(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
実質的に環状である剛性骨格部材と、前記剛性骨格部材の頂部上に封止的に取り付けられた実質的に環状であるエラストマーシール部材とを備える弁座であって、
前記弁座は、弁体と係合可能な外周面と、前記エラストマーシール部材の少なくとも一部によって形成され、閉弁要素と係合可能な内側シール面とを有し、
前記剛性骨格部材によって形成される前記弁座の底面の一部は、前記弁体と第１の接触面を形成し、前記エラストマーシール部材によって形成される前記弁座の前記底面の一部は、前記弁体と第２の接触面を形成し、
前記第１の接触面の領域は、前記第２の接触面の領域よりも大きい弁座。
【請求項２】
請求項１に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、前記弁座の前記外周面の少なくとも一部を形成する弁座。
【請求項３】
請求項２に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、更に、前記弁座の前記外周面上に配置された１つ以上の突起部を備える弁座。
【請求項４】
請求項３に記載の弁座であって、
前記１つ以上の突起部は、弁体の相補型の窪みと協働する弁座。
【請求項５】
請求項２に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、前記弁座の前記外周面上に１つ以上の窪みを備える弁座。
【請求項６】
請求項５に記載の弁座であって、
前記１つ以上の窪みは、弁体の相補型の突起部と協働する弁座。
【請求項７】
請求項３〜請求項６のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記１つ以上の突起部は、前記弁座の前記外周面の周りに連続的に延在する弁座。
【請求項８】
先行する請求項のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記弁座の前記外周面の少なくとも一部は、前記剛性骨格部材によって形成される弁座。
【請求項９】
請求項１に記載の弁座であって、
前記剛性骨格部材によって形成される前記弁座の前記外周面の一部は、前記弁体と第３の接触面を形成し、前記エラストマーシール部材によって形成される前記弁座の前記外周面の一部は、前記弁体と第４の接触面を形成し、
前記第３の接触面の領域は、前記第４の接触面の領域よりも大きい弁座。
【請求項１０】
請求項１に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材によって形成される前記弁座の前記底面の一部は、更に、１つ以上のリッジを備える弁座。
【請求項１１】
請求項１０に記載の弁座であって、
前記１つ以上のリッジは、弁体の相補型の窪みと協働する弁座。
【請求項１２】
請求項１０または請求項１１に記載の弁座であって、
前記１つ以上のリッジは、前記弁座の前記底面の周りに連続的に延在する弁座。
【請求項１３】
先行する請求項のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記弁座の前記外周面および前記弁座の前記底面によって画定したエッジは、面取りされている弁座。
【請求項１４】
先行する請求項のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、主にエチレンプロピレンジエンモノマーゴム、パーフルオロエラストマーおよび／またはフルオロエラストマーのいずれかから製造されている弁座。
【請求項１５】
先行する請求項のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記剛性骨格部材は、実質的にプラスチック材料から製造されている弁座。
【請求項１６】
先行する請求項のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、前記剛性骨格部材の頂部上に接着剤によって封止的に取り付けられている弁座。
【請求項１７】
先行する請求項のいずれか一項に記載の前記弁座を備える弁組立体。
【請求項１８】
請求項１５に記載の弁組立体であって、
前記弁がスプリットバタフライ弁である弁組立体。
【請求項１９】
実質的に環状である剛性骨格部材と、前記剛性骨格部材の頂部上に封止的に取り付けられた実質的に環状であるエラストマーシール部材とを備える弁座であって、
