(57)【要約】【課題】可動シール面と固定シール面とのシール性を確保しながらも、弁体を閉じるためのトルクを最小にでき、コスト低減でき、高温時や低温時の熱変形に対応できるシートリング及びバタフライバルブを提供する。【解決手段】本発明のシートリング１８を、図２及び図３に示すように、弁本体１４に固定されるリング形状の固定部３００と、固定部３００に連続するリング形状の中間部３０２と、中間部３０２に連続し、弁体２０に接触するリング形状の接触部３０４と、を備えて構成した。【選択図】図１
2017190814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バタフライバルブに備えられ、
流体が流れる管状の流路を有する弁本体と、前記流路内に設けられ、該流体の流れ方向に対して垂直な弁棒を回動中心軸として該流路内で回動される弁体と、の間に設けられるリング形状のシートリングであって、
前記流路の断面の外周円に沿って前記弁本体に固定される固定部と、
前記固定部と一体的に形成され、前記弁体に接触する接触部と、
前記固定部及び前記接触部の中間に、該固定部及び該接触部と一体的に形成された中間部と、を備え、
前記接触部は、
前記中間部に隣接し、円錐高さ線が前記流体の流れ方向と平行であり、円錐の頂点が前記弁体よりも前記流体の流れ方向下流側に位置する円錐台筒状の第一構成部と、
前記第一構成部に隣接し、前記リング形状の円周方向に対する垂直断面において、前記弁体へ向かって突出する円弧状であり、該弁体に接触する第二構成部と、
前記第二構成部に隣接し、円錐高さ線が前記流体の流れ方向と平行であり、円錐の頂点が前記弁体よりも前記流体の流れ方向上流側に位置する円錐台筒状の第三構成部と、から構成されたシートリング。
【請求項２】
前記リング形状の円周方向に対する垂直断面において、前記中間部と前記接触部との接続部に、円弧形状の凹部が形成されている請求項１に記載するシートリング。
【請求項３】
前記リング形状の円周方向に対する垂直断面において、外輪郭線が、直線及び円弧線のみから構成される請求項１又は２のいずれかに記載するシートリング。
【請求項４】
前記リング形状の円周方向に対する垂直断面における第一構成部の長さを。該リング形状の円周方向に対する垂直断面における第三構成部の長さで除した値が、２．７以上、４．３以下である請求項１〜３のいずれかに記載するシートリング。
【請求項５】
管状の流路を有する弁本体と、
前記弁本体に回動自在に設けられた弁棒と、
前記弁棒により回動され、前記流路を開閉する弁体と、
請求項１〜４のいずれかに記載するシートリングと、
を備えたバタフライバルブ。
【請求項６】
前記弁体の外周のシール面が、前記シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において、該シートリングに向かって突出する円弧状である請求項５に記載するバタフライバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バタフライバルブを構成するシートリング、及び、そのシートリングを有するバタフライバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
バタフライバルブは、一般的に、管状の流路を有する弁本体の内周に弁座となるシートリングが設けられており、流体は、シートリングを含む仮想平面と直交する方向に流れる。
【０００３】
弁本体の内側には、シートリングの内周面に当接する外周面を有する弁体が設けられている。弁体には、流路と直交する方向に軸孔が開設されており、軸孔には、中空部（流路）を貫通するように弁本体に設けられた弁軸が挿入されている。弁体は弁軸に固定されており、弁軸がその軸心を中心として回動されることにより弁体が回動されて流路の開閉がなされる。
【０００４】
ここで、シートリングにおける弁体との接触面となる外周面を「固定シール面」と称し、弁体におけるシートリングの外周面との接触面を「可動シール面」と称することとする。
【０００５】
