JP4742006B2

JP4742006B2 - 手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニット

Info

Publication number: JP4742006B2
Application number: JP2006272542A
Authority: JP
Inventors: 吉博佐藤; 竜郎下山; 哲也岩下
Original assignee: CKD Corp; Toyota Motor Corp
Current assignee: CKD Corp; Toyota Motor Corp
Priority date: 2006-10-04
Filing date: 2006-10-04
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2026-10-04
Also published as: JP2008089129A

Description

本発明は、手動のボールバルブを用いた設備の小型化が実現可能な、手動のボールバルブ、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットに関する。

従来から、設備の配管に手動ボール弁はよく用いられている。これは、手動ボール弁が、内部に流路が設けられた球状の弁体をボディの外部に設けられたハンドルで回転させることで、流路を連通、遮断することの出来る弁であり、他のバルブに比べて圧損が小さく、構造が単純であるために壊れにくいなどのメリットがあるためである。
手動ボール弁が用いられる例として、例えば、設備の配管中にフィルタが設けられている場合に、保全の目的でフィルタの前後に手動ボール弁が設けられるようなケースが考えられる。
これは、フィルタの交換時に手動ボール弁を閉じることで、配管内に溜まっている液体等が流れ出る量を最小限にとどめ、フィルタ交換を容易に行うことが出来るからである。

ところで、手動ボール弁の構造については、特許文献１や特許文献２に記載されるようなものが一般的である。
特許文献１の手動ボール弁は、ねじ込み配管用になっており、ニップルやネジを切った配管をねじ込んで組み付けることになる。
また、特許文献２の手動ボール弁は、フランジ接続用になっており、配管にフランジを溶接したものや、フランジ接続する別の機器にパッキンを挟んでボルトで固定することになる。
このように、特許文献１及び特許文献２に開示される手動ボール弁は、接続部分の形状こそ違うものの、入口側から出口側に直線で流路を形成し、球状の弁体にも直線流路を形成して、開の位置に弁体に接続される取っ手を回転させ、入口側と出口側を連通させる構造になっている。
球状の弁体に形成された流路は、入口側と出口側の流路の径と同じ径とすることができ、直線状に流路を形成することができるため、流路の抵抗が少なくできるというメリットがある。

図８には、従来技術におけるバイパスラインが組んであるフィルタ設備の斜視図である。
生産上の都合で長時間設備停止を行えない設備の配管にフィルタを設ける場合は、バイパスラインを組んで、予備のフィルタを用意するのが一般的である。そして、図８に示すようにフィルタの前後には特許文献１に示したような手動ボール弁が備えられている。
このような、図８に示すフィルタモジュール１００には、特許文献２に示されるような手動ボール弁１１０を用いても、必要な構成はほぼ同じである。

フィルタモジュール１００は、設備のラインに入力側接続されるチーズ１１２から２系統に分岐され、メインライン１０１ａとバイパスライン１０１ｂに分けられる。
メインライン１０１ａでは、チーズ１１２からニップル１１４を介してメイン側手動ボール弁１１０ａが接続され、さらにニップル１１４、メイン側フィルタ１１１ａ、ニップル１１４、メイン側手動ボール弁１１０ａ、ニップル１１４、チーズ１１２と接続されて、出力側に接続される。
一方、バイパスライン１０１ｂでは、チーズ１１２からニップル１１４を介してエルボ１１３に接続され、さらにニップル１１４、バイパス側手動ボール弁１１０ｂ、ニップル１１４、バイパス側フィルタ１１１ｂ、ニップル１１４、バイパス側手動ボール弁１１０ｂ、ニップル１１４、エルボ１１３、ニップル１１４と接続され、出力側のチーズ１１２に合流する。

このように、メインライン１０１ａとバイパスライン１０１ｂを設け、それぞれにメイン側フィルタ１１１ａ、バイパス側フィルタ１１１ｂを設けておき、設備使用時に通常はメイン側手動ボール弁１１０ａを開け、バイパス側手動ボール弁１１０ｂは閉じておき、メインライン１０１ａ側のラインを使用する。
メイン側フィルタ１１１ａを交換する際に、バイパス側手動ボール弁１１０ｂを開け、メイン側手動ボール弁１１０ａを閉じることで、ラインを切り替え、バイパス側フィルタ１１１ｂ側を使用している間にメイン側フィルタ１１１ａの交換を行う。
このように構成することで、設備を停止することなくメイン側フィルタ１１１ａ又はバイパス側フィルタ１１１ｂの交換を行うことが出来る。

