JP3170047B2 - Ball valve - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【０００１】[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。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates generally to a ball valve, and more particularly to a ball valve having a mechanism for controlling the temperature of a working fluid.

【０００２】[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。2. Description of the Related Art Usually, the inner surface of the body of a ball valve is
A pair of ring-shaped seal members are provided near the ball valve at the fluid inlet / outlet, and the ball valve is supported by the body via the seal member. A certain space is formed between the outer peripheral surface of the ball and the inner peripheral surface of the body between the pair of ring-shaped seal members, thereby avoiding contact between the two. This space is a liquid pool pocket in which a working fluid can be stored.

【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。However, when such a liquid pocket is present, rust is easily generated when the fluid to be used is, for example, water. In particular, a shaft for rotating the ball valve may be corroded by rust. It is a big problem.

【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。Further, when the fluid used in the flow path system is changed, it is necessary to once wash the entire flow path system. Therefore, there is a problem that it is difficult to clean the ball valve once and then clean it.

【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)。[0005] In order to solve these problems, the present applicant has already proposed a ball valve having a structure in which no liquid pocket is formed between the spherical outer peripheral surface of the ball valve and the inner surface of the body. (Japanese Patent Application No. 2-270962).

【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。On the other hand, for example, when the ball valve is closed, the fluid remaining in the liquid reservoir pocket is sterilized, or when the fluid used in the flow path system is not kept at a predetermined temperature such as lard or the like, it solidifies. Prevents solidification of the fluid, and conversely, raises the temperature of the fluid used in the flow path system,
Conventionally, a valve is provided with a jacket on the outer periphery of the body of the valve and cold and hot water is passed between the outer peripheral surface of the body and the inner surface of the jacket to maintain various temperatures or achieve various purposes. More provided.

【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。However, in this type of ball valve,
Since heat exchange between the cold and hot water and the fluid is performed indirectly through the body of the valve, there has been a problem that the heat exchange efficiency is poor.

【０００８】[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。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the technical problem to be solved by the present invention is to provide a structure in which a liquid pocket is not formed between a spherical outer peripheral surface of a ball valve and an inner surface of a body, and a fluid to be used, An object of the present invention is to provide a ball valve having higher heat exchange efficiency with cold and hot water for cooling and heating the working fluid.

【０００９】[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。In order to solve the above problems, the present invention provides a ball valve having the following structure.

【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。That is, the ball valve has a seal member embedded and sealed in a liquid reservoir in the body formed between the inner surface of the body and the ball valve, and is provided entirely between the seal member and the inner surface of the body. A continuous groove for guiding the temperature control fluid is formed, and a pair of fluid guide openings communicating with the groove and guiding the fluid are formed in the body.

【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
される。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。The groove is formed by a plurality of axial grooves formed along the axial direction of the body and a plurality of circumferential grooves formed around the axial center communicating with each other. Is done. The groove may be formed by providing a recess on the inner surface of the body, by providing a recess on the seal member side, or by providing a recess on the inner surface of the body and the seal member side. good.

【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。According to the above configuration, the portion of the liquid reservoir pocket in the body in the conventional ball valve is occupied by the seal member, and the liquid reservoir pocket is not formed. Of course, since the sealing member has an original sealing function, a seal is provided between the ball valve and the body.

【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。Further, according to the above configuration, the temperature control fluid, which has a higher temperature or a lower temperature relative to the temperature of the working fluid whose flow rate is controlled by the valve, passes through the groove through the pair of fluid guide openings. As a result, the temperature control fluid is in direct contact with the sealing member as a whole. Further, since the surface of the seal member on the ball valve body side is configured to be in full contact with the spherical outer peripheral surface of the ball valve, the temperature control fluid in the groove is interposed between the seal members. The heat exchange between the ball valve and the ball valve is performed efficiently. Further, heat is directly exchanged between the ball valve body thus heated or absorbed and the working fluid in contact with the ball valve body. That is, highly efficient heat exchange is realized between the temperature control fluid and the working fluid.

