JP7664822B2 - Double Eccentric Valve - Google Patents
Double Eccentric Valve Download PDFInfo
- Publication number
- JP7664822B2 JP7664822B2 JP2021196321A JP2021196321A JP7664822B2 JP 7664822 B2 JP7664822 B2 JP 7664822B2 JP 2021196321 A JP2021196321 A JP 2021196321A JP 2021196321 A JP2021196321 A JP 2021196321A JP 7664822 B2 JP7664822 B2 JP 7664822B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- valve seat
- seal member
- hole
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Description
この明細書に開示される技術は、弁体の回動中心である回転軸の軸線が弁体のシール面から離れて配置されると共に、弁体の軸線から離れて配置される二重偏心弁に関する。 The technology disclosed in this specification relates to a double eccentric valve in which the axis of the rotation shaft, which is the center of rotation of the valve body, is positioned away from the sealing surface of the valve body and away from the axis of the valve body.
従来、この種の技術として、例えば、下記の特許文献1に記載される「二重偏心弁」が知られている。この二重偏心弁は、弁孔を有する弁座と、シール面が外周に形成され、弁座に対応して設けられた弁体と、弁座に設けられ、弁体が弁座に着座する全閉時に弁体と弁座との間をシールするための弾性材料より形成されるシール部材と、弁体を回動させるための回転軸と、回転軸を回転駆動させる駆動機構と、回転軸を回転可能に支持するための軸受とを備える。そして、この二重偏心弁は、弁体の回動中心である回転軸の軸線が弁体のシール面から離れて配置されると共に、弁体の軸線から離れて配置される。ここで、シール部材は、弁座の弁孔の内周に沿って配置され、接着剤で接着することで固定することができる。
Conventionally, as this type of technology, for example, the "double eccentric valve" described in the following
ところで、特許文献1に記載の二重偏心弁は、燃料電池システムにおいて、エア等の流量を調節するエアバルブとして使用されることがある。この場合、二重偏心弁の開弁時に、弁体とシール部材との間にエア等が流れると、その流れがシール部材や接着剤に作用し、接着剤の接着力が低下したり、接着剤が流出したりすることがある。また、開弁時には、弁体がシール部材を摺動することから、その摺動応力がシール部材に作用する。その結果、シール部材が弁座から引き剥がされて脱落するおそれがある。
The double eccentric valve described in
この開示技術は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、弁座の弁孔にシール部材を設けた二重偏心弁において、開弁時に弁体の摺動や流体の流れによる弁座からのシール部材の脱落を防止することにある。 This disclosed technology was made in consideration of the above circumstances, and its purpose is to prevent the falling off of the seal member from the valve seat due to the sliding of the valve body or the flow of fluid when the valve is opened in a double eccentric valve in which a seal member is provided in the valve hole of the valve seat.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の技術は、流体が流れる流路を含むハウジングと、流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、シール面が外周に形成され、弁座に対応して設けられた弁体と、弁座に設けられ、弁体が弁座に着座する全閉時に弁体と弁座との間に介在されて弁体と弁座との間をシールするための弾性材料よりなるシール部材と、弁体を回動させるための回転軸とを備え、弁体の回動中心である回転軸の軸線が、弁体のシール面から弁体の軸線が伸びる方向に離れて配置されると共に、弁体の軸線から弁体の径方向へ離れて配置されることとを備えた二重偏心弁において、シール部材は、弁座の一部を包み込むように弁座に対し機械的に連結された連結部を含み、連結部は、弁孔の周方向における少なくとも一箇所に対応して配置され、弁体は、回転軸の軸線から弁体の軸線が伸びる方向と平行に伸びる仮想面を境とする第1の側部と第2の側部を含み、弁体が弁座に着座した全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときに、第1の側部が弁孔から離れる方向へ回動し、第2の側部が弁孔に入り込む方向へ回動し、連結部は、弁孔の周方向において弁体の第1の側部が弁座に着座する部位に対応して配置されることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
上記技術の構成によれば、全閉時には、弁体のシール面の全てがシール部材の内周面に均等に密着するので、弁体と弁座との間がシール部材により好適にシールされ、流路が遮断される。また、シール部材が、その連結部により弁座に機械的に連結されるので、開弁時に弁体の摺動による応力や流体の流れによる応力がシール部材に作用しても、シール部材が弁座から引き剥がされない。また、弁体が全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときには、弁体の第1の側部が弁孔から離れる方向へ回動するが、連結部は、弁孔の周方向において、弁体の第1の側部が弁座に着座する部位に対応して配置される。従って、弁体の開弁後に、第1の側部とシール部材との隙間を流体が流れ、弁座の下流側にて流体の流れによる応力がシール部材に作用しても、シール部材が連結部により弁座から引き剥がされない。 According to the configuration of the above technology, when the valve is fully closed, the entire sealing surface of the valve body is evenly in contact with the inner peripheral surface of the seal member, so that the gap between the valve body and the valve seat is suitably sealed by the seal member, and the flow path is blocked. In addition, since the seal member is mechanically connected to the valve seat by the connecting portion, even if stress due to sliding of the valve body or stress due to the flow of fluid acts on the seal member when the valve is open, the seal member is not peeled off from the valve seat. In addition, when the valve body starts to rotate from the fully closed state to the opening direction, the first side portion of the valve body rotates in a direction away from the valve hole, but the connecting portion is disposed in a position corresponding to the position where the first side portion of the valve body sits on the valve seat in the circumferential direction of the valve hole. Therefore, even if the fluid flows through the gap between the first side portion and the seal member after the valve body is opened, and stress due to the flow of the fluid acts on the seal member downstream of the valve seat, the seal member is not peeled off from the valve seat by the connecting portion.
