JPH10184986A - ガス導管用のボール弁 - Google Patents
ガス導管用のボール弁Info
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- JPH10184986A JPH10184986A JP34733096A JP34733096A JPH10184986A JP H10184986 A JPH10184986 A JP H10184986A JP 34733096 A JP34733096 A JP 34733096A JP 34733096 A JP34733096 A JP 34733096A JP H10184986 A JPH10184986 A JP H10184986A
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- hole
- gas
- flow rate
- gas conduit
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 ガス漏れを容易に判別できるガス導管用のボ
ール弁を提供する。 【解決手段】 ガス導管４ａ，４ｂ中に配置されたボー
ル弁で、球状弁体２２の貫通孔２５は、ガスの流通方向
の一部がガス導管４ａ開口部よりも縮径された絞り形状
を有し、縮径部に開口する貫通孔導圧部３３が連結さ
れ、貫通孔２５の流通方向上流側に開口する管内圧力導
圧部３５が連結され、ガス流量に応じた物理量を得る差
圧／流量変換手段３８は、球状弁体２２が貫通孔２５を
ガス導管４ａに連通させる開弁時に貫通孔導圧部３３お
よび管内圧力導圧部３５からの圧力差により流量を割出
すと共に、球状弁体２２がガス導管４ａを遮断する閉弁
時には、貫通孔２５内に封じ込められたガスの圧力とガ
ス導管４ａ内の圧力との差を求め、弁本体２０内でのガ
ス漏れを検知する。
ール弁を提供する。 【解決手段】 ガス導管４ａ，４ｂ中に配置されたボー
ル弁で、球状弁体２２の貫通孔２５は、ガスの流通方向
の一部がガス導管４ａ開口部よりも縮径された絞り形状
を有し、縮径部に開口する貫通孔導圧部３３が連結さ
れ、貫通孔２５の流通方向上流側に開口する管内圧力導
圧部３５が連結され、ガス流量に応じた物理量を得る差
圧／流量変換手段３８は、球状弁体２２が貫通孔２５を
ガス導管４ａに連通させる開弁時に貫通孔導圧部３３お
よび管内圧力導圧部３５からの圧力差により流量を割出
すと共に、球状弁体２２がガス導管４ａを遮断する閉弁
時には、貫通孔２５内に封じ込められたガスの圧力とガ
ス導管４ａ内の圧力との差を求め、弁本体２０内でのガ
ス漏れを検知する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、ガス導管用のボール弁
に関し、さらに詳しくは、閉鎖状態にあるときのガス漏
れを検知できる構造を備えたボール弁に関する。
に関し、さらに詳しくは、閉鎖状態にあるときのガス漏
れを検知できる構造を備えたボール弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】周知のように、ガス等の流路の開閉およ
びその流路での流量調整のために用いられる装置の一つ
として、ボール弁がある。ボール弁はバルブケースを兼
ねた弁座と、弁座内の流路と同一軸線を有する貫通孔を
内部に形成された球状弁体とを備え、球状弁体の回転量
を調整する事により、流路の開閉量が調整できるように
なっている。
びその流路での流量調整のために用いられる装置の一つ
として、ボール弁がある。ボール弁はバルブケースを兼
ねた弁座と、弁座内の流路と同一軸線を有する貫通孔を
内部に形成された球状弁体とを備え、球状弁体の回転量
を調整する事により、流路の開閉量が調整できるように
なっている。
【０００３】一方、上記のボール弁が配置されるガス供
給系統には、図５に示す構成がある。図５において、工
場１で生産されたガス（圧力＝１０ｋｇ／ｃｍ2以上）
は、高圧導管２によりガバナステーション３に送られ、
ガバナステーション３で減圧されたガス（圧力＝１０ｋ
ｇ／ｃｍ2未満〜１ｋｇ／ｃｍ2以上）が中圧導管４によ
り各消費エリアの地区ガバナ５に配送され、さらに、地
区ガバナ５において減圧されたガス（１ｋｇ／ｃｍ2未
満）が低圧導管６により各消費先７に供給されるように
なっている。
給系統には、図５に示す構成がある。図５において、工
場１で生産されたガス（圧力＝１０ｋｇ／ｃｍ2以上）
は、高圧導管２によりガバナステーション３に送られ、
ガバナステーション３で減圧されたガス（圧力＝１０ｋ
ｇ／ｃｍ2未満〜１ｋｇ／ｃｍ2以上）が中圧導管４によ
り各消費エリアの地区ガバナ５に配送され、さらに、地
区ガバナ５において減圧されたガス（１ｋｇ／ｃｍ2未
満）が低圧導管６により各消費先７に供給されるように
なっている。
【０００４】このガス供給系には、地震等の災害時対策
として、中央監視センター８からの指令に基づいてガス
の供給を遮断できるように、高圧導管２には工場１から
送り出されるガスの緊急遮断弁１０が設けられ、また各
