JPH07158751A - 流量制御弁 - Google Patents
流量制御弁Info
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- JPH07158751A JPH07158751A JP22987094A JP22987094A JPH07158751A JP H07158751 A JPH07158751 A JP H07158751A JP 22987094 A JP22987094 A JP 22987094A JP 22987094 A JP22987094 A JP 22987094A JP H07158751 A JPH07158751 A JP H07158751A
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K5/00—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary
- F16K5/06—Plug valves; Taps or cocks comprising only cut-off apparatus having at least one of the sealing faces shaped as a more or less complete surface of a solid of revolution, the opening and closing movement being predominantly rotary with plugs having spherical surfaces; Packings therefor
- F16K5/0663—Packings
- F16K5/0673—Composite packings
- F16K5/0678—Composite packings in which only one of the components of the composite packing is contacting the plug
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/14—Check valves with flexible valve members
- F16K15/141—Check valves with flexible valve members the closure elements not being fixed to the valve body
- F16K15/142—Check valves with flexible valve members the closure elements not being fixed to the valve body the closure elements being shaped as solids of revolution, e.g. toroidal or cylindrical rings
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Taps Or Cocks (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、流量制御弁の圧力均等化のための
改良密封手段に関するもので、製造コストがあまりかか
らず、高圧力状況で使用できる流量制御弁を提供するも
のである。 【構成】 本発明の流量制御弁１２は、上流流路１９と
下流流路２０とに通じる弁室１８と、両流路を通る流量
の制御手段３２と、流量制御手段を開閉位置間で操作す
る手段４２と、弁室１８の差圧を均等にする手段７０と
から成る。流量制御手段３２は、弁室１８の一対のシー
トキャリヤ４８，５０間に置かれる。各シートキャリヤ
は、内向面表面５５の窪み５４と軸向面表面５９の窪み
５８とを有する。弁シート５２は、窪み５４内部に置か
れ、シール５６は窪み５８内部に置かれる。圧力均等化
手段７０は、上流シートキャリヤ４８内部に流体通路７
２を有し、この流体通路７２が窪み５８と弁室１８とを
つないでいる。
改良密封手段に関するもので、製造コストがあまりかか
らず、高圧力状況で使用できる流量制御弁を提供するも
のである。 【構成】 本発明の流量制御弁１２は、上流流路１９と
下流流路２０とに通じる弁室１８と、両流路を通る流量
の制御手段３２と、流量制御手段を開閉位置間で操作す
る手段４２と、弁室１８の差圧を均等にする手段７０と
から成る。流量制御手段３２は、弁室１８の一対のシー
トキャリヤ４８，５０間に置かれる。各シートキャリヤ
は、内向面表面５５の窪み５４と軸向面表面５９の窪み
５８とを有する。弁シート５２は、窪み５４内部に置か
れ、シール５６は窪み５８内部に置かれる。圧力均等化
手段７０は、上流シートキャリヤ４８内部に流体通路７
２を有し、この流体通路７２が窪み５８と弁室１８とを
つないでいる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高圧力流量制御弁に関
するものである。特に、本発明は、弁室の圧力均等化の
ための改良密封方式に関するものである。
するものである。特に、本発明は、弁室の圧力均等化の
ための改良密封方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ボール弁は、ボールに流路を通る流体の
制御通路としての中央くり抜きを有していて、このボー
ルは、弁室内部に配置され、そして一対の間隔を保った
環状シートキャリヤにより回転自在に支持されている。
各シートキャリヤは、下流流路から上流流路を密封して
