(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁軸が偏心して付設されている弁体を弁本体の流体通路内に回動可能に付設し、流体通路の壁面にシートリングを付設して、シートリングの内周面を弁体外周面に密接可能とした偏心バタフライ弁において、上記シートリングは、一様な厚みＸを持った平板状の円環状体からなり、内周面が断面凸形にされて厚みの中央部を内側へ突出させており、上記円環状体の平らな１つの表面上に幅と深さの一様な溝が円環と同心に円環状に穿設されており、上記溝は深さが上記厚みＸの５分の１以上４分の３以下にされ、溝底が上記内周面から溝底における円環状体の厚みＸの長さ以上離れたところに存在しており、かつ上記溝底が上記シートリングと上記弁体との接点を通り弁体外周面に垂直な垂線の作る曲面と、上記接点を通り上記表面に平行な平行面との間に存在するものをシートリングとし、上記シートリングは上記溝をリテイナー側に向けて上記溝の外側にある円環状の外側半部をリテイナーで押さえられて弁本体に固定され、上記溝の内側にある円環状の内側半部が上記弁本体と上記リテイナーとから離れて、その間に僅かな隙間が存在していることを特徴とする偏心バタフライ弁。
【請求項２】
上記内側半部と上記リテイナーとの間には、ところどころに上記隙間より深くされた窪みが上記内周面から上記溝に向かって付設されていることを特徴とする、請求項１に記載の偏心バタフライ弁。
【請求項３】
上記シートリングの内側半部が上記弁本体との間に形成する隙間が、上記シートリングの中心を通る断面上で、上記溝底を通り上記シートリングの平らな裏面に下ろした垂線の足を頂点として、上記内周面に向かって開く三角形となって表われ、その三角形の頂角が３〜５度の角度を持っていることを特徴とする、請求項１又は２に記載の偏心バタフライ弁。
【請求項４】
上記シートリングと上記リテイナーとの間にバックアップシートリングが介在し、そのバックアップシートリングは、弾性を持った金属板で作られた円環状体で、内側端が上記リテイナーに沿ってリテイナー側に折曲されて、上記内側半部が上記リテイナーとの間に隙間を存在させており、上記外側半部が上記リテイナーと上記弁本体との間に挟まれて固定されていることを特徴とする、請求項１−３の何れか１つの項に記載の偏心バタフライ弁。
【請求項５】
一様な厚みＸを持った平板状の円環状体からなり、その内周面が断面凸形にされて厚みの中央部を内側へ突出させており、上記円環状体の平らな１つの表面上に幅と深さが一様な溝が円環と同心に円環状に穿設されており、上記溝の深さが上記厚みＸの５分の１以上４分の３以下にされ、上記溝底は溝底における円環状体の厚みの長さ以上上記内周面から離れたところに存在しており、かつ上記溝底はシートリングと弁体との接点を通り弁体外周面に垂直な垂線の作る曲面と、上記接点を通り上記表面に平行な平行面との間に存在する形状に、弗素樹脂で一体に成形されていることを特徴とする偏心バタフライ弁用シートリング。
【請求項６】
上記溝の内側に位置する円環状の内側半部では、上記平らな一つの表面が、全面にわたって僅かに切欠され、内側半部の厚みが上記溝の外側に位置する円環状の外側半部の厚みよりも薄くされていることを特徴とする、請求項５に記載の偏心バタフライ弁用シートリング。
【請求項７】
上記溝の内側に位置する円環状の内側半部では、上記平らな一つの表面の反対側に位置する裏面が内周面に近づくに従って次第に大きく切欠され、切欠によって生じた表面が、上記溝底から上記裏面におろした垂線の足を頂点とし、もとの裏面に対して３〜５度の角度で傾斜する直線が円環の中心の周りに回転して生じる円錐状の曲面となっていることを特徴とする、請求項５又は６に記載の偏心バタフライ弁用シートリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、偏心バタフライ弁に関するものであり、また、偏心バタフライ弁に用いられるシートリングに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
