JPH0559074U - 弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】真空配管その他の配管系に使用される弁装置で
あって、弁体と弁座の間に適切な当接圧が得られる弁装
置を提供することを目的としている 【構成】弁座２と弁体３のシ−ル荷重を受ける部分に、
機械量（応力）を電気量に変換する変換素子１４を設置
する。手動式の弁装置では、変換素子の出力を当接圧表
示装置に与える。また、自動式の弁装置では、変換素子
の出力を電動モ−タの制御装置３５や、流体給排制御装
置４２へ与える。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、真空配管その他の配管系に使用される弁装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、真空配管その他の配管系で使用されている弁装置には、手動式と自動式 のものがあった。手動式の弁装置の構造は、通常、図９に示した構造をしており 、弁座５１と対向して設置された弁体５２に、周面にネジ５３を形成したシャフ ト５４を回転自在に連結し、該シャフト５４をハウジング５５のネジ孔５６に係 合させた構造をしており、前記シャフト５４を外部のハンドル５７を介して回転 させることにより、弁体５２を弁座５１に離接させていた。一方、自動式の弁装 置は、図１０に示したように、弁体５２に回転自在に連結したシャフト５４の雌 ネジ部５８と、ハウジング５５の外部に設置した電動モ−タ５９の駆動軸６０に 連結した雄ネジ６１を係合した構造や、前記シャフト５４に流体圧シリンダのピ ストンロッドを連結した構造で、電動モ−タ５９や流体圧シリンダを動作制御す ることによって、弁体５２を弁座５１に離接させていた。

【０００３】 なお、前記弁体５２と弁座５１の対向面のいずれか一方には、ゴム製または金 属製のガスケット６２が取り付けられ、ガスケット６２を弁体５２と弁座５１で 挟持することにより、シ−ル性能が発揮されるようにされていた。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

前記のような弁装置においては、弁体５２と弁座５１のシ−ル部分の当接圧を 管理することが難しく、ガスケット６２の損傷や不十分なシ−ルが起こる問題点 があった。手動式の弁装置においては、前記ハンドル５７を回す力を手で加減し ていたが、個人差があり、シ−ル部分の当接圧を所定の圧力に管理することがで きなかった。このため、過大な当接圧を加えることによって、ガスケット６２を 損傷したり、過少な当接圧のために不十分なシ−ルが起こっていた。前記ハンド ル５７に代えて、トルクレンチでシャフト５４を回転するようにした試みも知ら れていたが（図５参照）、ベ−キングすることがある配管系に使用される弁装置 では、ベ−キングの前後において、ガスケット（図５の２２）に対する当接圧が 変化し、これによって、所定の当接圧が得られなくなる問題があった。

【０００５】 自動式の弁装置においては、弁体５２の駆動系（電動モ−タ５９や流体圧シリ ンダ）を弁体５２の位置情報で制御していたので、弁体５２と弁座５１のシ−ル 部分に必ずしも最適な当接圧が得られていなかった。このため、当接圧が過大と なって、ガスケット６２を損傷したり、電動モ−タ５９が過負荷となるなど、種 々の問題が生じていた。

【０００６】 この考案は、以上のような問題点に鑑みて成されたもので、弁体と弁座の間に 適切な当接圧が得られる弁装置を提供することを目的としている。

【０００７】

【課題を解決する為の手段】

前記の目的を達成するこの考案の弁装置は、弁座と、該弁座と対向する弁体を 有する弁装置において、前記弁座と弁体の当接部圧力に対応する応力が生じる部 分に、機械量（応力）を電気量に変換する為の変換素子が設置され、該変換素子 の出力が前記当接部圧力を表示する手段に与えられていることを特徴としている 。

【０００８】 また、自動式の形態としたこの考案の弁装置は、弁座と、該弁座と対向する弁 体を有する弁装置において、前記弁座と弁体の当接部圧力に対応する応力が生じ る部分に、機械量（応力）を電気量に変換するための変換素子が設置され、該変 換素子の出力が前記弁体駆動手段の制御装置に与えられていることを特徴として いる。

【０００９】 前記の如くの弁装置において、変換素子としては、例えば半導体ひずみゲ−ジ のような機械的なひずみ量を電気量に変換する電気抵抗部品を用いる。この変換 素子は、弁体と弁体駆動用シャフトの対向部や、弁体と弁座の対向部、あるいは 、弁体駆動用シャフトと該駆動用シャフトを駆動する為の部材の対向部に設置し て構成する。

