| 【発明の名称】 |
ボールバルブ |
| 【発明者】 |
【氏名】野間口 謙雄
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| 【要約】 |
【課題】弁本体を接続配管から取り外すことなく、シートリングやボールプラグの交換を容易に行なうことができ、メンテナンスをしやすくし、流体制御システムのトータルコストを低減する。
【解決手段】略同一直線上に位置する１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａを形成する弁本体１０に、１次側流路１１ｂと２次側流路１２ｂを否対面位置で連通するボールプラグ１３を配設し、このボールプラグに接する一対のシートリング１６，１７を１次側流路１１ｂ及びその延長方向に設け、１次側接続口１１ａから２次側接続口１２ａに向う方向に対して垂直に弁軸１５を立設し、１次側流路１１ｂの延長方向にプラグ取出部１８を設け、このプラグ取出部１８に蓋体１９を設けたものである。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 略同一直線上に位置する１次側接続口及び２次側接続口を形成する弁本体と、この弁本体内に配設され１次側流路と２次側流路を非対面位置で連通可能としたボールプラグと、このボールプラグに接し前記１次側流路及びその延長方向に設けられた一対のシートリングと、前記１次側接続口から前記２次側接続口に向う方向に対して垂直に立設され前記ボールプラグを回動操作する弁軸と、前記１次側流路の延長方向に設けられ前記ボールプラグ及び前記シートリングが出入可能なプラグ取出部と、このプラグ取出部の外部開口に設けた蓋体とを有するボールバルブ。
【請求項２】 弁本体内のボールプラグに形成された弁孔は、弁軸の垂直方向で１次側流路及び２次側流路と連通するようになっていることを特徴とする請求項１記載のボールバルブ。
【請求項３】 弁本体内のボールプラグに形成された弁孔は、弁軸の垂直方向で１次側流路と連通し、且つ、弁軸の延長方向で２次側流路と連通するようになっていることを特徴とする請求項１記載のボールバルブ。
【請求項４】 弁本体は、ボールプラグと蓋体とで囲まれた空間に１次側流路から流体を導入するための１次側流体導入孔を有することを特徴とする請求項３記載のボールバルブ。
【請求項５】 １次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたことを特徴とする請求項２記載のボールバルブ。
【請求項６】 １次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたことを特徴とする請求項３記載のボールバルブ。
【請求項７】 １次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたことを特徴とする請求項４記載のボールバルブ。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、配管が接続されて流体の流路開閉および流量調整を行うボールバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】図６は従来の直線型ボールバルブを示す縦断面図であり、図において、１は弁本体であり、この弁本体１は流体の流出口１ａ（２次側接続口）及び２次側流路１ｂを有している。２は本体カバーであり、流体の流入口（１次側接続口）２ａ及び１次側流路２ｂを有している。３は前記弁本体１に前記本体カバー２を着脱可能に締着しているボルト、４は前記弁本体１内に嵌め込まれた第１のシートリング、５は前記本体カバー２内に嵌め込まれた第２のシートリング、６は前記弁本体１と本体カバー２との間に配置されたボールプラグであり、このボールプラグ６は弁孔７を有して前記第１及び第２のシートリング４，５に回転可能に接している。８は前記ボールプラグ６を回動操作するための弁軸であり、この弁軸８はシール部材９を介して前記弁本体１を貫通し、前記ボールプラグ６に着脱可能に連結されている。そして、前記弁軸８には操作器（図示せず）が取り付けられるようになっている。
【０００３】ここで、前記流入口２ａと前記流出口１ａは対面位置で開口し、その流入口２ａには１次側配管（図示せず）が、且つ、流出口１ａには２次側配管（図示せず）がそれぞれ接続され、前記ボールプラグ６は、弁軸８を回動中心として、弁孔７が前記流入口２ａと流出口１ａとを直線状に連通する開弁位置と、それらの流入口２ａと流出口１ａとの間を遮断する閉弁位置とに回動変位するようになっている。
【０００４】以上のように構成されたボールバルブは、シートリング４，５やボールプラグ６が摩耗等した際に、その交換を行う必要がある。その交換に際しては、まず、流入口２ａと流出口１ａに接続された配管を途中で切断するか、もしくは取り外した後、ボルト３及び本体カバー２を順次取り外し、本体カバー２内のシートリング５を交換する。また、弁本体１側のシートリング４やボールプラグ６をも交換する場合には、弁軸８を取り外してから、ボールプラグ６やシートリング４を交換する。その交換後にはボールバルブを再度組み立て、且つ、配管の再度接続工事等を行う。