一般的には、図８に示したような形態になるが、フィルタユニットをモジュール化した特許文献３や、特許文献４のようなものもある。
ただし、このようなフィルタユニットはバイパスを組んで設備を止めないようにフィルタを交換することを目的としてモジュール化されてはおらず、その様な目的で使う場合は、特許文献３や、特許文献４のフィルタユニットを２組用意して切り替える必要がある。
特開平５−３３２４６２号公報実開平５−３０６４７号公報実開２００４−３２２０４６号公報特許３１６５５２２号公報

しかしながら、従来技術では設備の小型化が困難であるという問題があった。
上記のような構成でフィルタモジュール１００の配管をするために、チーズ１１２からメイン側フィルタ１１１ａ及びバイパス側フィルタ１１１ｂの間に、複数の配管部材を設ける必要があり、結果的に設備が大きくなってしまう。
また、設備保全時には、これらの配管や機器を外せるだけのスペースを必要とする。
配管等を外すスペースは、最低でもパイプレンチを回すスペースを必要とするので、配管の設計において大きな制約となる。

すなわち、特許文献１及び特許文献２の手動ボール弁を用いた流体機器メンテナンス用の配管を行う場合、例えばフィルタモジュールの入力側と出力側に手動ボール弁を１つずつ設けるようなケースであっても、手動ボール弁、ニップル、フィルタモジュール、ニップル、手動ボール弁という並びで配管しなければならず、配管スペースを必要とする。
図８に示すケースであれば、さらにチーズとエルボを必要とするので、配管は長くなり、また、保全用にスペースを確保する必要があるので、設備の大きさも大きくなるというような問題があった。
この点は、配管によってバイパスを形成する必要があるため、特許文献３及び特許文献４に関しても同様の問題がある。

つまり、特許文献１乃至特許文献４に示されるボール弁とフィルタを組み合わせたようなフィルタユニットを構成した場合、ボール弁やフィルタの構成から、設備の小型化が困難であるという問題があった。
この問題は、フィルタやボール弁の接続部分に配管を用いてフィルタユニットを構成している点が問題であるとも言えるので、ボール弁の構造を見直し、ねじ込み配管やフランジ接続による配管を廃することで、問題を解決しうると考える。

そこで、本発明ではこのような問題を解決するためになされたものであり、省スペースなユニットを構成可能な手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットの提供することを目的とする。

前記目的を達成するために、本発明の以下のような特徴を有する。
（１）第１ポート及び第２ポートが形成された弁本体と、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第１流路と第２流路が形成されたブロックに取り付ける手動ボール弁取付構造において、前記第１ポートと前記第２ポートとが、直交して形成され、前記第１ポートは平面シール部を備え、前記第２ポートは円筒シール部を備え、前記第１流路と前記第２流路とが、直交して形成され、前記第１流路は第１平面に形成され、前記第２流路は第２平面に形成され、該第２平面には前記第２流路に接続するシール凹部が形成され、前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第１平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて前記ブロックに装着され、さらに前記弁本体を貫通して設けられたネジ孔に差し込まれたボルトを、前記第１平面に形成されたネジ穴に締結することにより前記手動ボール弁の前記ブロックへの取り付けが完了すること、を特徴とする。
（２）（１）に記載する手動ボール弁取付け構造において、前記ブロックには前記ボルトが貫通するネジ孔が形成されていることを特徴とする。

（３）第１ポート及び第２ポートが形成された弁本体と、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第１流路と第２流路が形成されたブロックに取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、前記第１ポートと前記第２ポートとが、直交して形成され、前記第１ポートは平面シール部を備え、前記第２ポートは円筒シール部を備え、前記第１流路と前記第２流路とが、直交して形成され、前記第１流路は第１平面に形成され、前記第２流路は第２平面に形成され、該第２平面には前記第２流路に接続するシール凹部が形成され、前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第１平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて前記ブロックに装着され、さらに前記弁本体を貫通して設けられたネジ孔に差し込まれたボルトを、前記第１平面に形成されたネジ穴に締結することにより前記手動ボール弁の前記ブロックへの取り付けが完了すること、を特徴とする。
（４）（３）に記載する手動ボール弁付きユニットにおいて、前記ブロックには前記ボルトが貫通するネジ孔が形成されていることを特徴とする。

