特許 5855504 仕切り弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5855504

(24)【登録日】2015年12月18日

(45)【発行日】2016年2月9日

(54)【発明の名称】仕切り弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 3/18 20060101AFI20160120BHJP

   F16K 31/524 20060101ALI20160120BHJP

【ＦＩ】

   F16K3/18 D

   F16K31/524 C

【請求項の数】2

【全頁数】23

(21)【出願番号】特願2012-73901(P2012-73901)

(22)【出願日】2012年3月28日

(65)【公開番号】特開2013-204681(P2013-204681A)

(43)【公開日】2013年10月7日

【審査請求日】2014年7月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000221834

【氏名又は名称】東邦瓦斯株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000291

【氏名又は名称】特許業務法人コスモス特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】吉田 浩司

【審査官】 北村 一

(56)【参考文献】

【文献】 実開昭５４−０７４９２６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特開平０６−２６５０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特許第１０７１６６（ＪＰ，Ｃ２）

【文献】 実開昭６０−１４７８６２（ＪＰ，Ｕ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｆ１６Ｋ ３／００− ３／２２；３１／５２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１弁体と、第２弁体と、入力ポートと出力ポートとが中間流路を挟んで第１軸線上に形成されたボディと、前記中間流路に対し前記入力ポート側に形成された第１弁座と、前記中間流路に対し前記出力ポート側に形成された第２弁座と、第１テーパ面と第２テーパ面とにより楔状に形成され、前記第１軸線に沿う第１軸線方向と直交する第２軸線方向に移動可能な弁棒に接続された弁棒楔部と、を有し、前記弁棒の移動に伴って連動する前記弁棒楔部が、前記第１弁体と前記第２弁体とを、前記第１軸線方向に対し、互いに反対側に同時に移動させることにより、前記第１弁座に対し前記第１弁体が、かつ、前記第２弁座に対し前記第２弁体が、それぞれ同時に当接または離間することにより、前記中間流路を流れる流体の流れを制御する仕切り弁において、
前記第１弁体は、前記第１軸線方向に対し、前記第１弁座に当接する第１当接面とは反対側に、第１頂部を形成して突出する第１突起部を有し、前記第２弁体は、前記第１軸線方向に対し、前記第２弁座に当接する第２当接面とは反対側に、第２頂部を形成して突出する第２突起部を有すること、
前記第１突起部が前記第１テーパ面と接触した状態で摺動すると同時に、前記第２突起部が前記第２テーパ面と接触した状態で摺動することにより、前記第１弁体が前記第１弁座に、かつ、前記第２弁体が前記第２弁座に、それぞれ当接して閉弁すること、
前記第１突起部と前記第２突起部とは何れも、半球型形状に形成されていること、
前記第１弁体は、前記第１突起部と別体で、前記第１当接面を有する板状の第１基部を有し、前記第１突起部が前記第１基部に着脱可能に取り付けられていること、及び
前記第２弁体は、前記第２突起部と別体で、前記第２当接面を有する板状の第２基部を有し、前記第２突起部が前記第２基部に着脱可能に取り付けられていること、
少なくとも前記第１基部と前記第２基部とは、樹脂で形成されていること、
前記第２軸線方向に貫通する開口部を内部に有するガイド部材が設けられ、前記第１弁体と前記第２弁体と前記弁棒楔部とが、前記ガイド部材の前記開口部の内面により、回り止めの規制を受けて保持された状態で、直進移動すること、
を特徴とする仕切り弁。

【請求項2】

請求項１に記載する仕切り弁において、
前記第１弁体には、前記入力ポートと前記中間流路とを連通する貫通孔が形成されていること、
を特徴とする仕切り弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、直線状に形成された流路において、互いに対向する２つの弁座のそれぞれに、弁体をそれぞれ当接または離間させることにより、流体の流れを制御する流体制御弁の一種である仕切り弁に関するものである。詳しくは、２つの弁座の間で、この流路と直交する方向に配置された弁棒の移動に伴って連動する弁棒楔部により、２つの弁体を同時に押圧して、それぞれの弁座に当接させて閉弁させる仕切り弁に関する。

【背景技術】

【0002】

直線状の流路において、対向する位置に形成された２つの弁座の間で、この流路と直交する方向に配置された弁棒の移動に伴って連動する弁棒楔部により、２つの弁体を同時に押圧して、それぞれの弁座に当接させて閉弁させる仕切り弁として、例えば、非特許文献のカタログに開示された仕切り弁がある。図９は、非特許文献に開示された仕切り弁を示す説明図であり、図１０は、図９中、Ｙ部を構成する部品を示す分解斜視図である。非特許文献の仕切り弁１０１は、図９及び図１０に示すように、ボディ１１０に形成された第１弁座１１４及び第２弁座１１５と、ボンネット１６１の貫通孔に挿通されたステム１２０と、このステム１２０先端に接続する楔部１２３と、第１弁座１１４と当接または離間する第１弁体１３０と、第２弁座１１５と当接または離間する第２弁体１４０と、第１押圧部材１３５と、第２押圧部材１４５と、を有する。第１押圧部材１３５は、楔部１２３の一方側テーパ面１２３ａと略平行な第１楔部当接面１３５ａを有し、第２押圧部材１４５は、楔部１２３の他方側テーパ面１２３ｂと略平行な第２楔部当接面１４５ａを有する。

【0003】

非特許文献の仕切り弁１０１は、ステム１２０を上下方向に移動させて弁の開閉を行う。この仕切り弁１０１は、閉弁にあたり、ステム１２０先端の楔部１２３を下側に移動させて、楔部１２３を第１押圧部材１３５と第２押圧部材１４５とに同時に押圧させることにより、押圧された第１押圧部材１３５を介して第１弁体１３０を第１弁座１１４に当接させる。また、第１押圧部材１３５と共に押圧された第２押圧部材１４５を介して第２弁体１４０を第２弁座１１５に当接させる。

【0004】

非特許文献の仕切り弁１０１では、楔部１２３に作用する鉛直方向下側の押圧力Ｆが、楔部１２３の一方側テーパ面１２３ａを第１押圧部材１３５の第１楔部当接面１３５ａに面接触させた状態で摺動させることにより、鉛直方向下方に作用する下方側分力と、流路方向の一方側（図９中、左側）に作用する一方側分力Ｆａとに分けられる。そして、第１押圧部材１３５に作用するこの一方側分力Ｆａで押圧されることにより、第１弁体１３０が、第１弁座１１４に向けて移動し閉弁する。

【0005】

これと同時に、楔部１２３に作用する鉛直方向下側の押圧力Ｆが、楔部１２３の他方側テーパ面１２３ｂを第２押圧部材１４５の第２楔部当接面１４５ａに面接触させた状態で摺動させることにより、鉛直方向に作用する下方側分力と、流路方向の他方側（図９中、右側）に作用する他方側分力Ｆｂとに分けられる。そして、第２押圧部材１４５に作用するこの他方側分力Ｆｂにより押圧されることにより、第２弁体１４０が、第２弁座１１５に向けて移動し閉弁する。

【0006】

なお、非特許文献の仕切り弁では、楔部を挟む一方側と他方側との両側において、構成する部材や部位がそれぞれ、左右対称に配置され、両側とも実質的に同じものであるため、以下、紙面の都合上、説明の中には、楔部の一方側テーパ面と他方側テーパ面とを「テーパ面」と、第１押圧部材と第２押圧部材とを「押圧部材」と、第１弁体と第２弁体とを「弁体」と、第１弁座と第２弁座とを「弁座」と、それぞれ総称して使用している部分もある。

【先行技術文献】

【非特許文献】

【0007】

【非特許文献1】商品名「スプリングレス・パラレルスライドバルブ ４００Ｈ ＳＥＲＩＥＳ」（日本工装株式会社製）のカタログ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

しかしながら、非特許文献の仕切り弁のような従来技術には、以下のような問題があった。非特許文献の仕切り弁では、楔部１２３の一方側テーパ面１２３ａを第１押圧部材１３５の第１楔部当接面１３５ａに面接触させると同時に、楔部１２３の他方側テーパ面１２３ｂを第２押圧部材１４５の第２楔部当接面１４５ａに面接触させる構造であるため、当該仕切り弁の製造時の組付け精度に起因して、一方側分力Ｆａの大きさ及びその向きと、他方側分力Ｆｂの大きさ及びその向きとが、楔部１２３を挟む左右両側で異なることがある。また、非特許文献の仕切り弁の開閉動作を繰り返し行っていると、面接触し摺動する部分が経時的に偏磨耗して、一方側分力Ｆａと他方側分力Ｆｂとの間で、力の大きさと向きに差異が生じることがある。また、非特許文献の仕切り弁では、楔部１２３の一方側テーパ面１２３ａを第１押圧部材１３５の第１楔部当接面１３５ａに面接触させると同時に、楔部１２３の他方側テーパ面１２３ｂを第２押圧部材１４５の第２楔部当接面１４５ａに面接触させる構造であるため、面接触部分における接触抵抗や磨耗に起因して、締切り性能にバラツキが生じる。

