(57)【要約】【課題】シリンダ加圧時にバルブを交換できるようにすること【解決手段】入口開口部（１８）と出口開口部（２０）との間に延びるガス流の通路（１６）を備えるバルブ本体（１２）と、閉塞部材（３４）が関連する、前記バルブ本体の前記通路（１６）内に設けられたシーリングシート（３０）とを備える、加圧ガスまたは液化ガスシリンダのためのバルブである。バルブ本体（１２）には制御ヘッド（１４、１１４）が取り外し自在に取り付けられており、この制御ヘッドは、閉塞部材（３４）と協働する軸方向制御ロッド（６０、１１８）を備え、前記閉塞部材が前記シーリングシート（３０）に載り、よって前記通路（１６）への流れをブロックする閉鎖位置と前記閉塞部材（３４）が前記シーリングシート（３０）から分離し、外側への流れを可能にする開放位置との間で閉塞部材を移動させるようになっている。前記バルブ本体（１２）にロッキング手段（８２）が一体化されており、前記制御ヘッド（１４、１１４）が前記バルブ本体（１２）から分離されると、前記ロッキング手段は前記閉塞部材（３４）を前記シーリングシート（３０）にロックできるようになっている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ガスまたは液化ガスシリンダのためのバルブであって、
入口ポートと出口ポートとの間に延びるガス流の通路を含むバルブ本体と、
閉塞部材が関連する、前記バルブ本体の通路内に設けられたバルブチャンバ内のシーリングシートと、
前記バルブ本体に取り付けられ、前記閉塞部材がシーリングシート上に載り、前記通路内の流れをブロックする閉鎖位置と前記閉塞部材が前記シーリングシートから分離して流れを可能にする開放位置との間で制御ヘッドを移動させるように、前記閉塞部材と協働する軸方向制御ロッドを備えた制御ヘッドとを備えたバルブであって、
前記制御ヘッドは、前記バルブ本体に取り外し自在に取り付けられており、前記ガス流の通路の外部で移動自在な停止部材を含むロッキング手段が、前記バルブ本体内に組み込まれており、このロッキング手段は、前記制御ヘッドが前記バルブ本体から分離されたときに前記シーリングシートに前記閉塞部材をロックすることを可能にすることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記チャンバは、外側シーリング手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記閉塞部材が前記シーリングシート上にロックされるアクティブ位置と前記閉塞部材を前記シーリングシートから分離できる休止位置との間で、前記ロッキング手段を操作できることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記ロッキング手段がアクティブ位置にあるときにのみ、前記制御ヘッドを取り外すことができないように前記ロッキング手段が構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のバルブ。
【請求項５】
軸方向に剛性であり、前記制御ロッドと前記閉塞部材との間で分離可能なカップリングを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項６】
前記閉塞部材は、長手方向ボア内の前記シーリングシートに対して軸方向にガイドされるバルブロッドの端部に固定されたバルブ部材を備え、前記バルブロッドは、前記バルブと反対の端部に雄ネジを備え、この雄ネジは前記制御ロッドの円筒形ハウジング内のネジと協働することを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項７】
前記停止部材は、前記ガス流の通路の外側で軸方向に移動自在となっていることを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項８】
前記部材は、作動方向に同軸状のスリーブとして成形されており、その外側の横方向の表面に、前記バルブ本体の固定された部分の上のネジと協働するネジを備えることを特徴とする、請求項１に記載のバルブ。
【請求項９】
前記ロッキング手段は、前記制御ヘッドの側で前記バルブ本体を囲むと共に、前記停止部材に結合されたホイールを備え、よって前記ホイールが回転すると、前記停止部材が軸方向に変位されることを特徴とする、請求項７または８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記バルブ本体内のスプライン付きクラウンに固定されており、前記スプライン付きクラウンは、前記停止部材の外周表面に設けられたスプラインと係合することを特徴とする、請求項９に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記ホイールは、ガイドスロットの高さでバルブ本体を貫通するネジにより前記スプライン付きクラウンに固定され、前記ガイドスロットは、前記バルブ本体のまわりでの前記ホイールの移動を定めることを特徴とする、請求項１０に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記バルブ本体は、前記制御ヘッドを支持するコネクタ状の部品を備え、前記ホイールは、前記コネクタ状の部品を囲み、前記スプライン付きクラウンは、前記コネクタ状部品内に設けられた前記ガイドスロット内に設置されていることを特徴とする、請求項９、１０または１１に記載のバルブ。
【請求項１３】
前記制御ヘッドは、前記コネクタ状部品に取り外しできるように固定されていることを特徴とする、請求項１２に記載のバルブ。
【請求項１４】
前記コネクタ状の部品は、前記バルブ本体の一体的な部品として製造されているか、またはバルブ本体に追加されていることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のバルブ。
【請求項１５】
