JP6472201B2 - Seat ring and butterfly valve for butterfly valve - Google Patents
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Description
本発明は、化学工場、上下水道、農業・水産、半導体製造分野、食品分野などの各種産業の配管ラインに好適に使用されるバタフライ弁用のシートリング及びこれを用いたバタフライ弁に関するものである。 The present invention relates to a seat ring for a butterfly valve suitably used for piping lines in various industries such as a chemical factory, water and sewage, agriculture / fisheries, semiconductor manufacturing field, food field, and the like, and a butterfly valve using the same. .
バタフライ弁は、内部流路を有する弁本体と、弁本体の内部流路の内周面に装着されるシートリングと、シートリングを貫通して延び且つ弁本体に支承される弁軸と、弁本体の内部流路の内周面に装着されたシートリング内に配置され且つ弁軸と共に回動するように弁軸に固定的に取り付けられた弁体とを備え、弁軸を用いて弁本体内で弁体を回動させ、弁体の外周縁面をシートリングの内周面に弁体を圧接、離間させることにより、弁の開閉が行われる。 The butterfly valve includes a valve body having an internal flow path, a seat ring mounted on an inner peripheral surface of the internal flow path of the valve body, a valve shaft extending through the seat ring and supported by the valve body, and a valve And a valve body fixedly attached to the valve shaft so as to rotate together with the valve shaft, the valve body using the valve shaft. The valve body is rotated inside and the valve body is opened and closed by pressing and separating the outer peripheral surface of the valve body against the inner peripheral surface of the seat ring.
弁本体には、内部流路の径方向の対向する位置に、弁軸を支承するための一対の弁軸支持孔が設けられており、少なくともその一方が弁本体を貫通して延びている。また、シートリングは、円筒状の本体部と、本体部の中心軸線両端部に設けられたフランジ部とを含んでおり、弁本体の内部流路の両端の開口部の周囲に設けられた嵌合凹部にシートリングのフランジ部を嵌合させることにより、弁本体にシートリングを装着する。シートリングの本体部には、弁軸を貫通させるための一対の弁軸孔が径方向に互いに対向して形成されている。 The valve body is provided with a pair of valve shaft support holes for supporting the valve shaft at opposite positions in the radial direction of the internal flow path, at least one of which extends through the valve body. The seat ring includes a cylindrical main body portion and flange portions provided at both ends of the central axis of the main body portion. The seat ring is fitted around the openings at both ends of the internal flow path of the valve main body. The seat ring is mounted on the valve body by fitting the flange portion of the seat ring into the mating recess. A pair of valve shaft holes for penetrating the valve shaft are formed in the body portion of the seat ring so as to face each other in the radial direction.
このようなバタフライ弁では、シートリングの本体部の内周径が弁体の外周径よりも一回り小さくなっており、閉弁時にシートリングの本体部に弁体の外周縁面を圧接させてシールを行う。しかしながら、シートリングの本体部の弁軸孔の周囲領域では、有効面圧が低くなり、シートリングの本体部の圧縮率が同じではシール効果が小さくなって漏れが生じやすいという欠点がある。このため、例えば特許文献1に記載されているバタフライ型遮断弁のように、本体部の弁軸孔の周囲領域の厚みを連続的に増して弁軸孔の領域内で最終肉厚に到達するように形成し、弁軸孔付近におけるシートリングの閉弁時の圧縮率を高めてシール効果を向上させることが提案されている。
In such a butterfly valve, the inner peripheral diameter of the main body of the seat ring is slightly smaller than the outer peripheral diameter of the valve body, and the outer peripheral surface of the valve body is pressed against the main body of the seat ring when the valve is closed. Seal. However, in the area around the valve shaft hole of the main part of the seat ring, there is a drawback that the effective surface pressure is low, and if the compression ratio of the main part of the seat ring is the same, the sealing effect is small and leakage is likely to occur. For this reason, like the butterfly type shut-off valve described in
上述したように、バタフライ弁では、内部流路に装着したシートリングの内周面に弁体の外周縁面を圧接させることにより、シールを行うため、シートリングは、弾性を有したエラストマ材料から形成されることが一般的である。また、腐食性流体を扱う配管などにバタフライ弁を用いる場合、腐食性流体がシートリングに接触するため、十分な耐腐食性を要求されるが、エラストマ材料ではこれを満足することが難しい。このため、腐食性流体を扱う配管などに用いるバタフライ弁では、シートリングの内側に樹脂材料製の被覆体を装着して用いることが多い。 As described above, in the butterfly valve, sealing is performed by pressing the outer peripheral surface of the valve body against the inner peripheral surface of the seat ring mounted on the internal flow path. It is common to form. Further, when a butterfly valve is used for piping that handles a corrosive fluid, the corrosive fluid comes into contact with the seat ring, so that sufficient corrosion resistance is required, but it is difficult to satisfy this with an elastomer material. For this reason, in a butterfly valve used for a pipe that handles a corrosive fluid, a covering made of a resin material is often used inside the seat ring.
