(57)【要約】【目的】弁体１３やシートリング１５の磨耗が極めて少なく、弁体１３を必用最小限の駆動力で回動できるようにすることを目的とするものである。【構成】円板状の弁体１３を、一体に連結した回転軸１２で回転して、弁体１３の外周の密接部１０を、バルブ本体１１の貫通孔１４のシートリング１５と接離して開閉するようにしたバタフライバルブにおいて、弁体１３の平面と平行な断面の外周を真円形に形成し、かつ、この真円形の弁体１３の中心線を回動軸１２に対して直角な法面内で傾斜させた偏心構造とする。具体的には、弁体１３の密接部１０を、斜円錐台面または斜円柱面で形成した偏心構造とする。【選択図】  図１
2004225783.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円板状の弁体１３を、一体に連結した回転軸１２で回転して、弁体１３の外周の密接部１０を、バルブ本体１１の貫通孔１４のシートリング１５と接離して開閉するようにしたバタフライバルブにおいて、弁体１３の平面と平行な断面の外周を真円形に形成し、かつ、この真円形の弁体１３の中心線を回動軸１２に対して直角な法面内で傾斜させた偏心構造を有することを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項２】
弁体１３の密接部１０を、底面の中心を通り底面と直交する軸線からその頂点が外れた斜円錐体を底面と平行な面で切断した斜円錐台面で形成した偏心構造を有することを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項３】
弁体１３の密接部１０を、中心線が底面に垂直でない斜円柱体を底面と平行な面で切断した斜円柱面で形成した偏心構造を有することを特徴とする請求項１記載のバタフライバルブ。
【請求項４】
回転軸１２の中心を、弁体１３の平面と直角方向に偏心させ、かつ、弁体１３の平面方向に偏心させた多重偏心構造を有することを特徴とする請求項１、２または３記載のバタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、偏心構造を有するバタフライバルブにおいて、弁体の密接部の傾斜をも偏心させ、弁体の開閉時のシートリングの変形などを最小限に抑えるようにした多重偏心構造を有するバタフライバルブに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般にバタフライバルブは、図４および図６に示すように、円筒状の弁本体１１に、２重偏心構造の場合、中心をややずらして垂直な回転軸１２を設ける。この回転軸１２に円板状の弁体１３を固着し、この弁体１３を回動させて弁本体１１の貫通孔１４を塞ぐことにより開閉するものである。この弁体１３の密閉性をよくするため、前記貫通孔１４の内周部にシートリング１５を嵌め、さらに、シート保持リング１６でシートリング１５を保持している。
【０００３】
そして、前記弁体１３の外周の密接部１０は、曲線的な球面をなすか、直線的な円錐台面をなし、回転軸１２により弁体１３を回転させ、この弁体１３の密接部１０を、シートリング１５の内側の半径方向端に密接して流体を遮断したり、密接部１０をシートリング１５から離反して流体を通過したりする構成となっている。
【０００４】
前記弁体１３の密接部１０を直線的な円錐台面に形成する場合、次の２種類に大別される。
まず、図４に示すバタフライバルブは、弁体１３の密接部１０を、直円錐体を底面に平行な面で切断した円錐台形で形成し、シートリング１５に弾性のある材料（形状）を用いたものである。この場合、弁体１３の密接部１０にシートリング１５の先端が、その弾性で密接してバルブが密閉されるとともに、流体圧力によってシートリング１５がバルブの密閉方向に付勢されることによりより強く密閉される。
【０００５】
図６に示すバタフライバルブは、弁体１３の密接部１０を、直円錐体をその底面に対して弁体１３の回動方向に傾斜した面で切断した円錐台形で形成し、シートリング１５に弾性の少ない材料（形状）を用いたものである。この場合、回動軸１２を介して弁体１３に与えられる駆動トルクによって、弁体１３の密接部１０とシートリング１５とが密接してバルブが密閉される。
【０００６】
【特許文献１】
特開称５５−６９３６２号公報
【特許文献２】
