JPH0578712B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 第１端面１１２及び第２端面１１３を有する
環形のハウジング１１１と、前記ハウジングの一
領域に、ほぼ半円の２つの開口と、前記通路内で
前記開口の周囲に前記ハウジングに形成されたシ
ール面と、対応する前記開口を閉塞する２つのフ
ラツプ１２３，１２４と、前記シール面と接触す
る通路閉塞位置に前記フラツプを付勢するスプリ
ング１２８と、直径方向で互いに対向するととも
に軸方向に伸長し前記通路への開口を有して前記
ハウジングに形成されたスロツトと、前記スロツ
トの各々と嵌合する挿入部材１１７と、前記挿入
部材の各々に形成され半径方向を深さ方向とする
孔と、前記フラツプが回動自在に取り付けられる
とともに端部が前記孔の各々と嵌合することによ
り前記ハウジング内の直径方向に取り付けられる
ヒンジピン１２０と、前記挿入部材を前記スロツ
ト内に固定保持する固定保持手段と、を含み前記
ハウジングを通過する通路２２と、を有するウエ
ハチエツクバルブであつて、 前記ヒンジピンの端部と前記孔とは、それぞれ
前記ヒンジピン１２０と前記挿入部材１１７との
間に前記バルブの軸方向に対する有限の遊びを備
える大きさを有し、 前記固定保持手段は、前記ハウジングに形成さ
れ前記通路及び第２端面１１３に向けて開口する
環状の溝と、外径が前記第２端面１１３よりも小
さく前記溝に配置されて前記挿入部材１１７と接
触する保持リング１２２と、前記保持リング１２
２を固定する固定手段１２５と、を有して、前記
挿入部材１１７と前記ハウジング１１１との間の
軸方向の動きを妨げ、 前記保持リングと前記第２端面１１３との境界
は、半径方向において前記第２端面１１３の外側
縁部の内側に位置するとともに、前記第２端面１
１３がフランジと接続されるとガスケツト１１４
にて覆われるようになつていることを特徴とする
ウエハチエツクバルブ。

２ 前記固定手段１２５は、前記ハウジングの所
定位置に前記リングを固定するとともに、配管さ
れると隣接部材との間のガスケツト１１４によつ
て覆われるようになつていることを特徴とする請
求の範囲第１項記載のウエハチエツクバルブ。

明細書 本発明はウエハチエツクバルブに関する。

第１図Ａ及びＢは、従来のウエハチエツクバル
ブの側面図及び縦断面図である。このウエハチエ
ツクバルブは、ほぼ半円形の２つのバルブ部材ま
たはフラツプ１１，１２を備えた環形のハウジン
グ１０を有し、これらのフラツプは、直径方向の
ヒンジピン１３に回動自在に取り付けられてい
る。そして、これらフラツプの各々は、バルブの
閉塞時には、直径方向に伸長する交差部材１４に
てハウジングの一端面側に画定された半円形の開
口を閉じている。さらに、フラツプは、閉塞位置
に向けて付勢されているが、ハウジングの軸方向
とほぼ平行となる開放位置へ動くこともできる。
なお、各フラツプは、背面、すなわち半円形の開
口を囲む弁座に接触しない面から突出するラグ１
５の形をした衝撃バンパを有しているとなお良
い。一方、係止ピン１６がヒンジピンに平行に取
り付けられている。この係止ピン１６によつて、
一方のフラツプがバルブ閉塞位置から90度を越え
て回動することを防止している。

ウエハチエツクバルブは、上流側の所定レベル
の圧力、すなわち半円形の開口側の圧力に反応し
て開く逆止弁である。流速が低下した時、フラツ
プを制御するスプリングは、流速の低下に応じて
フラツプを閉ざそうとする。さらに、流れが停止
した場合、フラツプはハウジングに対してスラミ
ングやハンマリングを少しも起こすことなく自動
的に閉塞される。

ヒンジピン１３と係止ピン１６とは、通常それ
ぞれハウジング１０に穿設された孔を挿通してハ
ウジングに固定され、ハウジングの外面から取り
付けられるネジプラグ１０によつて固定されてい
る。かかるネジプラグは、ピン自体や、フラツ
プ、スプリング等の部品が必要に応じて容易に交
換できるように、容易に取り外せることが必要と
なつている。一方、従来は、これらのプラグ２
は、例えば、長期にわたる振動により緩んでリー
クを生じることがあり、また温度差による熱膨張
や収縮によつても緩むという問題が生じていた。
また、リークは、局所的な腐食やいずれはリーク
や弛緩となる腐食状況に曝されたプラグのネジ山
によつても生じる。

