JPH0755026A - Ball valve - Google Patents

Ball valve

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JPH0755026A
JPH0755026A JP22207393A JP22207393A JPH0755026A JP H0755026 A JPH0755026 A JP H0755026A JP 22207393 A JP22207393 A JP 22207393A JP 22207393 A JP22207393 A JP 22207393A JP H0755026 A JPH0755026 A JP H0755026A
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ball
seat ring
seat
ring
valve
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Sadayuki Nakanishi
定之 中西
Yasuo Minae
泰夫 薬袋
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Kitz Corp
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Abstract

PURPOSE:To provide a ball valve maintaining sealing performance without damaging a sheet surface of a seat ring and also applicable to high pressure fluid. CONSTITUTION:A seat ring 9 consisting of an elastic body of rubber and others and an outer ring 10 made of a material of low friction coefficient of ethylene tetrafluoride resin and others are installed on a ring groove 7 provided on a body 1 and a body cap 2, a hollow space 11 is formed between a bottom part of the ring groove 7 and the seat ring 9 and a clearance with a ball 4 in the moving direction of the ball 4 is formed so that it sequentially becomes larger between the seat rings 9, between the outer rings 10 and between valve seat parts 1a, 2a.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、フローティングボール
式ボールバルブに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a floating ball type ball valve.

【0002】[0002]

【従来の技術】図6は比較的低い圧力に用いられる従来
のフローティングボール式のボールバルブの一例を示す
縦断面図であって、21はボールバルブ、22はボデ
ー、23はボデーキャップ、24はシートリング、25
は貫通孔を有するボール、26はステム、27はハンド
ルであって、ハンドル27によりステム26を介してボ
ール25を回転させ、ボールバルブ21を開閉させる。
シートリング24がボデー22とボール25の間及びボ
デーキャップ23とボール25の間に設けられ、閉弁状
態において流体圧によって押されたボール25が下流側
のシートリング24をボデー22又はボデーキャップ2
3との間で押圧してシールする。
2. Description of the Related Art FIG. 6 is a vertical cross-sectional view showing an example of a conventional floating ball type ball valve used for a relatively low pressure. Reference numeral 21 is a ball valve, 22 is a body, 23 is a body cap, and 24 is a body cap. Seat ring, 25
Is a ball having a through hole, 26 is a stem, and 27 is a handle. The handle 27 rotates the ball 25 via the stem 26 to open and close the ball valve 21.
A seat ring 24 is provided between the body 22 and the ball 25 and between the body cap 23 and the ball 25, and the ball 25 pressed by the fluid pressure in the valve closed state causes the downstream seat ring 24 to move to the body 22 or the body cap 2.
Press between 3 and seal.

【0003】図7は比較的高い圧力に用いられる従来の
フローティングボール式のボールバルブの一例を示す縦
断面図であって、31はボールバルブ、32はボデー、
33はボデーキャップ、34はシートリング、35は貫
通孔を有するボール、36はステム、37はハンドルで
あり、38はシートリング34の装着用のシートリテー
ナ、39は皿ばねである。ハンドル37によってステム
36を介してボール35を回転させて、ボールバルブ3
1を開閉させる。シートリング34がシートリテーナ3
8に装着され、皿ばね39によって押されており、閉弁
状態において流体圧によって押されたボール35が下流
側のシートリング34をシートリテーナ38との間で押
圧してシールすると共に、上流側においてもシートリン
グ34よりも径大なOリングの上流側圧力シールにより
上流側もボールにシートリング34を押圧してシールす
る。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional floating ball type ball valve used for a relatively high pressure, where 31 is a ball valve, 32 is a body,
33 is a body cap, 34 is a seat ring, 35 is a ball having a through hole, 36 is a stem, 37 is a handle, 38 is a seat retainer for mounting the seat ring 34, and 39 is a disc spring. The ball 35 is rotated by the handle 37 via the stem 36 to move the ball valve 3
Open and close 1. Seat ring 34 is seat retainer 3
The ball 35, which is mounted on the valve 8 and is pressed by the disc spring 39 and pressed by the fluid pressure in the valve closed state, presses and seals the downstream seat ring 34 with the seat retainer 38, and also the upstream side. Also in the above, the upstream side pressure seal of the O-ring, which is larger in diameter than the seat ring 34, also presses and seals the seat ring 34 against the ball on the upstream side.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】図6及び図7におい
て、シートリング24及び34には、一般に、強度が高
く摩擦抵抗が小さい四ふっ化エチレン樹脂等が多く用い
られているが、これらは配管工事後のフラッシング時、
あるいは使用中にさび、砂などの異物がシートリング2
4又は34のシート面を損傷したりシート面に付着した
りして、シール性能を早期に低下させる。このようなこ
とを避けるために、ゴム等の軟質弾性材料をシートリン
グに用いることもあるが、このシートリングはボールと
の摩擦抵抗が大きく、ボールを回転させてボールバルブ
を開閉操作するのに大きな操作力が必要になる。
In FIGS. 6 and 7, the seat rings 24 and 34 are generally made of tetrafluoroethylene resin having a high strength and a low frictional resistance. When flushing after construction,
Alternatively, foreign matter such as rust and sand during use may cause seat ring 2
The sheet surface of 4 or 34 is damaged or adheres to the sheet surface, and the sealing performance is deteriorated at an early stage. To avoid this, a soft elastic material such as rubber may be used for the seat ring, but this seat ring has a large frictional resistance with the ball and is used for opening and closing the ball valve by rotating the ball. Requires a large amount of operating force.

