JP7352286B2 - 弁装置 - Google Patents

Description

ここに開示された技術は、弁装置に関する。

従来より、流体が流通するケーシングと、所定の軸心の方向に延び、軸心の方向の一端がケーシングから外部に露出する状態でネジ機構によって支持され、軸心を中心に回転することによって軸心の方向へ移動する操作部とを備えた弁装置が知られている。

例えば、特許文献１に開示された弁装置は、前述のようなケーシング及び操作部に加え、弁孔を有する弁座と、弁体と、温度に応じて変形することによって弁体に弁孔を開閉させる熱応動部材とをさらに備えている。ケーシング内の流体の温度に応じて熱応動部材の温度が変化すると、熱応動部材が変形して弁体を移動させる。熱応動部材の温度が或る温度になると、弁体が弁孔を閉じる。特許文献１の操作部の一端部は、ケーシングから外部に露出している。ケーシングには、露出する操作部の一端部を覆うようにキャップが取り付けられている。作業者は、キャップを取り外して操作部を露出させ、操作部を回転させる。これにより、操作部が移動し、それに応じて熱応動部材が移動する。熱応動部材が移動すると、弁体が弁孔を閉じるときの熱応動部材の温度（即ち、ケーシング内の流体の温度）が変更される。つまり、特許文献１の操作部は、閉弁されるときの流体の温度を調節する際に用いられる。

また、特許文献１の弁装置においては、操作部は、弁座に付着した異物を除去する際にも用いられる。詳しくは、操作部には、シャフトが連結されている。シャフトの先端は、弁座から異物を削り取ることができる形状に形成されている。操作部が回転すると、シャフトは、シャフトの軸心の方向へ操作部と共に移動する。やがて、シャフトの先端は弁座に接触し、弁座に付着した異物を削り落とす。

このように、弁装置には、ケーシングの外部に部分的に露出する操作部を備えるものがある。操作部は、様々な用途に使用される。例えば、前述のように、熱応動部材の位置を変更させるため、又は、対象箇所の異物を除去するために操作部が用いられる。

特開２００２－３７２１６６号公報

前述のような操作部を備えた弁装置においては、操作部のうちケーシングから露出する部分を覆うようにキャップがケーシングに取り付けられている。操作部を操作するためには、キャップを取り外す必要がある。さらに、キャップの取り外し及び操作部の操作は、弁装置が組み込まれたシステムの停止時に行う必要がある。

このように、操作部の操作は、システムの停止を待ったり、キャップを取り外したりする必要があり、煩雑である。

ここに開示された技術は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、操作部の操作を簡便に行うことにある。

ここに開示された弁装置は、流体が流通するケーシングと、所定の軸と同軸に延びて前記ケーシングを貫通し、前記軸を中心に回転することによって前記軸の方向へ移動するようにネジ機構に支持された第１操作部と、前記軸と同軸に延び、前記第１操作部のうち前記ケーシングから露出する部分に係合し、前記第１操作部を前記軸を中心に回転させて前記軸の方向へ移動させる第２操作部と、筒状に形成され、前記第１操作部のうち前記ケーシングから露出する部分を囲むように前記ケーシングに取り付けられ、前記第２操作部を部分的に露出させた状態で前記第２操作部を前記軸を中心に回転自在且つ前記軸の方向に移動自在に支持するホルダと、前記ケーシングと前記第１操作部との隙間をシールする第１シール部材と、前記ホルダと前記第２操作部との隙間をシールする第２シール部材とを備え、前記第１操作部のうち前記ケーシングから露出する部分は、前記ホルダ、前記ケーシング、前記第２操作部及び前記第２シール部材によって閉ざされた空間内に位置している。

ここに開示された弁装置によれば、操作部の操作を簡便に行うことができる。

図１は、弁孔が全開状態における弁装置の断面図である。 図２は、弁孔が全閉状態における弁装置の断面図である。 図３は、清掃時の弁装置の断面図である。

以下、例示的な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は、弁孔２１が全開状態における弁装置１００の断面図である。図２は、弁孔２１が全閉状態における弁装置１００の断面図である。

弁装置１００は、流体が流通するケーシング１と、所定の軸Ｘと同軸に延びてケーシング１を貫通し、軸Ｘを中心に回転することによって軸Ｘの方向へ移動するようにネジ機構に支持された第１操作部６と、軸Ｘと同軸に延び、第１操作部６のうちケーシング１から露出する部分に係合し、第１操作部６を軸Ｘを中心に回転させて軸Ｘの方向へ移動させる第２操作部７と、ケーシング１に取り付けられ、第２操作部７を部分的に露出させた状態で第２操作部７を軸Ｘを中心に回転自在且つ軸Ｘの方向に移動自在に支持するホルダ８と、ケーシング１と第１操作部６との隙間をシールする第１シール部材６４と、ホルダ８と第２操作部７との隙間をシールする第２シール部材８８とを備えている。弁装置１００は、ケーシング１内を流通する流体の流量を調整する。この弁装置１００においては、作業者が第２操作部７を回転操作することによって、第２操作部７を介して第１操作部６が回転操作される。第１操作部６は、回転操作に応じた動作を行う。

