JPH0893926A - オンオフ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 弁本体内での流体の流れを、滑らかで圧力損
失を生じないようにし、最大流量を増加させ、弁容量の
増大化と弁装置全体の小型化を図る。 【構成】 弁本体２１は、内部空間に対し略直交するよ
うに側方および下方からそれぞれ連通する第１および第
２の流路２７，２８を有する。また、この弁本体の内部
空間には、相対する側板３２，３２を両側部に有する椀
状のプラグ３０が、前記両流路２７，２８間を連通する
開口２９を開閉するように配設される。このプラグは、
弁開時に弁本体の内部空間と一方の流路との連結部が略
エルボ形状を呈するように形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種の被制御流体の流
量制御を行なうためのグローブ型単座弁、特に流体の流
量制御をオンオフ制御するためのオンオフ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から被制御流体の流量をオンオフ制
御するための調節弁、いわゆるオンオフ弁として種々の
形式のものが知られている。これらは流体の種類、温度
等に対応して選択使用されるが、このうち流体流通孔を
有するシートリングとコンタード型プラグで流量制御を
行なう単座コンタード型弁として、たとえば図５に示す
ような構造のものが従来から知られている。

【０００３】これを図５を用いて簡単に説明すると、グ
ローブ型単座弁としての調節弁は、弁本体１と、この弁
本体１の上面開口部１ａに複数個のボルト２によって取
付けられた上蓋３とを備え、この上蓋３にはその内端に
コンタード型プラグであるバルブプラグ５を有する弁軸
４が軸封ユニット６を介して摺動自在に貫設されてい
る。

【０００４】前記バルブプラグ５は、円柱状のガイドポ
スト部５Ａと特性部５Ｂとを一体に有し、そのうちのガ
イドポスト部５Ａは、前記弁本体１の上面開口部１ａに
嵌合して保持されかつ前記上蓋３によって固定された円
筒状のプラグガイド７によって摺動自在に支持されてい
る。なお、図中１７はこのプラグガイド７のフランジの
両側に介在されたガスケットである。

【０００５】また、前記弁本体１の内部中央には、略水
平な隔壁９が設けられており、これによって弁本体１内
を一次側，二次側流体室１０，１１に仕切っている。さ
らに、隔壁９の中央には前記一次側，二次側流体室１
０，１１を連通させる流体流通孔１３を有するシートリ
ング１２が、前記バルブプラグ５の特性部５Ｂに対応し
て配設されている。

【０００６】なお、二次側流体室１１の始端は、シート
リング１３を挾んで一次側流体室１０の終端上方に位置
し、前記バルブプラグ５およびプラグガイド７が上方か
ら差し込まれている。さらに、シートリング１２は、前
記流体流通孔１３と、上面側開口縁に設けられ全閉時に
前記バルブプラグ５の特性部５Ｂが着座する着座部１４
を有し、前記隔壁９に設けられたねじ孔１５にガスケッ
ト１６を介して螺合されている。

【０００７】このような構成によるグローブ型単座弁と
しての調節弁において、弁軸４の外端を手動操作もしく
は操作器によってプラグガイド７に沿って下方に移動さ
せてバルブプラグ５の特性部５Ｂをシートリング１２の
着座部１４に着座させると、流体流通孔１３が閉鎖して
全閉状態となる。

【０００８】また、これとは反対に、図に示すようにバ
ルブプラグ５をプラグガイド７に沿って上昇させて着座
部１４から離反させ流体流通孔１３を開くと、一次側流
体室１０内の被制御流体１８が特性部５Ａとシートリン
グ１２との隙間から二次側流体室１１に流れ込み、バル
ブプラグ５の上昇ストロークによって所望の流量制御が
行われるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】すなわち、上述したよ
うな従来のグローブ型単座弁である調節弁は、コンター
ド型のバルブプラグ５とシートリング１２との隙間面積
を変化させることにより、流体圧力、流量をコントロー
ルしている。そして、このような構成では、弁の全開時
においては、バルブプラグ５がそのまま上限まで移動す
るようになっている。

