JP3018846U - 定流量器内蔵ボール弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案の目的とする所は、ボール弁体と定流
量器を一体に構成してコンパクト化すると共に、ボール
弁の止水状態下で管路内の残留水を流出させないで定流
量器を管路外に取外し可能で、かつ定流量器離脱後は通
常のボール弁として所謂バイパス通路を形成でき、流量
制限解除やフラッシュが可能となる他、取外した定流量
器は点検、清掃および交換（流量変更）に至便な定流量
器内蔵ボール弁を提供しようとするものである。 【構成】 定流量器付ボール弁体の全閉回動位置で、該
ボール弁体の流入口と同一軸線上で弁箱に、上記定流量
器の着脱可能な開口部を設け、該開口部を閉塞するカバ
ーを上記弁箱に着脱自在に臨ませると共に、上記定流量
器は着脱可能な組立体ユニットと成し、上記カバーもし
くは弁箱に圧力逃し弁を設けたものである。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、主として建築設備や工場プロセスラインの衛生・空調配管において 、流体の通過・閉止を行うボール弁にして、流体の通過時にあっては、ボール弁 体内の通路に設けた定流量器で配管下流への流量の過流を防ぎ、また、流体の封 止時にあっては、ボール弁を配管から取外す事なく、しかも弁体前後の配管内の 流体を排除することもなしに定流量器を着脱し、当該定流量器の点検、清掃もし くは交換を容易にした定流量器内蔵ボール弁に関するものである。

【０００２】 また本考案は、上述のように簡便に定流量器を着脱可能とし、該定流量器の取 外しにより、通常のボール弁となり所謂バイパス通路が形成され、ストレーナの 装着なしでフラッシュが可能で、また流量制限解除もできる、極めて便利な定流 量器内蔵ボール弁に関するものである。

【０００３】

【従来の技術】

従来、各種の配管設備に用いられる止め弁（たとえばボール弁、仕切弁、玉形 弁等）と定流量器（主としてばね式のノズル／ニードル型が広く使用されている ）とはそれぞれ別個の製品として構成さていた。 近年、各種の配管において、ボール弁と定流量器とがセットで使用される場合 が多く、配管上のスペースの節約や定流量器を容易に取外し、点検・清掃・交換 （流量変更）の要望が高まっている。

【０００４】 給水・給湯配管などの衛生配管において、通常の使用状態では配管内を通過す る流体中のゴミや塵埃は余り発生しないが、竣工時（配管のフラッシュ・ブロー のとき）にはゴミや塵埃の流出が多い。一般に定流量器は流体の通過面積を自動 的に調整するものだが、この通過面積は機能上極端に制限されている。そして流 体圧力が高い程前記通過面積は増々小さくなり、フラッシュするとゴミや塵埃が 即刻のうちに詰ってしまう。このためテンポラリ型と称するハウジングのないス トレーナを配管内に挿入して一時的に用いることが多い。

【０００５】 上記テンポラリー型ストレーナは、用途上、フラッシュ後に配管からの取外し 撤去が必要であり、特にねじ込形の配管の場合には、配管を分離するためにスト レーナの前後に予めユニオン継手を設けておく必要があるなど、取外し作業に手 間のかかることが多かった。 また、テンポラリー型ストレーナの取外し撤去作業時の負荷軽減のためのみに Ｙ型ストレーナなど、通常型ストレーナを別個に設置することは経費面、省スペ ース面においても極めて不利であった。 給水配管における定流量器３１の流入口側に保護用のＹ型ストレーナ３３と該 Ｙ型ストレーナ分解時に必要なボール弁３２を用いた従来例を図８に示す。