前記制御ヘッドは、マニュアルまたはリモート操作タイプであることを特徴とする、請求項１〜１４のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１６】
前記制御ヘッドは、プリストレススプリングを有する空気圧タイプであり、前記制御ヘッドは、圧縮した位置にて、前記プリストレススプリングをロックするためのロッキング機構を備える、請求項１〜１５のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１７】
前記ロッキング機構の前記ホイールは、一連の開口部を備え、これら開口部は、アクティブ位置にあるときに、前記制御ヘッドを前記バルブ本体に固定するための手段と整合し、これら固定手段に対するアクセスを可能にすると共に、前記制御ヘッドの取り外しを可能にし、これら固定手段を休止位置に隠すように、これら開口部が位置決めされていることを特徴とする、請求項１〜１６のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１８】
前記バルブ本体は、ダイレクトタイプまたは反転シートタイプまたは膜タイプであることを特徴とする、請求項１〜１７のうちのいずれか１項に記載バルブ。
【請求項１９】
ガス分配パイプライン内のシリンダバルブまたは流れバルブとして、請求項１〜１８のうちのいずれか１項に記載のバルブを使用する方法。
【請求項２０】
入口ポートと出口ポートとの間に延びるガス流の通路と、
閉塞部材が関連する、前記バルブ本体の通路内のチャンバ内に設けられたシーリングシートと、
軸方向の制御ロッドを有する制御ヘッドのための固定手段とを備え、前記閉塞部材は、前記閉塞部材が前記シーリングシートに載り、前記通路内の流れをブロックする閉鎖位置と前記閉塞部材が前記シーリングシートから離間する開放位置との間で前記軸方向制御ロッドが変位できるように、前記軸方向制御ロッドと協働できるようになっているバルブ本体において、
前記バルブ本体に組み込まれており、前記ガス流の通路の外側で移動自在な停止部材を含み、前記制御ヘッドが前記バルブ本体に固定されていないときに、前記シーリングシートに前記閉塞部材をロックできるようにするロッキング手段を特徴とするバルブ本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブまたは液化ガスもしくはガスシリンダ（またはボトル）のためのバルブに関し、特にこのバルブは、超高純度ガスを使用する用途に良好に適す。
【背景技術】
【０００２】
今日、ある業界では、特殊ガスの広範な使用が広まり、かつ高レベルの純度が要求される結果、バルブおよびその他のガス分配機器のメーカーにより、製品の質および完全性を改善するための努力が続けられている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば半導体業界に対しては、ガス内に不純物が存在することは、部品の電気的性質に修復不能な影響を与えるので、製造効率にも影響が及ぶ。更にこれらガスは、高価で反応性、腐食性および／または毒性が高いので、適当で、かつ信頼できる機器を提供することが緊急課題となっている。
【０００４】
特殊ガスのユーザーの数は比較的多いが、かかるガスを製造するサイトは多くはなく、これらサイトはユーザーからかなり離れている。実際にこのことは、ガスおよび特殊機器（特にシリンダおよびバルブ）に関連するコストの外に、かなりの物流コストをかなり増している。
【０００５】
今日、特殊ガス用のシリンダが、工場から出荷される際に顧客／ユーザーの条件に応じてこれらシリンダには手動制御されるバルブまたは空気圧制御バルブのいずれかが設けられている。例えば半導体を製造するための１つの同一の工場で、マニュアル制御装置および空気圧制御装置が設けられたシリンダを同時に使用することはよくあることである。ユーザーが頻繁に直面する状況は、マニュアルで制御されるバルブが設けられたシリンダに、ユーザーが使用したいガスが含まれ、他方、ユーザーが使用したかった設備が空気圧制御装置を必要としているか、またはその逆となる状況である。更に、あるタイプの制御装置が設けられた所定のシリンダが、部分的に再充填された状態でガス製造サイト（または販売業者）へ再出荷される。この理由は、このようなシリンダは別のタイプのバルブ制御装置を必要とする別の用途では使用できないからである。最終的に、ガス製造者または販売業者も同じ問題に直面する。その理由は、業者が自分の顧客の条件を満たすことができるよう、マニュアル制御バルブおよび空気圧制御バルブが装備されたシリンダの永続的な在庫を有するように、高純度ガスのためのシリンダのプールを拡大しなければならないからである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記問題を解消するために、本発明は、特に入口ポートと出口ポートとの間に延びるガス流の通路を有するバルブ本体を備えた、加圧または液化ガスシリンダのためのバルブを提案するものである。閉塞部材が関連するバルブ本体の通路にはシーリングシートが配置されており、一般にこのシーリングシートは、ガス通路内のバルブチャンバ内に位置し、閉塞部材は、一般にこのチャンバの内部で移動自在となっている。バルブ本体には制御ヘッドが取り付けられており、この制御ヘッドは、閉塞部材と協働する軸方向制御ロッドを備え、よって閉塞部材がシーリングシートに載り、通路内の流れをブロックする閉鎖位置と閉塞部材がシーリングシートから分離し通路内のガスの流れを可能にする開放位置との間で、閉塞部材の変位を制御するようになっている。
【０００７】
本発明の重要な特徴によれば、制御ヘッドは、取り外しできるようにバルブ本体に取り付けられる。更にこのバルブ本体には、ガス通路の外側で移動自在な停止部材を備えるロッキング手段が組み込まれ、このロッキング手段は制御ヘッドがバルブ本体から分離され、よってバルブが取り付けられているシリンダ内に加圧ガスが存在するときに、シーリングシートに対する閉塞部材のロックを可能にする。