このような特徴を有する本発明の手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットにより、以下のような作用、効果が得られる。

（１）本発明は、第１ポート及び第２ポートが形成された弁本体と、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第１流路と第２流路が形成されたブロックに取り付ける手動ボール弁取付構造において、前記第１ポートと前記第２ポートとが、直交して形成され、前記第１ポートは平面シール部を備え、前記第２ポートは円筒シール部を備え、前記第１流路と前記第２流路とが、直交して形成され、前記第１流路は第１平面に形成され、前記第２流路は第２平面に形成され、該第２平面には前記第２流路に接続するシール凹部が形成され、前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第１平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて前記ブロックに装着され、さらに前記弁本体を貫通して設けられたネジ孔に差し込まれたボルトを、前記第１平面に形成されたネジ穴に締結することにより前記手動ボール弁の前記ブロックへの取り付けが完了すること、を特徴とする。
このような手動ボール弁取付構造を採用することで、ブロックと手動ボール弁は円筒シール部及び平面シール部でシール性が確保され、ブロックと手動ボール弁は継ぎ手なしで組み付けることが可能となるので、流路が短くコンパクトに構成することが可能となる。このため、省スペースの設備を実現することに貢献する。
また、第１ポート側が平面シール構造であるために、円筒シール構造側で位置が決められ、平面シール構造側にボルトを締結して押圧力をかけることのできる構成としたので、平面とのシール性を保つことが可能となる。
したがって、円筒シール構造側と、平面シール構造側の両方でシール性を確保することが可能となるので、直交して形成される第１ポートと第２ポートを備えるボール弁を取り付けてシール性を確保することが可能となり、省スペースの設備を実現可能となる。

（３）第１ポート及び第２ポートが形成された弁本体と、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第１流路と第２流路が形成されたブロックに取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、前記第１ポートと前記第２ポートとが、直交して形成され、前記第１ポートは平面シール部を備え、前記第２ポートは円筒シール部を備え、前記第１流路と前記第２流路とが、直交して形成され、前記第１流路は第１平面に形成され、前記第２流路は第２平面に形成され、該第２平面には前記第２流路に接続するシール凹部が形成され、前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第１平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて前記ブロックに装着され、さらに前記弁本体を貫通して設けられたネジ孔に差し込まれたボルトを、前記第１平面に形成されたネジ穴に締結することにより前記手動ボール弁の前記ブロックへの取り付けが完了すること、を特徴とする。
このような手動ボール弁付きユニットとして、手動ボール弁を用いてユニット化することが出来るので、流路を短くコンパクトなユニットが構成でき、省スペースの設備を実現することに貢献する。

以下、本発明の本実施例について図面を用いて説明する。最初に本実施例の構成について説明する。
図１に、本実施例のフィルタモジュールの斜視図を示す。
また、図２に、本実施例の手動ボール弁の取り付け状態を示す斜視図を示し、図３（ａ）に、本実施例の手動ボール弁の側面図、及び図３（ｂ）に、本実施例の手動ボール弁の断面図を示している。
フィルタモジュール５０は、図８のフィルタモジュール１００を本発明の手動ボール弁１０を用いることによって、ユニット化され、コンパクト化されたものである。
手動ボール弁１０は、図２に示すように、フィルタモジュール５０を構成するブロック５１に直接取り付けられる。

フィルタモジュール５０の説明を行う前に、まず手動ボール弁１０の構成について説明を行う。
手動ボール弁１０は、図３（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、弁ボディ１１、ハンドル１２、及びボール弁体１３で構成されている。
弁ボディ１１は、略正方形の外観をしており、黄銅、アルミニウム、鉄等の鋳物で作られている。ただし、弁ボディ１１の用途によっては、ＰＶＣ等の樹脂によって成形されていても良い。
弁ボディ１１の内部には、ボール弁体１３が備えられ、その周囲には弁シール１４が備えられている。ボール弁体１３は外側が球状であり、内部にＬ字型の流路が形成されている。
このボール弁体１３の上部にハンドル１２がシャフト１６を介して接続され、ハンドル１２によってボール弁体１３は回動し、それに連動してＬ字型流路が動くので、流路の遮断、連通を行うことが出来る。