【0009】

また、非特許文献の仕切り弁は、その製造時に、楔部１２３の一方側テーパ面１２３ａと第１押圧部材１３５の第１楔部当接面１３５ａとの面接触状態、及び楔部１２３の他方側テーパ面１２３ｂと第２押圧部材１４５の第２楔部当接面１４５ａとの面接触状態を、一方側分力Ｆａと他方側分力Ｆｂとを流路の軸線ＡＸ上に作用するよう、設定されている。しかしながら、弁の開閉動作を繰り返し行っていると、楔部のテーパ面と押圧部材の楔部当接面とが面接触し摺動する部分が経時的に磨耗するため、ステム１２０が、製造時に設定された位置よりもさらに鉛直方向下側に下がった位置で、ステム１２０からの押圧力Ｆが楔部１２３に伝達されるようになる。そのため、ステム１２０から伝達された押圧力Ｆを一方側分力Ｆａと他方側分力Ｆｂとに分散して作用する位置が、流路の軸線ＡＸから下がってしまう。流路の軸線ＡＸから下がった位置で一方側分力Ｆａが作用すると、第１弁体１３０は、軸線ＡＸを境に、第１弁座１１４の下側に部分的に偏って当接し、第１弁座１１４の上側では、十分なシール力で閉弁できる状態まで当接できず、第１弁座１１４の上下両側で、第１弁体１３０の当接状態が異なってくる。一方側分力Ｆａと同様、流路の軸線ＡＸから下がった位置で他方側分力Ｆｂが作用すると、第２弁体１４０は、流路の軸線ＡＸを境に、第２弁座１１５の下側に部分的に偏って当接し、第２弁座１１５の上側では、十分なシール力で閉弁できる状態まで当接できず、第２弁座１１５の上下両側で、第２弁体１４０の当接状態が異なってくる。

【0010】

このように、一方側分力（または他方側分力）の大きさや、一方側分力（または他方側分力）の向きが、楔部を挟む左右両側で異なってしまうと、各弁体がそれぞれの弁座に、左右均等に当接できず、左右両側の弁座とも均一なシール力で閉弁できない。また、弁の開閉動作を繰り返し行っているうちに、一方側分力（または他方側分力）の作用位置が、流路の軸線より下がってしまうと、弁体と弁座との当接状態が、流路の軸線を境とする上下両側で異なり、各弁体がそれぞれの弁座に、上下均等に当接できず、左右両側の弁座とも均一なシール力で閉弁できない。よって、弁体と弁座との当接状態が、楔部を挟む左右両側均等に、かつ流路の軸線を境とする上下両側均等になっていないと、流体の流れを精度良く制御することができない。すなわち、非特許文献の仕切り弁のように、楔部のテーパ面と押圧部材の楔部当接面とが面接触で摺動する構造になっていると、楔部のテーパ面と押圧部材の楔部当接面とが面接触し摺動する部分が経時的に磨耗するため、当該仕切り弁を長期間にわたって使用するのが困難となり、磨耗した部分等を早期に交換や補修を行うメンテナンスがより頻繁に必要となる。

【0011】

その一方で、作業者は、メンテナンスを行うまでの暫くの間、非特許文献の仕切り弁のような仕切り弁を使用するにあたり、弁体を弁座に押圧する力、すなわち一方側分力（または他方側分力）を、使用開始当初よりも次第に大きくして弁体を弁座に密着させることで、流体洩れを防いでいる。特に、非特許文献の仕切り弁のような仕切り弁で、楔部に掛かる押圧力を調整するのに、ステムと連結したハンドルを、作業者による手動操作で回転させて調整する手動式仕切り弁では、作業者が、閉弁操作時に正方向に回転させるハンドルの回転角度を使用開始当初より増やして、楔部に掛ける押圧力を大きくし、一方側分力（または他方側分力）を大きくしている。このとき、作業者は、押圧力が不十分で弁体が弁座に密着できていないときに、一旦ハンドルを逆方向に回転して開弁状態となる位置まで戻した後、開弁状態から再びハンドルを正方向に回転し、閉弁できる押圧力を弁体に伝達できるまで、この操作を繰り返し行うため、作業者に掛かる負担が大きい。また、楔部のテーパ面と押圧部材の楔部当接面とが面接触で摺動する構造になっていると、テーパ面と楔部当接面との間の摩擦力が大きく作用することから、楔部に掛ける押圧力をより大きくする操作を行うときに、作業者に掛かる負担が大きくなる。そして、上述した磨耗が過大に成長してしまったところで、楔部に掛ける押圧力をいくら大きくしても、流体洩れのないよう、安定した状態で、弁体を弁座に当接させることができなくなり、流体が、弁体と弁座との間から漏れ出してしまう。弁体と弁座との間から流体漏れが起これば、仕切り弁の分解整備が必要となる。

【0012】

本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、直線状の流路に、弁棒楔部を挟んで対向する位置に配置された第１弁座と第２弁座とに対し、第１弁体と第２弁体とを同時に、弁棒先の弁棒楔部の２つのテーパ面に伝達された弁棒からの押圧力で押圧して閉弁する仕切り弁において、弁の開閉動作を複数回繰り返し行っても、安定したシール力で閉弁することができる仕切り弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記の問題点を解決するために、本発明の仕切り弁は、次の構成を有している。

【0014】

（１）第１弁体と、第２弁体と、入力ポートと出力ポートとが中間流路を挟んで第１軸線上に形成されたボディと、中間流路に対し入力ポート側に形成された第１弁座と、中間流路に対し出力ポート側に形成された第２弁座と、第１テーパ面と第２テーパ面とにより楔状に形成され、第１軸線に沿う第１軸線方向と直交する第２軸線方向に移動可能な弁棒に接続された弁棒楔部と、を有し、弁棒の移動に伴って連動する弁棒楔部が、第１弁体と第２弁体とを、第１軸線方向に対し、互いに反対側に同時に移動させることにより、第１弁座に対し第１弁体が、かつ、第２弁座に対し第２弁体が、それぞれ同時に当接または離間することにより、中間流路を流れる流体の流れを制御する仕切り弁において、第１弁体は、第１軸線方向に対し、第１弁座に当接する第１当接面とは反対側に、第１頂部を形成して突出する第１突起部を有し、第２弁体は、第１軸線方向に対し、第２弁座に当接する第２当接面とは反対側に、第２頂部を形成して突出する第２突起部を有すること、第１突起部が第１テーパ面と接触した状態で摺動すると同時に、第２突起部が第２テーパ面と接触した状態で摺動することにより、第１弁体が第１弁座に、かつ、第２弁体が第２弁座に、それぞれ当接して閉弁することを特徴とする。
（２）（１）に記載する仕切り弁において、第１突起部と第２突起部とは何れも、半球型形状に形成されていること、を特徴とする。
（３）（１）または（２）に記載する仕切り弁において、第１弁体は、第１突起部と別体で、第１当接面を有する板状の第１基部を有し、第１突起部が第１基部に着脱可能に取り付けられていること、及び第２弁体は、第２突起部と別体で、第２当接面を有する板状の第２基部を有し、第２突起部が第２基部に着脱可能に取り付けられていること、を特徴とする。
（４）（３）に記載する仕切り弁において、少なくとも第１基部と第２基部とは、樹脂で形成されていること、を特徴とする。

【発明の効果】

【0015】

上記構成を有する本発明の仕切り弁の作用・効果について説明する。

【0016】

（１）第１弁体と、第２弁体と、入力ポートと出力ポートとが中間流路を挟んで第１軸線上に形成されたボディと、中間流路に対し入力ポート側に形成された第１弁座と、中間流路に対し出力ポート側に形成された第２弁座と、第１テーパ面と第２テーパ面とにより楔状に形成され、第１軸線に沿う第１軸線方向と直交する第２軸線方向に移動可能な弁棒に接続された弁棒楔部と、を有し、弁棒の移動に伴って連動する弁棒楔部が、第１弁体と第２弁体とを、第１軸線方向に対し、互いに反対側に同時に移動させることにより、第１弁座に対し第１弁体が、かつ、第２弁座に対し第２弁体が、それぞれ同時に当接または離間することにより、中間流路を流れる流体の流れを制御する仕切り弁において、第１弁体は、第１軸線方向に対し、第１弁座に当接する第１当接面とは反対側に、第１頂部を形成して突出する第１突起部を有し、第２弁体は、第１軸線方向に対し、第２弁座に当接する第２当接面とは反対側に、第２頂部を形成して突出する第２突起部を有すること、第１突起部が第１テーパ面と接触した状態で摺動すると同時に、第２突起部が第２テーパ面と接触した状態で摺動することにより、第１弁体が第１弁座に、かつ、第２弁体が第２弁座に、それぞれ当接して閉弁することを特徴とするので、第１弁体を第１弁座に、第２弁体を第２弁座にそれぞれ当接させて閉弁するには、第２軸線方向一方側に掛かる弁棒の押圧力が、弁棒楔部に伝達され、第１軸線方向に対し、入力ポート側に作用する入力ポート側分力と、出力ポート側に作用する出力ポート側分力とに分けられる。このとき、第１突起部の第１頂部近傍と弁棒楔部の第１テーパ面とが、かつ第２突起部の第２頂部近傍と弁棒楔部の第２テーパ面とが、それぞれ摺動するとき、第１突起部側と第２突起部側ともそれぞれほぼ点接触状態で接触している。

【0017】

すなわち、本発明の仕切り弁では、第１突起部の第１頂部近傍と弁棒楔部の第１テーパ面との点接触位置と、かつ第２突起部の第２頂部近傍と弁棒楔部の第２テーパ面との点接触位置とが、中間流路の第１軸線上に位置したところで、入力ポート側分力により、第１弁体が押圧されて第１弁座に当接し閉弁させる。このとき、第１軸線を中心とする径方向に対する第１弁体と第１弁座との当接部位が、第１軸線を中心とする第１弁座の当接面（第１弁体が当接する面）の周方向全周に亘って、各当接部位とも均一になり、第１弁座に当接する第１弁体のシール力が、安定した状態で得ることができる。第１弁体が押圧されて第１弁座に閉弁させるのと同時に、出力ポート側分力とにより、第２弁体が押圧されて第２弁座に当接し閉弁させる。このとき、第１軸線を中心とする径方向に対する第２弁体と第２弁座との当接部位が、第１軸線を中心とする第２弁座の当接面（第２弁体が当接する面）の周方向全周に亘って、均一になり、第２弁座に当接する第２弁体のシール力が、安定した状態で得ることができる。また、第１突起部の第１頂部近傍と弁棒楔部の第１テーパ面との点接触位置と、かつ第２突起部の第２頂部近傍と弁棒楔部の第２テーパ面との点接触位置とは、弁棒楔部を境に左右両側で、バランスのとれた位置となっている。そのため、第１弁座に当接する第１弁体のシール力と、第２弁座に当接する第２弁体のシール力とに、シール力の差異が生じ難い。また、当該仕切り弁の製造時の組付け精度に起因して、第１弁座に当接する第１弁体のシール力と、第２弁座に当接する第２弁体のシール力とのシール力の差異が生じ難い。

