(57)【要約】本発明は、配管付属物に関し、特に動作流体が高圧で流量が大きな配管中において動作媒体の流量制御のために使用できる配管付属物に関する。技術的効果は、本発明のバルブが、入口と出口とを備えた本体と、バルブシートと、駆動装置に連結されたクロージャと、シール部材とを有し、前記本体が円筒状挿入部材を備え、前記クロージャが２つの連接された円筒部からなる空洞状のスリーブの形態で実施され、本体に接する円筒部の外径は挿入部材に接する円筒部の内径の０．９〜１．１倍であるという事実によって達成される。本発明はクロージャを運動させるための力を減じさせ、バルブの安定した操作性の向上を可能とする。本発明のバルブは、既存のバルブに対し動作媒体のいかなる圧力に対しても操作特性の安定性を保証するという点に特徴がある。
2005502827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口と出口とを備えた本体と、バルブシートと、駆動装置に連結されたクロージャと前記本体に取り付けられた円筒状挿入部材とをシールするシール部材とからなり、
前記クロージャが、前記円筒状挿入部材の外面に沿って往復運動可能に前記本体内に配設された空洞状のスリーブの形態で実施されると共に、前記スリーブが２つの連接された円筒部からなり、前記本体に接する円筒部の外径が、前記円筒状挿入部材に接する円筒部の内径の０．９〜１．１倍であることを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記駆動装置に連結されたクロージャの円筒部は雌型のシール部材の内側に位置する一方、雄型のシール部材が他方の円筒部の内側に位置することを特徴とする請求項１記載のバルブ。
【請求項３】
前記駆動装置は、前記クロージャの軸芯方向の運動を促進することを特徴とする請求項１記載のバルブ。
【請求項４】
前記バルブシートに当接する前記クロージャの底面は、逆円錐台状であることを特徴とする請求項１記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、配管付属物に関し、特に動作流体が高圧で流量が大きな配管中において動作媒体の流量制御のために使用できる配管付属物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、入口と出口とを備えた本体と、バルブシートと、円板状の形態で実施されるクロージャとからなるバルブが知られている（特許文献１）。
【０００３】
また、出口を封止する円筒状のクロージャを備えたスライド式バルブが知られている（特許文献２）。
【０００４】
本発明に最も近似するバルブは、入口と出口とを備えた本体と、バルブシートと、駆動装置に連結されたクロージャと、シール部材を有し、前記本体は、その外面に沿って往復運動可能な円筒状挿入部材を備えている（特許文献３）。
【０００５】
【特許文献１】
ロシア国特許Ｎｏ．２，１６３，３１８号明細書
【特許文献２】
ロシア国特許Ｎｏ．２，１５９，８５７号明細書
【特許文献３】
ソ連国発明者証Ｎｏ．９３，０１９号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記特許文献１の欠点は、クロージャにおける動作媒体の圧力に打ち勝つために、クロージャを「開」又は「閉」とする際に、クロージャに著しく大きな力を加える必要がある点にある。動作媒体の圧力の影響下でバルブに作用する力は、動作媒体の圧力及びクロージャの寸法に直接比例して増大するため、前記欠点は、動作媒体が高圧及び／又は大流量での配管におけるバルブの使用に問題を生じさせる。
【０００７】
特許文献２は、バルブを「開」又は「閉」とするために非常に大きな機械的力を必要としない。
【０００８】
しかしながら、上記特許文献２の欠点は、「閉」位置におけるバルブの完全な漏洩防止をなしうることができず、しかもバルブの連結部分の品質が低下した場合はバルブの漏洩防止性が著しく低下する点にある。
【０００９】
上記特許文献３の欠点は、クロージャに加えられる力と動作媒体の圧力を形成する力とが均衡していないので、クロージャを「開」又は「閉」とする際に、クロージャに著しく大きな力を加える必要がある点にある。このことは、低流量操作モードで上記特許文献３のバルブを使用した水力系では自己振動が発生する結果となる。バルブのタッピング音やハミング音によって明らかとなるこのような自己振動は、全水力系を完全に破壊してしまう水圧衝撃の開始を招く虞がある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の実施によって達成された技術的効果は、水力系が、バルブの開閉時にバルブが自己振動を開始できる状態にはなく、クロージャの運動のために使用される力を減少させることができ、バルブの操作安定性を向上させることにある。特許請求の範囲に記載されたバルブは、円板状バルブの利点とスライド式バルブの利点とを併せ持つ。すなわち、「閉」位置における高い漏洩防止性は、動作媒体の圧力の結果によってクロージャの駆動に影響を与える力の除去を一緒に提供する。しかも、特許請求の範囲に記載されたバルブは、「閉」位置における漏洩防止性が、シール部材の存在によりバルブシートをクロージャの下端に当接することによって得られるので、通常の操作を行なうために何ら高度な品質を有する部品を必要としない。
