(57)【要約】【課題】軽くて取り扱い易く、しかも、コストダウンを叶えることができるようにする。【解決手段】弁軸芯Ｙ周りに回転操作自在なボール弁体１を弁箱２内に設け、弁箱２に接続する複数の流体流路Ｐと弁箱内空部Ｖとを夫々連通させる開口部１０を、弁箱２内周部に各別に設け、開口部１０を閉塞自在な閉塞部１Ｂを、ボール弁体１の外周部に設け、ボール弁体１を弁軸芯Ｙ周りに回転させて、閉塞部１Ｂが開口部１０に重なって開口部１０を閉塞する閉弁状態と、閉塞部１Ｂが開口部１０からずれて開口部１０を開口させた開弁状態とに切換操作自在な弁体切替手段Ｓを設けてあるボールバルブにおいて、閉塞部１Ｂを、ボール弁体１の一側面側にのみ配置してある。【選択図】        図２
2004150448.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁軸芯周りに回転操作自在なボール弁体を弁箱内に設け、前記弁箱に接続する複数の流体流路と弁箱内空部とを夫々連通させる開口部を、前記弁箱内周部に各別に設け、前記開口部を閉塞自在な閉塞部を、前記ボール弁体の外周部に設け、前記ボール弁体を前記弁軸芯周りに回転させて、前記閉塞部が前記開口部に重なって前記開口部を閉塞する閉弁状態と、前記閉塞部が前記開口部からずれて前記開口部を開口させた開弁状態とに切換操作自在な弁体切替手段を設けてあるボールバルブであって、
前記閉塞部を、前記ボール弁体の一側面側にのみ配置してあるボールバルブ。
【請求項２】
前記流体流路内の流体を放散自在な放散管を、前記各開口部で囲まれた前記弁箱内空部に一端部が開口する配置で、前記弁箱に設け、前記放散管の他端部に開閉弁を設けてある請求項１に記載のボールバルブ。
【請求項３】
前記開口部内周部の前記ボール弁体の摺接部分全周にわたって、フッ素樹脂製のシールを設けてある請求項１又は２に記載のボールバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁軸芯周りに回転操作自在なボール弁体を弁箱内に設け、前記弁箱に接続する複数の流体流路と弁箱内空部とを夫々連通させる開口部を、前記弁箱内周部に各別に設け、前記開口部を閉塞自在な閉塞部を、前記ボール弁体の外周部に設け、前記ボール弁体を前記弁軸芯周りに回転させて、前記閉塞部が前記開口部に重なって前記開口部を閉塞する閉弁状態と、前記閉塞部が前記開口部からずれて前記開口部を開口させた開弁状態とに切換操作自在な弁体切替手段を設けてあるボールバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のボールバルブとしては、図７に示すように、球形状のボール弁体２０を、弁箱２内に納めてあり、ボール弁体２０には、接続する流体流路Ｐの内径にほぼ等しい内径寸法の流通孔２０ａが形成してあり、ボール弁体２０を図７（イ）に示す姿勢となるように回転操作すると、ボールバルブ３０に接続した二つの流体流路Ｐどうしを前記流通孔２０ａを介して連通状態にし、即ち、開弁状態にすることができる。また、図７（ロ）に示す姿勢となるように回転操作すると、前記流通孔２０ａの両側部の壁２０ｂ部分が、それぞれ弁箱の開口部１０を覆う状態になって、前記二つの流体流路Ｐどうしを遮断状態にし、即ち、閉弁状態にすることができる。
即ち、前記ボール弁体２０の両側部の壁２０ｂ部分は、前記開口部１０を閉塞自在な閉塞部１Ｂに相当し、この例では、閉塞部１Ｂが、ボール弁体２０の両側部に各別に存在していた（例えば、特許文献１参照）。
また、当該ボールバルブ３０によって両流体流路Ｐを遮断した閉弁状態においては、それぞれの流体流路Ｐは、独立した空間となり、例えば、個別に管メンテナンス等を実施することが可能で、そのような時に、流体流路内の流体を、個別に外部に放散できるように、弁箱２には、接続した各流体流路Ｐに対応した放散管４を、前記開口部１０より流体流路Ｐ側の管接続部を備えた弁箱側室２Ｂに各別に取り付けてあるものもあった（図８参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００２−２５７２４５号公報（図４）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来のボールバルブによれば、弁箱の内周面と、ボール弁体の外周面との密接状態でバルブの密閉性能が大きく左右されるため、それぞれの摺接面の加工は、非常に精密に実施され、そのような製作手間が掛かることから、他のバルブに比べて一般的に高価で、特に、ボール弁体そのものは、基本的には球形状に形成されているから材料容積が大きく、コスト高になり易いと共に、重量も大きくなって取り扱い難いという問題点があった。