【0018】

特に、第１突起部の第１頂部近傍と弁棒楔部の第１テーパ面との点接触位置と、かつ第２突起部の第２頂部近傍と弁棒楔部の第２テーパ面との点接触位置とが、中間流路の第１軸線上に位置し、第１弁体の中心に第１突起部を、第２弁体の中心に第２突起部をそれぞれ配置されていれば、入力ポート側分力の向きと出力ポート側分力の向きが、当該仕切り弁を長期間使用しても、第１軸線方向に沿って真直ぐな向きに維持される。そのため、第１弁座に当接する第１弁体のシール力と、第２弁座に当接する第２弁体のシール力が、第１軸線を境とする上下両側で、第１弁座の周方向全体と第２弁座の周方向全体に、それぞれ均等に作用して、経時的に低下するのを抑えて安定した状態で維持できる。また、第１突起部の第１頂部近傍と弁棒楔部の第１テーパ面とが、かつ第２突起部の第２頂部近傍と弁棒楔部の第２テーパ面とが、何れもほぼ点接触であるため、楔部の両側テーパ面を各押圧部材の楔部当接面にそれぞれ面接触して摺動させる従来の仕切り弁に比して、偏磨耗し難い。よって、弁の開閉動作が複数回繰り返し行われても、流体洩れのないよう、第１弁体が第１弁座に、第２弁体が第２弁座にそれぞれ、均一な状態で当接して、軽微な力で高い密着力で閉弁することが、より長い期間、維持することができる。特に制御する流体が、例えば、零下１６２℃という極低温のＬＮＧ等、可燃性流体である場合でも、流体洩れのないよう、高い密着力で閉弁することが維持できる。

【0019】

また、第１突起部の第１頂部近傍と第１テーパ面とが、及び、第２突起部の第２頂部近傍と第２テーパ面とが、何れもほぼ点接触であり、かつ第２軸線方向一方側に掛かる弁棒の押圧力が、第１突起部を介して第１弁体の中心から第１弁座に、及び第２突起部を介して第２弁体の中心から第２弁座にそれぞれ、直接伝達される。そのため、第１突起部の第１頂部近傍と第１テーパ面との相対的な磨耗と、第２突起部の第２頂部近傍と第２テーパ面との相対的な磨耗とが、楔部の各テーパ面と押圧部材の各楔部当接面とを面接触させて摺動させた従来の仕切り弁に比して、抑制できる。よって、磨耗した部分等の交換や補修を行うメンテナンスの回数もより少なく抑制でき、コストの低減を図ることができる。また、弁の開閉弁動作が複数回繰り返し行われても、弁棒楔部と、第１弁体の第１突起部及び第２弁体の第２突起部とが磨耗し難いことから、その磨耗粉が、流路内を流れる流体に混入することがほとんどない。

【0020】

従って、本発明の仕切り弁では、弁の開閉動作を複数回繰り返し行っても、安定したシール力で閉弁ことができる、という優れた効果を奏する。

【0021】

（２）（１）に記載する仕切り弁において、第１突起部と第２突起部とは何れも、半球型形状に形成されていること、を特徴とするので、弁棒への押圧力が第１弁体に掛かり、第１弁体が、弁棒楔部の第１テーパ面に作用する入力ポート側分力により押圧されて入力ポート側に移動すると、半球型形状の第１突起部との接触部位が、弁棒楔部の第１テーパ面で移動する。同時に、第２弁体が、弁棒楔部の第２テーパ面に作用する出力ポート側分力により押圧されて出力ポート側に移動すると、半球型形状の第２突起部との接触部位が、弁棒楔部の第２テーパ面で移動する。これにより、弁棒楔部は、第１テーパ面の同じ部位で、及び第２テーパ面の同じ部位でそれぞれ、磨耗しなくなる。また、第１突起部と第２突起部とが何れも、半球型形状に形成されていると、弁棒楔部の第１テーパ面に対する第１突起部の第１頂部近傍との接触状態（当たり面や角度等）が、経時的に変化し難い。また、弁棒楔部の第２テーパ面に対する第２突起部の第２頂部近傍との接触状態（当たり面や角度等）が、経時的に変化し難い。

【0022】

そのため、入力ポート側分力の向きと出力ポート側分力の向きとが、当該仕切り弁の使用期間がより長い間、第１軸線方向に沿って真直ぐな向きに維持され、第１弁座に当接する第１弁体のシール力や、第２弁座に当接する第２弁体のシール力が、経時的に低下するのを抑えられ、安定した状態で維持できる。これにより、第１弁体が第１弁座に、第２弁体が第２弁座にそれぞれ、各当接部位とも全周に亘って均一な状態で当接し、流体洩れのないよう、高い密着力で当接し閉弁することが、より長い期間、維持することができる。

【0023】

また、弁棒楔部の第１テーパ面と第１弁体の第１突起部の第１頂部近傍との磨耗や、弁棒楔部の第２テーパ面と第２弁体の第２突起部の第２頂部近傍との磨耗とが、より小さく抑制することができる。そのため、本発明の仕切り弁と、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁とのそれぞれに、弁棒への押圧力を同じ大きさで掛けた場合、本発明の仕切り弁では、第１弁体を第１弁座に当接させるのに必要な入力ポート側分力と、第２弁体を第２弁座に当接させるのに必要な出力ポート側分力とが、より小さくすることができ、弁棒への押圧力から第１弁体と第２弁体とに伝達させる力のロスが小さくできる。よって、第１弁体側と第２弁体側の両方を閉弁するのに、押圧力を掛けた弁棒を第２軸線方向一方側に移動させ、弁棒楔部に掛かる第２軸線方向一方側の押圧力が、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁に比して、小さくできる。

【0024】

特に、本発明の仕切り弁が、弁棒楔部に掛かる押圧力を調整するのに、例えば、弁棒と連結したハンドル車等を、作業者による手動操作で回転させる構造である場合でも、入力ポート側分力の向きと出力ポート側分力の向きとが、第１軸線方向に沿って真直ぐな向きに維持されたまま作用し易くなる。そのため、作業者が閉弁操作時にハンドル車を一方向に回転させることにより、閉弁して流体を遮断させるための締付力も、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁に比して、小さく抑えることができ、閉弁操作に係る作業者の負担が低減できる。また、本発明の仕切り弁が、上記ハンドル車による回転運動を弁棒の上下運動に変換するのに、弁棒にねじを設けた構造である場合、本発明の仕切り弁では、第１弁体及び第２弁体により流体を遮断させるための締付力が低減できるため、弁棒を上下させるねじピッチを大きくすることができ、弁の開閉に伴うハンドル車の回転操作回数が、上記構造と同じ構造で構成された従来の仕切り弁に比べ、低減できる。

【0025】

また、本発明の仕切り弁では、第１突起部と第２突起部とが何れも、例えば、金属製で形成されていると、第１突起部の第１頂部近傍と弁棒楔部の第１テーパ面とは、及び、第２突起部の第２頂部近傍と弁棒楔部の第２テーパ面とは、何れも点接触に近い状態で接触できるため、上述した磨耗が小さくなる。そして、好ましくは、第１突起部と第２突起部とに、耐摩耗性を施す対策が行われていると良い。

【0026】

（３）（１）または（２）に記載する仕切り弁において、第１弁体は、第１突起部と別体で、第１当接面を有する板状の第１基部を有し、第１突起部が第１基部に着脱可能に取り付けられていること、及び第２弁体は、第２突起部と別体で、第２当接面を有する板状の第２基部を有し、第２突起部が第２基部に着脱可能に取り付けられていること、を特徴とするので、弁棒楔部の第１テーパ面との間で第１突起部が、または第２テーパ面との間で第２突起部が、摩擦力をそれぞれ受けて磨耗しても、第１突起部や第２突起部を交換するだけで、第１弁体の第１基部や第２弁体の第２基部が継続して使用できる。また、第１弁体を、第１基部と第１突起部とを異なる材質で構成した場合や、第２弁体を、第２基部と第２突起部とを異なる材質で構成した場合には、このような第１弁体や第２弁体が簡単に製造できる。

【0027】

（４）（３）に記載する仕切り弁において、少なくとも第１基部と第２基部とは、樹脂で形成されていること、を特徴とするので、樹脂は金属より変形し易い性質があることから、第１基部の第１当接面と第１弁座とが密着し易く、第１弁座に当接する第１弁体のシール性能が大きく確保できる。また、第２基部の第２当接面と第２弁座とが密着し易く、第２弁座に当接する第２弁体のシール性能が大きく確保できる。

【0028】

特に、制御する流体が、例えば、零下１６２℃という極低温のＬＮＧ等の流体である場合、用いる樹脂は、極低温にも耐え得る材質にする必要がある。この場合、樹脂が、例えば、ポリ・エーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）と、カーボン繊維との複合材樹脂（ＰＥＥＫ・カーボン繊維複合樹脂）であれば、この種の樹脂は、耐摩耗性、圧縮強度等の機械的性質が、例えば、零下１６２℃という極低温でも、常温と同程度に維持できる材料であることから、本発明の仕切り弁は、このような極低温の流体の流れを制御する場合にも適用できる。また、制御する流体が、例えば、零下１６２℃という極低温のＬＮＧ等、可燃性流体である場合でも、このような可燃性流体の接触により、上記ＰＥＥＫ・カーボン繊維複合樹脂の変質は生じない。

