控制器
阅读：117发布：2020-05-15
专利汇可以提供控制器专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供一种 控制器 。将施加在 活塞 (10)上的 力 放大后向 阀 杆(9)传递的增力装置(11)具有被支承在壳体(7)、(8)上的摆动体(25)，所述摆动体，其外侧端部和内侧端部分别从下方抵接在活塞外周部和设置在阀杆上的 法兰 部(22a)上；并且该摆动体(25)可以绕位于靠近内侧端的 水 平轴(26)进行摆动。在壳体顶壁(8b)外周部与活塞(10)外周部之间，夹设有密封用于导入压缩空气的空间的金属 波纹管 (16)。，下面是控制器专利的具体信息内容。
技术领域
本发明涉及一种控制器，特别是涉及一种具有将施加于活塞上的 力放大后向阀杆传递的增力装置、且适合于作为高温阀来使用的控 制器。
背景技术
作为控制器，至今人们已经知道，其具有：设有流体通道的阀箱； 设置在阀箱上部的壳体；配置在壳体内且通过进行上下往复运动而 借助于阀体来开闭流体通道的阀杆；可自由上下运动地设置在壳体 内、且与壳体顶壁之间形成有用于导入压缩空气的空间的活塞；和 将施加于活塞上的力放大后向阀杆传递的增力装置(例如，参见日 本《特开平07-139648号公报》)。
具有这样的增力装置的控制器，有时被称为高温阀在150℃以 上的条件下使用，但是其存在耐热性不足问题，特别是在300℃左 右的高温下，发生密封性和耐久性的问题。
本发明的目的在于，提供一种具有增力装置且即使在高温下也可 以使用的控制器。
具有这样的增力装置的控制器，有时被称为高温阀在150℃以 上的条件下使用，但是其存在耐热性不足问题，特别是在300℃左 右的高温下，发生密封性和耐久性的问题。
本发明的目的在于，提供一种具有增力装置且即使在高温下也可 以使用的控制器。
发明内容
本发明的控制器，具有：设有流体通道的阀箱；设置在阀箱上部 上的壳体；设置在壳体内且通过上下往复运动而借助于阀体来开、 闭流体通道的阀杆；设置成可在壳体内自由上下运动、且与壳体顶 壁之间形成有用于导入压缩空气的空间的活塞；和将施加在活塞上 的力放大后向阀杆传递的增力装置，其中，增力装置具有被支承在 壳体上的摆动体，所述摆动体，其外侧端部和内侧端部分别从下方 与活塞外周部和设置在阀杆上的法兰部抵接，并且该摆动体可以绕 位于靠近内侧端的水平轴进行摆动；在壳体顶壁外周部与活塞外周 部之间，夹设有密封用于导入压缩空气的空间的金属波纹管。
根据本发明的控制器，如果活塞向下方移动，那么增力装置的摆 动体的外侧端就向下方移动，并且与此相应地摆动体就绕着水平轴 进行摆动，摆动体的内侧端就向上方移动，从而阀杆被向上方移动。 由于水平轴位于靠近内侧端的部位，所以活塞的向下的力被放大后 向阀杆传递。而且，为了将用于导入压缩空气的空间进行密封而使 用金属波纹管，由此，不需要使用O型圈那样的耐热性差的部件， 另外，由于使用增力装置，施加于金属波纹管的压缩空气压可以变小， 所以可以兼顾耐热性和耐压性，从而可以得到适于作为高温阀来使用的 控制器。
附图说明
图1是表示根据本发明的控制器的一个实施方式的剖面图。
根据本发明的控制器，如果活塞向下方移动，那么增力装置的摆 动体的外侧端就向下方移动，并且与此相应地摆动体就绕着水平轴 进行摆动，摆动体的内侧端就向上方移动，从而阀杆被向上方移动。 由于水平轴位于靠近内侧端的部位，所以活塞的向下的力被放大后 向阀杆传递。而且，为了将用于导入压缩空气的空间进行密封而使 用金属波纹管，由此，不需要使用O型圈那样的耐热性差的部件， 另外，由于使用增力装置，施加于金属波纹管的压缩空气压可以变小， 所以可以兼顾耐热性和耐压性，从而可以得到适于作为高温阀来使用的 控制器。
