(57)【要約】【課題】  緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合や停電時に、瞬時に閉じることのできるバルブを提供する。【解決手段】  流体入口部２と流体出口部３を有する弁箱１内の流路４に、流路４をクイック閉弁する複数の遮断弁部５，６と、流路４を流れる流体の流量制御と開弁速度制御を可能とする制御弁部７を直列に配置することにより、制御弁部７を制御することにより希望する流量の流体を流すことができ、また希望する速度で流路を開くことができるようにし、また緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合に、流路に直列に配置された複数の遮断弁部５，６により流路を瞬時に且つ確実に閉じることができるようにした。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体入口部と流体出口部を有する弁箱内の流路に、流路をクイック閉弁する複数の遮断弁部と、流路を流れる流体の流量制御と開弁速度制御を可能とする制御弁部を直列に配置したことを特徴とするバルブ。
【請求項２】
前記複数の遮断弁部は、それぞれ弁孔を開口しており前記流路を仕切る弁座と、弁軸に支持され軸線方向に往復移動して前記弁座に当接離反し前記弁孔を開閉する遮断弁体と、前記遮断弁体を前記弁座に当接させる方向に付勢する圧縮バネと、電磁力により前記遮断弁体を前記弁座から離反させる方向に移動させる電磁開弁手段を備え、
前記制御弁部は、弁孔を開口しており前記流路を仕切る弁座と、弁軸に支持され軸線方向に往復移動して前記弁座に当接離反し弁孔を開閉する制御弁体と、モータと回転運動を直線運動に変換する運動変換機構からなり前記弁軸を往復移動させる開閉駆動手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
【請求項３】
前記複数の遮断弁部は、それぞれの遮断弁体がそれぞれの弁軸で相互に連結され、上流側の遮断弁部の遮断弁体は、電磁力により上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部の遮断弁体を弁座から離反させる方向に移動させる前記電磁開弁手段に連結されていることを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
【請求項４】
前記複数の遮断弁部は、それぞれの弁座が弁孔を中心として径の異なる複数の弁座部により構成され、またそれぞれの遮断弁体が前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成され、前記当接する弁座部と弁体部にあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項２又は３に記載のバルブ。
【請求項５】
前記弁箱内には、前記流体入口部と前記流体出口部とを結ぶ線に対して交差する方向に流路を形成する仕切り壁が設けられ、該仕切り壁に、仕切り壁によって形成された流路を仕切る前記複数の遮断弁部及び制御弁部のそれぞれの弁座が設けられていることを特徴とする請求項１，２，３又は４に記載のバルブ。
【請求項６】
前記遮断弁部は流路に２つ配置されており、下流側の遮断弁部の弁軸と、該弁軸に支持される遮断弁体との間に、軸方向に所定の長さの遊び部が設けられており、また、前記制御弁部の弁座は弁孔の内周面をもって形成され、制御弁体は前記弁孔を貫通可能に形成され、その外周に前記弁孔の内周面をもって形成される弁座に当接するシールリングを有しており、前記制御弁体は前記弁孔を貫通して弁座から外れ前記下流側の遮断弁部の弁孔に入り、該遮断弁部の遮断弁体を前記弁軸と遮断弁体との間に設けられた遊び部の範囲で押圧移動させ、遮断弁体を弁座から離反させることを可能としたことを特徴とする請求項２，３，４又は５に記載のバルブ。
【請求項７】
前記流体入口部と前記上流側の遮断弁部との間の前記流路内には該流路の圧力を検出する上流側圧力センサが配置され、前記上流側の遮断弁部と前記下流側の遮断弁部との間の流路内には該流路の圧力を検出する中流部圧力センサが配置され、前記制御弁部と前記流体出口部との間の流路内には該流路の圧力を検出する下流側圧力センサが配置されていることを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
【請求項８】
前記開閉駆動手段を構成するモータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成されていることを特徴とする請求項１，２，３，４，５，６又は７に記載のバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流路を開閉するバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の流量を制御するバルブとして、流体入口部と流体出口部を有する弁箱内の流路が弁座で仕切られ、前記弁座の弁孔が弁軸に支持された弁体で開閉されるようになっており、前記弁軸はその軸線方向に前後に開閉駆動手段で駆動され、前進して前記支持している弁体で弁孔を閉じ後退して開くようになっているバルブがある。
【０００３】
従来、この種のバルブにあって、前記駆動手段としてパルスモータが使用され、パルスモータの回転力を直線運動に変換して弁軸を前進・後退させて弁孔を開閉するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特許第２６０８５７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のバルブによれば、弁体の開閉操作は、いずれもパルスモータを駆動して行わなければならず、そのため、例えば、緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合、瞬時にバルブを閉じることは困難であり、また、バルブが開いた状態にあるとき停電が生じたような場合、バルブを閉じることができず、流体を使用する機器に障害を発生させてしまう場合もあるといった問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合や停電時に、瞬時に閉じることのできるバルブを提供することにある。
