KR20150103287A - 밸브 장치 - Google Patents

밸브 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20150103287A
KR20150103287A KR1020157021456A KR20157021456A KR20150103287A KR 20150103287 A KR20150103287 A KR 20150103287A KR 1020157021456 A KR1020157021456 A KR 1020157021456A KR 20157021456 A KR20157021456 A KR 20157021456A KR 20150103287 A KR20150103287 A KR 20150103287A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
rod
valve
driving surface
drive surface
contact
Prior art date
Application number
KR1020157021456A
Other languages
English (en)
Inventor
히로히사 오카미
히사유키 가토
Original Assignee
후타바 인더스트리얼 컴패니 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 후타바 인더스트리얼 컴패니 리미티드 filed Critical 후타바 인더스트리얼 컴패니 리미티드
Publication of KR20150103287A publication Critical patent/KR20150103287A/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/20—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation arranged externally of valve member
    • F16K1/2007—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation arranged externally of valve member specially adapted operating means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N5/00—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy
    • F01N5/02—Exhaust or silencing apparatus combined or associated with devices profiting by exhaust energy the devices using heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/002—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by temperature variation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/521—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam comprising a pivoted disc or flap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/524—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/524—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
    • F16K31/52408—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve
    • F16K31/52441—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve with a pivoted disc or flap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
    • F16K31/528—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with pin and slot
    • F16K31/5282—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with pin and slot comprising a pivoted disc or flap
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D23/00—Control of temperature
    • G05D23/01—Control of temperature without auxiliary power
    • G05D23/02—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature
    • G05D23/021—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste
    • G05D23/023—Control of temperature without auxiliary power with sensing element expanding and contracting in response to changes of temperature the sensing element being a non-metallic solid, e.g. elastomer, paste the sensing element being placed outside a regulating fluid flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/02—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being a heat exchanger
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2240/00—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being
    • F01N2240/36—Combination or association of two or more different exhaust treating devices, or of at least one such device with an auxiliary device, not covered by indexing codes F01N2230/00 or F01N2250/00, one of the devices being an exhaust flap
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/02—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device in case of high temperature, e.g. overheating of catalytic reactor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01N—GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; GAS-FLOW SILENCERS OR EXHAUST APPARATUS FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINES
    • F01N2410/00—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device
    • F01N2410/14—By-passing, at least partially, exhaust from inlet to outlet of apparatus, to atmosphere or to other device in case of excessive pressure, e.g. using a safety valve
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
    • Y02T10/16—

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)
  • Temperature-Responsive Valves (AREA)

Abstract

로드 기구의 진퇴 범위가 커진 경우라도, 로드 기구와 밸브 기구의 결합 관계를 유지할 수 있고, 밸브 장치 전체의 소형화도 가능하게 하는 밸브 장치를 제공하는 것을 목적으로 하여 밸브 장치를 제공한다. 이 밸브 장치(1)에 있어서, 압박 로드(215)는, 회전축(Axb)에 대해 이격된 위치로부터 적어도 회전축(Axb)에 가장 근접하는 위치까지 선단 부분(312)과 접촉하는 제1 구동면(217)과, 선단 부분(312)과 제1 구동면(217)의 접촉 관계가 해제된 후, 회전축(Axb)을 통과한 위치까지 선단 부분(312)과 접촉하는 제2 구동면(218)을 갖는다.

