JPH01501886A - 遮断・逆止め兼用弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 遮断・逆止め兼用弁 発明の背景 発明の技術分野 本発明は流動制御弁、特に遮断・逆止め兼用弁に関するものでおる。

従来の技術の記述 導管を介して流動中の液または貯蔵中の液は、７以上の段ｐＩまたは７以上の場 所において処理、流路変更および／または監視等を行わなければならないことが ある。このような場所は合流点または分岐点であシ得、そしてこの場所では流動 制御のためにしばしば弁が使用される。たとえば、液体の導管に液体監視用のの ぞき窓を設け、これによって管内の液の状態を観察できるが、このことは周知で アシ、一般に行われている。

弁は一般にのぞき窓の上流側に設置するのがよく、これによりて、のぞき窓の洗 浄または交換が必要となったときに、液体の流動が弁で遮断できる。

上記の目的のために種々の種類の弁が使用されているが、よく使用されるものは 球形弁である。普通の種類の球形弁は、ハウジング中に球と、球形弁閉鎖部（ｂ ａｌｌ　ｃｌｏｓｕｒ・）とを含有してなるものである。球形弁閉鎖部は、それ を貫通する流通孔を有するが、この流通孔の内部直径は、弁のハウジング内を貫 通する孔の該直径と大体同じであるかまたはそれよシ小である。

しかしてハウジング内の孔の内部直径は導管の該直径と大体同じ寸法である。し たがりて、球が回転し、球形弁閉鎖部を通る流通孔がＩ・ウゾング貫通孔と一直 線になりたときに、液体は連続的に弁の中を流動通過し得る。球形弁閉鎖部をそ の開口位置（たとえば全開位置）から９０”回転させた場合には、弁内を通る通 路が遮断される。

液体の貯蔵または流動のための施設に使用される別の種類の弁は、逆止め弁であ る。一般に逆止め弁は導管との接続部の近傍の場所に着座用シー）　（ｓ＠ａｔ ）を有し、このシートに球または他の形の閉鎖部材が着座できるように構成され る。この球形弁閉鎖部に対向する方向を、液流の主流動方向と一致させる。流体 の圧力が設定値よシ低い値になったときには、対向ばね、重力または圧力差によ って自動的に閉鎖部材（たとえば球）が弁のシートに着座し、弁内の流路を確実 に閉鎖する。

液体監視用ののぞき息について述べると、ガラスが破損し、またはのぞき窓の周 囲の封着部が流失して、のぞき窓が破損した場合には、この管路に接続された導 管または貯蔵タンク中の液体がこの破損部から漏出するが、この事故は、適当な 場所に逆止め弁を配置することによって防止できる。上記の如〈従来の逆止め弁 は自動式作動弁でろって、外部からの弁操作は一般に不可能である。

速断弁と逆止め弁とを同じ場所に設置することが所望される場合には、従来はこ の一つの弁を別々に設けるかま九は少なくとも弁構造を別々にして設置すること が必要であった。しかしながら、共通のハウジングを設けてその中にこれらの弁 を直列に設置することもできる。けれども、この２つの弁の作用を兼ね備えた７ つの弁を作ることは今迄全く行われていなかりた。

したがりて本発明の目的は、速断弁と逆止め弁との両方の機能を有する簡単な構 造の単一弁の形の新規な弁を提供することである。

発明の構成 本発明の弁について説明すれば、この弁は横型の／１ウジングの中に球形弁閉鎖 部を有し、この閉鎖部内を流通孔が貫ぬいている。この９球形弁閉鎖部は外部か ら操作できる。すなわち、この球形弁閉鎖部は普通の球形弁の場合と同じ操作方 法によつてその開口位Ｒ（たとえば全開位置）から閉鎖位置まで可逆的に回わす ことができる。ハウジングの中の球形弁閉鎖部の上流側の場所に、球を閉じ込め た室を設けるが、この室の直径は１球形弁閉鎖部の流通孔の直径よシ大きくする 。

この室の上流側の場所は外方に向かって開口している。

この室の下流側の末端部に球形弁のシートすなわち着座用のシートを設置する。

このシートは、球形弁閉鎖部の流通孔の上流側の場所に設置でき、あるいは、呈 の下流側の、ただし球形弁閉鎖部の少し上流側に相当する場所に設置できる。

前記の室の中に球をゆるく閉じ込める。球の寸法く球形弁閉鎖部の流通孔の寸法 よシも大であシ、さらにまた、室の上流側の開口の寸法よシも大である。球が室 の底面上に静止したときに、球の中心が球形弁閉鎖部内の流通孔の中心軸よシも 低い位置になるようにする。したがって、ゆるく閉じ込められた球が球形弁閉鎖 部の方に向かって回転移動するときに、これは室の下流側の末端部のシートに着 座しない。

