專利名稱：球閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在閥部開閉時使按壓于閥體的閥座環(huán)從閥體分離而使閥的操作轉矩降低的所謂無滑動式的球閥，具體而言涉及提高用于切換粉粒體的空氣輸送路(管路)的適當性。
背景技術：
在將閥座環(huán)按壓于插入到閥室的閥體(球體)而將閥體外周的滑動間隙封鎖、并且將經由閥室與球體的上述滑動間隙的連通切斷的球閥(稱為金屬接觸球閥)中，在開閉閥部時，使閥座環(huán)從閥體分離而降低閥的操作轉矩(例如，參照專利文獻I)。
對于上述專利文獻I所公開的球閥，使閥座環(huán)形成為活塞構造并借助流體壓力進行朝閥體的按壓與從閥體的分離。將朝相反的方向對閥座環(huán)施加流體壓力的2個壓力室形成于閥座環(huán)的外周，當朝一方的壓力室導入流體壓力時，閥座環(huán)按壓于閥體，當朝另一方的壓力室導入流體壓力時，閥座環(huán)從閥體分離。
此外，即使使閥座環(huán)從閥體分離也會引起在支承閥體的部分的滑動。因此，上述構造的球閥嚴謹而言不能說是無滑動閥，但此處為了便于說明而將其稱為無滑動閥。
專利文獻I :日本實公平7 — 10139號公報
上述構造的無滑動球閥在被進行開閉操作時閥座環(huán)從閥體分離。金屬接觸球閥多用于粉粒體的空氣輸送設備，在粉粒體的空氣輸送中存在如下憂慮若閥座環(huán)從閥體分離， 則輸送中的粉粒體從產生于閥座環(huán)與閥體之間的間隙泄出而嚙入到滑動間隙等，因此，在粉粒體的空氣輸送中，無滑動式球閥的使用令人憂慮。發(fā)明內容
本發(fā)明的課題在于，防止在粉粒體的空氣輸送中使用使閥座環(huán)與閥體接觸/分離的類型的球閥時所擔憂的、粉粒體從閥座環(huán)與閥體之間的間隙泄出，并消除所泄漏的粉粒體嚙入到閥體的滑動間隙等的現象。
為了解決上述課題，本發(fā)明的球閥具有按壓于閥室內的閥體而將閥體外周的滑動間隙封鎖的閥座環(huán)，使該閥座環(huán)從所述閥體分離并進行閥部的開閉操作，在所述球閥設置有清洗環(huán)，該清洗環(huán)圍繞在閥體與從該閥體分離的所述閥座環(huán)之間產生的間隙的外周，并將從外部供給的空氣朝所述間隙噴射。
閥室設置于閥主體的內部，以不妨礙閥體的動作的方式將所述清洗環(huán)配置于該閥室。
作為上述球閥的具體的方式考慮如下列舉的方式。
( I)僅在閥室與入口側的閥口之間具備所述閥座環(huán)，在該閥座環(huán)與閥體對接的位置的外周設置有所述清洗環(huán)。
(2)在閥室與入口側的閥口之間、以及閥室與出口側的閥口(將其數目設為η。η為包括I的整數)之間分別具備所述閥座環(huán)，在各閥座環(huán)與所述閥體對接的位置的外周分別設置有所述清洗環(huán)。
(3)在所述閥座環(huán)與閥主體之間具有對所述閥座環(huán)作用流體壓力的壓力室，所述閥座環(huán)通過承受導入到該壓力室的流體的壓力而至少朝從閥體分離的方向推進。
(4)所述球閥構成為具備3個以上閥口的多通閥。此處所謂的多通閥是進行連接的切換的閥口為3個以上的三通閥、四通閥等。
閥座環(huán)相對于閥體的按壓也能夠通過使流體壓力作用于閥座環(huán)而進行。在這種情況下預先設定成對每個閥座環(huán)設置2個壓力室，通過切換導入到各壓力室的流體壓力的導入狀況，而選擇性地對閥座環(huán)產生朝相反的方向的推力。