【００１０】しかしながら、このような従来構造による
単座型調節弁では、弁の全開時においてバルブプラグ５
が上限まで移動すると、シートリング１２部分を通過し
た流体は、バルブプラグ５に衝突し、乱雑に流れること
になる。そして、このような状況下では、流体エネルギ
損失が大きく、その結果として流体の流量の増加が阻ま
れて、弁容量が制限されるという問題を生じている。

【００１１】特に、この種のオンオフ弁においては、上
述したような弁の全開時においての流体エネルギ損失を
抑え、弁本体内での円滑で滑らかな流れを得て、弁の最
大流量を増加させるとともに、弁装置全体の可能な限り
の小型化を図ることが望まれており、このような要請を
満足し得る何らかの対策を講じることが必要とされてい
る。

【００１２】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであり、弁本体内での流体の流れやその流路径等に
配慮し、さらに流体の流れを滑らかにするとともに、流
路径が急激に拡大して圧力損失を生じるといった不具合
をなくし、流体流量の増加を可能とし、弁容量を大きく
するとともに、弁装置全体の小型化も図れるオンオフ弁
を得ることを目的としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】このような要請に応える
ために本発明に係るオンオフ弁は、内部空間に対し略直
交するように側方および下方からそれぞれ連通する第１
および第２の流路を有する弁本体と、その内部空間内に
配設されかつ第１、第２の流路間に連通する開口を開閉
するとともに相対する側板を両側部に有する椀状のプラ
グを備え、このプラグを、弁開時において弁本体の内部
空間と一方の流路との連結部を略エルボ形状を呈するよ
うに形成したものである。

【００１４】

【作用】本発明において、椀状プラグの弁開時において
このプラグ内側の内壁面部分とこれに連続する一方の流
路とによって略エルボ形状を呈する流路を有する弁本体
において、たとえば他方の流路側を上流側として流れて
きた流体は、エルボ形状部分のバルブシート部を通過し
た後、椀状プラグの内壁面の曲線に沿って一方の流路に
より下流側にスムーズに流れ、また椀状プラグの両側に
相対して設けられた側板によって横方向への漏れは規制
され、流路内での乱れは抑えられ、これにより流体の流
れを滑らかで圧力損失を生じるおそれも少なく、弁の最
大流量を増大させ、弁容量を増加させ、しかも弁装置全
体の小型化も図れる。

【００１５】

【実施例】図１ないし図３は本発明にオンオフ弁の一実
施例を示すものであり、これらの図において、符号２１
は弁本体、２２はこの弁本体２１の上面開口部２１ａに
複数個のボルト２３とナット２４とによって取付け固定
された上蓋である。なお、図中２５は弁本体２１と上蓋
２２との間に介在されたシール用のガスケットである。

【００１６】前記弁本体２１内には、前記上面開口部２
１ａの下側に内部空間が形成される。この内部空間に
は、これに対し略直交するようにして側方および下方か
らそれぞれ連通する第１および第２の流路２７，２８が
形成されている。また、この弁本体２１内の隔壁２６に
は、これらの流路２７，２８間を選択的に連通するため
のバルブシート部を構成する開口２９が形成されてい
る。なお、この実施例では、第１の流路２７を上流側流
路とし、第２の流路２８を下流側流路として説明する。

【００１７】３０は上述した弁本体２１の内部空間内に
支軸３１により回動可能に配設され前記隔壁２６の開口
２９を開閉する椀状（ドーム状）のプラグで、このプラ
グ３０は、図１〜図３から明らかなように、両側部に相
対向する側板３２，３２を有している。なお、図中３５
は弁本体２１の内部空間から下流側流路２８に至る連通
部分で下方に凹設された凹陥部で、前記椀状プラグ３０
が弁閉されたときには、これらの凹陥部３５，３５内に
前記側板３２，３２が入り込むように構成されている。