上記目的を達成するために、請求項2に記載の技術は、流体が流れる流路を含むハウジングと、流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、シール面が外周に形成され、弁座に対応して設けられた弁体と、弁座に設けられ、弁体が弁座に着座する全閉時に弁体と弁座との間に介在されて弁体と弁座との間をシールするための弾性材料よりなるシール部材と、弁体を回動させるための回転軸とを備え、弁体の回動中心である回転軸の軸線が、弁体のシール面から弁体の軸線が伸びる方向に離れて配置されると共に、弁体の軸線から弁体の径方向へ離れて配置されることとを備えた二重偏心弁において、シール部材は、弁座の一部を包み込むように弁座に対し機械的に連結された連結部を含み、連結部は、弁孔の周方向における少なくとも一箇所に対応して配置され、弁体は、回転軸の軸線から弁体の軸線が伸びる方向と平行に伸びる仮想面を境とする第1の側部と第2の側部を含み、弁体が弁座に着座した全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときに、第1の側部が弁孔から離れる方向へ回動し、第2の側部が弁孔に入り込む方向へ回動し、連結部は、弁孔の周方向において弁体の第2の側部が弁座に着座する部位であって回転軸の軸線から最も離れた部位又はその周辺に対応して配置されることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
上記技術の構成によれば、全閉時には、弁体のシール面の全てがシール部材の内周面に均等に密着するので、弁体と弁座との間がシール部材により好適にシールされ、流路が遮断される。また、シール部材が、その連結部により弁座に機械的に連結されるので、開弁時に弁体の摺動による応力や流体の流れによる応力がシール部材に作用しても、シール部材が弁座から引き剥がされない。また、弁体が全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときには、弁体の第2の側部が弁孔に入り込む方向へ回動するが、連結部が、弁孔の周方向において、第2の側部が弁座に着座する部位であって回転軸の軸線から最も離れた部位又はその周辺に対応して配置される。従って、弁体の開弁時に、弁体の回動により、シール部材に弁体の摺動による応力が作用しても、シール部材が連結部により弁座から引き剥がされない。 According to the configuration of the above technology, when the valve is fully closed, the entire sealing surface of the valve body is evenly in contact with the inner peripheral surface of the seal member, so that the gap between the valve body and the valve seat is appropriately sealed by the seal member, and the flow path is blocked. In addition, since the seal member is mechanically connected to the valve seat by the connecting portion, even if stress due to the sliding of the valve body or stress due to the flow of the fluid acts on the seal member when the valve is open, the seal member is not peeled off from the valve seat. In addition, when the valve body starts to rotate from the fully closed state to the valve opening direction, the second side portion of the valve body rotates in the direction into the valve hole, but the connecting portion is disposed in the circumferential direction of the valve hole at the portion where the second side portion sits on the valve seat and is the furthest from the axis of the rotation shaft or its periphery. Therefore, even if stress due to the sliding of the valve body acts on the seal member due to the rotation of the valve body when the valve body is open, the seal member is not peeled off from the valve seat by the connecting portion.
上記目的を達成するために、請求項3に記載の技術は、請求項1又は2に記載の技術において、連結部は、弁座の径方向外側の主部と径方向内側寄りの副部との間に位置すると共に副部に係合可能なアンカー部を含むことを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
上記技術の構成によれば、請求項1又は2に記載の技術の作用に加え、アンカー部が、弁座の径方向外側の主部と径方向内側寄りの副部との間に位置すると共に副部に係合可能なことから、開弁時に弁体の摺動による応力や流体の流れによる応力がシール部材に作用しても、アンカー部が弁座の副部に係合することでシール部材が弁座から引き剥がされない。
According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in
上記目的を達成するために、請求項4に記載の技術は、請求項3に記載の技術において、シール部材は、弁孔の内周に沿って設けられると共に弁孔の径方向において厚みを有し、弁体の全閉弁時には、厚みの径方向内側に弁体のシール面が接触し、アンカー部は、厚みの径方向外側寄りに配置されることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
上記技術の構成によれば、請求項3に記載の技術の作用に加え、開弁開始時には、シール部材の厚みの径方向内側にて弁体のシール面が摺動するが、アンカー部は、シール部材の厚みの径方向外側寄りに配置される。従って、弁体の開弁開始時に、シール部材の厚みの径方向内側にてシール面との摺動により応力が発生しても、厚みの径方向外側寄りに配置されるアンカー部には、その応力が作用し難い。