弁装置１００は、ケーシング１内に配置され、弁孔２１を有する弁座２０と、ケーシング１内に配置され、弁孔２１を開閉する弁体２５と、ケーシング１内に配置され、流体の温度に応じて変形することによって弁体に弁孔を開閉させる熱応動部材８１とをさらに備えていてもよい。第１操作部６は、第２操作部７による回転操作に応じて熱応動部材８１を移動させて、弁体２５が閉弁するときの流体の温度（以下、「閉弁温度」という）を変更する。

弁装置１００は、弁座２０に付着した異物を除去する清掃棒５をさらに備えていてもよい。清掃棒５は、第１操作部６に連結されている。記第１操作部６は、第２操作部７による回転操作に応じて清掃棒５を弁座２０の方へ移動させて弁座２０に付着した異物を除去させる。尚、清掃棒５は、清掃部材の一例である。弁座２０は、清掃される対象箇所の一例である。

つまり、弁装置１００においては、第１操作部６は、第２操作部７による回転動作に応じて、閉弁温度の調節及び対象箇所（即ち、弁座２０）の清掃という２つの動作を択一的に行う。

以下、弁装置１００の構成を詳しく説明する。

ケーシング１は、流体が流入する流入口１３、弁室１４、及び、流体が流出する流出口１５が形成された本体１１と、本体１１に取り付けられ、本体１１と共に弁室１４を区画する蓋１２とを有している。

本体１１は、軸Ｘを中心軸とする略円筒状に形成されている。本体１１には、上方へ開口し、底を有する開口１１ａが形成されている。開口１１ａの内径は、下方に向かって段階的に小さくなっている。この開口１１ａは、蓋１２によって閉鎖されている。この開口１１ａによって弁室１４が形成されている。本体１１には、流入口１３と弁室１４とを連通させる第１連通路１６と、弁室１４と流出口１５とを連通させる第２連通路１７とが形成されている。ケーシング１には、流入口１３、第１連通路１６、弁室１４、第２連通路１７及び流出口１５によって流路Ｐが形成されている。

以下、本開示においては、特段の断りが無い限り、「周方向」とは、軸Ｘを中心とする周方向を意味し、「径方向」とは、軸Ｘを中心とする径方向を意味する。また、軸Ｘの方向を「Ｘ軸方向」とも称する。

弁室１４には、弁座２０が配置されている。第１連通路１６は、弁室１４のうち弁座２０よりも上方の空間に連通している。第２連通路１７は、弁室１４のうち弁座２０よりも下方の空間に連通している。

弁室１４のうち弁座２０よりも上方の空間には、流路Ｐを流通する流体が通過し、その流体から異物を除去するスクリーン４が設けられている。スクリーン４は、有底の円筒状に形成されている。詳しくは、スクリーン４は、円筒状の周壁４１と、周壁４１の下端に連結された円形の底壁４２とを有している。周壁４１及び底壁４２には、複数の微少な貫通孔（図示省略）が形成されており、流体が通過可能となっている。スクリーン４は、本体１１の開口１１ａのうち内径が最も大きい部分に配置されている。スクリーン４の外径は、開口１１ａの内径よりも小さく、スクリーン４の周壁４１と開口１１ａの内周面との間には空間が形成されている。詳しくは後述するが、スクリーン４は、清掃棒５と共にＸ軸方向に移動するように構成されている。蓋１２には、スクリーン４の上部が進入するガイド溝１２ａが形成されている。ガイド溝１２ａは、略円形に形成されている。スクリーン４の上部は、ガイド溝１２ａに摺動自在に嵌っている。

さらに、弁室１４には、第１連通路１６を介して流入してくる流体の流れ方向を規制する規制筒４３が設けられている。規制筒４３は、弁室１４のうち弁座２０よりも上方の空間であってスクリーン４よりも下方に設けられている。規制筒４３は、円筒状に形成されている。規制筒４３の上端縁には、開口１１ａの内周壁に連結される連結部４４が周方向に間隔を空けて複数設けられている。第１連通路１６を介して流入する流体は、連結部４４が設けられていない部分を通って、弁室１４のうちスクリーン４の外側の空間へ流入する。スクリーン４の下部は、規制筒４３に摺動自在に嵌っている。

弁座２０は、軸Ｘを中心軸とする略円筒状に形成されている。弁座２０の内部には、Ｘ軸と同軸に延びる貫通孔２２が形成されている。貫通孔２２には隔壁２３が設けられている。弁孔２１は、隔壁２３に形成されている。弁座２０は、弁室１４の下部においてケーシング１の本体１１にネジ締結されている。

流入口１３から第１連通路１６を介して弁室１４へ流入する流体は、規制筒４３によって、スクリーン４の周壁４１と開口１１ａの内周面との間に形成された空間へ案内される。この流体は、スクリーン４の周壁４１を径方向内側へ向かって通過する。このとき、流体に含まれる異物がスクリーン４によって除去される。周壁４１の内側へ流入した流体は、スクリーン４の底壁４２を通過して、弁座２０の方へ流れる。該流体は、弁座２０の弁孔２１を通過して、第２連通路１７を介して流出口１５から流出していく。

