JPS6272968A - 円板式軸方向マルチポ−トバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は異なった場所の間を多数の流体の流れを移送す
るための装置に関する。更に詳しくは、本発明は、予め
定められた周期的順序に従って、多数の導管の同時連結
を達成することのできる単一のマルチポートバルブに関
する。

（従来の技術） 一つの流体の流れを、ある時間の期間はある場所に、そ
して次のある期間の間は他の場所に、このようにして多
数の場所に配送する必要のある場合がある。単一の流体
の流れを予め定められたサイクル、又は周期的順序で種
々の目的場所に配送するこの比較的簡単な問題は、マル
チポート回転式プラグバルブ（栓弁）のごとき、一つ、
或いはそれ以上の装置によって容易に達成される。単一
流体の流れより多くの流れを種々の目的場所に同時に配
送する必要がある場合は、カーソンの特許（米国特許３
，０４０，７７７号）において検討されているごとく、
多数の個々のバルブよりも単一の装置を使用することが
極めて望ましい。マルチポート円板式軸方向バルブはこ
のような装置である。

吸着剤の擬態移動床を使用する選択吸着による種々の物
質の分離は、軸方向マルチポート回転バルブが有用なプ
ロセスの一例である。移動吸着剤床の擬態は米国特許２
．９８５．５８９号（ブロートンその他）に記載されて
いる。第１図はこの特許のプロセス及び装置を示したも
のである。この擬態を達成するには、第１の流れを第１
の床に、第２の流れを第２の床に、このように原料油の
流れを一連の多数の床に順次に結合することが必要で、
床の数はしばしば１２〜２４になる。これらの床は移動
が擬態される単一の大きな床の一部分であると考えるこ
とができる。原料油の流れの行先が変わる毎に、原料油
の流れのごとき床に入る流れ、或いは床から出てゆく流
れでもよい少なくとも三つの他の流れの行先を変えるこ
とが必要である。

移動床の擬態は、単に、導入及び導出点を過ぎて床を移
動する代わりに、床を一連の固定床に分割し、流体の流
れを導入及び導出する点をその一連の固定床を過ぎて移
動するものとして記載することができる。

カーソン（米国特許３，０４０，７７７号）のマルチポ
ー１・回転円板式バルブは、第１グループの各導管が第
２グループの全ての導管と個々の連通ができるごとき二
つの独立グループの導管の同時相互連結に対する満足す
べきバルブ設計を提供した。第１図及びブロートン（米
国特許２，９８５，５８９号）を参照すると、相互連結
する必要のある二つのグループの導管があることが分か
る。一つのグループは、擬態移動床吸着剤システムに出
入する流れ、即ち原料油の流れのごとき床間を転換され
る流れを提供する導管から成る。第２のグループは、個
々の床と結合した導管、即ち床に流体を供給しそして床
から流体を取り出す所の導管から成り、一つの導管は各
二つの床の間に連結されている。第２グループの各導管
は供給及び取り出しの二重の作用を働くので、流体を取
り出すための導管とは別に流体を供給するための導管を
提供することは不必要である。

移動床擬態プロセスには、多くの異なったプロセス要件
があり、異なった流れ計画を生じ、かくして回転バルブ
設備において変形を生じる。例えば、プロー］・ン（米
国特許２，９８５，５８９号）に記載された四つの基本
流れの外に、パイプラインをパージ、又はフラッシュす
るために一つ又はそれ以上の流れを利用することが望ま
しい。フラッシュ流れは成分の望ましくない混合を防ぐ
のに用いられる。フラッシュ物質は、パージされ、或い
はフラッシュ完了後パイプラインに入る所の主流との混
合が望ましくないものであるように選ばれる。

米国特許３，２０１．４９１号（シュタインその他）は
、ブロートン（米国特許２，９８５，５８９号）のプロ
セスに適用されるごときフラッシュラインに関する情報
に対して参考になる。床を通る流体を正常の流れとは逆
方向に流すことが望ましいこともある。

これは通常バックフラッシュとして知られており、。

米国特許４，３１９．９２９号（フィンケル）にある。

米国特許３，０４０，７７７号及び３，４２２．８４８
号に示された一般的設備のマルチポート回転円板式バル
ブは、直径４−１／２　ｆｔ　　（１，４ｍ　）の回転
子を利用するバルブに至るまで種々のサイズで製作され
た。

これらのバルブは７個の同心円の円周グループ及び固定
子の周辺の周りに間隔を置いた２４個のポートを有する
。このサイズの単一のバルブは、約２６．０００１ｂ（
１１７９３ｋｇ）の重さがあり、約１５ｆｔ（４，６ｍ
）の全高を有し、約８−１ノ２ｆｔ　ｘ　８−１／２ｆ
ｔ（２，６ｍ　ｘ　２．６ｍ）の平面を占めている。こ
れらの数字は、バルブそのものに取りつけられた油圧駆
動式の作動器で使用される個々の水力単位装置を含んで
いない。

