説明

手動ボール弁、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニット

【課題】省スペースで、保全が容易な手動ボール弁、及び手動ボール弁の取付構造の提供。
【解決手段】第1開口部17a及び第2開口部17bが形成された弁ボディ11と、第1開口部17aと第2開口部17bとを連通させるための流路が形成され弁ボディ11の内部に回転可能に保持されたボール弁体13と、ボール弁体13を回転させる取っ手を有する手動ボール弁10において、第1開口部17aと第2開口部17bとが、直交して形成され、第1開口部17aが、面シール部11aを備え、第2開口部17bが、管状シール部11bを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、手動のボールバルブを用いた設備の小型化が実現可能な、手動のボールバルブ、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットに関する。
【背景技術】
【0002】
従来から、設備の配管に手動ボール弁はよく用いられている。これは、手動ボール弁が、内部に流路が設けられた球状の弁体をボディの外部に設けられたハンドルで回転させることで、流路を連通、遮断することの出来る弁であり、他のバルブに比べて圧損が小さく、構造が単純であるために壊れにくいなどのメリットがあるためである。
手動ボール弁が用いられる例として、例えば、設備の配管中にフィルタが設けられている場合に、保全の目的でフィルタの前後に手動ボール弁が設けられるようなケースが考えられる。
これは、フィルタの交換時に手動ボール弁を閉じることで、配管内に溜まっている液体等が流れ出る量を最小限にとどめ、フィルタ交換を容易に行うことが出来るからである。
【0003】
ところで、手動ボール弁の構造については、特許文献1や特許文献2に記載されるようなものが一般的である。
特許文献1の手動ボール弁は、ねじ込み配管用になっており、ニップルやネジを切った配管をねじ込んで組み付けることになる。
また、特許文献2の手動ボール弁は、フランジ接続用になっており、配管にフランジを溶接したものや、フランジ接続する別の機器にパッキンを挟んでボルトで固定することになる。
このように、特許文献1及び特許文献2に開示される手動ボール弁は、接続部分の形状こそ違うものの、入口側から出口側に直線で流路を形成し、球状の弁体にも直線流路を形成して、開の位置に弁体に接続される取っ手を回転させ、入口側と出口側を連通させる構造になっている。
球状の弁体に形成された流路は、入口側と出口側の流路の径と同じ径とすることができ、直線状に流路を形成することができるため、流路の抵抗が少なくできるというメリットがある。
【0004】
図8には、従来技術におけるバイパスラインが組んであるフィルタ設備の斜視図である。
生産上の都合で長時間設備停止を行えない設備の配管にフィルタを設ける場合は、バイパスラインを組んで、予備のフィルタを用意するのが一般的である。そして、図8に示すようにフィルタの前後には特許文献1に示したような手動ボール弁が備えられている。
このような、図8に示すフィルタモジュール100には、特許文献2に示されるような手動ボール弁110を用いても、必要な構成はほぼ同じである。
【0005】
フィルタモジュール100は、設備のラインに入力側接続されるチーズ112から2系統に分岐され、メインライン101aとバイパスライン101bに分けられる。
メインライン101aでは、チーズ112からニップル114を介してメイン側手動ボール弁110aが接続され、さらにニップル114、メイン側フィルタ111a、ニップル114、メイン側手動ボール弁110a、ニップル114、チーズ112と接続されて、出力側に接続される。
一方、バイパスライン101bでは、チーズ112からニップル114を介してエルボ113に接続され、さらにニップル114、バイパス側手動ボール弁110b、ニップル114、バイパス側フィルタ111b、ニップル114、バイパス側手動ボール弁110b、ニップル114、エルボ113、ニップル114と接続され、出力側のチーズ112に合流する。
【0006】
このように、メインライン101aとバイパスライン101bを設け、それぞれにメイン側フィルタ111a、バイパス側フィルタ111bを設けておき、設備使用時に通常はメイン側手動ボール弁110aを開け、バイパス側手動ボール弁110bは閉じておき、メインライン101a側のラインを使用する。
メイン側フィルタ111aを交換する際に、バイパス側手動ボール弁110bを開け、メイン側手動ボール弁110aを閉じることで、ラインを切り替え、バイパス側フィルタ111b側を使用している間にメイン側フィルタ111aの交換を行う。
このように構成することで、設備を停止することなくメイン側フィルタ111a又はバイパス側フィルタ111bの交換を行うことが出来る。
【0007】
一般的には、図8に示したような形態になるが、フィルタユニットをモジュール化した特許文献3や、特許文献4のようなものもある。
