(57)【要約】【課題】スライドする弁座シール部と弁本体の間の隙間に侵入する固体物により、スライド部分の摩耗、損傷或いはスライド作動の阻害を効果的に解消することを課題とする。【解決手段】円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面に弁座シール部を配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在な円盤状の弁体を軸支した弁体の外周面を、該弁座シール部に圧接させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁において、弁本体の内周面に配設される弁座シール部を、弁体の外周面に密接するシール位置と弁体の外周面から離れる退避位置との間をスライド自在にすると共に、洗浄用流体を弁座シール部と弁本体との隙間に噴射して隙間に存在する固体物の除去を可能とし、洗浄用流体の噴射を弁座シール部のスライド作動に連動して開閉制御するようにしたことを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面に弁座シール部を配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在な円盤状の弁体を軸支した弁体の外周面を、該弁座シール部に圧接させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁において、弁本体の内周面に配設される弁座シール部を、弁体の外周面に密接するシール位置と弁体の外周面から離れる退避位置との間をスライド自在にすると共に、洗浄用流体を弁座シール部と弁本体との隙間に噴射して隙間に存在する固体物の除去を可能としたことを特徴とするバタフライ弁の弁体開閉機構。
【請求項２】
該洗浄用流体の噴射を弁座シール部のスライド作動に連動して開閉制御するようにしたことを特徴とする請求項１記載の弁体開閉機構。
【請求項３】
弁座シール部は、外部から圧力流体が導入される加圧室内に位置する加圧作動部を有し、該加圧作動部に負荷される流体圧力により弁体との圧接位置と退避位置との間をスライド作動自在としたことを特徴とする請求項１又は２記載の弁体開閉機構。
【請求項４】
弁座シール部に、洗浄流体の通路が形成され、該洗浄流体通路の一端は弁座シール部と弁本体との隙間に開口し、他端は弁座シール部をシール位置方向に加圧する加圧室内に連通されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の弁体開閉機構。
【請求項５】
洗浄流体通路と加圧室との連通を、弁座シール部が退避位置からシール位置にスライドする間において行い、弁座シール部が弁体に圧接してシール状態に移行したとき連通が遮断されるようになっており、洗浄流体通路と加圧室の連通とその遮断を、弁座シール部のスライド作動に連動して、自動的に達成するようにしたことを特徴とする請求項４記載の弁体開閉機構。
【請求項６】
弁座シール部に形成した洗浄流体通路と加圧室との間に弾性密封材を配置し、該弾性密封材を弁座シール部のスライド作動により、非密封位置と密封位置の間を移動させて、洗浄流体の連通と遮断を行うようにしたことを特徴とする請求項５記載の弁体開閉機構。
【請求項７】
洗浄流体通路の途中に逆止弁を配置し、弁座シール部と弁本体との間の隙間に侵入してきた被制御流体が、逆流するのを防止するようにしたことを特徴とする請求項４又は５記載の弁体開閉機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する分野】
この発明は、弁座シール部を弁体に対してシール位置と退避位置との間でスライド自在としたバタフライ弁の弁体開閉機構に関し、特に弁本体と弁座シール部との間の異物を洗浄、除去し得るようにした弁体の開閉機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面に弁座シール材を配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在な円盤状の弁体を軸支し、該弁体の外周面を前記弁座シール材の内周面に接離させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁は公知であり、種々の流体の制御に汎用されている。
【０００３】
かかるバタフライ弁はその閉弁時には、一般的に弁座シール材の内周面を弁体の外周面がこすりながら回転（摺動）するため、制御流体に固形物が含まれている場合、固形物が弁座と弁体との間に挟み込まれ、弁座シール材の摩耗、損傷の原因となっている。
【０００４】
そこで、閉弁時に弁体の回動軌跡から弁座部をスライドさせて退避させ、弁座部と弁体との摺動を回避するようにした機構が、特開昭６１−２０６８７１号公報、実用新案登録第２５１６３０７号公報、特開平５−２６３９５０号公報等に開示されている。かかる機構により、弁体と弁座の摺動による不都合は回避できるが、図３に示すようにスライドする弁座シール部（Ａ）が被制御流体にさらされるため、固体物が弁本体（Ｂ）と弁座シール部（Ａ）との隙間に侵入し、スライド部分の摩耗、損傷を招来すると共に、スライド機構のスライド阻害を招くおそれがあった。
【０００５】
【特許文献１】