弁ボディ１１には、面シール部１１ａと、管状シール部１１ｂが備えられている。
面シール部１１ａと管状シール部１１ｂは、弁ボディ１１の外周６面のうち、隣り合う面に設けられており、管状シール部１１ｂはハンドル１２の取り付けられる面の対面になるように構成されている。
また、管状シール部１１ｂの中心部は流路となる第２開口部１７ｂが設けられている。そして、管状シール部１１ｂの外周面には溝が設けられ、Ｏリング１５が備えられている。
一方、面シール部１１ａの対面には、弁ボディ１１を貫通してネジ孔１１ｃが設けられている。また、面シール部１１ａの中心部には流路となる第１開口部１７ａが設けられている。そして、第１開口部１７ａの外周部には溝が設けられ、Ｏリング１５が備えられている。

次に、手動ボール弁１０の組み付けについて説明を行う。
まず、図２に示されるようなブロック５１に、手動ボール弁１０を組み付ける場合、図３（ｂ）に示されるように、ブロック５１は一部が切り欠かれ、第１平面５１ａ及び第２平面５１ｆが形成される。第１平面５１ａにはネジ穴５１ｃが設けられ、第２平面５１ｆにはシール凹部５１ｂが設けられている。
そして、手動ボール弁１０を組み付ける際には、ブロック５１に備えられるシール凹部５１ｂに対して垂直方向から、手動ボール弁１０の管状シール部１１ｂをシール凹部５１ｂに差し込む。
その後、図２に示されるように、ネジ孔１１ｃにボルト２０を差し込み、ネジ穴５１ｃに締め込むことで、手動ボール弁１０のブロック５１への組み付けは完了する。
シール凹部５１ｂと管状シール部１１ｂは、Ｏリング１５によってシールされ、また、面シール部１１ａと第１平面５１ａは、ボルト２０を締結することで面シール部１１ａに備えるＯリング１５が潰されることでシールされる。

このように構成される手動ボール弁１０は下記のような作用、効果を示す。
ブロック５１と手動ボール弁１０が組み付けられることで、図３（ｂ）に示すような流路が構成される。すなわち、ブロック５１に２カ所開けられた第１連通穴５１ｄ及び第２連通穴５１ｅは、手動ボール弁１０によって連通、遮断される。
詳しくは、手動ボール弁１０に備えるハンドル１２を回転させることで、第１連通穴５１ｄと連通する第２開口部１７ｂと、第２連通穴５１ｅと連通する第１開口部１７ａを、連通、遮断する。
図２に示す状態で、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂは連通しており、ハンドル１２を９０度動かすことで、ボール弁体１３が回動し、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂは遮断される。
なお、流体の流れは図３（ｂ）に示すように、第１連通穴５１ｄから第２連通穴５１ｅに流れるようにしても良いし、逆に第２連通穴５１ｅから第１連通穴５１ｄに流れるようにしても良い。手動ボール弁１０の構造上、特に流体の流れ方向について規制はないからである。

このようにブロック５１に組み付けられた手動ボール弁１０は、Ｏリング１５が潰されることによって、面シール部１１ａと第１平面５１ａ、及び管状シール部１１ｂとシール凹部５１ｂが密着しシールされるので、液漏れの心配がない。
また、ボルト２０を、ネジ孔１１ｃを貫通してネジ穴５１ｃに締め付けるだけで、組み付けが完了するので、特殊な工具を必要とせず、組み付けは非常に容易で素早く行うことが出来る。これによって、手動ボール弁１０を交換したい場合にも短時間で作業が終了するため施工時間が短縮できる。
また保全についても、手動ボール弁１０ごとＯリング１５を交換することでシール性が保たれるため、短時間で容易に保全を行うことができ、パイプレンチなどを用いて配管を外す等の作業を不要とするため、保全スペースを小さくできる。

このような手動ボール弁１０は、例えばフィルタモジュール５０等のユニットに取り付けられる場合に、省スペース化に貢献するため、有効である。
フィルタモジュール５０の他にも、例えば図示しないストレーナをモジュール化したり、各種計測機器をモジュール化したりする用途に使用可能である。特に、複数の手動ボール弁１０を取り付ける必要がある場合は効果的であり、例えば、ストレーナやフィルタの為にバイパスを組んで、予備のラインを設ける場合に効果が高い。

