JP3476337B2 - 絶縁型バルブ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は絶縁型バルブに関す
る。 【０００２】 【従来の技術】地下埋設型のガス管などにおいては、配
管ラインの防食管理上、この配管ラインの一部分を電気
的に絶縁することが多い。このような電気的な絶縁が必
要な場合は、配管ラインに絶縁継手を設置するか、ある
いはフランジ部を利用して絶縁スペーサを設置すること
などが行われている。 【０００３】これに対し、フランジ部などの管継手部を
有しない溶接接続型の配管ラインにおいては、この配管
ラインに設けられたバルブに絶縁機能が要求され、それ
に応じて絶縁型バルブが開発されている。 【０００４】図２は、このような溶接接続型のボール弁
の例を示す。ここで１は弁箱であり、この弁箱１は、ボ
ディ部２と側室部３とに分割されて、これらボディ部２
と側室部３とがフランジ締結部４で互いに締結された構
成となっている。５は弁座、６は弁体、７は回転操作軸
である。ボディ部２と側室部３との先端には、配管ライ
ンと溶接接続するための端部８、９がそれぞれ形成され
ている。 【０００５】図３は、図２のバルブに絶縁構造を適用す
ることにより得られた従来の絶縁型バルブの要部の構成
を示す。この絶縁構造は、ボディ部２と側室部３とのフ
ランジ締結部４に設けられている。すなわち、このフラ
ンジ締結部４におけるボディ部２の端面と側室部３の端
面との間には、ＦＲＰ製の絶縁プレート１１が挟み込ま
れている。そして、これらボディ部２の端面と側室部３
の端面とにはそれぞれ環状溝１２、１３が形成され、こ
れらの環状溝１２、１３にはそれぞれＯリング１４、１
５がはめ込まれている。またボディ部２にはボルト１６
が植え込まれており、このボルト１６は側室部３のフラ
ンジ部分を貫通し、その先端にナット１７がねじ合わさ
れて締結が行われている。ボルト１６の外周には、絶縁
用の樹脂スリーブ２０がかぶせられている。ナット１７
と側室部３のフランジ部分との間には、金属製のワッシ
ャ１８とＦＲＰ製の絶縁ワッシャ１９とが介装されてい
る。 【０００６】このような構成であると、ボディ部２と側
室部３とは、間に絶縁プレート１１が挟み込まれている
ことで互いに絶縁されている。またボルト１６とナット
１７とワッシャ１８とは、ボディ部２には導通している
が絶縁ワッシャ１９によって側室部３とは絶縁されてい
る。したがって、ボディ部２と側室部３とが電気的に完
全に絶縁された状態で、これらボディ部２と側室部３と
がフランジ締結部４において締結されることになる。ま
た、このような締結が行われることでＯリング１４、１
５が圧縮され、それによってボディ部２と側室部３との
間のシールがなされる。 【０００７】図４は、図２のバルブに絶縁構造を適用す
ることにより得られた従来の他の絶縁型バルブの要部の
構成を示す。この例では、図２に示されるボディ部２と
側室部３とはフランジ締結部４において同通状態で締結
され、その代わりに、図２において仮想線で示すよう
に、これらボディ部２の端部側と側室部３の端部側と
に、それぞれ絶縁用のフランジ部２１、２２が設けられ
ている。詳しくは、図４はこれらフランジ部２１、２２
の構造を示す。 【０００８】すなわち図４において、フランジ部２１、
２２を構成する一対のフランジ２３、２３どうしの間に
は、ナイロン製の環状の絶縁スペーサ２４が挟み込まれ
ている。この絶縁スペーサ２４における一方および他方
の端面にそれぞれ環状溝２５、２５が形成され、これら
の環状溝２５、２５にはそれぞれＯリング２６、２６が
はめ込まれている。フランジ２３、２３および絶縁スペ
ーサ２４には金属製のボルト２７が通されており、この
ボルト２７の一端および他端には、それぞれナット２
８、２８がねじ合わされて締結が行われている。各ナッ
ト２８とフランジ２３との間には、金属製のワッシャ２
９とＦＲＰ製の絶縁ワッシャ３０とが介装されている。
ボルト２７において、フランジ２３、２３を貫通する部
分の外周には、絶縁用の樹脂コーティング３１が施され
ている。 【０００９】このようなものであると、フランジ部２
