(57)【要約】  本発明は、バタフライ弁ディスク装置（１０２）において、弁本体（１０４）の開位置と閉位置との間を回転自在に移動できるように配置され、該弁ディスクの周囲に配置され円周方向に配置された凹部（３０６）を備える弁ディスク（１０６）と、弁ディスクの円周方向に配置された凹部に配置され、弁ディスクが閉位置に配置されるときに弁本体の内面に対して半径方向に密封するように構成されたシールリング（１０８）と、円周方向に配置された凹部の第１の面（３０８）とシールリングの第１の面（３０４）との間に配置され、シールリングの第２の面（３１２）と円周方向に配置された凹部の第２の面（３１０）との間を密封する弾性部材（１１０）と、を備えるバタフライ弁ディスク装置に関する。
2019515224.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バタフライ弁ディスク装置（１０２）において、
弁本体（１０４）の開位置と閉位置との間を回転自在に移動できるように配置された弁ディスク（１０６）であって、前記弁ディスクの周囲に配置され円周方向に配置された凹部（３０６）を備える、弁ディスク（１０６）と、
前記弁ディスクの前記円周方向に配置された凹部に配置され、前記弁ディスクが前記閉位置に配置されるときに前記弁本体の内面（１１４）に対して半径方向に密封するように構成された、シールリング（１０８）と、
前記円周方向に配置された凹部（３０６）の第１の面（３０８）と前記シールリングの第１の面（３０４）との間に配置され、前記シールリング（１０８）の第２の面（３１２）と前記円周方向に配置された凹部（３０６）の第２の面（３１０）との間を密封する、弾性部材（１１０）と、を備え、
前記シールリング（１０８）が、該シールリング（１０８）の半径方向下部において、軸線方向に延びる突部（３１５）を備え、前記突部（３１５）が、前記シールリング（１０８）の前記第１の面（３０４）から離れる方向に、前記第１の面（３０４）から延び、前記弁ディスク（１０６）が前記閉位置に配置されるとき、前記シールリングの前記軸線方向に延びる突部（３１５）の上面（３１８）が、前記弾性部材（１１０）の半径方向下部（３１６）からゼロではない距離に配置される
ことを特徴とする前記バタフライ弁ディスク装置。
【請求項２】
前記弾性部材（１１０）が軸線方向ばねである、請求項１に記載のバタフライ弁ディスク装置（１０２）。
【請求項３】
前記弾性部材（１１０）が、前記凹部（３０６）の円周方向に延びる、連続した軸線方向ばねである、請求項１又は２に記載のバタフライ弁ディスク装置（１０２）。
【請求項４】
前記シールリング（１０８）の前記第１の面（３０４）及び前記第２の面（３１２）が、前記シールリング（１０８）のそれぞれの側に配置された、軸線方向に対向する面である、請求項１から３の何れか一項に記載のバタフライ弁ディスク装置（１０２）。
【請求項５】
前記シールリング（１０８）が、
ピストンリングであって、該ピストンリングの第１の端部（２０４）に円周方向に延びる突部（２０２）を備え、前記ピストンリングの第２の端部（２１０）に溝部（２０６）を備えた、ピストンリングであり、
前記円周方向に延びる突部（２０２）が前記溝部（２０６）内に配置される、
請求項１から４の何れか一項に記載のバタフライ弁ディスク装置（１０２）。
【請求項６】
前記円周方向に配置された凹部（３０６）が、前記シールリング（１０８）への方向に延びる突部（３２２）を備える、請求項１から５の何れか一項に記載のバタフライ弁ディスク装置（１０２）。
【請求項７】
弁本体（１０４）とバタフライ弁ディスク装置（１０２）とを備えるバタフライ弁（１００）であって、
前記バタフライ弁ディスク装置（１０２）が、
弁ディスク（１０６）であり、前記弁本体の開位置と閉位置との間を回転自在に移動でき、前記弁ディスクの周囲に配置され円周方向に配置された凹部（３０６）を備える、弁ディスク（１０６）と、
前記弁ディスクの前記円周方向に配置された凹部（３０６）に配置され、前記弁ディスクが前記閉位置に配置されるときに前記弁本体の内面（１１４）に対して半径方向に密封するように構成された、シールリング（１０８）と、
前記円周方向に配置された凹部（３０６）の第１の面（３０８）と前記シールリング（１０８）の第１の面（３０４）との間に配置され、前記シールリング（１０８）の第２の面（３１２）と前記円周方向に配置された凹部（３０６）の第２の面（３１０）との間を密封する、弾性部材（１１０）と、を備え、
