TWI743783B - 閘閥 - Google Patents
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Abstract
本發明之閘閥具備:閥箱,其具有第1開口部及第2開口部;閥體,其位於前述閥箱內之中空部內;旋轉軸,其支持前述閥體;旋轉驅動部,其可旋轉驅動前述閥體;中立閥部,其將前述閥體連接於前述旋轉軸;可動閥框部,其設置於前述閥體;閥框彈推部,其連接前述中立閥部與前述可動閥框部;可動閥板部,其可相對於前述可動閥框部經由板滑動密封部於流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥板彈推部,其連接前述可動閥框部與前述可動閥板部;閥箱彈推部,其可將前述可動閥框部向與前述第1開口部之周緣接觸之閥封閉位置移動;及驅動部,其驅動前述閥箱彈推部。於前述可動閥板部之緣部全周設置有內周曲柄部,該內周曲柄部於外周位置具有前述板滑動密封部,且於前述內周曲柄部之周向上,設置有周槽,該周槽於前述流路方向具有深度。
Description
本發明係關於一種閘閥,特別係關於一種使用於可進行逆壓消除之擺動閥之較佳之技術。
在真空裝置等中,設置有閘閥,該閘閥隔斷腔室與配管之間、配管與配管之間、或配管與泵等之間等的不同真空度之兩個空間之間,並連結被隔斷之兩個空間。作為如此之閘閥,已知悉各種形態之閥。
本發明人等開發了一種可進行高信賴性之隔斷動作、且可實現100%之逆壓消除率的閘閥,並進行了專利申請(專利文獻1)。於該閘閥中,設置:閥箱,其橫貫流路而形成;中立閥部,其可藉由與流路方向平行之軸線之旋轉軸而旋轉;第1可動閥部,其作為相對於中立閥部可於流路方向上滑動之可動閥部,被壓抵至閥箱之流路之開口部而可密封;第2可動閥部,其相對於第1可動閥部可於流路方向上滑動;第1彈推部,其可將第1可動閥部壓抵至開口部而進行密封動作;第2彈推部,其可調整第1可動閥部與前述第2可動閥部之厚度尺寸;及第3彈推部,其將第1可動閥部相對於中立閥部而彈推。
於設置有閘閥之裝置或製造生產線等中,追求閘閥之開口徑之大型化,且同時追求可動閥部之輕量化。
[先前技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利第6358727號公報
[發明所欲解決之課題]
然而,隨著閘閥之開口徑之大型化而閥體之重量增加。因此,用於驅動閥體所需之驅動力亦變大。因此存在下述問題,即:在驅動閥體之先前之驅動裝置中,保持原狀有可能會對閥體之驅動帶來障礙。因此,產生希望將閥體輕量化之要求。
然而,若企圖於開口徑經大型化之擺動閥中進行輕量化,則有可能閥體等之強度會不足,該情形下,有可能動作信賴性會降低。
特別是,在擺動閥中,存在希望防止逆壓消除之信賴性降低之要求。即,於沿著利用擺動閥隔斷之流路之方向上,無論於哪一方向上,均追求毫不遜色地維持密封性。
本發明係鑒於上述事態而完成者,且企圖達成以下之目的。
1.可對應閘閥之開口徑之大型化。
2.可實現閥體之輕量化。
3.防止動作信賴性之降低。
4.將因差壓方向之不同所致之逆壓消除性能維持為相同水準。
[解決問題之技術手段]
本發明之閘閥係將流路隔斷之閘閥,具備:閥箱,其插入前述流路,且具有相互對向地連通而形成前述流路之第1開口部及第2開口部;閥體,其位於前述閥箱內之中空部內,可將前述流路開放及封閉;旋轉軸,其將前述閥體支持為可在前述中空部內之退避位置與閥開口遮蔽位置之間旋轉,且具有於流路方向上延伸之軸線;旋轉驅動部,其可旋轉驅動前述閥體;中立閥部,其將前述閥體連接於前述旋轉軸;可動閥框部,其可相對於前述中立閥部於前述流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥框彈推部,其連接前述中立閥部與前述可動閥框部;可動閥板部,其可相對於前述可動閥框部經由板滑動密封部於前述流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥板彈推部,其連接前述可動閥框部與前述可動閥板部;閥箱彈推部,其設置於前述閥箱,可將前述閥開口遮蔽位置之前述可動閥框部向與前述第1開口部之周緣接觸之閥封閉位置移動;以及驅動部,其驅動前述閥箱彈推部。於前述可動閥板部之緣部全周設置內周曲柄部,該內周曲柄部於外周位置具有前述板滑動密封部,且於前述內周曲柄部之周向上設置周槽,該周槽於前述流路方向具有深度。藉此解決了上述課題。
於本發明之閘閥中,可行的是,前述可動閥板部之緣部設置複數個前述閥板彈推部,於前述可動閥板部之外緣之周向上,前述周槽周設於複數個前述閥板彈推部之間。
於本發明之閘閥中,較佳的是,於前述周槽設置將底面與側面之間彎曲地連接之彎曲部。
於本發明之閘閥中,前述周槽之前述彎曲部之曲率半徑Rm可設定為相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.01≦Rm/R1≦0.02之範圍。
又,於本發明之閘閥中,前述可動閥板部之徑向之前述周槽之寬度尺寸Rn,可設定為相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.03≦Rn/R1≦0.04之範圍。
於本發明之閘閥中,前述內周曲柄部之前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之外周壁之寬度尺寸,可設定為較前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之內周壁之寬度尺寸更大。
又,於本發明之閘閥中,可於前述可動閥板部中,於前述內周曲柄部之中心側之閥板之中心位置,設置具有較前述閥板之徑向外側更大之厚度尺寸之厚壁部。
於本發明之閘閥中,前述厚壁部之徑尺寸Rk可設定為相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.36≦Rk/R1≦0.55之範圍。
於本發明之閘閥中,於前述可動閥板部中,前述內周曲柄部與前述內周曲柄部之中心側之閥板,可在較前述周槽之底部更接近前述周槽之開口側之位置處連接。
於本發明之閘閥中,可於前述內周曲柄部之外周面,設置可與前述可動閥框部滑動地接觸之滑動密封構件作為前述板滑動密封部,且設置不與前述滑動密封構件相接之外周槽。
於本發明之閘閥中,前述滑動密封構件可設置於較前述外周槽更接近前述周槽之開口側之位置。
於本發明之閘閥中,於前述可動閥板部,當於前述閥開口遮蔽位置處前述可動閥框部與前述第1開口部接觸、且自前述第1開口部朝向前述第2開口部之流路壓力大於前述閥板彈推部之彈推力之情形下,與前述第2開口部之周緣接觸之密封構件可設置於較前述周槽更靠前述可動閥板部之徑向上之外側位置。
本發明之閘閥係將流路隔斷之閘閥,具備:閥箱,其插入前述流路,且具有彼此對向地連通而形成前述流路之第1開口部及第2開口部;閥體,其位於前述閥箱內之中空部內,可將前述流路開放及封閉;旋轉軸,其將前述閥體支持為可在前述中空部內之退避位置與閥開口遮蔽位置之間旋轉,且具有於流路方向上延伸之軸線;旋轉驅動部,其可旋轉驅動前述閥體;中立閥部,其將前述閥體連接於前述旋轉軸;可動閥框部,其可相對於前述中立閥部於前述流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥框彈推部,其連接前述中立閥部與前述可動閥框部;可動閥板部,其可相對於前述可動閥框部經由板滑動密封部於前述流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥板彈推部,其連接前述可動閥框部與前述可動閥板部;閥箱彈推部,其設置於前述閥箱,可將前述閥開口遮蔽位置之前述可動閥框部向與前述第1開口部之周緣接觸之閥封閉位置移動;以及驅動部,其驅動前述閥箱彈推部。於前述可動閥板部之緣部全周設置內周曲柄部,該內周曲柄部於外周位置具有前述板滑動密封部,且於前述內周曲柄部之周向設置周槽,該周槽於前述流路方向具有深度。
藉此,周槽之內周壁連接於閥板,周槽之外周壁之外周位置作為板滑動密封部與可動閥框部可滑動地接觸。因此,即便在閥板之表面及背面之位置之壓力即流路之差壓變化,而於閥板之表面及背面之壓力值之大小反轉之情形下,因閥板之應力所致之變形停留於周槽之內周壁及底部,而周槽之外周壁之板滑動密封部不變形。藉此,即便在流路之差壓變化之情形下,仍可維持周槽之外周壁之外周位置處的藉由板滑動密封部之與可動閥框部之密封。
因此,即便在閘閥之開口徑增大之情形下,即,在增大第1開口部及第2開口部之徑尺寸之開口徑之大型化之情形下,仍可對應施加於閥體之壓力之增大,而維持密封。
藉此,於在流路方向上產生之差壓較大之情形下,例如即便在對可動閥板部之一面側作用有1 MPa左右之壓力,而可動閥板部之另一面側被設為真空狀態之情形下,仍可維持閘閥之密封狀態。
並且,在閥體為相同之開口徑之情形下,與不設置周槽之構成相比,前述可動閥框部之徑向上之內周曲柄部之寬度尺寸增大。藉此,可削減前述可動閥框部之成為內周曲柄部之中心側之閥板之徑尺寸。因此,藉由削減閥板之面積,結果而言,可削減因流路方向之差壓而作用於閥板之變形力。
同時,即便增大前述可動閥框部之徑向上之內周曲柄部之寬度尺寸,而增加前述可動閥框部之強度之情形下,仍可藉由消除與周槽之內側部分之構成材對應之重量而減少內周曲柄部之重量,從而可輕量化。此處,由於周槽設置於可動閥框部之大致全周,故在閘閥之開口徑較大之情形下,例如在超過20英吋之尺寸之情形下,可謀求1 kg單位、或10 kg等級之輕量化。
