JPH0121255Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ＜産業上の利用分野＞ 本考案はボールバルブ、さらに詳しくは弁筐と
弁座との間のシール構造に関するものである。

＜従来技術とその問題点＞ 従来、ボールバルブの弁筐と弁座との間は、弁
座に凹設した断面方形なパツキン受け内に、断面
を円形とする中実なゴム製のＯリングを無負荷時
に対して20％程度圧潰した状態で挿入し、その反
発力を利用して閉弁時に、二次側の弁筐と弁座と
の間をシールしている。

すなわち、一次圧と二次圧との差圧が弁体にか
かる閉弁時に弁体自体が二次側へ0.5mm〜１mm程
度微動し、二次側の弁座が二次側のＯリングをよ
り圧潰することにより、二次側の弁筐と弁座との
間をシールするのである。

ここで、Ｏリングの材料として、ゴムが使用さ
れるのは、十分な弾性力（反発力）を有するため
である。

ところが、このボールバルブに用いられるゴム
製Ｏリングは、ボールバルブを通過する流体によ
つて次第に膨潤する。例えば、アセトン等の有機
溶媒が流れた場合には300％程度体積が増加し、
また湯が流れた場合でも50％程度体積が増加す
る。

そのため、一次圧と二次圧との差圧が弁体にか
かり弁体の回転に大きな力（ステムトルク）を必
要とする閉弁時だけでなく、開弁時であつても膨
潤に伴うパツキン受けからの大巾なＯリングの膨
出によつて弁体は弁座に押さえつけられ大きなス
テムトルクが必要となつてしまう。

したがつて、ボールバルブのステムトルクを所
望範囲内の値に維持し労力を軽減させるには、頻
繁にＯリングを交換する必要があつた。

一方、フツ素樹脂等の膨潤しにくい材料をＯリ
ングに用いた場合には、これらの材料が一般的に
弾性が小さく反発力を利用できないため、使用に
際しては、どうしても常に大きな力でＯリングを
介して弁座に弁筐を押しつけてシールする必要が
あり、その結果、大きなステムトルクとなつてし
まう。

本考案は、常に適度なステムトルク値で使用で
きるボールバルブを提供することを目的とする。

＜技術的手段＞ 弁筐の弁座との対応面に形成したパツキン受け
内に、圧潰状態で挿入する環状パツキンが、薄肉
な傾斜状の弁座当接用ヒレ片を２又状に有する断
面Ｖ形あるいは４又状に有する断面Ｘ形であるこ
とを特徴とするボールバルブを要旨とする。

＜作用＞ 本考案で使用される環状パツキンの断面形状
は、薄肉な弁座当接用ヒレ片を２又状に有する断
面Ｖ形あるいは４又状に有する断面Ｘ形であるた
め、その環状パツキンとしてゴムを用いても膨潤
に際する体積増加は少なく、且つ余裕のあるパツ
キン受け内で膨潤し、弁座方向への膨潤が小さく
なる。故に、環状パツキン自体の反発力と比べて
大差のない反発力を実際に発現させ、所望範囲内
にステムトルクの値を維持できる。また、環状パ
ツキンの形状が上記のように薄肉な断面Ｖ形ある
いは断面Ｘ形であるため、弾性の小さいフツ素樹
脂を用いても、ばねとして作用し、反発力を生む
程度の力で弁座に圧接することで、十分なシール
効果が得られる。

＜実施例＞ 次に、本考案の実施例の一例を図面と共に説明
する。

図中第１図において、Ａはボールバルブ本体で
ある。

ボールバルブ本体Ａは内面にパツキン受けa₃−
１，a₃−２を凹設すると共に両側に流水口a₄流出
口a₅を開口し、上側にステム挿入口a₆を形成した
弁筐a₁−１，a₁−２と、その弁筐a₁−１，a₁−２
内に回動可能に配設され内部に弁孔a₇を穿設した
弁体a₈と、上記ステム挿入口a₆から挿入して弁体
a₈に連結するスピンドルa₉と、弁体a₈両側の弁座
にa₂−１，a₂−２に弾性的に密接するパツキン受
けa₃−１，a₃−２内に挿入される環状パツキン
Ｂ，B′と、からなる構造のものである。

環状パツキンＢ，B′は、弾性ゴム、フツ素樹
脂等のパツキン材料によつて薄肉な傾斜状の弁座
当接用ヒレ片b₁を２又状に有する断面Ｖ形や４又
状に有する断面Ｘ形に一体成形して、前記パツキ
ン受けa₃−１，a₃−２夫々内に、第４図の２点鎖
線で示すように0.4mm程度、弁座当接用ヒレ片b₁
がパツキン受けa₃−１，a₃−２の底a₃′，a₃′方向
に弾性的に傾動するような圧潰状態で挿入されて
いる。