【図面の簡単な説明】

【0029】

【図1】実施形態に係る仕切り弁を示す説明図であり、開弁状態を示す。

【図2】実施形態に係る仕切り弁を示す説明図であり、下降中の第１弁体及び第２弁体が中間流路においてボディと接触した直後の中間状態を示す。

【図3】実施形態に係る仕切り弁を示す説明図であり、閉弁状態を示す。

【図4】図１中、Ｘ部を構成する部品を示す分解斜視図である。

【図5】図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である。

【図6】実施形態に係る仕切り弁に構成された第１弁体と第２弁体を示す説明図であり、図６中、左側は図４中、Ｂ−Ｂ矢視断面図、右側は図４中、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。

【図7】実施形態に係る仕切り弁について性能評価試験の結果を示す表である。

【図8】変形例に係る第１弁体と第２弁体を示す説明図であり、図６中、左側は図４中、Ｂ−Ｂ矢視に相当する断面で示した図、右側は図４中、Ｃ−Ｃ矢視に相当する断面で示した図である。

【図9】従来技術の非特許文献に係る仕切り弁を示す説明図である。

【図10】図９中、Ｙ部を構成する部品を示す分解斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0030】

以下、本発明に係る仕切り弁について、実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、実施形態に係る仕切り弁を示す説明図であり、開弁状態を示す。図３は、閉弁状態を示す図である。本実施形態では、図１において、左右方向を第１軸線方向Ｌ１とし、この第１軸線方向Ｌ１と直交する第２軸線方向Ｌ２を上下方向とする。図２以降の図面についても、図１に図示した方向に準じる。また、図１乃至図３では、図を見易くするため、弁駆動部に関係する一部を正面図で図示し、その他は断面図で図示されている。

【0031】

本実施形態の仕切り弁１は、零下１６２℃という極低温のＬＮＧ（本発明の流体に対応）を製造する設備に配設され、一次側（入力ポート１１側）から流れるＬＮＧを、二次側（出力ポート１２側）に流すのを制御する目的で用いられる。

【0032】

はじめに、仕切り弁１の全体的な構成について、図１及び図３を用いて簡単に説明する。仕切り弁１は、図１に示すように、ボディ１０、弁棒２０、弁棒楔部材２２（本発明の弁棒楔部に対応）、第１弁体３０、第２弁体４０、蓋６１、ハンドル６３、ヨーク支持部材６４、カバー６５、ヨークスリーブ６８等から構成されている。ボディ１０は、金属からなり、本実施形態では、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材からなる。このボディ１０には、入力ポート１１と出力ポート１２とが、中間流路１３を挟んで第１軸線ＡＸ上に形成され、第１弁座１４が、中間流路１３に対し入力ポート１１側に、第２弁座１５が、中間流路１３に対し出力ポート１２側に、それぞれ形成されている。ボディ１０と蓋６１とは、ボルト締めで固定されている。

【0033】

弁棒２０は、第１軸線ＡＸに沿う第１軸線方向Ｌ１と直交する第２軸線方向Ｌ２に延びる丸棒状の部材である。弁棒２０は、金属からなり、本実施形態では、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材からなる。この弁棒２０の第２軸線方向Ｌ２の一端（図１中、上側）側には、雄ネジ２９が第２軸線方向Ｌ２に沿って形成されている。また、弁棒２０の第２軸線方向Ｌ２の一端には、ヨークスリーブ６８が、弁棒２０に対し、その軸心を中心に回転可能であると共に、第２軸線方向Ｌ２に対し、ヨーク支持部材６４に固定された状態で配設されている。このヨークスリーブ６８には、弁棒２０を第２軸線方向Ｌ２に移動させるためのハンドル６３が取り付けられており、ハンドル６３の回転に伴って、ヨークスリーブ６８も回転するようになっている。ヨークスリーブ６８には、弁棒２０の端部を挿通可能な孔が形成されており、弁棒２０の雄ネジ２９と螺合する雌ネジ６９がこの孔に形成されている。本実施形態に係る仕切り弁１では、作業者が手動でハンドル６３を回転させると、ハンドル６３の回転と共に、ヨークスリーブ６８が自転することにより、ヨークスリーブ６８の雌ネジ６９と螺合する雄ネジ２９が、雌ネジ６９と相対的に第２軸線方向Ｌ２に移動して、弁棒２０が第２軸線方向Ｌ２に移動できるようになっている。

【0034】

弁棒２０は、ヨーク支持部材６４と共に固定されたパッキン箱６７の貫通孔を挿通しており、第２軸線方向Ｌ２に移動しても、このパッキン箱６７の貫通孔と当該弁棒２０の外周との間からＬＮＧの漏れがないよう、パッキン６６Ａと、ランタンリング６６Ｂと、パッキン６６Ｃとにより、気密にシールされている。また、弁棒２０の第２軸線方向Ｌ２の他端側（図１中、下側）端部には、弁棒下端部２１が形成されている。弁棒下端部２１は、弁棒２０の他の部分の径より径大な上側径大部２１Ａと下側径大部２１Ｃとを有し、上側径大部２１Ａと下側径大部２１Ｃとの間に、上側径大部２１Ａ及び下側径大部２１Ｃより径小な中間径小部２１Ｂを有している。本実施形態に係る仕切り弁１では、上側径大部２１Ａには、先端が一端（図１の上側）に向けて窄むテーパ状で、弁棒２０の軸心を中心とする環状に形成された逆座２１Ａａが形成されている。弁棒２０のうち、上側径大部２１Ａの逆座２１Ａａとパッキン箱６７との間の中間部分は、蓋６１の蓋挿通孔６２Ｈに挿通され、この中間部分の周囲は、カバー６５等で覆われている。

【0035】

次に、図１中、Ｘ部内に図示された弁体駆動部について、図４乃至図６を用いて説明する。図４は、図１中、Ｘ部を構成する部品を示す分解斜視図である。図５は、図４中、Ａ−Ａ矢視断面図である。図６は、実施形態に係る仕切り弁に構成された第１弁体と第２弁体を示す説明図であり、図６中、左側は図４中、Ｂ−Ｂ矢視断面図、右側は図４中、Ｃ−Ｃ矢視断面図である。弁体駆動部は、図４に示すように、弁棒楔部材２２、第１弁体３０、第２弁体４０、及び弁体ガイド５０からなる。

【0036】

はじめに、弁棒楔部材２２について説明する。弁棒楔部材２２は、弁棒２０の弁棒下端部２１と接続され、第２軸線方向Ｌ２に対し、弁棒２０の移動に伴って連動させる部材である。弁棒楔部材２２は、本実施形態では、例えば、ステンレス材等の金属からなる。この弁棒楔部材２２は、図５に示すように、楔形成部２２Ａと、この楔形成部２２Ａと一体で接続する弁棒連結部２２Ｂとからなる。

【0037】

楔形成部２２Ａは、第１テーパ面２３ａと第２テーパ面２３ｂとが楔状に形成された楔２３を有している。第１テーパ面２３ａと第２テーパ面２３ｂとは、第２軸線方向Ｌ２に対し、弁棒連結部２２Ｂとは反対側で窄む形状であり、第１テーパ面２３ａと第２テーパ面２３ｂとのテーパ角とも、本実施形態では、第２軸線方向Ｌ２に対し、θ＝３°となっている。楔形成部２２Ａでは、第２軸線方向Ｌ２と直交する方向に突出するピン状の引掛け部２４，２４が、第１テーパ面２３ａと第２テーパ面２３ｂから設けられている。引掛け部２４，２４は、楔２３と一体で形成されていても良いし、楔２３と別体で第１テーパ面２３ａと第２テーパ面２３ｂとにそれぞれ挿入されていても良い。

【0038】

弁棒連結部２２Ｂは、略円盤状の楔部接続部２５Ａと、この楔部接続部２５Ａと平行に離間して配置された略Ｕ字型形状の弁棒下端接触部２５Ｂと、を有している。弁棒下端接触部２５Ｂの内側には、弁棒２０のうち、弁棒下端部２１の中間径小部２１Ｂを収容可能な切欠き２６が形成されている。楔部接続部２５Ａと弁棒下端接触部２５Ｂとの間は、弁棒下端部２１の下側径大部２１Ｃと係合可能な係合部２８となっている。この係合部２８は、切欠き２６の径方向（図５中、左右方向）の内周面より外側の内周面２７に囲まれた空間であり、切欠き２６と連通している。弁棒楔部材２２は、弁棒下端部２１の下側径大部２１Ｃを弁棒連結部２２Ｂの係合部２８に収納し、切欠き２６を通じて側方から挿入した中間径小部２１Ｂを弁棒下端接触部２５Ｂで覆い、弁棒下端接触部２５Ｂの逆座接触部上面２５Ｂａの上方位置に上側径大部２１Ａを配置することにより、弁棒２０と固定して連結されている。楔形成部２２Ａと弁棒連結部２２Ｂとは、楔部接続部２５Ａと楔２３とが溶接接合されて、繋がっている。

【0039】

次に、第１弁体３０について説明する。第１弁体３０は、第１弁座１４と当接または離間する弁体である。第１弁体３０は、第１軸線方向Ｌ１に対し、第１弁座１４に当接するフラット状の第１当接面３１ａとは反対側に、第１当接面３１ａと平行な第１反対側面３１ｂを有し、この第１反対側面３１ｂ側に、第１頂部３３Ｔを形成して突出する半球型形状の第１突起部３３を有している。

