JP2000337550A - Valve device - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、バルブ装置に係
り、特に高圧用又は真空用に最適なバルブ装置の改良に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a valve device, and more particularly to an improvement of a valve device most suitable for high pressure or vacuum.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、例えば、バルブ装置としては、図
２に示す如くボールバルブ装置が公知である（従来例
１）。かかるバルブ装置は、バルブケーシング５０内
に、流路５１を開閉自在となるように、ボール弁５３が
内装されている。そして、ボール弁５３には弁軸５５の
下端部が嵌合され、該弁軸５５をハンドル５６で回転さ
せることより、ボール弁５３も一体的に回転させて、弁
開閉を行うようにしたものである。2. Description of the Related Art As a conventional valve device, for example, a ball valve device is known as shown in FIG. 2 (conventional example 1). In such a valve device, a ball valve 53 is provided in a valve casing 50 so that the flow path 51 can be freely opened and closed. The lower end of a valve shaft 55 is fitted to the ball valve 53, and the valve shaft 55 is rotated by a handle 56, so that the ball valve 53 is also integrally rotated to open and close the valve. It is.
【０００３】また、他のバルブ装置としては、図３に示
す如くベローズ式玉形バルブ装置が公知である（従来例
２）。かかるバルブ装置は、バルブケーシング５０に取
り付けられたベローズホルダ５８と、弁体５３とに、ベ
ローズ６０の両端がそれぞれシール溶接して取り付けら
れている。そして、弁軸５５の下端に弁体５３が取り付
けられており、該弁軸５５を昇降させることにより、弁
開閉できるようにしたものでる。かかるベローズ６０の
介装により弁軸の動作側は、完全にシールされて密封性
が確保されるようになっている。As another valve device, a bellows type ball valve device is known as shown in FIG. 3 (conventional example 2). In this valve device, both ends of a bellows 60 are attached to a bellows holder 58 attached to a valve casing 50 and a valve body 53 by seal welding, respectively. The valve body 53 is attached to the lower end of the valve shaft 55, and the valve can be opened and closed by moving the valve shaft 55 up and down. With the interposition of the bellows 60, the operating side of the valve shaft is completely sealed to ensure the sealing performance.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】上記従来例１のボール
バルブ装置は、弁開放時に流体がバルブケーシング５０
内を直線的に流すことができるため流体抵抗が少ないと
共に、流量調整に優れているが、ベローズ式のバルブ装
置に比し、バルブ装置内外の密封性に欠ける欠点があ
る。従って、特に高圧流体又は真空領域での流体の流れ
を制御するには不適である。In the ball valve device of the first prior art, when the valve is opened, fluid flows through the valve casing 50.
Although the inside of the valve device can be flowed linearly, the fluid resistance is small and the flow rate is excellent, but there is a drawback that the sealing performance inside and outside the valve device is lacking as compared with a bellows type valve device. Therefore, it is not suitable for controlling the flow of a fluid particularly in a high-pressure fluid or a vacuum region.
【０００５】また、上記従来例２のベローズ式玉形バル
ブ装置は、弁軸５５の軸封を行えることからバルブ装置
内外の密封性は確保できるものの、弁軸５５により弁体
５３を上下移動させる構成である。従って、弁開放時に
流体は、バルブケーシング５０内を直線的に流れること
ができず、流体抵抗及び圧力損失が大きくなる傾向にあ
る。In the bellows type ball valve device of the prior art example 2, the sealing of the inside and outside of the valve device can be secured because the valve shaft 55 can be sealed. However, the valve body 53 is moved up and down by the valve shaft 55. Configuration. Therefore, when the valve is opened, the fluid cannot flow linearly in the valve casing 50, and the fluid resistance and the pressure loss tend to increase.