前記弁座は、弁体と係合可能な外周面と、前記エラストマーシール部材の少なくとも一部によって形成され、閉弁要素と係合可能な内側シール面とを有し、
前記剛性骨格部材によって形成される前記弁座の底面の一部は、前記弁体と第１の接触面を形成し、前記エラストマーシール部材によって形成される前記弁座の前記底面の一部は、前記弁体と第２の接触面を形成し、
前記第１の接触面の領域は、前記第２の接触面の領域よりも大きく、
前記弁座は、前記弁座を弁ハウジング内に正確に位置合せするための１つ以上の弁座位置合せ機能部を備える弁座。
【請求項２０】
請求項１９に記載の弁座であって、
前記１つ以上の弁座位置合せ機能部は、弁組立体の１つ以上の別の部品と係合可能であり、前記弁座を弁ハウジング内に正確に位置合せする弁座。
【請求項２１】
請求項２０に記載の弁座であって、
前記１つ以上の弁座位置合せ機能部は、閉弁要素の前記シャフトまたはスピンドルと係合可能である弁座。
【請求項２２】
請求項１９、請求項２０、または請求項２１に記載の弁座であって、
前記１つ以上の弁座位置合せ機能部は、１つ以上の切欠き部を含む弁座。
【請求項２３】
請求項１９〜請求項２２のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記１つ以上の弁座位置合せ機能部は、前記剛性骨格部材の少なくとも一部を露出する弁座。
【請求項２４】
請求項１９〜請求項２３のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記１つ以上の弁座位置合せ機能部は、前記弁座の頂面上に配置される弁座。
【請求項２５】
請求項１９〜請求項２４のいずれか一項に記載の弁座であって、
２つの位置合せ機能部を有する弁座。
【請求項２６】
請求項２５に記載の弁座であって、
前記２つの弁座位置合せ機能部は、直径方向に相互に対向する弁座。
【請求項２７】
請求項１９〜請求項２６のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、前記弁座の前記外周面の少なくとも一部を形成する弁座。
【請求項２８】
請求項２７に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、更に、前記弁座の前記外周面上に配置される１つ以上の突起部を備える弁座。
【請求項２９】
請求項２８に記載の弁座であって、
前記１つ以上の突起部は、弁体の相補型の窪みと協働する弁座。
【請求項３０】
請求項２２または請求項２９に記載の弁座であって、
前記１つ以上の突起部は、前記弁座の前記外周面の周りに連続的に延在する弁座。
【請求項３１】
先行する請求項のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記弁座の前記外周面の少なくとも一部は、前記剛性骨格部材によって形成される弁座。
【請求項３２】
請求項１９に記載の弁座であって、
前記剛性骨格部材によって形成される前記弁座の前記外周面の一部は、前記弁体と第３の接触面を形成し、前記エラストマーシール部材によって形成される前記弁座の前記外周面の一部は、前記弁体と第４の接触面を形成し、
前記第３の接触面の領域は、前記第４の接触面の領域よりも大きい弁座。
【請求項３３】
請求項１９に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材によって形成される前記弁座の前記底面の一部は、更に、１つ以上のリッジを備える弁座。
【請求項３４】
請求項３３に記載の弁座であって、
前記１つ以上のリッジは、弁体の相補型の窪みと協働する弁座。
【請求項３５】
請求項３３または請求項３４に記載の弁座であって、
前記１つ以上のリッジは、前記弁座の前記底面の周りに連続的に延在する弁座。
【請求項３６】
請求項１９〜請求項３５のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記弁座の前記外周面および前記弁座の前記底面によって画定した前記エッジは、面取りされている弁座。
【請求項３７】
請求項１９〜請求項３６のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、主にエチレンプロピレンジエンモノマーゴム、パーフルオロエラストマー、またはフルオロエラストマーのいずれかから製造されている弁座。
【請求項３８】