ただし、このようなフィルタユニットはバイパスを組んで設備を止めないようにフィルタを交換することを目的としてモジュール化されてはおらず、その様な目的で使う場合は、特許文献3や、特許文献4のフィルタユニットを2組用意して切り替える必要がある。
【特許文献1】特開平5−332462号公報
【特許文献2】実開平5−30647号公報
【特許文献3】実開2004−322046号公報
【特許文献4】特許3165522号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、従来技術では設備の小型化が困難であるという問題があった。
上記のような構成でフィルタモジュール100の配管をするために、チーズ112からメイン側フィルタ111a及びバイパス側フィルタ111bの間に、複数の配管部材を設ける必要があり、結果的に設備が大きくなってしまう。
また、設備保全時には、これらの配管や機器を外せるだけのスペースを必要とする。
配管等を外すスペースは、最低でもパイプレンチを回すスペースを必要とするので、配管の設計において大きな制約となる。
【0009】
すなわち、特許文献1及び特許文献2の手動ボール弁を用いた流体機器メンテナンス用の配管を行う場合、例えばフィルタモジュールの入力側と出力側に手動ボール弁を1つずつ設けるようなケースであっても、手動ボール弁、ニップル、フィルタモジュール、ニップル、手動ボール弁という並びで配管しなければならず、配管スペースを必要とする。
図8に示すケースであれば、さらにチーズとエルボを必要とするので、配管は長くなり、また、保全用にスペースを確保する必要があるので、設備の大きさも大きくなるというような問題があった。
この点は、配管によってバイパスを形成する必要があるため、特許文献3及び特許文献4に関しても同様の問題がある。
【0010】
つまり、特許文献1乃至特許文献4に示されるボール弁とフィルタを組み合わせたようなフィルタユニットを構成した場合、ボール弁やフィルタの構成から、設備の小型化が困難であるという問題があった。
この問題は、フィルタやボール弁の接続部分に配管を用いてフィルタユニットを構成している点が問題であるとも言えるので、ボール弁の構造を見直し、ねじ込み配管やフランジ接続による配管を廃することで、問題を解決しうると考える。
【0011】
そこで、本発明ではこのような問題を解決するためになされたものであり、省スペースなユニットを構成可能な手動ボール弁、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットの提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0012】
前記目的を達成するために、本発明の以下のような特徴を有する。
(1)第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁において、
前記第1ポートと前記第2ポートとが、直交して形成され、前記第1ポートが、平面シール構造を備え、前記第2ポートが、円筒シール構造を備えることを特徴とする。
(2)(1)に記載する手動ボール弁において、
前記平面シール構造が、第1ポートの流路回りに形成された溝にシール部材が装着されており、前記円筒シール構造が、第2ポートの平面から突出した中空円筒形状の流路部の外周に形成された溝にシール部材装着されていることを特徴とする。
【0013】
(3)第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第1流路と第2流路が形成されたブロックに取り付ける手動ボール弁取付構造において、
前記第1ポートと前記第2ポートとが、直交して形成され、前記第1ポートは平面シール部を備え、前記第2ポートは円筒シール部を備え、前記第1流路と前記第2流路とが、直交して形成され、前記第1流路は第1平面に形成され、前記第2流路は第2平面に形成され、該第2平面には前記第2流路に接続するシール凹部が形成され、前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第1平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて装着されることを特徴とする。
【0014】
(4)第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第1流路と第2流路が形成されたブロックに取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、
前記第1ポートと前記第2ポートとが、直交して形成され、前記第1ポートは平面シール部を備え、前記第2ポートは円筒シール部を備え、前記第1流路と前記第2流路とが、直交して形成され、前記第1流路は第1平面に形成され、前記第2流路は第2平面に形成され、該第2平面には前記第2流路に接続するシール凹部が形成され、前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第1平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて装着されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0015】
