(57)【要約】【課題】ボールバルブ内部での異物の発生および流体の滞留を防ぐために流す流体の流量を低減できるボールバルブを提供する。【解決手段】弁室１３内の第二流路１２側に位置し且つ第一流路１１及び第二流路１２を流れる流体の流量を調節するように構成される流量調整シート４を備えるボールバルブにおいて、流量調整シート４は環状のシート部４２とシート部４２の内周側に位置する流量調整部４４とを備え、シート部４２はボール弁体２が摺動し且つ流体を密封するシール面４３を備え、流量調整部４４は第二流路１２と弁室１３とを連通する流量調整開口４６とシール面４３に連続的に接続されていてボール弁体２から離間するとともに流体を誘導するように構成される誘導面４７とを備え、誘導面４７とボール弁体２との隙間が誘導面４７の外周縁から流路軸線に近づくにつれて連続的に大きくなる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一流路と、第二流路と、第一流路と第二流路とを連通する弁室と、を備えるバルブ本体と、
前記弁室内の前記第一流路側に位置するシートと、
前記弁室内の前記第二流路側に位置し且つ前記第一流路及び前記第二流路を流れる流体の流量を調整するように構成される流量調整シートと、
前記シートと前記流量調整シートとの間に回動自在に配置され、弁体流路となる貫通孔を有し、前記第一流路と前記第二流路とを連通または遮断させるボール弁体と、を備えるボールバルブにおいて、
前記流量調整シートは、環状のシート部と、前記シート部の内周側に位置する流量調整部と、を備え、
前記シート部は、前記ボール弁体が摺動し且つ前記流体を密封するシール面を備え、
前記流量調整部は、前記第二流路と前記弁室とを連通する流量調整開口と、前記シール面に連続的に接続されていて前記ボール弁体から離間するとともに前記流体を誘導するように構成される誘導面と、を備え、
前記誘導面と前記ボール弁体との隙間が、前記誘導面の外周縁から流路軸線に近づくにつれて連続的に大きくなることを特徴とするボールバルブ。
【請求項２】
前記シール面が前記ボール弁体の半径と同一の半径の球面であり、
前記誘導面が前記ボール弁体の半径よりも小さい半径の球面であることを特徴とする請求項１に記載のボールバルブ。
【請求項３】
前記シート部材が前記第一流路と前記弁室とを連通する連通溝を有し、
前記ボール弁体が、前記弁体流路に直交するとともに、前記弁体流路よりも小さい内径の補助流路を有し、少なくとも全閉状態のときに前記補助流路が前記弁体流路と前記第二流路とを連通することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のボールバルブ。
【請求項４】
前記補助流路が、前記ボール弁体の外周側に位置する大径流路と、前記大径流路と前記弁体流路とを連通し且つ前記大径流路よりも小さい内径の小径流路と、を有し、
前記小径流路の長さは前記大径流路よりも短いことを特徴とする請求項３に記載のボールバルブ。
【請求項５】
前記小径流路の内径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満であることを特徴とする請求項４に記載のボールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、上下水道、農業、水産業、半導体製造分野、食品分野などの各種産業の流体輸送配管ラインに使用されるボールバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ボールバルブは通常ほぼ９０度回転により開閉操作でき、構造が簡単で経済性に優れたバルブであるが、流量が開度に応じて急激に変化するので、全開状態と全閉状態の二つの開度で使用されることが多い。
【０００３】
開度を変えることで流量調整ができるボールバルブとして、例えば、特許文献１に記載されるボールバルブがあった。その構成は、所定の流量状態を与えるためにボール弁の流体通路や弁ハウジングの弁座を取り付ける位置に、流量調整を行うための横長形状または放物線形状の細長いスロットを有する容積制御インサートを取り付けたものであった。
【０００４】