請求項１９〜請求項３７のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記剛性骨格部材は、主にプラスチック材料から製造されている弁座。
【請求項３９】
請求項１９〜請求項３８のいずれか一項に記載の弁座であって、
前記エラストマーシール部材は、前記剛性骨格部材の頂部上に耐水性接着剤によって封止的に取り付けられている弁座。
【請求項４０】
請求項１９〜請求項３９のいずれか一項に記載の前記弁座を備える弁組立体。
【請求項４１】
請求項４０に記載の弁組立体であって、
前記弁がスプリットバタフライ弁である弁組立体。
【請求項４２】
請求項４１に記載の弁組立体であって、
前記スプリットバタフライ弁は、前記１つ以上の弁座位置合せ機能部と係合可能な１つ以上のスピンドルを有する閉弁部材を備える弁組立体。
【請求項４３】
請求項４２に記載の弁組立体であって、
スピンドルの数が２つである弁組立体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は弁座に関するものであり、特に、粉末、液体、スラリー、および／または流体の流量制御、流量充填、流量放出、および／または流量調整用の弁と併せて使用するための弁座に関するが、これに限定されるものではない。
【背景技術】
【０００２】
様々なデザインの弁が入手可能であり、ガス、液体、流動固体、またはスラリーの流量を、様々な通路を開口、閉口、または部分的に妨げることにより調整するために幅広く使用されている。典型的な弁構成部品は、弁機構を収容する弁ハウジングと、弁を開閉するための可動式閉弁要素と、弁組立体の内面を代表し、閉弁要素と係合して弁を開閉することができる弁座とを含む。
【０００３】
多数の異なる様式の弁座が存在する。ハードシートは弁体と一体化しており、弁体の金属材料内に直接的に機械加工される場合が多い。従って、ハードシートと、多くの場合において金属製である閉弁要素との間において、高精度な密封を可能とするフライス加工の公差を達成することは困難であることが多い。従って、ほとんど全てのハードシート式の金属弁は、少なくとも多少の漏洩により支障を受ける。
【０００４】
ハードシートと対照的に、ソフトシートは、ＰＴＦＥまたは様々なエラストマー等のより柔らかく、より可撓性のある材料から製造されており、インサートとして弁ハウジングの内面に取り付けられる前に、別個に機械加工される。その結果、より良い形状のシートを製造することができ、従って、ソフトシート式の弁は、典型的には漏洩しにくい。
【０００５】
ハードシートと比較した場合のソフトシートの有する利点にかかわらず、より柔らかい、非一体形の弁座に関連する多数の欠点が常に存在する。
【０００６】
化学医薬品産業および生物製剤産業においては、弁は、反応容器等の製造装置の入口導管または出口導管上にしばしば配置される。特定の反応速度を増加させるために高温および高圧を使用することが多いが、これは、変形しやすいが故に漏洩のリスクが高いソフトシートを有する弁にとっては問題となり得る。あるいは、ソフトシートは、弁体から完全に飛び出る場合があり、弁の壊滅的不良および被処理製品への回復不能な損害をしばしばもたらす結果となる。
【０００７】
性能関連の欠点に加えて、ソフトシートは、機械加工時にしばしば問題が生じる。なぜなら、典型的には、エラストマー成分を機械にかけること、および／または研磨することは、より硬く、より可撓性のない材料と比較して、著しく困難であるからである。更に、ソフトシートを弁体内に確実に、かつ正確に取り付けることは困難である。また、ソフトシートは、典型的には、シートを弁体上の相補型の窪みに配置するためのより大きな直径からなるフートまたはフランジを備える。その結果として得たシートの形状においては、弁体への装填が一方向からしかできず、弁の組立、清掃、および保守において不都合が生じる。
【０００８】
以上のことを念頭に置いた上で、本発明の実施形態を考案した。
【発明の概要】
【０００９】
本発明に係る第一の態様によれば、実質的に環状である剛性骨格部材と、剛性骨格部材の頂部上に封止的に取り付けられた実質的に環状であるエラストマーシール部材とを備える弁座を提供する。この弁座は、弁体と係合可能な外周面と、エラストマーシール部材の少なくとも一部によって形成され、閉弁要素と係合可能な内側シール面とを有する。
【００１０】