【０００６】
本発明の他の目的は、優れた遮断性を発揮し流体漏れをより確実に防止することができるバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、請求項１に記載のバルブは、流体入口部と流体出口部を有する弁箱内の流路に、流路をクイック閉弁する複数の遮断弁部と、流路を流れる流体の流量制御と開弁速度制御を可能とする制御弁部を直列に配置したことを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載のバルブは、請求項１に記載の、前記複数の遮断弁部は、それぞれ弁孔を開口しており前記流路を仕切る弁座と、弁軸に支持され軸線方向に往復移動して前記弁座に当接離反し前記弁孔を開閉する遮断弁体と、前記遮断弁体を前記弁座に当接させる方向に付勢する圧縮バネと、電磁力により前記遮断弁体を前記弁座から離反させる方向に移動させる電磁開弁手段を備え、前記制御弁部は、弁孔を開口しており前記流路を仕切る弁座と、弁軸に支持され軸線方向に往復移動して前記弁座に当接離反し弁孔を開閉する制御弁体と、モータと回転運動を直線運動に変換する運動変換機構からなり前記弁軸を往復移動させる開閉駆動手段を備えていることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載のバルブは、請求項２に記載の、前記複数の遮断弁部は、それぞれの遮断弁体がそれぞれの弁軸で相互に連結され、上流側の遮断弁部の遮断弁体は、電磁力により上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部の遮断弁体を弁座から離反させる方向に移動させる前記電磁開弁手段に連結されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項４に記載のバルブは、請求項２又は３に記載の、前記複数の遮断弁部は、それぞれの弁座が弁孔を中心として径の異なる複数の弁座部により構成され、またそれぞれの遮断弁体が前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成され、前記当接する弁座部と弁体部にあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項５に記載のバルブは、請求項１，２，３又は４に記載の、前記弁箱内には、前記流体入口部と前記流体出口部とを結ぶ線に対して交差する方向に流路を形成する仕切り壁が設けられ、該仕切り壁に、仕切り壁によって形成された流路を仕切る前記複数の遮断弁部及び制御弁部のそれぞれの弁座が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
請求項６に記載のバルブは、請求項２，３，４又は５に記載の、前記遮断弁部は流路に２つ配置されており、下流側の遮断弁部の弁軸と、該弁軸に支持される遮断弁体との間に、軸方向に所定の長さの遊び部が設けられており、また、前記制御弁部の弁座は弁孔の内周面をもって形成され、制御弁体は前記弁孔を貫通可能に形成され、その外周に前記弁孔の内周面をもって形成される弁座に当接するシールリングを有しており、前記制御弁体は前記弁孔を貫通して弁座から外れ前記下流側の遮断弁部の弁孔に入り、該遮断弁部の遮断弁体を前記弁軸と遮断弁体との間に設けられた遊び部の範囲で押圧移動させ、遮断弁体を弁座から離反させることを可能としたことを特徴とする。
【００１３】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の、前記流体入口部と前記上流側の遮断弁部との間の前記流路内には該流路の圧力を検出する上流側圧力センサが配置され、前記上流側の遮断弁部と前記下流側の遮断弁部との間の流路内には該流路の圧力を検出する中流部圧力センサが配置され、前記制御弁部と前記流体出口部との間の流路内には該流路の圧力を検出する下流側圧力センサが配置されていることを特徴とする。
【００１４】
請求項８に記載のバルブは、請求項１，２，３，４，５，６又は７に記載の、前記開閉駆動手段を構成するモータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１に記載のバルブによれば、流体入口部と流体出口部を有する弁箱内の流路に、流路をクイック閉弁する複数の遮断弁部と、流路を流れる流体の流量制御と開弁速度制御を可能とする制御弁部を直列に配置したので、制御弁部を制御することにより希望する流量の流体を流すことができ、また希望する速度、例えばスローの速度で流路を開くことができる。また緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合に、流路に直列に配置された複数の遮断弁部により流路を瞬時に閉じることができるので、流路をより確実に遮断することができる。更に、流体停止時には、前記流路は、該流路に直列に配置された複数の遮断弁部と制御弁部により遮断されることになるので、優れた遮断性を発揮し流体漏れをより確実に防止することができるものとなる。
【００１６】
このように、開弁時には、制御弁部をゆっくりと設定流量まで開くことができ、そして、緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合や停電時には、前記遮断弁部を瞬時に閉じることができるので、流体を使用する機器における障害等の発生を防止することができるとともに、安全性を図ることができる。