Description

밸브 장치 {VALVE DEVICE}
본 발명은 유로를 개폐하는 밸브 기구와, 그 밸브 기구를 작동시키는 로드 기구를 구비하는 밸브 장치에 관한 것이다.
유로를 개폐하는 밸브 기구와, 그 밸브 기구를 작동시키는 로드 기구를 구비하는 밸브 장치로서는, 예를 들어 하기 특허문헌 1에 기재되어 있는 바와 같은 것이 알려져 있다. 하기 특허문헌 1에 기재된 밸브 장치는, 열팽창체의 온도 변화에 수반하는 팽창에 의해 로드를 진퇴시키고, 그 로드의 진퇴에 따라 밸브를 작동시키는 것이다.
보다 구체적으로는, 회전 가능하게 지지된 밸브체를 요동하여 개폐하는 밸브 기구와, 열팽창체의 온도 변화에 수반하는 팽창에 의해 액추에이터 로드를 돌출시키는 로드 기구인 서모 액추에이터를 구비하고, 액추에이터 로드의 진퇴에 의해 밸브체를 요동하는 것이다. 더욱 구체적인 구성으로서는, 하부 케이스와 상부 케이스를 착탈 가능하게 맞대어 양 케이스 내에 걸쳐 있는 수납 구멍을 형성하고, 유체의 유입관과 유출관을 하부 케이스에 접속함과 함께, 하부 케이스의 수납 구멍에 서모 액추에이터를 액추에이터 로드가 상부 케이스측으로 돌출되는 방향으로 수납하는 것이다. 그리고, 액추에이터 로드와 동축 상에 설치한 압박 로드를 상부 케이스에 미끄럼 이동 가능하게 지지함과 함께, 상부 케이스의 수납 구멍에 압박 로드를 액추에이터 로드측에 가압하는 가압 부재를 수납하고 있다.
일본 특허 출원 공개 제2010-071454호 공보
상술한 구성에 의해, 상기 특허문헌 1에 기재된 밸브 장치는, 상부 케이스를 하부 케이스로부터 떼어내면, 하부 케이스에 서모 액추에이터가, 상부 케이스에 가압 부재와 압박 로드가 수납된 상태에서 분리할 수 있다. 그로 인해, 하부 케이스로부터 서모 액추에이터를 용이하게 떼어낼 수 있음과 함께, 하부 케이스에 유입관이나 유출관이 접속되어 있어도, 유입관이나 유출관을 떼어내는 일 없이, 서모 액추에이터를 용이하게 교환할 수 있다고 하는 우수한 효과를 발휘하는 밸브 장치로 되어 있다.
그런데, 상기 특허문헌 1에 기재된 밸브 장치는, 서모 액추에이터의 동작에 따라 액추에이터 로드 및 압박 로드가 진퇴 가능하게 구동되고, 결과적으로 밸브 기구가 유체의 온도에 따라 개폐된다. 따라서, 열팽창체의 팽창량은 유체의 온도 상한 및 온도 하한에 따라 적절한 범위로 되도록, 적절히 선택 설계되는 것이다.
그러나, 보다 안전성을 고려하여, 보다 넓은 온도대의 유체에 대응하도록 요구되는 경우가 있다. 일례로서, 유체의 온도가 70℃ 정도로부터 밸브를 개방하기 시작하여, 유체의 온도가 95℃에서 소정 개방도인 90도까지 밸브를 개방하고, 유체의 온도가 130℃로 되어도 문제가 발생하지 않도록 요구되는 경우가 있다. 그러한 온도 대역이 넓은 유체가 입력되면, 상기 특허문헌 1에 기재된 밸브 장치에서는, 압박 로드와 밸브 기구의 결합 상태가 무너져 버리는 위치까지 액추에이터 로드 및 압박 로드가 움직여 버려, 액추에이터 로드 및 압박 로드가 소위 오버슈트해 버리게 된다. 결과적으로, 압박 로드가 원래의 위치로 복귀되었다고 해도, 압박 로드와 밸브 기구의 결합 상태가 회복되지 않고, 밸브 장치 전체를 취출하여 보전·수리가 필요한 사태로 될 우려가 있다.
이러한 오버슈트의 과제를 해결하기 위해서는, 밸브 기구가 압박 로드와 결합하는 포인트와, 그 회전 중심의 거리를 분리하고, 압박 로드가 크게 진퇴한 경우라도 결합 상태가 유지되도록 하는 것이 생각된다. 그러나, 그러한 대응을 취하면, 밸브 기구의 체격이 커지게 되어, 밸브 장치의 소형화를 도모할 수 없게 될 우려가 있다.
본 발명은 이러한 과제에 비추어 이루어진 것이며, 그 목적은, 유로를 개폐하는 밸브 기구와, 그 밸브 기구를 작동시키는 로드 기구를 구비하는 밸브 장치이며, 로드 기구의 진퇴 범위가 커진 경우라도, 로드 기구와 밸브 기구의 결합 관계를 유지할 수 있고, 밸브 장치 전체의 소형화도 가능하게 하는 밸브 장치를 제공하는 데 있다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명에 관한 밸브 장치는, 폐쇄 상태로부터 소정 개방도의 개방 상태까지 개폐하는 밸브체를 갖는 밸브 기구와, 전진 및 후퇴함으로써 밸브 기구를 작동시키는 로드 기구를 구비하는 밸브 장치이며, 로드 기구는, 미끄럼 이동축을 따라 전진 및 후퇴함으로써 밸브체를 개폐시키는 로드를 갖고, 밸브 기구는, 미끄럼 이동축과 비틀림의 위치에 있고, 또한 미끄럼 이동축과의 이루는 각이 대략 90도인 회전축을 중심으로 하여 회전하도록 배치되고, 그 회전 상태에 따라 밸브체가 개폐하고, 그 선단 부분이 로드에 접촉하는 연동부를 갖는다. 로드는, 회전축에 대해 이격된 위치로부터 적어도 회전축에 가장 근접하는 위치까지 선단 부분과 접촉하는 제1 구동면과, 선단 부분과 제1 구동면의 접촉 관계가 해제된 후, 회전축을 통과한 위치까지 선단 부분과 접촉하는 제2 구동면을 갖는다.