【０００８】
移動自在な停止部材は、ガス通路の外側で移動自在に取り付けられるので、ガスによって湿った状態になることはなく、よってバルブを通過する流体の汚染を防止できることが理解できよう。例えばバルブチャンバと制御ヘッドの中間にあるバルブ本体のゾーン内に配置できる移動自在な停止部材は、閉塞部材をシーリングシートにロックするように、閉塞部材に直接または間接的に作用できる。
【０００９】
好ましいことに、高純度ガスに用いる場合のように、バルブチャンバは外側シール手段により、制御機構に対してシールされた状態に閉鎖される。
【００１０】
従って、本発明は、制御ヘッドをバルブ本体から取り外しでき、よって制御ヘッドを変え、特にマニュアル制御ヘッドを空気圧制御ヘッドまたは別の作動原理に基づく制御ヘッドに交換することを可能にする。バルブ本体に組み込まれたロッキング手段が存在していることは特に有利である。その理由は、制御ヘッドがバルブ本体から分離されているときに、制御部材をシーリングシートにロックでき、よってシリンダ（またはバルブ本体が取り付けられているシステム）が加圧されている間に、制御ヘッドを交換できるからである。
【００１１】
従って、本発明に係わるバルブは、ガス製造者またはガス販売者、およびユーザーの双方にとって、シリンダのストックまたはプールを管理する際のフレキシビリティを大きくできる。ガス作業者はシリンダが加圧されている間にガスが抜ける危険がなく、極めて短時間で制御ヘッドを交換できる。
【００１２】
バルブ本体の設計に応じて、ロッキング手段の種々の実施例を考えつくことができる。かかるロッキング手段の好ましい特徴については後述する。
【００１３】
ロッキング手段は、閉塞部材がシーリングシートにロックされる、いわゆるアクティブ位置においてしか、バルブの作動に影響しないように設計することが好ましい。ロッキングが望まれないとき、ロッキング手段は閉塞部材に作用しない休止位置に位置する。
【００１４】
ロッキング手段の停止部材は種々の形態となることができ、その目的は、ロッキング手段を選択的に作動させ、閉塞部材をシートにブロックできるようにすることにある。変形例によれば、ロッキング手段の停止部材はアクティブ位置と休止位置との間でガス流の通路の外側で軸方向に変位自在である。この停止部材は、スリーブの形態となることができ、このスリーブは外側側方表面に、バルブ本体の固定された部分に設けられたネジと協働するネジを備え、よってスリーブがこのネジの上で回転されると、スリーブは閉塞部材に接近したり、離間したりする。
【００１５】
安全性の理由から、ロッキング手段は、このロッキング手段がアクティブ位置にあり、閉鎖部材が閉鎖位置にあるときにしか、制御ヘッドを取り外すことができないように設計することが好ましい。例えば固定ネジ（または他の取り外し自在な固定手段）を使用し、制御ヘッドをバルブに固定することができ、この固定ネジはロッキング機構がアクティブ位置にあるときには隠され、休止位置にあるときには取り外しのためにアクセス可能となる。
【００１６】
更に安全上の理由から、軸方向に剛性であり、かつ分離可能なカップリングを、制御ロッドと閉塞部材の間に設けることが好ましい。従って、いわゆるタイバルブを有するバルブが得られる。すなわち制御ロッドが変位すると必ず閉塞部材の変位が生じる。ガスによって湿潤化されるゾーンの外部、すなわちガス通路の外側で、従って、一般に外側シーリングを越えたバルブチャンバの外側で、制御ロッドと閉鎖部材との間の結合が実行される。
【００１７】
好ましい変形例では、閉塞部材は、バルブ本体の長手方向ボア内でシーリングシートに対して軸方向にガイドされるバルブロッドの端部に固定されたバルブを備える。この場合、停止部材がバルブロッドを囲み、この停止部材は、ロッドまたはバルブに直接作用するアクティブ位置となるように軸方向に変位できる。
【００１８】
バルブをタイバルブにするために、バルブロッドは、制御ロッドの円筒形ハウジング内のネジと協働する雄ネジを、バルブと反対の端部に備えることが好ましい。制御ロッドが軸方向に移動するとき、かかる結合により、軸方向の運動をバルブロッドに伝えることが可能となる。更に、制御ロッドが自ら枢動し、バルブロッドが回転しないようにロックされる場合に、このタイプの結合により、バルブロッドを軸方向に変位させることが可能となる。従って、（例えばマニュアル制御ヘッド内の）回転制御ロッドにより、または（一般的には空気圧制御ヘッドと共に）軸方向に移動する制御ロッドにより、バルブを軸方向に制御できる。  
【００１９】
作動のためにロッキング機構は、バルブロッドおよび制御ヘッドの側で、バルブ本体を囲むホイールを備えることが好ましい。バルブ本体を中心として（一般に１回転の一部にわたって）ホイールが回転すると、ストップ部材の軸方向の変位が生じるよう、このホイールは軸方向停止部材に結合されている。変形例によれば、このホイールは停止部材に類似したスリーブの外周に設けられたスプラインと係合するスプライン付きクラウン上のネジによって固定されている。ホイールは、ガイドスロットの高さにて、バルブ本体を貫通するネジにより、スプライン付きクラウンに固定され、（一般に制御ロッドの軸線に垂直な平面にある）ガイドスロットは、バルブ本体を中心とする前記ホイールの移動を定める。
【００２０】
ホイールは一連の開口部を備えることができ、これら開口部は、ヘッドを取り外すときに制御ヘッドをバルブ本体に固定するための手段と整合（一致）し、更にロッキング手段が休止位置にあるとき、これら固定手段を隠すように位置決めされている。
【００２１】
一実施例によれば、バルブ本体は制御ヘッドを支持するためのコネクタ状部品を備える。このコネクタ状部品をホイールが囲み、コネクタ状部品内にスプライン付きクラウンが配置され、コネクタ状部品内にガイドスロットが設けられている。このコネクタ状部品に制御ヘッドが取り外し自在に固定され、コネクタ状部品がバルブ本体と一体的に製造されるか、または例えばネジ留めによりバルブ本体に固定されている。
