JPS6353425B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ストレーナ付ボールバルブに関する
ものであり、さらに詳しくは、ストレーナを構成
するフイルターエレメントの取り外し時に流体の
流出が防止されるストレーナ付ボールバルブに関
するものである。

（従来の技術） 従来、バルブや循環ポンプなどの前に設置さ
れ、パイプライン中の土砂や鉄屑などの異物の除
去を目的として使用されているストレーナは、そ
の本管の側部適所に接続された分岐管内を通して
フイルターエレメントを挿入する方式のものすな
わちＹ型ストレーナが一般的である。しかしなが
ら、この種のストレーナでは、フイルターエレメ
ントの掃除や修理あるいは取替を行う時は、まず
上流側の流体流出を防止するために、上流側のバ
ルブを閉塞しなければならず、該バルブが離れた
場所にある場合は非常にめんどうであり、流体の
流出も多かつた。

また、ストレーナの下流側にバルブがない場合
は、フイルターエレメントを取り外すと、下流側
の流体が流出するという問題があつた。従つて、
フイルターエレメントを取り外す時に流体の流出
を防止するためには、ストレーナの前後にバルブ
が必要となり、計３ケの装置を備えなければなら
なかつた。

このような問題点を解決したものとして「流体
流出防止装置付きストレーナ」が実公昭56−
20020に開示されている。該ストレーナは、本管
の側部適所に分岐管を斜設し、分岐管内には濾筒
が設けられ、本管の１次側流路には、分岐管内の
濾筒を取り外すと閉路する弁を、また本管の２次
側流路に逆止弁を設けたものである。

すなわち、分岐管内の濾筒を取り外すと本管の
１次側と２次側に設けられた弁および逆止弁が作
動して上流側および下流側の流体が分岐管内に流
出するのを防止するものである。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記ストレーナにおいては、以
下のような問題点がある。すなわち、該ストレー
ナにおいては、装置的には１ケであるが、実質的
には、バルブ＋濾筒とバルブとの２ケの装置から
成り立つているものであり、その本管の１次側及
び２次側流路に弁及び逆止弁を装着しなければな
らず、構造が複雑となり、部品数も多く、組立に
時間がかかり、製造コストが高くなる。

また、該弁または逆止弁は、流体中の異物が詰
まつたり、故障したりした場合には、作動不良と
なり、流体の流出を閉止することができないた
め、濾筒を取り外すと、上流側または下流側の流
体が流出し、場合によつては離れた位置にあるバ
ルブを閉塞するために足を運ばねばならないこと
がある。

さらには、流路中に前記弁や逆止弁が装着され
ているため、流体抵抗が大きくなる。すなわち、
ストレーナの上流側と下流側の流体圧力損失が大
きくなる。

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑
みなされたもので、その目的は、フイルターエレ
メントを取り外した時に流体の流出が防止された
実質的に１ケの装置からなる構造の簡単なストレ
ーナ付ボールバルブを提供することである。

（問題点を解決するための手段） 本発明者等は、上記従来技術の問題点に鑑み、
流体を流出させずにフイルターエレメントを容易
に取り外しできる構造の簡単なストレーナについ
て種々検討を重ねた結果、Ｔ字状の流路を有する
三方ボールバルブに着目し、該ボールバルブのボ
ールの内部及び分岐路を形成する分岐管の内部に
フイルターエレメントを装着することにより、前
記目的が十分達成されることを見出し本発明をな
すに至つた。

すなわち、本発明の従来技術の問題点を解決す
るために、講じられた手段は、軸線を共有してい
る入口流路と出口流路、該流路とＴ字状に交わる
分岐流路、及び前記３流路を連通させる略Ｔ字型
通孔を有するボールを内部に具備したボールバル
ブにおいて、前記ボール内及び分岐流路を形成す
る分岐管内には、板状フイルターおよびこれに続
く分岐管部フイルターとからなるフイルターエレ
メントが装着されており、該板状フイルターは、
前記入口流路と出口流路を連通させるボールの入
口通孔及び出口通孔を区分し、かつ分岐通孔を２
分するように前記ボール内壁に嵌合され、該分岐
管部フイルターと板状フイルターとは、上流側と
下流側とを過部で区分されるように、該分岐管
部フイルター上端部で一体化され、かつ、分岐通
孔端部に、該上端部が挿入または嵌合されてお
り、一方、分岐管部フイルターの下端部は前記分
岐管の外端装着口に着脱自在に装置された蓋体で
回転自在に固定されていることを特徴とするもの
である。