弁体２５は、清掃棒５と一体的に形成されている。

清掃棒５は、第１操作部６に連結されている。第１操作部６は、軸Ｘと同軸に延び、上端が閉じる一方、下端が開放された略円筒状に形成されている。第１操作部６は、ケーシング１（より詳しくは、蓋１２）をＸ軸方向に貫通している。第１操作部６には、下端から軸Ｘと同軸に延びる挿入孔６１が形成されている。第１操作部６の下部には、Ｘ軸方向に延びる２本のガイド溝６６が形成されている。２本のガイド溝６６は、軸Ｘを中心に１８０℃異なる位置に形成されている。これらガイド溝６６によって、第１操作部６の下部は二叉状に形成されている。ガイド溝６６は、Ｘ軸方向において、第１操作部６の下端から所定の長さだけ形成されている。

清掃棒５は、軸Ｘと同軸に延びる棒状、より詳しくは略円柱状に形成されている。清掃棒５は、第１操作部６に対して、軸Ｘを中心に回転不能に且つＸ軸方向に進退するように連結されている。詳しくは、清掃棒５には、径方向に清掃棒５を貫通する係合ピン５１が設けられている。清掃棒５は、第１操作部６の挿入孔６１に挿入される。このとき、係合ピン５１は、ガイド溝６６に係合している。清掃棒５は、挿入孔６１及びガイド溝６６に案内されることによって、第１操作部６に対して軸Ｘを中心に回転不能且つＸ軸方向に進退する。ただし、係合ピン５１がガイド溝６６の上端に当接することによって、清掃棒５がＸ軸方向においてそれ以上、上方へ移動することが規制されている。つまり、ガイド溝６６の上端は、清掃棒５のＸ軸方向における上方への移動を規制するストッパ６７となっている。

清掃棒５の下端部には、平板状のスクレーパ部５２が形成されている。スクレーパ部５２は、弁座２０の貫通孔２２に進入する。詳しくは後述するが、スクレーパ部５２は、弁座２０の隔壁２３の上面に付着した異物を削り落とす。

弁体２５は、このように構成された清掃棒５の下端、即ち、スクレーパ部５２の下端に設けられている。すなわち、弁体２５は、清掃棒５と一体的に形成されている。弁体２５は、略円錐状に形成されており、弁孔２１に嵌って弁孔２１を密閉する。

また、清掃棒５には、スクリーン４が連結されている。詳しくは、清掃棒５は、スクリーン４の底壁４２の中央を貫通している。底壁４２は、清掃棒５に溶接、嵌め合い、又はその他の手段で固定されている。すなわち、スクリーン４は、清掃棒５に対して、軸Ｘを中心に回転不能且つＸ軸方向に移動不能に連結されている。

熱応動部材８１は、線膨張率の異なる２種類の金属を重ね合わせて円盤状に形成されたバイメタルで構成されている。熱応動部材８１は、常温においては、略平板状となっている。熱応動部材８１は、温度が上昇するほど、円盤の中央が膨出するように湾曲する。熱応動部材８１の中央には、清掃棒５が貫通する貫通孔が形成されている。複数の熱応動部材８１は、清掃棒５が貫通した状態で、弁室１４におけるスクリーン４の内部（底壁４２の上方）に配置されている。複数の熱応動部材８１は、膨出する方向が互い違いになるように積層されている。つまり、一の熱応動部材８１は、上方へ膨出するように配置され、それと隣接する熱応動部材８１は、下方へ膨出するように配置される。こうすることによって、複数の熱応動部材８１の上下方向、即ち、Ｘ軸方向の全長は、温度が上昇するほど増大し、温度が低下するほど減少する。一番上に位置する熱応動部材８１は、第１操作部６と接触している。一番下に位置する熱応動部材８１は、スクリーン４の底壁４２に接触している。

一方、弁室１４におけるスクリーン４の下方には、コイルバネ８２が配置されている。コイルバネ８２の上端部は、スクリーン４の底壁４２に接触し、コイルバネ８２の下端部は、ケーシング１の本体１１に接触している。コイルバネ８２は、圧縮された状態で配置されている。コイルバネ８２は、スクリーン４の底壁４２を上方へ押圧している。これにより、一番上の熱応動部材８１が第１操作部６に接触し且つ一番下の熱応動部材８１が底壁４２に接触した状態が維持される。

熱応動部材８１及びコイルバネ８２は、弁体２５を駆動する駆動部を構成する。複数の熱応動部材８１の温度が上昇すると、複数の熱応動部材８１のＸ軸方向の全長が増大する。これにより、スクリーン４が複数の熱応動部材８１によって下方へ押圧される。図２に示すように、スクリーン４は、コイルバネ８２の付勢力に抗して下方へ移動し、それに伴い、清掃棒５も下方へ移動する。清掃棒５には弁体２５が一体的に形成されているので、弁体２５も下方へ移動する。弁体２５の移動量は、熱応動部材８１の温度、即ち、ケーシング１内の流体の温度に依存している。弁体２５が最も下方へ移動すると、弁体２５が弁孔２１を全閉する。以下、閉弁するときの流体の温度を「閉弁温度」と称する。

