特表 2024-537045 ボール弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-10-10

(54)【発明の名称】ボール弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 5/06 20060101AFI20241003BHJP

   F16K 27/06 20060101ALI20241003BHJP

【ＦＩ】

F16K5/06 G

F16K27/06 C

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024519308

(86)(22)【出願日】2022-09-28

(85)【翻訳文提出日】2024-05-27

(86)【国際出願番号】 CN2022122171

(87)【国際公開番号】W WO2023071685

(87)【国際公開日】2023-05-04

(31)【優先権主張番号】202122654724.6

(32)【優先日】2021-10-29

(33)【優先権主張国・地域又は機関】CN

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】515266108

【氏名又は名称】浙江盾安人工環境股▲ふん▼有限公司

【氏名又は名称原語表記】Ｚｈｅｊｉａｎｇ ＤｕｎＡｎ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ

【住所又は居所原語表記】Ｄｉａｎｋｏｕ Ｉｎｄｕｓｔｒｙ Ｚｏｎｅ， Ｚｈｕｊｉ， Ｚｈｅｊｉａｎｇ， Ｃｈｉｎａ

(74)【代理人】

【識別番号】100079108

【弁理士】

【氏名又は名称】稲葉 良幸

(74)【代理人】

【識別番号】100109346

【弁理士】

【氏名又は名称】大貫 敏史

(74)【代理人】

【識別番号】100117189

【弁理士】

【氏名又は名称】江口 昭彦

(74)【代理人】

【識別番号】100134120

【弁理士】

【氏名又は名称】内藤 和彦

(74)【代理人】

【識別番号】100108213

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 豊隆

(72)【発明者】

【氏名】寿 周陽

(72)【発明者】

【氏名】宣 永斌

【テーマコード（参考）】

3H051

3H054

【Ｆターム（参考）】

3H051AA07

3H051BB01

3H051BB02

3H051CC12

3H054AA03

3H054BB16

3H054BB17

3H054CC03

3H054CD11

(57)【要約】

ボール弁（１００）である。ボール弁（１００）は、弁体（１０）、エンドカバー（２０）及びバルブステム（３０）を含み、エンドカバー（２０）は弁体（１０）に取り付けられ、バルブステム（３０）の一端は弁体（１０）に回転可能に取り付けられ、バルブステム（３０）の他端はエンドカバー（２０）を通って外側に向かって突出し、エンドカバー（２０）の内周壁には制限部材（５０）が設けられ、バルブステム（３０）は、制限部材（５０）に制限係合されて、バルブステム（３０）がエンドカバー（２０）内で回転する際の最大角度が９０°となるようにすることができる。
【選択図】 図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁体、エンドカバー及びバルブステムを含み、前記エンドカバーは前記弁体に取り付けられ、前記バルブステムの一端は前記弁体内に回転可能に取り付けられ、前記バルブステムの他端は前記エンドカバーを通って前記弁体から突出するボール弁であって、
前記エンドカバーの内周壁には制限部材が設けられ、前記バルブステムは、前記制限部材に制限係合されて、前記バルブステムが前記エンドカバー内で回転する際の最大角度が９０°となるようにすることができる、ボール弁。

【請求項2】

前記バルブステムは、面と面の接触によって前記制限部材に制限係合することができる、請求項１に記載のボール弁。

【請求項3】

前記制限部材は、第１当接面及び第２当接面を有し、前記第１当接面は前記第２当接面に垂直であり、前記制限部材は、前記第１当接面及び前記第２当接面のそれぞれによって前記バルブステムを制限することができる、請求項２に記載のボール弁。

【請求項4】

前記バルブステムの回転半径をＲと定義し、前記バルブステムの前記弁体から突出した端部の厚さの半分をＬと定義し、前記制限部材における前記バルブステムに当接するための端面の幅をＩと定義すると、Ｒ、Ｌ及びＩは、以下の関係式を満たす、請求項２に記載のボール弁。