いるシートを備えた弁シートを囲んでいる。大きな差圧
が存在する時、即ち、高い上流圧力と低い下流圧力とが
存在する時に弁を明けると、上流シートがシートキャリ
ヤから押し出されたり、弁室外に吹き飛ばされたりする
傾向があるのが、共通した問題である。この問題を解決
するため、従来技術では、上流流路と弁室との間の圧力
均等化のための手段が提案されている。例えば、シート
の外径に溝を設けることが知られている。圧力差が短い
距離下流に移動するボールに対して上流シートを動かす
原因となるとき、弁室の圧力は、溝を通り均等になる。
弁室の圧力差が除去されるや否や、上流シートは最初の
位置に復帰する。
制御通路としての中央くり抜きを有していて、このボー
ルは、弁室内部に配置され、そして一対の間隔を保った
環状シートキャリヤにより回転自在に支持されている。
各シートキャリヤは、下流流路から上流流路を密封して
いるシートを備えた弁シートを囲んでいる。大きな差圧
が存在する時、即ち、高い上流圧力と低い下流圧力とが
存在する時に弁を明けると、上流シートがシートキャリ
ヤから押し出されたり、弁室外に吹き飛ばされたりする
傾向があるのが、共通した問題である。この問題を解決
するため、従来技術では、上流流路と弁室との間の圧力
均等化のための手段が提案されている。例えば、シート
の外径に溝を設けることが知られている。圧力差が短い
距離下流に移動するボールに対して上流シートを動かす
原因となるとき、弁室の圧力は、溝を通り均等になる。
弁室の圧力差が除去されるや否や、上流シートは最初の
位置に復帰する。
【０００３】米国特許３７７８０２９号を参考のためこ
こに挙げると、上流シートの圧力を均等にしながら、下
流シートの密封をするシーリング方式を有する双方向ボ
ール弁が明らかにされている。この弁は、流量制御ボー
ルの各側に配置された一対の間隔を保ったシートを有し
ている。各シートは、シートキャリヤにより囲まれてい
て、上流シートキャリヤは、下流方向に故意に漏れてい
て、下流シートは、弁室と下流流路との間のシールを提
供している。これは、下流シートのみが流路を積極的に
密封するということである。上流圧力を弁室内へ均等化
させたい時、Ｕ字状シールが両シートキャリヤに備えら
れる。このＵ字状シールは、弁室の内側壁に隣接するシ
ートキャリヤの外向面角部の環状窪み内部に置かれる。
この密封方式は、流量制御ボールの上流側を密封し、弁
室と上流シートとの間の圧力を均等にし、そして弁を開
くために必要な回転トルクを減少させる。しかしなが
ら、この圧力均等化方式の欠点は、Ｕ字状シールリング
をこれに適用するために特別に製造しなければならない
ので、法外な費用がかかる点である。
こに挙げると、上流シートの圧力を均等にしながら、下
流シートの密封をするシーリング方式を有する双方向ボ
ール弁が明らかにされている。この弁は、流量制御ボー
ルの各側に配置された一対の間隔を保ったシートを有し
ている。各シートは、シートキャリヤにより囲まれてい
て、上流シートキャリヤは、下流方向に故意に漏れてい
て、下流シートは、弁室と下流流路との間のシールを提
供している。これは、下流シートのみが流路を積極的に
密封するということである。上流圧力を弁室内へ均等化
させたい時、Ｕ字状シールが両シートキャリヤに備えら
れる。このＵ字状シールは、弁室の内側壁に隣接するシ
ートキャリヤの外向面角部の環状窪み内部に置かれる。
この密封方式は、流量制御ボールの上流側を密封し、弁
室と上流シートとの間の圧力を均等にし、そして弁を開
くために必要な回転トルクを減少させる。しかしなが
ら、この圧力均等化方式の欠点は、Ｕ字状シールリング
をこれに適用するために特別に製造しなければならない
ので、法外な費用がかかる点である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来技術のボール弁の
他の欠点は、それらは一般に低圧力状況下、即ち、２１
１キログラム毎平方センチメータ（３０００ポンド毎平
方インチ）未満でしか使用することができない点で、な
ぜなら、弾性弁シートは高い差圧による高い圧縮荷重の
下では過度に形が歪められるからである。高圧力状況
下、即ち、２１１〜７０３キログラム毎平方センチメー
タ（３０００〜１００００ポンド毎平方インチ）で使用
するボール弁は、一般に制御ボールを載置したトラニオ
ンを使用する。流量制御ボールを載置したトラニオンを
有するボール弁は、操作トルクを減少させるが、製造コ
ストがかさみ、そして浮動制御ボールを有する弁ほど密
封しない。
他の欠点は、それらは一般に低圧力状況下、即ち、２１
１キログラム毎平方センチメータ（３０００ポンド毎平
方インチ）未満でしか使用することができない点で、な
ぜなら、弾性弁シートは高い差圧による高い圧縮荷重の
下では過度に形が歪められるからである。高圧力状況
下、即ち、２１１〜７０３キログラム毎平方センチメー
タ（３０００〜１００００ポンド毎平方インチ）で使用
するボール弁は、一般に制御ボールを載置したトラニオ
ンを使用する。流量制御ボールを載置したトラニオンを
有するボール弁は、操作トルクを減少させるが、製造コ
ストがかさみ、そして浮動制御ボールを有する弁ほど密
封しない。
【０００５】従って、下流シートのみを密封し、上流圧
力を弁室内へ均等化させる費用のかからない密封方式を
備え、高圧力状況下で使用することのできる流量制御弁
が要求される。
力を弁室内へ均等化させる費用のかからない密封方式を
備え、高圧力状況下で使用することのできる流量制御弁
が要求される。
【０００６】本発明の主要な目的は、高圧力環境下で操
作する時、上流圧力を弁室内へ均等化させる密封方式を