一方、複数の熱応動部材８１の温度が低下すると、複数の熱応動部材８１のＸ軸方向の全長が減少する。これにより、スクリーン４は、コイルバネ８２の付勢力によって上方へ移動し、それに伴い、清掃棒５及び弁体２５も上方へ移動する。こうして、弁体２５が弁孔２１を開く。

つまり、流体の温度が高い場合には弁孔２１の開度が絞られ、流量が減少する。一方、流体の温度が低い場合には弁孔２１の開度が大きくなり、流量が増大する。流体の温度が閉弁温度になると、弁孔２１が閉じられる。

尚、前述のように清掃棒５がＸ軸方向へ移動する際には、第１操作部６は固定されたままなので、清掃棒５は、ガイド溝６６及び係合ピン５１の係合によって軸Ｘを中心として回転不能となっている。

続いて、第１操作部６及び第２操作部７について詳細に説明する。

第１操作部６は、軸Ｘを中心に回転することによって軸Ｘの方向へ移動するようにネジ機構に支持されている。詳しくは、第１操作部６の上部には雄ネジ６２が形成されている。蓋１２には、軸Ｘと同軸に延びる貫通孔１８が形成されている。貫通孔１８の上部には雌ネジ１８ａが形成されている。貫通孔１８のうち雌ネジ１８ａの下方には、円筒状の平滑面が形成されている。第１操作部６は、貫通孔１８に挿入される。このとき、雄ネジ６２は、雌ネジ１８ａに螺合されている。雄ネジ６２及び雌ネジ１８ａがネジ機構を構成する。

第１操作部６の下端部の外周面には、雄ネジ６２が形成されておらず、周方向に延びる溝６３が形成されている。溝６３には、第１シール部材６４が装着されている。第１シール部材６４は、貫通孔１８の平滑面に摺接している。つまり、第１シール部材６４は、ケーシング１と第１操作部６との隙間をシールしている。例えば、第１シール部材６４は、Ｏリングで形成されている。

第１操作部６のうちＸ軸方向における一端である第１端６ａはケーシング１から外部に露出している。詳しくは、蓋１２の上面には、軸Ｘと同軸に延びるボス１９が形成されている。ボス１９の内部にも貫通孔１８が形成されている。第１操作部６の第１端６ａは、ボス１９から突出し、ケーシング１から露出している。第１端６ａには、第２操作部７が係合する第１係合部６５が形成されている。第１係合部６５は、軸Ｘに直交する溝によって形成されている。

ボス１９には、第２操作部７を支持するホルダ８が取り付けられている。ホルダ８は、筒状に形成され、第１操作部６のうちケーシング１から露出する部分を囲むようにケーシング１に取り付けられる。詳しくは、ホルダ８は、軸Ｘと同軸に延びる略円筒状に形成されている。ホルダ８の下部には雌ネジ８１が形成されている。一方、ボス１９の外周面には雄ネジ１９ａが形成されている。雌ネジ８１は、雄ネジ１９ａに螺合される。これら雌ネジ８１及び雄ネジ１９ａを介して、ホルダ８がボス１９、即ち、ケーシング１に取り付けられる。ボス１９からは第１操作部６の第１端６ａが突出しているので、ホルダ８は第１端６ａを囲むようにケーシング１に取り付けられることになる。ホルダ８は、ケーシング１に取り付けられた状態において、Ｘ軸方向の一端、即ち、上端が開口している。ホルダ８の内部には、仕切壁８２が設けられている。仕切壁８２には、軸Ｘと同軸の貫通孔８２ａが形成されている。

第２操作部７は、軸Ｘと同軸に延びる略円柱状に形成されている。第２操作部７は、ホルダ８内に挿入されている。第２操作部７の外径は、貫通孔８２ａの内径よりも小さい。第２操作部７は、貫通孔８２ａを貫通している。第２操作部７のＸ軸方向の一端である第１端７ａは、ホルダ８から外部に露出する一方、第２操作部７のＸ軸方向の他端である第２端７ｂは、ホルダ８の内側に位置している。

第２端７ｂには、第１操作部６に係合する第２係合部７１が設けられている。第２係合部７１は、第２端７ｂからＸ軸方向に延びる平板状に形成されている。第２係合部７１は、第１操作部６の第１係合部６５に係合する（即ち、嵌る）。第１端７ａには、工具が係合する第３係合部７２が設けられている。第３係合部７２は、軸Ｘと直交する溝によって形成されている。

ホルダ８には、第２シール部材８８が設けられている。第２シール部材８８は、第２操作部７の外周面とホルダ８の内周面との隙間をシールする。例えば、第２シール部材８８は、グランドパッキンである。ホルダ８は、スタフィングボックス（即ち、パッキン箱）として機能する。すなわち、仕切壁８２の上面に、第２シール部材８８が環状に配置される。ホルダ８の内周面のうち仕切壁８２よりも上方の部分であって仕切壁８２に隣接する部分は、第２シール部材８８が接触するシール面８３となっている。シール面８３は、円筒状の平滑面に形成されている。また、ホルダ８の内周面のうち仕切壁８２よりも上方の部分であってホルダ８の開口端に近い部分には、雌ネジ８４が形成されている。

