JPH11270705A - バルブ - Google Patents

バルブ

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JPH11270705A
JPH11270705A JP7810598A JP7810598A JPH11270705A JP H11270705 A JPH11270705 A JP H11270705A JP 7810598 A JP7810598 A JP 7810598A JP 7810598 A JP7810598 A JP 7810598A JP H11270705 A JPH11270705 A JP H11270705A
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JP
Japan
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valve
case
valve element
valve body
contact surface
Prior art date
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Pending
Application number
JP7810598A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Sato
博 佐藤
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Central Kiko Kk
Original Assignee
Central Kiko Kk
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 蒸気洗浄等を実施することで、使用温度範囲
が広いバルブにおいて、温度変化しても隙間が発生しな
い構造のバルブを提供する。 【解決手段】 弁体受け部7と弁体10の接触面41並
びに弁体10と弁体押し片12の接触面42を、弁棒8
の軸43に対して角度θ1又はθ2で傾斜させたことを
特徴とする。この角度θ1,θ2は30〜60°の範
囲、好ましくは45°とする。 【効果】 接触面41,42が角度θ1,θ2だけ傾斜
しているため、径方向の相対変位も軸方向の相対変位も
ともに矢印,の様な滑りに換る。このときに弁体1
0が軸方向に常に圧縮されているため、接触面41,4
2に隙間が発生することはない。従って、弁体10廻り
に液が溜まる心配はない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は食品ラインや薬液ラ
インに好適なバルブに関する。
【0002】
【従来の技術】図9は従来のディスクバルブの要部断面
図であり、バルブ100は弁箱101と弁座102と弁
体103と弁棒104とからなり、弁棒104で弁体1
03を上げ下げする形式の弁であり、弁体103がディ
スク(円盤)であることから、一般にディスクバルブと
呼ぶ。
【0003】図10は図9の要部拡大図であり、弁体1
03はポリ四フッ化エチレン樹脂製ディスクであり、こ
れを凹部105の付いたステンレス製リテーナ106に
納め、段付き座金107を介してナット108で弁棒1
04に固定した構造のものである。
【0004】食品ラインでは、工程切換えなどの際に蒸
気でラインを洗浄する。この洗浄は1日に数回実施す
る。食品の温度は0〜25℃であり、蒸気は約120℃
である。ポリ四フッ化エチレンの線膨張係数は10×1
-5(1/℃)、ステンレスのそれは1.8×10
-5(1/℃)であり、両者の線膨張係数に5倍強の開き
がある。そこで、120℃における弁体103の外径を
基準に凹部105の径を決定する必要がある。そうしな
いと、弁体103が拘束されて破壊するからである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】すると、通常の0〜2
5℃では、ポリ四フッ化エチレン製弁体103が凹部1
05より大きく収縮するため、図に示すとおりδ1,δ
1,δ2,δ2の隙間が発生する。これらの隙間に食品
(液体)が詰り、蒸気洗浄でも除去できないことがあ
る。液体が隙間に長時間溜まると、食品の種類によって
は雑菌が繁殖し、食品衛生上問題となる。そこで、本発
明の目的は、蒸気洗浄等を実施することで、温度範囲が
広いバルブにおいて、温度変化しても隙間が発生しない
構造のバルブを提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に請求項1は、弁座を備えた弁箱と、樹脂製弁体と、こ
の弁体を支えるステンレス製弁棒とからなり、弁棒の一
端に弁体受け部を備え、この弁体受け部に弁体を載せ、
この弁体をステンレス製弁体押し片で押圧する構造のバ
ルブであって、弁体受け部と弁体の接触面並びに弁体と
弁体押し片の接触面を、弁棒の軸に対して30〜60°
の範囲で傾斜させたところの円錐面としたことを特徴と
するバルブである。
【0007】弁体受け部と弁体の接触面並びに弁体と弁
体押し片の接触面を傾斜させたので、熱膨張、収縮を接