本発明の基本構成をなすボールバルブは金属製
またはプラスチツク製のいづれでもよく、その材
質は特に限定されない。

また、その構造は、シートを介してボールを挾
持するユニオンまたはボール押えが両側または片
側からバルブ本体に装着されるタイプ、該装着状
態が単なる挿入、接着あるいは螺着であるタイプ
のいずれのものでもよく、これも特に限定されな
い。

本発明によるストレーナ部は、ボールバルブ本
体の入口流路と出口流路に対しＴ字状に交わる分
岐流路を形成する分岐管、前記ボールと分岐管の
内部に装着されているフイルターエレメント、及
び該フイルターエレメントの下端部を回転自在に
固定している蓋体とから構成されている。

本発明でいう前記「Ｔ字状に交わる」とは必ず
しも入口流路と出口流路の軸線に対して直交する
ことのみを意味するものではなく、該直交軸に対
し、多少変位したものまでも含むことを意味して
いる。

前記ボール内と分岐管内に装着されているフイ
ルターエレメントは形状的に板状フイルターとそ
れに一体化された分岐管部フイルターとからな
り、該両フイルター部は接着、溶接凹凸嵌合ある
いは一体形型等により該分岐管部フイルターの上
端部で一体化されている。

該フイルターエレメントは主として多数の開孔
を有するか、あるいは格子状の過部支持体と、
それに取付けられた過部とによつて構成されて
いるが上流側から流入した流体がすべて、過部
を通過して下流側へ流出するようになつた構造を
有するものであればいずれでもよく、特に分岐管
部フイルターの形状は限定されるものではない。

分岐管部フイルターの好適な形状としては、第
２図および第３図に示されているごとく、分岐管
部フイルター５ｄの上部は半円筒状で、下部はそ
れに一体化された円筒状のもの、あるいは、分岐
管部フイルター５ｄ全体が半円筒状のもの等があ
げられる。

また、前記過部の過部支持体への取付方法
としては接着、溶接等があるが、流体が過部を
通過する際、簡単に外れない方法であればよい。

前記、過部の材質としては、金属やポリオレ
フイン樹脂、弗素系樹脂、ポリアミド樹脂等のプ
ラスチツクあるいは、これらの複合体などが挙げ
られ、流体の性質に合わせて自由に選定でき、ま
たその網目の大きさも流体中の異物の大きさによ
り、自由に選定できるものである。

前記、板状フイルターはバルブ本体の入口流路
と出口流路を連通させるボールの入口通孔と出口
通孔を区分し、かつボールの分岐通孔を２分する
ように、ボール内壁に設けられた溝あるいは突起
に嵌合される。該嵌合方法によりボールを回転さ
せた時フイルターはボールとともに、回転可能に
なる。

一方、板状フイルターに一体化され分岐管内に
位置する分岐管部フイルターの上端部の少くとも
前記板状フイルターより上流側にある部分は開口
しておりボールの分岐通孔下端部に挿入あるいは
嵌合されている。

該嵌合方法は、ボールの回転とともに、分岐管
部フイルターも回転できるように該両端部に凹凸
を設けて嵌合させる方法が好ましいものとして挙
げられる。該ボールの分岐通孔は、前記したごと
く板状フイルターによつて２分され、その上流側
部分は上流側流体の一部が分岐管部フイルターへ
と導かれる通路となつている。

一方、その下流側部分は、分岐管内に流入し、
分岐管部フイルターによつて過された流体の出
口通孔への通路となつている。

また、分岐管部フイルターの下端部は、分岐管
の外端装着口に、着脱自在に装着された蓋体によ
つてフイルターエレメントがボールとともに回転
した時にねじれを起こさぬよう回転自在に固定さ
れている。

該固定方法としては、該蓋体内部に、設けられ
た受口にＯ−リングを介して分岐管部フイルター
の下端部を挿入する方法が好適なものとして挙げ
られるが、フイルターエレメントが回転自在に固
定される方法であればいずれでもよい。