【００１１】
特許請求の範囲に記された技術的効果は、入口と出口とを備えた本体と、バルブシートと、駆動装置に連結されたクロージャと、シール部材とを有し、前記本体は円筒状挿入部材を備え、前記クロージャは、前記円筒状挿入部材の外面に沿って往復運動可能に前記本体に取り付けられた空洞状のスリーブの形態で実施されたバルブによって達成される。本発明によれば、スリーブは２つの連接された円筒部からなり、前記本体に接する円筒部の外径は前記挿入部材に接する円筒部の内径の０．９〜１．１倍とされている。
【００１２】
駆動装置に連結されたクロージャの円筒部は雌型のシール部材の内側に位置する一方、雄型のシール部材は他方の円筒部の内側に位置している。駆動装置はクロージャに軸芯方向の運動を供給し、バルブシートに当接するクロージャの底部表面は逆円錐台状の形態で実施されている。
【００１３】
このような技術的解決によって、動作媒体、例えば、流体や気体の圧力によって引き起こされる長手方向の力は、円筒部の外面の上部と前記円筒部の下（面）部とが互いに釣り合っているので、バルブの漏洩防止性と、クロージャを駆動させるために必要な力の低減とを供給することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１〜図４は、種々の形態で実施される特許請求の範囲に記載されたバルブの概略図である。
【００１５】
図１のバルブは、入口２と出口３とを備えた本体１を有し、出口３は前記本体１の下部に設けられている。前記本体１の下部にある出口３に関する言及は暫定的であって、バルブ各部の位置関係の記述を単純化するためになされている。実際に、本バルブは、空間内での各部の位置とは無関係に操作可能である。
【００１６】
バルブのクロージャは、前記本体１に接し、かつ挿入部材１１と接する円筒部６に連接された円筒部５を備えた空洞状のスリーブ４の形態で実施される。また、このスリーブ４は、前記円筒部６の内径は、円筒部５の外径と略同一径を有している。バルブの通常の操作を確保するために、円筒部６の内径は円筒部５の外径と同一でなければならない。円筒部６の内径と円筒部５の外径とは、厳密に等しいのが好適であるが、場合によっては、この要求は完成品の製造コストが著しく高くなる可能性がある。リング状シール部材（雄型シール部材）８が円筒部６の内側に位置する一方、円筒部５は雌型シール部材７の内側に位置している。円筒部５はクロージャの軸芯方向の運動を促進する駆動装置に連結されている。
【００１７】
駆動装置は、例えば、スリーブ４の内面に形成されたネジ山に対応するネジ山を備えたネジ９の形態で実施可能である。前記スリーブ４は公知の手段、例えば、スリーブ４に取り付けられたピンによって位置決めされる一方、前記ネジ９はフライホイール１０によって駆動するようにセットされ、前記ピンは前記本体１に固定されたナットのノッチ上を移動する。バルブは電磁式或いは圧搾空気式の駆動装置を備えるように製造することも可能である。
【００１８】
円筒状の挿入部材１１の外表面は、スリーブ４の円筒部６に対するガイドとしての役割を果たす。バルブシート１２は、バルブが「閉」位置にある時に入口方向からの動作媒体とクロージャの下部表面とが接するような態様で実施される。すなわち、バルブが「閉」位置の時は、バルブシート１２と当接しているクロージャ下部表面の内側部分を除き、クロージャの円筒部６の全下部表面が動作媒体と実際的に接する。クロージャの下端はバルブシート１２と最小限の面積で当接することが好適であり、これは前記下端及びバルブシート１２を高硬度合金で形成することによって達成される。
【００１９】
このようにしてクロージャの下部表面のより狭い部分が、出口を閉鎖するバルブシートの表面と環状に接触する状態が得られる。そして、前記バルブシート１２と接触する前記クロージャの下面は逆円錐台の形態で実施される。実験は、クロージャの下部表面のより狭い部分の外径がクロージャ下部の内径の１．１倍を超えなければ、バルブが操作できることを示している。
【００２０】
バルブシート１２は円筒部６の内径と等しい外径を有する環状棚１３を備えていてもよい。前記環状棚１３は、付加的な操作上の安定性とバルブの閉鎖に影響を与える長手方向の負荷の減少とをもたらし、排水孔１４を介して流れる前記動作流体の低流量モードにおいてもバルブ操作をすることができる。
【００２１】
図２は図１に示したものと同じ構成要素からなるバルブ（第２の実施の形態）を示し、唯一の相違点は、本体１が２つの部材からなり、また円筒状挿入部材１１がピンの形態で実施されている点である。前記挿入部材１１の一端は直径が大きく、スリーブ４の円筒部６のガイドとしての役割を果たし、他端は本体１の底部に固着されている。バルブシート１２は本体１の突出した円錐部上に配され、入口２と出口３は同一の軸芯上に設けられると共に、往復運動するスリーブ４の軸芯に対しては傾斜状に配されている。このようなバルブ構成は、入口２及び出口３と配管とを同一軸芯上に配設することを容易にする。