ここで、複数の事例を紹介しても、手動ボール弁１０の部分の働きは同様となり、冗長であるので、フィルタモジュール５０を代表させて説明を行う。
フィルタモジュール５０は、図１に示されるような形状をしており、第１フィルタ５２Ｒと第２フィルタ５２Ｌを備えている。
第１フィルタ５２Ｒ及び第２フィルタ５２Ｌは、内部に流路が設けられたブロック５１に取り付けられ、ブロック５１には４つの手動ボール弁１０が取り付けられている。

図４には、本実施例のフィルタモジュールの正面図が描かれている。
図５には、本実施例のフィルタモジュールの側面図が一部破断して内部が見えるように描かれている。この場合は左側面が描かれている。
図６には、本実施例のフィルタモジュールの上面図が描かれている。
なお、図４乃至図６はそれぞれ対応する関係にあるので、説明も対応させて行うことにする。この図４乃至図６の斜視図にあたるのが図１である。
ここでは、ブロック５１に取り付けられる４つの手動ボール弁１０に対して、便宜上名前を付けることにする。
前述したブロック５１の上面に取り付けられる手動ボール弁１０は、図６に示すように、第１左側ボール弁１０Ｒ１、第２左側ボール弁１０Ｒ２、第１右側ボール弁１０Ｌ１、及び第２右側ボール弁１０Ｌ２の４つとなる。
また、ブロック５１には入力口６０が１つと、出力口６１が２カ所設けられている。
この出力口６１は、同時に使用するわけではなく、使用時はどちらか片側にメクラプラグを用いて流路を塞ぎ、片側を使用する。図６では上方向の出力口６１は塞がれているものとする。

回路の構成によっては、出力口６１の取り出し方向を変えた方が、配管長が短くなり、圧力損失が抑えられるなどのメリットがある。この構成は、加工上も止まり穴とする必要がないため、加工コストが押さえられる等のメリットがある。
またブロック５１には入口側圧力計測ポート５１ｇ及び出口側圧力計測ポート５１ｈが備えられ、図示しない第１圧力検出器５３ａ及び第２圧力検出器５３ｂが接続できるような構成となっている。この第１圧力検出器５３ａ及び第２圧力検出器５３ｂを備えることにより第２フィルタ５２Ｌ又は第１フィルタ５２Ｒの差圧を検出でき、フィルタのつまり具合を把握し、異常を検出する役割を果たす。
ただし、圧力検出器の数は特に限定されるものではなく、１つでも２つ以上設けても構わない。また、差圧を検出できる圧力検出器を用いても良い。
また、ブロック５１に設けられる入口側圧力計測ポート５１ｇ及び出口側圧力計測ポート５１ｈの位置についても、適宜変更することを妨げない。図１には、メクラプラグがブロック５１の上面に設けられているが、これは加工上の制限から設けられているものであるので、このような穴を利用しても良い。

また、ブロック５１の下部には第１フィルタ５２Ｒ及び第２フィルタ５２Ｌが取り付けられている。
この第１フィルタ５２Ｒ及び第２フィルタ５２Ｌは、ブロック５１にボルト５５で取り付けられており、ブロック５１の下側から取り付け取り外しが容易に行えるようになっている。第１フィルタ５２Ｒ及び第２フィルタ５２Ｌの外側にはケーシング５６が備えられ、中にはフィルタエレメント５４が備えられている。
フィルタエレメント５４が汚れてこれば、ボルト５５を回してブロック５１から外せば、ケーシング５６ごとフィルタエレメント５４を外れるので、フィルタエレメント５４を交換することができる。
フィルタモジュール１００の流路は、図７を用いて説明する。

図７は、本実施例のフィルタモジュールの配管系統図である。
図７に示される通りフィルタモジュール５０の配管は、ＩＮ側から流体が供給されて途中で２つに流路が分岐され、片側には、第１左側ボール弁１０Ｒ１、第１フィルタ５２Ｒ、及び第２左側ボール弁１０Ｒ２が備えられ、片側には、第１右側ボール弁１０Ｌ１、第２フィルタ５２Ｌ、及び第２右側ボール弁１０Ｌ２が備えられており、合流してＯＵＴ側に接続される。
そして、流路上には第１圧力検出器５３ａ及び第２圧力検出器５３ｂを備えることが可能である。なお、図７は図８に示される従来技術のバイパスと同じ回路を示しているが、圧力検出器に差圧式のものを用いていない点で異なる。
このような流路構成で、第１左側ボール弁１０Ｒ１及び第２左側ボール弁１０Ｒ２が開の時は、第１右側ボール弁１０Ｌ１及び第２右側ボール弁１０Ｌ２の時は閉状態になっているように、常に第１フィルタ５２Ｒ又は第２フィルタ５２Ｌのいずれか一方を通過するように手動ボール弁１０の開閉を行って運用する。