特開昭６１−２０６８７１号公報
【特許文献２】
実用新案登録第２５１６３０７号公報
【特許文献３】
特開平５−２６３９５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、スライドする弁座シール部と弁本体の間の隙間に侵入する固体物により、スライド部分の摩耗、損傷或いはスライド作動の阻害を効果的に解消することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するためにこの発明が採った手段は、円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面に弁座シール部を配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在な円盤状の弁体を軸支した弁体の外周面を、該弁座シール部に圧接させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁において、弁本体の内周面に配設される弁座シール部を、弁体の外周面に密接するシール位置と弁体の外周面から離れる退避位置との間をスライド自在にすると共に、洗浄用流体を弁座シール部と弁本体との隙間に噴射して隙間に存在する固体物の除去を可能とし、洗浄用流体の噴射を弁座シール部のスライド作動に連動して開閉制御するようにしたことを特徴とする。
【０００８】
弁座シール部は、外部から圧力流体が導入される加圧室内に位置する加圧作動部を有し、該加圧作動部に負荷される流体圧力により弁体との圧接位置と退避位置との間をスライド作動自在としたことを特徴とする。
【０００９】
弁座シール部に、洗浄流体の通路を形成し、該洗浄流体通路の一端を弁座シール部と弁本体との隙間に開口し、他端を弁座シール部をシール位置方向に加圧する加圧室内に連通したことを特徴とする。
【００１０】
洗浄流体通路と加圧室との連通を、弁座シール部が退避位置からシール位置にスライドする間において行い、弁座シール部が弁体に圧接してシール状態に移行したとき連通が遮断されるようになっており、洗浄流体通路と加圧室の連通とその遮断を、弁座シール部のスライド作動に連動して、自動的に達成するようにし、洗浄流体通路の途中に逆止弁を配置して、弁座シール部と弁本体との間の隙間に侵入してきた被制御流体が、逆流するのを防止するようにしたことを特徴とする。
【００１１】
弁座シール部に形成した洗浄流体通路と加圧室との間に弾性密封材を配置し、該弾性密封材を弁座シール部のスライド作動により、非密封位置と密封位置の間を移動させて、洗浄流体の連通と遮断を行うようにしたことを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の好ましい実施の形態を、以下に詳細に説明する。この発明は、円筒状の流体通路を貫設した弁本体の内周面に弁座シール部を配設し、弁本体内に外部から駆動回転自在な円盤状の弁体を軸支し、弁体の外周面を弁座シール部に接離させて流体通路の開閉を行うようにしたバタフライ弁であって、特に粉体、粒状体等の固体物を含有する流体を制御する工業用バルブに好適である。
【００１３】
かかるバタフライ弁において、弁本体の内周面に配設される弁座シール部を、弁体の外周面と密接するシール位置と、弁体の外周面から離れる退避位置との間をスライド自在にすると共に、洗浄用流体を弁座シール部と弁本体との間の隙間に噴射して隙間に侵入している固体物の除去を可能とすると共に、洗浄用流体の噴射を弁座シール部のスライド作動に連動して開閉制御するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
弁座シール部は、外部から圧力流体が導入される加圧室内に位置する加圧作動部を有しており、該加圧作動部に負荷される流体圧力により弁体との圧接位置と退避位置との間をスライド作動自在である。
【００１５】
弁座シール部には、洗浄流体の通路が形成されており、該洗浄流体通路の一端は弁本体と弁座シール部との隙間に開口し、他端は弁座シール部の加圧室内に連通される。洗浄流体通路と加圧室との連通は、弁座シール部が退避位置からシール位置にスライドする間において行われ、弁座シール部が弁体に圧接してシール状態に移行したとき連通が遮断されるようになっている。かかる洗浄流体通路と加圧室の連通とその遮断は、弁座シール部のスライド作動に連動して、自動的に達成される。
【００１６】
洗浄流体通路と加圧室との連通とその遮断を自動的に達成する構造は、例えば弁座シール部に形成した洗浄流体通路と加圧室との間にＯリングの如き弾性密封材を配置し、連通路に絞り部などを設けて背圧力を発生させることで、該弾性密封材を弁座シール部のスライド作動に応じて、非密封位置と密封位置の間を移動させることにより、容易に達成することが可能となる。洗浄流体は、空気の如き気体が好ましいが、水或いはその他の液体であっても良い。洗浄流体は、当該バタフライ弁が制御している被制御流体の性状に応じて選択する。洗浄流体は、被制御流体の圧力より高い圧力とする。
【００１７】
弁座シール部と弁本体との間の隙間に侵入してきた被制御流体が、洗浄流体通路を通って逆流するのを防止するために、洗浄流体通路の途中に逆止弁を配置し、被制御流体の逆流を防止するようにする。
【００１８】
【実施例】