以上の説明からわかるように、板状フイルター
と分岐管部フイルターから構成されているフイル
ターエレメントは、上流側と下流側とを過部で
区分するように装着されていることがわかる。

また、該蓋体には、フイルターエレメント内に
留つた流体中の異物や分岐管内のドレインを除く
ために、ドレン抜きを設けてもよい。該ドレン抜
きは、プラグ方式やコツク方式など一般に採用さ
れている方法であればいづれでもよい。

ボールバルブの本体内部に回転自在に装着され
ているボール、バルブ本体内部の入口流路と出口
流路、該流路とＴ字状に交わる分岐流路の３流路
を連通させる略Ｔ字型の通孔を有しており、前述
したごとく、該通孔には板状フイルターが嵌合さ
れ、分岐通孔端部には該板状フイルターに一体化
された分岐管部フイルターの上端部が挿入または
嵌合されている。

該板状フイルターが目詰まりを起こしていない
場合は、流体抵抗が小さいため、流体のほとんど
は該板状フイルターを通過し分岐管部フイルター
へ流入する流体の割合は少ない。ところが、ある
程度の使用によつて、板状フイルターが目詰まり
を起こすと分岐管部フイルターへ流入する流体の
割合が多くなつてくる。

ここで前記したボールの分岐通孔の分岐管部フ
イルターによつて、過された流体が出口通孔へ
流れる通路となつている下流側部分の開口面積を
大きく設けることができれば、さほど流体の圧力
損失は大きくならないが、該開口面積が大きく設
けられない場合は、該圧力損失が大きくなるた
め、その時は該圧力損失を小さくする為にボール
の出口通孔外壁の球面部に切欠部を設けてもよ
い。

該切欠部は出口通孔周辺部のシール作用をして
いるシートと接触している球面部を部分的に残
し、該接触部の上流側寄りから切り欠いてしまう
ことなどにより得られる。該球面部のシートとの
接触部を部分的に残しておくのはボールのぶれを
生じさせないように保持するためである。該切欠
部を設けることにより筒状フイルター部によつて
過された流体は分岐通孔から出幸通孔へと向か
う通路だけでなく、該分岐通孔を通らずに切欠部
を通つて出口通孔へと向かう通路も有することに
なり流体の圧力損失はさらに小さくなる。

（作用） ステムを介してボールと係合しているハンドル
を回動させることにより、ボールを回転させ、バ
ルブ本体の入口流路と該ボールの入口通孔、及び
出口流路と出口通孔を連通させると上流側の流体
は該入口流路から該入口通孔へと流れ込む。

該入口通孔へ流入した流体は、板状フイルター
によつて過され、出口通孔へ流れるものと、分
岐管部フイルターによつて過され分岐通孔を通
つて出口通孔へ流れるものとに分割され出口通孔
で合流した流体は出口流路へと流出していく。

前記、流体中の異物は、フイルターエレメント
の過部によつて別され、該過部に付着する
か、あるいは回動自在に固定されている分岐管部
フイルターの底部に溜る。

該フイルターエレメントの過部に流体中の異
物が多量に補集され掃除が必要となつた場合ある
いはフイルターエレメントの損傷により、取替が
必要になつた場合には、前記ハンドルを回動させ
ることによりボールを閉状態の位置に移行させ
せ、すなわちバルブ本体の入口流路とボールの入
口通孔、出口流路と出口通孔の連通を遮断し、次
に分岐管の外端装着口に着脱自在に取り付けら
れ、かつフイルターエレメントを回動自在に固定
している蓋体を分岐管より取り外し、つぎにフイ
ルターエレメントを取り出せばよい。

（実施例） 以下、本発明を実施例にもとづき、さらに詳し
く説明する。

第１図は本発明の一実施例を示す開状態のスト
レーナ付硬質塩化ビニル樹脂製ボールバルブの正
面縦断面図である。

図において、１は一端部（図では下流側端部）
に管接続部１ａおよび流路１ｂ（図では出口流路、
以下、出口流路と称す。）を有し、他端部には管
接続部２ａおよび流路２ｂ（図では入口流路、以
下入口流路と称す）を有するユニオン２が挿入接
着され、かつ該両流路とＴ字状に直交する分岐流
路３ａを形成する分岐管３が一体的に設けられて
いるバルブ本体である。