１、２２を構成するフランジ２３、２３どうしは、間に
絶縁スペーサ２４が挟み込まれていることで互いに絶縁
されている。また、これらフランジ２３、２３と、ボル
ト２７およびナット２８、２８およびワッシャ２９、２
９とは、絶縁ワッシャ３０によって互いに絶縁されてい
る。さらに、樹脂コーティング３１によって、ボルト２
７の外周とフランジ２３、２３の内周との間が互いに絶
縁されている。したがって、フランジ２３、２３どうし
が互いに電気的に完全に絶縁された状態でフランジ部２
１、２２の締結が行われ、これによって図２におけるボ
ディ部２に対応した端部８と側室部３に対応した端部９
とが互いに絶縁されることになる。また、このような締
結が行われることでＯリング２６、２６が圧縮され、そ
れによってフランジ部２１、２２のシールがなされる。 【００１０】 【発明が解決しようとする課題】図３に示したようにボ
ディ部２と側室部３との間のフランジ締結部４で絶縁を
行った従来の絶縁型バルブでは、シール用のＯリング１
４、１５は軸方向の圧縮ひずみを利用したシール方式で
あり、また絶縁プレート１１はＦＲＰ製で比較的厚いた
めにクリープ変形が生じやすい。このため、バルブに軸
方向の外力が作用した場合や、絶縁プレート１１にクリ
ープ変形が生じた場合に、Ｏリング１４、１５の締め代
が低下してシール性が損なわれやすいという問題点があ
る。 【００１１】また図２および図４に示したようにボディ
部２と側室部３とに絶縁用のフランジ部２１、２２を設
けた方式の従来の絶縁型バルブでは、環状溝２５、２５
を形成する必要かあることから特に絶縁スペーサ２４が
厚くなって、図３のものと同様の問題点があるうえに、
さらにフランジ部４、２１、２２が３箇所も存在するた
めに、構造が複雑であるばかりか、内部流体の外部漏れ
が生じやすく、その点によってもシール性が損なわれや
すいという問題点がある。 【００１２】そこで本発明は、このような問題点を解決
して、シール性にすぐれた絶縁型バルブを得ることを目
的とする。 【００１３】 【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
本発明は、弁箱がボディ部と側室部とに分割されて、こ
れらボディ部と側室部とがフランジ締結される絶縁型バ
ルブにおいて、フランジ締結部の内周部分におけるボデ
ィ部と側室部との一方に内周環状溝を形成するとともに
他方に外周環状溝を形成し、前記フランジ締結部におけ
るボディ部と側室部との間に絶縁シートを挟み込んで、
この絶縁シートの内周部分を前記内周環状溝と外周環状
溝との間に位置させ、前記内周環状溝と外周環状溝と
に、前記絶縁シートの一方の面および他方の面に圧接す
るＯリングをそれぞれはめ込み、前記フランジ締結部に
おけるボディ部と側室部とを絶縁状態で互いに締結した
ものである。 【００１４】このような構成であると、Ｏリングは軸方
向の圧縮でなく半径方向の圧縮となるため、たとえフラ
ンジ締結部に緩みが生じた場合でもシール性が維持され
ることになる。また、構成が簡単であって、安価なもの
とすることができる。 【００１５】 【発明の実施の形態】図１は、図２の構成の弁に適用で
きる本発明の実施の形態を示す。すなわち、弁箱１はボ
ディ部２と側室部３とを有し、これらボディ部２と側室
部３とはフランジ締結部４によって互いに締結されてい
る。 【００１６】このフランジ締結部４を構成するボディ部
２の開口端面４０の内周縁には、環状の内周環状溝４１
が切欠状態で形成されている。この内周環状溝４１は、
ボディ部２の開口端面４０に向けて次第に溝が浅くなる
ように傾斜したテーパ状の内周溝底部４２を有する。 【００１７】側室部３には、図示のようにこの側室部３
がボディ部２に締結されたときにこのボディ部２の内部
に入り込む環状の突出部４３が一体に形成されている。
そしてこの突出部４３の外周には、環状の外周環状溝４
４が形成されている。この外周環状溝４４は、ボディ部
２の内周環状溝４１に向かい合う位置に形成され、かつ
その一方の側壁が、側室部３の端面４５と面一に形成さ
れている。この外周環状溝４４は、突出部４３の先端に
向かうにつれて次第に溝が深くなるように傾斜したテー