【数1】

【請求項5】

前記制限部材の数は１つであるか、あるいは、前記制限部材の数は２つであり、２つの前記制限部材は前記バルブステムの軸線に対して対称となっている、請求項１に記載のボール弁。

【請求項6】

前記制限部材は、溶接によって前記エンドカバーの内周壁に取り付けられるか、あるいは、前記制限部材と前記エンドカバーとは一体に成形される、請求項１に記載のボール弁。

【請求項7】

前記エンドカバーの内周壁の前記制限部材への投影は、前記制限部材を覆うことができる、請求項１に記載のボール弁。

【請求項8】

前記バルブステムには第１段差面が設けられ、前記制限部材の前記弁体に向いた端面は前記第１段差面に当接する、請求項１に記載のボール弁。

【請求項9】

前記バルブステムには第２段差面が設けられ、前記第２段差面は、前記エンドカバーの前記弁体に向いた端面に当接する、請求項１に記載のボール弁。

【請求項10】

前記弁体には弁座が溶接され、前記エンドカバーは螺合によって前記弁座に固定される、請求項１に記載のボール弁。

【請求項11】

前記バルブステムは、線と面の接触によって前記制限部材に制限係合することができる、請求項１に記載のボール弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願
本出願は、２０２１年１０月２９日に出願された、出願番号が２０２１２２６５４７２４．６であり、発明の名称が「ボール弁」である中国特許出願の優先権を主張し、その全ての内容は引用により本出願に組み込まれる。

【0002】

本出願は、流量制御に関する技術分野に関し、特に、ボール弁に関する。

【背景技術】

【0003】

ボール弁は、開閉部材（通常は球体）がバルブステムによって動かされて、ボール弁自体の軸線周りを回転運動するバルブである。

【0004】

ボール弁が作動する際に、バルブステムが球体を動かして弁体内で９０°だけ回転できるようにして、このボール弁の弁を開閉する役割を実現することが理解できる。現在、関連技術におけるボール弁において、バルブステムが球体を動かして回転させることを制限するための方法として、通常、ボール弁における弁座の端面に突部を取り付け、バルブステムに制限ピン（又は制限板）を取り付けて、突部と制限ピン（又は制限板）との当接によって、バルブステムの回転角度を制限することを実現している。しかしながら、バルブステムに制限ピン（又は制限板）を取り付ける必要があるため、加工難易度が高くなり、加工コストが高くなるだけでなく、制限ピン（又は制限板）及び突部の構造を設けることによって、その分だけ材料のコストも高くなる。

【発明の概要】

【0005】

本出願の様々な実施例によれば、ボール弁を提供する。

【0006】

本出願は、弁体、エンドカバー及びバルブステムを含み、エンドカバーは弁体に取り付けられ、バルブステムの一端は弁体内に回転可能に取り付けられ、バルブステムの他端はエンドカバーを通って弁体から突出するボール弁であって、エンドカバーの内周壁には制限部材が設けられ、バルブステムは、制限部材に制限係合されて、バルブステムがエンドカバー内で回転する際の最大角度が９０°となるようにすることができるボール弁を提供する。

【0007】

一実施例では、バルブステムは、面と面の接触によって制限部材に制限係合することができる。

【0008】

一実施例では、制限部材は、第１当接面及び第２当接面を有し、第１当接面が位置する平面は、第２当接面が位置する平面に垂直であり、制限部材は、第１当接面及び第２当接面のそれぞれによってバルブステムを制限することができる。

【0009】

一実施例では、バルブステムの回転半径をＲと定義し、バルブステムの弁体から突出した端部の厚さの半分をＬと定義し、制限部材におけるバルブステムに当接するための端面の幅をＩと定義すると、Ｒ、Ｌ及びＩは、以下の関係式を満たす。