본 발명에 따르면, 로드의 전진 후퇴에 따라 밸브체가 개방 상태로부터 폐쇄 상태까지 개폐하도록, 로드와 밸브 기구의 연동부에 있어서의 선단 부분이 접촉하므로, 로드의 미끄럼 이동에 따른 밸브체의 개폐를 실현할 수 있다. 또한, 로드에는, 제1 구동면과 제2 구동면이 설치되고, 제1 구동면은 회전축에 대해 이격된 위치로부터 적어도 회전축에 가장 근접하는 위치까지 선단 부분과 접촉하고, 제2 구동면은 회전축을 통과한 위치까지 선단 부분과 접촉하는 것이며, 제2 구동면은 선단 부분과 제1 구동면과 접촉 관계가 해제된 후에 선단 부분과 접촉 관계를 유지하는 것이다. 따라서, 밸브 기구측에 특별한 기구적인 고안을 하지 않더라도, 서로 제휴하고 밸브 기구의 연동부에 있어서의 선단 부분과 접촉하는 제1 구동면 및 제2 구동면을 로드 기구측에 설치함으로써, 로드 기구의 진퇴 범위가 커진 경우라도, 로드 기구와 밸브 기구의 결합 관계를 유지할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 밸브 장치에서는, 제1 구동면과 제2 구동면이 연속하여 설치되고, 로드의 전진에 따라 연동부의 선단 부분이 제1 구동면으로부터 제2 구동면까지 이격되는 일 없이 계속해서 접촉함과 함께, 로드의 후퇴에 따라 연동부의 선단 부분이 제2 구동면으로부터 제1 구동면까지 이격되는 일 없이 계속해서 접촉하도록 구성되어 있는 것도 바람직하다.
이와 같이 제1 구동면과 제2 구동면이 연속된 면으로 되도록 설치함으로써, 로드가 전진하는 경우(밸브체를 개방하는 경우)도, 로드가 후퇴하는 경우(밸브체를 폐쇄하는 경우)도, 로드 기구와 밸브 기구의 결합 관계가 무너지는 일 없이, 밸브체의 개폐를 원활하게 행할 수 있다.
또한 본 발명에 관한 밸브 장치에서는, 제1 구동면은, 미끄럼 이동축이 연장되는 방향에 대해 대략 직교하도록 배치되고, 제2 구동면은, 미끄럼 이동축이 연장되는 방향에 대해 따르도록 배치되어 이루어지는 것도 바람직하다.
이 바람직한 양태에서는, 제1 구동면을 미끄럼 이동축이 연장되는 방향에 대해 대략 직교하도록 설치함으로써, 제1 구동면이 회전축에 대해 이격된 위치로부터 적어도 회전축에 가장 근접하는 위치까지 선단 부분과 확실하게 접촉하고, 연동부를 확실하게 회전시킬 수 있다. 또한, 제2 구동면은, 미끄럼 이동축이 연장되는 방향에 대해 따르도록 배치되어 있으므로, 로드가 크게 전진한 경우라도, 제2 구동면을 미끄럼 이동축을 따른 길이를 확보함으로써, 확실한 접촉 관계를 유지할 수 있다.
본 발명에 따르면, 유로를 개폐하는 밸브 기구와, 그 밸브 기구를 작동시키는 로드 기구를 구비하는 밸브 장치이며, 로드 기구의 진퇴 범위가 커진 경우라도, 로드 기구와 밸브 기구의 결합 관계를 유지할 수 있고, 밸브 장치 전체의 소형화도 가능하게 하는 밸브 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 밸브 장치를 도시한 개략 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시하는 로드 기구의 개략 단면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시하는 밸브 장치의 동작을 설명하기 위한 동작도이다.
도 4는 본 실시 형태의 제1 변형예를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 실시 형태의 제2 변형예를 나타내는 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 실시 형태에 대해 설명한다. 설명의 이해를 용이하게 하기 위해, 각 도면에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 가능한 한 동일한 부호를 부여하고, 중복되는 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 실시 형태인 밸브 장치(1)를 도시하는 개략 사시도이다. 밸브 장치(1)는, 배기열 회수 장치에 사용되는 것이다. 배기열 회수 장치는, 내연 기관으로부터의 배기 가스의 배기열을 내연 기관의 냉각수에 회수하는 주지의 것이다. 배기열 회수 장치에는, 내연 기관으로부터의 배기 가스를 그대로 통과시키는 바이패스 유로와, 배기 가스와 냉각수 사이에서 열교환을 행하는 열교환 유로가 병렬로 형성되어 있다. 밸브 장치(1)의 설명에 있어서는, 이 배기열 회수 장치에 구성을 적절히 참조하면서 설명한다.
