JPH0139976Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

産業上の利用分野 本考案はロータリーバルブ、特に無給油の状態
で運転されるロータリーバルブに関する。 従来の技術及び考案が解決しようとする課題 この種ロータリーバルブとしては極低温冷凍機
の高圧ガス、低圧ガス切替え用のバルブがある。
これは圧縮機装置と冷凍機のピストンシリンダ装
置とを連結するもので、第１図ないし第３図に従
来の構造例を示す。第１図において１はモータ、
２はハウジング、３はシヤフト、４はバルブであ
る。バルブ体４は金属ケース１０に、高分子材料
例えば４弗化エチレンの弁端１１が組合されて一
体となつており、その摺動面には第２図に示す如
く中心孔１６、その中心孔１６にバルブ４の内部
で連通する周辺孔１７、周辺切欠部１８を具えて
いる。 ７は高圧ガス孔、８は低圧ガス孔で圧縮機装置
に連結される。５は弁座として作用するバルブプ
レートで弁座穴１５が設けられ、この弁座穴１５
は接続管６の吸排口９に連通している。 第１図の位置で高圧ガスはバルブ体４の切欠部
１８、バルブプレート５の弁座穴１５を経て吸排
口９に供給され、冷凍機シリンダに供給される。 ロータリーバルブが回転して第３図の位置とな
ると弁座穴１５はバルブ体４の開口１７，１６を
経て低圧ガス孔８に連通し、シリンダに供給され
たガスは低圧ガスとして圧縮機装置にリターンさ
れる。 尚このバルブ体の場合、周囲が高圧ガスで覆わ
れており、中心孔１６は常にバルブプレート５の
低圧ガス孔８と連通しており、従つてバルブ４に
は運転圧力差（すなわち高圧と低圧との差）と開
口１６，１７の断面積との積に対応する力が押付
け力として作用してバルブプレート５に押付けら
れることになる。 第４図は従来のバルブ体の摩耗状態を示してい
る。高分子系の弁端１１が表面を硬化した鋼材の
バルブプレート弁座を摺動する場合、高分子系材
料の摩耗粉が弁座に適当量移着して高分子系の２
つの面が摩擦接触するという状態となるのが理想
的である。しかしながら従来例においてはバルブ
体４とバルブプレート５との摩耗発生の状態は次
の如くである。すなわち摩耗発生の初期において
はバルブ弁端１１の高分子材料が摩耗しその摩耗
粉がバルブプレート５の弁座上に付着するが、こ
の際バルブプレート５自体にも摩耗が生じ、高分
子系の摩耗粉と金属摩耗粉とが混合された状態と
なる。この混合された摩耗粉は次第に成長して行
き、その成長の過程において第４図に示す如くバ
ルブプレート５の金属摩耗粉と高分子系摩耗粉と
が弁端１１に移着し、層状組織２０として弁端１
１内に入りこみ、且つ摺動面よりいくらか突出す
る状態となる。このような状態が生ずると金属同
志の摩擦接触が生じバルブプレート５にも同様に
著しい摩耗状態が凹痕として形成される。従来の
ロータリーバルブは比較的短時間でこのような摩
耗が発生し、バルブ体及びバルブプレートの寿命
が短いという欠点があつた。 課題を解決するための手段 本考案は上述のような従来の欠点を除去するこ
とを目的としている。 本考案によれば高圧ガスと低圧ガスとを切替え
るロータリーバルブにおいて、そのほゞ円環状を
なす回転摺動面に半径方向切欠溝を設け、これに
よつて弁座側に摩耗発生当初に生ずる、高分子系
の弁端摩耗粉と金属の弁座摩耗粉との粒子成長一
定限度に押えると共に過剰摩耗粉の排出機能をも
有するものとし、摩耗の少い、摩擦係数の小さい
ロータリーバルブが得られる。 実施例 第５図は弁端１１の拡大図で、摺動面としては
開口１６を取囲むほゞ円環状の回転摺動面２１
（平坦面区域に斜線を付して示す）と摺動面２１
の外方にあつてそれぞれ開口１７を取囲む摺動面
２２とを有している。本発明の第１の実施例とし
て摺動面２１に半径方向溝１３が設けられる。溝
１３は図示実施例において開口１６と１７とを連
結するものとなつている。望ましい実施例におい
て溝は幅１〜2.0mm、深さ0.5〜１mm程度とする。
