JPH0680352B2 - ロールダイアフラム調整弁 - Google Patents

ロールダイアフラム調整弁

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JPH0680352B2
JPH0680352B2 JP1029286A JP1029286A JPH0680352B2 JP H0680352 B2 JPH0680352 B2 JP H0680352B2 JP 1029286 A JP1029286 A JP 1029286A JP 1029286 A JP1029286 A JP 1029286A JP H0680352 B2 JPH0680352 B2 JP H0680352B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明はロールダイアフラムを有するロールダイアフラ
ム調整弁に関するものである。
ロールダイアフラムの両側の圧力差によって変形できる
弾性のロールダイアフラムを作動させ、流通路内の上流
入口と下流出口との間に位置する緩衝体の複数個のオリ
フィス又は溝孔を露出したりおおったりする調整弁は既
知である。このような弁は例えば種々の流体及びガス体
の流れを制御するのに使用されており、これは上流の圧
力と下流の圧力との実質的な差圧によって部分的な開放
位置にダイアフラムが作動するからである。この種の弁
は一般に満足に作動するが、尚問題がある。特に、ガス
体に使用した場合に、流速によってはダイアフラムに氷
結状態を生ぜしめることがあり、弁を遮断してしまう。
また可撓性のライナは伸長してしまう欠点がある。或る
作動状態のもとでは、ダイアフラム自身が締付け状態と
なり又は折重なってしまい、ライナの寿命及び弁の適正
な機能に悪い影響を及ぼす。
一般に緩衝体は溝孔状の孔を有する截頭円錐形のグリル
から成り、ダイアフラムが巻付いて緩衝体に接触するこ
とによってこの孔を徐々におおったり露出したりする。
ダイアフラムによっておおわれていない溝孔の部分が緩
衝体に流れる流量を決定する。或る設計になる調整弁の
問題点はダイアフラムが不均一に転動して巻付くことに
起因する。ダイアフラムが休止する静止面を生ずるよう
バックアップノーズピースを設けることがある。この静
止面によって、ダイアフラムが巻きほぐれる間の運動の
制御を助け、上述のようにダイアフラムが締付け作用を
行なってり折重なったりするのを最小にすることができ
る。グリルの孔の形状は通常、丸孔であるが、他の形状
の孔も使用することができる。
ロールダイアフラムで生ずる他の問題は、弁を閉じ又は
部分的に閉じている時、ダイアフラムに加わるパイロッ
ト圧力の作用によって截頭円錐形のグリルの溝孔内にラ
イナが押出されることである。特に目立つ欠点は流体の
流れに対して弁がどれだけ開いているかを表示するため
の容易な手段がないことである。更に弁は一般に円筒形
であり、配管内にフランジとボルトでクランプするよう
になっている。このため種々の設備において、弁の修理
が困難である。
本発明の目的は弁の作動状態を示す手段を具え、ダイア
フラムの修理が容易であり、作動の信頼性が高く、ダイ
アフラムが孔に押し出されることがなく、ダイアフラム
が折重なったり締付け作用を及ぼすことがない新規なロ
ールダイアフラム調整弁を得るにある。
本発明ロールダイアフラム調整弁は上流入口と下流出口
との間にあって複数個の孔を構成する截頭円錐形緩衝体
と、制御室内のパイロット圧力に応動して前記孔を順次
露出したりおおったりするよう巻付いたり巻きほぐれる
弾性ダイアフラムとを有するロールダイアフラム調整弁
において、前記ダイアフラムの動きを制御するように制
御室に連通して前記ダイアフラムの背後に移動できるノ
ーズピースを位置させ、前記ノーズピースを前記ダイア
フラムに押圧する押圧力を作用させるため前記ノーズピ
ースにばね負荷を加える手段を設けたことを特徴とす
る。
更に、本発明においては、ほぼ伸長しないダイアフラム
を採用し、そのアーク状の長さを緩衝体の表面に沿う通