According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in
上記目的を達成するために、請求項5に記載の技術は、請求項3又は4に記載の技術において、弁座は、その軸方向に一端と他端を有し、アンカー部は、弁座の軸方向において、一端から他端までの範囲内に対応して配置されることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in claim 5 is directed to the technology described in
上記技術の構成によれば、請求項3又は4に記載の技術の作用に加え、アンカー部が、弁座の軸方向において、一端から他端までの範囲内に対応して配置され、アンカー部が応力に十分対抗し得る長さとなる。
According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in
上記目的を達成するために、請求項6に記載の技術は、請求項3乃至5のいずれかに記載の技術において、連結部は、アンカー部と共に、弁孔の周方向において所定の間隔を空けた複数の箇所に対応して配置されることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
上記技術の構成によれば、請求項3乃至5のいずれかに記載の技術の作用に加え、連結部が、弁孔の周方向において複数の箇所に対応して配置されるので、弁座の周方向全体にわたってシール部材が連結部により弁座に連結される。
According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in any one of
上記目的を達成するために、請求項7に記載の技術は、請求項1乃至6のいずれかに記載の技術において、弁座の周縁には、連結部の配置に対応して、少なくとも一つの目視可能な識別穴が設けられることを趣旨とする。
In order to achieve the above object, the technology described in
上記技術の構成によれば、請求項1乃至6のいずれかに記載の技術の作用に加え、弁座の周縁には、連結部の配置に対応して目視可能な識別穴が設けられるので、弁座にシール部材が設けられた状態では、識別穴を目視することで連結部の位置の確認が可能となる。
According to the configuration of the above technology, in addition to the effect of the technology described in any one of
請求項1に記載の技術によれば、弁座の弁孔にシール部材を設けた二重偏心弁において、開弁時に弁体の摺動や流体の流れによる弁座からのシール部材の脱落を防止することができる。また、弁体の開弁後に、弁座の下流側にて弁体の第1の側部との間で生じる流体の流れによるシール部材の弁座からの脱落を防止することができる。
According to the technology described in
請求項2に記載の技術によれば、弁座の弁孔にシール部材を設けた二重偏心弁において、開弁時に弁体の摺動や流体の流れによる弁座からのシール部材の脱落を防止することができる。また、弁体の開弁時に、第2の側部の一部であって回転軸の軸線から最も離れた部位又はその周辺の摺動によるシール部材の弁座からの脱落を防止することができる。
According to the technology described in
請求項3に記載の技術によれば、請求項1又は2と同等の効果を得ることができる。
According to the technique described in
請求項4に記載の技術によれば、請求項3に記載の技術の効果に加え、シール部材につき、周方向において摺動による応力が発生する部位でも、シール部材の厚みの径方向においては応力が発生する部位からアンカー部を離すことができ、応力によるアンカー部の劣化及び破断を抑制することができる。
According to the technology described in
請求項5に記載の技術によれば、請求項3又は4に記載の技術の効果に加え、弁体との摺動による応力がアンカー部に作用しても、アンカー部の引っ張り長さを十分確保することができ、アンカー部の引っ張り破断を防止することができる。
According to the technology recited in claim 5, in addition to the effects of the technology recited in
請求項6に記載の技術によれば、請求項3乃至5のいずれかに記載の技術の効果に加え、シール部材の周方向全体にわたって弁座からの脱落を防止することができる。 According to the sixth aspect of the present invention, in addition to the effect of the third to fifth aspects of the present invention, it is possible to prevent the seal member from falling off the valve seat over the entire circumferential direction.
請求項7に記載の技術によれば、請求項1乃至6のいずれかに記載の技術の効果に加え、シール部材を設けた弁座を流路に組み付けるときに、識別穴を目印にすることで、シール部材の見えない連結部を、弁体の開閉方向(回動方向)に合わせて流路に位置決めすることができる。
According to the technology described in
以下、この開示技術における二重偏心弁を具体化した一実施形態について説明する。以下には、二重偏心弁を、燃料電池システムにおいてエア等の流量を調節するために使用されるエアバルブに具体化して説明する。 The following describes one embodiment of the double eccentric valve in this disclosed technology. In the following, the double eccentric valve is described as an air valve used to adjust the flow rate of air or the like in a fuel cell system.
[エアバルブの構成について]