即,可同時實現開口徑之大型化與輕量化。
於本發明之閘閥中,於前述可動閥板部之緣部設置複數個前述閥板彈推部,於前述可動閥板部之外緣之周向上,前述周槽周設於複數個前述閥板彈推部之間。
藉此,藉由閥板彈推部以外之部分即周槽,於內周曲柄部之外周位置,降低起因於流路方向之壓力差之應力之影響,而可防止可動閥板部變形而板滑動密封部之密封性降低。
此處,閥板彈推部於可動閥板部之外緣之周向上,可設置例如4處左右。因此,可防止板滑動密封部在除此以外之可動閥板部之外緣之全周變形。
又,閥板彈推部所設置之內周曲柄部,為了確實地進行閥板彈推部之彈推力之動作,而具有充分之強度。因此,在可動閥板部之外緣之周向上,閥板彈推部之部分與周槽之部分即可動閥板部之外緣之全周,可具有充分之變形耐性。
於本發明中,於前述周槽設置將底面與側面之間彎曲地連接之彎曲部。
藉此,利用內周曲柄部抑制在作用於閥板之流路方向之差壓較大之情形下產生之應力,而不會使板滑動密封部變形,且可避免內周曲柄部之周槽附近之位置處之應力集中,而防止產生變形等。特別是,在流路方向之差壓較大之情形下,於周槽,由於在底面與側面之邊界位置易於引起應力集中,故可藉由設置彎曲部,而抑制該部分之應力集中。
於本發明之閘閥中,前述周槽之前述彎曲部之曲率半徑Rm以相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.01≦Rm/R1≦0.02之範圍之方式設定。
藉此,在閘閥之口徑較大之情形下,例如超過20英吋之尺寸之情形下,且流路方向之差壓較大之情形下,例如即便在對可動閥板部之一面側作用有1 MPa左右之壓力,而可動閥板部之另一面側被設為真空狀態之情形下,仍可抑制彎曲部之附近之區域之應力集中。
又,於本發明之閘閥中,前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之寬度尺寸Rn,以相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.03≦Rn/R1≦0.04之範圍之方式設定。
藉此,即便在因作用於閥板之流路方向之差壓,而於流路方向上閥板之中心位置,產生朝與周槽之開口相同方向成為凹形狀之變形之情形下,仍可防止周槽之外周壁之變形,而維持板滑動密封部之密封狀體。
此處,在起因於上述之差壓而閥板變形為凹形狀之情形下,位於可動閥板部之徑向上之內側之周槽之內周壁被朝閥板中心之凸變形方向拉引,而被朝可動閥板部之徑向內側拉引。藉此,周槽之內周壁以朝可動閥板部之中心側傾斜之方式吸收變形應力,從而抑制朝周槽之外周壁傳遞之應力。因此,可防止周槽之外周壁自無差壓之狀態傾斜。進而,在流路方向之差壓較大之情形下,除了周槽之內周壁,亦藉由周槽之底部吸收來自閥板之變形應力,從而可防止周槽之外周壁自無差壓之狀態傾斜。
於本發明之閘閥中,前述內周曲柄部之前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之外周壁之寬度尺寸,設定為較前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之內周壁之寬度尺寸更大。
藉此,藉由周槽之內周壁及底部積極變形,而吸收由流路方向之差壓所致之閥板之變形而引起之應力,從而抑制朝周槽之外周壁傳遞之應力。同時,周槽之外周壁可具有能夠維持無差壓之狀態之強度。因此,可在周槽之外周壁不會自無差壓之狀態變形下,維持密封狀態。
又,於本發明之閘閥中,於前述可動閥板部中,於前述內周曲柄部之中心側之閥板之中心位置,設置具有較前述閥板之徑向外側更大之厚度尺寸之厚壁部。
藉此,於因輕量化而薄壁化之閥板中,可藉由設置厚壁部而防止閥板之強度降低。同時,防止自因流路方向之差壓而變形之閥板傳遞至周槽之內周壁之應力在可動閥板部之周向上分佈為不同之狀態。進而,將自因流路方向之差壓而變形之閥板傳遞至周槽之內周壁之應力在可動閥板部之周向上均一化,而可防止對板滑動密封部施加不均一之應力而密封性降低。
於本發明之閘閥中,前述厚壁部之徑尺寸Rk以相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.36≦Rk/R1≦0.55之範圍之方式設定。
藉此,在由流路方向之差壓所致之閥板之變形而引起之閥板之變形傳遞,且該應力被周槽之內周壁及底部之變形吸收時,可以維持板滑動密封部之密封狀態之方式,且可以能夠調整自閥板朝周槽之內周壁傳遞之應力之方式,控制閥板之變形。
於本發明之閘閥中,於前述可動閥板部,前述內周曲柄部與前述內周曲柄部之中心側之閥板在較前述周槽之底部更接近前述周槽之開口側之位置處連接。
藉此,可將閥板連接於周槽之內周壁之連接位置設為較深度方向(流路方向)之中心位置更靠開口端側之位置。因此,在因流路方向之差壓而閥板之中心變形為凹形狀、或凸形狀時,追隨閥板周緣部所形成之傾斜,而周槽之內周壁傾斜,可藉由該內周壁之傾斜,而不將變形應力傳遞至周槽之外周壁。
對此,在將閥板連接於周槽之內周壁之連接位置設為較深度方向(流路方向)之中心位置更靠底部側之位置之情形下,周槽之內周壁傾斜之作用變弱,而傳遞至周槽之外周壁之變形應力會增加。
於本發明之閘閥中,於前述內周曲柄部之外周面,設置有與前述可動閥框部可滑動地接觸之滑動密封構件作為前述板滑動密封部,且設置有不與前述滑動密封構件相接之外周槽。
藉此,可以不影響由滑動密封構件對可動閥框部與可動閥板部之密封之方式,將內周曲柄部自其外周面挖掘,而削減相當於外周槽之構成材之重量,從而可謀求薄壁化、輕量化。
此處,例如,若閘閥為22英吋左右之開口徑,則僅藉由設置寬度5 mm左右、深度5 mm左右之外周槽,而可於閥體中進行0.5~1 kg左右之輕量化。
於本發明之閘閥中,前述滑動密封構件設置於較前述外周槽更接近前述周槽之開口側之位置。
藉此,在因流路方向之差壓而閥板之中心變形為凹形狀、或凸形狀,而閥板之周緣部傾斜時,抑制對追隨著閥板之周緣部之傾斜而傾斜之周槽之內周壁之影響。具體而言,由於滑動密封構件位於自傳遞至外周壁之周槽之底部分開之位置,故即便閥板變形,仍可降低對滑動密封構件帶來之影響,從而可維持密封性。
於本發明之閘閥中,於前述可動閥板部,當於前述閥開口遮蔽位置處前述可動閥框部與前述第1開口部接觸,且自前述第1開口部往向前述第2開口部之流路壓力大於前述閥板彈推部之彈推力之情形下,與前述第2開口部之周緣接觸之密封構件設置於較前述周槽更靠前述可動閥板部之徑向上之外側位置。
藉此,在因流路方向之差壓而閥板之中心變形為凹形狀、或凸形狀而閥板之周緣部傾斜時,抑制對追隨著閥板之周緣部之傾斜而傾斜之周槽之內周壁之影響。具體而言,由於密封構件設置於自該內周壁分開之位置,故即便閥板變形,仍可降低對密封構件帶來之影響。
[發明之效果]
根據本發明,於擺動動作型之閘閥中,可發揮下述效果,即:可同時實現開口徑之大型化與輕量化,且可提高密封確實性與動作確實性。
以下,基於圖示對本發明之第1實施形態之閘閥進行說明。
又,在以下之說明所使用之各圖中,為了將各構成要件設為在圖式上能夠辨識之程度之大小,而使各構成要件之尺寸及比率與實際之尺寸及比例適當地不同。
本發明之技術範圍並不限定於以下所述之實施形態,在不脫離本發明之主旨之範圍內可施加各種變更。
圖1係顯示本實施形態之閘閥之與流路正交之剖視圖。
圖2係顯示本實施形態之閘閥之沿著流路之剖視圖。
圖3係顯示本實施形態之閘閥之周緣部之沿著流路之放大剖視圖。
在圖1~圖3中,符號100為閘閥。
本實施形態之閘閥100將連結第1空間與第2空間之流路H隔斷,或將該隔斷狀態開放。即,閘閥100切換將流路H封閉之狀態、及將第1空間與第2空間連結之狀態。
閘閥100如圖1、圖2所示般,具備:閥箱10、中空部11、閥體5、旋轉軸20、旋轉驅動部21、閥箱彈推部(按壓缸體)70、及油壓驅動裝置(油壓驅動機構、驅動部)700。
於閥箱10之內部形成中空部11。閥箱10由具有中空部11之框架構成。
於閥箱10,以夾著中空部11相互對向之方式設置第1開口部12a及第2開口部12b。
第1開口部12a與第2開口部12b經由中空部11連通。
自第1開口部12a朝向第2開口部12b設定有流路H。
第1開口部12a與第2開口部12b具有大致相同輪廓。
第1開口部12a具有圓形輪廓。第1開口部12a露出於第1空間。
第2開口部12b具有圓形輪廓。第2開口部12b露出於第2空間。即,閘閥100插入第1空間與第2空間之間。
再者,在以下之說明中,有將沿著該流路H之方向稱為流路H方向之情形。
於中空部11內,配置有閥體5。
閥體5可於閥封閉位置遮斷第1空間與第2空間。
閥體5受支持於作為位置切換部之旋轉軸20。
旋轉軸20具有與流路H方向大致平行地延伸之軸線。旋轉軸20貫通閥箱10。旋轉軸20可藉由旋轉驅動部21而旋轉驅動。
於旋轉軸20固著有連接構件(未圖示)。
連接構件例如為大致平板狀之構件。連接構件相對於旋轉軸20之一端被螺釘等固著。
於旋轉軸20,經由連接構件(未圖示)固定有閥體5。
或者是,於旋轉軸20亦可不經由連接構件(未圖示)而直接連接有閥體5。
旋轉軸20作為閥體5之位置切換部發揮功能。
圖4係顯示自與流路正交之方向觀察本實施形態之閘閥之閥體之俯視圖。
閥體5可封閉第1開口部12a及/或第2開口部12b。
閥體5在閥封閉位置與閥開放位置之間動作。
於閥封閉位置,閥體5相對於第1開口部12a及/或第2開口部12b為封閉狀態(圖10)。