ハウジングを作る場合には、シートのすぐ前の場所に傾斜面を形成させるのが好 ましい。

この弁の作動について説明する。液が通常の状態で流れているとき、および貯液 施設内の場合のように液が流れないときには、弁を横切る圧力差はごく僅かであ る。普通の球形弁の場合のように、本発明の弁においても球形弁閉鎖部を回わす ことによりて弁を開口位置または閉鎖位置に合わせることができる。弁の下流側 に存在する導管が破裂したとき等には前記の圧力差が増大するが、との事態にな った場合には、球に圧力がかかシ、この圧力によって球が回転移動して傾斜面に 到達しシート上に着座して弁を閉鎖するが、この機構は、普通の逆止め弁の機構 と同様である。

球形弁閉鎖部をハンドル等によりて回して一部開口位置に合わせたときには、こ の閉鎖部を通る流通孔の軸方向はハウジング内の孔の軸方向と一致せず、これら の孔は一直線に配列しないが１球形弁閉鎖部が室の中に突出し、逆止め弁として の球の作動を阻止する。

弁に接続された液体系に、弁を通る逆流の形で液を充填する場合には、球形弁閉 鎖部の位置を前記の一部開口位置に合わせるのが適当でちる。

ドオ７手段（ｓｔａｎｄ　ｏｆｆ　ｍｅａｎｓ）を設けることができ、しかして この手段は別個の部材からなるものであってよく、その例には板はねおよび適当 な唇状部材があげられ、そしてこの部材は烏の中の上流側の開口の近辺に配置で きる。

図面の簡単な説明 本発明における前記および他の目的、構成および効果を一層判シ易く説明するた めに、本発明の若干の具体例について添付図面参照下に詳細に説明する。しかし ながら添付図面は本発明の若干の好ましい具体例を示したものにすぎず、本発明 の範凹は決してこれのみに限定されるものではなく、それ以外の種々の好ましい 態様で本発明を実施することも可能であることが理解されるべきである。

第１図は、本発明の連断・逆止め兼用弁の好ましい一例の断面図である。

第二図は、第１図記載の弁の一部の断面図であって、この図には、球形弁閉鎖部 の中の流通孔にシートを配置した場合における該シートの形状が示されている。

第＠２Ａ図は、第７図記載の弁の一部の断面図でありて、この図には、室の下流 側の開口にシートを配置した場合における該シートの形状が示されている。

第３図は、第１図記載の弁の一部の略式上面図であって、この図には、球形弁閉 鎖部にシートを配置した場合に２いて、球形弁閉鎖部の流通孔の軸方向が弁のハ ウジングの軸方向と一致しｔときの弁の状態が示されている。

第３Ａ図は、第７図記載の升の一部の略式上面図であって、この図には、室の下 流側の開口にシートを配置した場合に２いて、球形弁閉＠部の流通孔の軸方向。

が弁のハウジングの斑方向と一致したときの弁の状態が示さｎている。

第９図は、第１図記載の弁の一部の略式上面図でありて、この図には、球形弁閉 鎖部にシートを配置した場合において、球形弁閉鎖部の流通孔を、弁のハウジン グの軸方向に対して鋭角をなす方向に向けたときの弁の状態が示されている。

第ダＡ図は、第１図記載の弁の一部の略式上面図でありて、この図には、呈の下 流側の開口にシートを配置した場合に２いて、球形弁閉鎖部の流通孔を、弁のハ ウジングの軸方向に対して鋭角をなす方向に向けたときの弁の状態が示さｎてい る。

第５図は、第１図記載の弁の一部の略式上面図でありて、この図には、球形弁閉 鎖部にシートを配置した場合において、球形弁閉鎖部が閉鎖位置におるときの弁 の状態が示されている。

第５Ａ図は、第１図記載の弁の一部の略式上面図でらりて、この図には、呈の下 流側の開口にシートを配置した場合において、球形弁閉鎖部が閉鎖位置にあると きの弁の状態が示されている。

好ましい具体例の記述 添付図面の第１図について最初に説明する。第１図の弁のハウジング（１０）は 横位置に保たれ、しかしてハウジング（／Ｑ）は一般に右半分の区域（／コ）と 左半分の区域（ハリとから構成される。各区域の外側には、当該液体系の中の導 管や貯菫タンクの如き液取扱用器具や部材に接続する九めのねじ山を刻設するの が有利である。右半分の区域／コは液体系下流側の部材に接続し、左半分の区域 ／ダは上流側の部材に接続するのが有利でおる。弁のハウジングの下流側の場所 に、のぞき窓（図示せず）が具合よく配置できる。このハウジングの前記の両方 の区域は、ねじ係合部（／６）において相互に結合されて込る。ねじ保合部（／ ６）の後部に、普通の種類の環状シール（／ｌ）を取付ける。弁のハクジング内 の区域／２の中に球形弁閉鎖部（２０）が存在するが、これは外部のハンドル（ ２コ）によって操作できる。これについては後で詳細に説明する。

