JP3163945U - 自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブ - Google Patents
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Abstract
【課題】バルブ操作のトルクが著しく減少し、同じレベルの圧力下において、バルブ口径の範囲が拡大可能となり、中圧流体または高圧流体の通過を制御することができるボールバルブを提供する。【解決手段】バルブボディ5、バルブキャップ、及びバルブボディ5内に装着されたバルブコア6を含む自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、上記バルブボディ5及び上記バルブキャップの内部には、バルブ入口と連通する対称的であり、上記バルブコア6中のT型孔と対応する平衡キャビティを備え、上記バルブコア6と上記バルブボディ5との間には密封プランジャーが装着されているので、当該ボールバルブは圧力流体の通過制御に好適に利用することができる。【選択図】図1
Description
本考案は、中圧下または高圧下において使用される、大口径を有するボールバルブに関するものである。
従来では、各種ボールバルブにおいて、出入口は直接バルブボディキャビティと連通されており、圧力流体は直接バルブコア(Valve core:弁芯)と接触し、バルブコアを90度回転させることによって開閉を実現している。比較的圧力の高い、または比較的口径の大きいボールバルブを開閉する際、圧力流体によって大きな圧力が加わり、バルブコアは弁座または駆動軸に圧接することになる。これにより、開閉の操作時に大きなトルクが生じ、摩擦力の働きにより密封部位には損傷が生じやすくなる。以上は、大口径、高圧力のボールバルブの発展に影響を及ぼす主な要因となっている。
本考案の目的は自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブを提供することであり、当該ボールバルブは、平衡キャビティを用いることにより、バルブコアの両側に圧力流体を同時に、かつ、対称的に接触させることにより、圧力の自己平衡化を実現する。また、バルブコアに対して自己補償型の密封方式を採用することにより、ボールバルブの軽快な開閉を実現し、さらに、従来のボールバルブに比べてより大口径であり、高圧下において使用できる新型のボールバルブを設計・製造することができる。
バルブボディ、バルブキャップ、及びバルブボディ内に装着されたバルブコアを備える自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、上記バルブボディ及び上記バルブキャップ内には、バルブ入口と連通する対称的な平衡キャビティが設けられ、上記平衡キャビティと上記バルブコア内のT型孔とは対応しており、上記バルブコアと上記バルブボディとの間には密封プランジャーが装着されている。
上記自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブは、上記平衡キャビティ内においては背圧バネが対称的に装着されており、上記背圧バネは上記密封プランジャーに圧接している。
上記自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブにおいて、上記T型孔の第三端は環状平衡キャビティを介して、バルブ出口と連通している。
本考案は、平衡キャビティを設けることにより、同じ圧力が同時に二つの自己補償型密封プランジャーに加わるようになり、これによってバルブコアに対する圧力の自己平衡化を実現する。これと同時に、バルブコアに圧接する自己補償型密封プランジャーと、流路の開閉を制御するバルブコアの位置とを対応させることにより、ボールバルブの開閉機能を実現している。これにより、バルブ操作のトルクは著しく減少し、同じレベルの圧力下において、バルブ口径の範囲は拡大可能となり、中圧流体または高圧流体の通過を制御することができる。
圧力流体は、バルブボディの入口を通過した後、上記バルブボディと上記バルブキャップ中に備えられているバルブ入口と連通する対称的な平衡キャビティとを通過し、バルブコア6の両側と二つの自己補償型密封プランジャー9とにそれぞれ接触する。この時、バルブコアは圧力平衡状態にあるため、容易にバルブコアを開閉することができ、トルクの小さい状態下での開閉を実現可能である。圧力流体による機械的損傷を減少または回避することにより、バブルの寿命を大きく伸ばすことができ、回転時の圧力を下げることができる。
バルブコアが「閉」の状態下では、逆方向からの圧力があっても、バルブコアは環状平衡キャビティ内にあるため、側面からの圧力を平衡化することができる。同様に、トルクの小さい状態下での開閉を実現することができ、圧力の不平衡による機械損傷とバルブの漏れなどの問題を回避することができる。
自己補償型密封プランジャー9は、バルブコア6と接触する側面の面積が他方の面積より小さく、終始バルブコア6に圧接することにより密封状態を実現でき、かつ、摩擦によって消耗した後は自己補償が可能である。背圧バネ8は密封のための圧力を提供している。バルブコア6のT型孔は直通孔、及び直通孔と連通する開通流路15を含み、これにより駆動軸が90度回転した際、T型孔における直通孔の位置選択により開閉を実現できる。
(実施例1)
バルブボディ5、バルブキャップ7、バルブボディ内に装着されたバルブコア(弁芯)6、及び上記バルブコアを制御するためのレバーハンドル3を備える自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、上記バルブボディ5及び上記バルブキャップ7内には、バルブ入口12と連通する対称的な平衡キャビティ14が備えられ、上記平衡キャビティ14は上記バルブコア6内のT型孔と対応しており、上記バルブコア6と上記バルブボディ5との間には密封プランジャー9が装着されている。