【０００６】本発明は、上記の如き従来の問題点に鑑み
てなされたもので、ボール弁等のように回転させさて弁
開閉を行う弁体と、べーローズとを組み合わすことによ
り、両者の利点を有し、特に、高圧流体又は真空領域で
の流体の流れを確実に制御して流体が大気側に漏洩する
のを防止できるバルブ装置を提供することを課題とす
る。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems. By combining a valve body that rotates and opens and closes a valve, such as a ball valve, and a bellows, the present invention provides both. It is an object of the present invention to provide a valve device having an advantage, in particular, capable of reliably controlling the flow of a high-pressure fluid or a fluid in a vacuum region and preventing the fluid from leaking to the atmosphere.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】本発明が上記課題を解決
するために講じた技術的手段は、バルブ本体１９内の流
路を開閉すべく弁座５を摺動しながら回転する弁体３
と、弁体３を回転させる弁軸１３とを備えたバルブ装置
において、前記バルブ本体１９には、弁体３を回転させ
る弁回転体１０が回転自在に設けられ、前記弁軸１３を
軸方向に移動することによって弁回転体１０を回転自在
に設け、弁軸１３はベローズ２１により軸封されている
ことにある。The technical measures taken by the present invention to solve the above-mentioned problems include a valve element 3 which rotates while sliding a valve seat 5 to open and close a flow path in a valve body 19.
And a valve shaft 13 for rotating the valve body 3, a valve rotating body 10 for rotating the valve body 3 is rotatably provided in the valve body 19, and the valve shaft 13 is moved in the axial direction. , The valve rotating body 10 is rotatably provided, and the valve shaft 13 is sealed by the bellows 21.
【０００８】そして、弁軸１３を軸方向に移動すること
により、弁回転体１０を回転させて弁体３の開閉を行う
ことができる。従って、弁軸１３の軸方向の運動を、弁
回転体１０を介して弁体３の回転運動に変えることがで
きることから、弁体としては、弁軸１３に対して回転す
ることにより弁開閉できるボールバルブ等を採用するこ
とができると共に、弁軸１３は回転することがないた
め、ベローズ２１を採用することができることとなる。
この結果、流体抵抗が少なくなると共に、流量調整に優
れていると共に、弁軸１３はベローズ２１により軸封さ
れているため、バルブ本体１９内外の密封性を確実に行
うことができる。Then, by moving the valve shaft 13 in the axial direction, the valve rotating body 10 is rotated to open and close the valve body 3. Therefore, since the axial movement of the valve shaft 13 can be changed to the rotational movement of the valve body 3 via the valve rotating body 10, the valve body can be opened and closed by rotating with respect to the valve shaft 13. Since a ball valve or the like can be employed, and the valve shaft 13 does not rotate, the bellows 21 can be employed.
As a result, the fluid resistance is reduced, the flow rate is excellent, and the valve shaft 13 is sealed by the bellows 21, so that the inside and outside of the valve body 19 can be reliably sealed.
【０００９】しかも、前記弁回転体１０は、弁軸１３に
対してカム機構により回転する構成であるのが好まし
い。かかる場合には、弁回転体１０の回転機構を簡単な
構成とすることができる。Further, it is preferable that the valve rotating body 10 is configured to rotate with respect to the valve shaft 13 by a cam mechanism. In such a case, the rotating mechanism of the valve rotating body 10 can have a simple configuration.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】以下、本発明の一例について図面
を参照しながら説明する。図１において、１は両端に開
口２ａ，２ｂを有するように連通するバルブケーシング
で、該バルブケーシング１には、弁体としてのボール弁
３が回転自在に内装されている。バルブケーシング１に
は、ボール弁３に摺動自在に接触する弁座５が取り付け
られている。尚、ボール弁３の開口３ｂは、バルブケー
シング１の直線状の流路２ｃと略等しくなっている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a valve casing that communicates with openings 2a and 2b at both ends. A ball valve 3 as a valve body is rotatably mounted in the valve casing 1. A valve seat 5 slidably in contact with the ball valve 3 is attached to the valve casing 1. The opening 3b of the ball valve 3 is substantially equal to the straight flow path 2c of the valve casing 1.
【００１１】前記バルブケーシング１の上部には、フラ
ンジ部７を有する筒状の取付部８が突設され、該取付部
８には、先端部が前記ボール弁３に形成された嵌合溝３
ａに嵌入される弁回転体としての筒状のカム軸１０が、
回転自在に嵌合支持されている。カム軸１０の周壁１０
ａには、カム溝１１が形成されている。A cylindrical mounting portion 8 having a flange 7 is projected from an upper portion of the valve casing 1, and the mounting portion 8 has a fitting groove 3 having a tip portion formed in the ball valve 3.
a, a cylindrical camshaft 10 as a valve rotating body fitted into
It is rotatably fitted and supported. Peripheral wall 10 of camshaft 10
The cam groove 11 is formed in a.
