(57)【要約】    【課題】開閉操作を阻害することなく、十分なシール圧を得ることのできる液封弁の提供。    【解決手段】二枚の弁板７を間隔をあけて配置して弁体６を構成する。弁箱４の内周面に二条のリング状のシート面１４を設ける。シート面１４を流路方向に対して傾斜して形成する。弁体６を回転操作して管路を開閉する。弁箱４の内周面及び二枚の弁板７で囲まれた空間に注排液する。閉弁時に二枚の弁板７を互いに離間する方向に移動させてシート面１４に圧接させる。開弁時に二枚の弁板７を互いに接近する方向に移動させてシート面１４との接触圧を低下させる。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
管路に介装される弁箱と、該弁箱の中央穴に収容された弁体とを備えた液封バタフライ弁であって、
前記弁体は、板厚方向に間隔をあけて配置された二枚の弁板と、該二枚の弁板を管路の流路方向と直交する方向を回転軸として一体回転可能に支持する弁板支持部とからなり、
前記弁板支持部を回転操作して前記管路を開閉する開閉操作部と、前記弁箱の内周面に設けられて二枚の弁板の周縁部をそれぞれ受ける二条のリング状のシート面と、前記弁箱の内周面及び二枚の弁板で囲まれた空間に注排液する注排液部とが設けられ、
前記リング状のシート面は、流路方向で弁箱外端側ほど小径となるよう傾斜して形成され、前記二枚の弁板は、前記弁板支持部によって互いに接近する方向及び離間する方向に移動可能に支持され、
閉弁時に前記二枚の弁板を互いに離間する方向に移動させて弁板の周縁をシート面に圧接させると共に、開弁時に前記二枚の弁板を互いに接近する方向に移動させて弁板の周縁とシート面との接触圧を低下させる弁板接近離間部が設けられたことを特徴とする液封バタフライ弁。
【請求項２】
前記弁板接近離間部は、前記弁箱の内周面及び二枚の弁板で囲まれた空間に注排液する液圧によって弁板を移動させるよう、前記液圧を調節する液圧調節部とされたことを特徴とする請求項１に記載の液封バタフライ弁。
【請求項３】
前記弁板接近離間部は、前記開閉操作部の操作から独立して回転操作可能な弁板接近離間操作軸と、該弁板接近離間操作軸の回転に対応して弁板を接近離間させるリンク機構とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液封バタフライ弁。
【請求項４】
前記弁板接近離間部は、前記開閉操作部の操作から独立して回転操作可能な弁板接近離間操作部と、該弁板接近離間操作軸の回転に対応して弁板を接近離間させるカム機構とからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の液封バタフライ弁。
【請求項５】
前記弁板接近離間部は、前記開閉操作部の回転に対応して弁板を接近離間させるカム機構とされたことを特徴とする請求項１又は２に記載の液封バタフライ弁。
【請求項６】
前記二枚の弁板を接続して互いに接近させる方向に付勢する引張ばねが設けられたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液封バタフライ弁。
【請求項７】
前記弁板支持部は、弁箱に回転自在に支持され、二枚の弁板を接近離間させる方向にスライド自在に支持する筒状のドラムとされたことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液封バタフライ弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有毒あるいは爆発性のガスや液体を流すための管路に介装される液封バタフライ弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ガスや液体が流れる管路は、バタフライ弁などの弁を介装することによって、適宜開閉できるようになっている。特に、有毒あるいは爆発性のガスや液体が流れる管路においては、その漏洩をより確実に防止する必要があるため、水封バタフライ弁を採用することがある（例えば特許文献１）。
【０００３】
図１２に特許文献１の水封バタフライ弁を示す。この水封バタフライ弁は、本体１０１に、操作軸１０２によって回転する二枚の弁板１０３を取り付けた構造とされ、二枚の弁板１０３の間に水をはることにより、水封による完全密封をするようになっている。
【０００４】
さらに、図１３に示すように、流体の導出入によって膨縮可能なインフラートシートリング１０４が設けられ、このインフラートシートリング１０４を膨張させて弁板１０３に押し付けることにより、本体１０１と弁板１０３との間をシールするようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−３３６６４３号公報（段落番号０００５〜０００８、図２、図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、特許文献１のように、流体を導入して膨張させたインフラートシートリングは、変形しやすい分、弁板との間に十分なシール圧が得られないおそれがある。