高温（約２５０℃〜約８２０℃）の流体用のバタフライ弁の場合、高温の流体が直接接触する弁体の温度が高温となる。このため、弁体及びシートリングが膨張変形し、固定シール面と可動シール面とのシール性が損なわれることがあった。一方で、シール性を向上させるために、固定シール面と可動シール面との接触圧力を高めると、弁体を閉めるトルクが高くなり、弁体を回動させる動力ユニットの負荷が大きくなる。また、シートリングをＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によって加工するためには、コンピューターによる補間計算を行ってＮＣデータを作成する必要があり、加工コストが嵩んだ。このため、シートリングの製造コストの低減が求められている。
【０００６】
なお、高温用のバタフライバルブを構成するシートリング、及び、そのシートリングを有するバタフライバルブに関する特許文献としては、弁体の可動シール面とシートリングの固定シール面とのシール性の向上に関する文献が存在する（特許文献１参照。）。しかし、本願発明に関連するものはない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−４４７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、可動シール面と固定シール面とのシール性を確保しながらも、弁体を閉じるためのトルクを最小にでき、しかも製造コストを低減できるシートリング及びバタフライバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のシートリングは、バタフライバルブに備えられ、
流体が流れる管状の流路を有する弁本体と、前記流路内に設けられ、該流体の流れ方向に対して垂直な弁棒を回動中心軸として該流路内で回動される弁体と、の間に設けられるリング形状のシートリングであって、
前記流路の断面の外周円に沿って前記弁本体に固定される固定部と、前記固定部と一体的に形成され、前記弁体に接触する接触部と、前記固定部及び前記接触部の中間に、該固定部及び該接触部と一体的に形成された中間部と、を備え、
前記接触部は、
前記中間部に隣接し、円錐高さ線が前記流体の流れ方向と平行であり、円錐の頂点が前記弁体よりも前記流体の流れ方向下流側に位置する円錐台筒状の第一構成部と、
前記第一構成部に隣接し、前記リング形状の円周方向に対する垂直断面において、前記弁体へ向かって突出する円弧状であり、該弁体に接触する第二構成部と、
前記第二構成部に隣接し、円錐高さ線が前記流体の流れ方向と平行であり、円錐の頂点が前記弁体よりも前記流体の流れ方向上流側に位置する円錐台筒状の第三構成部と、から構成されたことを特徴とする。
本願明細書及び特許請求の範囲において、円錐高さ線とは、円錐形状の底面の中心から円錐の頂点に至る線である。円錐台筒状とは、筒状であって、円錐高さ線を含む断面において円錐台である形状である。円弧とは円の一部である。
本発明のシートリングは、前記シートリングにおいて、シートリングの前記リング形状の円周方向に対する垂直断面において、外輪郭線が、直線及び円弧線のみから構成されることを特徴とする。
本発明のシートリングは、前記シートリングにおいて、前記リング形状の円周方向に対する垂直断面における第一構成部の長さを。該リング形状の円周方向に対する垂直断面における第三構成部の長さで除した値が、２．７以上、４．３以下であることを特徴とする。
本発明のバタフライバルブは、管状の流路を有する弁本体と、前記弁本体に回動自在に設けられた弁棒と、前記弁棒により回動され、前記流路を開閉する弁体と、前記シートリングと、を備えたことを特徴とする。
本発明のバタフライバルブは、前記バタフライバルブにおいて、前記弁体の外周のシール面が、前記シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において、該リング形状の外側へ突出する円弧状であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のシートリング及びバタフライバルブによれば、弁体に向かって突出する円弧状の第二構成部が弁体に接触する。すなわち、円弧状の第二構成部の稜線が弁体に接触し、シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において、接触部と弁体とは略点接触し、しかも弁体が熱によって膨張しても接触部と弁体とは略点接触する。このため、接触部と弁体との間の単位面積当たりの抗力（押圧力）を高めて、接触部と弁体との間のシール性を確保できる。また、シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において、接触部と弁体とは略点接触するため、接触部と弁体との摩擦力を最小に抑え、弁体を開閉する時の弁体を回動するためのトルクを最小に抑えることができる。