このような特徴を有する本発明の手動ボール弁、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットにより、以下のような作用、効果が得られる。
(1)本発明は、第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、該第1ポートと該第2ポートとを連通させるための流路が形成され該弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁において、第1ポートと第2ポートとが、直交して形成され、第1ポートが、平面シール構造を備え、第2ポートが、円筒シール構造を備えることを特徴とするので、手動ボール弁を用いた設備の小型化に貢献する。
【0016】
これは、例えば、特許文献1や特許文献2に示された手動ボール弁を用いる場合、手動ボール弁が開の状態で入口側から、手動ボール弁、ニップル、接続する機器、ニップル、及び手動ボール弁と接続し、そして出口側に直列に並ぶ構成となる。
すなわち、入口側を第1ポートに対応させると、出口側は第2ポートに対応し、第1ポートから第2ポートまでの長さは、手動ボール弁、ニップル、接続する機器の分を直列するだけのスペースを必要とするので、設備が大きくなってしまうという問題があった。
【0017】
しかし、本発明によれば、手動ボール弁の第1ポートと第2ポートが直交するように形成し、第1ポートに平面シール構造を備え、第2ポートに円筒シール構造を備えることで、配管経路を立体的に構成し、例えばブロック等に手動ボールバルブを直接取り付け可能となるので、ボール弁を機器に取り付ける時に、エルボやチーズ、ニップル等の配管材料を必要とせず、省スペースで設備を構成することが可能となる。
【0018】
また、例えばボール弁を流路ブロックに取り付ける場合、部品点数を少なくするために流路ブロック側を切り欠き、その切り欠きにボール弁を取り付け可能とするような構成にすることが考えられる。
この場合、直交する第1ポートと第2ポートの両側に円筒シール構造を備えることとすると、両方が円筒シール構造であるために、円筒部の突起が邪魔することで、流路ブロックにボール弁が取り付けられないことになる。
逆に両方が平面シール構造では、平面シールのシール性を確保するために2面に対して押圧力をかける必要があるが、ボルトの締結では直交する2面に対して均一に押圧力をかけることができないため、シール性が確保できない虞がある。
【0019】
しかし、第1ポートに平面シール構造であり、第2ポートが円筒シール構造であれば、第1ポート側が平面シール構造であるために、円筒シール構造側で位置が決められ、平面シール構造側にボルトを締結する等の押圧力をかけることのできる構成とすれば、平面とのシール性を保つことが可能となる。
したがって、円筒シール構造側と、平面シール構造側の両方でシール性を確保することが可能となるので、直交して形成される第1ポートと第2ポートを備えるボール弁を取り付けてシール性を確保することが可能となり、省スペースの設備を実現可能となる。
【0020】
(2)(1)に記載するボール弁において、
平面シール構造が、第1ポートの流路回りに形成された溝にシール部材が装着されており、円筒シール構造が、第2ポートの平面から突出した中空円筒形状の流路部の外周に形成された溝にシール部材が装着されていることを特徴とするので、(1)の効果を有効に引き出すことが可能である。
【0021】
(3)本発明は、第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、第1ポートと第2ポートとを連通させるための流路が形成され弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第1流路と第2流路が形成されたブロックに取り付ける手動ボール弁取付構造において、第1ポートと第2ポートとが、直交して形成され、第1ポートは平面シール部を備え、第2ポートは円筒シール部を備え、第1流路と第2流路とが、直交して形成され、第1流路は第1平面に形成され、第2流路は第2平面に形成され、第2平面には第2流路に接続するシール凹部が形成され、手動ボール弁は、平面シール部が前記第1平面に当接し、円筒シール部がシール凹部に挿入されて装着される。
このような手動ボール弁取付構造を採用することで、ブロックと手動ボール弁は円筒シール部及び平面シール部でシール性が確保され、ブロックと手動ボール弁は継ぎ手なしで組み付けることが可能となるので、流路が短くコンパクトに構成することが可能となる。
このため、省スペースの設備を実現することに貢献する。
【0022】