【0005】また、従来におけるフローティングボール
式のボールバルブとして、実開昭52−8230号公
報、実開昭52−8231号公報を挙げることができ
る。これらは、ナイロン等の低摩擦材料とゴム材とを組
合せ、球状弁体との密着面にゴム材を用いたボールバル
ブ用シートに関するものであって、前者は、高圧に使用
した場合に、ゴム製シールリングが内径方向に変形して
破損するおそれがあり、また後者は、高圧に使用した場
合に、ゴム製のシールリングを装着した四ふっ化エチレ
ン樹脂等で形成した環状リングや押えリングが破損し、
しかもゴム材で形成されたクッションリングも損傷して
しまう等の欠点を有しており、何れの例も、低圧用の流
体にしか対応しないシール機構といえる。
Further, as conventional floating ball type ball valves, there are JP-A-52-8230 and JP-A-52-8231. These are related to ball valve seats in which a low friction material such as nylon and a rubber material are combined, and a rubber material is used for the contact surface with the spherical valve body. The seal ring made of rubber may be deformed in the direction of the inner diameter and may be damaged.In the latter case, when used under high pressure, an annular ring or presser ring made of tetrafluoroethylene resin equipped with a rubber seal ring may be used. Damaged,
In addition, the cushion ring made of a rubber material has a defect such as being damaged, and any of the examples can be said to be a sealing mechanism that is compatible only with a low pressure fluid.

【0006】本発明は、上記した従来の課題に鑑みて開
発したもので、その目的とするところは、シートリング
のシート面が損傷することなく、シール性能を継続的に
維持することができると共に、高圧流体にも適用可能と
したボールバルブのシール機構を提供することにある。
The present invention has been developed in view of the above-mentioned conventional problems, and an object thereof is to be able to continuously maintain the sealing performance without damaging the seat surface of the seat ring. Another object of the present invention is to provide a ball valve seal mechanism applicable to high-pressure fluid.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、弁箱の内部に設けた貫通孔を有するボー
ルをステムの操作により回動自在に設けたボールバルブ
において、上記したボールの球面をシール接触させる略
断面矩形状のシートリングをゴム等の弾性体で形成し、
このシートリングを弁箱内のボール球面の近傍位置に設
けた環状溝に装着し、この環状溝の内周部を弁座部と
し、かつこのシートリングの外側にリップ部を有する四
ふっ化エチレン樹脂等の低摩擦係数の材料から成るアウ
ターリングを設け、更に、シートリングの底面と環状溝
の底部とを内径になるほどボール側に傾くように形成
し、弁箱内が同圧でボールがステムの中心に位置すると
きに、シートリングの底面と環状溝の底部との間にシー
トリングがボールによって押圧されて変形するための環
状の空室を設けると共に、ボールと前記の弁座部との間
のボールの移動方向の隙間を、シートリングとの間、ア
ウターリングとの間並びに弁座部との間の順序で大きく
なるように構成した。
In order to achieve the above object, the present invention provides a ball valve in which a ball having a through hole provided inside a valve box is rotatably provided by operating a stem. A seat ring with a substantially rectangular cross-section that seals the spherical surface of the ball is formed with an elastic body such as rubber,
This seat ring is mounted in an annular groove provided in the vicinity of the ball spherical surface in the valve box, the inner peripheral portion of this annular groove serves as a valve seat portion, and the tetrafluoroethylene having a lip portion on the outside of this seat ring. An outer ring made of a material with a low coefficient of friction such as resin is provided, and the bottom of the seat ring and the bottom of the annular groove are formed so as to incline toward the ball toward the inner diameter. When it is located at the center of the seat ring, an annular space for pressing and deforming the seat ring by the ball is provided between the bottom surface of the seat ring and the bottom of the annular groove, and the ball and the valve seat part The gaps in the moving direction of the balls between the seat ring, the outer ring, and the valve seat are increased in this order.