また、ボールバルブを全閉状態にするとボールバルブの上流側の配管の内部やボールバルブの内部に流体が滞留し、雑菌が繁殖しやすくなったり、凍結などによる流体の堆積膨張により配管やボールバルブが破損したりするおそれがある。配管やボールバルブの内部に流体が滞留するのを防ぐために、ボールバルブの開度を微小な開度とし、流体をわずかに流すことがあるが、開度の設定が難しく、不意にハンドルに外力がかかると開度が変化するおそれがある。
【０００５】
安定的に微小な流量に流量調整できるボールバルブとして、例えば、特許文献２に記載されるボールバルブがあった。その構成は、ボールバルブのボールに形成したメイン流通路と直交する位置に、メイン流通路より小径なサブ流通路を形成したものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２７０７１１号公報
【特許文献２】特開２００５−９８４２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に係るバルブでは、容積制御インサートが弁ハウジングに取り付けられた場合、容積制御インサートのボール弁側の面が全面的にボール弁に接触する。そのため、ボールバルブを開閉するたびに容積制御インサートとボール弁とが摺動し、容積制御インサートまたはボール弁が削れ、異物が発生する。また、容積制御インサートやボール弁が摩耗すると、摩耗によって生じた隙間に異物が堆積したり流体が滞留して雑菌が繁殖したりするおそれがある。また、特許文献２に係るバルブでは、肉厚のボールに小径のサブ流通路を形成している。サブ流通路を形成するためには、ドリルの太さを、サブ流通路を切削加工するときに折れない太さにする必要があり、所望した流量よりも大きい流量が流れるおそれがある。特に、流体が高価な場合は、配管やボールバルブの内部に流体が滞留するのを防ぐために内滞留防止のために流す流体の費用が大きくなる。
【０００８】
本発明の目的は、以上のような従来技術の問題を解消して、ボールバルブ内部での異物の発生および流体の滞留を防ぐことを目的として流体を流すときの流量を低減できるボールバルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の第一の態様によれば、第一流路と、第二流路と、第一流路と第二流路とを連通する弁室と、を備えるバルブ本体と、弁室内の第一流路側に位置するシートと、弁室内の第二流路側に位置し且つ第一流路及び第二流路を流れる流体の流量を調整するように構成される流量調整シートと、シートと流量調整シートとの間に回動自在に配置され、弁体流路となる貫通孔を有し、第一流路と第二流路とを連通または遮断させるボール弁体と、を備えるボールバルブにおいて、流量調整シートは、環状のシート部と、シート部の内周側に位置する流量調整部と、を備え、シート部は、ボール弁体が摺動し且つ流体を密封するシール面を備え、流量調整部は、第二流路と弁室とを連通する流量調整開口と、シール面に連続的に接続されていてボール弁体から離間するとともに流体を誘導するように構成される誘導面と、を備え、誘導面とボール弁体との隙間が、誘導面の外周縁から流路軸線に近づくにつれて連続的に大きくなる、ボールバルブが提供される。
【００１０】
すなわち、本発明の第一の態様では、流量調整シートの誘導面がシール面に連続的に接続されるとともに、ボール弁体から離間している。また、誘導面とボール弁体との隙間は誘導面の外周縁から流路軸線に近づくにつれて連続的に大きくなっている。この態様により、ボール弁体が回動するときにボール弁体と流量調整部とを非接触にできるので、ボール弁体が流量調整部に接触して摺動することがなく、流量調整シートの摩耗や摺動による異物の発生を低減することができる。さらに、弁体流路を流れる流体が誘導面に沿って誘導面の外周縁から中心に向かって流れやすくなるので、誘導面とボール弁体との隙間に滞留部が発生しにくくなり、隙間を効果的にフラッシングでき、隙間に異物が堆積したり、雑菌が発生したりするのを抑えられる。
【００１１】
本発明の第二の態様によれば、第一の態様において、シール面がボール弁体の半径と同一の半径の球面であり、誘導面がボール弁体の半径よりも小さい半径の球面である、ボールバルブが提供される。