【００１７】
請求項２に記載のバルブによれば、モータの回転方向、回転速度及び回転量を制御することにより、制御弁部の制御弁体を弁座に当接或いは離反させるとともに、離反速度、離反量（流量）を制御でき、また、電磁開弁手段を励磁することにより前記複数の遮断弁部のそれぞれの遮断弁体を圧縮バネの弾発力に抗してそれぞれの弁座から離反させ、電磁開弁手段の励磁を解くことにより前記それぞれの遮断弁体を圧縮バネの弾発力によりそれぞれの弁座に瞬時に当接させることができるものとなる。
【００１８】
先ず、前記複数の遮断弁部のそれぞれの遮断弁体をそれぞれの弁座に当接させるとともに制御弁部の制御弁体を弁座に当接させてそれぞれの弁孔を閉じた閉弁状態を原点とし、開弁時に、電磁開弁手段を励磁して前記複数の遮断弁部のそれぞれの遮断弁体をそれぞれの弁座から離反させることによりそれぞれの弁孔を開き、同時に、モータを駆動して制御弁部の制御弁体を弁座から設定離反量（設定流量）を離反させることができる。このとき、前記複数の遮断弁部の遮断弁体は電磁力により瞬時に弁座から離反して弁孔を開き、また、制御弁部の制御弁体はモータの回転により、設定された離反速度で開方向に移動し弁座から離反して弁孔を開き、設定離反量（設定流量）まで移動して停止するので、これにより、複数の遮断弁部と制御弁部はそれぞれ開き、設定された流量の流体が流れる。
【００１９】
この状態で、緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合に、電磁開弁手段の励磁を解くと、前記複数の遮断弁部の遮断弁体が圧縮バネの弾発力により弁座に当接し、複数の遮断弁部を瞬時に閉じることができる。その後、モータを駆動して制御弁部の制御弁体を弁座に当接させて弁孔を閉じ原点復帰させることができる。また、停電時に、電磁開弁手段の励磁が解け、前記複数の遮断弁部の遮断弁体が圧縮バネの弾発力により弁座に当接し、弁孔を瞬時に閉じることができる。そして、停電解除後、モータを駆動して制御弁部の制御弁体を弁座に当接させて弁孔を閉じ原点復帰させることができる。これらの動作は、制御手段により自動制御することができる。
【００２０】
請求項３に記載のバルブによれば、前記複数の遮断弁部は、それぞれの遮断弁体がそれぞれの弁軸で相互に連結され、上流側の遮断弁部の遮断弁体は、電磁力により上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部の遮断弁体を弁座から離反させる方向に移動させる前記電磁開弁手段に連結されているので、複数の遮断弁部に対し１つの電磁開弁手段で対応でき、弁軸を介して複数の遮断弁部の遮断弁体を弁座から離反させ弁孔を開くことができることから、構成が簡単となり、全体のコンパクト化が図れる。
【００２１】
請求項４に記載のバルブによれば、前記複数の遮断弁部は、それぞれの弁座が弁孔を中心として径の異なる複数の弁座部により構成され、またそれぞれの遮断弁体が前記弁座を構成する複数の弁座部に対して当接する径の異なる複数の弁体部により構成されているので、遮断時に、前記弁座と遮断弁体は径の異なる複数の弁座部と弁体部とが当接し、そして、前記当接する弁座部と弁体部にあっては、何れか一方が剛性材料で形成され、他方が弾性材料で形成されているので、当接した１つの弁座部と弁体部との間にゴミ等が挟まれて遮断が不完全になったとしても、弾性材料で形成されている弁座部あるいは弁体部が変形することにより他の弁座部と弁体部が当接し、これにより流路の遮断が確保され、より確実な遮断性が得られる。
【００２２】
請求項５に記載のバルブは、請求項１，２，３又は４に記載の、前記弁箱内には、前記流体入口部と前記流体出口部とを結ぶ線に対して交差する方向に流路を形成する仕切り壁が設けられ、該仕切り壁に、仕切り壁によって形成された流路を仕切る前記複数の遮断弁部及び制御弁部のそれぞれの弁座が設けられているので、複数の遮断弁部と制御弁部を有する構造でありながら、流体入口部と前記流体出口部とを結ぶ直線方向の長さを短くすることができ、全体のコンパクト化が図れる。
【００２３】
請求項６に記載のバルブによれば、前記遮断弁部は流路に２つ配置されており、下流側の遮断弁部の弁軸と、該弁軸に支持される遮断弁体との間に、軸方向に所定の長さの遊び部が設けられており、また、前記制御弁部の弁座は弁孔の内周面をもって形成され、制御弁体は前記弁孔を貫通可能に形成され、その外周に前記弁孔の内周面をもって形成される弁座に当接するシールリングを有しており、前記制御弁体は前記弁孔を貫通して弁座から外れ前記下流側の遮断弁部の弁孔に入り、該遮断弁部の遮断弁体を前記弁軸と遮断弁体との間に設けられた遊び部の範囲で押圧移動させ、遮断弁体を弁座から離反させることを可能としたので、閉弁時に、前記電磁開弁手段の励磁を解くことにより、圧縮バネの弾発力により上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部の遮断弁体が瞬時に弁座に当接する方向に移動して当接することができる。この後、モータを駆動して制御弁部の制御弁体を弁座方向に移動させて弁座に開口する弁孔を貫通させ、前記下流側の遮断弁部の遮断弁体を押圧移動させ弁座から離反させることにより、上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部の間の流体が制御弁部の下流側へ排出され、上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部の間が減圧することにより、前記上流側の遮断弁部の遮断弁体の弁座への確実な当接状態が得られる。更に、この後、モータを駆動して制御弁部の制御弁体を前記下流側の遮断弁部の遮断弁体から離反する方向に移動させてその押圧を解除することにより、下流側の遮断弁部の遮断弁体を圧縮バネの弾発力によって弁座に当接させることができ、上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部のいずれにも確実な閉弁状態が得られる。更に、制御弁部の制御弁体を移動させて、制御弁体の外周に有するシールリングを弁孔の内周面をもって形成される弁座に当接させることにより、制御弁部を閉弁することができる。