この様子を、図５を使って実際にどのような液体の流れになるかについて、次に説明を行う。
図１に示す入力口６０に接続される配管から、液体がフィルタモジュール５０に流れ込むと、第１左側ボール弁１０Ｒ１又は第１右側ボール弁１０Ｌ１のいずれか開いている方に、液体は流れていく。先述のように第１左側ボール弁１０Ｒ１又は第１右側ボール弁１０Ｌ１の何れか一方は必ず閉じているものとする。
この場合は、図６に示すように、第１右側ボール弁１０Ｌ１及び第２右側ボール弁１０Ｌ２は閉じられているので、必然的に第１左側ボール弁１０Ｒ１側に液体は流れ、矢印Ａ１にしたがって進む。

次に、第１左側ボール弁１０Ｒ１の内部に流れ込んだ液体は、ボール弁体１３内に備えられた流路にしたがい、第２開口部１７ｂ側に導かれ、図５の矢印Ａ２へと進む。
そして、液体は第２フィルタ５２Ｌへと流れ込み、フィルタエレメント５４を通過して液体中の汚れを取り除き、矢印Ａ４へと進む。
そして、矢印Ａ５にしたがい、第２右側ボール弁１０Ｌ２へと流れ込んだ後、図６に示される矢印Ａ６へと流れる。その後、矢印Ａ７と進んで、出力口６１に排出される。
第１左側ボール弁１０Ｒ１及び第２左側ボール弁１０Ｒ２が開状態にあり、第１右側ボール弁１０Ｌ１及び第２右側ボール弁１０Ｌ２が閉状態にある場合も、同様の流れで第１左側ボール弁１０Ｒ１、第１フィルタ５２Ｒ、及び第２左側ボール弁１０Ｒ２を順に通過する。

このように本発明の手動ボール弁１０を組み込んだフィルタモジュール５０は構成されるので、以下の効果作用を示す。
まず、フィルタモジュール５０は、図８に示すフィルタモジュール１００と同等の機能を示すものであるが、エルボ１１３やニップル１１４等の配管材を用いずに手動ボール弁１０を第１フィルタ５２Ｒ及び第２フィルタ５２Ｌに組み付けることが可能であるので、図８に示すフィルタモジュール１００に比べ図１に示すフィルタモジュール５０は１／３程度までスリム化することが出来る。
このように、大幅にフィルタモジュール５０の幅を小さくすることが出来るので、フィルタモジュール５０が必要とするスペースは削減され、結果として設備を小型化することが可能である。もちろん、取り外しが簡易な手動ボール弁１０を使用しているため、メンテナンススペースも小さくできるメリットがある。

また、手動ボール弁１０はブロック５１にボルト２０で締結されるシンプルな構造であるので、手動ボール弁１０を取り外すような事態になった場合でも、保全時間を短縮可能である。
従来のフィルタモジュール１００において手動ボール弁１１０を取り外すような場合には、パイプレンチなどを用いて配管を取り外し、シールテープを巻き直して、再び組み付けるという大がかりな作業を必要としたため、保全時間がかかり、そのためのスペースを多く必要とした。
しかし、本実施例の手動ボール弁１０を用いたフィルタモジュール５０であれば、ボルト２０を外すだけで手動ボール弁１０をブロック５１から抜き取ることが出来るので、短時間で交換が可能である。
手動ボール弁１０をフィルタモジュール５０から外すような場合には、設備を停止する必要がある場合が多い。この際に、保全時間が短縮できることは、設備停止時間を短縮でき、設備稼働率を上げることに貢献することが出来る。

以上に説明した、本実施例の手動ボール弁、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
（１）本実施例は、第１開口部１７ａ及び第２開口部１７ｂが形成された弁ボディ１１と、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂとを連通させるための流路が形成され弁ボディ１１の内部に回転可能に保持されたボール弁体１３と、ボール弁体１３を回転させる取っ手を有する手動ボール弁１０において、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂとが、直交して形成され、第１開口部１７ａが、面シール部１１ａを備え、第２開口部１７ｂが、管状シール部１１ｂを備えることを特徴とするので、手動ボール弁１０を用いた設備の小型化に貢献する。

