(57)【要約】【課題】流路断面積の調整が容易で確実に行えると共に、異物の噛み込みによる弁体のロックを防止できる流量調整弁を提供する。【解決手段】弁箱５には、流入口２と流出口３に連通して流体流路４が形成されると共に、その流体流路４の中途に弁体挿通穴６が形成され、その弁体挿通穴６を介して流体流路４の上流側と下流側とが連通する。弁体７は、細長い棒状で、先端面へ開口して中空穴４３が形成されると共に、その中空穴４３が形成されることで筒状部４４となった箇所の周側壁に、長手方向へ延出して筒状部４４の内外を連通させる長穴４５が形成されている。弁体挿通穴６に設けられたシール材２７に対し、弁体７が進退可能に設けられる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体流路が形成されると共にその流体流路の中途に弁体挿通穴が形成され、その弁体挿通穴を介して前記流体流路の上流側と下流側とが連通する弁箱と、
細長い棒状で、先端面へ開口して中空穴が形成されると共に、その中空穴が形成されることで筒状部となった箇所の周側壁に、長手方向へ延出して筒状部の内外を連通させる長穴が形成され、前記弁体挿通穴にシール材を介して進退可能に差し込まれる弁体と、
この弁体を回転させることなく進退させる駆動機構と
を備えることを特徴とする流量調整弁。
【請求項２】
前記弁体挿通穴に、略環状のシート材および前記シール材が設けられ、
このシート材およびシール材の内穴に、前記弁体が進退可能にはめ込まれ、
少なくとも前記シール材により、前記弁体の外周面と前記弁体挿通穴の内周面との隙間が封止される
ことを特徴とする請求項１に記載の流量調整弁。
【請求項３】
前記シート材は、円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字形状に形成されており、
前記弁体の長穴と前記シート材の切欠きとは、周方向にずれて配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の流量調整弁。
【請求項４】
前記弁体の長穴は、前記弁体の外周面側の開口部が拡幅されて形成されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の流量調整弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流量調整弁に関するものである。たとえば、油焚きのボイラにおいて、そのバーナへ供給する油の流量を調整するための油流量調整弁などに用いることのできる流量調整弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１に開示されるように、弁箱（４）に形成した流体流路（３）の中途にオリフィス（５）を設け、先端部がテーパ部（３８）に形成されたニードル（６）をオリフィス（５）に抜き差しして、それぞれの外径と内径の差から生み出される隙間を調整して流量調整する流量調整弁がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−８２４２９号公報（図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来技術では、ニードル（６）のテーパ部（３８）とオリフィス（５）の内穴との隙間の調整が難しく、また両者の隙間に異物を噛み込んで、ニードル（６）の進退がロックされるおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、流路断面積の調整が容易で確実な流量調整弁を提供することにある。また、異物の噛み込みによるロックを防止できる流量調整弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するためになされたもので、請求項１に記載の発明は、流体流路が形成されると共にその流体流路の中途に弁体挿通穴が形成され、その弁体挿通穴を介して前記流体流路の上流側と下流側とが連通する弁箱と、細長い棒状で、先端面へ開口して中空穴が形成されると共に、その中空穴が形成されることで筒状部となった箇所の周側壁に、長手方向へ延出して筒状部の内外を連通させる長穴が形成され、前記弁体挿通穴にシール材を介して進退可能に差し込まれる弁体と、この弁体を回転させることなく進退させる駆動機構とを備えることを特徴とする流量調整弁である。