図1に、全閉状態のエアバルブ1を平面図により示す。図2に、全閉状態のエアバルブ1の一部(弁部2)を、図1A-A線断面図により示す。図1、図2に示すように、エアバルブ1は、弁部2と駆動部3を備える。弁部2は、金属製のハウジング4を含み、ハウジング4には、内部に流体としてのエア及び水が流れる流路11が設けられる。流路11の中には、金属製の弁座12と、弁座12に対応して設けられる金属製の弁体13と、弁体13を回動させるための金属製の回転軸14の一部とが配置される。また、弁座12には、ゴム等の弾性材料よりなるシール部材15が設けられる。シール部材15は、弁体13が弁座12に着座する全閉時に、弁体13と弁座12との間に介在されて弁体13と弁座12との間をシールするようになっている。駆動部3は、モータ6と、モータ6の駆動力(回転力)を回転軸14に伝える減速機構7が内蔵される。
[Air valve configuration]
FIG. 1 shows a plan view of an
図1、図2に示すように、流路11には段部16が形成され、その段部16に弁座12が組み込まれる。弁座12は、切削加工により円環状に形成され、中央に弁孔12a(図6、図7参照)を有する。弁体13は、円板状の本体部13aと、本体部13aの中央から突出する突部13bとを備え、本体部13aの外周には、環状のシール面13cが形成される。シール部材15は、弁座12に対応して円環状に形成され、弁孔12aの内周面に沿って設けられる。シール部材15は、その内周面の一部が弁体13のシール面13cに接触可能となっている。回転軸14の先端部には、回転軸14に対し偏心したピン部14aが設けられる。弁体13は、その突部13bが、ピン部14aに組み付けられることで回転軸14に固定され、回転軸14と一体に回動可能となっている。図1、図2において、弁座12より下の流路11は流体の流れの上流側を示し、弁体13より上の流路11は流体の流れの下流側を示す。すなわち、流路11において弁体13は、弁座12の下流側に配置される。
1 and 2, a
[二重偏心弁の構成について]
図3に、全閉状態の弁座12、弁体13、回転軸14及びシール部材15の関係を断面図により示す。図3に示すように、弁体13の回動中心である回転軸14の軸線Lsは、弁体13の径方向と平行に伸び、弁体13のシール面13cから弁体13の軸線Lvが伸びる方向へ離れて(偏心して)配置されると共に、弁体13の軸線Lvから弁体13の径方向(弁孔12aの中心から弁孔12aの径方向)へ離れて(偏心して)配置される。このように、弁部2は二重偏心弁の構成を備えている。そして、弁体13を、回転軸14の軸線Lsを中心に図3に矢印F1で示す開弁方向へ回動させることにより、弁体13のシール面13cがシール部材15の内周面に接触する全閉位置(図3に示す)と、その内周面から最も離れた全開位置(図示略)との間で開閉動作するようになっている。
[Configuration of double eccentric valve]
FIG. 3 shows the relationship between the
ここで、弁体13は、回転軸14の軸線Lsから弁体13の軸線Lvが伸びる方向と平行に伸びる仮想面Svを境とする第1の側部13A(図3にて仮想面Svの左側部分)と第2の側部13B(図3にて仮想面Svの右側部分(紗(ドット)を付して示す))を含む。そして、弁体13が弁座12に着座した全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときに、第1の側部13Aのシール面13cがシール部材15(弁孔12a)から離れる方向へ回動し、第2の側部13Bのシール面13cがシール部材15の内側(弁孔12a)に入り込む方向へ回動するようになっている。
Here, the
[弁座に対するシール部材の固定について]
図4に、シール部材15を設けた弁座12を斜視図により示す。図5に、シール部材15を設けた弁座12の一部を弁座12の軸方向に切断した拡大断面図により示す。図6に、弁座12のみを斜視図により示す。図7に、弁座12のみを平面図により示す。図8に、弁座12のみを図7のB-B線断面図により示す。図9に、シール部材15を弁座12から分離して斜視図により示す。図4に示すように、シール部材15は、弁座12の弁孔12aに沿って設けられる。図5に示すように、シール部材15は、弁座12の一部(副部12g)を包み込むように弁座12に対し機械的に連結された連結部15aを含む。また、図5に示すように、連結部15aは、弁座12の径方向Y(図5に矢印で示す方向)外側の主部12hと径方向内側寄りの副部12gとの間に位置すると共に、その副部12gに係合可能なアンカー部15aaを含む。図9に示すように、アンカー部15aaは、弁孔12aの周方向において所定の間隔(等角度間隔)を空けた複数の箇所に対応して配置される。図示は省略するが、連結部15aの配置も図9に示すアンカー部15aaの配置に準ずる。また、図2、図3に示すように、この実施形態では、複数の連結部15aのいくつかが、弁孔12aの周方向において弁体13の第1の側部13Aがシール部材15を介して弁座12に着座する部位に対応して配置される。併せて、複数の連結部15aの一つが、弁孔12aの周方向において弁体13の第2の側部13Bがシール部材15を介して弁座12に着座する部位であって回転軸14の軸線Lsから最も離れた部位13Ba又はその周辺に対応して配置される。
[Fixing of the seal member to the valve seat]
FIG. 4 shows a perspective view of the
図5に示すように、弁座12は、その軸方向において一端12bと他端12cを有する。そして、この実施形態では、各アンカー部15aaは、弁座12の軸方向において、一端12bから他端12cまでの範囲内に対応して配置される。また、図5に示すように、シール部材15は、弁孔12aの内周に沿って設けられると共に弁孔12aの径方向において厚みTsを有し、弁体13の全閉弁時には、その厚みTsの径方向内側に弁体13のシール面13cが接触する。ここで、アンカー部15aaは、シール部材15の厚みTsの径方向外側寄りに配置される。図6~図8に示すように、弁座12には、その弁孔12aの内面に沿って、シール部材15のアンカー部15aaを設けるための複数の貫通孔12dが等角度間隔に形成される。図6及び図8において、この貫通孔12dの上側及び下側は、弁孔12aの中心へ向けて開いた溝12eとなっている。また、図6に示すように、この実施形態で、弁座12の周縁には、連結部15a(アンカー部15aaを含む)の配置に対応して、すなわち貫通孔12dの配置に対応して、目視可能な複数の識別穴12fが設けられる。この識別穴12fの数は、貫通孔12dの数よりも少ないが、等角度間隔に配置される。
As shown in FIG. 5, the