【００１１】
ここで、本発明のシートリング及びバタフライバルブによれば、円弧状の第二構成部が弁体に接触し、シートリングの角部が弁体に接触する構成ではない。このため、弁体を開閉する時に、シートリングが弁体を損傷することはない。すなわち、本発明のシートリング及びバタフライバルブによれば、シートリングと弁体とは略点接触しながらも、弁体を開閉する時に、シートリングが弁体を損傷することはない。
【００１２】
また、本発明のシートリング及びバタフライバルブによれば、接触部は、円錐台筒状の第一構成部と、シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において円弧状である第二構成部と、円錐台筒状の第三構成部と、から構成される。すなわち、シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において、第一構成部の外輪郭線が直線から構成され、第二構成部の外輪郭線が円弧線から構成され、第三構成部の外輪郭線が直線から構成され、接触部の外輪郭線が、直線及び円弧線のみから構成される。このため、最も精度良く加工することが必要な接触部を加工するためのＮＣデータの作成が容易となる。これにより、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によって接触部を容易且つ迅速に加工でき、シートリング及びバタフライバルブの製造コストを低減できる。
【００１３】
また、シートリングのリング形状の円周方向に対する垂直断面において、全ての外輪郭線が、直線及び円弧線のみから構成される本発明のシートリング及びバタフライバルブによれば、シートリング全体をＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によって容易且つ迅速に加工でき、シートリング及びバタフライバルブの製造コストを更に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明のシートリング及びバタフライバルブを示す平面断面図である。
【図２】本発明のシートリング及びバタフライバルブを示す平面断面図である。
【図３】図１に示すシートリングの拡大平面断面図である。
【図４】図１のシートリングの寸法を説明するための拡大平面断面図である。
【図５】図１のシートリング及びバタフライバルブを示す一部切断斜視図である。
【図６】図１のバタフライバルブを弁棒の軸心を含む断面で切断し、第１弁体部側から見た斜視図である。
【図７】図１のバタフライバルブを一部分解した斜視図である。
【図８】図１のバタフライバルブの弁体を閉じた状態を示す斜視図である。
【図９】本発明のシートリングの他の実施形態を示す拡大平面断面図である。
【図１０】本発明のシートリングの更に他の実施形態を示す拡大平面断面図である。
【図１１】本発明のシートリングの更に他の実施形態を示す拡大平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明のシートリング、そのシートリングを備えた本発明のバタフライバルブについて、図面を参照しながら説明する。図１〜図８において符号１０は本発明のバタフライバルブを示し、符号１８は本発明のシートリングを示す。なお、図１及び図２は、シートリング１８と弁体２０との現実の接触状態を示し、図３及び図４は、シートリング１８の締め代ｄの寸法等を説明するために、２点鎖線で示す弁体２０にシートリング１８が入り込んだ仮想状態を示す。また、図１〜図８において、流体の流れる方向Ｆ（図１及び図２に示す。）と平行な方向をＸ軸とし、弁体２０の回動中心軸Ｃ（図１に示す。）の方向をＺ軸とし、Ｘ軸及びＺ軸に垂直な方向をＹ軸としている。なお、流体は方向Ｆと逆方向に流れることも可能である。
【００１６】
図１に示すように、バタフライバルブ１０は、管状の流路１２を有する弁本体１４と、弁本体１４に回動自在に設けられた弁棒１６と、弁本体１４の内周に設けられた弁座であるシートリング１８と、弁棒１６で回動自在に軸支されて弁本体１４内側に収納された弁体２０とを有する。
【００１７】
（弁本体）