剛性骨格部材によりシール部材の形状を安定させることで、純粋なエラストマーシートと比較して、成形公差がより厳密になる。この形状安定化によって、弁座と閉弁要素との間に、より有効な接触をもたらし、弁の密閉性を改善する。弁座と閉弁要素との間のインタフェースがより良い形状になることにより、閉弁要素の開閉に必要なトルクを最小化する一方で、弁の粉末閉じ込め能力および耐圧性を改善する。改善した耐圧性は、運搬される材料、特に粉末の閉じ込め能力を大幅に改善する。剛性部分およびエラストマー部分の両方を備える複合シートはまた、使用されるエラストマー材料の分量を減少させることにより、シートにかかるコストを大幅に低減する。
【００１１】
本発明に係る第一の実施形態によれば、エラストマーシール部材は、弁座の外周面の少なくとも一部を形成する。従って、弁座と弁体との間への製品の侵入を最小限とする。
【００１２】
本発明に係る別の実施形態によれば、エラストマーシール部材は、更に、弁座の外周面上に配置される１つ以上の突起部を備える。任意に、１つ以上の突起部は、弁体の相補型の窪みと協働する。任意に、１つ以上の突起部は、弁座の外周面の周りに連続的に延在する。突起部および／または連続的に延在する突起部を使用することにより、並びに、それらが弁体上に配置される窪みと任意に協働することにより、弁座と弁体との間への製品の侵入のリスクを更に最小化する。突起部による効果は、剛性骨格部材により所定位置に強固に保持されるエラストマーシール部材によって、大幅に向上する。
【００１３】
本発明に係る更なる実施形態によれば、弁座の底面の少なくとも一部は、エラストマーシール部材によって形成される。従って、エラストマーシール部材の少なくとも一部は、その上に弁座が取り付けられる弁体の一部と接触しており、それによって、弁座の底面と弁体との間への製品の侵入のリスクを最小化する。
【００１４】
本発明に係る更なる実施形態によれば、弁座の外周面の少なくとも一部と、弁座の底面の少なくとも一部とは、剛性骨格部材によって形成される。剛性部分およびエラストマー部分の両方を備える複合弁座の効果により、弁体に配置される弁座の粉末閉じ込め能力および耐圧性を改善する。任意に、剛性骨格部材によって形成される弁座の底面の一部は、弁体と第１の接触面を形成し、エラストマーシール部材によって形成される弁座の底面の一部は、弁体と第２の接触面を形成する。第１の接触面の領域は、第２の接触面の領域より大きい。任意に、剛性骨格部材によって形成される弁座の外周面の一部は、弁体と第３の接触面を形成し、エラストマーシール部材によって形成される弁座の外周面の一部は、弁体と第４の接触面を形成する。第３の接触面の領域は、第４の接触面の領域より大きい。剛性骨格部材によって形成される、弁体に対するより大きい接触面インタフェースを有することにより、弁座の過度の変形が防止される。
【００１５】
本発明に係る別の実施形態によれば、エラストマーシール部材によって形成される弁座の底面の一部は、更に、１つ以上のリッジを備える。任意に、１つ以上のリッジは、弁体の相補型の窪みと協働する。任意に、１つ以上のリッジは、弁座の底面の周りに連続的に延在する。リッジおよび／または連続的に延在するリッジを使用することにより、並びに、それらが弁体上に配置される窪みと任意に協働することにより、弁座の底面と弁体との間への製品の侵入のリスクを更に最小化する。
【００１６】
本発明に係る更なる実施形態によれば、弁座の外周面および弁座の底面により画定したエッジは、面取りされている。面取りしたエッジにより、弁座を弁組立体内に容易に挿入することができる。また、拡径したフートまたはフランジを有しないことにより、シートを弁体のどちら側からも挿入することができる。
【００１７】
本発明に係る更なる実施形態によれば、エラストマーシール部材は、主にエチレンプロピレンジエンモノマーゴム、フルオロエラストマー、またはパーフルオロエラストマーから製造されている。これらの材料は、高い動作温度を発揮するため、使用中において変形しにくい。
【００１８】
本発明に係る別の実施形態によれば、剛性骨格部材は、主にプラスチック材料から製造されている。プラスチック材料は、特に、安価かつ軽量である。
【００１９】
本発明に係る更なる実施形態によれば、エラストマーシール部材は、剛性骨格部材の頂部上に耐水性接着剤によって封止的に取り付けられている。耐水性接着剤により剛性骨格部材とエラストマーシール部材との間が固定され、水密に接合されることで、漏洩および弁不良のリスクが低減される。
【００２０】
