JP2000337550A

JP2000337550A - バルブ装置

Info

Publication number: JP2000337550A
Application number: JP11146622A
Authority: JP
Inventors: Yukio Tsujimura; 幸男辻村
Original assignee: OSAKA KIKI SEIZO KK
Current assignee: OSAKA KIKI SEIZO KK
Priority date: 1999-05-26
Filing date: 1999-05-26
Publication date: 2000-12-05

Abstract

(57)【要約】【課題】ボール弁等のように回転させさて弁開閉を行う
弁体と、べーローズとを組み合わすことにより、両者の
利点を有し、特に、高圧流体又は真空領域での流体の流
れを確実に制御して流体が大気側に漏洩するのを防止で
きるバルブ装置を提供する。【解決手段】バルブ本体１９内の流路を開閉すべく弁座
５を摺動しながら回転する弁体３と、弁体３を回転させ
る弁軸１３とを備えたバルブ装置において、前記バルブ
本体１９には、弁体３を回転させる弁回転体１０が回転
自在に設けられ、前記弁軸１３を軸方向に移動すること
によって弁回転体１０を回転自在に設け、弁軸１３はベ
ローズ２１により軸封されていることにある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ装置に係
り、特に高圧用又は真空用に最適なバルブ装置の改良に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば、バルブ装置としては、図
２に示す如くボールバルブ装置が公知である（従来例
１）。かかるバルブ装置は、バルブケーシング５０内
に、流路５１を開閉自在となるように、ボール弁５３が
内装されている。そして、ボール弁５３には弁軸５５の
下端部が嵌合され、該弁軸５５をハンドル５６で回転さ
せることより、ボール弁５３も一体的に回転させて、弁
開閉を行うようにしたものである。

【０００３】また、他のバルブ装置としては、図３に示
す如くベローズ式玉形バルブ装置が公知である（従来例
２）。かかるバルブ装置は、バルブケーシング５０に取
り付けられたベローズホルダ５８と、弁体５３とに、ベ
ローズ６０の両端がそれぞれシール溶接して取り付けら
れている。そして、弁軸５５の下端に弁体５３が取り付
けられており、該弁軸５５を昇降させることにより、弁
開閉できるようにしたものでる。かかるベローズ６０の
介装により弁軸の動作側は、完全にシールされて密封性
が確保されるようになっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例１のボール
バルブ装置は、弁開放時に流体がバルブケーシング５０
内を直線的に流すことができるため流体抵抗が少ないと
共に、流量調整に優れているが、ベローズ式のバルブ装
置に比し、バルブ装置内外の密封性に欠ける欠点があ
る。従って、特に高圧流体又は真空領域での流体の流れ
を制御するには不適である。

【０００５】また、上記従来例２のベローズ式玉形バル
ブ装置は、弁軸５５の軸封を行えることからバルブ装置
内外の密封性は確保できるものの、弁軸５５により弁体
５３を上下移動させる構成である。従って、弁開放時に
流体は、バルブケーシング５０内を直線的に流れること
ができず、流体抵抗及び圧力損失が大きくなる傾向にあ
る。

【０００６】本発明は、上記の如き従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ボール弁等のように回転させさて弁
開閉を行う弁体と、べーローズとを組み合わすことによ
り、両者の利点を有し、特に、高圧流体又は真空領域で
の流体の流れを確実に制御して流体が大気側に漏洩する
のを防止できるバルブ装置を提供することを課題とす
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明が上記課題を解決
するために講じた技術的手段は、バルブ本体１９内の流
路を開閉すべく弁座５を摺動しながら回転する弁体３
と、弁体３を回転させる弁軸１３とを備えたバルブ装置
において、前記バルブ本体１９には、弁体３を回転させ
る弁回転体１０が回転自在に設けられ、前記弁軸１３を
軸方向に移動することによって弁回転体１０を回転自在
に設け、弁軸１３はベローズ２１により軸封されている
ことにある。

【０００８】そして、弁軸１３を軸方向に移動すること
により、弁回転体１０を回転させて弁体３の開閉を行う
ことができる。従って、弁軸１３の軸方向の運動を、弁
回転体１０を介して弁体３の回転運動に変えることがで
きることから、弁体としては、弁軸１３に対して回転す
ることにより弁開閉できるボールバルブ等を採用するこ
とができると共に、弁軸１３は回転することがないた
め、ベローズ２１を採用することができることとなる。
この結果、流体抵抗が少なくなると共に、流量調整に優
れていると共に、弁軸１３はベローズ２１により軸封さ
れているため、バルブ本体１９内外の密封性を確実に行
うことができる。

【０００９】しかも、前記弁回転体１０は、弁軸１３に
対してカム機構により回転する構成であるのが好まし
い。かかる場合には、弁回転体１０の回転機構を簡単な
構成とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一例について図面
を参照しながら説明する。図１において、１は両端に開
口２ａ，２ｂを有するように連通するバルブケーシング
で、該バルブケーシング１には、弁体としてのボール弁
３が回転自在に内装されている。バルブケーシング１に
は、ボール弁３に摺動自在に接触する弁座５が取り付け
られている。尚、ボール弁３の開口３ｂは、バルブケー
シング１の直線状の流路２ｃと略等しくなっている。

【００１１】前記バルブケーシング１の上部には、フラ
ンジ部７を有する筒状の取付部８が突設され、該取付部
８には、先端部が前記ボール弁３に形成された嵌合溝３
ａに嵌入される弁回転体としての筒状のカム軸１０が、
回転自在に嵌合支持されている。カム軸１０の周壁１０
ａには、カム溝１１が形成されている。

【００１２】前記カム軸１０には、弁軸１３の下端部１
３ａが相対回転自在に挿入され、弁軸１３の下端部１３
ａには、前記カム溝１1 に嵌入されるピン１５が取り付
けられている。従って、弁軸１３を昇降させることによ
り、ピン１５が上下移動するため、ピン１５はカム溝１
１を摺動することとなり、カム軸１１を回転させること
ができる。具体的には、ボール弁３が、その開口３ｂと
流路２ｃとが一致する弁開放位置（全開位置）と、開口
３ｂが９０°回転して流路２ｃを完全に閉塞する弁閉塞
位置との間で回転できるように、ピン１５及びカム溝１
１によりカム機構が構成されている。

【００１３】前記バルブケーシング１のフランジ部７に
は、弁軸ケーシング１７のフランジ部１７ａがボルト１
８により締結固定されている。尚、バルブケーシング１
及び弁軸ケーシング１７により、バルブ本体１９が構成
されている。前記弁軸１３はバルブケーシング１に挿通
され、且つ、昇降自在に軸支されている。弁軸ケーシン
グ１７内には、ベローズ収容室２０が形成されており、
該ベローズ収容室２０内にベローズ２１が上下方向に伸
縮自在に内装されている。

【００１４】即ち、ベローズ２１の上部２１ａは、前記
弁軸１３に形成された大径状のホルダー部２３に密着状
に取り付けられている。また、ベローズ２１の下部２１
ｂは、前記バルブケーシング１と弁軸ケーシング１７と
の間に介在されたベローズフランジ２５に密着状に取り
付けられている。尚、ベローズフランジ２５は、前記バ
ルブケーシング１に溶接により固定され、しかも、弁軸
ケーシング１７にガスケット２６を介して密着してい
る。尚、ベローズフランジ２５とカム軸１０との間や、
カム軸１０とバルブケーシング１のフランジ部７との間
には、それぞれスラストベアリングを介在させるのが好
ましい。

【００１５】前記弁軸ケーシング１７の上部には、支持
フレーム２８が上方に延設され、該支持フレーム２８に
設けられたボス部３０には、雌ねじ部３１を有する筒状
の回転体３３が回転自在に支持されている。該雌ねじ部
３１に前記弁軸１３に形成されたねじ部３５が螺合して
いる。

【００１６】前記回転体３３には、回転体３３を回転さ
せるためのハンドル３６が一体回転するように外嵌固定
されている。尚、３７はグランドパッキンで、弁軸ケー
シング１７と弁軸１３の間に設けられている。また、３
８はグランドパッキン保持手段３８である。また、弁軸
１３にはストッパー３８が突設されており、該ストッパ
ー３８は支持フレーム２８に突設された一対の案内片３
９に嵌入されることにより、弁軸１３の回転が規制され
ている。

【００１７】本実施の形態は以上の構成からなり、次に
その使用例について説明する。前記バルブ装置を、高真
空領域状態で使用する場合について説明する。

【００１８】先ず、例えば図示省略のチャンバー内を真
空引きする際には、図１に示す如く配管（図示省略）に
接続されたボール弁３を開放状態にしておいて、入口側
開口２ａから入った流体が、バルブケーシング１内を通
過し、出口２ｂ側開口から排出できるようにする。この
とき、流体はバルブケーシング１内の流路２ｃを直線状
に流れ、且つボール弁３の開口３ａは、略流路２ｃ径と
等しいことから、圧力損失も少なく、ボールバルブの持
つ機能を発揮する。

【００１９】更に、高真空領域において、ハンドル３６
を回転すると弁軸１３は回転することなく下降する。こ
の弁軸１３の下降により、ベローズ２１は収縮されると
共に、ピン１５はカム溝１１内を摺動することとなり、
ピン１５はカム軸１０を回転させる。カム軸１０はボー
ル弁３と嵌合しているため、ボール弁３は弁閉塞位置ま
で９０°回転し、流路を確実に閉塞する。このとき、ベ
ローズ２１は弁軸１３の軸封を行っていることから、大
気がバルブを介して配管内に入り込むことはない。

【００２０】次に、ボール弁３を開放する際には、前記
ハンドル３６を前記とは反対方向に回転すると、弁軸１
３は上昇しようとする。この弁軸１３の上昇により、ピ
ン１５はカム溝１１を摺動するため、カム軸１０を元の
弁開放位置に回転させる。

【００２１】また、前記バルブ装置を、例えば高圧の燃
料ガスを輸送するラインに装着して使用する場合にも、
前記と同様の操作を行うのであるが、かかる場合には、
仮に輸送されるガスが、毒性ガスや放射能を帯びた流体
であっても、ベローズ２１で流体側と軸封部が完全に遮
断され密封されているので、流体が大気側に漏洩するお
それがなく、大気汚染も防止できる。

【００２２】本発明は上記実施の形態に限らず、流体物
は気体，液体であっても良く、その他、本発明は各部の
具体的な構成は全て本発明の意図する範囲内で任意に設
計変更自在である。また、弁体は、ボール弁に限定され
るものではなく、例えば、弁体をテーパー状に形成し、
且つ、弁座を該弁体が嵌入される円錐状の周面を持つ構
成のものであっても良い。

【００２３】

【発明の効果】本発明のバルブ装置は、弁軸を軸方向に
移動することによって弁回転体を回転自在に設け、弁軸
はベローズにより軸封されているので、ボール弁等のよ
うに回転させて弁開閉を行う弁体と、べーローズとの組
み合わせが可能となり、流体抵抗が小さくなり、流量調
整に優れていると共に、バルブ本体内外の密封性を確実
に行うことができる。この結果、特に、高圧流体又は真
空領域での流体の流れを確実に制御してバルブ装置内を
流れる流体が大気側に漏洩するおそれがなく、大気汚染
も防止できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態を示す断面正面図。

【図２】従来例を示す断面正面図。

【図３】同断面正面図。

【符号の説明】１９…バルブ本体、３…全体、５…弁座、７…弁体、１
３…弁軸、１０…カム軸（弁回転体）、１９…バルブ本
体、２１…ベローズ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】バルブ本体（１９）内の流路を開閉すべ
く弁座（５）を摺動しながら回転する弁体（３）と、該
弁体（３）を回転させる弁軸（１３）とを備えたバルブ
装置において、前記バルブ本体（１９）には、弁体
（３）を回転させる弁回転体（１０）が回転自在に設け
られ、前記弁軸（１３）を軸方向に移動することによっ
て弁回転体（１０）を回転自在に設け、弁軸（１３）は
ベローズ（２１）により軸封されていることを特徴とす
るバルブ装置。
【請求項２】前記弁回転体（１０）は、弁軸（１３）
に対してカム機構により回転する構成である請求項１に
記載のバルブ装置。