(57)【要約】【課題】バタフライ弁並にコンパクトで設置空間が狭い仕切弁を提供する。【解決手段】側方に張り出した弁体室１７を有する弁箱１２と、上端部に弁棒７０の下端部が連結ピン７２を介して連結されているとともに、リンク６０を有する弁体５０とを備えた仕切弁であって、前記リンク６０が流路に対して直角な面内にあって一端が前記弁体５０の上端部と一体となっており、他端部がふた３０内側のリンク支持部４５に支持ピン４６を介して回転可能に連結されているとともに、前記連結ピン７２が貫通し、摺動する長穴６２を有し、弁棒の下降または上昇に応じてリンク６０が前記支持ピン４６回りに回転して弁体５０が前記弁体室１７に出入する。【選択図】図２
2005201351.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側方に張り出した弁体室を有する弁箱と、上端部に弁棒の下端部が連結ピンを介して連結されているとともに、リンクを有する弁体とを備えた仕切弁であって、前記リンクが流路に対して直角な面内にあって一端が前記弁体の上端部と一体となっており、他端部がふた内側のリンク支持部に支持ピンを介して回転可能に連結されているとともに、前記連結ピンが貫通し、摺動する長穴を有し、弁棒の下降または上昇に応じてリンクが前記支持ピン回りに回転して弁体が前記弁体室に出入することを特徴とする仕切弁。
【請求項２】
前記仕切弁がパラレルスライド弁であって、開き止めナットを前記連結ピンの両端に設け、相対する一方の弁体下端部に溝を設けるとともに、他方の弁体下端部に前記溝に引っ掛かる開き止め金具を固定し、弁開閉時に相対する弁体の開きを制限する請求項１記載の仕切弁。
【請求項３】
前記仕切弁がスルーコンジット仕切弁であって、前記弁体室に流路を挟んで相対する導管室を有し、弁全開時に弁座間に位置し、前記弁棒の上昇または下降に応じて導管室に出入する導管が前記弁体の側面に一体となって設けられている請求項１記載の仕切弁。
【請求項４】
前記仕切弁がウェッジ仕切弁であって、弁開閉時に移動する弁体の円弧状の軌跡に沿って延びる案内部材が前記弁箱の角胴部および弁体室の内壁面にそれぞれ設けられた請求項１記載の仕切弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は仕切弁、特に操作部の省スペース化と弁操作時の操作力を軽減することを目的にした仕切弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
各種のバルブは最近のプラントの小型化、コストダウン化により、よりコンパクトで省スペース化が可能なタイプが要求されて来た。仕切弁は、流体抵抗が小さく弁座の気密性も良好である。しかし、コンパクト化の観点から見ると、仕切弁は一般に流路に対して垂直に弁体を上昇、下降する機構のため、操作部のスペースが高くなり、配管に取り付けた場合、操作部周りの配置に苦慮する場合が多い。
【０００３】
操作部が低く、省スペース化が可能なバルブとして、バタフライ弁が知られている。バタフライ弁は、高温高圧用途には不向きである。さらに、構造上、弁全開時であっても流路中に弁体があるため、仕切弁に比べて抵抗係数（圧力損失）が大きい。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この発明は、バタフライ弁並にコンパクトで設置空間が狭くて済む仕切弁を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明の仕切弁は、側方に張り出した弁体室を有する弁箱と、上端部に弁棒の下端部が連結ピンを介して連結されているとともに、リンクを有する弁体とを備えた仕切弁であって、前記リンクが流路に対して直角な面内にあって一端が前記弁体の上端部と一体となっており、他端部がふた内側のリンク支持部に支持ピンを介して回転可能に連結されているとともに、前記連結ピンが貫通し、摺動する長穴を有し、弁棒の下降または上昇に応じてリンクが前記支持ピン回りに回転して弁体が前記弁体室に出入する。
【０００６】
上記仕切弁において、前記仕切弁がパラレルスライド弁であって、開き止めナットを前記連結ピンの両端に設け、相対する一方の弁体下端部に溝を設けるとともに、他方の弁体下端部に前記溝に引っ掛かる開き止め金具を固定し、弁開閉時に相対する弁体の開きを制限するようにしてもよい。
【０００７】
前記仕切弁がスルーコンジット仕切弁であって、前記弁体室に流路を挟んで相対する導管室を設け、弁全開時に弁座間に位置し、前記弁棒の上昇または下降に応じて導管室に出入する導管を前記弁体の側面に一体として設けてもよい。