【0040】

具体的には、本実施形態では、この第１弁体３０は、第１突起部３３と別体で、第１当接面３１ａを有する板状の第１基部３１を有し、第１突起部３３が第１基部３１に着脱可能に取り付けられている。第１突起部３３は、第１弁体３０の第１当接面３１ａと第１弁座１４とが当接して閉弁した状態において、入力ポート１１と中間流路１３とを結ぶ流路の径方向中央に相当する位置、すなわち、第１弁体３０のうち、第１当接面３１ａの径方向中央部に対応する位置の第１反対側面３１ｂ側に、最大外周径Φ５ｍｍ程度に形成されて配置されている。

【0041】

また、この第１突起部３３は、第１基部３１内に埋め込まれる第１固定部３４を有している。本実施形態では、第１基部３１は、ポリ・エーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）と、カーボン繊維との複合材樹脂（ＰＥＥＫ・カーボン繊維複合樹脂）で成形されていると共に、第１突起部３３は、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材等の金属からなる。なお、第１基部３１の材質を、第１突起部３３と同様、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材等の金属としても良い。

【0042】

この第１基部３１には、第１軸線方向Ｌ１に沿う厚み方向ＴＨに貫通する貫通孔３１Ｈが穿孔されている。また、第１基部３１の第１反対側面３１ｂには、弁棒楔部材２２において、楔形成部２２Ａの楔２３の引掛け部２４と係合可能な第１スリット３５が凹設されている。さらに、第１反対側面３１ｂには、第１固定部３４を挿入して第１突起部３３を第１基部３１に固定させるための第１凹部３２が形成されている。

【0043】

次に、第２弁体４０について説明する。第２弁体４０は、第２弁座１５と当接または離間する弁体であり、第１弁体３０の第１基部３１の貫通孔３１Ｈを除いて、第１弁体３０と同じ形状及び大きさとなっている。第２弁体４０は、第１軸線方向Ｌ１に対し、第２弁座１５に当接するフラット状の第２当接面４１ａとは反対側に、第２当接面４１ａと平行な第２反対側面４１ｂを有し、この第２反対側面４１ｂ側に、第２頂部４３Ｔを形成して突出する半球型形状の第２突起部４３を有している。

【0044】

具体的には、本実施形態では、この第２弁体４０は、第２突起部４３と別体で、第２当接面４１ａを有する板状の第２基部４１を有し、第２突起部４３が第２基部４１に着脱可能に取り付けられている。第２突起部４３は、第２弁体４０の第２当接面４１ａと第２弁座１５とが当接して閉弁した状態において、出力ポート１２と中間流路１３とを結ぶ流路の径方向中央に相当する位置、すなわち、第２弁体４０のうち、第２当接面４１ａの径方向中央部に対応する位置の第２反対側面４１ｂ側に、最大外周径Φ５ｍｍ程度に形成されて配置されている。つまり、仕切り弁１に組付けられた状態では、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔと第２突起部４３の第２頂部４３Ｔとが第１軸線ＡＸ上に配置されている。

【0045】

また、この第２突起部４３は、第２基部４１内に埋め込まれる第２固定部４４を有している。本実施形態では、第１基部３１と同様、第２基部４１は、ポリ・エーテル・エーテル・ケトン（ＰＥＥＫ）と、カーボン繊維との複合材樹脂（ＰＥＥＫ・カーボン繊維複合樹脂）で成形されている。第２突起部４３は、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材等の金属からなる。なお、第２基部４１の材質を、第２突起部４３と同様、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材等の金属としても良い。

【0046】

第２基部４１の第２反対側面４１ｂには、弁棒楔部材２２において、楔形成部２２Ａの楔２３の引掛け部２４と係合可能な第２スリット４５が凹設されている。また、第２反対側面４１ｂには、第２固定部４４を挿入して第２突起部４３を第２基部４１に固定させるための第２凹部４２が形成されている。

【0047】

次に、弁体ガイド５０について説明する。弁体ガイド５０は、入力ポート１１側と出力ポート１２側の両方で同時に弁の開閉動作を行うときに、第１弁体３０、第２弁体４０、及び弁棒楔部材２２を、第２軸線方向Ｌ２に摺動させる部材である。弁体ガイド５０は、金属からなり、本実施形態では、圧縮強度等の機械的性質が零下１６２℃という極低温下でも常温と同程度に維持できるよう、所定の添加材を含有させたステンレス材からなる。

【0048】

弁体ガイド５０には、図１乃至図４に示すように、円柱の断面である円内に、略長方形形状の断面を有して第２軸線方向Ｌ２に貫通する開口部５２が形成されている。開口部５２では、互いに対向する短辺側両側面に、この短辺側側面から凹設されたガイドスリット５３，５３がそれぞれ形成されている。ガイドスリット５３，５３の溝幅（図４中、左上‐右下方向の大きさ）は、楔形成部２２Ａの楔２３の最も厚い部分の大きさ（図５中、左右方向の大きさ）に対応した一様の大きさであり、弁棒楔部材２２の両側部（図４中、左下‐右上方向両側の端部）が、ガイドスリット５３，５３内を上下に直進移動できるようになっている。すなわち、ガイドスリット５３，５３は、弁の開閉動作時に、第１弁体３０と、第２弁体４０と、第１，第２弁体３０，４０の間に挟まれた弁棒楔部材２２とが開口部５２内で回転するのを規制する回り止め機能となっている。

【0049】

また、開口部５２は、長辺側側面である開口部第１側面５２ａと開口部第２側面５２ｂとを有している。開口部第１側面５２ａは、第１弁体３０が開口部５２に挿入された状態では、第１弁体３０の第１基部３１の第１当接面３１ａと当接し、第２軸線方向Ｌ２に対し第１弁体３０等の上下動時に、第１当接面３１ａが開口部第１側面５２ａを摺動する。また、開口部第２側面５２ｂは、第２弁体４０が開口部５２に挿入された状態では、第２弁体４０の第２基部４１の第２当接面４１ａと当接し、第２軸線方向Ｌ２に対し第２弁体３０等の上下動時に、第２当接面４１ａが開口部第２側面５２ｂを摺動する。

【0050】

次に、仕切り弁１の動作について説明する。仕切り弁１では、第２軸線方向Ｌ２に対し弁棒２０の移動に伴って連動する弁棒楔部材２２が、第１弁体３０と第２弁体４０とを、第１軸線方向Ｌ１に対し、互いに反対側に同時に移動させる。これにより、第１弁座１４に対し第１弁体３０の第１基部３１の第１当接面３１ａが、かつ、第２弁座１５に対し第２弁体４０の第２基部４１の第２当接面４１ａが、それぞれ同時に当接または離間することで、中間流路１３を流れるＬＮＧの流れが制御される。また、仕切り弁１では、第１弁体３０の第１基部３１の第１当接面３１ａが第１弁座１４に当接して閉弁するまでには、第１弁体３０の第１突起部３３のうち、主に第１頂部３３Ｔ近傍が、弁棒楔部材２２の楔形成部２２Ａにおいて、楔２３の第１テーパ面２３ａと接触した状態で摺動する。これと同時に、第２弁体４０の第２基部４１の第２当接面４１ａが第２弁座１５に当接して閉弁するまでには、第２弁体４０の第２突起部４３のうち、主に第２頂部４３Ｔ近傍が、弁棒楔部材２２の楔形成部２２Ａにおいて、楔２３の第２テーパ面２３ｂと接触した状態で摺動する。

【0051】

具体的に、図１乃至図３、及び図６を用いて説明する。仕切り弁１の開弁状態では、弁棒２０が所定の上方位置にあり、弁棒下端部２１では、上側径大部２１Ａの逆座２１Ａａが、図１に示すように、蓋６１の蓋挿通孔６２Ｈの開口縁部と当接しており、中間流路１３内のＬＮＧが、蓋挿通孔６２Ｈを通じて外部に洩れるのを阻止している。この状態では、第１弁体３０と第２弁体４０とが、楔２３の引掛け部２４，２４を、第１弁体３０の第１基部３１の第１スリット３５と、第２弁体４０の第２基部４１の第２スリット４５の上側側面を懸架した状態で、引き上げられている。開弁状態では、第１弁体３０及び第２弁体４０は、ＬＮＧが入力ポート１１から中間流路１３を通じて出力ポート１２へ流れるときに、ＬＮＧの流れを遮断し乱さない位置に配置されている。

【0052】

また、開弁状態における第１弁体３０の配置位置では、第１基部３１にある第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍は、弁棒楔部材２２の楔形成部２２Ａのうち、楔２３の第１テーパ面２３ａを押圧していないフリー状態となっている。また、この状態における第２弁体４０の配置位置では、第２基部４１にある第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍は、弁棒楔部材２２の楔形成部２２Ａのうち、楔２３の第２テーパ面２３ｂを押圧していないフリー状態となっている。

【0053】

次に、開弁状態から閉弁状態にするには、作業者が、ハンドル６３を一方向（例えば、時計回り方向）に回転させ、ハンドル６３による回転運動を、雄ネジ２９と雌ネジ６９との螺合により直線運動に変換して、弁棒２０を第２軸線方向Ｌ２下側に移動させて、弁棒楔部材２２、第１弁体３０及び第２弁体４０を下降させる。図２に、下降中の第１弁体及び第２弁体が中間流路においてボディと接触した直後の中間状態を示す。

【0054】

第１弁体３０及び第２弁体４０が、中間流路１３におけるボディ１０の内周面の最も低い位置（図１及び図２中に図示した中間流路１３の示す下側の線の位置）に到達した状態（中間状態）では、第１弁体３０と第２弁体４０とは、引掛け部２４，２４の上側側面により、開弁状態で懸架されたままになっている。そして、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍は、弁棒楔部材２２の楔２３の第１テーパ面２３ａと接触した状態にあるものの、この第１テーパ面２３ａを押圧していないフリー状態となっている。そのため、たとえ第１弁体３０が第１弁座１４に当接した状態、またはそれに近い状態であっても、第１弁座１４に対し第１弁体３０を押圧させていないため、第１弁体３０は、シール力を持って第１弁座１４を閉弁していない。