【0008】この場合、上記した空室は、シートリング
の底面と環状溝の底部との間に外径にいくほど隙間が大
きくなるように形成するのが好ましい。なお、上記アウ
ターリングのシートリングの後端部に面する円周位置に
半径方向の連通部を少なくとも1個形成するのが好まし
い。
In this case, it is preferable that the above-mentioned vacant chamber is formed such that the gap between the bottom surface of the seat ring and the bottom portion of the annular groove becomes larger toward the outer diameter. It is preferable to form at least one radial communicating portion at a circumferential position facing the rear end portion of the seat ring of the outer ring.

【0009】また、上記環状溝のシートリングに対面す
る底部のこの環状溝と内径面となす角度が、上記シート
リングの後端側の側面が内周面となす角度とほぼ同じで
あって、このシートリングの後端側の側面の中間部に断
面がほぼ円弧状の環状凹部を形成しても良い。
Further, an angle formed by the annular groove of the bottom portion of the annular groove facing the seat ring and the inner diameter surface is substantially the same as an angle formed by the side surface on the rear end side of the seat ring with the inner peripheral surface, An annular recess having a substantially arcuate cross section may be formed in the middle of the side surface on the rear end side of the seat ring.

【0010】[0010]

【作用】本発明は、上述のように構成したから、閉弁状
態において、流体圧に押されたボールが、先ず下流側の
シートリングを押圧して環状溝の底部との間の環状の空
室を小さくしながら変形させ、アウターリングに接触す
るようになる。流体圧に押されたボールの押圧力が更に
強い場合には、アウターリングのリップ部を変形させ
て、アウターリングとの接触を強めると共に空室を更に
小さくしながらシートリングを変形させる。流体圧が格
別高くシートリングが最大に変形して空室が無くなった
時に始めて、ボールが弁座部に接触する。
Since the present invention is configured as described above, in the valve closed state, the ball pressed by the fluid pressure first presses the seat ring on the downstream side to form an annular space between the ball and the bottom of the annular groove. It deforms while making the chamber smaller and comes into contact with the outer ring. When the pressing force of the ball pressed by the fluid pressure is stronger, the lip portion of the outer ring is deformed to strengthen the contact with the outer ring and to deform the seat ring while further reducing the vacant space. The ball comes into contact with the valve seat only when the fluid pressure is so high that the seat ring is deformed to the maximum extent and the empty space disappears.

【0011】この間、空室は、隙間が狭い内径部分から
外径方向に向かって順次閉じられる。そして、この空室
内の流体は外径方向に押し出され、アウターリングに形
成された連通部を通って、ボデーキャビティー内に排出
される。次に、閉弁後上流側圧力がアウターリングの連
通部を通って流体圧がシートリングに作用すると共に、
シートリングは断面において内周面と両側の側面とがな
す角度がいずれも鈍角である台形であって内径側が狭く
なっているので、シートリングの内周面と環状溝の内径
面との間の面圧が高く、シートリングの裏側を通る漏れ
は生じない。
During this time, the vacant chamber is closed in the radial direction from the inner diameter portion where the gap is narrow. Then, the fluid in the chamber is pushed out in the outer diameter direction, passes through the communication portion formed in the outer ring, and is discharged into the body cavity. Next, after closing the valve, the upstream pressure passes through the communicating portion of the outer ring, the fluid pressure acts on the seat ring,
The seat ring has a trapezoidal shape in which the angle between the inner peripheral surface and the side surfaces on both sides is obtuse in cross section, and the inner diameter side is narrowed, so that between the inner peripheral surface of the seat ring and the inner diameter surface of the annular groove. The surface pressure is high and there is no leakage through the back of the seat ring.