【０００６】 図８に示すようにフラッシュ時のゴミや塵埃を定流量器の直前でストレーナに より捕捉するのが一般的だが、原点にかえって考慮するに、これらの異物を定流 量器を介さない即ちバイパスさせる方法が一番良い。カートリッジ型の定流量器 を出口側に装備した従来の定流量器内蔵ボール弁３５を図９に示す。この従来の 定流量器内蔵ボール弁３５の定流量器４′を取出し、該部を空胴３４にした従来 の定流量器内蔵ボール弁３５を再び取付けフラッシュする（図１０参照）。フラ ッシュ終了後に定流量器４′を再着装した上記従来の定流量器内蔵ボール弁３５ をまた取付けてフラッシュ作業を完了するものである。

【０００７】 上記の方法も煩雑で効果的とは言えない。「０００５」の項で述べた手段に比 しストレーナが不要なだけで、前（後）止め弁が必要であり、配管を分解するた めに従来の定流量器内蔵ボール弁３５の流入口側にもユンオン継手などを設けて おく必要があるなど、従来の定流量器内蔵ボール弁３５自体の着脱作業に手間の かかることが多かったからである。

【０００８】 図８の定流量器３１および図９の定流量器４′共にこれらは自動制御弁であり 、一般に自動制御弁は保守・メンテナンスが必要である。図８に示す定流量器３ １を取出し、あるいは図９に示す従来の定流量器内蔵ボール３５を分解して定流 量器４′を取出し、之等を清掃・交換するためには、当該部分の残留流体のみな らず、この前後の配管内に残留する流体をも排除する必要があり、相当量の残留 流体を受けるため養生がわずらわしい。

【０００９】

【考案が解決しようとする課題】

前述した従来の技術では以下のような問題点があった。即ち、 （ａ） 定流量器の流入口側には必ず止め弁が使用されるため、定流量器と止め 弁とが一体になったコンパクトな止水付定流量器を必要とする。 （ｂ） 定流量器は点検、清掃、交換（流量変更）などを必要とするから配管を 分解することなく容易に定流量器を取外すためには、種々の機器を必要とする。 （ｃ） 通常一般の定流量器におけるニードル、ノズルなどのエレメントの着脱 作業においては、配管前後の流体や圧力を排除後着脱作業を行う必要があり、あ ふれでる水の養生作業に要する大きな負担を生ずるため、上記エレメントの点検 、清掃、交換作業のみに係わって、定流量器前後に別に止め弁を設置したり、定 流量器の後に逆止め弁の設置を必要とする。 （ｄ） 保護用ストレーナ不要でフラッシュのできる定流量器を必要とする。

【００１０】

【目的】

本考案は前述の欠点に鑑み提案されたもので、その目的とする所は、ボール弁 と定流量器とを一体に構成しコンパクト化すると共に、止水状態下で定流量器の 管路外への容易な離脱で点検、清掃、交換（流量変更）ができ、定流量器の離脱 に際し管路内の残留水を流出させることなく前記の作業ができ、加えて定流量器 は着脱自在に構成された組立体ユニットから成ることを特徴とする定流量器内蔵 ボール弁を提供しようとするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため本考案に係わる定流量器内蔵ボール弁は、ボール弁体 の通路に定流量器を止着し、ボール弁体の全閉回動位置で、該ボール弁体の流入 口と同一軸線上で弁箱に、前記定流量器を着脱する開口部を設け、該開口部を閉 塞するカバーを弁箱に着脱自在に装着したことを第１の特徴とし、前記定流量器 は、ニードル、ノズル、ばね、ガイドなどの結合体で、ボール弁体へ着脱自在に 装着された組立体ユニットから成ることを第２の特徴とし、前記カバーもしくは 弁箱に、圧力逃し弁体を設けたことを第３の特徴とするものである。

【００１２】 本考案において、定流量器は前記のようにボール弁体に内蔵されているので、 流体圧力が加わっている状態で弁閉塞操作を行うと、ボール弁体内および之と連 通した開口部内に圧力が残存しておりカバーを容易に外し難い故、カバーもしく は弁箱に圧力逃し弁を設けたものである。

