JP2020143731A - Ball seat and ball valve - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ボール弁用のボールシート及びボール弁に関する。 The present invention relates to a ball seat for a ball valve and a ball valve.
ボール弁には、本体(ボディ)と貫通孔を有するボール(弁体)との間をシールするためのボールシート(シートリング)が配置されている(例えば、特許文献1参照)。特許文献1に記載のボールシートには、ボールの外周面に対向する内周面(弁座)の内側(本体の内壁面側)に、切欠き部が形成されている。 A ball sheet (seat ring) for sealing between a main body (body) and a ball (valve body) having a through hole is arranged in the ball valve (see, for example, Patent Document 1). The ball sheet described in Patent Document 1 has a notch formed on the inside (inner wall surface side of the main body) of the inner peripheral surface (valve seat) facing the outer peripheral surface of the ball.
上述したボールシートは樹脂等の弾性体であるが、ボールが回動してボールの貫通孔の周縁部とボールシートとが当接し始める位置において、ボールシートに切り欠き部が存在する側では、ボールの貫通孔の周縁部とボールシートとの摩擦接触がスムーズに開始される。一方、ボールシートに切り欠き部が存在しない側では、ボールの貫通孔の周縁部とボールシートとボールとボールシートとの摩擦接触がスムーズに開始できない。これは、ボールシートの切り欠き部が存在しない側では、ボールの貫通孔の周縁部とボールシートとの摩擦が大きいためである。このため、ボールが回動してボールの貫通孔の周縁部とボールシートとが当接し始める位置においてボールシートに切り欠き部が存在しない側では、ボールシートに傷などの損傷が生じる虞がある。この損傷によりボールシートのシール性が悪化する虞がある。 The above-mentioned ball sheet is an elastic body such as resin, but at a position where the ball rotates and the peripheral edge of the through hole of the ball and the ball sheet start to come into contact with each other, on the side where the notch portion exists in the ball sheet, Friction contact between the peripheral edge of the through hole of the ball and the ball sheet is smoothly started. On the other hand, on the side where the ball sheet does not have a notch, frictional contact between the peripheral edge of the through hole of the ball, the ball sheet, the ball, and the ball sheet cannot be started smoothly. This is because the friction between the peripheral edge of the through hole of the ball and the ball sheet is large on the side where the notch portion of the ball sheet does not exist. For this reason, the ball sheet may be damaged such as scratches on the side where the ball sheet does not have a notch at the position where the ball rotates and the peripheral edge portion of the through hole of the ball and the ball sheet start to come into contact with each other. .. This damage may deteriorate the sealing property of the ball sheet.
この発明は、内周面の損傷を抑制してシール性を保持するボールシート及びボール弁を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a ball sheet and a ball valve that suppress damage to the inner peripheral surface and maintain sealing properties.
本発明によって提供されるボールシートは、貫通孔を有するボールが本体内に回動自在に配置されたボール弁においてボールの外周面に当接し、弁口及び内周面を備える。弁口は、開弁状態において流路と貫通孔とを連通する。内周面は、弁口の周囲に形成され、ボールの外周面に当接し、弾性を有する。また、内周面は、弁口の周方向にわたって形成されてボールの外周面に当接する当接面と、当接面を間に挟んだ状態で弁口の周方向にわたって形成されてボールの外周面に対向する第一切欠き部及び第二切欠き部と、を有する。 The ball sheet provided by the present invention is provided with a valve opening and an inner peripheral surface in which a ball having a through hole comes into contact with the outer peripheral surface of the ball in a ball valve rotatably arranged in the main body. The valve port communicates the flow path and the through hole in the valve open state. The inner peripheral surface is formed around the valve opening, abuts on the outer peripheral surface of the ball, and has elasticity. Further, the inner peripheral surface is formed over the circumferential direction of the valve opening and is formed over the circumferential direction of the valve opening with the contact surface sandwiched between the contact surface formed over the circumferential direction of the valve opening and abutting on the outer peripheral surface of the ball. It has a first notch and a second notch facing the surface.
上記第二切欠き部は、ボールの貫通孔の周縁部に対向するように、第一切欠き部よりも弁口側に形成されるようにしてもよい。 The second notch may be formed on the valve opening side of the first notch so as to face the peripheral edge of the through hole of the ball.
上記弁口は、円形状を呈し、弁口と内周面とが形成されたリング形状の弾性体であるシート本体を備えるようにしてもよい。 The valve port may have a circular shape and may include a seat body which is a ring-shaped elastic body in which the valve port and the inner peripheral surface are formed.
本発明によって提供されるボール弁は、上記ボールシートを用いる。 The ball valve provided by the present invention uses the above ball sheet.