図１，２を参照して、（１）はバタフライ弁の弁本体であり、円筒状の流体通路（２）が貫設される。（３）は、弁本体（１）の流体通路内に回動自在に軸支された円盤状の弁体であって、弁本体外から所望のアクチュエータで駆動回転される。（４）は、弁本体の流体通路（２）の内周面に配設された環状のシール部材である。シール部材は、弁体（３）の外周面に接離して、流体通路の開閉を可能とする弁座シール部を構成する。
【００１９】
弁座シール部（４）は、弁本体（１）との間で加圧室（５）（６）を形成する加圧作動部を有しており、加圧室内に供給される流体圧力を受けて弁座シール部（４）は弁体（３）の圧接するシール位置（図２の位置）と、弁体（３）から離間した退避位置（図１の位置）との間をスライド自在に構成される。加圧作動部は、加圧室（５）（６）内に位置するピストン状突部（７）に形成され、該ピストン状突部（７）の両側に区画される加圧室（５）（６）に、外部圧力源に接続された圧力ポート（８）（９）が連通している。圧力ポート（８）（９）のいずれかから圧力流体が導入されるとき、ピストン状突部（７）の両側の加圧室（５）、（６）のいずれかが加圧され、弁座シール部（４）は、スライドする。
【００２０】
弁座シール部（４）には、洗浄流体の通路（１０）が穿孔されており、該洗浄流体通路（１０）の一端は弁座シール部（４）のスライド面の隙間（１１）に開口しており、通路（１０）の他端は溝（１２）に連通している。該溝（１２）は、弁座シール部（４）をシール位置方向にスライドするように加圧する一方の加圧室（５）に連通している。従って、弁座シール部（４）が加圧されて弁体と圧接するシール位置方向にスライド作動するとき、同時に加圧流体の一部が洗浄流体通路（１０）に導入され、先端から隙間（１１）に噴射され、そこに存在する固定物を吹き飛ばして除去する。
【００２１】
開弁時には、他方の加圧室（６）に圧力流体が導入され、弁座シール部（４）は弁体（３）から離間する方向に加圧され、退避位置へとスライドする。この時、一方の加圧室（５）への圧力流体の供給は停止しているため、圧力流体が無駄に放出されることはない。又、開弁時には、弁座シール部（４）はスライドして弁体（３）から離間しているため、弁体（３）の回動時に弁座シール部と摺動することがなく、弁座シール部の摩耗を防止することができる。又、弁体と弁座シール部が摺動しないため、弁体の開閉時に弁座シール部との接触がなく、駆動トルクが低減し小さな駆動力で弁体を回動することが可能となる。
【００２２】
（１３）は、ピストン状突部（７）と弁本体との間において、溝（１２）に隣接して配設された可動のＯリングであって、弁座シール部（４）のスライドに対応して、図１に示す非密封位置と、図２に示す密封位置との間を可動する。すなわち、非密封位置においては、Ｏリング（１３）はピストン状突部（７）の溝（１２）内に位置し非圧縮状態にあるため、一方の加圧室（５）と洗浄流体通路（１０）とは連通状態にある。又、図２の密封位置においては、弁座シール部（４）のスライドによりＯリング（１３）は溝（１２）から出て、圧縮された状態となりピストン状突部（７）と弁本体（１）との間を封止する。かくして、弁座シール部（４）がシール位置に移行したとき、Ｏリング（１３）の密封作用が前記噴射ノズルの閉止に協働し、より確実に洗浄流体の噴射が停止される。
【００２３】
開弁時に、隙間（１１）に侵入してきた被制御流体が洗浄流体通路（１０）を通って外部に漏出するのを防止するために、洗浄流体通路（１０）の途中に逆止弁（１４）が配置され、被制御流体の逆流を防止している。
【００２４】
（１５）は、弁本体と弁座シール部との間に配置されたＯリングであって、加圧室（５）（６）を密封し流体の漏洩を防止している。外部から導入される加圧流体は、被制御流体に噴射しても支障がない流体、例えば圧縮空気などが好適であり、被制御流体より高い圧力とする。
【００２５】
【発明の効果】
この発明によれば、弁座シール部のスライドにより弁座と弁体との摺動を回避し摩耗の防止や弁体駆動トルクの低減を図ることができる。洗浄流体の噴射により弁座シール部と弁本体との隙間に侵入した固体物を除去し、固体物の存在によるシール性の低下やスライド機構部の摩耗、損傷を回避することができる。洗浄流体の噴射は、弁座シールのスライドに対応して自動的に制御することができ、噴射のタイミングと無駄な噴射の回避とを好適に達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の弁開閉機構の開弁時の状態を示す断面図
【図２】同閉弁時の状態を示す断面図
【図３】弁座シール部のスライド作動状態を示す断面図
【符号の説明】
（１）弁本体
（２）流体通路
（３）弁体
（４）弁座シール部
（５）加圧室
（６）加圧室
（７）ピストン状突部
（８）圧力ポート
（９）圧力ポート
（１０）洗浄流体通路
（１１）隙間
（１２）溝
（１３）可動Ｏリング
（１４）逆止弁
（１５）Ｏリング
【図１】
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【図２】
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【図３】
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