消費エリアの地区ガバナ５に至る中圧導管４には、遮断
弁としての機能を有する地域ブロック弁１１が設けられ
ている。
として、中央監視センター８からの指令に基づいてガス
の供給を遮断できるように、高圧導管２には工場１から
送り出されるガスの緊急遮断弁１０が設けられ、また各
消費エリアの地区ガバナ５に至る中圧導管４には、遮断
弁としての機能を有する地域ブロック弁１１が設けられ
ている。
【０００５】地域ブロック弁１１の設置位置には、下流
の各消費エリアに供給ガスが安定供給されているか否か
の管理が行えるように、ガスの遮断と同時にガスの流量
測定も併せて行えるようになっている。このため、通
常、地域ブロック弁１１の設置位置には、図６に示すよ
うに設置ピット１２内に、地域ブロック弁１１と併設し
て、管路内より流量測定用のガスを取り出すホットタッ
ピング１３と、ガスの圧力計１４とが設けられている。
上述のホットタッピング１３には、公知のガス流量計
（例えば特開平４−２９２２号公報参照）に見られるよ
うに、中圧導管２の管路内に流量検出センサ１５を垂下
させ、このセンサ１５から得たガスの静圧と動圧とを導
圧管１６，１７により地上の流量演算器１８に導いて両
者の差圧からガスの流量を算出し得るようにした流量計
測手段を有している。
の各消費エリアに供給ガスが安定供給されているか否か
の管理が行えるように、ガスの遮断と同時にガスの流量
測定も併せて行えるようになっている。このため、通
常、地域ブロック弁１１の設置位置には、図６に示すよ
うに設置ピット１２内に、地域ブロック弁１１と併設し
て、管路内より流量測定用のガスを取り出すホットタッ
ピング１３と、ガスの圧力計１４とが設けられている。
上述のホットタッピング１３には、公知のガス流量計
（例えば特開平４−２９２２号公報参照）に見られるよ
うに、中圧導管２の管路内に流量検出センサ１５を垂下
させ、このセンサ１５から得たガスの静圧と動圧とを導
圧管１６，１７により地上の流量演算器１８に導いて両
者の差圧からガスの流量を算出し得るようにした流量計
測手段を有している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ガスの流量
を検出する場合、その精度を確保するために流量検出セ
ンサ１５は所要長さを有する同内径の直管部内に配設し
なければならない。そのため、上述の地域ブロック弁１
１の設置用ピット１２内に、流量を検出するためのホッ
トタッピング１３や圧力計１４を併設する場合、直管部
のスパンを確保するためにそのピット１７は大型なもの
とならざるを得ず、ピットを施工するための工事費が高
価になる。特に地域ブロック弁１１は、これがガバナス
テーション３より各消費エリア毎に分れた地区ガバナ５
の手前に各別に設けられる関係から、その設置個数は全
体として数千個（約５０００個）を越えることより地域
ブロック弁１１の設置コストが膨大になるという問題点
があった。
を検出する場合、その精度を確保するために流量検出セ
ンサ１５は所要長さを有する同内径の直管部内に配設し
なければならない。そのため、上述の地域ブロック弁１
１の設置用ピット１２内に、流量を検出するためのホッ
トタッピング１３や圧力計１４を併設する場合、直管部
のスパンを確保するためにそのピット１７は大型なもの
とならざるを得ず、ピットを施工するための工事費が高
価になる。特に地域ブロック弁１１は、これがガバナス
テーション３より各消費エリア毎に分れた地区ガバナ５
の手前に各別に設けられる関係から、その設置個数は全
体として数千個（約５０００個）を越えることより地域
ブロック弁１１の設置コストが膨大になるという問題点
があった。
【０００７】そこで本発明者は、ガス遮断用の弁をボー
ル弁にし、その弁体の貫通孔内に流量検出センサと、該
流量検出センサから得た信号に基づいてガス流量を算出
する流量演算手段とを備えて、ガスの遮断と流量測定と
が単一の弁により達成される構成し、これにより従来の
ようなホットタッピングや圧力計の併設を不要になして
ピットを小形化することにより地域ブロック弁の設置に
要する施工費を大きく低減する対策を考えた（本願出願
人の先願に係る特願平６ー１６５２９６号）。
ル弁にし、その弁体の貫通孔内に流量検出センサと、該
流量検出センサから得た信号に基づいてガス流量を算出
する流量演算手段とを備えて、ガスの遮断と流量測定と
が単一の弁により達成される構成し、これにより従来の
ようなホットタッピングや圧力計の併設を不要になして
ピットを小形化することにより地域ブロック弁の設置に
要する施工費を大きく低減する対策を考えた（本願出願
人の先願に係る特願平６ー１６５２９６号）。
【０００８】この場合、弁体内に内蔵する流量検出セン
サにはガス中の水蒸気やタール分が付着して誤差が生じ
るため、その流量検出センサを、地上外部より清掃，交
換等のメンテナンス作業が可能となるように配慮する必
要がある。
サにはガス中の水蒸気やタール分が付着して誤差が生じ
るため、その流量検出センサを、地上外部より清掃，交
換等のメンテナンス作業が可能となるように配慮する必
要がある。
