JPS5853230B2 - バルブにおけるシ−ル部スプリングの保護構造 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はバルブにおけるシール部スプリングの保護構
造に関するものである。

以下−例としてボールバルブについて説明する。

一般に一次側でのシールを行なうボールバルブにおいて
、弁筺内に設置されたボール弁と弁座シートとのシール
性を向上させるためにコイル状又は板状のスプリングが
用いられているが、このスプリングが流体にさらされて
腐蝕したり、又は、流体中に含まれるスラリーが耐着堆
積してスプリング作用を妨げ、シール性の悪化、回転ト
ルクの上昇が生じる欠点があった。

そこで本出願人は先に第１図に示す様に、スフリング１
０前後に環状バッキング２，３を装着してスプリング収
納部に流体が侵入しないようにしたものを提案した。

ところが、これであると、シール圧として流体圧を期待
できず、シール性が低下していた。

また、場合によってはポケット部４内の圧力により、ボ
ール弁５とシート６とが離れる場合も考えられる。

今、第１図において、一次側流体圧をＰｌ とし、ポ
ケット部属をＰ２ シールホルダー７の後端の径をｄｌ
とし、環状バッキング２の外径をｄ２ シート６
の前端の内径をＤ１外径をＤ２ とすると、シール圧は
、 となる。

（１） ｄ、＞Ｄｌ グカ以上に （２） ｄｌ＞Ｄｌ Ｄ２〉ｄ２ならばＰ１Ｐ２はスプリン グ収納部を増大させる。

Ｄ２〈ｄ２ならばＰｌはシール圧を 増大させるがＰ２は減少させる。

（３）ｄｌ〈Ｄ１Ｄ２〉ｄ２ならばＰｌ はシール圧を
減少させるがＰ２は増大させる。

（４） ｄ １＜Ｄ １Ｄ２ ＜ ｄ２ならばＰ１Ｐ
２はシール圧を減少させる。

一般的にはｄ１中Ｄ１ Ｄ２〈ｄ２であり、（２）（４
）においてシール圧に対してＰ２の影響が大きくｄｌ−
Ｄｌ Ｄ２〈ｄ２の場合を考えると、シール圧はスプリ
ングカー （（ＲＤ２”）×Ｐ２となり、Ｐ２によって
はシール圧が０以下となりシールできず常に漏れる事が
考えられる。

この発明は上記点に鑑みてなされたもので、以下この発
明の構成を第２図によって説明すると次の通りである。

第２図において、１１は弁筺、１２は弁体（ボール）、
１３はシート、１４はシートホルダー１５はスプリング
である。

弁筺１１は複数の分岐流路を備えるもので、その１つが
符号１６で示しである。

弁体（ボール）１２は上記弁筺内に回動可能に装着され
るものである。

シート１３はシートホルダー１４の先端に装着され、弁
体（ボール）１２に圧接せしめられるものである。

シートホルダー１４は前半が大径部１４ａをなし、後半
が小径部１４ｂをなすもので、小径部１４ｂの外周面に
は環状リング１７が軸方向に摺動可能に嵌合しである。

上記シートホルダー１４は弁筺１１の分岐流路１６の内
端に形成した環状凹所１２に上記分岐流路１６の軸線と
平行に摺動し得るように嵌装してあり、シートホルダー
１４の大径部１４ａの外周面と上記環状凹所１８の摺動
面との間に環状バッキング１９が装着しである。

前記環状リング１７はシートホルダー１４の小径部１４
ｂの外周面と上記環状凹所１８との間に装着され、その
内外周面には環状バッキング２０゜２１が装着しである
。

スプリング１５はシートホルダー１４の大径部１４ａと
小径部１４ｂとの境界をなす肩部１４ｃと環状リング１
７との間に圧縮介在させである。

前記環状凹所１８の外端段部１８ａは２段形状としてあ
り、分岐流路１６内の流体圧が環状リング１７の後端面
全面に作用するようにしである。

第２図において、２２はシートホルダー１４の肩部１４
ｃに設けたスプリングガイドであって、これは環状をな
す肩部１４ｃの円周等配分位置に複数個設けてあり、各
スプリングガイド２２に夫夫コイル状のスプリング１５
が設けである。