於閥開放位置,閥體5為自第1開口部12a及/或第2開口部12b退避之開放狀態(圖1中由虛線表示)。
閥體5包含中立閥部30及可動閥部40。
中立閥部30於相對於旋轉軸20之軸線正交之方向上延伸。中立閥部30以包含於與相對於旋轉軸20之軸線正交之方向平行之面內之方式配置。
中立閥部30如圖1~圖3所示般,具有圓形部30a與旋轉部30b。
圓形部30a設為較第1開口部12a及/或第2開口部12b之輪廓稍許大之環狀。
於成為圓形部30a之內側之位置,配置可動閥部40。
圓形部30a之內周在流路H方向觀察下,以與第1開口部12a及/或第2開口部12b大致重疊之方式配置。
旋轉部30b位於旋轉軸20與圓形部30a之間。
旋轉部30b伴隨著旋轉軸20之旋轉而使圓形部30a旋轉。
旋轉部30b以自旋轉軸20往向圓形部30a而旋轉部30b之直徑增加之方式形成延伸之平板形狀。
旋轉部30b亦可設為自旋轉軸20往向圓形部30a延伸有複數條臂之臂形狀。
該等旋轉軸20及中立閥部30相對於閥箱10轉動,但於流路H方向不進行位置變動。
可動閥部40為大致圓板狀。
可動閥部40相對於中立閥部30可變更流路H方向之位置地與其連接。
即,可動閥部40相對於中立閥部30可僅厚度方向上滑動地與其連接。
可動閥部40包含在流路H方向上可相互移動之兩個部分。即,可動閥部40具備可動閥框部60(滑動閥框)及可動閥板部50(台板)。
可動閥框部60為與圓形部30a大致同心狀之大致圓環狀。
可動閥框部60位於圓形部30a之徑向之內側。
可動閥框部60嵌合於圓形部30a。可動閥框部60相對於中立閥部30可於流路H方向上滑動。可動閥框部60相對於中立閥部30可在流路H方向進行位置移動。
可動閥框部60具有:外周曲柄部60c、內框板60d、及外框板60e。
外周曲柄部60c形成為具有較第1開口部12a及/或第2開口部12b之輪廓稍許大之輪廓之環狀或圓筒狀。
外周曲柄部60c形成於可動閥框部60之外緣之全周。
外周曲柄部60c具有與流路H方向平行之滑動面60b。
滑動面60b在外周曲柄部60c之內周面設置於周向之全長。
滑動面60b位於與後述之可動閥板部50之滑動面50b可相互滑動地對向狀態。
外周曲柄部60c與內周曲柄部50c嵌合。
內框板60d在外周曲柄部60c之成為可動閥框部60之徑向內側之位置,周設於外周曲柄部60c之流路H方向上之第1開口部12a側端部。
內框板60d形成為與閥板50d平行之凸緣狀。
內周曲柄部50c位於流路H方向上之內框板60d之第2開口部12b側。
內框板60d之成為可動閥框部60之徑向之寬度尺寸設為與內周曲柄部50c之成為可動閥框部60之徑向之寬度尺寸大致相等。
外框板60e在外周曲柄部60c之成為可動閥框部60之徑向外側之位置,周設於外周曲柄部60c之流路H方向上之第2開口部12b側端部。
外框板60e作為較外周曲柄部60c更靠流路H方向上之尺寸小之突條,周設於外周曲柄部60c之可動閥框部60之徑向外側。
圓形部30a位於流路H方向上之外框板60e之第1開口部12a側。
於可動閥框部60與中立閥部30之間,配置閥框彈推部(輔助彈簧)90。
可動閥框部60藉由閥框彈推部(輔助彈簧)90相對於中立閥部30可變更流路H方向上之位置地與其連接。
可動閥框部60與圓形部30a被設為同心狀之雙重圓環。
於可動閥框部60,在與閥箱內面10A對向(抵接)之表面,周設有閥框密封墊61。
閥框密封墊61與第1開口部12a之形狀對應而形成圓環狀。
閥框密封墊61例如為包含O型環等之密封部。
閥框密封墊61可密接於位於第1開口部12a之周圍之閥箱內面10A。
閥框密封墊61在閉閥時與成為第1開口部12a之周緣之閥箱內面10A接觸,且被可動閥框部60及閥箱內面10A按壓。藉此,第1空間與第2空間為隔斷狀態。
閥框密封墊61設置於外周曲柄部60c之成為第1開口部12a側之端面。
閥框密封墊61設置於外周曲柄部60c之成為最外周側之位置。
圖5係顯示本實施形態之閘閥之可動閥板部之與流路正交之方向之剖視圖。
圖6係顯示自沿著流路方向觀察本實施形態之閘閥之可動閥板部之俯視圖。
圖7係顯示本實施形態之閘閥之周槽附近之區域之沿著流路之方向之放大剖視圖。
圖8係顯示本實施形態之閘閥之彈推部孔附近之區域之沿著流路之方向之放大剖視圖。
可動閥板部50為具有與圓形部30a大致同心狀之圓形輪廓之板體。
可動閥板部50嵌合於可動閥框部60之外周曲柄部60c之徑向內側。
即,於可動閥板部50之徑向上之外側位置,以包圍可動閥板部50之周圍之方式配置可動閥框部60。
可動閥板部50之內周曲柄部50c與可動閥框部60被設為同心狀之雙重圓環。
可動閥板部50相對於可動閥框部60可於流路H方向上滑動。
可動閥板部50具有內周曲柄部50c及閥板50d。
閥板50d以將內周曲柄部50c之徑向內側密閉之方式設置。
閥板50d設為與流路H方向大致正交之平板狀。
內周曲柄部50c形成為環狀或圓筒狀。
內周曲柄部50c形成於可動閥板部50之外緣之全周。
內周曲柄部50c具有較第1開口部12a及/或第2開口部12b之輪廓稍大之外側輪廓。
內周曲柄部50c具有較第1開口部12a及/或第2開口部12b之輪廓稍小之內側輪廓。
內周曲柄部50c具有小於外周曲柄部60c之厚度尺寸,即具有流路H方向上之尺寸。
內周曲柄部50c具有大於閥板50d之厚度尺寸,即具有流路H方向上之尺寸。
內周曲柄部50c具有與流路H方向平行之滑動面50b。
滑動面50b於內周曲柄部50c之外周面設置於周向之全長。
內周曲柄部50c與外周曲柄部60c嵌合。
滑動面50b位於與可動閥框部60之滑動面60b可相互滑動地對向狀態。
於內周曲柄部50c,供收容閥板彈推部(保持彈簧)80之彈推部孔58與周槽59於可動閥板部50之周向交替地配置。
閥板彈推部(保持彈簧)80於可動閥板部50之周向上以相互隔開之等間隔而設置複數個。
設置複數個閥板彈推部(保持彈簧)80之部位較佳為3處以上。
在本實施形態中,作為相互分隔之閥板彈推部(保持彈簧)80之配置,顯示自閥板50d之中心O觀察,4個閥板彈推部(保持彈簧)80以相同之角度位置(90度)相隔之方式配置之構成例。
自閥板50d之中心O觀察,閥板彈推部(保持彈簧)80之角度位置以與閥箱彈推部(按壓缸體)70及閥框彈推部90之角度位置重疊之方式構成。
彈推部孔58與如上述之閥板彈推部(保持彈簧)80之配置對應,於內周曲柄部50c之周向上等間隔地設置4處。
周槽59以連結相鄰之彈推部孔58之間之方式周設於內周曲柄部50c之周向上。
周槽59朝流路H方向上之內周曲柄部50c之第1開口部12a側開口。藉此,於內周曲柄部50c,形成有夾著周槽59而豎立設置於流路H方向之內周壁59a、外周壁59b、及內周壁59a與外周壁59b之間之底部59c。
內周壁59a與外周壁59b於流路H方向上延伸。
底部59c於與大致平行於閥板50d之流路H方向正交之方向上延伸。
內周壁59a於可動閥板部50之徑向上,周設於較周槽59更靠內側。
外周壁59b於可動閥板部50之徑向上,周設於較周槽59更靠外側。
內周壁59a之厚度尺寸、即可動閥板部50之徑向上之寬度尺寸設定為小於外周壁59b之厚度尺寸。
於周槽59,設置將底部59c之表面(底面)與內周壁59a之表面(側面)之間彎曲地連接之彎曲部59d。
於周槽59,設置將底部59c之表面(底面)與外周壁59b之表面(側面)之間彎曲地連接之彎曲部59e。
彎曲部59d、59e之曲率半徑Rm,以相對於第1開口部12a之徑尺寸R1成為
0.01≦Rm/R1≦0.02之範圍之方式設定。
周槽59之寬度尺寸Rn、即可動閥板部50之徑向上之尺寸,以相對於第1開口部12a之徑尺寸R1,成為
0.03≦Rn/R1≦0.04之範圍之方式設定。
周槽59之底部59c位於較彈推部孔58之底部58c於流路H方向上更接近第1開口部12a之位置。即,周槽59之底部59c較彈推部孔58之底部58c更厚地形成。
彈推部孔58之底部58c可為平面狀,而不設置具有與彎曲部59d、59e相同程度之曲率變形之彎曲部。
於內周壁59a,在可動閥板部50之徑向之內側連接有閥板50d。
於可動閥板部50中,內周曲柄部50c之內周壁59a與閥板50d之周緣部分,在較周槽59之底部59c更接近周槽59之開口側之位置處連接。
進而,於內周壁59a之內周側,在成為流路H方向之可動閥板部50之厚度方向上,於較內周曲柄部50c之中心位置更靠第1開口部12a側之位置處連接閥板50d為較佳。
再者,作為供內周壁59a與閥板50d連接之位置,於流路H方向上,可在自成為第1開口部12a側之內周壁59a之端部位置至內周曲柄部50c之中心位置之間適當設定。
於本實施形態中,作為供內周壁59a與閥板50d連接之位置,於流路H方向上,可設定於較內周曲柄部50c之中心位置更與成為第1開口部12a側之內周壁59a之端部側接近之位置。
於外周壁59b,在可動閥板部50之徑向外側面,周設有滑動面50b。
於外周壁59b,在可動閥板部50之徑向外側面,配置有包含O型環等之滑動密封墊(滑動密封構件)52作為板滑動密封部。
於外周壁59b,周設有用於收容滑動密封墊(滑動密封構件)52之槽52m。
滑動密封墊(滑動密封構件)52設置於較外周槽56更接近周槽59之開口側之位置,即設置於流路H方向上之成為外周壁59b之端部側之位置。
即,槽52m設置於較外周槽56更與周槽59之開口側接近之位置,即設置於流路H方向上之成為外周壁59b之端部側之位置。