【0012】そして、このボールバルブのシートリング
がゴム等の弾性体で形成されているので、さび、砂等に
よって損傷されたり、これらが付着しても、シール性が
極めて良好である。また、このゴム等の弾性体で形成さ
れたシートリングのボールと接触する面が狭く、シート
リングがある程度圧縮されたところでボールが低摩擦係
数の材料で形成されたアウターリングに接触するので、
例えば高圧のガス配管に用いても、操作トルクが高くな
らない。しかも、流体圧が極めて高くなった時にはボー
ルが弁座部に当接するので、シートリング及びアウター
リングが過度に圧縮され変形させられることがなく、ま
た、この弁座部がシートリングを流路孔へはみ出させる
ことも防止するので、このボールバルブは、特に高圧の
ガス配管にも使用できる。勿論、この弁座部はボールが
当接することでファイアーセーフにもなる。
Since the seat ring of the ball valve is made of an elastic material such as rubber, even if it is damaged by rust, sand or the like, or adheres thereto, the sealing property is extremely good. In addition, since the surface of the seat ring made of an elastic body such as rubber that comes into contact with the ball is narrow, the ball comes into contact with the outer ring made of a material having a low coefficient of friction when the seat ring is compressed to some extent.
For example, even if it is used in a high-pressure gas pipe, the operating torque does not increase. Moreover, when the fluid pressure becomes extremely high, the ball abuts on the valve seat portion, so that the seat ring and the outer ring are not excessively compressed and deformed. This ball valve can also be used for high-pressure gas pipes, as it also prevents it from protruding. Of course, this valve seat also becomes fire-safe when the ball abuts.

【0013】[0013]

【実施例】以下に、本発明におけるフローティングボー
ル式のボールバルブの実施例を図1乃至図5に基づいて
詳述する。図1は均圧状態でボールが中心位置にある場
合の一例を示す縦断面図、図2は図1のバルブが閉弁状
態にある場合を示す部分拡大断面図、図3は図2におい
て流体圧力が図3の矢印方向に作用して右側シール機構
のみがシールしている状態を示す部分拡大断面図であ
る。図面において、ボデー1とボデーキャップ2とで構
成する弁箱3に、貫通孔4aを持つボール4を組込み、
ボール4の開閉はステム5で行う。また、ボール4とス
テム5との接合は、ボール4に凹溝4bを設け、一方ス
テムには凸部5aを設け、この凹溝4bと凸部5aを接
合させることにより、ボール4を回転させてバルブの開
閉を行う。このステム5の凸部5aとボール4の凹溝4
bの接合部分は、図2に示すように、ボール4が閉弁状
態では、ステム5に対しボール4は、左右方向に一定距
離移動可能に組み込まれている。なお、ステム5の作動
は、図1に示すように、例えばレバーハンドル6による
手動式或はその他適宜の操作機が使用される。
Embodiments of the floating ball type ball valve according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS. 1 is a vertical cross-sectional view showing an example of a case where the ball is in the center position in a pressure equalizing state, FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view showing a case where the valve of FIG. 1 is in a closed state, and FIG. FIG. 4 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which pressure acts in the direction of the arrow in FIG. 3 and only the right side sealing mechanism seals. In the drawing, a ball 4 having a through hole 4a is incorporated in a valve box 3 composed of a body 1 and a body cap 2,
The stem 5 opens and closes the ball 4. In addition, the ball 4 and the stem 5 are joined to each other by providing the groove 4b on the ball 4 and the convex portion 5a on the stem, and joining the concave groove 4b and the convex portion 5a to rotate the ball 4 Open and close the valve. The convex portion 5a of the stem 5 and the concave groove 4 of the ball 4
As shown in FIG. 2, when the ball 4 is in the valve closed state, the joint portion b is incorporated into the stem 5 such that the ball 4 is movable in the left-right direction by a predetermined distance. The operation of the stem 5 is, for example, as shown in FIG. 1, a manual type using a lever handle 6 or another appropriate operating device is used.

【0014】また、ボール4の両側には、流体をシール
するためのシール機構Sが取付けられ、このシール機構
Sはボデー1又はボデーキャップ2の弁座部1a又は弁
座部2aと、環状溝7とこの溝7の外周位置に設けた環
状の外周溝8を形成し、環状溝7にはシートリング9を
装着し、外周溝8にはアウターリング10がそれぞれ装
着されている。
A seal mechanism S for sealing a fluid is attached to both sides of the ball 4, and the seal mechanism S has a valve seat portion 1a or 2a of the body 1 or body cap 2 and an annular groove. 7 and an annular outer peripheral groove 8 provided at the outer peripheral position of the groove 7, a seat ring 9 is attached to the annular groove 7, and an outer ring 10 is attached to the outer peripheral groove 8.