(4)本発明は、第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、第1ポートと第2ポートとを連通させるための流路が形成され弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第1流路と第2流路が形成されたブロックに取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、第1ポートと第2ポートとが、直交して形成され、第1ポートは平面シール部を備え、第2ポートは円筒シール部を備え、第1流路と第2流路とが、直交して形成され、第1流路は第1平面に形成され、第2流路は第2平面に形成され、該第2平面には第2流路に接続するシール凹部が形成され、手動ボール弁は、平面シール部が第1平面に当接し、円筒シール部がシール凹部に挿入されて装着される。
このような手動ボール弁付きユニットとして、手動ボール弁を用いてユニット化することが出来るので、流路を短くコンパクトなユニットが構成でき、省スペースの設備を実現することに貢献する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の本実施例について図面を用いて説明する。最初に本実施例の構成について説明する。
図1に、本実施例のフィルタモジュールの斜視図を示す。
また、図2に、本実施例の手動ボール弁の取り付け状態を示す斜視図を示し、図3(a)に、本実施例の手動ボール弁の側面図、及び図3(b)に、本実施例の手動ボール弁の断面図を示している。
フィルタモジュール50は、図8のフィルタモジュール100を本発明の手動ボール弁10を用いることによって、ユニット化され、コンパクト化されたものである。
手動ボール弁10は、図2に示すように、フィルタモジュール50を構成するブロック51に直接取り付けられる。
【0024】
フィルタモジュール50の説明を行う前に、まず手動ボール弁10の構成について説明を行う。
手動ボール弁10は、図3(a)及び図3(b)に示すように、弁ボディ11、ハンドル12、及びボール弁体13で構成されている。
弁ボディ11は、略正方形の外観をしており、黄銅、アルミニウム、鉄等の鋳物で作られている。ただし、弁ボディ11の用途によっては、PVC等の樹脂によって成形されていても良い。
弁ボディ11の内部には、ボール弁体13が備えられ、その周囲には弁シール14が備えられている。ボール弁体13は外側が球状であり、内部にL字型の流路が形成されている。
このボール弁体13の上部にハンドル12がシャフト16を介して接続され、ハンドル12によってボール弁体13は回動し、それに連動してL字型流路が動くので、流路の遮断、連通を行うことが出来る。
【0025】
弁ボディ11には、面シール部11aと、管状シール部11bが備えられている。
面シール部11aと管状シール部11bは、弁ボディ11の外周6面のうち、隣り合う面に設けられており、管状シール部11bはハンドル12の取り付けられる面の対面になるように構成されている。
また、管状シール部11bの中心部は流路となる第2開口部17bが設けられている。そして、管状シール部11bの外周面には溝が設けられ、Oリング15が備えられている。
一方、面シール部11aの対面には、弁ボディ11を貫通してネジ孔11cが設けられている。また、面シール部11aの中心部には流路となる第1開口部17aが設けられている。そして、第1開口部17aの外周部には溝が設けられ、Oリング15が備えられている。
【0026】
次に、手動ボール弁10の組み付けについて説明を行う。
まず、図2に示されるようなブロック51に、手動ボール弁10を組み付ける場合、図3(b)に示されるように、ブロック51は一部が切り欠かれ、第1平面51a及び第2平面51fが形成される。第1平面51aにはネジ穴51cが設けられ、第2平面51fにはシール凹部51bが設けられている。
そして、手動ボール弁10を組み付ける際には、ブロック51に備えられるシール凹部51bに対して垂直方向から、手動ボール弁10の管状シール部11bをシール凹部51bに差し込む。
その後、図2に示されるように、ネジ孔11cにボルト20を差し込み、ネジ穴51cに締め込むことで、手動ボール弁10のブロック51への組み付けは完了する。
シール凹部51bと管状シール部11bは、Oリング15によってシールされ、また、面シール部11aと第1平面51aは、ボルト20を締結することで面シール部11aに備えるOリング15が潰されることでシールされる。
【0027】
このように構成される手動ボール弁10は下記のような作用、効果を示す。
ブロック51と手動ボール弁10が組み付けられることで、図3(b)に示すような流路が構成される。すなわち、ブロック51に2カ所開けられた第1連通穴51d及び第2連通穴51eは、手動ボール弁10によって連通、遮断される。
詳しくは、手動ボール弁10に備えるハンドル12を回転させることで、第1連通穴51dと連通する第2開口部17bと、第2連通穴51eと連通する第1開口部17aを、連通、遮断する。
