JPH0650460A - 制御弁 - Google Patents

制御弁

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JPH0650460A
JPH0650460A JP5141780A JP14178093A JPH0650460A JP H0650460 A JPH0650460 A JP H0650460A JP 5141780 A JP5141780 A JP 5141780A JP 14178093 A JP14178093 A JP 14178093A JP H0650460 A JPH0650460 A JP H0650460A
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JP
Japan
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valve according
valve
closure element
upstream
chamber
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JP5141780A
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Inventor
Pierre Serot
セロ ピエール
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Legris SA
Original Assignee
Legris SA
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Publication date
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    • F16K39/00—Devices for relieving the pressure on the sealing faces
    • F16K39/02—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves
    • F16K39/022—Devices for relieving the pressure on the sealing faces for lift valves using balancing surfaces
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 閉鎖要素が受ける力に対し平衡され弁を作動
するのに必要な動力が最小となる制御弁を提供する。 【構成】 制御弁は、中央通路５の形成された隔壁４
と、隔壁４の支持表面１６に接触する閉鎖位置と支持表
面１６から離れる開放位置との間を動くピストン８とを
有する、中空本体１を具備し、ピストン８は隔壁４の両
側に位置する２つの室１３，１４の中に摺動自在に装着
された端部ヘッド１１，１２を有している。ピストン８
と支持表面１６との間の接触部分１５の上流側の管路内
の圧力を受けかつ下流側に面するピストン８の表面部分
の横断面上の突出部分の総和が、前記圧力を受けかつ上
流側に面する表面部分の突出部分の総和に等しくなって
いる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、特に、しかしこれに限
定されない、圧縮された流体のための配電網に用いるよ
う意図された制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】多くの装置が管路を遠隔操作で開いたり
閉じたりするものとして知られている。例えばフランス
特許公開第２，６６７，３７６号に記載された装置が挙
げられる。このような装置の構造は比較的複雑であり、
そしてこの装置が作動する原理は完全には満足できるも
のではない。例えば、弁の開放位置は全く不安定で、摺
動子が固定構造に、閉塞ピストンの前面に作用する流体
の流れによって振動が維持される振動装置を構成する弾
性ベローズによって、連結されている。さらに、弁を開
くのに必要とされる力は零ではなく、またこの力は管路
の中を流れる流体の圧力に依存している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】同一の結果を得るため
に、本発明は、閉鎖要素がその受ける力に対して平衡さ
れ、弁が状態を変えるのに必要とされるエネルギが最小
となる、簡単な構造の弁構造を提供する。