【０００５】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、軽くて取り扱い易く、しかも、コストダウンを叶えることが可能なボールバルブを提供するところにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明の特徴構成は、弁軸芯周りに回転操作自在なボール弁体を弁箱内に設け、前記弁箱に接続する複数の流体流路と弁箱内空部とを夫々連通させる開口部を、前記弁箱内周部に各別に設け、前記開口部を閉塞自在な閉塞部を、前記ボール弁体の外周部に設け、前記ボール弁体を前記弁軸芯周りに回転させて、前記閉塞部が前記開口部に重なって前記開口部を閉塞する閉弁状態と、前記閉塞部が前記開口部からずれて前記開口部を開口させた開弁状態とに切換操作自在な弁体切替手段を設けてあるボールバルブにおいて、前記閉塞部を、前記ボール弁体の一側面側にのみ配置してあるところにある。
【０００７】
請求項１の発明の特徴構成によれば、前記閉塞部を、前記ボール弁体の一側面側にのみ配置してあるから、従来のように、ボール弁体の両側部に各別に設けてあるものに比べて材料使用量を少なくできると共に、ボール弁体の製作手間や、重量を軽減することが可能となる。
その結果、ボールバルブ全体とした軽量化や、それに伴う取扱性の向上、及び、コストダウンを叶えることが可能となる。
また、バルブとしての遮断性については、前記弁箱内空部で少なくとも一箇所に流路を閉塞する部分があればよいから、前記ボール弁体の一側面側にのみ配置された閉塞部によって、バルブの遮断を叶えることができる。
そして、例えば、弁箱に二つの流体流路を接続してある状態を例に挙げて説明すると、図４に示すように、前記閉塞部１Ｂの回転軌跡内の弁箱内空部Ｖは、前記閉塞部１Ｂが一方の流体流路Ｐ側に位置して閉塞している状態の時には、他方の流体流路Ｐに連通しており、逆に、図５に示すように、前記閉塞部１Ｂが他方の流体流路Ｐ側に位置して閉塞している状態の時には、一方の流体流路Ｐに連通しており、何れにしても、何時も何れかの流体流路Ｐに連通状態となっている。従って、ボール弁体１の一側面側にのみ閉塞部１Ｂを設けてあることで、放散管４を取り付けたバルブ構造を採用するに当たり、前記弁体内空部Ｖに連通する状態に一本の放散管４を設けるだけで、何れの流体流路からでも、流体を放散させることが可能となる。
【０００８】
請求項２の発明の特徴構成は、前記流体流路内の流体を放散自在な放散管を、前記各開口部で囲まれた前記弁箱内空部に一端部が開口する配置で、前記弁箱に設け、前記放散管の他端部に開閉弁を設けてあるところにある。
【０００９】
請求項２の発明の特徴構成によれば、請求項１の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、従来のように、接続された各流体流路の数だけ、放散管を設けてあるのに比べて、放散管の数を減らすことが可能となり、ボールバルブとしての構造を簡単にでき、それに伴う、使用材量の軽減、制作手間の軽減を叶えることが可能となる。その結果、ボールバルブとしての経済性をよりいっそう向上させることが可能となる。
また、流体流路内の流体を外部に放散させるには、前記ボール弁体を回転操作して閉塞部が何れか一方の流体流路側に位置して閉弁状態となった状態で、前記放散管に設けた開閉弁を開くことで、何れか他方の流体流路内の流体を放散管を通して外部に放散させることができる。
【００１０】
請求項３の発明の特徴構成は、前記開口部内周部の前記ボール弁体の摺接部分全周にわたって、フッ素樹脂製のシールを設けてあるところにある。
【００１１】
請求項３の発明の特徴構成によれば、請求項１又は２の発明による作用効果を叶えることができるのに加えて、フッ素樹脂が備えた低摩擦性を生かして、ボール弁体を回転操作する際の摺接抵抗を少なくでき、スムースにバルブの開閉操作を実施することが可能となる。また、ボール弁体の摩耗を抑制でき、耐久性の向上を図ることも可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において従来例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００１３】