バタフライ弁は、流体通路を持った弁本体と、流体通路内に回動可能に付設された弁体とを主たる構成材料としている。そのほか、バタフライ弁は弁体を回動可能に支持するために弁軸を必要とし、また全閉時に、流体通路の壁面と弁体外周との間を気密に保持するためにシートリングを必要としている。シートリングは円環状のもので、その内周面を露出させて流体通路に付設される。全閉時にシートリングと弁体外周とが密接する面は弁座面と呼ばれる。【０００３】
バタフライ弁では、弁体が弁軸を中心として弁軸によって回動されるから、弁軸は弁体の中心を通って付設されることが多い。ところが、高温高圧の流体を流す場合には、弁体による流体通路の全閉を容易にし、且つ確実にするために、弁軸が弁体の中心から外れたところに付設されることがある。このようなバタフライ弁は、弁軸が弁体に対して偏心しているから、とくに、偏心バタフライ弁と呼ばれる。偏心バタフライ弁の代表的なものは、弁軸が弁体の外周を連ねる平面から外れたところに付設されて、弁座面を連ねる平面の片がわに突出しているものである。このような偏心バタフライ弁では弁体の外周面はテーパーが付された円錐面又は球面の一部で形成されている。【０００４】
偏心バタフライ弁では高温高圧の流体が流されるために、シートリングは耐熱性の材料で作られる。耐熱性の材料としては金属が用いられることもあるが、多くは弗素樹脂が用いられる。弗素樹脂は他の樹脂に比べると、反発弾性が極めて小さいものであるから、弗素樹脂でシートリングを作る場合には、弁座面の弾性を高めるように工夫する必要がある。このために、これまでは弗素樹脂製のシートリングは複雑な形状にすることが提案された。【０００５】
特開昭５５−１０１０４号公報は、偏心バタフライ弁の断面を第１図に示したような形状にすることを提案している。それによれば、シートリングＣは外周部Ｅを弁本体ＡとリテイナーＢとの間に挟んで固定することにしているが、内周部Ｆを断面くの字状に屈曲させるとともに内周部Ｆの内周面をテーパー状にすることが必要とされている。またシートリングＣの屈曲点Ｐから弁体Ｄの外周面におろした垂線Ｑが、内周部Ｆの内部を貫通することが必要だとされている。その結果、シートリングＣは弁本体Ａがわに溝が形成されるとともに、リテイナーＢ側にも溝が形成されることとなり、断面は複雑な形状のものとなる。
【特許文献１】特開昭５５−１０１０４号公報
【０００６】
特公昭５８−２５９１０号公報は、第２図に断面の一部を示したような偏心バタフライ弁にすることを提案している。そこでは、シートリングＣは、弁本体ＡとリテイナーＢとに挟まれて固定されるところ、シートリングＣは弁座面Ｈにテーパーが付され、弁本体ＡとリテイナーＢとに向かう面にそれぞれ溝Ｋと溝Ｊとが穿設されることが必要とされ、さらに弁座面Ｈからそれらの溝ＫとＪまでに隙間ＬとＭとが形成されることが必要とされている。従って、シートリングＣは複雑な形状のものとなる。
【特許文献２】特公昭５８−２５９１０号公報
【０００７】
また、特開昭５６−１２４７７０号公報は、第３図に断面構造の一部を示したような偏心バタフライ弁を提案している。そこでは、シートリングＣは弁本体ＡとリテイナーＢとの間に挟まれて固定されるが、シートリングＣは外側のフランジ区域Ｐ、中間の支持区域Ｑ、内側の密封区域Ｒ及びその先端の構造部分Ｓの４部分で構成されており、支持区域Ｑと密封区域Ｒとは断面がほぼＵ字状の簡単な形状にされているが、フランジ区域Ｐが支持区域Ｑから外側へ突出し、密封区域Ｒの弁座面にはテーパーが付され、密封区域Ｒの先端に構造部分Ｓが突設されているので、シートリングＣは全体として複雑な形状となる。
【特許文献３】特開昭５６−１２４７７０号公報
【０００８】