【０００５】図７は特開平４−３９４７１号公報に開示された従来のアングル型ボールバルブを示す縦断面図であり、図６と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。このアングル型ボールバルブにあっても、シートリング４，５やボールプラグ６の交換を行う際には、ボルト３及び本体カバー２を順次取り外してから、ボールプラグ６やシートリング４を交換し、その交換後にボールバルブを再度組み立てる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】従来のボールバルブは以上のように構成されているので、図６に示す直線型ボールバルブの場合、流入口２ａと流出口１ａに配管が接続されたままの状態でシートリング４，５やボールプラグ６等の部品交換を行うことは不可能であり、流入口２ａ側のシートリング５だけを交換する際であっても、その流入口２ａに接続された配管の切断や取り外しを行った後、ボルト３を取り外さなければならず、また、流出口１ａ側のボールプラグ６やシートリング４を交換する際、前記ボルト３の取り外し後に弁軸８を取り外せば交換可能であるが、このような部品交換後においても、ボールバルブの再度組み立てや配管の再度接続工事等を必要とするなど、部品交換に多くの手数と時間を要して作業性が非常に悪いという課題があった。さらに、片側（２次側流路１ｂ側）のシートリング４には、ボールプラグ６が１次側流体圧によって強く圧接され、前記シートリング４の摩耗が早くなるため、頻繁にメンテナンスしなければならず、また、トルクの大きい操作器を必要とし、流体制御システムのトータルコストが嵩むなどの課題があった。一方、図７に示すようなアングル型ボールバルブにあっては、部品交換の容易なものもあるが、その設置場所が制約されるという課題があった。
【０００７】この発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、設置場所の制約を受けない最も需要の多い直線型のボールバルブにおいて、弁本体を接続配管から取り外すことなく、シートリングやボールプラグ等の部品交換を容易に行うことができて、メンテナンスがしやすく、且つ、メンテナンス頻度も少なく、しかも、弁軸に対する操作器の取り付けにも制約を受けず、流体制御システムのトータルコストを低減できるボールバルブを得ることを目的とする。
【０００８】また、この発明は、ボールプラグ両側の圧力が均衡し、シートリングとボールプラグの摩擦が小さくなって、シートリングの寿命延長と共に操作トルクの減少が図れるボールバルブを得ることを目的とする。
【０００９】さらに、この発明は、フランジ型のバルブであってもボールプラグ及びシートリングのメンテナンスが容易で、且つ、バルブ全体のコンパクト化が図れると共に、保温カバーの取り付けが容易なボールバルブを得ることを目的とする。
【００１０】さらに、この発明は、１次側流路が１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向からボールプラグに向うよう屈曲した構成とすることにより、弁本体における１次側流路の屈曲方向と反対側には、屈曲部がなく且つ距離の短い直線的な１次側流体導入孔の加工を実現できるボールバルブを得ることを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明に係るボールバルブは、略同一直線上に位置する１次側接続口及び２次側接続口を形成する弁本体と、この弁本体内に配設され１次側流路と２次側流路を非対面位置で連通可能としたボールプラグと、このボールプラグに接し前記１次側流路及びその延長方向に設けられた一対のシートリングと、前記１次側接続口から前記２次側接続口に向う方向に対して垂直に立設され前記ボールプラグを回動操作する弁軸と、前記１次側流路の延長方向に設けられ前記ボールプラグ及び前記シートリングが出入可能なプラグ取出部と、このプラグ取出部の外部開口に設けた蓋体とを有するものである。
【００１２】請求項２記載の発明に係るボールバルブは、請求項１記載の発明において、弁本体内のボールプラグに形成された弁孔が、弁軸の垂直方向で１次側流路及び２次側流路と連通するようになっているものである。
【００１３】請求項３記載の発明に係るボールバルブは、請求項１記載の発明において、弁本体内のボールプラグに形成された弁孔が、弁軸の垂直方向で１次側流路と連通し、且つ、弁軸の延長方向で２次側流路と連通するようにしたものである。
【００１４】請求項４記載の発明に係るボールバルブは、請求項３記載の発明において、ボールプラグと蓋体とで囲まれた空間に１次側流路から流体を導入するための１次側流体導入孔を弁本体が有するものである。
【００１５】請求項５記載の発明に係るボールバルブは、請求項２記載の発明において、１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたものである。
【００１６】請求項６記載の発明に係るボールバルブは、請求項３記載の発明において、１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたものである。