【０００９】一方、地域ブロック弁１１としてボール弁
を用いた場合、弁座と球状弁体との摺動面には、球状弁
体の回転を許容するための僅かな隙間が存在している。
この摺動面は、摩耗等の経時劣化により、球状弁体の回
転許容のために設定されていた隙間の寸法が当初設定さ
れていた寸法よりも大きくなってしまうことがある。こ
のため、球状弁体を完全に閉じた場合でも球状弁体の貫
通孔内に封じ込められているはずのガスがその隙間を介
して漏れてしまい、結果として、球状弁体を閉じてもガ
スの流路を完全に遮断する事ができないという不具合が
発生する虞がある。特に、従来では、球状弁体が閉じら
れた際のガス漏れを検知することに着目されていないの
が現状であったため、地域ブロック弁１１にてガスが漏
れ出していても、ガス漏れの原因がその弁にある事を判
別する事は困難であった。
を用いた場合、弁座と球状弁体との摺動面には、球状弁
体の回転を許容するための僅かな隙間が存在している。
この摺動面は、摩耗等の経時劣化により、球状弁体の回
転許容のために設定されていた隙間の寸法が当初設定さ
れていた寸法よりも大きくなってしまうことがある。こ
のため、球状弁体を完全に閉じた場合でも球状弁体の貫
通孔内に封じ込められているはずのガスがその隙間を介
して漏れてしまい、結果として、球状弁体を閉じてもガ
スの流路を完全に遮断する事ができないという不具合が
発生する虞がある。特に、従来では、球状弁体が閉じら
れた際のガス漏れを検知することに着目されていないの
が現状であったため、地域ブロック弁１１にてガスが漏
れ出していても、ガス漏れの原因がその弁にある事を判
別する事は困難であった。
【００１０】本発明の目的は、上記地域ブロック弁での
問題に鑑み、流量検出に用いられる部材のメンテナンス
作業を不要にすると共に、その地域ブロック弁としてボ
ール弁が用いられた場合にガス漏れを容易に判別できる
構成を備えたボール弁を提供する事にある。
問題に鑑み、流量検出に用いられる部材のメンテナンス
作業を不要にすると共に、その地域ブロック弁としてボ
ール弁が用いられた場合にガス漏れを容易に判別できる
構成を備えたボール弁を提供する事にある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、請求項１記載の発明は、弁座に相当する弁本体と、
この弁本体内で回転可能に支持され、ガス流通用の貫通
孔が形成されている球状弁体とを備え、上記弁本体がガ
ス導管に連結されることで球状弁体の回転量に対応した
ガス流の遮断／導通状態を変化させることができるボー
ル弁において、上記貫通孔は、ガスの流通方向の一部が
上記ガス導管に連続する開口部よりも縮径された絞り形
状を有し、その縮径部に開口を有する貫通孔導圧部が連
結され、上記ガス導管には、上記貫通孔に流れるガスの
流通方向上流側の位置に開口を有する管内圧力導圧部が
連結され、上記貫通孔導圧部および管内圧力導圧部は、
これら各導圧部からのガス流量に応じた物理量を得る差
圧／流量変換手段にそれぞれ連結され、上記差圧／流量
変換手段は、上記球状弁体がその貫通孔を上記ガス導管
に連通させる開弁時に上記貫通孔導圧部および管内圧力
導圧部からの圧力差により流量を割出すと共に、上記球
状弁体が上記ガス導管を遮断する閉弁時には、上記貫通
孔導圧部と上記管内圧力導圧部からの圧力を用いて上記
貫通孔内に封じ込められたガスの圧力と上記ガス導管内
の圧力との差を求め、その差の有無により上記弁本体内
でのガス漏れの有無を検知する事を特徴としている。
め、請求項１記載の発明は、弁座に相当する弁本体と、
この弁本体内で回転可能に支持され、ガス流通用の貫通
孔が形成されている球状弁体とを備え、上記弁本体がガ
ス導管に連結されることで球状弁体の回転量に対応した
ガス流の遮断／導通状態を変化させることができるボー
ル弁において、上記貫通孔は、ガスの流通方向の一部が
上記ガス導管に連続する開口部よりも縮径された絞り形
状を有し、その縮径部に開口を有する貫通孔導圧部が連
結され、上記ガス導管には、上記貫通孔に流れるガスの
流通方向上流側の位置に開口を有する管内圧力導圧部が
連結され、上記貫通孔導圧部および管内圧力導圧部は、
これら各導圧部からのガス流量に応じた物理量を得る差
圧／流量変換手段にそれぞれ連結され、上記差圧／流量
変換手段は、上記球状弁体がその貫通孔を上記ガス導管
に連通させる開弁時に上記貫通孔導圧部および管内圧力
導圧部からの圧力差により流量を割出すと共に、上記球
状弁体が上記ガス導管を遮断する閉弁時には、上記貫通
孔導圧部と上記管内圧力導圧部からの圧力を用いて上記
貫通孔内に封じ込められたガスの圧力と上記ガス導管内
の圧力との差を求め、その差の有無により上記弁本体内
でのガス漏れの有無を検知する事を特徴としている。
【００１２】請求項２記載の発明は、請求項１記載のガ
ス導管用のボール弁において、上記差圧／流量変換手段
は、上記球状弁体の閉弁時、上記貫通孔内の圧力が上記
ガス導管内の圧力よりも低くなった場合をガス漏れ発生
として判別する事を特徴としている。
ス導管用のボール弁において、上記差圧／流量変換手段