【００２４】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の、前記流体入口部と前記上流側の遮断弁部との間の前記流路内には該流路の圧力を検出する上流側圧力センサが配置され、前記上流側の遮断弁部と前記下流側の遮断弁部との間の流路内には該流路の圧力を検出する中流部圧力センサが配置され、前記制御弁部と前記流体出口部との間の流路内には該流路の圧力を検出する下流側圧力センサが配置されているので、前記流体入口部と前記上流側の遮断弁部との間、前記上流側の遮断弁部と前記下流側の遮断弁部との間、前記制御弁部と前記流体出口部との間の流路の圧力を検出することにより、上流側の遮断弁部と下流側の遮断弁部との流体漏れを、測定した圧力で判定することができる。
【００２５】
請求項８に記載のバルブによれば、前記開閉駆動手段を構成するモータは、その出力軸とこの出力軸に回転力を与える部分との間が隔壁でシールされたキャンドモータで構成されているので、モータの出力軸に回転力を与える部分からの流体漏れといった事態を確実に防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１乃至図６は本発明に係るバルブを実施するための最良の形態例を示したもので、図１は本例のバルブで複数の遮断弁部及び制御弁部が閉じた状態の縦断面図、図２は本例のバルブで複数の遮断弁部が開いた状態の縦断面図、図３は本例のバルブで複数の遮断弁部及び制御弁部が開いた状態の縦断面図、図４は本例のバルブで複数の遮断弁部が閉じた状態の縦断面図、図５は本例のバルブで閉じている複数の遮断弁部のうちの下流側の遮断弁部の遮断弁体を制御弁部の制御弁体で弁座から離反させた状態の縦断面図、図６は図５における遮断弁部の遮断弁体と制御弁部の制御弁体付近の拡大図である。
【００２７】
本例のバルブは、弁箱１に、供給側配管に接続される流体入口部２と排出側配管に接続される流体出口部３が設けられ、内部に流体入口部２と流体出口部３を結ぶ流路４が設けられている。前記流路４には、該流路４をクイック閉弁する２つの遮断弁部５，６と、流路４を流れる流体の流量制御と開弁速度制御を可能とする制御弁部７が直列に配置されている。
【００２８】
本例では、前記弁箱１内には、前記流体入口部２と前記流体出口部３とを結ぶ線に対して交差する方向に流路４ａを形成する筒状隔壁８を備えた仕切り壁９が設けられ、該仕切り壁９の筒状隔壁８で形成された流路４ａに前記遮断弁部５，６と制御弁部７が配置されている。流路４ａに配置された前記遮断弁部５，６と制御弁部７にあっては、遮断弁部５，６が制御弁部７よりも上流側に配置され、且つ遮断弁部５，６と制御弁部７は同軸上に配置されている。
【００２９】
前記直列に配置されている２つの遮断弁部５，６のうち、上流側の遮断弁部５は、中央に弁孔１０を開口し前記流路４ａの上流側で流路４ａを仕切る弁座１１と、弁軸１２に支持され軸線方向に往復移動して上流側から弁座１１に当接し弁孔１０を開閉する遮断弁体１３と、遮断弁体１３を弁座１１に当接させる方向に付勢する圧縮バネ１４とで構成されている。
【００３０】
前記弁座１１は弁孔１０を中心として径の異なる複数の弁座部１１ａ，１１ｂにより構成されており、前記仕切り壁９の筒状隔壁８の上流側に設けられている。本例では、下側に小径の弁座部１１ａが設けられ、該弁座部１１ａの上側に大径の弁座部１１ｂが設けられている。前記小径の弁座部１１ａはゴム等の弾性材料で形成され、前記大径の弁座部１１ｂは金属等の剛性材料で形成されている。
【００３１】
前記のように構成された弁座１１に対して当接、離反する前記遮断弁体１３は、前記弁座１１を構成する複数の弁座部１１ａ，１１ｂに対して当接する径の異なる円盤状の複数の弁体部１３ａ，１３ｂにより構成されている。
【００３２】
本例では、前記弁座１１の小径の弁座部１１ａに当接する小径の弁体部１３ａと前記弁座１１の大径の弁座部１１ｂに当接する大径の弁体部１３ｂが、前記小径の弁体部１３ａを下側にして上下に重ねられ、弁体支持体１５で一体に支持されている。この弁体支持体１５は前記弁軸１２に遊嵌合可能な筒状に形成されており、該筒状の弁体支持体１５の先端に前記小径の弁体部１３ａが、弁体支持体１５の先端開口部を塞ぐようにしてその外周に螺合して固定され、前記大径の弁体部１３ｂが弁体支持体１５の外周に嵌合して小径の弁体部１３ａの上に重ねられて固定されている。前記小径の弁体部１３ａは金属等の剛性材料で形成され、前記大径の弁体部１３ｂはゴム等の弾性材料で形成されている。
【００３３】
また、前記ゴム等の弾性材料で形成されている大径の弁体部１３ｂの上には、大径の弁体部１３ｂの変形を防止する金属板等で形成された円盤状の弁保持部１６が重ねられている。
【００３４】
また、前記圧縮バネ１４は、弁箱１に設けられたバネ座３８と前記遮断弁体１３の弁保持部１６との間に介装され、弁保持部１６を介して遮断弁体１３を弁座１１方向に押圧するようになっている。
【００３５】
また、前記弁軸１２と、該弁軸１２に支持される遮断弁体１３との間には、軸方向に所定の長さの遊び部１７が設けられている。この遊び部１７は、弁軸１２の下端に設けられた膨出部１８と、遮断弁体１３の弁体支持体１５に設けられ、前記膨出部１８を軸方向に所定の距離を移動自在に嵌合し且つ抜け止めした筒状空間部１９とで構成されている。
【００３６】
また、下流側の遮断弁部６も、前記上流側の遮断弁部５と同様に、中央に弁孔２０を開口し前記流路４ａの下流側で流路４ａを仕切る弁座２１と、弁軸２２に支持され軸線方向に往復移動して上流側から弁座２１に当接し弁孔２０を開閉する遮断弁体２３と、遮断弁体２３を弁座２１に当接させる方向に付勢する圧縮バネ２４とで構成されている。
