JPH0611054A

JPH0611054A - ボールバルブ

Info

Publication number: JPH0611054A
Application number: JP16944692A
Authority: JP
Inventors: Hide Osame; 秀納
Original assignee: OSAME KOGYO KK
Current assignee: OSAME KOGYO KK
Priority date: 1992-06-26
Filing date: 1992-06-26
Publication date: 1994-01-21
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JP3170047B2

Abstract

(57)【要約】【目的】使用流体を効率的に加熱・冷却するための熱
交換装置を有し、ボール弁の球状外周面とボデー内面と
の間に液溜まりポケットを生じないようにしたボールバ
ルブを提供する。【構成】このボールバルブは、ボデー１０内に、フッ
素樹脂製のシール部材１２を間に介してボール弁１９が
回動自在に収納されたものからなる。ボデー１０とシー
ル部材１２との間には、温度制御流体を案内するための
相互に連絡するポケット５０a,５０c,５０e,５０fが形
成されると共に、ボデー１０の下部には、ポケット５０
cに直接的に連絡し温度制御流体を案内するための一対
のパイプ３２a,３２bが取り付けられている。温度制御
流体を各ポケット５０a,５０c,５０e,５０f内に流すこ
とにより、シール部材１２を介して温度制御流体とボー
ル弁１９との間で熱交換が効率的に行なわれ、さらに、
ボール弁１９と、これに接する使用流体との間で直接的
に熱交換が行なわれる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一般的に、ボールバル
ブに関し、詳しくは、使用流体の温度制御を行うための
機構を有するボールバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】ボールバルブのボデー内面には、通常、
流体出入り口のボール弁近傍に一対のリング状シール部
材が設けられており、ボール弁は、このシール部材を介
してボデーに支持されている。そして、上記一対のリン
グ状シール部材間におけるボール外周面とボデー内周面
との間には一定の空間が形成されており、両者の接触を
回避している。この空間は、使用流体が溜まり得る液溜
まりポケットとなっている。

【０００３】ところが、このような液溜まりポケットが
存在すると、使用流体が例えば水である場合には、錆が
発生し易く、特に、ボール弁を回転させるための軸が錆
により隙間腐食することが大きな問題となる。

【０００４】また、流路系に使用される流体が変更され
る場合には、その流路系全体を一旦洗浄する必要がある
が、ボールバルブの上記液溜まりポケットの中は完全に
は洗浄し難いという問題があり、そのため、ボールバル
ブを一旦分解した上で洗浄するという作業が必要になっ
ていた。

【０００５】そこで、これらの問題点を解決するため
に、本願出願人等は、ボール弁の球状外周面とボデー内
面との間に液溜まりポケットを生じない構造のボールバ
ルブを既に提案している(特願平2-270962号明細書)。

【０００６】一方、たとえば、ボール弁閉鎖時に上記液
溜まりポケット内に残留した流体を殺菌したり、流路系
に使用される流体がラード等、所定の温度以上に保持さ
れていないと固形化する流体の凝固を防止したり、ま
た、逆に、流路系に使用される流体の温度を、必要上、
常に所定の温度以下に保ったり、種々の目的を達成する
ために、バルブのボデーの外周にジャケットを設け、ボ
デーの外周面とジャケットの内面との間に冷温水を通す
タイプのものが、従来より、提供されている。

【０００７】しかし、このタイプのボールバルブでは、
上記冷温水と上記流体との間における熱交換はバルブの
ボデーを通して間接的に行なわれるため、その熱交換効
率が悪いという問題点を生じていた。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の解決
すべき技術的課題は、ボール弁の球状外周面とボデー内
面との間に液溜まりポケットを生じない構造を有し、使
用流体と、該使用流体を冷却・加熱するための冷温水と
の熱交換効率がより高いボールバルブを提供することで
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段・作用・効果】上記課題を
解決するため、本発明によれば以下の構成のボールバル
ブが提供される。

【００１０】すなわち、このボールバルブは、ボデー内
面とボール弁との間に形成されるボデー内液溜まりに埋
設されかつシールするシール部材を有しており、シール
部材とボデー内面との間全体に温度制御流体を案内する
連続的な溝が形成されると共に、該溝に連絡し上記流体
を案内する一対の流体案内開口がボデーに形成されたも
のからなる。

【００１１】上記溝は、上記ボデーの軸心方向沿いに形
成される複数個の軸心方向溝と、その軸心の回りに形成
される複数個の円周溝とが互いに連通したものから構成
されても、螺旋状に形成されたものから構成されても良
い。また、この溝は、ボデー内面側に凹部を設けること
により形成されても、上記シール部材側に凹部を設ける
ことにより形成されても、ボデー内面側及びシール部材
側に凹部を設けることにより形成されても良い。