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、弁体挿通穴にはシール材に対し弁体が進退可能とされ、その弁体には先端面へ開口して中空穴が形成されると共に周側壁に長穴が形成されている。従って、弁体と弁体挿通穴との間のシール部を境として、それより弁体の基端側へ配置される長穴の面積を調整することで、流量調整を行うことができる。また、このような構成は、従来技術に比べ、異物の噛み込みによるロックを防止することができる。さらに、弁体は、回転することなく進退されるので、弁箱に対するシールが容易で確実に行える。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、前記弁体挿通穴に、略環状のシート材および前記シール材が設けられ、このシート材およびシール材の内穴に、前記弁体が進退可能にはめ込まれ、少なくとも前記シール材により、前記弁体の外周面と前記弁体挿通穴の内周面との隙間が封止されることを特徴とする請求項１に記載の流量調整弁である。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、シート材とシール材とを備え、少なくともシール材により、弁体と弁体挿通穴との間のシールを図ることができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、前記シート材は、円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字形状に形成されており、前記弁体の長穴と前記シート材の切欠きとは、周方向にずれて配置されることを特徴とする請求項２に記載の流量調整弁である。
【００１１】
請求項３に記載の発明によれば、シート材は、円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字形状に形成されている。従って、流量調整しようとする流体が比較的高温で、弁体を多少膨張させても、シート材の切欠きが拡がることで、弁体がシート材に拘束されることがない。また逆に、流量調整しようとする流体が比較的低温で、シート材が縮径しようとしても、シート材の切欠きにより、弁体がシート材に拘束されるのが防止される。
【００１２】
さらに、請求項４に記載の発明は、前記弁体の長穴は、前記弁体の外周面側の開口部が拡幅されて形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の流量調整弁である。
【００１３】
請求項４に記載の発明によれば、弁体の長穴に流体が流通する際の圧力損失を低減することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、流路断面積の調整が容易で確実な流量調整弁を実現することができる。また、異物の噛み込みによる弁体のロックを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の流量調整弁の一実施例を示す概略図であり、一部を切り欠いて断面にして示している。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】図２のIII−III断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の具体的実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図１から図３は、本発明の流量調整弁１の一実施例を示す概略図であり、図１は一部を切り欠いて断面にして示す図、図２はその部分拡大図、図３はそのIII−III断面図である。
【００１７】
本実施例の流量調整弁１は、流入口２と流出口３とに開口して流体流路４が形成された弁箱５と、その流体流路４の中途に設けられた弁体挿通穴６に対し進退可能に差し込まれる弁体７と、その弁体７を回転させることなく進退させる駆動機構８と、その駆動機構８を制御する制御器（図示省略）とを備える。
【００１８】
弁箱５は、図１において、軸線を上下方向へ沿って配置された円筒状の本体部９を備え、この本体部９の上部には分厚いフランジ１０が一体形成されている。本体部９には、その軸線に沿って、上方へ開口して段付き穴（６，１１，１２）が形成されている。この段付き穴は、上方へ行くに従って順次、段階的に拡径して形成されており、上下方向中途部に配置される流路穴１１を境に、それより上方がプラグ取付穴１２、下方が弁体挿通穴６とされる。流路穴１１および弁体挿通穴６は、流体流路４の一部としても機能する。
【００１９】
本体部９の下部には、左右方向外側へ延出して、左管部１３と右管部１４とが一体形成されている。
【００２０】
左管部１３の穴１５は、右端部が閉塞される一方、左端面へ開口しており、その開口側の内面はネジ穴１６に形成されている。また、左管部１３の穴１５には、右端部の上方において、弁体挿通穴６の下端部が開口する。
【００２１】
右管部１４の穴１７は、左端部が閉塞される一方、右端面へ開口しており、その開口側の内面はネジ穴１８に形成されている。また、右管部１４の穴１７は、左端部の上方において、連通穴１９を介して流路穴１１と連通する。
【００２２】
左管部１３と右管部１４の各ネジ穴１６，１８は、配管（図示省略）への接続部とされる。本実施例では、右管部１４のネジ穴１８が流入口２とされ、左管部１３のネジ穴１６が流出口３とされる。これに伴い、本実施例では、右管部１４には、ストレーナ２０がＣリング２１により着脱可能に設けられている。
【００２３】
