(57)【要約】【課題】完全なシール性と操作トルクの低減を実現したバタフライ弁のメタルシール構造を提供する。【解決手段】弁箱２１の内部に弁棒２２の軸心廻りに回転する弁体２３を配置し、弁体２３の外周縁に形成する弁体シート２５に摺接する弁箱シートリング２４を弁箱２１の内部に配置するものであって、弁箱２１の内部に筒状の弁箱シートリング２４を配置し、弁箱シートリング２４の軸心方向の両端にサポートリング２６、２７を配置して弁箱シートリング２４と弁箱２１の内周面との間に形成する中空部２９、３０を弁棒２２の両側に形成し、一方の中空部２９が弁体開動時に二次側に回転移動する弁体２３の一側片２３ａに対向し、他方の中空部３０が弁体開動時に一次側に回転移動する弁体２３の他側片２３ｂに対向し、一次側のサポートリング２６に一方の中空部２９に連通する正圧導圧孔３１を形成し、二次側のサポートリング２７に他方の中空部３０に連通する逆圧導圧孔３２を形成した。【選択図】    図１
2004156713.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁箱の内部に弁棒の軸心廻りに回転する弁体を配置し、弁体の外周縁に形成する弁体シートに摺接する弁箱シートリングを弁箱の内部に配置するものであって、弁箱の内部に筒状の弁箱シートリングを配置し、弁箱シートリングの軸心方向の両端にサポートリングを配置して弁箱シートリングと弁箱の内周面との間に形成する中空部を弁棒の両側に形成し、一方の中空部が弁体開動時に二次側に回転移動する弁体の一側片に対向し、他方の中空部が弁体開動時に一次側に回転移動する弁体の他側片に対向し、一次側のサポートリングに一方の中空部に連通する正圧導圧孔を形成し、二次側のサポートリングに他方の中空部に連通する逆圧導圧孔を形成したことを特徴とするバタフライ弁のメタルシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はバタフライ弁のメタルシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バタフライ弁としては例えば図４〜図６に示すものがあり、弁箱１の内部に弁棒２の軸心廻りに回転する弁体３を配置し、ボス部４に軸受５を配置しており、弁箱１の内周面に形成する弁箱シート６に摺接する弁体シート７を弁体３の外周縁に形成している。
【０００３】
バタフライ弁のシール構造に関する先行技術文献としては特許文献１がある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３１２５２公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した構成においては、弁箱シート６が弁箱１と一体に形成した剛構造であるために、全閉時に弁体３の弁体シート７が弁箱シート６に圧接する場合に互いのシート面がなじみ難く、そのシールに必要な閉トルクが大きく、弁箱１が外力を受けて変形すると閉トルクが大きくなる問題があった。
【０００６】
本発明は上記した課題を解決するものであり、完全なシール性と操作トルクの低減を実現したバタフライ弁のメタルシール構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１に記載する本発明のバタフライ弁のメタルシール構造は、弁箱の内部に弁棒の軸心廻りに回転する弁体を配置し、弁体の外周縁に形成する弁体シートに摺接する弁箱シートリングを弁箱の内部に配置するものであって、弁箱の内部に筒状の弁箱シートリングを配置し、弁箱シートリングの軸心方向の両端にサポートリングを配置して弁箱シートリングと弁箱の内周面との間に形成する中空部を弁棒の両側に形成し、一方の中空部が弁体開動時に二次側に回転移動する弁体の一側片に対向し、他方の中空部が弁体開動時に一次側に回転移動する弁体の他側片に対向し、一次側のサポートリングに一方の中空部に連通する正圧導圧孔を形成し、二次側のサポートリングに他方の中空部に連通する逆圧導圧孔を形成したものである。
【０００８】
上記した構成により、弁箱シートリングは両端をサポートリングに支持されるとともに、中空部において弁箱の内周面との間に所定間隙を有することでフレキシブル性を有し、全閉時に弁体の弁体シート面になじんで確実なシール性を発揮するので、小さな操作トルクで止水が可能である。
【０００９】
全閉時に弁体の一次側に作用する正圧は弁箱シートリングを径方向外側へ押圧する力として作用し、弁体開動時に二次側に回転移動する弁体の一側片を二次側へ付勢して弁箱シートリングから離間する方向に押圧し、弁体開動時に一次側に回転移動する弁体の他側片を二次側へ付勢して弁箱シートリングに押圧する。
【００１０】
このとき、弁体の一側片に対向する一方の中空部では正圧導圧孔を通して正圧が作用することで弁箱シートリングは弁体シートを境とする一次側と中空部との内外圧が平衡となって弁箱シートリングの径方向外側への変形を防止し、弁体シートを境とする二次側に対して中空部の内圧が大きくなり、その差圧で弁箱シートリングを径方向内側へ押圧してシール性を保持する。
【００１１】
全閉時に弁体の二次側に作用する逆圧は弁箱シートリングを径方向外側へ押圧する力として作用し、弁体開動時に二次側に回転移動する弁体の一側片を一次側へ付勢して弁箱シートリングに押圧し、弁体開動時に一次側に回転移動する弁体の他側片を一次側へ付勢して弁箱シートリングから離間する方向に押圧する。
【００１２】