ホルダ８には、パッキン押え８５が取り付けられている。パッキン押え８５は、軸Ｘと同軸に延びる略円筒状に形成されている。パッキン押え８５の外周面には、雄ネジ８５ａが形成されている。パッキン押え８５は、雄ネジ８５ａと雌ネジ８４との螺合によってホルダ８の上端部に取り付けられる。パッキン押え８５の内径は、第２操作部７の外径よりも大きい。

第２操作部７は、パッキン押え８５、第２シール部材８８及び仕切壁８２の貫通孔８２ａを貫通している。パッキン押え８５を締め付けることによって、第２シール部材８８がホルダ８のシール面８３及び第２操作部７の外周面に密着する。こうして、第２シール部材８８は、ホルダ８と第２操作部７との隙間をシールする。

第２操作部７は、第２シール部材８８に対して摺動することができる。詳しくは、第２操作部７は、第２シール部材８８に対して、軸Ｘを中心に回転自在であり且つＸ軸方向に移動自在となっている。

ケーシング１に第２操作部７及びホルダ８等を取り付ける際には、まず、ホルダ８がボス１９に取り付けられる。そして、第２シール部材８８がホルダ８内の仕切壁８２上に載置され、パッキン押え８５がホルダ８に取り付けられる。このとき、パッキン押え８５は、ホルダ８に緩く取り付けられており、第２シール部材８８を完全には締め付けていない。この状態においては、パッキン押え８５、第２シール部材８８及び仕切壁８２の貫通孔８２ａを介して、ホルダ８の外部からホルダ８内の第１操作部６の第１係合部６５を視認することができる。第２係合部７１が第１係合部６５に嵌るように軸Ｘまわりの第２操作部７の角度が調節された状態で、第２操作部７がホルダ８に挿入される。第２係合部７１が第１係合部６５に嵌るまで第２操作部７が挿入される。その後、パッキン押え８５が締め付けられ、第２シール部材８８が押圧される。これにより、パッキン押え８５がホルダ８のシール面８３と第２操作部７の外周面とに接触する。こうして、第２操作部７及びホルダ８等の取付が完了する。

尚、第２操作部７及びホルダ８等の取付は、前述の手順に限定されるものではない。例えば、ホルダ８に第２シール部材８８及びパッキン押え８５を取り付けた状態（このとき、パッキン押え８５は第２シール部材８８を押圧していない）で、ホルダ８がケーシング１に取り付けられる。続いて、第２操作部７がホルダ８内に挿入され、第２係合部７１が第１係合部６５に係合される。最後に、パッキン押え８５が締め付けられる。あるいは、ホルダ８がケーシング１に取り付けられ、第２操作部７がホルダ８内に挿入され、その後に、第２シール部材８８及びパッキン押え８５がホルダ８に取り付けられてもよい。

いずれにしても、ホルダ８から第２操作部７を取り外した状態においては、ホルダ８の内側に位置する第１係合部６５がホルダ８の外部から視認できる状態となっている。そのため、第２操作部７をホルダ８に挿入する際に、第１操作部６の第１係合部６５への第２操作部７の第２係合部７１の係合を容易に実現することができる。

このように、筒状のホルダ８が第１操作部６の第１端６ａを囲むようにケーシング１に取り付けられている。そして、ホルダ８の開口端、即ち、上端から第２操作部７がホルダ８に挿入され、第２操作部７とホルダ８との隙間が第２シール部材８８によってシールされている。これにより、ケーシング１、第２操作部７、ホルダ８及び第２シール部材８８によって閉ざされた密閉空間８９が形成される。第１操作部６の第１端６ａは、密閉空間８９内に位置している。第２操作部７の第１端７ａは、ホルダ８から外部に露出する一方、第２操作部７の第２端７ｂは、密閉空間８９内に位置している。そして、密閉空間８９内において、第２操作部７の第２係合部７１が第１操作部６の第１係合部６５に係合している。

作業者は、第１端７ａの第３係合部７２に工具を係合させて、第２操作部７を回転させることによって、ホルダ８の外部から第１操作部６を回転操作することができる。第１操作部６は、回転操作されると、ネジ機構に従ってＸ軸方向に移動する。前述の如く、第１操作部６は、閉弁温度の調節又は弁座２０の清掃を行う際に回転操作される。