밸브 장치(1)는, 로드 기구(2)와, 밸브 기구(3)를 구비한다. 밸브 기구(3)는, 밸브체(313)를 갖고 있다. 밸브체(313)는, 폐쇄 상태로부터 소정 개방도의 개방 상태까지 개폐하는 밸브이며, 배기열 회수 장치의 바이패스 유로를 개폐하는 밸브이다. 밸브 기구(3)의 밸브 폐쇄 동작에 의해 바이패스 유로를 차단한 때에는, 배기 가스는 열교환 유로를 통과하여 흐르고, 밸브 기구(3)의 밸브 개방 동작에 의해 바이패스 유로를 개방한 때에는, 주로 바이패스 유로를 통과하여 배기 가스가 흐르도록 구성되어 있다.
밸브 기구(3)는, 배기열 회수 장치의 본체에 회전 가능하게 지지되고, 회전축(Axb)을 중심으로 회전하도록 설치되어 있다. 밸브체(313)는, 회전축(Axb) 주위로 회전 가능하도록 설치되고, 배기열 회수 장치의 본체측에 설치된 밸브 시트와 접촉 및 이격하도록 구성되어 있다. 밸브체(313)는, 가압 부재인 스프링(314)에 의해 밸브 폐쇄 방향으로 가압되어 있다. 이 가압 부재인 스프링(314)의 가압력에 저항하여, 로드 기구(2)에 의해 밸브체(313)를 요동시키면 밸브 개방된다.
회전축(Axb) 및 밸브체(313)의 회전에 연동하도록, 밸브 기구(3)의 로드 기구(2)측에는 연동부(311)가 형성되어 있다. 연동부(311)가 로드 기구(2)에 대면하는 부분에는, 구상의 선단 부분(312)이 형성되어 있다.
로드 기구(2)는, 하부 케이스(211)와 상부 케이스(212)를 구비하고 있다. 상부 케이스(212)측으로부터는 압박 로드(215)가 밸브 기구(3)측으로 돌출되도록 설치되어 있다.
계속해서, 도 2를 참조하면서 로드 기구(2)에 대해 더 설명한다. 도 2는 로드 기구(2)의 개략 단면도이다. 하부 케이스(211)는 중공의 통부(221)와, 통부(221)의 단부에 형성된 플랜지부(223)를 구비하고 있다.
상부 케이스(212)도 중공의 통부(222)와, 통부(222)의 단부에 형성된 플랜지부(224)를 구비하고 있다. 하부 케이스(211)의 플랜지부(223)와 상부 케이스(212)의 플랜지부(224)가 맞대어져 볼트 및 너트에 의해 착탈 가능하게 장착되어 있다.
하부 케이스(211)에는, 도시하지 않은 내연 기관으로부터의 냉각수를 공급하는 유입관이 통부(221)의 단부에 접속되어 있다. 또한, 하부 케이스(211)에는 냉각수를 배기열 회수 장치로 유도하는 유출관도 접속되어 있다.
하부 케이스(211)의 통부(221)에는, 서모 액추에이터(213)가 수납되어 있다. 서모 액추에이터(213)는 통부(221)에 착탈 가능하게 삽입되는 피스톤(226)을 구비하고, 피스톤(226)에는 O링(225)이 장착되어 누설 방지되어 있다.
서모 액추에이터(213)를 통부(221) 내에 수납한 때, 피스톤(226)의 선단면은 플랜지부(223)의 표면과 거의 동일면 상에 배치되고, 통부(221)의 내벽과 서모 액추에이터(213)의 외벽 사이에는 냉각수가 유입되는 간극이 형성되도록 구성되어 있다.
서모 액추에이터(213) 내에는 열팽창체가 충전됨과 함께, 탄성체가 수납되어 있다. 서모 액추에이터(213)는 열팽창체가 온도 상승에 의해 팽창하면, 탄성체를 통해 액추에이터 로드(214)의 테이퍼 형상의 일단부를 압박하여, 액추에이터 로드(214)를 상부 케이스(212)의 통부(222)측으로 돌출시키도록 구성되어 있다.
상부 케이스(212)의 통부(222)에는, 코일 스프링 등을 사용한 가압 부재(220)가 수납되어 있다. 또한, 통부(222)에는 액추에이터 로드(214)와 동축 상에 압박 로드(215)가 삽입되어 있고, 압박 로드(215)는 상부 케이스(212)에 대해 미끄럼 이동축(Axa)을 따라 미끄럼 이동 가능하게 지지되어 있다.
압박 로드(215)의 하부 케이스(211)측에는, 직경 방향으로 돌출되어진 플랜지부(227)가 형성되고, 플랜지부(227)를 통해 가압 부재(220)가 압박 로드(215)를 액추에이터 로드(214)측에 가압하고 있다.
압박 로드(215)의 액추에이터 로드(214)측 단부에는, 원뿔 형상으로 우묵하게 들어간 원뿔 구멍이 형성되어 있다. 액추에이터 로드(214)의 선단은 반구 형상으로 형성되고, 원뿔 구멍에 액추에이터 로드(214)의 선단이 삽입되고, 액추에이터 로드(214)의 선단이 압박 로드(215)의 후단부에 접촉되어 있다.