路に等しく、ダイアフラムが折重なったり締める作用を
生ずるのを防止する。このダイアフラムを織物で補強
し、緩衝体の孔にダイアフラムが押出されるのを防止す
る。
また、本発明では移動するノーズピースの運動に応動し
て作動する手段を設け、流体を流すように弁が開いてい
る量を表示する。
図面につき本発明を説明する。
第１図において、玉形弁の弁体10は上流入口11と、下流
出口12と、１対の取付フランジ13,14とを有する。弁体
のこれ等の部分の詳細は重要でなく、これ以上説明しな
い。即ち次のことだけで十分である。フランジ13,14に
複数個の取付孔を設け、配管内で、対応する配管フラン
ジ（図示せず）の相手面にフランジの面15,16をシール
掛合させて弁体を支持する。スタッド19上の複数個のナ
ット20によって弁体にボンネット17を取付ける。ボンネ
ットの対応する複数個の孔18にこれ等スタッドを通し、
スタッド支持手段21によって弁体にスタッドを取付け
る。図示のようにこのスタッド支持手段21は弁体に設け
たねじ孔である。スタッドとナットとは単なる一例であ
り、ボンネットを弁体に取外し得るよう取付ける多数の
取付方法がある。弁の流れの軸線に対し直角にボンネッ
ト17を指向させ、これにより配管から弁体を取外すこと
なく、修理のためこの調整弁を取外し得るようにする。
上流入口11と下流出口12との間に、緩衝体23を介挿す
る。複数個の溝孔又は流通孔25を構成する截頭円錐ケー
ジ部24をこの緩衝体23に設ける。溝孔の端縁を丸くする
のがよく、それ以外にはほぼ球状の接触するダイアフラ
ム又はライナ32の寿命を損なわないよう鋭い面を生じな
いようにする。第１図のライナは完全に閉じた位置に示
されており、このライナによって溝孔25を完全に閉じ、
弁の上流入口から下流出口まで流体が流れないようにす
る。
緩衝体23の底部を弁体の円形凹所26内に着座させ、緩衝
体23の丸い底部と凹所26の側壁との間に位置するＯリン
グ27の圧縮によって弁体に対し緩衝体23の底部をシール
する。ほぼ円筒状のリテーナ30を截頭円錐ケージ部24の
上部周端縁に接触するようその上方にリテーナ30を位置
させる。図示のようにリテーナ30の外方に突出する凹形
の環状リップ28によってライナ32の周端縁を保持すると
共にシールする。ボンネット17の下部の相手面と弁体の
上部の相手面との間にガスケット29を設ける。ボンネッ
ト17を所定位置に設け、スタッド19にナット20を締付け
た時、ガスケット29、Ｏリング27及びライナ32の周端縁
を圧縮し、それぞれ流体密にシールする。同様に、リテ
ーナ30の上部の小径部に環状の溝を設け、この溝にＯリ
ング41を位置させ、ボンネット17の円形凹所40の円筒壁
をシールする。上述のようなシールを設けることによっ
て、反転するダイアフラムと緩衝体の溝孔とによる以外
には上流入口と下流出口との間を連通させない。
移動できる円錐形のノーズピース34を取付けて：ライナ
32と合致する関係にリテーナ30の深い円形凹所39内で軸
線方向にノーズピース34が動き得るようにする。ノーズ
ピース34を便利な手段35によって軸36に固着し、リテー
ナ30に対しノーズピース34が限定された垂直な軸線方向
の運動をするよう圧縮ばね38をノーズピース34に負荷さ
せる。圧縮ばね38の作用によって、ノーズ34をライナ32
の中心に向け下方に押圧する。軸36ほ通す円形孔を有す
るリテーナ30の頂部に接触してノーズピース34の下降を
限定するため軸36にヘッド42を設ける。図面に示すよう
に、ヘッド42、軸36及び便利な手段35とを簡単な形状に
して、ノーズピース34に螺着した肩部付きボルトにする
ことができる。リテーナ30の頂部のオリフィス31によっ
て、導入口55からのパイロット圧力を制御室33に通すこ
とができるようにする。この制御室内には調整弁を位置
させる。破線のＡで示したパイロット圧力を、リテーナ
30内の通路37を経てライナ32の内面に連通させる。
指示軸44を軸36上のヘッド42の頂部に接触させ、ねじ連
結46a又はその他任意の取付手段によってボンネット17
