球阀

摘要

本发明提供一种球阀，该球阀在球体和压环之间不设置球座的情况下防止球体和压环的接触，并具有优异的耐用性。该球阀具备：阀体，具有入口流路、出口流路以及连结这些流路之间的内部空间；球体，设置于内部空间，通过绕基准轴旋转来开闭所述流路；操作机构，使该球体绕基准轴旋转；阀杆，用于连结该操作机构和球体；球座，以围上球体的周围的方式设置于内部空间，在侧面具有大致圆筒形状的开口部；压环，内嵌于球座的开口部；其中，压环在阀体侧的端部具有从外周端部向外突出的突起部，球座具有切槽部，该切槽部设置成与突起部进行嵌合，压环以使突起部的球体侧的端面抵接于球座的切槽部的方式嵌合于开口部。

权利要求

1.一种球阀，具备：

阀体，具有入口流路、出口流路以及连结这些流路之间的内部空间；

球体，设置于所述内部空间，通过绕基准轴旋转来开闭所述流路；

操作机构，使所述球体绕基准轴旋转；

阀杆，用于连结所述操作机构和所述球体；

球座，以围上所述球体的周围的方式设置于所述内部空间，在侧面具有大致圆筒形状的开口部；

压环，内嵌于所述球座的所述开口部；

其特征在于，

所述压环在所述阀体侧的端部具有从外周端部向外突出的突起部，所述球座具有切槽部，所述切槽部设置成与所述突起部进行嵌合，所述压环以使所述突起部的所述球体侧的端面抵接于所述球座的所述切槽部的方式嵌合于所述开口部。

2.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述压环，相对所述流路仅在上部具有所述突起部。

3.根据权利要求1所述的球阀，其特征在于，所述突起部以圆环状遍及所述压环的外周端部而设置。

说明书

球阀

技术领域

[0001] 本发明关于一种球阀，该球阀在球体和压环之间不设置球座的情况下防止球体和压环的接触，并具有优异的耐用性。

背景技术

[0002] 一直以来，广为人知如下球阀，即：在阀体的内部空间，具备用于开闭流路的阀体、以围绕该阀体的周围的方式设置的球座、安装于球座的压环，其中，压环作为用于抑制球座变形的加强件而设置，并配置成不与阀体相接触。

[0003] 作为这样的球阀，在专利文献1中公开了具有如图7(a)～图7(c)所示的结构的球阀。具体地，公开了如下的球阀(参照图7(a))，即：具备具有内部空间的阀体A、用于开闭流路的阀体的球体B、以围绕球的周围的方式设置于内部空间的球座C、内嵌于球座C的开口部的压环D，球座C的球侧的一部分向流路侧突出以使压环D和球体B不接触，该突出部E设置于球体B和压环D之间。

[0004] 在专利文献2中公开了如下球阀：在阀体的左右具有流路，在与该阀体连接的流路管的顶端设置阀座支承圈，在该阀座支承圈上安装球座，该球座经由弹簧机构按压接触于球阀体的球面。

[0005] 现有技术文献

[0006] 专利文献

[0007] 专利文献1：日本特开2008-185113号公报

[0008] 专利文献2：日本特开2008-286228号公报

发明内容

[0009] 发明要解决的课题

[0010] 在专利文献1所公开的技术中，如图7(b)所示，压环D和球体B之间存在球座的突出部E。在此，球座C时常通过弹簧F施加的作用力从上方推压，由于材质为树脂制，突出部E会产生变形。因此如下问题，即：如图7(c)所示，通过球座C的突出部E的变形，突出部E向流路伸出，使流路变窄，因此，流量会比估算的量更少。另外，通过球座C的突出部E向流路内突出而变形，突出部分的附近会产生流体的滞留，因此，容易产生污垢积累而使得难以清洗阀体。进而，由于球体和压环发生接触而磨损球体，可能会引起阀座泄漏。

[0011] 解决课题的方法

[0012] 本发明是以解决这些课题而提出的，目的在于，提供一种在球体和压环之间不设置球座的情况下防止球和压环的接触，并具有优异的耐用性的球阀。

[0013] 根据本发明第一局面的球阀具备：阀体，具有入口流路、出口流路以及连结这些流路之间的内部空间；球体，设置于所述内部空间，通过绕基准轴旋转来开闭所述流路；操作机构，使所述球体绕基准轴旋转；阀杆，用于连结所述操作机构和所述球体；球座，以围上所述球体的周围的方式设置于所述内部空间，在侧面具有大致圆筒形状的开口部；压环，内嵌于所述球座的所述开口部；其特征在于，所述压环在所述阀体侧的端部具有从外周端部向外突出的突起部，所述球座具有切槽部，所述切槽部设置成与所述突起部进行嵌合，所述压环以使所述突起部的所述球体侧的端面抵接于所述球座的所述切槽部的方式嵌合于所述开口部。