【0010】

【数1】

【0011】

一実施例では、制限部材の数は１つであるか、あるいは、制限部材の数は２つであり、２つの制限部材はバルブステムの軸線に対して対称となっている。

【0012】

一実施例では、制限部材は、溶接によってエンドカバーの内周壁に取り付けられるか、あるいは、制限部材とエンドカバーとは一体に成形される。

【0013】

一実施例では、エンドカバーの内周壁の制限部材への投影は、制限部材を覆うことができる。

【0014】

一実施例では、バルブステムには第１段差面が設けられ、制限部材の弁体に向いた端面は第１段差面に当接する。

【0015】

一実施例では、バルブステムには第２段差面が設けられ、第２段差面は、エンドカバーの弁体に向いた端面に当接する。

【0016】

一実施例では、弁体に弁座が溶接され、エンドカバーは螺合によって弁座に固定される。

【0017】

一実施例では、バルブステムは、線と面の接触によって制限部材に制限係合することができる。

【0018】

本出願の１つ以上の実施例の詳細は、以下の図面及び記述において提示する。本出願の他の特徴、目的及び利点は、明細書、図面及び特許請求の範囲により明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0019】

ここに開示されているこれらの発明の実施例及び／又は例示をより良く記述及び説明するために、１つ以上の図面を参照することができる。図面を説明するために用いられる追加の詳細又は例示は、開示された発明、ここで説明する実施例及び／又は例示、並びにここで理解されるこれらの発明の最適な形態のうちのいずれかの範囲を制限するものとしてみなされるべきではない。

【0020】

【図1】１つ以上の実施例によるボール弁の構成模式図である。

【図2】１つ以上の実施例によるボール弁の別の視点の構成模式図である。

【図3】１つ以上の実施例によるボール弁の他の視点の部分構成模式図である。

【図4】図３におけるＰの拡大図である。

【図5】１つ以上の実施例によるバルブステム及び制限部材がエンドカバーの内周壁に組み付けられた場合の構成模式図である。

【図6】１つ以上の実施例によるボール弁の断面図である。

【0021】

１００ ボール弁、１０ 弁体、２０ エンドカバー、２１ 内周壁、３０ バルブステム、３１ 第１段差面、３２ 第２段差面、４０ 弁座、５０ 制限部材、５１ 第１当接面、５２ 第２当接面。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本出願の実施形態における図面を参照して、本出願の実施形態における技術態様を明確且つ完全に説明するが、説明した実施形態は、本出願の実施形態の一部にすぎず、全ての実施形態ではないことは明らかである。当業者が、本出願における実施形態に基づいて、創造的な労力なしに得られた全ての他の実施形態はいずれも本出願の保護範囲に属する。

【0023】

説明すべきこととして、部材が別の部材に「配される」という場合は、別の部材に直接配されてもよく、又は、介在する部材が存在してもよい。１つの部材が別の部材に「設けられる」とされる場合は、別の部材に直接設けられてもよく、又は、介在する部材が存在してもよい。１つの部材が別の部材に「固定される」とされる場合は、別の部材に直接固定されてもよく、又は、介在する部材が存在してもよい。

【0024】

特に定義しない限り、本出願で使用される全ての技術的及び科学的用語は、本出願の技術分野に属する当業者によって通常理解される意味と同じである。本出願の明細書に使用される用語は、具体的な実施例を説明することのみを目的としており、本出願を制限する意図のものではない。本出願で使用される「又は／及び」という用語は、関連する列挙された項目の任意及び全ての組み合わせを１つ以上含む。

【0025】

図１から図６を参照すると、本出願の一実施例によって提供されるボール弁１００は、弁体１０、エンドカバー２０、バルブステム３０及び弁座４０を含む。

【0026】

本実施例の弁座４０は溶接によって弁体１０に取り付けられ、エンドカバー２０は螺合によって弁座４０に固定され、これにより、エンドカバー２０の弁体１０における組み付け接続を実現し、エンドカバー２０を弁体１０に取り付けることを容易にする役割を果たす。

