弁装置
【課題】 フィルタ手段を弁装置に組み込み、これによってフィルタ手段に関連する構成を簡単にすることができる弁装置を提供すること。
【解決手段】 流体が流れる流体流路６を規定する弁ハウジング４と、流体流路６を全開する全開角度位置と流体流路６を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に装着された弁体１２と、流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段３０とを備えた弁装置。弁体１２は、弁ハウジング４に回転自在に支持された弁軸１６と、弁軸１６に装着されたバタフライ弁１８とを備え、フィルタ手段３０は弁ハウジング４の内周面と弁軸１６の外周面との間に介在され、フィルタ手段３０と弁ハウジング４とは固定され、フィルタ手段３０と弁軸１６とは相対的に移動自在である。このような構成は、ボール弁を備えた弁装置にも適用できる。
【解決手段】 流体が流れる流体流路６を規定する弁ハウジング４と、流体流路６を全開する全開角度位置と流体流路６を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に装着された弁体１２と、流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段３０とを備えた弁装置。弁体１２は、弁ハウジング４に回転自在に支持された弁軸１６と、弁軸１６に装着されたバタフライ弁１８とを備え、フィルタ手段３０は弁ハウジング４の内周面と弁軸１６の外周面との間に介在され、フィルタ手段３０と弁ハウジング４とは固定され、フィルタ手段３０と弁軸１６とは相対的に移動自在である。このような構成は、ボール弁を備えた弁装置にも適用できる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体流路を開閉制御するための弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管などによって規定される流体流路を流れる流体の供給、供給停止を行うために、またこの流体流路を流れる流体の流量を制御するために、弁体としてバタフライ弁を用いたものが広く実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。この種の弁は、弁ハウジングを備え、この弁ハウジングにバタフライ弁が開閉自在に装着されている。バタフライ弁は、弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、この弁軸に装着された円形状円板とを備え、全開角度位置においては円形状弁板が流体流路に対して平行に位置してこの流体流路を全開し、また全閉角度位置においては円形状弁板が流体流路に対して垂直に位置してこの流体流路を全閉する。また、このようなバタフライ弁を用いた弁装置と同様に、弁体としてボール弁を用いたものも広く実用に供されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９５４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流体が流れる流体流路には、上述した弁装置に加えて、流体中に含まれる不純物（例えば、塵、埃、サビなど）を除去するためのフィルタ装置が設けられることがある。このフィルタ装置は、流体流路を規定するフィルタハウジングと、このフィルタハウジングに装着されたフィルタ手段とを備え、フィルタ手段が流体中に含まれる不純物を捕捉する。
【０００５】
しかしながら、このように弁装置に加えてフィルタ装置を設けた場合、配管系の構成が複雑になって設置コストが高くなるとともに、弁装置及びフィルタ装置の合計の長さ（流れ方向の長さ）が長くなり、設置スペースが小さいときにはフィルタ装置の設置が難しくなる。
【０００６】
本発明の目的は、フィルタ手段を弁装置に組み込み、これによってフィルタ手段に関連する構成を簡単にするとともに、フィルタ装置としての専用の設置スペースを省略することができる弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の弁装置は、流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は、前記弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、前記弁軸に装着されたバタフライ弁とを備え、前記フィルタ手段は前記弁ハウジングの内周面と前記弁軸の外周面との間に介在され、前記フィルタ手段と前記弁ハウジングとは固定され、前記フィルタ手段と前記弁軸とは相対的に移動自在であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の弁装置では、前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心から偏心して取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の弁装置では、前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心に取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心から偏して前記弁軸に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の弁装置は、流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は前記弁ハウジングに回転自在に装着されたボール弁から構成され、前記ボール弁にはこれを貫通して弁流路が設けられ、前記フィルタ手段は前記ボール弁の前記弁流路に装着されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の弁装置では、前記フィルタ手段は、前記ボール弁における前記弁流路の上流側開口部に設けられていることを特徴とする。
更に、本発明の請求項６に記載の弁装置では、前記弁ハウジングには前記ボール弁を中心として相互に対向して流入部及び流出部が設けられ、前記流体流路は前記流入部から前記流出部に直線状に延びており、また前記弁ハウジングの前記流入部と前記流出部との間の部位には突出部が設けられ、前記突出部には前記流体流路に連通するフィルタ交換空間が設けられ、前記全閉角度位置においては、前記ボール弁が前記弁ハウジングの前記流体流路を閉塞するとともに、前記ボール弁に装着された前記フィルタ手段が前記フィルタ交換空間に対向して位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の弁装置によれば、流体流路を開閉するための弁体は、弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、弁軸に装着されたバタフライ弁とを備え、フィルタ手段は弁ハウジングの内周面と弁軸の外周面との間に介在されているので、フィルタ手段を弁ハウジング内に所要の通りに組み込むことができ、このフィルタ手段によって流体中に含まれる不純物（例えば、塵、埃、サビなど）を捕捉して取り除くことができる。また、組み込まれたフィルタ手段と弁ハウジングとは固定され、フィルタ手段と弁軸とは相対的に移動自在に接触シールされているので、バタフライ弁の回動を許容しながら不純物を確実に捕捉することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の弁装置によれば、バタフライ弁を構成する一対の半円状弁板は弁軸の中心から偏心して取り付けられ、フィルタ手段は弁軸の中心に接触シールするように構成されているので、フィルタ手段を弁ハウジングに組み込んだ状態においてバタフライ弁を全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに開閉制御することが
できる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の弁装置によれば、バタフライ弁を構成する一対の半円状弁板は弁軸の中心に取り付けられ、フィルタ手段は弁軸の中心から偏して弁軸に接触シールするように構成されており、このように構成した場合においても、フィルタ手段を弁ハウジングに組み込んだ状態においてバタフライ弁を全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに開閉制御することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の弁装置によれば、弁体は弁ハウジングに回転自在に装着されたボール弁から構成され、このボール弁を貫通して設けられた弁流路にフィルタ手段が装着されているので、ボール弁を備えた弁装置においてもフィルタ手段を所要の通りに組み込むことができ、この組み込んだフィルタ手段によって流体中の不純物を捕捉することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の弁装置によれば、フィルタ手段がボール弁の弁流路の上流側開口部に設けられているので、このフィルタ手段のメンテナンス、交換を容易に行うことができる。また、例えば、フィルタ手段の網目部を円錐形状又は円筒形状にすることによって、フィルタ手段の容量を大きくすることが可能となる。
【００１７】
更に、本発明の請求項６に記載の弁装置によれば、弁ハウジングの流入部と流出部との間の部位に突出部が設けられ、この突出部には流体流路に連通するフィルタ交換空間が設けられているので、ボール弁の全閉角度位置においては、ボール弁が弁ハウジングの流体流路を閉塞するとともに、ボール弁に装着されたフィルタ手段がフィルタ交換空間に対向して位置し、従って、ボール弁を全閉角度位置に位置付けることによって、フィルタ交換空間を通してフィルタ手段のメンテナンス、交換を非常に容易に行うことができる。具体的には、弁装置を取り外すことなく、また弁装置の上流側及び下流側に開閉弁を設けることなく、弁装置のフィルタ手段のメンテナンス、交換を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う弁装置の各種実施形態について説明する。
第１の実施形態
まず、図１〜図７を参照して、本発明に従う弁装置の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の弁装置を示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図であり、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図であり、図４は、図１の弁装置におけるフィルタ手段を示す正面図であり、図５は、図１の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図であり、図６は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図１に対応する断面図であり、図７は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図３に対応する断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、この第１の実施形態の弁装置２は、円筒状の弁ハウジング４を備え、この弁ハウジング４内に断面円形状の流体流路６が規定される。
この弁ハウジング４内に弁体１２が回転自在に装着されている。弁体１２は、図１及び図２において上下方向に延びる弁軸１６と、この弁軸１６に装着されたバタフライ弁１８とから構成されている。弁軸１６は弁ハウジング４の流体流路６の中央部を上下方向に延び、その下端部は弁ハウジング４の下端部に装着され、その上端部は弁ハウジング４の上端部に装着され、弁ハウジング４に回転自在に支持されている。弁軸１６の上端側は弁ハウジング４を貫通して上方に延び、弁ハウジング４から突出する端部に操作ハンドル２０が取り付けられている。従って、この操作ハンドル２０を回動操作することによって弁軸１６を介してバタフライ弁１８が回動され、このバタフライ弁１８は、図１〜図３に示す全開角度位置と図６及び図７に示す全閉角度位置（上記全開角度位置から９０度回動した角度位置）との間を回動する。
【００２０】
この実施形態では、バタフライ弁１８は一対の半円状弁板２２，２４から構成され、これら半円状弁板２２，２４は、それらの基部が弁軸１６に偏心して取り付けられ、弁軸１６の対向する外面から相互に反対方向に延びている。また、一対の半円状弁板２２，２４に対応して、弁ハウジング４の流体流路６を規定する内周面にリング状の弁座部材２６，２８が設けられ、これら弁座部材２６，２８の内周面は半円状弁板２２，２４の先端側形状に対応している。
【００２１】
このように構成されているので、バタフライ弁１８が上記全開角度位置に位置するときには、半円状弁板２２，２４は、図１〜図３に示すように、流体流路６に対して実質上平行に位置し（即ち、流体流路６を流れる流体の流れ方向に実質上平行に位置し）、流体流路６を全開する。また、バタフライ弁１８が上記全閉角度位置に位置するときには、半円状弁板２２，２４は、図６及び図７に示すように、流体流路６に対して実質上垂直に位置し（即ち、流体流路６を流れる流体の流れ方向に実質上垂直に位置し）、それらの先端側が弁座部材２６，２８に着座し、流体流路６を全閉する。
【００２２】
この弁装置２においては、弁ハウジング４内にフィルタ手段３０が組み込まれている。図４及び図５も参照して、図示のフィルタ手段３０は、弁体１２の弁軸１６の外周面に接触してシールする軸シール部３２と、弁ハウジング４の内周面に接触してシールするハウジングシール部３４と、これら軸シール部３２及びハウジングシール部３４によって規定される略半円形空間に設けられた網目部３６，３８とを有している。軸シール部３２は軸部１６の外形に対応して略矩形状に形成され、その内側は矩形状空間４０となっており、かかる矩形状空間４０に弁体１２の軸部１６が装着される。この形態では、ハウジングシール部３４は一対の弁座部材２６，２８間に挟持されて弁ハウジング４に固定され、これら弁座部材２６，２８及び弁ハウジング４との間をシールし、また軸シール部３２は弁体１２の軸部１６の外周面に相対的に移動自在に接触し、この弁軸１６との間をシールする。尚、軸シール部３２の上端部及び下端部には取付突部４２が設けられ、これら取付突部４２は弁ハウジング４に設けられた受入凹部に挿入して取り付けられる（図２参照）。
【００２３】
この弁ハウジング４にフィルタ手段３０を組み込むために、フィルタ手段３０と弁体１２とは、次の位置関係となるように構成されている。即ち、図１〜図３及び図６及び図７に示すように、バタフライ弁１８の一対の半円状弁板２２，２４は、それらの基部が弁軸１６の中心（即ち、軸心）に対してに偏心して取り付けられるのに対し、フィルタ手段３０の軸シール部３２はこの弁軸１６の中心に接触してシールするように構成されている。このように構成することによって、フィルタ手段３０が流体流路６の全域を被った状態にて弁体１２を全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに回動操作することができる。
【００２４】
フィルタ手段３０を組み込んだこの弁装置２においては、操作ハンドル２０を開操作して弁軸１６及びバタフライ弁１８を矢印４４（図３参照）で示す方向（図３において反時計方向）に回動させて全開角度位置に位置付けると、図１〜図３に示すように、一対の半円状弁板２２，２４は、弁ハウジング４の流体流路６に対して実質上平行に、且つフィルタ手段３０（具体的には、網目部３６，３８）に対して実質上垂直に位置して流体流路６を全開し、多量の流体がフィルタ手段３０の網目部３６，３８を通して下流側に流れる。このとき、フィルタ手段３０は流体流路６の全域を被っているので、流体中に含まれる不純物はフィルタ手段３０の網目部３６，３８に捕捉され、下流側に流れることはない。
【００２５】
また、操作ハンドル２０を閉操作して弁軸１６及びバタフライ弁１８を矢印４６（図７参照）で示す方向（図７において時計方向）に回動させて全閉角度位置に位置付けると、図６及び図７に示すように、一対の半円状弁板２２，２４は、弁ハウジング４の流体流路６に対して実質上垂直に且つフィルタ手段３０に対して実質上平行に位置し、一対の弁座部材２６，２８に着座して流体流路６を全閉し、流体が流体流路６を通して下流側に流れることはない。この全閉角度位置においては、バタフライ弁１８の一方の半円状弁板２２は、フィルタ手段３０（具体的には、その網目部３８）の上流側（流体の流れ方向に見て上流側）に位置し、その他方の半円状弁板２４は、フィルタ手段３０（具体的には、その網目部３６）の下流側（流体の流れ方向に見て下流側）に位置し、このような位置関係に保つことによって、フィルタ手段３０を内蔵した状態においてバタフライ弁１８の開閉動が許容される。
【００２６】
この弁装置２においては、弁体１２に関連して、弁ハウジング４と弁体１２の弁軸１６との間にフィルタ手段３０が介在されているので、弁ハウジング４を大きくすることなくフィルタ手段３０を組み込むことができ、フィルタ手段３０を内蔵した小型の弁装置２として提供することができる。
【００２７】
第２の実施形態
次に、図８〜図１２を参照して、本発明に従う弁装置の第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態の弁装置を示す縦断面図であり、図９は、図８の弁装置を示す横断面図であり、図１０は、図８の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図であり、図１１は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図８に対応する断面図であり、図１２は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図９に対応する断面図である。尚、以下の実施形態において、上述した第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
第２の実施形態においては、弁体及びフィルタ手段に関連して改良が施されている。図８〜図１０において、図示の形態の弁装置２Ａにおける弁体１２Ａは、上下方向に延びる弁軸１６Ａと、この弁軸１６Ａに装着されたバタフライ弁１８Ａから構成され、弁軸１６Ａが、第１の実施形態と同様に、弁ハウジング４Ａに回転自在に支持されている。バタフライ弁１８Ａは、一対の半円形状弁板２２Ａ，２４Ａから構成され、これら半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、それらの基部が弁軸１６Ａの中心（即ち、軸心の）の対向する部位に取り付けられ、弁軸１６Ａの対向する外面から相互に反対方向に延びている。また、一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａに対応して、弁ハウジング４Ａの流体流路６を規定する内周面にリング状の弁座部材５２が設けられ、これら弁座部材５２の内周面は半円状弁板２２Ａ，２４Ａの先端側形状に対応している。
【００２９】
また、弁ハウジング４Ａに組み込まれたフィルタ手段３０Ａは、図９及び図１０に示すように、弁体１２Ａの弁軸１６Ａの外周面に接触してシールする軸シール部３２Ａと、弁ハウジング４Ａの内周面に接触してシールするハウジングシール部３４Ａと、これら軸シール部３２Ａ及びハウジングシール部３４Ａによって規定される略半円形空間に設けられた網目部３６Ａ，３８Ａとを有している。この形態では、一方の軸シール部３２Ａ、ハウジングシール部３４Ａ及び網目部３６Ａと他方の軸シール部３２Ａ、ハウジングシール部３４Ａ及び網目部３８Ａとは、弁軸１６Ａの中心（即ち、軸心）に対してに偏心して配置されるように取付突部４２に配設されている。また、一対の軸シール部３２Ａの間に矩形状空間４０が存在し、かかる矩形状空間４０に弁体１２Ａの軸部１６Ａが装着される。
【００３０】
この形態では、弁座部材５２の上流側に半円弧状の固定部材５４が設けられ、一方の網目部３６Ａのハウジングシール部３４Ａは弁座部材５２との間に挟持されて弁ハウジング４Ａに固定され、また弁座部材５４の下流側に半円弧状の固定部材５６が設けられ、他方の網目部３８Ａのハウジングシール部３４Ａは弁座部材５２との間に挟持されて弁ハウジング４Ａに固定され、これらハウジングシール部３４Ａは、弁座部材５２、固定部材５４，５６及び弁ハウジング４Ａとの間をシールし、また軸シール部３２Ａは弁体１２Ａの軸部１６Ａの外周面に偏心して相対的に移動自在に接触し、この弁軸１６Ａとの間をシールする。
【００３１】
この第２の実施形態では、弁ハウジング４Ａにフィルタ手段３０Ａを組み込むために、フィルタ手段３０Ａと弁体１２Ａとは、次の位置関係となるように構成されている。図８、図９、図１１及び図１２に示すように、バタフライ弁１８Ａの一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、それらの基部が弁軸１６Ａの中心（即ち、軸心）に取り付けられているのに対し、フィルタ手段３０Ａの軸シール部３２Ａはこの弁軸１６Ａの中心に対して偏心して接触してシールするように構成されている。このように構成しても、上述したと同様に、フィルタ手段３０Ａが流体流路６の全域を被った状態にて弁体１２Ａを全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに回動操作することができる。この第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００３２】
この弁装置２Ａにおいて、弁軸１６Ａ及びバタフライ弁１８Ａを矢印４４（図９参照）で示す方向（図９において反時計方向）に回動させて全開角度位置に位置付けると、図８及び図９に示すように、一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、弁ハウジング４Ａの流体流路６に対して実質上平行に、且つフィルタ手段３０Ａ（具体的には、網目部３６Ａ，３８Ａ）に対して実質上垂直に位置して流体流路６を全開する。このとき、フィルタ手段３０Ａは流体流路６の全域を被っているので、流体中に含まれる不純物はフィルタ手段３０Ａの網目部３６Ａ，３８Ａに捕捉され、下流側に流れることはない。
【００３３】
また、弁軸１６Ａ及びバタフライ弁１８Ａを矢印４６（図１２参照）で示す方向（図１２において時計方向）に回動させて全閉角度位置に位置付けると、図１１及び図１２に示すように、一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、弁ハウジング４Ａの流体流路６に対して実質上垂直に且つフィルタ手段３０Ａに対して実質上平行に位置し、弁座部材５２に着座して流体流路６を全閉する。この全閉角度位置においては、バタフライ弁１８Ａの一方の半円状弁板２２Ａは、フィルタ手段３０Ａ（具体的には、その網目部３８Ａ）の上流側（流体の流れ方向に見て上流側）に位置し、その他方の半円状弁板２４Ａは、フィルタ手段３０Ａ（具体的には、その網目部３６Ａ）の下流側（流体の流れ方向に見て下流側）に位置し、このような位置関係に保つことによって、フィルタ手段３０Ａを内蔵した状態においてバタフライ弁１８Ａの開閉動が許容される。
【００３４】
この第２の実施形態の弁装置２Ａにおいては、弁体１２Ａ及びフィルタ手段３０Ａに関連する基本的構成が略同一であり、弁ハウジング４Ａと弁体１２Ａの弁軸１６Ａとの間にフィルタ手段３０Ａが介在されているので、弁ハウジング４Ａを大きくすることなくフィルタ手段３０Ａを組み込むことができ、上述したと同様の作用効果が達成される。
【００３５】
第３の実施形態
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明に従う弁装置の第３の実施形態について説明する。図１３は第３の弁装置を簡略的に示す断面図であり、図１４は、図１３の弁装置のボール弁を全閉角度位置に保持した状態で示す断面図である。
【００３６】
図１３及び図１４において、図示の弁装置２Ｂは、バタフライ弁に代えて、弁体としてのボール弁が用いられている。更に説明すると、弁装置２Ｂは略球状の弁ハウジング４Ｂを備え、この弁ハウジング４Ｂの対向する部位に流入部６２及び流出部６４が設けられ、これら流入部６２及び流出部６４には流体流路６Ｂが設けられ、かかる流体流路６Ｂは弁ハウジング４Ｂ内を通して直線状に延びている。
【００３７】
弁体１２Ｂは弁ハウジング４Ｂ内に回転自在に装着されたボール弁６６から構成されている。ボール弁６６の上端部には軸部６８が連結され、この軸部６８は弁ハウジング４Ｂを貫通して上方に突出し、この突出単部に操作ハンドル２０が設けられている。
【００３８】
ボール弁６６には、これを貫通して弁流路７０が設けられ、流入部６２の流体流路６Ｂを通して流入した流体は、ボール弁６６の弁流路７０を通して流出部６４の流体流路６Ｂに流れる。このボール弁６６は、図１３に示す全開角度位置と図１４に示す全閉角度位置との間を回動自在である。上記全開角度位置においては、図１３に示すように、流入部６２及び流出部６４の流体流路６Ｂとボール弁６６の弁流路７０とが、流体の流れ方向に整合して流体流路６Ｂが全開され、また上記全閉角度位置（上記全開角度位置から９０度回動した角度位置）においては、図１４に示すように、ボール弁６６の弁流路７０が流入部６２及び流出部６４の流体流路６Ｂから外れ、かかる流体流路６Ｂがボール弁６６よって閉じられて全閉される。
【００３９】
この第３の実施形態では、フィルタ手段３０Ｂは、ボール弁６６に関連して設けられている。フィルタ手段３０Ｂは、流体が通過する網目部７２と、この網目部７２の外周部に設けられたシール部７４とを有している。このシール部７４の上端部及び下端部には装着突部７６が設けられ、またボール弁６６の弁流路７０には装着凹部が設けられ、係る装着突部７６を装着凹部に挿入することによって、フィルタ手段３０Ｂは弁流路７０内に装着されている。この装着状態においては、フィルタ手段３０Ｂのシール部７４が弁流路７０の内周面に接触シールしている。従って、弁流路７０を流れる流体はフィルタ手段３０Ｂの網目部７２を通して流れ、流体に含まれた不純物は、フィルタ手段３０Ｂの網目部７２に捕捉される。尚、このフィルタ手段３０Ｂは、装着突部７６を装着凹部から外すことによって、ボール弁６６から取り外すことができる。
【００４０】
この第３の実施形態では、フィルタ手段３０Ｂがボール弁６６に内蔵されているので、弁ハウジング４Ｂを大きくすることなくフィルタ手段３０Ｂを組み込むことができ、上述したと同様の作用効果が達成される。
【００４１】
第４の実施形態
次いで、図１５を参照して、本発明に従う弁装置の第４の実施形態について説明する。図１５は、第４の実施形態の弁装置を簡略的に示す断面図である。
【００４２】
図１５において、この第４の実施形態では、フィルタ手段の構成及びその取付位置に改良が施されている。更に説明すると、フィルタ手段３０Ｃは、円錐状の網目部７２Ｃと、この網目部７２Ｃの開口部に設けられたシール部７４Ｃとを有し、ボール弁６６の弁流路７０の上流側開口部に取り付けられ、網目部７２Ｃの先端側は弁流路７０内を下流側に延びるように配設される。また、シール部７６Ｃは、弁流路７０の上流端部においてボール弁６６の内周面と接触してシールする。この第４の実施形態のその他の構成は、上述した第３の実施形態と実質上同一である。
【００４３】
このような第４の実施形態においても、上述した第３の実施形態と同様の作用効果が達成される。加えて、フィルタ手段３０Ｃがボール弁６６の弁流路７０の上流側開口部に取り付けられているので、ボール弁６６を上記全開角度位置に位置付けることによって、このフィルタ手段３０Ｃは流入部６２の流体流路６Ｃに位置するようになり、従って、かかる流体流路６ Ｃを通してフィルタ手段３０Ｃのメンテナンス、交換を容易に行うことができる。また、フィルタ手段３０Ｃの網目部７２Ｃが円錐状となっているのでフィルタの容量が大きくなり、第３の実施形態よりも大量の不純物を捕捉することができ、またフィルタ手段３０Ｃの交換周期を長くすることができる。尚、フィルタ手段３０Ｃの網目部７２Ｃは円筒状にしてもよい。
【００４４】
第５の実施形態
次いで、図１６を参照して、本発明に従う弁装置の第５の実施形態について説明する。図１６は、第５の実施形態の弁装置を簡略的に示す断面図である。
【００４５】
図１６において、この第５の実施形態においては、弁ハウジングに改良が施されている。更に説明すると、弁ハウジング４Ｄには、流入部６２及び流出部６４に加えて、更に交換用突出部８２が設けられ、この交換用突出部８２内にフィルタ交換空間８４が規定されている。流入部６２及び流出部６４は、上述したと同様に、弁ハウジング４Ｄの対向する部位に設けられ、外方に向けて相互に反対方向に延びている。また、交換用突出部８２は流入部６２及び流出部６４の間に設けられ、流入部６２及び流出部６４を結ぶ線に対して実質上垂直な外方に弁ハウジング４Ｄから延びている。この第５の実施形態のその他の構成は、上述した第４の実施形態と実質上同一である。
【００４６】
この第５の実施形態においては、ボール弁６６を全閉角度位置に位置付けると、ボール弁６６が流入部６２及び流出部６４の流体流路６Ｄを閉塞して全閉状態となる。このとき、図１６に示すように、弁流路の上流側端部、即ちフィルタ手段３０Ｄが装着された部位は、交換用突出部８２のフィルタ交換空間８４に対向して位置する。従って、配管から弁装置２Ｄを取り外すことなく、ボール弁６６を単に全閉角度位置に保持することによって、このフィルタ交換空間８４を通してフィルタ手段３０Ｄのメンテナンス、交換などを非常に容易に行うことができる。
【００４７】
尚、この第５の実施形態においては、メンテナンス、交換時の流体の流出や弁ハウジング４Ｄ内への不純物（塵、埃、サビなど）の侵入を防止するために、交換用突出部８２の開口を例えば閉塞プレート（図示せず）により閉塞し、フィルタ手段３０Ｄをメンテナンス、交換するときに閉塞プレートを取り外すようにするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１の実施形態の弁装置を示す断面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図。
【図４】図１の弁装置におけるフィルタ手段を示す正面図。
【図５】図１の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図。
【図６】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図１に対応する断面図。
【図７】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図３に対応する断面図。
【図８】第２の実施形態の弁装置を示す縦断面図。
【図９】図８の弁装置を示す横断面図。
【図１０】図８の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図。
【図１１】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図８に対応する断面図。
【図１２】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図９に対応する断面図。
【図１３】第３の弁装置を簡略的に示す断面図。
【図１４】図１３の弁装置のボール弁を全閉角度位置に保持した状態で示す断面図。
【図１５】第４の実施形態の弁装置を簡略的に示す断面図。
【図１６】第５の実施形態の弁装置を簡略的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 弁装置
４，４Ａ，４Ｃ，４Ｄ 弁ハウジング
６，６Ｂ，６Ｃ 流体流路
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 弁体
１６，１６Ａ 弁軸
１８，１８Ａ バタフライ弁
２２，２２Ａ，２４，２４Ａ 半円状弁板
２６，２８、５２ 弁座部材
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ フィルタ手段
３６，３６Ａ，３８，３８Ａ，７２，７２Ｃ，７２Ｄ 網目部
６２ 流入部
６４ 流出部
６６ ボール弁
７０ 弁流路
８２ 交換用突出部
８４ フィルタ交換空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体流路を開閉制御するための弁装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
配管などによって規定される流体流路を流れる流体の供給、供給停止を行うために、またこの流体流路を流れる流体の流量を制御するために、弁体としてバタフライ弁を用いたものが広く実用に供されている（例えば、特許文献１参照）。この種の弁は、弁ハウジングを備え、この弁ハウジングにバタフライ弁が開閉自在に装着されている。バタフライ弁は、弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、この弁軸に装着された円形状円板とを備え、全開角度位置においては円形状弁板が流体流路に対して平行に位置してこの流体流路を全開し、また全閉角度位置においては円形状弁板が流体流路に対して垂直に位置してこの流体流路を全閉する。また、このようなバタフライ弁を用いた弁装置と同様に、弁体としてボール弁を用いたものも広く実用に供されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１９５４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
流体が流れる流体流路には、上述した弁装置に加えて、流体中に含まれる不純物（例えば、塵、埃、サビなど）を除去するためのフィルタ装置が設けられることがある。このフィルタ装置は、流体流路を規定するフィルタハウジングと、このフィルタハウジングに装着されたフィルタ手段とを備え、フィルタ手段が流体中に含まれる不純物を捕捉する。
【０００５】
しかしながら、このように弁装置に加えてフィルタ装置を設けた場合、配管系の構成が複雑になって設置コストが高くなるとともに、弁装置及びフィルタ装置の合計の長さ（流れ方向の長さ）が長くなり、設置スペースが小さいときにはフィルタ装置の設置が難しくなる。
【０００６】
本発明の目的は、フィルタ手段を弁装置に組み込み、これによってフィルタ手段に関連する構成を簡単にするとともに、フィルタ装置としての専用の設置スペースを省略することができる弁装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の請求項１に記載の弁装置は、流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は、前記弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、前記弁軸に装着されたバタフライ弁とを備え、前記フィルタ手段は前記弁ハウジングの内周面と前記弁軸の外周面との間に介在され、前記フィルタ手段と前記弁ハウジングとは固定され、前記フィルタ手段と前記弁軸とは相対的に移動自在であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明の請求項２に記載の弁装置では、前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心から偏心して取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項３に記載の弁装置では、前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心に取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心から偏して前記弁軸に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項４に記載の弁装置は、流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は前記弁ハウジングに回転自在に装着されたボール弁から構成され、前記ボール弁にはこれを貫通して弁流路が設けられ、前記フィルタ手段は前記ボール弁の前記弁流路に装着されていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項５に記載の弁装置では、前記フィルタ手段は、前記ボール弁における前記弁流路の上流側開口部に設けられていることを特徴とする。
更に、本発明の請求項６に記載の弁装置では、前記弁ハウジングには前記ボール弁を中心として相互に対向して流入部及び流出部が設けられ、前記流体流路は前記流入部から前記流出部に直線状に延びており、また前記弁ハウジングの前記流入部と前記流出部との間の部位には突出部が設けられ、前記突出部には前記流体流路に連通するフィルタ交換空間が設けられ、前記全閉角度位置においては、前記ボール弁が前記弁ハウジングの前記流体流路を閉塞するとともに、前記ボール弁に装着された前記フィルタ手段が前記フィルタ交換空間に対向して位置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の請求項１に記載の弁装置によれば、流体流路を開閉するための弁体は、弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、弁軸に装着されたバタフライ弁とを備え、フィルタ手段は弁ハウジングの内周面と弁軸の外周面との間に介在されているので、フィルタ手段を弁ハウジング内に所要の通りに組み込むことができ、このフィルタ手段によって流体中に含まれる不純物（例えば、塵、埃、サビなど）を捕捉して取り除くことができる。また、組み込まれたフィルタ手段と弁ハウジングとは固定され、フィルタ手段と弁軸とは相対的に移動自在に接触シールされているので、バタフライ弁の回動を許容しながら不純物を確実に捕捉することができる。
【００１３】
また、本発明の請求項２に記載の弁装置によれば、バタフライ弁を構成する一対の半円状弁板は弁軸の中心から偏心して取り付けられ、フィルタ手段は弁軸の中心に接触シールするように構成されているので、フィルタ手段を弁ハウジングに組み込んだ状態においてバタフライ弁を全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに開閉制御することが
できる。
【００１４】
また、本発明の請求項３に記載の弁装置によれば、バタフライ弁を構成する一対の半円状弁板は弁軸の中心に取り付けられ、フィルタ手段は弁軸の中心から偏して弁軸に接触シールするように構成されており、このように構成した場合においても、フィルタ手段を弁ハウジングに組み込んだ状態においてバタフライ弁を全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに開閉制御することができる。
【００１５】
また、本発明の請求項４に記載の弁装置によれば、弁体は弁ハウジングに回転自在に装着されたボール弁から構成され、このボール弁を貫通して設けられた弁流路にフィルタ手段が装着されているので、ボール弁を備えた弁装置においてもフィルタ手段を所要の通りに組み込むことができ、この組み込んだフィルタ手段によって流体中の不純物を捕捉することができる。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の弁装置によれば、フィルタ手段がボール弁の弁流路の上流側開口部に設けられているので、このフィルタ手段のメンテナンス、交換を容易に行うことができる。また、例えば、フィルタ手段の網目部を円錐形状又は円筒形状にすることによって、フィルタ手段の容量を大きくすることが可能となる。
【００１７】
更に、本発明の請求項６に記載の弁装置によれば、弁ハウジングの流入部と流出部との間の部位に突出部が設けられ、この突出部には流体流路に連通するフィルタ交換空間が設けられているので、ボール弁の全閉角度位置においては、ボール弁が弁ハウジングの流体流路を閉塞するとともに、ボール弁に装着されたフィルタ手段がフィルタ交換空間に対向して位置し、従って、ボール弁を全閉角度位置に位置付けることによって、フィルタ交換空間を通してフィルタ手段のメンテナンス、交換を非常に容易に行うことができる。具体的には、弁装置を取り外すことなく、また弁装置の上流側及び下流側に開閉弁を設けることなく、弁装置のフィルタ手段のメンテナンス、交換を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、添付図面を参照して、本発明に従う弁装置の各種実施形態について説明する。
第１の実施形態
まず、図１〜図７を参照して、本発明に従う弁装置の第１の実施形態について説明する。図１は、第１の実施形態の弁装置を示す断面図であり、図２は、図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図であり、図３は、図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図であり、図４は、図１の弁装置におけるフィルタ手段を示す正面図であり、図５は、図１の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図であり、図６は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図１に対応する断面図であり、図７は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図３に対応する断面図である。
【００１９】
図１〜図３において、この第１の実施形態の弁装置２は、円筒状の弁ハウジング４を備え、この弁ハウジング４内に断面円形状の流体流路６が規定される。
この弁ハウジング４内に弁体１２が回転自在に装着されている。弁体１２は、図１及び図２において上下方向に延びる弁軸１６と、この弁軸１６に装着されたバタフライ弁１８とから構成されている。弁軸１６は弁ハウジング４の流体流路６の中央部を上下方向に延び、その下端部は弁ハウジング４の下端部に装着され、その上端部は弁ハウジング４の上端部に装着され、弁ハウジング４に回転自在に支持されている。弁軸１６の上端側は弁ハウジング４を貫通して上方に延び、弁ハウジング４から突出する端部に操作ハンドル２０が取り付けられている。従って、この操作ハンドル２０を回動操作することによって弁軸１６を介してバタフライ弁１８が回動され、このバタフライ弁１８は、図１〜図３に示す全開角度位置と図６及び図７に示す全閉角度位置（上記全開角度位置から９０度回動した角度位置）との間を回動する。