触面での相対滑りにより、吸収させることができ、接触
面に隙間が発生する心配はない。隙間が無いので、液溜
まりを未然に防ぐことができる。
【0008】請求項2は、弁入口を弁座より上位に設
け、弁出口を弁座より下位に設けたことを特徴とする。
液を溜めること無く、流通させることができる。
【0009】請求項3は、弁箱を、弁座の近傍で分割し
た第1ケースと第2ケースとをロングボルトで締めるこ
とで組合わせたものであり、第1ケースに弁入口、第2
ケースに弁座並びに弁出口を備え、弁棒廻りに第1・第
2ケースを相対的に廻すことで、弁入口に対する弁出口
の方位を任意に変更できるようにしたことを特徴とす
る。弁入口と弁出口の相対角度を任意に変更できるた
め、バルブの使い勝手が良くなる。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を添付図に基
づいて以下に説明する。図1は本発明に係るバルブ(第
1実施例)の分解図であり、バルブ1は、弁入口2を備
えた第1ケース3と、弁座4及び弁出口5を備えた第2
ケース6と、弁体受け部7を備えたステンレス製弁棒8
と、樹脂製弁体10と、ステンレス製弁体押し片12
と、ダイヤフラム14と、中間ブロック16と、シリン
ダユニット20(中空ピストンロッド21、ピストン2
2、シリンダ23、蓋24及び蓋締めボルト25からな
る。)と、皿ばね26,26と、袋ナット28と、シリ
ンダ23へ第1・第2ケース3,6を締め付けるロング
ボルト29とからなる。31はパッキン、32はOリン
グである。ロングボルトは長いボルトを意味する。樹脂
製弁体10は、ポリ四フッ化エチレン樹脂が好適である
が、その他の樹脂であってもよい。
【0011】図2は本発明に係るバルブ(第1実施例)
の組立図であり、第1ケース3に第2ケース6を組合わ
せることで弁箱35を構成し、弁棒8の下端の弁体受け
部7に弁体10を載せ、上から弁体押し片12、ダイヤ
フラム14、中間ブロック16を嵌め、この弁棒8にシ
リンダユニット20のピストンロッド21を被せ、ピス
トンロッド21から突出た弁棒8の上端に皿ばね26,
26を介して袋ナット28を締付けたものである。これ
で、弁体10は弁体受け部7と弁体押し片12とで挟ま
れたことになる。
【0012】図は弁閉状態を示すが、シリンダ23に開
けた第1ポート36からエアを吹込めば、ピストン22
並びにピストンロッド21が上昇し、結果として、弁座
4から弁体10が離れて、弁開状態になる。バルブを閉
じるには第2ポート37からエアを吹込めばよい。ここ
で、注目すべき点は、弁入口2を弁座4より上位に設
け、弁出口5を弁座4より下位に設けたことと、弁座4
の周囲4aや弁体押え片12のくびれ部12aが斜面に
なっていることである。傾斜角は3°以上である。従っ
て、液が常に一方向に流れ、くびれ部12aなどに液が
溜まる心配はない。
【0013】図3は本発明に係る弁体と弁棒の取合いを
示す図であり、弁体受け部7と弁体10の接触面41並
びに弁体10と弁体押し片12の接触面42を、弁棒8
の軸43に対して角度θ1又はθ2で傾斜させたことを
特徴とする。この角度θ1,θ2は30〜60°の範
囲、好ましくは45°とする。その理由を次に述べる。
【0014】挟まれている樹脂製弁体10の線膨張係数
は約10×10-5(1/℃)であり、弁体受け部7及び
弁体押し片12の線膨張係数は約1.8×10-5(1/
℃)である。蒸気殺菌の際に120℃、通常は0〜25
℃の環境下にあるため、温度変化により弁体受け部7、
弁体10、弁体押え片12は各々膨張若しくは収縮す
る。一方、2枚の皿ばね26,26のスプリング作用
で、弁棒8は白抜き矢印の様に弁体押え片12に対して
相対的に常に上昇しようとする。この結果、弁体10は
上下から適度に押されることになる。
【0015】接触面41,42が角度θ1,θ2だけ傾
斜しているため、径方向の相対変位も軸方向の相対変位
もともに矢印,の様な滑りに換る。このときに弁体
10が軸方向に常に圧縮されているため、接触面41,
42に隙間が発生することはない。従って、弁体10廻
りに液が溜まる心配はない。
【0016】図4は本発明に係るバルブの外形図であ
り、第1ケース3と第2ケース6をロングボルト29で
締めることで弁箱35を構成し、第1ケース3に弁入口
2、第2ケース6に弁出口5を備え、且つ弁入口2の1
80°回転位置に弁出口5を設けたことを示す。配管の
都合などで、弁入口2の方位を変える必要があれば、ロ
ングボルト29を緩め、抜き、第1ケース3を廻せばよ
い。
【0017】図5は本発明に係るバルブの変化図であ
り、弁入口2に対して弁出口5が90°の位置にあるこ
とを示す。同様に、両者の相対角度を0,90,18
0,270°のいづれかに変更することができるので、
配管施工が容易となり、バルブの使い勝手が良くなる。
【0018】図6は本発明に係るバルブ(第2実施例)
の組立図であり、前記バルブ1と同部材については符号
を流用して、詳細な説明を省略する。バルブ50は弁棒
8の軸43を角度θ3(即ち、バルブの要部をθ3)だ
け傾斜させたことを示す。この角度θ3は1〜3°であ