【０００７】
本発明は、開閉操作を阻害することなく、十分なシール圧を得ることのできる液封弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る液封弁は、管路に介装される弁箱と、該弁箱の中央穴に収容された弁体とを備えた液封バタフライ弁であって、前記弁体は、板厚方向に間隔をあけて配置された二枚の弁板と、該二枚の弁板を管路の流路方向と直交する方向を回転軸として一体回転可能に支持する弁板支持部とからなり、前記弁板支持部を回転操作して前記管路を開閉する開閉操作部と、前記弁箱の内周面に設けられて二枚の弁板の周縁部をそれぞれ受ける二条のリング状のシート面と、前記弁箱の内周面及び二枚の弁板で囲まれた空間に注排液する注排液部とが設けられ、前記リング状のシート面は、流路方向で弁箱外端側ほど小径となるよう傾斜して形成され、前記二枚の弁板は、前記弁板支持部によって互いに接近する方向及び離間する方向に移動可能に支持され、閉弁時に前記二枚の弁板を互いに離間する方向に移動させて弁板の周縁をシート面に圧接させると共に、開弁時に前記二枚の弁板を互いに接近する方向に移動させて弁板の周縁とシート面との接触圧を低下させる弁板接近離間部が設けられたことを特徴とする。
【０００９】
上記構成によれば、閉弁時に二枚の弁板を互いに離間する方向に移動させて弁板の周縁をシート面に圧接させることができるので、十分なシール圧をえることができ、しかも、開弁時に二枚の弁板を互いに接近する方向に移動させて弁板の周縁とシート面との接触圧を低下させることができるので、弁板とシート面との接触が弁の開閉操作を阻害するのを防止することができる。
【００１０】
二枚の弁板を接近離間させるため、種々の構成を採用することができる。なお、以下に例示する構成は、それぞれ単独で採用することもでき、互いに組み合わせて採用することもできる。
【００１１】
二枚の弁板を接近離間させるための構成として、前記弁板接近離間部は、前記弁箱の内周面及び二枚の弁板で囲まれた空間に注排液する液圧によって弁板を移動させるよう、前記液圧を調節する液圧調節部とされたことを特徴とする液封バタフライ弁を例示することができる。
【００１２】
上記構成によれば、液封によって管路を完全に遮断するよう注液するための構成と、弁板を離間させてシート面とのシール圧を高めるための構成を兼用することができる。
【００１３】
二枚の弁板を接近離間させるための別の構成として、前記弁板接近離間部は、前記開閉操作部の操作から独立して回転操作可能な弁板接近離間操作軸と、該弁板接近離間操作軸の回転に対応して弁板を接近離間させるリンク機構とからなることを特徴とする液封バタフライ弁を例示することができる。
【００１４】
また、二枚の弁板を接近離間させるためのさらに別の構成として、前記弁板接近離間部は、前記開閉操作部の操作から独立して回転操作可能な弁板接近離間操作部と、該弁板接近離間操作軸の回転に対応して弁板を接近離間させるカム機構とからなることを特徴とする液封バタフライ弁を例示することができる。
【００１５】
また、二枚の弁板を接近離間させるためのさらに別の構成として、前記弁板接近離間部は、前記開閉操作部の回転に対応して弁板を接近離間させるカム機構とされたことを特徴とする液封バタフライ弁を例示することができる。
【００１６】
上記のリンク機構を備えた構成及びカム機構を備えた構成は、機械的に弁板を離間させてシート面に押し付けるため、その信頼性をより高めることができる。
【００１７】
また、前記二枚の弁板を接続して互いに接近させる方向に付勢する引張ばねが設けられたことを特徴とする液封バタフライ弁も採用することができる。
【００１８】
上記構成によれば、弁板を接近させるための力を引張ばねによって補うことができるので、弁板間を押し広げる際に液圧やカム機構によって十分な力を加えるようにすればよく、弁板同士を接近させる際には、液圧やカム機構自体を十分に作動させなくとも、引張ばねの付勢力を利用して弁板同士を接近させることができる。
【００１９】
また、前記弁板支持部は、弁箱に回転自在に支持され、二枚の弁板を接近離間させる方向にスライド自在に支持する筒状のドラムとされたことを特徴とする液封バタフライ弁も採用可能である。
【発明の効果】
【００２０】
以上の説明から明らかな通り、本発明によると、閉弁時に二枚の弁板を互いに離間する方向に移動させて弁板の周縁をシート面に圧接させることができるので、十分なシール圧をえることができ、しかも、開弁時に二枚の弁板を互いに接近する方向に移動させて弁板の周縁とシート面との接触圧を低下させることができるので、弁板とシート面との接触が弁の開閉操作を阻害するのを防止することができる。
【００２１】
これにより、二枚の弁板を備えた液封バタフライ弁を採用しつつ、開閉操作を阻害することなく、十分なシール圧を得ることができ、有毒あるいは爆発性のガスや液体が流れる管路においても、その漏洩をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態の液封弁を示す図で、右半分は正面図、左半分は断面図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】開弁時の弁板周縁部の移動を説明するする図