ところが、上述したようにシートリングの内側に樹脂材料製の被覆体を装着したバタフライ弁において、弁軸孔付近の漏れを防止するために、特許文献1に記載のバタフライ弁のようにシートリングの本体部の弁軸孔の周囲領域の厚みを増すようにすると、厚みが増したシートリングの部分(以下、「圧縮部」と記載する。)が閉弁時に被覆体から浮き上がって、圧縮部の圧縮による押し付け力が弁体に不均一に作用し、弁軸孔付近におけるシール性が不十分となって、漏れが生じやすくなる。
However, as described above, in the butterfly valve in which the covering made of a resin material is mounted on the inner side of the seat ring, in order to prevent leakage in the vicinity of the valve shaft hole, as in the butterfly valve described in
本発明は、上記のような従来技術の課題を解決するために、耐薬品性を有したバタフライ弁用のシートリングにおいて、弁軸孔付近におけるシール性を向上させて漏れを防止することを目的とする。 In order to solve the above-described problems of the prior art, an object of the present invention is to prevent leakage by improving sealing performance in the vicinity of a valve shaft hole in a seat ring for a butterfly valve having chemical resistance. And
上記目的に鑑み、本発明は、第1の態様として、バタフライ弁の弁本体内に流路軸線に沿って延びる内部流路の内周面に装着され、内部流路内に回動自在に軸支されている弁体の外周縁面に当接するバタフライ弁用のシートリングであって、概略円筒形状の周壁を有し且つ周壁の対向する位置に弁軸孔軸線に沿って貫通して延びる一対の弁軸孔が形成されているエラストマ材料製の本体部と、前記本体部の内周面及び前記一対の弁軸孔の内周面を被覆するように設けられた樹脂材料製の被覆体と、前記本体部の外周面において、前記一対の弁軸孔の各々の周囲に形成された隆起部とを備え、前記本体部と前記被覆体とが接合されて一体的に形成されており、前記隆起部が、前記本体部の外周面に対して一定の高さで隆起して前記本体部の周方向に湾曲して延びる湾曲区分と、前記湾曲区分の外周面の周方向の両端部の各々と前記本体部の外周面上の合流部との間に延びる平面状の接続区分とを含み、前記接続区分が前記合流部における接線方向に延び、前記弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの前記弁軸孔の周方向両側に延びる前記湾曲区分の部分の長さL1が、前記弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの前記接続区分の長さL2よりも短いバタフライ弁用のシートリングを提供する。 In view of the above-mentioned object, the present invention provides, as a first aspect, a valve body of a butterfly valve that is mounted on an inner peripheral surface of an internal flow path extending along a flow path axis, and is pivotable in the internal flow path. A pair of seat rings for a butterfly valve that abuts on the outer peripheral surface of a supported valve body, having a substantially cylindrical peripheral wall, and extending through the valve shaft hole axis at opposite positions of the peripheral wall A body portion made of an elastomer material in which a valve shaft hole is formed, and a covering body made of a resin material provided so as to cover the inner peripheral surface of the main body portion and the inner peripheral surfaces of the pair of valve shaft holes; , the outer peripheral surface of the main body portion, and a ridge formed around each of said pair of valve shaft hole is integrally formed with said body portion and said cover body are joined, the The raised portion is raised at a certain height with respect to the outer peripheral surface of the main body, and the peripheral portion of the main body is A curved section extending in a curved line, and a planar connection section extending between each of both ends in the circumferential direction of the outer circumferential surface of the curved section and a merging portion on the outer circumferential surface of the main body section, and the connection The length L1 of the portion of the curved section extending in the circumferential direction of the valve shaft hole when the section extends in the tangential direction at the junction and projected onto a plane perpendicular to the valve shaft hole axis is the valve shaft hole. There is provided a seat ring for a butterfly valve that is shorter than the length L2 of the connection section when projected onto a plane perpendicular to the axis .