附图说明
图1是表示根据本发明的控制器的一个实施方式的剖面图。
具体实施方式
以下参照附图说明本发明的实施方式。
在以下的说明中，左、右是指图的左、右。
图1表示本发明的控制器的一个实施方式。
此实施方式的控制器(1)具有：设有流体流入通道(2a)及流 体流出通道(2b)的阀箱(2)；设置在流体流入通道(2a)的周缘 的环状阀座(3)；被按压在环状阀座(3)上按压或离开环状阀座 (3)而开、闭流体通道(2a)的隔膜(阀体)(4)；在下端安装有隔 膜按压件(5a)的可以上下移动的阀瓣(阀体按压件)(5)；嵌在 阀瓣(5)外面的阀帽(6)；设置在阀箱(2)上部的下部壳体(7)； 与下部壳体(7)相连接的上部壳体(8)；配置在由上、下壳体(7)、 (8)形成的空间内，且下端与阀体按压件(5)抵接的阀杆(9)； 配置在壳体(7)、(8)内上部的活塞(10)；和设置在壳体(7)、 (8)内的活塞(10)下方且将施加于活塞(10)上的力放大后向阀 杆(9)传递的增力装置(11)。
阀箱(2)具有朝向上方开口的凹部(2c)，流体流入通道(2a)， 其一端朝向左方开口，另一端朝向凹部(2c)的底面中央部开口； 流体流出通道(2b)，其一端朝向右方开口，另一端朝向凹部(2c) 的底面右部开口。
阀瓣(5)形成为圆柱状，其中间部分具有法兰部。阀帽(6)形 成为圆筒状，在其下部的内周上形成有对阀瓣(5)的法兰部进行导 向的大口径的导向部(6a)。阀瓣(5)较松地、即可以上下移动地 嵌入在阀帽(6)内。阀帽(6)被嵌入在阀箱(2)的凹部(2c)内， 并且通过下部壳体(7)将其向下方按压，而借助于辅助压件(12) 将隔膜(4)的外周部固定在阀箱(2)上。
下部壳体(7)包括：底壁(7a)；在底壁(7a)上设置成直立 状并在外周面上形成有外螺纹部的周壁(7b)；从底壁(7a)下表 面向下方延伸且在内周面上形成有内螺纹部的小口径圆筒状的下方 凸出部(7c)。下部壳体(7)，通过将下方凸出部(7c)的内螺纹 部与设置在阀箱(2)的凹部(2c)的外周面上的外螺纹部螺合而被 固定在阀箱(2)上。
在下部壳体(7)的底壁(7a)中央设有贯通孔(13)，该贯通 孔(13)可以使阀杆(9)上下移动而对其进行导向。
上部壳体(8)包括圆筒状周壁(8a)和与设置在周壁(8a)的 上端部的内螺纹部螺合的圆盘状顶壁(8b)。在周壁(8a)的下部 内周面上形成有内螺纹部，通过将此内螺纹部与下部壳体(7)的周 壁(7b)的外螺纹部螺合，上部壳体(8)与下部壳体(7)在其内 部形成空间，并且被一体化。在上部壳体(8)的顶壁(8b)上，在 其中央部设有贯通孔(14)，在此贯通孔(14)内安装有用于导入 压缩空气的连接件(15)。
阀杆(9)包括：大口径轴部(21)，该大口径轴部(21)具有 下方凸出部(21a)，该下方凸出部(21a)可自由滑动地被嵌入在 下部壳体(7)的中央贯通孔(13)内大口径；和小口径轴部(22)， 该小口径轴部(22)在下端具有外螺纹部、并通过将此外螺纹部拧 入一个设置在大口径轴部(21)的上部的内螺纹部而与大口径轴部 (21)一体化小口径。大口径轴部(21)具有：位于下方凸出部(21a) 的基端部的法兰部(21b)；和直径小于其它部分且与小口径轴部(22) 与小口径轴部(22)对接的上端部(21c)。小口径轴部(22)在其 中间部具有比大口径轴部(21)的上端部(21c)的直径小一些的法 兰部(22a)。