この実施形態において、シール部材15は、所定の金型にセットされた弁座12に対し、溶融した弾性材料を流し込むことで成形される。このとき、弁座12の各貫通孔12d及び溝12eに溶融した弾性材料が流れ込むことによりアンカー部15aaを含む連結部15aが形成される。このように、図9に示す複数の連結部15a(アンカー部15aaを含む)が、弁座12との間に形成される。図5に示すように、連結部15aを含むシール部材15は、弁座12の副部12gを包み込むように形成される。なお、弾性材料を流し込む前に、弁座12の弁孔12aの内面には、接着剤が塗布される。
In this embodiment, the
[エアバルブの作用及び効果について]
以上説明したこの実施形態のエアバルブ1の構成によれば、弁体13は、全閉状態から次のように開弁する。図10は、弁部2の弁体13の全閉時(開度:0°)を断面図により示す。図11は、図10の一部を拡大断面図により示す。図12は、弁部2の弁体13の開弁開始時(開度:3°)を断面図により示す。図13は、図12の一部を拡大断面図により示す。図14は、弁部2の弁体13の開弁時(開度:6°)を断面図により示す。図15は、図14の一部を拡大断面図により示す。図10~図15は、燃料電池システムの配管におけるエアバルブ1の配置状態を示す。
[About the function and effect of the air valve]
According to the configuration of the
図10、図11に示すように、全閉時には、弁体13のシール面13cの全てが、シール部材15の内周面に均等に密着することから、弁体13と弁座12との間がシール部材15により好適にシールされ、流路11が遮断される。この状態において、シール部材15を弁座12から引き剥がす応力が作用することはなく、弁体13とシール部材15との間で流体の漏れを防止することができる。
As shown in Figures 10 and 11, when the valve is fully closed, the
図12、図13に示すように、開弁開始時には、弁体13がシール部材15に着座した全閉状態から開弁方向へ回動し始めるが、このとき、弁体13の第1の側部13Aは弁孔12aから離れる方向へ回動し始め、第2の側部13Bは弁孔12aに入り込む方向へ回動し始める。これにより、弁体13の第1の側部13Aに対応したシール部材15の部分(図12の下側の分部及び図13の部分)には、シール部材15を弁座12から引き剥がそうとする応力が作用し、弁体13の第2の側部13Bに対応したシール部材15の部分(図12の上側の分部)には、シール部材15を弁座12へ押し付けようとする応力が作用する。しかし、この実施形態では、シール部材15が、その連結部15aにより弁座12に機械的に連結されるので、開弁開始時の弁体13の回動により、弁体13の第1の側部13Aに対応したシール部材15の部分に弁体13の摺動による応力が作用しても、シール部材15が弁座12から引き剥がされない。このため、シール部材15の弁座12からの脱落を防止することができる。
12 and 13, when the valve starts to open, the
図14、図15に示すように、開弁時には、弁体13がシール部材15から更に開弁方向へ回動するが、このとき、弁体13の第1の側部13Aはシール部材15から離れ始め、その隙間を流体が高速で流れ始め、第2の側部13Bもシール部材15から離れ始め、その隙間を流体が流れ始める。このため、弁体13の第1の側部13Aに対応したシール部材15の部分(図14の下側の分部及び図15の部分)には、流体の作用により、シール部材15を弁座12から引き剥がそうとする応力が作用し、弁体13の第2の側部13Bに対応したシール部材15の部分(図14の上側の分部)には、シール部材15を弁座12に押し付ける応力が作用する。しかし、この実施形態では、シール部材15が、その連結部15aにより弁座12に機械的に連結されるので、開弁時の弁体13の回動により第1の側部13Aに対応したシール部材15の部分に、流体による応力が作用しても、シール部材15が弁座12から引き剥がされない。このため、シール部材15の弁座12からの脱落を防止することができる。
14 and 15, when the valve is opened, the
そして、弁体13がシール部材15から更に開弁方向へ回動すると、第1の側部13Aがシール部材15から更に離れ、その隙間を多量の流体が流れる。また、第2の側部13Bもシール部材15から離れ、その隙間を流体が流れる。このとき、弁体13の第1の側部13Aに対応した弁座12の下流側には、流体の流れが作用してシール部材15を弁座12から引き剥がそうとする応力が作用する。しかしながら、この実施形態では、シール部材15が、その連結部15aにより弁座12に機械的に連結されるので、弁体13の第1の側部13Aに対応したシール部材15の部分に、流体の流れによる応力が作用しても、シール部材15が弁座12から引き剥がされることがない。このため、シール部材15の弁座12からの脱落を防止することができる。
When the
上記したように、この実施形態のエアバルブ1の構成によれば、全閉時には、弁体13のシール面13cの全てがシール部材15の内周面に均等に密着するので、弁体13と弁座12との間がシール部材15により好適にシールされ、流路11が遮断される。また、シール部材15が、その連結部15aにより弁座12に機械的に連結されるので、開弁時に弁体13の摺動による応力やエア及び水(流体)の流れによる応力がシール部材15に作用しても、シール部材15が弁座12から引き剥がされない。より詳しくは、連結部15aのアンカー部15aaが、弁座12の径方向の外側の主部12hと径方向Yの内側寄りの副部12gとの間に位置すると共に、その副部12gに係合可能なことから、開弁時に弁体13の摺動による応力やエア及び水の流れによる応力がシール部材15に作用しても、アンカー部15aaが弁座12の副部12gに係合することでシール部材15が弁座12から引き剥がされない。このため、弁座12の弁孔12aにシール部材15を設けた二重偏心弁の構成を備えたエアバルブ1において、開弁時に弁体13の摺動やエア及び水(流体)の流れによる弁座12からのシール部材15の脱落を防止することができる。
As described above, according to the configuration of the
この実施形態の構成によれば、図5に二点鎖線で示す全閉状態から弁体13の開弁時には、シール部材15の厚みTsの径方向内側にて弁体13のシール面13cが弁孔12aへ入り込む方向へ回動してシール部材15に摺動するが、シール部材15のアンカー部15aaは、その厚みTsの径方向外側寄りに配置される。従って、弁体13の開弁開始時に、シール部材15の厚みTsの径方向内側にてシール面13cとの摺動により二点鎖線で示す応力X1が発生しても、厚みTsの径方向外側寄りに配置されるアンカー部15aaには、その応力X1が作用し難い。このため、シール部材15につき、周方向において摺動による応力X1が発生する部位でも、厚みTsの径方向においては応力X1が発生する部位からアンカー部15aaを離すことができ、応力X1によるアンカー部15aaの劣化及び破断を抑制することができる。