溝１３を設けることによつて円環状の摺動面２１
が円周方向、すなわち摺動方向において中断され
る。そして従来形式の場合に弁座側において高分
子系の弁端摩耗粉と金属の弁座等の摩耗粉とが集
積成長するという不具合があつたのに対比して、
本実施例においてはバルブ４が回転する際に過剰
の摩耗粉は溝１３の半径方向に伸びる縁部により
取除かれ、摩耗粉の粒子の成長が一定限度に押え
られる。従つて従来例の如く生成した摩耗粉粒子
が弁端に層状となつて移着することは無く、過度
の摩耗が防止され、常に良好な摺動表面を維持す
ることができる。 溝１３を観察することにより本発明の効果が明
らかとなる。溝１３内には摩耗粉が付着してお
り、その成分の90％以上は高分子系であつた。こ
れは数ミクロン程度まで成長し、その都度剥離し
ていることが判る。そしてこの剥離した摩耗粉は
溝１３内に一度取込まれるが、この溝１３が中央
孔１６と周辺孔１７とに連通しているところから
この溝１３内を低圧ガスが流れ、このガス流によ
つて溝１３内の摩耗粉は除去されることとなる。 本考案によればバルブ体、バルブプレートの摩
擦面には摩耗粉の成長が全く認められなかつた。
上述の如く摩擦面が良好に維持されるので摩擦係
数も小さく、バルブの回転に要するトルクも小さ
くて済む。 溝１３を過大とすると低圧開口１６，１７の有
効面積が増加する結果を生じ差圧による押付力が
増加する。 第６図は本考案の別の実施例を示し、円環状の
回転摺動面に半径方向溝１３の他に円周方向溝１
４をも設けたものである（平坦面として残されて
いる部分を斜線によつて示してある）。溝１４も
幅１mm以下、深さ0.5mm程度とすることが望まし
い。摩擦面における摩耗粉の成長防止効果が第５
図の実施例に対比してすぐれており、回転トルク
が小である。 第５図および第６図に示す本考案実施例を第１
図ないし第３図に示す従来品と対比して試験を行
つた結果を第１表に示す。

【表】 以上の説明によつて明かの如く本考案によれば
簡単な構造で、摩耗が少く、耐久性が大であり、
また摩擦係数が小さくてバルブの回転に要するト
ルクが小さくて済む信頼性の高いロータリーバル
ブが得られる。 第５図、第６図の実施例において溝１３，１４
の配置は適宜定めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のロータリーバルブの一例を示す
断面図。第２図はその弁端の端面図。第３図は第
１図の部分図であるが異る連通状態を示す図。第
４図は第２図に示す弁端の摩耗状態を示す端面図
および部分断面図。第５図は本考案によるバルブ
体の回転摺動面の拡大平面図。第６図は第５図の
変形例を示す図。 ４……バルブ、５……バルブプレート、１１…
…弁端、２１……回転摺動面、１３……切欠溝、
１４……円周溝。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 吸排口に通ずる吸排通路と、低圧ガス口に通ず
   る低圧ガス通路と、前記吸排通路と低圧ガス通路
   のそれぞれの一端が開口しており、弁座として作
   用する平坦面とを有する金属製バルブプレート
   と； 前記平坦面に圧接されるようにされた摺動面
   と、該摺動面に開口して前記吸排通路に連通可能
   にされた第１の通路と、一端が前記摺動面に開口
   して前記低圧ガス通路に常時連通し、他端が前記
   第１の通路に連通している第２の通路とを有し、
   前記バルブプレートに対して回転可能に装置され
   た高分子系材料製バルブ体； とを含んでなり、前記バルブ体の回転により高
   圧ガスの前記吸排口への供給と、前記吸排口より
   前記低圧ガス口へのガスの流れとを切換えるよう
   に構成されたロータリーバルブにおいて、 前記バルブ体の前記摺動面に前記第１の通路と
   前記第２の通路の開口部との間で連通する溝を形
   成したことを特徴とするロータリーバルブ。