【0027】

本実施例のバルブステム３０の一端は弁体１０内に回転可能に取り付けられ、ここで、バルブステム３０の他端がエンドカバー２０を通って外側に向かって突出することによって、このボール弁１００が作動する際に、バルブステム３０を駆動して弁体１０上で回転させることを容易にして、このボール弁１００に対して弁を開閉する作業を満たすことができる。説明すべきこととして、バルブステム３０の弁体１０内に設けられた部分に球体（図示せず）が接続されることによって、バルブステム３０が球体を動かして弁体１０内で回転させることができるだけでなく、このボール弁１００に対して弁を開閉する作業を実現することもできる。

【0028】

本実施例では、本実施例のエンドカバー２０の内周壁２１には制限部材５０が設けられ、バルブステム３０は、制限部材５０に制限係合されて、バルブステム３０がエンドカバー２０内で回転する際の最大角度が９０°となるようにすることができる。これにより、このボール弁１００が弁を開閉する作業を行う際に、バルブステム３０が９０°だけ回転できるという使用要件を満たすようになる。説明すべきこととして、いくつかの実施例では、制限部材５０はブロック状構造としてもよく、ここでは具体的な限定はしない。

【0029】

本実施例のボール弁１００は、エンドカバー２０の内周壁２１に制限部材５０を設け、制限部材５０とバルブステム３０との制限係合を利用することによって、バルブステム３０の回転角度の範囲を制限することを実現することが理解できる。即ち、上記の合理的な構造設定によって、このボール弁は、バルブステムの回転角度に対する制限を満たすことに加えて、構造を簡素化し、加工難易度を低減させ、取り付けを容易にする効果を持ち、更には、このボール弁１００の製造コストを低減させる役割を果たす。

【0030】

ここで、本実施例のバルブステム３０は、面と面の接触によって制限部材５０に制限係合することができ、これにより、このバルブステム３０と制限部材５０とが当接する際の安定性を向上させ、バルブステム３０のエンドカバー２０に対する最大回転角度の範囲が９０°となることを確保し、即ち、バルブステム３０が球体を動かして弁体内で回転する角度の範囲が９０°となるように制限することによって、ボール弁１００が開閉作動状態を安定して維持することができるようにし、このボール弁１００の作動安定性を向上させる。説明すべきこととして、バルブステム３０と制限部材５０との制限係合の形態は、図５に示す面接触の形態に限定されず、当業者にとって、バルブステム３０と制限部材５０との当接について線接触係合の形態を用いてもよい。即ち、バルブステム３０は、線と面の接触によって制限部材５０に制限係合することができる。

【0031】

具体的には、本実施例の制限部材５０は、第１当接面５１及び第２当接面５２を有し、第１当接面５１が位置する平面は、第２当接面５２が位置する平面に垂直であり、制限部材５０は、第１当接面５１及び第２当接面５２がバルブステム３０の厚さ方向における２つの端面にそれぞれ係合されることによって、バルブステム３０に対する制限を実現することができ、このようにすることによって、バルブステム３０の回転角度に対する制限部材５０の制限を満たすことに加えて、構造を簡素化し、製造コストを低減させる効果を持つ。

【0032】

なお、説明すべきこととして、図５に示すように、本実施例によって提供される制限部材５０におけるバルブステム３０に当接するための端面の幅Ｉは、具体的には次の公式によって算出することができる。

【0033】

【数2】

【0034】

ここで、Ｒはバルブステム３０の回転半径であり、Ｌはバルブステム３０の弁体１０から突出した端部の厚さの半分である。例示的には、図５に示すように、本実施例によって提供される制限部材５０におけるバルブステム３０に当接するための２つの端面は、互いに垂直な２つの平面であってもよく、これにより、弁体と制限部との制限係合は面接触の形態となるため制限がより確実になる。上記の構造設定によって、この制限部材におけるバルブステムに当接するための端面の幅の算出が具体的に実現され、当業者は、実際の作業条件に応じて、この公式を用いてパラメータを選択して設定することができることが理解できるが、ここでは具体的な説明は省略する。説明すべきこととして、バルブステム３０の厚さとは、バルブステム３０における制限部材５０に当接するための２つの端面の間の距離を指す。