パ状の外周溝底部４６を有する。なお、突出部４３は、
弁体の軌跡４７と干渉しない形状で形成されている。 【００１８】内周環状溝４１および外周環状溝４４に
は、Ｏリング４８、４９がはめ込まれている。フランジ
締結部４におけるボディ部２の開口端面４０と側室部３
の端面４５との間には、絶縁シート５１が挟み込まれて
いる。この絶縁シート５１は、ボディ部２の開口の内周
と側室部３の突出部４３の外周との間に位置するように
軸方向に形成された筒状の内周部分５２を一体に有す
る。すなわち、この内周部分５２は、内周環状溝４１お
よび外周環状溝４４の間に位置し、その内周面および外
周面に内外のＯリング４８、４９が圧接するように構成
されている。この絶縁シートは、たとえばポリエチレン
などの材料にて形成され、厚さ１．５ｍｍ程度の薄肉に
形成されている。 【００１９】ボディ部２にはボルト５３が植え込まれて
おり、このボルト５３は側室部３のフランジ部５４を貫
通し、その先端にナット５５がねじ合わされて締結が行
われている。ナット５５と側室部３のフランジ部５４と
の間には、金属製のワッシャ５６とＦＲＰ製の絶縁ワッ
シャ５７とが介装されている。フランジ部５４に対応し
た範囲におけるボルト５３の外周部分には樹脂コーティ
ング５８が施されている。この樹脂コーティング５８
は、軸方向に多少の余裕をもって、絶縁ワッシャ５７に
対応した位置から、ボディ部２における開口端面４０よ
りもやや窪んでボルト５３の周囲に形成された凹部５９
の位置までにわたって施されている。 【００２０】このような構成のバルブを組み立てる際に
は、たとえば、ボルト５３を植え込んだ状態のボディ部
２の内周環状溝４１にＯリング４８をはめ込んだうえ
で、絶縁シート５１をボディ部２の開口端面４０に接す
るようにセットする。すると、この絶縁シート５１の内
周部分５２がＯリング４８の内周側に入り込む。次に、
あらかじめ外周環状溝４４にＯリング４９をはめ込んだ
状態の側室部３を、その端面４５が絶縁シート５１に接
するようにセットし、その突出部４３をボディ部２の内
部に入り込ませる。すると、Ｏリング４９が絶縁シート
５１の内周部分５２の内周側に入り込む。 【００２１】すなわち、この状態でボディ部２のＯリン
グ４８は絶縁シート５１の内周部分５２の外周面に圧接
し、側室部３のＯリング４９は内周部分５２の内周面に
圧接する。これによって、両Ｏリング４８、４９が径方
向に圧縮され、ボディ部２と側室部３との間のシールが
行われる。 【００２２】その後に、ワッシャ５６、５７をボルト５
３に外ばめするとともにナット５５をボルト５３にねじ
合わせることで、ボディ部２と側室部３とが相互に締結
される。 【００２３】このとき、ボディ部２と側室部３との間に
は絶縁シート５１が介在されており、またボディ部２に
導通状態で植え込まれたボルト５３とこのボルト５３に
ねじ合わされたナット５５とは絶縁ワッシャ５７によっ
て側室部３と絶縁されているため、結果的に、ボディ部
２と側室部３とは、互いに絶縁された状態で締結される
ことになる。 【００２４】このような構成であると、上述のようにＯ
リング４８、４９は径方向に圧縮されるため、たとえフ
ランジ接合部４に緩みが生じても、そのシール性が維持
されることになる。すなわち耐外力性が高い絶縁接合部
を得ることができる。また、絶縁シート５１は上述のよ
うにポリエチレンなどによって厚さ１．５ｍｍ程度の薄
肉に形成でき、したがってクリープ変形にもとづく接合
部の緩みを少なくすることができる。また、一対のＯリ
ング４８、４９によって絶縁シート５１の内周部分５２
を両面側から挟み込んでいるため、上述のようにこの内
周部分５２が薄肉であっても、確実なシールを達成する
ことができる。また内周環状溝４１および外周環状溝４
４は、傾斜構造の内周溝底部４２および外周溝底部４６
を有するため、内部圧力によってＯリング４８、４９が
側室部３の方向に押され、それによって径方向の圧縮が
大きくなり、よりシール性を向上させることができる。
しかもフランジ締結部４以外には軸方向の締結部を有し
ないため、構造がシンプルとなり、したがって低コスト