【００１２】
すなわち、誘導面が第二流路に向かって膨らむ球面となるので、弁体流路を流れる流体がより誘導面の外周縁に沿って流れやすくなり、誘導面の外周縁をより効果的にフラッシングできる。
【００１３】
本発明の第三の態様によれば、第一の態様または第二の態様において、シート部材が第一流路と弁室とを連通する連通溝を有し、ボール弁体が、弁体流路に直交するとともに、弁体流路よりも小さい内径の補助流路を有し、少なくとも全閉状態のときに補助流路が弁体流路と第二流路とを連通する、ボールバルブが提供される。
【００１４】
すなわち、ボールバルブが全閉状態のときに、第一流路と弁室と弁体流路と第二流路とが連通するので、全閉状態でもボールバルブ内に流体を少しずつ流すことができ、弁室や弁体流路での流体の滞留が抑えられ、雑菌の発生、異物の堆積、固着等を低減できる。
【００１５】
本発明の第四の態様によれば、第三の態様において、補助流路が、ボール弁体の外周側に位置する大径流路と、大径流路と弁体流路とを連通し且つ大径流路よりも小さい内径の小径流路と、を有し、小径流路の長さは大径流路よりも短い、ボールバルブが提供される。
【００１６】
すなわち、補助流路が、大径流路と、大径流路よりも短い小径流路とで段階的に形成されている。この態様により、小径流路を穿孔するときに用いるドリルが折れにくくなり、ドリルの外径を細くできるので、小径流路の内径を細くでき、ボールバルブ内での滞留を防ぐための流量を小さくできる。
【００１７】
本発明の第五の態様によれば、第四の態様において、小径流路の内径が０．１ｍｍ以上１ｍｍ未満である、ボールバルブが提供される。
【００１８】
この態様によれば、小径流路を穿孔するときに用いるドリルが折れにくいので、内径が１ｍｍ未満の小径流路でも安定して穿孔することができる。また、小径流路の内径が０．１ｍｍ以上であるので、純水などの流体を小径流路に安定的に流すことができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、流量調整シートとボール弁体との接触面積を低減するとともに、流量調整シートとボール弁体との隙間を流路軸線に近づくにつれ大きくすることによって、異物が発生したり、隙間に流体が滞留したりすることを防止できるボールバルブを提供できる。さらに、シートに第一流路と弁室とを連通する連通溝を形成し、ボール弁体に弁体流路と第二流路とを連通する補助流路を比較的大径の孔と比較的小径の孔とで段階的に形成することによって、少ない流量でボールバルブ内の流体の滞留を防止できるボールバルブを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第一の実施形態に係るボールバルブの全開状態を示す断面図である。
【図２】本発明の第一の実施形態に係るボールバルブに使用される流量調整シートを示す図面であり、（ａ）は斜視図であり、（ｂ）は別の角度からの斜視図であり、（ｃ）は断面図である。
【図３】本発明の第一の実施形態に係るボールバルブの各開度状態を示す要部拡大Ａ−Ａ断面図であり、（ａ）は全閉状態を示す図面であり、（ｂ）は半開状態を示す図面であり、（ｃ）は全開状態を示す図面である。
【図４】本発明の第一の実施形態に係るボールバルブの第二流路側からの側面図である。
【図５】本発明の第二の実施形態に係るボールバルブの全閉状態を示す要部拡大断面図である。
【図６】本発明の第二の実施形態に係るボールバルブに使用されるボール弁体に補助流路を穿孔する方法を示す断面図であり、（ａ）は大径流路を穿孔した状態を示す図面であり、（ｂ）は小径流路を穿孔した状態を示す図面である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
（第一の実施形態）
以下、図面を参照しつつ本発明の第一の実施形態について説明するが、本発明は本実施形態に限定されないことは言うまでもない。
【００２２】
図１は第一の実施形態に係るボールバルブの全開状態を示す断面図であり、図２は第一の実施形態に係るボールバルブに使用される流量調整シートを示す図面であり、図３は第一の実施形態に係るボールバルブの各開度状態を示す要部拡大Ａ−Ａ断面図であり、図４は第一の実施形態に係るボールバルブの第二流路側からの側面図である。