【0035】

別のいくつかの実施例では、バルブステム３０は、円柱形又は他の不規則な形状を用いてもよいことは言うまでもなく、例えば、バルブステム３０の縁部には制限部材５０に当接するための交線が突設され、制限部材５０は、第１当接面５１及び第２当接面５２によって、バルブステム３０における異なる交線にそれぞれ当接することができ、この場合、バルブステムと制限部とは線接触係合の形態となって、バルブステムに対する制限を実現する。更に、より多くのいくつかの実施例では、制限部における第１当接面５１及び第２当接面５２は弧状面として設計され、バルブステム３０の厚さ方向における制限部に当接するための２つの端面は平面として設計され、これにより、線接触係合を実現してもよい。このようにすることによって、バルブステム３０の回転角度に対する制限部材５０の制限を満たすことに加えて、異なる形状の制限バルブステム３０を整合させて設けて、異なる用途要件に適合させることができる。

【0036】

本実施例では、本実施例の制限部材５０の数は、エンドカバー２０の内周壁２１における制限部材５０の組み付け接続が容易になるように、１つであってもよい。

【0037】

他の実施例では、本出願の制限部材５０の数は２つであってもよく、２つの制限部材５０は、バルブステム３０の軸線に対して対称となるように設けられて、バルブステム３０の回転角度に対する制限部材５０の制限の確実性を更に向上させ、このボール弁１００が弁を開閉する過程で、作用力が大きすぎるために制限部材５０が脱落したり、変形したりして、制限が無効になってしまうことを防止する。

【0038】

次いで、本実施例の制限部材５０が溶接によってエンドカバー２０の内周壁２１に取り付けられるか、あるいは、制限部材５０とエンドカバー２０とが一体成形構造に接続されることによって、制限部材５０とエンドカバー２０との組み付け接続が実現されるため、制限部材５０をエンドカバー２０の内周壁２１に取り付けることが容易になり、加工工数が削減され、コストが削減される。

【0039】

本実施例では、本実施例のエンドカバー２０の内周壁２１の制限部材５０への投影は、制限部材５０を覆うことができる。これにより、このエンドカバー２０は、制限部材５０に対して保護の役割を果たして、このボール弁１００を使用する際に制限部材５０が外部部材の影響を受けることを防止することができる。説明すべきこととして、制限部材５０は、エンドカバー２０内に収容されることに限定されず、制限部材５０の一部がエンドカバー２０から突出するように設けられてもよいことは言うまでもなく、ここでは説明を省略する。

【0040】

本実施例では、本実施例のバルブステム３０には第１段差面３１が設けられ、制限部材５０の弁体１０に向いた端面が第１段差面３１に当接することによって、バルブステム３０のエンドカバー２０における組み付けに対する制限部材５０の制限を実現して、バルブステム３０が弁体１０内の高圧媒体の影響を受けて弁体１０内から脱離することを防止する。

【0041】

更に、本実施例のバルブステム３０には第２段差面３２が設けられ、第２段差面３２がエンドカバー２０の弁体１０に向いた端面に当接することによって、エンドカバー２０の組み付けに対するバルブステム３０の制限を実現して、バルブステム３０が弁体１０内の高圧媒体の影響を受けて弁体１０内から脱離することを防止する。

【0042】

なお、説明すべきこととして、本実施例のボール弁１００はステンレス鋼ボール弁又は銅製ボール弁であってもよく、当業者は、必要に応じて選択し、設定することができる。

【0043】

以上の実施形態の各技術特徴は、任意に組み合わせてもよく、説明を簡潔にするために、上記の実施形態における各技術特徴の可能な組み合わせについて全て説明していないが、これらの技術特徴の組み合わせが矛盾しない限り、いずれも本明細書に記載されている範囲とみなすべきである。

【0044】

当業者が理解すべきこととして、以上の実施形態は単に本出願を説明するために使用され、本出願を限定するためのものではなく、本出願の実質的な趣旨の範囲内で、以上の実施形態によりなされる適切な変更及び変化は、いずれも本出願の保護を請求する範囲に属する。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【国際調査報告】