【０００８】
さらに、前記仕切弁がウェッジ仕切弁であって、弁開閉時に移動する弁体の円弧状の軌跡に沿って延びる案内部材を前記弁箱の角胴部および弁体室の内壁面に設けるようにしてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
この発明の仕切弁では、弁棒、リンクおよびリンク支持部から構成されるリンク機構により、弁開閉状態に応じて弁体を弁箱の側部に設けた弁体室に出入するようにしているため、操作部の高さを低くすることができる。この結果、仕切弁が小型となり、また設置空間を狭くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１〜図４はこの発明の第１の実施の形態を示すもので、それぞれパラレルスライド弁の断面図である。図１で左側を弁入口とする。
【００１１】
パラレルスライド弁１０は、主に弁箱１２、弁座２０、ふた３０、弁体５０、リンク６０、弁棒７０および操作部８０から構成されている。
【００１２】
弁箱１２は、弁箱１２の中央に形成された角胴部１３、角胴部１３の両端に形成された円胴部１４ａ、１４ｂからなっている。角胴部１３の一方の側部が弁体室１７となっている。弁体室１７は、図２に示すように弁体５０のほぼ半分を収めることができるように側方に張り出している。
【００１３】
弁座２０は、円胴部１４ａ、１４ｂの向かい合う端部にそれぞれ環状の弁座２１ａ、２１ｂが溶接されている。相対する弁座面２２ａ、２２ｂは、平行となっている。
【００１４】
ふた３０は、角胴部１３の頂部にボルト３で固定されている。ふた３０には、パッキン箱３４が設けられており、パッキン箱３４内にパッキン３５が充填されている。パッキン押え３６をボルト３７で締め付けて、パッキン押え輪３８でパッキン３５を押え、弁内の気密を保つようにしている。パッキン箱３４の直下に、下端に逆座４１が形成された逆座ブッシュ４０が取り付けられている。
【００１５】
弁体５０は、相対する２枚の弁体５１ａ、５１ｂからなっている。弁体５０および弁座２０の接触気密面は平行になっており、弁全閉時に気密が保たれる。相対する弁体５１ａ、５１ｂの裏側の中心部はばね室５３を形成しており、ばね室５３にコイルばね５４が挿入されている。コイルばね５４は弁体５１ａ、５１ｂの間を押し広げて弁体５１ａ、５１ｂを弁座２１ａ、２１ｂに押し付け、これらの間の気密を保つための補助的面圧を与える。
【００１６】
上述の弁体５１ａ、５１ｂ間に挿入されたコイルばね５４は弁体５１ａ、５１ｂを互いに離すように作用するので、弁体５１ａ、５１ｂが離れ過ぎないようにする必要がある。このために、のちに説明する連結ピン７２の両端部にそれぞれ開き止めナット７３が取り付けられている。上記開き止めナット７３の間隔を調整して、相対する弁体５１ａ、５１ｂの上端部間が一定間隔以上に開かないようにしている。また、一方の弁体５１ａの底部に溝５６が設けてあり、他方の弁体５１ｂの底部にＬ字形の開き止め金具５７が止めねじ５８で固定されている。開き止め金具５７の先端部が溝５７の内壁面に引っ掛かって、相対する弁体５１ａ、５１ｂの下端部間が一定間隔以上に開かないようにしている。
【００１７】
このパラレルスライド弁１０は、図９に示すウェッジ仕切弁１１０のような案内手段が不要である。すなわち、弁全開状態でも出側の弁体５１ｂの弁体面５２ｂが弁座面２２ｂに接し、弁体５１ａの後端は開き止め金具５７により止められているため、ウエッジ仕切弁１１０のように弁全開時でも弁体５１ａ、５１ｂが流れ方向にずれることがない。
【００１８】
リンク６０は２枚の長方形のリンク板６１ａ、６１ｂからなり、各弁体５１ａ、５１ｂの頂部からそれぞれ流路に対して直角な平面内にあって、弁全閉状態で斜め上方に向かって延びている。リンク板６１ａ、６１ｂの長手方向に沿って延びる長穴６２が、弁体頂部寄りの部分に設けられている。のちに説明する弁棒７０の下端部に取り付けられた連結ピン７２が、長穴６２を貫通している。リンク板６１ａ、６１ｂの先端部は、ふた３０の内側から下方に向かって突出するリンク支持部４５に支持ピン４６を介して回転可能に取り付けられている。支持ピン４６は、図３に示すように止めねじ４７でリンク支持部４５に固定されている。
【００１９】
弁棒７０は、下端部に連結ピン７２が取り付けられている。連結ピン７２はリンク板６１ａ、６１ｂの長穴６２を貫通しており、弁棒７０の昇降に応じてリンク６０の長穴６２に沿って摺動する。弁棒７０を昇降すると、連結ピン７２は長穴６２を摺動し、リンク６０はリンク支持部４５の支持ピン４６を中心に回転する。このように、前記ふた３０のリンク支持部４５、リンク６０および弁棒７０はリンク機構を構成している。
