調節弁
【課題】弁の固着を抑制可能な調節弁を提供する。
【解決手段】弁体であるプラグヘッド２に連結されて一方向へ進退動可能な柱状のプラグガイド７が、取り扱い流体が流れる弁室４において環形状のガイドリング１１の内側に摺動可能に保持された調節弁１であって、前記プラグガイド７の断面形状が多角形であり、前記ガイドリング１１と接する前記多角形の角部２５に、前記プラグガイド７の進退動方向と傾斜して溝部２６が形成される。
【解決手段】弁体であるプラグヘッド２に連結されて一方向へ進退動可能な柱状のプラグガイド７が、取り扱い流体が流れる弁室４において環形状のガイドリング１１の内側に摺動可能に保持された調節弁１であって、前記プラグガイド７の断面形状が多角形であり、前記ガイドリング１１と接する前記多角形の角部２５に、前記プラグガイド７の進退動方向と傾斜して溝部２６が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トップガイド式のグローブ形単座調節弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁体を駆動する駆動部の動力源によって、空気圧式、油圧式、電動式または自力式等に大別される遠隔操作式の調節弁が用いられている。例えば特許文献１，２には、トップガイド式のグローブ型単座調節弁が記載されており、弁体であるプラグヘッドが柱状のプラグガイドの先端に固定され、プラグガイドがガイドリング内を摺動する構造となっている。すなわち、駆動部によって駆動されて進退動するプラグガイドがガイドリング内でガイドされつつ摺動し、プラグヘッドが、流路に設けられたシートリングに嵌合もしくは離脱することで、弁が開閉する構造となっている。
【特許文献１】特開昭６０−１２５４８１号公報
【特許文献２】特開昭６１−１０５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、取り扱い流体がプラグガイドとガイドリングの隙間に入り込むと、これが摩擦熱で重合もしくは焼き付いて固着し、または低温下で結晶化して弁が動かなくなる虞がある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、弁の固着を抑制可能な調節弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明に係る調節弁は、弁体であるプラグヘッドに連結されて一方向へ進退動可能な柱状のプラグガイドが、取り扱い流体が流れる弁室において環形状のガイドリングの内側に摺動可能に保持された調節弁であって、前記プラグガイドの断面形状が多角形であり、前記ガイドリングと接する前記多角形の角部に、前記プラグガイドの進退動方向と傾斜して溝部が形成される。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成した本発明に係る調節弁は、プラグガイドの断面形状が多角形であり、かつ角部に溝部が形成されるため、プラグガイドとガイドリングの摺動面が減少して摩擦熱の発生が低減するとともに、プラグガイドとガイドリングの隙間の滞留液量が低減する。このように、摩擦熱および滞留液量が減少することで、取り扱い流体のプラグガイドとガイドリングの隙間における重合や焼き付きが抑制され、または滞留液量が減少することで取り扱い流体の結晶化が抑制されて、弁の固着を抑制できる。また、溝部がプラグガイドの進退動方向と傾斜しているため、溝部から流体が排出され易く、プラグガイドとガイドリングの隙間の滞留液量をより低減でき、弁の固着がより効果的に抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係る調節弁の平面図、図２は、同調節弁の拡大断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【０００９】
本実施形態に係る調節弁１は、図１，２に示すように、弁体（プラグヘッド２）の上部１箇所をガイドするトップガイド式の調節弁１である。弁体は、一方向へ移動可能なグローブ形の単座弁である。
【００１０】
本調節弁１は、取り扱い流体である易重合性流体が流通する流路６が形成された本体３と、流路６と連通して取り扱い流体が流れる弁室４内で可動するプラグヘッド２を備えている。本体３の弁室４には、プラグヘッド２が嵌合若しくは離脱する環状のシートリング５が設けられる。
【００１１】
プラグヘッド２は、柱状のプラグガイド７の下端に固定されており、プラグガイド７は、上方に設けられる駆動部８に連結されて軸方向へ進退動可能なバルブステム９に連結されている。駆動部８には、本実施形態では空気圧式のダイアフラムが適用されているが、これに限定されず、他の空気圧式、油圧式、電動式または自力式等の動力源が適用されてもよい。
【００１２】
プラグガイド７は、本体３の上部に形成された開口部１０に嵌合して固定された環状のガイドリング１１の内側に、摺動可能に保持されている。ガイドリング１１は、弁室４において生じえるプラグガイド７の流体による揺れを抑制するための部材であり、断面形状が円形の内周面１２を有している。
【００１３】
本体３に形成される開口部１０の上方には、ガイドリング１１を覆うように蓋体１３が設けられる。蓋体１３は、ボルト１４等により本体３に固定され、蓋体１３と本体３の間に、ガイドリング１１が挟持される。
【００１４】
プラグガイド７に連結されたバルブステム９は、グランドパッキン１８により密封されつつ摺動可能に、蓋体１３の上部を貫通している。グランドパッキン１８は、グランドブッシュ１９により封止されており、グランドブッシュ１９は、グランドボルト２０により蓋体１３の上部に固定されたグランドフランジ２１によって固定されている。
【００１５】
また、蓋体１３の上部には、バルブステム９を内側に収容し、上方にて駆動部８を保持するヨーク２２が、ヨークナット２３によって固定されている。
【００１６】
プラグガイド７は、図２，３に示すように、断面形状が三角形の柱状に形成されており、三角形の角部２５が、ガイドリング１１の内周面１２の形状に対応した曲面となるように、角を切り落として面取り加工されている。各々の角部２５には、プラグガイド７の進退動方向と傾斜する溝部２６が、当該進退動方向に複数並んで形成されている。プラグガイド７の角部２５は、ガイドリング１１の内周面１２に接して摺動する。なお、プラグガイド７の角部２５は、かならずしも曲面となるように面取り加工される必要はなく、平面となるように面取り加工されてもよい。また、本実施形態では、プラグガイド７の断面形状が三角形であるが、四角形等のより角数の多い多角形とすることもできる。
【００１７】
次に、本実施形態に係る調節弁１の作用について説明する。
【００１８】
弁の開閉のために駆動部８を作動させてプラグヘッド２をシートリング５に対して進退動させると、プラグガイド７が、ガイドリング１１の内周面１２に沿って摺動する。このとき、プラグガイド７の断面形状が三角形であるため、プラグガイド７とガイドリング１１の間の摺動面は角部２５に対応する部分のみであり、摺動面が小さい。さらに、角部２５には溝部２６が形成されているため、摺動面がより減少する。このように、摺動面が減少することで、プラグガイド７とガイドリング１１の摺動による摩擦熱の発生が低減し、かつプラグガイド７とガイドリング１１の隙間の滞留液量が減少する。したがって、摩擦熱および滞留液量の減少により、易重合性流体のプラグガイド７とガイドリング１１の隙間における重合が抑制され、効果的に弁の固着を抑制できる。
【００１９】
また、溝部２６がプラグガイド７の進退動方向と傾斜して形成されているため、易重合性流体が排出され易い。これにより、プラグガイド７とガイドリング１１の隙間の滞留液量がより低減されて、易重合性流体の重合による弁の固着がより効果的に抑制される。
【００２０】
なお、プラグガイド７の断面形状は、多角形であれば、断面形状が円形の場合（プラグガイドの外周面の全面がガイドリングの内周面と摺動する場合）と比較して摺動面が減少するため、摩擦熱および滞留液量の低減化を図ることが可能であるが、最も角数の少ない三角形とすることで、最も摺動面積を低減できる。したがって、本実施形態のように、プラグガイド７の断面形状を三角形とすることが、摩擦熱および滞留液量の低減に最も好ましい。
【００２１】
また、プラグガイド７の角部２５が面取りされているため、角部２５が摺動するガイドリング１１の内周面１２の損傷を抑制することができる。特に、角部２５が、ガイドリング１１の内周面１２の形状に対応した曲面となるように面取り加工されているため、より効果的にガイドリング１１の内周面１２の損傷を抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、本実施形態に係る調節弁１は、トップガイド式の調節弁であるが、弁体の上部および下部の２箇所をガイドするトップアンドボトムガイド式の調節弁にも、本発明を適用できる。また、弁体は、単座弁ではなく複座弁であってもよい。また、プラグガイド７の角部２５を面取りしない構造とすることもできる。また、ガイドリング１１と蓋体１３が、同一部材として一体的に形成されてもよい。
【００２３】
また、本発明は、取り扱い流体を易重合性流体に限らずとも、顕著な効果を奏する。例えば、上述の調節弁１により摩擦熱および滞留液量を減少させることで、取り扱い流体のプラグガイド７とガイドリング１１の隙間における焼き付きをも抑制でき、効果的に弁の固着を抑制できる。また、例えば低温となることで結晶化する易結晶化流体を取り扱い流体とした場合においても、摺動面積の減少により滞留液量を減少させ、かつ傾斜した溝部２６により流体を排出できるため、プラグガイド７とガイドリング１１の隙間における結晶化が抑制され、効果的に弁の固着を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る調節弁の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る調節弁の拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 調節弁、
２ プラグヘッド、
４ 弁室、
５ シートリング、
６ 流路、
７ プラグガイド、
１１ ガイドリング、
１２ 内周面、
２５ 角部、
２６ 溝部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トップガイド式のグローブ形単座調節弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、弁体を駆動する駆動部の動力源によって、空気圧式、油圧式、電動式または自力式等に大別される遠隔操作式の調節弁が用いられている。例えば特許文献１，２には、トップガイド式のグローブ型単座調節弁が記載されており、弁体であるプラグヘッドが柱状のプラグガイドの先端に固定され、プラグガイドがガイドリング内を摺動する構造となっている。すなわち、駆動部によって駆動されて進退動するプラグガイドがガイドリング内でガイドされつつ摺動し、プラグヘッドが、流路に設けられたシートリングに嵌合もしくは離脱することで、弁が開閉する構造となっている。
【特許文献１】特開昭６０−１２５４８１号公報
【特許文献２】特開昭６１−１０５３７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、取り扱い流体がプラグガイドとガイドリングの隙間に入り込むと、これが摩擦熱で重合もしくは焼き付いて固着し、または低温下で結晶化して弁が動かなくなる虞がある。
【０００４】
本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、弁の固着を抑制可能な調節弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成する本発明に係る調節弁は、弁体であるプラグヘッドに連結されて一方向へ進退動可能な柱状のプラグガイドが、取り扱い流体が流れる弁室において環形状のガイドリングの内側に摺動可能に保持された調節弁であって、前記プラグガイドの断面形状が多角形であり、前記ガイドリングと接する前記多角形の角部に、前記プラグガイドの進退動方向と傾斜して溝部が形成される。
【発明の効果】
【０００６】
上記のように構成した本発明に係る調節弁は、プラグガイドの断面形状が多角形であり、かつ角部に溝部が形成されるため、プラグガイドとガイドリングの摺動面が減少して摩擦熱の発生が低減するとともに、プラグガイドとガイドリングの隙間の滞留液量が低減する。このように、摩擦熱および滞留液量が減少することで、取り扱い流体のプラグガイドとガイドリングの隙間における重合や焼き付きが抑制され、または滞留液量が減少することで取り扱い流体の結晶化が抑制されて、弁の固着を抑制できる。また、溝部がプラグガイドの進退動方向と傾斜しているため、溝部から流体が排出され易く、プラグガイドとガイドリングの隙間の滞留液量をより低減でき、弁の固着がより効果的に抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図面を参照して本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【０００８】
図１は、本発明の実施形態に係る調節弁の平面図、図２は、同調節弁の拡大断面図、図３は、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【０００９】
本実施形態に係る調節弁１は、図１，２に示すように、弁体（プラグヘッド２）の上部１箇所をガイドするトップガイド式の調節弁１である。弁体は、一方向へ移動可能なグローブ形の単座弁である。
【００１０】
本調節弁１は、取り扱い流体である易重合性流体が流通する流路６が形成された本体３と、流路６と連通して取り扱い流体が流れる弁室４内で可動するプラグヘッド２を備えている。本体３の弁室４には、プラグヘッド２が嵌合若しくは離脱する環状のシートリング５が設けられる。
【００１１】
プラグヘッド２は、柱状のプラグガイド７の下端に固定されており、プラグガイド７は、上方に設けられる駆動部８に連結されて軸方向へ進退動可能なバルブステム９に連結されている。駆動部８には、本実施形態では空気圧式のダイアフラムが適用されているが、これに限定されず、他の空気圧式、油圧式、電動式または自力式等の動力源が適用されてもよい。
【００１２】
プラグガイド７は、本体３の上部に形成された開口部１０に嵌合して固定された環状のガイドリング１１の内側に、摺動可能に保持されている。ガイドリング１１は、弁室４において生じえるプラグガイド７の流体による揺れを抑制するための部材であり、断面形状が円形の内周面１２を有している。
【００１３】
本体３に形成される開口部１０の上方には、ガイドリング１１を覆うように蓋体１３が設けられる。蓋体１３は、ボルト１４等により本体３に固定され、蓋体１３と本体３の間に、ガイドリング１１が挟持される。
【００１４】
プラグガイド７に連結されたバルブステム９は、グランドパッキン１８により密封されつつ摺動可能に、蓋体１３の上部を貫通している。グランドパッキン１８は、グランドブッシュ１９により封止されており、グランドブッシュ１９は、グランドボルト２０により蓋体１３の上部に固定されたグランドフランジ２１によって固定されている。
【００１５】
また、蓋体１３の上部には、バルブステム９を内側に収容し、上方にて駆動部８を保持するヨーク２２が、ヨークナット２３によって固定されている。
【００１６】
プラグガイド７は、図２，３に示すように、断面形状が三角形の柱状に形成されており、三角形の角部２５が、ガイドリング１１の内周面１２の形状に対応した曲面となるように、角を切り落として面取り加工されている。各々の角部２５には、プラグガイド７の進退動方向と傾斜する溝部２６が、当該進退動方向に複数並んで形成されている。プラグガイド７の角部２５は、ガイドリング１１の内周面１２に接して摺動する。なお、プラグガイド７の角部２５は、かならずしも曲面となるように面取り加工される必要はなく、平面となるように面取り加工されてもよい。また、本実施形態では、プラグガイド７の断面形状が三角形であるが、四角形等のより角数の多い多角形とすることもできる。
【００１７】
次に、本実施形態に係る調節弁１の作用について説明する。
【００１８】
弁の開閉のために駆動部８を作動させてプラグヘッド２をシートリング５に対して進退動させると、プラグガイド７が、ガイドリング１１の内周面１２に沿って摺動する。このとき、プラグガイド７の断面形状が三角形であるため、プラグガイド７とガイドリング１１の間の摺動面は角部２５に対応する部分のみであり、摺動面が小さい。さらに、角部２５には溝部２６が形成されているため、摺動面がより減少する。このように、摺動面が減少することで、プラグガイド７とガイドリング１１の摺動による摩擦熱の発生が低減し、かつプラグガイド７とガイドリング１１の隙間の滞留液量が減少する。したがって、摩擦熱および滞留液量の減少により、易重合性流体のプラグガイド７とガイドリング１１の隙間における重合が抑制され、効果的に弁の固着を抑制できる。
【００１９】
また、溝部２６がプラグガイド７の進退動方向と傾斜して形成されているため、易重合性流体が排出され易い。これにより、プラグガイド７とガイドリング１１の隙間の滞留液量がより低減されて、易重合性流体の重合による弁の固着がより効果的に抑制される。
【００２０】
なお、プラグガイド７の断面形状は、多角形であれば、断面形状が円形の場合（プラグガイドの外周面の全面がガイドリングの内周面と摺動する場合）と比較して摺動面が減少するため、摩擦熱および滞留液量の低減化を図ることが可能であるが、最も角数の少ない三角形とすることで、最も摺動面積を低減できる。したがって、本実施形態のように、プラグガイド７の断面形状を三角形とすることが、摩擦熱および滞留液量の低減に最も好ましい。
【００２１】