本発明に係る第２の態様によれば、本発明の弁座を備える弁組立体を提供する。本発明の弁座は、標準的なソフトシートを使用した任意の様式の弁に性能上の利点をもたらすだろう。
【００２１】
任意に、弁はバタフライ弁である。バタフライ弁等のスプリット弁は、典型的には、漏洩を低減すること、または漏洩しないことの重要性が増す有害物質の閉じ込めにおいて使用される。
【００２２】
本発明に係る第３の態様によれば、実質的に環状である剛性骨格部材と、剛性骨格部材の頂部上に封止的に取り付けられた実質的に環状であるエラストマーシール部材とを備える弁座を提供する。この弁座は、弁体と係合可能な外周面と、エラストマーシール部材の少なくとも一部によって形成され、閉弁要素と係合可能な内側シール面とを有する。弁座は、弁座を弁ハウジング内に正確に位置合せするための１つ以上の弁座位置合せ機能部を備える。剛性骨格部材によりエラストマー部材の形状を安定させることで、純粋なエラストマーの弁座と比較して、成形公差がより厳密になる。この形状安定化によって、弁座と閉弁要素との間に、より有効な接触をもたらし、弁の密閉性を改善する。弁座と閉弁要素との間のインタフェースがより良い形状になることにより、閉弁要素の開閉に必要なトルクを最小化する一方で、弁の粉末閉じ込め能力および耐圧性を改善する。剛性部分およびエラストマー部分の両方を備える複合シートは、使用されるエラストマー材料の分量を減少させることにより、弁座にかかるコストを大幅に低減することもできる。１つ以上の弁座位置合せ機能部を使用することにより、弁座を弁体上に正確に配置することができ、漏洩および弁不良のリスクを最小化する。
【００２３】
本発明に係る一実施形態によれば、１つ以上の弁座位置合せ機能部は、弁組立体の１つ以上の別の部品と係合可能であり、弁座を弁ハウジング内に正確に位置合せする。１つ以上の弁座位置合せ機能部は、閉弁要素のシャフトまたはスピンドルと係合可能であることが好ましい。従って、弁座は、閉弁要素のシャフトまたはスピンドル等の弁組立体の別の要素と協働することによって自動位置合せする。
【００２４】
任意に、１つ以上の弁座位置合せ機能部は、１つ以上の切欠き部を含む。この１つ以上の切欠き部は、閉弁要素のシャフトまたはスピンドル等の弁組立体の１つ以上の別の部品と協働するためのベアリング面として機能して、弁座を弁体内に正確に位置合せする。
【００２５】
本発明に係る別の実施形態によれば、１つ以上の弁座位置合せ機能部は、剛性骨格部材の少なくとも一部を露出する。剛性骨格部材の露出した部分は、より有効なベアリング面を提供して、弁組立体の１つ以上の別の部品と協働することによって弁座を自動位置合せする。
【００２６】
任意に、１つ以上の弁座位置合せ機能部は、弁座の頂面上に配置される。この配置は、弁座位置合せ機能部が、閉弁要素のシャフトまたはスピンドル等の弁組立体の１つ以上の別の部品と協働するのに理想的な位置である。
【００２７】
本発明に係る別の実施形態によれば、弁座位置合せ機能部の数は２つである。任意に、２つの弁座位置合せ機能部は、直径方向に相互に対向する。この配置は、弁座位置合せ機能部が、閉弁要素のシャフトまたはスピンドル等の弁組立体の１つ以上の別の部品と協働するのに理想的な配置である。
【００２８】
本発明に係る別の実施形態によれば、エラストマーシール部材は、更に、弁座の外周面上に配置される１つ以上の突起部を備える。任意に、１つ以上の突起部は、弁体の相補型の窪みと協働する。任意に、１つ以上の突起部は、弁座の外周面の周りに連続的に延在する。突起部および／または連続的に延在する突起部を使用することにより、並びに、それらが弁体上に配置される窪みと任意に協働することにより、弁座と弁体との間への製品の侵入のリスクを更に最小化する。あるいは、突起部は、弁体上に配置されてもよく、また、対応する窪みは、弁座上に配置されてもよい。突起部による効果は、剛性骨格部材によって所定位置に強固に保持されるエラストマーシール部材により、大幅に向上する。
【００２９】
本発明に係る更なる実施形態によれば、弁座の底面の少なくとも一部は、エラストマーシール部材によって形成される。従って、エラストマーシール部材の少なくとも一部は、その上に弁座が取り付けられる弁体の一部と接触しており、それによって、弁座の底面と弁体との間への製品の侵入のリスクを最小化する。
【００３０】