【0015】シートリング9は、ゴムなどの弾性体で形
成され、その形状は、略断面矩形状を呈し、ボール4の
球面4cとシートリング9の接触面9aは、接触する球
面4cの接線にほぼ平行であり、接触面9aとの球面4
cとの距離は、最少部分でH1である。また、シートリ
ング9の底面9bは、内側になるほどボール4側に寄
り、外径面9cと内径面9dとで高さhだけボール4側
に傾いている。
The seat ring 9 is made of an elastic material such as rubber and has a substantially rectangular cross section. The spherical surface 4c of the ball 4 and the contact surface 9a of the seat ring 9 are tangent to the contacting spherical surface 4c. Approximately parallel, spherical surface 4 with contact surface 9a
The distance from c is H1 at the minimum. Further, the bottom surface 9b of the seat ring 9 is closer to the ball 4 side toward the inside, and the outer diameter surface 9c and the inner diameter surface 9d are inclined toward the ball 4 side by a height h.

【0016】図4において、環状溝7の底部7aは外周
溝8よりWの位置まではステム5に平行で、その下端部
から内径面7bまでに高さhだけボール4側に寄り、環
状溝7の底部7aとシートリング9の底面9bとを囲む
スペースを空室11とする。図5は、空室の他例を示し
た一部拡大断面図であり、同図は、シートリング9の底
面9bに中間部に断面が略円弧状の環状凹部9eを形成
し、この環状凹部9eと環状溝7の底部7cに囲まれた
スペースを空室11aとした例を示したものである。
In FIG. 4, the bottom portion 7a of the annular groove 7 is parallel to the stem 5 up to the position W from the outer peripheral groove 8 and is offset from the lower end portion to the inner diameter surface 7b by the height h toward the ball 4 side. A space surrounding the bottom portion 7 a of the seat 7 and the bottom surface 9 b of the seat ring 9 is defined as a vacant chamber 11. FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view showing another example of the vacant chamber. In the figure, an annular recess 9e having a substantially arc-shaped cross section is formed in the middle of the bottom surface 9b of the seat ring 9, and the annular recess is formed. 9 shows an example in which the space surrounded by 9e and the bottom portion 7c of the annular groove 7 is a vacant chamber 11a.

【0017】アウターリング10は、四ふっ化エチレン
樹脂等の低摩擦係数の材料から成っていて、このアウタ
ーリング10の先端部には、リップ部10aと、このリ
ップ部10aの外側面に当り面10bを形成する。アウ
ターリング10は、外周溝8に摺動可能で、かつ、シー
トリング9の外径面9cと先端面の一部をリップ部10
aで覆うように組込む。更に、上記したリップ部10a
は、ボール4の球面4cに対して先端側が隙間H2で一
番狭くなるように設けられている。また、アウターリン
グ10には、空室11に連通する連通部10cを周囲に
適当数設ける。この場合、図4における鎖線に示すよう
に連通部10d、10eを設けるようにしても良い。
The outer ring 10 is made of a material having a low coefficient of friction such as tetrafluoroethylene resin. The outer ring 10 has a lip portion 10a at its tip and an outer surface of the lip portion 10a which is a contact surface. Form 10b. The outer ring 10 is slidable in the outer peripheral groove 8, and the outer ring surface 9c of the seat ring 9 and a part of the front end surface thereof are provided with a lip portion 10.
Assemble to cover with a. Furthermore, the above-mentioned lip portion 10a
Is provided such that the tip end side of the ball 4 with respect to the spherical surface 4c is the narrowest in the gap H2. In addition, the outer ring 10 is provided with an appropriate number of communicating portions 10c that communicate with the vacant chamber 11 around the outer ring 10. In this case, the communication portions 10d and 10e may be provided as shown by the chain line in FIG.

【0018】弁座部1a又は弁座部2aとボール4の球
面4cとの隙間は、シートリング9側がH3と一番狭く
なっており、ボール4の球面4cと弁座部1a、2a、
シートリング9及びアウターリング10の隙間の関係
は、H1<H2<H3となっている。
The clearance between the valve seat portion 1a or 2a and the spherical surface 4c of the ball 4 is H3, which is the narrowest on the seat ring 9 side, and the spherical surface 4c of the ball 4 and the valve seat portions 1a, 2a,
The relationship between the clearances of the seat ring 9 and the outer ring 10 is H1 <H2 <H3.