まず、閉弁温度の調節について説明する。第１操作部６が第２操作部７によって回転操作されて第１操作部６がケーシング１内へ進入するようにＸ軸方向へ移動すると、熱応動部材８１がＸ軸方向において弁座２０へ近づくように（即ち、下方へ）移動する。熱応動部材８１が下方へ移動すると、スクリーン４も下方へ移動し、それに伴って清掃棒５も下方へ移動する。清掃棒５の下端には弁体２５が設けられているので、弁体２５と弁座２０との距離が減少する。これにより、閉弁するのに必要な熱応動部材８１のＸ軸方向の伸び量、即ち、熱応動部材８１の温度上昇量が減少する。その結果、閉弁温度が低下する。一方、第１操作部６がケーシング１から後退するようにＸ軸方向へ移動すると、熱応動部材８１がＸ軸方向において弁座２０から離間するように（即ち、上方へ）移動する。それに応じて、弁体２５と弁座２０との距離が増大する。これにより、閉弁するのに必要な熱応動部材８１の温度上昇量が増大する。その結果、閉弁温度が上昇する。このように、第２操作部７を介して第１操作部６が回転操作されることによって、閉弁温度が調節される。

次に、弁座２０の清掃について説明する。ここでは、図１に示すように、弁体２５が弁孔２１を全開にした状態から清掃を開始する場合について説明する。図３は、清掃中の弁装置の断面図である。

第１操作部６が第２操作部７によって回転操作されて第１操作部６がケーシング１内へ進入するようにＸ軸方向へ移動すると、清掃棒５の係合ピン５１と第１操作部６のストッパ６７との接触により、清掃棒５もＸ軸方向において弁座２０へ近づくように（即ち、下方へ）移動する。このとき、また、係合ピン５１とガイド溝６６との係合によって、清掃棒５は、第１操作部６と共に軸Ｘを中心に回転する。第１操作部６がＸ軸方向へ移動していくと、やがて清掃棒５のスクレーパ部５２は、図３に示すように、Ｘ軸回りに回転しながら弁座２０の隔壁２３に接触する。その際、スクレーパ部５２は、隔壁２３に付着した異物を削り取る。こうして、清掃棒５によって弁座２０に付着した異物が清掃される。清掃が完了すると、第１操作部６がケーシング１から後退するように回転操作される。これにより、清掃棒５は弁座２０から離間していく。

このような第１操作部６を備えた弁装置１００においては、ケーシング１から露出する、第１操作部６の第１端６ａが、ケーシング１、第２操作部７、ホルダ８及び第２シール部材８８によって区画された密閉空間８９に収容されている。そのため、第１操作部６の第１端６ａを覆う蓋をケーシング１に取り付ける必要がない。それに加えて、第２操作部７の第１端７ａがホルダ８から露出している。作業者は、第１端７ａの第３係合部７２に工具を係合させて、第２操作部７を回転させることによって、ホルダ８の外部から第１操作部６を回転操作することができる。したがって、ケーシング１から蓋を取り外すという作業を要さずに、第２操作部７を介して第１操作部６を操作することができる。

さらに、第１操作部６とケーシング１との隙間に第１シール部材６４が設けられ、第２操作部７とホルダ８との隙間に第２シール部材８８が設けられている。つまり、ケーシング１の内部と外部は、２段階でシールされている。仮に、第１シール部材６４の劣化等により、ケーシング１から密閉空間８９に流体が漏洩したとしても、第２シール部材８８によってホルダ８から外部への流体の漏洩が防止される。それに加えて、第２シール部材８８のシール性は、第１シール部材６４のシール性よりも高い。これにより、流体の漏洩をより一層防止することができる。

このようにキャップが無くても流体の漏洩を十分に防止できるので、弁装置１００が組み込まれたシステムを停止させなくても、即ち、弁装置１００の使用中であっても、第２操作部７を介して第１操作部６を操作することができる。

以上のように、流体が流通するケーシング１と、所定の軸Ｘと同軸に延びてケーシング１を貫通し、軸Ｘを中心に回転することによって軸Ｘの方向へ移動するようにネジ機構に支持された第１操作部６と、軸Ｘと同軸に延び、第１操作部６のうちケーシング１から露出する部分に係合し、第１操作部６を軸Ｘを中心に回転させて軸Ｘの方向へ移動させる第２操作部７と、筒状に形成され、第１操作部６のうちケーシング１から露出する部分を囲むようにケーシング１に取り付けられ、第２操作部７を部分的に露出させた状態で第２操作部７を軸Ｘを中心に回転自在且つ軸Ｘの方向に移動自在に支持するホルダ８と、ケーシング１と第１操作部６との隙間をシールする第１シール部材６４と、ホルダ８と第２操作部７との隙間をシールする第２シール部材８８とを備え、第１操作部６のうちケーシング１から露出する部分は、ケーシング１、ホルダ８、第２操作部７及び第２シール部材８８によって閉ざされた密閉空間８９内に位置している。

この構成によれば、第１操作部６のうちケーシング１から露出する部分、即ち、第１端６ａは、ケーシング１、ホルダ８、第２操作部７及び第２シール部材８８によって閉ざされた密閉空間８９内に配置されている。それに加えて、ケーシング１の内部と密閉空間８９とは第１シール部材６４でシールされ、密閉空間８９とホルダ８の外部とは第２シール部材８８でシールされている。つまり、ケーシング１の内部と外部とは、２段階でシールされている。そのため、第１端６ａを覆うキャップをケーシング１に取り付ける必要がない。さらに、第１操作部６に係合する第２操作部７がホルダ８から部分的に露出しているので、作業者は第２操作部７を回転操作することができ、それによって第１操作部６を回転操作することができる。その結果、第１操作部６を操作する上でキャップを取り外したり、システムの停止を待ったりする必要がないので、第１操作部６の操作を簡便に行うことができる。

また、弁装置１００は、ケーシング１内に配置され、弁孔２１を有する弁座２０と、ケーシング１内に配置され、弁孔２１を開閉する弁体２５と、ケーシング１内に配置され、流体の温度に応じて変形することによって弁体２５に弁孔２１を開閉させる熱応動部材８１とをさらに備え、第１操作部６は、第２操作部７による回転操作に応じて熱応動部材８１を移動させて、弁体２５が閉弁するときの温度、即ち、閉弁温度を変更する。

この構成によれば、ケーシング１内の流体の温度に応じて熱応動部材８１が変形して弁体２５を移動させる。流体の温度が閉弁温度になると、弁体２５は弁孔２１を閉じる、即ち、閉弁する。そして、第１操作部６は、第２操作部７による回転操作に応じて熱応動部材８１を移動させる。熱応動部材８１の位置が変わると、弁体２５を閉弁させるのに必要な熱応動部材８１の変形量、即ち、温度変化量が変化する。その結果、閉弁温度が変化する。つまり、第２操作部７の操作、ひいては、第１操作部６の操作によって、閉弁温度が調節される。

さらに、弁装置１００は、ケーシング１内の弁座２０（対象箇所）を清掃する清掃棒５（清掃部材）をさらに備え、清掃棒５は、第１操作部６に連結されており、第１操作部６は、第２操作部７による回転操作に応じて清掃棒５を弁座２０の方へ移動させて弁座２０に付着した異物を除去させる。

この構成によれば、第１操作部６には清掃棒５が連結されている。第１操作部６が第２操作部７によって回転操作されて軸Ｘの方向へ移動すると、清掃棒５も移動して弁座２０の異物を除去する。つまり、第２操作部７の操作、ひいては、第１操作部６の操作によって、弁座２０が清掃される。

また、第２シール部材８８のシール性は、第１シール部材６４のシール性よりも高い。

この構成によれば、ケーシング１の内部と密閉空間８９とは第１シール部材６４によってシールされている。そのため、基本的には、ケーシング１から密閉空間８９へ流体は漏洩しない。しかし、万が一、ケーシング１内から密閉空間８９へ流体が漏洩したとしても、第１シール部材６４よりも高いシール性を有する第２シール部材８８によって、密閉空間８９とホルダ８の外部とがシールされている。そのため、そのような場合であっても、ホルダ８の外部への流体の漏洩がしっかりと防止される。

具体的に、第２シール部材８８は、グランドパッキンである。

この構成によれば、第２シール部材８８としてグランドパッキンを採用することによって、第２シール部材８８の高いシール性を実現することができる。

さらに、ホルダ８は、ケーシング１にネジ締結によって取り付けられる。

この構成によれば、ホルダ８及び第２操作部７をケーシング１に容易に取り付けることができる。

特に、ケーシング１から部分的に露出する第１操作部６を備え、第１操作部６の露出する部分を覆うキャップがケーシング１に取り付けられた弁装置において、キャップを、ホルダ８及び第２操作部７に容易に置き換えることができる。つまり、前述のようなキャップを備えた弁装置においては、キャップを取り付けるためのネジがケーシング１に設けられている。このネジを利用してホルダ８をケーシング１に取り付けることによって、ケーシング１に追加の加工等を行うことなく、キャップをホルダ８及び第２操作部７に置き換えることができる。

また、第１操作部６のうち軸Ｘの方向における一端である第１端６ａは、ケーシング１から露出しており、第１端６ａには、第２操作部７が係合する第１係合部６５が形成され、ホルダ８から第２操作部７を取り外した状態においては、ホルダ８の内側に位置する第１係合部６５がホルダの外部から視認できる状態となっている。

この構成によれば、ケーシング１にホルダ８が取り付けられて状態においては、第１操作部６の第１端６ａは、ホルダ８に囲まれ、ホルダ８の内部に位置している。この状態から第２操作部７をホルダ８に挿入するときには、ホルダ８の内部において、第２操作部７を第１操作部６の第１係合部６５に係合させる必要がある。ホルダ８から第２操作部７を取り外した状態においては、第１係合部６５がホルダの外部から視認できる。そのため、第２操作部７をホルダ８に挿入する前に、第２操作部７が第１係合部６５に係合するように第２操作部７の姿勢（例えば、軸Ｘを中心とする角度）を調節しておくことができる。その結果、第２操作部７をホルダ８に挿入するときに、第２操作部７を第１係合部６５に容易に係合させることができる。

《その他の実施形態》
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、前記実施形態を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、適宜、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用可能である。また、前記実施形態で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。また、添付図面および詳細な説明に記載された構成要素の中には、課題解決のために必須な構成要素だけでなく、前記技術を例示するために、課題解決のためには必須でない構成要素も含まれ得る。そのため、それらの必須ではない構成要素が添付図面や詳細な説明に記載されていることをもって、直ちに、それらの必須ではない構成要素が必須であるとの認定をするべきではない。