の絶縁型バルブとすることができる。 【００２５】なお、上記においては、ボディ部２に内周
環状溝４１が形成されるとともに、側室部３に外周環状
溝４４が形成されたものを例示したが、反対に、ボディ
部２に外周環状溝が形成されるとともに、側室部に内周
環状溝が形成された構成としても、同様の作用効果を奏
することができる。 【００２６】 【発明の効果】以上のように本発明によると、フランジ
締結部の内周部分におけるボディ部と側室部との一方に
内周環状溝を形成するとともに他方に外周環状溝を形成
し、前記フランジ締結部におけるボディ部と側室部との
間に絶縁シートを挟み込んで、この絶縁シートの内周部
分を前記内周環状溝と外周環状溝との間に位置させ、前
記内周環状溝と外周環状溝とに、前記絶縁シートの一方
の面および他方の面に圧接するＯリングをそれぞれはめ
込み、前記フランジ締結部におけるボディ部と側室部と
を絶縁状態で互いに締結したため、Ｏリングは軸方向の
圧縮でなく半径方向の圧縮となって、たとえフランジ締
結部に緩みが生じた場合でもシール性を維持できる絶縁
型バルブとすることができ、またフランジ締結部以外に
は軸方向の締結部を設ける必要がないため、簡単な構造
とすることができ、かつ低コストで構成することができ
る。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態の絶縁型バルブの要部の断
面図である。 【図２】図１の構成を適用可能な従来のバルブを示す全
体断面図である。 【図３】従来の絶縁型バルブの要部の断面図である。 【図４】従来の他の絶縁型バルブの要部の断面図であ
る。 【符号の説明】 １ 弁箱 ２ ボディ部 ３ 側室部 ４ フランジ締結部 ４１ 内周環状溝 ４４ 外周環状溝 ４８ Ｏリング ４９ Ｏリング ５１ 絶縁シート ５２ 内周部分

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−18323（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−228979（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−190223（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−9394（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−149677（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−108866（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭60−142381（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭59−4888（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−30088（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 51/00 F16K 5/00 - 5/22 F16K 27/00 - 27/12

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】 弁箱がボディ部と側室部とに分割され
   て、これらボディ部と側室部とがフランジ締結される絶
   縁型バルブであって、フランジ締結部の内周部分におけ
   るボディ部と側室部との一方に内周環状溝を形成すると
   ともに他方に外周環状溝を形成し、前記フランジ締結部
   におけるボディ部と側室部との間に絶縁シートを挟み込
   んで、この絶縁シートの内周部分を前記内周環状溝と外
   周環状溝との間に位置させ、前記内周環状溝と外周環状
   溝とに、前記絶縁シートの一方の面および他方の面に圧
   接するＯリングをそれぞれはめ込み、前記フランジ締結
   部におけるボディ部と側室部とを絶縁状態で互いに締結
   したことを特徴とする絶縁型バルブ。