の頂部に取付けたキャップ46に指示軸44を貫通する。キ
ャップ46に軸線方向の孔45を設け、この孔から指示軸44
を突出させる。キャップ46の底の円形凹所内のＯリング
43によって孔45の壁と指示軸との間をシール掛合させ
る。背片47をキャップ46の底と弱い圧縮ばね49との間に
介挿し、指示軸44の下端をヘッド42に接触保持するため
の押圧力を生ぜしめる。移動表示装置48を指示軸44の頂
部に固着し、流体を流すため、調整弁が開いた量を視覚
的に示す便利な機構になるようにする。この移動表示装
置を図示のように単純な軸にしてもよいし、所要に応
じ、バックアップ表示板にしてもよい。
上流圧力源51、下流圧力ライン52、抽出ライン53及びパ
イロット圧力ライン54とに連通するブロックでパイロッ
ト制御弁50を図示した。任意適当な手段（図示せず）に
よってこの流通路内の上流圧力の一部を採取して圧力ラ
イン51によってパイロット制御弁50に供給する。この流
通路内の下流圧力の一部を採取して下流圧力ライン52を
通じてパイロット制御弁50に供給し、抽出圧力を抽出ラ
イン53によって抽出導入口56に供給する。破線のＢにて
示すように、抽出導入口56は抽出通路に連通して下流出
口に達する。パイロット圧力ライン54をボンネット17の
導入口55に連結し、制御室33に連通する。オリフィス31
を通じて制御室33をリテーナ30の内部に開口させ、ライ
ナ32とノーズピース34との間の通路37を経てこの制御室
33を延長する。よく知られているように、パイロット制
御圧力によってライナ32の転動即ち巻付き、巻きほぐれ
を制御する。即ち截頭円錐形のケージ部24の溝孔25に対
するライナ32の位置を制御する。パイロット圧力が増大
すると、ダイアフラムが動いて、溝孔のおのおのの一層
大きな部分をおおう。第１図はライナ32が各溝孔25を完
全におおった閉塞位置にこの弁を示す。
第２図は弁をその一部開放位置に示し、ライナ32の一部
はノーズピース34に接し、溝孔25の一部を露出する。ラ
イナの反対側の上流圧力の面のパイロット圧力が減少す
ることによってライナはこの位置に動かされ、そしてこ
のライナによって強制的にノーズピース34をリテーナ30
内に上方に動かし、軸36によって指示軸44と移動表示装
置48を動かす。パイロット圧力を減少させた直後に、ラ
イナの中心にノーズピースが接触するから、ライナがノ
ーズピースの表面をおおってノーズピースを動かそうと
する際、ライナの運動は非常に密接に制御される。従っ
て従来技術においてライナが折れ曲がり、締めつける傾
向は本発明によって除去される。
第３図は弁の完全に開いた位置を示し、移動できるノー
ズピース34の全先端面を実質的にライナ32がおおってい
る。この位置では、溝孔25の全区域を露出し、緩衝体23
を経て上流入口から下流出口まで流体を流す。球状のラ
イナ32の「アーク状の長さ」即ちライナの周縁唇部即ち
周縁リップ上の直径的に対向する点の間のライナの表面
上の距離は、ノーズピース34を横切りリテーナ30の表面
に沿って測ったこれ等の点の間の距離に等しい。このよ
うに寸法を定めることによって強力な織物で補強された
伸びのないライナを使用することができる。従来のライ
ナは閉じている間に伸長してしまう。このように伸びる
ライナは二つ折りになり、締めつけ作用を生ずる。本発
明のライナは織物で補強された伸長のないものなので、
緩衝体の孔の全部をおおうことができ、緊密に閉じる。
織物で補強されていることはまた緩衝体の孔にライナが
押出されるのを最小にする。
ノーズピース34をばねで負荷することによって弁の遮断
を助けることにも注意すべきである。制御室内のパイロ
ット圧力が弁の遮断の目的で増大した時、ばね38はノー
ズピースを動かし、ライナをその閉塞位置に駆動するの
を助ける。従って、ライナの殆ど完全な運動が生じ、ラ
イナの少なくとも一部がノーズピース34をおおい、ノー
ズピースに支持される。第１図に示す最終閉塞でのみ、
ライナ（ダイアフラム）はノーズピースとの接触から離
れる。従って、ライナの締付け作用を生じたり折重なっ