弁本体１４は、例えば、温度変化による強度変化の少ないステンレス鋳鋼で形成されている。ステンレス鋳鋼としては、例えば、ＳＣＳ１３が選択される。弁本体１４は、略リング形状（環状）をなし、内径部の一端側には、円形状の流路１２が形成され、他端側には、略円形状のシートリング１８の取付部が形成されている。弁本体１４の外径部には、弁本体１４が変形しないように、フランジが複数条形成されている。弁本体１４の底部には、図５及び図６に示すように、４本のボルト２８（図５で、２本のみが表れ、図６で、１本のみが表れている）によって、底カバー３０が取り付けられている。底カバー３０と弁本体１４との間には、リング形状をしたガスケット３１が挟み込まれており、これによって、流体が弁本体１４の外部へ漏出するのが防止されている。
【００１８】
弁本体１４の上部には、２本の植込みボルト４６（図５）の一端側が螺入されている。植込みボルト４６は、グランドフランジ４４の対角近傍に開設された貫通孔（不図示）に挿入されており、グランドフランジ４４から上方に突出した他端側には、ナット４８(図５)が螺合されている。そして、ナット４８を締め付けることにより、グランドフランジ４４が、パッキン押さえ４２を下向きに押圧することとなる。図５〜図８に示すように、弁本体１４には、その上部と底部を貫く弁棒１６を軸支する上部軸支部１５０と底部軸支部１５２とが形成されている。上部軸支部１５０には、軸ブッシュ３８がグランドパッキン４０を介して固定され、底部軸支部１５２には、軸ブッシュ２７は底カバー３０により固定されている。軸ブッシュ２７及び３８により、弁棒１６が円滑に回動できる。
【００１９】
（弁棒）
弁棒１６は、例えば、温度変化による強度変化の少ないステンレス鋼で形成されている。ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ６３０等が選択される。図１に示すように、弁棒１６は、第２弁体部２４に開設された軸孔２６に挿入されていて、弁棒１６は、第２弁体部２４において弁体２０全体を軸支している。なお、第２弁体部２４の軸孔２６と弁棒１６には、対応するキー溝（いずれも、不図示）が形成されており、両キー溝には、不図示のキーが嵌入されている。これにより、弁棒１６のトルクが弁体２０（第２弁体部２４）に伝達されて、弁棒１６により弁体２０が回動されることとなる。
【００２０】
弁棒１６は、図５及び図６に示すように、流路１２を貫通し、その上部と下部とがそれぞれ軸ブッシュ３８，２７を介して弁本体１４に支持されている。軸ブッシュ２７は、メタル、グラファイト等で形成され円筒状をしており、弁棒１６の下部に外挿されている。
【００２１】
図５及び図６に示すように、底カバー３０と弁棒１６の下端との間には、円板部材３２とリング部材３４が設けられている。円板部材３２は、フッ素樹脂や砲金等で形成されており、ボルト３６で弁棒１６の下端面に取り付けられている。リング部材３４は、金属材料（例えば、ステンレス鋼）で形成されている。円板部材３２とリング部材３４とで、弁棒１６に掛かるスラスト荷重を受けている。
【００２２】
一方、弁棒１６の上部には、図５及び図６に示すように、下から順に、軸ブッシュ３８、グランドパッキン４０、パッキン押さえ４２が外挿されている。パッキン押さえ４２は、方形板状をしたグランドフランジ４４によって、弁棒１６の軸心方向で下向きに押圧されており、グランドパッキン４０は、パッキン押さえ４２によって締め付けられている。これにより、グランドパッキン４０に弁棒１６表面を押付ける力が発生し、グランドパッキン４０が弁棒１６に密着することにより、弁棒１６伝いに弁本体１４外部へ流体が漏出するのが防止されている。
【００２３】
（弁体）
弁体２０は、図１に示すように、弁棒１６に固定された第２弁体部２４と、その第２弁体部２４に重ね合わされるように固定された円盤状をした第１弁体部２２とを含む。第１弁体部２２と第２弁体部２４は、同種の材料、例えば、温度変化による強度変化の少ないステンレス鋳鋼で形成されている。ステンレス鋳鋼としては、例えば、ＳＣＳ１３が選択される。弁体２０の外周の可動シール面２２Ａは、図２に示すように、シートリング１８のリング形状の円周方向に対する垂直断面（以下、「リング断面」と言う。）において、リング形状の外側へ突出する円弧状である。また、可動シール面２２Ａの円弧の半径は、弁体２０が回動する時の可動シール面２２Ａの円弧の頂上の軌跡３１８の半径よりも小さく構成されている。
【００２４】