区域（／２）を通る孔（２ｔ）の寸法は、弁のハウジングの外側の区域（１０） にねじ係合によりて取付けられる導管（すなわち当該液体系の中の導管）（図示 せず）の内径と同じである。球形弁閉鎖部内の流通孔（２６）の直径は、孔（， ２４ｔ）の直径と大体同じであるかまたはそれよシ小である。球形弁閉鎖部の両 側には封止用り／グ（２ｔ）および（３０）がそれぞれ配置され、これによって 、この閉鎖部の周囲からの液漏れが完全に防止でき、しかもこの液漏れ防止作用 は閉鎖部の回転位置に無関係に常に！実に行われる。

弁の左半分の区域（ハ０内の室（３コ）の直径は、孔（二ダ）および流通孔（２ ６）の両者の直径よシ大でちる。

この室の右側の隣に球形弁閉鎖部（２０）が存在し、この室の上流側に開口（３ ｑ）が存在する。開口（３ダ）の直径は、孔（コ４ｔ）および流通孔（コロ）の 直径と同じであるかまたはそれよシ小である。

室（３２）の内部に球（３６）を回転自在に置くが、この球は、特に球形弁閉鎖 部（２０）から離れた場所において、自由に室内で回転移動し得るようにする。

球（３６）の直径Ｆｉ開口（、？４ｔ）や流通孔（２６）の直径よシ大でらりて 、したがって球（３６）はいつも案内に閉じ込められている。

第２図には、球形弁閉鎖部（−〇）の流通孔（２６）に。

配置される着座用シー）　（３ｇ）の形状が明瞭に示されている。しかして第一 図には、弁のハンドル（２コ）を少し回して、シー）　Ｃ，３ｇ＞の側面を球形 弁閉鎖部（２０）内の下流側の側部〔すなわち、呈（３２）に隣接する側部〕の 方に少し向けたときの状態が示されている。シー）（、？ｌｒ）は、弁のハンド ルによって回わすことかできる。第２Ａ図には、室（３コ）の下流側の開口に設 けられ九シート（３♂Ａ）の形状が示されている。第２図および第２Ａ図の両者 に示す如く、シー）　Ｃ，３ｒ＞および（３♂Ａ）は当業界で周知の円錐形また は他のテーパー形に作られ、かつ常法に従って表面加工され、球（３６）がこれ に正しく接したときに、密封部が形成されるようになっている。既述の如く、呈 （３６）の寸法は球（３６）の寸法よシかなシ大きいので、球（３６）が室（３ ６）の底部に静止した場合には、球（３６）の中心は流通孔（２６）の中心軸（ ＋Ｑ）の位置よシも下側にある。ハウジング内の区域（ムリの球形弁閉鎖部（２ ０）のすぐ前の場所には、かさ形ｆ（ベベル面）すなわち傾斜面（４ｔコ）が存 在する。この傾斜面（ダコ）は、球形弁閉鎖部の上流側の傾斜肩面を構成し、こ の肩面があるために、球（３６）は正の方向の圧力差条件のもとて回転移動し、 シー）　＜３１）または（３ｇ人）に着座するが、これについては後で詳しく述 べる。

室（３２）の上流側に板ばねまたは他のスタンドオフ手段（ｐ＋）を取付けるこ とによりて、開口（、？４Ｑの末端部への球（３６）の着座が防止できる。

第１図に示したように球形弁が開放条件下にろりで流通孔（２６）が開いている 場合には、この球形弁閉鎖部（２０）を横切る圧力差は非常に小さい、この状態 の場合には、流体貯蔵のときには流体が弁のハウジング内に停滞し、おるいは流 体が弁を通りて少し流れる。

流体が弁を通って少し流れるようなときには、この流れは弱いから、球（３６） が回転移動して傾斜面（ダコ）に到達することはなく、また、球形弁閉鎖部の流 通孔の中のシート（３ｇ）に着座することもなく、さらにまた、室（３２）の中 のシー）（ＪＪ’Ａ）に着座することもなめ。