槽52m於成為流路H方向之可動閥板部50之厚度方向上,位於外周壁59b之第1開口部12a側。
於外周壁59b,在可動閥板部50之徑向上之外側位置,周設有突條,該突條設置了用於收容包含O型環等之台墊(密封構件)51之槽51m。
槽51m設置於突條之成為第2開口部12b側之端面。
設置了槽51m之突條,於成為流路H方向之可動閥板部50之厚度方向上,位於外周壁59b之第2開口部12b側。
槽51m於可動閥板部50之徑向上,位於較外周壁59b更靠外側。
於流路H方向上之成為槽52m與槽51m之間之外周壁59b之外側面,設置有外周槽56。
外周槽56以不與滑動密封墊(滑動密封構件)52相接之方式配置。
滑動密封墊(滑動密封構件)52配置於內周曲柄部50c與外周曲柄部60c之間。
藉由滑動密封墊52維持滑動時之滑動面50b與滑動面60b之密封狀態。
由滑動面50b、滑動密封墊(滑動密封構件)52、及滑動面60b構成板滑動密封部。
可動閥板部50之閥板50d相對於連接於內周曲柄部50c之周緣部分,將成為可動閥板部50之中心O側之區域,設為具有較大之厚度尺寸之厚壁部50k。
即,於閥板50d,較徑向外側更靠中心O側設置有厚壁部50k。
厚壁部50k之徑尺寸Rk,以相對於第1開口部之徑尺寸R1,成為
0.36≦Rk/R1≦0.55之範圍之方式設定。
厚壁部50k形成為與閥板50d之中心O為同心狀。
厚壁部50k之緣部以厚度尺寸與徑向外側和緩地變化之方式形成。
厚壁部50k之厚度尺寸Tk以在厚壁部50k之區域內成為大致均一之方式設定。
可動閥板部50與可動閥框部60由閥板彈推部80(保持彈簧)連接。
可動閥板部50與可動閥框部60可在圖2中以符號B1、B2所示之往復方向上,可進行彼此相對性之滑動。
所謂往復方向B1、B2,為與可動閥板部50及可動閥框部60之面垂直之方向。所謂往復方向B1、B2,為與旋轉軸20之軸向平行之流路H方向。
於可動閥板部50,在與閥箱內面10B對向(抵接)之表面,周設有台墊(密封構件)51。
台墊(密封構件)51與第2開口部12b之形狀對應而形成圓環狀。
台墊(密封構件)51於閉閥時可密接於成為第2開口部12b之周緣之閥箱內面10B。
台墊(密封構件)51為包含O型環等之密封部。
台墊(密封構件)51設置於內周曲柄部50c之成為第2開口部12b側之端面。
台墊(密封構件)51設置於內周曲柄部50c之最外周位置。
台墊(密封構件)51於閉閥時與成為第2開口部12b之周緣之閥箱內面10B接觸,而被可動閥板部50及閥箱內面10B按壓。
藉此,第1空間與第2空間成為隔斷狀態。
台墊(密封構件)51為彈性體。
台墊(密封構件)51在可動閥板部50與閥箱內面10B之碰撞時,彈性變形。
台墊(密封構件)51緩和可動閥板部50與閥箱內面10B碰撞時之衝擊。藉此,可防止產生塵屑。
台墊(密封構件)51與滑動密封墊(滑動密封構件)52及閥框密封墊61配置於大致同一圓筒面上。
即,台墊(密封構件)51與滑動密封墊(滑動密封構件)52及閥框密封墊61於流路H方向觀察以彼此重疊之方式配置。
因此,可獲得約100%之逆壓消除率。
於可動閥板部50設置有排氣孔53。
排氣孔53將外周槽56之內部、與較台墊51更靠中心側之內周曲柄部50c之成為第2開口部12b之面連通。
在可動閥板部50與閥箱內面10B碰撞時,由可動閥板部50與閥箱內面10B及檯面墊51形成密閉空間。排氣孔53自該密閉空間去除氣體。
閥板彈推部(保持彈簧)80內置於可動閥板部50之彈推部孔58。
閥板彈推部80配置於流路H方向觀察下可動閥框部60與可動閥板部50重疊之區域,即配置於可動閥框部60之內框板60d與可動閥板部50之內周曲柄部50c。
閥板彈推部(保持彈簧)80於可動閥板部50之周向上以相互隔開之等間隔而設置複數個。
設置閥板彈推部80之部位,較佳為3處以上,相互隔開而設置。
圖6顯示自閥板50d之中心O觀察,4個閥板彈推部80配置於相同之角度位置(90°)之構成例。
閥板彈推部80藉由螺栓狀之引導銷81之長軸部,誘導(規制)可動閥板部50之移動。引導銷81固定於可動閥框部60之內框板60d。
構成閥板彈推部80之保持彈簧82,為例如彈簧等彈性構件,設為具有與彈推部孔58之軸線平行之彈推軸之配置。
閥板彈推部80可變更可動閥框部60與可動閥板部50之在流路H方向上之厚度尺寸。
閥板彈推部80朝可動閥框部60之移動之往復方向B1、B2使可動閥板部50連動。
引導銷81由粗細尺寸均一之棒狀體構成。
引導銷81貫通閥板彈推部80內。引導銷81豎立設置於流路H方向,且固設於可動閥框部60之內框板60d。
引導銷81嵌合於孔部58g,該孔部58g形成於供封閉可動閥板部50之彈推部孔58之蓋部58f。
引導銷81誘導可動閥板部50與可動閥框部60之位置規制。
保持彈簧82之一端相對於成為可動閥板部50之彈推部孔58之底部的引導銷81之端部之擴徑部分81a而固定。
保持彈簧82之另一端相對於封閉彈推部孔58之蓋部58f而抵接。
保持彈簧82對成為可動閥板部50之彈推部孔58之底部側的引導銷81之擴徑部分81a、與封閉彈推部孔58之蓋部58f而彈推。
保持彈簧82例如可設置雙重而強化彈推力。
於閥板彈推部80中,在可動閥板部50與可動閥框部60相互滑動時,於形成於蓋部58f之孔部58g中,引導銷81在軸向上移動。如是,保持彈簧82收縮。
藉由經收縮之保持彈簧82之彈推力,封閉彈推部孔58之蓋部58f對成為彈推部孔58之底部側的引導銷81之擴徑部分81a彈推。藉此,於蓋部58f與引導銷81之擴徑部分81a分開之方向上,可動閥板部50與可動閥框部60相互移動。
在藉由閥板彈推部80而可動閥板部50與可動閥框部60相互滑動時,可以滑動方向不偏移往復方向B1、B2之方式規制。
又,即便在可動閥板部50與可動閥框部60滑動時,可在可動閥板部50及可動閥框部60之姿勢不變化下,進行平行移動。
閥板彈推部80(保持彈簧)與閥框彈推部(輔助彈簧)90,以具有可朝彼此成為反向之流路H方向彈推之彈推力之方式設置。
閥框彈推部(輔助彈簧)90配置於中立閥部30之圓形部30a、與在流路H方向觀察下與圓形部30a重疊之成為可動閥框部60之位置規制部之外框板60e之間。
閥框彈推部(輔助彈簧)90相對於中立閥部30將可動閥框部60向流路H方向上之中央位置彈推。
閥框彈推部(輔助彈簧)90內置於外框板60e之彈推部孔68。
閥框彈推部(輔助彈簧)90配置於在流路H方向觀察中立閥部30與可動閥框部60重疊之區域,即中立閥部30之圓形部30a與可動閥框部60之外框板60e。
複數個閥框彈推部(輔助彈簧)90設為於圓形部30a之周向上具有等間隔之配置。
設置閥框彈推部(輔助彈簧)90之部位,較佳為與閥板彈推部80對應而設置3處以上,且彼此隔開而設置。
圖4顯示自閥體之中心O觀察,4個閥框彈推部(輔助彈簧)90配置於相同之角度位置(90°)之構成例。
自閥板50d之中心O觀察,圓形部30a之周向上之閥框彈推部(輔助彈簧)90之角度位置,以與可動閥板部50之周向上之閥板彈推部(保持彈簧)80之角度位置重疊之方式構成。
閥框彈推部(輔助彈簧)90藉由引導銷91之長軸部誘導(規制)可動閥框部60之移動。
引導銷91固定於設置在可動閥框部60之外框板60e之彈推部孔68之底部。
引導銷91亦可固定於封閉可動閥框部60之彈推部孔68之底部之蓋部。
彈推部孔68於外框板60e朝與彈推部孔58相同之方向開口而設置。即,彈推部孔68於流路H方向上,於與第1開口部12a對向之位置開口。
彈推部孔68形成為於流路H方向具有軸線之圓筒狀。
構成閥框彈推部(輔助彈簧)90之輔助彈簧為例如彈簧等彈性構件,設為具有與彈推部孔68之軸線平行之彈推軸之配置。
閥框彈推部(輔助彈簧)90可變更中立閥部30與可動閥框部60之流路H方向上之厚度尺寸。
閥框彈推部(輔助彈簧)90相對於在流路H方向不進行位置移動之中立閥部30使可動閥框部60朝往復方向B1、B2進行位置移動。相對於該流路H方向上之可動閥框部60之位置移動,藉由閥板彈推部80而可動閥板部50追隨且朝往復方向B1、B2進行位置移動。再者,當於閥板50d施加有流路H方向之差壓之情形下,並不限定於此。
引導銷91由粗細尺寸均一之棒狀體構成。
引導銷91貫通閥框彈推部(輔助彈簧)90內。引導銷91豎立設置於流路H方向,且固設於可動閥框部60之外框板60e。
引導銷91嵌合於孔部68g,該孔部68g形成於中立閥部30之圓形部30a。
引導銷91誘導相對於中立閥部30之可動閥框部60之位置規制。
輔助彈簧92之一端抵接於可動閥框部60之彈推部孔68之底部。
輔助彈簧92之另一端相對於中立閥部30之成為孔部68g之周圍之圓形部30a而抵接。
輔助彈簧92對於可動閥框部60之彈推部孔68之底部、與中立閥部30之成為孔部68g之周圍之圓形部30a彈推。
於閥框彈推部(輔助彈簧)90,在可動閥框部60相對於中立閥部30移動時,於形成於圓形部30a之孔部68g中,引導銷91於軸向移動。如是,輔助彈簧92收縮。
藉由經收縮之輔助彈簧92之彈推力,而彈推部孔68之底部對成為孔部68g之周圍之圓形部30a而彈推。藉此,於彈推部孔68之底部與圓形部30a分隔之方向,可動閥框部60相對於中立閥部30進行位置移動。
在藉由閥框彈推部(輔助彈簧)90,可動閥框部60相對於中立閥部30進行位置移動時,可以可動閥框部60之移動方向不偏移往復方向B1、B2之方式規制。