同じ作用を達成するのにより小さい嵩及び重量の装置を
使用することが望ましいことは当然で、本発明はこのよ
うなより小さい回転バルブを提供するものである。

全ての流体の流れを同時に移送し、それによって、同時
に作動されねばならない多数の個々のバルブに関連した
問題を避けることのできる単一装置を使用することが極
めて望ましい。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は、予め定められたサイクルに従って、異なっ
た場所間に多数の異なった流体の流れを移送するのに有
用な円板式軸方向マルチポートバルブである。流体の流
れはバルブによって相互に連結された導管内に含まれて
いる。任意の一つの導管は、任意のあるサイクル段階、
或いはバルブインデックス（バルブ割送り）位置におい
て、他の一つより多くの導管とは連通しない。相互連結
されるべき導管は、二つの部分乃至要素から成り、その
一つは形状が円筒形であり、他の一つは円板状の形状を
有し、フランジ状の態様で一端において円筒状の要素に
に結合されている中空の固定された本体、或いは固定子
組立に取りつけられている。

固定子組立内に部分的に置かれた回転体、或いは回転子
組立には流体の流れ通路がある。回転子組立はサイクル
段階に従って種々の位置を取り、各サイクル段階におい
て異なった態様においてバルブに流入し流出する流体を
分配する。回転子組立及び固定子組立の間には洩れの防
止及び流れ通路の限界のためのシーリング手段を含む空
間がある。

本発明の目的は、予め定められたサイクルに従って、多
数の導管の相互連結を同時に達成するための東−の機械
的バルブ装置を提供することである。また、本発明の目
的は、物理的サイズがより小さく、そして従来技術のバ
ルブよりもより少ない保守要件を有するバルブを提供す
ることである。

（問題点を解決するための手段） 本発明の一つの広範な具体例は、中空の内部と開放束を
有し、多数の導管の取り付は手段を有し、そして円筒状
の固定子要素と、円筒状の回転子要素の挿入のための中
央開口部を有しフランジ様の態様で円筒状固定子要素の
開放末端に結合された円板状の固定子要素とから成る固
定子組立、円筒状回転子要素と円筒状回転子要素の末端
に結合された円板状回転子要素とから成る回転子組立、
回転子チャンネルと固定子ポートとの間の流体通路の限
界のための手段及び固定子通路と該回転子チャンネルと
の間の流体通路の限界のための該横断部分における手段
から成る。而して、円板状固定子要素は円筒状固定子要
素に関して外方に面し、固定子組立と回転子組立の両方
の縦軸である回転軸に垂直なシーリング表面を有し、円
板状固定子要素はシーリング表面から円板状固定子要素
の外部表面に延長した多数の内部通路を有し、その円板
状固定子要素の外部表面には、各通路が導管の一つと連
通ずるように、導管が結合され、通路とシーリング表面
との交差断面は回転軸を中心とする円形をなし、円筒状
固定子要素には多数のポートがあり、各ポートは該導管
の一つと連通している。また、円筒状回転子要素は該円
筒状固定子要素の中空の内部の実質的に内側に置かれ、
円板状回転子要素は円筒状回転子要素に関して内方に面
するシーリング表面を有し、そのシーリング表面は該回
転軸に垂直であり、該円板状固定子要素のシーリング表
面に平行であり、回転子組立は多数の内部ヂャ〉・ネル
を有し、各チャンネルは該回転子シーリング表面から円
筒状回転子要素の外部表面に延長し１、該チャンネルの
数は該固定子組立のポートの数に等しく、そして該回転
子組立は予め定められたサイクルに従って種々のバルブ
インデックス位置に該回転軸の周りを回転する。

本発明の他の具体例は、中空の内部を有し、これに結合
した多数の導管を有し、円筒状の固定子要素と円筒状の
固定子要素の末端に結合された円板状の固定子要素とか
ら成る固定子組立、円筒状の回転子要素と円筒状の回転
子要素の末端に結合された円板状の回転子要素、流体が
回転子チャンネルと固定子ポートの間を通ることができ
るように流体１ｍ路の限界のための環状部分における手
段、流体が固定子通路と回転子チャンネルとの間をｊｌ
することができるように流体通路の限界のための横断部
分における手段及び回転子要素を抑制しそれによって縦
方向の動きを防止する手段から成るバルブである。而し
て、円筒状の回転子要素は、円筒状の回転子要素と円筒
状の固定子要素との間に環状の部分が形成されるように
該円筒状の固定子要素の中空の内部に実質的に内側に置
かれ、円板状の回転子要素は、円筒状の回転子要素に関
して内方に面した横断表面を有し、その横断表面は回転
軸に垂直であり、円板状の固定子要素の横断表面と平行
である。該回転子組立は、多数の内部チャンネルを有し
、各チャンネルは該回転子横断表面から円筒状の回転子
要素の外部表面に延長し、該チャンネルの数は該固定子
組立ののボー１−の数に等しく、該回転子横断表面と該
固定子横断表面との間に横断部分が形成され、該回転子
組立は予め定められたサイクルに従って種々のバルブイ
ンデックス位置に該回転軸の周りを回転する。