この発明によれば、ボールシートの内周面に、ボールの外周面に当接する当接面と、当接面を間に挟んだ状態で形成されてボールの外周面に対向する第一切欠き部及び第二切欠き部とが形成される。そのため、ボールの貫通孔が常にボールシートに接触しない。また、ボールが回動してボールの貫通孔とボールシートとが当接し始める位置において、常にボールシートに切り欠き部が存在するので、ボールの貫通孔とボールシートとの摩擦接触がスムーズに開始できる。したがって、ボールシートの内周面の損傷が抑制され、ボールシートのシール性を保持することができる。 According to the present invention, there is a first notch formed on the inner peripheral surface of the ball sheet with a contact surface in contact with the outer peripheral surface of the ball and a contact surface sandwiched between them and facing the outer peripheral surface of the ball. A portion and a second notch portion are formed. Therefore, the through hole of the ball does not always come into contact with the ball sheet. Further, since the ball sheet always has a notch at the position where the ball rotates and the through hole of the ball and the ball sheet start to come into contact with each other, the frictional contact between the through hole of the ball and the ball sheet starts smoothly. it can. Therefore, damage to the inner peripheral surface of the ball sheet is suppressed, and the sealing property of the ball sheet can be maintained.
図面を参照してこの発明の実施形態であるボールシート及びボール弁について説明する。なお、この発明の構成は、実施形態に限定されるものではない。 A ball seat and a ball valve according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The configuration of the present invention is not limited to the embodiment.
図1は、ボールシート20A,20Bを有するボール弁100の断面図である。ボール弁100は、例えば、蒸気プラントなどのプラント(プロセスシステム)の配管系統に配置され、配管系統を流れる蒸気、水等の流体の流れを調節する。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a
ボール弁100は、本体(ボディ)10、ボールシート20A,20B、ボール30、弁棒(弁軸)40等から構成される。本体10は、例えば、ステンレス鋼などの金属で形成されている。また、本体10は、両端部に、流入口50及び流出口55が形成されている。本体10内には、流入口50から流出口55に連なる流路60が形成されている。流体は、流入口50から流路60に流入して流出口55から流出する。
The
ボールシート20A,20Bは、円形の弁口21A,21Bが形成され、ボール30を挟み込んだ状態で本体10内に配置されている。ボールシート20Aは、流入口50とボール30との間をシールする。ボールシート20Bは、ボール30と流出口55との間をシールする。
The
また、ボールシート20A,20Bは、弁口21A,21Bが対向するように配置されている。弁口21A,21Bは、流路60の上流(流入口50)側と下流(流出口55)側とを、貫通孔31を介して連通する。ボール30は、ステンレス鋼等の金属で形成された球形の弁体であり、貫通孔31を有する。また、ボール30は、弁棒40を軸として回動可能であり、この回動によって全閉位置及び全開位置のいずれかに切り替えられる。全閉位置は、弁口21A,21Bを閉栓(全閉)する位置である。全開位置は、弁口21A,21Bと貫通孔31とが連通した状態となって、弁口21A,21Bを全開する位置である。本実施形態では、弁口21A,21Bと貫通孔31とは、同一の径である。図1は、ボール30が全開位置にある状態を示す。
Further, the
なお、弁棒40は、アクチュエータ等による電動、作業者等による手動等によって回動させればよい。
The
次に、ボールシート20Aについて、図2及び図3を参照しつつ詳述する。図2は、ボールシート20Aの斜視図である。図3は、ボールシート20Aの拡大断面図である。なお、ボールシート20Bは、同一の構成であり、詳細な説明は省略する。
Next, the
ボールシート20Aは、シート本体22A等から構成される。シート本体22Aは、弁口21A、外周面23A及び内周面24Aを有するリング形状の弾性体である。シート本体22Aは、例えばテフロン(登録商標)樹脂製のソフトシートで形成される。シート本体22Aは、外周面23Aがシートホルダー70Aに接着され、内周面24Aがボール30に対向するように配置されている。弁口21Aは、シートホルダー70Aと同一径である。
The
シートホルダー70Aは、ステンレス鋼等の金属で形成されたリング形状を呈し、本体10内に固定配置されている。シートホルダー70Aの周面に形成された二本の溝701A,702Aに配置されたOリング(不図示)が、本体10とシートホルダー70Aとの嵌合面間をシールする。なお、図2では、溝701A,702Aの図示を省略している。
The
内周面24Aは、当接面241A、第一切欠き部242A及び第二切欠き部243A等から構成される。当接面241Aは、弁座であり、弁口21Aの周方向にわたって形成されてボール30の外周面に当接する。第一切欠き部242A及び第二切欠き部243Aは、当接面241Aを間に挟んだ状態で弁口21Aの周方向にわたって形成される。また、第一切欠き部242A及び第二切欠き部243Aは、ボール30の外周面に対向する。すなわち、第一切欠き部242A及び第二切欠き部243Aは、ボール30に当接していない。
The inner
したがって、図1,3に示すように、第二切欠き部243Aは、ボール30の貫通孔31の周縁部311に対向するが、常に当接しない状態となる。また、第一切欠き部242Aが形成されているので、本体10、ボール30及びボールシート20A,20B等で形成される隙間における異常昇圧による影響も受け難い。
Therefore, as shown in FIGS. 1 and 3, the
なお、当接面241A、切欠き部242A,243Aの幅は、ボール30の大きさ、貫通孔31の径、ボールシール30の材質等に応じて、任意のサイズを採用すればよい。また、切欠き部242A,243Aの深さも、ボール30の大きさ、貫通孔31の径、ボールシール30の材質等に応じて、任意のサイズを採用すればよい。なお、ボールシート20Bにおいても同様である。
The width of the