前記シールリング（１０８）が、該シールリング（１０８）の半径方向下部において、軸線方向に延びる突部（３１５）を備え、前記突部（３１５）が、前記シールリング（１０８）の前記第１の面（３０４）から離れる方向に、前記第１の面（３０４）から延び、前記弁ディスク（１０６）が前記閉位置に配置されるとき、前記シールリングの前記軸線方向に延びる突部（３１５）の上面（３１８）が、前記弾性部材（１１０）の半径方向下部（３１６）からゼロではない距離に配置される
ことを特徴とする前記バタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライ弁ディスク装置(butterfly valve disc arrangement)に関し、具体的には、弁ディスクとシールリングとの間に配置された弾性部材を備えるバタフライ弁ディスク装置に関する。また、本発明は、このようなバタフライ弁ディスク装置を備えるバタフライ弁にも関する。
【背景技術】
【０００２】
バタフライ弁は、多種多様な用途、例えば、大型貨物船、製薬産業、化学工業及び食品産業などに用いられている。バタフライ弁の目的は、媒体又は流れがその特定の処理中に弁を通過するのを制御可能に防止することである。特定の種類の媒体又は流れは、当然のことながら、用途によって異なるが、例えば、種々の種類の液体又は気体であってもよい。
【０００３】
バタフライ弁は、一般に、軸によって弁本体に接続された、円形の弁ディスクを備えている。このため、軸と弁ディスクとが互いに接続され、弁本体に設置される。軸を回転させることによって、弁ディスクは、液体又は気体がバタフライ弁を通過できるように開状態に、そして、液体又は気体がバタフライ弁を通過できないように閉状態に、配置することができる。弁ディスクが閉状態に配置されるときに、液体又は気体がバタフライ弁を更に通過しないように、弁ディスクの周囲には、円周方向に配置されたシールリングが配置されることが多い。これによって、弁ディスクと弁本体との間は、半径方向に密封されている。
【０００４】
バタフライ弁の例は、特許文献１（欧州特許第２５１５０１４号明細書）に示されている。特許文献１のバタフライ弁は、軸及びシールリングを収容する開口部を有したディスク部材を備えている。バタフライ弁は、更に、リテーナであって、ボルトとナットによりディスク部材の下部においてシールリングをディスク部材に接続するリテーナを備えている。
【０００５】
特許文献１のバタフライ弁は、その先行技術と比較して、弁ディスクへのシールの固定を向上させ得るが、例えば、密封の向上と、使用部品の数を減らすという点から、更なる改良の余地が依然として存在する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】欧州特許第２５１５０１４号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、先行技術の欠点を少なくとも部分的に克服するバタフライ弁装置を提供することである。これは、請求項１に記載のバタフライ弁ディスク装置によって達成される。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の態様によれば、バタフライ弁ディスク装置において、弁本体の開位置と閉位置との間を回転自在に移動できるように配置された弁ディスクであって、弁ディスクの周囲に配置され円周方向に配置された凹部を備える弁ディスクと、弁ディスクの円周方向に配置された凹部に配置され、弁ディスクが閉位置に配置されるときに弁本体の内面に対して半径方向に密封するように構成されたシールリングと、円周方向に配置された凹部の第１の面とシールリングの第１の面との間に配置され、シールリングの第２の面と円周方向に配置された凹部の第２の面との間を密封する弾性部材と、を備えるバタフライ弁ディスク装置が提供される。シールリングは、更に、該シールリングの半径方向下部において、軸線方向に延びる突部を備え、突部が、シールリングの第１の面から離れる方向に、該第１の面から延び、弁ディスクが閉位置に配置されるとき、シールリングの軸線方向に延びる突部の上面が、弾性部材の半径方向下部からゼロではない距離に配置される。
【０００９】
