JPH02286973A - ボール弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明のボール弁は流体流量の可変制御を行なう分野で
利用され、空調における論争温水の流量制御、化学プラ
ントにおける薬液の流量制御、ガス分野のガス流量の流
量制御が可能である。

〔従来の技術〕

従来のボール弁は、例えば特開昭６２−１７’７３７３
号公報、実開昭６２−１２６６７４゜１２６６７５号全
文明細書に開示されているように、２分割された弁箱内
に一方の側が円形の開口をなし、他方の側が扇形の開口
をなす流通孔を有するボールを配置し、該ボールの両開
口側に接触するシール部材を装着し、ボールの流通孔の
一方側の開口が扇形になっているので、ボールの回動に
伴なって流量の調節ができるものであった。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、ボールの加工に当っては球形状の加工物で加工
が困難で扇形加工と円形加工があって鋳造加工、切削加
工のいずれも多大の工数を要し、高価なものであった。

更にボール自体が専用部品となり、市販の汎用ボールを
流用できず、流量変更の場合のボール製作納期、価格が
かかるという欠点があった。更には、シートとボールと
の絞り流路における流速が大なるため、シートが変形し
、シート性が劣化し、弁座洩れを生じ、又、作動不良を
発生するという不具合があった。

本発明は、流量調節可能なボール弁の弁座洩れ１作動不
良、シートの耐久劣化等の問題点を解決するものである
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、流入口から流出口へ連通ずる流体流路を有す
る弁本体ｌと、該弁体に固定配置された複数のシートと
、該複数のシートに挟持され内部に円形の貫通穴を穿設
した球状の弁体２とを備え、該弁体を回動摺動させて流
体流路を開閉制御するボール弁において、流体の流入側
流路開口面積を流出側流路開口面積より小さく設定し、
流出側シート３を合成樹脂製とし、流入側シート４を金
属製とすると共に、流入側シートと弁体に硬度差を設定
し、流入側シートと弁体とを線接触させている。

〔作用〕 流体流路は弁体の流入側と、流入側シート４とによって
絞られ流量の可変制御が成される。弁体は流体圧力にて
流出側シート３に押圧され、弁座洩れが防止される。流
入側シートと弁体とは線接触状態にて回動摺動する。

〔実施例〕

本発明のボール弁の一実施例を第１図〜第６図によって
説明する。

１は弁本体であり、流入口５から流出口６へ連通ずる流
体波路７が貫通している。該弁本体ｌには、流入側シー
ト４と流出側シート３が固定配置され、該２枚のシート
に挟持された球状の弁体２の内部には円形の貫通穴８が
穿設されている。該円形の貫通穴には半球状のブツシュ
９が圧入固着されており、該ブツシュには流量制御穴１
０が穿設されている。流量制御穴１０の流路開口面積は
流出側の円形の貫通穴８の流路開口面積より小さく、流
量制御穴１０の形状は、第４図〜第６図に示す実施例の
様に種々変更が可能である。

球状の弁体の上部溝にはステム１１の二面山部分１２が
挿入され、ステム１１には２木のＯ−リング１３が巻回
されている。弁本体１の上部には、電動又は空気圧駆動
の回動出力型操作４Ｉ！１４が搭載されている。

そして、流出側シート３は合成樹脂にて製造されると共
に、該流出側シート３と弁体２との接触点は第２図の点
Ｂと点Ｃの２点接触又は面接触となっている。そして、
合成樹脂材料としては、４弗化エチレン樹脂、テフロン
、カーボン、モリブデン、セラミクス、その他の合成樹
脂、焼結が含まれ、又は、これらの合成物で製作される
。

一方、流入側シート４は、金属製であり、第３図で明確
に示される様に弁体との接触点は点Ａであり、従って、
流入側シート４と弁体２とは線接触状態にて回動摺動す
る。そして流入側シート４の材質は鉄鋼、非鉄、ステン
レス鋼、青銅、賛銅、ステライト、焼結等で製作され、
弁体２と硬度差を付けている。すなわち、弁体２をステ
ンレス鋼とし、流入側シート４を銅合金とする。あるい
は、弁体２をステンレス鋼とし、流入側シートをステラ
イト鋼とする。流入側シート４を弁体２より硬くあるい
は軟らかく設定する。更に、流入側シート４は、金属製
として全周外表面にテフロン等の合成樹脂をコーティン
グするか又はセラミクスのコーティングするか又はステ
ライト盛金、をする、なお、弁体側に合成樹脂、セラミ
クスのコーティングを施工しても良い。