【０００４】
【課題を解決するための手段】さらに正確には、本発明
は、長手方向両端に閉鎖されるべき管路に連結する手段
が取付けられた実質的に中空の細長い本体を具備する制
御弁であって、前記本体が、中央通路が貫通形成された
横方向の隔壁を有し、さらに前記本体が、前記横方向の
隔壁に形成された固定支持表面に一部分が接触する閉鎖
位置と前記支持表面に接触する部分が前記支持表面から
ある距離にある開放位置との間で、流体の流れに平行に
動くことのできる閉鎖要素を有する、制御弁において、
前記閉鎖要素が、前記通路と同軸でかつ前記本体内部の
横方向の隔壁の両側に位置している２つの各室に摺動自
在に取付けられた２つの端部ヘッドを有するピストンの
形式であり、前記閉鎖要素と前記支持表面との間の接触
部分より上流側の管路の中に存在する圧力にさらされか
つ下流側に面する閉鎖要素の表面部分の横断面上の突出
部の総和が、前記圧力に同様にさらされかつ上流側に面
する表面部分の同様の突出部の総和に等しいことを特徴
とする制御弁を提供する。
【０００５】閉鎖要素は摺動体とすることができ又は阻
止要素とすることができる。
【０００６】摺動室は本体内部の通路から隔離されまた
支持表面に対し閉鎖要素が移動している間ピストンヘッ
ドに作用する手段を有している。
【０００７】閉鎖された管路の下流側部分の圧力が降下
されるようにする変形例においては、本体は閉鎖要素と
支持表面との間の接触領域の下流側に位置する放出オリ
フィスを有し、このオリフィスは閉鎖要素がその通路開
放状態にある間は閉鎖要素によって露出される。
【０００８】本発明のその他の特徴と利点は添付図面を
参照する以下の記載から明らかである。
【０００９】
【実施例】図１は本発明の弁を示し、この弁は、開放と
閉鎖を制御できるようにすることが必要とされる管路の
長さ方向に連結できるようにする手段２と３とがその両
端に設けられた円筒状本体１を具備している。円筒状本
体は円筒状中央通路５が貫通する横方向の隔壁４を含ん
でいる。隔壁の各側に、本体１は各シリンダー６又は７
を有し、シリンダー６，７は隔壁に向って開放され、通
路５に沿って同軸に延びる閉鎖要素８の両端部のための
摺動室を形成している。シリンダー６と７は本体１の軸
線上に配設され、またこれらシリンダーは図１に見られ
るフィン９と１０のような半径方向のフィンによって支
持されている。このような配置構造のため、Ａ方向に流
れる流体は、最初に上流側シリンダー７の周りの、次に
開口５の内部の要素８の周りの、さらに次に下流側シリ
ンダー６の周りの、本体１を通る環状断面の通路を流れ
る。
【００１０】要素８の両端は各シリンダー内に各閉鎖さ
れた室１３と１４を形成する中空のピストンヘッド１１
と１２の形状に作られ、室１３，１４は流体が流れる環
状断面の通路から隔離されている。ピストンヘッド１２
は通路５の円筒状縁部１６と摺動状に接触することので
きる部分１５（シールリングにより表示されている）を
含んでいる。
【００１１】したがって、要素８が図１で右側に押され
ると、ピストンヘッド１２は完全に通路５を閉鎖し、一
方ピストンヘッド１１はシリンダー６の端部に当接する
ようになる。ヘッド１２と支持表面１６との間の接触部
分１５（シールリング）の上流側では閉鎖要素８は何ら
突出する表面を有せず、すなわち零でない横方向の突出
部の表面を何ら有しない。この結果（閉鎖要素が摺動体
である）、通路５を開放するのに必要とされる力はヘッ
ド１２と支持表面１６との接触部の上流側の流体の圧力
とは無関係となり、摺動体と支持表面との間の摩擦に打
ち勝つことが必要とされるだけである。
【００１２】閉鎖要素８は、圧力下の流体を室１３と１
４の一方又は他方に選択的に注入しまた他方の室から半
径方向のフィン９と１０に沿って延びる供給及び排出ダ
クト１７と１８を介して排出させることにより、駆動さ
れる。閉鎖要素８はまた、この閉鎖要素を室１３に圧力
下の流体が存在しないときに右側に付勢しまた圧力下の
流体が室１３に注入された場合に圧縮される室１４内部
のスプリング１９によって駆動される。ダクト１８はし
たがって室１４が“呼吸する”ことのできる通気孔を構
成するにすぎない。
【００１３】圧力下の流体の源は隔壁４の上流側に位置
する管路の部分により構成されることが認められる。こ
のような状況のもとで、室１３はダクト１７とダクト２
０とにより前記上流側の部分に連結される。制御弁２１
により室１３は流体が供給され又は排出される。この弁
は通常回転制御ボタンを介して制御され又は適当な制御
手段を介して遠隔制御（電気的に又は空気圧式に）され
る。矢印Ｐは制御弁２１への手動、電動又は空気圧手段