図2に示す状態で、第1開口部17aと第2開口部17bは連通しており、ハンドル12を90度動かすことで、ボール弁体13が回動し、第1開口部17aと第2開口部17bは遮断される。
なお、流体の流れは図3(b)に示すように、第1連通穴51dから第2連通穴51eに流れるようにしても良いし、逆に第2連通穴51eから第1連通穴51dに流れるようにしても良い。手動ボール弁10の構造上、特に流体の流れ方向について規制はないからである。
【0028】
このようにブロック51に組み付けられた手動ボール弁10は、Oリング15が潰されることによって、面シール部11aと第1平面51a、及び管状シール部11bとシール凹部51bが密着しシールされるので、液漏れの心配がない。
また、ボルト20を、ネジ孔11cを貫通してネジ穴51cに締め付けるだけで、組み付けが完了するので、特殊な工具を必要とせず、組み付けは非常に容易で素早く行うことが出来る。これによって、手動ボール弁10を交換したい場合にも短時間で作業が終了するため施工時間が短縮できる。
また保全についても、手動ボール弁10ごとOリング15を交換することでシール性が保たれるため、短時間で容易に保全を行うことができ、パイプレンチなどを用いて配管を外す等の作業を不要とするため、保全スペースを小さくできる。
【0029】
このような手動ボール弁10は、例えばフィルタモジュール50等のユニットに取り付けられる場合に、省スペース化に貢献するため、有効である。
フィルタモジュール50の他にも、例えば図示しないストレーナをモジュール化したり、各種計測機器をモジュール化したりする用途に使用可能である。特に、複数の手動ボール弁10を取り付ける必要がある場合は効果的であり、例えば、ストレーナやフィルタの為にバイパスを組んで、予備のラインを設ける場合に効果が高い。
【0030】
ここで、複数の事例を紹介しても、手動ボール弁10の部分の働きは同様となり、冗長であるので、フィルタモジュール50を代表させて説明を行う。
フィルタモジュール50は、図1に示されるような形状をしており、第1フィルタ52Rと第2フィルタ52Lを備えている。
第1フィルタ52R及び第2フィルタ52Lは、内部に流路が設けられたブロック51に取り付けられ、ブロック51には4つの手動ボール弁10が取り付けられている。
【0031】
図4には、本実施例のフィルタモジュールの正面図が描かれている。
図5には、本実施例のフィルタモジュールの側面図が一部破断して内部が見えるように描かれている。この場合は左側面が描かれている。
図6には、本実施例のフィルタモジュールの上面図が描かれている。
なお、図4乃至図6はそれぞれ対応する関係にあるので、説明も対応させて行うことにする。この図4乃至図6の斜視図にあたるのが図1である。
ここでは、ブロック51に取り付けられる4つの手動ボール弁10に対して、便宜上名前を付けることにする。
前述したブロック51の上面に取り付けられる手動ボール弁10は、図6に示すように、第1左側ボール弁10R1、第2左側ボール弁10R2、第1右側ボール弁10L1、及び第2右側ボール弁10L2の4つとなる。
また、ブロック51には入力口60が1つと、出力口61が2カ所設けられている。
この出力口61は、同時に使用するわけではなく、使用時はどちらか片側にメクラプラグを用いて流路を塞ぎ、片側を使用する。図6では上方向の出力口61は塞がれているものとする。
【0032】
回路の構成によっては、出力口61の取り出し方向を変えた方が、配管長が短くなり、圧力損失が抑えられるなどのメリットがある。この構成は、加工上も止まり穴とする必要がないため、加工コストが押さえられる等のメリットがある。
またブロック51には入口側圧力計測ポート51g及び出口側圧力計測ポート51hが備えられ、図示しない第1圧力検出器53a及び第2圧力検出器53bが接続できるような構成となっている。この第1圧力検出器53a及び第2圧力検出器53bを備えることにより第2フィルタ52L又は第1フィルタ52Rの差圧を検出でき、フィルタのつまり具合を把握し、異常を検出する役割を果たす。
ただし、圧力検出器の数は特に限定されるものではなく、1つでも2つ以上設けても構わない。また、差圧を検出できる圧力検出器を用いても良い。
また、ブロック51に設けられる入口側圧力計測ポート51g及び出口側圧力計測ポート51hの位置についても、適宜変更することを妨げない。図1には、メクラプラグがブロック51の上面に設けられているが、これは加工上の制限から設けられているものであるので、このような穴を利用しても良い。
【0033】
また、ブロック51の下部には第1フィルタ52R及び第2フィルタ52Lが取り付けられている。
この第1フィルタ52R及び第2フィルタ52Lは、ブロック51にボルト55で取り付けられており、ブロック51の下側から取り付け取り外しが容易に行えるようになっている。第1フィルタ52R及び第2フィルタ52Lの外側にはケーシング56が備えられ、中にはフィルタエレメント54が備えられている。
フィルタエレメント54が汚れてこれば、ボルト55を回してブロック51から外せば、ケーシング56ごとフィルタエレメント54を外れるので、フィルタエレメント54を交換することができる。