압박 로드(215)의 선단은, 상부 케이스(212)로부터 돌출되어 있다. 압박 로드(215)의 선단에는 캡(216)이 장착되어 있다. 도 2에 도시하는 바와 같이, 밸브체(313)가 폐쇄된 상태에 있는 경우에는, 캡(216)은 연동부(311)와 이격되어 있다. 연동부(311)에는 회전축(Axb)을 중심으로 하는 원 상에 선단 부분(312)이 형성되고, 액추에이터 로드(214)나 압박 로드(215)의 미끄럼 이동축(Axa)이 연장되는 방향이, 회전축(Axb)을 중심으로 하는 원의 접선 방향으로 되도록 배치되어 있다. 따라서, 압박 로드(215)가 돌출된 때에, 선단 부분(312)에 캡(216)이 접촉하도록 구성되어 있다.
캡(216)에는, 제1 구동면(217)과, 제2 구동면(218)과, 스토퍼 벽(219)이 설치되어 있다. 제1 구동면(217)은, 통상 상태에 있어서 선단 부분(312)과 대향하는 위치에 설치되어 있다. 제1 구동면(217)은, 미끄럼 이동축(Axa)이 연장되는 방향에 대해 대략 직교하도록 배치되어 있다.
제2 구동면(218)은, 제1 구동면(217)과 연속하여 형성되는 면이며, 제1 구동면(217)의 회전축(Axb)측 단부로부터 액추에이터 로드(214)측으로 연장되는 면이다. 제2 구동면(218)은, 미끄럼 이동축(Axa)이 연장되는 방향에 대해 따르도록 설치되는 면이며, 특히 본 실시 형태의 경우에는, 미끄럼 이동축(Axa)이 신장되는 방향에 대해 대략 평행하게 설치되어 있다. 또한, 제1 구동면(217)과 제2 구동면(218)이 매끄러운 곡면으로 연결되어 있는 형상에 있어서도, 본 발명의 취지를 일탈하지 않는 범위에서, 상술한 「연속하여 형성되는 면」에 포함되는 것으로 한다.
스토퍼 벽(219)은, 제2 구동면(218)이 제1 구동면(217)과 연결되어 있는 단부와는 반대측의 단부에 설치되어 있다. 스토퍼 벽(219)의 배치 위치는, 로드 기구(2)가 어느 정도의 온도 범위까지 동작 보장하는지에 의해 그 설치 위치가 정해지는 것이다.
계속해서, 밸브 장치(1)의 동작에 대해, 도 3을 참조하면서 설명한다. 도 3은 밸브 장치(1)의 동작을 설명하기 위한 도면이며, 도 3의 (A)는 액추에이터 로드(214) 및 압박 로드(215)가 구동되고, 밸브체(313)가 약간 개방되기 시작한 상태를 도시하고, 도 3의 (B)는 액추에이터 로드(214) 및 압박 로드(215)가 또한 구동되고, 밸브체(313)가 소정 각도인 90도까지 개방된 상태를 도시하는 도면이다. 밸브 장치(1)의 동작에 대해, 배기열 회수 장치의 동작과 함께 설명한다.
배기열 회수 장치는, 밸브체(313)의 밸브 폐쇄 시에, 내연 기관으로부터의 배기 가스를 열교환 유로로 유도하여, 배기 가스와 냉각수 사이에서의 열교환을 행하고, 배기열을 회수한다. 배기 가스의 압력이 증가하면, 밸브체(313)가 배기 가스의 압력을 받아, 스프링(314)의 가압력에 저항하여 회전축(Axb)의 주위로 요동하고 밸브 개방된다. 이에 의해, 배기 가스는 바이패스 유로를 통과하여 하류의 배기 유로에 배출된다.
밸브 장치(1)에서는, 냉각수가 유입관을 통해 통부(221) 내에 유입되고, 유출관을 통해 배기열 회수 장치에 유출된다. 통부(221) 내에 유입되는 냉각수의 온도가 낮을 때에는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 열팽창체가 팽창하는 일 없이, 액추에이터 로드(214)가 인입된 상태에 있고, 압박 로드(215)가 가압 부재(220)의 가압력에 의해 액추에이터 로드(214)측에 압박되어 인입된 상태에 있다. 따라서, 밸브 기구(3)는 배기 가스의 압력에 따라 밸브 폐쇄·밸브 개방을 한다.
밸브 장치(1)는, 통부(221)에 유입되는 냉각수의 온도가 상승하면, 열팽창체가 팽창하여 액추에이터 로드(214)의 테이퍼 형상의 단부를 압박한다. 그리고, 액추에이터 로드(214)가, 피스톤(226) 내를 미끄럼 이동하여 돌출되고, 압박 로드(215)를 가압 부재(220)의 가압력에 저항하여 압박한다.
압박 로드(215)가 액추에이터 로드(214)에 의해 압박되어 돌출되면, 압박 로드(215)는 연동부(311)의 선단 부분(312)을 접선 방향으로 압박하여, 연동부(311)를, 회전축(Axb)을 중심으로 회전시킨다. 따라서, 밸브 기구(3)가 밸브 개방되고, 배기 가스가 바이패스 유로를 통과하여 배출된다.