図１に示すように、第１弁体部２２と第２弁体部２４とは、締結部材である複数本の六角穴付きボルト５４（以下、単に「ボルト５４」と言う。）によって、それらの厚み方向に締結される。また、図１及び図７に示すように、第１弁体部２２と第２弁体部２４との間には、スペーサ部材５６が差し挟まれて配されている。スペーサ部材５６は、第１シム５８と第２シム６０とを含む。第１シム５８は、円板状をしており第１弁体部２２の中心領域に配されている。第２シム６０は、環状をしていて、第１シム５８を取り囲むように配されている。第１シム５８と第２シム６０とは、ゴム、樹脂、ガスケット等から構成されている。
【００２５】
図７に示すように、第１シム５８および第２シム６０を間に挟んで、第１弁体部２２と第２弁体部２４を複数のボルト５４で締結することにより、弁体２０が組み立てられる。弁体２０において、第１弁体部２２の最外周面は、円弧面を成し、最外周面がバタフライバルブ１０の全閉時において、図２に示すように、シートリング１８の内周面１８Ａと接触する接触面となる。以下、シートリング１８の内周面と接触する第1弁体部２２の外周面を「可動シール面２２Ａ」と称することとする。また、可動シール面２２Ａと同様に円錐面の一部を成し、可動シール面２２Ａと接触するシートリング１８の内周面を「固定シール面１８Ａ」と称することとする。
【００２６】
図７に示すように、第２弁体部２４には、所定の複数位置に、ザグリ加工の施されたボルト挿通孔５０（以下、単に「挿通孔５０」と言う。）が厚み方向に開設されている。一方、第１弁体部２２には、第２弁体部２４に重ねられた状態において、各挿通孔５０に対応する位置にねじ穴５２が形成されている。ねじ穴５２の各々は、全て、第１弁体部２２の厚み方向に貫通していない有底のねじ穴である。
【００２７】
（シートリング）
シートリング１８は、図１に示すように、弁本体１４に回動自在に設けられた弁棒１６により回動される弁体２０と協働して流路１２を開閉するように構成されている。シートリング１８は、金属から構成され、例えばステンレス鋼から構成される。ステンレス鋼としては、例えば、ＳＵＳ３１６、又はＳＵＳ３０４等が選択される。ステンレス鋼の表面にメッキを施してもよい。
【００２８】
シートリング１８は、図２及び図３に示すように、弁本体１４に固定される固定部３００と、弁体２０に接触するリング形状の接触部３０４と、固定部３００及び接触部３０４の中間に、固定部３００及び接触部３０４と一体的に形成された中間部３０２と、を備えている。シートリング１８全体は、リング断面において、輪郭線が、直線及び円弧線のみから構成されている。シートリング１８全体は、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によって加工し製造する。
【００２９】
次に、シートリング１８の弁本体１４への取付構造について説明する。図７に示すように、弁本体１４に対し、環状をしたシートガスケット６６−１、シートリング１８、シートガスケット６６−２、およびセットリング６８がこの順で取り付けられる。セットリング６８には、その周方向に複数のボルト挿通孔７０（図７）が開設されており、弁本体１４には、ボルト挿通孔７０の各々に対応させてねじ穴１４Ｂが形成されている。そして、ボルト挿通孔７０に挿入した六角穴付きボルト７２を弁本体１４のねじ穴１４Ｂに螺合することにより、セットリング６８ひいてはシートガスケット６６−１、シートリング１８、及びシートガスケット６６−２が、弁本体１４に固定される。
【００３０】
シートガスケット６６−１は、図１に示すように、弁本体１４とシートリング１８とで挟持されており、シートガスケット６６−２は、セットリング６８とシートリング１８とで挟持されており、挟持部分において、全閉時に流体が上流側から下流側、並びに下流側から上流側へ漏れるのが防止されている。
【００３１】
（固定部）
固定部３００は、図２及び図３に示すように、シートリング１８を弁本体１４に固定するために、シートガスケット６６−１又はシートガスケット６６−２を介して、弁本体１４及びセットリング６８によって挟持される部分である。固定部３００は、流路１２の断面の外周円に沿って弁本体１４に固定される
【００３２】
（接触部）
接触部３０４は、図２に示すように、固定部３００及び後述の中間部３０２と一体的に形成され、弁体２０に接触する。接触部３０４は、図３に示すように、中間部３０２に連続する円錐台筒状（筒状であって、後述の円錐高さ線を含む断面において円錐台である形状）の第一構成部３０６と、第一構成部３０６に連続する第二構成部３０８と、第二構成部３０８に連続する円錐台筒状の第三構成部３１０と、から構成されている。