フィルタモジュール100の流路は、図7を用いて説明する。
【0034】
図7は、本実施例のフィルタモジュールの配管系統図である。
図7に示される通りフィルタモジュール50の配管は、IN側から流体が供給されて途中で2つに流路が分岐され、片側には、第1左側ボール弁10R1、第1フィルタ52R、及び第2左側ボール弁10R2が備えられ、片側には、第1右側ボール弁10L1、第2フィルタ52L、及び第2右側ボール弁10L2が備えられており、合流してOUT側に接続される。
そして、流路上には第1圧力検出器53a及び第2圧力検出器53bを備えることが可能である。なお、図7は図8に示される従来技術のバイパスと同じ回路を示しているが、圧力検出器に差圧式のものを用いていない点で異なる。
このような流路構成で、第1左側ボール弁10R1及び第2左側ボール弁10R2が開の時は、第1右側ボール弁10L1及び第2右側ボール弁10L2の時は閉状態になっているように、常に第1フィルタ52R又は第2フィルタ52Lのいずれか一方を通過するように手動ボール弁10の開閉を行って運用する。
【0035】
この様子を、図5を使って実際にどのような液体の流れになるかについて、次に説明を行う。
図1に示す入力口60に接続される配管から、液体がフィルタモジュール50に流れ込むと、第1左側ボール弁10R1又は第1右側ボール弁10L1のいずれか開いている方に、液体は流れていく。先述のように第1左側ボール弁10R1又は第1右側ボール弁10L1の何れか一方は必ず閉じているものとする。
この場合は、図6に示すように、第1右側ボール弁10L1及び第2右側ボール弁10L2は閉じられているので、必然的に第1左側ボール弁10R1側に液体は流れ、矢印A1にしたがって進む。
【0036】
次に、第1左側ボール弁10R1の内部に流れ込んだ液体は、ボール弁体13内に備えられた流路にしたがい、第2開口部17b側に導かれ、図5の矢印A2へと進む。
そして、液体は第2フィルタ52Lへと流れ込み、フィルタエレメント54を通過して液体中の汚れを取り除き、矢印A4へと進む。
そして、矢印A5にしたがい、第2右側ボール弁10L2へと流れ込んだ後、図6に示される矢印A6へと流れる。その後、矢印A7と進んで、出力口61に排出される。
第1左側ボール弁10R1及び第2左側ボール弁10R2が開状態にあり、第1右側ボール弁10L1及び第2右側ボール弁10L2が閉状態にある場合も、同様の流れで第1左側ボール弁10R1、第1フィルタ52R、及び第2左側ボール弁10R2を順に通過する。
【0037】
このように本発明の手動ボール弁10を組み込んだフィルタモジュール50は構成されるので、以下の効果作用を示す。
まず、フィルタモジュール50は、図8に示すフィルタモジュール100と同等の機能を示すものであるが、エルボ113やニップル114等の配管材を用いずに手動ボール弁10を第1フィルタ52R及び第2フィルタ52Lに組み付けることが可能であるので、図8に示すフィルタモジュール100に比べ図1に示すフィルタモジュール50は1/3程度までスリム化することが出来る。
このように、大幅にフィルタモジュール50の幅を小さくすることが出来るので、フィルタモジュール50が必要とするスペースは削減され、結果として設備を小型化することが可能である。もちろん、取り外しが簡易な手動ボール弁10を使用しているため、メンテナンススペースも小さくできるメリットがある。
【0038】
また、手動ボール弁10はブロック51にボルト20で締結されるシンプルな構造であるので、手動ボール弁10を取り外すような事態になった場合でも、保全時間を短縮可能である。
従来のフィルタモジュール100において手動ボール弁110を取り外すような場合には、パイプレンチなどを用いて配管を取り外し、シールテープを巻き直して、再び組み付けるという大がかりな作業を必要としたため、保全時間がかかり、そのためのスペースを多く必要とした。
しかし、本実施例の手動ボール弁10を用いたフィルタモジュール50であれば、ボルト20を外すだけで手動ボール弁10をブロック51から抜き取ることが出来るので、短時間で交換が可能である。
手動ボール弁10をフィルタモジュール50から外すような場合には、設備を停止する必要がある場合が多い。この際に、保全時間が短縮できることは、設備停止時間を短縮でき、設備稼働率を上げることに貢献することが出来る。
【0039】
以上に説明した、本実施例の手動ボール弁、手動ボール弁取付構造及び手動ボール弁付きユニットによれば、以下のような優れた作用、効果が得られる。
(1)本実施例は、第1開口部17a及び第2開口部17bが形成された弁ボディ11と、第1開口部17aと第2開口部17bとを連通させるための流路が形成され弁ボディ11の内部に回転可能に保持されたボール弁体13と、ボール弁体13を回転させる取っ手を有する手動ボール弁10において、第1開口部17aと第2開口部17bとが、直交して形成され、第1開口部17aが、面シール部11aを備え、第2開口部17bが、管状シール部11bを備えることを特徴とするので、手動ボール弁10を用いた設備の小型化に貢献する。