弾性部材は、以下において、そして説明全体にわたって、シールリングの第１の面に圧力を加えるように構成された部材と解釈される。弾性部材は、円周方向に配置された凹部の第１の面とシールリングの第１の面との間において押圧されるように、ばね特性を有し得る。このため、シールリングの第１の面、又はシールリングの第１の面の少なくとも一部は、弾性部材からの連続的な圧力を受ける。
【００１０】
さらに、円周方向に配置された凹部は、半径方向外側の位置から半径方向に、及びその中心部分への方向に延び、そして、弁ディスクの円周方向に配置された凹部と理解される。
【００１１】
本発明の利点は、シールリングと弁ディスクとの間が軸線方向に連続して密封されることである。具体的には、弁ディスクの表面とシールリングとの間が、軸線方向に連続して密封される。したがって、本発明のシールリングは、弁ディスクが閉位置に配置されるときに、弁本体の内面に対して半径方向に密封するとともに、円周方向に配置される凹部の表面に対しては軸線方向に密封する。
【００１２】
軸線方向の密封は、弁ディスクが閉位置に配置されるときの弁ディスク装置の密封特性を更に向上させるため、有益である。これは、バタフライ弁ディスク装置の所与の位置、すなわち、開位置、閉位置又はこれらの間の位置において、粉塵粒子又は同種のものが、シールリングの第２の面と円周方向に配置された凹部の第２の面との間の密封領域内に滑り込まないようにするために、遂行される。シールリングの第２の面と円周方向に配置された凹部の第２の面との間に、粉塵粒子又は同種のものが供給(directed)されないようにすることによって、シールリングと弁ディスクの両方の作動寿命も長くなる。シールリングは、円周方向に配置された凹部の少なくとも第２の面に対して半径方向に摺動する可動部分である。このため、粉塵粒子又は同種のものが、この摺動面に存在するようになった場合、それぞれの部分の表面構造は摩耗し、最終的に交換が必要となる。これは、弾性部材であって、シールリングの第２の面と円周方向に配置された凹部の第２の面との間を連続的に密封する弾性部材により、防止される。したがって、弁ディスクが開位置に配置されるときにも、バタフライ弁ディスク装置のこの部分に粉塵粒子又は同種のものが供給されないようにする。
【００１３】
さらに、説明されている弾性部材を用いることは、低圧の用途、例えば煙道ガス用途に有益である。これらの用途では、バタフライ弁ディスク装置の開閉時に生じる、シールリングの半径方向外面と弁本体の内面との間の摩擦力は、これらの流体／気体によってシールリングに作用する軸線方向圧縮力と比較して比較的高い。このため、弾性部材は、流体／気体の低い圧力を補って、シールリングに対し十分な軸線方向力を加える。
【００１４】
更なる利点は、シールリングの円周方向全体にわたって軸線方向に密封されることである。弁ディスクは、弁ディスクに接続された軸の回転によって開閉する。したがって、弁ディスクを閉じるとき、シールリングの半径方向面と弁本体の内面との間に作用する摩擦力は、軸のそれぞれの側において反対方向の分力(component force)を有する。よって、軸の一方の側では、弁本体とシールリングとの間の摩擦力によって、シールリングが、弁ディスクの円周方向に配置された凹部の第２の面の方に押し付けられるのに対し、軸の他方の側では、弁本体とシールリングとの間の摩擦力によって、シールリングが、弁ディスクの円周方向に配置された凹部の第２の面から離れるように押し付けられる。このため、弾性部材は、シールリングを、円周方向に配置された凹部の第２の面に押し出し、軸線方向へ十分に密封することが好適である。したがって、弾性部材がなければ、シールリングは第２の面から離れるように押し付けられる。例として、シールリングに作用する軸線方向圧縮力は、バタフライ弁ディスク装置の開閉時に生じる、シールリングの半径方向外面と弁本体の内面との間の摩擦力を超えることが好ましい。
【００１５】
先行技術を考慮すると、更なる利点として、上述した弁ディスク装置は、適切に機能するように、部品の数が少なく、このため、経済的に有用な製品が提供される。また、バタフライ弁ディスク装置の構造では、弁本体からバタフライ弁ディスク装置を取り外した後に、バタフライ弁ディスク装置から弾性部材とシールリングを取り外せる必要があるため、部品が緩む危険性も低減する。さらに、弾性部材は、シールリングを軸線方向にあらかじめ引っ張るように(in an axially pretension manner)し、シールリングは、弁本体に対して半径方向にあらかじめ引っ張られる。これによって、密封面の振動特性が向上する。
【００１６】