の操縦作用を示す。
【００１４】図１に示す制御弁は室１３に圧力が存在し
ないとき平常時閉じられている弁である。スプリング１
９の作用は閉鎖要素８の部分１５を円筒状の支持表面１
６に押し入れることである。特に安全の点から、制御弁
２１が隔壁４の上流側の管路に圧力降下がある時は必ら
ず室１３から流体を排出する位置に保持されるようにす
ることが有利である。
【００１５】図２に示す実施態様は、閉鎖要素８が隔壁
４を貫通する通路５の周りに形成された円錐形座部２３
に押しつけられる円錐形阻止要素２２の形式である点で
上記の実施態様とは異なっている。阻止要素と座部との
共働表面が阻止要素の外側縁部に実際上位置し（以後の
図を参照）、それにより弁が閉じ閉鎖要素８に軸方向の
力を加えるようになった時隔壁４の上流側に存在する圧
力のための受け部を提供する表面がピストンヘッド１２
上に実際上存在しないようにする。例えば、流体の圧力
を受ける表面が阻止要素と座部との間に推力表面を形成
するシールリング２２を越えて残っていたならば、その
時はそれから生じる閉鎖要素に作用する力はシリンダー
７の内部のピストンヘッドの摺動部分の直径を減少させ
ることにより平衡することができる。
【００１６】下流側のピストンヘッド１１が上流側のピ
ストンヘッド１２よりも直径が大きい（これらの直径が
等しい前の図とは異なり）ことがわかる。この結果、閉
鎖要素への流体の静的及び動的圧力は、スプリング１９
の作用を伴いまた室１３から流体が排出された場合に迅
速な閉鎖を促進させる分力を有する。
【００１７】最後に、前記室に流体を供給しそれ自体が
制御弁２１を有するダクト２０が、外部の供給源２５か
ら又は座部２３の上流側の制御弁の本体に存在する圧力
から圧力を得ることのできる選択弁２４に接続してい
る。
【００１８】図２は制御弁２１を単一安定性電気弁とし
て示し電気弁２１に空気又は電気エネルギが供給されな
くなった時本発明の制御弁が閉じられるようになってい
る。
【００１９】図３及び４は図２に示す装置の実施具体例
を示している。図３は図４の III−III 線断面図であり
図４は図３のIV−IV線断面図である。これらの図はすで
に記載された要素のうちのあるものを示しこれら要素は
同一符号が付されている。弁本体１は相互に螺合される
２つの部分１ａと１ｂで作られている。この２つの部分
からなる構造はシリンダー６と７に閉鎖要素８を取付け
ることができるようにする（各図の上半分において閉鎖
要素は弁開放位置で示され、下半分において閉鎖要素が
弁閉鎖位置で示されている）。同時に、２つの部分の螺
合による組立ては要素８のシールリング２２が阻止要素
として当接する座部形成中央隔壁４を取付けることを可
能にする。
【００２０】シリンダー６と７の内部のピストンヘッド
のための摺動シールをもたらすシールリングに加えて、
要素８はピストンヘッド１２に溝２６を有し、この溝２
６は座部２３に対する閉鎖要素８の位置を検知する位置
センサー２７によって検知されるのに適した標識を構成
する。このセンサーは本体１２によって担持され、シリ
ンダー７を本体１の部分１ｂに連結する半径方向フィン
のうちの１つに沿って延びている。
【００２１】また、シリンダー６は溝２８を有し、この
溝２８は要素８がその閉じた位置にある時ピストンヘッ
ド１１によって少なくとも一部が露出されていることが
わかる。掃気ダクト２９がこの溝に開口され、シリンダ
ー６を本体１の部分１ｂに連結する半径方向フィン９に
沿ってこれを貫通している。このダクトはしたがってダ
クトが上流側部分から隔離された時座部２３の下流側に
位置する弁の内部の通路の一部分と連通し、そしてダク
トは前記通路の一部分を流体が空気であれば外側大気に
接続し、流体が液体又は他のガスであれば流体回収タン
クに接続する。これは、例えば部品締結位置において、
遮断の瞬間に阻止される器具を掃気することを可能にす
るので極めて安全な手段を構成する。
【００２２】図５においては、図３及び４と異なり、制
御弁の開放位置が図の下方部分に示されまたその閉鎖位
置が上方部分に示されている。この図に示されかつすで
に記載された要素は前の図と同じ符号が付されている。
【００２３】この場合、弁本体は３つの同軸部分３０，
４０及び５０からなっている。部分３０は閉鎖要素８の
ピストンヘッド１２が摺動するシリンダー７を担持する
３つのフィン３１を有している。
【００２４】ダクト１８は２つのフィン３１の間に取付
けられた管状金属インサート３２によって与えられる。
ダクトのフィンへの直接の取付けはこのフィンを他のフ
ィンより厚くすることが必要であり、また熱可塑性材料