【００３３】
第一構成部３０６は、円錐高さ線（円錐形状の底面の中心から円錐の頂点に至る線）が流体の流れ方向Ｆ（図１及び図２に示す。）と平行であり、円錐の頂点が弁体よりも流体の流れ方向Ｆの下流側に位置する。第二構成部３０８は、第一構成部３０６に隣接し、リング断面において、弁体２０に向かって突出する円弧状となっている。円弧状の第二構成部３０８の稜線が弁体２０に接触する。弁体２０の外周の可動シール面２２Ａは、図２に示すように、リング断面において、シートリング１８のリング形状の外側へ突出する円弧状であるため、第二構成部３０８と弁体２０とは、リング断面において、略点接触する。しかも、可動シール面２２Ａの円弧の半径は、弁体２０が回動する時の可動シール面２２Ａの円弧の頂上の軌跡３１８の半径よりも小さく、第二構成部３０８と弁体２０との接触面積は最小限に抑えられている。第三構成部３１０は、第二構成部３０８に隣接し、円錐高さ線が流体の流れ方向Ｆと平行であり、円錐の頂点が弁体２０よりも流体の流れ方向Ｆの上流側に位置する
【００３４】
（中間部）
中間部３０２は、弁本体１４に固定される固定部３００と、弁体２０に接触する接触部３０４との中間に、固定部３００及び接触部３０４と一体的に形成されることにより、接触部３０４が弁体２０に接触した状態を維持する部分である。固定部３００から中間部３０２に連続する部分には、図２及び図３に示すように、リング断面において円弧形状の凹部３２０が設けられている。有限要素法により解析したところ、固定部３００から中間部３０２に連続する部分に応力が集中することが判明した。このため、固定部３００から中間部３０２に連続する部分において、固定部３００から中間部３０２へいくに従って、厚みが急激に薄くなることなく、徐々に薄くなるように構成した。
【００３５】
第一構成部３０６と中間部３０２とは、リング断面において円弧状である円弧部３１２を介して連続している。中間部３０２と円弧部３１２との接続部３１４は、リング断面において、円弧形状の凹部３１６が形成されている。有限要素法により解析したところ、中間部３０２と接触部３０４との接続部付近に応力が集中していることが判明した。このため、中間部３０２と接触部３０４との接続部である円弧部３１２及び接続部３１４において、中間部３０２から接触部３０４へいくに従って、厚みが急激に薄くなることなく、徐々に薄くなるように構成し、応力集中が生じないようにした。
【００３６】
（バタフライバルブの作動）
上述のような構成のバタフライバルブ１０は、シートリング１８の第二構成部３０８が弁体２０と接触することにより、弁体２０とシートリング１８とのシール性が確保される。バタフライバルブ１０は、全閉時において、第１弁体部２２の可動シール面２２Ａとシートリング１８の固定シール面１８Ａとが略線接触（リング断面において点接触）することにより流体の流路が遮断される。バタフライバルブ１０は、図１、図６、及び図８に示す全閉状態から弁棒１６を、図１に示す矢印Ｂの向きに９０度回動させることによって、図５に示す全開状態となる。また、全開状態から、矢印Ｂとは反対向きに弁棒１６を９０度回動させることによって、全閉状態となる。弁棒１６は、弁本体１４の上端に取り付けられる不図示の動力ユニットによって、弁棒１６の上端部分に形成された四角部１６Ａにトルクが加えられて回動される。この動力ユニットは、レバー式、ギヤー式、シリンダ式、電動式などの公知のものが用いられる。
【００３７】
（本発明の効果）
本発明のシートリング１８及びバタフライバルブ１０によれば、高温流体によって弁体が膨張しても、接触部３０４が有する円弧状の第二構成部３０８の稜線が弁体２０に接触する。すなわち、リング断面おいて、接触部３０４と弁体２０とは略点接触する。このため、接触部３０４と弁体２０との間の単位面積当たりの抗力（押圧力）を高めて、接触部３０４と弁体２０との間のシール性を確保できる。また、リング断面において、接触部３０４と弁体２０とは略点接触するため、接触部３０４と弁体２０との摩擦力を最小に抑え、弁体２０を開閉する時の弁体２０を回動するためのトルクを最小に抑えることができる。
【００３８】