【００２０】
弁棒７０は、前記パッキン箱３４内のパッキン３５を貫通しており、弁棒７０の下端寄りに逆座面７４が設けられている。逆座面７４は、弁全開時に前記逆座４１に接触してストッパーの働きをする。
【００２１】
操作部８０は、ふた３０から上方に延び、ふた３０と一体となったヨーク８１を備えている。ヨーク８１の上端部に、めねじが切られたヨークブッシュ８３が回転可能に取り付けられており、弁棒上部のねじ部７６とはめ合っている。ヨークブッシュ８３に、ハンドル８５がキー８６で固定されている。ヨークブッシュ８３は、ヨーク頂部８２とナット８８とで上下方向に移動しないようになっている。したがって、ハンドル８５を回転すると、弁棒７０は回転せずに昇降する。
【００２２】
つぎに、上記のように構成されたパラレルスライド弁１０の動作について説明する。図１は、弁全閉時の状態を示している。この状態からハンドル８５を回転すると、弁棒７０が上昇する。弁棒７０の上昇にともない、連結ピン７２は上昇しながら長穴６２をスライドし、リンク６０の弁体頂部寄りの部分を引き上げる。リンク６０と一体の弁体５１ａ、５１ｂは支持ピン４６を中心とし、図２に示すように反時計方向に回転しながら弁体室１７に入り、全開する。このとき、図４に示すように弁棒７０の逆座面７４が逆座ブッシュ４０の逆座４１に接している。
【００２３】
弁全開状態から全閉状態にするには、ハンドル８５を逆回転して弁棒７０を下降する。この場合、リンク６０は時計方向に回転し、弁体５１ａ、５１ｂは弁体室１７から弁座２１ａ、２１ｂ間に移動する。
【００２４】
図５〜図８は、この発明の第２の実施の形態を示すもので、それぞれスルーコンジット仕切弁の断面図である。図１〜図４に示す部材と同様のものには同一の参照符号を付け、その詳細な説明は省略する。
【００２５】
スルーコンジット仕切弁は、主に弁箱９２、弁座２０、ふた３０、弁体５０、導管１００、リンク１０５、弁棒７０および操作部８０から構成されている。弁座９２、ふた３０、弁体５０、弁棒７０および操作部８０は、図１〜図４に示すものと同じ構成になっている。
【００２６】
弁箱９２は、弁箱９２の中央に形成された角胴部９３、角胴部９３の両端に形成された円胴部９４ａ、９４ｂからなっている。角胴部９３の一方の側部が弁体室９７、他方の側部が導管室９８となっており、弁体室９７と導管室９８とは互いに向かい合っている。弁体室９７は図８に示すように弁体５０のほぼ半分を収めることができるように、また導管室９８は図６に示すように導管１００のほぼ全体を収めることができるようにそれぞれ側方に張り出している。
【００２７】
導管１００はリング状をしており、弁体５０の側面に一体となってつながっている。導管１００の内径は、弁座２０の内径と等しい。弁全開状態で弁体５０が後退して弁体室９７にあるとき、導管１００は弁座２１ａ、２１ｂ間に位置し、導管１００の端面１０１ｂが弁座面に接している。このとき、導管１００は弁箱９２の円筒部９４ａ、９４ｂの流路９５ａと流路９５ｂとをつなぎ一つの流路を形成する。
【００２８】
リンク１０５は、長方形のリンク板１０５ａ、１０５ｂ、およびリンク板１０５ａ、１０５ｂの下部側面と導管１００の側面とをつなぐアーム１０８とからなっており、全体としてＬ字形をしている。リンク板１０５ａ、１０５ｂは、各弁体５１ａ、５１ｂの頂部からそれぞれ流路に対して直角な平面内にあって、弁全閉状態で斜め上方に向かって延びている。リンク板１０５ａ、１０５ｂの長手方向に沿って長穴１０７が、弁体頂部寄りの部分に設けられている。弁棒７０の下端部に取り付けられた連結ピン７２が、長穴１０７を貫通している。リンク板１０５ａ、１０５ｂの先端部は、ふた３０の内側から下方に向かって突出するリンク支持部４５に支持ピン４６を介して回転可能に取り付けられている。
【００２９】
上記のように構成されたスルーコンジット仕切弁９０は、前記パラレルスライド弁１０と同様に動作する。導管１００は、図７に示すように弁全開時に弁座２１ａ、２１ｂ間の隙間を塞ぐ。これにより、弁内流路は隙間などの凸凹の無いスムースな形状になり、弁内を通過する流体が配管内を流れるのと同じ程度に流体抵抗は小さくなる。このスルーコンジット仕切弁９０は流体抵抗が小さいので、既存のボール弁と同様の用途に用いられる。
【００３０】
図９および図１０は、この発明の第３の実施の形態を示すもので、それぞれウエッジ仕切弁１１０の断面図である。図１〜図４に示す部材と同様のものには同一の参照符号を付け、その詳細な説明は省略する。