【００１７】請求項７記載の発明に係るボールバルブは、請求項４記載の発明において、１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１はこの実施の形態１によるボールバルブを示す縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図であり、これらの図において、１０は弁本体であり、この弁本体１０は、略同一直線上に位置する１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａを形成し、且つ、前記１次側接続口１１ａに連続する１次側流路１１ｂおよび前記２次側接続口１２ａに連続する２次側流路１２ｂを形成している。
【００１９】１３は弁本体１０内に配設された回転可能なボールプラグであり、このボールプラグ１３には、前記１次側流路１１ｂと前記２次側流路１２ｂとを非対面位置で連通可能とした弁孔１４が形成されている。１５は前記ボールプラグ１３に着脱可能に連結された弁軸であり、この弁軸１５は、前記１次側接続口１１ａから前記２次側接続口１２ａに向う方向に対して垂直方向に立設され、且つ、操作器（図示せず）が取り付けられて前記ボールプラグ１３を回動操作するためのものである。
【００２０】ここで、前記１次側流路１１ｂは、図２に示すように、前記１次側接続口１１ａと前記２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に対し略垂直方向に屈曲して前記ボールプラグ１３に向うように形成されている。一方、前記ボールプラグ１３の弁孔１４は、前記弁軸１５の垂直方向で前記１次側流路１１ｂと連通し、且つ、前記弁軸１５の延長方向で前記２次側流路１２ｂと連通するように形成されている。従って、この実施の形態１において、１次側流路１１ｂは、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に沿って弁軸１５に対する垂直方向からボールプラグ１３に向うように屈曲形成され、２次側流路１２ｂは、弁軸１５の延長方向となるボールプラグ１３の下部で弁孔１４に常時連通するように屈曲形成されている。
【００２１】１６，１７は前記ボールプラグ１３の球面に接して前記１次側流路１１ｂ及びその延長方向に設けられた一対のシートリング、１８は弁本体１０における１次側流路１１ｂの延長方向に設けられたプラグ取出部であり、このプラグ取出部１８はボールプラグ１３及びシートリング１６，１７を出入可能な口径に形成されている。１９は前記プラグ取出部１８の外部開口に着脱可能に取り付けられた蓋体である。ここで、前記一対のシートリング１６，１７において、一方のシートリング１６は前記弁本体１０内の１次側流路１１ｂ側に着脱可能に嵌着され、他方のシートリング１７は前記蓋体１９の先端に着脱可能に嵌着されている。
【００２２】２０はボールプラグ１３と蓋体１９とで囲まれた空間、２１は１次側流路１１ｂの流体を前記空間２０に案内・導入するための１次側流体導入孔（流体バイパス孔）であり、この１次側流体導入孔２１は、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に対して略４５゜の角度で弁本体１０のプラグ取出部１８側の壁部に直線状に設けられている。２２は蓋体１９の筒状壁部１９ａに設けられた１次側流体導入孔であり、この１次側流体導入孔２２は、プラグ取出部１８に対する蓋体１９の螺合取付位置で弁本体１０側の前記１次側流体導入孔２１に連通するものである。従って、弁本体１０側の１次側流体導入孔２１は、１次側流路１１ｂの屈曲方向と反対側で蓋体１９の１次側流体導入孔２２と連通して１次側流路１１ｂの流体を前記空間２０に導入するようになっている。
【００２３】次に動作について簡単に説明する。上述のように構成されたボールバルブは、弁本体１０の１次側接続口１１ａに１次側配管（図示せず）が、且つ、２次側接続口１２ａに２次側配管（図示せず）がそれぞれ接続されて使用に供せられ、操作器（図示せず）によるボールプラグ１３の回転制御によって、弁孔１４が１次側流路１１ｂと２次側流路１２ｂとを連通する開弁位置と、１次側流路１１ｂと２次側流路１２ｂとを遮断する閉弁位置とに切り換えられたり、流量絞り位置とに切り換えられたりする。
【００２４】そして、ボールプラグ１３の弁孔１４が１次側流路１１ｂと２次側流路１２ｂとを接続した開弁状態において、１次側流路１１ｂの流体は、蓋体１９の反対側からボールプラグ１３の弁孔１４を通って２次側流路１２ｂに向う流れと、蓋体１９側で弁本体１０の１次側流体導入孔２１と蓋体１９の１次側流体導入孔２２を通って空間部２０に流入する流れとなる。これによって、蓋体１９の反対側と蓋体１９側の両方からボールプラグ１３に作用する流体圧力が均衡する。このため、シートリング１６，１７とボールプラグ１３との摩擦が小さくなって、シートリング１６，１７の寿命延長および操作トルクの減少が図れる。