は、上記球状弁体の閉弁時、上記貫通孔内の圧力が上記
ガス導管内の圧力よりも低くなった場合をガス漏れ発生
として判別する事を特徴としている。
【００１３】請求項３記載の発明は、請求項１記載のガ
ス導管用のボール弁において、上記貫通孔導圧部は、上
記球状弁体の回転支持部内に一部が設けられている事を
特徴としている。
ス導管用のボール弁において、上記貫通孔導圧部は、上
記球状弁体の回転支持部内に一部が設けられている事を
特徴としている。
【００１４】
【作用】請求項１および２記載の発明では、球状弁体の
貫通孔の形状が一部を絞った形状とされ、しかも絞られ
て縮径している箇所に差圧／流量変換手段に連結された
貫通孔導圧部が設けられているので、従来の構造のよう
に、貫通孔内に流量計を設置する必要がない。このた
め、流量計のメンテナンスを不要にする事ができる。さ
らに、球状弁体の開弁時での流量測定に加えて閉弁時で
は、貫通孔内に封じ込められたガスの圧力とガス導管内
のガスの圧力との差によって閉弁時でのボール弁でのガ
ス漏れを検知する事ができる。特に請求項２記載の発明
では、球状弁体の貫通孔内の圧力が低下する事を基準と
してガス漏れを確実に検知する事ができる。
貫通孔の形状が一部を絞った形状とされ、しかも絞られ
て縮径している箇所に差圧／流量変換手段に連結された
貫通孔導圧部が設けられているので、従来の構造のよう
に、貫通孔内に流量計を設置する必要がない。このた
め、流量計のメンテナンスを不要にする事ができる。さ
らに、球状弁体の開弁時での流量測定に加えて閉弁時で
は、貫通孔内に封じ込められたガスの圧力とガス導管内
のガスの圧力との差によって閉弁時でのボール弁でのガ
ス漏れを検知する事ができる。特に請求項２記載の発明
では、球状弁体の貫通孔内の圧力が低下する事を基準と
してガス漏れを確実に検知する事ができる。
【００１５】請求項３記載の発明では、球状弁体の回転
支持部を貫通孔導圧部の一部として用いる事により、特
別に導圧部としてのスペースを設定する必要がない。
支持部を貫通孔導圧部の一部として用いる事により、特
別に導圧部としてのスペースを設定する必要がない。
【００１６】
【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１は、前述の地域ブロック弁１１に代
えて使用される本発明のボール弁を示す断面図である。
図１において、ボール弁は、ピット１２内を横断する上
流側の中圧導管４ａと下流側の中圧導管４ｂとに体する
接続ポートを有する弁本体２０と、弁本体２０内で回動
自在に支持されている球状弁体２２とを備えている。弁
本体２０は、基台２１を介してピット１２の底部に支持
され、中圧導管４ａ、４ｂの上流側と下流側とを連通す
るように介在されている。
いて説明する。図１は、前述の地域ブロック弁１１に代
えて使用される本発明のボール弁を示す断面図である。
図１において、ボール弁は、ピット１２内を横断する上
流側の中圧導管４ａと下流側の中圧導管４ｂとに体する
接続ポートを有する弁本体２０と、弁本体２０内で回動
自在に支持されている球状弁体２２とを備えている。弁
本体２０は、基台２１を介してピット１２の底部に支持
され、中圧導管４ａ、４ｂの上流側と下流側とを連通す
るように介在されている。
【００１７】球状弁体２２は、通常のボール弁に見られ
るように球形の弁体２２で構成され、その上下が上側ス
テム軸２４と下側ステム軸２３とを介して弁本体２０に
回動可能に支持されている。また球状弁体２２には、弁
本体２０に接続される中圧導管４ａおよび４ｂに連通可
能な貫通孔２５が開口されてあり、後述する差圧／流量
変換手段３８を配設するための直管部のスパンを弁体２
２で共有できるようになっている。弁体２２は、図に示
すように貫通孔２５が中圧導管４ａ、４ｂの軸線と同一
方向となる位置では開弁状態とされ、貫通孔２５が中圧
導管４ａ、４ｂの軸線に対し直角の位置では閉弁状態と
される。
るように球形の弁体２２で構成され、その上下が上側ス
テム軸２４と下側ステム軸２３とを介して弁本体２０に
回動可能に支持されている。また球状弁体２２には、弁
本体２０に接続される中圧導管４ａおよび４ｂに連通可
能な貫通孔２５が開口されてあり、後述する差圧／流量
変換手段３８を配設するための直管部のスパンを弁体２
２で共有できるようになっている。弁体２２は、図に示
すように貫通孔２５が中圧導管４ａ、４ｂの軸線と同一
方向となる位置では開弁状態とされ、貫通孔２５が中圧
導管４ａ、４ｂの軸線に対し直角の位置では閉弁状態と
される。
【００１８】貫通孔２５は、図中、矢印で示すガスの流
通方向に沿った断面において、中圧導管４ａ、４ｂに連
通する両端の内径がそれら中圧導管４ａ、４ｂと同一に
設定され、両端部間の中央位置の内径が中心線を基準と
して両端の内径よりも同じ寸法により縮径されて絞られ
た形状とされている。
通方向に沿った断面において、中圧導管４ａ、４ｂに連
通する両端の内径がそれら中圧導管４ａ、４ｂと同一に
設定され、両端部間の中央位置の内径が中心線を基準と
して両端の内径よりも同じ寸法により縮径されて絞られ