【0019】次に、上記実施例の作用を説明する。作動
状態は、流体が図3の矢印に示すように、左側から右側
へ流れている時に、ボール4を閉弁状態にすると、同図
に示すようにボール4はシール機構Sに圧着して流体を
シールする。即ち、ボール4の球面4cは、まずシート
リング9の接触面9aに接触し、次にアウターリング1
0のリップ部10aに接触して押圧することにより弁座
部2aに圧着する。この場合、空室11の容積は、シー
トリング9のH3−H1分で充満され、弁座部2aとリ
ップ部10aとの差であるH3−H2分は、リップ部1
0aの撓みと、アウターリング10全体を圧縮して吸収
する。その際、アウターリング10の内径面10fは内
径側へ移動し、シートリング9の外径面9cを内径側へ
圧縮し、シートリング9の内径面9d及び底面9bを環
状溝7の内径部7bと底部7aに圧着する。
Next, the operation of the above embodiment will be described. When the ball 4 is closed when the fluid is flowing from the left side to the right side as shown by the arrow in FIG. 3, the ball 4 is pressed against the seal mechanism S as shown in FIG. Seal. That is, the spherical surface 4c of the ball 4 first contacts the contact surface 9a of the seat ring 9, and then the outer ring 1
The lip portion 10a of 0 is pressed against the valve seat portion 2a by pressing. In this case, the volume of the vacant chamber 11 is filled with H3-H1 minutes of the seat ring 9, and H3-H2 minutes which is the difference between the valve seat portion 2a and the lip portion 10a is equal to the lip portion 1.
The outer ring 10 is compressed and absorbed when the outer ring 10 bends. At that time, the inner diameter surface 10f of the outer ring 10 moves to the inner diameter side, the outer diameter surface 9c of the seat ring 9 is compressed to the inner diameter side, and the inner diameter surface 9d and the bottom surface 9b of the seat ring 9 are fixed to the inner diameter portion 7b of the annular groove 7. And the bottom 7a.

【0020】また、流体は、外周溝8の外径部8aとア
ウターリング10の外径面10gとの嵌合部分から連通
部10cを通り、シートリング9をより内側方向へ圧縮
するが、シートリング9の高さは接触面9aと底面9b
の傾いている分だけ、内径側が少ないので、内径部9d
と内径部7bへの圧着はより強くなり、この部分はより
確実にシールされる。
Further, the fluid passes through the communicating portion 10c from the fitting portion of the outer diameter portion 8a of the outer peripheral groove 8 and the outer diameter surface 10g of the outer ring 10 to compress the seat ring 9 inward, The height of the ring 9 is the contact surface 9a and the bottom surface 9b.
Since the inner diameter side is small due to the inclination of, the inner diameter portion 9d
And, the crimping to the inner diameter portion 7b becomes stronger, and this portion is more reliably sealed.

【0021】図3において、左側すなわち上流側は、ボ
ール4の球面4aと弁座部1a、シートリング9及びア
ウターリング10との隙間であるH3、H1及びH2か
らは流体が流入し、シールされない。若し閉弁状態にな
った場合は、シートリング9の高さXがH2(ボールが
移動すればH2+H2=2H2)高くなり、空室11が
大きくなる。これにより環状溝7の内径部7bと内径面
9dの接触は弱くなり、流体は空室11、連通部10d
を通り、この部分はシールされなくなる。なお、弁座部
1a、2a、シートリング9の接触面9a及びアウター
リング10の当り面10bの形状は、上記の実施例に限
定されることなく、例えば、ボール4の球面4aと同一
曲率でも良く、その他の形状であっても良い。
In FIG. 3, on the left side, that is, on the upstream side, fluid flows from H3, H1 and H2 which are gaps between the spherical surface 4a of the ball 4 and the valve seat portion 1a, the seat ring 9 and the outer ring 10 and is not sealed. . If the valve is closed, the height X of the seat ring 9 increases by H2 (H2 + H2 = 2H2 if the ball moves), and the vacant chamber 11 becomes large. As a result, the contact between the inner diameter portion 7b of the annular groove 7 and the inner diameter surface 9d is weakened, and the fluid is vacant in the chamber 11 and the communicating portion 10d.
After passing through, this part will not be sealed. The shapes of the valve seat portions 1a, 2a, the contact surface 9a of the seat ring 9 and the contact surface 10b of the outer ring 10 are not limited to those in the above-described embodiment, and may have the same curvature as the spherical surface 4a of the ball 4, for example. It may be any other shape.