[0014] 根据本发明第二局面的球阀中，所述压环相对所述流路仅在上部具有所述突起部。

[0015] 根据本发明第三局面的球阀中，所述突起部以圆环状遍及所述压环的外周端部而设置。

[0016] 发明效果

[0017] 根据本发明第一局面，压环以使突起部的球侧的面与球座的切槽部相抵接的方式嵌合于开口部，因而压环不会向比与球座相抵接的位置更靠球体侧按压，因此能够防止球体和压环的接触，不会磨损球。另外，与具有突出部的球座相比，球座的形状变得更简单，能够提高制作球座的作业效率。进而，由于球座的开口部呈大致圆筒形状，因而压环和球体之间不设置球座，不会发生由于球座变形而引起的流路变窄，能使在球阀的流路中流动的流体的流量时常保持恒定。

[0018] 根据本发明第二局面，通过使压环相对流路在上部具有突起部，能够防止组装球阀时的压环组装错误。

[0019] 根据本发明第三局面，突起部以圆环状遍及所述压环的外周端部而设置，因此可使压环的形状变简单，进而，将球座的切槽部的形状设置为圆环状，能够使球座的形状也变简单，提高制作球座的作业效率。

附图说明

[0020] 图1是本发明的球阀的剖视图。

[0021] 图2是本发明的球阀的主要部分的放大剖面图。

[0022] 图3(a)～图3(c)是将构成本发明的球阀的球体、阀杆、球座、压环抽出来示出的图，其中，图3(a)是在流路开放状态下流路方向的剖面图，图3(b)是同状态下与流路垂直的剖面图，图3(c)是同状态下从流路侧目视的图。

[0023] 图4(a)～图4(c)是示出具有流路的压环的图，其中，图4(a)是主视图，图4(b)是剖面图，图4(c)是俯视图。

[0024] 图5(a)～图5(c)是示出不具有流路的压环的图，其中，图5(a)是主视图，图5(b)是剖面图，图5(c)是俯视图。

[0025] 图6(a)～图6(c)是示出本发明的球阀所使用的球和压环的俯视图，其中，图6(a)是双向阀，图6(b)是三通阀，图6(c)是四通阀。

[0026] 图7(a)～图7(c)是示出现有的球阀的主要部分(下部)的图，其中，图7(a)是主要部分放大剖面图，图7(b)是球座和压环的放大图，图7(c)是球座向流路伸出的图。

[0027] 附图标记说明

[0028] 1    球阀

[0029] 2    流路

[0030] 21   入口流路

[0031] 22   出口流路

[0032] 3    阀体

[0033] 4    球体

[0034] 5    阀杆

[0035] 6    球座

[0036] 61   切槽部

[0037] 7    压环

[0038] 71   突起部

[0039] 711  球侧的面

[0040] 11   操作机构

具体实施方式

[0041] 参照附图，对本发明的球阀的实施方式的一例进行说明。

[0042] 图1是本发明的球阀的剖面图，图2是本发明的球阀的主要部分的放大剖面图。

[0043] 本发明的球阀1具备：阀体3，具有入口流路21、出口流路22以及连结这些流路2之间的内部空间；球体4，设置于内部空间，通过绕基准轴(垂直轴)旋转来开闭流路；操作机构11，使该球体绕基准轴旋转；阀杆5，连结该操作机构11和球体4；球座6，呈大致圆筒形状，在侧面的面对面位置具有开口部，且以围上球体4的周围的方式设置于内部空间；压环7，内嵌于该球座6的开口部。

[0044] 如图1所示，阀体3具备入口流路21及出口流路22，并具有大致圆筒状的内部空间。如图1所示，在内部空间设置有球体4、球座6、压环7。

[0045] 球体4呈大致的球形状，具有成为入口流路21及出口流路22之间的流通路径的水平方向的贯通孔41。

[0046] 球体4通过绕垂直轴旋转来容许或切断入口流路21和出口流路22之间的流通从而开闭流路2。即，形成在球体4中的贯通孔41与入口流路21及出口流路22相重合时，流路变成开通状态，不重合时，流路变成关闭状态。

[0047] 在球体4的上部一体设置有棒状的阀杆5。

[0048] 阀杆5的下端部一体形成在球体4的上面，在阀杆5的上端部设置有把手等操作机构11。

[0049] 由此，若旋转操作机构11，则球体4与阀杆5一起绕垂直轴旋转，由此进行流路的开闭。

[0050] 此外，阀杆5和球体4可以由一个构件构成，也可以使阀杆4和球5分别为单独构件，将该两个构件相结合而构成。

[0051] 图3(a)～图3(c)是将构成本发明的球阀球体4、阀杆5、球座6、压环7抽出来示出的图，其中，图3(a)是在流路为开放状态下流路方向的剖面图，图3(b)是同状态下与流路垂直的剖面图，图3(c)是同状态下从流路侧目视的图。

[0052] 球座6以围上球4的周围的方式设置于阀体3的内部空间。球座6在阀体3的入口流路21及出口流路22侧的侧面具有开口部。球座6的开口部形成构成流路的一部分的大致圆筒形状的内部空间。球座6在开口部的阀体3侧的端部具有切槽部61，切槽部61与后述的压环7的突起部71相嵌合。

