(57)【要約】【課題】弁内部を流体が良好に通過するＹ型弁を提供する。【解決手段】直管部２と、直管部２の流路と交差した状態で直管部の流路と連通する内部空間を有する直管部２よりも大径の交差管部３と、交差管部３内に設けられ直管部２の流路の開度を調整するために直線状に進退移動する弁体４ａとを有する。交差管部３の第二部分３ｂは、その中間部において直管部２と連結されており、直管部２の内壁面の径方向外側に位置する当該テーパ形状の第二部分３ｂに弁座３ｃが形成されている。弁体４ａが弁座３ｃに当接する閉鎖位置にあるとき、弁体４ａは直管部２の全断面を閉鎖する【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体の流路を形成する直管部と、
この直管部と交差した状態で該直管部の前記流路と連通する内部空間を有する交差管部と、
前記流路の開度を調整するために前記交差管部の内部空間を進退移動する弁体と、
該弁体が前記直管部の流路を塞ぐ閉鎖位置に到達した際に前記弁体の端面と当接する弁座と、を有し、
前記弁座は、前記直管部の径方向外側に位置していることを特徴とする流量調整弁。
【請求項２】
前記直管部と交差管部とが３０〜６０度の交差角度をもって交差してい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】
前記交差管部は、前記直管部よりも大径であり、かつ、該直管部との交差部において縮径されており、前記弁座は、該交差管部の縮径部分に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の流量調整弁。
【請求項４】
前記弁体がテフロン（登録商標）によって形成されていることを特徴とする請求項１乃至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、流量調整弁に係り、特に、Ｙ字状に交差した２つの管部からなり、一方の管部内に流体が流れ、他方の管部内を弁体が進退移動することにより前記一方の管部を開閉可能な流量調整弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
飲料製造装置等に用いられる流体の輸送ライン中に設置される流量調整弁は、既に知られている。流量調整弁は、弁内を流体が直線状に流れるような構造となったものが望ましい。このような構造の流量調整弁としては、例えば、バタフライ弁が挙げられる。しかしながら、バタフライ弁は、通常、そのシール部分にゴム製のパッキンを用いているため、流体の輸送ライン中にバタフライ弁を設置すると、シール部分のパッキンから流体にゴム臭が移ってしまう可能性があり、その場合には飲料等を廃棄しなければならない。
【０００３】
また、弁内を流体が直線状に流れる構造となった流量調整弁として、特許文献１に記載のＹ型弁（アングル弁）が知られている。このＹ型弁１００は、図４に示すように、Ｙ字状に交差した２つの管部からなり、そのうちの一方は、直管部１０１を構成し、その内部空間では流体が矢印で図示するように直線状に流れる。他方の管部（交差管部１０２）では、その内部を弁体１０３が直線状に進退移動し、弁体１０３の進退移動量により上記の直管部１０１を流れる流体の流量が調整される。直管部１０１と交差管部１０２接合部の内側には、弁体１０３が直進移動してその端面が当接するための弁座１０４が流路内に突出形成されている。弁体１０３は、これが直進移動してその端面が弁座１０４に当接すると、直管部１０１を閉塞する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−６１５５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
Ｙ型弁１００の内部構造については、開弁時において流体が通過する際の圧力損失を極力抑え、かつ、弁が設けられた輸送ラインを洗浄する際には弁内各部（厳密には、流体が通過する部分）を良好に洗浄し得るような構造であることが求められる。これに対し、図４に示すような従来の流量調整弁にあっては、弁座１０４が流体の流路内に突出形成されていると、その分、流路が狭くなっているために圧力損失が大きくなる。また、洗浄時には弁座１０４周辺で洗浄水に渦流が発生する結果、弁座１０４周辺では洗浄性が低下してしまう虞がある。
【０００６】
そこで、本発明は、上記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁内部を流体が良好に通過することが可能な流量調整弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明の流量調整弁によれば、流体の流路を形成する直管部と、この直管部と交差した状態で該直管部の前記流路と連通する内部空間を有する交差管部と、前記流路の開度を調整するために前記交差管部の内部空間を進退移動する弁体と、該弁体が前記直管部の流路を塞ぐ閉鎖位置に到達した際に前記弁体の端面と当接する弁座と、を有し、前記弁座は、前記直管部の径方向外側に位置していることにより解決される。
【０００８】
上記のように構成された本発明の流量調整弁では、交差管部の内壁面のうち、弁座を構成している部分が、流体が流れる直管部の径方向において当該直管部の径方向外側に位置している。つまり、本発明の流量調整弁では、弁座が流体の流路の内側には存在していないので、弁座によって流体の流れが阻まれることはなく、流路内を流体が良好に（具体的には圧力損失を極力抑えながら）流れるようになる。
【０００９】
上記の流量調整弁に於いて、前記直管部と交差管部とは３０〜６０度の交差角度をもって交差していると好適である。上記の構成であれば、直管部を流れる流体との抵抗が比較的小さいので、弁体を進退移動させる動力源が小さくても、弁体をスムーズに進退移動させることができ、また、動力源が小さくて済むので、直管部と交差管部とをＹ字状に配置することができることと相俟って、調整弁全体の寸法を小型化することができる。
【００１０】
また、上記の流量調整弁において、前記交差管部は、前記直管部よりも大径であり、かつ、該直管部との交差部において縮径されており、前記弁座は、該交差管部の縮径部分に形成されていると好適である。上記の構成であれば、弁座を設ける構造として比較的簡単な構造を実現することが可能となる。
【００１１】
