JP2018165540A - Ball valve - Google Patents
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Abstract
Description
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。 The present invention relates to a ball valve used for fluid transportation piping lines in various industries such as chemical factories, water and sewage, agriculture, fisheries industry, semiconductor manufacturing field, and food field.
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。 A ball valve is normally a valve that can be opened and closed by rotating approximately 90 degrees, and has a simple structure and excellent economy. However, since the flow rate changes abruptly according to the opening, it can be opened in two fully open and fully closed states. Often used in degrees.
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。
As a ball valve whose flow rate can be adjusted by changing the opening degree, for example, there is a ball valve described in
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。 In addition, when the ball valve is fully closed, the fluid stays in the piping on the upstream side of the ball valve and inside the ball valve, and it becomes easy for bacteria to grow or the fluid is accumulated and expanded due to freezing. May be damaged. In order to prevent fluid from staying inside the piping or ball valve, the ball valve opening may be set to a very small opening and the fluid may flow slightly, but it is difficult to set the opening and the external force on the handle unexpectedly. If it is applied, the opening may change.
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。
As a ball valve capable of stably adjusting the flow rate to a minute flow rate, for example, there is a ball valve described in
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。
However, in the valve according to
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。 An object of the present invention is to provide a ball valve capable of reducing the flow rate when flowing a fluid in order to solve the above-described problems of the prior art and prevent the generation of foreign matter and the retention of fluid inside the ball valve. It is to be.
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。 According to the first aspect of the present invention, a valve body including a first flow path, a second flow path, a valve chamber communicating the first flow path and the second flow path, and the first flow path side in the valve chamber. A flow rate adjustment sheet positioned on the second flow path side in the valve chamber and configured to adjust the flow rate of the fluid flowing through the first flow path and the second flow path, and the sheet and the flow rate adjustment sheet A ball valve having a through hole serving as a valve body flow path and having a through hole serving as a valve body flow path and communicating or blocking the first flow path and the second flow path, , An annular seat portion, and a flow rate adjustment portion located on the inner peripheral side of the seat portion, the seat portion includes a seal surface on which the ball valve body slides and seals the fluid, and the flow rate adjustment portion is A flow rate adjustment opening that communicates the second flow path and the valve chamber, and is continuously connected to the sealing surface. And a guide surface configured to guide the fluid while being spaced apart from the valve body, and a gap between the guide surface and the ball valve body continuously increases from the outer peripheral edge of the guide surface toward the flow path axis. A ball valve is provided.
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。 That is, in the first aspect of the present invention, the guide surface of the flow rate adjusting sheet is continuously connected to the seal surface and is separated from the ball valve body. Further, the gap between the guide surface and the ball valve body is continuously increased from the outer peripheral edge of the guide surface toward the channel axis. According to this aspect, the ball valve body and the flow rate adjusting unit can be brought into non-contact when the ball valve body rotates, so that the ball valve body does not slide in contact with the flow rate adjusting unit. Generation of foreign matter due to wear or sliding can be reduced. Furthermore, since the fluid flowing through the valve body flow path easily flows from the outer peripheral edge of the guide surface toward the center along the guide surface, a stagnant portion is less likely to occur in the gap between the guide surface and the ball valve body, and the gap is reduced. Flushing can be performed effectively, and foreign matter can be prevented from accumulating in the gap and generation of germs.
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。 According to the second aspect of the present invention, in the first aspect, the sealing surface is a spherical surface having the same radius as the radius of the ball valve body, and the guide surface is a spherical surface having a radius smaller than the radius of the ball valve body. A ball valve is provided.
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。 That is, since the guide surface becomes a spherical surface that swells toward the second flow path, the fluid flowing through the valve body flow path is more likely to flow along the outer peripheral edge of the guide surface, and the outer peripheral edge of the guide surface is flushed more effectively. it can.
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。 According to a third aspect of the present invention, in the first aspect or the second aspect, the seat member has a communication groove that communicates the first flow path and the valve chamber, and the ball valve body is a valve body flow path. A ball valve is provided that has an auxiliary flow path that is orthogonal to the valve body flow path and has an inner diameter smaller than that of the valve body flow path, and at least when in the fully closed state, the auxiliary flow path communicates the valve body flow path and the second flow path. Is done.
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。 That is, when the ball valve is in the fully closed state, the first flow path, the valve chamber, the valve body flow path, and the second flow path communicate with each other, so that even in the fully closed state, fluid can flow little by little in the ball valve. The retention of fluid in the valve chamber and the valve body flow path can be suppressed, and generation of germs, accumulation of foreign matters, adhesion, etc. can be reduced.
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。 According to the fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the auxiliary flow path is a large-diameter flow path located on the outer peripheral side of the ball valve body, and the large-diameter flow path and the valve body flow path are connected to each other. There is provided a ball valve having a small-diameter channel having an inner diameter smaller than that of the radial channel, and the length of the small-diameter channel is shorter than that of the large-diameter channel.