備えた流量制御弁を提供することである。
作する時、上流圧力を弁室内へ均等化させる密封方式を
備えた流量制御弁を提供することである。
【０００７】本発明の他の目的は、下流シートのみを密
封する密封方式を備えた流量制御弁を提供することであ
る。
封する密封方式を備えた流量制御弁を提供することであ
る。
【０００８】本発明の更に他の目的は、上流弁シートの
吹き飛び防止と、制御弁を開くために必要な回転トルク
を減少させることである。
吹き飛び防止と、制御弁を開くために必要な回転トルク
を減少させることである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、流量制御弁の
圧力均等化のための改良密封方式に関するものである。
制御弁は、上流流路と下流流路とを有する弁体と、両流
路に通じるほぼ管状の弁室と、両通路を通る流量を制御
する手段と、流体制御手段を開閉位置間で操作する手段
と、そして弁室の差圧を均等にする手段とを有してい
る。流量制御手段は、両流路間の流体を伝達するための
中央通路を有すると共に、弁室の一対の間隔を保った環
状シートキャリヤの間に置かれている。各シートキャリ
ヤは、弁シートの回りを囲む関係に配置されると共に、
内向面表面の環状内向窪みと軸向面表面の環状軸向窪み
とを有している。弁シートは、内向窪み内部に置かれ、
シールは、軸向窪み内部に置かれる。圧力均等化手段
は、上流シートキャリヤ内部に流体通路を有し、この通
路が軸向窪みを弁室へ通じさせている。
圧力均等化のための改良密封方式に関するものである。
制御弁は、上流流路と下流流路とを有する弁体と、両流
路に通じるほぼ管状の弁室と、両通路を通る流量を制御
する手段と、流体制御手段を開閉位置間で操作する手段
と、そして弁室の差圧を均等にする手段とを有してい
る。流量制御手段は、両流路間の流体を伝達するための
中央通路を有すると共に、弁室の一対の間隔を保った環
状シートキャリヤの間に置かれている。各シートキャリ
ヤは、弁シートの回りを囲む関係に配置されると共に、
内向面表面の環状内向窪みと軸向面表面の環状軸向窪み
とを有している。弁シートは、内向窪み内部に置かれ、
シールは、軸向窪み内部に置かれる。圧力均等化手段
は、上流シートキャリヤ内部に流体通路を有し、この通
路が軸向窪みを弁室へ通じさせている。
【００１０】本発明の他の特徴は、前記圧力均等化手段
が軸向窪みに管状溝と、上流シートキャリヤの外向面表
面に出口とを有する点である。
が軸向窪みに管状溝と、上流シートキャリヤの外向面表
面に出口とを有する点である。
【００１１】本発明の更に他の特徴は、前記圧力均等化
手段が、複数の流体通路を有する点である。
手段が、複数の流体通路を有する点である。
【００１２】本発明の他の特徴は、前記シールがＯリン
グである点である。
グである点である。
【００１３】本発明の他の特徴は、前記流体通路出口
が、他の出口から等間隔に保たれている点である。
が、他の出口から等間隔に保たれている点である。
【００１４】本発明の他の特徴は、前記流量制御手段
が、シートキャリヤにより回転自在に支持されたボール
である点である。
が、シートキャリヤにより回転自在に支持されたボール
である点である。
【００１５】本発明の利点は、製造コストを少なくし、
高圧力状況下でも上流弁シートを吹き飛ばさずに使用す
ることができ、弁を開くのに必要な回転トルクを減少さ
せ、そして優れた遮断性能を有している圧力均等化制御
弁を有することである。
高圧力状況下でも上流弁シートを吹き飛ばさずに使用す
ることができ、弁を開くのに必要な回転トルクを減少さ
せ、そして優れた遮断性能を有している圧力均等化制御
弁を有することである。
【００１６】本発明の上述のおよび他の目的、特徴、利
点は、詳細な説明と添付図面の検討で明らかになるであ
ろう。
点は、詳細な説明と添付図面の検討で明らかになるであ
ろう。
【００１７】
【実施例】図１において、参照数字１２は、流路を通る
流量を制御するための本発明の流量制御弁を表示してい
る。本発明の流量制御弁は、限定は無いが、特に油田用
の種々のボール弁に適している。流量制御弁１２は、上
流流路１９と下流流路２０とに通じる弁室１８を通る流
路１６内の上流流体１４を制御する。図解した流量制御
弁１２は、弁体２４と、肩部２５と、流路１６の外側管
状表面を密封して係合する保持具２６と、弁室１８内部
に回転自在に配置されたボール３２のような両流路を通
る流量を制御する手段と、ボールを開閉位置間で操作す
る手段と、そして上流流路と弁室との間の圧力を均等に
する手段とを有する双方向弁である。保持具と弁体は、
一定の間隔を保ったフランジ２８のような適当な手段に
より固定される。両フランジ２８は、両Ｏリング３３に
より流路１６の外側表面を密封し、保持具２６は、Ｏリ
ング３４により弁体２４の内側表面を密封する。フラン
ジは、ねじ切りボルト３０により弁体に固定される。ボ
ール３２は、両流路を通る上流流体１４と通じるくりぬ
き中央通路３６を有している。ボール操作手段は、ボー
ルの外側表面に備えられた長方形溝３８を有し、この溝
３８は、操作部材４２の長方形端部４０を受け入れる大
きさになっている。操作ハンドル４４は、ねじ４６によ
り操作部材４２に固定されている。ボール３２は、図１
に図解した開位置にある操作ハンドル４４の回動により
開閉位置間で移動する。
流量を制御するための本発明の流量制御弁を表示してい
る。本発明の流量制御弁は、限定は無いが、特に油田用
の種々のボール弁に適している。流量制御弁１２は、上
流流路１９と下流流路２０とに通じる弁室１８を通る流
路１６内の上流流体１４を制御する。図解した流量制御