【００１８】また、図中３３はプラグ３０の内壁部に前
記上流側、下流側流路２７，２８を流れる流体を整流し
ながら導くためのリブ状整流板で、図３から明らかなよ
うに複数枚並列して形成されている。勿論、このような
整流板３３はこれを省略してもよいものである。

【００１９】さらに、図中３４ａは弁本体２１内で下流
側流路２８の内部空間寄りの部分においてプラグ３０の
弁開時のストッパであり、このストッパ３４ａに対し、
図１から明らかなように、プラグ３０の先端部背面側が
当接して係止されるようになっている。また、３４ｂは
弁本体２１における内部空間に上、下流側流路２７，２
８を連通するように形成された開口２９の周縁部にプラ
グ３０の内側周縁部分に形成された着座部としての突起
部３０ａが着座されるシート部で、図２および図３から
明らかなように、弁閉時においてプラグ３０が閉じられ
て着座されることにより、流体の流れを遮断するように
なっている。

【００２０】図中３６は前記椀状プラグ３０を開閉駆動
するための弁軸で、上蓋２２にプラグガイド３７、軸封
ユニット３８を介して摺動自在に貫通して設けられると
ともに、その下端が、レバーリンク機構を構成するリン
ク３９を介して、前記プラグ３０の外壁部に連結されて
いる。

【００２１】なお、図中３９ａ，３９ｂはリンク３９の
両端をそれぞれの部材に枢支するための枢支軸で、これ
により弁軸３６の動きにしたがってプラグ３０が支軸３
１を中心として回動され、図１と図２から明らかなよう
に、開口２９を開閉することは容易に理解されよう。

【００２２】さて、本発明では、上述したように弁本体
２１内で内部空間と下流側流路２８、上流側流路２７を
設けるとともに、開口２９を開閉する椀状プラグ３０に
おいて内壁面を、弁開時に弁本体２１の内部空間と下流
側流路２８との連結部が略エルボ形状を呈するように形
成したところに特徴を有している。

【００２３】すなわち、弁本体２１内で開口２９を介し
て連通される内部空間、さらに流路２７，２８のように
曲がり流路構造を、流体の円滑な流れを得て、しかも圧
力損失も最小限として構成するにあたっては、たとえば
図４に示すような上、下流側の流路径Ｄ1 ，Ｄ2 が略等
しくなるエルボ管流路として構成することが最も望まし
いことが実験等によって確認されている。

【００２４】そして、このような構成によれば、椀状プ
ラグ３０の弁開時においてこのプラグ３０の内壁部分と
これに連続する下流側流路２８とによって略エルボ形状
を呈する流路を有する弁本体２１において、上流側流路
２７から流れてきた流体は、エルボ形状部分の隔壁２６
に形成されたバルブシート部（開口２９）を通過した
後、図４のエルボ形状を呈する椀状プラグ３０内壁面の
曲線に沿って下流側流路２８側にスムーズに流れること
になる。ここで、椀状プラグ３０は、弁軸３６の動きが
リンク３９を介して適切に伝達され、支軸３１を中心と
して回動することは言うまでもない。

【００２５】また、このとき、図３から明らかなよう
に、椀状プラグ３０の両側に相対向して設けられた側板
３２，３２によって流路の横方向への漏れは規制され、
これによって流路２７，２８内での乱れは抑えられる。

【００２６】さらに、上述した椀状プラグ３０の内壁面
にリブ状整流板３３を設けた場合、上述した上流側流路
２７から開口２９を経て下流側流路２８に流れる流体
を、乱れ等を生じることなく、より一層スムーズに導く
ことが可能である。