閥座環(huán)相對于閥體的按壓也能夠借助彈性體的力進行。如果預先設定成使閥座環(huán)借助導入到壓力室的流體壓力推進而從閥體分離時彈性體被壓縮，則能夠借助壓力室被除壓時的彈性體的彈性恢復力將閥座環(huán)按壓于閥體。
本發(fā)明的球閥具備朝閥室內噴出空氣的清洗環(huán)，當閥座環(huán)從閥體分離時，能夠朝在閥體與閥座環(huán)之間產生的間隙噴射空氣。
該空氣從所述間隙流入到閥內的通路，與輸送用的空氣一起將要從所述間隙漏出的通路內的粉粒體借助該氣流退回到通路。因此，能夠防止輸送中的粉粒體從所述間隙泄漏，并不易引起所泄出的粉粒體嚙入到滑動間隙等的狀況。這樣，能夠將作為本申請所改善的對象的無滑動式球閥使用于粉粒體的空氣輸送設備。
此外，以下通過具體的方式對上面列舉的球閥的作用、效果等進行說明。


圖I是沿與閥口的軸心平行且與閥體的軸心也平行的面剖切而示出本發(fā)明的球閥的一個例子的剖視圖。
圖2是圖I的球閥的局部剖切左視圖。
圖3是沿圖I的III - III線的位置的剖視圖。
圖4是沿圖3的IV - IV線觀察清洗環(huán)的圖。
圖5是沿與閥口的軸心平行且與閥體的軸心也平行的面剖切而示出本發(fā)明的球閥的另一例子的剖視圖。
圖6是沿與閥口的軸心平行且與閥體的軸心成直角的面剖切而示出本發(fā)明的球閥的又一例子的剖視圖。
具體實施方式
以下，基于附圖中的圖f圖6對本發(fā)明的球閥的實施方式進行說明。圖廣圖4 表示第一方式。該第一方式的球閥I構成為二通閥，由閥主體2、閥蓋3、閥體(球)4、閥座環(huán) 5、閥座支架6、轉矩促動器7以及帶有本發(fā)明的特點的清洗環(huán)8組合而成。
閥主體2具有閥室9、以及隔著該閥室而設置于同一軸線上的2個閥口 KL1UCL2, 閥體4插入到閥室9。
閥體4具有閥孔11，其使閥口 KL1UCL2連通；以及2個支承軸12_p 12_2，該2個支承軸12_ρ12_2配置于與該閥孔的軸心正交的線上、且以閥孔的中心為基準偏離180°的位置。
支承軸12_i被組裝于閥蓋3的軸承13_i支承，支承軸12_2被組裝于閥主體2的軸承13_2支承，支承軸12<的延長部作為輸入部被引出到閥蓋3的外部，在支承軸12<的延長部連結有轉矩促動器7的輸出軸。圖I的Il1Ul2是推力軸承。
閥座環(huán)5組入到閥口 KL1偵彳。該閥座環(huán)5構成為面對閥室9的一側形成為小徑、 相反側形成為大徑的兼用作活塞的環(huán)，并滑動自如地插入到閥口 IOf
閥座支架6擰入于閥口 KL1的開口部，利用該閥座支架6將閥座環(huán)5保持于閥口 10_!內。
另外，閥座環(huán)5的小徑部與大徑部的外周分別由O形圈密封，并且，閥座環(huán)5的大徑部的內周與插入到閥座環(huán)5的大徑部的內側的閥支架6的前端的小徑部之間的界面也由 O形圈密封。這樣，在閥座環(huán)5的外周的階梯面所面對的位置、與閥座環(huán)5的大徑側的端面所面對的位置，分別產生被氣密密封的壓力室15_i、15_2。
經由電磁閥(未圖示)將空氣壓力等流體壓力導入到上述的壓力室15+15-2。當閥體4處于開閥姿勢時，若將流體壓力導入到壓力室15_2，則閥座環(huán)5前進并按壓于閥體4。 閥體4與閥座環(huán)5之間的滑動間隙消除，經由閥口 KL1UCL2的上述滑動間隙的連通斷開。
此外，若對壓力室15_2進行除壓并將流體壓力導入到壓力室15_i，則閥座環(huán)5從閥體4分離，能夠以低轉矩進行閥體4的旋轉操作。
