[发明专利]阀

说明书

技术领域

本发明涉及对流经阀体内的流体流量进行控制的阀，尤其涉及具有球形阀芯(plug)的固定式(trunnion)球阀。

背景技术

作为各种流体控制用阀，例如对空调用冷媒进行控制时使用的阀，现公知的是使用二通球阀。这种二通球阀若根据球形阀芯的支承方式不同来进行区分，可分为如下两种，即，浮动式球阀，通过配置于上游侧和下游侧的一对阀座环(seat ring)支承球形阀芯为可转动的状态；固定式球阀，通过阀杆支承球形阀芯为可转动的状态。浮动式球阀在全闭时，其球形阀芯被一次侧流体的压力按压在二次侧阀座环上，主要通过球形阀芯和下游阀座环的接触来谋求密封(例如，参照日本发明专利公开公报特开平11-148565)。另一方面，固定式球阀采用以设于阀体上的轴承孔来支承阀杆两端并使阀杆可相对轴承孔转动的结构，这样，在全闭时，球形阀芯不会被一次侧流体的压力强力地按压在二次侧阀座环上，因此，通常仅利用球形阀芯和一次侧阀座环的接触来进行密封，从而可采用省略下游阀座环的构造(例如，参照日本发明专利公开公报特开2004-204946)。

图5中表示有现有技术中的固定式球阀的密封构造。

该图中，固定式球阀1(以下，简称为阀1)中，通过弹簧等弹性部件4产生的加载力，从一次侧向第1保持部件3进行加载，这样，阀座环5被按压在阀芯2外周面的着座部上，以此，可防止流体8从阀芯2和阀座环5之间的间隙7泄漏。

阀芯2和阀座环5间接触的部分A(以下，简称为接触部A)的位置以及第1保持部件3外周面上与O形圈(密封部件)12接触的部分B(以下，简称为接触部B)的位置，在阀体6内流路9的径向方向上不一致，接触部B的位置比接触部A远离流路中心轴线10。换言之，令从流路9的中心轴线10到接触部A的距离为a，令从流路中心轴线10到接触部B的距离为b，则a＜b，当一次侧和二次侧出现流体压力差P(＝P₁-P₂)时，将阀座环5按压在阀芯2上的力为由上述弹性部件4产生的加载力再加上由受压面积差S(＝(b²-a²)×π)乘以P得到的作用力F(＝(b²-a²)×πP)。符号11表示的是将第1保持部件3保持为可沿轴向移动的状态的第2保持部件，通过形成于其外周面上的外螺纹14与形成于阀体6内壁面上的内螺纹15的旋合，将该第2保持部件11固定于阀体6的内壁上。另外，第2保持部件11也可以是与阀体6一体形成的构造。符号13表示的是使阀芯2转动的阀杆。

但是，图5所示的现有技术中的阀1的构造存在的问题在于，将阀座环5按压在阀芯2上的压力不仅有上述弹性部件产生的加载力，还有受压面积差S和流体压力差P的乘积(S×P)算得的压力F，因此，受到流体压力差P的影响，在压力F变大时，阀的操作转矩也将增大。此外，问题还在于，在阀芯和阀座环间的表面压力增加时，阀座环的磨损量也容易增加，阀座环性能会降低。

因此，现有阀的问题在于，在阀打开的状态下，流体压力差P变小，以较小的操作转矩就足以进行操作，但在阀处于全闭时的最大压力差的状态下时，就需要较大的操作转矩。

发明内容

本发明是为了解决上述现有问题而作出的，目的在于提供一种阀，该阀通过防止因流体压力差的变动导致作用到阀芯的压力增大，来减小所需的最大操作转矩，降低阀座环的磨损量，使阀座环的性能提升。

为了实现上述目的，本发明提供一种阀，该阀具有：阀芯，其可转动地配置在阀体的流路内，对流经阀体的流路的流体进行流量调节；与上述阀芯的着座部接触的阀座环；保持上述阀座环的第1保持部件；第2保持部件，其配置于上述阀体的内壁上，将上述第1保持部件保持为可沿轴向移动的状态；弹性部件，其以被沿轴向压缩了的状态安装于上述第1保持部件和上述第2保持部件之间，经由上述第1保持部件将上述阀座环按压到上述阀芯上；密封部件，其以被沿径向压缩了的状态安装于上述第1保持部件和上述第2保持部件之间，对上述第1保持部件和上述第2保持部件间的间隙加以密封，上述阀体中，从上述阀芯和上述阀座环接触的接触部到流路中心轴线的距离与从上述第1保持部件和上述密封部件接触的接触部到上述流路中心轴线的距离相等或近似相等。