バルブの一具体例は、導管は、固定子のポートと連通ず
る第１グループと該固定子の通路と連通ずる第２グルー
プの二つのグループに分割され、第１グループの導管は
第２グループの導管のみと連通し、第２グループの導管
は第１グループの導管のみと連通し、任意のインデック
ス位置においてバルブを通る各流体の流れ通路は、該固
定子ポートの一つ、該環状部分の流体通路の一つ、該回
転子組立チャンネルの一つ、該横断部分流体通路の一つ
、及び該固定子通路の一つから成るごとく記載される。

次に、図面によって本発明をさらに具体的に説明する。

但し、この説明は本発明を限定するものではない。ポン
プ等のごとき種々の所要装置で、本発明の理解に重要で
ないものは省略しである。

第１図は本発明の記載に使用される例示的プロセス系の
説明図である。このプロセスは米国特許２、９８５．５
８９号（ブロートン）に記載されており、本発明の理解
のために、提示したものでである。

第１図について、容器７１に１２個の床があり、一つの
床７２が第１図の切断部分に示されている。

床７２は円錐部分７９の底において、篩のごとき床支持
手段７Ｇによって保持されている。液がディストリビュ
ータ７３によって床のトップに平均に分布される。ディ
ス１〜リビユータフ３は多孔板でもよい。床を通って流
れる液は溜め７４に集められる。液が溜め７４から取り
出される場合は、液は、溜め７４と容器７１外の導管１
０６との間を連通ずる内部導管７５を通って流出する。

導管１０Ｇは液を回転バルブ８０に導入し導出する。

液が加えられ、又は取り出されない場合は、流れの通路
はバルブ８０内で閉鎖され、液は溜め７４をオーバーフ
ローし、降水管７７を通ってもう一つのディストリビュ
ータ７３に行き、次の下段の床の上に分布される。液が
加えられる場合は、液はバルブから導管１０６を通って
流れ、降水管中にオーバーフローし、そして床７２を流
れる液と同じ態様で次の下段の床の上に分布される。そ
らせ板１６０は、床７２を出る液が溜め７４に集められ
ないで直接降水管７７中を通って行かないようにする。

導管１０６のごとき各導管は各床と組合され導管１０６
と同じ態様において作用する。

その各々が容器とバルブの間を通っている１２個の導管
は１０１〜１１２の数字で示す。

四つの基本的プロセスの流れがある。上記のフラッシュ
流れのごとき、追加の流れがあることもある。この例は
、容器７１に対する連結点及びその中の床が各サイクル
段階において変わる四つの基本的プロセスの流れに限定
される。第１図において、Ｆは原料油（導管２６）を示
し、Ｄは脱着剤（導管３６）を示し、Ｅは抽出物（導管
３２）を示し、Ｒはラフィネート（導管３４）を示す。

１２個の床と四つのプロセス流れがあるので、液は、断
続的にのみ、ある与えられた床に、或いは床から流れる
。擬態された移動床は、各プロセス流れに対応する四つ
の域に分割されるごとく考えられる。例えば、名城が３
個の床を含み、液が第３段階毎及び他の２段階の間導管
１０６を流れる場合は、床７２を出る全ての液は降水管
７７を通って下段の床に流れる。１２個の床に容器７１
のトップから始まってＢ１から８１２の番号をつけると
、床７２はＢ６である。サイクル段階５において、原料
油Ｆが床Ｂ６に流れると、ラフイネ１−　Ｒは床Ｂ９か
ら流れ、脱着剤りは床Ｂ１２に流れ、抽出物Ｅは床Ｂ３
から流れる。段階６の間、ＦはＢ７に流れ、ＲはＢＩＯ
から、ＤはＢ１に、ＥはＢ４から流れる。この流れはサ
イクルの１２段階の残りを同様に連続し、そしてこれを
繰り返す。帰りの線１６１は、床Ｂ１２を通った（或い
は導管１１２を通って入った）液を床Ｂ１の上に分布す
るため、容器７１のトップに運ぶ。名城が同数の床を含
むことは必ずしも必要ではない。

第２図に才いて、固定子組立は円筒状要素１２と円板状
要素８６から成る。回転子組立は固定子組立の中空の内
部内に部分的に置かれている。円筒状の回転子要素１７
は円筒状の固定子要素１２から突出し、円板状の回転子
要素６５は円板状の固定子要素８６に隣接して置かれて
いる。回転子にはシャフト１９が取り付けられ、回転子
は支持組立２２にといて部分的に支持されている。円筒
状の固定子要素はフランジ１４を有し、これにシールリ
ングフォロアー１５がボルト１６によって取り付けられ
ている。シールリングフォロアーの作用は後に論する。

回転子、又は固定子の何れの組立も、ここに使用する用
語とは関係なく、部分に分離可能である。要素と言う語
の使用は、組立が二つの要素に分離可能でなければなら
ないことを表さんとするものではない。

回転子組立を回転軸の周りに回転させるための手段は数
字２０で示されている。回転軸はシャフト１９の延長中
心線、又は両方の組立の縦軸である。この特別の例にお
いて、回転子は３ｏ０の増分で回転し、回転子の１２個
の静止位置の一つはバルブインデックス（バルブ割送り
）位置として定義され、単一のサイクル段階における、
或いはそのサイクル段階の間の回転子の位置を表す。シ
ャフトを割送りするための、或いは全回転よりも通常少
ない増分でシャフトを回転させるためのこのような手段
は周知であり、水圧、電気、或いは電気機械手段として
広く特徴づけられる。回転手段の一例は米国特許２，９
４８．１６６号（バースその他）に開示されている。ま
た、ステッピングモータも使用される。