さらに、弾性部材は、シールリングのリテーナの機能も有する。詳細には、弁ディスクが開くとき、すなわち、閉位置から開位置になる(directed from its closed position towards its open position)とき、シールリングは半径方向に拡張する。十分な拡張の後、シールリングの軸線方向に延びる突部の上面は、弾性部材の半径方向下部に当接し、すなわち接する。したがって、弾性部材の半径方向下部は、シールリングの拡張量を制御する。さらに、軸線方向に延びる突部の上面と弾性部材の半径方向下部との間のゼロではない距離によって、弁ディスクが閉位置に配置されたときに、シールリングは十分に拡張することができる。これによって、シールリングと弁本体との間に、十分な半径方向の圧縮力が加えられ得る。したがって、軸線方向に延びる突部は、シールリングの第１の面の表面法線の方向に延びる。換言すると、弁ディスクが閉位置に配置されるとき、軸線方向に延びる突部は、流れ方向への方向に延びる。
【００１７】
例示的な実施形態によれば、弾性部材は、軸線方向ばねであり得る。
【００１８】
軸線方向ばねは、バタフライ弁ディスク装置を軸線方向に圧縮させるばねを意味するものと理解される。軸線方向ばねは、シールリングの第１の面に対して十分な圧縮力を加えるように選択することができ、この圧縮力は、弁ディスクが開閉するときにシールリングの半径方向上面と弁本体の内面との間に生じる摩擦力を超える必要がある。
【００１９】
例示的な実施形態によれば、弾性部材は、凹部の円周方向に延びる、連続した軸線方向ばねであり得る。これによって、シールリングの第１の面の上には、その円周方向に連続的な圧縮力が加わり、このため、第２の面全体の周りが軸線方向へ十分に密封される。
【００２０】
例示的な実施形態によれば、シールリングの第１の面と第２の面は、シールリングのそれぞれの側に配置された、軸線方向に対向する面であり得る。
【００２１】
「軸線方向対向面(axial opposed surfaces)」という用語は、互いに垂直な２つの面に限定されるものとは解釈されない。それどころか、第１の面と第２の面とは、互いにわずかに傾くように配置されていてもよい。このため、「軸線方向に対向する面(axially opposed surfaces)」という用語は、面が、その軸線方向から見て、シールリングの異なる側に配置されることを明確に示す。
【００２２】
例示的な実施形態によれば、シールリングは、ピストンリングであって、ピストンリングの第１の端部に円周方向に延びる突部と、ピストンリングの第２の端部に溝部とを備えたピストンリングであり、円周方向に延びる突部が溝部内に配置され得る。これによって、気密ピストンリングが提供される。
【００２３】
気密ピストンリングは、気体又は他の流動媒体が、シールリングジョイントを通ってその軸線方向及び半径方向に移動しないようにするシールリングである。気密ピストンリングの利点は、その寸法、すなわち、円周方向に延びる突部、及び溝部によって、シールリングの端部間の円周方向、半径方向及び軸線方向の間隙であり、弁ディスクが閉位置に配置されるときに気体がシールリングを通って移動する場合がある間隙がほぼ除去されることである。
【００２４】
ピストンリング、特に密封要素としての気密ピストンリングの使用によって、弁ディスク装置の温度過渡を大きくすることができる。ピストンリングは可撓性であり、弁ディスク又は弁本体に詰まる危険なしに、効果的な密封を維持する形状を採用することができる。ピストンリングは気密にされているため、ジョイントの漏れ領域を増加させることなく、大きな温度上昇に耐えるように設計することができる。このため、ピストンリングを密封要素として用いる解決策は、多くの種類の高性能弁に用いられる精密な接地円錐形金属弁座と比較して、温度過渡に対して敏感ではない。さらに、高性能弁は、弁ディスクと弁座との間に閉じ込められた粉塵及び粒子に非常に敏感である。いったん粒子が閉じ込められ、弁ディスク又は弁座にめり込むと、弁は漏れ始める。弁ディスクと弁座との間の軸線方向圧力は、一般に、高性能弁の気密性を達成するように非常に高い。一方、気密ピストンリングを用いると、動作時に密封面の圧力レベルを低く又は中程度に保つことができる。
【００２５】
当然のことながら、例えば、二重リング、すなわち、気密継手のない２つ以上のピストンリングの組合せといった、他の代替気密ピストンリングも同様に考えられる。これによって、複数のピストンリングが半径方向及び／又は軸線方向に互いに配置されるとともに、それぞれの端部が、互いに異なる円周方向位置に配置される。
