CN104040235A - 阀装置 - Google Patents

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Abstract

提供一种能够减小内筒旋转时的启动转矩、使内筒的旋转动作顺畅进行的阀装置。阀装置(1)具备：具有流体的流入口(4)和流出口(5)的阀壳(2)、以及内装于该阀壳(2)的阀体(3)。阀体(3)具有外筒(10)和可旋转地内装于该外筒(10)的内筒(20)，在外筒(10)的周壁部(11)沿周向形成第1外筒侧开口(12)和第2外筒侧开口(13)，第1外筒侧开口(12)与阀壳(2)的流出口(5)连通，在内筒(20)的内部形成与阀壳(2)的流入口(4)连通的内部流路(21)，在周壁部(24)上沿周向形成第1内筒侧开口(25)和第2内筒侧开口(26)，通过内筒(20)的旋转，将第1外筒侧开口(12)与第1内筒侧开口(25)连通或非连通而对使流体流通的流路进行开闭。第2外筒侧开口(13)和第2内筒侧开口(26)形成于在流路关闭状态时相互连通的位置。

Description

阀装置
技术领域
本发明涉及控制流体流量的阀装置。
背景技术
一直以来，具备了具有流体的流入口及流出口的外筒、以及可旋转地收纳于该外筒内并且在周壁部设有流路口的中空圆筒状内筒的阀装置是公知的。这样的阀装置，由于通过内筒旋转使流路口与外筒的流出口匹配或不匹配来开闭流路，因此作为结构上的问题，有可能由于内筒与外筒间的摩擦阻力不能使内筒的旋转动作顺畅地进行，旋转时需要很大的启动转矩。
于是，在专利文献1中，提出这样的阀装置：在内筒的周壁部形成比本体的流出口更大的凹部，在该凹部内***片状的密封部件，还设有连通凹部与外筒内部的导压路，以便向该密封部件的背面导入内压。
该阀装置，当关闭外筒的流出口时，通过泵的运转使经流入口供给的流体压力通过导压路而作用到凹部内的密封部件，通过将密封部件压在流出口，将流出口堵住而使流体停止流动。并且，当使内筒旋转而将流出口打开时，由于在降低内压的状态下使内筒旋转，所以能够减小密封部件与外筒内面之间的接触压力而降低摩擦阻力，减小旋转时的启动转矩。
现有技术文献
专利文献
专利文献1 日本特开平11-94100号公报
发明概要
发明要解决的问题
然而，专利文献1的阀装置，当使内筒旋转而将流出口打开时，需要成为停止泵的运转等而使内压降低的状态，在内压高的状态下还要旋转时，将需要较大的启动转矩。
发明内容
本发明是鉴于上述情况而做出的，其要解决的问题是提供一种能够减小内筒旋转时的启动转矩，使内筒的旋转动作顺畅进行的阀装置。
解决问题的手段
为解决上述问题，本发明的阀装置具备：阀壳，具有使流体流入的流入口及使流体流出的流出口；以及阀体，内装于该阀壳，上述阀体具有圆筒状的外筒，以及可旋转地内装于该外筒的圆筒状的内筒，在上述外筒的周壁部，沿周向形成内外贯通的第1外筒侧开口和第2外筒侧开口，上述第1外筒侧开口与上述阀壳的流出口连通，在上述内筒的内部形成与上述阀壳的流入口连通的内部流路，并且在上述内筒的周壁部沿周向形成内外贯通的第1内筒侧开口和第2内筒侧开口，通过上述内筒的旋转，将上述第1外筒侧开口和上述第1内筒侧开口连通或非连通而对使流体流通的流路进行开闭，其特征为，上述第2外筒侧开口和上述第2内筒侧开口，形成于在上述流路的关闭状态时相互连通的位置。
优选的是，在该阀装置中，上述内筒的周壁部的周向的一部分，由与周向的其他部位相比外径小的小径部构成，在该小径部形成上述第2内筒侧开口。
还有，优选的是，在该阀装置中，在上述内筒的周壁部，在上述阀壳的流入口侧，设有内外贯通的切口部，该切口部形成于在上述流路的关闭状态时与上述第2外筒侧开口连通的位置。
发明效果
根据本发明的阀装置，能够减小内筒旋转时的启动转矩，使内筒的旋转动作顺畅进行。
附图说明
图1表示本发明的阀装置的一个实施方式的剖面图。
图2A为图1的阀装置的阀体外筒的斜视图，图2B为图1的阀装置的阀体内筒的斜视图。
图3A为图1的阀装置的A-A线剖面图，图3B为表示使图3A的阀装置的阀体内筒沿周向旋转而闭锁了流路的状态的剖面图。