弁１２は、弁体２４と、肩部２５と、流路１６の外側管
状表面を密封して係合する保持具２６と、弁室１８内部
に回転自在に配置されたボール３２のような両流路を通
る流量を制御する手段と、ボールを開閉位置間で操作す
る手段と、そして上流流路と弁室との間の圧力を均等に
する手段とを有する双方向弁である。保持具と弁体は、
一定の間隔を保ったフランジ２８のような適当な手段に
より固定される。両フランジ２８は、両Ｏリング３３に
より流路１６の外側表面を密封し、保持具２６は、Ｏリ
ング３４により弁体２４の内側表面を密封する。フラン
ジは、ねじ切りボルト３０により弁体に固定される。ボ
ール３２は、両流路を通る上流流体１４と通じるくりぬ
き中央通路３６を有している。ボール操作手段は、ボー
ルの外側表面に備えられた長方形溝３８を有し、この溝
３８は、操作部材４２の長方形端部４０を受け入れる大
きさになっている。操作ハンドル４４は、ねじ４６によ
り操作部材４２に固定されている。ボール３２は、図１
に図解した開位置にある操作ハンドル４４の回動により
開閉位置間で移動する。
【００１８】第２図は、明解にするために制御弁の一部
を除いて、図１の本発明の弁室の圧力均等化のための改
良密封方式を拡大して示したものである。図１と異なる
のは、図２のボール３２が、閉位置を示していることで
ある。このボールは、上流環状シートキャリヤ４８と下
流環状シートキャリヤ５０とにより流路１６内部の弁室
１８に回転自在に支持される。ボールが閉位置にある時
には、流路の上流側すなわち上流流路１９と弁室１８と
の間に、高い圧力差が存在することは明らかである。そ
れは、上流圧力Ｐ1は弁室１８内の下流圧力Ｐ2より実質
的に大きいということである。以下の記述から明らかに
なるが、上流圧力Ｐ1は上流シートキャリヤ４８に設置
された圧力均等化手段を通り弁室１８へ導かれ、二つの
圧力は均等化される。すなわち、上流圧力Ｐ1と下流圧
力Ｐ2とが実質的に同じになる。
を除いて、図１の本発明の弁室の圧力均等化のための改
良密封方式を拡大して示したものである。図１と異なる
のは、図２のボール３２が、閉位置を示していることで
ある。このボールは、上流環状シートキャリヤ４８と下
流環状シートキャリヤ５０とにより流路１６内部の弁室
１８に回転自在に支持される。ボールが閉位置にある時
には、流路の上流側すなわち上流流路１９と弁室１８と
の間に、高い圧力差が存在することは明らかである。そ
れは、上流圧力Ｐ1は弁室１８内の下流圧力Ｐ2より実質
的に大きいということである。以下の記述から明らかに
なるが、上流圧力Ｐ1は上流シートキャリヤ４８に設置
された圧力均等化手段を通り弁室１８へ導かれ、二つの
圧力は均等化される。すなわち、上流圧力Ｐ1と下流圧
力Ｐ2とが実質的に同じになる。
【００１９】本発明の改良密封配置は、図３に詳細を例
示した上流シートキャリヤ４８を参照して説明される。
製造に必要な部品の数を最小にし、流路への取り付け間
の弁の方向決めの心配を除くように、各シートキャリヤ
は同一であるのが好ましい。シートキャリヤ４８は、弁
シート５２と、シール５６と、そして上流流路１９と弁
室１８との間の圧力を均等にする手段７０とを有してい
る。弁シート５２は、シートキャリヤ４８の内向面表面
５５に置かれた内向環状窪み５４内部に収納されてい
る。シール５６は、シートキャリヤ４８の軸向面表面５
９に置かれた軸向環状窪み５８内部に収納されたＯリン
グである。Ｌ字状リングのような形状の他の密封リング
も、同様に使用できるであろう。各シートキャリヤは、
弁体２４の内側壁に接しているシートキャリヤの外側表
面で、弁シートの回りを囲む関係に配置されている。弁
シートは、ナイロン、テフロン（商品名）あるいはデル
リン（商品名）のような比較的堅い弾力のある合成樹脂
材料で構成される。弁シート５２は、ボール３２の表面
に接する内向面弧状表面６０と、内向窪み５４の軸向面
表面６４に隣接する軸向面表面６２とを有している。組
み上げ時、弁シートの締付負荷を増進するため、弧状表
面６０の曲率半径は、ボール３２の曲率半径より小さい
ほうが好ましい。軸向窪み５８は、外側支持肩部８４と
内側支持肩部８６とを有している。Ｏリング５６は、両
支持肩部８４，８６と保持具２６の内向面表面６６とに
より具合よく支持される。
示した上流シートキャリヤ４８を参照して説明される。
製造に必要な部品の数を最小にし、流路への取り付け間
の弁の方向決めの心配を除くように、各シートキャリヤ
は同一であるのが好ましい。シートキャリヤ４８は、弁
シート５２と、シール５６と、そして上流流路１９と弁
室１８との間の圧力を均等にする手段７０とを有してい
る。弁シート５２は、シートキャリヤ４８の内向面表面
５５に置かれた内向環状窪み５４内部に収納されてい
る。シール５６は、シートキャリヤ４８の軸向面表面５
９に置かれた軸向環状窪み５８内部に収納されたＯリン
グである。Ｌ字状リングのような形状の他の密封リング
も、同様に使用できるであろう。各シートキャリヤは、
弁体２４の内側壁に接しているシートキャリヤの外側表
面で、弁シートの回りを囲む関係に配置されている。弁
シートは、ナイロン、テフロン（商品名）あるいはデル
リン（商品名）のような比較的堅い弾力のある合成樹脂
材料で構成される。弁シート５２は、ボール３２の表面
に接する内向面弧状表面６０と、内向窪み５４の軸向面
表面６４に隣接する軸向面表面６２とを有している。組
み上げ時、弁シートの締付負荷を増進するため、弧状表
面６０の曲率半径は、ボール３２の曲率半径より小さい
ほうが好ましい。軸向窪み５８は、外側支持肩部８４と
内側支持肩部８６とを有している。Ｏリング５６は、両
支持肩部８４，８６と保持具２６の内向面表面６６とに