【００２３】
図１〜図４に示すように、ボールバルブは、バルブ本体１と、バルブ本体１の内部に配置されるボール弁体２と、ボール弁体２に常時当接するようにバルブ本体１の第一流路１１側に位置するシート３と、ボール弁体２に常時当接するようにバルブ本体１の第二流路１２側に位置し且つ第一流路１１及び第二流路１２を流れる流体の流量を調整するように構成される流量調整シート４と、を有している。ボール弁体２はステム５を介して操作部であるハンドル６に連結される。ボール弁体２はハンドル６の回動に追随して回動し、バルブ本体１の第一流路１１と第二流路１２とを連通または遮断する。
【００２４】
バルブ本体１はポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと記す）で作製され、口径は２５ｍｍである。バルブ本体１は略中空円筒形状であり、内部には、第一流路１１と、第一流路１１と同じ流路軸線を有する第二流路１２と、第一流路１１と第二流路１２に連通する弁室１３と、を有する。弁室１３の第二流路１２側の壁面には流路軸線を中心とする環状の凹部１４が形成され、凹部１４には流量調整シート４が嵌挿される。また、凹部１４の底面には環状溝１０が形成され、環状溝１０には第一クッション１６が嵌挿される。凹部１４の外周縁には凹部１４の径方向外周側に突出する切欠溝１５が形成されている。バルブ本体１の流路軸線と交わる方向には、ステム５が嵌挿される貫通孔が弁室１３に連通するように形成されている。バルブ本体１の両端部外周面には雄ネジ部が形成され、第一流路１１側の端部の内周面には雌ネジ部が形成されている。
【００２５】
ボール弁体２はＰＶＣ製であり、球形状である。ボール弁体２の上面には、ステム５が係合される断面台形状の係合溝が形成されている。ボール弁体２の内部には、弁体流路２１となる断面円形状の貫通孔が形成されている。
【００２６】
ステム５はＰＶＣで作製され、略円柱形状である。ステム５の上端部には、ハンドル６の係合溝に係合される係合部が形成され、ステム５の下端部には、ボール弁体２の係合溝に係合される断面台形状の係合部が形成され、ステム５の外周面には、Ｏリングが嵌着される環状溝が形成されている。ハンドル６はアクリロニトリル・ブタジエン・スチレン共重合合成樹脂（以下、ＡＢＳと記す）で作製され、下面中央部にステム５の係合部に係合される係合溝が形成されている。ステム５の軸を回転軸としてハンドル６を回動させると、ステム５を介してハンドル６に連結されたボール弁体２が、ハンドル６の回動に追随して回動する。ボール弁体２が回動することにより、弁体流路２１と、第一流路１１と第二流路１２とが連通または遮断される。
【００２７】
弁体押さえ９はＰＶＣで作製され、円筒形状である。弁体押さえ９のボール弁体２側の端面にはシート３と第二クッション１７が嵌合され、弁体押さえ９の他方の端面にはＯリングが配置されている。また、弁体押さえ９の一方の端部外周面にはＯリングが配置され、弁体押さえ９の他方の端部外周面には、バルブ本体の雌ネジ部と螺着される雄ネジ部が形成されている。弁体押さえ９をバルブ本体１に螺着することによって、ボール弁体２は第二流路１２側に押圧される。このとき、ボール弁体２は弁室１３内で両方の流路方向から、それぞれ第一クッション１６及び第二クッション１７を介して流量調整シート４及びシート３に押圧される。
【００２８】
シート３はポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）で作製され、環状円板形状である。シート３は弁室１３内に配置され、シート３の中心は流路軸線上に位置している。シート３はボール弁体２が摺動し且つ流体を密封するシール面３１を備えており、シール面３１は円錐面となる傾斜面で形成されている。シール面３１を円錐面にすることにより、ボール弁体２とシール面３１との接触を線接触にでき、ボール弁体２を回動させるための操作トルクを低減できる。
【００２９】