【００２６】
例示的な実施形態によれば、円周方向に配置された凹部は、シールリングへの方向に延びる突部を備え得る。これによって、凹部の突部は、シールリングが凹部内において傾かないように、シールリングの支持体として機能し得る。具体的には、シールリングの突部は、円周方向に配置された凹部の突部とともに、シールリングが傾かないようにする有用な支持体を提供し得る。したがって、シールリングを、安定した垂直方向位置に設けることができる。凹部の突部は、弁ディスクの凹部への突起と理解される。
【００２７】
第２の態様によれば、弁本体とバタフライ弁ディスク装置とを備えるバタフライ弁において、バタフライ弁ディスク装置が、弁ディスクであり、弁本体の開位置と閉位置との間を回転自在に移動でき、弁ディスクの周囲に配置され円周方向に配置された凹部を備える弁ディスクと、弁ディスクの円周方向に配置された凹部に配置され、弁ディスクが閉位置に配置されるときに弁本体の内面に対して半径方向に密封するように構成されたシールリングと、円周方向に配置された凹部の第１の面とシールリングの第１の面との間に配置され、シールリングの第２の面と円周方向に配置された凹部の第２の面との間を密封する弾性部材と、を備えるバタフライ弁が提供される。
【００２８】
第２の態様の効果及び特徴は、本発明の第１の態様に関して上述したものと大部分は類似している。
【００２９】
本発明による更なる特徴及び利点は、添付の特許請求の範囲及び次の説明を検討する際に明らかになる。当業者であれば、本発明の範囲から逸脱することなく、本発明の種々の特徴を組み合わせて、次に説明する実施形態以外の実施形態を創作できることを十分に理解する。
【００３０】
本発明の上述した目的、特徴及び利点、並びに、付加的な目的、特徴及び利点は、本発明の例示的な実施形態についての、例示としての限定されない以下の詳細な説明によって、更に十分に理解される。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の例示的な実施形態に係るバタフライ弁を示す斜視図である。
【図２】図１のバタフライ弁の分解斜視図である。
【図３】本発明の例示的な実施形態に係る、閉位置における弁ディスク装置の半径方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
ここで、本発明の例示的な実施形態が示されている添付図面を参照して、以下に本発明を更に十分に説明する。ただし、本発明は、種々の多くの形態により具体化されてもよく、本明細書に示されている実施形態に限定されるものとは解釈されず、それどころか、これらの実施形態は、徹底及び完全性のために示される。同様の参照符号は、明細書全体にわたって同様の要素を意味する。
【００３３】
図１を詳細に参照すると、例示的な実施形態に係るバタフライ弁１００が示されている。バタフライ弁１００は、バタフライ弁ディスク装置１０２と、弁本体１０４と、を備える。以下に更に説明するバタフライ弁ディスク装置１０２は、弁ディスク１０６と、シールリング１０８と、弾性部材１１０と、を備える。さらに、バタフライ弁１００は、弁ディスク１０６、及び適切な開閉装置（図示されていない。）に接続された軸１１２も備えている。このため、弁ディスク１０６は、軸１１２を回転させることによって、弁本体１０４に対して開閉する。
【００３４】
さらに、バタフライ弁ディスク装置１０２は、このようにして、液体及び気体がバタフライ弁１００を通過できる開位置と、液体及び気体がバタフライ弁１００を通過できない閉位置との間において、弁本体１０４内を移動できるように構成されている。閉位置では、シールリング１０８は、弁本体１０４の内面１１４に対して半径方向に密封する。さらに、弾性部材１１０は、シールリングを軸線方向に密封させるが、このことについては、図３の説明に関連して以下に更に詳細に説明する。
【００３５】
図１の弁ディスク１００とその関連部品の分解斜視図である図２に移る。このように、図２は、特に、バタフライ弁ディスク装置１０２及び弁本体１０４を更に詳細に示している。上述したように、バタフライ弁ディスク装置１０２は、弁ディスク１０６と、シールリング１０８と、弾性部材１１０と、を備える。
【００３６】