According to the configuration of this embodiment, when the
この実施形態の構成によれば、連結部15aのアンカー部15aaが、弁座12の軸方向において、一端12bから他端12cまでの範囲内に対応して配置され、アンカー部15aaが応力に十分対抗し得る張り長さとなる。すなわち、アンカー部15aaの長さが、破断に対抗できる引っ張り長さとなる。このため、弁体13との摺動による応力がアンカー部15aaに作用しても、アンカー部15aaの引っ張り長さを十分確保することができ、アンカー部15aaの引っ張り破断を防止することができる。
According to the configuration of this embodiment, the anchor portion 15aa of the connecting
この実施形態の構成によれば、シール部材15の連結部15aが、弁座12の弁孔12aの周方向において複数の箇所に対応して配置されるので、弁座12の周方向全体にわたってシール部材15が連結部15aにより弁座12に連結される。このため、シール部材15の周方向全体にわたって弁座からの脱落を防止することができる。
According to the configuration of this embodiment, the connecting
この実施形態の構成によれば、弁体13が全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときには、弁体13の第1の側部13Aが弁孔12aから離れる方向へ回動するが、シール部材15の連結部15aは、弁孔12aの周方向において、第1の側部13Aが弁座12に着座する部位に対応して配置される。従って、弁体13の開弁後に、第1の側部13Aとシール部材15との隙間をエア及び水(流体)が流れ、弁座12の下流側にてエア及び水の流れによる応力がシール部材15に作用しても、そのシール部材15が連結部15aにより弁座12から引き剥がされない。このため、弁体13の開弁後に、弁座12の下流側にて弁体13の第1の側部13Aとの間で生じるエア及び水(流体)の流れによるシール部材15の弁座12からの脱落を防止することができる。
According to the configuration of this embodiment, when the
この実施形態の構成によれば、弁体13が全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときには、弁体13の第2の側部13Bが弁孔12aに入り込む方向へ回動するが、シール部材15の連結部15aの一つが、弁孔12aの周方向において、第2の側部13Bが弁座12に着座する部位であって回転軸14の軸線Lsから最も離れた部位13Ba又はその周辺に対応して配置される。従って、弁体13の開弁時に、弁体13の回動により、シール部材15に弁体13の摺動による応力が作用しても、そのシール部材15が連結部15aにより弁座12から引き剥がされない。このため、弁体13の開弁時に、第2の側部13Bの一部であって回転軸14の軸線Lsから最も離れた部位13Ba又はその周辺の摺動によるシール部材15の弁座12からの脱落を防止することができる。
According to the configuration of this embodiment, when the
この実施形態の構成によれば、弁座12の周縁には、シール部材15の連結部15a(アンカー部15aaを含む)の配置に対応して目視可能な識別穴12fが設けられるので、弁座12にシール部材15が設けられた状態では、識別穴12fを目視することで連結部15aの位置の確認が可能となる。このため、シール部材15を設けた弁座12を流路11に組み付けるときに、識別穴12fを目印にすることで、シール部材15の見えない連結部15aを、弁体13の開閉方向(回動方向)に合わせて流路11に位置決めすることができる。
According to the configuration of this embodiment, a
なお、この開示技術は前記実施形態に限定されるものではなく、開示技術の趣旨を逸脱することのない範囲で構成の一部を適宜変更して実施することもできる。 The disclosed technology is not limited to the above-described embodiment, and parts of the configuration can be modified as appropriate without departing from the spirit of the disclosed technology.
(1)前記実施形態では、この開示技術の二重偏心弁を、燃料電池システムにおいてエア等の流体の流量を調節するために使用されるエアバルブに具体化したが、この二重偏心弁をエンジンに設けられるEGR弁等の弁装置に具体化することもできる。 (1) In the above embodiment, the double eccentric valve of the disclosed technology is embodied in an air valve used to adjust the flow rate of a fluid such as air in a fuel cell system, but the double eccentric valve can also be embodied in a valve device such as an EGR valve provided in an engine.
(2)前記実施形態では、アンカー部15aaを含む連結部15aを、弁孔12aの周方向において等角度間隔を空けた複数の箇所に対応してシール部材15に配置した。これに対し、アンカー部を含む連結部を、弁体の開弁時に弁体の摺動による応力を受け易い部位のみ、又は、弁体の開弁時に流体の流れによる応力を受け易い部位のみに対応してシール部材に配置することもできる。
(2) In the above embodiment, the connecting
(3)前記実施形態では、弁座12は金属を切削加工することで形成したが、弁座の金属をプレス成形することもできる。
(3) In the above embodiment, the
この開示技術は、流体の流量を調節するために使用される弁装置に利用することができる。 The disclosed technology can be used in valve devices used to regulate the flow rate of fluids.