た形状とされている。
【００１９】弁本体２０の上部には、フランジ２６、２
７を介してギヤボックス２８が接続されており、このギ
ヤボックス２８内に上側ステム２４の一端が挿入されて
支持されている。上側ステム２４の一端部にはピニオン
ギヤ３２が固着され、ピニオンギヤ３２はギヤボックス
２８内で図示されないウォームギヤと噛み合っている。
ウォームギヤには、ギヤボックス２８に付設したギヤド
モータ３０或いはハンドル３１の回転軸が連結され、ギ
ヤドモータ３０或いはハンドル３１の回転操作によりピ
ニオンギヤ３２や上側ステム２４を介して弁体２２が回
転駆動されるようになっている。
７を介してギヤボックス２８が接続されており、このギ
ヤボックス２８内に上側ステム２４の一端が挿入されて
支持されている。上側ステム２４の一端部にはピニオン
ギヤ３２が固着され、ピニオンギヤ３２はギヤボックス
２８内で図示されないウォームギヤと噛み合っている。
ウォームギヤには、ギヤボックス２８に付設したギヤド
モータ３０或いはハンドル３１の回転軸が連結され、ギ
ヤドモータ３０或いはハンドル３１の回転操作によりピ
ニオンギヤ３２や上側ステム２４を介して弁体２２が回
転駆動されるようになっている。
【００２０】上側ステム軸２４は中空軸に形成され、軸
心に中空通路３３が形成されている。中空通路３３は、
一端が弁体２２の貫通孔２５における縮径部で開口さ
れ、他端が後述する差圧／流量変換手段３８に連結され
ている貫通孔導圧部を構成している。上記した貫通孔導
圧手段に加えて、弁本体２２内に流れ込むガスの圧力を
上記の差圧／流量変換手段３８に導くための管内圧力導
圧部が設けられている。本実施例では、上記の管内圧力
導圧部として、図中、矢印で示す弁本体２２へのガスの
流通方向において弁本体２２よりも上流側に位置する中
圧導管４ａに一端が開口して圧力取り出し孔３４を有
し、他端が差圧／流量変換手段３８に連結されている導
圧細管３５によって構成されている。
心に中空通路３３が形成されている。中空通路３３は、
一端が弁体２２の貫通孔２５における縮径部で開口さ
れ、他端が後述する差圧／流量変換手段３８に連結され
ている貫通孔導圧部を構成している。上記した貫通孔導
圧手段に加えて、弁本体２２内に流れ込むガスの圧力を
上記の差圧／流量変換手段３８に導くための管内圧力導
圧部が設けられている。本実施例では、上記の管内圧力
導圧部として、図中、矢印で示す弁本体２２へのガスの
流通方向において弁本体２２よりも上流側に位置する中
圧導管４ａに一端が開口して圧力取り出し孔３４を有
し、他端が差圧／流量変換手段３８に連結されている導
圧細管３５によって構成されている。
【００２１】差圧／流量変換手段３８は、その構成が図
２に示されている。図２において、差圧／流量変換手段
３８は、貫通孔導圧部３３および管内圧力導圧部３５か
ら導入されるガスの圧力を検知する圧力検知手段３８
Ａ、３８Ａ’と、圧力検知手段３８Ａ、３８Ａ’によっ
て検出された各導圧部３３、３５からの圧力差を演算処
理する差圧演算処理手段３８Ｂと、球状弁体２５の開閉
検知手段４１とを備えて構成されている。球状弁体２５
の開閉検知手段４１は、球状弁体２５の閉弁状態とこれ
以外の状態とを検知するためのものであり、本実施例で
は、図示しないが、ピニオンギヤ３２（図１参照）に設
けられているアクチュエータによって閉弁状態で作動さ
れるリミットスイッチが用いられている。差圧演算処理
手段３８Ｂは、例えば、地上に設置された信号処理部４
０に配線３９を介して電気的接続されている。差圧／流
量変換手段３８では、球状弁体２５の開弁時および閉弁
時での圧力差を監視するようになっており、開弁時に
は、貫通孔２５の内部、特に、縮径されて速度が早くな
る事で低下している貫通孔２５の中央部での圧力と中圧
導管４あ内を流れるガスの圧力との差によりガス流量が
割出され、また、閉弁時には、貫通孔２５内に封じ込め
られたガスの圧力と中圧導管４ａ内のガスの圧力との差
の変化の有無により貫通孔２５内でのガス漏れを検出す
るようになっている。つまり、閉弁時において、中圧導
管４ａ内のガスの圧力は変化しないので、このガスの圧
力と貫通孔２５内に封じ込められているガスの圧力との
差の変化の有無により貫通孔２５内に封じ込められてい
るガス漏れの有無を判別する事ができる。
２に示されている。図２において、差圧／流量変換手段
３８は、貫通孔導圧部３３および管内圧力導圧部３５か
ら導入されるガスの圧力を検知する圧力検知手段３８
Ａ、３８Ａ’と、圧力検知手段３８Ａ、３８Ａ’によっ
て検出された各導圧部３３、３５からの圧力差を演算処
理する差圧演算処理手段３８Ｂと、球状弁体２５の開閉
検知手段４１とを備えて構成されている。球状弁体２５
の開閉検知手段４１は、球状弁体２５の閉弁状態とこれ
以外の状態とを検知するためのものであり、本実施例で
は、図示しないが、ピニオンギヤ３２（図１参照）に設
けられているアクチュエータによって閉弁状態で作動さ
れるリミットスイッチが用いられている。差圧演算処理
手段３８Ｂは、例えば、地上に設置された信号処理部４