【0055】

また、第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍は、弁棒楔部材２２の楔２３の第２テーパ面２３ｂと接触した状態にあるものの、この第２テーパ面２３ｂを押圧していないフリー状態となっている。そのため、たとえ第２弁体４０が第２弁座１５に当接した状態、またはそれに近い状態であっても、第２弁座１５に対し第２弁体４０を押圧させていないため、第２弁体４０は、シール力を持って第２弁座１５を閉弁していない。

【0056】

次に、中間状態から閉弁状態にするには、作業者が、ハンドル６３を、中間状態からさらに一方向に回転させて、弁棒２０を第２軸線方向Ｌ２下側に移動させ弁棒楔部材２２を下降させる。弁棒２０が、中間状態の位置からさらに第２軸線方向Ｌ２下側に下降すると、楔２３の第１テーパ面２３ａが、静止している第１弁体３０と相対的に移動し、第１弁体３０の第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍が楔２３の第１テーパ面２３ａと接触する位置が、楔２３の中でも、第２軸線方向Ｌ２上側の幅広部位側に変化する。これと同時に、楔２３の第２テーパ面２３ｂが、静止している第２弁体４０と相対的に移動し、第２弁体４０の第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍が楔２３の第２テーパ面２３ｂと接触する位置が、楔２３の中でも、第２軸線方向Ｌ２上側の幅広部位側に変化する。

【0057】

このとき、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍は、既に中間状態で、楔２３の第１テーパ面２３ａと接触しているため、弁棒楔部材２２を中間状態の位置からさらに下降させるには、図３に示すように、弁棒楔部材２２を第２軸線方向Ｌ２下側に押圧する閉弁押圧力Ｆが必要となる。閉弁押圧力Ｆは、弁棒２０を第２軸線方向Ｌ２下側に移動させることにより、発生させる。弁棒楔部材２２に作用した閉弁押圧力Ｆは、楔２３の第１テーパ面２３ａと接触する第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍に局部的に作用して、第１軸線方向Ｌ１に平行な入力ポート側分力Ｆａと、第２軸線方向Ｌ２下側に作用する分力とに分けられる。そして、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍で受けたこの入力ポート側分力Ｆａにより、第１弁体３０が、第１弁座１４に密着できるまで押圧される。第１弁座１４への密着力を強くするには、閉弁押圧力Ｆを大きくして弁棒楔部材２２をさらに下降させ、入力ポート側分力Ｆａをより大きくして、第１弁座１４と当接した第１当接面３１ａの接触面圧（シール力）が大きくなるよう、第１弁体３０の第１基部３１を第１弁座１４に押圧させる。かくして、第１弁体３０と第１弁座１４とが、ＬＮＧが洩れないよう、シール力を大きく持って当接し、閉弁する。

【0058】

また、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と同時に、第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍も、既に中間状態で、楔２３の第２テーパ面２３ｂと接触しているため、弁棒楔部材２２を中間状態の位置からさらに下降させるには、図３に示すように、弁棒楔部材２２を第２軸線方向Ｌ２下側に押圧する閉弁押圧力Ｆが必要となる。閉弁押圧力Ｆは、前述したように、楔２３の第１テーパ面２３ａと接触する第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍に局部的に作用させるときに、既に発生させた押圧力である。弁棒楔部材２２に作用した閉弁押圧力Ｆは、楔２３の第２テーパ面２３ｂと接触する第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍に局部的に作用して、第１軸線方向Ｌ１に平行な出力ポート側分力Ｆｂと、前述した第２軸線方向Ｌ２下側に作用する分力とに分けられる。そして、第２突起部４３の第２頂部４３Ｔで受けたこの出力ポート側分力Ｆｂにより、第２弁体４０が、第２弁座１５に密着できるまで押圧される。第２弁座１５への密着力を強くするには、閉弁押圧力Ｆをさらに大きくして弁棒楔部材２２を下降させると、入力ポート側分力Ｆａがより大きくなると同時に、出力ポート側分力Ｆｂも大きくなる。そして、第２弁座１５と当接した第２当接面４１ａの接触面圧（シール力）が大きくなるよう、第２弁体４０の第２基部４１を第２弁座１５に押圧させる。かくして、第２弁体４０と第２弁座１５とが、ＬＮＧが洩れないよう、シール力を大きく持って当接し、閉弁する。

【0059】

なお、弁棒２０に閉弁押圧力Ｆをかけて弁棒楔部材２２を下降させて入力ポート側分力Ｆａを発生させるときに、弁棒２０の下降に伴い、図３に示すように、引掛け部２４，２４が、第１弁体３０の第１基部３１の第１スリット３５と、第２弁体４０の第２基部４１の第２スリット４５の両方の上側側面から離れ、下側側面に近付く。そして、引掛け部２４，２４が、第１弁体３０の第１基部３１の第１スリット３５と第２弁体４０の第２基部４１の第２スリット４５の両方の下側側面に接触すると、それ以上の力で、第１弁体３０を第１弁座１４に、及び第２弁体４０を第２弁座１５に、それぞれ押圧できなくなる。そのため、仕切り弁１の通常の使用範囲において、引掛け部２４が、第１スリット３５と第２スリット４５との両方の下側側面に接触にしない位置で、第１，第２弁体３０，４０による十分な締付力が得られるよう、第１スリット３５と第２スリット４５との第２軸線方向Ｌ２の幅に余裕を持たせて、第１スリット３５と第２スリット４５とを設定しておくことが重要である。

【0060】

閉弁状態から開弁状態にするには、ハンドル６３を他方向（例えば、反時計回り方向）に回転させれば良いので、その説明は省略する。

【0061】

ここで、仕切り弁１の二次側（出力ポート１２側）の閉弁性能を確認するため、流れる流体の圧力と、第２弁体と第２弁座との間の流体の漏洩量と、閉弁押圧力を発生させるのに必要なハンドルの回転角との関係について、確認調査を行った。
調査条件は、
（１）流体：Ｎ_２
（２）流体の温度：２０℃（常温）
（３）流体の一次側圧力：１．５（ＭＰａ）、３．０（ＭＰａ）、５．４７（ＭＰａ）、７．４４（ＭＰａ）
（４）閉弁して流体の流れを遮断している時間：２（ｍｉｎ．）
（５）ハンドルの基準角度：第２弁体４０が第２弁座１５に当接した状態であるものの、第２弁体４０が第２弁座１５を押圧していない状態（図２に示す状態）を、ハンドルの回転角０（ｄｅｇ．）とする。
（６）ハンドルの最大許容回転角：３６０（ｄｅｇ．）
（７）調査繰り返し回数：ハンドル回転角４５（ｄｅｇ．）の場合、何れの一次側圧力とも３回、１８０（ｄｅｇ．）の場合、一次側圧力７．４４（ＭＰａ）で２回

【0062】

調査結果を図７に示す。図７から容易に理解できるように、一次側圧力が５．４７（ＭＰａ）までの範囲では、第２弁体４０を第２弁座１５に当接させて閉弁するのに必要な出力ポート側分力Ｆｂを作用させるのに、ハンドル回転角を４５（ｄｅｇ．）だけ回転させれば、第２弁体４０と第２弁座１５からＮ_２洩れが０（ｃｃ／ｍｉｎ．）となり、中間流路１３と出力ポート１２側が十分に気密されていることが判る。一方、一次側圧力が７．４４（ＭＰａ）になると、Ｎ_２洩れを安定した状態で防ぐには、第２弁体４０を第２弁座１５に当接させて閉弁するのに必要な出力ポート側分力Ｆｂを作用させるのに、ハンドル６３を１８０（ｄｅｇ．）まで回転させる必要があることが判る。

【0063】

次に、調査結果の考察を行う。弁棒２０からの閉弁押圧力Ｆが第２弁体４０に伝達されていない無荷重状態では、ハンドル６３の回転トルクが２．５（Ｎ・ｍ）であった。そして、一次側圧力１．５（ＭＰａ）の場合、洩れなく閉弁できるまでのハンドル６３のハンドル回転角は、４５（ｄｅｇ．）であった。その一方、出力ポート側分力Ｆｂを作用させて第２弁体４０を第２弁座１５に当接させて閉弁したときの閉弁荷重状態では、ハンドル６３の回転トルクは、３（Ｎ・ｍ）であった。つまり、第２弁体４０を押圧する出力ポート側分力Ｆｂを発生させるのに、作業者は、実質的に０．５（Ｎ・ｍ）の回転トルクでハンドル６３を回転させれば良く、このような０．５（Ｎ・ｍ）という回転トルク値は、ハンドル６３に荷重をほとんど掛けていない軽さであり、ハンドル６３で締め付ける感覚を持たない軽さ（回転に伴う負荷）になっている。勿論、一次側圧力１．５（ＭＰａ）以外の場合でも、作業者に伴うハンドル６３の回転負荷がほとんどない結果を得ている。

【0064】

これに対し、従来技術の仕切り弁として、第１，第２弁体３０，４０に代えて、２つの弁体が一体で楔形状に形成された金属製の従来型弁体を、楔形成部２２Ａに相当する楔部と面接触で、弁棒からの押圧力を従来型弁体に伝達させることにより、従来型弁体を従来型弁座に当接させて閉弁する構造の従来の仕切り弁についても、上述した確認調査を行った。調査によれば、従来型弁体を従来型弁座に当接した状態から閉弁状態になるまでハンドル車を回転させ、Ｎ_２洩れが０（ｃｃ／ｍｉｎ．）となるよう、出力ポート側分力を作用させるのに、実質的な回転トルクが約１３（Ｎ・ｍ）であった。つまり、従来技術の仕切り弁では、閉弁するのに必要な従来型弁体の締切力を得るのに、ハンドル車を約１３（Ｎ・ｍ）の回転トルクで回さなければならなかったが、本実施形態の仕切り弁１では、前述したように、０．５（Ｎ・ｍ）の回転トルクで回転させれば良い。従って、本実施形態の仕切り弁１を用いれば、閉弁するのに必要な締切力を、従来技術の仕切り弁よりも約９７％も小さく抑制することができるという点で、有意性があることが検証できた。