上記バタフライ弁用のシートリングでは、弾性を有したエラストマ材料によって形成された本体部の内周面及び一対の弁軸孔の内周面が樹脂材料製の被覆体によって被覆されており、閉弁時に被覆体が本体部によって弁体の外周縁面及び弁軸に押し付けられて密着し、高いシール性を発揮する。また、内部流路内を流れる流体が接触し得る部分が樹脂材料製の被覆体によって被覆されているので、耐薬品性が向上される。さらに、従来のバタフライ弁では、閉弁するために弁体の外周縁面をシートリングの本体部の内周面に圧接させてシールする際に、弁軸孔付近の有効面圧が低くなって漏れが生じやすい問題があった。これに対して、上記バタフライ弁用のシートリングでは、本体部の外周面における弁軸孔の周囲に隆起部が形成されており、弁軸孔の周囲のエラストマ材料層の厚さが増加しているので、弁軸孔付近において残余の部分よりも高い押し付け力が被覆体に対して弁体の外周縁面及び弁軸に向けて作用し、閉弁時における弁軸孔付近の有効面圧を増加させる。この結果、操作トルクの増加を抑制しつつ、弁軸孔付近のシール性及びその耐久性が高められ、漏れを抑制することが可能となる。加えて、本体部と被覆体とが別体として設けられていると、閉弁時に隆起部の境界付近において被覆体が本体部から浮き上がって隙間が生じ、隆起部による弁体への押し付け圧が不均一となって十分なシール性能が得られなくなる恐れがある。しかしながら、上記バタフライ弁用のシートリングでは、本体部と被覆体とが接合されて一体的に形成されているので、被覆体が本体部から浮き上がることを防止し、確実にシール性能を高めることができる。 In the seat ring for a butterfly valve, the inner peripheral surface of the main body portion formed of an elastic elastomer material and the inner peripheral surface of the pair of valve shaft holes are covered with a covering made of a resin material. Sometimes, the cover is pressed against the outer peripheral surface of the valve body and the valve shaft by the main body portion and closely adheres to exhibit high sealing performance. Moreover, since the part which the fluid which flows through the inside flow path can contact is coat | covered with the coating body made from a resin material, chemical resistance is improved. Furthermore, in the conventional butterfly valve, when the outer peripheral surface of the valve body is pressed against the inner peripheral surface of the seat ring main body for sealing, the effective surface pressure near the valve shaft hole is reduced. There was a problem that leakage was likely to occur. On the other hand, in the seat ring for the butterfly valve, a raised portion is formed around the valve shaft hole on the outer peripheral surface of the main body, and the thickness of the elastomer material layer around the valve shaft hole is increased. Therefore, a higher pressing force near the valve shaft hole than the remaining part acts on the outer peripheral surface of the valve body and the valve shaft against the cover, and the effective surface pressure near the valve shaft hole when the valve is closed is reduced. increase. As a result, while suppressing an increase in operating torque, the sealing performance in the vicinity of the valve shaft hole and its durability are improved, and leakage can be suppressed. In addition, if the main body and the cover are provided separately, the cover is lifted from the main body near the boundary of the raised portion when the valve is closed, creating a gap, and the pressure applied to the valve body by the raised portion is reduced. There is a risk that it becomes non-uniform and sufficient sealing performance cannot be obtained. However, in the seat ring for the butterfly valve, since the main body and the cover are integrally formed, the cover is prevented from floating from the main body, and the sealing performance is surely improved. it can.
さらに、隆起部の湾曲区分と本体部の外周面との間が接続区分によって接続されていることによって、隆起部から隆起部が設けられていない部分へ弁体への押し付け力を滑らかに変化させて、急激な押し付け力の変化を回避し、弁体の外周縁面全体において、より均等なシール性能を発揮させ、二次側への漏れを防止することができる。 Furthermore, since the curved section of the raised portion and the outer peripheral surface of the main body portion are connected by the connecting section, the pressing force from the raised portion to the portion where the raised portion is not provided is smoothly changed. Thus, a sudden change in the pressing force can be avoided, a more uniform sealing performance can be exhibited over the entire outer peripheral surface of the valve body, and leakage to the secondary side can be prevented.
また、弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの弁軸孔の周方向両側に延びる湾曲区分の部分の長さL1が弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの接続区分の長さL2よりも短いことにより、隆起部の湾曲区分から隆起部が設けられていない部分へ弁体への押し付け力を緩やかに変化させて、急激な押し付け力の変化を回避し、弁体の周縁面全体において、より均等なシール性能を発揮させ、二次側への漏れを防止することができる。 Also, connections when the length L1 of the Curved segment portion of Ru circumferentially extending sides of the valve shaft hole when projected onto a plane perpendicular to the valve shaft hole axis is projected on a plane perpendicular to the valve shaft hole axis more short this than the length L2 of the segment, gently changing the pressing force to the valve body from the curved section of the raised portion to the portion where the raised portion is not provided, to avoid sudden changes in the pressing force In the entire peripheral surface of the valve body, more uniform sealing performance can be exhibited and leakage to the secondary side can be prevented.
