JPS5949459B2 - 可撓性管を用いた弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （発明の対象） 本発明は可撓性管を用いた弁に関し、特に可撓性管の内
外周の圧力関係を変化させ、可撓性管を撓曲させて流体
通路を開閉するものに関する。

（従来技術） 特公昭４８−３５９６５号公報に、可撓性管を用いた流
体流通弁が記載されている。

はぼ円筒形状の本体部材に蓋部材をボルトで取付けて、
ケーシングとする。

ケーシングの中にコア・ケージを配置する。

コア・ケージは中央部分に障壁を有し、その外周にシー
ル面を形成し、中央障壁の両側の周壁にスロットを設け
である。

ケーシングの内周壁とコア・ケージの外周壁の間は隔て
、そＱ空間に円筒形状の可撓性管を配置する。

可撓性管は厚みがほぼ一様であり、径もほぼ一様である
。

また、両端にフランジを有し、それぞれケーシングとコ
ア・ケージの間に挾んで固定する。

このとき、可撓性管の内面がコア・ケージの中央部分の
外周のシール面に接する。

ケーシングには制御流体ボードを設ける。

このポートを通して制御流体を可撓性管の外側の空間に
導入し、あるいは流出させる。

コア・ケージの障壁の一面側部ち入口側は高圧の被制御
流体源に接続し、他面側即ち出口側は低圧の被制御流体
の供給先に接続する。

従って、可撓性管はその外周の流体の圧力を小さくして
いくと、入口側部分がまず外側に脹れ出し、次第に出口
側に拡がっていき、やがてシール面から離れる。

すると被制御流体は入口側のスロットを通ってコア・ケ
ージの外側に出、障壁を乗り越え、出口側スロットを通
って再びコア・ケージの内側に入り、そして供給先に流
れていく。

制御流体の圧力を高めれば、可撓性管は内側に向かって
圧縮さてコア・ケージの外周に押付けられるので、シー
ル面に気密的に接つして、被制御流体の流れを止める。

この流体流通弁では、可撓性管は厚み並びに径がほぼ一
様であり、両端がケーシングとコア・ケージの間に挾ま
れて固定されている。

従って、可撓性管は外側に膨張するときに、入口側部分
も外側に膨張するのであるから流体の流れの抵抗が大き
く、かつ膨張を管口体の伸びだけで賄うのであるから、
そのときに大きな引張応力が生じるので、寿命が短い。