を成形することにより製造される場合は冷却中に不つり
合いを生じ（不均衡の収縮を生じる）、そのためシリン
ダー７を軸線からはずれるよう動かすことが認められ
た。
【００２５】弁本体の第１の部分３０はこれに螺着され
る第２の部分４０を有し、この第２の部分は隔壁４を形
成しピストンヘッド１２によって担持されたシールリン
グ２２が当接するようになる座部２３を担持する。相互
に螺合されると、この２つの部分は任意の適当な手段
（接着、溶接…）により共に固定される。部分４０は座
部２３の上流側に存在する圧力により弁を制御するため
の長いダクト２０（図４参照）を構成する内側パイプ４
１を含んでいる。この内側パイプ４１は部分４０の外側
円筒形表面に形成され２つのシールリング４３と４４と
の間に配設された外側溝４２に開口している。
【００２６】第３の部分５０は弁本体の第２の部分４０
に同様に螺着され、それにより溝４２の上に位置するよ
うになっている。この部分は閉鎖要素８のピストンヘッ
ド１１が摺動するシリンダー６を担持する３つのフィン
５１を有している。溝４２に面して、部分５０は表面５
３を介して制御弁の本体の外側に開口し制御弁２１（図
４参照）を受け入れる孔５２を含んでいる。制御流体を
室１３に供給するためのダクト１７を構成する管状イン
サート５４が前記表面５３を室１３に連結する。
【００２７】この実施態様では、制御弁によって閉じら
れたときの管路の下流側がシリンダー６の端壁に形成さ
れたダクト５５，５６を介して流体を排出することがで
き、前記排出用ダクトはスプリング５８により座部５９
に押しつけられかつ室１３に突入する弁桿を有する閉鎖
逆止弁５７を含んでいる。したがって、弁が閉じられた
時、ピストンのヘッド１１は逆止弁５７の弁桿を押し排
出用ダクト５５，５６を開くようにする。スプリング５
８が作動し室１３の内部に存在する圧力の作用に打ち勝
つことができるようにする。
【００２８】最後に、図５において、第１に排出消音器
６０がダクト５６の端部に位置し（これは流体が液体で
あれば栓によって置換えられる）、第２にスプリング１
９が一対のスプリングによって構成され、非直線状でか
つストロークの初期に大きい、閉鎖要素上の推力を得る
ようにしていることがわかる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施態様の概略縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施態様の概略縦断面図である。
【図３】図２の弁の実施上の具体例を示す、図４の III
−III 線縦断面図である。
【図４】図３のIV−IV線縦断面図である。
【図５】本発明の弁の第２の実施上の具体例を示す縦断
面図である。
【符号の説明】 １…本体 ４…隔壁 ５…中央通路 ６，７…シリンダー ８…閉鎖要素 １３，１４…室 １５，２２…閉鎖要素の一部分 １６，２３…支持表面 １７，１８…排出ダクト １９…スプリング ２１…制御弁

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 閉鎖されるべき管路に連結する手段が長
    手方向の両端部に取付けられた実質的に中空の細長い本
    体（１）を具備する制御弁であって、前記本体が、中央
    通路（５）を貫通形成した横方向の隔壁（４）を有し、
    さらに閉鎖要素（８）を有し、閉鎖要素（８）が、該閉
    鎖要素の一部分（１５，２２）が横方向の隔壁（４）に
    形成された固定支持表面（１６，２３）に接触する閉鎖
    位置と前記部分（１５，２２）が前記支持表面（１６，
    ２３）から一定距離にある開放位置との間で流体の流れ
    （Ａ）に平行に動く制御弁において、前記閉鎖要素
    （８）が、前記中央通路と同軸で本体（１）の内部の横
    方向の隔壁（４）の両側に位置する２つの各室（１３，
    １４）の中に、摺動自在に取付けられた２つの端部ヘッ
    ド（１１，１２）を有するピストンの形式であり、また
    閉鎖要素（８）と支持表面との間の接触部分（１５，２
    ２）の上流側の管路に存在する圧力にさらされかつ下流
    側に面する要素（８）の表面部分の横断平面上の突出部
    の総和が、同様に前記圧力にさらされかつ上流側に面す
    る表面部分の同様の突出部の総和に等しいことを特徴と
    する制御弁。
  2. 【請求項２】 閉鎖要素の接触支持表面（１６）が円筒
    形であることを特徴とする請求項１に記載の弁。
  3. 【請求項３】 閉鎖要素の接触支持表面（２３）が円錐