４は、バルブ本体、１の内部中央弁室に回動自
在に支持されているボールであり、該ボール４は
ユニオン２のボール４と対応する側面に装着され
たシート６と、バルブ本体１のボール４と対面す
る側面に装着されたシート７とにより挾持されて
いる。ボール４の内部には、入口流路２ｂと連通
する入口通孔４ａ、出口流路１ｂと連通する出口
通孔４ｂ、及び分岐流路３ａと連通する分岐通孔
４ｃが形成され、これら３通孔４ａ，４ｂ，４ｃ
は該３流路２ｂ，１ｂ，３ａを連通させるため、
断面が略Ｔ字形の通孔となつている。さらにボー
ル４の内部には、分岐通孔４ｃを２分し、同下端
部から入口通孔４ａと出口通孔４ｂを区分するよ
うに、逆Ｕ字形をした嵌合溝４ｂが設けてある。
また、分岐通孔４Ｃの下端部には凹凸嵌合部４ｅ
が、出口通孔４ｂの端部には、前記シート７との
接触部を部分的に残して切り欠いた切欠部４ｆが
設けてある。（第４図、第５図参照）。

５は、ボール４と分岐管３の内部に装着され、
該分岐管３及び後述蓋体１１と共にストレーナを
形成しているフイルターエレメントである。

該フイルターエレメント５は、硬質塩化ビニル
樹脂からなる格子状の過部支持体５ａと、その
内側に接着固定されたポリプロピレン樹脂からな
る網目状の過部５ｂとから構成され、形状的に
は板状フイルター５ｃと分岐管部フイルター５ｄ
とから成つており、両者は分岐管部フイルター５
ｄの上端部で一体成形により一体化されている。
（第２図参照） 該板状フイルター５ｃは逆Ｕ字形の外縁を有
し、バルブ本体１の入口流路２ｂと出口流路１ｂ
円連通させるボール４の入口通孔４ａと出口通孔
４ｂとを区分し、かつボール４の分岐通孔４ｃを
２分するようにボール４の内壁に設けられた逆Ｕ
字型をした嵌合溝４ｃに嵌合されている。

前記板状フイルター５ｃに一体成形にて一体化
され、分岐管３内に位置する分岐管部フイルター
５ｄは、上部は半円筒状に下部は円筒状に両者一
体に形成された筒状体からなつている。

前記半円筒状部の上端部は開口しており、その
上端周縁部はそこに設けられた凹状の嵌合切欠５
ｅと、ボール４の分岐通孔４ｃの端部に設けられ
た凹凸嵌合部４ｅと係合させることにより、分岐
通孔４ｃの上流側部分に嵌合されている。

分岐管部フイルター５ｄの前記半円筒状部およ
び円筒状部の内面および円筒状部の半円状の天井
部には、前記過部が設けられ、前記半円筒部の
上端開口から流入した上流側流体がすべて過部
を通過して、ボール４の出口通孔４ｂへと流入す
るようになつている。

一方、該分岐管部フイルター５ｄの下端部すな
わち、前記円筒状部の下端部は開口しており、蓋
体１１に設けられた受口１１ａにＯリング８を介
して挿入され回動自在に固定されている。

さらに該受口１１ａの底部には、円形状のテフ
ロン製平パツキン９が装着されており、フイルタ
ーエレメント５の回動を助けている。

そして、該蓋体１１は円形状の平パツキン１４
を接触させて分岐管３を閉塞し外端装着口の外周
部３ｂに螺合されており、またその中央部には、
ドレン抜き１０が設けてある。

１２は、ボール４の上部に設けられた係合溝に
嵌合されているステムである。

１３は、該ステム１２の上部に嵌合固定されて
いるハンドルである。

本実施例のストレーナ付ボールバルブにおいて
は、ハンドル１３を回動することにより、ボール
４を開状態にすると、上流側のパイプラインから
流れてきた流体は、ユニオン２が形成する入口流
路２ｂを通過し、ボール４の入口通孔４ａに流入
する。該入口通孔４ａに流入した流体は、板状フ
イルター５ｃに取付けられた過部５ｂによつて
過されボール４のの出口通孔４ｂへと流出する
ものと、分岐管部フイルター５ｄに取付けてある
過部５ｂによつて過され、ボール４の分岐通
孔４ｃの下流側および切欠部４ｆを通つて前記出
口通孔４ｂへと流出するものとに分割される。前
記出口通孔４ｂに流れ込んだ流体はバルブ本体１
が形成する出口流路１ｂへと流出し、下流側パイ
プラインに流れていく。

