【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[0001]
[Field of the Invention]
The present invention relates to a valve body opening / closing mechanism of a butterfly valve in which a valve seat seal portion is slidable between a sealing position and a retracted position with respect to a valve body, and in particular, foreign matter between a valve main body and a valve seat seal portion. The present invention relates to an opening / closing mechanism for a valve element that can be cleaned and removed.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, a valve seat seal material has been provided on the inner peripheral surface of a valve body having a cylindrical fluid passage therethrough, and a disc-like valve body that can be driven and rotated from the outside is supported in the valve body. The butterfly valve in which the fluid passage is opened and closed by bringing the outer peripheral surface of the valve seat into and out of contact with the inner peripheral surface of the valve seat seal member is known and widely used for controlling various fluids.
[0003]
When such a butterfly valve is closed, it generally rotates (slides) while rubbing the outer peripheral surface of the valve body on the inner peripheral surface of the valve seat seal material. An object is sandwiched between the valve seat and the valve body, which causes wear and damage to the valve seat seal material.
[0004]
Therefore, when the valve is closed, a mechanism that slides the valve seat part away from the turning trajectory of the valve body and avoids sliding between the valve seat part and the valve body is disclosed in JP-A-61-268771, It is disclosed in Japanese Utility Model Registration No. 2516307, Japanese Patent Laid-Open No. 5-263950, and the like. With this mechanism, inconvenience due to sliding of the valve body and the valve seat can be avoided, but the valve seat seal portion (A) that slides as shown in FIG. ) And the valve seat seal portion (A), which may cause wear and damage to the slide portion and may cause slide obstruction of the slide mechanism.
[0005]
[Patent Document 1]
JP 61-206871 A [Patent Document 2]
Utility Model Registration No. 2516307 [Patent Document 3]
JP-A-5-263950 [0006]
[Problems to be solved by the invention]
It is an object of the present invention to effectively eliminate wear, damage, or inhibition of slide operation of a slide portion by a solid material that enters a gap between a sliding valve seat seal portion and a valve body.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention employs a valve seat seal portion disposed on the inner peripheral surface of a valve main body penetrating a cylindrical fluid passage so that the valve main body can be driven and rotated from the outside. In a butterfly valve in which the outer peripheral surface of a valve body pivotally supporting a disc-shaped valve body is brought into pressure contact with the valve seat seal portion to open and close the fluid passage, the valve disposed on the inner peripheral surface of the valve body The seat seal portion is slidable between a seal position that is in close contact with the outer peripheral surface of the valve body and a retracted position that is separated from the outer peripheral surface of the valve body, and cleaning fluid is placed in the gap between the valve seat seal portion and the valve body. The present invention is characterized in that it is possible to remove the solid matter present in the gap by jetting, and the jetting of the cleaning fluid is controlled to open and close in conjunction with the slide operation of the valve seat seal portion.
[0008]
The valve seat seal portion has a pressurizing operation portion located in a pressurizing chamber into which pressurized fluid is introduced from the outside, and a pressure contact position and a retracted position with the valve body by the fluid pressure applied to the pressurizing operation portion. It is characterized in that it can be slid freely.
[0009]
A cleaning fluid passage is formed in the valve seat seal portion, one end of the cleaning fluid passage is opened in a gap between the valve seat seal portion and the valve body, and the other end is pressurized to press the valve seat seal portion toward the seal position. It is characterized by communicating with the pressure chamber.
[0010]
Communication between the cleaning fluid passage and the pressurizing chamber is performed while the valve seat seal portion slides from the retracted position to the seal position. When the valve seat seal portion is pressed against the valve body and shifts to the sealed state, the communication is cut off. In this way, the communication between the cleaning fluid passage and the pressurizing chamber and the shutoff thereof are automatically achieved in conjunction with the slide operation of the valve seat seal, and a check valve is provided in the middle of the cleaning fluid passage. The controlled fluid that has entered the gap between the valve seat seal portion and the valve body is prevented from flowing back.