る。バルブ50の前後の配管51,52は下り勾配に施
工する。配管52の勾配をθ4とすれば、バルブ50は
(θ3+θ4)の傾斜角で傾けたことになる。
【0019】配管51,52は一般に内面が平滑であ
り、流れを妨げるものが無いので、配管の勾配θ4はそ
れほど見込まなくとも、液体を流すことはできる。一
方、バルブ50は流路が折れ曲がっており、流れを妨げ
る要素が大きい。従って、バルブ50は、より大きな流
れ勾配を確保することが望ましい。そこで、配管51,
52の勾配をθ4とし、バルブ50の勾配をそれより大
きな(θ3+θ4)としたものである。
【0020】図7は本発明に係るバルブ(第3実施例)
の組立図であり、このバルブ60は、弁入口2を備えた
第1ケース3の下に第1弁出口61を備えた第2ケース
6を重ね、上に第2弁出口62を備えた第3ケース63
を重ね、この第3ケース63にシリンダユニット20を
重ね、2個の弁体10,10を内蔵したところの三方弁
である。図では弁入口2は第1弁出口61と連通状態に
ある。弁棒8を上昇させると弁入口2は第2弁出口62
と連通状態になる。
【0021】図8(a),(b)は図7の作用説明図で
ある。 (a):弁入口2に対して、第1弁出口61、第2弁出
口62ともに180°の位置にあることを示す。図示せ
ぬ、ロングボルトを緩め、抜いて、シリンダユニット2
0に対して第1〜第3ケース3,6,63を分離するこ
とができる。 (b):第1〜第3ケース3,6,63を分離して、調
整、再組立した結果、弁入口2に対して、第1弁出口6
1を90°、第2弁出口62を−90°の位置に設定し
たことを示す。
【0022】この第3実施例に係るバルブ60は、第2
弁出口62が弁入口2より上位にあるため、用途はやや
制限される。しかし、図7に示す通り、弁体10の上下
を傾斜面で接触させることで、弁体10廻りに液が溜ま
ることを防止できる機能は維持できる。
【0023】尚、皿ばね26は、スプリングワッシャ、
圧縮ばねであってもよい。また、バルブ1,50,60
は実施例ではシリンダ付き自動開閉弁であるが、シリン
ダなしの手動開閉弁であってもよい。
【0024】
【発明の効果】本発明は上記構成により次の効果を発揮
する。請求項1は、弁体受け部と弁体の接触面並びに弁
体と弁体押し片の接触面を傾斜させたので、熱膨張、収
縮を接触面での相対滑りにより、吸収させることがで
き、接触面に隙間が発生する心配はない。隙間が無いの
で、液溜まりを未然に防ぐことができる。
【0025】請求項2は、弁入口を弁座より上位に設
け、弁出口を弁座より下位に設けたので、液を溜めるこ
と無く、流通させることができる。
【0026】請求項3は、弁箱を、弁座の近傍で分割し
た第1ケースと第2ケースとをロングボルトで締めるこ
とで組合わせたものであるから、弁入口と弁出口の相対
角度を任意に変更できるため、バルブの使い勝手が良く
なる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るバルブ(第1実施例)の分解図
【図2】本発明に係るバルブ(第1実施例)の組立図
【図3】本発明に係る弁体と弁棒の取合いを示す図
【図4】本発明に係るバルブ(第1実施例)の外形図
【図5】本発明に係るバルブ(第1実施例)の変化図
【図6】本発明に係るバルブ(第2実施例)の組立図
【図7】本発明に係るバルブ(第3実施例)の組立図
【図8】図7の作用説明図
【図9】従来のディスクバルブの要部断面図
【図10】図9の要部拡大図
【符号の説明】
1,50,60…バルブ、2…弁入口、3…第1ケー
ス、4…弁座、5…弁出口、6…第2ケース、7…弁体
受け部、8…弁棒、10…樹脂製弁体(弁体)、12…
弁体押し片、26…皿ばね、29…ロングボルト、35
…弁箱、41,42…接触面、43…弁棒の軸、θ1,
θ2…接触面の傾斜角。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁座を備えた弁箱と、樹脂製弁体と、こ
    の弁体を支えるステンレス製弁棒とからなり、弁棒の一
    端に弁体受け部を備え、この弁体受け部に弁体を載せ、
    この弁体をステンレス製弁体押し片で押圧する構造のバ
    ルブであって、前記弁体受け部と弁体の接触面並びに弁
    体と弁体押し片の接触面を、弁棒の軸に対して30〜6
    0°の範囲で傾斜させたところの円錐面としたことを特
    徴とするバルブ。
  2. 【請求項2】 弁入口を弁座より上位に設け、弁出口を
    弁座より下位に設けたことを特徴とする請求項1記載の
    バルブ。
  3. 【請求項3】 前記弁箱は、弁座の近傍で分割した第1
    ケースと第2ケースとをロングボルトで締めることで組
    合わせたものであり、第1ケースに弁入口、第2ケース
    に弁座並びに弁出口を備え、弁棒廻りに第1・第2ケー
    スを相対的に廻すことで、弁入口に対する弁出口の方位
    を任意に変更できるようにしたことを特徴とする請求項
    1記載のバルブ。
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