    形であることを特徴とする請求項１に記載の弁。
  4. 【請求項４】 摺動室（１３，１４）が本体（１）内部
    の通路（５）から隔離され、また支持表面（１６，２
    ３）に対する要素（８）の移動の間ピストンヘッド（１
    １，１２）に作用する手段（１７，１８，１９）を含ん
    でいることを特徴とする請求項１に記載の弁。
  5. 【請求項５】 前記手段が、支持表面の上流側に位置す
    るピストンヘッド（１２）と対応の室（１４）の軸方向
    端部との間で圧縮された戻りスプリング（１９）を具備
    している請求項４に記載の弁。
  6. 【請求項６】 支持表面（１６，２３）の上流側に位置
    する管路の部分と連通しまた排出オリフィスと連通する
    支持表面の下流側に位置する第２の室（１３）を選択し
    た位置に置く制御手段（２１）を含むことを特徴とする
    請求項５に記載の弁。
  7. 【請求項７】 閉鎖要素（８）の下流側ピストンヘッド
    （１１）の直径が上流側ピストンヘッド（１２）の直径
    より小さくないことを特徴とする請求項６に記載の弁。
  8. 【請求項８】 本体が、中央通路（５）を閉鎖する位置
    にある時閉鎖要素（８）によって露出される、閉鎖要素
    と支持表面（１６，２３）との間の接触部分（１５，２
    ２）の下流側に位置する閉鎖された管路の下流側部分の
    ための排出オリフィス（２９）を含んでいることを特徴
    とする請求項４に記載の弁。
  9. 【請求項９】 本体が、閉鎖要素と支持表面との間の接
    触部分の下流側に位置する排出管路（５５，５６）を含
    み、該排出管路が、中央通路（５）を閉鎖する位置にあ
    る時閉鎖要素（８）によって開放される逆止弁（５７）
    により平常時閉じられていることを特徴とする請求項４
    に記載の弁。
  10. 【請求項１０】 本体（１）が横方向の隔壁（４）と実
    質的に同じ高さで相互に螺合されることにより組立てら
    れる２つの部分（１ａ，１ｂ）からなることを特徴とす
    る請求項１に記載の弁。
  11. 【請求項１１】 本体が相互に螺合される３つの部分
    （３０，４０，５０）からなり、部分（４０）が隔壁
    （４）を担持し、端部分（３０，５０）の各々が対応の
    室（１２，１３）のためのシリンダー（７，６）を担持
    することを特徴とする請求項１に記載の弁。
  12. 【請求項１２】 第１及び第２の室（１３，１４）のシ
    リンダー（６，７）が本体（１）と共働して環状断面の
    流体の流路を区画形成していることを特徴とする請求項
    １に記載の弁。
  13. 【請求項１３】 閉鎖要素の閉鎖位置が弁本体（１）に
    対して静止している当接部（２３）によって画定される
    ことを特徴とする請求項１に記載の弁。
  14. 【請求項１４】 閉鎖要素（８）の位置を検知するため
    の位置検知器（２７）を含んでいることを特徴とする請
    求項１に記載の弁。
JP5141780A 1992-06-12 1993-06-14 制御弁 Pending JPH0650460A (ja)

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FR9207096 1992-06-12
FR929207096A FR2692332B1 (fr) 1992-06-12 1992-06-12 Vanne pilotee.

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EP (1) EP0579519B1 (ja)
JP (1) JPH0650460A (ja)
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DE (1) DE69303778T2 (ja)
DK (1) DK0579519T3 (ja)
ES (1) ES2090910T3 (ja)
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JP2017519167A (ja) * 2014-06-25 2017-07-13 モクフェルト バルブズ ベスローテン フェノーツハップＭｏｋｖｅｌｄ Ｖａｌｖｅｓ Ｂ．Ｖ． 流体管路用の高度圧力保護システム（ｈｉｐｐｓ）

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