(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱と弁体間に設けたボール弁の弁座において、
流体の流入側弁座は、内径側（流路側）で流路の近い方の一部を弁体と接触するシール面に設け、このシール面と弁座の内径面との接点をエッジとし、外径側（空隙部側）で前記シール面から段部を経て徐々に拡がる逃し面を設け、
流出側弁座は、外径部（空隙部側）で背面と対抗する端面に近い方の一部を弁体と接触するシール面に設け、このシール面と前記端面との接点をエッジとし、内径側（流路側）で前記シール面から段部を経て徐々に拡がる逃し面を設けた、ことを特徴とする粉体や繊維状の異物を含む流体に使用するボール弁の弁座。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はボール弁の弁座に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりボール弁の弁座には種々の工夫がなされている。弁座のシール面全面に弁体の外周部が接触するものとして、実公昭４６−１７５９号公報、実公昭５１−２６３５８号公報などがある。又、弁体の流路開口縁近辺の外周面を球面よりやや急なカーブとして、弁座との間に徐々に拡がる逃し面を設けた例は実公平４−３５６４３号公報に開示されている。
【０００３】
図５は従来例の弁座と弁体との接触状態を示す要部断面図で、３１は弁体、３２は弁箱、３３は弁座、３５は逃し面である。弁体３１の開口縁部近辺の外周面３４を球面よりやや急なカーブとして、弁座３３との間に徐々に拡がる逃し面３５を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来例の内、前者のように弁座のシール面全面に弁体が接触している場合は、摩擦面が広くボール弁の開閉のためのスピンドル回転トルクが大きくなる難点がある。また、後者の場合、粉体や繊維状の異物を含む流体に使用すると、弁体３１の回転に伴ない流体の流入側では、外周面３４が急なカーブから球面になるに従って逃し面３５が徐々に狭くなっているので、この狭い部分に粉体や繊維状のものが入り込む。そして逃し面３５内に押し込められ、圧縮固化することにより弁座３３又は弁体３１に固着し、弁体の回転不良の原因となっていた。
【０００５】
本発明の目的は上記のような問題点を解消し、弁体の回転を円滑にすると共に粉体や繊維状のものを切断して逃し面から円滑に流出させ、弁体の開閉頻度の多少に拘わらず弁座や弁体への粉体等の固着が生じないボール弁の弁座を提供しようとするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、第1発明では、弁箱と弁体間に設けたボール弁の弁座において、流体の流入側弁座は、内径側（流路側）で流路の近い方の一部を弁体と接触するシール面に設け、このシール面と弁座の内径面との接点をエッジとし、外径側（空隙部側）で前記シール面から段部を経て徐々に拡がる逃し面を設け、流出側弁座は、外径部（空隙部側）で背面と対抗する端面に近い方の一部を弁体と接触するシール面に設け、このシール面と前記端面との接点をエッジとし、内径側（流路側）で前記シール面から段部を経て徐々に拡がる逃し面を設けた、粉体や繊維状の異物を含む流体に使用するボール弁の弁座とした。
【０００７】
第２発明では、弁箱と弁体間に設けたボール弁の弁座において、流体の流入側弁座および流出側弁座は、それぞれ内径側では流路に近い方の一部を弁体と接触するシール面に設け、このシール面と弁座の内径面との接点をエッジとし、外径側で前記シール面から段部を経て徐々に拡がる逃し面を設けた。
第３発明では、ボール弁における流体の流入側弁座として、背面の弾性体に代えて、ゴム等の弾性素材本体の外周を被覆した合成樹脂膜を有する弁座とし、流体の流出側弁座は請求項１または２記載の弁座とした。
【０００８】
【作用】
第１発明では、流体の流入側弁座は、内径側（流路側）で流路に近い方の一部に弁体と接触するシール面を設けたので、接触面積が少なく、シール面と弁座の内径面との接点がエッジであるので、弁体が回転した時流路開口縁が粉体等を切断し、弁座の外径側へ粉体等の異物が入らないようにしている。万一粉体等が入った時でも、切断されて細かくなった粉体は、外径側の段部により一旦落ち込み圧縮されることなく、徐々に拡がる逃し面に沿って円滑に流出するようになり、粉体等が弁座や弁体へ固着することがなくなった。
【０００９】
流体の流出側弁座は、外径側（空隙部側）で端面に近い方の一部をシール面とし、このシール面と前記端面との接点をエッジとしているので、弁体の回転により粉体等は切断されるようになっている。また内径側（流路側）は段部から徐々に拡がる逃し面が流路に開放しているので、粉体等は前記と同様に円滑に流出し、弁体の回転操作が軽く円滑に行われる。
【００１０】
第２発明では、弁体の開の時間が長く、開閉操作頻度が少ない場合に適したもので、例えばスケール等の異物を含む地熱水に長時間使用すると、これらの異物が弁箱や弁体の流路内に堆積する。このような状態でも流入側弁座および流出側弁座のそれぞれのシール面を流路側に設けており、かつ内径面とシール面によりエッジを構成しているので、逃し面にスケールが入って弁体の回転を阻害するようなことがなくなった。万一弁座と弁体と弁箱との間の空隙部にスケール等が入る場合も、弁体の回転により切断され細かくなったスケールは段部を経て徐々に拡がる逃し面から流出するので、逃し面部分で圧縮固化されることがない。
