９）と外側マグネット・ブロック（１８）が設けら
   れており、上記内側マグネット・ブロック（１９）には
   弁挺子（１７）が連結されて上記内側マグネット・ブロ
   ック（１９）とともに回転可能であり、上記弁胴（２１
   ）中には両側に放圧口（２４）と負圧口（２５）が開か
   れ端に孔（２３）が開かれた空洞の弁プレート・アセン
   ブリ（２２）が設けられており、上記弁プレート・アセ
   ンブリ（２２）の端に膨脹リング・スプール（２８）が
   位置しており、上記弁挺子（１７）は上記弁プレート・
   アセンブリ（２２）の内腔中に挿入されて上記弁プレー
   ト・アセンブリ（２２）の両側の放圧口（２４）と負圧
   口（２５）に対向して位置し相互に配合され、上記弁プ
   レート・アセンブリ（２２）の端の孔（２３）が上記弁
   プレート・アセンブリ（２２）の内腔中の負圧領域と上
   記膨脹リング・スプール（２８）とを連通させており、
   上記膨脹リング・スプール（２８）中には膨脹リング（
   ２７）が設けられている、ことを特徴とする流体パイプ
   用磁気制御弁。 ６、上記内側マグネット・ブロック（１９）と上記外側
   マグネット・リング（１８）の夫々は、永久磁石により
   形成されている、ことを特徴とする請求項５に記載の流
   体パイプ用磁気制御弁。 ７、上記流体パイプ用磁気制御弁は、バタフライ弁とし
   て機能することを特徴とする請求項５または６に記載の
   流体パイプ用磁気制御弁。