【００１３】

【作用】

以上の構成を採用したこの考案においては、以下のような作用を呈する。 ボール弁体を全閉すれば、配管内の流体圧力の存否に不拘、流入口及び流出 口両側と定流量器を取外すための弁箱内開口部とが完全に遮断・密閉され、定流 量器の取外し、点検、清掃、交換（流量変更）に際し、ボール弁前後の配管内の 残留水を流出させないで取外し作業ができる。

【００１４】 ボール弁体に内蔵されている定流量器は、組立体ユニットにしてカートリッ ジ化されたから、前記の作用と相俟って定流量器の着脱が極めて簡便になった。

【００１５】 開口部を閉塞するカバーまたは弁箱に圧力逃し弁体を設けたことにより、作 業の安全性と、カバーの簡易な取外しが可能となった。

【００１６】

【実施例】

本考案に係わる実施例を図１ないし図７を参照し説明する。まず第１実施例の 図１ないし図３において、定流量器内蔵ボール弁１は、定流量器４を定着した通 路３を有するボール弁体２、流入口側弁座１１、流出口側弁座１２、弁棒１８お よび該弁棒１８に連接のハンドル１９等で構成され、流入口側弁座１１、流出口 側弁座１２は、各々弁箱蓋１５、弁箱６の弁座装着内面に嵌合・保持され、ボー ル弁体２に適当なプリセット（後述の「００１８」の項で説明する）のもとに押 圧され、ボール弁体２の全閉状態下（図１参照）では流入口側２０と流出口側２ １とが遮断されている。

【００１７】 通常一般のボール弁、即ち図８、９に示すような二面シートフローティング型 のボール弁３２、３２′は閉止時において、ボール弁体３６、３６′が流入口側 からの流体圧力をうけ、流出口側弁座に向け押圧され、ボール弁体の流出口側弁 座部で流体圧封止力を発生する（いわゆる流出口側で止める）機構となっている 。 結局、流入口側弁座１１においては、この流体圧封止力は制作当初の弁座プリ セット反力（後述の「００１８」の項で説明する）によるものしか期待できない ため、流入口側弁座部においては極めて漏れ易いので漏洩防止対策が必要である 。

【００１８】 以上述べたように、通常の二面シートフローティング型二方口ボール弁の弁座 にあっては、四ふつ化エチレン樹脂のような可撓性材料を用い、組立時にボール 弁体に対向して初期的な弁座の変形（プリセット）により予め付与した押圧力で 流体漏洩を封止する構成としてある。 しかし、永年使用による弁座のクリープ強度の低下による予押圧力の減少や、 特に高圧流体の使用状態下では、流入側弁座は極めて漏れ易くなることはその構 造から周知のことである。

【００１９】 前述の通り、ボール弁体の全閉状態下において、一般的な二面シート構造のフ ローティング型ボール弁にあっては、弁箱・弁箱蓋の内部とボール弁体の外面と で構成される空隙（キャビティ）と定流量器を内蔵したボール弁体の通路に連接 する開口部とは連通しており、ボール弁の弁座部に漏れを生じた場合には、定流 量器取外し作業中に開口部から漏水があふれ出し、漏洩対策のための養生が必要 となるので、弁箱内部の空隙と開口部とを漏れないよう遮断・密閉する必要があ る。

【００２０】 この実施例にあっては、図１にみるように、ボール弁体２の流入口５の外周縁 に当接して第三の開口部弁座９を、また該開口弁座９の対向位置に第四の開口部 弁座１０を設け、さらに開口部弁座９に弁座押え２３を当接させ、しかして開口 部弁座９および１０は夫々弁座押え２３および弁箱６により保持され、ボール弁 体２に適当なプリセットのもとに押圧されており、弁全閉状態下では開口部７と 弁箱６内の空隙２２とを遮断・密閉している。

【００２１】 本考案に係わる定流量器内蔵ボール弁１の配管（図示しない）との接続形式お よび弁箱６と弁箱蓋１５との結合形式は、図示のものに特定されるものでなく、 たとえばフランジ、鍔、ハウジング型等適宜の形式が採用可能である。