実施例の作用を説明すると、操作機１４の回動出力を受
けてステム１１と弁体２とは回動駆動され、第２図に示
される様に流量制御穴ｌＯと流入側シート４との流路開
口部分で流体が絞られて流量が制御される。

そして、流入側シート４は金属製のため、この流量制御
穴１０の最大波速部分において、流体圧力の影響を受け
ても変形・摩耗が無く耐久性が保証される。更に、流入
側シート４と金属製弁体２とのメタルタッチの摺動面で
は硬度差を付けているのでかじり現象が防止される。又
、シート形状は円錐状とし、弁体と線接触しているので
、シートの封止性、洩れ性能が確保され、弁体の操作ト
ルクを安定させ、自動操作機１４による駆動の正確性・
安定性を保証する。なお、流入側シート４を銅合金とし
、テフロンコーティングをした場合には、更に弁体との
かじり現象を防止し、操作トルクを安定させて、弁座洩
れ性能を向上させる効果を有し、又、流入側シートの耐
食性をテフロンコーティングによって向上させる効果も
ある。

次に、流出側シート３と弁体２との流路開口面積は、流
入側の流路開口面積より広くなっているので、流速が遅
くなり、流出側シートの変形・摩耗が無い、そして、弁
体が流出側シート３に全閉状態で接触した時は、シート
が合成樹脂製のため、弁座洩れが無い、又、点Ｂと点Ｃ
の様に面接触となっているので単位面積当りの荷重が少
なく、応力が緩和されて、合成樹脂製シートの変形、摩
耗、損傷が無く耐久性に秀れ、作動不良を発生しない。

弁体の製作に当っては、市販の低価格な標準的球状弁体
を購入し、異形の流体制御穴１０を有するブツシュ９を
圧入すれば良いので、製作が容易で低価格であり、市販
品の利用度が高く、短納期で対応できる。そして、市販
のボール状弁体に所望の流量制御穴を備えたブツシュを
圧入するので、流量特性の変更が容易にできる。すなわ
ち、第４図〜第６図に示す様な異形の流量制御穴ｌＯは
ブツシュを交換することによって容易に実現できる。

なお、波体は、弁体の球面側から流入するので、絞り部
分における流路形状変化がゆるやかで、流体の乱流発生
が防止される。

実施例は二方口ボール弁について説明したが、本発明を
三方口、四方口、ボール弁に実施することも可能である
。

〔発明の効果〕

本発明のボール弁は流量制御が可能であり。

流速がおそい流出側シート部で合成樹脂製シートによっ
て弁座性能を重視して気密性を確保すると共に流速の早
い流入側シート部で金属製のシートによって変形を防止
して耐久摩耗・損傷を防止して耐久性を向上させた。更
に流入側シートと弁体との間に硬度差を設定することに
よって、メタルタッチの摺動面のかじり現象を防止する
。又、シートと弁体とは線接触しているのでシートの封
【Ｅ性・洩れ性能が確保され、弁体の操作トルクが安定
するので、自動操作機の様に一定の駆動出力によっても
正確に安定して駆動が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボール弁の一実施例を示す縦断面図、
第２図は第１図の弁体中間開度の部分断面図、第３図は
第２図の弁体とシートの部分拡大図、第４図〜第６図は
第１図の弁体の異なる実施例を示す外観図、矢印Ｆは流
体の流れ方向を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 流入口から流出口へ連通する流体流路を有する弁本体１
   と、該弁本体に固定配置された複数のシートと、該複数
   のシートに挟持され内部に円形の貫通穴を穿設した球状
   の弁体２とを備え、該弁体を回動摺動させて流体流路を
   開閉制御するボール弁において、流体の流入側流路開口
   面積を流出側流路開口面積より小さく設定し、流出側シ
   ート３を合成樹脂製とし、流入側シート４を金属製とす
   ると共に、流入側シートと弁体に硬度差を設け、流入側
   シートと弁体とを線接触させたことを特徴とするボール
   弁。