活塞(10)形成为由下侧的大口径部(10a)和上侧的小口径部 (10b)构成的圆盘状，环状的活塞环(23)被一体化在大口径部 (10a)的下表面的外周部上。在上部壳体(8)的顶壁(8b)的下 表面中央部，形成有凹部(24)，由该凹部(24)形成的上部壳体 (8)的顶壁(8b)与活塞(10)之间的空间被作为用于导入压缩空 气的空间。
在活塞(10)的小口径部(10b)的外周，配置有整体上形成为 圆筒状的金属波纹管(16)，并且该金属波纹管(16)的下端部固 定在大口径部(10a)的上表面，其上端固定在上部壳体(8)的顶 壁(8b)下表面，借此用于导入压缩空气的空间得到密封。金属波 纹管(16)被称为焊接波纹管，是通过将金属冲压成圆盘状后形成 精密的波状的平板、并将该波状平板的内周和外周进行焊接来进行 制造的。
增力装置(11)具有被支承为可以绕水平轴(26)进行摆动的多 个摆动体(25)。摆动体(25)的外侧端部从下面抵接在活塞环(23) 的下表面上，其内侧端部从下面抵接在阀杆(9)的小口径轴部(22) 的法兰部(22a)的下表面上。摆动体(25)的外侧端部与活塞接触 的位置，高于摆动体(25)的内侧端部与阀杆接触的位置，水平轴 (26)的轴线，位于较之摆动体(25)的外侧端部与活塞接触的位 置和摆动体(25)的内侧端部与阀杆接触的位置之间的正中间位置 靠近内侧端的位置。因此，如果活塞(10)向下方移动，则增力装 置(11)的摆动体(25)的外侧端就向下方移动，与此相应地摆动 体(25)就绕水平轴(26)进行摆动，并且摆动体(25)的内侧端 向上方移动，从而阀杆(9)被向上方移动。因为水平轴(26)位于 靠近内侧端的位置，所以活塞(10)的向下的力被放大后传递给阀 杆(9)。放大率为(从水平轴的轴线到摆动体的外侧端部与活塞接 触的位置的距离)/(从水平轴的轴线到摆动体的内侧端部与阀杆接 触的位置的距离)。
摆动体(25)，设置成例如间隔90°的3个或者间隔120°的4 个。水平轴(26)由置于大口径轴部(21)的上表面上的圆筒状的 保持部件(27)保持。保持部件(27)包括开孔圆盘状的底壁(27a) 和以规定的间隔形成有可以使摆动体(25)进行移动的切口的周壁 (27b)。在摆动体(25)的内侧端部设有向上开口的凹部(25a)， 销(28)可以滚动地被嵌入在此凹部(25a)内，并且该销(28)与 阀杆(9)的小口径轴部(22)的法兰部(22a)相接触。
对阀杆(9)向下施加作用力的加力部件(17)采用盘簧，其由 阀杆(9)的大口径轴部(21)的法兰部(21b)和保持部件(27) 的底壁(27a)所阻挡。在保持部件(27)的底壁(27a)的外周面 与下部壳体(7)的周壁(7b)内周面之间，夹设有金属密封部件(18)。
另外，在图1所表示的流路关闭的状态中，活塞(10)位于上方， 并且由加力部件(17)施加了作用力的阀杆(9)位于下方，隔膜(4) 被按压到环状阀座(3)上。在此状态中，通过从用于导入压缩空气 的连接件(15)这部分导入压缩空气，活塞(10)向下方移动，借 助于增力装置(11)使阀杆(9)向上方移动，并且隔膜(4)离开 环状阀座(3)，从而得到流路打开的状态。
根据本控制器(1)，使用金属波纹管(16)来密封用于导入压 缩空气的空间，而不使用橡胶制的O型圈。因此其耐热性优越，可 以承受300℃左右的高温。另外，由于具有增力装置(11)，所以 即使降低导入的压缩空气气压，也可以获得较大的按压隔膜的力， 所以，可以减轻施加于金属波纹管(16)上的压力，从而可以得到 耐压性也很优越的用作高温阀的控制器。