【図４】本発明の第２実施形態の液封弁を示す図で、右半分は正面図、左半分は断面図
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図
【図６】弁箱の斜視図
【図７】弁体の斜視図
【図８】カム機構の動作図
【図９】本発明の第３実施形態の液封弁を示す図で、右半分は正面図、左半分は断面図
【図１０】図９のＣ−Ｃ断面図
【図１１】カム機構の動作図
【図１２】従来の液封バタフライ弁を示す図
【図１３】従来の液封バタフライ弁のシートリングを示す図
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明に係る液封弁の第１実施形態〜第３実施形態について、図面を用いて説明する。
【００２４】
第１実施形態〜第３実施形態の液封バタフライ弁１、２、３は、いずれも例えば有毒あるいは爆発性のガスや液体を流すための管路に介装されるものである。
【００２５】
［第１実施形態］
図１、図２に示すように、液封バタフライ弁１は、管路に介装される弁箱４と、弁箱４の中央穴５に収容された弁体６とを備え、その弁体６は、板厚方向に間隔をあけて配置された二枚の弁板７と、二枚の弁板７を管路の流路方向と直交する方向を回転軸として一体回転可能に支持する弁板支持部としてのドラム８とから構成されている。さらに、液封バタフライ弁１には、第１及び第２の弁板接近離間部９、１０が設けられ、二枚の弁板７を互いに接近離間させるようになっている。
【００２６】
弁箱４は、管路と同じ内径の筒状とされ、その径方向両側に軸貫通部１１、１２が形成されると共に、軸貫通部１１、１２を通る方向と直交する方向で径方向両側に注排液部１３が形成されている。
【００２７】
弁箱４の内周面には、閉弁時において二枚の弁板７の周縁部をそれぞれ受ける二条のリング状のシート面１４が設けられている。このシート面１４は、流路方向で弁箱外端側ほど小径となるよう傾斜して形成され、閉弁時に、弁板接近離間部９、１０が二枚の弁板７を互いに離間する方向に移動させることにより、弁板７の周縁がシート面１４に圧接するようになっている。また、開弁時には、第１及び第２の弁板接近離間部９、１０が二枚の弁板７を互いに接近する方向に移動させることにより、弁板７の周縁とシート面１４との接触圧を低下させる。
【００２８】
弁箱４の一方の軸貫通部１１には、弁体６のドラム８を回転操作して管路を開閉する開閉操作部１５の回転操作軸１６が貫通している。開閉操作部１５は、回転操作軸１６と、これをモータ又は手動によって回転駆動するための駆動部１７とからなる。
【００２９】
弁箱４の他方の軸貫通部１２には、第１の弁板接近離間部９の弁板接近離間操作軸１８が貫通している。第１の弁板接近離間部９は、弁板接近離間操作軸１８と、これをモータ又は手動によって回転駆動するための駆動部１９と、弁板接近離間操作軸１８の回転に対応して弁板７を接近離間させるリンク機構２０とからなる。
【００３０】
弁板接近離間操作軸１８は、ドラム８の中央穴を径方向に貫通する長さに設定され、開閉操作部１５の回転操作軸１６と軸線を合わせて設けられる。この弁板接近離間操作軸１８は、ドラム８に対して回転自在とされ、開閉操作部１５の操作から独立して回転操作可能とされる。
【００３１】
リンク機構２０は、弁板接近離間操作軸１８の周面に形成された右ねじ及び左ねじと、右ねじ及び左ねじに螺合された二つの筒体２３、２４と、筒体２３、２４と弁板７を接続する複数のリンク２５とからなり、弁板接近離間操作軸１８を回転操作することにより、二枚の弁板７を互いに接近離間させるようになっている。
【００３２】
注排液部１３は、弁箱４の内側で二条のシート面１４の間に開口し、閉弁時に、一方の注排液部１３から弁箱４の内周面及び二枚の弁板７で囲まれた空間に注液して、開弁時に、他方の注排液部１３から排液するようになっている。注排液部１３に注液する液圧は、図示しない液圧調節部によって調節され、その液圧によって弁板７を移動させるようになっており、注排液部１３と液圧調節部とで第２の弁板接近離間部１０が構成される。
【００３３】
弁板７は、円板状とされ、流路方向で弁箱４の中央側の面に形成された筒部２６がドラム８に内嵌されることにより、二枚の弁板７が互いに接近する方向及び離間する方向にスライド自在に支持されている。
【００３４】
ドラム８は、径方向両側に軸挿入部２７、２８が形成された筒状とされて、軸挿入部２７に回転操作軸１６が回転不能に挿入され、軸挿入部２８に弁板接近離間操作軸１８が回転自在に挿入される。これにより、ドラム８が回転自在に支持され、回転操作軸１６の回転によって回転操作される。
【００３５】
弁板７の筒部２６とドラム８には通液部２９、３０が形成され、注排液部１３から弁箱４に注液された液体がドラム８の内側にも供給されるようになっている。
【００３６】
