(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空円筒状の本体の内周側面部に環状シートを本体側面から固定し、断面多角形の弁軸と嵌合し本体内に偏心回動するように軸支された弁体の周縁が前記環状シートに当接するよう構成した偏心型プラスチック製バタフライ弁において、前記本体及び前記弁体の上部にそれぞれブッシュ受口を設け、該両ブッシュ受口に係合するように前記弁軸と嵌合する断面多角形の軸孔を有する上部円筒状ブッシュを嵌合し、また前記本体及び前記弁体の下部に設けたブッシュ受口に前記と同様の軸孔を有する有底の下部円筒状ブッシュを前記上部円筒状ブッシュと同様に嵌合し、前記上部円筒状ブッシュの上には弁軸と嵌合し該上部円筒状ブッシュの上方移動を制限するブッシュ押えを設け、さらに上部円筒状ブッシュの端面と前記弁体又は前記ブッシュ押えとの間及び前記下部円筒状ブッシュの端面と弁体との間にわずかな隙間を設け、弁体が弁開閉時に本体に対しわずかに上下動できるように上部及び下部円筒状ブッシュに嵌合していることを特徴とするプラスチック製バタフライ弁。
【請求項２】
上部円筒状ブッシュと本体及び弁体との間、及び下部円筒状ブッシュと弁体との間に、それぞれ環状シール材を配置したことを特徴とする請求項１に記載のプラスチック製バタフライ弁。
【請求項３】
プラスチックが硬質塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、又はフッ素樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載のプラスチック製バタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は化学プラントや水道等の配管ラインに好適に使用されるプラスチック製バタフライ弁に関し、さらに詳しくは弁体の弁閉塞時における弁体の芯出しが容易に行われる偏心型プラスチック製バタフライ弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、偏心型金属製バタフライ弁においては本体、弁体及び弁軸には金属材料を用いており、流路を流れる流体によっては耐食性のある金属材料を用いていた。また本体の弁軸軸孔内には本体内部から軸孔を通っての漏洩を防ぐためＶパッキン等が配置されていた。（図６参照）
【０００３】
一方、本体及び弁体にプラスチックを用いて耐食性を向上させた偏心型プラスチック製バタフライ弁においては、弁軸を円筒形の軸孔に嵌合させるための上部円筒状ブッシュ及び下部円筒状ブッシュが配置され、また弁体の芯出しを行うための弁体位置調整用ボルトが下部円筒状ブッシュの下方に配置されていた。（図５参照）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の偏心型プラスチック製バタフライ弁では弁体の芯出しを行う弁体位置調整用ボルトを設けることで、部品点数と加工箇所の増加をまねいており、また弁の使用に際し環状シートの偏摩耗や操作トルク軽減及び弁座シール性能確保のために、弁体位置調整用ボルトにより弁体の芯出しを行わなければならなかった。
【０００５】
また従来の偏心型金属製バタフライ弁では、弁体の芯出しは各部品の寸法精度に依存しており、各部品の加工には精度が要求され加工コストの増大をまねいていた。無論弁軸が流体中に露出している金属製偏心型バタフライ弁が耐食性に劣ることは云うまでもない。
【０００６】
本発明は以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたもので、その目的は偏心型バタフライ弁において、弁体の弁閉塞時の弁体の芯出しが容易に行われる偏心型プラスチック製バタフライ弁を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記従来技術に鑑みなささたもので、偏心型プラスチック製バタフライ弁において、弁体の弁閉塞時の弁体の芯出しが容易に行われることを特徴とし、弁体の芯出しに関る部品の寸法精度をゆるく設定できることで加工個所を少なくすることができ、また弁開閉時の操作トルクを軽減でき、かつ環状シートの偏摩耗が起こらないことを特徴とするものである。
【０００８】
本発明における弁体の芯出し構造は、以下の構造からなるものである。