【0040】
これは、例えば、特許文献1や特許文献2に示された手動ボール弁110を用いた場合、手動ボール弁110が開の状態で入口側から、手動ボール弁110、ニップル114、接続する機器、ニップル114、及び手動ボール弁110と接続し、そして出口側に直列に並ぶ構成となる。
すなわち、入口側を第1ポートに対応させると、出口側は第2ポートに対応し、第1ポートから第2ポートまでの長さは、手動ボール弁110、ニップル114、接続する機器の分を直列するだけのスペースを必要とするので、設備が大きくなってしまうという問題があった。
【0041】
しかし、本実施例によれば、手動ボール弁10の第1開口部17aと第2開口部17bが直交するように形成し、第1開口部17aに面シール部11aを備え、第2開口部17bに管状シール部11bを備えることで、配管経路を立体的に構成し、ブロック51に手動ボール弁10を直接取り付け可能となるので、ボール弁を機器に取り付ける時に、エルボやチーズ、ニップル等の配管材料を必要とせず、省スペースで設備を構成することが可能となる。
【0042】
また、第1開口部17aに面シール部11a、第2開口部17bに管状シール部11bを設けたことで、管状シール部11b側で位置が決められ、面シール部11a側にボルト20を締結する構成とすれば、平面とのシール性を保つことが可能となる。
したがって、管状シール部11b側と、面シール部11a側の両方でシール性を確保することが可能となるので、直交して形成される第1開口部17aと第2開口部17bを備える手動ボール弁10を取り付けてシール性を確保することが可能となり、省スペースの設備を実現可能となる。
また、第2開口部17bの管状シール部11b側で差し込むようにしてシール凹部51bに組み付けられることになるので、組み付け、取り外しが容易になり、特許文献1又は特許文献2に示される手動ボール弁110を用いた場合のように、配管を外す必要もないので、保全の必要がある場合にもその時間を短縮することが可能になる。
【0043】
(2)(1)に記載する手動ボール弁10において、面シール部11aが、第1開口部17aの流路回りに形成された溝にOリング15が装着されており、管状シール部11bが、第2開口部17bの平面から突出した中空円筒形状の流路部の外周に形成された溝にOリング15が装着されていることを特徴とするので、(1)の効果を有効に引き出すことが可能である。
【0044】
(3)本実施例は、第1開口部17a及び第2開口部17bが形成された弁ボディ11と、第1開口部17aと第2開口部17bとを連通させるための流路が形成され弁ボディ11の内部に回転可能に保持されたボール弁体13と、ボール弁体13を回転させる取っ手を有する手動ボール弁10を、第2連通穴51eと第1連通穴51dが形成されたブロック51に取り付ける手動ボール弁取付構造において、第1開口部17aと第2開口部17bとが、直交して形成され、第1開口部17aは面シール部11aを備え、第2開口部17bは管状シール部11bを備え、第2連通穴51eと第1連通穴51dとが、直交して形成され、第2連通穴51eは第1平面51aに形成され、第1連通穴51dは第2平面51fに形成され、第2平面51fには第1連通穴51dに接続するシール凹部51bが形成され、手動ボール弁10は、面シール部11aが第1平面51aに当接し、管状シール部11bがシール凹部51bに挿入されて装着される。
このような手動ボール弁10の取付構造を採用することで、ブロック51と手動ボール弁10は面シール部11a及び管状シール部11bでシール性が確保され、ブロック51と手動ボール弁10は継ぎ手なしで組み付けることが可能となるので、流路が短くコンパクトに構成することが可能となる。
このため、省スペースの設備を実現することに貢献する。また、取り付け方法が容易であるので、保全にかかる時間を短縮することが可能となる。
【0045】
(4)本実施例は、第1開口部17a及び第2開口部17bが形成された弁ボディ11と、第1開口部17aと第2開口部17bとを連通させるための流路が形成され弁ボディ11の内部に回転可能に保持されたボール弁体13と、ボール弁体13を回転させる取っ手を有する手動ボール弁10を、第2連通穴51eと第1連通穴51dが形成されたブロック51に取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、第1開口部17aと第2開口部17bとが、直交して形成され、第1開口部17aは面シール部11aを備え、第2開口部17bは管状シール部11bを備え、第2連通穴51eと第1連通穴51dとが、直交して形成され、第2連通穴51eは第1平面51aに形成され、第1連通穴51dは第2平面51fに形成され、第2平面51fには第1連通穴51dに接続するシール凹部51bが形成され、手動ボール弁10は、面シール部11aが第1平面51aに当接し、管状シール部11bがシール凹部51bに挿入されて装着される。