これは、例えば、特許文献１や特許文献２に示された手動ボール弁１１０を用いた場合、手動ボール弁１１０が開の状態で入口側から、手動ボール弁１１０、ニップル１１４、接続する機器、ニップル１１４、及び手動ボール弁１１０と接続し、そして出口側に直列に並ぶ構成となる。
すなわち、入口側を第１ポートに対応させると、出口側は第２ポートに対応し、第１ポートから第２ポートまでの長さは、手動ボール弁１１０、ニップル１１４、接続する機器の分を直列するだけのスペースを必要とするので、設備が大きくなってしまうという問題があった。

しかし、本実施例によれば、手動ボール弁１０の第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂが直交するように形成し、第１開口部１７ａに面シール部１１ａを備え、第２開口部１７ｂに管状シール部１１ｂを備えることで、配管経路を立体的に構成し、ブロック５１に手動ボール弁１０を直接取り付け可能となるので、ボール弁を機器に取り付ける時に、エルボやチーズ、ニップル等の配管材料を必要とせず、省スペースで設備を構成することが可能となる。

また、第１開口部１７ａに面シール部１１ａ、第２開口部１７ｂに管状シール部１１ｂを設けたことで、管状シール部１１ｂ側で位置が決められ、面シール部１１ａ側にボルト２０を締結する構成とすれば、平面とのシール性を保つことが可能となる。
したがって、管状シール部１１ｂ側と、面シール部１１ａ側の両方でシール性を確保することが可能となるので、直交して形成される第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂを備える手動ボール弁１０を取り付けてシール性を確保することが可能となり、省スペースの設備を実現可能となる。
また、第２開口部１７ｂの管状シール部１１ｂ側で差し込むようにしてシール凹部５１ｂに組み付けられることになるので、組み付け、取り外しが容易になり、特許文献１又は特許文献２に示される手動ボール弁１１０を用いた場合のように、配管を外す必要もないので、保全の必要がある場合にもその時間を短縮することが可能になる。

（２）（１）に記載する手動ボール弁１０において、面シール部１１ａが、第１開口部１７ａの流路回りに形成された溝にＯリング１５が装着されており、管状シール部１１ｂが、第２開口部１７ｂの平面から突出した中空円筒形状の流路部の外周に形成された溝にＯリング１５が装着されていることを特徴とするので、（１）の効果を有効に引き出すことが可能である。

（３）本実施例は、第１開口部１７ａ及び第２開口部１７ｂが形成された弁ボディ１１と、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂとを連通させるための流路が形成され弁ボディ１１の内部に回転可能に保持されたボール弁体１３と、ボール弁体１３を回転させる取っ手を有する手動ボール弁１０を、第２連通穴５１ｅと第１連通穴５１ｄが形成されたブロック５１に取り付ける手動ボール弁取付構造において、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂとが、直交して形成され、第１開口部１７ａは面シール部１１ａを備え、第２開口部１７ｂは管状シール部１１ｂを備え、第２連通穴５１ｅと第１連通穴５１ｄとが、直交して形成され、第２連通穴５１ｅは第１平面５１ａに形成され、第１連通穴５１ｄは第２平面５１ｆに形成され、第２平面５１ｆには第１連通穴５１ｄに接続するシール凹部５１ｂが形成され、手動ボール弁１０は、面シール部１１ａが第１平面５１ａに当接し、管状シール部１１ｂがシール凹部５１ｂに挿入されて装着される。
このような手動ボール弁１０の取付構造を採用することで、ブロック５１と手動ボール弁１０は面シール部１１ａ及び管状シール部１１ｂでシール性が確保され、ブロック５１と手動ボール弁１０は継ぎ手なしで組み付けることが可能となるので、流路が短くコンパクトに構成することが可能となる。
このため、省スペースの設備を実現することに貢献する。また、取り付け方法が容易であるので、保全にかかる時間を短縮することが可能となる。