압박 로드(215)의 캡(216)은, 도 3의 (A)에 도시하는 바와 같이, 당초 제1 구동면(217)이 선단 부분(312)에 접촉하고, 선단 부분(312)을 압입해 간다. 선단 부분(312)은, 회전축(Axb)을 중심으로 하여 회전하므로, 제1 구동면(217)의 제2 구동면(218)측으로 어긋나 간다. 그리고, 도 3의 (B)에 도시하는 바와 같이, 접촉면이 제1 구동면(217)으로부터 제2 구동면(218)으로 전환되고, 선단 부분(312)은 제2 구동면(218)과 접촉한다. 이와 같이, 선단 부분(312)은, 제1 구동면(217)으로부터 제2 구동면(218)에 접촉한 상태를 유지하면서 구동된다. 따라서, 도 3의 (B)에 도시하는 상태로부터, 냉각수의 온도가 내려가 압박 로드(215)가 후퇴해도, 선단 부분(312)은 제2 구동면(218)으로부터 제1 구동면(217)으로 접촉한 상태를 유지하면서 구동된다.
상술한 본 실시 형태에서는, 미끄럼 이동축(Axa)을 따라 설치되는 제2 구동면(218)을, 미끄럼 이동축(Axa)과 대략 평행해지도록 설치하였지만, 미끄럼 이동축(Axa)과 어느 정도의 각도를 이루도록 설치하는 것도 바람직한 형태이다. 이 형태에 대해, 도 4를 참조하면서 설명한다.
도 4는 본 실시 형태의 제1 변형예인 밸브 장치(1A)를 도시하는 도면이며, 도 4의 (A)는 액추에이터 로드(214) 및 압박 로드(215)가 구동되고, 밸브체(313)가 약간 개방되기 시작한 상태를 도시하고, 도 4의 (B)는 액추에이터 로드(214) 및 압박 로드(215)가 또한 구동되고, 밸브체(313)가 소정 각도인 90도까지 개방된 상태를 도시하는 도면이다.
도 4에 도시하는 바와 같이, 로드 기구(2A)의 압박 로드(215) 선단에 장착되어 있는 캡(216a)은, 미끄럼 이동축(Axa)을 따르고는 있지만 대략 평행하지 않은 제2 구동면(218a)을 갖고 있다. 제1 구동면(217) 및 제2 구동면(218a)에 대해 선단 부분(312)이 접촉하면서 움직이는 형태는, 상술한 바와 같지만, 제2 구동면(218a)이 제1 구동면(217)으로부터 이격됨에 따라 미끄럼 이동축(Axa)으로부터 이격되어 회전축(Axb)측에 근접하도록 경사져 있으므로, 밸브체(313)는 결과적으로 90도 이상 개방되게 된다. 따라서, 밸브체(313)의 개방도를 보다 확보하고자 하는 경우 등에 바람직한 형태이다.
상술한 본 실시 형태에서는, 제1 구동면(217)도 제2 구동면(218)도 각각 1면 설치하였지만, 제2 구동면(218)을 복수면 설치하는 것도 바람직한 형태이다. 이 형태에 대해, 도 5를 참조하면서 설명한다.
도 5는 본 실시 형태의 제2 변형예인 밸브 장치(1B)를 도시하는 사시도이다. 도 5에 도시하는 바와 같이, 로드 기구(2B)의 압박 로드(215) 선단에 장착되어 있는 캡(216b)은, 하나의 제1 구동면(217b)을 정팔각형으로 형성하고, 제1 구동면(217) 외주의 각각의 변에 대해 제2 구동면(218b)을 연결시켜 형성하고 있다.
도 1∼도 3에 도시하는 본 실시 형태에 있어서는, 제1 구동면(217) 및 제2 구동면(218) 상을 선단 부분(312)이 원활하게 미끄럼 이동하도록, 선단 부분(312)의 미끄럼 이동 방향 중앙이 바닥으로 되는 오목 형상 단면이 형성되어 있다. 그렇지만, 제1 구동면(217) 및 제2 구동면(218)이 평판 형상을 이루도록 구성되는 것도 바람직한 형태이다.
상술한 본 실시 형태에서는, 제2 구동면(218)과 선단 부분(312)이 접촉하는 경우, 압박 로드(215)의 미끄럼 이동 방향에 대해 옆으로부터의 힘이 가해지게 된다. 따라서, 선단 부분(312)으로부터 가해지는 힘에 의한 영향을 완화 혹은 제거하기 위해, 어떠한 수단으로 압박 로드(215)가 휘지 않도록 보유 지지하는 것도 바람직한 형태이다.
이상 본 발명은 이러한 실시 형태에 전혀 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서 다양한 형태로 실시할 수 있다.
1 : 밸브 장치
1A : 밸브 장치
1B : 밸브 장치
2 : 로드 기구
2A : 로드 기구
2B : 로드 기구
3 : 밸브 기구
211 : 하부 케이스
212 : 상부 케이스
213 : 서모 액추에이터
214 : 액추에이터 로드
215 : 압박 로드
216 : 캡
216a : 캡
216b : 캡
217 : 제1 구동면
217b : 제1 구동면
218 : 제2 구동면
218a : 제2 구동면
218b : 제2 구동면
219 : 스토퍼 벽
220 : 가압 부재
221 : 통부
222 : 통부
223 : 플랜지부
224 : 플랜지부
225 : 링
226 : 피스톤
227 : 플랜지부
311 : 연동부
312 : 선단 부분
313 : 밸브체
Axa : 미끄럼 이동축
Axb : 회전축