弁体挿通穴６は、流路穴１１と左管部１３の中空穴１５とを連通する段付き穴であり、図２に示すように、下方から第一穴２２、第二穴２３、第三穴２４および第四穴２５と順次拡径して形成されている。
【００２４】
第一穴２２は、弁体７の棒状部２６よりも若干大径に形成されている。第二穴２３には、円環状のシール材２７がはめ込まれる。本実施例のシール材２７は、Ｘリングから構成される。Ｘリングとは、断面略Ｘ形状の合成樹脂製のシール用リングである。
【００２５】
第四穴２５はネジ穴に形成されており、この第四穴２５に蓋部材２８がねじ込まれる。蓋部材２８は、段付き円柱状の部材であり、中央部には軸線に沿って貫通穴２９が形成されている。この貫通穴２９は、弁体の棒状部２６よりも大径に形成されている。蓋部材２８は、下方の小径部が第三穴２４に突入され、上方の大径部が第四穴２５にねじ込まれて設けられる。このねじ込み作業のために、前記貫通穴２９の上部は、六角穴３０に形成されている。
【００２６】
蓋部材２８の下端面には、上方へ凹んで、円形のシート材取付穴３１が形成されている。このシート材取付穴３１には、円環状のシート材（シールリング）３２がはめ込まれる。シート材３２は、円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字形状に形成されるのが好ましい。シート材３２は、本実施例ではテフロン（登録商標）から形成されている。なお、弁箱５、弁体７および蓋部材２８は、金属（たとえばステンレス）から形成されている。
【００２７】
第二穴２３にシール材２７をはめ込むと共に、蓋部材２８の下部にシート材３２をはめ込んだ状態で、第四穴２５に蓋部材２８をねじ込んで取り付ける。これにより、シール材２７およびシート材３２が位置決めされる。
【００２８】
図１に示すように、弁箱５のプラグ取付穴１２には、プラグ３３が取り付けられる。プラグ３３は、弁箱５の上方からプラグ取付穴１２にねじ込まれて、弁箱５に固定される。プラグ取付穴１２の内周面とプラグ３３の外周面との隙間は、Ｏリング３４により封止される。
【００２９】
プラグ３３には、その軸線に沿って、上下方向に貫通穴３５が形成されている。この貫通穴３５の上下方向中央部には、径方向内側へ延出してツバ部３６が形成されている。このツバ部３６より下方の穴に、弁体ガイド３７がはめ込まれ、ガイド蓋３８がねじ込まれる。従って、弁体ガイド３７は、ガイド蓋３８とツバ部３６との間に挟み込まれて固定される。弁体ガイド３７およびガイド蓋３８の中心部には、それぞれ貫通穴が形成されている。
【００３０】
弁体ガイド３７の外周面には、Ｏリング３９が設けられている。これにより、弁体ガイド３７の外周面とプラグ３３の貫通穴の内周面との隙間が封止される。弁体ガイド３７は、ツバ部３６との間およびガイド蓋３８との間に、それぞれＸリング４０，４１が設けられる。これらＸリング４０，４１により、弁体ガイド３７と弁体７の棒状部２６との隙間が封止される。
【００３１】
弁体７は、上下に細長い段付きの丸棒材から形成される。より具体的には、弁体７は、丸棒の外周面にネジが形成されたボルト状のネジ棒部４２と、このネジ棒部４２の先端部に設けられ平滑な外周面を有する棒状部２６とを備える。
【００３２】
弁体７の棒状部２６の先端部には、先端面へ開口して中空穴４３が形成されている。これにより、棒状部２６の先端部には、筒状部４４が形成される。この筒状部４４の周側壁には、長手方向へ延出して筒状部４４の内外を連通させる長穴４５が形成されている。本実施例では、筒状部４４の中途部に、弁体７の長手方向へ沿って長穴４５が形成されている。
【００３３】
弁体７は、基端部を弁箱５から上方へ突出させた状態で、先端部が弁箱５内へ上方から差し込まれる。その際、棒状部２６が弁体ガイド３７に差し込まれ、その先端部はさらに弁体挿通穴６に進退可能に差し込まれる。この際、弁体７は、シート材３２およびシール材２７の内穴にはめ込まれる。そして、弁体７の外周面と弁体挿通穴６との内周面との隙間が、シール材２７より封止される。
【００３４】
前述したように、シート材３２は、円環の一部が切り欠かれた略Ｃ字形状に形成されているが、図３に示すように、弁体７の長穴４５とシート材３２の切欠き４６とは、周方向にずれて配置される。好適には、１８０°異なった位置に配置される。
【００３５】
本実施例では、シート材３２の内穴は、上端部が上方へ行くに従って拡径するアール部に形成されているが、そのアール部の下端（つまりシート材３２の内穴の直管部の上端）より上方に長穴４５の上端が配置されると、流量調整弁１は開弁状態となる。なお、図２は、シート材３２の内穴のアール部の下端と、弁体７の長穴４５の上端とが一致した状態を示している。そして、長穴４５がシート材３２より上方へ露出するほど、流量を増すことができる。一方、アール部の下端より下方に長穴４５の上端が配置されると、流量調整弁１は閉弁状態となるが、より確実な閉弁を行うには、シール材２７の下端より下方に長穴４５の上端を配置するのがよい。
【００３６】