図２に示されているシールリング１０８の詳細部分を詳細に参照すると、シールリング１０８は、気密ピストンリング２０８として配置された、この例示的な実施形態に係るものである。気密ピストンリング２０８は、ピストンリング２０８の第１の端部２０４において、円周方向に延びる突部２０２を備える。円周方向に延びる突部２０２は、溝部２０６内に配置され、溝部２０６は、ピストンリング２０８の第２の端部２１０に配置されている。円周方向から見た、第２の端部２１０の断面は、その半径方向から見て上部と下部とを有するＬ字形状に形成されている。Ｌ字状断面の下部は、ピストンリングの軸線方向において、Ｌ字状断面の上部の軸線方向における厚さよりも大きな厚さを有する。このため、溝部２０６は、第２の端部２１０の表面法線から離れる方向において、第２の端部２１０から円周方向に延びている。さらに、円周方向に延びる突部２０２は、ピストンリング２０８の全半径方向高さ２１４よりも小さな半径方向高さ２１２を有する。このため、溝部２０６は、円周方向に延びる突部２０２を収容するのに無理のない寸法である。円周方向に延びる突部２０２、及び溝部２０６によって、気体流（流体と気体の両方）が、ピストンリングを通ってその軸線方向と半径方向の両方向に流れないようになる。シールリング１０８の上述した幾何学特性によって、軸線方向と半径方向の両方向の流れが、重ね継手を通過しないようになる。バタフライ弁ディスク装置１０２の流れ方向は、符号２５０の矢印によって図２に示されている。このため、上述のシールリングは、流れ方向２５０において気密である。また、シールリングに作用する媒体誘導軸線方向力が弾性部材によって誘導される力よりも大きくなるまで、すなわち、シールリング１０８の第２の面３１２と凹部の第２の面３１０との接触が緩くなるとき（図３を参照）、シールリングは反対の流れ方向においても気密である。
【００３７】
当然のことながら、気密ピストンリング２０８の他の代替も考えられる。例えば、複数のピストンリングを半径方向及び／又は軸線方向に並べて配置してもよい。この配置では、第１の端部２０４と第２の端部２１０との間の距離２１６は、複数のピストンリングのそれぞれに対して異なる円周方向位置に配置される。これによって、複数のピストンリングを通る半径方向及び軸線方向の流れを防止する気密ピストンリングアセンブリが配置される。利点は、流れ媒体圧力レベルとは関係なく、この気密ピストンリングアセンブリが、流れ方向２５０と、描写されている流れ方向２５０とは反対方向の両方向において気密であることである。
【００３８】
このように、バタフライ弁ディスク装置１０２が開位置に配置されるとき、シールリング１０８、すなわちピストンリング２０８は、半径方向に拡張し、第１の端部２０４と第２の端部２１０との間の距離２１６が増加することが理解される。バタフライ弁ディスク装置１０２が、閉位置において、弁本体１０４の内面１１４に配置され、内面１１４が、バタフライ弁ディスク装置１０２が開位置に配置されているときにシールリング１０８の外周と比較して小さな円周を有する場合、第１の端部２０４と第２の端部２１０との間の距離２１６を減少させるように、シールリング１０８を押し出す。
【００３９】
ここで、閉位置におけるバタフライ弁ディスク装置１０２の断面図である図３に移る。具体的には、図３は、弁ディスク１０６、シールリング１０８、弾性部材１１０及び弁本体１０４の一部分を示している。前述したように、バタフライ弁ディスク装置１０２は、弁本体１０４において、閉位置に配置されている。これによって、シールリング１０８の半径方向外面３０２は、弁本体１０４の内面１１４に対して半径方向圧力により配置され、このため、半径方向外面と弁本体の内面との間が密封される。
【００４０】
弁ディスク１０６は、弁ディスク１０６の周囲に配置され円周方向に配置された凹部３０６を備えている。弁ディスク１０６の円周方向に配置された凹部３０６は、弾性部材１１０及びシールリング１０８を少なくとも部分的に収容するように配置されている。これによって、弾性部材１１０及びシールリング１０８は、円周方向に配置された凹部３０６の第１の面３０８と第２の面３１０との間に軸線方向に配置される。第１の面３０８と第２の面３１０は、互いに対向する面として配置され、例によれば、互いに実質的に平行であってもよい。
【００４１】