4 ハウジング
11 流路
12 弁座
12a 弁孔
12b 一端
12c 他端
12f 識別穴
12g 副部(一部)
12h 主部
13 弁体
13c シール面
13A 第1の側部
13B 第2の側部
14 回転軸
15 シール部材
15a 連結部
15aa アンカー部
22 弁座
22a 弁孔
22b 内側半分の部分(一部)
22c 主部
Ls 軸線(回転軸の)
Lv 軸線(弁体の)
Sv 仮想面
Ts 厚み
4
22c Main section Ls axis (of the rotation axis)
Lv Axis (of the valve body)
Sv Virtual surface Ts Thickness
Claims (7)
前記流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、
シール面が外周に形成され、前記弁座に対応して設けられた弁体と、
前記弁座に設けられ、前記弁体が前記弁座に着座する全閉時に前記弁体と前記弁座との間に介在されて前記弁体と前記弁座との間をシールするための弾性材料よりなるシール部材と、
前記弁体を回動させるための回転軸と
を備え、前記弁体の回動中心である前記回転軸の軸線が、前記弁体の前記シール面から前記弁体の軸線が伸びる方向に離れて配置されると共に、前記弁体の軸線から前記弁体の径方向へ離れて配置されることと
を備えた二重偏心弁において、
前記シール部材は、前記弁座の一部を包み込むように前記弁座に対し機械的に連結された連結部を含み、前記連結部は、前記弁孔の周方向における少なくとも一箇所に対応して配置され、
前記弁体は、前記回転軸の軸線から前記弁体の軸線が伸びる方向と平行に伸びる仮想面を境とする第1の側部と第2の側部を含み、前記弁体が前記弁座に着座した全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときに、前記第1の側部が前記弁孔から離れる方向へ回動し、前記第2の側部が前記弁孔に入り込む方向へ回動し、
前記連結部は、前記弁孔の周方向において前記弁体の前記第1の側部が前記弁座に着座する部位に対応して配置される
ことを特徴とする二重偏心弁。 a housing including a flow path through which a fluid flows;
a valve seat provided in the flow path and having a valve hole;
a valve body having a seal surface formed on an outer periphery thereof and provided in correspondence with the valve seat;
a seal member made of an elastic material that is provided on the valve seat and that is interposed between the valve body and the valve seat when the valve body is seated on the valve seat and in a fully closed state to seal between the valve body and the valve seat;
a rotation shaft for rotating the valve body, wherein an axis of the rotation shaft, which is a rotation center of the valve body, is disposed away from the seal surface of the valve body in a direction in which the axis of the valve body extends, and is disposed away from the axis of the valve body in a radial direction of the valve body,
The seal member includes a connecting portion that is mechanically connected to the valve seat so as to enclose a portion of the valve seat, the connecting portion being disposed in correspondence with at least one location in a circumferential direction of the valve hole ,
the valve body includes a first side portion and a second side portion, the boundary of which is defined by an imaginary plane extending parallel to the direction in which the axis of the valve body extends from the axis of the rotation shaft, and when the valve body begins to rotate in a valve opening direction from a fully closed state in which the valve body is seated on the valve seat, the first side portion rotates in a direction away from the valve hole, and the second side portion rotates in a direction into the valve hole,
The connecting portion is disposed in a circumferential direction of the valve hole in a position corresponding to a position where the first side portion of the valve body is seated on the valve seat.
A double eccentric valve.
前記流路に設けられ、弁孔を有する弁座と、
シール面が外周に形成され、前記弁座に対応して設けられた弁体と、
前記弁座に設けられ、前記弁体が前記弁座に着座する全閉時に前記弁体と前記弁座との間に介在されて前記弁体と前記弁座との間をシールするための弾性材料よりなるシール部材と、
前記弁体を回動させるための回転軸と
を備え、前記弁体の回動中心である前記回転軸の軸線が、前記弁体の前記シール面から前記弁体の軸線が伸びる方向に離れて配置されると共に、前記弁体の軸線から前記弁体の径方向へ離れて配置されることと
を備えた二重偏心弁において、
前記シール部材は、前記弁座の一部を包み込むように前記弁座に対し機械的に連結された連結部を含み、前記連結部は、前記弁孔の周方向における少なくとも一箇所に対応して配置され、
前記弁体は、前記回転軸の軸線から前記弁体の軸線が伸びる方向と平行に伸びる仮想面を境とする第1の側部と第2の側部を含み、前記弁体が前記弁座に着座した全閉状態から開弁方向へ回動し始めるときに、前記第1の側部が前記弁孔から離れる方向へ回動し、前記第2の側部が前記弁孔に入り込む方向へ回動し、
前記連結部は、前記弁孔の周方向において前記弁体の前記第2の側部が前記弁座に着座する部位であって前記回転軸の軸線から最も離れた部位又はその周辺に対応して配置される
ことを特徴とする二重偏心弁。 a housing including a flow path through which a fluid flows;
a valve seat provided in the flow path and having a valve hole;
a valve body having a seal surface formed on an outer periphery thereof and provided in correspondence with the valve seat;
a seal member made of an elastic material that is provided on the valve seat and that is interposed between the valve body and the valve seat when the valve body is seated on the valve seat and in a fully closed state to seal between the valve body and the valve seat;
a rotation shaft for rotating the valve body;
wherein an axis of the rotation shaft, which is a rotation center of the valve body, is disposed away from the seal surface of the valve body in a direction in which the axis of the valve body extends, and is disposed away from the axis of the valve body in a radial direction of the valve body.
In a double eccentric valve comprising:
The seal member includes a connecting portion that is mechanically connected to the valve seat so as to enclose a portion of the valve seat, the connecting portion being disposed in correspondence with at least one location in a circumferential direction of the valve hole,
the valve body includes a first side portion and a second side portion, the boundary of which is defined by an imaginary plane extending parallel to the direction in which the axis of the valve body extends from the axis of the rotation shaft, and when the valve body begins to rotate in a valve opening direction from a fully closed state in which the valve body is seated on the valve seat, the first side portion rotates in a direction away from the valve hole, and the second side portion rotates in a direction into the valve hole,
The connecting portion is arranged in a circumferential direction of the valve hole at a portion where the second side of the valve body seats on the valve seat and corresponds to a portion farthest from the axis of the rotating shaft or its vicinity .