（技術的課題） 本発明の技術的課題は、可撓性管が撓曲し易くて流体の
流れの抵抗が小さくて、また引張応力が小さくて、寿命
を長くすることである。

（構成と作用） 本発明による可撓性管を用いた弁の構成は次の通りであ
る。

ケーシングで被制御流体の入口と出口が開口する弁室を
形成する。

弁室内に先端を障壁で塞いだ円筒管を設けて、管内を出
口に管外を入口に連通させる。

管の周壁に複数の弁孔を設ける。

その弁孔の両側の外周壁面にシール面を形成する。

障壁側のシール面は環状突起に形成することもできる。

可撓性管を円筒管の外周に弁孔を覆うようにして嵌め込
む。

入口側の端部は固定し出口側の端部は固定せずに出口に
近い側のシール面に接触させて、可撓性管の外周に密閉
された圧力室を形成する。

可撓性管の弁孔に対面する部分は厚みを大きくし、障壁
側のシール面に対面する部分は厚みを小さくする。

また障壁側のシール面よりも入口側の部分は出口側の部
分よりも径を大きくする。

この弁の作用は次の通りである。

圧力室内の圧力は第１通路を通して加圧流体を導入すれ
ば上昇し、第２通路を通して排出すれば低下する。

従って、可撓性管は圧力室内の圧力が高くなれば出口側
部分は円筒管に押付けられるので、入口側の流体は出口
側に流れることが出来ない。

圧力室内の圧力が低くなれば出口側部分は入口側の被制
御流体の圧力で押広げられて円筒管から離れるので、入
口側の流体は弁孔を通って管内に入り、出口側に流れ出
る。

このとき可撓性管の自由端の近くの部分は出口側の孔に
吸い寄せられた状態のまま撓曲する。

また、入口側部分は出口側部分よりも厚みが薄くかつ径
が大きいので、変形量が少なくまた変形しやすいので、
流体が流れやすい。

本発明の可撓性管は入口通路側は固定したが、出口通路
側は固定していないので、撓曲するときに自由端が内水
体の管に沿って入口通路側に移動出来る。

従って、撓曲し易く、引張応力も小さいので寿命が長く
なる。

上記の第１０通路手段は可撓性管に細孔を、入口通路の
流体を圧力室内に導入するする様に形成したものであっ
てもよい。

第１通路手段と第２通路手段の一方又は両方に流体通過
量を制御する弁手段を取付けることが出来る。

この弁手段を操作すれば圧力室内の圧力を制御できるか
ら、可撓性管を用いた弁を操作できる。

例えばこの弁手段がフロート弁であれば、レベルコント
ロールパル７”カ得うレル。

（実施例） 第１，２図に示す実施例を詳細に説明する。

第１図は閉弁状態、第２図は開弁状態を示す。

筒状の本体１に端部材２を螺合してケーシングを形成す
る。

ケーシングに入口３と出口４の開口する弁室５を形成す
る。

入口３と出口４の弁室５側の開口端を囲むようにして環
状突起６，７を設ける。

突起７の外周に円筒管８を嵌め込み、管８の周壁に複数
の弁孔９を設ける。

配管８の先端に円盤状の障壁１０を嵌め込み、障壁１０
と突起７の外周に外径方向に丸みをもって突出したシー
ル面Ａ。

Ｂを形成する。

管８の内側を出口４側に、外側を入口３側にそれぞれ連
通する。

突起６の外周に配管８と同様な多孔性の円筒管１２を嵌
め込み、先端で障壁１０を保持する。

配管８の外周に弁孔９を覆い、シール面Ａ、Ｂに接する
ようにして合成ゴムや四フッ化エチレン樹脂等で形成し
た可撓性管１３を嵌め込む。

管１３の入口３側の端部は鍔１４を設け、本体１と端部
材２の間に挾んで固定する。

管１３の出口３側の端部はシール面Ｂに固定せずに接触
させる。

この端部に内径方向に突出した鍔１６を設けて外れ止め
とする。

但し、可撓性管１３の撓曲量が小さく突起１５から外れ
る可能性がない場合この鍔１６を設けず、管１３の先端
をストレートに形成してもよい。

可撓性管１３の外周に密閉された圧力室１７を形成する
。

管１３の弁孔９に対面する部分１８は厚みを大きくし、
障壁１０に対面する部分１９は厚みを小さくする。

また管１３の入口３側の部分は弁室５の内壁に接して保
持されるように、出口４側の部分よりも径を大きく形成
する。

管１３の入口３側に面する部分に加圧流体を圧力室１７
に導入する細孔１９を設は第１通路手段となる。

本体１０周壁に圧力室１７を外部に連通ずる孔２０を設
け、この孔２０に導管２１及び弁手段２２を取り付けて
第２通路手段とする。

導管２１は外部の低圧個所に連通ずる。

弁手段２２は手動弁、電気操作弁、空気操作弁等でよく
、任意の指示に従って動作し、圧力室１７の加圧流体を
抜くものを用いる。

上記実施例の作用を説明する。

弁手段２２を閉じると、第１通路手段１９を通して圧力
室１７内に入口３側の加圧流体が導入されて圧力上昇し
、入口３側と同じ圧力になる。

可撓性管１３はその弾性力及び圧力室１７と出口４側の
圧力差によってシール面Ａ、Ｂに押し付けられ密着する
ので、第１図に示すように入口３側と出口４側を遮断し
流体を流さない。

可撓性管１３を合成ゴムや四フッ化エチレン樹脂等で形
成したので、気密性の高いシールを行ない流体を漏らさ
ない。

弁手段２２を開くと、第１通路手段１９を通して圧力室
１７内に導入された加圧流体が第２通路手段２０，２１
゜２２を通って外部に流出するので、圧力室１７の圧力
が低下する。

可撓性管１３は入口３側と圧力室１７の圧力差によって
出口４側の部分が押広げられて円筒管８の先端のシール
面Ａから離れるので、第２図に示すように入口３側の流
体は弁孔９を通って管８内に入り出口４側に流れ出る。

このとき可撓性管１３の出口４側の自由端の近くの部分
は弁孔９に吸い寄せられた状態のまま撓曲する６また、
入口３側の部分は出口４側の部分よりも厚みが薄くかつ
径が大きいので、変形量が少なくまた変形しやすいので
、流体が流れやすい。

可撓性管１３の出口３側を固定していないので、撓曲す
るときに自由端が管８に沿って入口３側に移動できる。

従って、撓曲し易く、引張応力も小さいので寿命が長く
なる。

本実施例は上記開閉作用を弁手段２２の開閉に従って行
なう。

本実施例の弁は、ケーシング１゜２と円筒管８と障壁１
０および可撓性管１３等の極めて少ない部品で作られ、
而も、簡単な構造である。

弁孔９は管８の周壁の広い面積に渡って設けることがで
き、而も可撓性管１３は複数の弁孔９を一度に開閉する
ので、多量の流体を制御できる。

可撓性管１３は内外周に作用する圧力関係に応じて撓曲
し、その間に摩擦抵抗を受けないので確実に作動する。

また、可撓性管１３の撓曲作用を利用したので、上記動
作は穏やかでウォータハンマーを起こさない。

可撓性管１３の入口３側の円筒管１２に対応する部分で
は局部的な抑圧、および出口４側の円筒管８に応対する
部分では局部的な吸引があり、可撓性管１３は弁孔９に
応対する部分で局部的に撓曲する。