より具合よく支持される。
【００２０】圧力均等化手段７０は、シートキャリヤ４
８の外向面表面８０に設けられた窪み部８２から半径方
向内向に延びているドリルで穴開けした流体通路７２を
有する。流体通路７２は、軸向窪み５８内の入口から弁
室１８へ上流圧力を伝達している。軸向窪み５８の入口
は、管状溝７３になっている。圧力均等化流路は、溝７
３、流体通路７２、そして狭進路９０を通過する。狭進
路９０は、外向面表面８０の窪み部８２の直径の減少に
より形成され、窪み部８２と弁体２４の内側表面により
形成されている。圧力均等化手段７０は、ボール弁が開
いた瞬間に圧力を逃がすための、流体通路７２とも通じ
る内向窪み５４に切り込まれた他の管状溝７４、即ち第
２溝を有している。第２溝７４は、制御弁が開いた瞬間
に高い差圧が発生する位置が望ましい。使用中は、上流
シートキャリヤ４８のＯリング５６は、密封されてな
く、上流圧力Ｐ1を弁室１８へ通過させる。弁室１８の
下流圧力Ｐ2が上流圧力Ｐ1と実質的に等しくなるまで、
圧力Ｐ1は圧力均等化手段７０を通り続ける。下流シー
トキャリヤ５０のＯリング（第２図参照）は、流路を密
封する。
８の外向面表面８０に設けられた窪み部８２から半径方
向内向に延びているドリルで穴開けした流体通路７２を
有する。流体通路７２は、軸向窪み５８内の入口から弁
室１８へ上流圧力を伝達している。軸向窪み５８の入口
は、管状溝７３になっている。圧力均等化流路は、溝７
３、流体通路７２、そして狭進路９０を通過する。狭進
路９０は、外向面表面８０の窪み部８２の直径の減少に
より形成され、窪み部８２と弁体２４の内側表面により
形成されている。圧力均等化手段７０は、ボール弁が開
いた瞬間に圧力を逃がすための、流体通路７２とも通じ
る内向窪み５４に切り込まれた他の管状溝７４、即ち第
２溝を有している。第２溝７４は、制御弁が開いた瞬間
に高い差圧が発生する位置が望ましい。使用中は、上流
シートキャリヤ４８のＯリング５６は、密封されてな
く、上流圧力Ｐ1を弁室１８へ通過させる。弁室１８の
下流圧力Ｐ2が上流圧力Ｐ1と実質的に等しくなるまで、
圧力Ｐ1は圧力均等化手段７０を通り続ける。下流シー
トキャリヤ５０のＯリング（第２図参照）は、流路を密
封する。
【００２１】今述べた圧力均等化手段は、特にボール弁
に適用したが、本発明の圧力均等化手段がゲート弁のよ
うな他の流量制御弁に使用できることは理解できるとこ
ろである。例えば、ボール弁の回転自在な流量制御ボー
ルは、ゲート弁の垂直摺動流量制御ゲートに置き換えら
れる。摺動ゲートは、ゲートの上流側に接している上流
弁シートとゲートの下流側に接している下流弁シートと
を備えた一対の環状シートキャリヤの間に配置される。
に適用したが、本発明の圧力均等化手段がゲート弁のよ
うな他の流量制御弁に使用できることは理解できるとこ
ろである。例えば、ボール弁の回転自在な流量制御ボー
ルは、ゲート弁の垂直摺動流量制御ゲートに置き換えら
れる。摺動ゲートは、ゲートの上流側に接している上流
弁シートとゲートの下流側に接している下流弁シートと
を備えた一対の環状シートキャリヤの間に配置される。
【００２２】圧力均等化手段は、等間隔に保った複数の
流体通路を有することが可能である。図４と図５は、４
つの流体通路７２を含んでいる圧力均等化手段の好適な
実施例を例示するものである。各流体通路は、出口７６
を有しており、この出口は、シートキャリヤ４８の外向
面表面８０の窪み部８２の別の出口から等間隔に保たれ
ている。
流体通路を有することが可能である。図４と図５は、４
つの流体通路７２を含んでいる圧力均等化手段の好適な
実施例を例示するものである。各流体通路は、出口７６
を有しており、この出口は、シートキャリヤ４８の外向
面表面８０の窪み部８２の別の出口から等間隔に保たれ
ている。
【００２３】図６は、軸向窪み５８の他の具体例を図解
したものである。この具体例では、軸向窪み５８は、密
封リング５６用の半径方向支持を提供する外側肩部を利
用するのではなく、半径方向支持は、弁体２４の内側表
面によりなされている。
したものである。この具体例では、軸向窪み５８は、密
封リング５６用の半径方向支持を提供する外側肩部を利
用するのではなく、半径方向支持は、弁体２４の内側表
面によりなされている。
【００２４】図７は、図６と同様なシートキャリヤを備
えた本発明の更に別の具体例を図解したものである。Ｏ
リングは、Ｌ字状密封リングに置き換わっている。
えた本発明の更に別の具体例を図解したものである。Ｏ
リングは、Ｌ字状密封リングに置き換わっている。
【００２５】圧力均等化用の改良密封方式を、図３を参
照して説明する。制御弁が閉位置にある時、上流圧力Ｐ
1は弁室１８の下流圧力Ｐ2を越えているため、結局圧力
均等化の流路が次の通り発生する。この流路は、内側支
持肩部８６の外側表面に沿う上流シートキャリヤ４８の
Ｏリング５６の内側に沿い、管状溝７３へ行き、流体通
路７２を経て出口７６へ行き、そして狭進路９０を通過
して弁室１８へ進む。上流圧力Ｐ1は、管状溝７３の方
へ進むとき、内側支持肩部８６の外側表面からＯリング
５６を持ち上げがちになる。弁室１８の下流圧力Ｐ2が
上流圧力Ｐ1と実質的に等しくなるまで、上流圧力Ｐ
1は、圧力均等化手段７０を通り続ける。上流シートキ
ャリヤ４８と同一の寸法を有する下流シートキャリヤ５
０において、圧力均等化が生じる。なぜなら、シートキ
ャリヤ５０（図２参照）は、同時に、流路１６の下流流
路２０から密封されているからである。弁室１８の圧力
を上流圧力と均等にすることにより、シートキャリヤ４
８内のシート５２とボール３２との間に僅かな力だけが