本发明的控制器具有将施加于活塞上的力放大后向阀杆进行传 递的增力装置，并且其在高温下也可以使用，适合于用作高温阀。
在以下的说明中，左、右是指图的左、右。
图1表示本发明的控制器的一个实施方式。
此实施方式的控制器(1)具有：设有流体流入通道(2a)及流 体流出通道(2b)的阀箱(2)；设置在流体流入通道(2a)的周缘 的环状阀座(3)；被按压在环状阀座(3)上按压或离开环状阀座 (3)而开、闭流体通道(2a)的隔膜(阀体)(4)；在下端安装有隔 膜按压件(5a)的可以上下移动的阀瓣(阀体按压件)(5)；嵌在 阀瓣(5)外面的阀帽(6)；设置在阀箱(2)上部的下部壳体(7)； 与下部壳体(7)相连接的上部壳体(8)；配置在由上、下壳体(7)、 (8)形成的空间内，且下端与阀体按压件(5)抵接的阀杆(9)； 配置在壳体(7)、(8)内上部的活塞(10)；和设置在壳体(7)、 (8)内的活塞(10)下方且将施加于活塞(10)上的力放大后向阀 杆(9)传递的增力装置(11)。
阀箱(2)具有朝向上方开口的凹部(2c)，流体流入通道(2a)， 其一端朝向左方开口，另一端朝向凹部(2c)的底面中央部开口； 流体流出通道(2b)，其一端朝向右方开口，另一端朝向凹部(2c) 的底面右部开口。
阀瓣(5)形成为圆柱状，其中间部分具有法兰部。阀帽(6)形 成为圆筒状，在其下部的内周上形成有对阀瓣(5)的法兰部进行导 向的大口径的导向部(6a)。阀瓣(5)较松地、即可以上下移动地 嵌入在阀帽(6)内。阀帽(6)被嵌入在阀箱(2)的凹部(2c)内， 并且通过下部壳体(7)将其向下方按压，而借助于辅助压件(12) 将隔膜(4)的外周部固定在阀箱(2)上。
下部壳体(7)包括：底壁(7a)；在底壁(7a)上设置成直立 状并在外周面上形成有外螺纹部的周壁(7b)；从底壁(7a)下表 面向下方延伸且在内周面上形成有内螺纹部的小口径圆筒状的下方 凸出部(7c)。下部壳体(7)，通过将下方凸出部(7c)的内螺纹 部与设置在阀箱(2)的凹部(2c)的外周面上的外螺纹部螺合而被 固定在阀箱(2)上。
在下部壳体(7)的底壁(7a)中央设有贯通孔(13)，该贯通 孔(13)可以使阀杆(9)上下移动而对其进行导向。
上部壳体(8)包括圆筒状周壁(8a)和与设置在周壁(8a)的 上端部的内螺纹部螺合的圆盘状顶壁(8b)。在周壁(8a)的下部 内周面上形成有内螺纹部，通过将此内螺纹部与下部壳体(7)的周 壁(7b)的外螺纹部螺合，上部壳体(8)与下部壳体(7)在其内 部形成空间，并且被一体化。在上部壳体(8)的顶壁(8b)上，在 其中央部设有贯通孔(14)，在此贯通孔(14)内安装有用于导入 压缩空气的连接件(15)。
阀杆(9)包括：大口径轴部(21)，该大口径轴部(21)具有 下方凸出部(21a)，该下方凸出部(21a)可自由滑动地被嵌入在 下部壳体(7)的中央贯通孔(13)内大口径；和小口径轴部(22)， 该小口径轴部(22)在下端具有外螺纹部、并通过将此外螺纹部拧 入一个设置在大口径轴部(21)的上部的内螺纹部而与大口径轴部 (21)一体化小口径。大口径轴部(21)具有：位于下方凸出部(21a) 的基端部的法兰部(21b)；和直径小于其它部分且与小口径轴部(22) 与小口径轴部(22)对接的上端部(21c)。小口径轴部(22)在其 中间部具有比大口径轴部(21)的上端部(21c)的直径小一些的法 兰部(22a)。
活塞(10)形成为由下侧的大口径部(10a)和上侧的小口径部 (10b)构成的圆盘状，环状的活塞环(23)被一体化在大口径部 (10a)的下表面的外周部上。在上部壳体(8)的顶壁(8b)的下 表面中央部，形成有凹部(24)，由该凹部(24)形成的上部壳体 (8)的顶壁(8b)与活塞(10)之间的空间被作为用于导入压缩空 气的空间。