バルブボディ5、バルブキャップ7、バルブボディ内に装着されたバルブコア(弁芯)6、及び上記バルブコアを制御するためのレバーハンドル3を備える自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、上記バルブボディ5及び上記バルブキャップ7内には、バルブ入口12と連通する対称的な平衡キャビティ14が備えられ、上記平衡キャビティ14は上記バルブコア6内のT型孔と対応しており、上記バルブコア6と上記バルブボディ5との間には密封プランジャー9が装着されている。
(実施例2)
実施例1に記載されている自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、上記平衡キャビティ内には背圧バネ8が対称的に装着され、上記背圧バネは密封プランジャー9に圧接する。これにより、密閉面間の緊密な接触を実現している。
実施例1に記載されている自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、上記平衡キャビティ内には背圧バネ8が対称的に装着され、上記背圧バネは密封プランジャー9に圧接する。これにより、密閉面間の緊密な接触を実現している。
(実施例3)
実施例1または実施例2に記載の自己平衡式の自己補償型ボールバルブであって、上記T型孔の第三端(開通流路)15は環状平衡キャビティを介して、バルブ出口13と連通している。
実施例1または実施例2に記載の自己平衡式の自己補償型ボールバルブであって、上記T型孔の第三端(開通流路)15は環状平衡キャビティを介して、バルブ出口13と連通している。
(実施例4)
自己平衡式の自己補償型ボールバルブであって、エイコーン・ナット(acom nut)1、スナップリング2、レバーハンドル3、回転軸4、バルブボディ5、バルブコア6、バルブキャップ7、背圧バネ8、密封プランジャー9、密閉リング10及びボルト11を含む。上記バルブキャップ7は、ボルト11によってボディ5上に固定されている。自己補償型密封プランジャー9はバルブキャップ7内に装着されており、バルブコア6は自己補償型密封プランジャー9の内側に装着されている。背圧バネ8はバルブキャップ7と自己補償型密封プランジャー9との間に装着されている。上記バルブボディ5の右側の流路はバルブボディ内キャビティと直接連通しておらず、上下バルブキャップとバルブボディ内部の流路を形成する平衡キャビティ14と連通しており、T型孔の他方の流路は直接バルブボディ5内部の環状平衡キャビティと連通している。
自己平衡式の自己補償型ボールバルブであって、エイコーン・ナット(acom nut)1、スナップリング2、レバーハンドル3、回転軸4、バルブボディ5、バルブコア6、バルブキャップ7、背圧バネ8、密封プランジャー9、密閉リング10及びボルト11を含む。上記バルブキャップ7は、ボルト11によってボディ5上に固定されている。自己補償型密封プランジャー9はバルブキャップ7内に装着されており、バルブコア6は自己補償型密封プランジャー9の内側に装着されている。背圧バネ8はバルブキャップ7と自己補償型密封プランジャー9との間に装着されている。上記バルブボディ5の右側の流路はバルブボディ内キャビティと直接連通しておらず、上下バルブキャップとバルブボディ内部の流路を形成する平衡キャビティ14と連通しており、T型孔の他方の流路は直接バルブボディ5内部の環状平衡キャビティと連通している。
上記自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブにおいて、上記上下両方に位置する二つの自己補償型密封プランジャー9の大きさ及び形状は一致している。
上記自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブにおいて、上記バルブコアは二つの自己補償型密封プランジャーの間に装着され、バルブコア6は、対称的な平衡キャビティと対応する直通孔以外に、直通孔と連通するバルブコアの開通流路15を設けている。レバーハンドル3はバルブコアと連通しており、エイコーン・ナット1によりバルブボディ5に固定され、エイコーン・ナット1とレバーハンドルとの間には平らなスナップリング2が設けられている。
バルブボディ5内部の環状平衡キャビティは円孔形であって、入口側の二つの流路の面積の和は要求される通径と同じか、または若干小さい。自己補償型密封プランジャー9は、バルブコア6と接触する側面の面積が他方の面積より若干小さい。これにより、自己補償型密封プランジャー9は、圧力流体の圧力によってバルブコア6に圧接され、密封を実現している。これと同時に、二つの自己補償型密封プランジャー9の形状及びサイズは一致させるべきである。バルブコア6の直通孔と、それと連通するバルブコアのT型孔の開通流路15の面積は技術要求を満たさなければならない。バネによる圧接力は自己補償型密封プランジャー9の摩擦力を相殺でき、バルブコア6に対し密封するための初期の力を提供する。
Claims (3)
- バルブボディ、バルブキャップ、及び上記バルブボディ内に装着されたバルブコアを含む自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブであって、
上記バルブボディ及び上記バルブキャップの内部には、バルブ入口と連通する対称的であり、上記バルブコア中のT型孔と対応する平衡キャビティを備え、
上記バルブコアと上記バルブボディとの間には密封プランジャーが装着されていることを特徴とする自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブ。 - 上記平衡キャビティ内部には背圧バネが対称的に装着され、
上記背圧バネは、上記密封プランジャーに圧接していることを特徴とする請求項1に記載の自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブ。 - 上記T型孔の第三端は、環状平衡キャビティを介して、上記バルブ出口と連通していることを特徴とする請求項1または2に記載の自己平衡式の自己補償型密封ボールバルブ。
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