存在する。これは、また、制御弁を開く時、操作部材４
２を操作するのに必要なトルクを約半分に減少させる。
それにより、双方向弁１２のＯリング５６は、流量制御
ボールの上流側と弁室との間の圧力を均等にしながら、
流量制御ボールの下流側のみを密封する単方向密封方式
として働く。
照して説明する。制御弁が閉位置にある時、上流圧力Ｐ
1は弁室１８の下流圧力Ｐ2を越えているため、結局圧力
均等化の流路が次の通り発生する。この流路は、内側支
持肩部８６の外側表面に沿う上流シートキャリヤ４８の
Ｏリング５６の内側に沿い、管状溝７３へ行き、流体通
路７２を経て出口７６へ行き、そして狭進路９０を通過
して弁室１８へ進む。上流圧力Ｐ1は、管状溝７３の方
へ進むとき、内側支持肩部８６の外側表面からＯリング
５６を持ち上げがちになる。弁室１８の下流圧力Ｐ2が
上流圧力Ｐ1と実質的に等しくなるまで、上流圧力Ｐ
1は、圧力均等化手段７０を通り続ける。上流シートキ
ャリヤ４８と同一の寸法を有する下流シートキャリヤ５
０において、圧力均等化が生じる。なぜなら、シートキ
ャリヤ５０（図２参照）は、同時に、流路１６の下流流
路２０から密封されているからである。弁室１８の圧力
を上流圧力と均等にすることにより、シートキャリヤ４
８内のシート５２とボール３２との間に僅かな力だけが
存在する。これは、また、制御弁を開く時、操作部材４
２を操作するのに必要なトルクを約半分に減少させる。
それにより、双方向弁１２のＯリング５６は、流量制御
ボールの上流側と弁室との間の圧力を均等にしながら、
流量制御ボールの下流側のみを密封する単方向密封方式
として働く。
【００２６】本発明の精神と範囲から逸脱しないで、色
々な変更が発明のために可能であることが理解できるで
あろう。従って、本発明の範囲は、添付の請求の範囲か
ら決定されるべきである。
々な変更が発明のために可能であることが理解できるで
あろう。従って、本発明の範囲は、添付の請求の範囲か
ら決定されるべきである。
【図１】弁室圧力を均等にするための手段を結合した本
発明の流量制御弁の一部縦断面正面図である。
発明の流量制御弁の一部縦断面正面図である。
【図２】図１の線分２−２側から見た流量制御弁の弁体
の拡大縦断面図である。
の拡大縦断面図である。
【図３】図２の上流シートキャリヤの詳細を図解した拡
大図であある。
大図であある。
【図４】図３の線分４−４側から見たシートキャリヤと
密封リングの断面図である。
密封リングの断面図である。
【図５】図３の線分５−５側から見たシートキャリヤの
平面図である。
平面図である。
【図６】本発明のシートキャリヤの他の具体例を図解し
た図３と同様の図である。
た図３と同様の図である。
【図７】Ｌ字状をした密封リングを備えた図６に図解し
た本発明と同様の他の具体例を図解したものである。
た本発明と同様の他の具体例を図解したものである。
１２ 流量制御弁 １４ 上流流体 １６ 流路 １８ 弁室 １９ 上流流路 ２０ 下流流路 ２４ 弁体 ２５ 肩部 ２６ 保持具 ２８ フランジ ３０ ボルト ３２ ボール ３３，３４ Ｏリング ３６ 中央通路 ３８ 溝 ４０ 端部 ４２ 操作部材 ４４ 操作ハンド
ル ４６ ねじ ４８ 上流シート
キャリヤ ５０ 下流シートキャリヤ ５２ 弁シート ５４ 内向窪み ５５ 内向面表面 ５６ シール（Ｏリング、密封リング） ５８ 軸向窪み ５９ 軸向面表面 ６０ 内向面弧状表面 ６２、６４ 軸向
面表面 ６６ 内向面表面 ７０ 圧力均等化
手段 ７２ 流体通路 ７３，７４ 管状
溝 ７６ 出口 ８０ 外向面表面 ８２ 窪み部 ８４ 外側支持肩
部 ８６ 内側支持肩部 ９０ 狭進路 Ｐ1 上流圧力 Ｐ2 下流圧力
ル ４６ ねじ ４８ 上流シート
キャリヤ ５０ 下流シートキャリヤ ５２ 弁シート ５４ 内向窪み ５５ 内向面表面 ５６ シール（Ｏリング、密封リング） ５８ 軸向窪み ５９ 軸向面表面 ６０ 内向面弧状表面 ６２、６４ 軸向
面表面 ６６ 内向面表面 ７０ 圧力均等化
手段 ７２ 流体通路 ７３，７４ 管状
溝 ７６ 出口 ８０ 外向面表面 ８２ 窪み部 ８４ 外側支持肩
部 ８６ 内側支持肩部 ９０ 狭進路 Ｐ1 上流圧力 Ｐ2 下流圧力
Claims (7)
- 【請求項１】 上流流路と下流流路とを有する弁体と、
前記両流路に通じるほぼ管状の弁室と、前記両流路を通
る流量を制御する手段と、前記流量制御手段を開閉位置
間で操作する手段と、そして前記弁室の差圧を均等にす
る手段とから成り、前記流量制御手段が前記両流路間の
流体を伝達するための中央通路を有すると共に前記弁室
の一対の間隔を保った環状シートキャリヤ間に置かれ、
前記各シートキャリヤが弁シートの回りを囲む関係に配
置されると共に内向面表面の環状内向窪みと軸向面表面
の環状軸向窪みとを有し、前記弁シートが前記内向窪み
内部に置かれると共にシールが前記軸向窪み内部に置か
れ、前記圧力均等化手段が前記上流シートキャリヤ内部
に流体通路を有し、前記流体通路が上流シートキャリヤ
の前記軸向窪みと弁室とに通じていることを特徴とする
流量制御弁。 - 【請求項２】 前記シールがＯリングであることを特徴
とする請求項１に記載された流量制御弁。 - 【請求項３】 前記圧力均等化手段が複数の流体通路を
有することを特徴とする請求項１に記載された流量制御
弁。 - 【請求項４】 軸向窪みが外側支持肩部を有することを
特徴とする請求項２に記載された流量制御弁。 - 【請求項５】 前記流体通路が前記軸向窪みに管状溝を
有することを特徴とする請求項１に記載された流量制御
弁。 - 【請求項６】 前記流体通路が前記内向窪みに通じる第
２溝を有することを特徴とする請求項５に記載された流
