JPH03189482A

JPH03189482A - ボールバルブ

Info

Publication number: JPH03189482A
Application number: JP1327372A
Authority: JP
Inventors: Ikuo Yokoyama; 横山　郁生
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 1989-12-19
Filing date: 1989-12-19
Publication date: 1991-08-19
Anticipated expiration: 2011-06-26
Also published as: JP2510740B2

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〕本発明は、半導体産業、バイオ・医療産業、食品産業お
よびその他の化学産業等（以下産業界と称す）で好適に
用いられるボールバルブに係り、とりわけ弁開時におい
て流体の滞留部分がなく、雑菌の発生等を阻止したボー
ルバルブに関する。

〔従来の技術〕

従来、産業界における液体の輸送ラインにおいては、弁
室内にボールを設け、それをシートリングを装着したユ
ニオンで挟み込んで構成したボールバルブや、内部に球
状空間を形成したケーシング内にボールを回転自在に配
設してポケットがないよう構成したポケットレスボール
バルブ等が使用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来のボールバルブにふいては、弁が開状態で長期間、
通液する場合、弁室とボールとの間の空間と液体流路と
の間は完全に遮断されているため、この空間内に閉じ込
められた液体は完全な死液（滞留液）となり、雑菌の繁
殖等を防ぐことができない。

また、ポケットレスポールバルブは、ボール表面のほぼ
全面が摺動部であるため回転トルクが大きく、これをス
ムースに行うためにはボールおよび球状空間内面の加工
精度をよほどきびしくしなければならないし、また、微
視的に見れば、摺動部を有するため、ここに水が侵入し
た場合雑菌等の繁殖を防ぐことができない等の問題点が
ある。

本発明は、このような問題点を解決すべく考慮してなさ
れたもので、その目的は弁開時に液体の滞留部が全く存
在せず、弁の回転トルクが小さく、また、特殊な加工精
度等を必要としないボールバルブを提供することにある
。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者は、前記従来技術の問題点に鑑み種々検討した
結果、弁開時に液体流路と前記弁室空間とを連通させ、
かつ弁室空間部に液体を流すことにより解決できること
を見出し本発明をなすに至った。すなわち、本発明は、
その実施例に対応する第１図にもとづいて説明すると、
弁室内に設けられたボール１の回動により弁の開閉を行
うボールバルブにおいて、該ボールバルブの流路（この
場合ボール１の流路３）内にオリフィス４を設け、かつ
、オリフィス４の上流側および下流側と弁室内空間８と
を結ぶ連通部５，６を設けたことを特徴とするボールバ
ルブを特徴とするものである。

本発明の第１の特徴であるオリフィスはボールバルブの
流路内に設けられるもので、その位置は上記したボール
の流路内に限定されず、バルブ本体やシートリングを保
持しているユニオン等に形成された流路内に設けてもよ
い。さらに該客演路内のどの位置でもよい。

又、第２の特徴である連通部５．６は、上記オリフィス
４の上流側と下流側にボールバルブ内の流路と弁本体の
弁室内空間とを連通ずるように設ければよい。従って、
該連通部は第１図に示されているごとくボール１に設け
るだけでなく、シートリングを保持している弁本体の一
部やユニオン等に設けてもよく、また、これらの組合せ
でもよく、特に限定されるものではない。いづれにして
も、該オリフィスと連通部とは自由な組合せによる設定
が可能で、好適なものを選択できる。ただし、該組合せ
は、ボールバルブのオン、オフ機能に支障のないように
しなければならないことは言うまでもない。

なお、本発明のボールバルブの材質は、金属、プラスチ
ックまたはセラミックス等のいずれでもよく、又、その
構造も片側ユニオンタイプあるいは両側ユニオンタイプ
で、かつ、各々ユニオンが弁本体にスライド嵌合、接着
、螺着されている各種タイプのいづれでもよく特に限定
されるものではない。