【００３７】
前記弁座２１も弁孔２０を中心として径の異なる複数の弁座部２１ａ，２１ｂにより構成されており、前記仕切り壁９の筒状隔壁８の下流側に設けられている。本例では、下側に小径の弁座部２１ａが設けられ、該弁座部２１ａの上側に大径の弁座部２１ｂが設けられている。前記小径の弁座部２１ａはゴム等の弾性材料で形成され、前記大径の弁座部２１ｂは金属等の剛性材料で形成されている。
【００３８】
前記のように構成された弁座２１に対して当接、離反する前記遮断弁体２３は、前記弁座２１を構成する複数の弁座部２１ａ，２１ｂに対して当接する径の異なる円盤状の複数の弁体部２３ａ，２３ｂにより構成されている。
【００３９】
本例では、前記弁座２１の小径の弁座部２１ａに当接する小径の弁体部２３ａと前記弁座２１の大径の弁座部２１ｂに当接する大径の弁体部２３ｂが、前記小径の弁体部２３ａを下側にして上下に重ねられ、弁体支持体２５で一体に支持されている。この弁体支持体２５は前記弁軸２２に遊嵌合可能な筒状に形成されており、該筒状の弁体支持体２５の先端に前記小径の弁体部２３ａが、弁体支持体２５の先端開口部を塞ぐようにしてその外周に螺合して固定され、前記大径の弁体部２３ｂが弁体支持体２５の外周に嵌合して小径の弁体部２３ａの上に重ねられて固定されている。前記小径の弁体部２３ａは金属等の剛性材料で形成され、前記大径の弁体部２３ｂはゴム等の弾性材料で形成されている。
【００４０】
また、前記ゴム等の弾性材料で形成されている大径の弁体部２３ｂの上には、大径の弁体部２３ｂの変形を防止する金属板等で形成された円盤状の弁保持部２６が重ねられている。
【００４１】
また、前記圧縮バネ２４は、前記遮断弁体２３の弁保持部２６と前記上流側の遮断弁部５の弁座１１との間に介装され、弁保持部２６を介して遮断弁体２３を弁座２１方向に押圧するようになっている。また、前記遮断弁体２３の弁保持部２６と前記上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３との間にも圧縮バネ２７が介装され、弁保持部２６を介して遮断弁体２３を弁座２１方向に押圧するようになっている。
【００４２】
また、前記弁軸２２と、該弁軸２２に支持される遮断弁体２３との間には、軸方向に所定の長さの遊び部２８が設けられている。この遊び部２８は、弁軸２２の下端に設けられた膨出部２９と、遮断弁体２３の弁体支持体２５に設けられ、前記膨出部２９を軸方向に所定の距離を移動自在に嵌合し且つ抜け止めした筒状空間部３０とで構成されている。
【００４３】
更に、前記下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３を支持する弁軸２２の上端は、前記上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３の小径の弁体部１３ａに枢支接続部３１で接続されており、前記上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３と下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３は一体となって軸方向に移動するようになっている。
【００４４】
更に、上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３を支持する弁軸１２は、電磁開弁手段３２に連結されており、電磁力で弁軸１２，２２を介して上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３及び下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３を弁座１１及び弁座２１から離反させるようになっている。
【００４５】
前記電磁開弁手段３２は電磁コイル３３を作用させるソレノイド３４と、前記上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６と同軸上に配置され電磁コイル３３への通電による電磁作用により吸引されて同一直線上を移動する鉄心３５と、該鉄心３５と上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３の弁軸１２を連結する連結部材３６とで構成されている。
【００４６】
そして、電磁コイル３３への通電による電磁作用により吸引されて移動する鉄心３５により、連結部材３６及び弁軸１２，２２を介して上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３及び下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３を弁座１１及び弁座２１から離反させる方向に移動させるようになっている。前記ソレノイド３４は、弁箱１の外側に設けられ、カバー３７で覆われている。前記連結部材３６は前記バネ座３８を移動自在に貫通し、その上端が前記鉄心３５に固定されており、下端が上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３の弁軸１２に接続されている。
【００４７】
また、前記制御弁部７は、仕切り壁９の筒状隔壁８で形成された流路４ａで前記遮断弁部６の下流側に配置されており、中央に弁孔３９を開口し前記遮断弁部６の下流側で流路４ａを仕切る弁座４０と、弁軸４１に支持され軸線方向に往復移動して下流側から弁座４０に当接し弁孔３９を開閉する制御弁体４２と、モータ４３と回転運動を直線運動に変換する運動変換機構４４からなり前記弁軸４１を往復移動（本例では図の上下方向への移動）させる流量制御と開弁速度制御を可能とする開閉駆動手段４５を備えている。
【００４８】