したがりて、球（３６）を含む呈（３２）を有するハウジング内は、通常の条件 下では流体の流動が可能である。

下流側の流路が破壊されたときには下流側の圧力が低下するが、このような圧力 損失によって弁のＩ・ウジングを横切る圧力差が増大した場合には、この圧力差 の増大によって球（３乙）が回転移動して傾斜面（弘２）に到達し、そして流通 孔の中のシート（３ｔ）に着座し、または室の中のシート（３ｇ人）に着座し、 弁が閉じて流体の流動を阻止する。上流側の圧力が下流側の圧力よシ犬でちる限 シ、すなわちハンドル２２を操作しない限シ、球（３乙）は上記の如く着座した ままの状態で保たれるであろう。第１図および第３図中に破線で画かれた球（３ ６）は、前記の条件下にシート（、？Ｊ）に着座した球（３６）の位置を示すも のである。第３人図中に破線で画かれた球（３乙）は、前記の条件下にシー）　 （３ｒＡ）に着座した球（３６）の位置を示すものである。

弁のハンドルを回して球形弁閉鎖部（コＯ）をダタ０（または別の所定の角度） 回転させることによって球（３６）をシー）　（ｊｊｒ）ｔりＣ３ＪＡ）から外 した場合には、第グ図および第≠Ａ図に記載の如く球形弁はなお僅か開口してお シ、したがって流体が逆流し、流体が弁内および当該液体系の中に充填または再 充填されるが、この充填または再充填はシートへの球の着座の懸念なしに実施で きる（このような場合において、シートに球が着座するような構造の弁では、球 の着座によりて流動が停止する９゜しかしてこの場合には、本発明によれば室内 に球形弁閉鎖部（２０）が突出するように構成されるので、球の着座が阻止でき るのでちる。

適当な戻シ止め部材（ｄｅｔ＠ｎｔ）を設けること等によりて、球形弁閉鎖部を 所定の位置に確実に保つのが好ましい。

充填操作が完了するとすぐに、球形弁閉鎖部を第１図に記載の全開位置に戻すこ とができる。

第５図および第５Ａ図は、球形弁閉鎖部を回転して閉鎖位置までもってきて、流 体の流動を完全に阻止するときの該閉鎖部の回転態様を示した図面である。これ らの図面から明らかなように、球形弁閉鎖部をハンドル操作等の機械的作動によ りて全開位置、閉鎖位置または一部開口位置まで回転させる場合に１球（３６） は決してこの機械的作動を妨害しない。

本Ｆ！Ａ１１ａ香には本発明の若干の好ましい具体例について詳細に記載されて いるけれども、本発明の範囲は決してこれらの具体例のみに限定されるものでな いことが理解されるべきである。なぜならば、当業者には明らかなように不発明 は種々多様の態様で実施できるものであるからである。

国際調査報告 」シ１コト４コ１くｒ＝＝：：一：？Ｏ’Ａ！：Ｅ：Ｎ：Ｅ：ｉ！ｉＡ：：ＣＮ ＡＬＳ’？３ＣＨＲＥ：’ＣＲＴＯＮ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. １．横型の弁のハワジングの中に貫通孔があり、流通孔を有する球形弁閉鎖部を 備え、この球形弁閉鎖部は、回転によって前記の孔を開口および閉鎖し得るよう に取付けられており、 前記のハワジングの中の前記球形弁閉鎖部の上流側に室を有し、しかしてこの室 はその上流側に開口を有し、 前記の室の下流側の末端部に適当なシートを備え、前記の室の中に球が閉じ込め られており、前記の球形弁閉鎖部を横切る圧力差が通常の操作時の圧力差の値で あるときには球が前記の室の下面上に存在し、そしてこのときの球の中心は前記 の流通孔の中心軸より下方に存在し、上流から下流への操作圧が異常に高く上昇 したときには、この圧力上昇によって球が前記の室の下流側の末端部の前記シー トに着座するように構成したことを特徴とする遮断・逆止め兼用弁。
2. ２．ハウジング内の球形弁閉鎖部の上流側の場所に傾斜した肩部を有し、上流側 から下流側への作動圧が異常に高く上昇したときに前記の室の下流側の末端部の シートに、球がこの肩部を利用して回転移動して確実に着座し得るように構成し たことを特徴とする請求の範囲第１項記載の弁。
3. ３．室の上流側の開口への球の着座、すなわち上流側の場所への球の着座を避け るために、スタンドオフ手段を設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の 弁。
4. ４．球形弁閉鎖部が一部開口位値まで安定に回転し得る機構を有し、この一部開 口位畳では、逆の流れがこの球形弁閉鎖部の流通孔および球の周囲を通って弁内 を通過でき、そしてこの場合における該流通孔は、この逆流の中断の際に球がシ ートに着座するのを充分防止できるような角度の位値に存在することを特徴とす る請求の範囲第１項記載の弁。
5. ５．シートを球形弁閉鎖部に設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載の弁 。
6. ６．シートを室の下流側の開口に設けたことを特徴とする請求の範囲第１項記載 の弁。