ここで、本発明のシートリング１８及びバタフライバルブ１０によれば、円弧状の第二構成部３０８が外側へ突出する円弧状である弁体２０に接触し、シートリングの角部が弁体２０に接触する構成ではない。このため、弁体２０を開閉する時に、シートリングが弁体２０を損傷することはない。すなわち、本発明のシートリング１８及びバタフライバルブ１０によれば、シートリング１８と弁体２０とは略点接触しながらも、弁体２０を開閉する時に、シートリング１８が弁体を損傷するのを防止できる。
【００３９】
また、本発明のシートリング１８及びバタフライバルブ１０によれば、リング断面において、全ての外輪郭線が、直線及び円弧線のみから構成される。このため、シートリング１８全体を加工するためのＮＣデータを作成するためには、直線補間及び円弧補間の計算のみをコンピューターが行えばよく、ＮＣデータの作成が容易となる。これにより、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によってシートリング１８全体を容易且つ迅速に加工でき、シートリング１８及びバタフライバルブ１０の製造コストを低減できる。
【００４０】
次に、本発明のシートリング１８及びバタフライバルブ１０について、高温（約３００℃）の流体について、流体圧力２．０ＭＰａで試験した結果、流体漏れがなくシール性が良好であった場合のシートリング１８及び弁体２０の各部の寸法を以下の表１に示す。試験において、弁体２０の材質はＳＣＳ１３で、シートリング１８の材質はＳＵＳ３１６である。なお、高温時又は低温時の熱変形に対応した最適寸法で製造することも可能である。
【００４１】
表１において、ｋは呼び径であり、呼び径とは、ＪＩＳ  Ｂ２００１に基づく配管の呼び径（Ａ呼称）の値である。表１及び図４において、Ｒ０は、弁体２０の円弧状の可動シール面２２Ａの半径であり、単位はｍｍである。Ｌ１は、第三構成部３１０の長さであり、Ｌ２は、第一構成部３０６の長さであり、単位はｍｍである。Ｒ１は、円弧状の固定シール面１８Ａの半径であり、Ｒ２は、円弧状の円弧部３１２の半径であり、Ｒ３は、円弧状の中間部３０２の半径であり、単位はｍｍである。
【００４２】
表１及び図４において、ｄは、可動シール面２２Ａと固定シール面１８Ａとが接触して、可動シール面２２Ａと固定シール面１８Ａとの接触点における固定シール面１８Ａの接線に対する垂直方向に、固定シール面１８Ａが移動する距離である締め代であり、単位はｍｍである。なお、可動シール面２２Ａと固定シール面１８Ａとの接触点における固定シール面１８Ａの接線に対する垂直方向の線Ｌの上に、弁体２０の回動中心軸Ｃ（図１に示す。）が位置する。Ｓ１は、第三構成部３１０の先端とセットリング６８との、流体の流れ方向の隙間幅であり、Ｓ２は、第三構成部３１０の先端とセットリング６８との、流体の流れ方向に対する垂直方向の隙間幅であり、単位はｍｍである。
【００４３】
表１及び図４において、θ１は、第一構成部３０６と第三構成部３１０との角度であり、θ２は、第一構成部３０６の流体の流れ方向に対する垂直方向に対する角度であり、単位は度（°）である。θ３は、線Ｌの流体の流れ方向に対する垂直方向に対する角度であり、θ４は、第三構成部３１０と線Ｌとの角度であり、θ５は、第一構成部３０６と線Ｌとの角度であり、単位は度（°）である。
【００４４】
【表１】
2017190814.tif 000003
【００４５】
シートリング１８及び弁体２０の各部の寸法が上記表１の場合にシール性が良好であったことから、以下のような数値条件の場合に、シール性が良好であり、シートリング１８及び弁体２０として好ましいと言える。
【００４６】
Ｒ０は、１２ｍｍ以上、４２ｍｍ以下であることが好ましい。ｔは、０．２ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下が好ましい。ｋ／Ｒ０は、３．５以上、１９．０以下であることが好ましい。ｋ／ｔは、１５０以上、９３０以下であることが好ましい。
【００４７】
Ｌ１は、０．７５ｍｍ以上、２．６ｍｍ以下であることが好ましい。Ｌ２は、３．３５ｍｍ以上、８．２０以下であることが好ましい。Ｌ２／Ｌ１は、２．７以上、４．３以下であることが好ましい。Ｒ１は、１．２ｍｍ以上、２．９ｍｍ以下であることが好ましい。Ｒ２は、１．２ｍｍ以上、２．９ｍｍ以下であることが好ましい。Ｒ３は、１．４以上、４．１以下であることが好ましい。
【００４８】
ｄは、０．０８ｍｍ以上、０．５０ｍｍ以下であることが好ましい。ｋ／ｄは、２４０以上、１８００以下であることが好ましい。
【００４９】