第１図に示すように、周知のバルブは、長いボ
ルトにて２つのフランジ間に保持されるサンドイ
ツチ型である。またた、一端面から外方に向けて
伸長するラグを少なくとも有するラグ型のバルブ
も良く知られている。特に前者のバルブでは、ネ
ジプラグ１７は固定用のボルトの邪魔になつてい
る。

上記のリークを克服する試みとして、ハウジン
グから突出しているプラグの周囲に溶接シールを
形成したり、あるいはプラグを溶接にて完全に包
み込むことが行われてきた。しかしながら、この
試みは、バルブの製造に別の作業を必要とし、さ
らにバルブの分解作業を複雑にしていた。

英国特許第1314509号に開示された先行技術に
おいて、フラツプを閉塞するヒンジピンは、端部
がバルブの軸と平行に可動するシヤフトガイドに
挿入されて取り付けられている。数多く提案され
た方法の一つでは、これらのシヤフトガイドはハ
ウジングに保持され、シヤフトガイドの各々はあ
ちこちに摺動することができる。これは、フラツ
プが開放するときに、フラツプを周囲の弁座から
離して開放位置に回動させるためである。これに
よつて、弁座でのシールの揺動を阻止している。
しかし、このような構造では、シヤフトガイドと
ハウジングとの両方に摩耗が生じ、摩耗が過度に
達した場合のシヤフトガイド及びハウジングの補
修、交換、及び分解修理が高価になるという欠点
が生じている。また、いくつか提案された具体例
においても、シヤフト固定用に配置される全ての
部品が確実にハウジングに配置されるわけではな
い。誤つてバルブが配管されたパイプラインへ部
品を落としてしまうことは危険なことである。

米国特許第3023771号に開示された先行技術に
おいて、フラツプヒンジピンは、ハウジングに嵌
合された環形の挿入部材に保持され、カバー用リ
ングによつてハウジングに保持されている。この
構造では上述したリークは低減されるが、バルブ
は高価になり扱いが悪くなる。しかも、環形の挿
入部材の外面周囲の内方からと、ハウジングとカ
バー用リングとの間とからは、依然としてリーク
が生じている。米国特許第3208472号も同じコメ
ントに言及した類似の技術を開示している。

従つて、ウエハチエツクバルブには、上記問題
が生じたり深刻化することなく、容易に組立たり
分解できることが必要となる。

本発面によるウエハチエツクバルブは、第１端
面及び第２端面を有する環形のハウジングと、前
記ハウジングの一領域に、ほぼ半円の２つの開口
と、前記通路内で前記開口の周囲に前記ハウジン
グに形成されたシール面と、対応する前記開口を
閉塞する２つのフラツプと、前記シール面と接触
する通路閉塞位置に前記フラツプを付勢するスプ
リングと、直径方向で互いに対向するとともに軸
方向に伸長し前記通路への開口を有して前記ハウ
ジングに形成されたスロツトと、前記スロツトの
各々と嵌合する挿入部材と、前記挿入部材の各々
に形成され半径方向を深さ方向とする孔と、前記
フラツプが回動自在に取り付けられるとともに端
部が前記孔の各々と嵌合することにより前記ハウ
ジング内の直径方向に取り付けられるヒンジピン
と、前記挿入部材を前記スロツト内に固定保持す
る固定保持手段と、を含み前記ハウジングを通過
する通路と、を有するウエハチエツクバルブであ
つて、前記ヒンジピンの端部と前記孔とは、それ
ぞれ前記ヒンジピンと前記挿入部材との間に前記
バルブの軸方向に対する有限の遊びを備える大き
さを有し、前記固定保持手段は、前記ハウジング
に形成され前記通路及び前記第２端面に向けて開
口する環状の溝と、外径が前記第２端面よりも小
さく前記溝に配置されて前記挿入部材と接触する
保持リングと、前記保持リングを固定する固定手
段と、を有して、前記挿入部材と前記ハウジング
との間の軸方向の動きを妨げ、前記保持リングと
前記第２端面との境界は、半径方向において前記
第２端面の外側縁部の内側に位置するとともに、
前記第２端面がフランジと接続されるとガスケツ
トにて覆われるようになつているものである。