又,在可動閥框部60相對於中立閥部30進行位置移動時,亦可在不變化可動閥框部60相對於中立閥部30之姿勢下進行平行移動。即,可動閥框部60在藉由閥框彈推部(輔助彈簧)90相對於中立閥部30於流路H方向移動時,可維持可動閥板部50之閥板50d與旋轉軸20之軸線正交之姿勢之狀態,亦即可維持可動閥板部50之閥板50d相對於旋轉軸20之軸線不傾斜之狀態。
於閥箱10,內置有複數個閥箱彈推部(按壓缸體)70。
閥箱彈推部(按壓缸體)70構成將可動閥框部60朝面向密封面之方向按壓之升降機構。
閥箱彈推部(按壓缸體)70連接於油壓驅動裝置(驅動部)700且藉由油壓而驅動。
閥箱彈推部(按壓缸體)70配置於可將可動閥框部60於流路H方向上向接近第1開口部12a之方向彈推之位置,即成為第2開口部12b之周圍之位置。
閥箱彈推部(按壓缸體)70具有油壓驅動部(固定部)71及伸縮桿(可動部)72。
油壓驅動部(固定部)71連接於油壓驅動裝置(驅動部)700。油壓驅動部(固定部)71可藉由自油壓驅動裝置700供給之油壓(加壓非壓縮性流體)使伸縮桿(可動部)72伸縮。
油壓驅動部(固定部)71配置為相對於中空部11被埋入較閥箱內面10B更靠外側之框架之內部。
可動部72沿著流路H方向自固定部71朝接近第1開口部12a之方向伸長自如。
於閥箱彈推部(按壓缸體)70,以在油壓驅動時,作動流體即油不會洩漏至成為可動閥框部60側之真空側之方式設置多段之密封構造(密封機構)。
例如,於可動部72之周圍,在成為前端部72a側之位置設置環狀之密封構件(O型環)75。伸縮桿(可動部)72在將油壓驅動部(固定部)71側與成為可動閥框部60側之真空側密封之狀態下伸縮自如。
閥箱彈推部(按壓缸體)70具有使可動閥框部60向第1開口部12a移動之功能。閥箱彈推部(按壓缸體)70使可動閥框部60抵接於閥箱內面10A,將可動閥框部60向閥箱內面10A按壓,而將流路H封閉(閉閥動作)。
複數個閥箱彈推部(按壓缸體)70於在不使可動閥框部60之姿勢變化下而可彈推之位置配置於閥箱10。
具體而言,閥箱彈推部(按壓缸體)70以伸縮桿(可動部)72之軸線與閥框彈推部(輔助彈簧)90之引導銷91軸線一致之方式配置。
複數個閥箱彈推部(按壓缸體)70沿著第2開口部12b之周圍隔開而設置。
設置閥箱彈推部(按壓缸體)70之部位,較佳為與閥板彈推部80及閥框彈推部(輔助彈簧)90對應而設為3處以上,且彼此等間隔地隔開而設置。
圖4顯示自閥體之中心O觀察,與閥框彈推部(輔助彈簧)90同樣地,4個閥箱彈推部(按壓缸體)70配置於相同之角度位置(90°)之構成例。
自閥板50d之中心O觀察,圓形部30a之周向上之閥箱彈推部(按壓缸體)70之角度位置,以與可動閥板部50之周向上之閥板彈推部(保持彈簧)80及閥框彈推部(輔助彈簧)90之角度位置重疊之方式構成。
即,閥箱彈推部(按壓缸體)70與閥板彈推部(保持彈簧)80及閥框彈推部(輔助彈簧)90,以位於通過閥板50d之中心O之相同之直線上之方式配置。
在自開閥狀態(圖18)被設為閉閥狀態(圖23)之情形下,閥箱彈推部(按壓缸體)70藉由油壓使伸縮桿(可動部)72伸張。
此時,閥箱彈推部(按壓缸體)70彈推前端部72a所抵接之可動閥框部60。藉此,可動閥框部60朝流路H方向往第1開口部12a移動。閥框密封墊61密接於第1開口部12a之周圍之閥箱內面10A。
於複數個閥箱彈推部(按壓缸體)70中,伸縮桿(可動部)72之伸長動作均可大致同時動作。
圖9係顯示圖2之油壓驅動裝置及彈推部(按壓缸體)之說明圖。
油壓驅動裝置700如圖9所示般,具有:油壓產生部701、油壓管702、切換閥(滑軸閥)800、驅動部705、控制部(控制器)706、及電源707。
油壓產生部701產生對閥箱彈推部(按壓缸體)70之油壓驅動部(固定部)71供給油壓之油壓。
油壓管702自油壓產生部701連接於油壓驅動部(固定部)71。
切換閥(滑軸閥)800設置於油壓管702,在可動閥框部60之打開動作結束時切斷油壓供給,且設置於油壓管702而檢測旋轉軸20之旋轉成為關閉位置從而可切換油壓供給。
驅動部705為對油壓產生部701進行驅動之馬達等。驅動部705連接於控制部(controller,控制器)706而被控制。驅動部705連接於電源707,被供給用於對驅動部705進行驅動之電力。
又,油壓產生部701,為可進行常關動作之構成。
以下,對於本實施形態之閘閥100之動作詳細地進行說明。
首先,在本實施形態之閘閥100中,考量可動閥部40處於作為未設置有流路H之中空部11之退避位置之狀態。此時,可動閥部40不與閥箱內面10A及閥箱內面10B相接。在此狀態下,使旋轉軸20朝以符號R01所示之方向(與流路H之方向交叉之方向)旋轉。如是,中立閥部30及可動閥部40沿著方向R01以擺動運動而旋轉移動。藉由該旋轉,可動閥部40自退避位置移動至作為與第1開口部12a對向之位置之閥開口遮蔽位置(滑動準備位置)。
於閥開口遮蔽位置(滑動準備位置),閥箱彈推部(按壓缸體)70朝流路H方向上之接近第1開口部12a之方向,將伸縮桿(可動部)72伸長。伸縮桿(可動部)72抵接於可動閥框部60而按壓可動閥框部60。可動閥框部60朝接近第1開口部12a之方向移動。
藉由閥箱彈推部(按壓缸體)70,而可動閥框部60抵接於閥箱內面10A。此時,閥框密封墊61密接於位於第1開口部12a之周圍之閥箱內面10A。藉此,將流路H封閉(閉閥動作)。
相反地,閥箱彈推部(按壓缸體)70使伸縮桿(可動部)72縮退。自伸縮桿(可動部)72朝可動閥框部60之彈推力減少。如是,藉由閥框彈推部90之彈推力,自閥箱10之內面將可動閥框部60拉開。解除可動閥框部60與閥箱內面10A之密閉狀態。藉此,將前述流路H開放(解除動作)。
可動閥部40之閉閥動作及解除動作藉由閥箱彈推部70之機械性之抵接動作與閥框彈推部90之機械性之分離動作而進行。
在解除動作之後,使旋轉軸20朝以符號R02所示之方向旋轉。如是,可動閥部40自閥開口遮蔽位置(滑動準備位置)移動至退避位置(退避動作)。
藉由該解除動作與退避動作,進行將可動閥部40設為閥開狀態之閥開動作。
在一系列之動作(閉閥動作、解除動作、退避動作)中,閥板彈推部80使可動閥框部60與可動閥板部50連動。
[閥體處於能夠進行退避動作之位置(自由)之狀態]
圖3顯示閥開口遮蔽位置(滑動準備位置)之可動閥部40(可動閥框部60、可動閥板部50)未與閥箱10之任一閥箱內面10A、10B相接之狀態。將該狀態稱為閥體為自由(FREE)之狀態。於閥體為自由(FREE)之狀態下,閥箱彈推部(按壓缸體)70之伸縮桿(可動部)72不自閥箱內面10B突出,而處於退縮至閥箱10之內側之狀態。即,閥箱彈推部(按壓缸體)70不與閥體5相接。
圖10係顯示本實施形態之閘閥之周緣部之沿著流路之放大剖視圖。
其次,閥體從自由(FREE)之狀態,將閥箱彈推部(按壓缸體)70驅動。
如是,伸縮桿(可動部)72之前端部72a如圖10中以箭頭F1所示般,抵接於可動閥框部60之下表面60sb。藉此,可動閥框部60向閥箱內面10A移動。進而,可動閥框部60移動,而閥框密封墊61與閥箱內面10A相接之狀態,為閉閥位置之狀態(閉閥狀態)。此時,可動閥板部50藉由閥板彈推部(保持彈簧)80與可動閥框部60朝相同之方向移動。同時,可動閥板部50與可動閥框部60經由滑動密封墊52而維持滑動密封狀態。
在閥體為自由(FREE)之狀態下,閥箱彈推部(按壓缸體)70使可動閥框部60與閥箱10之閥箱內面10A接觸而將流路H封閉(閉閥動作)。
[閥體為閥閉位置(正壓或無差壓)之狀態]
圖10顯示藉由上述之閉閥動作而流路H被封閉之狀態。
將該狀態稱為正壓/無差壓之閥閉狀態。所謂正壓/無差壓之閉閥狀態,為閥體5與閥箱10之一內面相接之狀態,且與另一內面不相接之狀態。
即,在正壓/無差壓之閥閉狀態下,閥體5與第1開口部12a之周圍之閥箱內面10A相接。同時,閥體5未與位於第2開口部12b之周圍之閥箱內面10B相接。
在正壓/無差壓之閥閉狀態下,在閥箱彈推部(按壓缸體)70中,維持伸縮桿(可動部)72往朝向可動閥框部60之方向延伸之狀態。即,維持使前端部72a抵接於可動閥框部60之下表面60sb之狀態。又,維持閥框密封墊61與閥箱10之第1開口部12a之周圍之閥箱內面10A相接之狀態。
[閥體為逆壓位置之閥閉狀態]
圖11係顯示本實施形態之將閘閥之周緣部之沿著流路之放大剖視圖。
圖11顯示逆壓狀態下流路H被封閉之狀態。
將該狀態稱為逆壓之閥閉狀態。所謂逆壓之閥閉狀態,是指閥體5與流路H方向上之兩個閥箱內面10A、10B相接之狀態。即,在逆壓之閥閉狀態下,閥體5保持與第1開口部12a之周圍之閥箱內面10A相接之狀態,並且亦與位於第2開口部12b之周圍之閥箱內面10B為相接之狀態。此處,所謂逆壓係自閉閥狀態朝開閥狀態之方向對閥體施加壓力。
在閥體5接受到逆壓之情形下,藉由閥板彈推部80而可動閥板部50相對於可動閥框部60於往復方向B2(圖11)滑動且移動。可動閥框部60與可動閥板部50之間經由滑動密封墊52維持密封狀態。
藉此,可動閥板部50與第2開口部12b之周圍之閥箱內面10B碰撞。此時,檯面墊51緩和可動閥板部50之碰撞所致之衝擊。使閥體5接受到之力在閥箱10之閥箱內面10B(背側之主題)接受之機構為逆壓消除機構。
進而,設為正壓/無差壓,在該狀態下,藉由閥框彈推部90將可動閥框部60自閥箱10之內面拉開,而使可動閥框部60退避,藉此將流路H開放(解除動作)。