たりする傾向は著るしく改善される。
本発明の弁構造は多くの有利な特徴がある。玉形弁の弁
体の構成は、取換え、清掃等のため単にボンネットを取
外し、全体の調整弁を取外すことによってロールダイア
フラム調整弁を修理することができる。この要旨は非常
に重要であり、配管の締付けを取外したり破壊したりす
る必要がない。更にノーズピースの移動に応動する移動
表示装置を設けることによって弁の開閉の量を視覚で判
別できるよう表示することができる。補強された織物の
伸長のないライナによってライナが折重なり締付けられ
る傾向を無くし、従って、高温状態での使用に適し、多
くの腐食性の溶液やガスに使用するのに適する。また補
強された織物のライナは緩衝体の溝孔に押出されること
に抵抗するからライナの寿命が長い。ライナとして多く
の材料を使用することができるが、好適な実施例では、
合成ゴムに埋設したダクロン（商品名Dacron）織物を使
用する。
従来技術の多くの問題点を解決した新規なロールダイア
フラム調整弁を説明したが、本発明はこれ等の実施例に
限定されることなく、種々の変形を加えることができる
こと明らかである。
本発明を要約すれば次の通りである。玉形弁に固着した
ロールダイアフラム調整弁は制御室内の圧力の変化に応
動する転動作用によって非伸長性の織物で補強されたラ
イナを弁体の入口と出口との間の緩衝体の複数個の溝孔
をおおったり、露出したりする。このライナの背後に取
付けた軸線方向に移動できるばね負荷ノーズピースの表
面を上記のライナ即ちダイアフラムでおおい、ダイアフ
ラムの運動を制御する。ノーズピースの移動により移動
表示装置を作動させ、弁の位置を視覚により判別できる
よう表示する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明ロールダイアフラム制御調整弁を組込ん
だ玉形弁の断面図、 第２図は一部を開放した状態の第１図の弁の一部の断面
図、 第３図は完全に開いた状態の第１図の弁の一部の断面図
である。 10…弁体、11…上流入口 12…下流出口、13,14…取付フランジ 15,16…フランジの面 17…ボンネット、18…孔 19…スタッド、20…ナット 21…スタッドサポート 23…緩衝体、24…ケージ部 25…溝孔又は流通孔、26…凹所 27…Ｏリング、28…球状リップ 29…ガスケット、30…リテーナ 31…オリフィス 32…ダイアフラム又はライナ 34…ノーズピース、35…便利な手段 36…軸、37…通路 38…圧縮ばね、40…円形凹所 41…Ｏリング、42…ヘッド 43…Ｏリング、44…指示軸 46…キャップ、46a…ねじ連結 47…背片、48…移動表示装置 49…圧縮ばね、50…パイロット制御弁 51…上流圧力源、52…下流圧力ライン 53…抽出ライン 54…パイロット圧力ライン 55…導入口、56…抽出導入口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウイリアム・ジヤコブ・ボンザー アメリカ合衆国アイオワ州 50158 マー シヤルタウン ボツクス 243 アール アールテイー ３ (72)発明者 デニス・ジーン・シツケルス アメリカ合衆国アイオワ州 50158 マー シヤルタウン サウス フイフス アベニ ユー 2204 (72)発明者 ガリー・リン・スコツト アメリカ合衆国アイオワ州 50158 マー シヤルタウン コロンバス ドライブ ４ (56)参考文献 実開 昭51−34029（ＪＰ，Ｕ)

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】上流入口と、下流出口と、これ等入口及び
    出口間に介挿され複数個の孔を構成する截頭円錐形の緩
    衝体と、上流から下流への流体の流れを制御するため前
    記複数個の孔を順次露出しおおうよう制御室内のパイロ
    ット圧力に応動して巻付き巻きほぐれるように配置され
    た弾性ダイアフラムとを有するロールダイアフラム調整
    弁において、前記ダイアフラムの巻付き巻きほぐれる作