図１、図２は、本発明のボールバルブの一実施品（以後、単にボールバルブＢと言う）を介して、二本のガス導管（流体流路に相当）Ｐが連結してある状況を示すものである。
前記両ガス導管ＰとボールバルブＢとは、溶接によって接合してある。
【００１４】
前記ボールバルブＢは、金属で構成してあり、図２に示すように、ガス導管Ｐとの連結部を備えると共に内部にボール弁体１を備えた横筒状のバルブ本体部Ｂ１と、その上方に延出する状態に設けられ前記ボール弁体１の操作や、後述する放散管４の開閉操作や、ボール弁体１周りにグリースの充填操作等を行うバルブ操作部Ｂ２とを備えて構成してある。
【００１５】
前記バルブ本体部Ｂ１は、前記ボール弁体１と、そのボール弁体１を縦配置の弁軸芯Ｙ周りに回転自在な状態で内空部に納めた弁箱２とを設けて構成してある。これらの詳細は、後述する。
【００１６】
一方、前記バルブ操作部Ｂ２は、前記弁箱２内のボール弁体１の弁軸芯Ｙ周りの回転操作によって、両ガス導管Ｐどうしが連通する開弁状態と、両ガス導管Ｐどうしが遮断された閉弁状態とに切替操作自在なボール弁操作部３と、前記ボール弁体１を収容してある弁箱内空部Ｖから分岐する状態に設けられた放散管４を開閉操作自在な放散操作部５と、前記弁箱２内周面とボール弁体１との摺接部へグリースを充填するための給脂操作部６とを設けて構成してある。
尚、ボール弁操作部３は、図２に示すように、前記弁軸芯Ｙ周りに回転操作自在な弁棒７を前記ボール弁体１に固着し、その弁棒７の上端部に、回転操作用治具（例えば、スパナやレンチ等）を嵌合させて回転操作できるようにした被嵌合部３ａを設けて構成してある。また、この弁棒７は、前記弁箱内空部Ｖの機密性を維持するために、弁箱７から上方へ延出する状態に固着された縦筒形状のスタンド８内に納めてあり、外周側の密閉が図られている。従って、前記被嵌合部３ａに前記回転操作用治具を嵌合させて弁軸芯Ｙ周りに回転操作することで、ガスＧを漏出させない状態で前記ボール弁体１の開弁・閉弁を行うことができる。前記弁棒７及び被嵌合部３ａによって弁体切替手段Ｓが構成されている。
一方、前記放散操作部５は、ボールバルブＢを閉弁の状態にしておいて、放散管４の上端部に設置されている開閉弁４ａを開くことで、何れか一方（弁箱内空部Ｖに連通している方）のガス導管Ｐ内のガス（流体に相当）Ｇを外部に放散することが可能となる。
また、給脂操作部６は、前記弁箱２の内周面に設けられた弁箱シート（後述）１１の設置部に対してグリースを供給できるように、弁箱２から上方へ延出する状態に固着された給脂管９の上端部の充填口６ａで構成してあり、この充填口６ａには、開閉弁６ｂが設けてあって、グリース充填時以外は、閉状態としてある。従って、開閉弁６ｂを開いた状態で充填口６ａからグリースを注入すると、前記給脂管９を通して、弁箱２内の弁箱シート１１付近にグリースが充填され、弁箱シート１１とボール弁体１との摺接部分の摩耗を少なくしながら機密性を維持することが可能となる。
【００１７】
次に、前記バルブ本体部Ｂ１について説明する。
前記ボール弁体１は、金属製で、図３、図４、図５に示すように、二つの円筒が平面視で十文字に合わさったような外形形状の弁フレーム１Ａと、その弁フレーム１Ａの一つの筒開口１ａにのみ閉塞状態に固着された弁体シート（閉塞部に相当）１Ｂとを備えて構成してある。
前記弁フレーム１Ａは、外形は上述の通り十文字筒形状であるが、図に示すように、内空部は連通していて三方流路が確保できる状態に形成してあり、前記弁体シート１Ｂが固着されていない三つの筒開口１ｂに関しては、その筒端面を、同一の球の表面となるように、研磨成形加工してあり、前記弁箱２の内周面に摺接するように構成されている。
また、前記弁体シート１Ｂは、図に示すように、皿形状の金属板で構成してあり、中央部を弁フレーム１Ａに着脱自在に固定してある。また、皿外周縁部の形状は、前記筒開口１ｂと同様に、同一の球面の表面となるように形成してあり、弁箱２の内周面に摺接するように構成してある。
具体的には、ボール弁体１は、その各摺接部分が、弁箱２内周面の特定部分に、密接状態を維持しながら前記弁軸芯Ｙ周りに回転できるように寸法設定して構成してある。
弁箱２内周面の特定部分とは、弁箱２内周面の内、前記弁箱２に接続された前記ガス導管Ｐの延長筒空間Ｖ２と、弁箱内空部Ｖの球空間Ｖ１との境に形成されている開口部１０の環状縁部分であり、後述する弁箱シート１１が設置されている部分に相当する。