於本實施形態之閘閥100中,周槽59之內周壁59a連接於閥板50d,於周槽59之外周壁59b之外周位置設置有滑動面50b及滑動密封墊(滑動密封構件)52而與可動閥框部60可滑動地接觸。
於本實施形態之閘閥100中,在下述任一情形下,閥板50d之應力所致之變形皆被周槽59之內周壁59a及底部59c吸收,而周槽59之外周壁59b不變形。
・產生閥板50d之表面及背面之位置之壓力差即流路H之差壓之情形。
・流路H之差壓進一步變化,而在閥板50d之表面及背面之差壓方向逆轉之情形。
首先,考量閥體在閥閉位置,產生流路H方向之差壓之情形。
例如,設為如圖2、圖10所示之成為上側之第1開口部12a側為真空等之低壓狀態,成為下側之第2開口部12b側為大氣壓等之高壓狀態即正壓。
如是,藉由在流路H方向產生之閥體5之上側與下側之差壓,於閥板50d之中心O變形為凸形狀之方向作用有變形壓力。
因此,閥板50d之中心O凸起,即以在流路H方向向上突出之方式彎曲。同時,在閥板50d之周緣部分,以與徑向外側相比徑向中心側成為上側之方式傾斜。
此時,閥板50d周緣之傾斜變形使內周壁59a朝相同方向傾斜。即,追隨閥板50d周緣所形成之傾斜,內周壁59a傾斜,且相對於下端之底部59c側而上端之開口側於徑向上向外傾斜。
追隨該內周壁59a之傾斜,在周槽59中,底部59c亦變形。底部59c相對於徑向內側之內周壁59a側而徑向外上側之外周壁59b側於流路H方向向下傾斜。
即,當於流路H方向產生正壓之差壓之情形下,在閥板50d之徑向上,於周槽59中,以相對於底部59c之寬度尺寸,而周槽59之開口之寬度尺寸變小之方式變形。
底部59c之變形小於內周壁59a之變形。藉由該內周壁59a及底部59c之傾斜/變形,可不將閥板50d之變形應力傳遞至外周壁59b。
藉此,當於流路H方向產生正壓之差壓之情形下,於周槽59之外周壁59b之外周位置之板滑動密封部即滑動面50b及滑動密封墊(滑動密封構件)52,不會發生傾斜/變形。
同時,該情形下,由於可動閥框部60經由內框板60d與可動閥板部50連接,故即便可動閥板部50變形,但變形不會被傳遞至板滑動密封部即具有滑動面60b之外周曲柄部60c。
因此,即便當於流路H方向產生正壓之差壓之情形下,仍可維持可動閥框部60與可動閥板部50之密封狀態。
進而,當於流路H方向產生正壓之差壓之情形下,藉由防止外周曲柄部60c之變形,而可維持設置於外周曲柄部60c之閥框密封墊61與位於第1開口部12a周圍之閥箱內面10A之密接。
因此,可維持可動閥框部60與閥箱10之第1開口部12a之密封狀態。
其次,考量閥體在閥閉位置,在流路H方向產生反向之差壓之情形。
例如,設為如圖2、圖11所示之成為上側之第1開口部12a側為大氣壓程度之高壓狀態,成為下側之第2開口部12b側為真空等之低壓狀態即逆壓。
如是,藉由在流路H方向上產生之閥體5之上側與下側之差壓,而在可動閥板部50中,於閥板50d之中心O變形為凹形狀(凸形狀)之方向作用有變形壓力。
因此,閥板50d之中心O凹陷,即以在流路H方向中向下突出之方式彎曲。同時,在閥板50d之周緣部分,以與徑向外側相比徑向中心側成為下側之方式傾斜。
該閥板50d周緣之傾斜變形使內周壁59a朝相同方向傾斜。即,追隨閥板50d周緣所形成之傾斜,內周壁59a傾斜,且相對於下端之底部59c側而上端之開口側於徑向上向內傾斜。
追隨該內周壁59a之傾斜,在周槽59中,底部59c亦變形。底部59c相對於徑向內側之內周壁59a側而徑向外上側之外周壁59b側於流路H方向向上傾斜。
此時,閥板50d在較底部59c更接近周槽59之開口端部之位置被連接。
首先,考量將底部59c之成為外周壁59b側端部之位置予以固定之狀態,即該位置不移動之狀態。如是,相對於該固定位置,底部59c之徑向上之長度份額,除此以外,底部59c至閥板50d之連接部分之內周壁59a之高度份額,成為直至與閥板50d之連接位置之可變位之部分。
亦即,將底部59c之成為外周壁59b側端部之位置作為擺動中心,將底部59c之徑向全長與自底部59c起至與閥板50d之連接位置為止之內周壁59a之高度距離設為可變位區域。
即,當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,在閥板50d之徑向上,於周槽59中,以相對於底部59c之寬度尺寸,而周槽59之開口之寬度尺寸變大之方式變形。
底部59c之變形小於內周壁59a之變形。藉由該內周壁59a及底部59c之傾斜/變形,可不將閥板50d之變形應力傳遞至外周壁59b。
藉此,當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,於周槽59之外周壁59b之外周位置之板滑動密封部即滑動面50b及滑動密封墊(滑動密封構件)52,不會產生傾斜/變形。
同時,該情形下,由於可動閥框部60經由內框板60d與可動閥板部50連接,故即便可動閥板部50變形,但內框板60d追隨周槽59之變形而可以略微傾斜之程度而吸收。藉此,不會將變形傳遞至板滑動密封部即具有滑動面60b之外周曲柄部60c。
因此,即便當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,仍可維持可動閥框部60與可動閥板部50之密封狀態。
進而,當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,藉由防止外周曲柄部60c之變形,而可維持設置於外周曲柄部60c之閥框密封墊61與位於第1開口部12a周圍之閥箱內面10A之密接。
因此,可維持可動閥框部60與閥箱10之第1開口部12a之密封狀態。
進而,於內周曲柄部50c中,台墊(密封構件)51配置於較周槽59之外周壁59b更靠徑向之外側位置。藉由該構造,可與周槽59之開口側放大之變形對應地,維持由台墊(密封構件)51實現之閥箱內面10B與可動閥板部50之密封狀態。
藉由該等構件,當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,例如即便在對可動閥板部50之一面側作用大氣壓程度之壓力,而在可動閥板部50之另一面側為真空狀態之情形下,仍可維持閘閥100之密封狀態。
進而,考量於流路H方向增大逆壓之差壓之情形。
例如,設為如圖2、圖11所示之成為上側之第1開口部12a側為1.2 MPa左右之高壓狀態,成為下側之第2開口部12b側為真空等之低壓狀態之逆壓。
在該情形下,當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,於閥板50d之徑向上,在周槽59中,亦以相對於底部59c之寬度尺寸而周槽59之開口之寬度尺寸變得更大之方式變形。
即,可維持可動閥框部60與可動閥板部50之密封狀態。
又,由於台墊(密封構件)51被朝閥箱內面10B按壓而被密封,故即便該差壓變大,但朝補強台墊(密封構件)51之密封狀態之方向按壓可動閥板部50之力增大。
因此,即便於流路H方向上逆壓之差壓增大,但仍可維持周槽59之外周壁59b之外側位置之由台墊(密封構件)51實現之閥箱內面10B與可動閥板部50之密封狀態。
藉由該等構件,即便當於流路H方向產生之逆壓之差壓較大之情形下,例如對可動閥板部50之一面側作用1.2 MPa左右之壓力,而可動閥板部50之另一面側被設為真空狀態之情形下,仍可維持閘閥100之密封狀態。
根據本實施形態,在因流路H方向之差壓而閥板50d之中心O變形為凹形狀、或凸形狀而閥板50d之周緣部傾斜時,抑制對追隨閥板50d之周緣部之傾斜而傾斜之周槽59之內周壁59a之影響。具體而言,由於在自傳遞至外周壁59b之底部59c離開之位置,位在有滑動面50b、滑動密封墊(滑動密封構件)52、閥框密封墊61、台墊(密封構件)51等滑動密封構件(密封構件),故即便閥板50d變形,但仍可降低對該等密封構件帶來之影響,而可維持閘閥100之密封性。
再者,所謂閥板50d、周槽59之內周壁59a、外周壁59b、底部59c等之傾斜/變形,意指以產生實際之變形/傾斜之方式產生有應力之狀態。因此,包含產生該變形/傾斜之情形,及不產生該變形/傾斜而僅產生應力之狀態。
進而,即便在流路H之差壓變化之情形下,但在閥板50d之徑向上,在周槽59中,藉由相對於底部59c之寬度尺寸將周槽59之開口之寬度尺寸變化,而防止外周壁59b之變形。
如此般,即便在流路H之差壓變化之情形下,仍可維持周槽59之外周壁59b之外周位置之由板滑動密封部即滑動面50b及滑動密封墊(滑動密封構件)52實現之可動閥框部60與可動閥板部50之密封狀態。
同時,即便在流路H之差壓變化之情形下,仍可維持周槽59之外周壁59b之外側位置處之由台墊(密封構件)51實現之閥箱內面10B與可動閥板部50之密封狀態。
藉此,在流路H方向產生之差壓較大之情形下,例如即便於可動閥板部50之一面側作用有1 MPa左右之壓力,而可動閥板部50之另一面側被設為真空狀態之情形下,仍可維持閘閥100之密封狀態。
並且,在開口徑為相同之情形下,與不設置周槽59之構成相比,可動閥板部50之徑向上之內周曲柄部50c之寬度尺寸增大。藉此,可削減可動閥板部50之閥板50d之徑尺寸。因此,藉由削減閥板50d之面積,結果而言,可削減因流路H方向之差壓而作用於閥板50d之變形力。
此處,於閘閥100中,考量將開口徑增大之大型化之情形,即,將第1開口部12a及第2開口部12b之徑尺寸R1增大之情形。