【００２７】したがって、このよな構成では、弁本体２
１内での流体の流れやその流路２７，２８等の流路径等
に配慮し、さらに流体の流れを滑らかにするとともに、
流路径が急激に拡大して圧力損失を生じるといった不具
合をなくしているので、特に弁開時において弁本体２１
内での流体の流れを滑らかとし、また圧力損失も少ない
ことから、弁の最大流量を増大させ、弁容量を増加さ
せ、しかも弁装置全体の小型化も図れるという利点を奏
する。

【００２８】なお、本発明は上述した実施例構造には限
定されず、オンオフ弁各部の形状、構造等を適宜変形、
変更し得ることは勿論であり、種々の変形例が考えられ
る。たとえば上述した実施例では、流路２７側から流路
２８側への流体を流す場合を説明したが、これは逆であ
ってもよいことは、エルボ管構造から容易に理解されよ
う。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るオンオ
フ弁によれば、内部空間に対し略直交するように側方お
よび下方からそれぞれ連通する第１および第２の流路を
有する弁本体と、この弁本体の内部空間内に配設され第
１、第２の流路間を連通する開口を開閉するとともに相
対する側板を備えた椀状のプラグとを備え、このプラグ
を、弁開時に弁本体の内部空間と一方の流路の連結部を
略エルボ形状を呈するように形成したので、簡単な構造
であるにもかかわらず、以下に述べるような優れた効果
を奏する。

【００３０】すなわち、本発明によれば、椀状プラグの
弁開時においてその内側部分とこれに連続する一方の流
路とによって略エルボ形状を呈する流路を有する弁本体
において、たとえば他方の流路から流れてきた流体を、
エルボ形状部分のバルブシート部の通過後に、椀状プラ
グ内側の曲線に沿って一方の流路側にスムーズに流すこ
とが可能で、また椀状プラグの両側に相対向して設けら
れた側板によって横方向への漏れは規制され、流路内で
の乱れは抑えられ、これにより流体の流れを滑らかで圧
力損失を生じるおそれも少なく、弁の最大流量を増大さ
せることができる。

【００３１】特に、本発明によれば、弁本体内での流体
の流れやその流路径等に配慮し、さらに流体の流れを滑
らかにするとともに、流路径が急激に拡大して圧力損失
を生じるといった不具合をなくし、流量を増大させ、弁
容量を大きくするとともに、弁装置全体の小型化も図れ
るオンオフ弁を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るオンオフ弁の一実施例を示し、
椀状プラグが全開状態である場合の要部断面図である。

【図２】 図１に示すオンオフ弁において、椀状プラグ
が全閉状態である場合の要部断面図である。

【図３】 図２において椀状プラグ部分を側方から断面
して示す要部断面図である。

【図４】 プラグ内壁面と弁本体内の流路とにより形成
されるエルボ管構造を説明するための説明図である。

【図５】 従来のコンタード型プラグを用いた単座弁と
してのオンオフ型調節弁の従来例を示す概略断面図であ
る。

【符号の説明】

２１…弁本体、２１ａ…上面開口部、２２…上蓋、２３
…ボルト、２４…ナット、２５…ガスケット、２６…隔
壁、２７…上流側流路（第１の流路）、２８…下流側流
路（第２の流路）、２９…バルブシート部を構成する開
口、３０…椀状プラグ、３０ａ…突起部（着座部）、３
１…支軸、３２…側板、３３…リブ状整流板、３４ａ…
ストッパ、３４ｂ…シート部、３５…凹陥部、３６…弁
軸、３７…プラグガイド、３８…軸封ユニット、３９…
レバーリンク機構を構成するリンク、３９ａ，３９ｂ…
枢支軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部空間に対し略直交するように側方お
   よび下方からそれぞれ連通する第１および第２の流路を
   有する弁本体と、 この弁本体の内部空間内に配設されかつ前記第１、第２
   の流路間に連通する開口を開閉するとともに相対する側
   板を両側部に有する椀状のプラグを備え、 このプラグを、弁開時において前記弁本体の内部空間と
   一方の流路との連結部を略エルボ形状を呈するように形
   成したことを特徴とするオンオフ弁。