また、上記の流量調整弁において、前記弁体がテフロン（登録商標）によって形成されていると尚一層好適である。上記の構成であれば、弁体がテフロン（登録商標）からなるので、飲料や食品及び液状医薬品等、比較的高レベルの衛生管理が要求される流体の輸送ラインにも本発明の流量調整弁を利用することが可能となる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の流量調整弁によれば、弁内部を流体が良好に通過するようになるため、圧力損失を極力抑えながら流体を輸送することが可能である。また、本発明の流量調整弁が設けられた配管内を洗浄する場合には、弁各部を良好に洗浄することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態にかかる流量調整弁の外観図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる流量調整弁の断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる流量調整弁の断面図である。
【図４】従来のＹ型弁の構造を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の一実施形態に係る流量調整弁について図１及び２を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。すなわち、本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００１５】
本実施形態に係る流量調整弁は、Ｙ型弁１であり、図１に図示した外観を有している。Ｙ型弁１は、鋳造、鍛造又は機械加工等によって形成された金属製の弁である。Ｙ型弁１は、同図に示すように、円筒状の直管部２と、直管部２よりも大径な円筒状の交差管部３とを有している。直管部２は、ストレートな円筒形状をなしており、その内部には流体が流れる。すなわち、直管部２は、Ｙ型弁１の中で、流体の流路を形成している部分である。なお、直管部２の両端部には、それぞれ流体の輸送ラインの本線（不図示）が連結されている。
【００１６】
交差管部３は、中空状の部分であり、その内部空間は、直管部２内に形成された流路と交差した状態で当該流路と連通している。ここで、同図の実施形態では、直管部２と交差管部３とが約４５度の角度をもって交差しているが、この交差角度は、望ましくは３０〜６０度、より望ましくは４０〜５０度の範囲であるのがよい。
【００１７】
交差管部３の延出方向一端は、開口端となっており、当該開口端に臨む位置には図示しない駆動手段のほか、図示しない開閉センサ等が配置される。また、交差管部３の内部空間には、図２に示すようにＹ型弁１の可動部４が収容されている。可動部４は、図２に示すように薄型の円柱形状をなす弁体４ａと、弁体４ａの背面側に（図中右上側）連設されたスリーブ部４ｂとを備える。また、弁体４ａは、その前面側（図中左下側）に円錐台形部４ａ‘を有する。これらを含む可動部４の各部は、テフロン（登録商標）によって一体成型されている。ただし、可動部４の材質については、特に限定されるものではなく、テフロン（登録商標）以外の材料であってもよい。
【００１８】
弁体４ａは、直線状に進退移動することにより、直管部２内に形成された流体の流路の開度を調整する。スリーブ部４ｂは、細長い円柱状の支持棒である。そして、駆動手段により、可動部４が交差管部３の内部空間をその軸方向に沿って直線上に進退移動する。これにより、弁体４ａは、開放位置と閉鎖位置（図２の位置）との間を往復移動することができる。
【００１９】
直管部２の外側、すなわち交差管部３には、閉鎖位置において、弁体４ａにおける円錐台形部４ａ‘の外周円錐部が面接触する弁座３ｃが形成されている。弁体４ａの円錐台形部４ａ’が弁座３ｃに当接した状態では、弁体４ａが３ｃ直管部２内の流路を閉塞している。また、本実施形態では、弁座３ｃが交差管部３の内壁面によって構成されている。さらに、本実施形態では、交差管部３の内壁面のうち、弁座３ｃを構成している部分が、直管部２の径方向において直管部２の内壁面よりも内側に位置していない。このような構成であれば、直管部２の径方向において直管部２の内壁面よりも内側に弁座３ｃが設けられている構成において問題となっていた直管部２における圧力損失がない。また、直管部２の内壁面よりも内側に弁座３ｃが設けられている場合に当該弁座３ｃ周辺で生じる流体の溜まりが発生することもない。
【００２０】
以下、上記の効果を得るために本実施形態で採用している構成、特に交差管部３の構成についてさらに詳しく説明する。交差管部３は、図１及び２に示すように、大径な円筒状の第一部分３ａと、この第一部分３ａと連設する円錐状の第二部分３ｂとを有している。第一部分３ａには、その内部空間に前述の可動部４が収められている。
【００２１】
第二部分３ｂは、第一部分３ａから離れるほど縮径している。また、第二部分３ｂの内壁面（交差管部３の内部空間を囲む面）は、第二部分３ｂの外周面と同様にテーパ形状となっており、第一部分３ａから離れるほど縮径している。そして、交差管部３の第二部分３ｂは、その中間部において直管部２と連結されており、前記弁座３ｃは、直管部２の内壁面の径方向外側に位置する当該縮径部分であるテーパ形状の第二部分３ｂに形成されていることになる。
【００２２】
弁体４ａが弁座３ｃに当接する閉鎖位置にあるとき、弁体４ａは直管部２の全断面を閉鎖する。
以上のように弁座３ｃとしての隣接部分３ｃは、直管部２の内壁面よりも内側に存在していない。このため、開弁時において、直管部２内に流体を流す際には、流体が弁座３ｃによって阻まれず、良好に流れる。また、直管部２内を洗浄する際にも、弁座３ｃは内方に突出していないので、それによる影響を受けず、良好に洗浄することが可能となる。
【００２３】
図３は、本発明の他の実施形態に係る流量調整弁を示している。この実施形態は、上述した実施形態と異なり、同図中における直管部２の下部（交差管部３が連結される部位と反対側）が膨出することなく面一となっている。このような形態にあっても、上述した実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【符号の説明】
【００２４】
１  Ｙ型弁（流量調整弁）
２  直管部
３  交差管部
３ａ  第一部分
３ｂ  第二部分
３ｃ  隣接部分
３ｃ  弁座
４  可動部
４ａ  弁体
４ｂ  スリーブ部
１００  Ｙ型弁
１０１  直管部
１０２  交差管部
１０３  弁体
１０４  弁座
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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