在該情形下亦然,在周槽59附近吸收與施加於閥板50d之壓力之增大對應而變大之閥板50d之變形,而可防止外周壁59b之過度之變形。
因此,即便將開口徑大型化仍可維持密封。
藉此,在設想開口徑大型化而變形變大之情形,例如,即便於將開口徑設為22英吋左右之閥板50d之一面側作用有1 MPa程度之壓力,而閥板50d之另一面側被設為真空狀態之情形下,仍可維持閘閥100之密封狀態。
同時,即便增大可動閥板部50之徑向上之內周曲柄部50c之寬度尺寸,而將可動閥板部50之強度增加之情形下,仍可削減與周槽59之內部之體積對應之構成材之重量。藉此,減少內周曲柄部50c之重量,而可謀求輕量化。
此處,由於周槽59設置於可動閥板部之大致全周,故在閘閥100之口徑較大之情形,例如在超過20英吋之尺寸之情形下,可謀求1 kg等級、或10 kg等級之輕量化。
因此,在本實施形態之閘閥100中,可同時實現開口徑之大型化與輕量化。
於本實施形態之閘閥100中,於可動閥板部50之緣部,在周向上交替地配置彈推部孔58與周槽59。
此處,彈推部孔58之周圍為了確實地進行閥板彈推部80之彈推力之動作,而構成材未被挖掘,故具有滿足充分之強度厚壁。
又,周槽59如上述般具有充分之變形耐性。
藉由該等構件,在可動閥板部50之外緣之周向上,在彈推部孔58之附近與周槽59之部分,即在可動閥板部50之外緣之全周,可具有充分之厚壁/強度/變形耐性。
因此,內周曲柄部50c於全周均不受閥板50d之變形之影響而具有充分之強度。
因此,於內周曲柄部50c之全周,即便在閥板50d變形之情形下,仍可維持充分之耐密封性。
在本實施形態中,在抑制流路H方向之差壓所致之應力時,藉由周槽59之彎曲部59d、59e,而避免內周曲柄部50c之周槽59附近之區域之應力集中,防止變形等之發生。
在本實施形態中,藉由將彎曲部59d、59e之曲率半徑Rm與第1開口部12a之徑尺寸R1與之比Rm/R1之值設定為上述之範圍,即便在超過20英吋之大口徑之閘閥100中,仍可防止周槽59之應力集中與內周曲柄部50c等之變形。並且,即便在流路H方向之差壓為較大之情形下,仍可抑制在彎曲部59d、59e之附近之區域之應力集中。
在本實施形態中,藉由將周槽59之寬度尺寸Rn與第1開口部12a之徑尺寸R1與之比Rn/R1之值設定為上述之範圍,而可防止因流路H方向之差壓所致之密封不良產生。
此處,在起因於流路H方向之差壓而閥板50d變形為凹形狀之情形下,於可動閥板部50中,周槽59之內周壁59a被朝閥板50d之中心O之凸變形方向拉引,而被朝可動閥板部50之徑向內側拉引。藉此,周槽59之內周壁59a以開口端側朝中心O側傾斜之方式吸收變形應力,而抑制朝周槽59之外周壁59b傳遞之應力。
藉由設定周槽59之寬度尺寸Rn,而可防止周槽59之外周壁59b自無差壓之狀態傾斜。
進而,藉由設定周槽59之寬度尺寸Rn,而可縮小閥板50d之徑尺寸,從而可減小作用於閥板50d之差壓。
繼而,藉由設定周槽59之寬度尺寸Rn,而可增大在可動閥板部50中被削減之重量且可維持充分之強度。
本實施形態之周槽59,可藉由將在徑向上在不希望變形之區域(部位)即外周壁59b之寬度尺寸,設定為較積極地變形之側即內周壁59a之寬度尺寸更大,而能夠維持密封狀態。
又,本實施形態之閥板50d在輕量化時,可藉由厚壁部50k而具有因差壓而產生之變形不會過大之充分之強度。
藉此,於藉由輕量化而薄壁化之閥板中,藉由設置徑尺寸Rk為上述範圍之厚壁部,而可防止閥板之強度降低。同時,將應力之周向上之分佈狀態在閥板50d之周向上均一化,而可謀求密封性之提高。
在本實施形態中,藉由外周槽56而可進行可動閥板部50之輕量化。進而,於較外周槽56更靠周槽59之開口側設置滑動密封墊(滑動密封構件)52作為板滑動密封部,故可降低由差壓所致之應力之影響。
此處,外周槽56可以不與滑動密封墊(滑動密封構件)52接觸之方式自外周壁59b之外周面挖掘而輕量化。於口徑22英吋左右之閘閥100中,只要設置寬度5 mm左右、深度5 mm左右之外周槽56,而可將閥體5實現0.5~1 kg左右之輕量化。
在本實施形態之可動閥板部50中,台墊(密封構件)51與滑動密封墊(滑動密封構件)52及閥框密封墊61在流路H方向觀察下配置於彼此重疊之位置。進而,該等構件在流路H方向觀察下設置於較周槽59更靠可動閥板部50之徑向上之外側位置。
藉此,在因流路H方向之差壓而閥板50d之中心變形為凹形狀、或凸形狀時,可降低該閥板50d之變形對上述之密封構件51、52、61等之密封狀態帶來之影響。
再者,在本實施形態中,於可動閥板部50中,閥板50d相對於內周曲柄部50c之連接位置,設定於較周槽59之底部59c更接近周槽59之開口側之位置、或較周槽59之深度方向之中間位置更接近周槽59之開口側之位置。然而,本發明並不限定於該構造。例如,閥板50d之連接位置亦可設定於周槽59之開口端部位置。
以下,基於圖示對本發明之第2實施形態之閘閥進行說明。
圖12係顯示沿著流路方向觀察本實施形態之閘閥之可動閥板部之俯視圖。
圖13係顯示本實施形態之閘閥之周槽附近之區域之沿著流路之方向之放大剖視圖。
於本實施形態中,與上述第1實施形態不同之點為關於周槽之個數之點,對除此以外之與上述第1實施形態對應之構成賦予相同符號且省略其說明。
本實施形態如圖12、圖13所示般,於內周曲柄部50c,在周槽59之中心O側進一步周設有內周槽59A。
內周槽59A以與周槽59流路H方向之逆側開口之方式設置於內周曲柄部50c。
因此,內周曲柄部50c之寬度尺寸與第1實施形態相比大設置內周槽59A之部分。
內周槽59A可在可動閥板部50之周向上之全長連續。
內周槽59A之外周壁59Ab,兼用作周槽59之內周壁59a之徑向內側。
於內周槽59A之外周壁59Ab之徑向內側,在流路H方向於第2開口部12b側周設有底部59Ac。底部59Ac形成為與底部59c及閥板50d大致平行。
於底部59Ac之徑向內側,周設有內周壁59Aa。
內周壁59Aa形成為與內周壁59a或外周壁59Ab、及外周壁59b平行之圓筒狀。
外周壁59b與內周壁59a(外周壁59Ab)及內周壁59Aa於流路H方向上延伸。
內周壁59a(外周壁59Ab)與內周壁59Aa之徑向上之寬度尺寸可設定為大致相等。
內周槽59A之寬度尺寸、即可動閥板部50之徑向上之尺寸,設定為與周槽59之寬度尺寸Rn大致相等。
於內周槽59A,設置將底部59Ac之表面(底面)與內周壁59Aa之表面(側面)之間彎曲地連接之彎曲部59Ad。
於內周槽59A,設置有將底部59Ac之表面(底面)與外周壁59Ab之表面(側面)之間彎曲地連接之彎曲部59Ae。
又,在本實施形態中,閥板50d之緣部相對於內周曲柄部50c之連接之位置,可設為與流路H方向上之內周曲柄部50c之中心位置相比更靠內周槽59A之開口端側之位置。
再者,作為供內周壁59Aa與閥板50d連接之位置,在流路H方向上,可在自成為第2開口部12b側之內周壁59Aa之端部位置至內周曲柄部50c之流路H方向之中心位置之間適當設定。
於本實施形態中,作為供內周壁59Aa與閥板50d連接之位置,可在流路H方向上,設定為較內周曲柄部50c之中心位置更接近成為第2開口部12b側之內周壁59Aa之端部側之位置。
對於本實施形態之產生流路H方向之差壓之情形進行說明。
例如,考量閥體在閥閉位置,在流路H方向產生反向之差壓之情形。
因在流路H方向產生之差壓,而在可動閥板部50處,於閥板50d之中心O變形為凹形狀(凸形狀)之方向作用有變形壓力,而閥板50d之中心O凹陷,即以在流路H方向中向下突出之方式彎曲。同時,在閥板50d之周緣部分,以與徑向外側相比徑向中心側成為下側之方式傾斜。
該閥板50d周緣之傾斜變形使內周壁59Aa朝相同方向傾斜。即,追隨閥板50d周緣所形成之傾斜,而內周壁59Aa傾斜。內周壁59Aa相對於上端之底部59Ac側而下端之開口側於徑向向外傾斜。
追隨該內周壁59Aa之傾斜,在內周槽59A中,底部59Ac亦變形。底部59Ac相對於連接於內周壁59Aa之徑向內側,連接於外周壁59Ab(內周壁59a)之徑向外側於流路H方向向上傾斜。
該底部59Ac之傾斜變形使內周壁59a朝相同方向傾斜。即,追隨底部59Ac所形成之傾斜,而內周壁59a傾斜。內周壁59a相對於上端之底部59Ac側而下端之底部59c側於徑向向外傾斜。
追隨該內周壁59a之傾斜,在周槽59中,底部59c亦變形。底部59c相對於連接於內周壁59a之徑向內側,而連接於外周壁59b之徑向外側於流路H方向向上傾斜。
此處,與閥板50d之變形相比,內周壁59Aa之變形更小。
與內周壁59Aa之變形相比,底部59Ac之變形更小。
與底部59Ac之變形相比,內周壁59a之變形更小。
與內周壁59a之變形相比,底部59c之變形更小。
藉由該等內周壁59Aa、底部59Ac、內周壁59a、底部59c之傾斜/變形,可不會將閥板50d之變形應力傳遞至外周壁59b。
如此般,當於流路H方向產生逆壓之差壓之情形下,藉由內周槽59A、周槽59,而於外周壁59b之外周位置處之板滑動密封部即滑動面50b、滑動密封墊(滑動密封構件)52、及閥框密封墊61不產生傾斜/變形。
因此,可維持閘閥100之密封狀態。
於本實施形態中亦然,在抑制因流路H方向之差壓所致之應力時,藉由內周槽59A之彎曲部59Ad、59Ae,而避免內周曲柄部50c之內周槽59A之附近之區域之應力集中,防止產生變形等。
於本實施形態中,於周槽59除了內周槽59A之寬度尺寸外,亦將內周曲柄部50c之寬度尺寸增大,而可進一步謀求可動閥板部50之強度輕量化。