０に配線３９を介して電気的接続されている。差圧／流
量変換手段３８では、球状弁体２５の開弁時および閉弁
時での圧力差を監視するようになっており、開弁時に
は、貫通孔２５の内部、特に、縮径されて速度が早くな
る事で低下している貫通孔２５の中央部での圧力と中圧
導管４あ内を流れるガスの圧力との差によりガス流量が
割出され、また、閉弁時には、貫通孔２５内に封じ込め
られたガスの圧力と中圧導管４ａ内のガスの圧力との差
の変化の有無により貫通孔２５内でのガス漏れを検出す
るようになっている。つまり、閉弁時において、中圧導
管４ａ内のガスの圧力は変化しないので、このガスの圧
力と貫通孔２５内に封じ込められているガスの圧力との
差の変化の有無により貫通孔２５内に封じ込められてい
るガス漏れの有無を判別する事ができる。
【００２２】本実施例は以上のような構成であるから、
今、その作用を説明すると次の通りである。図３は、図
１に示したボール弁を模式化して表したものであり、図
３（Ａ）は開弁時を、また、図３（Ｂ）は球状弁体２２
が完全に閉じられた閉弁時を示している。図３（Ａ）に
おいて、球状弁体２２の全開される開弁時には、貫通孔
２５と中圧導管４ａ、４ｂとが連通し、図示矢印方向に
ガスが流れる。貫通孔２５内を流れるガスは、貫通孔２
５における縮径部において最も圧力が低くなり、その圧
力が貫通孔導圧部３３を介して差圧／流量変換手段３８
の圧力検知手段３８Ａに取り込まれる。また、中圧導管
のうちのガスの流通方向（図示矢印方向）において貫通
孔２５の上流側に位置する中圧導管４ａを流れるガスの
圧力は管内圧力導圧部３５を介して差圧／流量変換手段
３８の圧力検知手段３８Ａ’に取り込まれる。圧力検知
手段３８Ａ、３８Ａ’において取り込まれた圧力に対応
する電気信号が差圧演算処理手段３８Ｂに入力される
と、貫通孔２５および中圧導管４ａでの圧力同士の差が
演算処理され、その差圧に基づいてガス導管内のガス流
量が求められる。
今、その作用を説明すると次の通りである。図３は、図
１に示したボール弁を模式化して表したものであり、図
３（Ａ）は開弁時を、また、図３（Ｂ）は球状弁体２２
が完全に閉じられた閉弁時を示している。図３（Ａ）に
おいて、球状弁体２２の全開される開弁時には、貫通孔
２５と中圧導管４ａ、４ｂとが連通し、図示矢印方向に
ガスが流れる。貫通孔２５内を流れるガスは、貫通孔２
５における縮径部において最も圧力が低くなり、その圧
力が貫通孔導圧部３３を介して差圧／流量変換手段３８
の圧力検知手段３８Ａに取り込まれる。また、中圧導管
のうちのガスの流通方向（図示矢印方向）において貫通
孔２５の上流側に位置する中圧導管４ａを流れるガスの
圧力は管内圧力導圧部３５を介して差圧／流量変換手段
３８の圧力検知手段３８Ａ’に取り込まれる。圧力検知
手段３８Ａ、３８Ａ’において取り込まれた圧力に対応
する電気信号が差圧演算処理手段３８Ｂに入力される
と、貫通孔２５および中圧導管４ａでの圧力同士の差が
演算処理され、その差圧に基づいてガス導管内のガス流
量が求められる。
【００２３】一方、図３（Ｂ）に示すように、球状弁体
２２が完全に閉じられると、閉弁状態を検知する開閉検
知手段４１（図２参照）からの電気信号が差圧／流量変
換手段３８に入力される。球状弁体２２が閉弁状態に切
り換えられると、貫通孔２５内にガスが封じ込められ
る。閉弁時において差圧／流量変換手段３８では、貫通
孔導圧部３３および管内圧力導圧部３５を介したガスの
圧力が入力され、その差圧が演算される。差圧演算処理
手段３８Ｂは、演算処理によって求めた貫通孔２５内で
の圧力と中圧導管４ａ内での圧力との差の変化を判別
し、特に、貫通孔２５内での圧力低下により差圧が大き
くなっている場合には、貫通孔２５からのガス漏れが発
生していると判定する。換言すれば、差圧の変化がない
場合には、貫通孔２５内に封じ込められているガスが漏
れる事なく止まっている事になる。差圧演算処理手段３
Ｂからの電気信号により信号処理手段４０は、ボール弁
からのガス漏れが検出された場合、図示しない警告手段
により警告する。
２２が完全に閉じられると、閉弁状態を検知する開閉検
知手段４１（図２参照）からの電気信号が差圧／流量変
換手段３８に入力される。球状弁体２２が閉弁状態に切
り換えられると、貫通孔２５内にガスが封じ込められ
る。閉弁時において差圧／流量変換手段３８では、貫通
孔導圧部３３および管内圧力導圧部３５を介したガスの
圧力が入力され、その差圧が演算される。差圧演算処理
手段３８Ｂは、演算処理によって求めた貫通孔２５内で
の圧力と中圧導管４ａ内での圧力との差の変化を判別
し、特に、貫通孔２５内での圧力低下により差圧が大き
くなっている場合には、貫通孔２５からのガス漏れが発
生していると判定する。換言すれば、差圧の変化がない
場合には、貫通孔２５内に封じ込められているガスが漏
れる事なく止まっている事になる。差圧演算処理手段３
Ｂからの電気信号により信号処理手段４０は、ボール弁
からのガス漏れが検出された場合、図示しない警告手段
により警告する。
【００２４】なお、本実施例では、貫通孔導圧部３３と