前記本体部と前記被覆体とは、例えば、加硫接着により接合することができる。 The main body and the covering can be joined by, for example, vulcanization adhesion.
前記シートリングが前記本体部の前記流路軸線方向の両端部にフランジ部をさらに備え、前記隆起部が前記フランジ部から離間して設けられていることが好ましい。
また、前記本体部の外周面に周方向に延びる複数の溝が形成されていてもよい。
さらに、前記被覆体がフッ素樹脂材料から形成されていることが好ましい。
It is preferable that the seat ring further includes a flange portion at both ends of the main body portion in the flow path axis direction, and the raised portion is provided apart from the flange portion.
Moreover, the some groove | channel extended in the circumferential direction may be formed in the outer peripheral surface of the said main-body part.
Furthermore, it is preferable that the covering is formed of a fluororesin material.
本発明は、第2の態様として、内部に流路軸線に沿って延びる内部流路を有した弁本体と、前記内部流路の内周面に装着される上記シートリングと、 前記シートリングの弁軸孔を貫通して延びる弁軸と、前記弁軸によって前記弁本体に回転自在に軸支されている弁体とを備え、前記弁本体内で前記弁体を回動させて前記弁体の外周縁面を前記シートリングの前記被覆体の内周面に圧接、離間させることにより、開閉を行うバタフライ弁を提供する。 The present invention provides, as a second aspect, a valve body having an internal flow path extending along a flow path axis inside, the seat ring mounted on the inner peripheral surface of the internal flow path, and the seat ring A valve shaft extending through the valve shaft hole; and a valve body rotatably supported by the valve body by the valve shaft, wherein the valve body is rotated in the valve body to rotate the valve body. A butterfly valve that opens and closes is provided by pressing and separating the outer peripheral surface of the cover from the inner peripheral surface of the covering of the seat ring.
上記バタフライ弁では、前記被覆体の内周面と当接する前記弁体の外周縁面が球面状に形成されていることが好ましい。これにより、バタフライ弁の開閉に伴う弁体の回動時に作用する抵抗を低減させ、必要な操作トルクを減少させると共に、耐久性を向上させることができる。 In the said butterfly valve, it is preferable that the outer peripheral surface of the said valve body contact | abutted with the internal peripheral surface of the said cover body is formed in spherical shape. As a result, it is possible to reduce the resistance that acts when the valve element is rotated due to the opening and closing of the butterfly valve, reduce the required operating torque, and improve the durability.
前記弁体が、前記シートリングの内周面における前記弁軸孔の周囲領域と当接する球面状の当接面を有することが好ましい。 It is preferable that the valve body has a spherical contact surface that contacts a peripheral region of the valve shaft hole on the inner peripheral surface of the seat ring.
本発明に係るバタフライ弁用のシートリング及びこれを用いたバタフライ弁によれば、本体部の内周面及び弁軸孔の内周面を被覆体によって被覆することにより、耐薬品性を向上させることができると共に、本体部の外周面上に隆起部を設け且つ本体部と被覆体とを接合させることにより、漏れが発生しやすい弁軸孔付近における弁体への押し付け力を向上させてシール性能を高めることができる。 According to the seat ring for a butterfly valve and the butterfly valve using the same according to the present invention, the chemical resistance is improved by covering the inner peripheral surface of the main body and the inner peripheral surface of the valve shaft hole with a covering. In addition to providing a raised portion on the outer peripheral surface of the main body portion and joining the main body portion and the cover, the pressing force to the valve body near the valve shaft hole where leakage is likely to occur is improved and sealed. Performance can be increased.
以下、図面を参照して、本発明によるバタフライ弁用のシートリング及びこれを用いたバタフライ弁を説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。 Hereinafter, a seat ring for a butterfly valve according to the present invention and a butterfly valve using the same will be described with reference to the drawings. However, it goes without saying that the present invention is not limited to this embodiment.