【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。In the above configuration, it is preferable that the seal member is formed of a fluororesin. With this configuration, not only the coefficient of friction between the seal member and the ball valve can be significantly reduced, but also high corrosion resistance, high temperature resistance, and high low temperature resistance can be added to the seal member.

【００１５】[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。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment according to the present invention will be described below in detail with reference to FIGS.

【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。FIGS. 1 and 2 respectively show a longitudinal section and a half section viewed from the right direction of a ball valve according to the present embodiment. FIG. 3 shows a cross section taken along line III-III of FIG. In FIG. 1, 10 is a body, 19 is a ball valve housed in the body, and 18 is a shaft connecting the ball valve and the handle 20. Reference numeral 38 denotes a through hole formed in the ball valve 19, and reference numerals 40 and 42 denote passages communicating with the through hole 38. A predetermined gap or pocket 50 is provided between the body 10 and the ball valve 19 between the body 10 and the inner surface of the body 10.
The seal member 12 is interposed so that a and 50c are formed.

【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。The body 10 has a two-part structure, and is composed of two parts 10a and 10b. The two parts 10a and 10b are integrated by a plurality of tightening bolts 26. Note that an adjustment packing 11 is interposed on the mating surface between the portion 10a and the portion 10b.

【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。The seal member 12 also has a two-part structure, and is composed of two parts 12a and 12b.
The surfaces of these portions 12a and 12b on the ball valve 19 side are configured to be in close contact with the spherical outer peripheral surface of the ball valve 19. A ring-shaped packing 16 is interposed between the two parts 12a and 12b. Also, body 1
In order to further seal between the inner peripheral surface of the body 10 and the seal member 12, an O-ring 2 is
8,30. Ring-shaped packings 16 ', 22a, and 22b as shown in the figure are interposed between the seal member 12 and the shaft 18 and between the body 10 and the shaft 18, respectively. The ring-shaped packing 16 'and the ring-shaped packing 16 are integrally formed.

【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。In the above configuration, since the seal member 12 is formed of a fluororesin, the coefficient of friction between the seal member 12 and the ball valve 19 is small, so that the ball valve 19 rotates very smoothly. Can be.

【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。As shown in FIG. 2, the inner surface of the body 10 has a plurality of recesses 48, and the pockets 50a and 50c are
It is formed by two surfaces. As shown in FIG. 1, each of the pair of pockets 50a and 50c is
Are formed continuously substantially in parallel to the axial direction of.

【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。As shown in FIG. 2, between the pockets 50a and 50c,
Another pair of pockets 50b, 50 are located at equally spaced positions.
d is formed. Each of the pockets 50b and 50d is continuously formed substantially parallel to the axial direction of the body 10, similarly to the pockets 50a and 50c.

【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。Further, as shown by the broken line in FIG. 1, a pair of pockets 50e, 5 spaced apart in the axial direction are provided around the axis.
0f is formed, whereby the four pockets 50a to 50d are connected to each other. Note that FIG.
Shows well the state where the pockets 50a to 50d are connected by the pocket 50e.

【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。In the lower part of the body 10, at a position substantially corresponding to the pair of pockets 50e and 50f, a temperature control fluid which is directly connected to the pocket 50c and is used for heating or cooling the fluid to be used. A pair of fluid guide openings 52, 54 for guiding are formed.

【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。By press-fitting the temperature control fluid into one of the fluid guide openings 52, 54, the temperature control fluid passes through the pockets 50a to 50f,
It flows out of the other opening. At this time, the temperature control fluid and ball valve 19 in each pocket are
First, the sealing member 12
The heat is efficiently exchanged between the temperature control fluid and the ball valve 19 through the valve, and then the heat is directly transferred between the ball valve 19 and the working fluid flowing through the through hole 38 of the ball valve 19. Exchange is performed.