【００２２】 定流量器４（図１参照）の流出口側（ノズル２５側）をボール弁体２の通路３ の終端部に形成の鍔部１７に載置させ、止め輪１６で定流量器４をボール弁体２ 内に着脱可能に保持する。

【００２３】 定流量器４のボール弁体２の通路３への収納は、定流量器４の流入口側（ガイ ド１２のリブｒ側）を鍔部１７に載置させても良く、図示のものに特定されるも のではない。

【００２４】 ボール弁体２の全開時（図２参照）、流体は弁箱蓋１５の流入口側２０から流 入し、ボール弁体２の流入口５、定流量器４を通過後、弁箱６の流出口側２１か ら流出するが、その流量は定流量器４により設定された一定流量となる。

【００２５】 従って、流量を変更する際は、組立体ユニット（カートリッジ）である定流量 器４を交換する必要がある。

【００２６】 図１にみるように、ボール弁体２が閉塞・封止の回動位置において、該ボール 弁体２の流入口５および通路３と同一軸線上で弁箱６に、定流量器４を着脱可能 な開口部７を設け、該開口部７を閉塞するカバー８をねじ嵌合で弁箱６に着脱自 在に臨ませてある。

【００２７】 この実施例にあっては、定流量器４を通路３に止着するに際し止め輪１６を、 またカバー８を弁箱６に止着するに際しねじを、夫々使用した形式を示したが、 いずれにおいても図示の形式に特定されるものではない。また、カバー８を開口 部７に嵌合するねじに連接してガスケットや「Ｏ」リング等を付設し、カバー８ と弁箱６との密封を図るのが好適である。

【００２８】 図５の定流量器４は、第１実施例（図１参照）におけるボール弁体２の円筒状 通路３に収納され、ガイド２４、ノズル２５を重合状態下に嵌合し、ガイド２４ の凹所２４ａに、ノズル２５の凸部２５ａを係入し、前記ガイド２４、ノズル２ ５を一体的に形成し、ガイド２４の内側にニードル２６を昇降可能に収納し、該 ニードル２６にコイル状のばね２７を流れ方向に沿い張設したものである。ｒは リブ（通常３〜５本程度）、ｑは複数の流通穴である。ばね２７以外は摺動抵抗 の少ないエンジニアリングプラスチック製で、耐熱性、耐摩耗性、耐久性に優れ ている。 なお、結合のための凹所と凸部は上記と反対、即ちガイド２４の凸部にノズル ２５の凹所を係入してもよく、また、この凸部の凹所への係入を省略し、プラス チック材料の弾性を利用した嵌合部の緊接による結合としても全く支障のないこ とは明らかである。

【００２９】 図５から了解されるように、上記の構成により定流量器４を組立体ユニットと したので小型となり、従って、開口部７およびカバー８を最小に形成でき（図１ 参照）、また内蔵するボール弁体２の直径も小さくなり、結局、本考案に係わる 定流量器内蔵ボール弁を小型に形成することが可能となった。

【００３０】 図６は作動原理を示す説明図であり、本考案に係わる定流量器内蔵ボール弁の 流入口側２０の流体圧力が変動しても自動的に一定流量を吐出しつづけるもので 、ニードル２６の変位量は、流入口側２０と流出口側２１の圧力差に比例し、圧 力差の小さい時は、（イ）図位置でばね２７と平衡を保ち、ノズル２５の通過面 積Ａ_Ｌで流体が吐出される。圧力差が増大すると、ニードル２６は（ロ）図の位 置へ移動してばね２７と平衡を保ち、縮小されたノズル２５の通過面積Ａ_Ｌから 上記と同量の流体が吐出される。結局、流入口側圧力の変動に追随してニードル ２６が移動し、ノズル２５との隙間（通過面積）を調整して、定流量を維持する ものである。