【００２０】
この実施形態では、バタフライ弁１８は一対の半円状弁板２２，２４から構成され、これら半円状弁板２２，２４は、それらの基部が弁軸１６に偏心して取り付けられ、弁軸１６の対向する外面から相互に反対方向に延びている。また、一対の半円状弁板２２，２４に対応して、弁ハウジング４の流体流路６を規定する内周面にリング状の弁座部材２６，２８が設けられ、これら弁座部材２６，２８の内周面は半円状弁板２２，２４の先端側形状に対応している。
【００２１】
このように構成されているので、バタフライ弁１８が上記全開角度位置に位置するときには、半円状弁板２２，２４は、図１〜図３に示すように、流体流路６に対して実質上平行に位置し（即ち、流体流路６を流れる流体の流れ方向に実質上平行に位置し）、流体流路６を全開する。また、バタフライ弁１８が上記全閉角度位置に位置するときには、半円状弁板２２，２４は、図６及び図７に示すように、流体流路６に対して実質上垂直に位置し（即ち、流体流路６を流れる流体の流れ方向に実質上垂直に位置し）、それらの先端側が弁座部材２６，２８に着座し、流体流路６を全閉する。
【００２２】
この弁装置２においては、弁ハウジング４内にフィルタ手段３０が組み込まれている。図４及び図５も参照して、図示のフィルタ手段３０は、弁体１２の弁軸１６の外周面に接触してシールする軸シール部３２と、弁ハウジング４の内周面に接触してシールするハウジングシール部３４と、これら軸シール部３２及びハウジングシール部３４によって規定される略半円形空間に設けられた網目部３６，３８とを有している。軸シール部３２は軸部１６の外形に対応して略矩形状に形成され、その内側は矩形状空間４０となっており、かかる矩形状空間４０に弁体１２の軸部１６が装着される。この形態では、ハウジングシール部３４は一対の弁座部材２６，２８間に挟持されて弁ハウジング４に固定され、これら弁座部材２６，２８及び弁ハウジング４との間をシールし、また軸シール部３２は弁体１２の軸部１６の外周面に相対的に移動自在に接触し、この弁軸１６との間をシールする。尚、軸シール部３２の上端部及び下端部には取付突部４２が設けられ、これら取付突部４２は弁ハウジング４に設けられた受入凹部に挿入して取り付けられる（図２参照）。
【００２３】
この弁ハウジング４にフィルタ手段３０を組み込むために、フィルタ手段３０と弁体１２とは、次の位置関係となるように構成されている。即ち、図１〜図３及び図６及び図７に示すように、バタフライ弁１８の一対の半円状弁板２２，２４は、それらの基部が弁軸１６の中心（即ち、軸心）に対してに偏心して取り付けられるのに対し、フィルタ手段３０の軸シール部３２はこの弁軸１６の中心に接触してシールするように構成されている。このように構成することによって、フィルタ手段３０が流体流路６の全域を被った状態にて弁体１２を全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに回動操作することができる。
【００２４】
フィルタ手段３０を組み込んだこの弁装置２においては、操作ハンドル２０を開操作して弁軸１６及びバタフライ弁１８を矢印４４（図３参照）で示す方向（図３において反時計方向）に回動させて全開角度位置に位置付けると、図１〜図３に示すように、一対の半円状弁板２２，２４は、弁ハウジング４の流体流路６に対して実質上平行に、且つフィルタ手段３０（具体的には、網目部３６，３８）に対して実質上垂直に位置して流体流路６を全開し、多量の流体がフィルタ手段３０の網目部３６，３８を通して下流側に流れる。このとき、フィルタ手段３０は流体流路６の全域を被っているので、流体中に含まれる不純物はフィルタ手段３０の網目部３６，３８に捕捉され、下流側に流れることはない。
【００２５】
また、操作ハンドル２０を閉操作して弁軸１６及びバタフライ弁１８を矢印４６（図７参照）で示す方向（図７において時計方向）に回動させて全閉角度位置に位置付けると、図６及び図７に示すように、一対の半円状弁板２２，２４は、弁ハウジング４の流体流路６に対して実質上垂直に且つフィルタ手段３０に対して実質上平行に位置し、一対の弁座部材２６，２８に着座して流体流路６を全閉し、流体が流体流路６を通して下流側に流れることはない。この全閉角度位置においては、バタフライ弁１８の一方の半円状弁板２２は、フィルタ手段３０（具体的には、その網目部３８）の上流側（流体の流れ方向に見て上流側）に位置し、その他方の半円状弁板２４は、フィルタ手段３０（具体的には、その網目部３６）の下流側（流体の流れ方向に見て下流側）に位置し、このような位置関係に保つことによって、フィルタ手段３０を内蔵した状態においてバタフライ弁１８の開閉動が許容される。
【００２６】
この弁装置２においては、弁体１２に関連して、弁ハウジング４と弁体１２の弁軸１６との間にフィルタ手段３０が介在されているので、弁ハウジング４を大きくすることなくフィルタ手段３０を組み込むことができ、フィルタ手段３０を内蔵した小型の弁装置２として提供することができる。
【００２７】
第２の実施形態
次に、図８〜図１２を参照して、本発明に従う弁装置の第２の実施形態について説明する。図８は、第２の実施形態の弁装置を示す縦断面図であり、図９は、図８の弁装置を示す横断面図であり、図１０は、図８の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図であり、図１１は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図８に対応する断面図であり、図１２は、弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図９に対応する断面図である。尚、以下の実施形態において、上述した第１の実施形態と実質上同一の部材には同一の参照番号を付し、その説明を省略する。
【００２８】
第２の実施形態においては、弁体及びフィルタ手段に関連して改良が施されている。図８〜図１０において、図示の形態の弁装置２Ａにおける弁体１２Ａは、上下方向に延びる弁軸１６Ａと、この弁軸１６Ａに装着されたバタフライ弁１８Ａから構成され、弁軸１６Ａが、第１の実施形態と同様に、弁ハウジング４Ａに回転自在に支持されている。バタフライ弁１８Ａは、一対の半円形状弁板２２Ａ，２４Ａから構成され、これら半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、それらの基部が弁軸１６Ａの中心（即ち、軸心の）の対向する部位に取り付けられ、弁軸１６Ａの対向する外面から相互に反対方向に延びている。また、一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａに対応して、弁ハウジング４Ａの流体流路６を規定する内周面にリング状の弁座部材５２が設けられ、これら弁座部材５２の内周面は半円状弁板２２Ａ，２４Ａの先端側形状に対応している。
【００２９】
また、弁ハウジング４Ａに組み込まれたフィルタ手段３０Ａは、図９及び図１０に示すように、弁体１２Ａの弁軸１６Ａの外周面に接触してシールする軸シール部３２Ａと、弁ハウジング４Ａの内周面に接触してシールするハウジングシール部３４Ａと、これら軸シール部３２Ａ及びハウジングシール部３４Ａによって規定される略半円形空間に設けられた網目部３６Ａ，３８Ａとを有している。この形態では、一方の軸シール部３２Ａ、ハウジングシール部３４Ａ及び網目部３６Ａと他方の軸シール部３２Ａ、ハウジングシール部３４Ａ及び網目部３８Ａとは、弁軸１６Ａの中心（即ち、軸心）に対してに偏心して配置されるように取付突部４２に配設されている。また、一対の軸シール部３２Ａの間に矩形状空間４０が存在し、かかる矩形状空間４０に弁体１２Ａの軸部１６Ａが装着される。
【００３０】
この形態では、弁座部材５２の上流側に半円弧状の固定部材５４が設けられ、一方の網目部３６Ａのハウジングシール部３４Ａは弁座部材５２との間に挟持されて弁ハウジング４Ａに固定され、また弁座部材５４の下流側に半円弧状の固定部材５６が設けられ、他方の網目部３８Ａのハウジングシール部３４Ａは弁座部材５２との間に挟持されて弁ハウジング４Ａに固定され、これらハウジングシール部３４Ａは、弁座部材５２、固定部材５４，５６及び弁ハウジング４Ａとの間をシールし、また軸シール部３２Ａは弁体１２Ａの軸部１６Ａの外周面に偏心して相対的に移動自在に接触し、この弁軸１６Ａとの間をシールする。
【００３１】
この第２の実施形態では、弁ハウジング４Ａにフィルタ手段３０Ａを組み込むために、フィルタ手段３０Ａと弁体１２Ａとは、次の位置関係となるように構成されている。図８、図９、図１１及び図１２に示すように、バタフライ弁１８Ａの一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、それらの基部が弁軸１６Ａの中心（即ち、軸心）に取り付けられているのに対し、フィルタ手段３０Ａの軸シール部３２Ａはこの弁軸１６Ａの中心に対して偏心して接触してシールするように構成されている。このように構成しても、上述したと同様に、フィルタ手段３０Ａが流体流路６の全域を被った状態にて弁体１２Ａを全開角度位置と全閉角度位置との間を所要の通りに回動操作することができる。この第２の実施形態におけるその他の構成は、上述した第１の実施形態と実質上同一である。
【００３２】
この弁装置２Ａにおいて、弁軸１６Ａ及びバタフライ弁１８Ａを矢印４４（図９参照）で示す方向（図９において反時計方向）に回動させて全開角度位置に位置付けると、図８及び図９に示すように、一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、弁ハウジング４Ａの流体流路６に対して実質上平行に、且つフィルタ手段３０Ａ（具体的には、網目部３６Ａ，３８Ａ）に対して実質上垂直に位置して流体流路６を全開する。このとき、フィルタ手段３０Ａは流体流路６の全域を被っているので、流体中に含まれる不純物はフィルタ手段３０Ａの網目部３６Ａ，３８Ａに捕捉され、下流側に流れることはない。
【００３３】
また、弁軸１６Ａ及びバタフライ弁１８Ａを矢印４６（図１２参照）で示す方向（図１２において時計方向）に回動させて全閉角度位置に位置付けると、図１１及び図１２に示すように、一対の半円状弁板２２Ａ，２４Ａは、弁ハウジング４Ａの流体流路６に対して実質上垂直に且つフィルタ手段３０Ａに対して実質上平行に位置し、弁座部材５２に着座して流体流路６を全閉する。この全閉角度位置においては、バタフライ弁１８Ａの一方の半円状弁板２２Ａは、フィルタ手段３０Ａ（具体的には、その網目部３８Ａ）の上流側（流体の流れ方向に見て上流側）に位置し、その他方の半円状弁板２４Ａは、フィルタ手段３０Ａ（具体的には、その網目部３６Ａ）の下流側（流体の流れ方向に見て下流側）に位置し、このような位置関係に保つことによって、フィルタ手段３０Ａを内蔵した状態においてバタフライ弁１８Ａの開閉動が許容される。
【００３４】
この第２の実施形態の弁装置２Ａにおいては、弁体１２Ａ及びフィルタ手段３０Ａに関連する基本的構成が略同一であり、弁ハウジング４Ａと弁体１２Ａの弁軸１６Ａとの間にフィルタ手段３０Ａが介在されているので、弁ハウジング４Ａを大きくすることなくフィルタ手段３０Ａを組み込むことができ、上述したと同様の作用効果が達成される。
【００３５】
第３の実施形態
次に、図１３及び図１４を参照して、本発明に従う弁装置の第３の実施形態について説明する。図１３は第３の弁装置を簡略的に示す断面図であり、図１４は、図１３の弁装置のボール弁を全閉角度位置に保持した状態で示す断面図である。
【００３６】
図１３及び図１４において、図示の弁装置２Ｂは、バタフライ弁に代えて、弁体としてのボール弁が用いられている。更に説明すると、弁装置２Ｂは略球状の弁ハウジング４Ｂを備え、この弁ハウジング４Ｂの対向する部位に流入部６２及び流出部６４が設けられ、これら流入部６２及び流出部６４には流体流路６Ｂが設けられ、かかる流体流路６Ｂは弁ハウジング４Ｂ内を通して直線状に延びている。
【００３７】
弁体１２Ｂは弁ハウジング４Ｂ内に回転自在に装着されたボール弁６６から構成されている。ボール弁６６の上端部には軸部６８が連結され、この軸部６８は弁ハウジング４Ｂを貫通して上方に突出し、この突出単部に操作ハンドル２０が設けられている。
【００３８】
ボール弁６６には、これを貫通して弁流路７０が設けられ、流入部６２の流体流路６Ｂを通して流入した流体は、ボール弁６６の弁流路７０を通して流出部６４の流体流路６Ｂに流れる。このボール弁６６は、図１３に示す全開角度位置と図１４に示す全閉角度位置との間を回動自在である。上記全開角度位置においては、図１３に示すように、流入部６２及び流出部６４の流体流路６Ｂとボール弁６６の弁流路７０とが、流体の流れ方向に整合して流体流路６Ｂが全開され、また上記全閉角度位置（上記全開角度位置から９０度回動した角度位置）においては、図１４に示すように、ボール弁６６の弁流路７０が流入部６２及び流出部６４の流体流路６Ｂから外れ、かかる流体流路６Ｂがボール弁６６よって閉じられて全閉される。
【００３９】
この第３の実施形態では、フィルタ手段３０Ｂは、ボール弁６６に関連して設けられている。フィルタ手段３０Ｂは、流体が通過する網目部７２と、この網目部７２の外周部に設けられたシール部７４とを有している。このシール部７４の上端部及び下端部には装着突部７６が設けられ、またボール弁６６の弁流路７０には装着凹部が設けられ、係る装着突部７６を装着凹部に挿入することによって、フィルタ手段３０Ｂは弁流路７０内に装着されている。この装着状態においては、フィルタ手段３０Ｂのシール部７４が弁流路７０の内周面に接触シールしている。従って、弁流路７０を流れる流体はフィルタ手段３０Ｂの網目部７２を通して流れ、流体に含まれた不純物は、フィルタ手段３０Ｂの網目部７２に捕捉される。尚、このフィルタ手段３０Ｂは、装着突部７６を装着凹部から外すことによって、ボール弁６６から取り外すことができる。
【００４０】
この第３の実施形態では、フィルタ手段３０Ｂがボール弁６６に内蔵されているので、弁ハウジング４Ｂを大きくすることなくフィルタ手段３０Ｂを組み込むことができ、上述したと同様の作用効果が達成される。
【００４１】
第４の実施形態
次いで、図１５を参照して、本発明に従う弁装置の第４の実施形態について説明する。図１５は、第４の実施形態の弁装置を簡略的に示す断面図である。
【００４２】
図１５において、この第４の実施形態では、フィルタ手段の構成及びその取付位置に改良が施されている。更に説明すると、フィルタ手段３０Ｃは、円錐状の網目部７２Ｃと、この網目部７２Ｃの開口部に設けられたシール部７４Ｃとを有し、ボール弁６６の弁流路７０の上流側開口部に取り付けられ、網目部７２Ｃの先端側は弁流路７０内を下流側に延びるように配設される。また、シール部７６Ｃは、弁流路７０の上流端部においてボール弁６６の内周面と接触してシールする。この第４の実施形態のその他の構成は、上述した第３の実施形態と実質上同一である。
【００４３】
このような第４の実施形態においても、上述した第３の実施形態と同様の作用効果が達成される。加えて、フィルタ手段３０Ｃがボール弁６６の弁流路７０の上流側開口部に取り付けられているので、ボール弁６６を上記全開角度位置に位置付けることによって、このフィルタ手段３０Ｃは流入部６２の流体流路６Ｃに位置するようになり、従って、かかる流体流路６ Ｃを通してフィルタ手段３０Ｃのメンテナンス、交換を容易に行うことができる。また、フィルタ手段３０Ｃの網目部７２Ｃが円錐状となっているのでフィルタの容量が大きくなり、第３の実施形態よりも大量の不純物を捕捉することができ、またフィルタ手段３０Ｃの交換周期を長くすることができる。尚、フィルタ手段３０Ｃの網目部７２Ｃは円筒状にしてもよい。
【００４４】
第５の実施形態
次いで、図１６を参照して、本発明に従う弁装置の第５の実施形態について説明する。図１６は、第５の実施形態の弁装置を簡略的に示す断面図である。
【００４５】
図１６において、この第５の実施形態においては、弁ハウジングに改良が施されている。更に説明すると、弁ハウジング４Ｄには、流入部６２及び流出部６４に加えて、更に交換用突出部８２が設けられ、この交換用突出部８２内にフィルタ交換空間８４が規定されている。流入部６２及び流出部６４は、上述したと同様に、弁ハウジング４Ｄの対向する部位に設けられ、外方に向けて相互に反対方向に延びている。また、交換用突出部８２は流入部６２及び流出部６４の間に設けられ、流入部６２及び流出部６４を結ぶ線に対して実質上垂直な外方に弁ハウジング４Ｄから延びている。この第５の実施形態のその他の構成は、上述した第４の実施形態と実質上同一である。
【００４６】
この第５の実施形態においては、ボール弁６６を全閉角度位置に位置付けると、ボール弁６６が流入部６２及び流出部６４の流体流路６Ｄを閉塞して全閉状態となる。このとき、図１６に示すように、弁流路の上流側端部、即ちフィルタ手段３０Ｄが装着された部位は、交換用突出部８２のフィルタ交換空間８４に対向して位置する。従って、配管から弁装置２Ｄを取り外すことなく、ボール弁６６を単に全閉角度位置に保持することによって、このフィルタ交換空間８４を通してフィルタ手段３０Ｄのメンテナンス、交換などを非常に容易に行うことができる。
【００４７】
尚、この第５の実施形態においては、メンテナンス、交換時の流体の流出や弁ハウジング４Ｄ内への不純物（塵、埃、サビなど）の侵入を防止するために、交換用突出部８２の開口を例えば閉塞プレート（図示せず）により閉塞し、フィルタ手段３０Ｄをメンテナンス、交換するときに閉塞プレートを取り外すようにするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】第１の実施形態の弁装置を示す断面図。
【図２】図１におけるＩＩ−ＩＩ線による断面図。
【図３】図２におけるＩＩＩ−ＩＩＩ線による断面図。
【図４】図１の弁装置におけるフィルタ手段を示す正面図。
【図５】図１の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図。
【図６】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図１に対応する断面図。
【図７】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図３に対応する断面図。
【図８】第２の実施形態の弁装置を示す縦断面図。
【図９】図８の弁装置を示す横断面図。
【図１０】図８の弁装置における弁体及びフィルタ手段を分解して示す斜視図。
【図１１】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図８に対応する断面図。
【図１２】弁体を全閉角度位置に保持した状態を示す、図９に対応する断面図。
【図１３】第３の弁装置を簡略的に示す断面図。
【図１４】図１３の弁装置のボール弁を全閉角度位置に保持した状態で示す断面図。
【図１５】第４の実施形態の弁装置を簡略的に示す断面図。
【図１６】第５の実施形態の弁装置を簡略的に示す斜視図。
【符号の説明】
【００４９】
２，２Ａ，２Ｂ，２Ｃ，２Ｄ 弁装置
４，４Ａ，４Ｃ，４Ｄ 弁ハウジング
６，６Ｂ，６Ｃ 流体流路
１２，１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ 弁体
１６，１６Ａ 弁軸
１８，１８Ａ バタフライ弁
２２，２２Ａ，２４，２４Ａ 半円状弁板
２６，２８、５２ 弁座部材
３０，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ，３０Ｄ フィルタ手段
３６，３６Ａ，３８，３８Ａ，７２，７２Ｃ，７２Ｄ 網目部
６２ 流入部
６４ 流出部
６６ ボール弁
７０ 弁流路
８２ 交換用突出部
８４ フィルタ交換空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は、前記弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、前記弁軸に装着されたバタフライ弁とを備え、前記フィルタ手段は前記弁ハウジングの内周面と前記弁軸の外周面との間に介在され、前記フィルタ手段と前記弁ハウジングとは固定され、前記フィルタ手段と前記弁軸とは相対的に移動自在であることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心から偏心して取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心に取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心から偏して前記弁軸に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項４】
流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は前記弁ハウジングに回転自在に装着されたボール弁から構成され、前記ボール弁にはこれを貫通して弁流路が設けられ、前記フィルタ手段は前記ボール弁の前記弁流路に装着されていることを特徴とする弁装置。
【請求項５】
前記フィルタ手段は、前記ボール弁における前記弁流路の上流側開口部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の弁装置。
【請求項６】
前記弁ハウジングには前記ボール弁を中心として相互に対向して流入部及び流出部が設けられ、前記流体流路は前記流入部から前記流出部に直線状に延びており、また前記弁ハウジングの前記流入部と前記流出部との間の部位には突出部が設けられ、前記突出部には前記流体流路に連通するフィルタ交換空間が設けられ、前記全閉角度位置においては、前記ボール弁が前記弁ハウジングの前記流体流路を閉塞するとともに、前記ボール弁に装着された前記フィルタ手段が前記フィルタ交換空間に対向して位置することを特徴とする請求項５に記載の弁装置。
【請求項１】
流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は、前記弁ハウジングに回転自在に支持された弁軸と、前記弁軸に装着されたバタフライ弁とを備え、前記フィルタ手段は前記弁ハウジングの内周面と前記弁軸の外周面との間に介在され、前記フィルタ手段と前記弁ハウジングとは固定され、前記フィルタ手段と前記弁軸とは相対的に移動自在であることを特徴とする弁装置。
【請求項２】
前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心から偏心して取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項３】
前記バタフライ弁は一対の半円状弁板から構成され、前記一対の半円状弁板は前記弁軸の中心に取り付けられ、前記フィルタ手段は前記弁軸の中心から偏して前記弁軸に接触シールするように構成されており、前記全開角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して平行に且つ前記フィルタ手段に対して垂直に位置し、また前記全閉角度位置においては、前記一対の半円状弁板は前記流体流路に対して垂直に且つ前記フィルタ手段に対して平行に位置するとともに、一方の半円状弁板は前記フィルタ手段の上流側に、また他方の半円状弁板は前記フィルタ手段の下流側に位置することを特徴とする請求項１に記載の弁装置。
【請求項４】
流体が流れる流体流路を規定する弁ハウジングと、前記流体流路を全開する全開角度位置と前記流体流路を全閉する全閉角度位置との間を回動自在に前記弁ハウジングに装着された弁体と、前記流体流路を流れる流体に含まれた不純物を捕捉するためのフィルタ手段とを備え、
前記弁体は前記弁ハウジングに回転自在に装着されたボール弁から構成され、前記ボール弁にはこれを貫通して弁流路が設けられ、前記フィルタ手段は前記ボール弁の前記弁流路に装着されていることを特徴とする弁装置。
【請求項５】
前記フィルタ手段は、前記ボール弁における前記弁流路の上流側開口部に設けられていることを特徴とする請求項４に記載の弁装置。
【請求項６】
前記弁ハウジングには前記ボール弁を中心として相互に対向して流入部及び流出部が設けられ、前記流体流路は前記流入部から前記流出部に直線状に延びており、また前記弁ハウジングの前記流入部と前記流出部との間の部位には突出部が設けられ、前記突出部には前記流体流路に連通するフィルタ交換空間が設けられ、前記全閉角度位置においては、前記ボール弁が前記弁ハウジングの前記流体流路を閉塞するとともに、前記ボール弁に装着された前記フィルタ手段が前記フィルタ交換空間に対向して位置することを特徴とする請求項５に記載の弁装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００９−４１６９６（Ｐ２００９−４１６９６Ａ）
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２０８９５６（Ｐ２００７−２０８９５６）
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月２６日（２００９．２．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年８月１０日（２００７．８．１０）
【出願人】（００００００２８４）大阪瓦斯株式会社 (2,453)
【Ｆターム（参考）】
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