【００１２】前記カム軸１０には、弁軸１３の下端部１
３ａが相対回転自在に挿入され、弁軸１３の下端部１３
ａには、前記カム溝１1 に嵌入されるピン１５が取り付
けられている。従って、弁軸１３を昇降させることによ
り、ピン１５が上下移動するため、ピン１５はカム溝１
１を摺動することとなり、カム軸１１を回転させること
ができる。具体的には、ボール弁３が、その開口３ｂと
流路２ｃとが一致する弁開放位置（全開位置）と、開口
３ｂが９０°回転して流路２ｃを完全に閉塞する弁閉塞
位置との間で回転できるように、ピン１５及びカム溝１
１によりカム機構が構成されている。The camshaft 10 has a lower end 1 of a valve shaft 13.
3a is rotatably inserted into the lower end 13a of the valve shaft 13.
A pin 15 is fitted into the cam groove 11a. Therefore, when the valve shaft 13 is moved up and down, the pin 15 moves up and down.
1 is slid, and the camshaft 11 can be rotated. Specifically, the ball valve 3 has a valve opening position (full opening position) where the opening 3b and the flow path 2c coincide with each other, and a valve closing position where the opening 3b rotates 90 ° to completely close the flow path 2c. Between the pin 15 and the cam groove 1 so that it can rotate between
1 forms a cam mechanism.
【００１３】前記バルブケーシング１のフランジ部７に
は、弁軸ケーシング１７のフランジ部１７ａがボルト１
８により締結固定されている。尚、バルブケーシング１
及び弁軸ケーシング１７により、バルブ本体１９が構成
されている。前記弁軸１３はバルブケーシング１に挿通
され、且つ、昇降自在に軸支されている。弁軸ケーシン
グ１７内には、ベローズ収容室２０が形成されており、
該ベローズ収容室２０内にベローズ２１が上下方向に伸
縮自在に内装されている。The flange portion 7a of the valve casing 1 has a flange portion 17a
8 fastened and fixed. In addition, the valve casing 1
The valve shaft casing 17 forms a valve body 19. The valve shaft 13 is inserted into the valve casing 1 and is supported so as to be movable up and down. A bellows storage chamber 20 is formed in the valve shaft casing 17.
A bellows 21 is provided in the bellows accommodating chamber 20 so as to be vertically expandable and contractible.
【００１４】即ち、ベローズ２１の上部２１ａは、前記
弁軸１３に形成された大径状のホルダー部２３に密着状
に取り付けられている。また、ベローズ２１の下部２１
ｂは、前記バルブケーシング１と弁軸ケーシング１７と
の間に介在されたベローズフランジ２５に密着状に取り
付けられている。尚、ベローズフランジ２５は、前記バ
ルブケーシング１に溶接により固定され、しかも、弁軸
ケーシング１７にガスケット２６を介して密着してい
る。尚、ベローズフランジ２５とカム軸１０との間や、
カム軸１０とバルブケーシング１のフランジ部７との間
には、それぞれスラストベアリングを介在させるのが好
ましい。That is, the upper portion 21a of the bellows 21 is attached to a large-diameter holder portion 23 formed on the valve shaft 13 in close contact therewith. Also, the lower part 21 of the bellows 21
b is closely attached to a bellows flange 25 interposed between the valve casing 1 and the valve shaft casing 17. The bellows flange 25 is fixed to the valve casing 1 by welding, and is in close contact with the valve shaft casing 17 via a gasket 26. In addition, between the bellows flange 25 and the camshaft 10,
Preferably, a thrust bearing is interposed between the camshaft 10 and the flange portion 7 of the valve casing 1, respectively.
【００１５】前記弁軸ケーシング１７の上部には、支持
フレーム２８が上方に延設され、該支持フレーム２８に
設けられたボス部３０には、雌ねじ部３１を有する筒状
の回転体３３が回転自在に支持されている。該雌ねじ部
３１に前記弁軸１３に形成されたねじ部３５が螺合して
いる。A support frame 28 extends upward above the valve shaft casing 17, and a boss 30 provided on the support frame 28 is rotated by a cylindrical rotating body 33 having a female thread 31. It is freely supported. A screw portion 35 formed on the valve shaft 13 is screwed to the female screw portion 31.
