JPH0193687A - リフト弁装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 この発明は、バランス用ピストンを備えたリフト弁装置
に関する。

（ロ）従来の技術 従来、リフト弁装置において、弁推力の釣り合い用とし
て往復ピストンを設けたものでは、そのピストン間隙部
からの漏洩を防止するには、該所にリング状バッキング
を介装し、さらにその密封の完全を要するばあいには、
ダイヤフラム、ベローズ装置を利用していた。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 往復ピストンは、高い圧力差に対し好適であって、ピス
トンに作用する圧力が一定ならば、その変位中の作動力
が変わらないから、リフト弁装置のバランス用ピストン
として、機能的には甚だ好都合とされている。

しかしながら、そのピストンとシリンダとの間には、相
対的に変位する間隙面を構成するので、該所からの漏洩
は、弁装置にとり、ときには決定的な問題点である。そ
れは、たとえそこに充分なバッキングを装置したとして
も、やはり摩耗による密封劣化は避けられない構造だか
らである。

そこで、やむなくダイヤフラムを、リフト弁装置のバラ
ンスピストンに用いたものでも（ベローズでも同様）も
とより漏洩に関する限りでは問題は無い。

しかし、ダイヤフラム装置は、往復ピストンと違い、可
撓板をその外周部において固定し、その両面間に作用す
る圧力差によって、ダイヤフラム受圧盤の外周部におけ
る、円環状のダイヤフラム部分を変形作動させるので、
構造的に大きい圧力差を作用させるには適当でな（、シ
かもダイヤフラムスピンドルの変位距離もさほど大きく
出来ないという難点があった。

まして、ダイヤフラムに生じる作動力は、作用する圧力
差の大きさ、ダイヤフラム面積、厚さ、適当な弾力、抗
張力などの複雑な関数的性質をもち、実際的に簡単なも
のではない。

この発明は、従来のものがもつ、以上のような問題点を
解消させ、小形簡単な構造であって、全く、漏洩に関す
る不安のない往復ピストンを、弁推力釣り合わせ用ピス
トンとなしたリフト弁装置の提供を目的とする。

（ニ）問題点を解決するための手段 さきに述べたように、ダイヤフラムは、その中央部に固
定的にしたダイヤフラム受圧盤と、この受圧盤外側にあ
る環状のダイヤフラム部分とに作用する圧力で、この環
状部分を変形させて、ピストン作動を行うので、おもに
平面的に半径方向に対して十分な強さをもちたせ、そし
て比較的に薄い厚さの弾性部材により構成させである。

これは弾性部材をただ二次元的に、すなわち主として、
面に沿った方向だけに変形、変位する部材として使用し
、機構を窮屈なものにしているともみえる。

そこで今仮に、ダイヤフラム受圧盤をダイヤフラム板の
大きさまで拡大したとすれば、それは明らかに往復ピス
トンの構造そのものであり、そして、その外周を線状に
取り巻く形となったダイヤフラムの部分は、容積形機械
としての主たる機能を失い、差し当たり間隙部のシール
機能だけを残した部材になったとみなせる。

本発明では、別途、このような構造を想定し、このよう
に見なしたシール部について、このものを、三次元的に
変位、変形できる弾性部材（少なくとも隙間から簡単に
はみ出さない程度の表面強さでよい）の構造に構成させ
ることによって、その目的を達成する機構を実現するこ
とができた。

この発明を、その一実施例を示した図面に基づいて説明
すると、第１図はこの発明の一実施例であるリフト弁装
置の弁全開状態における縦断面図を示し、第２図は同じ
リフト弁装置の弁閉鎖状態を示す縦断面図である。ｌは
弁箱、２は弁ぶたを示す。ａ、Ｃはそれぞれ入口流路、
出口流路とする。３は弁座、４は弁座面に垂直な開閉動
作をする弁体部すなわちリフト弁であって、一体的にし
たスピンドル５のねじ６において、弁ぶた２に設けたね
じブツシュ７のねじ穴を貫通し保持される。

１６は、ねじブツシュに固定したハンドルであって、こ
れを回すとねじブツシュ７が回り、スピンドル５を介し
て弁体部４を開閉操作できる。８は弁閉鎖面に垂直なピ
ストン筒体であって、その軸心線に垂直な断面積は弁体
部４の作動面積に等しく形成され、弁ぶた２内側に設け
たシリンダ穴９に、僅かな間隙ＩＯを介して嵌装せられ
ている。

そしてこのピストン筒体８は、弁体部４が全開位置にあ
るとき（第１図に示す）、少なくともこのリフト弁の最
大リフト分の長さだけ、シリンダ穴９端縁部からピスト
ン室す内に突出した状態をとらせである。１１はピスト
ン室すに突出したピストン端部１２とシリンダ穴９端縁
部及び間隙部１０を被覆する構造に形成したゴム様弾性
物質からなるシール部材を示す。１３は弁箱ｌの上部に
形成し、弁ぶた２、に設けた７ランジ１４を結合するた
めのフランジである。そしてこの両フランジ１３．１４
の間には、シール部材１１が弁箱ｌのフランジ１３に接
する箇所付近から側方に張り出したシール部材フランジ
部１５を挟んで締め付けである。　尚、このシール部材
１１は、適当な厚みを持たせた、柔らかいゴム状弾性物
質により形成させであるが、この適当な厚さについて、
具体的に説明すると、同じ材料で作ったゴムボールでも
、中をすこし負圧にしてみると、厚みが薄いと直ちにひ
しゃげ、厚いと潰れに（い。更にこれを、加圧室に入れ
て観察すれば、薄いボールは加圧につれて直ぐ潰れ、分
厚いボールは内部空気の圧縮につれて次第に小さくなる
のが分かる。以上は、弾性体分子間での、弾性流動の自
由度を、平面方向（２次元方向）だけに規制することな
く、３次元方向即ち厚みの方向にも持たせたため、力が
均質化される結果とみることもできる。