本例では、前記弁座４０は弁孔３９の内周面をもって形成され、そして、前記制御弁体４２は、その外周に前記弁孔３９の内周面をもって形成される弁座４０に当接するシールリング４６を有しており、該制御弁体４２は前記弁孔３９を貫通して弁座４０から外れ前記下流側の遮断弁部６の弁孔２０に入り、該遮断弁部６の遮断弁体２３を前記弁軸２２と遮断弁体２３との間に設けられた遊び部２８の範囲で押圧移動させ、遮断弁体２３を弁座２１から離反させることを可能としている。
【００４９】
また、開閉駆動手段４５を構成する前記モータ４３としては、回転方向、回転速度、回転量の制御が容易なパルスモータが使用されている。そして、このモータ４３は、その出力軸４７の軸線が前記弁軸４１の軸線と一致するように配置されている。そして、出力軸４７とこの出力軸４７に回転力を与える部分との間が、非磁性材よりなる隔壁４８でシールされたキャンドモータ４３Ａで構成されている。前記隔壁４８は前記弁箱１と一体となっている。
【００５０】
本例では、前記キャンドモータ４３Ａは、パルスモータ部４９と、このパルスモータ部４９のロータの回転軸５０にホルダー５１を介して取り付けられて回転駆動される駆動マグネット５２で構成され、前記弁箱１上に取り付けられている。
【００５１】
前記隔壁４８は、有底筒状に形成されており、該有底筒状の隔壁４８の外周に、前記弁箱１上に取り付けられたキャンドモータ４３Ａの駆動マグネット５２が配置されていて、パルスモータ部４９の駆動により駆動マグネット５２が有底筒状の隔壁４８の外周を回転するようになっている。
【００５２】
前記有底筒状の隔壁４８内には、前記出力軸４７が前記ロータの回転軸５０と同心上に軸受５３を介して回転自在に嵌合している。この出力軸４７には隔壁４８を挟んで前記駆動マグネット５２と対向するように配置された従動マグネット５４が設けられており、前記駆動マグネット５２の電磁力の引力により、駆動マグネット５２の回転に従動して従動マグネット５４が回転し前記出力軸４７を回転させるようになっている。前記キャンドモータ４３Ａは前記駆動マグネット５２を内部に収容する筒状の取り付け部材５５により前記弁箱１に取り付けられている。
【００５３】
また、前記モータ４３とともに開閉駆動手段４５を構成する運動変換機構４４は、前記出力軸４７の回転と一体となって回転するナット部材５６と、前記弁軸４１に形成され前記ナット部材５６に螺合するネジ部４１ａと、前記弁軸４１を回り止めしてナット部材５６の回転で弁軸４１を直線運動させる回り止め手段５７とで構成されている。前記ナット部材５６にあっては、前記出力軸４７を筒状に形成し、その内部にネジを形成してナット部材５６としている。
【００５４】
また、前記回り止め手段５７は、弁軸４１にその軸線方向に形成された長孔５８と、弁箱１に設けられて前記長孔５８内に摺動自在に挿入された回り止めピン５９とで構成されている。
【００５５】
更に、前記流体入口部２と前記上流側の遮断弁部５との間の前記流路４Ａ内には該流路４Ａの圧力を検出する上流側圧力センサ６０が配置され、前記上流側の遮断弁部５と前記下流側の遮断弁部６との間の流路４Ｂ内には該流路４Ｂの圧力を検出する中流部圧力センサ６１が配置され、前記制御弁部７と前記流体出口部３との間の流路４Ｃ内には該流路４Ｃの圧力を検出する下流側圧力センサ６２が配置されている。
【００５６】
このように構成されたバルブでは、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６のそれぞれの遮断弁体１３、遮断弁体２３をそれぞれの弁座１１、弁座２１に当接させるとともに、制御弁部７の制御弁体４２を弁座４０に当接させ、それぞれの弁孔１０、弁孔２０、弁孔３９を閉じた閉弁状態を原点とし（図１）、先ず、バルブを開く場合、電磁開弁手段３２を構成する電磁コイル３３に通電して励磁させると、電磁力により鉄心３５が吸引され、吸引により移動する鉄心３５により、連結部材３６及び弁軸１２，２２を介して上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３及び下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３が、圧縮バネ１４、圧縮バネ２４、圧縮バネ２７の弾発力に抗して弁座１１及び弁座２１から離反する方向に移動し、これにより弁孔１０、弁孔２０を瞬時に開く（図２）。
【００５７】
同時にパルスモータ部４９を駆動すると、パルスモータ部４９のロータの回転軸５０の回転で駆動マグネット５２が回転し、隔壁４８を挟んで前記駆動マグネット５２と対向するように配置された従動マグネット５４が、前記駆動マグネット５２の電磁力の引力により駆動マグネット５２の回転に従動して回転し、出力軸４７を回転させる。この出力軸４７は運動変換機構４４のナット部材５６を兼ねており、この出力軸４７、即ちナット部材５６には、回り止めピン５９で回り止めされた弁軸４１のネジ部４１ａが螺合しており、前記出力軸４７、即ちナット部材５６の回転により、前記弁軸４１が弁座４０から離反する方向に移動し、これにより制御弁部７の制御弁体４２が弁座４０から設定された離反速度をもって離反し弁孔３９を開き、設定された移動量をもって停止する（図３）。このときの制御弁体４２の設定された移動量、即ち開度は前記パルスモータ部４９の回転量（回転角度）を調整することにより、また離反速度、即ち開弁速度はパルスモータ部４９の回転速度を調整することにより自由に設定することができる。これにより、上流側の遮断弁部５、下流側の遮断弁部６及び制御弁部７はそれぞれ開き、設定された流量の流体が流れる。
【００５８】