    動中このダイアフラムの動きを制御するため前記制御室
    に連通して前記ダイアフラムの背後に位置する移動でき
    るノーズピースと、前記ノーズピースを前記ダイアフラ
    ムに押圧する押圧力を作用させるため前記ノーズピース
    にばね負荷を加えるばね手段とを設けたことを特徴とす
    るロールダイアフラム調整弁。
  2. 【請求項２】前記調整弁の作動状態を示すため前記ノー
    ズピースの移動によって作動する表示装置を設けた特許
    請求の範囲第１項に記載の調整弁。
  3. 【請求項３】前記ダイアフラムを織物で補強されたほぼ
    伸長しないものにした特許請求の範囲第２項に記載の調
    整弁。
  4. 【請求項４】前記ダイアフラムを前記緩衝体に取付ける
    ための周縁リップを有するほぼ球状に前記ダイアフラム
    を構成し、前記ダイアフラムの表面に沿う直径的な球状
    の長さを、前記ダイアフラムが全開位置にある時前記ノ
    ーズピースを横切る前記周縁リップ上の直径的に対向す
    る点の間の前記表面に沿う距離にほぼ等しくした特許請
    求の範囲第３項に記載の調整弁。
  5. 【請求項５】前記調整弁を玉形弁の弁体に収納した特許
    請求の範囲第４項に記載の調整弁。
  6. 【請求項６】配管内に取付けられるよう軸線を一線にし
    た上流入口と下流入口とを構成する弁体と、 複数個の孔を構成する截頭円錐部を有し前記上流入口と
    下流入口との間の前記弁体内に介挿された緩衝体と、 前記上流入口と下流出口とに対し直角に位置する制御室
    と、 前記上流入口と下流出口との間の流体の流れを調整する
    ため前記孔を徐々に露出しおおうよう前記制御室内の圧
    力に応動し前記截頭円錐部の表面に沿って巻付き巻きほ
    ぐれるよう配置した弾性ダイアフラムと、 前記ダイアフラムの背後に前記制御室内に取付けられ軸
    線方向に移動できるノーズピースと、 前記ノーズピースを前記ダイアフラムに押圧するための
    ばね装置と、 前記調整弁の位置を視覚に対して表示するため前記ノー
    ズピースの移動によって作動する表示装置とを設け、 前記ダイアフラムが織物で補強されたほぼ伸長しないも
    のであることを特徴とするロールダイアフラム調整弁。
  7. 【請求項７】前記複数個の孔を溝孔にし、前記ダイアフ
    ラムを球状にし、前記緩衝体に取付けるための周縁リッ
    プを前記ダイアフラムに設けた特許請求の範囲第６項に
    記載の調整弁。
  8. 【請求項８】前記弁体を前記配管から取外さなくとも前
    記ノーズピース、前記緩衝体及び前記ダイアイアフラム
    を取外し得るよう構成した特許請求の範囲第７項に記載
    の調整弁。
JP1029286A 1985-01-23 1986-01-22 ロールダイアフラム調整弁 Expired - Fee Related JPH0680352B2 (ja)

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US06/694,176 US4624442A (en) 1985-01-23 1985-01-23 Control regulator having a rolling diaphragm
US694176 1985-01-23

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JPS61175376A JPS61175376A (ja) 1986-08-07
JPH0680352B2 true JPH0680352B2 (ja) 1994-10-12

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US (1) US4624442A (ja)
EP (1) EP0192625B1 (ja)
JP (1) JPH0680352B2 (ja)
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