WO2018066121A1 - ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法 - Google Patents

ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法 Download PDF

Info

Publication number
WO2018066121A1
WO2018066121A1 PCT/JP2016/079913 JP2016079913W WO2018066121A1 WO 2018066121 A1 WO2018066121 A1 WO 2018066121A1 JP 2016079913 W JP2016079913 W JP 2016079913W WO 2018066121 A1 WO2018066121 A1 WO 2018066121A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
valve
valve seat
stem
fluid
flow rate
Prior art date
Application number
PCT/JP2016/079913
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
市丸　寛展
Original Assignee
株式会社市丸技研
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 株式会社市丸技研 filed Critical 株式会社市丸技研
Priority to PCT/JP2016/079913 priority Critical patent/WO2018066121A1/ja
Priority to CN201680089666.6A priority patent/CN109804186A/zh
Priority to DE112016007320.8T priority patent/DE112016007320T5/de
Priority to JP2018543552A priority patent/JP6503147B2/ja
Priority to US16/340,075 priority patent/US20200056704A1/en
Publication of WO2018066121A1 publication Critical patent/WO2018066121A1/ja

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
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats
    • 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
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
    • 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
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/44—Details of seats or valve members of double-seat valves
    • 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
    • F16K31/12—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid
    • F16K31/122—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston
    • F16K31/1221—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by fluid the fluid acting on a piston one side of the piston being spring-loaded
    • 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
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/04—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves
    • F16K11/044—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only lift valves with movable valve members positioned between valve seats
    • 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
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/02—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit
    • F16K11/06—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements
    • F16K11/065—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members
    • F16K11/07—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides
    • F16K11/0712—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with all movable sealing faces moving as one unit comprising only sliding valves, i.e. sliding closure elements with linearly sliding closure members with cylindrical slides comprising particular spool-valve sealing 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
    • F16K11/00—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves
    • F16K11/10—Multiple-way valves, e.g. mixing valves; Pipe fittings incorporating such valves with two or more closure members not moving as a unit
    • F16K11/105—Three-way check or safety valves with two or more closure members