第１図及び第２図に関し、１２個の導管１０１〜１１２
は、バルブ８ｏの円板状固定子要素８６に取り付けられ
た１２個のフランジ付ノズルに連結されている。第２図
に全部のノズルは見られない。第２図のノズルは、どの
導管に結合されているかを示すように番号が付されてお
り、例えば、導管１０１はＬｏｔの番号を付したノズル
に結合されている。円筒状固定子要素１２には結合され
た四つのフランジ付ノズルがある。四つのプロセスの流
れは円筒状固定子要素に通じている。第１図と第２図の
間の数字は相対応し、例えば、原料油Ｆはノズル２Ｇを
通ってバルブに入る。

第３図においては、例示したバルブの左端が示され、第
２図の番号が適用される。円筒状の回転子要素１７は固
定子末端要素１４内に置かれている。第２図のノズル２
６及び３６が第３図に示されている。二つの内部チャン
ネル３７及び３８が円筒状の回転子要素１７に示されて
いる。円筒状回転子要素１７にはさらに二つのチャンネ
ル（図には示されていない）があり、全部で四つのチャ
ンネルは、第６図に示されるごとく、円板状の回転子要
素中に延長している。四つのチャンネルは第２図におい
ては破線で示されている。チャンネル３７はノズル２６
と連通し、チャンネル３８はノズル３６と連通している
。ノズル２６及び３６の各々において、固定子組立の壁
にポート、又は開口部がある。円筒状固定子要素１２ば
回転子末端要素１７の外径よりも大きい内径を有し、か
くして両要素間に環状の空間を形成している。第３図に
示すごとく、この環状の空間は多くのシールリングを含
む。環状空間中に突出しているシールリングフォロアー
の部分に接して末端シールリング３９がある。末端シー
ルリング３９に隣接して回転シールリング４０があり、
その次に固定シールリング４３がある。もう一つの回転
シールリング４０は他の側の固定シールリング４３に隣
接している。

円筒状の固定子要素に置かれた全てのノズルは円筒状の
回転子要素と円筒状の固定子要素との間に存在する環状
の空間と連通している。シールリングは、それによって
環状空間における流体の通路が限界され、環状空間にお
ける流体の混合が防止され、外部への洩れが防止される
ための手段である。例えば、チャンネル３７及びノズル
２６を流れる流体は、シールリングによって、チャンネ
ル３８及びノズル３６における流体から分離される。回
転シールリング４０は、円筒状回転子要素の周辺に沿っ
て延長し、円筒状の固定子及び回転子要素の間、円筒状
の固定子要素の内壁とリング４０の外表面との間の環状
の空間の一部分に環状の通路が形成されるごとく構成さ
れている。第７図は全回転シールリングを示す。第７図
に示されたシールリングの内表面からＯ−リングが省略
されている。シールリング４０における開口部４５（第
７図）はチャンネル３７と整合し、チャンネル３７と環
状通路４４の間に流体を流れさせる。

このような環状通路４４は回転子組立の周辺に沿って３
６００延長しているので、通路は常にノズル２６と連通
し、それによってノズル２６とチャンネル３７は常に連
通している。同様に、円筒状回転子要素の他のチャンネ
ルの各々は円筒状固定子要素に取り付けられた特定のノ
ズル（第２図のノズル３２．３４．３６）と常に連通し
ている。

シールリング４０における開口部４５は常に回転子チャ
ンネルと整合しているが、第３図に示されたごとく、ノ
ズルとは必ずしも整合するとは限らない。第４図に示さ
れるごとく、リング４ｏの各側には０−リング５２が置
かれ、開口部４５及び環状通路４４からの流体が回転子
末端要素の外表面及びリング４０の内表面に沿って回転
軸に平行な縦方向に流れないようにする。

末端シールリング３９は回転しない、そして円筒状の固
定子要素の壁を通って挿入され、リング３９の凹部４２
中に突出している一組のスクリュウ８によって固定され
ている。回転シールリング４０は回転子に取り付けられ
、これと共に回転する。各回転シールリング４０におけ
る一組のスクリュウによって、又は当業者に周知の他の
手段によって取り付けは完成される。固定シールリング
４３は末端シールリング３９と同じ態様で一組のスクリ
ュウによって回転を防止される。０−リング５２は、上
記のごと（、円筒状の回転子要素と回転シールリング４
０との間の流体の洩れ、同様に円筒状の固定子要素と固
定シールＩＪ　７グ４３、又は末端シールリング３９と
の間の流体の洩れを防止する。洩れは固定子の壁と回転
シールリング４０の間に起こる。この洩れは潤滑し、回
転子末端要素の周りに３６０°延長し回転軸に垂直な平
面にあるシール界面に含まれる。界面５３におけるシー
リング表面は、固定シール面が回転シール面を圧する応
用において使用される周知の物質である。例えば、普通
の一対のシール面物質は炭素とタングステンである。シ
ールリング４ｏは全体的にタングステンで作ることがで
き、リング３９及び４３は全体的に炭素で作ることがで
き、或いは炭素及びタングステンは他の基礎リング物質
に適用して界面５３においてシーリング表面を形成して
もよい。