Ｓ１は、０．４ｍｍ以上、０．８ｍｍ以下であることが好ましい。Ｓ２は、１．１０ｍｍ以上、２．６０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００５０】
θ１は、１１５度以上、１４０度以下であることが好ましい。θ２は、４０度以上、６５度以下であることが好ましい。θ３は、１１．００度以上、２７．００度以下であることが好ましい。θ４は、１１５．００度以上、１４０．００度以下であることが好ましい。θ５は、９７．０度以上、１１０．００度以下であることが好ましい。
【００５１】
以上、本発明の一実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されない。例えば、図９に示すシートリング１８であってもよい。図９に示すシートリング１８は、図３に示す凹部３２０を設けないで、リング断面において直線状の斜面３２１を設けている。図９に示すシートリング１８は、図３に示す凹部３２０を設けないこと以外は、図３に示すシートリング１８と同じ構成である。図９に示すシートリング１８によっても、図３に示すシートリング１８の上述の効果が生じる。さらに、リング断面における外輪郭線の円弧形状を減らして、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によるシートリング１８の製造コストを、より低減できる。
【００５２】
また、図１０に示すシートリング１８であってもよい。図１０に示すシートリング１８は、図３に示す凹部３２０及び円弧部３１２を設けないで、リング断面において直線状の斜面３２１を設け、円錐台形状のテーパ部３１３を設けている。図１０に示すシートリング１８は、図３に示す凹部３２０及び円弧部３１２を設けないこと以外は、図３に示すシートリング１８と同じ構成である。図１０に示すシートリング１８によっても、図３に示すシートリング１８の上述の効果が生じる。さらに、リング断面における外輪郭線の円弧形状を、より減らして、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によるシートリング１８の製造コストを、より低減できる。
【００５３】
また、図１１に示すシートリング１８であってもよい。図１１に示すシートリング１８は、図３に示す凹部３２０、円弧部３１２及び凹部３１６を設けないで、リング断面において直線状の斜面３２１を設け、円錐台形状のテーパ部３１３を設け、リング断面において直線状の斜面３１７を設けている。図１１に示すシートリング１８は、図３に示す凹部３２０、円弧部３１２及び凹部３１６を設けないこと以外は、図３に示すシートリング１８と同じ構成である。図１１に示すシートリング１８によっても、図３に示すシートリング１８の上述の効果が生じる。さらに、リング断面における外輪郭線の円弧形状を、より減らして、ＮＣ旋盤等のＮＣ工作機によるシートリング１８の製造コストを、より低減できる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について図面に基づいて説明したが、本発明は、図示した実施形態に限定されない。例えば、シートリング及び弁体の寸法は、上述のものに限定されず、同一の効果が生じる範囲で多少の変更が可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１０：バタフライバルブ
１２：流路
１４：弁本体
１６    弁棒
１８：シートリング
１８Ａ：固定シール面
２０：弁体
２２Ａ：可動シール面
３００：固定部
３０２：中間部
３０４：接触部
３０６：第一構成部
３０８：第二構成部
３１０：第三構成部
３１２：円弧部
３１４：接続部
３１６：凹部
３２０：凹部
Ｃ：回動中心軸
ｄ：締め代
【図１】
2017190814.tif 000004
【図２】
2017190814.tif 000005
【図３】
2017190814.tif 000006
【図４】
2017190814.tif 000007
【図５】
2017190814.tif 000008
【図６】
2017190814.tif 000009
【図７】
2017190814.tif 000010
【図８】
2017190814.tif 000011
【図９】
2017190814.tif 000012
【図１０】
2017190814.tif 000013
【図１１】
2017190814.tif 000014