最初に、図1から図4を参照して、バタフライ弁用のシートリング1の全体構成を説明する。
シートリング1は、中心軸線に沿って延びる概略円筒形状の周壁を有した本体部11と、本体部11の中心軸線方向の両端部に設けられたフランジ部12と、被覆体13とを備え、本体部11の周壁の対向する位置には、弁軸孔軸線に沿って貫通して延びる一対の弁軸孔14が形成されている。本体部11及びフランジ部12は、弾性を有したエラストマ材料、例えば、クロロプレンゴム、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンゴム、フッ素ゴムなどによって形成されている。一方、被覆体13は、樹脂材料、例えば耐薬品性を有したポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、パーフルオロアルコキシルアルカン(PFA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)などのフッ素樹脂材料などによって形成されている。被覆体13は、本体部11の内周面及び一対の弁軸孔14の内周面とを被覆するように本体部11に隣接して設けられている。被覆体13は、図3に示されているように、フランジ部12の少なくとも一部(詳細には、フランジ部12の外側部分)を覆うように延びていてもよい。本体部11と被覆体13とは、本体部11の内周面及び弁軸孔14の内周面と被覆体13の外周面とが接合されて、一体的に形成されている。本体部11と被覆体13の接合は、例えば、加硫接着などによって行うことができる。加硫接着の方法としては、本体部11と被覆体13とを接着剤を用いずに直接的に接着する方法と接着剤を用いて間接的に接着する方法がある。
First, the overall configuration of the butterfly
The
本体部11の外周面において、一対の弁軸孔14の各々の周囲には、本体部11の外周面から隆起し且つ弁軸孔14の直径よりも大きい幅を有して延びる隆起部15が形成されている。隆起部15は、両フランジ部12から離間して位置しており、各フランジ部12と隆起部15との間に、溝部が形成されるようになっている。また、隆起部15は、湾曲区分151と、接続区分152とを含む。湾曲区分151は、本体部11の外周面に対して一定の高さt(図2参照)で隆起し、弁軸孔14から本体部11の周方向両側に湾曲して延びている。本体部11の外周面に対する湾曲区分151の外周面の高さtは、本体部11の厚さをTとすると、t/T≧0.12とすることが好ましく、t/T≧0.32とすることがさらに好ましい。接続区分152は、湾曲区分151と、湾曲区分151の外周面の周方向の両端部の各々と本体部11の外周面上の合流部111との間を接続するように平面状に延びている。接続区分152は、図2に示されているように、合流部111における接線方向に延びるように形成されていることが好ましい。また、本体部11の外周面において隆起部16が形成されていない部分から隆起部15の湾曲区分151へ急激に本体部11の厚みが変化しないように、弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの弁軸孔14の縁部と湾曲区分151の両端部との間の長さL1が、弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの本体部11の周方向に沿った接続区分152の長さL2が短くなっていることが好ましい(図1参照)。
On the outer peripheral surface of the
さらに、本体部11の外周面には、図1に示されているように、本体部11の周方向に延びる複数の溝112が形成されている。後述するバタフライ弁2の弁体4の外周縁面が圧接する領域(弁座部17)と対向する本体部11の外周面上の領域が隣り合う溝112によって挟まれるように、溝112が形成されることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 1, a plurality of
被覆体13の内周面上において、弁軸孔14が開口する領域の周囲には、球面状の弁軸シール部16が形成されている。弁軸シール部16の弁軸孔14の開口の周囲領域は、弁軸孔14よりも細くなるように内方に突出して形成されており、弁軸孔14に弁軸が挿入されているときに、弁体4を軸支するための弁軸5の外周面と弁軸孔14の内周面との隙間をシールする機能を果たす。
On the inner peripheral surface of the
また、図3及び図4に示されているように、被覆体13の内周面上において、閉弁時にバタフライ弁2の弁体4の外周縁面が圧接する領域には、円弧状の断面を有するように窪んだ弁座部17が形成されていることが好ましい。
Further, as shown in FIG. 3 and FIG. 4, on the inner peripheral surface of the covering
図5及び図6は、図1から図4に示されているシートリング1が装着された状態のバタフライ弁2を示している。バタフライ弁2は、弁本体3と、弁体4と、シートリング1とを備える。
5 and 6 show the
弁本体3は、樹脂材料によって形成される。弁本体3は、弁本体上側部材31と弁本体下側部材32とを含んでおり、弁本体上側部材31の接続フランジ311と弁本体下側部材32の接続フランジ321をボルトなどで固定して弁本体上側部材31と弁本体下側部材32とを接合することによって、内部に流路軸線に沿って延びる内部流路33が形成されるようになっている。また、弁本体3の弁本体上側部材31の外周の中央付近には操作部フランジ312が設けられていると共に、内部流路33の径方向に互いに対向して弁本体上側部材31と弁本体下側部材32に一対の直線状の弁軸支持孔313,322が形成され、弁本体上側部材31に形成されている弁軸支持孔313は操作部フランジ312まで貫通して延びている。