特開平４−３４２７２号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上の図４に示す直円錐体をその底面に対して平行な面で切断した円錐台形に形成した弁体１３は、図に示すように、弁体１３の密接部１０を圧接してシートリング１５を弾性変形させ、シートリング１５の弾性圧力で密閉する。バルブの閉鎖の際は、図５に示すように、（ａ）シートリング１５の先端が弁体１３の密接部１０に当接し、（ｂ）シートリング１５の先端が弁体１３の密接部１０に乗り上げ、（ｃ）シートリング１５の先端が密接部１０を擦りながら弁体１３が完全閉鎖位置に回動する。
また、弁体１３の開放の際には、図４に示すように、（ｄ）駆動側の動きに従って弁体１３が回動し、シートリング１５の先端が密接部１０を擦りながら開放してゆき、（ｅ）シートリング１５の先端が密接部１０の縁部に達すると、シートリング１５の弾性により弁体１３を開放方向へ弾き飛ばすように付勢する。
【０００８】
このように、直円錐体をその底面に対して平行な面で切断した円錐台形に形成した弁体１３は、シートリング１５の先端が密接部１０を擦りながらバルブの開閉を行うため、弁体１３の密接部１０とシートリング１５の先端の磨耗が早いという問題点があった。また、バルブの閉鎖の際の（ｂ）の段階では、シートリング１５の弾性力に抗して弁体１３を駆動しなければならず、バルブの閉鎖の際の（ｃ）の段階およびバルブの開放の際の（ｄ）段階では、シートリング１５の弾性力による密接部１０との摩擦力に抗して弁体１３を駆動しなければならないので、それだけ駆動トルクの大きな駆動装置を必要とするという問題点があった。
【０００９】
バルブの開放の際の（ｅ）の段階では、弁体１３を開放方向へ弾き飛ばすように付勢するため、駆動装置がこの力に負けてしまい、予定された制御速度以上の速度で弁体１３が回動して、バルブが急激に開放してしまう。すなわち、予定された駆動量と流量との相関関係が著しく損なわれるという問題点があった。
【００１０】
これに対して、図６に示す直円錐体をその底面に対して弁体１３の回動方向に傾斜した面で切断した円錐台形に形成したものは、上述のような問題点を減少させることができる。
しかし、弁体１３は直円錐形を斜めに切断した形状であるので、真円形ではなく回転軸１２の方向が短径、直交する方向が長径の楕円形である。これに対して弁本体１１やシートリング１５は真円形に形成されている。このため、バルブの閉鎖の際にシートリング１５を歪ませて弁体１３が嵌り込むことになり、長径部分では、依然として弁体１３とシートリング１５の摩擦による磨耗が激しく、また、寸法精度が低いと隙間ができる可能性が高くなり漏れの原因となり、駆動装置にもシートリング１３を歪ませるだけの大きなトルクを必要とするという問題点があった。
【００１１】
また、バルブの開閉を繰り返しているうちにシートリング１５が弁体１３の楕円形に永久変形してゆくが、オーバーホールの際に変形方向を元のとおりの位置に組み込まないと、摩擦による磨耗がより激しく、さらに、隙間ができ易くなって漏れの可能性が極めて高くなり、さらには開閉のために大きな駆動トルクを必用とするという問題点があった。
【００１２】
本発明は、弁体１３やシートリング１５の磨耗が極めて少なく、弁体１３を必用最小限の駆動力で回動できるようにすることを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以上のような問題点を解決するためになされたもので、円板状の弁体１３を、一体に連結した回転軸１２で回転して、弁体１３の外周の密接部１０を、バルブ本体１１の貫通孔１４のシートリング１５と接離して開閉するようにしたバタフライバルブにおいて、弁体１３の平面と平行な断面の外周を真円形に形成し、かつ、この真円形の弁体１３の中心線を回動軸１２に対して直角な法面内で傾斜させた偏心構造を有するものである。
具体的には、弁体１３の密接部１０を、底面の中心を通り底面と直交する軸線からその頂点が外れた斜円錐体を底面と平行な面で切断した斜円錐台面で形成した偏心構造、または、中心線が底面に垂直でない斜円柱体を底面と平行な面で切断した斜円柱面で形成した偏心構造とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基いて説明する。