图4A为另一个实施方式的阀装置的阀体内筒的斜视图，图4B为使用了图4A的内筒的阀装置的剖面图。
图5为又一个实施方式的阀装置的阀体内筒的斜视图。
具体实施方式
按附图对本发明的阀装置进行说明。图1为表示本发明的阀装置的一个实施方式的剖面图。图2A为图1的阀装置的阀体外筒的斜视图，图2B为图1的阀装置的阀体内筒的斜视图。图3A为图1的阀装置的A-A线剖面图，图3B为表示使图3A的阀装置的阀体内筒沿周向旋转而闭锁了流路的状态的剖面图。
阀装置1如图1所示，由阀壳2和阀体3构成，例如，配设于上水管路的配管等的外部流路6，能够用于对水等流体流量进行增减控制。
阀壳2具有将阀体3收纳于内部的阀体收纳空间，还有，具有使流体流入的流入口4和使流体流出的流出口5，流入口4和流出口5通过阀体收纳空间连通。该阀壳2，配设成使流入口4和流出口5分别与外部流路6连通。
阀体3，构成为具有外筒10和内筒20，内装于阀壳2的阀体收纳空间。阀体3形成为使得阀体3的外筒10的外周面与阀壳2的内周面之间的间隙较小，该间隙也可以用硅橡胶或EPDM等的弹性部件进行密封。
外筒10如图2A所示，形成圆筒状，在周壁部11沿周向相分离地形成内外贯通的第1外筒侧开口12和第2外筒侧开口13。在如图1所示将阀体3内装于阀壳2的阀体收纳空间的状态下，外筒10的第1外筒侧开口12与阀壳2的流出口5连通。第2外筒侧开口13的个数无特别限定，一个或两个以上都可以。第2外筒侧开口13的形成位置也无特别限定，本实施方式中，是在第1外筒侧开口12的直径方向的对置位置形成一个第2外筒侧开口13。
在外筒10的筒轴方向的一端部，***内筒20，还有，形成使流体流入的插通孔14，该插通孔14与内筒20的外径大致为同径，也与阀壳2流入口4连通。在另一端部，形成比插通孔14的内径更小内径的贯通孔15，该贯通孔15的内径，形成为比后述的内筒20的旋转轴部23的外径大一些，以便该旋转轴部23能够插通。
内筒20如图2B所示，形成圆筒状，如图1所示可旋转地内装于外筒10。使内筒20的外径与外筒10的内径大致同径，以减小内筒20的外周面与外筒10的内周面之间的间隙。内筒20的外周面与外筒10的内周面之间的间隙也可以用硅橡胶或EPDM等的弹性部件进行密封。在内筒20的内部，形成流体流通的内部流路21，该内部流路21通过在内筒20的筒轴方向的一端部形成的开口22与阀壳2的流入口4连通。在内筒20的筒轴方向的另一端部形成旋转轴部23，通过将该旋转轴部23依次地插通到外筒10的插通孔14及贯通孔15，由此将内筒20内装至外筒10。
内筒20的旋转轴部23，与马达50的旋转驱动轴连接，通过对旋转驱动轴进行旋转驱动，就能够使内筒20沿周向旋转。
在内筒20的周壁部24上，沿周向相分离地形成内外贯通的第1内筒侧开口25和第2内筒侧开口26。第1内筒侧开口25形成为能与外筒10的第1外筒侧开口12连通，在周壁部24上在第1内筒侧开口25与第2内筒侧开口26之间，形成非开口的闭锁部27。
有关本实施方式的阀装置1，通过使内筒20沿周向旋转，将第1外筒侧开口12和第1内筒侧开口25连通或非连通，来对使流体流通的流路进行开闭，使流体通水或止水。即，如图1及图3A所示，通过内筒20的旋转，如果第1内筒侧开口25与第1外筒侧开口12重合，则第1外筒侧开口12与第1内筒侧开口25连通而成为流路开放的通水状态。由于流通的流体流量因第1外筒侧开口12与第1内筒侧开口25的重合程度而变化，因此就能够通过调整该重合程度而使流体的流量发生变化。如图3B所示，通过内筒20的旋转，如果闭锁部27与第1外筒侧开口12重合，就变成第1外筒侧开口12与第1内筒侧开口25非连通而成为流路闭锁的止水状态。这样，通过使内筒20旋转以使得内筒20的第1内筒侧开口25及闭锁部27与外筒10的第1外筒侧开口12重合，从而调整流体的流量。