Claims (3)

  1. 폐쇄 상태로부터 소정 개방도의 개방 상태까지 개폐하는 밸브체를 갖는 밸브 기구와,
    전진 및 후퇴함으로써 상기 밸브 기구를 작동시키는 로드 기구를 구비하는 밸브 장치에 있어서,
    상기 로드 기구는, 미끄럼 이동축을 따라 전진 및 후퇴함으로써 상기 밸브체를 개폐시키는 로드를 갖고,
    상기 밸브 기구는, 상기 미끄럼 이동축과 비틀림의 위치에 있고, 또한 상기 미끄럼 이동축과의 이루는 각이 대략 90도인 회전축을 중심으로 하여 회전하도록 배치되고, 그 회전 상태에 따라 상기 밸브체가 개폐하고, 그 선단 부분이 상기 로드에 접촉하는 연동부를 갖고,
    상기 로드는, 상기 회전축에 대해 이격된 위치로부터 적어도 상기 회전축에 가장 근접하는 위치까지 상기 선단 부분과 접촉하는 제1 구동면과, 상기 선단 부분과 상기 제1 구동면의 접촉 관계가 해제된 후, 상기 회전축을 통과한 위치까지 상기 선단 부분과 접촉하는 제2 구동면을 갖는 것을 특징으로 하는, 밸브 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동면과 상기 제2 구동면이 연속하여 설치되고, 상기 로드의 전진에 따라 상기 연동부의 상기 선단 부분이 상기 제1 구동면으로부터 상기 제2 구동면까지 이격되는 일 없이 계속해서 접촉함과 함께, 상기 로드의 후퇴에 따라 상기 연동부의 상기 선단 부분이 상기 제2 구동면으로부터 상기 제1 구동면까지 이격되는 일 없이 계속해서 접촉하도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는, 밸브 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 구동면은, 상기 미끄럼 이동축이 연장되는 방향에 대해 대략 직교하도록 배치되고,
    상기 제2 구동면은, 상기 미끄럼 이동축이 연장되는 방향에 대해 따르도록 배치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 밸브 장치.
KR1020157021456A 2013-01-11 2014-01-10 밸브 장치 KR20150103287A (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JPJP-P-2013-003716 2013-01-11
JP2013003716 2013-01-11
PCT/JP2014/050317 WO2014109382A1 (ja) 2013-01-11 2014-01-10 バルブ装置