（ホ）作用 上記のように構成したリフト弁装置の弁全開状態（第１
図の状態）において、通水（水は他の流体をも総称する
）すると、水は入口流路ａから弁箱室すなわちピストン
室すに入り弁開口を経て出口流路Ｃに出て行く。このと
き、シール部材１１は充分弾性的に柔らかく、材質内部
での力が均質的に働けるので、小矢印のように作用する
ピストン室す内圧力は、該部材１１の弛み部分を適当な
局面形状に（所によって厚みを増している）圧迫形成す
る。か（て、シール部材１１はピストン側空間をピスト
ン室すから完全に隔離し、該室すからの漏洩は完全に防
止しており、そしてピストン筒体８に作用する力は、う
まく弁推力に釣り合うことができるものである。

従って、ハンドル１６を軽（回すだけで、容易に弁の開
閉ができる。ちなみに第２図は弁閉鎖時の状態を示した
。この状態でシール部材１１は、さらに圧迫形成が進ん
で、ピストン間隙部に切り口を開いた中空Ｏリングのよ
うなり、大きな圧力差に耐えるものである。以上シール
部材１１については、その性質、構成、作動の態様、効
果につき詳説したが、なお付言を加えると、それは隙間
に対するバッキング部材であって、ダイヤフラムなどに
求められる強さとは、その趣を異にする。

それは、基本的には、漏洩間隙に対応する部分の強さが
、はみ出しに耐える程度でも良いということである。即
ち、図面においてピストン室すからの内圧、には何十気
圧に耐えても、反対側すなわち外から圧力を加えると、
簡単に風船のように膨れることも有り得る点である。こ
れは、見方によれば顕著な効果であり、特徴である （へ）実施例 以上説明したとおり、リフト弁装置において、本発明を
実施することによって顕著な作用効果が得られ、そして
本発明の要旨にそい、種々構造的変化を加えて実施上の
普遍的要請に応えることができる。すなわち、 （Ａ）これまでは、漏洩の問題が原因で自動制御弁の分
野では、余儀なく妥協的構造のダイヤフラム装置に頼っ
て来たが、本発明によれば、その必要も少なくなる。例
えば、第１図において、ねじブツシュ７を取り外し、ピ
ストンの１２部上面側と弁ぶた２の下面側との間にコイ
ルばねを介装すれば、このリフト弁装置は、二次圧を該
ばねの強さで規制する定圧リフト弁装置が出来上がる。

（Ｂ）シール部材１１の性質に関しては、ダイヤフラム
などとは違い、その強さを余り必要とはしないと述べた
、このことは本発明の顕著な特徴でもある。耐熱、耐油
、耐薬品性に優れたポリマーはあっても、これまではな
かなか強度的にみて、ダイヤフラムにはならなかった。

しかし、本発明においては、これらを活用し優れたバラ
ンス用ピストンとして各種のリフト弁装置を実施、貢献
することが可能となる。

（Ｃ）シール部材１１は構造的にも、いろいろな実施形
がある、すなわちピストン形状にあわせ形成するのも良
いし、部分的に弾力を修正して受圧変形の傾向を調節す
ることもできる。

また比較的薄い部材にスポンジ状部材を貼り合わせたよ
うな構造のものも好適である。

（ト）発明の効果 この発明は、以上説明したように、弁推力に対スルバラ
ンス用ピストンを備えたりフト弁装置において、ピスト
ンの漏洩間隙に対し、圧力が高い側から、厚みを適当に
した柔らかい弾性シール部材を、弁箱とピストンの間に
装着するという簡単な構造テ、バランス用ピストンの正
常な作用を確保するとともに、ダイヤフラム装置同様の
完全密封効果を挙げることが出来たものであって、リフ
ト弁装置の、操作性、耐久性を高めるは言うまでもなく
、本発明による釣り合い弁装置は定圧弁、定流量弁等の
自動弁装置の主要部として極めて顕著な効果を挙げるも
のである。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はともに本発明の一実施例であるリフト
・弁装置の縦断面図を示す。 １、・・・弁箱、２．・・・弁ぶた、３．・・・弁座、
４、・・・弁体部、５．・・・スピンドル、６．・・・
スピンドルねじ、７．・・・ねじブツシュ、８．・・・
ピストン筒体、９．・・・シリンダ穴、１０．・・・間
隙部１１、・・・シール部材、１２．・・・ピストン端
部１３、・・・弁箱フランジ部、１４．・・・弁ふたフ
ランジ、１５．・・・シール部材フランジ、１６．・・
・ハンドル、　　　ａ、・・・入口流路、　ｂ、・・・
出口流路。 半１１凹

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　弁推力に対するバランス用ピストンを設けたリフト
   弁装置の、ピストンにたいして、高い方の圧力が作用す
   る側のピストン室（ｂ）内において、折り重ならない程
   度に厚みを持たせた、柔らかいゴム状弾性物質からなる
   シール部材（１１）をもつて、ピストン端部（１２）と
   、該ピストン筒体（８）外周面部と、シリンダ穴（９）
   内壁面端縁部とピストン筒体（８）外周面部との間に形
   成する間隙部（１０）とを、ピストン室（ｂ）側から隔
   離する形状に構成させたことを特徴とするリフト弁装置
   。