[0011]
An elastic sealing material is disposed between the cleaning fluid passage formed in the valve seat seal portion and the pressurizing chamber, and the elastic sealing material is moved between the non-sealing position and the sealing position by sliding operation of the valve seat seal portion. Thus, the cleaning fluid is communicated and shut off.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below. According to the present invention, a valve seat seal portion is disposed on an inner peripheral surface of a valve main body penetrating a cylindrical fluid passage, and a disk-shaped valve body that can be driven and rotated from the outside is supported in the valve main body. A butterfly valve that opens and closes a fluid passage by bringing the outer peripheral surface of a body into contact with and separating from a valve seat seal portion, and in particular, an industrial valve that controls a fluid containing solid matter such as powder and granular materials Is preferred.
[0013]
In such a butterfly valve, the valve seat seal portion disposed on the inner peripheral surface of the valve body is slidable between a seal position in close contact with the outer peripheral surface of the valve body and a retracted position away from the outer peripheral surface of the valve body. At the same time, the cleaning fluid is injected into the gap between the valve seat seal portion and the valve body so that the solid matter entering the gap can be removed, and the cleaning fluid is injected into the valve seat seal portion. The open / close control is linked to the slide operation.
[0014]
The valve seat seal portion has a pressurizing operation portion located in a pressurizing chamber into which pressurized fluid is introduced from the outside, and the pressure contact position with the valve body is retracted by the fluid pressure applied to the pressurizing operation portion. It can slide between positions.
[0015]
A cleaning fluid passage is formed in the valve seat seal portion, and one end of the cleaning fluid passage opens into a gap between the valve body and the valve seat seal portion, and the other end is in the pressurizing chamber of the valve seat seal portion. Communicated. The communication between the cleaning fluid passage and the pressurizing chamber is performed while the valve seat seal portion slides from the retracted position to the seal position, and the communication is cut off when the valve seat seal portion presses against the valve body and shifts to the sealed state. It has come to be. The communication between the cleaning fluid passage and the pressurizing chamber and the blocking thereof are automatically achieved in conjunction with the sliding operation of the valve seat seal portion.
[0016]
The structure that automatically achieves the communication between the cleaning fluid passage and the pressurizing chamber and the shut-off thereof, for example, arranges an elastic sealing material such as an O-ring between the cleaning fluid passage formed in the valve seat seal portion and the pressurizing chamber. In addition, by providing a throttle part in the communication path to generate back pressure, the elastic sealing material can be easily moved between the non-sealing position and the sealing position according to the slide operation of the valve seat seal part. Can be achieved. The cleaning fluid is preferably a gas such as air, but may be water or other liquid. The cleaning fluid is selected according to the property of the controlled fluid that is controlled by the butterfly valve. The cleaning fluid has a pressure higher than that of the controlled fluid.
[0017]
In order to prevent the controlled fluid that has entered the gap between the valve seat seal portion and the valve body from flowing back through the cleaning fluid passage, a check valve is disposed in the middle of the cleaning fluid passage. Prevent back flow of control fluid.
[0018]
【Example】
1 and 2, (1) is a valve body of a butterfly valve, and a cylindrical fluid passage (2) is provided therethrough. (3) is a disc-shaped valve body rotatably supported in the fluid passage of the valve body (1), and is driven and rotated by a desired actuator from the outside of the valve body. (4) is an annular seal member disposed on the inner peripheral surface of the fluid passage (2) of the valve body. The seal member constitutes a valve seat seal portion that contacts and separates from the outer peripheral surface of the valve body (3) to enable opening and closing of the fluid passage.
[0019]
The valve seat seal part (4) has a pressurizing operation part that forms a pressurizing chamber (5) and (6) with the valve body (1), and controls the fluid pressure supplied to the pressurizing chamber. The valve seat seal part (4) is slidable between a sealing position (position in FIG. 2) where the valve body (3) is pressed and a retracted position (position in FIG. 1) away from the valve body (3). Configured. The pressurizing operation part is formed in a piston-like protrusion (7) located in the pressurizing chambers (5) and (6), and the pressurizing chamber (5) partitioned on both sides of the piston-like protrusion (7). (6) communicates with pressure ports (8) and (9) connected to an external pressure source. When pressure fluid is introduced from any one of the pressure ports (8) and (9), one of the pressurizing chambers (5) and (6) on both sides of the piston-like protrusion (7) is pressurized, and the valve seat The seal part (4) slides.