上部円筒状ブッシュが本体の上部に設けられたブッシュ受口及び弁体上部に設けられたブッシュ受口にそれぞれ係合され、内面は弁軸と嵌合する断面多角形の軸孔を有しており、外周面には本体上部に設けられたブッシュ受口の内周面と弁体上部に設けられたブッシュ受口の内周面に相対する位置にそれぞれ環状のシール材が配置されている。
【０００９】
また下部円筒状ブッシュが閉塞された底部を有しており、本体の下部に設けられたブッシュ受口及び弁体の下部に設けられたブッシュ受口にそれぞれ係合され、内面は弁軸と嵌合する断面多角形の軸孔を有しており、外周面には弁体下部に設けられたブッシュ受口の内周面に相対する位置に環状のシール材が配置されている。
【００１０】
上部円筒状ブッシュはブッシュ押えの下端と弁体上部に設けられたブッシュ受口の底面とによりおおよそ弁軸方向の位置決めがなされており、同様に下部円筒状ブッシュも本体下部に設けられたブッシュ受口の底部と弁体下部に設けられたブッシュ受口の上端面とによりおおよそ弁軸方向の位置決めがなされている。また上部円筒状ブッシュ、弁体及び下部円筒状ブッシュを密着嵌合させた三者の弁軸方向の寸法の和は、ブッシュ押え下端と本体下部のブッシュ受口底部との間の弁軸方向の寸法よりもわずかに小さくなるように設定されている。
【００１１】
すなわち、弁閉塞時に弁体の上部ブッシュ受口の底面と上部円筒状ブッシュの下端面との間、及びブッシュ押えの下端面と上部円筒状ブッシュの上端面との間のどちらか一方もしくは両方にわずかな隙間が、また下部円筒状ブッシュの上端面と弁体の下部ブッシュ受口の上端面との間にわずかな隙間が生じるように両円筒状ブッシュ、ブッシュ押えあるいは弁体に設けられた両ブッシュ受口の弁軸方向の寸法が適宜設定されている。
【００１２】
ここで、偏心配置された弁体が、例えば弁全開時に弁軸方向の下方にずれていたとすると、該弁体が回動し弁が閉塞しようとすると弁体の周縁部は環状シートの下部の内周側シール部から当接し始める。弁体は上下動可能に弁軸と上部及び下部の円筒状ブッシュとに嵌合されているため、環状シートの下部の内周側シール部からの反発力により該弁体は回動しながらわずかに上方に押し上げられる。弁体がさらに回動していくと該弁体は前記と同様に環状シートの内周側シール部からの反発力により流路の中心方向へ押され、弁が完全に閉塞するときには環状シートの内周側シール部から均等に反発力を受け、弁体の芯出しが容易に行われている。
【００１３】
弁閉塞時に生じる上記隙間の和は特に限定されないが、上部及び下部円筒状ブッシュの弁体側の外周面に配置される環状シール材の弁軸方向の寸法と同じかそれより小さくなるように設定するのが良い。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施態様について図面にもとづき説明するが、本発明が本実施態様に限定されないことは云うまでもない。
【００１５】
図１は塩化ビニール樹脂製の偏心型バタフライ弁の閉状態を示す縦断面図である。
図において、１は中空円筒状の本体であり、流路を構成するその内部には、断面六角形の弁軸３により偏心配置された弁体２が回動自在に軸支されている。また、４は本体１の内周面に配置された環状シートで、環状のシート押え５によって本体１の側面に固定されており、前記弁体２の周縁部と当接すなわち圧接することにより、弁座シール性が確保される。
【００１６】
６は内部に弁軸３を支承する断面六角形の軸孔を有した上部円筒状ブッシュであり、本体１に設けられたブッシュ受口１２及び弁体２に設けられたブッシュ受口１３とそれぞれ両方にわたって嵌合し、上部円筒状ブッシュ６の上部に設けられるブッシュ押え１１の下端と弁体２のブッシュ受口１３の底面によって弁軸方向の移動が制限されるようになっている。上部円筒状ブッシュ６の外周面には環状シール材８及び９が上記ブッシュ受口１２及び１３の内周面に相対する位置に設けられた環状孔にそれぞれ嵌合されており、流路内を流れる流体が環状シール材８及び９によって、弁軸３が流体に直接接触しないようにシールされている。
【００１７】
同様に７は閉塞された底部を有し、断面六角形の軸孔を有する下部円筒状ブッシュであり、本体１の下部に設けられたブッシュ受口１６及び弁体２に設けられたブッシュ受口１５にそれぞれ両方にわたって嵌合し、内部は弁軸３と嵌合することにより弁軸３を支承している。下部円筒状ブッシュ７の外周面にはブッシュ受口１５の内周面に相対する位置に設けられた環状孔に環状シール材１０が嵌合され、流路内を流れる流体が環状シール材１０によって、弁軸３が流体に直接接触しないようにシールされている。