【００３１】 定流量器４は、流入口側圧力が増大すると通過面積が減少して絞り作用となる 通常一般の構成であればよく、図５の構造に特定されるものではない。

【００３２】 第２実施例の図７の定流量器内蔵ボール弁１′において、カバー８′の頂部に 圧力逃し弁体２８を設けた点で第１実施例と相違するが、その他の点は第１実施 例と同様であるので説明は省略する。 しかしてボール弁体２は、全開位置から全閉位置への９０°回動途中において 、中間回動位置を通過し、このときボール弁体２の通路３内の圧力が、弁箱６内 の空隙２２、開口部７内に作用し、全閉位置においても空隙２２、開口部７内に 圧力が残存している。

【００３３】 圧力逃し弁体２８は、開口部７内の圧力を放出・低減させてカバー８′を取外 し易くするためのもので、図７では逃し弁座はカバー８′を利用しているが、該 弁座を別個の部材とし弁体と合わせて“圧力逃し弁”としてもよく、また、これ らは手動の開閉弁体もしくは開閉弁であれば事足り、図示の構造に特定されるも のではない。 さらに、この圧力逃し弁体２８は流体が液体の場合においては、空気抜きや倒 立設置（圧力逃し弁体２８が図７で下側位置にくる）により凍結防止の水抜き部 材として併用でき、利用者にとっては極めて便利である。

【００３４】

【効果】

本考案によれば以下のような特有の効果を奏する。 従来、定流量器と止め弁とをねじ込み継手などの使用で接続配管を行っていた 接続部を省略でき、これら二つの製品を接合した面間寸法が短くなりコンパクト 化、省スペース化が計られると共に、配管工数の節減、ねじ込み継手などの使用 による接続部での水漏れ防止や赤水の発生抑止等に有効である。

【００３５】 従来、図８、９の夫々にみるような定流量器３１、４′の分解・点検・清掃・ 交換（流量変更）に際し、上流の止め弁を閉塞するが、通常、下流には止め弁が 設置されていないことが多いため、あふれでる管内の残留水の処理などの養生が 必要となるが、本考案に係るボール弁の利用で上流の止め弁に加えて、下流に止 め弁が設置されていない立上り配管の場合でも、ボール弁前後の管内の残留水が 外部にあふれでることなしに分解・点検・清掃・交換（流量変更）が可能である 。

【００３６】 本考案の開口部（定流量器の取出し口）を図１に示すように、水平配管で上方 に保持・使用するときは、ボール弁体の通路や弁箱内の空隙に残留した流体さえ も外部に流出させないで分解・点検・清掃・交換（流量変更）ができ、通常必要 とする煩雑な養生作業が事実上不要となる。

【００３７】 定流量器を組立体ユニットとして一体に構成したため、本考案のボール弁体を 全閉回動位置にするのみで、上述のように何らの養生作業も必要とせずに、カバ ーを取外し、開口部から上記の組立体ユニットを容易に離脱することができる。

【００３８】 組立体ユニットの定流量器を離脱した本考案に係わるボール弁は、通常の二方 口ボール弁となっていわゆるバイパス通路が形成でき、ポンプの呼び水注水や凍 結防止の水抜きなどに便利である。また、フラッシュをこのバイパス通路で実施 すると、ゴミや塵埃などの異物が定流量器を経ないから、確実で安全性が高い。

【００３９】 さらに、定流量器を離脱した空所（通路）はストレーナ、逆止め弁など他のエ レメントの収納が可能である。

【００４０】 なお、定流量器は、本考案に係わる構成により性能優秀、作動確実で、しかも 小型で組立体ユニットとして収納可能であり、もしくは収納不要とし、必要に応 じ利用でき、設備のプレハブ化に貢献できる。

【提出日】平成７年６月７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００３

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００３】

【従来の技術】

従来、各種の配管設備に用いられる止め弁（たとえばボール弁、仕切弁、玉形 弁等）と定流量器（主としてばね式のノズル／ニードル型が広く使用されている ）とはそれぞれ別個の製品として構成されていた。 近年、各種の配管において、ボール弁と定流量器とがセットで使用される場合 が多く、配管上のスペースの節約や定流量器を容易に取外し、点検・清掃・交換 （流量変更）の要望が高まっている。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００３０