本発明に係る別の実施形態によれば、エラストマーシール部材によって形成される弁座の底面の一部は、更に、１つ以上のリッジを備える。任意に、１つ以上のリッジは、弁体の相補型の窪みと協働する。任意に、１つ以上のリッジは、弁座の底面の周りに連続的に延在する。リッジおよび／または連続的に延在するリッジを使用することにより、並びに、それらが弁体上に配置される窪みと任意に協働することにより、弁座の底面と弁体との間への製品の侵入のリスクを更に最小化する。
【００３１】
本発明に係る更なる実施形態によれば、弁座の外周面および弁座の底面によって画定したエッジは、面取りされている。面取りしたエッジにより、弁座を弁組立体内に容易に挿入することができる。また、拡径したフートまたはフランジを有しないことにより、弁座を弁体のどちら側からも挿入することができる。
【００３２】
本発明に係る更なる実施形態によれば、エラストマーシール部材は、主にエチレンプロピレンジエンモノマーゴム、フルオロエラストマー、またはパーフルオロエラストマーから製造されている。これらの材料は、高い動作温度を発揮するが故に、使用中において変形しにくい。
【００３３】
本発明に係る別の実施形態によれば、剛性骨格部材は、主にプラスチック材料から製造されている。プラスチック材料は、特に、安価かつ軽量である。
【００３４】
本発明に係る更なる実施形態によれば、エラストマーシール部材は、剛性骨格部材の頂部上に接着剤によって封止的に取り付けられている。接着剤により剛性骨格部材とエラストマーシール部材との間が固定され、水密に接合されることで、漏洩および弁不良のリスクが低減される。
【００３５】
本発明に係る第４の態様によれば、本発明の弁座を備える弁組立体を提供する。本発明の弁座は、標準的なソフトシートを使用した任意の様式の弁に性能上の利点をもたらすだろう。
【００３６】
本発明に係る別の実施形態によれば、弁はバタフライ弁である。任意に、バタフライ弁は、１つ以上の弁座位置合せ機能部上に係合可能な１つ以上のスピンドルを有する閉弁部材を備える。任意に、スピンドルの数は、２つである。バタフライ弁のスピンドルは、弁座位置合せ機能部と協働して、弁座を弁体内に正確に配置することによって、漏洩および弁不良のリスクを低減する。
【００３７】
さて、本発明に係る１つ以上の実施形態を、単なる例示として、添付図面を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る弁座の一側方及び上方を示す斜視図である。
【図２】図１の弁座の断面の一側方及び上方を示す斜視図である。
【図３】図１の弁座位置合せ機能部の一側方及び上方を示す斜視図である。
【図４】弁組立体内に着座した図１の弁座の断面の一側方及び上方を示す斜視図である。
【図５】弁組立体内に着座した図１の弁座の断面の一側方及び上方を示す斜視図である。
【図６】本発明による、弁座の部分断面図である。
【図７】本発明による、弁座位置合せ機能部の部分断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明に係る一実施形態によれば、図１を参照すると、弁座１０は、実質的に環状である剛性骨格部材１２と、剛性骨格部材１２の頂部上に封止的に取り付けられた実質的に環状であるエラストマーシール部材１４とを備える。弁座１０は、弁組立体４４の弁体４６と協働する外周面を有する。また、エラストマーシール部材１４は、弁組立体４４の閉弁ディスク４２と協働する弁座１０の内側シール面を画定する。
【００４０】
図１および図２を参照すると、剛性骨格部材１２は、実質的に環状の形状であり、底面１８と、頂面２０と、内周面２２と、弁座１０の外周面の一部を画定する外周面２４とを有する。外周面２４は内周面２２よりも長く、頂面２０は傾斜している。頂面２０は、凹部２３と、底面１８に対して実質的に平行に位置するリップ２５とを有する。外周面２４および底面１８によって画定したエッジ２６は、面取りされており、弁座１０の弁体４６内への挿入を容易にする。
【００４１】
更に、図１および図２を参照すると、エラストマーシール部材１４も実質的に環状の形状であり、剛性骨格部材１２の頂部上に取り付け可能となるよう寸法決めおよび成形されている。それ故、結果として得た弁座１０もまた実質的に環状である。エラストマーシール部材１４は、頂面２８と、底面３０と、弁座１０の内側シール面を画定する内周面３２と、弁座１０の外周面の一部を画定する外周面３４とを有する。底面３０は、剛性骨格部材１２のリップ２５と協働するフランジ部３１も有する。内周面３２は、外周面３４よりも長いため、底面３０は傾斜している。底面３０は、剛性骨格部材１２の凹部２３と協働する凸部３５と、剛性骨格部材１２の内周面２２と底面１８との間に形成された面取りしたエッジ３７と協働する段差部３６とを有する。