このように、偏心バタフライ弁用のシートリングは、広い面積にわたって弁体外周面に密接させるためにこれまで内周面にテーパーが付されてきた。また、これまでのシートリングは、凹凸の多い複雑な断面形状を持つべきものとされてきた。そのため、シートリングの製作に手間を必要とした。それだけでなく、弁本体もシートリングに接する部分を複雑な形状にする必要があり、さらにリテイナーも複雑な形状にしなければならないことになった。従って、それらの製造に手間を要することとなり、結果として、偏心バタフライ弁を容易に製造することができず、その結果偏心バタフライ弁は高価なものとなった。【０００９】
弗素樹脂製シートリングが付設された弁を可燃性流体に使用すると、火災などの災害の場合に、シートリングが焼失するおそれがある。シートリングが焼失すると、弁座でのシールが不可能になるため、災害による被害が拡大するおそれがある。この被害拡大を防ぐため、火災時にもシール性能を発揮できる構造が提案されており、この構造はファイヤーセーフ構造と呼ばれている。【００１０】
ファイヤーセーフ構造のバルブとしては、金属製のシートリングのみを用いたものが提案され、これは特開平１０−２８１３０４号公報や特開平１０−２９２８６９号公報に記載されている。しかし、これらは金属製シートリングと弁体の弁座面が開閉動作時に常に接触して摺動するため、シール面に細かい傷が発生し、その結果、流体漏洩が発生するという欠点があった。
【特許文献４】特開平１０−２８１３０４号公報
【特許文献５】特開平１０−２９２８６９号公報
【００１１】
この欠点を解消するために、弗素樹脂からなるシートリングに加え、容易に焼失しない金属製のバックアップシートリングを組み込んだバタフライ弁が、特開平５−１０４５７号公報に記載されている。しかし、このバックアップシートリングは３箇所の折曲部を持った複雑な形状としなければならないため、製作に手間がかかるという問題があった。
【特許文献６】特開平５−１０４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
この発明は上述の問題を解決し、偏心バタフライ弁をより安価に提供することを目的として、偏心バタフライ弁に使用されるシートリングの構造を簡単にし、これによって弁体回動のトルクを小さくして、安定したシール性能を与え、また、簡単な形状のバックアップシートリングの追加により、火災にも耐える構造にすることのできる偏心バタフライ弁を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
この発明は、弁軸が偏心して付設されている弁体を弁本体の流体通路内に回動可能に付設し、流体通路の壁面にシートリングを付設して、シートリングの内周面を弁体外周面に密接できるようにした偏心バタフライ弁を前提とするものである。【００１４】
この発明は、シートリングの構造を簡単にするために、一様な厚みＸを持った平板を円環状にしたものをシートリングの素材としている。この発明はこのような素材の平らな１つの表面にだけ円環状に延びる溝を円環の中心と同心に穿設することとしている。その溝は円周方向では一様の幅と深さを持つものとされる。【００１５】
この発明者は、上記の溝を特定の深さとし、且つその溝底を特定の位置に存在させると、得られたシートリングは、内周面が適度に変位できるようになるため、弁体回転のトルクを小さくして、容易に弁体に密接させることができ、従って流体漏洩を容易に防止できることを見出した。【００１６】
その場合、溝の深さは平板状の円環状体の厚みＸの５分の１以上４分の３以下の範囲内のものとする。また溝底の位置は、円環状体の内周面から溝底における円環状体の厚みの長さ以上離れたところに位置させ、且つシートリングと弁体との接点を通り、弁体外周面に垂直な垂線の作る曲面と、上記接点を通り円環状体の平面に平行な平面との間にあることを必要とするのである。【００１７】
このような溝を穿設されたシートリングは、溝を境にして溝の外側に位置する円環状の外側半部と、溝の内側に位置する円環状の内側半部とに分けて考えることができる。【００１８】
外側半部は弁本体とリテイナーとの間に挟まれて弁本体に固定される部分である。従って、外側半部は平板状そのままであってもよいが、挟んで固定するのに好都合な形状とすることもできる。【００１９】