【補正方法】変更

【補正内容】

【００３０】 図６は作動原理を示す説明図であり、本考案に係わる定流量器内蔵ボール弁の 流入口側２０の流体圧力が変動しても自動的に一定流量を吐出しつづけるもので 、ニードル２６の変位量は、流入口側２０と流出口側２１の圧力差に比例し、圧 力差の小さい時は、（イ）図位置でばね２７と平衡を保ち、ノズル２５の通過面 積Ａ_Ｌで流体が吐出される。圧力差が増大すると、ニードル２６は（ロ）図の位 置へ移動してばね２７と平衡を保ち、縮小されたノズル２５の通過面積Ａ_Ｈから 上記と同量の流体が吐出される。結局、流入口側圧力の変動に追随してニードル ２６が移動し、ノズル２５との隙間（通過面積）を調整して、定流量を維持する ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る第１実施例の弁全閉、定流量器、
カバー取外し時の縦断面図である。

【図２】同上の弁全開、定流量器使用時の横断面図であ
る。

【図３】同上の縦断面図である。

【図４】同上のボール弁体から定流量器を取外したフラ
ッシュ（バイパス通路）時の断面図である。

【図５】同上のボール弁体から取外した定流量器組立体
ユニットの拡大断面図である。

【図６】同上の定流量器の作動原理を示す断面図であ
る。

【図７】第２実施例の弁全閉、圧力逃し弁体付設の縦断
面図である。

【図８】従来の給水配管において、定流量器に一般的に
使用のＹ型ストレーナとボール弁との併用組付の縦断面
図である。

【図９】従来の定流量器内蔵ボール弁に一般的に使用の
Ｙ型ストレーナ組付の縦断面図である。

【図１０】同上従来弁の全開、定流量器を取外したフラ
ッシュ（バイパス通路）時の縦断面図である。

【符号の説明】

１，１′ 定流量器内蔵ボール弁 ２ ボール弁体 ３ 通路 ４，４′ 定流量器 ５ 弁体の流入口 ６ 弁箱 ７ 開口部 ８，８′ カバー ９ 開口部弁座（第三の弁座） １０ 開口部弁座（第四の弁座） １１ 流入口側弁座 １２ 流出口側弁座 １４ 溝 １５ 弁箱蓋 １６ 止め輪 １７ 弁体通路の鍔部 １８ 弁棒 １９ ハンドル ２０ 流入口側 ２１ 流出口側 ２２ 空隙 ２３ 弁座押え ２４ ガイド ２４ａ 凹所 ２５ ノズル ２５ａ 凸部 ２６ ニードル ２７ ばね ２８ 圧力逃し弁体 ３０ ねじ込み継手 ３１ 定流量器 ３２，３２′ ボール弁 ３３ Ｙ型ストレーナ ３４ 空洞 ３５ 定流量器内蔵ボール弁 ３６，３６′ ボール弁体 ｒ，ｒ′ リブ ｑ，ｑ′ 流通穴

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボール弁体の通路に定流量器を止着し、
   ボール弁体の全閉回動位置で、該ボール弁体の流入口と
   同一軸線上で弁箱に、上記定流量器を着脱する開口部を
   設け、該開口部を閉塞するカバーを弁箱に着脱自在に装
   着したことを特徴とする定流量器内蔵ボール弁。
2. 【請求項２】 定流量器は、上記ボール弁体へ着脱自在
   に装着された組立体ユニットから成ることを特徴とする
   請求項１記載の定流量器内蔵ボール弁。
3. 【請求項３】 前記カバーもしくは弁箱に、圧力逃し弁
   を設けたことを特徴とする請求項１または２記載の定流
   量器内蔵ボール弁。