【００４２】
代替的な実施形態においては、エラストマーシール部材１４の外周面３４は、外周面３４の周囲に連続的に延在して弁体４６の内面の周囲に連続的に延在する相補型の溝と協働する凸状のコルゲーション３９を有する。
【００４３】
次に、図１、図３、および図４を参照すると、実質的に環状であるエラストマーシール部材１４の頂面２８は、直径方向に相互に対向する凹状の侵入部に相当する２つの切欠き部３８ａおよび３８ｂを含む。切欠き部３８ａおよび３８ｂは、弁組立体４４にある閉弁ディスク４２のスピンドル４０と係合可能となるように成形される。
【００４４】
図１、図２、および図３を参照すると、弁座１０は、剛性骨格部材１２の頂部上に実質的に環状であるエラストマーシール部材１４を取り付けることによって組み立てられる。凸部３５、フランジ部３１、および段差部３６を含むエラストマーシール部材１４の底面３０は、剛性骨格部材１２の凹部２３、リップ２５、内周面２２、および頂面２０の窪み３７に封止的に付着している。従って、組み立てた弁座１０の底面の少なくとも一部は、エラストマーシール部材１４によって形成される。組み立てた弁座１０において、切欠き部３８ａおよび３８ｂは、剛性骨格部材１２の頂面２０のリップ２５の一部を露出する。
【００４５】
弁座１０は、実質的に環状であるエラストマーシール部材１４を剛性骨格部材１２の頂部上に取り付けることによって組み立てられる。図１、図２、および図３から明白であるように、環状である剛性骨格部材１２は、底面１８と、頂面２０と、内周面２２と、弁座１０の外周面の一部を画定する外周面２４とによって画定される。弁座１０の外周面の少なくとも一部と、弁座１０の底面１８の少なくとも一部とは、剛性骨格部材１２によって形成される。この実施形態においては、剛性骨格部材１２の少なくとも２つの面を露出することにより、剛性骨格部材１２の底面１８および外周面２４は、エラストマーシール部材１４を支持するために必要な構造的一体性を提供する。
【００４６】
図３に最も良く示されるように、剛性骨格部材１２によって形成される弁座１０の底面１８の一部は、弁体４６と第１の周状接触面を画定する。また、エラストマーシール部材１４によって形成される弁座１０の底面１８の一部は、弁体４６と第２の周状接触面を画定する。第１の周状接触面の領域は、第２の周状接触面の領域よりも大きい。同様に、剛性骨格部材１２によって形成される弁座１０の外周面の一部は、弁体４６と第３の周状接触面を形成する。また、エラストマーシール部材１２によって形成される弁座１０の外周面の一部は、弁体４６と第４の周状接触面を画定する。第３の周状接触面の領域は、第４の周状接触面の領域よりも大きい。弁体４６に対して、剛性骨格部材１２によって形成されるより大きい接触面を有することにより、使用中における弁座１０の望ましくない変形を防ぐ。
【００４７】
次に、図４および図５を参照すると、組み立てた弁座１０は、弁組立体４４の弁座４６内に挿入される。面取りしたエッジ２６は、この工程を容易にする。使用時において、閉弁ディスク４２のスピンドル４０は、弁座１０を弁体４６内に正確に位置合せするためのベアリング面として機能するリップ２５の露出した部分を有する切欠き部３８ａおよび３８ｂと係合する。
【００４８】
剛性骨格部材１２およびエラストマーシール部材１４は、実質的に環状の形状である。剛性骨格部材１２およびエラストマーシール部材１４は、円形であることが好ましいが、当業者は、剛性骨格部材１２およびエラストマーシール部材１４が、添付の特許請求の範囲内に含まれることが理解される様々な別の形状に形成され得ることを理解されよう。即ち、使用される弁の種類に応じて、楕円、四辺形、あるいは任意の正多角形または多角形を含むが、これらに限定されない。
【００４９】