【００２２】
制御ヘッドは、マニュアル式または遠隔操作タイプ、例えば空気圧作動タイプとすることができる。特に作動ヘッドに対しては、制御ロッドを軸方向に変位できるようにする任意のタイプの機構を想到できる。
【００２３】
プリストレススプリングを有する空気圧タイプの制御ヘッドを使用するとき、この制御ヘッドはプリストレススプリングを圧縮された状態にロックするためのロッキング機構を備えることが好ましく、これによって作動ヘッドがバルブ本体から分離されるときにスプリングが最大位置に位置することを防止できる。
【００２４】
後に理解できるように、本発明に係わるバルブには、超高純度の加圧ガスのためのシリンダバルブの交換に特に有利な用途がある。バルブ本体は、シリンダに固定されるようになっており、一般にシリンダの内部に、流れチャンネルの入口ポートが現れる。それにもかかわらず、このバルブは（流体）ガス分配システムにおけるフローバルブとしても使用できる。この場合、バルブ本体は、ガス分配システムのパイプまたは他の要素に入口ポートおよび出口ポートをリンクできるようになっていることが好ましい。
【００２５】
添付図面を参照しながら、例示した下記のいくつかの好ましい実施例の詳細な説明を読めば、本発明の上記およびそれ以外の利点が明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１は、本バルブ１０の好ましい実施例の長手方向断面図を示し、バルブ１０は、番号１２で総称されるバルブ本体と、番号１４で示される制御ヘッドとを備える。図１の変形例では、制御ヘッド１４はマニュアル作動タイプであるが、図３の変形例では１１４で示されたヘッドは空気圧タイプのものとなっている。後により詳細に説明するように制御ヘッド１４、１１４は、取り外し自在に取り付けられており、バルブ本体１２から分離でき、他方、バルブ本体は加圧シリンダに固定されている。従って、これにより１つの制御ヘッドを作動原理が異なる別の制御ヘッドに交換することが可能となっている。特に閉塞部材を閉鎖位置にロックするよう、閉塞部材に選択的に作用できる、バルブ本体内に設けられたロッキング機構が特に設けられていることにより、シリンダが加圧された状態で制御ヘッド１４、１１４を交換することが可能となっている。
【００２７】
バルブ本体１２は、ガスシリンダ（図示せず）にねじ込まれるようになっており、このバルブ本体１２は、ガス入口ポート１８とガス出口ポート２０の間で延びるガス流れ通路１６を備える。本実施例では、流れ通路１６は入口ポート１８をバルブチャンバ２４にリンクする入口通路２２と、バルブチャンバ２４を出口ポート２０にリンクする出口通路２６によって形成されている。入口通路２２は、バルブ１２の下方部分を貫通しており、このバルブ１２の下方部分にはバルブをシリンダにねじ込むことができるようにするネジ（図示せず）が設けられている。この部分に対し、出口通路２６は、取り外し自在なユニオン２９が設けられたユニオン２８を形成する部分の端部で現れている。
【００２８】
チャンバ２４内で生じる入口通路２２の端部は、シーリングシート３０を形成し、閉塞部材がこのシーリングシート３０と協働し、出口通路２６に向かう流れを可能にしたり、通路１６をシールされた状態にプラグするようになっている。閉塞部材は、バルブ３４を備え、このバルブ３４は、バルブ本体１２の上方部分６８内の長手方向ボア３８を貫通するバルブロッド３６に固定されることが好ましい。従って、バルブロッド３６を軸方向に変位することにより、バルブ３４は、シーリングシートに載り、通路１６をシールされた状態に閉鎖する閉鎖位置（図１）とガスが出口通路２６に向かって流れることができる、チャンバ２４内のシート３０から離間した開放位置との間で変位することができる。バルブ３４をバルブロッド３６に固定するためにバルブ３４は、ネジ切りされたロッド部分を備え、このネジ切りされたロッド部分はバルブロッド３６の端部において、ハウジング４０の内側表面のネジ部に螺合される。
【００２９】
外側、すなわちバルブロッド３６の側において、かつ長手方向ボア３８の高さにおけるチャンバ２４のシールは、可撓性膜４２（プラスチックまたは金属）により従来通り達成される。図１から分かるように、この膜４２はバルブロッド３６を囲み、膜がボア３８のねじ込み（４８と表示されたネジ）で強固に固定されたパッキング４６により保持されているマウント４４によって、膜が保持されているボア３８の側で、チャンバ２４を閉じている。開放方向にバルブロッド３４が軸方向に変位するのを制限するショルダー３９をパッキング４６が備えることが好ましいことも理解できよう。番号５０および５２は、２つのＯリングシールを示している。更に従来どおり、バルブ３４はシート３０に向いたキャビティを含むことができ、このキャビティ内にはパッド５４およびストッパー５６が配置されている。最終的に、バルブロッド３６は、マウント４４内に軸方向にガイドされたピン５７により、回転しないようにロックされている。バルブチャンバ２４の外側のシーリングは、本例では可撓性膜４２によって達成されるが、当業者には可撓性膜を用いて、または用いることなく、かかるシールを行うのに種々の構造の外側シール手段を使用できることは明らかであろう。このシーリングの目的は、チャンバ２４の外側（制御ヘッド１４に向いたバルブロッド３６の側）での、チャンバ２４のシールを保証することである。
【００３０】
制御ヘッド１４は、バルブ本体１２に取り外し自在に取り付けられており、この制御ヘッドは、バルブロッド３６、従ってバルブ３４を作動させるための制御ロッド６０を備える。この変形例では、制御ヘッド１４は、バルブ本体１２のコネクタとも称される中間本体６２内に収納されている。このコネクタ６２は、全体が管状形状となっており、円筒形ハウジング６４を構成し、このハウジング内に制御ヘッド１２の本体６６の下方部分が収納されている。ここで、コネクタ６４は、独立した部品として設計されており、その下方部分が上方部分６８に螺合されるようになっている。図１の組み立てられた構造では、制御ヘッド１４はネジ（図示せず）によりコネクタ６２に固定されており、ネジのヘッドは、コネクタ６２内に収納され、制御ヘッド１４の本体６６内には、ネジ切りされたロッドが進入している。