また、プラグガイド７の角部２５が面取りされているため、角部２５が摺動するガイドリング１１の内周面１２の損傷を抑制することができる。特に、角部２５が、ガイドリング１１の内周面１２の形状に対応した曲面となるように面取り加工されているため、より効果的にガイドリング１１の内周面１２の損傷を抑制することができる。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の範囲内で種々改変することができる。例えば、本実施形態に係る調節弁１は、トップガイド式の調節弁であるが、弁体の上部および下部の２箇所をガイドするトップアンドボトムガイド式の調節弁にも、本発明を適用できる。また、弁体は、単座弁ではなく複座弁であってもよい。また、プラグガイド７の角部２５を面取りしない構造とすることもできる。また、ガイドリング１１と蓋体１３が、同一部材として一体的に形成されてもよい。
【００２３】
また、本発明は、取り扱い流体を易重合性流体に限らずとも、顕著な効果を奏する。例えば、上述の調節弁１により摩擦熱および滞留液量を減少させることで、取り扱い流体のプラグガイド７とガイドリング１１の隙間における焼き付きをも抑制でき、効果的に弁の固着を抑制できる。また、例えば低温となることで結晶化する易結晶化流体を取り扱い流体とした場合においても、摺動面積の減少により滞留液量を減少させ、かつ傾斜した溝部２６により流体を排出できるため、プラグガイド７とガイドリング１１の隙間における結晶化が抑制され、効果的に弁の固着を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の実施形態に係る調節弁の平面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る調節弁の拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１ 調節弁、
２ プラグヘッド、
４ 弁室、
５ シートリング、
６ 流路、
７ プラグガイド、
１１ ガイドリング、
１２ 内周面、
２５ 角部、
２６ 溝部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁体であるプラグヘッドに連結されて一方向へ進退動可能な柱状のプラグガイドが、取り扱い流体が流れる弁室において環形状のガイドリングの内側に摺動可能に保持された調節弁であって、
前記プラグガイドの断面形状が多角形であり、前記ガイドリングと接する前記多角形の角部に、前記プラグガイドの進退動方向と傾斜して溝部が形成された調節弁。
【請求項２】
前記プラグガイドの断面形状が三角形である請求項１に記載の調節弁。
【請求項３】
前記角部が面取りされてなる請求項１または２に記載の調節弁。
【請求項４】
前記角部が、当該角部が接する前記ガイドリングの内周面に対応した曲面で面取りされてなる請求項３に記載の調節弁。
【請求項５】
前記取り扱い流体は、易重合性流体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の調節弁。
【請求項１】
弁体であるプラグヘッドに連結されて一方向へ進退動可能な柱状のプラグガイドが、取り扱い流体が流れる弁室において環形状のガイドリングの内側に摺動可能に保持された調節弁であって、
前記プラグガイドの断面形状が多角形であり、前記ガイドリングと接する前記多角形の角部に、前記プラグガイドの進退動方向と傾斜して溝部が形成された調節弁。
【請求項２】
前記プラグガイドの断面形状が三角形である請求項１に記載の調節弁。
【請求項３】
前記角部が面取りされてなる請求項１または２に記載の調節弁。
【請求項４】
前記角部が、当該角部が接する前記ガイドリングの内周面に対応した曲面で面取りされてなる請求項３に記載の調節弁。
【請求項５】
前記取り扱い流体は、易重合性流体である請求項１〜４のいずれか１項に記載の調節弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１０−５４０１９（Ｐ２０１０−５４０１９Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２２２８２（Ｐ２００８−２２２２８２）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【出願人】（３０７００９４１４）株式会社本山製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００４６２８）株式会社日本触媒 (2,292)
【出願人】（３０７００９４１４）株式会社本山製作所 (5)
【Ｆターム（参考）】
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