第１実施例を示す図１において、１１は弁本体、１２は回転軸、１６はシート保持リングであり、これらの構成は基本的には図５に示すバタフライバルブと変るところはない。
本発明が特徴とする構成は、図１に示すように、弁体１３の密接部１０を、頂点と底面の中心とを結ぶ直線が底面に垂直でない斜円錐体を底面と平行な面で切断した斜円錐台面で形成したことである。
本発明の弁体１３に対応するシートリング１５は、剛体であることが最も望ましく、この実施例では、シートリング１５は、弾性変形がない剛体または弾性変形が極めて少ない剛体に近い材質で変形しにくい形状に形成されている。例えば、図に示されるように、略Ｕ字型の断面を有したムク材で形成されている。
【００１５】
このように密接部１０を斜円錐台面で形成した弁体１３は、バルブの閉鎖の際は、図２に鎖線で示すように、回動軸１２が回動すると、シートリング１５と密接部１０の隙間が徐々に狭まってゆき、最終的な閉鎖位置または閉鎖位置の直前でシートリング１５と密接部１０が当接する。そして、弁体１３とシートリング１５は、駆動装置などから軸１２を介して与えられるトルクによって密接される。
【００１６】
以上の実施例では、弁体１３の密接部１０を斜円錐体を底面と平行な面で切断した斜円錐台面で形成したが、本発明はこれに限られるものではなく、図３に示すように、その中心線が底面に垂直でない斜円柱体を底面と平行な面で切断した斜円柱面で形成しても略同一の作用が得られる。
【００１７】
以上の実施例は、既設のバタフライバルブであっても、図５に示す直円錐台形を斜めに切断したものであれば、弁体１３を斜円錐台面または斜円柱面を有する弁体１３に、変形してしまったシートリング１５を真円形の新しいものに交換するだけで実施することができる。また、図３に示す直円錐台形を底面に平行な面で切断した弁体１３のものでも、シートリング１５とともに斜円錐台面または斜円柱面を有するの弁体１３に交換することで実施することができる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明は、以上のように弁体１３の密接部１０を斜円錐台面または斜円柱面で形成したので、バルブの閉鎖および開放する際に、必要以上に大きい力による弁体１３とシートリング１５との摩擦がなく、弁体１３やシートリングの磨耗が極めて少ないばかりか、弁体１３の駆動力もそれだけ小さい力で済むという効果を有するものである。また、弁体１３は真円形であるため、バルブの閉鎖の際にシートリング１５を変形させることがないので、さらに磨耗が少なく駆動力も小さくて済み、バタフライバルブのオーバーホールなどの際にも、組み立て時のシートリング１５の方向を問わないという効果を有するものである。
【００１９】
さらに、本発明は、シートリング１５の弾性でバルブを密閉する構造ではなく、図３に示すバタフライバルブのような開放の際にシートリング１５の跳ね返りによって弁体１３を弾き飛ばすことがないので、駆動装置の予定される駆動速度と流量との相関関係が良好に保たれるという効果を有するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバタフライバルブの１実施例を示す要部の断面図である。
【図２】図１のバタフライバルブの開閉の際の弁体とシートリングの接触関係を示す説明図である。
【図３】本発明によるバタフライバルブの他の実施例を示す要部の断面図である。
【図４】直円錐体をその底面に平行な面で切断した円錐台形の弁体を有する従来のバタフライバルブを示す要部の断面図である。
【図５】図３のバタフライバルブの開閉の際の弁体とシートリングの接触関係を示す説明図である。
【図６】直円錐体をその底面に対して弁体の回動方向に傾斜した面で切断した円錐台形の弁体を有するバタフライバルブを示す要部の断面図である。
【符号の説明】
１０…密接部，１１…弁本体，１２…回転軸，１３…弁体，１４…貫通孔，１５…シートリング，１６…シート保持リング。
【図１】
2004225783.tif 000003
【図２】
2004225783.tif 000004
【図３】
2004225783.tif 000005
【図４】
2004225783.tif 000006
【図５】
2004225783.tif 000007
【図６】
2004225783.tif 000008