本発明の実施例の多くは、ヒンジピンの他に係
止ピンを有し、この係止ピンは挿入部材にヒンジ
ピンと同様に取り付けられている。挿入部材は、
環形のハウジングの内面に形成されたスロツトに
嵌合され、このスロツトはその断面において部分
的に円形をなしている。このスロツトと一致する
形状をしている挿入部材は、ヒンジピンの端部と
嵌合する横孔と係止ピンと嵌合する横孔とをそれ
ぞれ有している。

リングは、半径がハウジングの外径よりも小さ
いので、リングとハウジングとの境界領域は、バ
ルブの半径方向において常にハウジングの端部の
内側にある。さらに、境界領域は、通常、ハウジ
ング一端面において円形の接触ラインで終端して
いる。

さまざまな因子が、ハウジングの端面上の接触
ラインの適正な位置に影響している。しかし、一
般に、バルブが配管された時に接触ラインの外側
にあるガスケツトの量は、テスト圧力でバルブを
シールするのには十分である。接触ラインがハウ
ジングの端面の内側縁部に非常に接近している場
合には、ガスケツトが境界部を覆つていないこと
が増えてくる。これによつて、ガスケツトが歪
み、リングがガスケツトを介して均一に圧縮され
なくなるという問題が生じる。

リングは、ハウジングにネジ込みやはめ込みに
より保持されているが、ハウジングの軸線に平行
となるネジによつてハウジングに保持されている
ことが望ましいので、ピンとフラツプとを組み立
てたものは、バルブの配管の前に所定の位置に確
実に固定される。この場合、過度の振動による使
用中の緩みや欠落に備えて、少なくともガスケツ
トにてネジの頭部を覆うことが必要となる。この
ために、ネジがリングの最も内側の縁部に対して
直角でなければ、ネジはガスケツトによつて覆わ
れないことになる。ガスケツトは、内径がハウジ
ングの端面の内径よりも大きく、且つ外径がハウ
ジングの端面の外径よりも小さいことが望まし
い。

一方、接触ラインは、半径方向においてガスケ
ツトの配置領域の外側にあつてはならない。接触
ラインの位置は、リングの外側のハウジングの外
壁を適切な厚みとして強度に保てるような位置で
ある。

リングの断面形状はどのようなものでも良い
が、断面は、ハウジングに取り付けたときの幅広
面がハウジングの端面の一部となり且つハウジン
グの内側を狭くする楔形が望ましい。

従来のバルブではシールが用いられてきたが、
本発明によればシールのようなものはリングとハ
ウジングとの間の領域には不要となる。本発明で
は、かかる領域を通過してリークが発生した場
合、リーク路はガスケツトのところで終端する
か、またはガスケツトの内側にて終端するためで
ある。

また、本発明によれば、バルブの製造及び保守
が非常に容易になるので、バルブの製造及び保守
に要する費用は大幅に減少する。挿入部材と嵌合
するスロツトは、ハウジングの内側に、簡単な作
業、すなわち検査が容易で応力の集中が防止され
る加工技術によつて穿設される。挿入部材そのも
のは製造が容易であり、ピン及び挿入部材の組立
やハウジングの内部に簡単に配置されてリングに
よつて保持されるバルブに関する特別な問題はな
い。同様に、補修及び交換もきわめて容易であ
る。さらに、固定用ボルトの邪魔になるネジプラ
グも無い。また、突出したネジがないので、外部
のラグに固定する構成も可能となる。外部のラグ
は長いボルトを使わない限り望ましい。長いボル
トは、火災の時に、バルブよりも膨張するのでガ
スケツトの圧縮が緩む危険性があると考えられる
ためである。ハウジングの設計に、設計装置やパ
ターン装置などが用いられるが、追加の製造コス
トは殆ど無く、バルブの重量が増加することも無
い。また、バルブの管厚を最小の基準に合わせら
れる。ピンなどのバルブの内部にて魔耗する部品
を容易に交換することができる。このように、本
発明によるバルブは、従来のバルブと同程度の強
度を有し、さらに、従来のものよりも優れた耐リ
ーク性を有し、かつ組立及び保守に要するコスト
が非常に安価となつている。

以下に、本発明の実施例を添付図面に基づいて
説明する。

上述の第１図は従来のウエハチエツクバルブを
示し、Ａは従来のウエハチエツクバルブの背面図
であり、Ｂは縦断面図である。

第２図は、本発明によるバルブの正面図であ
る。

第３図は、本発明によるバルブの背面図であ
る。

第４図は、配管のフランジにクランプされた第
３図と同様のバルブの部分断面図である。

第２乃至第４図に示すように、本発明のバルブ
は支柱部２１を備えた環形のハウジング１１１を
有し、支柱部２１は、テーパが形成された導入口
２２の直径方向に伸長している。バルブを閉塞す
るために、２つのフラツプ１２３及び１２４がヒ
ンジピン１２０に取付けられている。これらのフ
ラツプは、支柱部によつて画定される２つの半円
形の開口を閉塞するように据え付けられている。
弁座は、環形の開口を囲むともにフラツプがとど
まりスプリング１２８にて付勢される支柱部をも
横切つて設けられている。フラツプが閉塞してい
る時、ヒンジピンはフラツプよりも僅かに下流側
にあり、フラツプは背面にヒンジピンが挿通され
るラグを有している。ヒンジピンの下流側に係止
ピン１２１があり、この係止ピンは、閉塞位置か
ら開放位置に向かういずれか一方のフラツプの過
度の回転を防いている。開放位置において、フラ
ツプはハウジングの軸線とほぼ平行になる。

２つの挿入部材１１７は、断面が例えばほぼ半
円形であり、環形のハウジングの内壁に形成され
開口面を有する孔ないしスロツトに嵌合してい
る。挿入部材の各々は２つの横孔を有し、ヒンジ
ピン及び係止ピンの各々は対応する孔に嵌合され
ている。組立時に、挿入部材は開口面を有する凹
部に正確に、簡単に、かつ確実に嵌入されるの
で、ハウジング内部の所定位置にピン及びフラツ
プが配置される。

第３及び第４図に示すように、バルブはハウジ
ング１１１を有し、このハウジングは、第１端面
としての上流側端面１１２と第２端面としての下
流側端面１１３とを有している。このバルブは、
ボルトにて固定されるフランジ１１５及び１１６
の間にガスケツト１１４とともにクランプされ
る。２つの挿入部材は、通常バルブの内面に穿設
された領域に嵌合される。図示するように、２つ
の挿入部材はほぼ扇形に相当するので、加工が便
利である。なお、挿入部材は必要に応じて他の形
状とすることもできる。フラツプ１２３及び１２
４はスプリング１２８にて付勢され、ヒンジピン
１２０及び係止ピン１２１の端部の各々は、挿入
部材の孔に挿入されている。挿入部材は、通常断
面が楔形のリング１２２によつて所定の位置に保
持されている。リング１２２は、ハウジング内面
の一端部の対応するスロツトに嵌合し、リングの
直径方向で互いに対向する皿ネジ１２５によつて
このスロツトの内部に保持されている。リングの
傾斜面１２６及び本体の弁座の各々は、例えバル
ブの断面が矩形であつたとしても、弁座とバルブ
の外面との距離が必要以上に小さくならないよう
に形成されている。第４図に示すように、リング
とハウジングとの接合領域は、ガスケツトのほぼ
中心部分の下流側端面１１３において符号１２９
のところで終端している。リンゲとハウジングと
の間にいかなるリークが生じようとも、リーク路
はガスケツトよつて確実に遮断される。

本発明のバルブは、その構造において従来のバ
ルブと同程度の機械的強度を有しながらも、組立
及び交換が容易であるという効果を有する。さら
に、バルブの両端のフランジ面は途切れることな
く連続している。

本発明は、従来のバルブよりも本質的に優れて
いるのみならず、廉価で簡単で費用対効果比のあ
る工作技術を用いているバルブを提供するもので
ある。かかるバルブは、挿入部材とハウジングと
の間の遊びとは対照的にヒンジピンと挿入部材と
の間にいくらかの遊びを有する構成を採つてい
る。この構成によつて、開放時には、Ｄ字形のフ
ラツプの内側直線状縁部がフラツプの回動以前に
弁座から離れるので、シール面の摩耗が減少す
る。この摩耗の減少は、上記遊びを有すること
と、スプリングがフラツプのヒンジピンラインか
ら十分離れたところに力を及ぼすように配置した
こととによつて実現できた。なお、ヒンジピンラ
インは、フラツプが、スプリングによつて互いに
接触している点を中心にして僅かに動しながらヒ
ンジピン近傍の前記直線状縁部で最初に離れると
ころである。いずれはヒンジピンと挿入部材との
間の遊びによつてヒンジピンや挿入部材に摩耗が
生じる。しかしながら、この摩耗は、廉価で容易
に交換可能な部品の摩耗であり、従来のバルブの
ようにハウジングそのものの摩耗ではない。