The valve body 3 is formed of a resin material. The valve body 3 includes a valve body
弁本体3の内部流路33の内周面には、シートリング1が装着される。詳細には、シートリング1は、図6に示されているように、弁本体3の両端部の内部流路33の開口部の周囲に設けられた嵌合凹部に本体部11の中心軸線方向の両端部に形成されたフランジ部12を嵌合させ、二つのフランジ部12の間に弁本体3を挟み込むようにして、弁本体3の内部流路33に装着される。このとき、シートリング1は、シートリング1の弁軸孔14が弁本体3の弁軸支持孔313,322と整列するように、弁本体3に対して位置決めされる。
The
弁体4は、樹脂材料から形成されており、概略円板形状を有した弁体本体部41と、径方向の正反対の位置に設けられ且つ弁体本体部41に対して隆起した膨隆部42とを含む。弁体4の膨隆部42には、弁体4を回動操作するための弁軸5が接続されており、弁軸5をシートリング1の一対の弁軸孔14及び弁本体3の弁軸支持孔313,322に挿入することによって、弁体4が弁本体3の内部流路33内に回動可能に軸支されている。また、膨隆部42は、シートリング1の被覆体13の内周面の弁軸シール部16に当接するように形成された当接面を有するように形成されている。閉弁時にシートリング1の弁座部17と圧接する弁体本体部41の外周縁面及びシートリング1の弁軸シール部16と当接する膨隆部42の当接面は、図7に示されているように、球面の一部をなすように形成されていることが好ましい。
The
なお、弁本体3及び弁体4は、樹脂材料から形成されたものに限定されるものではなく、剛性材料であれば、例えば樹脂、金属又はその複合材料から形成されてもよい。弁本体3及び弁体4は、異なる材料から形成されてもよい。また、被覆体13と弁体4又は弁体の被覆体が同材質で形成されてもよい。
In addition, the valve body 3 and the
本実施形態では、弁軸5は、弁体4と一体的に形成されている第1の弁軸部材51と、弁体4と別体に形成されており、弁体4内に挿入して弁体4に接続される第2の弁軸部材52とによって構成されている。しかしながら、弁軸5を回動させることによって弁体4を回動できるようになっていれば、弁体4と弁軸5との接続形態は限定されるものではない。例えば、第1の弁軸部材51及び第2の弁軸部材52の両方を弁体4と一体的に形成してもよく、第1の弁軸部材51及び第2の弁軸部材52の両方を弁体4と別体に形成し、例えば螺合などによって第1の弁軸部材51及び第2の弁軸部材52を弁体4に接続するようにしてもよい。
In the present embodiment, the valve shaft 5 is formed separately from the first
第1の弁軸部材51は、弁本体3の操作部フランジ312から突出して延びており、この突出部分に、操作部フランジ312上に取り付けられるレバー式駆動部、ギア式駆動部、自動式駆動部などの駆動部(図示せず)に接続し、弁軸5を介して弁体4を回動させ、弁本体3の内部流路33に装着されたシートリング1の被覆体13の内周面に弁体4の外周縁面を圧接、離間させることにより、弁の開閉を行う。
The first
弁本体3とシートリング1及び弁体4との組み立ての際には、本実施形態の場合、最初に、一体的に形成された第1の弁軸部材51をシートリング1の一方の弁軸孔14に挿入して、シートリング1の本体部11内に弁体4を配置した後に、シートリング1の他方の弁軸孔14を通して第2の弁軸部材52を弁体4に接続して、弁軸5及びシートリング1の組立体を作成する。次に、シートリング1の弁軸孔14を貫通して延びる第1の弁軸部材51を弁本体上側部材31の弁軸支持孔313に貫通させる共に、シートリング1の弁軸孔14を貫通して延びる第2の弁軸部材52を弁本体下側部材32の弁軸支持孔322に挿入した状態で、弁本体上側部材31の接続フランジ311と弁本体下側部材32の接続フランジ321とをボルト等で固定することによって、弁本体上側部材31と弁本体下側部材32とによって形成される内部流路33内にシートリング1を装着する。
In assembling the valve body 3, the
バタフライ弁2の使用に際しては、バタフライ弁2の上流側及び下流側にそれぞれ配管が接続されて、バタフライ弁2の弁本体3の内部流路33内を流体が通過する。弁本体3の内部流路33にはシートリング1が装着されており、流体が接触する可能性のあるシートリング1の本体部11及び弁軸孔14の内周面が被覆体13によって被覆されており、流体が本体部11や弁本体3に接触することが防止されているので、流体が腐食性を有するものであっても、本体部11や弁本体3の腐食や劣化を抑制することができる。
When using the
バタフライ弁2の閉弁時には、弁本体3の操作部フランジ312に取り付けられた駆動部によって弁軸5を回転駆動させることにより、内部流路33に装着されたシートリング1の被覆体13の弁座部17に弁体4の外周縁面を圧接させてシールすることにより、内部流路33内の流体の流動を遮断する。シートリング1の被覆体13の内径は、少なくとも弁座部17において弁体4の外径より小さくなっており、弁体4の外周縁面がシートリング1の被覆体13の弁座部17に当接すると、エラストマ材料製の本体部11が圧縮されて被覆体13の弁座部17を弁体4の外周縁面に押し付けるように押し付け力を作用させる。これにより、シートリング1の被覆体13の内周面(詳細には弁座部17)と弁体4の外周縁面と間が圧接、シールされ、配管の上流側である一次側から下流側の二次側への漏れが防止される。
When the