さらに、以下において軸線方向ばねとも呼ばれる弾性部材１１０は、シールリング１０８の第１の面３０４に対して軸線方向圧縮力を加えるように配置されている。シールリング１０８の第１の面３０４は、シールリングの半径方向及び円周方向に拡張部を有することが好ましい。これによって、弾性部材１１０は、円周方向に配置された凹部３０６の第１の面３０８とシールリング１０８の第１の面３０４との間の圧縮力により配置される。弾性部材の圧縮力は、シールリングを所定の位置に維持するように、バタフライ弁ディスク装置１０２が開閉するときに弁本体１０４の内面１１４とシールリング１０８の半径方向外面３０２との間に生じる摩擦力を超えることが好ましい。弾性部材１１０のこの圧縮力によって、シールリング１０８の第２の面３１２と、円周方向に配置された凹部３０６の第２の面３１０との間に圧縮力が加えられる。このため、シールリング１０８の第２の面３１２と、円周方向に配置された凹部３０６の第２の面３１０との間が密封される。これは、円周方向に配置された凹部３０６の第２の面３１０、及びシールリング１０８の第２の面３１２に損傷を与え得る粒子をこの領域へ到達させなくするため、有益である。このため、シールリング１０８の第２の面３１２と、円周方向に配置された凹部３０６の第２の面３１０とが互いに接触するように配置され、この接触は摺動可能な接触面であるが、このことは、バタフライ弁ディスク装置１０２が開閉するとき、弁ディスク１０６に対してシールリング１０８が半径方向に移動できることを意味する。
【００４２】
さらに、弾性部材１１０は、弁ディスク１０６の周囲の一部に接触するように配置された上部３１４も備えている。詳細には、弾性部材１１０の上部３１４は、弁ディスク１０６の周囲の一部に対して半径方向下方の圧縮力を加えるように配置されている。これは、あらかじめ引っ張って弾性部材１１０の上部３１４を配置することにより遂行される。半径方向圧縮力によって、弾性部材１１０と弁ディスク１０６の周囲の一部との間の密封が向上する。また、弾性部材１１０は、以下に更に説明する半径方向下部３１６も備えている。
【００４３】
図３から理解できるように、シールリング１０８は、その半径方向下部において、軸線方向に延びる突部３１５を備えている。軸線方向に延びる突部３１５は、シールリング１０８の第１の面３０４から、シールリングの第１の面３０４から離れる方向に延び、上方の、実質的に水平な面３１８と、実質的に垂直な端面３２０と、を備えている。軸線方向に延びる突部３１５は、第１の面３０４から、第１の面３０４の表面法線の方向に延びている。したがって、弁ディスクが閉じるとき、上述の流れ方向２５０への方向にある。上面３１８は、弾性部材１１０の半径方向下部３１６からゼロではない距離に配置されることが好ましい。これによって、弾性部材１１０は、バタフライ弁ディスク装置１０２が開くときにシールリング１０８を半径方向に拡張させるストッパとして機能し得る。さらに、突部３１５の上面３１８と弾性部材１１０の半径方向下部３１６との間の垂直方向距離も、突部３１５の垂直端面３２４の垂直方向距離よりも小さくてもよい。このように、軸線方向に延びる突部は、弾性部材１１０の半径方向下方に配置される。
【００４４】
さらに、円周方向に配置された凹部３０６は、突部３２２であって、円周方向に配置された凹部３０６の第１の面３０８から離れる方向に、及びシールリング１０８への方向に延びる突部３２２を備えている。突部３２２の端面３２４は、シールリング１０８の軸線方向に延びる突部３１５の実質的に垂直な端面３２０と接触するように配置されている。この接触もまた摺動可能な接触面であり、このことは、バタフライ弁ディスク装置が開閉するとき、弁ディスク１０６に対してシールリング１０８が半径方向に移動できることを意味する。さらに、シールリング１０８の軸線方向に対向する側に配置された２つの摺動可能な接触面は、円周方向に配置された凹部３０６におけるシールリング１０８の安定性を向上させ、これにより、シールリング１０８が傾かないようになるため、有益である。
【００４５】
本発明は、上述され、図面に示されている実施形態に限定されないことが理解され、それどころか、当業者であれば、添付の特許請求の範囲内において、多くの変更及び改変を行えることを認識する。例えば、図２に描写されている２つの気密ピストンリングを用いてもよく、２つの気密ピストンリングは、互いに対向するように配置されることが好ましい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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