第４図は円板状の固定子要素８６及び円筒状の固定子要
素１２の一部分、並びに円板状の回転子要素６５及び円
筒状の回転子要素１７の一部分を示す。円板状回転子要
素６５と円筒状回転子要素１７は６６のごときボルトに
よって結合されている。同様に、二つの固定子要素は６
７のごときボルトによって結合されている。円筒状の固
定子要素１２と円筒状の回転子要素１７の間には回転子
スリーブ５１によって空間が与えられ、ベアリングとし
て作用する。固定子には四つのチャンネルがあり、その
二つ３７及び３８は第３図及び第４図に見ることができ
る。各チャンネルは一端において環状の空間と、他端に
おいて横断空間と連通ずる。

円筒状要素間の環状空間の完全な配置は今や理解できる
（第３図及び第４図）。回転シールリング４０は円筒状
固定子要素１２の四つのノズルの各々に置かれている。

回転シールリングの間には固定シールリング４３が置か
れている。三つの固定シールリングがある。円筒状の要
素によって形成された環状の空間の各末端には末端シー
ルリング３９がある。第３図には円筒状要素間の環状の
空間の一つの末端のみを見ることができる。他の末端は
第４図に示されているが、そこでは環状空間におけるシ
ールリングの組立が回転子スリーブに隣接している円筒
状回転子要素上に（びれによって保持されている。セッ
トスクリュウ８５は末端シールリングの回転を防止する
。装置外末端において、リング組立はシールフォロアー
１５によって保持される（第３図）。また、シーリング
力はシールフォロアー１５によってシーリング表面界面
５３に適用される。数本のボルト１６の各々にはスプリ
ング２５が具えられている。スペーサー２４はスプリン
グ２５がターニングボルト１Ｇによって圧縮可能にし、
従って、シールフォロアー１５を円板状の固定子要素の
方に圧し、それによってシーリング力を与える。

横断空間は円板状回転子要素６５の横断表面と円板状固
定子要素８６の横断表面との間の空間である。円板状固
定子要素の横断表面は円筒状の固定子要素に関して外方
に面している表面である。

円板状回転子要素の横断表面は円筒状の回転子要素に関
して内方に面している表面である。

円板状固定子要素８６には１２個の通路がある。

各通路は固定子横断表面からノズルの取り付けられてい
る固定子の他の表面に延長している。各通路は横断シー
ル要素を収納するために拡大した直径部分を有する。第
４図に関して、横断シール要素４８はノズル２１と連通
する通路に示されている。

これらの流れ及びその他の、横断空間における流体通路
の限界及び混合の防止は、横断シール要素４８によって
達成される。横断シール要素４８を通る流れ通路は数字
６０によって示される。第８図は単一の横断シール要素
４８の断面を示す。

第９図は、シーリング表面を含む横断シール要素４８の
±からの図である。横断シール要素は円板状の固定子要
素における各通路の一つの末端に位置する。この具体例
においては、１２個の横断シール要素４日がある。第８
図に関して、横断シール要素４８の延長した円筒状部分
から成る長さの円筒状導管は通路１５０の一部分内に位
置する。

通路１５０のその部分は、くびれが形成されてスプリン
グ１５５を保持するように、通路の他の部分よりも大き
い直径を有する（第８図）。各横断シール要素は、通路
の壁に沿って洩れを防止するためその外周辺の周りに０
−リング５９を具えている（第８図）。この円筒状の部
分には平板部分が取り付けられ、回転子シール要素シー
ト５６によって被われている。スプリング１５５は、洩
れを防ぐように滑らかで廖かれている円板状回転子要素
６５の横断表面に対しシーリング面５５を圧している。

シーリング面５５は軟質弾性物質で形成された横断シー
ル要素シート５６の一部分である。横断シール要素シー
ト５６は保持板５７及び４個のスクリュウ５８によって
固定されている。

回転子組立の回転は、円板状固定子要素の横断表面の周
りの表面の運動の結果として、表面５５の摩耗を生ずる
。スプリング１５５はシーリング力を与え、それを保持
するが、摩耗が起こるので、回転子要素シー１−は定期
的に取り替える必要がある。通路の拡大部分における横
断シール要素４８の運動は比較的小さく、このような運
動はＯ−リングのシーリング能力に影響しない。

第５図は、第４図に示された固定子組立の末端から見た
図で、横断シール要素の一部分が示されている。円板状
固定子要素における１２個全ての通路が示されている。

横断シール要素の部分の一つは、第４図に使用した番号
、即ち横断シール要素４８及びシール要素流れ通路６０
、が付されている。この図では、４個の全ての回転子チ
ャンネル、３７．３８．６１及び６２を見ることができ
る。固定子通路と導管との間に流体の通路を与えるため
円板状固定子要素に取り付けられた１２個のノズルは導
管の番号が付されている。