この状態で、緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合に、電磁開弁手段３２を構成する電磁コイル３３への通電を停止し励磁を解くと、圧縮バネ１４，２４，２７の弾発力により鉄心３５、連結部材３６、弁軸１２，２２、上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３及び下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３が弁座１１，２１方向に付勢されて移動し、遮断弁体１３，２３が弁座１１，２１に当接し、弁孔１０，２０を瞬時に閉じることができる（図４）。その後、パルスモータ部４９を駆動して制御弁部７の制御弁体４２を弁座４０に当接させて弁孔３９を閉じ原点復帰させる。
【００５９】
また、停電時には、電磁開弁手段３２を構成する電磁コイル３３への通電が切れるので励磁が解け、前記のようにして圧縮バネ１４，２４，２７の弾発力により遮断弁体１３，２３が弁座１１，２１に当接し、弁孔１０，２０を瞬時に閉じることができる（図４）。そして、停電解除後、パルスモータ部４９を駆動して制御弁部７の制御弁体４２を弁座４０に当接させて弁孔３９を閉じ原点復帰させる。
【００６０】
前記緊急時における閉弁にあって、本例では遮断弁部５，６は流体入口部２側に配置されているので、前記遮断弁体１３，２３は圧縮バネ１４，２４，２７の弾発力に加え、供給側の流体の圧力を受けて、一層瞬時に弁座１１，２１に当接し、弁孔１０，２０を閉じることができるものとなる。
【００６１】
これら上流側の遮断弁部５、下流側の遮断弁部６及び制御弁部７の開弁、閉弁動作、緊急時における上流側の遮断弁部５、下流側の遮断弁部６及び制御弁部７の閉弁動作は、制御手段により自動制御することができる。
【００６２】
また、緊急にバルブを閉じる必要が生じた場合に、流路４に直列に配置された２つの遮断弁部５，６により流路４を瞬時に閉じることができるので、流路４をより確実に遮断することができる。更に、流体停止時には、前記流路４は、該流路４に直列に配置された２つの遮断弁部５，６と制御弁部７により遮断されることになるので、優れた遮断性を発揮し流体漏れをより確実に防止することができるものとなる。
【００６３】
前記上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３及び下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３と弁座１１、弁座２１にあって、前記弁座１１，２１は弁孔１０，２０を中心として径の異なる複数の弁座部１１ａ，１１ｂ、弁座部２１ａ，２１ｂにより構成されており、弁座部１１ａ，２１ａがゴム等の弾性材料で形成され、弁座部１１ｂ，２１ｂが金属等の剛性材料で形成されており、また、前記遮断弁体１３，２３は、前記弁座１１，２１を構成する弁座部１１ａ，１１ｂ、弁座部２１ａ，２１ｂに対して当接する径の異なる円盤状の複数の弁体部１３ａ，１３ｂ、弁体部２３ａ，２３ｂにより構成されており、弁体部１３ａ，２３ａが金属等の剛性材料で形成され、弁体部１３ｂ，２３ｂがゴム等の弾性材料で形成されているので、当接した１つの弁座部１１ａ，２１ａと弁体部１３ａ，２３ａとの間にゴミ等が挟まれて遮断が不完全になったとしても、弾性材料で形成されている弁座部１１ａ，２１ａが変形することにより他の弁座部１１ｂ，２１ｂと弁体部１３ｂ，２３ｂが当接し、これにより流路４の遮断が確保され、より確実な遮断性が得られる。
【００６４】
また、閉弁時に、前記電磁開弁手段３２の励磁を解くことにより、圧縮バネ１４，２４，２７の弾発力により上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３及び下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３が瞬時に弁座１１，２１方向に移動して当接するが、この後、モータ４３を駆動して制御弁部７の制御弁体４２を弁座４０方向に移動させて弁座４０に開口する弁孔４０を貫通させ、前記下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３を押圧移動させ弁座２１から離反させることにより、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６の間の流体が制御弁部７の下流側へ排出され、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６の間が減圧することにより、前記上流側の遮断弁部５の遮断弁体１３の弁座１１への確実な当接状態が得られる（図５）。更に、この後、モータ４３を駆動して制御弁部７の制御弁体４２を前記下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３から離反する方向に移動させてその押圧を解除することにより、下流側の遮断弁部６の遮断弁体２３を圧縮バネ２４，２７の弾発力によって弁座２１に当接させることができ、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６のいずれにも確実な閉弁状態が得られる。更に、制御弁部７の制御弁体４２を移動させて、制御弁体４２の外周に有するシールリング４６を弁孔３９の内周面をもって形成される弁座４０に当接させることにより、制御弁部７を閉弁することができる。
【００６５】
また、前記流体入口部２と前記上流側の遮断弁部５との間の流路４Ａ内には該流路４Ａの圧力を検出する上流側圧力センサ６０が配置され、前記上流側の遮断弁部５と前記下流側の遮断弁部６との間の流路４Ｂ内には該流路４Ｂの圧力を検出する中流部圧力センサ６１が配置され、前記制御弁部７と前記流体出口部３との間の流路４Ｃ内には該流路４Ｃの圧力を検出する下流側圧力センサ６２が配置されているので、前記流体入口部２と前記上流側の遮断弁部５との間、前記上流側の遮断弁部５と前記下流側の遮断弁部６との間、前記制御弁部７と前記流体出口部３との間の流路４Ａ，４Ｂ，４Ｃの圧力を検出することにより、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６との流体漏れを、測定した圧力で判定することができる。