管内圧力導圧部３５とを個別に圧力検知手段３８Ａ、３
８Ａ’に取り込んで各導圧部での圧力検知を行うことに
限らず、貫通孔導圧部３３と管内圧力導圧部３５とを連
通させたバイパス路とし、図４に示すように、バイパス
路を構成する各導圧部にバイパス路を開閉する電磁弁Ｓ
Ｌ１、ＳＬ２をそれぞれ配置し、必要に応じて電磁弁Ｓ
Ｌ１、ＳＬ２を開放してバイパス路を流れるガスの圧力
差を差圧／流量変換手段３８によって求めて流量を割出
すようにすることも可能である。
管内圧力導圧部３５とを個別に圧力検知手段３８Ａ、３
８Ａ’に取り込んで各導圧部での圧力検知を行うことに
限らず、貫通孔導圧部３３と管内圧力導圧部３５とを連
通させたバイパス路とし、図４に示すように、バイパス
路を構成する各導圧部にバイパス路を開閉する電磁弁Ｓ
Ｌ１、ＳＬ２をそれぞれ配置し、必要に応じて電磁弁Ｓ
Ｌ１、ＳＬ２を開放してバイパス路を流れるガスの圧力
差を差圧／流量変換手段３８によって求めて流量を割出
すようにすることも可能である。
【００２５】
【発明の効果】請求項１および２記載の発明によれば、
球状弁体の貫通孔の形状が一部を絞った形状とされ、し
かも絞られて縮径している箇所に差圧／流量変換手段に
連結された貫通孔導圧部が設けられているので、従来の
構造のように、貫通孔内に流量計を設置する必要がな
い。このため、流量計のメンテナンスを不要にする事が
可能となる。さらに、球状弁体の開弁時での流量測定に
加えて閉弁時では、貫通孔内に封じ込められたガスの圧
力とガス導管内のガスの圧力との差によって閉弁時での
ボール弁でのガス漏れを検知する事ができる。特に請求
項２記載の発明では、球状弁体の貫通孔内の圧力が低下
する事を基準としてガス漏れを検知する事ができるの
で、ガス導管でのガス漏れ、特に、地域ブロック弁での
ガス漏れを容易かつ正確に判別する事が可能になる。
球状弁体の貫通孔の形状が一部を絞った形状とされ、し
かも絞られて縮径している箇所に差圧／流量変換手段に
連結された貫通孔導圧部が設けられているので、従来の
構造のように、貫通孔内に流量計を設置する必要がな
い。このため、流量計のメンテナンスを不要にする事が
可能となる。さらに、球状弁体の開弁時での流量測定に
加えて閉弁時では、貫通孔内に封じ込められたガスの圧
力とガス導管内のガスの圧力との差によって閉弁時での
ボール弁でのガス漏れを検知する事ができる。特に請求
項２記載の発明では、球状弁体の貫通孔内の圧力が低下
する事を基準としてガス漏れを検知する事ができるの
で、ガス導管でのガス漏れ、特に、地域ブロック弁での
ガス漏れを容易かつ正確に判別する事が可能になる。
【００２６】請求項３記載の発明によれば、球状弁体の
回転支持部を貫通孔導圧部の一部として用いる事によ
り、特別に導圧部としてのスペースを設定する必要がな
い。これにより、構造を複雑化あるいは特別なものとす
る事なく地域ブロック弁でのガス漏れを正確に判別する
事が可能になる。
回転支持部を貫通孔導圧部の一部として用いる事によ
り、特別に導圧部としてのスペースを設定する必要がな
い。これにより、構造を複雑化あるいは特別なものとす
る事なく地域ブロック弁でのガス漏れを正確に判別する
事が可能になる。
【図１】本発明実施例によるボール弁の構造を説明する
ための断面図である。
ための断面図である。
【図２】図１に示したボール弁に用いられる差圧／流量
変換手段の構成を説明するためのブロック図である。
変換手段の構成を説明するためのブロック図である。
【図３】図１に示したボール弁の作用を説明するための
模式図である。
模式図である。
【図４】図１に示したボール弁での導圧部の変形例を説
明するための模式図である。
明するための模式図である。
【図５】ガスの供給系統を説明するための概略図であ
る。
る。
【図６】従来の地域ブロック弁の設置携帯を示す概略図
である。
である。
４ａ、４ｂ ガス導管の一つである中圧導管 １１ 地域ブロック弁 １２ ピット ２０ ボール弁の弁本体 ２２ 球状弁体 ２３ 下側ステム軸 ２４ 上側ステム軸 ２５ 貫通孔 ２８ ギャボックス ３０ ギヤドモータ ３１ ハンドル ３２ ピニオンギャ ３３ 貫通孔導圧部をなす中空通路 ３５ 管内圧力導圧部 ３８ 差圧／流量変換手段 ３８Ａ、３８Ａ’ 圧力検知手段 ３８Ｂ 差圧演算処理手段 ４０ 信号処理部 ４１ 開閉検知手段
Claims (3)
- 【請求項１】 弁座に相当する弁本体と、この弁本体内
で回転可能に支持され、ガス流通用の貫通孔が形成され
ている球状弁体とを備え、上記弁本体がガス導管に連結
されることで球状弁体の回転量に対応したガス流の遮断
／導通状態を変化させることができるボール弁におい
て、 上記貫通孔は、ガスの流通方向の一部が上記ガス導管に
連続する開口部よりも縮径された絞り形状を有し、その
縮径部に開口を有する貫通孔導圧部が連結され、 上記
ガス導管には、上記貫通孔に流れるガスの流通方向上流
側の位置に開口を有する管内圧力導圧部が連結され、 上記貫通孔導圧部および管内圧力導圧部は、これら各導
圧部からのガス流量に応じた物理量を得る差圧／流量変