【００２２】
図３は、図１及び図２に示したバルブと類似のバルブ（第３の実施の形態）を示しており、唯一の相違点は、円筒状挿入部材１１の一端が本体の上部に固定されており、他端はスリーブ４の円筒部６内に固定されている点にある。フライホイール１０は、円筒状のネジ９を有する円筒部を具備している。
【００２３】
図４は前述したバルブと類似の構成要素からなるバルブ（第４の実施の形態）を示し、唯一の相違点は、本体１が入口（出口）２を備えた円筒の形態で実施されており、その入口（出口）２にはバルブシート１２を備えた円錐状部材が設けられている点である。出口３は入口２及びバルブ本体１と同一軸芯上に位置している。フライホイール１０の軸芯はバルブ本体１及びスリーブ４の軸芯と直角に位置している。スリーブ４の運動は、ネジ９を介してフライホイール１０によって達成され、このネジ９はギヤ又はその他の機械的な駆動装置によって置き換えてもよい。
【００２４】
図１、図２、図３及び図４に示されたバルブは空間内でどのような方法でも配置することができる。
【００２５】
バルブは以下の方法で操作される。
【００２６】
「開」状態にあるバルブは、円筒部６の外表面上部がバルブ本体と接しないようにスリーブ４（クロージャ）が持ち上げられ、この状態で流体や気体などの動作媒体の圧力によって形成される長手方向の力は、円筒部６の外表面上部と該円筒部６の底面部とで互いに釣り合っている。したがって、バルブの「開」状態ではスリーブ４を所定位置に固定するために駆動装置からは何らの力も必要としない。しかも、特許請求の範囲に記された配置は、入口と出口の間での動作媒体の自由な流れを容易にする。すなわち、スリーブ４の下端は排水孔１４の上限の上に位置しなければならない。
【００２７】
バルブを閉じる時、駆動装置はスリーブ４の下降運動を供給するが、上述したように、径方向（長手方向）の力が生じないので、駆動装置によって発生した力は、スリーブ４とシール部材との間の摩擦力に打ち勝つためにのみ費やされる。スリーブ４の下降運動によって、下方の円筒部６により排水孔１４は次第に閉じられ、バルブの開口領域は減じられる。さらに、下方の円筒部６の下端がバルブシート１２の環状棚１３の上限を通過する時、動作媒体の流れのほぼ完全な停止が起きる。バルブがバルブシート上に環状棚１３が形成されておらず、しかも、前記環状棚１３を有する場合と同様にバルブの漏洩防止性を向上させるためにはスリーブ４はバルブシート１２に当接するまでその下端が降下する。そしてその結果、動作媒体の流れの完全な停止が得られる。下方の円筒部６の底面部は相対的に微小な領域でバルブシート１２の表面と接するので、バルブが「閉」状態にある時、動作媒体の圧力によって引き起こされる長手方向の力はスリーブ４に対し実質的に影響は何らない。従って、「閉」状態でのバルブを維持するためには、クロージャは長手方向の力が負荷されることを必要としない。しかも、バルブを開けるための力は摩擦力に打ち勝つためにのみ使用される。
【００２８】
クロージャのバランスを容易にするバルブ設計の重要な特性は、動作媒体の圧力から所定速度でバルブを閉じるのに要求される動力の独立性にある。このことが、いかなる圧力の動作媒体であってもバルブの安定した操作を供給し、他の公知の設計のバルブと比較して特許請求の範囲に記されたバルブの本質的な利点を形成する。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係るバルブの概略図を示す。
【図２】本発明に係るバルブの第２の実施の形態を示す概略図を示す。
【図３】本発明に係るバルブの第３の実施の形態を示す概略図を示す。
【図４】本発明に係るバルブの第４の実施の形態を示す概略図を示す。
【図１】
2005502827.tif 000003
【図２】
2005502827.tif 000004
【図３】
2005502827.tif 000005
【図４】
2005502827.tif 000006
【国際公開パンフレット】
2005502827.tif 000007
2005502827.tif 000008
2005502827.tif 000009
2005502827.tif 000010
2005502827.tif 000011
2005502827.tif 000012
2005502827.tif 000013
2005502827.tif 000014
2005502827.tif 000015
2005502827.tif 000016
2005502827.tif 000017
2005502827.tif 000018
2005502827.tif 000019
2005502827.tif 000020
2005502827.tif 000021
2005502827.tif 000022
【国際調査報告】
2005502827.tif 000023
2005502827.tif 000024