〔作　用〕

上記構成の本発明のボールバルブの作用を第１図にもと
づいて説明する。ボール１を回転して弁を開状態にする
と入口流路を通って、ボール１内の流路３に達した流体
は、オリフィス４を経て出口流路へと流出する。流体が
オリフィス４を通過する際、その上流側の圧力と下流側
の圧力との間に圧力差が発生する。すなわち、上流側の
圧力は下流側の圧力よりも大であるから、オリフィス４
より上流側の流体の一部は連通部５から弁室内空間８へ
と流れ込む。一方、オリフィス４より下流側の流体圧力
は上流側圧力よりも小となるから、前記弁室内空間８に
流れこんだ流体は、該空間８内をくまなく流れて連通部
６から押し出されて出口流路へと流出する。このように
オリフィス４は、流体を連通部５から弁室内空間８、連
通部６そして出口流路へと強制的に常に流出させる作用
をする。

一方、ボール１を９０°回転させると弁は完全な閉状態
となる。

以上のような作用から、特に、弁室内空間８に存在する
流体も常に出口流路へ流出して行くため、該空間８に流
体が滞留することが全くなくなり、前記した従来の問題
点が解決されることになる。

〔実施例〕

以下に、本発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図は、弁本体の両側にユニオンがスライド嵌合され
ている塩化ビニール樹脂製ボールバルブの開状態を示す
縦断面図である。

図において１は、筒状弁本体２の弁室内に回動自在に装
着されたボールであり、その内部に設けられた流路３の
下流側には縮径されたオリフィス４が設けられている。

第１図においては、流路３が下流側に向かって縮径され
た形状でオリフィス４が形成されているが、同径としだ
流路内にオリフィス部を設ける方法でもよく特に限定さ
れるものではない。なおこの場合は、流路内にリングを
嵌合するなどしてこの部分を縮径してオリフィス４を形
成する。また、流路３内に設けられるオリフィス４の位
置は、該流路３の下流側に限定されず、中央部あるいは
上流側でもよい。

５および６はオリフィス４を基準にしだ流路３の上流側
端部と下流側端部、すなわち人口流路部と出口流路部に
設けられた、流路３と弁室内空間８とを結ぶ連通部であ
る。該連通部５および６は、第２図に示されているごと
く、流路３の円周方向に放射状に複数個（図では８個）
溝状に設けられている。該溝間の隔壁７の断面形状は第
３図に示されているごとく、凸曲面とし、後記シートリ
ング１３．１４と線接触させるようにすると好結果が得
られる。又、連通部５および６のボール１球面上の半径
方向の長さは、弁閉塞時にシール作用において支障をき
たさない範囲で、後記シートリング１３．１４の有効シ
ール径（第２図において点線図示）よりも大となるよう
に設定する必要がある。

尚、該連通部５および６は各々必ずオリフィス４の上流
側と下流側に設けなければならない。そうしないと前記
したごとき本発明の特徴である作用が得られない。筒状
弁本体２は、その略中央部に軸線と垂直方向の開口部９
を有する首部１０が設けられ、ハンドル２２と嵌合した
ステム２１を該開口部９に支承し、ステム２１の下端部
と嵌合したボール１をその弁室内に回転自在に保持して
いる。

１１および１２は筒状弁本体２の両側からスライド嵌合
されているユニオンであり、ボール１と対面する内周側
面には、ボール１と接触しシール作用をするシー）　Ｉ
Ｊソング３および１４が装着されている。

１５および１６はフランジ付ボディキャップで、それと
係合したキャップナツト１７および１８を筒状弁本体２
の外周側面に螺着させることにより、前記ユニオン１１
および１２にそれぞれシートリングを介して固定されて
いる。ユニオン１１と１２およびフランジ付ボディキャ
ップ１５と１６の内部にはそれぞれ流路１９と２０およ
び２３と２４が設けられており、弁開時に流体を連通さ
せる連続した流路を形成する。

上記構成からなる本実施例の作動はつぎのとおりである
。人口流路２４および２０を通過してボール１の流路３
に達した流体は、オリフィス４を経由して、出口流路１
９および２３へと流出するが、オリフィス４の作用で、
その上流側と下流側で流体の圧力差が生じる。すなわち
、オリフィス４の上流側圧力Ｐ１が下流側圧力Ｐ２より
も大となる。そのため、流路３に流入した流体の一部は
ボール１の上流側連通部５を通過し、筒状弁本体２の弁
室内空間８へ流入する。さらに、該流体は弁室内空間８
内に充満すると共にオリフィス４の下流部に設けられた
連通部６付近に到達するが、連通部６はオリフィス４よ
りも下流側のボール１の流路３と連通しているから前記
圧力差により、強制的に連通部６を通過し、該流路３を
経て、出口流路１９および２３へと流出していく。