【００１０】 また、前記弁体駆動手段は、電動モ−タ又は流体圧シリンダとする。

【００１１】

【作用】

この考案の弁装置によれば、弁座と弁体の当接部分の応力を変換素子の電気的 信号で知ることが可能となる。この結果、弁座と弁体の当接部分に適正な当接圧 を実現することができる。したがって、過大な当接圧による問題および過少な当 接圧による問題を無くすることができる。

【００１２】

【実施例】

図１は、この考案の第１の実施例の弁装置であって、ハウジング１の内側に形 成した弁座２に対向して、弁体３が設置してある。ハウジング１は、筒体４の先 端と側壁に夫々、接続管５、６を介して接続フランジ７、８が設けてあると共に 、筒体４の基端にフランジ９を設けて構成されている。そして、フランジ９に固 着したブランクフランジ１０のネジ孔１１を通して、周面にネジ１２ａを形成し た、弁体３を駆動するためのシャフト１２が挿通され、このシャフト１２の先端 が、前記弁体３の掛止片１３に回転自在に連結されている。シャフト１２の先端 面と弁体３の間には半導体ひずみゲ−ジからなる変換素子１４とスペ−サ１５が 重ねてセットしてあり、弁座２と弁体３の当接圧に対応する、シャフト１２の弁 体３に対する当接圧が変換素子１４で検出できるようになっている。

【００１３】 前記変換素子１４は、ブランクフランジ１０の外側に設置した当接圧表示装置 １６とリ−ド線１７で接続されている。当接圧表示装置１６は、図２に示した回 路構成となっている。この当接圧表示装置１６では、変換素子１４の出力が演算 回路１８に与えられ、演算回路１８の、当接圧に対応した出力電圧が、比較回路 １９で、基準電圧と比較され、当接圧に対応した電圧が基準電圧より大きいとき には比較回路１９の出力で表示回路２０を動作させるようになっている。表示回 路２０は、点滅ランプや、液晶などを用いた数値表示回路で構成する。

【００１４】 図１において、２１はシャフト１２の基端に取付けたハンドル、２２は弁体３ の弁座２と対向する面に装着した環状ガスケット、２３はフランジ９に装着した 環状ガスケット、２４は金属ベロ−ズである。

【００１５】 上記実施例において、ハンドル２１を介してシャフト１２を回転すると弁体３ が矢示２５のように移動して、弁座２に当接したり離れたりし、フランジ７、８ 間の流路を遮断又は解放することができる。流路を遮断する際、即ち、弁体３を 弁座２へ当接し、かつ押し付ける際には、弁座２と弁体３間の当接圧と等しい応 力が変換素子１４に掛かるので、当接圧表示装置１６に、適正な当接圧に対応す る基準電圧を設定しておくことにより、表示回路２０で適正な当接圧に至ったこ とを知ることができ、弁体３と弁座２の当接圧を管理することができる。

【００１６】 前記変換素子１４は、弁体３と弁座２の当接圧に等しい応力を受ける部分に設 置したものであるが、変換素子１４を設置する位置は、図１に示した部分に限ら れるものでは無く、他の部分にも存在するので、そのような部分に設置しても良 い。

【００１７】 図３ないし図５は、変換素子１４の設置部分を変化した実施例を部分的に示し たものである。即ち、図３では弁体３の、環状のガスケット装着溝２６の底部に 変換素子１４を設置したものであり、図４では、弁座２に形成した環状溝２７に 変換素子１４を設置し、変換素子１４を覆うようにダイアフラム２８を設置した ものである。なお、ダイアフラム２８の周縁部は筒体４の内壁に溶接し、遮断時 にリ−クが発生しないようにする。また、図５は、シャフト１２と弁体３の連結 部分に、弁体３の一側に設けた連結シャフト３ａを介在させた場合のもので、シ ャフト１２と連結シャフト３ａの対向部に変換素子１４を設置したものである。

【００１８】 次ぎに、この考案を自動式の弁装置に実施した例について説明する。

【００１９】 図６は、電動モ−タ２９で弁体３を駆動するようにした実施例である。この実 施例では、弁体３を駆動する為のシャフトが、周面にネジが設けていないシャフ ト３０としてあり、シャフト３０の基端部が、ブランクフランジ１０の中央部の 透孔３１を貫通させてある。シャフト３０の基端部には軸方向に沿って、雌ネジ ３２が形成してあり、この雌ネジ３２に、フランジ１０に搭載した電動モ−タ２ ９の駆動軸３３に連結した雄ネジ３４が係合させてある。電動モ−タ２９は制御 装置３５によって駆動制御されるもので、制御装置３５は、図７に示したような 回路構成となっているもので、図２に示した表示装置における表示回路２０を、 リレ−回路３６に代えた構成となっている。図中、３７は回転制御回路である。