流量調整シート４はＰＴＦＥで作製され、環状円板形状である。流量調整シート４は弁室１３内に配置され、流量調整シート４の中心は流路軸線上に位置している。流量調整シート４は弁室１３内に配設された環状の凹部１４に嵌挿される環状のシート部４２と、シート部４２の内周側に位置する流量調整部４４と、を有している。流量調整シート４の外周縁には、弁室１３の凹部１４に形成された切欠溝１５に嵌挿される突起部４１が形成されている。突起部４１は流量調整シート４がバルブ本体１に嵌挿されたときに、流量調整シート４が回動するのを防止している。
【００３０】
シート部４２は、シート３と同様に、ボール弁体２が摺動し且つ流体を密封するシール面４３を備える。シール面４３はボール弁体２の半径Ｒ１と概ね同一の半径を有する球面となるように形成されている。このようにシール面４３を円錐面ではなく球面にすると、ボール弁体２とシール面４３との接触が面接触となる。本実施形態に係るボールバルブは流量調節機能を有するボールバルブであり、半開状態で使用することが多いため、ボールバルブが半開状態のときに、ボール弁体２がシール面４３に押圧され、シール面４３に傷が付いたり、ボール弁体２が食い込んだりするのを低減できる。ここで、シート３の厚みなどの外形をシート部４２の形状と概ね同じ形状にすると、流量調整シート４と同様に、シート３を凹部１４に嵌挿できるので、流量調整機能のない標準的な仕様のときに、流量調整シート４の代わりにシート３を凹部１４に嵌挿でき好適である。
【００３１】
流量調整部４４の第二流路１２側には、第二流路１２よりわずかに小径の円筒形状の突出部４５が形成されている。突出部４５は第二流路１２に嵌挿されているので、ボールバルブの全長の変化を抑えながら流量調整部４４の肉厚を厚くでき、流量調整シート４の強度を確保できる。また、流量調整部４４には第二流路１２と弁室１３とに連通し、ボールバルブの流量を調整する流量調整開口４６が形成されている。流量調整開口４６はおおむね扇形状であり、ボール弁体２の回動中心軸と直交する軸の一方から他方にかけて広がっている。すなわち、流量調整開口４６とボール弁体２の貫通孔とで形成される開口Ｓ（図４参照。）の面積は、ボールバルブが全閉状態から全開状態になるにつれて大きくなる。流量調整開口４６をボール弁体２ではなく流量調整シート４に形成することによって、ボール弁体２に流量調整開口４６を形成するときに比べて、加工が容易であるとともに、部品在庫の嵩を減らすことができる。特に、流量調整シート４をＰＴＦＥで形成すると、一種類の材質で多くの使用条件に適用できるので、部品在庫の数を減らすことができる。
【００３２】
流量調整部４４は、シール面４３に連続的に接続されていて第二流路１２へ流体を誘導する誘導面４７が形成されている。誘導面４７はボール弁体２の半径Ｒ１よりも小さな半径Ｒ２の球面に形成され、ボール弁体２から離間している。ここで、図２（ｃ）では、仮想線により誘導面４７の半径Ｒ２をわかりやすくしている。誘導面４７は流路軸線に近づくにつれて、流量調整シート４の第二流路１２側の面に近づくように形成されている。すなわち、誘導面４７とボール弁体２との隙間２５は流路軸線に近づくにつれて大きくなる。
【００３３】
キャップナット７はＰＶＣから作製され、略円筒形状である。キャップナット７の一方の端部の内周面には、バルブ本体１の両端部に形成された雄ネジ部に螺着される雌ネジ部が形成され、キャップナット７の他方の端部には、内径側に突出する内鍔部が形成されている。鍔付き短管８はＰＶＣから作製され、一方の端部に外径側に突出する外鍔部が形成されている。鍔付き短管８は、バルブ本体１の両方の端面に、キャップナット７によって挟持固定されている。
【００３４】
次に、図１〜図４を参照して、第一の実施形態のボールバルブの作用について説明する。ボールバルブのハンドル６を回動すると、ハンドル６に追随してステム５が回動し、さらにボール弁体２が追随して回動する。ボール弁体２は９０度の範囲内で回動する。全閉状態（図３ａ）からボール弁体２を回動すると半開状態（図３ｂ）となり、弁体流路２１によって第一流路１１と第二流路１２が連通する。弁体流路２１を流れる流体は誘導面４７の外周縁から誘導面４７に沿って流れ、流量調整開口４６に流入する。さらにボール弁体２を回動すると全開状態（図３ｃ）となる。弁体流路２１と流量調整開口４６によって形成される開口Ｓ（図４参照。）はボール弁体２の回動に応じて変化し、ボール弁体２の回動量が大きくなるにつれて、開口Ｓの面積も大きくなる。