【００１８】
１４及び１７はブッシュ押え１１の下端面と上部円筒状ブッシュ６の上端面との間、弁体２の下部に設けられたブッシュ受口１５の上端面と下部円筒状ブッシュ７の上端面との間にそれぞれ設けられた隙間である。
【００１９】
該隙間１４，１７を設けた理由は以下のとおりである。
弁体２は上部円筒状ブッシュ６と下部円筒状ブッシュ７によって弁軸方向の位置決めをされるが、弁閉塞時には弁体２の周縁部と環状シート４が均等に圧接する必要がある。しかし、弁体２と上部円筒状ブッシュ６及び下部円筒状ブッシュ７の間に隙間が無いと、弁を組立てた時点で弁体の位置が決まってしまうため弁閉塞時の弁体２の弁軸方向の位置は各部品の弁軸方向の寸法に依存してしまう。
【００２０】
これに対し本発明のごとく上記隙間１４，１７を設けると弁を閉塞するために弁体２を回動した時の弁体２の弁軸方向の移動を可能にするため、弁体２の芯出しが容易になる。該隙間１４，１７の弁軸方向の寸法は環状シール材９，１０の弁軸方向の寸法よりやや小さく設けられている。また該隙間１４は上部円筒状ブッシュ６の下端面と弁体２の上部に設けられたブッシュ受口１３の底面との間に設けてもよい。
【００２１】
図４は塩化ビニール樹脂製の偏心型バタフライ弁の他の実施例の閉状態を示す縦断面図で、上部円筒状ブッシュ１８は弁体２との嵌合深さをより深くしたもので、より安定した軸封構造を持つものである。また下部円筒状ブッシュ１９は図１に示した下部円筒状ブッシュ７の外周面に環状シール材２１を追加したもので、本体下部に設けられたブッシュ受口の内周面に相対する下部円筒状ブッシュ１９の外周面に環状シール材２１を配置し、弁開時に流体圧によっては弁軸３が弁軸方向の上方へ押しあげられようとする現象を抑制するものである。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したごとく本発明の偏心型プラスチック製バタフライ弁は、弁体がわずかに上下動可能に上下円筒状ブッシュと弁体の間の弁軸方向に隙間を設けることで弁閉塞時の弁体の位置決めが容易に行われるため、上下円筒状ブッシュ及び弁体の弁軸方向の寸法精度を高く設定する必要がなく、加工コストの低減が可能であり、かつ環状シートの偏摩耗が起こらないため弁座シール性能を長期にわたって維持できる。
【００２３】
また、上下の円筒状ブッシュの外周面の本体及び弁体側にそれぞれ環状シール材を配置し、流路内を流れる流体と弁軸が直接接触しない構造にすると、弁軸が流体によって腐食されることがなく、弁軸の材質を幅広く選定可能であり材料費の低減と弁軸の強度の向上が計られ、かつ弁軸が他の部品と固着することを防止でき、弁体のわずかな上下動を保つことができる。
【００２４】
さらに生産及びメンテナンスに要するコストの低減を図ることができる。
なお、プラスチック製であるため、軽量でかつ耐食性に優れているという効果があることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の弁閉時を示す縦断面図である。
【図２】弁体、弁軸及び上下円筒状ブッシュの分解斜視図である。
【図３】図１の弁開時を示す縦断面図である。
【図４】本発明の他の実施例を示す縦断面図である。
【図５】従来のプラスチック製バタフライ弁の縦断面図である。
【図６】従来の金属製バタフライ弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１…本体
２…弁体
３…弁軸
４…環状シート
５…シート押え
６…上部円筒状ブッシュ
７…下部円筒状ブッシュ
８…環状シール材
９…環状シール材
１０…環状シール材
１１…ブッシュ押え
１２…ブッシュ受口
１３…ブッシュ受口
１４…隙間
１５…ブッシュ受口
１６…ブッシュ受口
１７…隙間
１８…上部円筒状ブッシュ
１９…下部円筒状ブッシュ
２０…環状シール材
２１…環状シール材
２２…ハンドル
２３…ボルト孔
４１…本体
４２…弁体
４３…弁軸
４４…環状シート
４５…上部ブッシュ
４６…下部ブッシュ
４７…環状シール材
４８…調整ボルト
４９…ロックナット
５０…スラスト受け
６１…本体
６２…弁体
６３…弁軸
６４…環状シート
６５…Ｖパッキン押え
６６…Ｖパッキン
６７…ガスケット
【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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