【００１２】上記構成によれば、従来のボールバルブに
おける上記ボデー内液溜まりポケットの部分はシール部
材によって占められており、液溜まりポケットは形成さ
れない。もちろん、このシール部材は本来のシール機能
を有しているため、ボール弁とボデー間のシールはなさ
れる。

【００１３】また、上記構成によれば、上記弁によって
流量が制御される使用流体の温度に対して相対的に高温
の、又は低温の、上記温度制御流体が上記一対の流体案
内開口を通して上記溝へ案内されることにより、その温
度制御流体は、全体的に、上記シール部材と直接接す
る。また、シール部材の上記ボール弁本体側の面は、該
ボール弁の球状外周面と全面的に密接するように構成さ
れているため、このシール部材を間に介して上記溝内の
温度制御流体とボール弁との間で熱交換が効率的に行な
われる。さらに、このようにして加熱又は熱吸収された
ボール弁本体と該ボール弁本体に接する使用流体との間
で熱交換が直接的に行なわれる。すなわち、温度制御流
体と使用流体との間において、高効率の熱交換が実現さ
れる。

【００１４】上記構成において、上記シール部材はフッ
素樹脂から形成されることが好ましい。このように構成
することにより、シール部材とボール弁間における摩擦
係数を有意に減じることができるのみならず、シール部
材に高耐食性、高耐高温性、高耐低温性を付加すること
ができる。

【００１５】

【実施例】以下に、本発明に係る一実施例を図１〜３に
従って詳細に説明する。

【００１６】図１,２は、夫々、本実施例に係るボール
バルブの縦断面と右方向から見た半断面とを示してい
る。また、図３は、図１のIII-III線断面を示してい
る。図１において、１０はボデー、１９はボデー内に収
納されたボール弁、１８はボール弁とハンドル２０とを
連結する軸である。また、３８はボール弁１９に形成さ
れた貫通穴、４０,４２はこの貫通穴３８に連絡する通
路である。ボデー１０とボール弁１９との間には、ボデ
ー１０の内面との間に所定の空隙すなわちポケット５０
a,５０cが形成されるようにシール部材１２が介装され
ている。

【００１７】このボデー１０は２つ割り構造になってい
て、２つの部分１０a,１０bから構成されている。この
２つの部分１０a,１０bは、複数の締付ボルト２６によ
り一体化されている。なお、部分１０a及び部分１０bと
の合わせ面には、調整パッキン１１が介装されている。

【００１８】上記シール部材１２も２つ割り構造になっ
ており、２つの部分１２a,１２bから構成されている。
そして、これらの各部分１２a,１２bのボール弁１９側
の面は、該ボール弁１９の球状外周面に密接するように
構成されている。２つの部分１２a,１２bの間には、リ
ング状パッキン１６が介装されている。また、ボデー１
０の内周面とシール部材１２との間をさらにシールする
ため、ボデー１０の使用流体出入り口にＯ−リング２
８,３０を備えている。上記シール部材１２と軸１８と
の間、及びボデー１０と軸１８との間には、夫々、図に
示すようなリング状パッキン１６',２２a,２２bが介装
されている。なお、このリング状パッキン１６'と上記
リング状パッキン１６とは、一体ものとして構成されて
いる。

【００１９】上記構成において、シール部材１２はフッ
素樹脂から形成されているので、シール部材１２とボー
ル弁１９との間における摩擦係数は小さく、従って、ボ
ール弁１９は非常に円滑に回動することができる。

【００２０】ところで、図２に良く示すように、ボデー
１０の内面は複数の凹部４８を有しており、上記ポケッ
ト５０a,５０cは、この凹部４８の内面とシール部材１
２面とにより形成されている。図１に示すように、これ
らの一対のポケット５０a,５０cは、夫々、ボデー１０
の軸心方向に略平行に連続的に形成されている。

【００２１】また、ポケット５０a,５０cの間には、図
２に示すように、各ポケット５０a,５０cから、夫々、
等間隔隔てられた位置に他の一対のポケット５０b,５０
dが形成されている。各ポケット５０b,５０dは、ポケッ
ト５０a,５０cと同様に、ボデー１０の軸心方向に略平
行に連続的に形成されている。

【００２２】さらに、その軸回りには、図１の破線で示
す如く、軸心方向に隔てられた一対のポケット５０e,５
０fが形成されており、これによって、上記４つのポケ
ット５０a〜５０dが互いに連絡されている。なお、図３
は、ポケット５０a〜５０dがポケット５０eによって連
絡されている状態を良く示している。

【００２３】上記ボデー１０の下部には、上記一対のポ
ケット５０e,５０fに略対応する位置に、上記ポケット
５０cに直接的に連絡し使用流体を加熱又は冷却するた
めに使用される温度制御流体を案内するための一対の流
体案内開口５２,５４が形成されている。