（４）本実施例は、第１開口部１７ａ及び第２開口部１７ｂが形成された弁ボディ１１と、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂとを連通させるための流路が形成され弁ボディ１１の内部に回転可能に保持されたボール弁体１３と、ボール弁体１３を回転させる取っ手を有する手動ボール弁１０を、第２連通穴５１ｅと第１連通穴５１ｄが形成されたブロック５１に取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、第１開口部１７ａと第２開口部１７ｂとが、直交して形成され、第１開口部１７ａは面シール部１１ａを備え、第２開口部１７ｂは管状シール部１１ｂを備え、第２連通穴５１ｅと第１連通穴５１ｄとが、直交して形成され、第２連通穴５１ｅは第１平面５１ａに形成され、第１連通穴５１ｄは第２平面５１ｆに形成され、第２平面５１ｆには第１連通穴５１ｄに接続するシール凹部５１ｂが形成され、手動ボール弁１０は、面シール部１１ａが第１平面５１ａに当接し、管状シール部１１ｂがシール凹部５１ｂに挿入されて装着される。
このようなフィルタモジュール５０として、手動ボール弁１０を用いてユニット化することが出来るので、流路を短くコンパクトなユニットが構成でき、省スペースの設備を実現することに貢献する。

なお、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ることなく、色々な応用が可能である。
例えば、フィルタモジュール５０のようにフィルタだけでなく、例えばストレーナなどを用い、ストレーナモジュールに手動ボール弁１０を組み付けるような構成でも良いし、フィルタモジュール５０はバイパスを組まなくても、例えば、第１右側ボール弁１０Ｌ１、ブロック５１、第２フィルタ５２Ｌ、及び第２右側ボール弁１０Ｌ２を一組としたモジュールとしても良い。

本実施例の、フィルタモジュールの斜視図を示している。本実施例の、手動ボール弁の取り付け状態を示す斜視図を示している。（ａ）本実施例の、手動ボール弁の側面図を示している。（ｂ）本実施例の、手動ボール弁の断面図を示している。本実施例の、フィルタモジュールの正面図を示している。本実施例の、フィルタモジュールの左側面図が一部破断して内部が見えるように示している。本実施例の、フィルタモジュールの上面図を示している。本実施例の、フィルタモジュールの配管系統図を示している。従来技術の、バイパスラインが組んであるフィルタ設備の斜視図を示している。

符号の説明

１０手動ボール弁
１１弁ボディ
１１ａ面シール部
１１ｂ管状シール部
１１ｃネジ孔
１２ハンドル
１３弁体
１４弁シール
１５Ｏリング
１６シャフト
１７ａ第１開口部
１７ｂ第２開口部
２０ボルト
５０フィルタモジュール
５１ブロック
５２Ｌ第２フィルタ
５２Ｒ第１フィルタ
６０入力口
６１出力口

Claims

第１ポート及び第２ポートが形成された弁本体と、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第１流路と第２流路が形成されたブロックに取り付ける手動ボール弁取付構造において、
前記第１ポートと前記第２ポートとが、直交して形成され、
前記第１ポートは平面シール部を備え、
前記第２ポートは円筒シール部を備え、
前記第１流路と前記第２流路とが、直交して形成され、
前記第１流路は第１平面に形成され、
前記第２流路は第２平面に形成され、該第２平面には前記第２流路に接続するシール凹部が形成され、
前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第１平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて前記ブロックに装着され、さらに前記弁本体を貫通して設けられたネジ孔に差し込まれたボルトを、前記第１平面に形成されたネジ穴に締結することにより前記手動ボール弁の前記ブロックへの取り付けが完了すること、
を特徴とする手動ボール弁取付構造。
請求項１に記載する手動ボール弁取付構造において、前記ブロックには前記ボルトが貫通するネジ孔が形成されていることを特徴とする手動ボール弁取付構造。
第１ポート及び第２ポートが形成された弁本体と、前記第１ポートと前記第２ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第１流路と第２流路が形成されたブロックに取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、
前記第１ポートと前記第２ポートとが、直交して形成され、
前記第１ポートは平面シール部を備え、
前記第２ポートは円筒シール部を備え、
前記第１流路と前記第２流路とが、直交して形成され、
前記第１流路は第１平面に形成され、
前記第２流路は第２平面に形成され、該第２平面には前記第２流路に接続するシール凹部が形成され、
前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第１平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて前記ブロックに装着され、さらに前記弁本体を貫通して設けられたネジ孔に差し込まれたボルトを、前記第１平面に形成されたネジ穴に締結することにより前記手動ボール弁の前記ブロックへの取り付けが完了すること、
を特徴とする手動ボール弁付きユニット。
請求項３に記載する手動ボール弁付きユニットにおいて、前記ブロックには前記ボルトが貫通するネジ孔が形成されていることを特徴とする手動ボール弁付きユニット。