以上のように、本発明の実施形態では、ボールシートの内周面に、ボールの外周面に当接する当接面と、当接面を間に挟んだ状態で形成されてボールの外周面に対向する第一切欠き部及び第二切欠き部とが形成される。そのため、ボールの貫通孔の周縁部が常にボールシートに接触しない。また、ボールが回動してボールの貫通孔の周縁部とボールシートとが当接し始める位置において、常にボールシートに切り欠き部が存在するので、ボールの貫通孔の周縁部とボールシートとの摩擦接触がスムーズに開始できる。したがって、ボールシートの内周面の損傷が抑制され、ボールシートのシール性を保持することができる。 As described above, in the embodiment of the present invention, the inner peripheral surface of the ball sheet is formed on the outer peripheral surface of the ball with the contact surface in contact with the outer peripheral surface of the ball and the contact surface sandwiched between them. A first notch and a second notch facing each other are formed. Therefore, the peripheral edge of the through hole of the ball does not always come into contact with the ball sheet. Further, since the ball sheet always has a notch at the position where the ball rotates and the peripheral edge portion of the through hole of the ball and the ball sheet start to come into contact with each other, the peripheral edge portion of the through hole of the ball and the ball sheet Friction contact can be started smoothly. Therefore, damage to the inner peripheral surface of the ball sheet is suppressed, and the sealing property of the ball sheet can be maintained.
なお、上述の実施形態では、直線形状の流路を有するボール弁にボールシートを適用したが、特にこれに限定されるものではない。例えば、L字形状の流路を有するボール弁に本発明のボールシートを適用してもよい。 In the above-described embodiment, the ball sheet is applied to the ball valve having a linear flow path, but the present invention is not particularly limited to this. For example, the ball sheet of the present invention may be applied to a ball valve having an L-shaped flow path.
この発明は、蒸気プラントなどのプラント(プロセスシステム)などの配管系統を流れる蒸気等の流体の流量を調節するボール弁に利用することができる。 The present invention can be used for a ball valve that regulates the flow rate of a fluid such as steam flowing through a piping system of a plant (process system) such as a steam plant.
10 本体
20A,20B ボールシート
21A,21B 弁口
22A,22B シート本体
24A,24B 内周面
30 ボール
100 ボール弁
241A,241B 当接面
242A,242B 第一切欠き部
243A,243B 第二切欠き部
10
Claims (4)
開弁状態において流路と前記貫通孔とを連通する弁口と、該弁口の周囲に形成され、前記ボールの外周面に当接する弾性の内周面と、
を備え、
前記内周面は、前記弁口の周方向にわたって形成されて前記ボールの外周面に当接する当接面と、該当接面を間に挟んだ状態で前記弁口の周方向にわたって形成されて該ボールの外周面に対向する第一切欠き部及び第二切欠き部と、を有する、
ことを特徴とするボールシート。 A ball sheet in which a ball having a through hole is rotatably arranged in the main body and abuts on the outer peripheral surface of the ball.
A valve port that communicates the flow path and the through hole in the valve open state, and an elastic inner peripheral surface that is formed around the valve port and abuts on the outer peripheral surface of the ball.
With
The inner peripheral surface is formed over the circumferential direction of the valve opening and is formed over the circumferential direction of the valve opening with a contact surface that abuts on the outer peripheral surface of the ball and the contact surface sandwiched between them. It has a first notch and a second notch facing the outer peripheral surface of the ball.
A ball sheet characterized by that.
ことを特徴とする請求項1に記載のボールシート。 The second notch is formed on the valve port side of the first notch so as to face the peripheral edge of the through hole of the ball.
The ball sheet according to claim 1.
前記弁口と前記内周面とが形成されたリング形状の弾性体であるシート本体、
を備えたことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のボールシート。 The valve opening has a circular shape.
A seat body, which is a ring-shaped elastic body in which the valve port and the inner peripheral surface are formed.
The ball sheet according to claim 1 or 2, wherein the ball sheet is provided with.
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