【0065】

前述した構成を有する本実施形態に係る仕切り弁１の作用・効果について説明する。

【0066】

（１）第１弁体３０と、第２弁体４０と、入力ポート１１と出力ポート１２とが中間流路１３を挟んで第１軸線ＡＸ上に形成されたボディ１０と、中間流路１３に対し入力ポート１１側に形成された第１弁座１４と、中間流路１３に対し出力ポート１２側に形成された第２弁座１５と、第１テーパ面２３ａと第２テーパ面２３ｂとにより楔状に形成され、第１軸線ＡＸに沿う第１軸線方向Ｌ１と直交する第２軸線方向Ｌ２に移動可能な弁棒２０に接続された弁棒楔部材２２と、を有し、弁棒２０の移動に伴って連動する弁棒楔部材２２が、第１弁体３０と第２弁体４０とを、第１軸線方向Ｌ１に対し、互いに反対側に同時に移動させることにより、第１弁座１４に対し第１弁体３０が、かつ、第２弁座１５に対し第２弁体４０が、それぞれ同時に当接または離間することにより、中間流路１３を流れるＬＮＧの流れを制御する仕切り弁１において、第１弁体３０は、第１軸線方向Ｌ１に対し、第１弁座１４に当接する第１当接面３１ａとは反対側に、第１頂部３３Ｔを形成して突出する第１突起部３３を有し、第２弁体４０は、第１軸線方向Ｌ１に対し、第２弁座１５に当接する第２当接面４１ａとは反対側に、第２頂部４３Ｔを形成して突出する第２突起部４３を有すること、第１突起部３３が第１テーパ面２３ａと接触した状態で摺動すると同時に、第２突起部４３が第２テーパ面２３ｂと接触した状態で摺動することにより、第１弁体３０が第１弁座１４に、かつ、第２弁体４０が第２弁座１５に、それぞれ当接して閉弁することを特徴とするので、第１弁体３０を第１弁座１４に、第２弁体４０を第２弁座１５にそれぞれ当接させて閉弁するには、第２軸線方向Ｌ２下側（一方側）に掛かる弁棒２０の閉弁押圧力Ｆが、弁棒楔部材２２に伝達され、第１軸線方向Ｌ１に対し、入力ポート１１側に作用する入力ポート側分力Ｆａと、出力ポート１２側に作用する出力ポート側分力Ｆｂとに分けられる。このとき、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとが、かつ第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂとが、それぞれ摺動するとき、第１突起部３３側と第２突起部４３側ともそれぞれほぼ点接触状態で接触している。

【0067】

すなわち、本実施形態の仕切り弁１では、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとの点接触位置と、かつ第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂとの点接触位置とが、中間流路１３の第１軸線ＡＸ上に位置したところで、入力ポート側分力Ｆａにより、第１弁体３０が押圧されて第１弁座１４に当接し閉弁させる。このとき、第１軸線ＡＸを中心とする径方向に対する第１弁体３０と第１弁座１４との当接部位が、第１軸線ＡＸを中心とする第１弁座１４の周方向全周に亘って、各当接部位ともより均一になり、第１弁座１４に当接する第１弁体３０のシール力が、安定した状態で得ることができる。第１弁体３０が押圧されて第１弁座１４に閉弁させるのと同時に、出力ポート側分力Ｆｂとにより、第２弁体４０が押圧されて第２弁座１５に当接し閉弁させる。このとき、第１軸線ＡＸを中心とする径方向に対する第２弁体４０と第２弁座１５との当接部位が、第１軸線ＡＸを中心とする第２弁座１５の周方向全周に亘って、より均一になり、第２弁座１５に当接する第２弁体４０のシール力が、安定した状態で得ることができる。また、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとの点接触位置と、かつ第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂとの点接触位置とは、弁棒楔部材２２を境に左右両側で、バランスのとれた位置となっている。そのため、第１弁座１４に当接する第１弁体３０のシール力と、第２弁座１５に当接する第２弁体４０のシール力とに、シール力の差異が生じ難い。また、当該仕切り弁１の製造時の組付け精度に起因して、第１弁座１４に当接する第１弁体３０のシール力と、第２弁座１５に当接する第２弁体４０のシール力とのシール力の差異が生じ難い。

【0068】

特に、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとの点接触位置と、かつ第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部の第２テーパ面２３ｂとの点接触位置とが、中間流路１３の第１軸線ＡＸ上に位置し、第１弁体３０の中心に第１突起部３３を、第２弁体４０の中心に第２突起部４３をそれぞれ配置されていれば、入力ポート側分力Ｆａの向きと出力ポート側分力Ｆｂの向きが、当該仕切り弁１を長期間使用しても、第１軸線方向Ｌ１に沿って真直ぐな向きに維持される。そのため、第１弁座１４に当接する第１弁体３０のシール力と、第２弁座１５に当接する第２弁体４０のシール力が、第１軸線ＡＸを境とする上下両側で、第１弁座１４の周方向全体と第２弁座１５の周方向全体に、それぞれ均等に作用して、経時的に低下するのを抑えて安定した状態で維持できる。また、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとが、かつ第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂとが、何れもほぼ点接触であるため、楔部の両側テーパ面を各押圧部材の楔部当接面にそれぞれ面接触して摺動させる従来の仕切り弁に比して、偏磨耗し難い。よって、弁の開閉動作が複数回繰り返し行われても、流体（ＬＮＧ）洩れのないよう、第１弁体３０が第１弁座１４に、第２弁体４０が第２弁座１５にそれぞれ、均一な状態で当接して、軽微な力で高い密着力で閉弁することが、より長い期間、維持することができる。特に制御する流体が、本実施形態のように、零下１６２℃という極低温のＬＮＧ等、可燃性流体である場合でも、流体（ＬＮＧ）洩れのないよう、高い密着力で閉弁することが維持できる。

【0069】

また、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と楔２３の第１テーパ面２３ａとが、及び、第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と楔２３の第２テーパ面２３ｂとが、何れもほぼ点接触であり、かつ第２軸線方向Ｌ２一方側に掛かる弁棒２０の閉弁押圧力Ｆが、第１突起部３３を介して第１弁体３０の中心から第１弁座１４に、及び第２突起部４３を介して第２弁体４０の中心から第２弁座１５にそれぞれ、直接伝達される。そのため、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と第１テーパ面２３ａとの相対的な磨耗と、第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と第２テーパ面２３ｂとの相対的な磨耗とが、楔部の各テーパ面と押圧部材の各楔部当接面とを面接触させて摺動させた従来の仕切り弁に比して、抑制できる。よって、磨耗した部分等の交換や補修を行うメンテナンスの回数もより少なく抑制でき、コストの低減を図ることができる。また、弁の開閉弁動作が複数回繰り返し行われても、弁棒楔部材２２と、第１弁体３０の第１突起部３３及び第２弁体４０の第２突起部４３とが磨耗し難いことから、その磨耗粉が、流路内を流れるＬＮＧに混入することがほとんどない。特に制御する流体が、本実施形態のように、零下１６２℃という極低温の可燃性流体（ＬＮＧ）である場合、磨耗粉がＬＮＧに混入することに起因した第１弁体３０、第２弁体４０等のメンテナンスの頻度が、より少なく抑制することができ、ひいてはメンテナンスに掛かるコストが低減できる。

【0070】

従って、本実施形態の仕切り弁１では、弁の開閉動作を複数回繰り返し行っても、磨耗粉がＬＮＧに混入するのを抑えて、安定したシール力で閉弁ことができる、という優れた効果を奏する。

【0071】

（２）第１突起部３３と第２突起部４３とは何れも、半球型形状に形成されていること、を特徴とするので、弁棒２０への閉弁押圧力Ｆが第１弁体３０に掛かり、第１弁体３０が、弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａに作用する入力ポート側分力Ｆａにより押圧されて入力ポート１１側に移動すると、半球型形状の第１突起部３３との接触部位が、弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａで移動する。同時に、第２弁体４０が、弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂに作用する出力ポート側分力Ｆｂにより押圧されて出力ポート１２側に移動すると、半球型形状の第２突起部４３との接触部位が、弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂで移動する。これにより、弁棒楔部材２２は、第１テーパ面２３ａの同じ部位で、及び第２テーパ面２３ｂの同じ部位でそれぞれ、磨耗しなくなる。また、第１突起部３３と第２突起部４３とが何れも、半球型形状に形成されていると、弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａに対する第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍との接触状態（当たり面や角度等）が、経時的に変化し難い。また、弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂに対する第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍との接触状態（当たり面や角度等）が、経時的に変化し難い。

【0072】

そのため、入力ポート側分力Ｆａの向きと出力ポート側分力Ｆｂの向きとが、当該仕切り弁１の使用期間がより長い間、第１軸線方向Ｌ１に沿って真直ぐな向きに維持され易くなり、第１弁座１４に当接する第１弁体３０のシール力や、第２弁座１５に当接する第２弁体４０のシール力が、経時的に低下するのを抑えられ、安定した状態で維持できる。これにより、第１弁体３０が第１弁座１４に、第２弁体４０が第２弁座１５にそれぞれ、各当接部位とも全周に亘って均一な状態で当接し、流体（ＬＮＧ）洩れのないよう、高い密着力で当接し閉弁することが、より長い期間、維持することができる。