【００３１】
制御ロッド６０は、強固にバルブロッド３６に結合されており、よって制御ロッド６０が（軸線７２に沿った）軸方向に移動すると、必ずバルブ３４が変位することも理解できよう。この目的のために、バルブとは反対のロッド３６の端部には、雄ネジ７３が設けられており、この端部は制御ロッド６０内の円筒形ハウジング７５内の雌ネジ７３’にねじ込まれるようになっている。かかるバルブ３４はタイ（ｔｉｅｄ）バルブと称されている。
【００３２】
この変形例では、制御ヘッド１４の構造は制御ロッド６０を軸方向にロックし、よってロッド６０が固定されているホイール７４がその上端部によって作動されるときに、軸線７２を中心とする回転しかできないようになっている。軸方向のロックは、ボール８０の間で突起７６がロックされ、ロッド６０が自ら回転できるキャビティ７８の高さにおけるロッド６０の径方向の突起７６によって得られる。
【００３３】
制御ロッド６０は、軸方向にロックされているので、ホイール７４を操作すると、ロッド６０およびそのネジ部７３’が回転し、この回転によって（回転がロックされている）バルブロッド３６の軸方向の変位が生じることが理解できよう。バルブを制御ロッドに結合するのに、他のタイプのカップリングも想到することができるが、本実施例は、前に説明したように、制御ロッド６０を回転させるか、または別のタイプの制御ヘッドを有する制御ロッドを単に軸方向に変位させることにより、バルブの軸方向の変位を可能にするようになっていることも理解できよう。
【００３４】
上記のように、バルブ本体１２内にはバルブをロックするための手段が組み込まれている。このロック手段は、ある種の格納可能な停止部材を構成する、軸方向に変位可能なスリーブ８２を備える。より詳細には、このスリーブ８２はボア３８内およびユニオン６２内で延びている。このスリーブ８２はパッキング４６の雌ネジ部８４’と協働する雄ネジ８４を備え、従って、スリーブ８２が回転すると、回転の向きに応じてスリーブは上方向または下方向に軸方向に変位する。図１では、バルブ３４はシート３０上の閉鎖位置にあり、スリーブ８２はバルブロッド３６のショルダー８６に対して停止部材内にあるので、ロッド３６の変位が防止され、従ってバルブ３６がシート３０から分離されるのが防止される。この構造では、ロッキング手段は、アクティブ位置にある。
【００３５】
このアクティーブ位置では、スリーブ８２によりバルブロッド３６およびバルブ３４の軸方向の変位が防止され、このことは、制御ヘッドも非アクティブ状態にする。従って、ロッキング手段がアクティブ位置にあるとき、制御ヘッド１４がシリンダの閉鎖に影響することなく、従ってガス漏れの危険性を生じることなく、制御ヘッド１４を外すことができる。
【００３６】
スリーブ８２を操作（軸方向に位置決め）するために、ロッキング手段は、コネクタ６２の周辺にホイール８８を備えることが好ましく、このコネクタ６２はネジ９０によってスプライン付きクラウン９２に固定されており、スプライン付きクラウン９２はスリーブ８２の上部部分に設けられた外側スプライン９３に係合している。図２からより良好に理解できるように、固定ネジ９０は、数が２つであり、径方向に対向している。各ネジ９０は、ホイール内に収納されたヘッドを有し、コネクタ６２を貫通し、スプライン付きクラウン９２に螺合している。コネクタ６２は軸線７２に対し、基本的に垂直な平面内で延びる２つのガイドスロット９４を備える。従って、バルブ本体１２に対してホイール８８を回転することにより、スプライン付きクラウン９２は駆動され、この駆動によってスリーブ８２の回転が生じ、よってパッキング４６上でスリーブ８２は軸方向に変位する。スリーブ８２の軸方向の変位の大きさは、ネジ８４、８４’のピッチおよびホイール８８の回転角方向の移動角度（ここでは１２０°の大きさ）によって決まる。スプラインは、スリーブの軸方向の変位を可能にしながら、このスリーブ８２を回転方向に駆動できる点で有利である。
【００３７】
各ガイドスロット９４は、ホイールをアクティブ位置および／または休止位置（これら位置ではスリーブはネジ８４’上でセットバックし、閉塞部材の移動に対抗しない）にロックできるようにする間隙９５を、その端部の一方または双方に構成できる。参照番号９６および９７は、それぞれボールおよびスプリングを示し、これらはスプライン付きクラウン９２の下方に位置し、コネクタ６２の底部に支承され、クラウン９２の回転を容易にすると共に、間隙９５内のロックを助ける上方向の回復力を発生する。
【００３８】
再び図２を参照すると、ホイール８８は、２つのシリーズの孔９８および１００を備える。孔９８は数が２つであり、径方向に対向し、スプライン付きクラウン９２を固定するためのネジ９０のヘッドを支持している。ホイールの上部部分にある孔１００は、数が４つであり、制御ヘッドのための固定ネジまたはピン（図示せず）にアクセスするために設けられている。この変形例では、これら固定ネジは、コネクタ６２内の孔１０２内に収納されるヘッドと、制御ヘッド１４の本体６６のベースに螺合されるロッドを有する。
【００３９】
ホイール内の孔１００とコネクタ６２内の孔１０２とは、ホイール８８の回転角方向の位置がロッキング手段のアクティブ位置に対応する位置となるときにしか、これら孔が一致しないように配置されており、よって別の位置にあるときには、孔１０２はホイール８８によって隠される。従って、ロッキング手段がアクティブでない場合、制御ヘッド１４を取り外したり（取り付けたり）することはできず、このことはユーザーにとって価値ある安全性の基準となっている。