一方、流体中の異物が過部のフイルターエレ
メント５内に多量に補集され、該フイルターエレ
メント５の掃除が必要となつた場合、あるいは取
替が必要となつた場合はハンドル１３を90度回転
させて、ボール４を閉状態にし、入口流路２ｂ−
入口通孔４ａ、出口流路１ｂ−出口通孔４ｂの連
通をしや断し、次に蓋体１１を分岐管３から取り
外し、フイルターエレメント５を引き出せばよ
い。

尚、ボール４を回動する時、フイルターエレメ
ント５はボール４と嵌合されている部分、すなわ
ち、板状フイルター５ｃ−嵌合溝４ｄ分岐管部フ
イルター５ｄ上端部の切欠部５ｅ−分岐通孔４ｃ
の凹凸嵌合部４ｅのそれぞれの嵌合によつてボー
ル４とともに回動するが、該フイルターエレメン
ト５の下端部も蓋体１１に設けられた受口１１ａ
に装着されたＯ−リング８及びテフロン（登録商
標）製平パツキン９によつて、回動自在に固定さ
れているので、該フイルターエレメント５がねじ
れを起こすようなことはない。

（発明の効果） 以上、説明したごとく、本発明によるストレー
ナ付ボールバルブは、従来必要としていた１次側
バルブ、ストレーナ、および２次側バルブの３機
能を１つのバルブですべて兼備した、構造が簡単
な高機能性バルブとなつている。従つて、その場
でハンドルを回転するだけで流体の流れを閉止で
き、すぐに流体の流出なしにフイルターエレメン
トがバルブ本体より取り外しできるため、操作が
非常に簡便であり、作業能率が非常に向上する。

また、流体の圧力損失は従来のＹ型ストレーナ
とほぼ同等でありながらも装置自体の面間距離が
小さくでき、構造も簡単であるため、コストが低
減できる等の効果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明のストレーナ付ボールバルブ
の一実施例を示す正面縦断面図、第２図は、第１
図におけるフイルターエレメントの斜視図、第３
図はフイルターエレメントの他の実施例を示す斜
視図、第４図は第１図におけるボールの底面図、
第５図は第１図におけるボールの下流側側面図で
ある。 １……バルブ本体、２……ユニオン、３……分
岐管、４……ボール、５……フイルターエレメン
ト、６，７……シート、８……Ｏ−リング、９…
…テフロンパツキン、１０……ドレン抜き、１１
……蓋体、１２……ステム、１３……ハンドル、
１４……平パツキン。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軸線を共有している入口流路と出口流路、該
   流路とＴ字状に交わる分岐流路、及び、前記３流
   路を連通させる略Ｔ字型通孔を有するボールを内
   部に具備したボールバルブにおいて、前記ボール
   内及び分岐流路を形成する分岐管内には、板状フ
   イルターおよびこれに続く分岐管部フイルターと
   からなるフイルターエレメントが装着されてお
   り、該板状フイルターは、前記入口流路と出口流
   路を連通させるボールの入口通孔及び出口通孔を
   区分し、かつ分岐通孔を２分するように前記ボー
   ル内壁に嵌合され該分岐管部フイルターと板状フ
   イルターとは、上流側と下流側とを過部で区分
   されるように、該分岐管部フイルター上端部で一
   体化され、かつ、分岐通孔端部に該上端部が挿入
   または嵌合されており、一方、分岐管部フイルタ
   ーの下端部は、前記分岐管の外端装着口に着脱自
   在に装着された蓋体で回転自在に固定されている
   ことを特徴とするストレーナ付ボールバルブ。 ２ 前記ボールの出口通孔外壁の球面に切欠部を
   設けたことを特徴とする特許請求の範囲第１項記
   載のストレーナ付ボールバルブ。 ３ 前記蓋体にドレン抜きを設けたことを特徴と
   する特許請求の範囲第１項または第２項記載のス
   トレーナ付ボールバルブ。