Definitions

  • the present invention relates to a piston valve seal structure and a piston valve fluid control method. Specifically, the present invention relates to a piston valve seal structure and a piston valve fluid control method capable of improving the durability of the seal structure of the valve body and performing sufficient fluid control.
  • a piston valve is used as a structure for controlling the flow of fluid by piping or the like.
  • a stem attached to a piston serving as driving means reciprocates, and the valve body is operated in accordance with this movement.
  • This piston valve has a structure in which the valve body is in contact with the valve seat and the fluid is controlled.
  • the valve body is in contact with the valve seat and the fluid is controlled.
  • a ball valve or the like in which a fluid flows in an S shape inside a ball valve box.
  • the resin seal portion provided in the valve body is in liquid tight contact with the portion of the through hole provided in the valve seat.
  • the through hole is closed by the seal portion of the valve body, and the flow of the fluid is interrupted and the path is changed.
  • valve body 100 shown in FIGS. 6 and 7 has a substantially Y-shaped valve box 101.
  • a valve seat 104 is provided between the primary channel 102 and the secondary channel 103.
  • valve body 100 has a stem 105 that can reciprocate in the direction of the valve seat 104.
  • the stem 105 is formed with a seal holder 107 fitted with a seal portion 106 that opens and closes the flow path by contacting and separating from the valve seat 104.
  • the flow path is closed when the seal portion 106 comes into close contact with the valve seat 104 by the reciprocating motion of the stem 105.
  • the conventional piston valve including the valve structure described in Patent Document 1 has a structure in which the end face of the seal portion is in surface contact with the end face of the valve seat. That is, the fluid flow is controlled by surface contact in a direction perpendicular to the reciprocating direction of the stem.
  • the seal part is made of soft resin such as polytetrafluoroethylene in order to ensure the liquid tightness, and the flow of fluid becomes faster at the time of sealing. It becomes necessary to exchange in a short period of time.
  • the present invention was devised in view of the above points, and provides a piston valve seal structure and a piston valve fluid control method capable of improving the durability of a valve body seal structure and capable of sufficient fluid control.
  • the purpose is to do.
  • the piston valve seal structure of the present invention has a fluid inlet and outlet and a flow path through which fluid flows in communication with the inlet and outlet.
  • a stem configured to be movable through the through-hole of the valve seat, and a seal provided on the outer peripheral surface of the stem and configured to be in close contact with the inner peripheral surface of the valve seat with the movement of the stem
  • a flow rate control part formed at a position adjacent to the seal part of the stem and having an outer diameter slightly smaller than the inner diameter of the valve seat.
  • the flow path of the piston valve that allows fluid to flow therein is formed by a valve box that has a fluid inlet and outlet and is formed with a passage through which fluid flows in communication with the inlet and outlet. Is possible. Moreover, it becomes possible to arrange
  • a partition structure for controlling or switching the flow of the fluid is constructed by a valve seat that is positioned on the inner peripheral surface of the valve box and separates the flow path of the fluid and has a through hole that becomes the flow path of the fluid. It becomes possible. That is, at the position of the valve seat, the fluid passes through the portion of the through hole, and the passage of the fluid in the through hole can be prevented by sealing the portion with a seal portion described later.
  • a structure that moves inside the through hole of the valve seat can be formed by a stem that is formed in a rod shape and can be moved forward and backward in the longitudinal direction and movable through the through hole of the valve seat.
  • the advance / retreat operation of the stem is realized by a known piston drive means.
  • a stem formed in a rod shape and configured to be movable back and forth in the longitudinal direction and movable through the through hole of the valve seat, and provided on the outer peripheral surface of the stem, the liquid is formed on the inner peripheral surface of the valve seat as the stem moves.
  • the seal portion configured to be tightly close, the seal portion can be brought into contact with the valve seat to close the through hole.
  • the flow rate control unit formed at a position adjacent to the seal portion of the stem and having an outer peripheral diameter slightly smaller than the inner peripheral diameter of the valve seat makes it possible to narrow the flow path between the valve seat and the stem. . That is, the flow path is throttled between the flow rate control unit and the valve seat before the valve seat and the seal part abut, and as a result, the amount of fluid flowing through the flow path decreases, so that the just before the seal part abuts. Damage to the seal portion by the fluid can be reduced.
  • the difference between the inner peripheral diameter of the valve seat and the outer peripheral diameter of the flow rate control unit is 0.25 mm or less in the cross section viewed from the short direction of the stem, the fluid immediately before the seal portion abuts further. It is possible to reduce damage to the seal portion.
  • the difference between the inner peripheral diameter of the valve seat and the outer peripheral diameter of the flow rate control unit is 0.10 mm or less in the cross section viewed from the short direction of the stem, it is even more immediately before the seal portion abuts. It is possible to reduce the damage that the fluid causes to the seal portion.
  • the inner peripheral surface of the valve seat and the outer peripheral surface of the flow rate control unit are formed substantially flat in the vertical direction, the inner peripheral surface of the valve seat and the outer peripheral surface of the flow rate control unit are close to each other.
  • the fluid flow path is narrowed, the fluid easily flows and the flow until the seal portion contacts the valve seat can be made smooth.
  • the taper is a cross section seen from the short side direction of the stem, and means a taper in a direction in which the diameter increases from the flow rate control part side of the seal part.
  • the vertical length of the flow rate control unit is within the range of 2.0 to 5.0 mm, it is possible to further reduce the damage that the fluid immediately before the seal unit abuts on the seal unit. It becomes.
  • the vertical length of the flow rate control unit when the vertical length of the flow rate control unit is less than 2.0 mm, the vertical length for restricting the flow path becomes insufficient, and there is a possibility that the damage caused by the fluid to the seal unit cannot be reduced. . Moreover, when the length of the flow rate control unit in the vertical direction exceeds 5.0 mm, it is necessary to lengthen the stem, and the design of other structural members of the piston valve may be hindered.