このようなフィルタモジュール50として、手動ボール弁10を用いてユニット化することが出来るので、流路を短くコンパクトなユニットが構成でき、省スペースの設備を実現することに貢献する。
【0046】
なお、本発明の実施の形態について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定され
ることなく、色々な応用が可能である。
例えば、フィルタモジュール50のようにフィルタだけでなく、例えばストレーナなどを用い、ストレーナモジュールに手動ボール弁10を組み付けるような構成でも良いし、フィルタモジュール50はバイパスを組まなくても、例えば、第1右側ボール弁10L1、ブロック51、第2フィルタ52L、及び第2右側ボール弁10L2を一組としたモジュールとしても良い。
【図面の簡単な説明】
【0047】
【図1】本実施例の、フィルタモジュールの斜視図を示している。
【図2】本実施例の、手動ボール弁の取り付け状態を示す斜視図を示している。
【図3】(a)本実施例の、手動ボール弁の側面図を示している。(b)本実施例の、手動ボール弁の断面図を示している。
【図4】本実施例の、フィルタモジュールの正面図を示している。
【図5】本実施例の、フィルタモジュールの左側面図が一部破断して内部が見えるように示している。
【図6】本実施例の、フィルタモジュールの上面図を示している。
【図7】本実施例の、フィルタモジュールの配管系統図を示している。
【図8】従来技術の、バイパスラインが組んであるフィルタ設備の斜視図を示している。
【符号の説明】
【0048】
10 手動ボール弁
11 弁ボディ
11a 面シール部
11b 管状シール部
11c ネジ孔
12 ハンドル
13 弁体
14 弁シール
15 Oリング
16 シャフト
17a 第1開口部
17b 第2開口部
20 ボルト
50 フィルタモジュール
51 ブロック
52L 第2フィルタ
52R 第1フィルタ
60 入力口
61 出力口

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁において、
前記第1ポートと前記第2ポートとが、直交して形成され、
前記第1ポートは、平面シール構造を備え、
前記第2ポートは、円筒シール構造を備えることを特徴とする手動ボール弁。
【請求項2】
請求項1に記載する手動ボール弁において、
前記平面シール構造は、第1ポートの流路回りに形成された溝にシール部材が装着され、
前記円筒シール構造は、第2ポートの平面から突出した中空円筒形状の流路部の外周に形成された溝にシール部材装着されていることを特徴とする手動ボール弁。
【請求項3】
第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第1流路と第2流路が形成されたブロックに取り付ける手動ボール弁取付構造において、
前記第1ポートと前記第2ポートとが、直交して形成され、
前記第1ポートは平面シール部を備え、
前記第2ポートは円筒シール部を備え、
前記第1流路と前記第2流路とが、直交して形成され、
前記第1流路は第1平面に形成され、
前記第2流路は第2平面に形成され、該第2平面には前記第2流路に接続するシール凹部が形成され、
前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第1平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて装着されることを特徴とする手動ボール弁取付構造。
【請求項4】
第1ポート及び第2ポートが形成された弁本体と、前記第1ポートと前記第2ポートとを連通させるための流路が形成され前記弁本体の内部に回転可能に保持されたボール弁体と、該ボール弁体を回転させる取っ手を有する手動ボール弁を、第1流路と第2流路が形成されたブロックに取り付けた手動ボール弁付きユニットにおいて、
前記第1ポートと前記第2ポートとが、直交して形成され、
前記第1ポートは平面シール部を備え、
前記第2ポートは円筒シール部を備え、
前記第1流路と前記第2流路とが、直交して形成され、
前記第1流路は第1平面に形成され、
前記第2流路は第2平面に形成され、該第2平面には前記第2流路に接続するシール凹部が形成され、
前記手動ボール弁は、前記平面シール部が前記第1平面に当接し、前記円筒シール部が前記シール凹部に挿入されて装着されることを特徴とする手動ボール弁付きユニット。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【公開番号】特開2008−89129(P2008−89129A)
【公開日】平成20年4月17日(2008.4.17)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−272542(P2006−272542)
【出願日】平成18年10月4日(2006.10.4)
【出願人】(000106760)シーケーディ株式会社 (627)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】