また、バタフライ弁2では、シートリング1の各弁軸孔14の周囲に隆起部15が形成されている。シートリング1が弁本体3の内部流路33に装着された状態で、弁体4の外周縁面がシートリング1の被覆体13の内周面に当接すると、隆起部15が被覆体13によって内部流路33の内周面に押し付けられて圧縮される。隆起部15が設けられている領域は、隆起部15の厚みの分、シートリング1の本体部11の残余の部分と比較して圧縮率が高くなることから、より高い押し付け力を被覆体13の弁軸孔14の周囲領域(弁軸シール部16)に作用させ、被覆体13の内周面の弁軸孔14の周囲領域と弁体4の外周縁面とを密着させる。したがって、漏れが発生しやすい弁軸孔14の周囲のシール効果を高めて、漏れの発生を抑制すると共に、一定のシール性能を発揮する耐久性も向上させることができる。このような効果は、本体部11の厚さをT、本体部11の外周面に対する隆起部15(詳細には湾曲区分151)の高さをtとしたときに、t/T≧0.12としたときに顕著となり、t/T≧0.32としたときに特に顕著となる。
In the
さらに、弁体4と弁軸5(詳細には、第1の弁軸部材51及び第2の弁軸部材52)との接続部には、被覆体13の内周面において弁軸孔14の開口を取り囲むように設けられた弁軸シール部16に当接する膨隆部42が形成されており、被覆体13の弁軸シール部16と膨隆部42の当接面とが常時当接するようになり、圧縮された隆起部15による押し付け力が被覆体13を膨隆部42及び弁軸5に押し付けるように作用する。これにより、被覆体13の弁軸シール部(弁軸孔14の開口の周囲領域)と膨隆部42の当接面との間並びに被覆体13における弁軸孔14の内周面の被覆領域と弁軸5との間を圧接、シールさせ、閉弁時における一次側から二次側への漏れを防止する効果と共に、弁の開閉状態を問わずに弁軸孔14を通した外部漏れを防止する効果を奏する。
Further, the connecting portion between the
弁体4の外周縁面が球面の一部をなすように形成されていれば、弁体4の外周縁面と弁座部17との当接が滑らかに行われ、抵抗が低減される。特に、弁座部17が断面円弧状に窪んで形成されていれば、より抵抗が低減される。また、被覆体13の弁軸シール部16と当接する膨隆部42の当接面が弁軸シール部16の当接面と相補的となるように球面状に形成されていれば、弁体4の回動時の抵抗がさらに低減される。この結果、弁軸5の操作トルクを低減させる効果を奏し得る。
If the outer peripheral surface of the
シートリング1では、隆起部15が湾曲区分151と接続区分152とを含むように構成されている。湾曲区分151は、弁軸孔14から本体部11の周方向両側に本体部11の外周面に対して一定の高さで隆起して延びている。したがって、閉弁時において、湾曲区分151は、弁体4の膨隆部42の当接面及び弁体本体部41の外周縁面に対して均一な有効面圧(押し付け力)を作用させ、漏れの発生を抑制する。一方、接続区分152は、隆起部15と本体部11との合流部111における接線方向に平面状に延びている。したがって、シートリング1が弁体4に作用させる有効面圧が、隆起部15が設けられていない領域から隆起部15が設けられている領域へと滑らかに変化し、急激な変化を回避できることから、二次側への漏れが生じにくくなる。この点、例えば隆起部15が本体部11の中心から隆起部側に偏倚した円の一部となるように形成されている場合、合流部において有効面圧が急激に減少することになり、合流部において二次側への漏れを生じやすくなる。また、弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの弁軸孔14の縁部と湾曲区分151の両端部との間の長さL1よりも弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの本体部11の周方向に沿った接続区分152の長さL2が長くなっていれば、閉弁時における隆起部15の近傍における弁体4の外周縁面に沿った有効面圧の変化が緩やかとなり、さらに、漏れが生じにくくなる効果を奏し得る。
In the
なお、隆起部15が両フランジ部12に隣接して設けられていると、図8に示されているように、圧縮された隆起部15によってフランジ部12が外方に押し出されるように変形してしまう恐れがある。しかしながら、図1から図4に示されているように、シートリング1では、隆起部15が両フランジ部12から離間して位置し、各フランジ部12と隆起部15との間に溝部が形成されており、圧縮時に隆起部15が変形しようとするときの逃げ代として機能するので、上記のようなフランジ部12の変形を防止することができる。また、閉弁時には、シートリング1の弁座部17に弁体4の外周縁面が圧接し、弁座部17に隣接する本体部11の領域が集中的に圧縮されることになる。本体部11の溝112は、上記領域の圧縮による本体部11の変形の逃げ代として機能し、本体部11の弾性変形を補って弁体4の外周縁面とシートリング1の弁座部との密着を補助する機能を果たす。
If the raised
以上、図示された実施形態を参照して、本発明によるバタフライ弁用のシートリング及びこれを使用したバタフライ弁を説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。例えば、図示されている実施形態では、隆起部15の接続区分152が合流部111における接線方向に平面状に延びているが、接続区分152は平面状に限定されるものではなく、緩やかな曲面となっていてもよい。
The seat ring for a butterfly valve and the butterfly valve using the same according to the present invention have been described above with reference to the illustrated embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment. For example, in the illustrated embodiment, the
1 シートリング
2 バタフライ弁
3 弁本体
4 弁体
5 弁軸
11 本体部