第６図は第４図に示された円板状の回転子要素の断面で
ある。第５図及び第６図の番号が付されている。

次に、各サイクル段階においてバルブを通る完全な流体
の流れ通路について説明する。サイクル段階１において
、バルブに入る原料油Ｆはノズル２６を通って流れる（
第１．２及び３図）。ノズルから、固定子組立のポート
及び、環状通路４４と開口部４５とから成る流れ通路を
有するシールリングを含む円筒状の回転子要素及び固定
子要素間の環状の空間を通って、チャンネル３７に流れ
る（第３図）。次に、Ｆは、流体通路６０を有する横断
回転子シール要素４８を経て、回転子チャンネル３７を
通ってノズル２１に入る（第４．５及び６図）。シール
要素４８は円板状回転子要素６５と円板状固定子要素８
６との間の横断空間を通って原料油に対し流体通路を提
供している。

かくして、サイクル段階１においては、Ｆは導管１０１
を通り、床Ｂ２の上に分布される。

また、サイクル段階１において、抽出物Ｅは導管１１０
からバルブに入り（第１．５及び６図）、固定子通路及
び横断シール要素を通ってチャンネル６１に流れ（第２
．５及び６図）、さらにチャンネル６１を通って回転シ
ールリング環状通路及び開口部及び固定子ポートを経て
ノズル３２に流れる。

サイクル段階２においては、Ｆは、サイクル段階１と同
じ態様で、ノズル２６を通って流れる。

しかしながら、共ルブが３０°インデツクス（割送り）
されているので、チャンネル３７は、サイクル段階Ｉに
おけるごとく、円筒状の固定子要素の、１゛ｔと整合し
ない。従って、原料油は、開口部　。、それからチャン
ネル３７に入る前に環状通路４４の３００弧状部分を流
れねばならない。

チャンネル３７の他の末端は、導管１０２と連通してい
る固定子通路と整合し、原料油は塔７１に入り、店番号
３を通る。回転子組立の回転の方向は時計の方向である
。

ここに提供した詳細な実施例においては、プロセスを流
れる流体は液体であるので、ある場所においてはポンプ
が必要である。流体を移送するのに使用されるポンプ及
びコンプレッサーのごとき装置については、これらは化
学プロセスにおいて慣用のものであるから、特に記載し
ない。

軸方向における回転子の運動を防止する手段を具える必
要がある。図は力が回転子を右の方に動かすように働い
ていることを示す。第２図のベアリングハウジング２２
のごときトラスト軸受を具える、或いは円板状回転子要
素の平らな外側表面に対して圧するバルブ基板に取り付
けた部材を具えるごとき多くの回転子の抑制方法がある
。

上記のシールリングより外に環状空間におけるシーリン
グ手段が使用される。末端要素間の環状空間は通常のパ
ツキンで充填し、シールリングフォロアー１５に類似の
手段によって圧縮してもよい。環状通路４４に類似の流
体の流れ通路を与えるため回転シールリングの代わりに
固定ランタンリングが用いられる。上記のシールリング
に代わるものとしてはリップ型シールがある。これらは
単独で、或いは流体通路の■界を助けるためシャフトに
沿って間を置かれたリングと共力して用いられる。この
ようなリングは形態において乎ワッシャーの重ねと同じ
である。円筒状の回転子要素はスチールのシャフトに取
り付けられた適当な流体通路を有する円筒状の弾性体か
ら成り、それによってシーリング要素を分離する必要性
を解消する。

横断シール要素４８の使用に替わるものがある。

例えば、横断空間は除かれた中心部分を円形シートの形
の弾性ライナーで充填されることができる。

弾性体はどの横断表面にも締め付けられる。使用できる
おおくの締め付は方法がある。第８図において数字５７
で示したものに類似のレセス部材の使用がその一例であ
る。さらに例としては、米国特許３，４２２，８４８号
（リーブマンその他）が参考となる。ライナーが使用さ
れる場合は、それは固定子、または回転子の一部である
と考えてもよい。

ライナーが使用される場合は、回転子横断表面を固定子
横断表面に向かって押しつけるシーチングツオースを与
えることが必要である。このことは、バルブシャフトを
囲んでいるスプリングによって、円板状固定子要素の周
辺の周りに複数の点で取り付けられ、円板状回転子要素
に作用するスプリング手段によって、及び当業者周知の
多くの方法によって、達成される。ライナーは、流体が
流れさせるように適当な位置に開口部を有する、強化、
或いは非強化のテトラヒドロエチレンから作られる。

一つの例として利用される具体例において、バルブがイ
ンデックス（割送り）される時、流体のかなりの洩れが
あることが認められる。このような洩れを防ぐために、
第１Ｏ図に示すごとき周辺シールが使用される。円板状
要素よりも僅かに小さい直径を有するシール要素９４が
円板状回転子要素のグループに保持され、９３のごとき
スプリングによって固定子横断面に対して圧せられる。