以上、説明したごとく、弁開状態にある間は、流体は全
く滞留することがなくボールバルブ内の略全空間をまん
べんなく流動し、出口流路へ常に流出することになる。

第４図ないし第７図は第１図におけるボール１およびス
テム２１にさらに改良を加えた他の実施例を示す。

図において、２５はボール１の流路３の略中央部に設け
られた、ステム２１の鍔部２６が嵌合している溝部２７
に連通する連通孔である。

該鍔部２６は、第５図に示すように、ステム２１の下端
部にＴ字状に設けられており、その側面部には弁室内空
間８に連通ずる、ステム２１の軸線に平行な連通溝２８
が複数設けられている。また、その底面部にも同様に縦
横に連通溝２９が設けられている。これらの連通溝を区
画する隔壁はその断面形状を略半円形状に設定するとよ
り優れた効果が得られる。

本実施例にふける流体の流れは、前記の流れに加え、さ
らに以下の流れが生じる。すなわち、ボール１の流路３
に流入した流体の一部は連通孔２５を経て溝部２７へ流
入し、さらに、ステム２１の鍔部２６に設けられた連通
溝２９および２８を通過して弁室内空間８へと流出して
いく。その後の流れは前記と同じである。以上のように
特に従来ボールバルブで問題となっていたステムとボー
ルの嵌合部に生じる小さい間隙に滞留する流体が本実施
例においては、弁開時には常に流動して下流側へ流れる
構造になっているため、従来の問題点が解決できること
になる。

第８図は、第３の実施例を示す縦断面図である。

本実施例は、オリフィス４の上流側の連通部３０をユニ
オン１２に設けたものであり、ユニオン１２の流路２０
と弁室内空間８が連通している。その作用については、
前記説明と同じであるので省略する。

第９図は第４の実施例を示す縦断面図である。

本実施例はオリフィス３１をユニオン１１の流路１９内
に設け、該オリフィス３１の下流側の連通部３２を同じ
くユニオン１１に設けたものである。作用については上
記説明と同様であるので省略する。

〔発明の効果〕

以上、説明したごとく本発明のボールバルブは、弁開時
において、弁本体の弁室空間内に流入した流体は常に出
口流路へと流出する構造となっているため、該弁室空間
内に流体が滞留することがない。従って、従来ボールバ
ルブのような雑菌の繁殖等の問題発生がなくなる。また
ポケットレスバルブのように特殊な加工精度を必要とせ
ず、弁開閉時の回転トルクが大となることが回避される
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボールバルブの一実施例の全開状態を
示す縦断面図、第２図は第１図におけるボールの右側面
図、第３図は第２図におけるＡ−Ａ′線に沿う隔壁の断
面図、第４図は第二実施例の正面縦断面図、第５〜７図
はそれぞれ第４図におけるステムの正面図、側面図およ
び底面図、第８図は第三実施例の正面縦断面図、第９図
は第四実施例の正面縦断面図である。１・・・ボール、　　　　　２・・・弁本体、３・・・
流路、　　　　　　　４・・・オリフィス、５．６・・
・連通部、　　　８・・・弁室内空間、１１．１２・・
・ユニオン、　　１３．１４・・・シートリング、１５
．１６・・・フランジ付ボディキャップ、１７．１８・
・・キャップナツト、２１・・・ステム、　　　　　２５・・・連通孔、２６
・・・鍔部、　　　　　　２７・・・溝部、２８　、２
９・・・連通溝、　　　３０・・・連通部。２１

Claims

【特許請求の範囲】

弁室内に設けられボールの回転により弁の開閉を行うボ
ールバルブにおいて、該ボールバルブの流路内にオリフ
ィスを設け、かつ、該オリフィスの上流側および下流側
と、弁室内空間とを結ぶ連通部を設けたことを特徴とす
るボールバルブ。