前記連結部は、前記弁座の径方向外側の主部と径方向内側寄りの副部との間に位置すると共に前記副部に係合可能なアンカー部を含む
ことを特徴とする二重偏心弁。 The double eccentric valve according to claim 1 or 2 ,
A double eccentric valve, characterized in that the connecting portion includes an anchor portion located between a main portion radially outward of the valve seat and a sub-portion radially inward of the valve seat and capable of engaging with the sub-portion.
前記シール部材は、前記弁孔の内周に沿って設けられると共に前記弁孔の径方向において厚みを有し、前記弁体の全閉弁時には、前記厚みの径方向内側に前記弁体の前記シール面が接触し、
前記アンカー部は、前記厚みの径方向外側寄りに配置される
ことを特徴とする二重偏心弁。 4. The double eccentric valve according to claim 3 ,
the seal member is provided along an inner circumference of the valve hole and has a thickness in a radial direction of the valve hole, and when the valve body is fully closed, the seal surface of the valve body contacts a radially inner side of the thickness,
The anchor portion is disposed radially outward of the thickness.
前記弁座は、その軸方向に一端と他端を有し、
前記アンカー部は、前記弁座の前記軸方向において、前記一端から前記他端までの範囲内に対応して配置される
ことを特徴とする二重偏心弁。 The double eccentric valve according to claim 3 or 4 ,
The valve seat has one end and the other end in its axial direction,
The anchor portion is disposed within a range from the one end to the other end of the valve seat in the axial direction.
前記連結部は、前記アンカー部と共に、前記弁孔の周方向において所定の間隔を空けた複数の箇所に対応して配置される
ことを特徴とする二重偏心弁。 The double eccentric valve according to any one of claims 3 to 5 ,
A double eccentric valve, characterized in that the connecting portions, together with the anchor portions, are arranged corresponding to a plurality of locations spaced apart by a predetermined distance in the circumferential direction of the valve hole.
前記弁座の周縁には、前記連結部の配置に対応して、少なくとも一つの目視可能な識別穴が設けられる
ことを特徴とする二重偏心弁。 7. The double eccentric valve according to claim 1,
A double eccentric valve, characterized in that at least one visible identification hole is provided on the periphery of the valve seat in correspondence with the arrangement of the connecting portion.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021196321A JP7664822B2 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | Double Eccentric Valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2021196321A JP7664822B2 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | Double Eccentric Valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2023082499A JP2023082499A (en) | 2023-06-14 |
| JP7664822B2 true JP7664822B2 (en) | 2025-04-18 |
Family
ID=86728430
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2021196321A Active JP7664822B2 (en) | 2021-12-02 | 2021-12-02 | Double Eccentric Valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP7664822B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP4567309A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-11 | Purem GmbH | Valve, in particular for a fuel cell system |
| DE102024101222A1 (en) * | 2023-12-08 | 2025-06-26 | Purem GmbH | Valve, in particular for a fuel cell system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001759A (en) | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Fuji Koki Corp | Relief valve |
| JP2019060369A (en) | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 愛三工業株式会社 | Control device of fluid control valve |
-
2021
- 2021-12-02 JP JP2021196321A patent/JP7664822B2/en active Active
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014001759A (en) | 2012-06-15 | 2014-01-09 | Fuji Koki Corp | Relief valve |
| JP2019060369A (en) | 2017-09-25 | 2019-04-18 | 愛三工業株式会社 | Control device of fluid control valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2023082499A (en) | 2023-06-14 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9995398B2 (en) | Double eccentric valve | |
| JP7664822B2 (en) | Double Eccentric Valve | |
| US11085543B2 (en) | Butterfly valve including a valve body, shaft, groove portion and seal ring | |
| WO2014175886A1 (en) | Double-offset butterfly valve | |
| KR101476518B1 (en) | Valve element of butterfly valve | |
| JP2019019975A (en) | Double-eccentric valve | |
| JP6701436B2 (en) | Butterfly valve and exhaust gas recirculation valve | |
| US3874631A (en) | Adjustable, corrosion-resistant, butterfly valve | |
| KR20210003250A (en) | Seal ring and valve device using the same | |
| JP2011012749A (en) | Valve device | |
| JP4079495B2 (en) | Rotary vane type steering machine sealing method | |
| WO2019012850A1 (en) | Double eccentric valve | |
| JP5751057B2 (en) | Valve device | |
| JP3623708B2 (en) | Butterfly valve seat ring | |
| JP2022166529A5 (en) | ||
| JP2003262281A (en) | Switch valve and sealing component therefor | |
| JP4121792B2 (en) | Metal seat butterfly valve seat structure | |
| JP6030954B2 (en) | Butterfly valve | |
| KR200244630Y1 (en) | Disk for Butterfly -type valve | |
| JP6716437B2 (en) | Double eccentric valve | |
| KR100423734B1 (en) | Disk for Butterfly -type valve | |
| JPS5848438Y2 (en) | Butterfly valve seat ring | |
| JP4778741B2 (en) | Butterfly valve | |
| JP7107237B2 (en) | butterfly valve | |
| JP5517659B2 (en) | Butterfly valve |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20240229 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20241015 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20241022 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20241219 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20250318 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20250408 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7664822 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |