JPH0694904B2 - 弁装置 - Google Patents

弁装置

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JPH0694904B2
JPH0694904B2 JP1182547A JP18254789A JPH0694904B2 JP H0694904 B2 JPH0694904 B2 JP H0694904B2 JP 1182547 A JP1182547 A JP 1182547A JP 18254789 A JP18254789 A JP 18254789A JP H0694904 B2 JPH0694904 B2 JP H0694904B2
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JP
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valve
flow
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fluid
flow passage
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JP1182547A
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Inventor
茂弘 川合
一毅 高野
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山武ハネウエル株式会社
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Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はバルブプラグの中心軸周りの回転によって流量
制御を行う弁装置に関する。
[従来の技術] 回転弁の代表的なものとして、第6図に示すボール弁と
か、第7図に示すコック等がある。すなわち、第6図の
ボール弁は、内部に流路2が貫通形成された弁本体1
と、この弁本体1内に弁座3a、3bを介して回転自在に配
設され、流路2内を流れる流体の流量を制御するボール
4とを備えている。弁本体1の上面中央部面には流路2
に連通する開口部5が開設されており、この開口部5に
蓋体6がOリング7を介して嵌合され、かつ複数個の取
付ボルト8によって固定されている。ボール4には中心
を通り流路2に連通する流通孔9が貫通形成されてい
る。10は蓋体6の中央に貫通形成された挿通孔11に挿通
された弁軸で、この弁軸10の内端が前記ボール4に連結
され、外端にレバー12が取り付けられている。
このような構成において、ボール弁は、レバー12の操作
によってボール4を回転させ、流通路9を流路2に一致
させると、全開状態となり、90°交差させると全閉状態
となる。
第7図に示すコックは上記ボール弁と略同様に構成され
るもので、弁本体20と、弁本体20内に回転自在に配設さ
れた栓21とを備え、栓21の中心部には弁本体20内の流路
22と連通する流通孔23が開設されている。
なお、24はナット、25はワッシャである。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、上述したような従来の回転弁において
は、第8図に示すようにボール(または栓)4の途中開
度、すなわち流通路9の両端開口部の一部分が流路2と
連通している状態、において流体30が流通孔9を通過す
る際、その前後において流線の乱れを生じるため、流体
30の滞留するデッドスペース(斜線部)31ができ、この
デッドスペース31により、スラリー、タール、パルプ等
の粘性流体の場合は、流体30の粘着、固着によって詰ま
り易く、作動不良を起こすと云った問題があった。ま
た、スラリー流体では流線の乱れにより部分的に損傷が
進み、弁本体1に穴があいたりして流体30が外部に漏洩
したり、全閉時の漏洩量が増大すると云った問題もあっ
た。
したがって、本発明は上述したような従来の問題点に鑑
みてなされたもので、その目的とするところは、途中開
度におけるデッドスペースの発生を極力防ぎ、流体の付
着、弁本体の損傷等を軽減防止し、耐久性および信頼性
を向上させるようにした弁装置を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 本発明は上記目的を達成するために、弁本体内の流路中
にこれと直交して配設されたバルブプラグの回転によっ
て流体の流量を制御する弁装置において、前記流路の中
心線と直交する面内での断面形状を一方端側を半円形
に、他方端側を矩形に形成し、前記バルブプラグの流量
特性部は、前記流路の矩形流路部に摺接する特性基部
と、前記流路の半円形部に摺接する半円形特性部とから
なり、かつ特性部全体がへら状に形成されることによ
り、一端が前記特性基部の基端に一致し、他端が前記半
円形特性部の先端に一致し、特性基部基端より半円形特
性部先端に至るにしたがって徐々に深くなる切欠が両側
にそれぞれ形成されているものである。
[作用] 本発明においてはバルブプラグの流量特性部に設けた切
欠によって流体の流量制御を行う。また、切欠は深さが
一定せず、バルブプラグの軸線方向において異なってい
るため、その切欠面が全面にわたって流体の流れ方向と
直交せず、また流路壁に摺接することがない。流量特性
部は弁開時において流路の中央に位置する。流体は流量
特性部の切欠部を流れ、2分される。このような切欠部
を有する流量特性部においては、デッドスペースの発生
が全開度において少なく、流体の流れをスムーズにす
る。切欠の深さは連続的に増大するので、応力集中箇所
がなく、特性部の強度を増大させる。半円形特性部は流
路の半円形部に摺接することで、軸受を兼用する。流路
は、一方端側が矩形で、他方端側が半円形とされること
で、流量特性部と同形状とされ、流体の流れを阻害する
ことがない。
[実施例] 以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて詳細に説明
する。
第1図は本発明に係る弁装置の一実施例を示す全閉状態
の断面図、第2図は第1図のII−II線断面図、第3図は
流路の断面図、第4図はバルブプラグの流量特性部の斜
視図である。これらの図、特に第1図および第3図にお
いて、弁本体1内に貫通形成された流路2の、バルブプ
ラグ40に対応する中央部分における流路2の中心線Lと
直交する面内での断面形状は、上半部が矩形、下半部が
半円形とされている。そして、上半部の矩形流路部2Aの
幅と、下半部の半円形流路部2Bの直径は等しい。
前記バルブプラグ40は、第4図に示すように円柱状体に
形成されて前記弁本体1の上面中央に形成されたプラグ
挿通孔41より前記流路2内に回転自在に挿通されてお
り、下端部、すなわち流路2内に挿入されている部分が
流量特性部43を形成している。この流量特性部43は前記
流路2の矩形流路部2Aに摺接する特性基部43Aと、この
特性基部43Aに連続して設けられ、前記半円形流路部2B
に摺接する半円形特性部43Bとで構成され、また流量特
性部43の両側には左右一対の切欠45(45a、45b)が形成
されている。切欠45は、前記特性基部43Aの基端aより
半円形特性部43Bの下端bにかけて形成され、その深さ
が基端aより下端bに至るにしたがって2次曲線的に増
大するよう変化している。したがって、流量特性部43は
第1図に示すように厚みが上端より下端に至るにしたが
って徐々に薄くなるへら状とされる。
バルブプラグ40の上端面中央部には小径部46(第1図)
が一体に突設されており、この小径部46は弁軸47の下端
部に設けられたコ字状のプラグ取付部48内に挿入され、
且つ複数個のビス49により固定されている。
前記弁本体1の上面中央部に形成されたプラグ挿通孔41
の上端部は前記プラグ取付部48が摺動自在に嵌合し得る
大径穴部50とされ、この大径穴部50は第2図に示すよう
に弁本体1の肉厚内に形成された流体圧供給路51を介し
て弁本体外部と連通している。なお、この流体供給路51
はバルブプラグ40とプラグ挿通孔41との摺動部の洗浄用
に使用されるもので、通常は栓(図示せず)によって閉
塞されている。
第1図において、52は弁本体1の上面中央部にOリング
53を介して設置され、且つ不図示のボルト、ナットによ
って強固に固定されたアクチュエータ(図示せず)のヨ
ークで、このヨーク52の下端部中央には貫通孔54が前記
弁本体1のプラグ挿通孔41と同軸形成されており、この
貫通孔54に前記弁軸47がパッキン55、押圧子56、ナット
57等を介して挿通されている。また、弁軸47の上端部は
ヨーク52の上端部に設けた挿通孔58にベアリング59を介
して挿通され、アクチュエータに連結されている。そし
て、弁軸47はアクチュエータもしくは手動によって回転
され、第1図に実線で示すように切欠45a、45bのうちの
いずれか一方、換言すれば流量特性部43が流体30の流れ
方向に正対しているとき、流路2を完全に閉鎖し、この
状態よりバルブプラグ40を徐々に回転させていくと、切
欠45の面60が流体の流れ方向に対して傾き、流路壁との
間に隙間を生じるため、流体30が切欠45と流路壁の間を
通って流れだし、90°回転した第1図2点鎖線で示す状
態になると、切欠45a、45bが流れ方向と平行になるた
め、全開状態となり、流路2を流れる流量が最大とな
る。かくしてこのような構成からなる弁装置において
は、バルブプラグ40の両側に設けた切欠45a、45bによっ
て流量調整を行っているため、途中開度において、流量
特性部43が第5図に示すように流路2の中央に位置して
流体30を2つに分ける。そして、2分された流体は切欠
45a、45bを通過することで再び合流する。したがって、
このような流体30の流れにおいては上述したような従前
装置におけるデッドスペースの発生が全開度にわたって
著しく少なく、また流路2の内壁面と切欠45の面60に沿
って流体30が流れるため、流体30の流れもスムーズで、
粘性流体の場合でも、流路壁面、流量特性部43に付着、
固着することが少なく、弁装置の詰まりを防止し得る。
また、切欠45の面60を第1図に示すように曲面とし、流
体30の面60に対する衝突角度Θを90°以外の角度として
流体30による衝撃力を緩和させているため、面60の摩耗
量を少なくすることができ、流量特性部43の耐久性を向
上させる。
なお、上記実施例は切欠45の面60を凹曲面としたが、本
発明はこれに特定されるものではなく、凸曲面あるいは
平坦面としてもよく、要はリニアー、イコールパーセン
ト等の流量特性に応じて変更すればよい。
[発明の効果] 以上説明したように本発明に係る弁装置は、流路の断面
形状を変えると共に、この断面形状に応じてバルブプラ
グの流量特性部の形状をへら状に形成し、その両側に流
量制御を行う切欠を設けて構成したので、構造が比較的
簡単であるにもかかわらず、全開度にわたってデッドス
ペースの発生が少なく、粘性流体の付着、固着さらには
詰まりによる作動不良等を防止し得る。また、切欠の深
さをプラグの軸線方向において変化させているので、流
体の衝撃緩和効果に優れ、流量特性部の流体衝突により
損耗を軽減防止し得る。また、半円形特性部は流路の半
円形部に摺接することで、軸受を兼用するので、別部材
からなる軸受を必要とせず、バルブプラグの振動等を防
止する。また、流路は、一方端側が矩形で、他方端側が
半円形とされることで、円形断面の流路に比べて断面積
が大きく、また流量特性部と同形状とされ、流体の流れ
を阻害することがない。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に係る弁装置の一実施例を示す全閉状態
の断面図、第2図は第1図のII−II線断面図、第3図は
流路の断面図、第4図はバルブプラグの流量特性部の斜
視図、第5図は流体の流れを示すための図、第6図は従
来のボール弁の断面図、第7図は同じく従来のコックの
断面図、第8図は従来弁による欠点を説明するための図
である。 1……弁本体、2……流路、2A……矩形流路部、2B……
半円形流路部、30……流体、40……バルブプラグ、43…
…流量特性部、43A……特性基部、43B……半円形特性
部、45……切欠、47……弁軸。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】弁本体内の流路中にこれと直交して配設さ
    れたバルブプラグの回転によって流体の流量を制御する
    弁装置において、前記流路の中心線と直交する面内での
    断面形状を一方端側を半円形に、他方端側を矩形に形成
    し、前記バルブプラグの流量特性部は、前記流路の矩形
    流路部に摺接する特性基部と、前記流路の半円形部に摺
    接する半円形特性部とからなり、かつ特性部全体がへら
    状に形成されることにより、一端が前記特性基部の基端
    に一致し、他端が前記半円形特性部の先端に一致し、特
    性基部基端より半円形特性部先端に至るにしたがって徐
    々に深くなる切欠が両側にそれぞれ形成されていること
    を特徴とする弁装置。
JP1182547A 1989-07-17 1989-07-17 弁装置 Expired - Lifetime JPH0694904B2 (ja)

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JP1182547A JPH0694904B2 (ja) 1989-07-17 1989-07-17 弁装置

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JPH0351585A JPH0351585A (ja) 1991-03-05
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