尚、弁フレーム１Ａの上部には、前記弁棒７が固着してあると共に、弁フレーム１Ａの下部には、前記弁軸芯Ｙに合わせた回転軸部７ａが固着してあり、この回転軸部７ａは、弁箱２の底部分に回転自在に枢支されている。
【００１８】
前記弁箱２は、金属製で横筒形状に形成してあり、図に示すように、中央部に前記球空間Ｖ１を内包する弁箱本体２Ａを設け、その両側に、前記ガス導管Ｐの連結部となり前記延長筒空間Ｖ２を内包する弁箱側室２Ｂを設けて構成してある。そして、弁箱本体２Ａと各弁箱側室２Ｂとの境界線の内周全周にわたって、フッ素樹脂製の弁箱シート（シールに相当）１１を着脱自在に取り付けてある。この弁箱シート１１によって、前記ボール弁体１の摺接部分を密接状態に支持することができる。そして、接当部分からのガスＧ漏れの無い状態を維持できる。
また、この弁箱シート１１の設置部には、先に説明した給脂管９が連結してあり、そこから充填されたグリースによって、弁箱シート１１や弁体シート１Ｂの摩耗を軽減し、更には、相互間の気密性を維持することができるものである。
一方、前記弁箱本体２Ａの上面部には、前記スタンド８が固着してあり、その部分に前記弁棒７が内挿されている。そして、スタンド８の取付部の直下の弁箱本体下面部には、前記弁フレーム１Ａの回転軸部７ａを枢支する枢支凹部１２が形成されている。
また、弁箱本体２Ａの上面部における前記スタンド８の取付部の横には、前記放散管４が連結されている。
この放散管４は、例えば、ガス導管Ｐを対象とした各種工事やメンテナンス等を実施する際に、ガス導管Ｐ内のガスＧを排出させたいような場合に使用することができる。
本実施形態のボールバルブＢにおいては、図４に示すように、一方のガス導管Ｐ１からガスＧを放散させる場合には、弁体シート１Ｂが、他方のガス導管Ｐ２の開口部１０を閉塞する状態にボール弁体１を回転操作し、その状態で開閉弁４ａを開くことで実施でき、図５に示すように、他方のガス導管Ｐ２からガスＧを放散させる場合には、弁体シート１Ｂが、一方のガス導管Ｐ１の開口部１０を閉塞する状態にボール弁体１を回転操作し、その状態で開閉弁４ａを開くことで実施できる。即ち、一つしか放散管４を設けていなくても、前記ボール弁体１の弁体シート１Ｂの配置を切り替えることで、両ガス導管Ｐから個別にガスＧを放散させることが可能となる。
【００１９】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２０】
〈１〉  前記流体流路Ｐは、先の実施形態で説明したガス導管に限るものではなく、ガスＧ以外の流体、例えば、水や蒸気等の流体を流通させるものであってもよく、それらを含めて流体流路と総称する。
〈２〉  前記閉塞部１Ｂは、先の実施形態で説明した弁フレーム１Ａに着脱自在な弁体シートに限るものではなく、弁フレーム１Ａと一体的に形成されているものであってもよい。
また、弁フレーム１Ａの形状も、先の実施形態で説明した十文字筒形状に限るものではない。例えば、図６に示すように、球形状のものであってもよく、この場合は、球体から成る弁フレーム１Ａの貫通流路１５の一方側の側壁部分が、前記閉塞部１Ｂに相当する。
以上の各構成を含めて、閉塞部と総称する。
【００２１】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ボールバルブのバルブ本体部を示す一部切欠き斜視図
【図２】ボールバルブの側面視縦断面図
【図３】バルブ本体部の側面視断面図と平面視断面図
【図４】バルブ本体部の側面視断面図と平面視断面図
【図５】バルブ本体部の側面視断面図と平面視断面図
【図６】別実施形態のバルブ本体部の側面視断面図
【図７】従来のボールバルブを示す側面視縦断面図
【図８】従来のボールバルブを示す側面視縦断面図
【符号の説明】
１      ボール弁体
１Ｂ    閉塞部
２      弁箱
４      放散管
４ａ    開閉弁
１０    開口部
１１    シール
Ｇ      流体
Ｐ      流体流路
Ｓ      弁体切替手段
Ｖ      弁箱内空部
Ｙ      弁軸芯
【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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【図７】
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【図８】
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