【0022】そして、ボデー1、ボデーキャップ2側の
シートリング9がゴム等の弾性材料で形成されているの
で、さび、砂等によって損傷されたり、これが付着して
も、シール性が極めて良い。また、このゴム等の弾性材
料で形成されたシートリング9のボール4と接触する面
が狭く、シートリング9がある程度圧縮されたところで
ボール4が低摩擦係数の材料で形成されたアウターリン
グ10に接触するので、例えば高圧のガス配管等に使用
しても、操作トルクが余り高くならない。しかも、流体
圧が極めて高くなった時にはボール4が弁座部1a、2
aに当接するので、シートリング9及びアウターリング
10が過度に圧縮され変形させられることがない。
Since the seat ring 9 on the side of the body 1 and the body cap 2 is made of an elastic material such as rubber, even if the seat ring 9 is damaged by rust, sand or the like or adheres thereto, the sealing property is very good. Further, the seat ring 9 formed of an elastic material such as rubber has a narrow surface for contacting the ball 4, and when the seat ring 9 is compressed to a certain extent, the ball 4 becomes an outer ring 10 formed of a material having a low friction coefficient. Since they come into contact with each other, the operating torque does not become so high even when used in, for example, a high-pressure gas pipe. Moreover, when the fluid pressure becomes extremely high, the ball 4 moves toward the valve seat portions 1a, 2
Since it abuts on a, the seat ring 9 and the outer ring 10 are not excessively compressed and deformed.

【0023】[0023]

【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によると、さび、砂等によってシートリングのシート面
が損傷したり、それらがそれに付着したりすることがな
く、シール性が確実であり、この弾性材料製のシートリ
ングが過度に圧縮されたり変形させられたりすることが
なく、またはみ出しが防止されているので劣化したり破
損したりすることがない。しかも、このシートリングの
ボールに接触する面積が小さく、シートリングが変形す
るための空室が設けられていてシート面圧が過大になら
ないので、操作トルクが過大になることがなく、このた
め、シール性、操作性、耐久性及び信頼性に優れたボー
ルバルブを提供することができる。
As is apparent from the above, according to the present invention, the sealing property is assured without the rust, sand or the like damaging the seat surface of the seat ring or attaching them. The seat ring made of the elastic material is not excessively compressed or deformed, or the seat ring is prevented from protruding so that the seat ring is not deteriorated or damaged. Moreover, since the area of the seat ring that comes into contact with the balls is small, the seat ring is provided with an empty space for deformation, and the seat surface pressure does not become excessive. Therefore, the operating torque does not become excessive, and therefore, It is possible to provide a ball valve having excellent sealability, operability, durability and reliability.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明におけるボールバルブが均圧状態でボー
ルが中心位置にある場合の一実施例を示す縦断面図であ
る。
FIG. 1 is a vertical cross-sectional view showing an embodiment in which a ball valve according to the present invention is in a pressure equalized state and a ball is at a center position.

【図2】図1のバルブが閉弁状態にある場合を示す部分
拡大断面図である。
FIG. 2 is a partially enlarged sectional view showing a case where the valve of FIG. 1 is in a closed state.

【図3】図2において流体圧力が作用して下流側シール
機構のみがシールしている状態を示す部分拡大断面図で
ある。
FIG. 3 is a partially enlarged cross-sectional view showing a state in which only the downstream side seal mechanism seals due to the fluid pressure in FIG.

【図4】図2の弁座部分の拡大断面図である。FIG. 4 is an enlarged sectional view of a valve seat portion of FIG.

【図5】本発明のボールバルブの他の実施例の弁座部分
の一部を示す部分拡大断面図である。
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view showing a part of a valve seat portion of another embodiment of the ball valve of the present invention.

【図6】従来の低圧用フローティング式ボールバルブの
一例を示す縦断面図である。
FIG. 6 is a vertical sectional view showing an example of a conventional floating ball valve for low pressure.