第2内筒侧开口26，如图3B所示，形成于在流路开放的状态及闭锁的状态中的至少闭锁的状态时使得第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26连通的位置。即，在流路关闭状态时只要第2内筒侧开口26与第2外筒侧开口13重合等而第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26连通，那么对流路开放状态时的第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26的连通状态则无要求，第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26即可以是连通状态也可以是非连通状态。另外，本实施方式，在流路开放状态时，第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26也是连通的状态。无论在哪种情况下，都能通过第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26的连通，将止水状态时的外筒10内部及内筒20内部充满的流体所产生的压力向外侧释放，将其抑制得较低。这样一来，就能够减小为了开放流路而实现通水状态使内筒20旋转时的内筒20的启动转矩，使内筒20的旋转动作顺畅进行。从而，像本实施方式这样，依靠马达50进行内筒20的旋转动作时，由于能够采用启动转矩低的廉价的马达，因此能够以低成本制造阀装置1。当手动进行内筒20的旋转动作时，就能够以较轻的力使内筒20旋转，使内筒20的旋转动作更容易而提高其操作性。
在本实施方式中，像上述那样，第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26形成在即使在流路的开放状态时也连通的位置。因此，通过第2外筒侧开口13与第2内筒侧开口26的连通，将通水状态时外筒10内部及内筒20内部充满的流体所产生的压力向外侧释放，将其抑制得较低。这样，除了上述效果之外，还能够减小通水时使内筒20旋转的操作力矩，使内筒20的旋转动作更为顺畅地进行。
图4A是另一个实施方式的阀装置的阀体内筒的斜视图，图4B为使用了图4A的内筒的阀装置的剖面图。另外，与图1-图3所示的实施方式相同的部分附以同一符号，并省略其说明。
该阀装置40，内筒60的周壁部24的周向的一部分，由与周向其他部位相比外径更小的小径部28构成。具体地说，内筒60的周壁部24，构成为具有成为小径部28的外径小的部分和外径比小径部28的外径更大的部分，它们在同一圆周上形成。比小径部28的外径更大的外径大的部分构成大径部29。内筒60的内部，断面为大致圆形，小径部28构成周壁部24的壁厚较薄的薄壁部30，大径部29构成周壁部24的壁厚比小径部28的壁厚还厚的厚壁部31。
大径部29的外径与外筒10的内径大致同径，其形成为使得大径部29的外周面与外筒10的内周面之间的间隙较小。该间隙也可以用硅橡胶或EPDM等的弹性部件来密封。在大径部29上，形成第1内筒侧开口25，第1内筒侧开口25的周围被大径部29所围。因此，就能够抑制在第1外筒侧开口12与第1内筒侧开口25连通的状态(通水状态)时，流体从第1外筒侧开口12和第1内筒侧开口25之间流出。还有，大径部29上还形成闭锁部27。
在小径部28的外周面与外筒10的内周面之间，形成减压用的间隙S。并且，在小径部28上形成第2内筒侧开口26。由于第2内筒侧开口26能够通过间隙S与外筒10的第2外筒侧开口13连通，因此，小径部28的第2内筒侧开口26的形成位置，即使不在流路关闭状态时与外筒10的第2外筒侧开口13重合(匹配)的位置也可以。
在以上的结构中，流体从内筒60的第2内筒侧开口26流入间隙S。因此，止水状态时或者通水状态时，充满外筒10内部及内筒60内部的流体所产生的压力向内筒60的外侧散逸，其结果是，将内筒60内部的流体的压力抑制得较低。这样一来，就能够减小为了从止水状态变成通水状态而使内筒60旋转时内筒60的启动转矩、以及使通水时的内筒60旋转的操作力矩，使内筒60的旋转动作更为顺畅地进行。流入间隙S的流体向大径部29的外周面侧的蔓延，被作为厚壁部31而构成的大径部29或上述的弹性部件阻碍，抑制了流体从外筒10的第1外筒侧开口12的流出。