【００６６】
判定は次のようにして行われる。制御弁部７を開弁した状態で、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６を閉弁した状態で上流側の遮断弁部５の上流側を加圧し、流路４Ａ、流路４Ｂ、流路４Ｃの圧力を検出することにより、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６との流体漏れを検査する。また、下流側の遮断弁部６を閉弁する力、即ち、圧縮バネ２４，２７のバネ圧以下の圧力で下流側の遮断弁部６の下流側を加圧し、流路４Ｃの圧力と流路４Ｂの圧力を検出することにより下流側の遮断弁部６における流体漏れを検査する。
【００６７】
流路４Ａの圧力をＸ、流路４Ｂの圧力をＹ、流路４Ｃの圧力をＺとし、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６を閉弁した状態で上流側の遮断弁部５の上流側を加圧したとき、
Ｘ＞Ｙ＝Ｚであれば、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６のいずれにも流体漏れが無く、
Ｘ＝Ｙ＞Ｚであれば、上流側の遮断弁部５に流体漏れがあり、
Ｘ＝Ｙ＝Ｚであれば、上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６のいずれにも流体漏れがある、
と判定することができる。
【００６８】
また、下流側の遮断弁部６を閉弁する力、即ち、圧縮バネ２４，２７のバネ圧以下の圧力で下流側の遮断弁部６の下流側を加圧して上流側の遮断弁部５と下流側の遮断弁部６の間の圧力、即ち流路４Ｂの圧力を検出して、流路４Ｂの圧力が前記下流側の加圧前の圧力と変化がないときは下流側の遮断弁部６に流体漏れがないと判定でき、流路４Ｂの圧力が前記下流側の加圧前の圧力より上昇したときは下流側の遮断弁部６に流体漏れがあると判定できる。
【００６９】
なお、本例では、上流側圧力センサ６０と下流側圧力センサ６２は、いずれも弁箱１に設けられているが、弁箱１の流体入口部２と流体出口部３に接続される供給側配管と排出側配管に設けられていてもよい。
【００７０】
また、本例では、前記遮断弁部５，６は、それぞれの遮断弁体１３，２３がそれぞれの弁軸１２，２２で相互に連結され、１つの電磁開弁手段３２で弁軸１２，２２を介して遮断弁部５，６の遮断弁体１３，２３を弁座１１，２１から離反させ弁孔１０，２０を開くことができることから、構成が簡単となり、全体のコンパクト化が図れ、また、前記弁箱１内には、前記流体入口部２と前記流体出口部３とを結ぶ線に対して交差する方向に流路４ａを形成する筒状隔壁８を備えた仕切り壁９が設けられ、該仕切り壁９の筒状隔壁８で形成された流路４ａに前記遮断弁部５，６と制御弁部７が配置されているので、遮断弁部５，６と制御弁部７を有する構造でありながら、流体入口部２と流体出口部３とを結ぶ直線方向の長さを短くすることができ、これによっても全体のコンパクト化が図れる。
【００７１】
更には、前記開閉駆動手段４５を構成するモータ４３が、その出力軸４７とこの出力軸４７に回転力を与える部分との間が隔壁４８でシールされたキャンドモータ４３Ａで構成されているので、モータ４３の出力軸４７に回転力を与える部分からの流体漏れといった事態を確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係るバルブの最良の実施の形態例で複数の遮断弁部及び制御弁部が閉じた状態の縦断面図。
【図２】本例のバルブで複数の遮断弁部が開いた状態の縦断面図。
【図３】本例のバルブで複数の遮断弁部及び制御弁部が開いた状態の縦断面図。
【図４】本例のバルブで複数の遮断弁部が閉じた状態の縦断面図。
【図５】本例のバルブで閉じている複数の遮断弁部のうちの下流側の遮断弁部の遮断弁体を制御弁部の制御弁体で弁座から離反させた状態の縦断面図。
【図６】図５における遮断弁部の遮断弁体と制御弁部の制御弁体付近の拡大図。
【符号の説明】
【００７３】
１  弁箱
２  流体入口部
３  流体出口部
４，４ａ，４Ａ，４Ｂ，４Ｃ  流路
５  遮断弁部
６  遮断弁部
７  制御弁部
８  筒状隔壁
９  仕切り壁
１０  弁孔
１１  弁座
１１ａ，１１ｂ  弁座部
１２  弁軸
１３  遮断弁体
１３ａ，１３ｂ  弁体部
１４  圧縮バネ
１５  弁体支持体
１６  弁保持部
１７  遊び部
１８  膨出部
１９  筒状空間部
２０  弁孔
２１  弁座
２１ａ，２１ｂ  弁座部
２２  弁軸
２３  遮断弁体
２３ａ，２３ｂ  弁体部
２４  圧縮バネ
２５  弁体支持体
２６  弁保持部
２７  圧縮バネ
２８  遊び部
２９  膨出部
３０  筒状空間部
３１  枢支接続部
３２  電磁開弁手段
３３  電磁コイル
３４  ソレノイド
３５  鉄心
３６  連結部材
３７  カバー
３８  バネ座
３９  弁孔
４０  弁座
４１  弁軸
４１ａ  ネジ部
４２  制御弁体
４３  モータ
４３Ａ  キャンドモータ
４４  運動変換機構
４５  開閉駆動手段
４６  シールリング
４７  出力軸
４８  隔壁
４９  パルスモータ部
５０  回転軸
５１  ホルダー
５２  駆動マグネット
５３  軸受
５４  従動マグネット
５５  取り付け部材
５６  ナット部材
５７  回り止め手段
５８  長孔
５９  回り止めピン
６０  上流側圧力センサ
６１  中流部圧力センサ
６２  下流側圧力センサ
【図１】
2005083563.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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