JPS61175376A - ロールダイアフラム調整弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

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せしめることがあり、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。成る
作動状態のもとでは、ダイアフラム自身が締付は状態と
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。成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勤して巻付くことに
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７゛　　ラムが
締付は作用を行なった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、丸孔であ不
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７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は作用を及ぼすことがない新規なロ
ールダイアプ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
露出したり右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たことを特徴とする。

更に、本発明においては、は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
路に等しくし、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は上流人口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上の複数個のナツト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１
８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
ドとナツ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。

上流人口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’Ｊ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。はぼ円筒状のリテーナ３０を截頭
円錐形ケージ部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にナツト２０を締付けた時、ガスケ
ツ）２９．０！Ｊ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０リン
グ４１を位置させ、ボンネット１７０円形凹所４００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３
９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の中心に向は下方に押
圧する。軸３６を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−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。破線の八で示
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、下流圧カライン５２、抽出ライン５３
及びパイロット圧カライン５４とに連通ずるブロックで
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
圧カライン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。パイロット圧カ
ライン５４をボンネット１７の導入口５５に連結し、制
御室３３に連通ずる。オリフィス３１を通じて制御室３
３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（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の転勤即ち巻付き、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。バイロフト圧力が
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４
４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
縁器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図に示す最終閉塞位
置で、ライナはノーズピースに接触したままである。従
って、ライナの締付は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
面を上記のライチ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１
５、１６・・・フランジの面 １７・・・ボンネット　　　　１８・・・孔１９・・・
スタッド　　　　２０・・・ナツト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３工・・・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・・・０リング　
　　　　４２・・・ヘッド４３・・・０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　　　　５ｏ・・・パイ
ロット制御弁５１・・・上流圧力源　　　５２・・・下
流圧カライン５３・・・抽出ライン

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 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、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
   えた特許請求の範囲第１項に記載の調整弁。 ３、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２項に記載の調整弁。 ４、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３項に記載の調整弁。 ５、前記ライナ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ライナを構成し、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４項に記載
   の調整弁。 ６、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５項に記載の調整弁。 ７、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。 ８、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７項に記載の調
   整弁。 ９、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８項に記載の調整弁
   。