これに対し、内側半部は弁体に密接すべき内周面を含んでいるから、特別な形状とする。その特別な形状の１つは、内周面をテーパー状にしないで、内周面の断面を凸形にして厚みの中央部を内側へ突出させることである。これによって、シートリングの内周面は広い面積で弁体の外周面に接触しないで、周囲方向に延びる線で密接することとなる。【００２０】
内側半部のもう１つの特徴は、内側半部と弁本体との関係と内側半部とリテイナーとの関係である。即ち内側半部が弁本体とリテイナーとの間に僅かな隙間を形成している、という関係である。これにより、内側半部は弁本体からもリテイナーからも拘束されないで、流体の流動する方向に僅かに撓むことができることとなる。これに伴ない、シートリングの内周面は流体の圧力を受けて移動することができることとなる。【００２１】
上述の僅かな隙間はシートリングの内側半部の表面を後退させることによって形成してもよいが、また弁本体とリテイナー側の表面を後退させることによって形成することもできる。【００２２】
こうして、この発明は弁軸が偏心して付設されている弁体を弁本体の流体通路内に回動可能に付設し、流体通路の壁面にシートリングを付設して、シートリングの内周面を弁体外周面に密接可能とした偏心バタフライ弁において、シートリングは実質的に一様な厚みＸを持った平板状の円環状体からなり、内周面が断面凸形にされて厚みの中央部を内側へ突出させており、円環状体の実質的に平らな１つの表面上に幅と深さの一様な溝が円環の中心と同心に円環状に穿設されており、溝の深さが上記厚みＸの５分の１以上４分の３以下とされ、溝底が上記内周面から溝底における円環状体の厚みの長さ以上離れたところに存在しており、かつ溝底がシートリングと弁体との接点を通り弁体外周面に垂直な垂線の作る曲面と、上記接点を通り上記表面に平行な平行面との間に存在するものをシートリングとし、シートリングは溝をリテイナー側に向けて溝の外側に位置する円環状の外側半部をリテイナーで押さえられて弁本体に固定され、溝の内側にある円環状の内側半部が弁本体とリテイナーから離れて、その間に僅かな隙間が存在していることを特徴とする、偏心バタフライ弁を提供するものである。【００２３】
また、この発明は偏心バタフライ弁用シートリングを提供するものである。そのシートリングは、実質的に一様な厚みＸを持った平板状の円環状体からなり、内周面を断面凸形にされて厚みの中央部を内側へ突出させており、円環状体の実質的に平らな１つの表面上に幅と深さが一様な溝が円環と同心に円環状に穿設されており、溝の深さが上記厚みＸの５分の１以上４分の３以下とされ、溝底が上記内周面から溝底における円環状体の厚みの長さ以上離れたところに存在しており、かつ溝底がシートリングと弁体との接点を通り弁体外周面に垂直な垂線の作る曲面と、上記接点を通り上記表面に平行な平行面との間に存在する形状に弗素樹脂で一体に成形されていることを特徴とするものである。【００２４】
また、この発明は、この発明に係るバタフライ弁用シートリングを使用して、ファイヤーセーフ構造にした偏心バタフライ弁を提供するものである。ファイヤーセーフ構造の偏心バタフライ弁は、この発明に係る上述の偏心バタフライ弁において、シートリングとリテイナーとの間にバックアップシートリングが介在し、バックアップシートリングは弾性を持った金属板で作られた円環状体で、内側端がリテイナーに沿ってリテイナー側に折曲されており、内側半部がリテイナーとの間に隙間を存在させており、外側半部がリテイナーと弁本体との間に挟まれて固定されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２５】
この発明では、シートリングが実質的に一様な厚みＸを持った平板状の円環状体からなり、内周面を断面凸形にするとともに、円環状体の実質的に平らな表面上に幅と深さが一様な溝を円環と同心に円環状に穿設した形状のものであり、シートリングの形状が簡単なために、これに接する弁本体とリテイナーの表面が簡単な形状となり、従って偏心バタフライ弁の製作に手間を要せず、安価に供給することができる。【００２６】