【００２４】この流体案内開口５２,５４のいずれか一
方の開口へ温度制御流体を圧入することにより、この温
度制御流体は上記各ポケット５０a〜５０f内を通って、
他方の開口から流出する。このとき、各ポケット内の温
度制御流体及びボール弁１９は、夫々、シール部材１２
と直接的に接しているので、先ず、このシール部材１２
を介して温度制御流体とボール弁１９との間で効率良く
熱交換が行なわれ、ついで、ボール弁１９と、該ボール
弁１９の貫通穴３８内を流れる使用流体との間で直接的
に熱交換が行なわれる。

【００２５】上記ボデー１０の両端部は、夫々、フラン
ジ状の管継手として構成されており、この各管継手に
は、図１に示すような二重管３６(他方は不図示)、すな
わち使用流体を流すための通路４４の周囲に温度制御流
体を流すための更なる通路３９を設けた二重構造の管、
が、パッキン３４を間に介して、ボルト(不図示)により
固定されている。この二重管の外壁には、通路３９に連
絡する流体案内開口５６が形成されており、この流体案
内開口５６と、上記ボデー１０に設けられた一対の流体
案内開口５２,５４のうちの一方５４とがパイプ３２aに
より連絡されている。同様にして、上記一対の流体案内
開口５２,５４のうちの他方５２と、上記他方の二重管
に設けられた流体案内開口とがパイプ３２bにより連絡
されている。

【００２６】このように構成することによって、使用流
体流路系と温度制御流体流路系間における熱交換面積を
増すことができ、従って、その熱交換効率を実質的に高
めることができる。

【００２７】なお、本実施例では、上記ポケットを構成
するべく、ボデー１０の内面側のみに凹部４８を形成し
ているが、シール部材１２側のみに凹部を形成しても、
ボデー１０の内面側及びシール部材１２側に、共に、凹
部を形成しても良い。また、ポケットの形成位置は、本
実施例で示したところになんら限定されるものではな
く、たとえば、ボデー１０の軸心の回りに螺旋状に形成
しても良い。さらに、また、上記二重管３６の代わり
に、一般的に使用されている単壁からなる管をボデー１
０の両端に取り付ける一方、上記一対の流体案内開口５
２,５４と温度制御流体供給装置とを上記の如く一対の
パイプを間に介して直結しても良いことは言うまでもな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るボールバルブの縦断
面図である。

【図２】図１に示したボールバルブを右方向から見た
半断面図である。

【図３】図１に示したボールバルブのIII-III線断面
図である。

【符号の説明】

１０ボデー１０a,１０b 部分１１調整パッキン１２シール部材１２a,１２b 部分１６,１６' リング状パッキン１８軸１９ボール弁２０ハンドル２２a,２２b リング状パッキン２６締付ボルト２８,３０Ｏ−リング３２a,３２b パイプ３４パッキン３６二重管３８貫通穴３９通路４０,４２,４４通路４８凹部５０a〜５０f ポケット５２,５４,５６流体案内開口

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ボデー(１０)内面とボール弁(１９)との
間に形成されるボデー内液溜まりに埋設されかつシール
するシール部材(１２)を有するボールバルブにして、シール部材(１２)とボデー(１０)内面との間全体に温度
制御流体を案内する連続的な溝(５０a〜５０f)が形成さ
れると共に、該溝(５０a〜５０f)に連絡し上記流体を案
内する一対の流体案内開口(５２,５４)がボデー(１０)
に形成されたことを特徴とするボールバルブ。
【請求項２】上記溝(５０a〜５０f)は、上記ボデー
(１０)の軸心方向沿いに形成される複数個の軸心方向溝
(５０a〜５０d)と、その軸心の回りに形成される複数個
の円周溝(５０e,５０f)とからなり、軸心方向溝(５０a
〜５０d)と円周溝(５０e,５０f)とは、互いに連通する
ことを特徴とする請求項１記載のボールバルブ。
【請求項３】上記溝は、螺旋状に形成されたことを特
徴とする請求項１記載のボールバルブ。
【請求項４】上記溝(５０a〜５０f)は、上記ボデー
(１０)内面側に凹部を設けることにより形成されたこと
を特徴とする請求項１又は２又は３記載のボールバル
ブ。
【請求項５】上記溝(５０a〜５０f)は、上記シール部
材(１２)側に凹部を設けることにより形成されたことを
特徴とする請求項１又は２又は３記載のボールバルブ。
【請求項６】上記溝(５０a〜５０f)は、上記ボデー
(１０)内面側及び上記シール部材(１２)側に凹部を設け
ることにより形成されたことを特徴とする請求項１又は
２又は３記載のボールバルブ。
【請求項７】上記シール部材(１２)は、フッ素樹脂よ
りなることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載
のボールバルブ。