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。 That is, the auxiliary flow path is formed in stages by a large diameter flow path and a small diameter flow path shorter than the large diameter flow path. This mode makes it difficult to break the drill used when drilling a small-diameter channel, and the outer diameter of the drill can be reduced, so that the inner diameter of the small-diameter channel can be reduced, and the flow rate for preventing retention in the ball valve can be reduced. it can.
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。 According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the ball valve according to the fourth aspect, wherein the small diameter flow path has an inner diameter of 0.1 mm or more and less than 1 mm.
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。 According to this aspect, since the drill used when drilling the small-diameter channel is not easily broken, the small-diameter channel having an inner diameter of less than 1 mm can be stably drilled. In addition, since the inner diameter of the small-diameter channel is 0.1 mm or more, a fluid such as pure water can be stably passed through the small-diameter channel.
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。 According to the present invention, the contact area between the flow rate adjustment sheet and the ball valve body is reduced, and by increasing the gap between the flow rate adjustment sheet and the ball valve body as approaching the flow path axis, foreign matter is generated, A ball valve that can prevent fluid from staying in the gap can be provided. Further, a communication groove that communicates the first flow path and the valve chamber is formed in the seat, and an auxiliary flow path that communicates the valve body flow path and the second flow path is formed in the ball valve body with a relatively large-diameter hole and a relatively large diameter. By forming in steps with small-diameter holes, it is possible to provide a ball valve that can prevent the fluid from staying in the ball valve with a small flow rate.
(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。
(First embodiment)
Hereinafter, although a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings, it goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment.
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。 FIG. 1 is a sectional view showing a fully opened state of the ball valve according to the first embodiment, FIG. 2 is a drawing showing a flow rate adjusting sheet used in the ball valve according to the first embodiment, and FIG. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the main part showing the respective opening states of the ball valve according to the first embodiment, and FIG. 4 is a side view from the second flow path side of the ball valve according to the first embodiment. .
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。
As shown in FIGS. 1 to 4, the ball valve includes a
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The
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。
The sheet 3 is made of polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) and has an annular disk shape. The seat 3 is disposed in the
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。
The flow
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。
Similar to the seat 3, the
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。
A
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。
The flow
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。
The
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。
Next, with reference to FIGS. 1-4, the effect | action of the ball valve of 1st embodiment is demonstrated. When the handle 6 of the ball valve is rotated, the
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。
The
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。
In the first embodiment, the flow
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。
In the first embodiment, the sealing
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。
In the first embodiment, the
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。
Next, a ball valve according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view of a main part showing a fully closed state of the ball valve according to the second embodiment, and FIG. 6 shows an auxiliary flow path in the ball valve body used in the ball valve according to the second embodiment. It is sectional drawing which shows the method of punching. The second embodiment is different from the first embodiment mainly in that an
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。
In the second embodiment, a
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。
As a processing method of the communication hole to be the
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。
Next, the operation of the ball valve of the second embodiment will be described with reference to FIGS. When the ball valve is fully closed, the fluid flowing through the
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。
In the second embodiment, the
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。
In the present invention, the material of the
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。 Preferred embodiments of the present invention are as described above, but the present invention is not limited to them. Various other embodiments may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Furthermore, the operations and effects described in this embodiment are merely examples, and do not limit the present invention.
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
DESCRIPTION OF
Claims (5)
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。 A valve body comprising a first flow path, a second flow path, and a valve chamber communicating the first flow path and the second flow path;
A seat located on the first flow path side in the valve chamber;
A flow rate adjustment sheet positioned on the second flow path side in the valve chamber and configured to adjust the flow rate of fluid flowing through the first flow path and the second flow path;
A ball valve body that is rotatably disposed between the seat and the flow rate adjustment sheet, has a through-hole serving as a valve body passage, and communicates or blocks the first passage and the second passage; In a ball valve comprising:
The flow rate adjusting sheet includes an annular seat portion, and a flow rate adjusting portion located on the inner peripheral side of the seat portion,
The seat portion includes a seal surface on which the ball valve body slides and seals the fluid,
The flow rate adjustment unit is continuously connected to the flow rate adjustment opening that communicates the second flow path and the valve chamber, and is separated from the ball valve body and induces the fluid. A guiding surface configured,
The ball valve characterized in that a gap between the guide surface and the ball valve body continuously increases from the outer periphery of the guide surface toward the flow path axis.
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。 The sealing surface is a spherical surface having the same radius as the radius of the ball valve body;
The ball valve according to claim 1, wherein the guide surface is a spherical surface having a radius smaller than a radius of the ball valve body.
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。 The seat member has a communication groove communicating the first flow path and the valve chamber;
The ball valve body has an auxiliary flow path that is orthogonal to the valve body flow path and has an inner diameter smaller than that of the valve body flow path. The ball valve according to claim 1, wherein the second flow path is communicated with the ball valve.
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。 The auxiliary channel is a large-diameter channel located on the outer peripheral side of the ball valve body, and a small-diameter channel having an inner diameter smaller than the large-diameter channel that communicates the large-diameter channel and the valve-body channel; Have
The ball valve according to claim 3, wherein a length of the small-diameter channel is shorter than the large-diameter channel.
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