換手段にそれぞれ連結され、 上記差圧／流量変換手段は、上記球状弁体がその貫通孔
を上記ガス導管に連通させる開弁時に上記貫通孔導圧部
および管内圧力導圧部からの圧力差により流量を割出す
と共に、上記球状弁体が上記ガス導管を遮断する閉弁時
には、上記貫通孔導圧部と上記管内圧力導圧部からの圧
力を用いて上記貫通孔内に封じ込められたガスの圧力と
上記ガス導管内の圧力との差を求め、その差の有無によ
り上記弁本体内でのガス漏れの有無を検知する事を特徴
とするガス導管用のボール弁。 - 【請求項２】 請求項１記載のガス導管用のボール弁に
おいて、 上記差圧／流量変換手段は、上記球状弁体の閉弁時、上
記貫通孔内の圧力が上記ガス導管内の圧力よりも低くな
った場合をガス漏れ発生として判別する事を特徴とする
ガス導管用のボール弁。 - 【請求項３】 請求項１記載のガス導管用のボール弁に
おいて、 上記貫通孔導圧部は、上記球状弁体の回転支持部内に一
部が設けられている事を特徴とするガス導管用のボール
弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34733096A JP3663022B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | ガス導管用のボール弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34733096A JP3663022B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | ガス導管用のボール弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10184986A true JPH10184986A (ja) | 1998-07-14 |
| JP3663022B2 JP3663022B2 (ja) | 2005-06-22 |
Family
ID=18389501
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34733096A Expired - Fee Related JP3663022B2 (ja) | 1996-12-26 | 1996-12-26 | ガス導管用のボール弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3663022B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004088190A1 (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-14 | Monatec Pty Ltd | Valve monitoring method and arrangement |
| JP2009063401A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Shigeru Yashima | マスフローメータ |
| KR101685195B1 (ko) * | 2016-06-03 | 2016-12-20 | 채희관 | 이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브 |
| KR101932484B1 (ko) * | 2017-11-23 | 2019-03-20 | (주)태우산업 | 정량 자동제어밸브 |
-
1996
- 1996-12-26 JP JP34733096A patent/JP3663022B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004088190A1 (en) * | 2003-04-01 | 2004-10-14 | Monatec Pty Ltd | Valve monitoring method and arrangement |
| US7313497B2 (en) | 2003-04-01 | 2007-12-25 | Monatec Pty Ltd. | Valve monitoring method and arrangement |
| JP2009063401A (ja) * | 2007-09-06 | 2009-03-26 | Shigeru Yashima | マスフローメータ |
| KR101685195B1 (ko) * | 2016-06-03 | 2016-12-20 | 채희관 | 이중 압력게이지를 구비하는 볼 밸브 |
| KR101932484B1 (ko) * | 2017-11-23 | 2019-03-20 | (주)태우산업 | 정량 자동제어밸브 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3663022B2 (ja) | 2005-06-22 |
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