量制御弁。 - 【請求項７】 前記流量制御手段が前記シートキャリヤ
により回転自在に支持されたボールであることを特徴と
する請求項１に記載された流量制御弁。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/127,983 US5346178A (en) | 1993-09-28 | 1993-09-28 | Pressure equalized flow control valve |
| US08/127983 | 1993-09-28 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07158751A true JPH07158751A (ja) | 1995-06-20 |
Family
ID=22432993
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22987094A Pending JPH07158751A (ja) | 1993-09-28 | 1994-09-26 | 流量制御弁 |
Country Status (8)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5346178A (ja) |
| EP (1) | EP0645566B1 (ja) |
| JP (1) | JPH07158751A (ja) |
| CN (1) | CN1042567C (ja) |
| BR (1) | BR9403198A (ja) |
| CA (1) | CA2128945C (ja) |
| DE (1) | DE69406238T2 (ja) |
| NO (1) | NO303242B1 (ja) |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5246203A (en) * | 1992-06-29 | 1993-09-21 | M&M Supply Co. | Oilfield valve |
| US6358235B1 (en) | 1998-07-29 | 2002-03-19 | The Procter & Gamble Company | Soft conformable hollow bag tampon |
| US6267353B1 (en) | 1999-04-19 | 2001-07-31 | Pbm, Inc. | Self draining valve |
| US20030111631A1 (en) * | 2001-06-08 | 2003-06-19 | Frank Gosling | Leakproof ball valve structure |
| CN100356096C (zh) * | 2005-11-10 | 2007-12-19 | 邱金全 | 高压时无扭矩球阀 |
| US20080099712A1 (en) * | 2006-10-25 | 2008-05-01 | Honeywell International Inc. | Cartridge ball valve |
| US8534361B2 (en) * | 2009-10-07 | 2013-09-17 | Baker Hughes Incorporated | Multi-stage pressure equalization valve assembly for subterranean valves |
| US8336628B2 (en) * | 2009-10-20 | 2012-12-25 | Baker Hughes Incorporated | Pressure equalizing a ball valve through an upper seal bypass |
| US9062519B2 (en) * | 2013-01-09 | 2015-06-23 | Baker Hughes Incorporated | Bi-directional pressure equalization valve |
| BR112015017036A2 (pt) * | 2013-02-25 | 2017-07-11 | Halliburton Energy Services Inc | válvula de esfera e método |
| US9896907B2 (en) | 2015-10-26 | 2018-02-20 | Baker Hughes, A Ge Company, Llc | Equalizer valve with opposed seals biased toward closed from rising pressure on either of opposed sides |
| CN106801747A (zh) * | 2017-03-01 | 2017-06-06 | 四川苏克流体控制设备有限公司 | 一种平衡式浮动球阀以及恒力矩开关装置 |
| CN110785593B (zh) * | 2017-06-20 | 2022-06-21 | 艾默生过程管理(印度)私人有限公司 | 一种非减压球阀 |
| CN111456660A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-07-28 | 盐城市大冈石油工具厂有限责任公司 | 平衡式全通径高压控制阀 |