【００２５】次に、シートリング１６，１７やボールプラグ１３を交換する場合について説明する。この場合、弁本体１０のプラグ取出部１８から蓋体１９を取り外すと、該蓋体１９と共に一方のシートリング１７が取り外され、且つ、前記プラグ取出部１８が開口するので、このプラグ取出部１８からボールプラグ１３及び他方のシートリング１６を順次取り出して新たなものと交換することが可能となる。
【００２６】以上説明した実施の形態１によれば、弁本体１０を接続配管から取り外すことなく、プラグ取出部１８の蓋体１９を取り外すだけで、弁本体１０内のシートリング１６，１７およびボールプラグ１３の交換を簡単に手際よく行うことができるという効果がある。また、弁本体１０から弁軸１５が垂直方向に延びているので、該弁軸１５に対する操作器の取り付けを制約なく容易に行うことができるという効果がある。さらには、１次側流路１１ｂの流体の一部が弁本体１０及び蓋体１９の１次側流体導入孔２１，２２から空間部２０に導入されることにより、ボールプラグ１３に対して蓋体１９側及び蓋体１９の反対側の両方から作用する流体圧力が均衡するため、シートリング１６，１７とボールプラグ１３との摩擦が小さくなって、シートリング１６，１７の寿命延長および操作トルクの減少が図れる。しかも、上述のように、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に対して略４５゜の角度で弁本体１０のプラグ取出部１８側の壁部に直線状に設けられた１次側流体導入孔２１は、屈曲部が存在せず且つ距離が短いので、ドリル等による加工を容易に実現できるという効果がある。
【００２７】実施の形態２．図３はこの発明の実施の形態２によるボールバルブを示す縦断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図であり、図１および図２と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。上記実施の形態１では、ボールプラグ１３の弁孔１４を、弁軸１５の垂直方向で１次側流路１１ｂと連通させ、且つ、弁軸１５の延長方向で２次側流路１２ｂと連通させるように形成したが、この実施の形態２では、ボールプラグ１３の弁孔１４が、弁軸１５に対する垂直方向で１次側流路１１ｂと２次側流路１２ｂとを連通するように、前記弁孔１４を形成したものである。従って、この実施の形態２において、１次側流路１１ｂは、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に沿って弁軸１５に対する垂直方向でボールプラグ１３に向うように屈曲形成され、２次側流路１２ｂは、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線上に形成されている。なお、図３および図４において、符号１０ａは弁本体１０の両端に設けられた配管接続用のフランジである。
【００２８】この実施の形態２によれば、フランジ型のバルブ構成でありながら、上記実施の形態１の場合と同様に、弁軸１５の延長方向に対する垂直方向に設けられたプラグ取出部１８および蓋体１９が弁本体１０両端のフランジ１０ａ間に位置するため、フランジ型バルブにおいても、メンテナンス時に前記フランジ１０ａが邪魔になるようなことがなく、メンテナンスが容易になるという効果がある。また、１次側流路１１ｂによる弁本体１０の膨らみ及び蓋体１９による膨らみがバルブの中心を挟んで両側に位置し、且つ、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に沿って弁軸１５に対する垂直方向で１次側流路１１ｂと２次側流路１２ｂとが連通する構成としたので、バルブ全体がコンパクトになり、弁本体１０に対する保温カバーの取り付けも容易に行えるという効果がある。
【００２９】実施の形態３．図５はこの発明の実施の形態３によるボールバルブの横断平面図であり、図１から図４と同一または相当部分には同一符号を付して重複説明を省略する。この実施の形態３では、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に対して略４５゜の角度で１次側流路１１ｂがボールプラグ１３に向うように前記１次側流路１１ｂを屈曲させ、その屈曲方向に沿って１次側流体導入孔２１を弁本体１０に設けると共に、１次側流体導入孔２１の先端を略直角に屈曲させた蓋体１９の１次側流体導入孔２２と連通させるように構成したものである。なお、この実施の形態３によるボールバルブにおいて、弁本体１０の１次側流路１１ｂは、１次側接続口１１ａと２次側接続口１２ａとを結ぶ直線に対する略垂直方向でボールプラグ１３に向うように屈曲形成され、ボールプラグ１３の弁孔１４は、弁軸１５に対する略垂直方向で前記１次側流路１１ｂに連通し、且つ、弁軸１５の延長方向で２次側流路１２ｂと連通するように形成されている。
【００３０】この実施の形態３によれば、上記実施の形態１の場合と同様に、１次側流路１１ｂの流体が流体バイパス孔２１からボールプラグ１３と蓋体１９との間の空間２０に導入されることにより、前記ボールプラグ１３には、１次側流路１１ｂと前記空間２０の両方から流体圧が作用してその両方の圧力がバランスするため、ボールプラグ１３とシートリング１６，１７との摩擦が小さくなって、該シートリング１６，１７の寿命延長を図ることができると共に、弁軸１５によるボールプラグ１３の操作トルクを小さくできるという効果がある。