かくして、流体は横断空間内に保持される。当業者は、
これに替わる多くの方法が利用できることを認めるであ
ろう。相互連結されている導管の間の相互汚染を防止す
るために、横断空間中にフラッシュ流体が通される。第
１０図に関して、フラッシュ流体は導管９５を経て横断
空間９０に提供される。数字９２はこの流体の流れ通路
を示す。

フラッシュ流体は適当な場所において同様な装置によっ
て除去される。

導管の数をより多（、或いはより少なくするために実施
例に示された数と異なった数のノズルを有するバルブを
設計することができる。回転バルブがインデックスの場
合は、回転子組立が動（ことを意味する。バルブインデ
ックス位置は、固定し、開口部が合っている回転子組立
の位置の一つである。本発明の成分は、金属、又はプラ
スチックのごとき適当な構造物質から作られる。流れ通
路のサイズは多くの標準の方法を参考にして容易に達成
することができる。

バルブシメンジョンを説明するに、１２個の床及び１−
１／２インチ（３８ｍｍ）の直径のチャンネルを要する
適度の流体の流れ速度を有する前記のプロートンのプロ
セスにおける使用に適当なバルブ用の回転子組立は、シ
ャフト及び駆動手段を含まないで、３０インチ（７６２
ｍｍ）の長さを有し、円筒状要素において固定子直径８
インチ（２０３＋ｎｎ＋）　、円板状要素において１８
インチ（４５７ｍｍ）を有する。適度の圧において流体
を取り扱う直径４インチ（１０２ｍｍ）のチャンネル４
個を有する回転子末端要素は１４インチ（３５６ｍｍ）
の直径を有する。

詳細な例においては、第１．２及び３図に見ることので
きる、ノズル２６のごときノズルをついて説明した。ノ
ズルはそれが取り付けられる導管の一部分と考えてもよ
い。かくして、導管はポート及び通路の両者においてバ
ルブに直接取り付けられるので、導管は、ノズルを通る
ことなく、ポート、或いは通路と直接連通ずる。

【図面の簡単な説明】

第１図はブロートンプロセス（米国特許２，９８５゜５
８９号）の説明図である。 第２図は円板式軸方向マルチボー）・パルブノ説明図で
ある。 第３図は第２図のバルブの左方末端の部分切断図である
。 第４図は第２図のバルブの右方末端の部分切断図である
。 第５図は円板状の固定子要素の説明図である。 第６図は第２図のバルブの回転子組立円板状要素の断面
図である。 第７図は回転シールリングの説明図である。 第８図は第４図のごとき横断シール要素の断面図である
。 第９図は第８図の横断シール要素の上からの説明図であ
る。 第１０図は円板式軸方向バルブの円板状要素の周辺をシ
ールするだめの手段の説明図である。 特許出願人　　ニーオービー　インコーホレイテッドＦ
ＩＧ、２ ｙｉａ　ｔ。 Ｆｌに’、Ｉｆ ＦＩＧ、３ ＦＩＧ、８ 手続参市正書（自発） 昭和６１年　９月３０日 特許庁長官　黒　１）明　雄　殿 １、事件の表示 昭和６１年特許願第１５８１２６号 ２、発明の名称 円板式軸方向マルチポートバルブ ３、補正をする者 事件との関係　　特許出願人 住所　アメリカ合衆国イリノイ州６００１Ｇデスプレイ
ンズ　アルゴンフィン　アンドマウントプロスペクト　
ロード テン　ニーオーピー　プラグ（番地なし）名称　　ニー
オーピー　インコーホレイテッド４、代理人 住所　■１０４東京都中央区銀座８丁目１５番１０号銀
座ダイヤハイツ４１０号 図面、委任状及び同訳文および優先権証明書及び同訳文
６、補正の内容