[0053] 球座6由合成树脂材料形成，更具体地，优选由PTFE(聚四氟乙烯)、PFA(四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物)、PEEK(聚醚醚酮)、超高分子量聚乙烯等形成。

[0054] 如图1所示，在球座6的上部，环状的按压构件8、弹簧9和压紧螺钉10从下向上按照该顺序配置，这些构件的中心被阀杆5贯通。

[0055] 弹簧9通过其弹性作用力经由按压构件8从上方按压球座6。

[0056] 压紧螺钉10螺纹连接于阀体3，在上下方向上调节该压紧螺钉的位置，以这种方式使弹簧9的长度变化从而调节该弹性作用力。

[0057] 压环7以沿着球体4的圆周方向以90°间隔在四个位置覆盖球体4的方式而设置，另外，压环7内嵌于球座6的开口部。压环7例如由不锈钢那样的金属材料形成，以与球座6相接触的方式而设置，并且压环7具有作为抑制来自上部的按压导致的球座7的变形的加强件的功能。另外，压环7可以是圆筒状，也可以是角筒状。

[0058] 压环7在阀体3侧的端部具备从外周端部向外(半径方向外方)突出的半圆状的突起部71，突起部71被设置在如图2所示的两个位置。如图3(a)所示的压环7和球座6的主要部分放大图，压环7以使突起部71的球侧的面711与球座6的切槽部61抵接的方式嵌合于球座6的开口部。由此，压环7不会向比球座6的抵接位置更靠球体4侧按压，能够防止压环7和球体4接触，不会出现因压环7和球4的接触而导致磨损球体4的现象。因此，使球体4具有优异的耐用性。

[0059] 另外，由于球座6的开口部为大致圆筒形状，换言之，球座6不具有如图7(a)～图7(c)所示的突出部E，因此，在球体4和压环7之间不必设置球座6，不会出现设置球座6时产生的球座6的变形所导致的流量降低的现象。因此，对于球阀1，其流量随时间的经过而恶化的情况减少，能够时常以恒定量供给流体。进而，使球座6的形状变简单，从而能提高制作球座的作业效率。

[0060] 优选地，压环7的突起部71与球座6的切槽部61的抵接部分形成为R形状。由此，除了能够防止球体4和压环7相接触，还能够防止划伤球座6。

[0061] 压环7以沿着球体4的圆周方向以90°间隔在四个位置覆盖球体4的方式而设置。压环7在具有构成阀体3的入口流路21或出口流路22的一部分的流路时与不具有流路时，其形状不同。

[0062] 图4(a)～图4(c)是示出具有流路的压环7的图，其中，图4(a)是主视图，图4(b)是剖面图，图4(c)是俯视图，图5(a)～图5(c)是示出不具有流路的压环7的图，其中，图5(a)是主视图，图5(b)是剖面图，图5(c)是俯视图。压环7设置于面对阀体3的流路的地方时，如图4(a)～图4(c)所示，压环7呈具有流路的圆筒形状；压环7设置于不面对阀体3的流路的地方时，如图5(a)～图5(c)所示，压环7呈不具有流路的大致圆柱形状。压环7以覆盖球体4的方式而设置，在与球体4面对面的面上形成有球面状的凹部72。

[0063] 关于本发明的球阀，前面针对图1所示的双向阀进行了说明，但不限于此，也可以是三通阀、四通阀。图6(a)～图6(c)是示出本发明的球阀所使用的球和压环的图，其中，图6(a)是双向阀，图6(b)是三通阀，图6(c)是四通阀。

[0064] 压环7以沿着球体4的圆周方向以90°间隔在四个位置覆盖球体4的方式而设置4。球阀1为双向阀时，如图6(a)所示，在构成入口流路21及出口流路22的两个位置设置圆筒形状的压环7，在没有构成流路的两个位置设置圆柱形状的压环7。球阀为三通阀时，如图6(b)所示，在三个位置设置圆筒形状的压环7，在一个位置设置圆柱形状的压环7。球阀为四通阀时，如图6(c)所示，在四个地方设置圆筒形状的压环7。

[0065] 制作双向阀、三通阀、四通阀的球阀时，以同一形状形成球座6，仅使压环7的形状不同，这种设计能够简化球座6的制作。

[0066] 压环7的突起部71可以仅设置在一个位置，也可以设置在两个以上的位置。在压环7的上部设置一处时，能够防止组装球阀时发生的压环的组装错误。在多处设置突起部71时，压环7和球座6的接触面积将会变大，压环7难以向比与球座6相抵接的位置更靠球体4侧按压，因此能够切实地避免压环7和球体4的接触。

[0067] 进而，突起部71也可以以圆环状遍及压环7的外周端部而设置，此时，在球座6的开口部设置与突起部71相嵌合的圆环状的切槽部61。由此，能够简化压环7的形状，还可简化球座6的形状，能够提高制作球座的工作效率。

[0068] 工业上的应用

[0069] 本发明作为用于接通或切断流体的流通的球阀而使用。