前記実施形態について、以下のような構成としてもよい。

第１操作部６の回転操作に応じた動作は、閉弁温度の調節及び対象箇所の清掃に限定されるものではない。ここに開示された技術は、第１操作部６をケーシング１内に進退させることによって引き起こされる動作に限定されるものではない。ここに開示された技術は、ケーシング１から部分的に露出し、回転操作されることによって任意の動作を引き起こす第１操作部６を備える弁装置１００に適用できる。第１操作部６の回転操作によって、閉弁温度の調節及び対象箇所の清掃の何れか一方だけが行われる構成であってもよい。

例えば、第１操作部６の回転操作によって対象箇所の清掃のみが行われる弁装置においては、弁体２５の駆動源は、熱応動部材８１に限定されない。弁体２５は、液体に浮くフロート式であってもよい。あるいは、弁装置１００は、弁体２５を備えておらず、オリフィスが形成されたオリフィス部材を備え、流体の流量を調節するものであってもよい。その場合、オリフィス及びその周辺が清掃対象となり得る。

また、第１操作部６の回転操作によって閉弁温度の調節のみが行われる弁装置は、清掃部材を備えていなくてもよい。

清掃部材は、清掃棒５に限定されるものではない。清掃部材は、ブラシ等であってもよい。清掃棒５は、第１操作部６と単一部材で形成されていてもよい。清掃棒５には、弁体２５が形成されていなくてもよい。清掃部材の対象箇所は、弁座２０に限定されず、スクリーン４等であってもよい。

第１シール部材６４は、Ｏリングに限定されない。第２シール部材８８は、グランドパッキンに限定されない。対象の箇所をシールできる限りは、任意のシール部材を第１シール部材及び第２シール部材に採用することができる。例えば、第２シール部材８８をＯリングで形成してもよい。

以上説明したように、ここに開示された技術は、弁装置について有用である。

１００ 弁装置
１ ケーシング
２０ 弁座
２１ 弁孔
２５ 弁体
５ 清掃棒（清掃部材）
６ 第１操作部
６ａ 第１端
６４ 第１シール部材
６５ 第１係合部
７ 第２操作部
８ ホルダ
８１ 熱応動部材
８８ 第２シール部材
Ｘ 軸

Claims (7)

1. 流体が流通するケーシングと、
   所定の軸と同軸に延びて前記ケーシングを貫通し、前記軸を中心に回転することによって前記軸の方向へ移動するようにネジ機構に支持された第１操作部と、
   前記軸と同軸に延び、前記第１操作部のうち前記ケーシングから露出する部分に係合し、前記第１操作部を前記軸を中心に回転させて前記軸の方向へ移動させる第２操作部と、
   筒状に形成され、前記第１操作部のうち前記ケーシングから露出する部分を囲むように前記ケーシングに取り付けられ、前記第２操作部を部分的に露出させた状態で前記第２操作部を前記軸を中心に回転自在且つ前記軸の方向に移動自在に支持するホルダと、
   前記ケーシングと前記第１操作部との隙間をシールする第１シール部材と、
   前記ホルダと前記第２操作部との隙間をシールする第２シール部材とを備え、
   前記第１操作部のうち前記ケーシングから露出する部分は、前記ホルダ、前記ケーシング、前記第２操作部及び前記第２シール部材によって閉ざされた空間内に位置している弁装置。
2. 請求項１に記載の弁装置において、
   前記ケーシング内に配置され、弁孔を有する弁座と、
   前記ケーシング内に配置され、前記弁孔を開閉する弁体と、
   前記ケーシング内に配置され、流体の温度に応じて変形することによって前記弁体に前記弁孔を開閉させる熱応動部材とをさらに備え、
   前記第１操作部は、前記第２操作部による回転操作に応じて前記熱応動部材を移動させて、前記弁体が閉弁するときの温度を変更する弁装置。
3. 請求項１に記載の弁装置において、
   前記ケーシング内の対象箇所を清掃する清掃部材をさらに備え、
   前記清掃部材は、前記第１操作部に連結されており、
   前記第１操作部は、前記第２操作部による回転操作に応じて前記清掃部材を前記対象箇所の方へ移動させて前記対象箇所に付着した異物を除去させる弁装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１つに記載の弁装置において、
   前記第２シール部材のシール性は、前記第１シール部材のシール性よりも高い弁装置。
5. 請求項１乃至４の何れか１つに記載の弁装置において、
   前記第２シール部材は、グランドパッキンである弁装置。
6. 請求項１乃至５の何れか１つに記載の弁装置において、
   前記ホルダは、前記ケーシングにネジ締結によって取り付けられる弁装置。
7. 請求項１乃至６の何れか１つに記載の弁装置において、
   前記第１操作部のうち前記軸の方向における一端である第１端は、前記ケーシングから露出しており、
   前記第１端には、前記第２操作部が係合する第１係合部が形成され、
   前記ホルダから前記第２操作部を取り外した状態においては、前記ホルダの内側に位置する前記第１係合部が前記ホルダの外部から視認できる状態となっている弁装置。

Images