  • the length of the flow rate control unit in the vertical direction is within a range of 3.0 to 4.5 mm, it is possible to further reduce the damage that the fluid immediately before the seal unit abuts on the seal unit. It becomes possible.
  • the valve box has a plurality of inlets and outlets, and the valve seat has a first valve seat having a first through hole and a second valve having a second through hole along the moving direction of the stem.
  • the seal portion includes a first seal portion configured to be liquid-tightly attached to an inner peripheral surface of the first valve seat, and an end of the stem more than the first seal portion. It is a second seal portion that is located on the side of the valve and is configured to be liquid-tightly attached to the inner peripheral surface of the second valve seat, and the flow rate control portion is the end of the stem of the first seal portion.
  • the fluid flow is stopped inside the piston valve.
  • Two blocking portions are provided. Thereby, it becomes a structure which can switch a plurality of fluid courses. That is, for example, a three-way valve structure having two fluid paths in one piston valve can be achieved.
  • the fluid control method for a piston valve according to the present invention has an inner peripheral surface of a valve seat formed inside a valve box slightly smaller than the inner peripheral diameter of the inner peripheral surface.
  • a step of reducing the flow rate of the fluid by bringing the flow rate control unit of the stem having the formed outer diameter close, and a seal portion provided at a position adjacent to the flow rate control unit of the stem on the inner peripheral surface of the valve seat A liquid tight contact and controlling a fluid flow.
  • the flow rate control unit of the stem having the outer peripheral diameter formed slightly smaller than the inner peripheral diameter of the inner peripheral surface is brought close to the inner peripheral surface of the valve seat formed inside the valve box, and the flow rate of the fluid is controlled.
  • the step of squeezing it is possible to reduce damage to the seal portion caused by the fluid immediately before the seal portion abuts.
  • the flow of fluid at the position of the valve seat is stopped by a process in which a seal portion provided at a position adjacent to the flow rate control portion of the stem is in liquid-tight contact with the inner peripheral surface of the valve seat and the flow of fluid is controlled. It becomes possible.
  • the seal structure of the piston valve according to the present invention improves the durability of the seal structure of the valve body and enables sufficient fluid control.
  • the fluid control method for a piston valve according to the present invention is a method that improves the durability of the seal structure of the valve body and enables sufficient fluid control.
  • Schematic (a) of the state in which the valve body seals the valve seat on the upper side Schematic diagram (b) showing the state in which the valve body is located near the valve seat on the upper side, and the valve seat on the upper side and the lower side It is the schematic (c) which shows the state which the valve body located in the middle of the valve seat.
  • Schematic (a) which shows the state in which the valve body was located near the valve seat of the lower part side (b) It is the schematic diagram of the state in which the valve body sealed the valve seat of the lower part side.
  • FIG. 1 is a schematic sectional view of a seal structure of a piston valve to which the present invention is applied.
  • the structure shown below is an example of this invention and the content of this invention is not limited to this.
  • a three-way valve 1 which is an example of a piston valve seal structure to which the present invention is applied, has a valve box 2, a valve stem 3, and a valve body 4.
  • the valve stem 3 is a metal rod-like member that reciprocates up and down with a known piston structure (not shown).
  • the valve box 2 is a portion that becomes a main body of the three-way valve 1 made of metal, and has an inlet 5 at the left end, an outlet 6 at the lower end, and an inlet 7 at the right end. These inlet and outlet are connected to a predetermined piping structure and form a flow path inside the three-way valve 1.
  • valve box 2 is formed with a first partition wall 8 and a second partition wall 9 that separate the fluid flow path.
  • the first partition wall 8 is in contact with the valve body 4 to form a first fluid path (between reference numerals BC) that connects the inflow port 7 and the outflow port 6.
  • the second partition wall 8 abuts on the valve body 4 to form a second fluid path (between AB) that connects the inflow port 5 and the outflow port 6.
  • the first partition wall 8 is formed at a substantially central portion of the valve box 1, and a first through hole 10 through which the valve stem 3 can be inserted is formed at the central portion. That is, in the valve box 1, the flow of the fluid flowing inside is separated by the first partition wall 8, and the flow of the fluid is controlled by closing the first through hole 10 with the valve body 4. .
  • a first valve seat 11 is formed on the inner peripheral surface of the first partition wall 8 where the first through hole 10 is formed.
  • the first valve seat 11 is a portion that performs sealing by abutting against a disc ring (a portion corresponding to a seal portion in claims of the present application) of a valve body 4 to be described later.
  • the first valve seat 11 includes a flat portion 12 formed substantially flat in the vertical direction and a tapered portion 13 formed continuously with the lower portion of the flat portion 12 in a cross-sectional view from the side. .
  • the second partition wall 9 is formed in the vicinity of the outlet 6 on the lower side of the valve box 1, and a second through hole 14 into which the valve stem 3 can be inserted is formed at the center.
  • the first through hole 10 and the second through hole described above are located along the axis in the direction in which the valve stem 3 moves forward and backward. Further, in the valve box 1, the flow of the fluid flowing inside is separated by the second partition wall 9, and the flow of the fluid is controlled by closing the second through hole 14 with the valve body 4. .
  • a second valve seat 15 is formed on the inner peripheral surface of the second partition wall 9 where the second through hole 14 is formed.
  • the second valve seat 15 is a part that seals by contacting a disc ring (a part corresponding to a seal part in claims of the present application) of a valve body 4 to be described later.
  • the second valve seat 15 is composed of a flat portion 16 formed substantially flat in the vertical direction and a tapered portion 17 formed continuously with the lower portion of the flat portion 12 in a sectional view from the side. .
  • the valve body 4 is a member provided on the distal end side of the valve stem 3, and closes the first through hole 10 or the second through hole 11 described above to form the first partition wall 8 or the second partition wall 9. It is a member that controls the flow of fluid at the point.
  • valve body 4 is formed so as to be positioned between the first partition wall 8 and the second partition wall 9 when viewed in the vertical direction of FIG. As the valve stem 3 is driven in the vertical direction, the valve body 4 comes into contact with or separates from the first valve seat 11 or the second valve seat.
  • the three-way valve 1 be an object that employs the piston valve seal structure to which the present invention is applied, and any piston valve can be applied.
  • it may be a two-way valve that controls the opening and closing of the flow path, or a valve having a structure in which the flow path has more branches than the three-way valve.
  • the combination of the flow paths of the three-way valve 1 need not be limited, and the combination of the inlet and outlet of the three-way valve 1 is merely an example.
  • valve body 4 includes a disk adapter 18 and an upper disk ring 19 and a lower disk ring 20 that are fitted on the upper and lower sides of the disk adapter 18.
  • the valve stem 3 is located on the inner peripheral side of each member. Note that the two disc rings are portions corresponding to the seal portion of the claims of the present application, and are formed of an elastic resin.
  • the upper disc ring 19 and the lower disc ring 20 are in liquid-tight contact with the tapered portions of the first valve seat 11 and the second valve seat 15, respectively.
  • the fluid flow in the valve seat is controlled by the disc ring closely contacting each valve seat in a liquid-tight manner.
  • the valve body 4 has an upper guide washer 21 (corresponding to a fluid control unit in the claims of the present application) attached to the valve stem 3 adjacent to the upper disc ring 19. Yes.
  • the upper guide washer 21 has an outer peripheral diameter slightly smaller than the inner peripheral diameter of the flat portion 12 of the first valve seat 11.
  • the difference between the inner peripheral diameter of the flat portion 12 and the outer peripheral diameter of the upper guide washer 21 is 0.10 mm.
  • the vertical length of the upper guide washer 21 is 3.0 mm.
  • the upper guide washer 21 is a metal ring-shaped member and is fixed to the valve stem 3 with screws.
  • a lower guide washer 22 (corresponding to a fluid control unit in the claims of the present application) is attached to the valve stem 3 adjacent to the lower disc ring 20.
  • the lower guide washer 22 is formed so that its outer diameter is slightly smaller than the inner diameter of the flat portion 16 of the second valve seat 15.
  • the difference between the inner peripheral diameter of the flat portion 16 and the outer peripheral diameter of the lower guide washer 22 is formed to be 0.10 mm.
  • the length of the lower guide washer 22 in the vertical direction is 3.0 mm.
  • the upper guide washer 21 and the lower guide washer 22 are metal ring-shaped members and are fixed to the valve stem 3 with screws.
  • the guide washer is not necessarily formed separately from the valve stem and need not be attached to the valve stem.
  • a structure in which the valve stem and the guide washer are integrally formed may be employed.
  • the difference between the inner peripheral diameter of the flat portion of the valve seat and the outer peripheral diameter of the guide washer is not necessarily limited to 0.10 mm.
  • it can be formed to have a numerical value of 0.10 mm or less.
  • the difference between the inner peripheral diameter of the flat portion of the valve seat and the outer peripheral diameter of the guide washer is preferably set to 0.25 mm or less. Furthermore, it is still more preferable to set it to 0.10 mm or less. Note that if the difference between the inner diameter of the flat part of the valve seat and the outer diameter of the guide washer exceeds 0.25 mm, the flow rate of the fluid becomes insufficient, and the influence of the damage on the disc ring due to the flow of the fluid may be reduced. The structure is difficult to reduce.
  • the vertical length of the guide washer is not necessarily limited to 3.0 mm.
  • it can be formed to have a numerical value of 3.0 mm or less.
  • the vertical length of the guide washer is set within a range of 2.0 to 5.0 mm from the viewpoint of reducing the size of the valve box 2 and the valve body 4 while sufficiently restricting the flow of the fluid. It is preferable. Furthermore, it is more preferable that the length of the guide washer in the vertical direction is set within a range of 3.0 m to 4.5 mm. In addition, when the length of the guide washer in the vertical direction is less than 2.0 mm, there is a possibility that damage caused by the fluid on the seal portion cannot be reduced. Moreover, when the length of the guide washer in the vertical direction exceeds 5.0 mm, it is necessary to lengthen the stem, which may impede the design of other structural members of the piston valve.
  • FIG. 3 is a schematic graph (a) showing the relationship between the valve opening and the flow rate when the piston valve seal structure to which the present invention is applied is used, and the valve opening when the conventional piston valve seal structure is used. It is a schematic graph (b) which shows the relationship between a degree and flow volume.
  • FIG. 4 is a schematic diagram (a) of a state in which a valve body seals the upper valve seat, a schematic diagram (b) showing a state in which the valve body is positioned near the upper valve seat, and an upper valve seat. It is the schematic (c) which shows the state in which the valve body was located in the middle of the valve seat of a lower part.
  • 5A and 5B are schematic views showing a state in which the valve body is positioned near the lower valve seat
  • FIG. 5B is a schematic view of the state in which the valve body seals the lower valve seat.
  • FIG. 3A and FIG. 3B are graphs schematically showing the flow rate of the fluid from the state where the valve opening degree is 100% to the closed state where the opening degree is 0% in the fluid flow path.
  • the vertical axis of FIGS. 3A and 3B is the ratio (%) of the flow rate of the fluid in the flow of fluid from the symbol B to the symbol C (first fluid path), and the horizontal axis is the symbol B.
  • reference numerals 23 to 27 in FIG. 3 (a) indicate that the valve body 4 is positioned as in FIGS. 4 (a) to 4 (c), 5 (a), and 5 (b), respectively. It shows the state. For example, when the valve body is positioned as shown in FIG. 4C, it is at the position indicated by reference numeral 25 in FIG. 3A, and the flow rate of the fluid is about 80% with respect to the flow rate of 100%. It is a conceptual diagram which shows the relationship of being.
  • FIG. 3B unlike the present invention, is a conventional piston valve seal structure in which no guide washer is provided, and is a graph schematically showing the flow rate when fluid is similarly controlled. is there.
  • Reference numerals 28 to 32 indicate that the valve body is positioned as shown in FIGS. 4 (a) to 4 (c), FIG. 5 (a), and FIG. 5 (b) except that no guide washer is provided. The flow rate of the fluid during
  • the reference numeral 25 to reference numeral 26 that is, the position of the valve body in FIG. Before moving to the position of the valve body, the flow rate of the fluid is remarkably reduced, and the valve body 4 is closed at the position of the second valve seat 15 in a state where the flow rate ratio is close to 0%. It will be a thing.
  • the piston valve seal structure of the present invention improves the durability of the valve body seal structure and enables sufficient fluid control.
  • the fluid control method for a piston valve according to the present invention is a method that improves the durability of the seal structure of the valve body and enables sufficient fluid control.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

本発明は、弁体のシール構造の耐久性を、向上することを目的とする。本発明を適用したピストン弁のシール構造の一例である三方弁(1)は、弁箱(2)と、バルブステム(3)と、弁体(4)を有している。バルブステム(3)は既知のピストン構造（図示せず）で上下に往復動を行う金属製の棒状部材である。弁体(4)は、上部ディスクリング(19)に隣接して上部ガイドワッシャー(21)がバルブステム(3)に取り付けられている。上部ガイドワッシャー(21)の部分は、その外周径が第１の弁座(11)の平坦部(12)の内周径よりもわずかに小さく形成されている。下部ディスクリング(20)に隣接して下部ガイドワッシャー(22)がバルブステム(3)に取り付けられている。下部ガイドワッシャー(22)の部分は、その外周径が第２の弁座(15)の平坦部(16)の内周径よりもわずかに小さく形成されている。

Description

ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法
　本発明はピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法に関する。詳しくは、弁体のシール構造の耐久性を向上させ、充分な流体制御が可能なピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法に係るものである。
　従来、配管等で流体の流れを制御する構造体としてピストン弁が用いられている。ピストン弁は、駆動手段となるピストンに取り付けられたステムが往復動し、この動きに伴い弁体が操作される。
　このピストン弁では、弁体が弁座に接触して流体が制御される構造となっており、例えば、玉形の弁箱の内部を流体がＳ字状に流れる玉形弁等が存在する。
　流体の流れを制御する際には、弁座に設けられた貫通孔の部分に、弁体に設けられた樹脂性のシール部が液密に密着する。これにより、弁体のシール部で貫通孔が閉塞され、流体の流れの遮断や経路変更がなされるものとなる。
　例えば、一般的な玉形弁の構造として、特許文献１に記載されたような玉形弁が存在する。
　ここで、特許文献１には、図６及び図７に記載のバルブ本体１００が記載されている。バルブ本体１００は、略Ｙ字状の弁箱１０１を有している。弁箱１０１では、一次流路１０２及び二次流路１０３からなる流路の間に、弁座１０４が設けられている。
　また、バルブ本体１００は、弁座１０４の方向に往復動可能なステム１０５を有している。ステム１０５には、弁座１０４に接離して流路を開閉するシール部１０６を装着したシールホルダ１０７が形成されている。
　バルブ本体１００では、ステム１０５の往復動によって弁座１０４にシール部１０６が密着したときに流路が閉状態となる。
特開２００８－１３８８４７号公報
　特許文献１に記載の弁構造をはじめ、従来のピストン弁では、弁座の端面に対して、シール部の端面が面接触することでシールされる構造となっている。即ち、ステムの往復動の方向と直行する向きの面接触で流体の流れが制御される。
　ここで、シール部が弁座に近接していく際に、シール部と弁座の間を流れる流体の流路が狭くなり、流体の流速が大きくなることで、シール部が損耗する現象が生じる。シール部は液密性を確保するために、ポリテトラフルオロエチレン等の柔らかい樹脂で形成されており、シールの際に流体の流れが速くなることで、シール部が流体によって削られ、シール部を短期間で交換する必要が生じるものとなる。
　本発明は、以上の点に鑑みて創案されたものであり、弁体のシール構造の耐久性を向上させ、充分な流体制御が可能なピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法を提供することを目的とする。
　上記の目的を達成するために、本発明のピストン弁のシール構造は、流体の流入口及び流出口を有し、前記流入口及び前記流出口と連通して流体が流れる流路が形成された弁箱と、該弁箱の内周面に位置して流体の流路を隔てると共に、流体の流路となる貫通孔が形成された弁座と、棒状に形成され、長手方向に進退可能かつ前記弁座の貫通孔を移動可能に構成されたステムと、該ステムの外周面上に設けられ、同ステムの移動に伴い前記弁座の内周面に液密に密着可能に構成されたシール部と、前記ステムの前記シール部と隣接した位置に形成され、前記弁座の内周径よりわずかに小さな外周径を有する流量制御部とを備える。
　ここで、流体の流入口及び流出口を有し、流入口及び流出口と連通して流体が流れる流路が形成された弁箱によって、内部に流体を流すピストン弁の流路を形成することが可能となる。また、流体を流す配管経路と、流体の流入口及び流出口を繋ぐことで、既存の配管設備にピストン弁を配置することが可能となる。
　また、弁箱の内周面に位置して流体の流路を隔てると共に、流体の流路となる貫通孔が形成された弁座によって、流体の流れを制御または切り替えるための隔壁構造を構築することが可能となる。即ち、弁座の位置では流体が貫通孔の部分を通るものとなり、同部分を後述するシール部でシールすることで、貫通孔の流体の通過を阻止することができる。
　また、棒状に形成され、長手方向に進退可能かつ弁座の貫通孔を移動可能に構成されたステムによって、弁座の貫通孔の内側を移動する構造体とすることができる。なお、ステムの進退動作は、既知のピストン駆動手段によって実現されるものである。
　また、棒状に形成され、長手方向に進退可能かつ弁座の貫通孔を移動可能に構成されたステムと、ステムの外周面上に設けられ、ステムの移動に伴い弁座の内周面に液密に密着可能に構成されたシール部によって、弁座にシール部を当接させ、貫通孔を閉塞することが可能となる。
　また、ステムのシール部と隣接した位置に形成され、弁座の内周径よりわずかに小さな外周径を有する流量制御部によって、弁座とステムとの間で流路を絞ることが可能となる。即ち、弁座とシール部が当接するより前に、流量制御部と弁座との間で流路が絞られ、この結果、流路を流れる流体量が少なくなるため、シール部が当接する直前の流体がシール部に与える損傷を低減させることができる。
　また、弁座の内周径と流量制御部の外周径との差が、ステムの短手方向から見た断面で０．２５ｍｍ以下である場合には、一層、シール部が当接する直前の流体がシール部に与える損傷を低減させることが可能となる。
　ここで、弁座の内周径と流量制御部の外周径との差が、ステムの短手方向から見た断面で０．２５ｍｍを超える場合には、流路の絞りが不充分となり、シール部への流体が与える損傷を低減できないおそれがある。
　また、弁座の内周径と流量制御部の外周径との差が、ステムの短手方向から見た断面で０．１０ｍｍ以下である場合には、より一層、シール部が当接する直前の流体がシール部に与える損傷を低減させることが可能となる。
　また、弁座の内周面及び流量制御部の外周面の少なくとも一部が、鉛直方向に略平坦に形成された場合には、弁座の内周面と流量制御部の外周面が近接し、流体の流路を絞った状態となった際に、流体が流れやすいものとなり、シール部が弁座に接触するまでの流れをスムーズにすることができる。
　また、シール部のステムの短手方向から見た断面で弁座の内周面と接する部分にテーパが形成された場合には、シール部の箇所で流体が流れやすくなり、流体がシール部に与える損傷を低減させることができる。なお、ここでいうテーパとは、ステムの短手方向から見た断面で、シール部の流量制御部の側から径が大きくなる向きのテーパを意味している。
　また、流量制御部の鉛直方向の長さが２．０～５．０ｍｍの範囲内である場合には、一層、シール部が当接する直前の流体がシール部に与える損傷を低減させることが可能となる。
　ここで、流量制御部の鉛直方向の長さが２．０ｍｍ未満の場合には、流路を絞る鉛直方向の長さが不充分となり、シール部への流体が与える損傷を低減できないおそれがある。また、流量制御部の鉛直方向の長さが５．０ｍｍを超える場合には、ステムを長くする必要が生じ、ピストン弁のその他の構造部材の設計に支障を及ぼすおそれが生じるものとなる。
　また、流量制御部の鉛直方向の長さが３．０～４．５ｍｍの範囲内である場合には、より一層、シール部が当接する直前の流体がシール部に与える損傷を低減させることが可能となる。
　また、弁箱は複数の流入口及び流出口を有し、弁座は、ステムの移動方向に沿って、第１の貫通孔を有する第１の弁座と、第２の貫通孔を有する第２の弁座の２つが設けられ、シール部は、第１の弁座の内周面に液密に密着可能に構成された第１のシール部と、第１のシール部よりもステムの端部側に位置し、第２の弁座の内周面に液密に密着可能に構成された第２のシール部であり、流量制御部は、第１のシール部のステムの端部とは反対側に位置する第１の流量制御部と、第２のシール部のステムの端部側に位置する第２の流量制御部である場合には、ピストン弁の内部に、流体の流れを止める２つの閉塞部を設けるものとなる。これにより、複数の流体経路を切り替え可能な構造となる。即ち、例えば、１つのピストン弁の中に、２つの流体経路を有する三方弁の構造とすることが可能となる。
　また、上記の目的を達成するために、本発明のピストン弁の流体制御方法は、弁箱の内側に形成された弁座の内周面に、該内周面の内周径よりわずかに小さく形成された外周径を有するステムの流量制御部を近接させ、流体の流量を絞る工程と、前記弁座の内周面に、前記ステムの前記流量制御部に隣接した位置に設けたシール部を液密に密着させ、流体の流れを制御する工程とを備える。
　ここで、弁箱の内側に形成された弁座の内周面に、内周面の内周径よりわずかに小さく形成された外周径を有するステムの流量制御部を近接させ、流体の流量を絞る工程によって、シール部が当接する直前の流体がシール部に与える損傷を低減させることが可能となる。
　また、弁座の内周面に、ステムの流量制御部に隣接した位置に設けたシール部を液密に密着させ、流体の流れを制御する工程によって、弁座の位置で流体の流れを止めることが可能となる。
　本発明に係るピストン弁のシール構造は、弁体のシール構造の耐久性を向上させ、充分な流体制御が可能なものとなっている。
　また、本発明に係るピストン弁の流体制御方法は、弁体のシール構造の耐久性を向上させ、充分な流体制御が可能な方法となっている。
本発明を適用したピストン弁のシール構造の一例を示す概略図である。 上部側の弁座を弁体がシールした状態の概略図拡大図（ａ）及び下部側の弁座を弁体がシールした状態の概略図拡大図（ｂ）である。 本発明を適用したピストン弁のシール構造を用いた際の弁の開度と流量の関係を示す概略グラフ（ａ）及び従来のピストン弁のシール構造を用いた際の弁の開度と流量の関係を示す概略グラフ（ｂ）である。 上部側の弁座を弁体がシールした状態の概略図（ａ）、上部側の弁座の近くに弁体が位置した状態を示す概略図（ｂ）及び上部側の弁座と下部側の弁座の中間に弁体が位置した状態を示す概略図（ｃ）である。 下部側の弁座の近くに弁体が位置した状態を示す概略図（ａ）及び（ｂ）下部側の弁座を弁体がシールした状態の概略図である。 従来のピストン弁の構造を示す概略図である。 従来のピストン弁の弁座周辺の構造を示す概略図である。
　以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明し、本発明の理解に供する。
　図１は、本発明を適用したピストン弁のシール構造の概略断面図である。なお、以下に示す構造は本発明の一例であり、本発明の内容はこれに限定されるものではない。
　図１に示すように、本発明を適用したピストン弁のシール構造の一例である三方弁１は、弁箱２と、バルブステム３と、弁体４を有している。バルブステム３は既知のピストン構造（図示せず）で上下に往復動を行う金属製の棒状部材である。
　弁箱２は金属で形成された三方弁１の本体となる部分であり、左側の端部に流入口５が、下端に流出口６が、及び右端に流入口７がそれぞれ形成されている。これら流入口及び流出口は、所定の配管構造に接続され、三方弁１の内部に流路を形成するものとなる。
　また、弁箱２には流体の流路を隔てる第１の隔壁８と、第２の隔壁９が形成されている。第１の隔壁８は、弁体４と当接して、流入口７及び流出口６を繋ぐ第１の流体経路（符号Ｂ－Ｃ間）を形成する。また、第２の隔壁８は、弁体４と当接して、流入口５及び流出口６を繋ぐ第２の流体経路（Ａ－Ｂ間）を形成する。
　第１の隔壁８は、弁箱１のほぼ中央部に形成され、その中央部にバルブステム３が挿通可能な第１の貫通孔１０が形成されている。即ち、弁箱１では、内部を流れる流体は第１の隔壁８により流路が隔てられ、第１の貫通孔１０が弁体４で閉塞されることで流体の流れが制御されるものとなる。
　第１の隔壁８の第１の貫通孔１０が形成された位置の内周面に第１の弁座１１が形成されている。第１の弁座１１は、後述する弁体４のディスクリング（本願の請求項のシール部に相当する部分）と当接して、シールを行う部分である。
　第１の弁座１１は、側面からの断面視で、鉛直方向に略平坦に形成された平坦部１２と、平坦部１２の下部に連設して形成されたテーパ部１３から構成されている。
　第２の隔壁９は、弁箱１の下部側の流出口６の近傍に形成され、その中央部にバルブステム３が挿通可能な第２の貫通孔１４が形成されている。上述した第１の貫通孔１０と第２の貫通孔は、バルブステム３が進退移動する方向の軸線上に沿って位置している。また、弁箱１では、内部を流れる流体が第２の隔壁９により流路が隔てられ、第２の貫通孔１４が弁体４で閉塞されることで流体の流れが制御されるものとなる。
　第２の隔壁９の第２の貫通孔１４が形成された位置の内周面に第２の弁座１５が形成されている。第２の弁座１５は、後述する弁体４のディスクリング（本願の請求項のシール部に相当する部分）と当接して、シールを行う部分である。
　第２の弁座１５は、側面からの断面視で、鉛直方向に略平坦に形成された平坦部１６と、平坦部１２の下部に連設して形成されたテーパ部１７から構成されている。
　弁体４はバルブステム３の先端部側に設けられた部材であり、上述した第１の貫通孔１０または第２の貫通孔１１を閉塞して、第１の隔壁８または第２の隔壁９の箇所で流体の流れを制御する部材である。
　より詳細には、弁体４は図１の鉛直方向で見て、第１の隔壁８と第２の隔壁９の間に位置するように形成されている。バルブステム３の上下方向の駆動に伴い、弁体４が第１の弁座１１または第２の弁座に離接するものとなる。
　ここで、必ずしも、本発明を適用したピストン弁のシール構造を採用する対象が、三方弁１である必要はなく、ピストン弁であれば適用可能である。例えば、流路の開閉を制御する二方弁や、三方弁よりも流路の分岐が多い構造の弁であってもよい。
　また、三方弁１の流路の組み合わせは限定される必要はなく、三方弁１の流入口及び流出口の組み合わせはあくまで一例に過ぎない。
　弁体４の詳細な構造として図２（ａ）及び図２（ｂ）を示す。弁体４は、ディスクアダプタ１８と、その上下に嵌着された上部ディスクリング１９及び下部ディスクリング２０を有している。各部材の内周側にバルブステム３が位置している。なお、２つのディスクリングは本願の請求項のシール部に相当する部分であり、弾性を有する樹脂で形成されている。
　上部ディスクリング１９及び下部ディスクリング２０はそれぞれ第１の弁座１１及び第２の弁座１５のテーパ部に液密状に密着する。各弁座にディスクリングが液密状に密着することで、弁座における流体の流れが制御される。
　また、弁体４は、図２（ａ）に示すように、上部ディスクリング１９に隣接して上部ガイドワッシャー２１（本願の請求項の流体制御部に相当する）がバルブステム３に取り付けられている。上部ガイドワッシャー２１の部分は、その外周径が第１の弁座１１の平坦部１２の内周径よりもわずかに小さく形成されている。
　より詳細には、平坦部１２の内周径と上部ガイドワッシャー２１の外周径との差は０．１０ｍｍになるように形成されている。また、上部ガイドワッシャー２１の鉛直方向の長さは３．０ｍｍとなっている。バルブステム３が駆動して、第１の弁座１１を弁体４が閉塞する際に、上部ガイドワッシャー２１が第１の貫通孔１０を流れる流体の流量を絞っていく役割を担う。
　第１の弁座１１の平坦部１２と、上部ガイドワッシャー２１が近接して、互いに略平行に位置するようになった時に、両者の間の隙間が小さくなるため、流体の流量が絞られて、流体が上部ディスクリング１９に与える影響を少なくすることができる。
　この上部ガイドワッシャー２１は金属製のリング状部材であり、バルブステム３に対してネジで固定される。
　図２（ｂ）に示すように、下部ディスクリング２０に隣接して下部ガイドワッシャー２２（本願の請求項の流体制御部に相当する）がバルブステム３に取り付けられている。下部ガイドワッシャー２２の部分は、その外周径が第２の弁座１５の平坦部１６の内周径よりもわずかに小さく形成されている。
　より詳細には、平坦部１６の内周径と下部ガイドワッシャー２２の外周径との差は０．１０ｍｍになるように形成されている。また、下部ガイドワッシャー２２の鉛直方向の長さは３．０ｍｍとなっている。バルブステム３が駆動して、第２の弁座１５を弁体４が閉塞する際に、下部ガイドワッシャー２２が第２の貫通孔１４を流れる流体の流量を絞っていく役割を担う。
　第２の弁座１５の平坦部１６と、下部ガイドワッシャー２２が近接して、互いに略平行に位置するようになった時に、両者の間の隙間が小さくなるため、流体の流量が絞られて、流体が下部ディスクリング２０に与える影響を少なくすることができる。
　この上部ガイドワッシャー２１及び下部ガイドワッシャー２２は、金属製のリング状部材であり、バルブステム３に対してネジで固定される。
　ここで、必ずしも、バルブステムと別体でガイドワッシャーが形成され、バルブステムに取り付けられる必要はない。例えば、バルブステムとガイドワッシャーを一体的に形成する構造も採用しうる。
　また、必ずしも、弁座の平坦部の内周径とガイドワッシャーの外周径との差が０．１０ｍｍに限定される必要はない。例えば、より流体の流量を絞りたい場合には０．１０ｍｍ以下の数値となるように形成することも可能である。
　また、流体の流れによるディスクリングへの影響を減らす観点から、弁座の平坦部の内周径とガイドワッシャーの外周径との差は、０．２５ｍｍ以下に設定されることが好ましい。更には、０．１０ｍｍ以下に設定されることが、より一層好ましい。なお、弁座の平坦部の内周径とガイドワッシャーの外周径との差が０．２５ｍｍを超えると、流体の流量の絞りが不充分となり、流体の流れによるディスクリングへの損傷の影響を減らしにくい構造となる。
　ここで、必ずしも、ガイドワッシャーの鉛直方向の長さが３．０ｍｍに限定される必要はない。例えば、より流体の流量を絞りたい場合には３．０ｍｍ以下の数値となるように形成することも可能である。
　また、流体の流れを充分に絞りつつ、弁箱２や弁体４のサイズをコンパクトにする観点から、ガイドワッシャーの鉛直方向の長さは２．０～５．０ｍｍの範囲内で設定されることが好ましい。更には、ガイドワッシャーの鉛直方向の長さが３．０ｍ～４．５ｍｍの範囲内で設定されることがより一層好ましい。なお、ガイドワッシャーの鉛直方向の長さが２．０ｍｍ未満であると、シール部への流体が与える損傷を低減できないおそれがある。また、ガイドワッシャーの鉛直方向の長さが５．０ｍｍを超える場合には、ステムを長くする必要が生じ、ピストン弁のその他の構造部材の設計に支障を及ぼすおそれが生じるものとなる。
　以上までで説明したピストン弁のシール構造を用いた流体の流量の制御について以下説明する。
　図３は、本発明を適用したピストン弁のシール構造を用いた際の弁の開度と流量の関係を示す概略グラフ（ａ）及び従来のピストン弁のシール構造を用いた際の弁の開度と流量の関係を示す概略グラフ（ｂ）である。図４は、上部側の弁座を弁体がシールした状態の概略図（ａ）、上部側の弁座の近くに弁体が位置した状態を示す概略図（ｂ）及び上部側の弁座と下部側の弁座の中間に弁体が位置した状態を示す概略図（ｃ）である。図５は、下部側の弁座の近くに弁体が位置した状態を示す概略図（ａ）及び（ｂ）下部側の弁座を弁体がシールした状態の概略図である。
　図３（ａ）及び図３（ｂ）は、流体の流路において弁の開度１００％の状態から開度０％の閉塞状態に至るまでの流体の流量を模式的に示したグラフである。例えば、図３（ａ）及び図３（ｂ）の縦軸を符号Ｂから符号Ｃへの流体の流れ（第１の流体経路）における流体の流量の割合（％）、横軸を符号Ｂから符号Ｃへの流体の流れ（第１の流体経路）における第２の弁座１５に対する弁体４の開度の割合（％）とする。
　また、図３（ａ）の符号２３乃至符号２７は、それぞれ、図４（ａ）乃至図４（ｃ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）のように弁体４が位置している状態を示している。例えば、図４（ｃ）のように弁体が位置する時には、図３（ａ）の符号２５の位置であり、流体の流量は開度１００％の流量に対して約８０％程度になっているといった関係を示す概念図である。
　一方、図３（ｂ）は、本発明とは異なり、ガイドワッシャーが設けられていない従来のピストン弁のシール構造で、同様に流体の制御を行った際の流量を模式的に示したグラフである。なお、符号２８乃至符号３２は、ガイドワッシャーが設けられていない点以外は、図４（ａ）乃至図４（ｃ）、図５（ａ）及び図５（ｂ）のように弁体が位置している際の流体の流量を示している。
　図３（ａ）及び図３（ｂ）を比較すると、符号２５及符号３０で示すように、第２の弁座１５の開度が５０％の段階で、流体の流量の割合は同程度である。
　ここで、図３（ａ）に示すように、本発明を適用したピストン弁のシール構造では、符号２５から符号２６、即ち、図４（ｃ）の弁体の位置から図５（ａ）の弁体の位置に移動するまでの間に、流体の流量は著しく減少し、流量の割合が０％に近くなった状態で第２の弁座１５の位置での弁体４による閉塞がなされるものとなる。
　一方、図３（ｂ）に示すように、従来のピストン弁のシール構造では、符号３１の地点においても１０％以上の流量が流れており、流量の割合は徐々に０％に近づいていくものとなっている。この両者の違い、特に符号２６から符号２７と、符号３１から符号３２までの間の流体の割合の違いは、弁体のディスクリングに流体の流速が及ぼす損傷の違いとなって表れる。
　この点は、ピストン弁の駆動や移動速度自体が、本発明を適用した構造と従来構造で変わらず、同様のスピードで弁体による弁座の閉塞がなされるために生じるものとなる。即ち、流体の流量が絞られることなく弁座に対して弁体のディスクリングが近接していくと、流速の増した流体の流れの影響を大きく受け、ディスクリングが損耗しやすくなる。一方、本発明を適用したピストン弁のシール構造では、ディスクリングより先にガイドワッシャーと弁座との間の隙間が小さくなり、同部分で流体の流量が絞られるため、流体の流速が増しても、ディスクリングに与える損傷を少なくすることができる。
　以上のように、本発明のピストン弁のシール構造は、弁体のシール構造の耐久性を向上させ、充分な流体制御が可能なものとなっている。
　また、本発明のピストン弁の流体制御方法は、弁体のシール構造の耐久性を向上させ、充分な流体制御が可能な方法となっている。
　　　１　　　三方弁
　　　２　　　弁箱
　　　３　　　バルブステム
　　　４　　　弁体
　　　５　　　流入口
　　　６　　　流出口
　　　７　　　流入口
　　　８　　　第１の隔壁
　　　９　　　第２の隔壁
　　１０　　　第１の貫通孔
　　１１　　　第１の弁座
　　１２　　　平坦部
　　１３　　　テーパ部
　　１４　　　第２の貫通孔
　　１５　　　第２の弁座
　　１６　　　平坦部
　　１７　　　テーパ部
　　１８　　　ディスクアダプタ
　　１９　　　上部ディスクリング
　　２０　　　下部ディスクリング
　　２１　　　上部ガイドワッシャー
　　２２　　　下部ガイドワッシャー

Claims (9)

  1. 　流体の流入口及び流出口を有し、前記流入口及び前記流出口と連通して流体が流れる流路が形成された弁箱と、
    　該弁箱の内周面に位置して流体の流路を隔てると共に、流体の流路となる貫通孔が形成された弁座と、
    　棒状に形成され、長手方向に進退可能かつ前記弁座の貫通孔を移動可能に構成されたステムと、
    　該ステムの外周面上に設けられ、同ステムの移動に伴い前記弁座の内周面に液密に密着可能に構成されたシール部と、
    　前記ステムの前記シール部と隣接した位置に形成され、前記弁座の内周径よりわずかに小さな外周径を有する流量制御部とを備える
    　ピストン弁のシール構造。
  2. 　前記弁座の内周径と前記流量制御部の外周径との差は、同ステムの短手方向から見た断面で０．２５ｍｍ以下である
    　請求項１に記載のピストン弁のシール構造。
  3. 　前記弁座の内周径と前記流量制御部の外周径との差は、同ステムの短手方向から見た断面で０．１０ｍｍ以下である
    　請求項２に記載のピストン弁のシール構造。
  4. 　前記弁座の内周面及び前記流量制御部の外周面は少なくとも一部が、鉛直方向に略平坦に形成された
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のピストン弁のシール構造。
  5. 　前記シール部は前記ステムの短手方向から見た断面で前記弁座の内周面と接する部分にテーパが形成された
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のピストン弁のシール構造。
  6. 　前記流量制御部の鉛直方向の長さが２．０～５．０ｍｍの範囲内である
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のピストン弁のシール構造。
  7. 　前記流量制御部の鉛直方向の長さが３．０～４．５ｍｍの範囲内である
    　請求項６に記載のピストン弁のシール構造。
  8. 　前記弁箱は複数の流入口及び流出口を有し、
    　前記弁座は、前記ステムの移動方向に沿って、第１の貫通孔を有する第１の弁座と、第２の貫通孔を有する第２の弁座の２つが設けられ、
    　前記シール部は、前記第１の弁座の内周面に液密に密着可能に構成された第１のシール部と、前記第１のシール部よりも前記ステムの端部側に位置し、前記第２の弁座の内周面に液密に密着可能に構成された第２のシール部であり、
    　前記流量制御部は、前記第１のシール部の前記ステムの端部とは反対側に位置する第１の流量制御部と、前記第２のシール部の同ステムの端部側に位置する第２の流量制御部である
    　請求項１、請求項２または請求項３に記載のピストン弁のシール構造。
  9. 　弁箱の内側に形成された弁座の内周面に、該内周面の内周径よりわずかに小さく形成された外周径を有するステムの流量制御部を近接させ、流体の流量を絞る工程と、
    　前記弁座の内周面に、前記ステムの前記流量制御部に隣接した位置に設けたシール部を液密に密着させ、流体の流れを制御する工程とを備える
    　ピストン弁の流体制御方法。
PCT/JP2016/079913 2016-10-07 2016-10-07 ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法 WO2018066121A1 (ja)

Priority Applications (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/079913 WO2018066121A1 (ja) 2016-10-07 2016-10-07 ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法
CN201680089666.6A CN109804186A (zh) 2016-10-07 2016-10-07 活塞阀的密封构造及活塞阀的流体控制方法
DE112016007320.8T DE112016007320T5 (de) 2016-10-07 2016-10-07 Kolbenventil-Dichtstruktur und Kolbenventil-Fluidsteuerverfahren
JP2018543552A JP6503147B2 (ja) 2016-10-07 2016-10-07 ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法
US16/340,075 US20200056704A1 (en) 2016-10-07 2016-10-07 Piston valve-sealing structure and piston valve fluid control method

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2016/079913 WO2018066121A1 (ja) 2016-10-07 2016-10-07 ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018066121A1 true WO2018066121A1 (ja) 2018-04-12

Family

ID=61832011

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2016/079913 WO2018066121A1 (ja) 2016-10-07 2016-10-07 ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法

Country Status (5)

Country Link
US (1) US20200056704A1 (ja)
JP (1) JP6503147B2 (ja)
CN (1) CN109804186A (ja)
DE (1) DE112016007320T5 (ja)
WO (1) WO2018066121A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11137075B2 (en) * 2019-07-30 2021-10-05 Citic Dicastal Co., Ltd. Quantitative tank bottom sludge valve

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57140973A (en) * 1981-01-26 1982-08-31 Chierii Baareru Corp Valve
JPH01193469A (ja) * 1988-01-26 1989-08-03 Yamatake Honeywell Co Ltd 弁装置

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3366328A (en) * 1965-04-12 1968-01-30 Feinberg Maurice Mixing valve
JPS6221190Y2 (ja) * 1981-03-25 1987-05-29
AU7071681A (en) * 1981-04-10 1982-11-04 Ichimarugiken Co. Ltd. Piston-actuated valve
DE10361842A1 (de) * 2003-01-04 2004-07-22 Daume Regelarmaturen Gmbh Ventil mit Einrichtung zur Erkennung des Verschleißgrades
JP5022120B2 (ja) * 2007-07-03 2012-09-12 株式会社不二工機 冷暖房システム用の電動弁
CN101303086B (zh) * 2008-07-04 2010-06-09 上海南华换热器制造有限公司 调节阀阀芯
JP6216923B2 (ja) * 2013-09-25 2017-10-25 株式会社テージーケー 制御弁
DE102016202026A1 (de) * 2016-02-10 2017-08-10 Mack & Schneider Gmbh Ventileinrichtung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS57140973A (en) * 1981-01-26 1982-08-31 Chierii Baareru Corp Valve
JPH01193469A (ja) * 1988-01-26 1989-08-03 Yamatake Honeywell Co Ltd 弁装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11137075B2 (en) * 2019-07-30 2021-10-05 Citic Dicastal Co., Ltd. Quantitative tank bottom sludge valve

Also Published As

Publication number Publication date
DE112016007320T5 (de) 2019-07-04
JPWO2018066121A1 (ja) 2018-12-13
US20200056704A1 (en) 2020-02-20
JP6503147B2 (ja) 2019-04-17
CN109804186A (zh) 2019-05-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103711974B (zh) 磁阀的磁芯以及磁阀
TWI707101B (zh) 流體控制閥
WO2014137500A3 (en) Cryogenic valve
CA2756979C (en) Flow-control valve
CN204176071U (zh) 空气能节水阀芯组件及延时水龙头
US20130105720A1 (en) Electro-Mechanical Three-Way Dual Seat Valve
JP2017513687A5 (ja)
WO2018066121A1 (ja) ピストン弁のシール構造及びピストン弁の流体制御方法
CN106286892B (zh) 三通电磁阀
CN106461114B (zh) 用于控制任意类型介质流的阀装置
JP5717856B2 (ja) 内部通気弁
CN210770422U (zh) 低干涉高速滑动式换向阀
EP3376084B1 (en) Low friction valve
KR101601853B1 (ko) 체크밸브
US3633868A (en) Solenoid-controlled pilot valve
CN107178621B (zh) 一种制冷系统用截止阀及其阀杆
CN106286893B (zh) 三通电磁阀
RU2762468C1 (ru) Осевая запорно-регулирующая арматура
CN105065741A (zh) 一种自力式分段压力控制阀
CN106286895B (zh) 三通电磁阀
CN203703240U (zh) 电磁阀
RU2748172C1 (ru) Задвижка
RU181481U1 (ru) Задвижка
US20160076669A1 (en) Balanced globe valve assembly
CN102301169A (zh) 伺服阀

Legal Events

Date Code Title Description
WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2018543552

Country of ref document: JP

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16918317

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16918317

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1