【００３１】
【発明の効果】以上のように、請求項１記載の発明によれば、略同一直線上に位置する１次側接続口及び２次側接続口を形成する弁本体と、この弁本体内に配設され１次側流路と２次側流路を非対面位置で連通可能としたボールプラグと、このボールプラグに接し前記１次側流路及びその延長方向に設けられた一対のシートリングと、前記１次側接続口から前記２次側接続口に向う方向に対して垂直に立設され前記ボールプラグを回動操作する弁軸と、前記１次側流路の延長方向に設けられ前記ボールプラグ及び前記シートリングが出入可能なプラグ取出部と、このプラグ取出部の外部開口に設けた蓋体とを有する構成としたので、設置場所の制約を受けない最も需要の多い直線型のボールバルブにおいて、弁本体を接続配管から取り外すことなく、プラグ取出部の蓋体を取り外すだけで、シートリングやボールプラグ等の部品交換を簡単に手際よく行うことができ、メンテナンスがしやすく、且つ、メンテナンス頻度も少なく、しかも、弁本体から弁軸が垂直方向に延びているので、弁軸に対する操作器の取り付けにも制約を受けず、流体制御システムのトータルコストを低減できるなどの効果がある。
【００３２】請求項２記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明において、ボールプラグに形成された弁孔が、弁軸の垂直方向で１次側流路及び２次側流路と連通する構成としたので、上記請求項１記載の発明と同様の効果が得られる。
【００３３】請求項３記載の発明によれば、上記請求項１記載の発明において、ボールプラグに形成された弁孔が、弁軸の垂直方向で１次側流路と連通し、且つ、弁軸の延長方向で２次側流路と連通する構成としたので、上記請求項１記載の発明と同様の効果が得られる。
【００３４】請求項４記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明において、ボールプラグと蓋体とで囲まれた空間に１次側流路から流体を導入するための１次側流体導入孔を弁本体が有する構成としたので、ボールプラグには、１次側流路と前記空間の両方からの流体圧が作用し、その両方の圧力が均衡するため、ボールプラグとシートリングとの摩擦が小さくなって、該シートリングの寿命延長が図れ、且つ、弁軸によるボールプラグの操作トルクを小さくできるという効果がある。
【００３５】請求項５記載の発明によれば、上記請求項２記載の発明において、１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対する略垂直方向で１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたので、１次側流路による弁本体の膨らみ及び蓋体による膨らみがバルブの中心を挟んで両側に位置することとなって、バルブ全体がコンパクトになり、弁本体に対する保温カバーの取り付けも容易に行えるなどの効果がある。また、特にフランジ型のバルブにおいても、そのフランジが弁本体内のメンテナンス時にプラグ取出部および蓋体の邪魔になるようなことがなく、メンテナンスが容易になるという効果がある。
【００３６】請求項６記載の発明によれば、上記請求項３記載の発明において、１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向に１次側流路がボールプラグに向うよう前記１次側流路を屈曲させたので、上記請求項３記載の発明においても上記請求項５記載の発明と同様の効果が得られる。
【００３７】請求項７記載の発明によれば、請求項４記載の発明において、１次側流路が１次側接続口と２次側接続口を結ぶ直線に対して略垂直方向からボールプラグに向うように、前記１次側流路を屈曲させたので、弁本体における１次側流路の屈曲方向と反対側には、屈曲部がなく且つ距離の短い直線的な１次側流体導入孔の加工を実現でき、このように屈曲部がなく且つ距離の短い直線的な１次側流体導入孔はドリル等によって弁本体に容易に加工できるという効果がある。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６６６６
【氏名又は名称】株式会社山武
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）４月１７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】田澤 博昭 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−３０４０１９ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）１１月５日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１０８１４８ |
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