【００３１】
ウエッジ仕切弁１１０は、主に弁箱、弁座、ふた、弁体、リンク、弁棒および操作部から構成されている。弁箱１２、ふた３０、弁棒７０、リンク６０および操作部７０は、図１〜図４に示すものと同じ構成になっている。弁体１１４はくさび状となっており、弁座１１２ａ、１１２ｂは弁体１１４のくさび形状に合わせて弁座面１１２ａ、１１２ｂが傾斜している。弁体１１４を全閉すると、くさびの作用により弁座面１１２ａ、１１２ｂと弁体面１１５ａ、１１５ｂとの間に面圧が生じ、気密が保たれる。
【００３２】
弁箱９２の角胴部９３の前後（図９では左右）の内壁面に、それぞれ弁体１１４の移動方向に沿って円弧状に延びる帯状の案内突起１２１が設けられている。案内突起１２１は、弁棒７０の弁体取付け部の側面を案内する。また、角胴部１３の底部内壁面から弁体室１７の内壁面に沿って円弧状に延びる案内溝１２２が設けられている。案内溝１２２は、弁体下端部に設けられた案内片１１６にはめ合っている。これら案内突起１２１および案内溝１２２は、それぞれ弁開閉時に弁体１１４が移動方向から外れないようにする。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】この発明の第１の実施の形態を示すもので、全閉状態のパラレルスライド弁の断面図である。
【図２】図１に示すパラレルスライド弁のＡ−Ａ線に沿う断面図である。
【図３】図１に示すパラレルスライド弁のB−B線に沿う断面図である。
【図４】図１に示すパラレルスライド弁の全開状態の断面図である。
【図５】この発明の第２の実施の形態を示すもので、全閉状態のスルーコンジット仕切弁の断面図である。
【図６】図５に示すスルーコンジット仕切弁のＣ−Ｃ線に沿う断面図である。
【図７】図５に示すスルーコンジット仕切弁の全開状態の断面図である。
【図８】図７に示すスルーコンジット仕切弁のＤ−Ｄ線に沿う断面図である。
【図９】この発明の第３の実施の形態を示すもので、全閉状態のウエッジ仕切弁の断面図である。
【図１０】図９に示すウエッジ仕切弁のＥ−Ｅ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  パラレルスライド弁        １２  弁箱
１３  角胴部                    １４  円胴部
１７  弁体室                    ２０  弁座
３０  ふた                      ３４  パッキン箱
３６  パッキン押え              ３８  パッキン押え輪
４０  逆座ブッシュ              ４５  リンク支持部
４６  支持ピン                  ５０  弁体
５４  コイルばね                ５６  溝
５７  開き止め金具                ６０  リンク
６１  リンク板                  ６２  長穴
７０  弁棒                      ７２  連結ピン
７４  逆座面                    ７６  ねじ部
８０  操作部                    ８１  ヨーク
８３  ヨークブッシュ            ８５  ハンドル
９０  スルーコンジット仕切弁    ９２  弁箱
９３  角胴部                    ９４  円胴部
９７  弁体室                    ９８  導管室
１００  導管                    １０５  リンク
１０６  リンク板                １０７  長穴
１０８  アーム                  １１０  ウエッジ仕切弁
１１２  弁座                    １１４  弁体
１１６  案内片                  １２１  案内突起
１２２  案内溝
【図１】
2005201351.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005201351.tif 000006
【図５】
2005201351.tif 000007
【図６】
2005201351.tif 000008
【図７】
2005201351.tif 000009
【図８】
2005201351.tif 000010
【図９】
2005201351.tif 000011
【図１０】
2005201351.tif 000012