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20150103287A true KR20150103287A (ko) 2015-09-09

Family

ID=51167029

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020157021456A KR20150103287A (ko) 2013-01-11 2014-01-10 밸브 장치

Country Status (9)

Country Link
US (1) US20150354709A1 (ko)
EP (1) EP2944853A4 (ko)
JP (1) JP6285872B2 (ko)
KR (1) KR20150103287A (ko)
CN (1) CN104919236A (ko)
AU (1) AU2014205954A1 (ko)
CA (1) CA2897493A1 (ko)
RU (1) RU2015125645A (ko)
WO (1) WO2014109382A1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2857775C (en) * 2013-07-25 2020-06-02 Yutaka Giken Co., Ltd. Heat exchange device
EP2868900B1 (en) * 2013-11-05 2017-07-26 MANN+HUMMEL GmbH Control system of at least one flap of a fluid duct and fluid duct system
JP6542528B2 (ja) * 2014-12-03 2019-07-10 フタバ産業株式会社 排気熱回収装置

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1561544A (en) * 1924-01-14 1925-11-17 Buffalo Foundry & Machine Comp Valve-operating mechanism
US3119594A (en) * 1961-02-17 1964-01-28 Orbit Valve Co Swing gate valve
US3334858A (en) * 1964-07-02 1967-08-08 Robert B Hay Swinging disc valves with supplemental operator
US3632080A (en) * 1969-05-12 1972-01-04 Louis T King Pressure-balanced flapper valve
JPS4729617Y1 (ko) * 1972-02-18 1972-09-05
US3771759A (en) * 1972-04-05 1973-11-13 Chandler Evans Inc Butterfly valve
US4457486A (en) * 1982-04-29 1984-07-03 Allegheny Valve Company Discharge control means for a storage tank for liquid
JPS62200878U (ko) * 1986-06-11 1987-12-21
US4911402A (en) * 1989-02-07 1990-03-27 Harborlite Corp. Material handling valve
JP3103874B2 (ja) * 1992-01-22 2000-10-30 株式会社日本気化器製作所 サーモワックス装置
US5199462A (en) * 1992-03-18 1993-04-06 Automatic Switch Company Valve having rocker valve member and isolation diaphragm
JPH07190239A (ja) * 1993-12-13 1995-07-28 Mitsuhashi Seisakusho:Kk バルブ開閉機
JP3003070B2 (ja) * 1995-09-21 2000-01-24 株式会社キッツ 弁駆動装置
DE19839510C1 (de) * 1998-08-29 1999-12-02 Hartmann & Braun Gmbh & Co Kg Lichtventil
US6474623B1 (en) * 2001-07-31 2002-11-05 Theodore Evan Davies Valve mechanism and control
WO2003100302A1 (de) * 2002-05-23 2003-12-04 Friatec Aktiengesellschaft Absperrarmatur
DE10305673A1 (de) * 2003-02-12 2004-08-26 Mann + Hummel Gmbh Verschlußelement
US6976359B2 (en) * 2004-02-17 2005-12-20 Turbonetics, Inc. Wastegate for a turbocharged internal combustion engine
JP2008075971A (ja) * 2006-09-21 2008-04-03 Nidec Sankyo Corp ダンパー装置
JP2009275901A (ja) * 2008-05-19 2009-11-26 Okm:Kk バルブ用駆動機
JP5166185B2 (ja) * 2008-09-22 2013-03-21 フタバ産業株式会社 バルブ開閉装置
US8096526B2 (en) * 2008-10-31 2012-01-17 Fisher Controls International, Llc Rotary actuator lever apparatus having an annular recess
US8840197B2 (en) * 2011-06-10 2014-09-23 Bendix Commercial Vehicle Systems, Llc Hand control brake valve

Also Published As

Publication number Publication date
EP2944853A1 (en) 2015-11-18
CA2897493A1 (en) 2014-07-17
US20150354709A1 (en) 2015-12-10
JP6285872B2 (ja) 2018-02-28
AU2014205954A1 (en) 2015-07-16
EP2944853A4 (en) 2016-09-14
RU2015125645A (ru) 2017-02-14
WO2014109382A1 (ja) 2014-07-17
JPWO2014109382A1 (ja) 2017-01-19
CN104919236A (zh) 2015-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR20150103287A (ko) 밸브 장치
JP6718306B2 (ja) バルブ及び蒸気タービン設備
CN105518310A (zh) 流体控制阀
KR20170029651A (ko) 증기밸브 및 증기터빈
US8893746B2 (en) Obturator valve for a coupling device for pipes
WO2007135939A1 (ja) 管継手
JP5166185B2 (ja) バルブ開閉装置
BR112018002203B1 (pt) Válvula e sistema de fluido
RU2634999C1 (ru) Клапан предохранительный
US9890681B2 (en) Heat exchange device with thermoactuator
JP6002099B2 (ja) 熱交換デバイス
JP6713826B2 (ja) 親子弁及びその閉弁方法並びに蒸気タービン設備
TW200914756A (en) Small flow rate control valve
JP6538344B2 (ja) 排気熱回収装置
JP6145904B2 (ja) 熱交換デバイス
KR101787971B1 (ko) 차량용 워터 밸브 조립체
JP5863522B2 (ja) ガス栓
CN104896123A (zh) 提升阀组件
JP5836167B2 (ja) ガス栓
JP4907473B2 (ja) 湯水混合弁
JP5889089B2 (ja) ガス栓
JP2015090105A (ja) 排熱回収器
RU2538194C2 (ru) Запорно-дросселирующее устройство
US20200333811A1 (en) Thermostatic valve
RU56540U1 (ru) Термозапорный клапан

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E601 Decision to refuse application