このとき、弁体の他側片に対向する他方の中空部では逆圧導圧孔を通して逆圧が作用することで弁箱シートリングは弁体シートを境とする二次側と中空部との内外圧が平衡となって弁箱シートリングの径方向外側への変形を防止し、弁体シートを境とする一次側に対して中空部の内圧が大きくなり、その差圧で弁箱シートリングを径方向内側へ押圧してシール性を保持する。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１〜図２において、弁箱２１の内部には弁棒２２の軸心廻りに回転する弁体２３と筒状をなす薄肉の弁箱シートリング２４を配置しており、弁体２３は外周縁に弁箱シートリング２４と摺接する弁体シート２５を形成している。
【００１４】
弁箱シートリング２４の軸心方向の両端には環状のサポートリング２６、２７を配置しており、サポートリング２６、２７は外周部を弁箱２１に鋳ぐるんで固定し、内周縁に弁箱シートリング２４を溶接固定している。弁箱シートリング２４とサポートリング２６、２７と弁箱２１の内周面との間に形成する空間は弁棒２２を挿通するための仕切壁２８で区画し、弁棒２２の両側に一対の中空部２９、３０を形成している。
【００１５】
一方の中空部２９は弁体開動時に二次側に回転移動する弁体２３の一側片２３ａに対向し、他方の中空部３０が弁体開動時に一次側に回転移動する弁体２３の他側片２３ｂに対向している。一次側のサポートリング２６は一方の中空部２３ａに連通する正圧導圧孔３１を形成しており、二次側のサポートリング２７は他方の中空部２３ｂに連通する逆圧導圧孔３２を形成している。
【００１６】
以下、上記した構成における作用を説明する。弁体２３は弁棒２２の軸心廻りに回転して開閉し、全閉状態において弁体シート２５が弁箱シートリング２４に摺接する。弁箱シートリング２４は両端をサポートリング２６、２７に支持されるとともに、中空部２９、３０において弁箱２１の内周面との間に所定間隙を有することでフレキシブル性を有し、弁体２３の弁体シート２５のシート面になじんで確実なシール性を発揮するので、小さな操作トルクで止水が可能である。
【００１７】
全閉時には弁体２３の一次側に作用する正圧が弁箱シートリング２４を径方向外側へ押圧する力として作用し、弁体開動時に二次側に回転移動する弁体２３の一側片２３ａを二次側へ付勢して弁箱シートリング２４から離間する方向に押圧し、弁体開動時に一次側に回転移動する弁体２３の他側片２３ｂを二次側へ付勢して弁箱シートリング２４に押圧する。
【００１８】
このとき、弁体２３の一側片２３ａに対向する一方の中空部２９では正圧導圧孔３１を通して正圧が作用することで弁箱シートリング２４は弁体シート２５を境とする一次側と中空部２３ａとの内外圧が平衡となって弁箱シートリング２４の径方向外側への変形を防止し、弁体シート２５を境とする二次側に対して中空部２３ａの内圧が大きくなり、その差圧で弁箱シートリング２４を径方向内側へ押圧してシール性を保持する。
【００１９】
全閉時に弁体２３の二次側に逆圧が作用すると、逆圧は弁箱シートリング２４を径方向外側へ押圧する力として作用し、弁体開動時に二次側に回転移動する弁体２３の一側片２３ａを一次側へ付勢して弁箱シートリング２４に押圧し、弁体開動時に一次側に回転移動する弁体の他側片２３ｂを一次側へ付勢して弁箱シートリング２４から離間する方向に押圧する。
【００２０】
このとき、弁体２３の他側片２３ｂに対向する他方の中空部３０では逆圧導圧孔３２を通して逆圧が作用することで弁箱シートリング２４は弁体シート２５を境とする二次側と中空部２３ｂとの内外圧が平衡となって弁箱シートリング２４の径方向外側への変形を防止し、弁体シート２５を境とする一次側に対して中空部２３ｂの内圧が大きくなり、その差圧で弁箱シートリングを径方向内側へ押圧してシール性を保持する。
【００２１】
本発明の他の実施の形態として、図３に示すように、中空部２９、３０にゴム等からなるチューブ状体３３、３４を配置し、各チューブ状体３３、３４をそれぞれ正圧導圧孔３１、逆圧導圧孔３２に連通させることも可能である。
【００２２】
この場合には、正圧が正圧導圧孔３１を通してチューブ状体３３に作用し、あるいは逆圧が逆圧導圧孔３２を通してチューブ状体３４に作用し、膨張するチューブ状体３３もしくは３４が弁箱シートリング２４を押圧することで、先の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、中空部において弁箱シートリングがフレキシブル性を有して弁体シート面になじんで確実なシール性を発揮するので小さな操作トルクで止水が可能であり、正圧もしくは逆圧が中空部に作用して弁箱シートリングを弁体シートに押圧することでシール性が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態におけるバタフライ弁の正面図である。
【図２】同バタフライ弁の断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態におけるバタフライ弁の正面図である。
【図４】従来のバタフライ弁の横断面図である。
【図５】同バタフライ弁の縦断面図である。
【図６】同バタフライ弁の平断面図である。
【符号の説明】
２１    弁箱
２２    弁棒
２３    弁体
２３ａ  一側片
２３ｂ  他側片
２４    弁箱シートリング
２５    弁体シート
２６、２７  サポートリング
２８    仕切壁
２９、３０  中空部
３１    正圧導圧孔
３２    逆圧導圧孔
【図１】
2004156713.tif 000003
【図２】
2004156713.tif 000004
【図３】
2004156713.tif 000005
【図４】
2004156713.tif 000006
【図５】
2004156713.tif 000007
【図６】
2004156713.tif 000008