【0073】

また、弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａと第１弁体３０の第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍との磨耗や、弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂと第２弁体４０の第２突起部４３の第２頂部近傍との磨耗とが、より小さく抑制することができる。そのため、本実施形態の仕切り弁１と、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁とのそれぞれに、弁棒２０への閉弁押圧力Ｆ（押圧力）を同じ大きさで掛けた場合、本実施形態の仕切り弁１では、第１弁体３０を第１弁座１４に当接させるのに必要な入力ポート側分力Ｆａと、第２弁体４０を第２弁座１５に当接させるのに必要な出力ポート側分力Ｆｂとが、より小さくすることができ、弁棒２０への閉弁押圧力Ｆから第１弁体３０と第２弁体４０とに伝達させる力のロスが小さくできる。よって、第１弁体３０側と第２弁体４０側の両方を閉弁するのに、閉弁押圧力Ｆを掛けた弁棒２０を第２軸線方向Ｌ２下側に移動させ、弁棒楔部材２２に掛かる第２軸線方向Ｌ２下側の閉弁押圧力Ｆが、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁に比して、小さくできる。

【0074】

特に、本実施形態の仕切り弁１の仕切り弁が、弁棒楔部材２２に掛かる閉弁押圧力Ｆを調整するのに、本実施形態のように、弁棒２０と連結したハンドル６３を、作業者による手動操作で回転させる構造である場合でも、入力ポート側分力Ｆａの向きと出力ポート側分力Ｆｂの向きが、第１軸線方向Ｌ１に沿って真直ぐな向きに維持されたまま作用し易くなる。そのため、作業者が閉弁操作時にハンドル６３を一方向に回転させることにより、閉弁してＬＮＧを遮断させるための第１，第２弁体３０，４０による締付力も、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁に比して、小さく抑えることができ、閉弁操作に係る作業者の負担が低減できる。

【0075】

また、本実施形態１の仕切り弁１のように、楔部２３に掛かる閉弁押圧力Ｆを調整するのに、弁棒２０と連結したハンドル６３を、作業者による手動操作で回転させて調整する手動式の仕切り弁１の場合には、第１，第２弁体３０，４０によりＬＮＧを遮断させるための締付力が低減できるため、弁棒２０を上下させるねじ（雄ネジ２９と雌ネジ６９）ピッチを大きくすることができる。これにより、第１，第２弁体３０，４０の開閉に伴うハンドル６３の回転操作回数が、ハンドル車による回転運動を弁棒の上下運動に変換するのに、弁棒にねじを設けた構造で構成された従来の仕切り弁に比べ、低減できる。

【0076】

また、本実施形態の仕切り弁１では、第１突起部３３と第２突起部４３とが何れも、例えば、金属製で形成されていると、第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとは、及び、第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂとは、何れも点接触に近い状態で接触できるため、上述した磨耗が小さくなる。そして、好ましくは、第１突起部３３と第２突起部４３とに、耐摩耗性を施す対策が行われていると良い。

【0077】

ところで、楔部の両側テーパ面と各押圧部材の楔部当接面とをそれぞれ面接触させて摺動させた従来の仕切り弁では、入力ポート側に作用させる一方側分力と、出力ポート側に作用させる他方側分力とを、流路方向に沿って真直ぐに作用させるには、楔部のテーパ面と押圧部材の楔部当接面とに対し、例えば、平面度、平行度等の加工精度や組付け精度を高精度にして製造する必要がある。その上、特にテーパ面や押圧部材の楔部当接面に磨耗対策を施せば、仕切り弁がコスト高になる。また、楔部と弁体との間に押圧部材が必要であるため、従来の仕切り弁はコスト高である。

【0078】

これに対し、本実施形態の仕切り弁１では、半球型形状の第１突起部３３の第１頂部３３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとは、及び、半球型形状の第２突起部４３の第２頂部４３Ｔ近傍と弁棒楔部材２２の第２テーパ面２３ｂとは、何れも点接触に近い状態で接触できる。そのため、弁棒楔部材２２の製造時に、第１テーパ面２３ａ及び第２テーパ面２３ｂと、面接触させる相手側部材がないため、第１テーパ面２３ａ及び第２テーパ面２３ｂに対し加工精度や組付け精度を比較的ラフにして形成することができる。また、第１突起部３３や第２突起部４３は半球型形状であるため、弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａ及び第２テーパ面２３ｂに対し、これらの第１突起部３３、第２突起部４３の接触面積は小さく、特に耐摩耗性を有する処理を施さなくても良い。よって、製造コストが低減できる。また、本実施形態の仕切り弁１は、楔部と弁体との間に押圧部材を必要とする従来の仕切り弁と異なり、弁棒楔部材２２に作用する閉弁押圧力Ｆを、第１弁体３０と第２弁体４０に直接伝えるため、部品点数が削減できてコストが安価になる。

【0079】

（３）第１弁体３０は、第１突起部３３と別体で、第１当接面３１ａを有する板状の第１基部３１を有し、第１突起部３３が第１基部３１に着脱可能に取り付けられていること、及び第２弁体４０は、第２突起部４３と別体で、第２当接面４１ａを有する板状の第２基部４１を有し、第２突起部４３が第２基部４１に着脱可能に取り付けられていること、を特徴とするので、弁棒楔部材２２の第１テーパ面２３ａとの間で第１突起部３３が、または第２テーパ面２３ｂとの間で第２突起部４３が、摩擦力をそれぞれ受けて磨耗しても、第１突起部３３や第２突起部４３を交換するだけで、第１弁体３０の第１基部３１や第２弁体４０の第２基部４１が継続して使用できる。また、第１弁体３０を、第１基部３１と第１突起部３３とを異なる材質で構成した場合や、第２弁体４０を、第２基部４１と第２突起部４３とを異なる材質で構成した場合には、このような第１弁体３０や第２弁体４０が簡単に製造できる。

【0080】

（４）少なくとも第１基部３１と第２基部４１とは、樹脂で形成されていること、を特徴とするので、樹脂は金属より変形し易い性質があることから、第１基部３１の第１当接面３１ａと第１弁座１４とが密着し易く、第１弁座１４に当接する第１弁体３０のシール性能が大きく確保できる。また、第２基部４１の第２当接面４１ａと第２弁座１５とが密着し易く、第２弁座１５に当接する第２弁体４０のシール性能が大きく確保できる。

【0081】

特に、本実施形態に係る仕切り弁１では、樹脂は、ポリ・エーテル・エーテル・ケトンと、カーボン繊維との複合材樹脂（ＰＥＥＫ・カーボン繊維複合樹脂）であるので、耐摩耗性、圧縮強度等の機械的性質が、例えば、零下１６２℃という極低温でも、常温と同程度に維持できる材料である。制御する流体が、本実施形態のように、零下１６２℃という極低温のＬＮＧ等、可燃性流体である場合でも、このような可燃性流体の接触により、ＰＥＥＫ・カーボン繊維複合樹脂の変質は生じない。よって、本実施形態の仕切り弁１は、このような極低温の可燃性流体の流れを制御する場合に適用することができる。

【0082】

また、本実施形態に係る仕切り弁１では、第１基部３１には、第１軸線方向Ｌ１に沿う厚み方向ＴＨに貫通する貫通孔３１Ｈが穿孔されているので、第１弁体３０を第１弁座１４に当接させて閉弁すると同時に、第２弁体４０を第２弁座１５に当接させて閉弁した状態において、揮発性の流体が、中間流路に残留するのを防止することができる。すなわち、本実施形態のように、零下１６２℃という極低温で、揮発性の高い物性のＬＮＧ等、揮発性を有する流体の流れを制御する場合、第１弁体３０を第１弁座１４に当接させて閉弁すると同時に、第２弁体４０を第２弁座１５に当接させて閉弁した状態でも、このような揮発性の流体は、中間流路１３に残留することがある。中間流路１３に残留した揮発性の流体は、貫通孔３１Ｈを通じて中間流路１３から入力ポート１１に還流し、中間流路１３において、揮発性の流体の残留を防ぐことができる。

【0083】

以上において、本発明を実施形態に即して説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で、適宜変更して適用できる。

【0084】

例えば、実施形態では、第１弁体３０の第１基部３１の第１当接面３１ａと、第２弁体４０の第２基部４１の第２当接面４１ａを、共に全面フラット形状とした。しかしながら、第１弁体の第１基部の第１当接面や、第２弁体の第２基部の第２当接面の面形状は、実施形態に限定されず適宜変更可能である。その一例として、変形例に係る第１弁体の第１基部の第１当接面と、第２弁体の第２基部の第２当接面の面形状を、図８に示す。図８に示すように、変形例に係る第１弁体３０Ａでは、第１当接面３６ｂは、段差を有した第１外側平面３６ａと第１内側平面３６ｃとの間を繋ぎ、第１弁座１４と当接可能な位置に配置されたテーパ面で形成されている。また、第２弁体４０Ａでも、第２当接面４６ｂは、段差を有した第２外側平面４６ａと第２内側平面４６ｃとの間を繋ぎ、第２弁座１５当接可能な位置に配置されたテーパ面で形成されている。

【符号の説明】

【0085】

１ 仕切り弁
１０ ボディ
１１ 入力ポート
１２ 出力ポート
１３ 中間流路
１４ 第１弁座
１５ 第２弁座
２０ 弁棒
２２ 弁棒楔部材（弁棒楔部）
２３ａ 第１テーパ面
２３ｂ 第２テーパ面
３０ 第１弁体
３１ 第１基部
３１Ｈ 貫通孔
３１ａ 第１当接面
３３ 第１突起部
３３Ｔ 第１頂部
４０ 第２弁体
４１ 第２基部
４１ａ 第２当接面
４３ 第２突起部
４３Ｔ 第２頂部
ＡＸ 第１軸線
Ｌ１ 第１軸線方向
Ｌ２ 第２軸線方向
ＴＨ 厚み方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】