JPH047402Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この考案は、アルミニウムやその合金等の軽金
属溶湯用の配管に介装され、その流路を開閉する
のに利用されるバルブに関する。

（従来技術及びその問題点） 近年、軽金属溶湯を窒化ケイ素（Si₃N₄）等の
所謂フアインセラミツクと称される高耐熱性のセ
ラミツク材料にて製作した配管によつて一般流体
と同様に移送する試みがなされている。

しかして、このような配管に介装して流路を開
閉するバルブとしては、配管と同様のセラミツク
材料が使用されるが、該材料が例えば窒化ケイ素
では、シヨアー硬度2000程度と非常に硬く加工性
に劣り、かつ靭性に乏しく剪断応力に弱いこと、
また溶湯の比重がアルミニウムでは2.4位と高く
開閉に伴う抵抗が大きいこと等から、構造的に簡
素で動作性に優れるものが望まれる。

ところが、従来におけるこの種バルブとして略
円柱状の弁体に径方向の流路用透孔を設けた二方
コツク型のものが知られるが、強度的に不充分で
あり、熱応力による割れを生じ易いという問題が
あつた。

（問題点を解決するための手段） この考案は、上記問題点を解決すべくなされた
もので、強度的に優れて動作性のよい二方コツク
型の軽金属溶湯用バルブを提供することを目的と
している。

すなわち、この考案に係る軽金属溶湯用バルブ
はセラミツク材料からなり、略円柱状の弁体６が
周方向回転自在に嵌装される軸断面円形の弁室４
と、該弁室４に連通すると共に該弁室４の軸線方
向に直交する同一軸線方向の流入側および流出側
流路５，５とを備え、上記弁体６が径方向両側の
周面部に接線方向に沿う流路用凹部７，７を有し
てなるものである。

（実施例） 以下、この考案を図示実施例に基づいて説明す
る。

第１図〜第３図において、１は窒化ケイ素の焼
結体からなるバルブケースであり、中央部に直方
体外形を有する弁部２を有し、この弁部２の両側
に先端開口縁にフランジ３ａ，３ａを備えた出入
管部３，３が同一軸線で一体形成されている。こ
の弁部２には出入管部３，３の軸線方向に直交す
る軸線を有する軸断面円形の弁室４が形成されて
おり、これに軸断面円形の流入側および流出側の
両流路５，５か直交するように連通されている。
しかして弁室４は、その内径が両流路５，５の内
径よりも若干大きく設定され、一端側つまり上部
が外部へ開口４ａされると共に、他端側つまり底
面４ｂが流路５，５のよりも低い位置にある。

６は窒化ケイ素の焼結体からなる略円柱状の弁
体であり、径方向両側の周面部に接線方向に沿う
流路用凹部７，７を有し、上面に角柱状の回動用
突起６ａが形成され、また底面６ｂの中心部に凹
球面８が設けられている。しかして、各流路用凹
部７は弁体６の周面に対する接線方向と平行な軸
線を中心とする円周面をなすように設定されてい
る。

この弁体６は弁室４内へ開口４ａより嵌挿され
て、その軸線を中心とする回動によつて弁作動を
行うが、底面６ｂの凹球面８と弁室４の底面４ｂ
との間にアルミナ（Al₂O₃）製のボール９を介在
させることにより、両底面４ｂ，６ｂに空間１０
が構成されるようになされている。また両流路用
凹部７，７の上下端は流路５，５の上下位置に一
致するように設計されている。尚、弁体６の周面
と弁室４の内面とは、溶湯の漏れを生じずにかつ
弁体６が円滑に回転できるように、高度に精密仕
上げされている。

上記構成のバルブは、二方コツク型であり、弁
体６が第２図、第３図で示す閉弁姿勢において、
両流路５，５間が弁体６の外周面と弁室４の内周
面との密な接触により遮断され、これにより弁体
６を90°回動して第４図で示す開弁姿勢とするこ
とにより、両側の流路用凹部７，７を通して両流
路５，５が連通される。

ここで、弁体６は、周面の両側に流路用凹部
７，７を有しており、最大流路部分における断面
つまり第２図で現れる断面が直径を通る位置にあ
るから、例えば第５図で示すように弁体１１の径
方向に流路孔１２を穿設した場合に比較して、該
最大流路部分の肉部の長さと肉厚が大きく面積大
となり、かつ弁作動の応力中心となる軸線を通る
位置に肉部が存在するため、機械的および熱的強
度が大きく耐久性に優れている。

また、上記実施例の如く弁体６の底面６ｂの中
央部と弁室４の底面４ｂとの間にボール９を介在
させることにより、両底面４ｂ、６ｂが点接触と
なり、接触抵抗の減少にて弁の動作性が大きく向
上する。更に、弁体６の底面６ｂと弁室４の底面
４ｂとの間には溶湯が僅かずつ浸入し、完全に充
満した際にこれを除去するつ作業が必要となる
が、ボール９の介在により空間１０が構成されて
いることにより、浸入した溶湯が充満するまでに
長時間がかかり、それだけ上記除去のメンテナン
ス周期を長くとれるという利点がある。

尚、弁ケース１および弁体６は窒化ケイ素以外
の高耐熱性および高強度のセラミツク材料にて製
作してもよい。またボール９もアルミナ以外に窒
化ケイ素等の他のセラミツク材料を使用可能であ
る。

（考案特有の効果） この考案に係る軽金属溶湯用バルブは、セラミ
ツク材料からなる二方コツク型のものにおいて、
円柱状弁体がこの径方向両側の周面部に流路用凹
部を有するから、機械的および熱的強度が大きく
軽金属溶湯用として充分な優れた耐久性を具備す
る。またこのバルブは、構造的に極めて簡素であ
ることから、セラミツク材料であるにもかかわら
ず製作容易であると共に、弁作動が確実で信頼性
に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に係る一実施例の軽金属溶湯
用バルブの分解斜視図、第２図はその閉弁時の水
平断面図、第３図は第２図の−線の矢視断面
図、第４図は第２図の−線における開弁時の
断面矢視図、第５図は弁体の従来例の水平断面図
である。 ４……弁室、４ａ……内底面、５……流路、６
……弁体、６ｂ……底面、７……流路用凹部、９
……ボール。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ セラミツク材料からなり、略円柱状の弁体が
   周方向回転自在に嵌装される軸断面円形の弁室
   と、該弁室に連通すると共に該弁室の軸線方向
   に直交する同一軸線方向の流入側および流出側
   流路とを備え、上記弁体が径方向両側の周面に
   接線方向に沿う流路用凹部を有してなる軽金属
   溶湯用バルブ。 ２ 弁体の底面中心部と弁室の内底面との間にセ
   ラミツク材料からなる球体が装填されてなる実
   用新案登録請求の範囲第１項記載の軽金属溶湯
   用バルブ。