在活塞(10)的小口径部(10b)的外周，配置有整体上形成为 圆筒状的金属波纹管(16)，并且该金属波纹管(16)的下端部固 定在大口径部(10a)的上表面，其上端固定在上部壳体(8)的顶 壁(8b)下表面，借此用于导入压缩空气的空间得到密封。金属波 纹管(16)被称为焊接波纹管，是通过将金属冲压成圆盘状后形成 精密的波状的平板、并将该波状平板的内周和外周进行焊接来进行 制造的。
增力装置(11)具有被支承为可以绕水平轴(26)进行摆动的多 个摆动体(25)。摆动体(25)的外侧端部从下面抵接在活塞环(23) 的下表面上，其内侧端部从下面抵接在阀杆(9)的小口径轴部(22) 的法兰部(22a)的下表面上。摆动体(25)的外侧端部与活塞接触 的位置，高于摆动体(25)的内侧端部与阀杆接触的位置，水平轴 (26)的轴线，位于较之摆动体(25)的外侧端部与活塞接触的位 置和摆动体(25)的内侧端部与阀杆接触的位置之间的正中间位置 靠近内侧端的位置。因此，如果活塞(10)向下方移动，则增力装 置(11)的摆动体(25)的外侧端就向下方移动，与此相应地摆动 体(25)就绕水平轴(26)进行摆动，并且摆动体(25)的内侧端 向上方移动，从而阀杆(9)被向上方移动。因为水平轴(26)位于 靠近内侧端的位置，所以活塞(10)的向下的力被放大后传递给阀 杆(9)。放大率为(从水平轴的轴线到摆动体的外侧端部与活塞接 触的位置的距离)/(从水平轴的轴线到摆动体的内侧端部与阀杆接 触的位置的距离)。
摆动体(25)，设置成例如间隔90°的3个或者间隔120°的4 个。水平轴(26)由置于大口径轴部(21)的上表面上的圆筒状的 保持部件(27)保持。保持部件(27)包括开孔圆盘状的底壁(27a) 和以规定的间隔形成有可以使摆动体(25)进行移动的切口的周壁 (27b)。在摆动体(25)的内侧端部设有向上开口的凹部(25a)， 销(28)可以滚动地被嵌入在此凹部(25a)内，并且该销(28)与 阀杆(9)的小口径轴部(22)的法兰部(22a)相接触。
对阀杆(9)向下施加作用力的加力部件(17)采用盘簧，其由 阀杆(9)的大口径轴部(21)的法兰部(21b)和保持部件(27) 的底壁(27a)所阻挡。在保持部件(27)的底壁(27a)的外周面 与下部壳体(7)的周壁(7b)内周面之间，夹设有金属密封部件(18)。
另外，在图1所表示的流路关闭的状态中，活塞(10)位于上方， 并且由加力部件(17)施加了作用力的阀杆(9)位于下方，隔膜(4) 被按压到环状阀座(3)上。在此状态中，通过从用于导入压缩空气 的连接件(15)这部分导入压缩空气，活塞(10)向下方移动，借 助于增力装置(11)使阀杆(9)向上方移动，并且隔膜(4)离开 环状阀座(3)，从而得到流路打开的状态。
根据本控制器(1)，使用金属波纹管(16)来密封用于导入压 缩空气的空间，而不使用橡胶制的O型圈。因此其耐热性优越，可 以承受300℃左右的高温。另外，由于具有增力装置(11)，所以 即使降低导入的压缩空气气压，也可以获得较大的按压隔膜的力， 所以，可以减轻施加于金属波纹管(16)上的压力，从而可以得到 耐压性也很优越的用作高温阀的控制器。
本发明的控制器具有将施加于活塞上的力放大后向阀杆进行传 递的增力装置，并且其在高温下也可以使用，适合于用作高温阀。
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