【００１６】前記回転体３３には、回転体３３を回転さ
せるためのハンドル３６が一体回転するように外嵌固定
されている。尚、３７はグランドパッキンで、弁軸ケー
シング１７と弁軸１３の間に設けられている。また、３
８はグランドパッキン保持手段３８である。また、弁軸
１３にはストッパー３８が突設されており、該ストッパ
ー３８は支持フレーム２８に突設された一対の案内片３
９に嵌入されることにより、弁軸１３の回転が規制され
ている。A handle 36 for rotating the rotating body 33 is externally fixed to the rotating body 33 so as to rotate integrally therewith. A gland packing 37 is provided between the valve shaft casing 17 and the valve shaft 13. Also, 3
8 is a gland packing holding means 38. The valve shaft 13 has a stopper 38 projecting therefrom. The stopper 38 is a pair of guide pieces 3 projecting from the support frame 28.
9, the rotation of the valve shaft 13 is regulated.
【００１７】本実施の形態は以上の構成からなり、次に
その使用例について説明する。前記バルブ装置を、高真
空領域状態で使用する場合について説明する。The present embodiment has the above configuration, and an example of its use will now be described. A case where the valve device is used in a high vacuum region state will be described.
【００１８】先ず、例えば図示省略のチャンバー内を真
空引きする際には、図１に示す如く配管（図示省略）に
接続されたボール弁３を開放状態にしておいて、入口側
開口２ａから入った流体が、バルブケーシング１内を通
過し、出口２ｂ側開口から排出できるようにする。この
とき、流体はバルブケーシング１内の流路２ｃを直線状
に流れ、且つボール弁３の開口３ａは、略流路２ｃ径と
等しいことから、圧力損失も少なく、ボールバルブの持
つ機能を発揮する。First, for example, when evacuating a chamber (not shown), the ball valve 3 connected to a pipe (not shown) is opened as shown in FIG. The discharged fluid passes through the inside of the valve casing 1 and can be discharged from the opening on the outlet 2b side. At this time, the fluid flows linearly in the flow path 2c in the valve casing 1 and the opening 3a of the ball valve 3 has a diameter substantially equal to the diameter of the flow path 2c. I do.
【００１９】更に、高真空領域において、ハンドル３６
を回転すると弁軸１３は回転することなく下降する。こ
の弁軸１３の下降により、ベローズ２１は収縮されると
共に、ピン１５はカム溝１１内を摺動することとなり、
ピン１５はカム軸１０を回転させる。カム軸１０はボー
ル弁３と嵌合しているため、ボール弁３は弁閉塞位置ま
で９０°回転し、流路を確実に閉塞する。このとき、ベ
ローズ２１は弁軸１３の軸封を行っていることから、大
気がバルブを介して配管内に入り込むことはない。Further, in the high vacuum region, the handle 36
Is rotated, the valve shaft 13 descends without rotating. As the valve shaft 13 descends, the bellows 21 contracts, and the pin 15 slides in the cam groove 11.
The pin 15 rotates the cam shaft 10. Since the camshaft 10 is fitted with the ball valve 3, the ball valve 3 rotates 90 ° to the valve closing position to reliably close the flow path. At this time, since the bellows 21 seals the valve shaft 13, the atmosphere does not enter the pipe via the valve.
【００２０】次に、ボール弁３を開放する際には、前記
ハンドル３６を前記とは反対方向に回転すると、弁軸１
３は上昇しようとする。この弁軸１３の上昇により、ピ
ン１５はカム溝１１を摺動するため、カム軸１０を元の
弁開放位置に回転させる。Next, when the ball valve 3 is opened, when the handle 36 is rotated in the opposite direction, the valve shaft 1 is rotated.
3 tries to rise. Since the pin 15 slides in the cam groove 11 by raising the valve shaft 13, the cam shaft 10 is rotated to the original valve open position.
【００２１】また、前記バルブ装置を、例えば高圧の燃
料ガスを輸送するラインに装着して使用する場合にも、
前記と同様の操作を行うのであるが、かかる場合には、
仮に輸送されるガスが、毒性ガスや放射能を帯びた流体
であっても、ベローズ２１で流体側と軸封部が完全に遮
断され密封されているので、流体が大気側に漏洩するお
それがなく、大気汚染も防止できる。Further, when the valve device is used by being mounted on a line for transporting high-pressure fuel gas, for example,
The same operation as above is performed, but in such a case,
Even if the transported gas is a toxic gas or a radioactive fluid, the fluid side and the shaft sealing portion are completely shut off and sealed by the bellows 21, so that the fluid may leak to the atmosphere side. And air pollution can be prevented.