圖示的轉矩促動器7由空氣壓力驅動。通過切換空氣的導入狀態(tài)而反轉驅動的方向，使閥體4從開閥位置旋轉到閉閥位置，或與此相反地旋轉。
清洗環(huán)8在中空管道的內周側隔開適當的間隔地設置有多個小的噴射孔(未圖示)。噴射孔可以為沿周向連續(xù)的狹縫、沿周向斷續(xù)地配置的狹縫等，不限定于小孔。
該清洗環(huán)8以圍繞在閥體4與從該閥體分離的閥座環(huán)5之間產生的間隙g (參照圖3)的外周的方式設置于閥室9。在閥主體2設置有空氣導入口 16，從外部供給的空氣從該導入口 16流入到清洗環(huán)8，并從該清洗環(huán)8的噴射孔朝上述間隙g噴射。
如上述那樣構成的圖I的球閥1，以閥口 KL1朝上(入口)、閥口 KL1朝下(出口)的朝向，組入粉粒體的空氣輸送設備中設置的管路(未圖示)中的、供粉粒體與輸送用的空氣一起從上朝下流動的部分(立起配管部與傾斜配管部)。
該球閥I使閥座環(huán)5從閥體4分尚而切換開閉狀態(tài)。此時,在閥體4與閥座環(huán)5 之間形成圖4所示的間隙g。若粉粒體載置于空氣流而被輸送時出現該間隙g，則粉粒體與輸送用的空氣一起從間隙泄出。因此，使從清洗環(huán)8噴出空氣而防止從間隙g的泄漏。
圖I的球閥I使閥口 KL1朝上、閥口 10_2朝下，使粉粒體從閥口 KL1朝閥口 10_2通過，所以閥座環(huán)5與清洗環(huán)8僅設置于入口側，在出口側不存在閥座環(huán)與清洗環(huán)。
如圖I所示，當從上朝下輸送粉粒體時，作為出口的一側不存在閥座環(huán)與清洗環(huán)的情況反而方便。如果作為出口的一側不存在閥座環(huán)與清洗環(huán)，則不會形成使粉粒體滯留于閥室的內部的空間，因此即使粉粒體萬一從在閥體與閥座環(huán)之間產生的間隙泄出，所泄漏的粉粒體也流至出口。
圖5是第二方式的球閥，在作為出口的閥口 10_2側也設置有與在閥口 KL1側設置的部件相同的閥座環(huán)5、閥座支架6、清洗環(huán)8以及對閥座環(huán)5施加推力的壓力室15+15^
該第二方式的球閥I不存在組裝的方向性，無論將閥口 KL1UCL2哪一方設定為入口都能發(fā)揮相同的功能，所以不會引起誤組裝。
該第二方式的球閥I組裝于管路時的姿勢不受限制，所以能夠組裝于管路的立起配管部、傾斜配管部、水平配管部中的任一處。此外，也能夠設置于從上朝下輸送粉粒體的位置。
圖6是構成為三通閥的第三方式的球閥。該第三方式的球閥I在閥主體2設置有 3個閥口。上述閥口 10_廣10_3中的閥口 KL1作為入口使用，閥口 10_3作為分支出口使用。
在閥口 10_廣10_3分別設置有與設置于圖I的球閥的閥口 KL1側的部件相同的閥座環(huán)5、閥座支架6、清洗環(huán)8以及將推力施加于閥座環(huán)5的壓力室15+15^
圖6的球閥I構成為分支角度45°的閥，若使閥體4從圖示的位置朝順時針方向旋轉67. 5°，則閥口 10_2、10_3從閥口 KL1分離，若使閥體4從該狀態(tài)進一步朝順時針方向旋轉67.5° (從圖6的位置旋轉135° )，則閥口 KL1與閥口 10_3連通。
使各閥座環(huán)5從閥體4分離而進行上述連接的切換。此外，此時，從清洗環(huán)8噴出空氣來防止粉粒體的泄漏。
另外，本發(fā)明也能夠應用于分支角度60°的三通閥、閥口數更多的四通閥等。