【００４０】
加圧ガスシリンダに本バルブ１０を取り付けるときには、通常次のように制御ヘッド１４を取り外す。ホイール７４を作動させることにより、バルブ３４をシート３０上の閉鎖位置にする。その後、ロッキングホイール８８をアクティブ位置まで回転させ、スリーブ８２をバルブロッド３６のショルダー８６に当接させる。ロッキングホイール８８がこの位置にあるとき、孔１００と１０２とが一致し、図５に示されるように、制御ヘッド１４を固定するための位置にアクセスすることが可能となる。従って、固定ネジを緩め、引出し、コネクタ６２の制御ヘッド１４から本体６６を取り外すことができる。制御ヘッド１４を外すには、制御ヘッドを回転させ、バルブロッド３６からの制御ロッド６０の結合を外せば十分である。図４は、バルブ３４のロッキングを作動させるための位置にホイール８８がある場合の、制御ヘッドを除いたバルブ本体１２の斜視図を示す。
【００４１】
本例では可撓性膜によって保証されているバルブチャンバ２４の外側シーリングは、チャンバ２４内にあるガス、またはより一般的にはガス通路内にあるガスが制御ヘッド１４を外すときに空気中に逃れるのを防止できるようにしていることが理解できよう。更に、図から分かるように、制御ロッド６０とバルブロッド３６との間の分離可能な剛性カップリングによって得られる結合は、このリンクがガスによって湿潤化されるゾーン内に位置しないように、チャンバ２４の外側で行われる。このような構造により、有害ガスが外部に逃れる危険性を生じることなく、従って、オペレータへの危険性を生じることなく、制御ヘッドを外すことが可能である。
【００４２】
マニュアル制御ヘッド１４を一旦外すと、当然ながら、このヘッドをバルブ本体１２に再固定し、この上に別のマニュアルヘッドを固定したり、または例えば空気圧タイプの遠隔制御されるヘッドを固定することも可能である。制御ヘッドの作動原理は、自らが役割を果たさないことであり、制御ヘッドを取り付けるための基準は、ヘッドのベースの幾何学的形状がコネクタ６２に適合し、よって孔１００および１０２を貫通する固定ネジにより、ヘッドを固定すること、および制御ロッドをバルブロッド３４に結合できることである。
【００４３】
図３には、バルブ本体１２に取り付けられる空気圧作動式の制御ヘッド１０４の一例が示されている。図６は斜視図を示す。制御ヘッド１１４は、マニュアルヘッド１４と同じように、コネクタ６２内に収納される本体１１６と、バルブロッド３６に結合できる軸方向制御ロッド１１８とを備える。従って、制御ロッド１１８の下端部は、ネジが設けられた円筒形ハウジング１２０を備え、このネジにはバルブロッド３６の上端部のネジが螺合される。このようにバルブを結合し、従ってバルブは、必ず制御ロッド１１８の変位に従う。
【００４４】
かかる制御ヘッド１１４は、バルブロッド３６の上端部に係合するようにヘッドを位置決めし、次に、これらを共にねじ込み、結合させ、ヘッドを回転させることによって取り付けられる。バルブロッド３６がハウジング１２０内に進入するのと同時に、制御ヘッド１１４の本体１１６もコネクタ６２内に進入する。本体１１６内の固定ネジのための孔がコネクタ６２の孔１０２に整合すると、ヘッド１１４の回転が停止する。次に本体１１６内に固定ネジをねじ込むことによって、ヘッド１１４は移動しないようになる。次に、制御ヘッド１１４を空気圧制御ホース（図示せず）にリンクし、スリーブ８２を休止位置にするようにホイール８８を回転し、よってバルブ３４を自由にする。
【００４５】
制御ヘッド１１４の作動原理は従来どおりである。制御ロッド８８が本体１１６内で軸方向に移動でき、この移動によって、シート３０に対するバルブ３４の位置を制御する。本体１１６にはカバー１２２が螺合される。本体１１６内には３つのピストンアセンブリがスタックされている。各ピストンアセンブリは、本体１１６内で軸方向にスライドできるピストン１２４と、固定されたパーティション１２６とを備え、それぞれの各ピストン１２４とパーティション１２６との間のスペースは、圧力チャンバ１２８を形成する。制御ロッド１１８に沿って、これらピストン１２４は離間し、制御ロッドに固定される。カバー内のハウジング１３２内にはベルビーユワッシャーのスタック状のスプリング手段１３０が配置され、これらスプリング手段はカバーおよび第１ピストン１２４に支承され、プリストレスを発生する。ピストン１２４は、制御ロッド１１８に固定されているので、ベルビーユワッシャー１３０によって発生される力は制御ロッド１１８へ伝えられ、よってバルブロッド３６、従ってバルブ３４をシート３０上で下方に押すように働き、いわゆる常閉バルブを形成する。制御ロッド１１８内には、加圧流体、一般的には圧縮空気を圧縮チャンバ１２８（図３には中心流体チャンネル１３４しか示されていない）へ導入するための、流体吸入路が配置されている。ベルビーユワッシャーの弾性力より大きい力をピストン１２４に加え、よって制御ロッド１１８の上方向の変位を生じさせるように圧力チャンバ１２８に圧縮空気を注入することによって、バルブ１０を開けることができる。バルブロッド３６はハウジング１２０内の結合により、制御ロッド１１８の運動に従い、シート３０からバルブ３４を離間させ、通路２２内でのガスの流れを可能にする。図１のマニュアル制御ヘッドの場合と異なり、制御ロッド１１８の回転はないので、このカップリングは単に軸方向の力を伝えるように働くだけであると理解できよう。
【００４６】
制御ヘッド１１４がバルブ本体１２に取り付けられていないときの、ベルビーユワッシャー１３０の作用による制御ロッド１１８の下方向の変位を防止するために、制御ヘッド１１４はベルビーユワッシャーをロックするためのシステムを含むことが好ましい。図３の変形例では、このシステムは制御ロッド１１８に螺合される空気圧ユニオン１４０の雄ネジに設けられたロックナット１３６を備える。ユニオン１４０は、制御ロッド１１８内の中心チャンネル１３４に連通する。
【００４７】