这样的小径部28，也可以是，在内筒60的周壁部24的筒轴方向遍及全长地形成。还有，可以在内筒60的周壁部24的周向上，从形成闭锁部27的部分到形成第1内筒侧开口25的部分的范围内，构成为大径部29，除此以外的范围构成为小径部28。通过在内筒60的周壁部24上，遍及尽可能大的范围构成小径部28，从而能够将止水状态时或通水状态时充满外筒10内部及内筒60内部的流体所产生的压力更有效果地加以抑制。
图5是又一个实施方式的阀装置的阀体的内筒的斜视图。另外，与图1-图4所示的实施方式相同的部分附以同一符号，并省略其说明。
在该阀装置的内筒70的周壁部24上，阀壳的流入口侧，设有内外贯通的切口部32。该切口部32与内筒70的筒轴方向的一端部形成的开口22连设，形成为矩形。切口部32的个数没有特别限定，一个或两个以上都可以。本实施方式中，在周壁部24上设有一个切口部32。
切口部32形成于在流路关闭状态时与第2外筒侧开口连通的位置。形成这样的切口部32的效果，与形成第2内筒侧开口26的效果是一样的。即，通过第2外筒侧开口与切口部32之间的连通，能够将止水状态时充满外筒内部及内筒70内部的流体所产生的压力向外侧释放，将其抑制得较低。这样，就能够减小为了开放流路成为通水状态而使内筒70旋转时内筒70的启动转矩，使内筒70的旋转动作顺畅进行。本实施方式中，通过第2外筒侧开口与第2内筒侧开口26连通所带来的效果和第2外筒侧开口与切口部32连通所带来的效果相叠加的效果，能够更为有效地减小为了从止水状态成为通水状态而使内筒70旋转时内筒70的启动转矩。
以上，基于实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不受上述任何实施方式的限定，可以在不脱离主旨的范围内进行各种变更。例如，在图5所示的阀装置的阀体内筒70上，如图4所示，也可以是，周壁部24的周向的一部分由小径部28构成。这种情况下，可以在小径部28形成切口部32。由于切口部可以通过小径部的外周面与外筒的内周面之间减压用的间隙而与外筒的第2外筒侧开口连通，因此小径部上切口部的形成部位，即使不是流路关闭状态时与外筒的第2外筒侧开口重合(匹配)的位置也可以。通过这种结构的阀装置，就能够进一步减小为了从止水状态变为通水状态而使内筒旋转时内筒的启动转矩及使通水时的内筒旋转的操作力矩，使内筒的旋转动作更为顺畅地进行。
符号说明
1、40 阀装置
2 阀壳
3 阀体
4 流入口
5 流出口
10 外筒
11 周壁部
12 第1外筒侧开口
13 第2外筒侧开口
20、60、70 内筒
21 内部流路
24 周壁部
25 第1内筒侧开口
26 第2内筒侧开口
28 小径部
32 切口部

Claims (3)

1.一种阀装置，具备：阀壳，具有使流体流入的流入口及使流体流出的流出口；以及阀体，内装于该阀壳，上述阀体具有圆筒状的外筒，以及可旋转地内装于该外筒的圆筒状的内筒，在上述外筒的周壁部，沿周向形成内外贯通的第1外筒侧开口和第2外筒侧开口，上述第1外筒侧开口与上述阀壳的流出口连通，在上述内筒的内部形成与上述阀壳的流入口连通的内部流路，并且在上述内筒的周壁部沿周向形成内外贯通的第1内筒侧开口和第2内筒侧开口，通过上述内筒的旋转，将上述第1外筒侧开口和上述第1内筒侧开口连通或非连通而对使流体流通的流路进行开闭，其特征为，
上述第2外筒侧开口和上述第2内筒侧开口，形成于在上述流路的关闭状态时相互连通的位置。
2.如权利要求1所述的阀装置，其特征为，
上述内筒的周壁部的周向的一部分，由与周向的其他部位相比外径小的小径部构成，在该小径部形成上述第2内筒侧开口。
3.如权利要求1或者2所述阀装置，其特征为，
在上述内筒的周壁部，在上述阀壳的流入口侧，设有内外贯通的切口部，该切口部形成于在上述流路的关闭状态时与上述第2外筒侧开口连通的位置。
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