【００２０】 この実施例では、回転制御回路３７を介して、電動モ−タ２９を正転、または 逆転させることにより、シャフト３０および弁体３を矢示３８のように移動させ て、流路の遮断または開閉を行うことができる。流路の遮断に際し、弁体３が弁 座２に当接する圧力が適正な値に達すると、リレ−回路３６がＯＦＦとなり、電 動モ−タ２９を停止させることができる。

【００２１】 次ぎに、図８は、流体圧シリンダを使用した自動式の実施例を示したものであ る。ブランクフランジ１０の外側にシリンダ３９が搭載してあり、シリンダ３９ 内のピストン４０と弁体３がシャフト４１で連結してある。弁座２と弁体３の当 接圧に対応する応力が現われる、シャフト４１とピストン４０の対向部に変換素 子１４が設置してあり、変換素子１４の検出信号が、流体給排制御装置４２に与 えてある。

【００２２】 この実施例では、流体給排制御装置４２によって、シリンダ３９のピストン４ ０で仕切られた部屋４３、４４へ流入する流体（例えば油）を制御すると、ピス トン４０および弁体３が矢示４５のように移動し、流路の遮断または解放が行わ れる。流路の遮断に際し、弁体３が弁座２に当接する圧力が適正な値になると、 変換素子１４から信号を受けている流体給排制御装置４２が動作して、流体の給 排制御を停止し、弁座２と弁体３の当接部に適正な当接圧を維持することになる 。

【００２３】

【考案の効果】

以上に説明したようにこの考案によれば、弁体と弁座の当接圧を、機械量（応 力）を電気量に変換する変換素子で検出するようにしたので、適正な当接圧を実 現することができ、過少な当接圧によるシ−ル不良、過大な当接圧によるガスケ ットの損傷を防止できる効果がある。また、自動式の弁装置においては、過大な 当接圧を与える恐れがないので、電動モ−タを始めその他の部材に過負荷が生じ るのを防止し、装置の寿命を延長できる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案を実施した手動式の弁装置の縦断面図
である。

【図２】図１の実施例の当接圧表示装置のブロック図で
ある。

【図３】変換素子の設置位置を変更した実施例の一部断
面図である。

【図４】変換素子の設置位置を変更した別の実施例の一
部断面図である。

【図５】変換素子の設置位置を変更した更に別の実施例
の一部断面図である。

【図６】この考案を実施した自動式の弁装置の縦断面図
である。

【図７】図６の実施例の制御装置のブロック図である。

【図８】自動式の弁装置の別の実施例の縦断面図であ
る。

【図９】従来の手動式の弁装置の縦断面図である。

【図１０】従来の自動式の弁装置の縦断面図である。

【符号の説明】

２ 弁座 ３ 弁体 １２ シャフト １４ 変換素子 １６ 当接圧表示装置 ２２ 環状ガスケット ２９ 電動モ−タ ３０ シャフト ３５ 制御装置 ３９ シリンダ ４０ ピストン ４２ 流体給排制御装置

Claims (5)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁座と、該弁座と対向する弁体を有する
   弁装置において、前記弁座と弁体の当接部圧力に対応す
   る応力が生じる部分に、機械量（応力）を電気量に変換
   する為の変換素子が設置され、該変換素子の出力が前記
   当接部圧力を表示する手段に与えられていることを特徴
   とした弁装置
2. 【請求項２】 弁座と、該弁座と対向する弁体を有する
   弁装置において、前記弁座と弁体の当接部圧力に対応す
   る応力が生じる部分に、機械量（応力）を電気量に変換
   するための変換素子が設置され、該変換素子の出力が前
   記弁体駆動手段の制御装置に与えられていることを特徴
   とした弁装置
3. 【請求項３】 変換素子は、弁体と弁体駆動用シャフト
   の対向部に設置した請求項１又は２記載の弁装置
4. 【請求項４】 変換素子は、弁体と弁座の対向部に設置
   した請求項１又は２記載の弁装置
5. 【請求項５】 弁体駆動手段は、電動モ−タ又は流体圧
   シリンダとした請求項２記載の弁装置