また、この発明では、シートリングの内周面が断面凸形にされて、厚み方向の中央部が内側へ突出しているので、シートリングは突出した部分で弁体外周と接触することとなり、弁体に密接し易くなるとともに弁体回転のトルクを小さくすることができる。【００２７】
また、この発明では溝が円環状体の１つの表面上に、幅と深さの一様な溝を円環の中心と同心に円環状に穿設するので、溝の穿設が容易である。その溝の深さは厚みＸの５分の１以上４分の３以下とされ、溝底が円環状体の内周面から溝底における円環状体の厚みの長さ以上離れたところに存在し、且つ溝底がシートリングと弁体外周面との接点を通り弁体外周面に垂直な垂線の作る曲面と、上記接点を通り上記表面に平行な平行面との間に存在しているので、内側半部は外側半部に強固に接続されながら、溝を境にして僅かに折れ曲がることができ、従って内側半部の端に位置する内周面は恰も適度の弾性を持ったもののように作動する。これによってシートリングは弁体に容易に密接し、流体漏洩のないものとして働く。【００２８】
さらに、この発明のバタフライ弁ではシートリングの内側半部の表面が、弁本体とリテイナーの表面から離れ、その間に僅かな隙間が存在しているので、シートリングは溝を境にして内側半部を流体通路の軸方向に僅かに撓むことができるものとなる。このため、弁体回転のトルクが小さくなり、弁の開閉を容易にすることができる。【００２９】
その上に、この発明ではシートリングとリテイナーとの間に、金属板製の円環状体からなるバックアップシートリングを介在させることとしたので、樹脂製のシートリングが火災などにより焼失したときにも、バックアップシートリングが残存して弁体との間を全閉に維持することができ、従って耐火災性のバタフライ弁として役立つものとなる。【００３０】
また、シートリングは、上述のように、簡単な形状のものであるから、弗素樹脂を材料として容易に一体に成形することができ、従って、安価に供給できてしかも弁体への取り付けも容易である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】公知の偏心バタフライ弁の一部切欠断面図である。
【図２】公知の他の偏心バタフライ弁の一部切欠断面図である。
【図３】公知のさらに別の偏心バタフライ弁の一部切欠断面図である。
【図４】この発明に係る偏心バタフライ弁の弁軸に垂直な断面図である。
【図５】図４のＶで示した一部の断面拡大図である。
【図６】この発明に係る偏心バタフライ弁用シートリングの一部切欠斜視図である。
【図７】この発明に係る偏心バタフライ弁の作動状態の説明図である。
【図８】この発明に係る偏心バタフライ弁の他の作動状態の説明図である。
【図９】この発明に係る他の偏心バタフライ弁の一部切欠拡大断面図である。
【図１０】この発明に係るさらに別の偏心バタフライ弁の一部切欠拡大断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１                  弁本体
２                  流体通路
３                  弁体
４                  シートリング
５                  リテイナー
６                  弁軸
７                  溝
８                  空隙
９                  バックアップシートリング
１０                ガスケット
３１                外周面
４１                外側半部
４２                内側半部
４３                内周面
４５                凹面
４７                窪み
９０                バックアップシートリング９の先端