此外，也能夠借助彈性體的力進行閥座環(huán)5相對于閥體4的按壓。例如，將圖I的壓力室15_2置換為大氣室，在該大氣室組入碟形彈簧等彈性體，如果預先設定成當借助流體壓力使閥座環(huán)5推進而從閥體4分離時該彈性體被壓縮，則壓力室Ii1被除壓時，能夠借助彈性體的彈性恢復力將閥座環(huán)5按壓于閥體5。
此外，雖然圖示的球閥的閥座環(huán)5均由金屬形成，但是具備與閥體4的接觸部由橡膠等彈性體形成的閥座環(huán)的球閥也是本發(fā)明的適用對象。
此外，圖示的球閥雖然均為由不銹鑄鋼形成閥主體2與閥蓋3，
由不銹鋼形成閥體4、閥座環(huán)5、閥座支架6以及清洗環(huán)8，但是上述的構成要素的材料為不銹的并非必要的條件。
附圖標記說明
I…球閥；2…閥主體；3…閥蓋；4…閥體；5…閥座環(huán)；6…閥座支架；7…轉矩促動器；8…清洗環(huán)；9…閥室；10_廣10_3…閥口 ；11···閥孔12+12^支承軸；13_ρ 13_2…軸承； 12^12-2···支承軸Αδ-ρ δγ··壓力室；16…空氣導入口。
權利要求
1.一種球閥，具有按壓于閥室(9)內的閥體(4)而將閥體外周的滑動間隙封鎖的閥座環(huán)(5)，使該閥座環(huán)(5)從所述閥體(4)分離而進行閥部的開閉操作， 所述球閥的特征在于， 在所述閥室(9)設置有清洗環(huán)(8)，該清洗環(huán)(8)圍繞在所述閥體(4)與從該閥體分離的所述閥座環(huán)(5)之間產生的間隙(g)的外周，并且朝所述間隙(g)噴射從外部供給的空氣。
2.根據權利要求I所述的球閥，其特征在于， 僅在所述閥室(9 )與入口側的閥口( KL1)之間具備所述閥座環(huán)(5 )，在該閥座環(huán)(5 )與所述閥體(4)對接的位置的外周設置有所述清洗環(huán)(8)。
3.根據權利要求I所述的球閥，其特征在于， 在所述閥室(9)與入口側的閥口(I(L1)之間、以及所述閥室(9)與出口側的閥口(10_2 10_n)之間分別具備所述閥座環(huán)(5)，在各閥座環(huán)(5)與所述閥體(4)對接的位置的外周分別設置有所述清洗環(huán)(8)。
4.根據權利要求廣3中任一項所述的球閥，其特征在于， 在所述閥座環(huán)(5)與閥主體(2)之間具有對所述閥座環(huán)(5)作用流體壓力的壓力室(15)， 所述閥座環(huán)(5)通過承受導入到該壓力室(15)的流體的壓力而至少朝與所述閥體(4)分離的方向推進。
5.根據權利要求廣4中任一項所述的球閥，其特征在于， 所述球閥構成為具備三個以上所述閥口(10)的多通閥。
全文摘要
防止在粉粒體的空氣輸送中使用使閥座環(huán)與閥體接觸/分離的類型的球閥時所擔憂的、粉粒體從閥座環(huán)與閥體之間的間隙泄出，并消除所泄漏的粉粒體嚙入到閥體的滑動間隙等的現象。該球閥具有按壓于閥體(4)并且將閥體外周的滑動間隙封鎖的閥座環(huán)(5)，通過該閥座環(huán)(5)從閥體(4)分離而進行閥部的開閉操作，在該球閥設置有清洗環(huán)(8)，該清洗環(huán)(8)圍繞在閥體(4)與從該閥體分離的閥座環(huán)(5)之間產生的間隙的外周，并且朝所述間隙噴射從外部供給的空氣。
文檔編號F16K51/00GK102985731SQ201180034098
公開日2013年3月20日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權日2010年7月9日
發(fā)明者楯野誠夫, 竹內也寸志, 田中雅裕 申請人:日本球閥株式會社