| WO2024092099A1 (en) * | 2022-10-26 | 2024-05-02 | M & M Oil Tools, LLC | Cartridge-type ball valve |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3122352A (en) * | 1961-07-10 | 1964-02-25 | Acf Ind Inc | Spherical plug valve having pressurized seats including body pressure relief means |
| US3228652A (en) * | 1962-02-09 | 1966-01-11 | Hoke Inc | Valve having downstream fluid pressure seal |
| US3421733A (en) * | 1967-10-16 | 1969-01-14 | Acf Ind Inc | Valve having pressure actuated seats |
| US3584641A (en) * | 1968-01-03 | 1971-06-15 | Rockwell Mfg Co | Lubricated valve assembly |
| US3778029A (en) * | 1972-11-22 | 1973-12-11 | Armco Steel Corp | Ball valve |
| US4236691A (en) * | 1978-11-29 | 1980-12-02 | Jamesbury Corporation | Ball valve to relieve cavity pressure |
| US4254793A (en) * | 1979-01-15 | 1981-03-10 | Domer Scaramucci | Ball valve having valve chamber venting seal assemblies |
| US4385747A (en) * | 1982-01-07 | 1983-05-31 | Worcester Controls Corporation | Self-relieving seat and ball valve incorporating the same |
| JPS58104462U (ja) * | 1982-01-09 | 1983-07-15 | 株式会社北沢バルブ | プレツシヤ−リリ−フ機能を有するボ−ルバルブの弁座 |
| US4796858A (en) * | 1987-10-01 | 1989-01-10 | Halliburton Company | Dual seal valve |
| DE3819301A1 (de) * | 1988-06-03 | 1989-12-07 | Rautenkranz Int Hermann | Kugelhahn zum absperren von rohrleitungen, mit schwimmendem kugelkueken und radial verschiebbaren sitzringen |
-
1993
- 1993-09-28 US US08/127,983 patent/US5346178A/en not_active Expired - Lifetime
-
1994
- 1994-07-18 DE DE69406238T patent/DE69406238T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1994-07-18 EP EP19940111167 patent/EP0645566B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1994-07-27 CA CA 2128945 patent/CA2128945C/en not_active Expired - Fee Related
- 1994-08-05 NO NO942909A patent/NO303242B1/no unknown
- 1994-08-08 BR BR9403198A patent/BR9403198A/pt not_active IP Right Cessation
- 1994-09-26 JP JP22987094A patent/JPH07158751A/ja active Pending
- 1994-09-28 CN CN94116715A patent/CN1042567C/zh not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE69406238T2 (de) | 1998-04-16 |
| EP0645566B1 (en) | 1997-10-15 |
| NO942909L (no) | 1995-03-29 |
| US5346178A (en) | 1994-09-13 |
| CA2128945A1 (en) | 1995-03-29 |
| BR9403198A (pt) | 1995-06-06 |
| EP0645566A1 (en) | 1995-03-29 |
| CA2128945C (en) | 2001-12-04 |
| NO303242B1 (no) | 1998-06-15 |
| DE69406238D1 (de) | 1997-11-20 |
| CN1042567C (zh) | 1999-03-17 |
| NO942909D0 (ja) | 1994-08-05 |
| CN1106116A (zh) | 1995-08-02 |
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