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）（ａ）中空の内部を有し、これに結合した多数の導
   管を有し、円筒状の固定子要素と円筒状の固定子要素の
   末端に結合された円板状の固定子要素とから成る固定子
   組立、而して円板状固定子要素は円筒状固定子要素に関
   して外方に面し、固定子組立と回転子組立の両方の縦軸
   である回転軸に垂直な横断表面を有し、円板状固定子要
   素は多数の内部通路を有し、各通路は横断表面から円板
   状固定子要素の外部表面に延長し、その円板状固定子要
   素の外部表面に、各通路が導管の一つと連通するように
   、導管が結合され、通路の横断表面との交差断面は回転
   軸を中心とする円形をなし、円筒状固定子要素には多数
   のポートがあり、各ポートは該導管の一つと連通してい
   る； （ｂ）円筒状回転子要素と該円筒状回転子要素の末端に
   結合された円板状回転子要素とから成る回転子組立、而
   して円筒状回転子要素は円筒状回転子要素と該円筒状固
   定子要素との間に環状の空間が形成されるように該円筒
   状固定子要素の中空の内部の実質的に内側に置かれ、円
   板状回転子要素は円筒状回転子要素に関して内方に面す
   る横断表面を有し、該横表面は該回転軸に垂直であり、
   該横断表面は該円板状固定子要素の横断表面に平行であ
   り、回転子組立は多数の内部チャンネルを有し、各チャ
   ンネルは該回転子横断表面から円筒状回転子要素の外部
   表面に延長し、該チャンネルの数は該固定子組立のポー
   トの数に等しく、該回転子横断表面と該固定子横断表面
   との間に横断部分が形成され、該回転子組立は予め定め
   られたサイクルに従って種々のバルブインデックス位置
   に該回転軸の周りを回転する； （ｃ）該回転子チャンネルと該固定子ポートとの間の流
   体通路の限界のための該環状空間における手段；（ｄ）
   該固定子通路と該回転子チャンネルとの間の流体通路の
   限界のための該横断部分における手段；（ｅ）縦方向に
   おける動きを防止するため回転子要素を抑制するための
   手段 から成る、導管が任意の一つのバルブインデックス位置
   において他の一つの導管とだけバルブによって連通する
   所の、予め定められたサイクルに従って多数の導管と同
   時相互連結を達成するための円板式軸方向マルチポート
   バルブ。 ２）該導管は、該固定子のポートと連通している第１グ
   ループ及び該固定子の通路と連通している第２グループ
   の二つのグループに分割され、第１グループの導管は第
   ２グループの導管のみと連通し、第２グループの導管は
   第１グループの導管のみと連通し、あるバルブインデッ
   クス位置においてバルブを通る各流体の流れ通路は該固
   定子ポートの一つ、該環状空間の流体通路の一つ、該回
   転子組立のチャンネルの一つ、該横断部分の流体通路の
   一つ及び該固定子通路の一つから成ることを特徴とする
   第１項の円板式軸方向マルチポートバルブ。 ３）流体通路の限界のための該環状空間における該手段
   は円筒状回転子要素に取り付けられ該回転子要素の周り
   に沿って延長している回転シールリングから成り、該リ
   ングは、円筒状の回転子と固定子との間の該環状空間の
   巾にほぼ等しい高さを有し、チャンネルと固定子ポート
   の間に流体の流れ通路を与える所の開口部と環状通路を
   含むに充分な長さを有し、該環状の通路は該リングの周
   りを３６０°延長し、一方の側を円筒状固定子要素の内
   側表面によって、他方の側をリングによって囲まれてお
   り、該リングは、該固定子ポート及び回転子チャンネル
   からの流体が円筒状回転子要素の表面の一部分と該リン
   グの内側表面との界面に沿って該回転軸に平行な縦方向
   に流れるのを防止するシーリング用の手段を有し、そし
   て該リングは、該回転軸に垂直な平面においてリングの
   周りを３６０°延長している二つの潤滑な回転シール表
   面を有し、該表面の潤滑性はリングの外側表面と円筒状
   固定子要素の内部表面の部分との界面に沿って該環状の
   通路からの流体の洩れによって与えられることを特徴と
   する第１項の円板式軸方向マルチポートバルブ。 ４）流体通路の限界のための該環状空間における該手段
   は円筒状固定子要素に取り付けられ該円筒状回転子要素
   の周りに沿って延長している固定シールリングから成り
   、該リングは、円筒状の固定子と回転子との間の該環状
   空間の巾にほぼ等しい高さを有し、該リングは、流体が
   リングの外側表面と円筒状固定子要素の内側表面の一部
   分との界面に沿って該回転軸に平行な縦方向に流れるの
   を防止するシーリング用の手段を有し、そして該リング
   は、該回転軸に垂直な平面においてリングの周りを３６
   ０°延長している少なくとも一つの潤滑な固定シール表
   面を有し、該シール表面の潤滑性は環状空間の流体通路
   からの流体の洩れによって与えられることを特徴とする
   第１項の円板式軸方向マルチポートバルブ。 ５）流体通路の限界のための該横断部分における該手段
   は、断面が円形の通路の拡大された直径の末端部分にこ
   れと同心円的に少なくとも部分的に置かれた円筒状の導
   管の長さから成る横断シール要素から成り、該横断シー
   ル要素は該拡大された通路部分の表面と導管の長さの外
   部表面との界面に沿って該導管の長さの縦軸に平行な方
   向の流体の流れを防止するシーリング用の手段を有し、
   一端にのいて該導管に密封的に取り付けられ、該導管の
   縦軸に垂直で、流体が導管を通って流れるように導管の
   末端に開口部を有する平板を有し、そして該平板を円板
   状回転子要素の横断表面に密封的に接触させるためのス
   プリング手段を有することを特徴とする第１項の円板式
   軸方向マルチポートバルブ。 ６）該横断シール要素の該平板部分は、少なくとも部分
   的には、該円板状回転子要素の横断表面と密封的に接触
   する弾性物質で被われていることを特徴とする第５項の
   円板式軸方向マルチポートバルブ。 ７）流体通路の限界のための該横断部分における該手段
   は、弾性線状被覆から成り、該横断表面の一つに取り付
   けられ、該線状被覆は、それが取り付けられている受け
   の表面の開口部に対応する開口部を有し、さらに該横断
   表面に受け力を適用する手段から成ることを特徴とする
   第１項の円板式軸方向マルチポートバルブ。 ８）該横断表面間に該横断部分の周辺に沿って配置され
   たシーリング手段を包含する第１項の円板式軸方向マル
   チポートバルブ。