９１                バックアップシートリング９の外側半部
９２                バックアップシートリング９の内側半部
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
次に、この発明を実施の一例について、図面に基づき説明する。図４は、この発明に係る偏心バタフライ弁の中心を通り、弁軸に垂直に切断したときの断面図である。図５は、図４中のＶの部分の拡大断面図である。図６は、図４及び図５において用いられているシートリングの一部切欠斜視図である。図７及び図８は、この発明に係る偏心バタフライ弁の使用状態説明図である。図９は、この発明に係る別の偏心バタフライ弁の一部切欠拡大断面図である。図１０はこの発明に係るさらに他の偏心バタフライ弁の一部切欠断面図である。【００３４】
この発明に係るバタフライ弁は、弁体の中心を通り弁軸に垂直な平面で切断すると、図４に示したような形状となって表われる。図４において、弁本体１の流体通路２内には弁体３が回動可能に付設されている。流体通路２にはシートリング４が弁本体１とリテイナー５との間に挟まれて固定され、シートリング４の内周面が流体通路内に露出している。弁軸６は弁体３に偏心して固定されている。すなわち、弁軸６は弁体３の外周面を連ねる平面から外れて、下方がわに片寄って付設されている。弁体３はこのような弁軸６を中心として回動するものとされているから、このバタフライ弁は偏心バタフライ弁である。【００３５】
図４の弁体３は、外周面３１が円環状体からなるシートリングの流体通路方向の中心線と、弁軸６の軸心を通り上記流体通路方向に垂直な平面との交点（以下、これを球面中心という）を中心とする球面上にある。弁体３は弁軸６を中心にして回動する過程で、弁体３の外周面３１がシートリング４に密接したり、シートリング４から離れたりする。図４は、外周面３１がシートリング４の内周面に密接して弁体３が流体の流れを完全に止めた状態、すなわち弁の全閉状態を示している。【００３６】
シートリング４は、図５に拡大して示したように、実質的に一様な厚みＸを持った平板を円環状に打ち抜いた形状のもので構成されている。シートリング４は円環状体の平らな１つの表面上に円環と同心に円環状に穿設された溝７を備えている。シートリング４は溝７を境にして円環状の外側半部４１と円環状の内側半部４２とに分けられる。外側半部４１は、弁本体１に穿設された凹部に嵌め込まれ、リテイナー５によって押圧されて弁本体に固定される部分である。これに対し、内側半部４２は溝７によって可撓性を与えられて、弁体に密接する部分である。【００３７】
溝７はシートリングの１つの平らな表面上の特定な位置に穿設されて、特定の深さを持つべきものとされる。特定な深さとは、平板の厚みＸの５分の１以上４分の３以下の範囲内の深さである。溝は深さが平板の厚み方向に向かっているので、上記深さは平板の表面の垂直に測定した値である。溝７は、円周方向では一様な幅と深さを持つものとされる。【００３８】
溝７は、その溝底が、２つの観点から円環状体の特定な位置に存在すべきものとされる。その１つは、溝底が内周面から表面に平行な方向に沿って溝底における円環状体の厚みａ以上の長さｃでなければならない、と云うのである。もう１つは、溝底がシートリングと弁体との接点を通り弁体外周面Ｌ１に垂直な垂線Ｌ２が、上述の球面中心を中心として回転して作る曲面と、上記接点を通り上記表面に平行な平行面との間（両端を含む）になければならない、と云うのである。【００３９】
溝７の断面形状は、図５に示すように、溝の深さよりも溝の幅が大きくされ、しかも溝底が大きな丸みを持って湾曲しており、椀状にされていることが好ましい。しかし、このような形状に限らず、幅が狭くて溝が狭谷状にされていてもよい。【００４０】
シートリング４の内周面４３は、従来のようにテーパーが付されないで、図５に示したように、断面が凸形にされて、厚みの中央部が突出した形状とされる。凸形は単なる円弧状であってもよいが、図５に示したように、厚み方向の中央部がやや尖った形状とすることが好ましい。【００４１】