【００３５】
流量調整シート４の誘導面４７はボール弁体２の半径Ｒ１よりも小さな半径Ｒ２の球面に形成されており、ボール弁体２から離間している。従って、ボール弁体２が回動してもボール弁体２と流量調整部４４が接触することはなく、ボール弁体２の回動にともなう流量調整シート４の摩耗や摺動による異物の発生を低減することができる。また、ボール弁体２と流量調整部４４が離間しているので、流量調整部４４を設けても、流量調整部４４を設けていない一般的なボールバルブと同等の操作トルクにできる。また、誘導面４７は、誘導面４７とボール弁体２との隙間２５が流路軸線に近づくにつれて大きくなるように形成されている。さらに、誘導面４７はシール面４３に連続的に接続されている。従って、弁体流路２１を流れる流体が、誘導面４７に沿って誘導面４７の外周縁から中心に向かって流れやすくなるので、隙間２５（特に誘導面４７の外周縁近傍）に滞留部が発生しにくくなる。ボールバルブは、全閉状態での隙間２５または半開状態での弁体流路２１から遠い方の隙間２５に異物が堆積したり、流体が滞留して雑菌が発生したりしやすくなるが、全開状態にすることで、隙間２５全体をフラッシングして、効果的に洗浄できる。
【００３６】
第一の実施形態では、流量調整開口４６がおおむね扇形状に形成されているが、流量調整開口４６の形状はどのような流量調整を行うかによって適宜選択でき、他の形状として、長方形やイカリ形状、直角台形などがあげられる。また、流量調整開口４６を形成する開口はひとつに限定されるものではなく、複数の孔で流量調整開口４６を形成してもよい。
【００３７】
第一の実施形態では、シート３のシール面３１は円錐面となる傾斜面で形成されているが、流量調整シート４のシール面４３と同様に、ボール弁体２の半径Ｒ１と概ね同一の半径を有する球面となるように形成してもよい。また、流量調整シート４のシール面４３はボール弁体２の半径Ｒ１と概ね同一の半径を有する球面となるように形成されているが、シート３のシール面３１と同様に、円錐面となる傾斜面で形成してもよい。
【００３８】
第一の実施形態では、誘導面４７がボール弁体２の半径Ｒ１よりも小さな半径Ｒ２の球面となるように形成されているが、誘導面４７とボール弁体２との隙間２５が流路軸線に近づくにつれて大きくなればよい。他の形状として、円錐面や角錐面、楕円体面、複数の曲面やテーパー面を組み合わせたものがあげられるが、誘導面４７の外周縁が第二流路１２方向に膨らむ曲面で形成されると好適である。このようにすることによって、弁体流路２１を流れる流体がより誘導面４７の外周縁に沿って流れやすくなり、誘導面４７の外周縁をより効果的にフラッシングできる。
【００３９】
次に、図５〜６を参照して、本発明による第二の実施形態のボールバルブについて説明する。図５は第二の実施形態に係るボールバルブの全閉状態を示す要部拡大断面図であり、図６は第二の実施形態に係るボールバルブに使用されるボール弁体に補助流路を穿孔する方法を示す断面図である。第二の実施形態が第一の実施形態と異なる点は、主に、ボールバルブの内部で流体が滞留するのを防止するための補助流路２２を形成したことである。なお、図５〜６では第一の実施形態と同様の作用や機能を有する構成要素には図１〜４と同一の符号を付し、以下では第一の実施形態との相違点を主に説明する。
【００４０】
第二の実施形態において、シート３の外周縁には、第一流路１１と弁室１３とを常時連通する連通溝３２が形成されている。また、ボール弁体２の回動周方向に弁体流路２１に直交する補助流路２２となる連通孔が形成されている。補助流路２２は内径４ｍｍの大径流路２３と、内径０．３ｍｍで大径流路２３よりも短い小径流路２４と、を有している。
【００４１】