次に、液封バタフライ弁１の開閉操作について説明する。まず、液封バタフライ弁１を閉弁する際には、開閉操作部１５によって弁体６を回転操作して閉弁した後、第１の弁板接近離間部９のリンク機構２０によって弁体６の二枚の弁板７を互いに離間させて、各弁板７の周縁部をシート面１４に押し付ける。次いで、注排液部１３から二枚の弁板７の間に注液し、その液圧を管路を流れる流体の圧力よりも高く設定することにより、二枚の弁板７の周縁部をシート面１４により強く押し付けてシール圧を高めると共に、その封液によって管路を完全に遮断する。
【００３７】
一方、液封バタフライ弁１を開弁する際には、二枚の弁板７の間に封入された液を注排液部１３から排液した後、第１の弁板接近離間部９のリンク機構２０によって二枚の弁板７を互いに接近させる。これにより、図３（ａ）に示すように、弁板７が弁体６の中心から距離ａ０の位置から距離ａの位置に移動し、弁板７の周縁部がシート面１４から離間する。次いで、図３（ｂ）に示すように、開閉操作部１５によって弁体６を回転操作することにより、弁板７の周縁部が半径Ｒの円弧状の軌跡に沿ってシート面１４を通過して開弁する。
【００３８】
ここで、弁板７の周縁部がシート面１４を通過する際の様子を説明する。シート面１４から離間した弁板７の周縁部は、弁板７の周縁部が描く円弧状軌跡の中心から流路方向に距離ａだけずれているので、弁板７の周縁部がシート面１４を通過する際の軌跡は流路方向に対して傾斜する。また、シート面１４は、流路方向に対して傾斜して形成されている。これにより、弁板７の周縁部は、シート面１４の傾斜に沿うようにして通過することになり、弁板７の周縁部をシート面１４に強く接触させることなく開弁することができる。なお、閉弁する際も同様である。
【００３９】
［第２実施形態］
図４〜図７に示すように、第２実施形態の液封バタフライ弁２は、第１実施形態の液封バタフライ弁１とほぼ同じ構成であるが、第１実施形態の弁板接近離間部９に代えて、弁板接近離間部３１として、開閉操作部３２の回転に対応して二枚の弁板３３を接近離間させるカム機構３４が設けられ、さらに、二枚の弁板３３を接続して互いに接近させる方向に付勢する複数の引張ばね３５が設けられている。
【００４０】
開閉操作部３２は、第１実施形態の開閉操作部１５とほぼ同じ構成であるが、その回転操作軸３６がドラム８を径方向に貫通して支持している。
【００４１】
図８に示すように、カム機構３４は、回転操作軸３６に固定された内カム３７と、その外側に設けられた外カム３８とからなり、開弁時に弁板３３を離間させることなく（図８（ａ））、閉弁時に弁板３３を離間させるようになっている（図８（ｂ））。
【００４２】
なお、他の構成は、第１実施形態と同じである。
【００４３】
［第３実施形態］
図９〜図１１に示すように、第３実施形態の液封バタフライ弁２は、第２実施形態の液封バタフライ弁１とほぼ同じ構成であるが、ドラム８が省略されると共に、第２実施形態の開閉操作部３２に代えて、開閉操作部３９が設けられ、第２実施形態の弁板接近離間部３１に代えて、弁板接近離間部４０が設けられている。
【００４４】
開閉操作部３９は、弁箱４に径方向に差し渡された断面中空の回転操作軸４１と、その中央に設けられたカムボックス４２とから構成される。
【００４５】
弁板接近離間部４０は、回転操作軸４１の中央穴に配置された弁板接近離間操作軸４３と、カムボックス４２の内部で弁板接近離間操作軸４３に固定されたカム４４と、カム４４に係合してカムボックス４２から突出する二本の支持棒４５とからなり、支持棒４５が二枚の弁板４６を支持している。
【００４６】
回転操作軸４１と弁板接近離間操作軸４３とは、軸方向に移動させることにより、いずれを回転させるかを選択可能とされている。これにより、弁板接近離間操作軸４３が回転操作軸４１の操作から独立して回転操作可能とされ、弁板接近離間操作軸４３の回転操作に対応してカム４４が二枚の弁板を接近離間させるようになっている。
【００４７】
なお、他の構成は、第２実施形態と同じである。
【符号の説明】
【００４８】
１、２、３            液封バタフライ弁
４                    弁箱
６                    弁体
７、３３、４６        弁板
８                    ドラム
９、１０、３１、４０  弁板接近離間部
１３                  注排液部
１４                  シート面
１５、３２、３９      開閉操作部
１６、３６、４１      回転操作軸
１８、４３            弁板接近離間操作軸
２０                  リンク機構
３４                  カム機構
３５                  引張ばね
４４                  カム
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
2011163414.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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