於本實施形態中,於周槽59除了內周槽59A之寬度尺寸以外,亦將閥板50d之徑尺寸進一步減少,而可減少因流路H方向之差壓而作用之應力。
於本實施形態中,於周槽59除了內周槽59A之容量以外,亦可謀求進一步之輕量化。
於本實施形態中,於周槽59除了內周槽59A之作用以外,亦吸收變形/傾斜,而可謀求進一步之密封耐性之提高。
進而,於本實施形態中,除了被彈推部孔58在周向上分斷之周槽59以外,亦藉由配置於全周之內周槽59A,吸收變形/傾斜,而可謀求進一步之密封耐性之提高。
藉此,可對應進一步之開口徑之大型化。
於本實施形態中,設為周槽59朝第1開口部12a側開口,內周槽59A朝第2開口部12b側開口之構成,但亦可設為周槽59朝第2開口部12b側開口,內周槽59A朝第1開口部12a側開口之構成。
又,除了周槽59、內周槽59A以外,亦可將周槽設置3個以上。
進而,於本實施形態中,可動閥板部50之閥板50d相對於內周曲柄部50c之連接位置,設定為較內周槽59A之底部59Ac更接近內周槽59A之開口側之位置,但並不限定於此。例如,閥板50d之連接位置亦可設定於內周槽59A之開口端部位置。
即,在設置複數個周槽之情形下,流路H方向上之內周曲柄部50c與閥板50d之連接位置,設定於徑向上最接近閥板50d之連接位置之周槽之開口側為較佳。
[產業上之可利用性]
本發明可廣泛地應用於用於切換隔斷將真空裝置等之真空度、溫度、或氣體環境等性質不同之兩個空間連接之流路之狀態、及開放該隔斷狀態之狀態之閘閥。
5:閥體
10:閥箱
10A,10B:閥箱內面
11:中空部
12a:第1開口部
12b:第2開口部
20:旋轉軸
21:旋轉驅動部
30:中立閥部
30a:圓形部
30b:旋轉部
40:可動閥部
50:可動閥板部(台板)
50b:滑動面(板滑動密封部)
50c:內周曲柄部
50d:閥板
50k:厚壁部
51:台墊(密封構件)
51m,52m:槽
52:滑動密封墊(滑動密封構件、板滑動密封部、密封構件)
53:排氣孔
56:外周槽
58:彈推部孔
58c:底部
58f:蓋部
58g:孔部
59:周槽
59A:內周槽
59a,59Aa:內周壁
59b,59Ab:外周壁
59c,59Ac:底部
59d,59e,59Ad,59Ae:彎曲部
60:可動閥框部(滑動閥框)
60b:滑動面
60c:外周曲柄部
60d:內框板
60e:外框板
60sb:下表面
61:閥框密封墊(密封構件)
68:彈推部孔
68g:孔部
70:閥箱彈推部(按壓缸體)
71:油壓驅動部(固定部)
72:伸縮桿(可動部)
72a:前端部
75:密封構件(O型環)
80:閥板彈推部(保持彈簧)
81:引導銷
81a:擴徑部分
82:保持彈簧
90:閥框彈推部(輔助彈簧)
91:引導銷
92:輔助彈簧
100:閘閥
700:油壓驅動裝置(驅動部、油壓驅動機構)
701:油壓產生部
702:油壓管
705:驅動部
706:控制部(控制器)
707:電源
800:切換閥(滑軸閥)
B1,B2:往復方向
F1:箭頭
H:流路
O:中心
R1,Rk:徑尺寸
Rm:曲率半徑
Rn:寬度尺寸
R01,R02:方向
圖1係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之構成之與流路正交之剖視圖,顯示閥體之退避位置與閥開口遮蔽位置。
圖2係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之構成之沿著流路之剖視圖,顯示閥體之閥開口遮蔽位置。
圖3係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之閥體之緣部之沿著流路之放大剖視圖。
圖4係自與流路正交之方向觀察本發明之第1實施形態之閘閥之閥體之俯視圖。
圖5係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之可動閥板部之沿著流路之剖視圖。
圖6係自與流路正交之方向觀察本發明之第1實施形態之閘閥之可動閥板部之俯視圖。
圖7係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之可動閥板部之周槽附近之區域之沿著流路之放大剖視圖。
圖8係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之可動閥板部之彈推部孔附近之區域之沿著流路之放大剖視圖。
圖9係顯示本發明之第3實施形態之閘閥之油壓驅動裝置及閥箱彈推部之說明圖。
圖10係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之構成之沿著流路之剖視圖,顯示由可動閥框實現之閥封閉狀態。
圖11係顯示本發明之第1實施形態之閘閥之構成之沿著流路之剖視圖,顯示成為由可動閥板部實現之逆壓消除之閥封閉狀態。
圖12係自與流路正交之方向觀察本發明之第2實施形態之閘閥之可動閥板部之俯視圖。
圖13係顯示本發明之第2實施形態之閘閥之可動閥板部之周槽附近之區域之沿著流路之放大剖視圖。
5:閥體
10:閥箱
10A,10B:閥箱內面
11:中空部
12a:第1開口部
12b:第2開口部
20:旋轉軸
21:旋轉驅動部
30:中立閥部
30a:圓形部
30b:旋轉部
40:可動閥部
50:可動閥板部(台板)
50k:厚壁部
59:周槽
60:可動閥框部(滑動閥框)
70:閥箱彈推部(按壓缸體)
71:油壓驅動部(固定部)
72:伸縮桿(可動部)
80:閥板彈推部(保持彈簧)
90:閥框彈推部(輔助彈簧)
100:閘閥
700:油壓驅動裝置(驅動部、油壓驅動機構)
B1,B2:往復方向
H:流路
O:中心
R1:徑尺寸
R01,R02:方向
Claims (12)
- 一種閘閥,其係隔斷流路之閘閥,且其特徵在於具備:閥箱,其插入前述流路,且具有彼此對向地連通而形成前述流路之第1開口部及第2開口部;閥體,其位於前述閥箱內之中空部內,可將前述流路開放及封閉;旋轉軸,其將前述閥體支持為可在前述中空部內之退避位置與閥開口遮蔽位置之間旋轉,且具有於流路方向延伸之軸線;旋轉驅動部,其可旋轉驅動前述閥體;中立閥部,其將前述閥體連接於前述旋轉軸;可動閥框部,其可相對於前述中立閥部於前述流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥框彈推部,其連接前述中立閥部與前述可動閥框部;可動閥板部,其可相對於前述可動閥框部經由板滑動密封部於前述流路方向進行位置移動地設置於前述閥體;閥板彈推部,其連接前述可動閥框部與前述可動閥板部;閥箱彈推部,其設置於前述閥箱,可將前述閥開口遮蔽位置之前述可動閥框部向與前述第1開口部之周緣接觸之閥封閉位置移動;及驅動部,其驅動前述閥箱彈推部;且於前述可動閥板部之緣部全周設置內周曲柄部,該內周曲柄部於外周位置具有前述板滑動密封部;於前述內周曲柄部之周向上,設置周槽,該周槽於前述流路方向具有深度。
- 如請求項1之閘閥,其中於前述可動閥板部之緣部設置複數個前述閥板彈推部,於前述可動閥板部之外緣之周向上,前述周槽周設於複數個前述閥板彈推部之間。
- 如請求項1或2之閘閥,其中於前述周槽設置將底面與側面之間彎曲地連接之彎曲部。
- 如請求項3之閘閥,其中前述周槽之前述彎曲部之曲率半徑Rm設定為,相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.01≦Rm/R1≦0.02之範圍。
- 如請求項1或2之閘閥,其中前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之寬度尺寸Rn設定為,相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.03≦Rn/R1≦0.04之範圍。
- 如請求項1或2之閘閥,其中前述內周曲柄部之前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之外周壁之寬度尺寸,設定為較前述可動閥板部之徑向上之前述周槽之內周壁之寬度尺寸更大。
- 如請求項1或2之閘閥,其中於前述可動閥板部中,於前述內周曲柄部之中心側之閥板之中心位置,設置具有較前述閥板之徑向外側更大之厚度尺寸之厚壁部。
- 如請求項7之閘閥,其中前述厚壁部之徑尺寸Rk設定為,相對於前述第1開口部之徑尺寸R1為0.36≦Rk/R1≦0.55之範圍。
- 如請求項1或2之閘閥,其中於前述可動閥板部中,前述內周曲柄部與前述內周曲柄部之中心側之閥板,在較前述周槽之底部更接近前述周槽之開口側之位置處連接。
- 如請求項1或2之閘閥,其中於前述內周曲柄部之外周面,設置可與前述可動閥框部滑動地接觸之滑動密封構件作為前述板滑動密封部,且設置不與前述滑動密封構件相接之外周槽。
- 如請求項10之閘閥,其中前述滑動密封構件設置於較前述外周槽更接近前述周槽之開口側之位置。
- 如請求項1或2之閘閥,其中 於前述可動閥板部,當於前述閥開口遮蔽位置處前述可動閥框部與前述第1開口部接觸、且自前述第1開口部朝向前述第2開口部之流路壓力大於前述閥板彈推部之彈推力之情形下,與前述第2開口部之周緣接觸之密封構件設置於較前述周槽更靠前述可動閥板部之徑向外側位置。
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