【００２２】本発明は上記実施の形態に限らず、流体物
は気体，液体であっても良く、その他、本発明は各部の
具体的な構成は全て本発明の意図する範囲内で任意に設
計変更自在である。また、弁体は、ボール弁に限定され
るものではなく、例えば、弁体をテーパー状に形成し、
且つ、弁座を該弁体が嵌入される円錐状の周面を持つ構
成のものであっても良い。The present invention is not limited to the above-described embodiment, and the fluid may be a gas or a liquid. In addition, in the present invention, the specific configuration of each part is arbitrarily designed within the range intended by the present invention. It can be changed freely. Further, the valve element is not limited to the ball valve, for example, the valve element is formed in a tapered shape,
Further, the valve seat may have a conical peripheral surface into which the valve body is fitted.
【００２３】[0023]
【発明の効果】本発明のバルブ装置は、弁軸を軸方向に
移動することによって弁回転体を回転自在に設け、弁軸
はベローズにより軸封されているので、ボール弁等のよ
うに回転させて弁開閉を行う弁体と、べーローズとの組
み合わせが可能となり、流体抵抗が小さくなり、流量調
整に優れていると共に、バルブ本体内外の密封性を確実
に行うことができる。この結果、特に、高圧流体又は真
空領域での流体の流れを確実に制御してバルブ装置内を
流れる流体が大気側に漏洩するおそれがなく、大気汚染
も防止できる利点がある。According to the valve device of the present invention, the valve shaft is rotatably provided by moving the valve shaft in the axial direction. Since the valve shaft is sealed by the bellows, the valve shaft rotates like a ball valve. The valve body that opens and closes the valve and the bellows can be combined, the fluid resistance is reduced, the flow rate is excellently adjusted, and the sealing performance inside and outside the valve body can be reliably performed. As a result, in particular, there is an advantage that the flow of the high-pressure fluid or the fluid in the vacuum region is reliably controlled, so that the fluid flowing in the valve device does not leak to the atmosphere side and air pollution can be prevented.
【図１】本発明の一実施の形態を示す断面正面図。FIG. 1 is a sectional front view showing an embodiment of the present invention.
【図２】従来例を示す断面正面図。FIG. 2 is a cross-sectional front view showing a conventional example.
【図３】同断面正面図。FIG. 3 is a sectional front view of the same.
【符号の説明】 １９…バルブ本体、３…全体、５…弁座、７…弁体、１
３…弁軸、１０…カム軸（弁回転体）、１９…バルブ本
体、２１…ベローズ[Description of Signs] 19: Valve body, 3: Overall, 5: Valve seat, 7: Valve body, 1
3 ... valve shaft, 10 ... cam shaft (valve rotating body), 19 ... valve body, 21 ... bellows
Claims (2)
く弁座（５）を摺動しながら回転する弁体（３）と、該
弁体（３）を回転させる弁軸（１３）とを備えたバルブ
装置において、前記バルブ本体（１９）には、弁体
（３）を回転させる弁回転体（１０）が回転自在に設け
られ、前記弁軸（１３）を軸方向に移動することによっ
て弁回転体（１０）を回転自在に設け、弁軸（１３）は
ベローズ（２１）により軸封されていることを特徴とす
るバルブ装置。A valve body (3) that rotates while sliding a valve seat (5) to open and close a flow path in a valve body (19), and a valve shaft (13) that rotates the valve body (3). ), The valve body (19) is provided with a rotatable valve rotating body (10) for rotating the valve body (3), and moves the valve shaft (13) in the axial direction. The valve device is characterized in that the valve rotating body (10) is rotatably provided, and the valve shaft (13) is sealed by a bellows (21).
に対してカム機構により回転する構成である請求項１に
記載のバルブ装置。2. The valve rotating body (10) includes a valve shaft (13).
The valve device according to claim 1, wherein the valve device is configured to be rotated by a cam mechanism.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146622A JP2000337550A (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Valve device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11146622A JP2000337550A (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Valve device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000337550A true JP2000337550A (en) | 2000-12-05 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11146622A Pending JP2000337550A (en) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | Valve device |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| JP (1) | JP2000337550A (en) |
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