補助流路２２となる連通孔の加工方法は、まず、ボール弁体２の外周面から弁体流路２１に向かって外径が４ｍｍのドリルで大径流路２３となる有底孔を形成する。大径流路２３の底面は弁体流路２１に向かってすぼまるように形成すると、小径流路２４を形成するドリルの位置決めがしやすくなるので好適である。次に、大径流路２３の底面中央から弁体流路２１に向かって外径が０．３ｍｍのドリルで小径流路２４となる貫通孔を形成する。補助流路２２を大径流路２３と小径流路２４とで段階的に形成する加工方法は、小径流路２４を穿孔するために用いるドリルが折れやすくなる、小径流路２４の内径が１ｍｍ未満のときに好適である。また、ボール弁体２の外周面に細いドリルで貫通孔を穿孔すると、ドリルが滑りやすく、貫通孔が長くなるにつれて折れやすくなるが、補助流路２２を大径流路２３と小径流路２４とで分けて形成し小径流路２４の長さを短くすると、貫通孔が加工しやすくなる。特に、小径流路２４の内径が１ｍｍ未満の場合はドリルが折れやすいので、小径流路２４の長さを３ｍｍ以下にするとドリルが折れにくくなり、加工しやすくなる。また、小径流路２４の内径は、安定的に純水などの流体が小径流路２４を通過するために、０．１ｍｍ以上にするとよい。第二の実施形態のボールバルブの他の構造は、第一の実施形態のボールバルブと同様なので説明を省略する。
【００４２】
次に、図５〜図６を参照して、第二の実施形態のボールバルブの作用について説明する。ボールバルブを全閉状態にすると、第一流路１１を流れる流体がシート３の連通溝３２から弁室１３に流入する。そして、弁室１３から弁体流路２１に流入し、さらに補助流路２２を通過して第二流路１２に流入する。本実施形態のボールバルブでは、全閉状態でも安定的にわずかな流体を流せるので、弁室１３や弁体流路２１での流体の滞留が抑えられ、雑菌の発生や、異物の堆積、固着を低減できる。このとき、補助流路２２が大径流路２３と小径流路２４とで段階的に形成されているので、小径流路２４の内径を小さくでき、滞留防止を目的とする流量が抑えられる。第一の実施形態のボールバルブの他の作用および効果は、第一の実施形態のボールバルブと同様なので説明を省略する。
【００４３】
第二の実施形態では、補助流路２２をドリルで形成しているが、ボール弁体２を射出成形で成形するときに、予め形成してもよい。この場合も、補助流路２２が大径流路２３と小径流路２４とを備えているので、小径流路２４のみで補助流路２２を構成するときに比べて、小径流路２４を細くしやすくなる。また、補助流路２２のうち大径流路２３のみを射出成形で形成してもよい。また、第二の実施形態では、連通溝３２と補助流路２２の数がそれぞれ一箇所ずつとなっているが、連通溝３２と補助流路２２の数は所望する流量に応じて自由に設計できる。
【００４４】
本発明において、バルブ本体１、ステム５、ボール弁体２、弁体押さえ９、シート３、流量調整シート４、ハンドル６、キャップナット７、鍔付き短管８の材質は、バルブとしての強度や流体に対する耐薬品性などの機能を満たす材質を適宜選択できる。例えば、ＰＶＣ、ポリプロピレン、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ＡＢＳ、ＰＴＦＥなど樹脂、ステンレス鋼、鉄、銅合金、アルミニウムなどの金属、または磁器などのセラミックが好適な材質としてあげられる。
【００４５】
本発明の好ましい実施形態は上記のとおりであるが、本発明はそれらのみに限定されるものではない。本発明の趣旨と範囲から逸脱することのない種々の実施形態が他になされる。さらに、本実施形態において述べられる作用および効果は一例であり、本発明を限定するものではない。
【符号の説明】
【００４６】
１    バルブ本体
２    ボール弁体
３    シート
４    流量調整シート
５    ステム
６    ハンドル
７    キャップナット
８    鍔付き短管
９    弁体押さえ
１０    環状溝
１１    第一流路
１２    第二流路
１３    弁室
１４    凹部
１５    切欠溝
１６    第一クッション
１７    第二クッション
２１    弁体流路
２２    補助流路
２３    大径流路
２４    小径流路
２５    隙間
３１    シール面
３２    連通溝
４１    突起部
４２    シート部
４３    シール面
４４    流量調整部
４５    突出部
４６    流量調整開口
４７    誘導面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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