シートリング４の内側半部４２の平らな表面は、図５に示したようにリテイナー５の表面に密接しないで、リテイナー５の表面との間に僅かな幅Ｙの隙間を形成している。同様に、シートリング４の内側半部４２の裏面、すなわち弁本体１に向かう平らな表面は弁本体との間に僅かな幅の隙間を形成している。【００４２】
シートリング４とリテイナー５との間の隙間は、溝７からシートリング４の内周面４３までの全領域に形成される。隙間の幅は僅かなもので足り、流体通路内を流れる流体が溝内へ容易に流入できる程度であればよい。また、隙間の幅Ｙは全領域にわたって等しいことが望ましい。その上で、さらに領域のところどころに半径方向に延びる窪みが形成されて、窪みが内周面から溝まで延びていることが好ましい。窪みは、複数条が等しい間隔をおいて放射状に延びていることが好ましい。【００４３】
シートリング４と弁本体１との間の隙間は、溝７の底を通りシートリング４の平らな裏面へ下ろした垂線の足Ｕから、内周面４３までの全領域に形成される。シートリング４は、外側半部４１が弁本体１とリテイナー５との間に挟まれて固定されているから、上記の隙間は、その断面が垂線の足Ｕを頂点として、内周面４３がわへ向かって開く三角形であることが好ましい。その三角形の頂角θは３〜５度の角度とすることが好ましい。云いかえると、その隙間はシートリングの中心軸の周りに形成された回転空間であって、中心軸を通る平面で切断したとき、常に垂線の足Ｕを頂点として頂角が３〜５度の角度をなす三角形として表われるものであることが好ましい。【００４４】
図６は、この発明に係るシートリング４の一部を斜視図で示している。図６に示したシートリング４は、外側半部４１の表面は実質的に平らな表面を形成しているがその表面の中央部に断面円弧状に僅かに窪む凹面４５を形成していてもよい。この凹面４５はシートリングを弁本体とリテイナーとの間に強固に固定するために設けられたものであって、必ずしも必要とされない。すなわち、外側半部４１の表面は、素材である平板の表面そのままであってもよい。また、内側半部４２のところどころに内周面４３から溝７に達する窪み４７が設けられている。窪み４７は、内側半部４２がリテイナー５側に押されてリテイナーに密接した場合に、溝７への流体の流入又は溝７からの流体の流出を容易にして、内側半部４２の撓むのを容易にするためのものである。【００４５】
シートリング４の内側半部４２は弁本体１とリテイナー５との間に隙間を存在させているから、内側半部４２は弁本体１とリテイナー５により直接拘束されないで、自由な状態となっている。従って、内周面４３は隙間分だけ流体通路の軸線方向に移動できることとなっている。さらに、内周面４３は溝７の存在によって外側半部方向へも移動可能となっている。従って、シートリング４の内周面４３は大きな反発弾性を持ったもののように行動できることとなる。こうして、シートリング４は弁体回転時のトルクを減らし、弁体に容易に密接して流体漏洩の絶無を期待できるものとなる。【００４６】
図７は弁体３が全閉状態にあって、流体圧力が矢印の示すように上から下へ向かって加えられたときのシートリング４の変形状態を示している。流体が溝７内へ進入し、流体圧力が溝７の底を通る垂線の足Ｕを支点として、シートリング４の内側半部４２を下方に押し下げるので、内側半部４２の裏面Ｑ１が弁本体１の表面に密接し、シートリング４はシール効果を発揮する。【００４７】
図８は、弁体３が全閉状態にあって、流体圧力が矢印の示すように、下方から上方に向かって加えられたときのシートリング４の変形状態を示している。流体圧力は、溝７の底Ｏを支点としてシートリング４の内側半部４２を上方へ押圧するが、内側半部４２の表面Ｑ２がリテイナー５の表面に密接してそれ以上押し上げられないので、この状態で密接が維持される。【００４８】
こうして、この発明に係る偏心バタフライ弁は確実に流体漏洩を防止することができる。【００４９】