【図7】従来の高圧用フローティング式ボールバルブの
一例を示す縦断面図である。
FIG. 7 is a longitudinal sectional view showing an example of a conventional floating ball valve for high pressure.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ボデー 1a、2a 弁座部 2 ボデーキャップ 3 弁箱 4 ボール 4a 貫通孔 4b 凹溝 4c 球面 5 ステム 5a 凸部 6 レバーハンドル 7 環状溝 7a 底部 8 外周溝 9 シートリング 9a 接触面 9b 底面 10 アウターリング 10a リップ部 11 空室 S シール機構 1 Body 1a, 2a Valve Seat 2 Body Cap 3 Valve Box 4 Ball 4a Through Hole 4b Concave Groove 4c Spherical Surface 5 Stem 5a Convex 6 Lever Handle 7 Annular Groove 7a Bottom 8 Outer Groove 9 Seat Ring 9a Contact Surface 9b Bottom 10 Outer Ring 10a Lip 11 Vacancy S Seal mechanism

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 弁箱の内部に設けた貫通孔を有するボー
ルをステムの操作により回動自在に設けたボールバルブ
において、上記したボールの球面をシール接触させる略
断面矩形状のシートリングをゴム等の弾性体で形成し、
このシートリングを弁箱内のボール球面の近傍位置に設
けた環状溝に装着し、この環状溝の内周部を弁座部と
し、かつこのシートリングの外側にリップ部を有する四
ふっ化エチレン樹脂等の低摩擦係数の材料から成るアウ
ターリングを設け、更に、シートリングの底面と環状溝
の底部とを内径になるほどボール側に傾くように形成
し、弁箱内が同圧でボールがステムの中心に位置すると
きに、シートリングの底面と環状溝の底部との間にシー
トリングがボールによって押圧されて変形するための環
状の空室を設けると共に、ボールと前記の弁座部との間
のボールの移動方向の隙間を、シートリングとの間、ア
ウターリングとの間並びに弁座部との間の順序で大きく
なるように構成したことを特徴とするボールバルブ。
1. A ball valve in which a ball having a through hole provided inside a valve box is rotatably provided by operating a stem, and a rubber seat ring having a substantially rectangular cross section for sealingly contacting the spherical surface of the ball. Made of an elastic material such as
This seat ring is mounted in an annular groove provided in the vicinity of the ball spherical surface in the valve box, the inner peripheral portion of this annular groove serves as a valve seat portion, and the tetrafluoroethylene having a lip portion on the outside of this seat ring. An outer ring made of a material with a low coefficient of friction such as resin is provided, and the bottom of the seat ring and the bottom of the annular groove are formed so as to incline toward the ball toward the inner diameter. When it is located at the center of the seat ring, an annular space for pressing and deforming the seat ring by the ball is provided between the bottom surface of the seat ring and the bottom of the annular groove, and the ball and the valve seat part A ball valve characterized in that a gap in the moving direction of the ball between the seat ring, the outer ring, and the valve seat is increased in this order.
【請求項2】 請求項1における空室は、シートリング
の底面と環状溝の底部との間に外径にいくほど隙間が大
きくなるようにしたボールバルブ。
2. The ball valve according to claim 1, wherein the gap between the bottom surface of the seat ring and the bottom portion of the annular groove becomes larger toward the outer diameter.
【請求項3】 上記環状溝のシートリングに対面する底
部のこの環状溝の内径面となす角度が、上記シートリン
グの後端側の側面が内周面となす角度とほぼ同じであっ
て、このシートリングの後端側の側面の中間部に断面が
ほぼ円弧状の環状凹部を形成した請求項1記載のボール
バルブ。
3. The angle formed by the bottom surface of the annular groove facing the seat ring with the inner diameter surface of the annular groove is substantially the same as the angle formed by the side surface on the rear end side of the seat ring with the inner peripheral surface, 2. The ball valve according to claim 1, wherein an annular recess having a substantially arcuate cross section is formed in an intermediate portion of the side surface on the rear end side of the seat ring.
【請求項4】 上記アウターリングのシートリングの後
端部に面する円周位置に半径方向の連通部を少なくとも
1個形成した請求項1乃至3のうち何れか1項記載のボ
ールバルブ。
4. The ball valve according to claim 1, wherein at least one radial communicating portion is formed at a circumferential position facing the rear end portion of the seat ring of the outer ring.
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JP2002005314A (en) * 2000-06-20 2002-01-09 Kyosei:Kk Seat structure for ball valve
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