【００１１】
第３発明では、流入側弁座でゴム等の弾性素材本体の外周を被覆した合成樹脂膜を有する弁座を用いているので、弁体の回転操作が円滑に行われる。流出側弁座では第１発明または第２発明と同様にエッジがあり、粉体等の切断をしまたは粉体やスケールが弁座より侵入しないようにしているので、弁体の円滑な操作が可能である。
【００１２】
【実施例】
以下、図面に示した実施例につき説明する。
図１は本発明の要部断面図で、１は弁体、２は弁箱、３は流路である。４は流入側弁座で、背面に設けた弾性体５としてのバネにより弁体１側に圧接されている。弁座の内径側は流路３に近い方の一部を弁体１と接触するシール面６に設け、このシール面６と内径面７との接点をエッジ８とした。
【００１３】
図示した例では、内径面７は流路３と平行に設けているが、エッジ８が構成され異物が切断可能であればよく、これに限定されない。弁座の外径側は前記シール面６から段部９を経て徐々に拡がる逃し面１０に設けた。
１１は流出側弁座で、外径側はパッキン１２と対向する端面１３に近い方の一部を弁体１と接触するシール面１４に設けた。このシール面１４と前記端面１３との接点をエッジ１５とした。図示した例では、端面１３は流路３と直角に設けているが、エッジ１５が構成され異物が切断可能であればよく、これに限定されない。
【００１４】
内径側は前記シール面１４から段部１６を経て徐々に拡がる逃し面１７に設けた。１８は空隙部で、弁箱２、流入側弁座４、流出側弁座１１及び弁体１間にある。
図２は図１の弁体１を回転した状態を示す図で、エッジ８と弁体１の流路１９の開口縁により粉体や繊維状の異物２０を切断している。弁体１の回転時、流入側弁座４のエッジ８および流出側弁座１１のエッジ１５が弁体１の流路開口縁で粉体等を切断する作用をするが、それぞれの段部９または段部１６は異物を流出し易くするほか若干の切断作用も有する。
【００１５】
図３は他実施例で、開閉操作頻度が少なく弁体の開の時間が長い場合に適したもので、例えばスケール等の異物を含む地熱水に長時間使用しても、流入側弁座および流出側弁座のシール面を流路側に設けており、かつ内径面とシール面によりエッジを構成しているので、スケール等の異物が逃し面に侵入するのを防止出来るようになった。万一侵入しても、エッジで細かく切断されており、逃し面から容易に流出し、逃し面部に固着することがない。
【００１６】
図３において、流入側弁座２１は図１の場合と同一である。流出側弁座２２は、流路３に近い方の一部を弁体１と接触するシール面２４に設け、このシール面２４と弁座の内径面２３との接点をエッジ２５とした。外径側は前記シール面２４から段部２６を経て徐々に拡がる逃し面２７に設けた。
図４はさらに他実施例を示し、流入側弁座２８は背面に弾性体を用いることなく、ゴム等の弾性素材本体の外周を合成樹脂膜２９で被覆した例を示す。流出側弁座３０は図３の例と同様である。尚、流出側弁座は図１の例と同じ構成を用いることができる。
【００１７】
【発明の効果】
第１発明では、流入側弁座のシール面と内径面との接点をエッジとしたので、粉体や繊維状の異物が弁体の回転時に細かく切断され、弁座より内部に侵入することが少なくなった。また万一侵入しても、エッジと弁体の開口縁部で細かく切断され、段部から徐々に拡がった逃し面に沿って円滑に流れ出るようになっているので、粉体等の異物が押し込まれ圧縮されることによって固着が生じることがなくなった。シール面が流路に近い方の一部に設けてあるので、摩擦力が小さく、円滑な弁体回転操作ができるようになった。また、流出側弁座では逃し面が流体通路に通じているので、粉体等は容易に流出してこの部分に固着することもない。
【００１８】
第２発明では、流入側弁座及び流出側弁座共にシール面を内径側とし、外径側を逃し面としているので、長期間弁体を開放して弁の開閉操作の頻度が低い弁体についても、弁箱の流路や弁体の流路に流れるスケールを含む流体は、弁座部分で遮断され、弁座、弁体、弁箱間の間隙部に侵入するのを防止出来るようになった。万一空隙部に入っても、スケール等の異物はエッジと弁体とにより細かく切断された状態で段部から逃し面へ流出されるので、固着するようなことがなく、円滑なボール弁の開閉ができる。
【００１９】
第３発明では、ばねを用いない流入側弁座により弁体の開閉操作がさらに円滑にでき、流出側では第１発明や第２発明と同様に粉体やスケールの切断と流出とができ、弁体の円滑な回転が十分保証されるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボール弁の弁座の要部断面図
【図２】弁体の回転操作時を示す説明図
【図３】他実施例として示した弁座の要部断面図
【図４】さらに他実施例として示した要部断面図
【図５】従来例の弁座を示す要部断面図
【符号の説明】
１  弁体
２  弁箱
３  流路
４、２１、２８  流入側弁座
６、１４、２４  シール面
７、２３  内径面
８、１５、２５  エッジ
９、１６、２６  段部
１０、１７、２７  逃し面
１１、２２、３０  流出側弁座
１３  端面
１８  空隙部
２９  合成樹脂膜
【図１】
0003691097.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
0003691097.tif 000005
【図５】
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