[0020]
The valve seat seal portion (4) is perforated with a cleaning fluid passage (10), and one end of the cleaning fluid passage (10) opens into the clearance (11) on the slide surface of the valve seat seal portion (4). The other end of the passage (10) communicates with the groove (12). The groove (12) communicates with one pressurizing chamber (5) that pressurizes the valve seat seal portion (4) so as to slide in the seal position direction. Therefore, when the valve seat seal portion (4) is pressurized and slid in the seal position in pressure contact with the valve body, at the same time, a part of the pressurized fluid is introduced into the cleaning fluid passage (10) and the gap ( It is sprayed to 11) and blows away the fixed objects present there.
[0021]
When the valve is opened, pressure fluid is introduced into the other pressurizing chamber (6), the valve seat seal (4) is pressurized in a direction away from the valve body (3), and slides to the retracted position. At this time, since the supply of the pressure fluid to the one pressurizing chamber (5) is stopped, the pressure fluid is not discharged unnecessarily. Further, when the valve is opened, the valve seat seal portion (4) slides away from the valve body (3), and therefore does not slide with the valve seat seal portion when the valve body (3) rotates. Wear of the valve seat seal portion can be prevented. Further, since the valve body and the valve seat seal portion do not slide, there is no contact with the valve seat seal portion when the valve body is opened and closed, the driving torque is reduced, and the valve body can be rotated with a small driving force. .
[0022]
(13) is a movable O-ring disposed adjacent to the groove (12) between the piston-like protrusion (7) and the valve body, and is used to slide the valve seat seal (4). Correspondingly, it moves between the non-sealing position shown in FIG. 1 and the sealing position shown in FIG. That is, in the non-sealing position, the O-ring (13) is located in the groove (12) of the piston-like protrusion (7) and is in an uncompressed state, so that one pressurizing chamber (5) and the cleaning fluid passage ( It is in communication with 10). In the sealing position of FIG. 2, the O-ring (13) comes out of the groove (12) by the sliding of the valve seat seal portion (4) and becomes compressed, and the piston-like protrusion (7) and the valve body ( 1) is sealed. Thus, when the valve seat seal portion (4) moves to the seal position, the sealing action of the O-ring (13) cooperates with the closing of the injection nozzle, and the injection of the cleaning fluid is more reliably stopped.
[0023]
In order to prevent the controlled fluid that has entered the gap (11) from leaking outside through the cleaning fluid passage (10) when the valve is opened, a check valve (14 ) Is arranged to prevent backflow of the controlled fluid.
[0024]
(15) is an O-ring disposed between the valve body and the valve seat seal portion, which seals the pressurizing chambers (5) and (6) to prevent fluid leakage. The pressurized fluid introduced from the outside is preferably a fluid that does not interfere with the controlled fluid, such as compressed air, and has a higher pressure than the controlled fluid.
[0025]
【The invention's effect】
According to the present invention, sliding between the valve seat and the valve body can be avoided by sliding the valve seat seal portion, thereby preventing wear and reducing the valve body driving torque. The solid matter that has entered the gap between the valve seat seal portion and the valve body is removed by the injection of the cleaning fluid, and deterioration of the sealing performance due to the presence of the solid matter and wear and damage of the slide mechanism portion can be avoided. The injection of the cleaning fluid can be automatically controlled in response to the slide of the valve seat seal, and it is possible to suitably achieve the injection timing and avoid unnecessary injection.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view showing a state when the valve opening / closing mechanism of the present invention is opened. FIG. 2 is a cross-sectional view showing a state when the valve is closed. FIG. 3 is a cross-sectional view showing a sliding operation state of a valve seat seal portion. [Explanation of symbols]
(1) Valve body
(2) Fluid passage
(3) Valve body
(4) Valve seat seal
(5) Pressurization chamber
(6) Pressurization chamber
(7) Piston-like protrusion
(8) Pressure port
(9) Pressure port
(10) Cleaning fluid passage
(11) Clearance
(12) Groove
(13) Movable O-ring
(14) Check valve
(15) O-ring