この撓曲は弁孔９を細かくする程小さくなる。

例えば本実施例のように円筒管８を多孔質のスクリーン
状部材で形成すれば、可撓性管１３の耐久性が向上する
。

可撓性管１３は圧力室１７内の圧力に応じて撓曲するの
であるが、第１通路手段（細孔１９）と第２通路手段（
孔２０、導管２１、弁手段２２）の一方又は両方の流体
通過量を調節すれば、圧力室１７内の圧力を制御できる
。

従って、本実施例の如く第１通路手段を常開にし、第２
通路手段を開閉させるだけでなく、第１通路手段を開閉
させ第２通路手段を常開にすること、第１，２通路手段
を共に開閉させることによっても上記圧力室７の圧力制
御は行える。

第１，２通路手段は、手動弁、電気操作弁、空気圧操作
弁等の凡用の全ての弁で開閉することができる。

また、小形のレベルコントロールバルブ等の自刃作動弁
を用いるだけで、大容量の自刃作動弁を容易に製作でき
る。

（特有の効果） 圧力室内は出口側よりも高圧であるから、可撓性管の出
口側の部分は管壁に常に押し付けられている。

従って、外側に膨張するときには中央方向に引き寄せら
れるのであるが、収縮するときには元に戻りにくい。

このために、従来の様に入口側の端ばかりでなく出口側
の端も固定されている場合には、可撓性管の出口側の端
の部分にはかなり大きな引張応力が生じ、かつ管壁面上
を摺動１〜て摩耗するので、この部分が破損しやすい。

本発明の場合には、可撓性管の出口側の端は固定してい
ないので、収縮するときに強制的に引き戻されることは
ない。

従って、引張応力が残らず、摩耗も少ない。

本発明の場合には、圧力室内の圧力を急激に上昇又は低
下させても、圧力室内の流体が、可撓性管の自由端と内
本体の管壁の間を通って、出口側に流れ出したり、ある
いは出口側の流体が圧力室内に流れ込んだりするので、
弁は緩かに開閉する。

従って、ウォータ・ハンマを引キ起こ（２にくい。

本発明の可撓性管は一端を固定するだけであるから、両
端を固定するものに比べて、部品も少なく、構造も簡単
に出来る。

本発明の可撓性管は出口側の厚みが厚いので耐久圧力に
優れている。

管が厚いと一般に変形しにくいが、本発明では入口側の
厚みは薄く径も出口側よりも太きくしたので、膨張のと
きに変形しやすく、流体の流れの抵抗が小さい。

本発明の可撓性管は出口側部分が小径で入口側部分が大
径であり、両者の連続部分に孔を設けると、動作中に、
その孔がケーシングなどの壁に当って塞がれる様なこと
がない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の弁の閉弁状態を示す断面図
、第２図は開弁状態を示す断面図。 １．２・・・ケーシングを形成する本体と端部材、３・
・・入口、４・・・出口、５・・・弁室、６，７・・・
環状突起、８・・・円筒管、９・・・弁孔、１０・・・
障壁、１１．１５・・・シール面Ａ、Ｂを形成する突起
、１３・・・可撓性管、１７・・・圧力室、１９・・・
細孔、２０・・・孔、２１・・・導管、２２・・・弁手
段。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ケーシングで被制御流体の入口と出口が開口する弁
   室を形成し、弁室内に先端を障壁で塞いだ円筒管を設け
   て、管内を出口に管外を入口に連通させ、管の周壁に複
   数の弁孔を設け、その弁孔の両側の外周壁面にシール面
   を形成し、可撓性管を円筒管の外周に弁孔を覆うように
   して嵌め込み、入口側の端部は固定し出口側の端部は固
   定せずに出口に近い側のシール面に接触させて、可撓性
   管の外周に密閉された圧力室を形成し、弁孔に対面する
   部分は厚みを太きくし、障壁側のシール面に対面する部
   分は厚みを小さくし、障壁側のシール面よりも入口側の
   部分は出口側の部分よりも径を大きくし９、第１通路手
   段を通して加圧流体を圧力室内に導入し、第２通路手段
   を通して圧力室内の流体を外部に抜き、内外周に作用す
   る流体の圧力関係によって可撓性管が出口側の孔に吸い
   寄せられた状態のまま撓曲し入口出口通路を連通あるい
   は遮断するように構成したことを特徴とする可撓性管を
   用いた弁。 第１通路手段は可撓性管に細孔を、入口通路の流体を圧
   力室内に導入するする様に形成したものであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項に記載の可撓性管を用い
   た弁。 第１通路手段と第２通路手段の一方又は両方に流体通過
   量を制御する弁手段を取付けたことを特徴とする特許請
   求の範囲第１項記載の可撓性管を用いた弁。