この環状パツキンＢ，B′としては第２図に示
す通り、高さＣを７mm、幅Ｄを５mm、弁座当接用
ヒレ片b₁の肉厚Ｅを0.7mmとする寸法のものを用
いている。

次に第４図に示す閉弁時における一次側（流入
口側）、二次側（流出口側）の両弁座a₂−１，a₂
−２と、環状パツキンＢ，B′との関係を説明す
る。

この第４図は環状パツキンＢ，B′が弾性ゴム
製及びフツ素樹脂製双方の場合の共通図であり、
まず環状パツキンＢ，B′が弾性ゴム製の場合を
説明する。二次側の環状パツキンB′は一次圧と
二次圧との差圧によつて一次側の弁座a₂−１、弁
体a₈と共に押動される二次側の弁座a₂−２が、移
動する移動量Ｙ（0.5mm〜１mm）に相当する分、二
次側へ弾性変形される。

一方、一次側の環状パツキンＢは復元するが、
0.4mm程度圧潰した状態パツキン受けa₃−１内に
挿入されていることから、一次側の弁座a₂−１と
の間に0.1mm〜0.6mm程度の隙間Ｘを作る。

この時、二次側の環状パツキンB′は、中実な
ゴム製のＯリングに比べて1/4〜1/5に体積が減少
され、体積増加も少ないことから余裕のあるパツ
キン受けa₃−２内で膨潤して弁座a₂−２方向への
膨潤が小さく抑えられる。故に、この二次側の環
状パツキンB′自体の反発力と二次側の弁座a₂−２
方向への膨潤によつて発生する小さな付加力とを
実際の反発力として二次側の弁座a₂−２を介して
弁体a₈に作用させるに止まる。

従つて二次側の環状パツキンB′自体の反発力
と、二次側の弁座a₂−２を介して弁体a₈に作用す
る上記付加力に抗する程度のステムトルクで回動
すれば弁体a₈は操作できる。

また、図示しないが、開弁時においては、殆ん
ど一次側の弁座a₂−１、弁体a₈、二次側の弁座a₂
−２に流体圧が作用しないことから、パツキン受
けa₃−１，a₃−２夫々への挿入時に圧潰する各環
状パツキンＢ，B′自体の反発力と、各環状パツ
キンＢ，B′に、パツキン受けa₃−１，a₃−２から
膨潤することによつて発生する前記閉弁時と同等
の付加力との合力に抗する程度のステムトルクで
回動すれば弁体a₈の操作が行える。

ちなみに、環状パツキンＢ，B′としてフツ素
樹脂を用いた場合には閉弁時、開弁時共に前述す
る弾性ゴム製の環状パツキンＢ，B′と同様の値
で弾性変形したり、復元する。

従つて、弾性が小さく、反発力が利用できない
フツ素樹脂製でありながら、ばね作用が生じる。
このばね作用は弁筐と弁座との両者間に締め付け
力をあたえなくてもシールを確実にする。

＜考案の効果＞ 本考案は以上のように構成したので、下記の利
点がある。

環状パツキンが、ゴム製であつても弁体方向へ
弁座を押動するように膨潤特性によつて発生する
反発付加力を、小さく抑えるので、ステムトルク
の値を所望の範囲内、即ち常に適度な値に維持で
きる。従つて、パツキンを交換して対処する必要
もなく低廉となる。

また、通常、弾性が小さく、反発力を利用でき
ないとされているフツ素樹脂を用いて環状パツキ
ンが形成されている場合でも、この環状パツキン
がばねとして作用し反発力を生むから、弁座と弁
筐との間を水密にシールするに際して、極めて大
きな力で弁座に弁筐を押しつけずとも弱い力で弁
座を環状パツキンに圧接するだけで、その反発力
を利用してシールでき、大きなステムトルクを必
要とせずに弁体の操作作業を簡単にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案ボールバルブの実施例を示し、第
１図は縦断面図、第２図は環状パツキンの縦断面
図、第３図は同側面図、第４図は閉弁状態を示す
要部の部分拡大断面図で中間省略する、第５図、
第７図は他のパツキンの縦断面図、第６図、第８
図はその側面図である。 尚、図中、Ａ：ボールバルブ本体、a₁−１，a₁
−２：弁筐、a₂−１，a₂−２：弁座、Ｂ，B′：環
状パツキン、b₁：弁座当接用ヒレ片、a₃−１，a₃
−２：パツキン受け、a₃′：パツキン受けの底。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁筐の弁座との対応面に形成したパツキン受け
   内に、圧潰状態で挿入する環状パツキンが、薄肉
   な傾斜状の弁座当接用ヒレ片を２又状に有する断
   面Ｖ形あるいは４又状に有する断面Ｘ形であるこ
   とを特徴とするボールバルブ。