【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。Both ends of the body 10 are formed as flange-like pipe joints. Each of the pipe joints has a double pipe 36 (the other is not shown) as shown in FIG. A double-walled tube provided with a further passage 39 for flowing the temperature control fluid around the passage 44 for flowing the fluid,
Are fixed by bolts (not shown) with a packing 34 interposed therebetween. A fluid guide opening 56 communicating with the passage 39 is formed in the outer wall of the double pipe, and the fluid guide opening 56 and one of a pair of fluid guide openings 52 and 54 provided in the body 10 are provided. 54 are connected by a pipe 32a. Similarly, the other 52 of the pair of fluid guide openings 52 and 54 is connected to the fluid guide opening provided in the other double pipe by a pipe 32b.

【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。With this configuration, the heat exchange area between the working fluid flow path system and the temperature control fluid flow path system can be increased, and the heat exchange efficiency can be substantially increased.

【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
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１０の両端に
取り付ける一方、上記一対の流体案内開口５２，５４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。In this embodiment, the recess 48 is formed only on the inner surface side of the body 10 in order to form the pocket, but the recess may be formed only on the seal member 12 side.
Recesses may be formed on both the inner surface side of the body 10 and the seal member 12 side. Further, the positions where the pockets are formed are not limited to those shown in this embodiment. Further, instead of the double pipe 36, a generally used single wall pipe is attached to both ends of the body 10, while the pair of fluid guide openings 52, 54, the temperature control fluid supply device and May be directly connected via a pair of pipes as described above.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【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。FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a ball valve according to one embodiment of the present invention.

【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。FIG. 2 is a half sectional view of the ball valve shown in FIG. 1 as viewed from the right.

【図３】 図１に示したボールバルブのIII-III線断面
図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III of the ball valve shown in FIG. 1;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

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 ２８,３０ Ｏ−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 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Body 10a, 10b part 11 Adjustment packing 12 Seal member 12a, 12b part 16, 16 'Ring-shaped packing 18 Shaft 19 Ball valve 20 Handle 22a, 22b Ring-shaped packing 26 Tightening bolt 28, 30 O-ring 32a, 32b Pipe 34 Packing 36 Double tube 38 Through hole 39 Passage 40, 42, 44 Passage 48 Recess 50a-50f Pocket 52, 54, 56 Fluid guide opening

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【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、 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(５０
e,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
るボールバルブ。1. A ball valve having a seal member (12) embedded and sealed in a liquid reservoir in a body formed between an inner surface of a body (10) and a ball valve (19). A continuous groove (50a to 50f) for guiding the temperature control fluid is formed entirely between the fluid and the inner surface of the body (10), and a pair of fluids for communicating with the groove (50a to 50f) and guiding the fluid. Guide openings (52, 54) for body (10)
The grooves (50a to 50f) are formed along a plurality of axial grooves (50a to 50d) formed along the axial direction of the body (10).
And a plurality of circumferential grooves (50) formed around its axis.
e, 50f), wherein the axial grooves (50a to 50d) and the circumferential grooves (50e, 50f) communicate with each other. 【請求項２】 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記載のボールバルブ。2. The groove (50a-50f) is provided in the body.
(10) The ball valve according to claim 1, wherein the ball valve is formed by providing a concave portion on the inner surface side. 【請求項３】 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記載のボールバルブ。3. The ball valve according to claim 1, wherein the grooves (50a to 50f) are formed by providing a recess on the side of the seal member (12). 【請求項４】 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記載
のボールバルブ。4. The groove (50a-50f) is provided in the body.
(10) The ball valve according to claim 1, wherein the ball valve is formed by providing a concave portion on the inner surface side and the seal member (12) side. 【請求項５】 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１〜４のいずれかに記載
のボールバルブ。5. The ball valve according to claim 1, wherein the sealing member is made of a fluororesin.