剛性骨格部材１２は、高い動作温度および／または高い動作圧力を有する軽量な硬質材料から製造されることが好ましい。剛性骨格部材１２は、プラスチック材料から形成されることが好ましいが、当業者は、添付の特許請求の範囲内に含まれるものとして、ステンレス鋼、ニッケル合金、軽量金属、炭素繊維、あるいは、その組み合わせまたは混合物等の別の材料が想定されることを理解されよう。エラストマーシール部材１４は、高い動作温度および／または高い動作圧力を有する軽量なエラストマー材料から製造されることが好ましい。エラストマーシール部材１４は、エチレンプロピレンジエンモノマー材料、パーフルオロエラストマー材料、またはフルオロエラストマー材料、あるいは、その組み合わせまたは混合物から形成されることが好ましい。しかしながら、当業者は、エラストマーシール部材１４が、添付の特許請求の範囲内に含まれるものと理解される、天然ポリイソプレン、天然ゴム、イソプレン、ブタジエン、クロロプレン、ポリクロロプレン、ネオプレン、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム、スチレン・ブタジエンゴム、ニトリルゴム、エピクロロヒドリンゴム、ポリアクリルゴム、シリコーンゴム、フルオロシリコーンゴム、ポリエーテルブロックアミド、クロロスルホン化ポリエチレン、エチレン酢酸ビニル、あるいは、その組み合わせまたは混合物等の別の材料から形成され得ることを理解されよう。
【００５０】
エラストマーシール部材１４は、剛性骨格部材１２の頂部上に、消耗品と共に使用しても安全な（規制認可された、または規制を遵守した）接着剤を使用して封止的に取り付けられることが好ましい。しかしながら、当業者は、添付の特許請求の範囲内に含まれるものとして、安定した水密な接合を提供する別の取り付け手段が想定されることを理解されよう。剛性骨格部材１２およびエラストマーシール部材１４の接触面は、接着前にサンドブラスト処理が施されることが好ましい。しかしながら、添付の特許請求の範囲内に含まれるものとして、接着剤の有効性を改善する別の手段も想定される。即ち、別の粗面化技術も含まれるが、それに限定されない。
【００５１】
代替的な実施形態（図６および図７）においては、弁座１００は、実質的に環状である剛性骨格部材１１２と、剛性骨格部材１１２の頂部上に封止的に取り付けられた実質的に環状であるエラストマーシール部材１１４とを備える。弁座１００は、弁組立体の弁体と協働する外周面を有する。また、エラストマーシール部材１１４は、弁組立体の閉弁ディスクと協働する弁座１００の内側シール面を画定する。
【００５２】
剛性骨格部材１１２は、実質的に環状の形状であり、底面１１８と、頂面１２０と、内周面１２２と、弁座１００の外周面の一部を画定する外周面１２４とを有する。外周面１２４と内周面１２２との間に延在するリッジ１２５は、剛性骨格部材１１２の平面に対して実質的に垂直に延在する外面１２６を有する。外周内面１２０によって画定されたエッジ１２８は、リップ１３０から内周面１２２へと延びる凹状をなし、面１２４および底面１１８は、面取りされることにより、弁座１００の弁体内への挿入を容易にする。
【００５３】
エラストマーシール部材１１４も、実質的に環状の形状であり、剛性骨格部材１１２の頂部上に取り付け可能となるよう寸法決めおよび成形される。それ故、結果として得た弁座１００もまた実質的に環状である。エラストマーシール部材１１４は、頂面１３４と、底面１３６と、弁座１００の内側シール面を画定する内周面１３８と、弁座１００の外周面の一部を画定する外周面１４０とを有する。底面１３６は、リッジ１２５を受容するために、リッジ１２５に対して相補的形状を有するチャネルを形成する、下方に延在するリップ１４２も有する。底面１３６は、剛性骨格部材１１２の凹部と協働する凸部と、剛性骨格部材１１２の内周面１２２と底面１１８との間に形成される面取りしたエッジ１４８と協働する段差部１４６とを有する。
【００５４】
実質的に環状であるエラストマーシール部材１１４の頂面１３４は、直径方向に相互に対向する２つの切欠き部１５０（１つのみ図示する）を含む。切欠き部１５０は、弁組立体にある閉弁ディスクのスピンドルと係合可能となるように成形される。
【００５５】
図７に示すように、下方に延在するリップ１４２は、シール部材の外面１４０がシール部材の全周に亘り延在するとき、弁体と弁座１００との間における密封性を改善するのに役立つ。
【００５６】
参考および説明を目的として、本明細書に特定の実施形態を記載したが、本発明の範囲から逸脱することなく様々な修正を実施できることは、当業者にとっては明白であろう。
【図１】
0006532462.tif 000002
【図２】
0006532462.tif 000003
【図３】
0006532462.tif 000004
【図４】
0006532462.tif 000005
【図５】
0006532462.tif 000006
【図６】
0006532462.tif 000007
【図７】
0006532462.tif 000008