一般に、ベルビーユワッシャー１３０は制御ヘッド１１４の組み立て中に工場内であらかじめ圧縮される。従って、制御ヘッド１１４は加圧されており、ロッド１１８の上方向の変位が生じる。その後、ユニオン１４０のネジ上でオペレータがロックナット１３６を手動で回転させ、ロックナット１３６を下げ、このロックナットをカバー１２２に抗して停止部材内に移動させることができる。圧力が緩和されると、ロッド１１８はアップ位置にロックされた状態のままになり、ベルビーユワッシャー１３０は圧縮された状態のままとなる。
【００４８】
バルブ本体１２に既にヘッドが取り付けられているときに、最初の使用中にロックナット１３６によって圧縮されたベルビーユワッシャー１３０を自由にするために、ヘッド内の圧力を上げ、ロックナット１３６のネジを外し、ロックナットを図３の位置に戻す。その後、ヘッドを取り外し、再取り付けする際には、同じ手順を実行する。すなわちヘッド１１４を加圧（よって摩擦を制限）する際には、ロックナット１３６を操作する。
【００４９】
図に示された好ましい変形例では、シートは通常の（すなわちダイレクト）タイプのものである。すなわちシリンダ内の圧力はバルブをシートから分離するように働く。バルブ３４をロックする際には、シート３０に対してスリーブ８２を変位し、ショルダー８６上のベアリングにより、シーリングシート３０に対して圧力を加える。
【００５０】
かかるロッキング手段は、反転シートを有するバルブ本体の場合と完全に置き換えることができる。この場合、シリンダ内の圧力はバルブをシーリングシートに反発させ、よって通路を閉じるように働く。この場合、ロッキング手段を作動させることは、例えばシーリングシートからスリーブを軸方向に離間させ、バルブロッドのショルダーに当接し、ガスが出る方向に圧力を加え、よって閉塞部材が開方向に作動される可能性を防止する。
【００５１】
最後にバルブ本体は、バルブ３４の代わりに膜を含むことができる。この場合、シーリングシートを閉鎖するには、膜に閉塞部材（この部材は制御ロッドに結合されないことが多い）を使用し、閉塞部材をシーリングシートに推進させることを必要とする。従って、ロッキング手段が閉塞部材と協働するようなダイレクトシートの場合、上記タイプのロッキング手段を使用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】マニュアル制御ヘッドを有する、本発明にかかわるバルブの好ましい一実施例の長手方向断面図である。
【図２】バルブ本体のコネクタ部分に一体化されたロッキング手段の分解図である。
【図３】空気圧制御ヘッドが装備された、図１のバルブ本体の長手方向断面図である。
【図４】制御ヘッドを除いたバルブ本体の斜視図である。
【図５】図１のバルブの斜視図である。
【図６】図３のバルブの斜視図である。
【符号の説明】
【００５３】
１０    バルブ
１２    バルブ本体
１４、１１４    制御ヘッド
１６    ガス流の通路
１８    ガス入口ポート
２０    ガス出口ポート
２２    入口通路
２４    バルブチャンバ
２６    出口通路
２８    ユニオン
２９    取り外し自在なユニオン
３０    シーリングシート
３４    バルブ
３６    バルブロッド
３８    ボア
３９    ショルダー
４０    ハウジング
４２    可撓性膜
４４    マウント
４６    パッキング
４８    ネジ
５０、５２    Ｏリングシール
５４    パッド
５７    ピン
６０    制御ロッド
６２    コネクタ
６４    ハウジング
６６    本体
６８    上方部分
７２    軸線
７３    雄ネジ
７３’  雌ネジ
７４    ホイール
７５    ハウジング
７６    突起
７８    キャビティ
８０    ボール
８２    スリーブ
８４    雄ネジ
８４’  雌ネジ
８６    ショルダー
８８    ホイール
９０    ネジ
９３    スプライン
９２    クラウン
９４    スロット
９８、１００、１０２    孔
１１４  ヘッド
１１６  本体
１１８  制御ロッド
１２０  ハウジング
１２２  カバー
１２４  ピストン
１２８  圧力チャンバー
１３０  スプリング手段
１３２  ハウジング
１３４  中心流体チャンネル
１３６  ロックナット
１４０  空気圧ユニオン
【図１】
2009535588.tif 000003
【図２】
2009535588.tif 000004
【図３】
2009535588.tif 000005
【図４】
2009535588.tif 000006
【図５】
2009535588.tif 000007
【図６】
2009535588.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成20年6月27日(2008.6.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
加圧ガスまたは液化ガスシリンダのためのバルブであって、
入口ポートと出口ポートとの間に延びるガス流の通路を含むバルブ本体と、
閉塞部材が関連する、前記バルブ本体の通路内に設けられたバルブチャンバ内のシーリングシートと、
前記バルブ本体に取り付けられ、前記閉塞部材がシーリングシート上に載り、前記通路内の流れをブロックする閉鎖位置と前記閉塞部材が前記シーリングシートから分離して流れを可能にする開放位置との間で制御ヘッドを移動させるように、前記閉塞部材と協働する軸方向制御ロッドを備えた制御ヘッドとを備えたバルブであって、
前記制御ヘッドは、前記バルブ本体に取り外し自在に取り付けられており、前記ガス流の通路の外部で移動自在な停止部材を含むロッキング手段が、前記バルブ本体内に組み込まれており、このロッキング手段は、前記制御ヘッドが前記バルブ本体から取り外されたときに前記シーリングシートに前記閉塞部材をロックすることを可能にすることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記チャンバは、外側シーリング手段を備えることを特徴とする、請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記閉塞部材が前記シーリングシート上にロックされるアクティブ位置と前記閉塞部材を前記シーリングシートから分離できる休止位置との間で、前記ロッキング手段を操作できることを特徴とする、請求項１または２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記ロッキング手段がアクティブ位置にあるときにのみ、前記制御ヘッドを取り外すことができないように前記ロッキング手段が構成されていることを特徴とする、請求項３に記載のバルブ。
【請求項５】
軸方向に剛性であり、前記制御ロッドと前記閉塞部材との間で分離可能なカップリングを特徴とする、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項６】
前記閉塞部材は、長手方向ボア内の前記シーリングシートに対して軸方向にガイドされるバルブロッドの端部に固定されたバルブ部材を備え、前記バルブロッドは、前記バルブと反対の端部に雄ネジを備え、この雄ネジは前記制御ロッドの円筒形ハウジング内のネジと協働することを特徴とする、請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項７】
前記停止部材は、前記ガス流の通路の外側で軸方向に移動自在となっていることを特徴とする、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項８】
前記部材は、作動方向に同軸状のスリーブとして成形されており、その外側の横方向の表面に、前記バルブ本体の固定された部分の上のネジと協働するネジを備えることを特徴とする、請求項１に記載のバルブ。
【請求項９】
前記ロッキング手段は、前記制御ヘッドの側で前記バルブ本体を囲むと共に、前記停止部材に結合されたホイールを備え、よって前記ホイールが回転すると、前記停止部材が軸方向に変位されることを特徴とする、請求項７または８に記載のバルブ。
【請求項１０】
前記バルブ本体内のスプライン付きクラウンに固定されており、前記スプライン付きクラウンは、前記停止部材の外周表面に設けられたスプラインと係合することを特徴とする、請求項９に記載のバルブ。
【請求項１１】
前記ホイールは、ガイドスロットの高さでバルブ本体を貫通するネジにより前記スプライン付きクラウンに固定され、前記ガイドスロットは、前記バルブ本体のまわりでの前記ホイールの移動を定めることを特徴とする、請求項１０に記載のバルブ。
【請求項１２】
前記バルブ本体は、前記制御ヘッドを支持するコネクタ状の部品を備え、前記ホイールは、前記コネクタ状の部品を囲み、前記スプライン付きクラウンは、前記コネクタ状部品内に設けられた前記ガイドスロット内に設置されていることを特徴とする、請求項９、１０または１１に記載のバルブ。
【請求項１３】
前記制御ヘッドは、前記コネクタ状部品に取り外しできるように固定されていることを特徴とする、請求項１２に記載のバルブ。
【請求項１４】
前記コネクタ状の部品は、前記バルブ本体の一体的な部品として製造されているか、またはバルブ本体に追加されていることを特徴とする、請求項１２または１３に記載のバルブ。
【請求項１５】
前記制御ヘッドは、マニュアルまたはリモート操作タイプであることを特徴とする、請求項１〜１４のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１６】
前記制御ヘッドは、プリストレススプリングを有する空気圧タイプであり、前記制御ヘッドは、圧縮した位置にて、前記プリストレススプリングをロックするためのロッキング機構を備える、請求項１〜１５のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１７】
前記ロッキング機構の前記ホイールは、一連の開口部を備え、これら開口部は、アクティブ位置にあるときに、前記制御ヘッドを前記バルブ本体に固定するための手段と整合し、これら固定手段に対するアクセスを可能にすると共に、前記制御ヘッドの取り外しを可能にし、これら固定手段を休止位置に隠すように、これら開口部が位置決めされていることを特徴とする、請求項１〜１６のうちのいずれか１項に記載のバルブ。
【請求項１８】
前記バルブ本体は、ダイレクトタイプまたは反転シートタイプまたは膜タイプであることを特徴とする、請求項１〜１７のうちのいずれか１項に記載バルブ。
【請求項１９】
ガス分配パイプライン内のシリンダバルブまたは流れバルブとして、請求項１〜１８のうちのいずれか１項に記載のバルブを使用する方法。
【請求項２０】
入口ポートと出口ポートとの間に延びるガス流の通路と、
閉塞部材が関連する、前記バルブ本体の通路内のチャンバ内に設けられたシーリングシートと、
軸方向の制御ロッドを有する制御ヘッドのための固定手段とを備え、前記閉塞部材は、前記閉塞部材が前記シーリングシートに載り、前記通路内の流れをブロックする閉鎖位置と前記閉塞部材が前記シーリングシートから離間する開放位置との間で前記軸方向制御ロッドが変位できるように、前記軸方向制御ロッドと協働できるようになっているバルブ本体において、
前記バルブ本体に組み込まれており、前記ガス流の通路の外側で移動自在な停止部材を含み、前記制御ヘッドが前記バルブ本体に固定されていないときに、前記シーリングシートに前記閉塞部材をロックできるようにするロッキング手段を特徴とするバルブ本体。
【国際調査報告】
2009535588.tif 000009
2009535588.tif 000010
2009535588.tif 000011
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