この発明は上記構成からなるもので、シートホルダー１
４の後面は環状リング１７を介して分岐流路１６内の流
体圧が幅広く作用する。

即ち、この発明におけるシール圧は、 （Ｉ）−（ａ、７−Ｄ、’）ｘＰ１≦スプリングカの場
合（但しｄ２〉Ｄｌとする） （１）Ｄ２≧ｄ２ならばＰ２はシール圧をスプリングカ
ー上に増大させる。

（２）Ｄ２＜ｄ２ならばＰ２はシール圧を減少させるが
Ｐ１≧Ｐ２である限り二（Ｄ： ｐ、２） ×２１以
上のシール圧を有する。

この場合において、内圧上昇によりＰ２〉Ｐｌとなる場
合 “（ａ、７−Ｄ、”）ｘＰｌＣ又はスプリング力〕“（
ｄ２′−Ｄ２′）×Ｐ２のシール圧を受はシール面圧・
ガスケット係数の関係に於て一定まではシール可能であ
るが、その後はＰ２がある一定の圧力になるまで漏れＰ
２の圧力低下後シールすることとなりボディの耐圧上も
、ポケット部属Ｐ２が異常に上昇することなく安全サイ
ドに作用する。

ｄ２≦Ｄ１は構造上一般に考えられないので除外する。

このように流体圧力とスプリング力及び各部の寸法設定
により適正なシール圧を得られ、これまでの（前例）シ
ール性を一段と向上させた構造である。

尚ボール弁に於けるコイル状スプリングについて説明し
たが細形状のバルブ及び板状スプリング等についても使
用できるものである。

以上説明し氾様にこの発明は複数の分岐流路を備える弁
筺内に流路切換用の弁体（ボール）を回動可能に設け、
先端にシートを装着したシートホルダーを弁筺内の各分
岐流路の内端の環状凹所に当該流路の軸線と平行に摺動
可能に嵌装し、シートホルダー〇後端に介在させたスプ
リングによってシートを弁体に圧接させるようになした
バルブにおいて、シートホルダーの後半小径部外周面に
環状リングを軸方向に摺動可能に嵌合し、シートホルダ
ーの大径部と小径部との境界をなす肩部と環状リングと
の間にスプリングを圧縮介在させ、かつ、環状リングの
内外周面に夫々環状バッキングを装着し、シートホルダ
ーの大径部外周面にも環状バッキングを装着すると共に
、弁筺の各分岐流路の内端の環状凹所の外端段部を２段
形状として前記環状リングの後端面に分岐流路の流体圧
が作用するようにしたから、シール圧として流体圧とス
プリング力を有効に利用することができ、しかも、スプ
リング部に流体が侵入することを防止しているため、ス
プリング作用を妨げることがなく、充分なシール作用を
発揮させることができるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の前提となるボールバルブにおけるシー
トスプリングの保護構造の説明図、第２図は本発明に係
る同部分の構造の説明図である。 １１・・・・・・弁筺、１２・・・・・・弁体（ボール
）、１３・・・・・・シート、１４・・・・・・シート
ホルダー １５・・・・・・スプリング、１６・・・・
・・分岐流路、１７・・・・・・環状リング、１８・・
・・・・環状凹所、１９，２０，２１・・・・・・Ｏリ
ングバッキング、１４ａ・・・・・・大径部、１４ｂ・
・・・・・小径部、１４ｃ・・・・・・肩部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 複数の分岐又は直通の流路を備える弁筺内に流路切
   換用の弁体を回動可能に設け、先端にシートを装着した
   シートホルダーを弁筺内の各分岐流路の内端の環状凹所
   に当該流路の軸線と平行に摺動可能に嵌装し、シートホ
   ルダーの後端に介在させてスプリングによってシートを
   弁体に圧接させたようになしたバルブにおいて、シート
   ホルダーの後半小径部外周面に環状リングを軸方向に摺
   動可能に嵌合し、シートホルダーの大径部と小径部との
   境界をなす肩部と環状リングとの間にスプリングを圧縮
   介在させ、かつ、環状リングの内外周面に夫々環状バッ
   キングを装着し、シートホルダーの大径部外周面にも環
   状バッキングを装着すると共に、弁筺の各分岐流路の内
   端の環状凹所の外端段部を２段形状として前記環状リン
   グの後端面ぶ※に分岐流路の流体圧が作用するようにし
   たことを特徴とするバルブにおけるシール部スプリング
   の保護構造。