弁体７は、ネジ棒部４２が、プラグ３３の上部開口から上方へ延出して配置される。弁体７は、弁箱５に対し所定範囲を上下に進退可能であるが、そのいずれの箇所においても、弁体ガイド３７や弁体挿通穴６には棒状部２６（筒状部４４を含む）が配置される。弁体ガイド３７には、上下二箇所にＸリング４０，４１を設けているので、棒状部２６の外周面と弁体ガイド３７との間の封止は確実になされる。このようにして、弁体７は、弁箱５との間を封止されて、弁箱５に対し上下に進退可能とされる。
【００３７】
弁箱５の上部には、弁体７を回転させることなく進退させる駆動機構８が設けられており、その駆動機構８はカバー４７で覆われている。駆動機構８は、モータ（本実施例ではステッピングモータ）４８を備え、このモータ４８は、プラグ取付穴１２の上部開口を閉じるように、弁箱５の上部中央に設けられる。
【００３８】
モータ４８は、コイルを有するステータに対し、円筒状のロータが回転される構成である。そして、その円筒状のロータの中空穴に、弁体７が貫通して設けられる。その際、弁体７のネジ棒部４２が、ロータの中空穴に進退可能にねじ込まれる。
【００３９】
弁体７の上端部は、モータ４８から上方へ突出して配置され、その突出部は回転規制材（図示省略）により、回転を規制されている。従って、モータ４８を駆動してロータを回転させた場合、弁体７が回転規制材によりロータとの供回りを阻止されているので、弁体７は回転せずに上下動のみ行うことになる。ロータの回転方向に応じて、弁体７を下方へ移動させたり、あるいは上方へ移動させたりすることができる。
【００４０】
本実施例の流量調整弁１によれば、弁体７と弁体挿通穴６との間のシール部（より具体的にはシート材３２およびシール材２７）を境として、それより弁体７の基端側（図１において上方）へ配置される長穴４５の面積を調整することで、流量調整を行うことができる。また、このような構成は、従来のニードル弁に比べ、異物の噛み込みによるロックを防止することができる。特に、シート材３２を略Ｃ字形状に形成しておけば、異物が噛み込もうとしても、シート材３２がその切欠き４６を拡げるように変形することで、異物の噛み込みを防止することができる。
【００４１】
また、流体流路４を流通する流体が比較的高温で、弁体７を多少膨張させても、シート材３２の切欠き４６が拡がることで、弁体７がシート材３２に拘束されることがない。また逆に、流体流路４を流通する流体が比較的低温で、シート材３２が縮径しようとしても、シート材３２の切欠き４６により、弁体７がシート材３２に拘束されるのが防止される。
【００４２】
また、本実施例の流量調整弁１は、弁体７は、回転することなく進退されるので、弁箱５に対するシールが容易で確実に行える。
【００４３】
さらに、本実施例の流量調整弁１は、弁体７の長穴４５が、弁体７の外周面側の開口部を拡幅して形成されている。より具体的には、弁体７の長穴４５は、図３に示す横断面において、弁体７の外周面側の開口部が、外方へ行くに従って拡幅するようアール部４９に形成されている。このようにして、弁体７への流体の入口部にアール部４９を形成しておくことで、流体流通時の圧力損失を低減することができる。
【００４４】
本発明の流量調整弁１は、前記実施例の構成に限らず、適宜変更可能である。たとえば、前記実施例では、シート材３２とシール材２７とにより、弁体７と弁体挿通穴６との隙間を封止したが、この封止は、少なくともシール材２７により行えば足りる。そのため、場合により、シート材３２の設置を省略してもよい。
【００４５】
また、前記実施例では、右管部１４を流入口、左管部１３を流出口としたが、これとは逆に、左管部１３を流入口、右管部１４を流出口としてもよい。その場合、流体は、弁体７の中空穴４３から長穴４５を介して流出するよう流通する。但し、前記実施例で述べたように、右管部１４を流入口、左管部１３を流出口として、長穴４５から弁体７の中空穴４３を介して流出するように使用する方が、流体の流れによる弁体７の振れを防止することができる。また、仮に、左管部１３を流入口、右管部１４を流出口とした場合には、万一、モータが故障した場合、弁体７が上方へ押し上げられて大流量を流すおそれがあるが、前記実施例のように、右管部１４を流入口、左管部１３を流出口とした場合には、そのような不都合はなく安全である。
【００４６】
さらに、前記実施例では、弁体７に形成する長穴４５は、弁体７の先端部まで延出しないが、弁体７の先端部まで延出するように形成してもよい。但し、前記実施例のように、長穴４５を弁体７の先端部まで延出させない方が、弁体７の強度を確保し易い。
【符号の説明】
【００４７】
１  流量調整弁
２  流入口
３  流出口
４  流体流路
５  弁箱
６  弁体挿通穴
７  弁体
８  駆動機構
２６  棒状部
２７  シール材
３２  シート材
４２  ネジ棒部
４３  中空穴
４４  筒状部
４５  長穴
４６  切欠き
４８  モータ
４９  アール部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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