なお、図８に示したように、シートリング４の外側半部４１の端が接する弁本体の表面に空隙８を設けておくと、高温時のシートリング４の熱膨張を空隙８へ逃がすことができるので、温度条件に拘らず弁体３のシートリング４への密接を一層安定して維持することができる。空隙８はシートリング４の端に接する弁本体表面のうち、リテイナー側に位置する３０〜７０％の範囲にすることが望ましい。【００５０】
図５に示した例は、リテイナー５の表面の一部を切欠してシートリングとの間に幅Ｙの隙間を設けている。すなわち、シートリング４の内側半部４２と向き合うリテイナー５の表面部分を切欠し、切欠部分に段を設けてシートリング４とリテイナー５との間に隙間を設けている。これに対し図９に示した例は、リテイナー５と向き合うシートリング４の内側半部の表面を後退させて、シートリング４とリテイナー５との間に隙間を設けている。シートリング４を弗素樹脂で一体に成形する場合には、図９のようにすることが好ましい。【００５１】
図１０は、この発明に係るファイヤーセーフ構造の偏心バタフライ弁の一部切欠拡大断面図である。図１０では、この発明に係るシートリング４にさらにバックアップシートリング９が付加されている。バックアップシートリング９は円環状体で作られ、シートリング４とリテイナー５との間に介在している。【００５２】
バックアップシートリング９は弾性を持ったほぼ一様な厚みの金属板で作られており、機能の上で外側半部９１と内側半部９２とに分けられる。外側半部９１は、シートリング４の外側へ延びていて、弁本体１とリテイナー５との間に挟まれてバックアップシートリング９を固定するためのものである。【００５３】
これに対し、内側半部９２は、シートリング４の内側半部を覆うだけでなく、シートリング４の内側半部よりも内側へ延びて、その先端９０がリテイナー５側へ折曲されてリテイナー５の内周面に沿う形状とされている。【００５４】
弁体３が開いている間は、バックアップシートリング９の内側半部９２は、リテイナー５との間に常に隙間を存在させている。弁体３が矢印方向に回動して来てシートリング４に接触しシートリング４を押圧したとき、バックアップシートリング９はシートリング４の湾曲に押されて湾曲し、リテイナー５に密接する。このとき、弁体３は外周面が上述の球面中心を中心とする球面上にあるものとされていて、他方、バックアップシートリングの板厚は小さくされているから、バックアップシートリング９の先端９０は弁体３の外周面には接触しないこととなる。このため、通常の状態ではシートリング４がリテイナー５側へ撓む場合に、バックアップシートリング９はその内側半部９２がその撓みに対して反力を与えるだけとなる。【００５５】
ところが、火災などの災害の場合には、バックアップシートリング９は大きな役目を果たす。なぜならば、シートリング４は弗素樹脂で作られているから、火災の場合にはシートリング４は焼失するおそれがある。ところが、バックアップシートリング９は金属で作られているから、火災に遭っても容易に焼失しない。このため、シートリング４が焼失したときにもバックアップシートリング９はまだ残っていて、流体を止める働きをする。従って、図１０に示したバタフライ弁は、耐火災性の大きいバタフライ弁として有用なものである。【００５６】
バックアップシートリング９は、リテイナー５と同じ金属で作ることもできるが、また異なった金属で作ることもできる。バックアップシートリングは、例えばステンレス板、インコネル板、その他の金属板で作ることができる。なお、バックアップシートリング９の外側半部９１は、図１０に示したように、弁本体１及びリテイナー５との間にガスケット１０を介在させて、液体の漏洩を防ぐことが好ましい。                                                                                
【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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