12 フランジ部
13 被覆体
14 弁軸孔
15 隆起部
33 内部流路
111 合流部
112 溝
151 湾曲区分
152 接続区分
DESCRIPTION OF
Claims (8)
概略円筒形状の周壁を有し且つ周壁の対向する位置に弁軸孔軸線に沿って貫通して延びる一対の弁軸孔が形成されているエラストマ材料製の本体部と、
前記本体部の内周面及び前記一対の弁軸孔の内周面を被覆するように設けられた樹脂材料製の被覆体と、
前記本体部の外周面において、前記一対の弁軸孔の各々の周囲に形成された隆起部と、
を備え、前記本体部と前記被覆体とが接合されて一体的に形成されており、
前記隆起部が、前記本体部の外周面に対して一定の高さで隆起して前記本体部の周方向に湾曲して延びる湾曲区分と、前記湾曲区分の外周面の周方向の両端部の各々と前記本体部の外周面上の合流部との間に延びる平面状の接続区分とを含み、前記接続区分が前記合流部における接線方向に延び、前記弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの前記弁軸孔の両側に延びる前記湾曲区分の部分の長さL1が、前記弁軸孔軸線に垂直な平面に投影したときの前記接続区分の長さL2よりも短いことを特徴とするバタフライ弁用のシートリング。 A butterfly valve which is mounted on the inner peripheral surface of an internal flow path extending along the flow path axis in the valve body of the butterfly valve, and abuts on the outer peripheral surface of the valve element pivotally supported in the internal flow path Seat ring for
A body portion made of an elastomer material having a substantially cylindrical peripheral wall and having a pair of valve shaft holes extending through the valve shaft hole axis at opposite positions of the peripheral wall;
A cover made of a resin material provided to cover the inner peripheral surface of the main body and the inner peripheral surface of the pair of valve shaft holes;
On the outer peripheral surface of the main body, a raised portion formed around each of the pair of valve shaft holes;
The body and the covering are joined and formed integrally ,
The raised portion is raised at a certain height with respect to the outer peripheral surface of the main body portion and extends in a curved direction in the circumferential direction of the main body portion, and both circumferential ends of the outer peripheral surface of the curved portion. A planar connecting section extending between each and the merging section on the outer peripheral surface of the main body, and the connecting section extends in a tangential direction at the merging section and is projected onto a plane perpendicular to the valve shaft hole axis. In this case, the length L1 of the curved section extending on both sides of the valve shaft hole is shorter than the length L2 of the connection section when projected onto a plane perpendicular to the valve shaft hole axis. Seat ring for the butterfly valve.
前記内部流路の内周面に装着される請求項1から請求項5の何れか一項に記載のシートリングと、
前記シートリングの弁軸孔を貫通して延びる弁軸と、
前記弁軸によって前記弁本体に回転自在に軸支されている弁体と、
を備え、前記弁本体内で前記弁体を回動させて前記弁体の外周縁面を前記シートリングの前記被覆体の内周面に圧接、離間させることにより、開閉を行うことを特徴とするバタフライ弁。 A valve body having an internal flow path extending along the flow path axis inside;
The seat ring according to any one of claims 1 to 5 , wherein the seat ring is attached to an inner peripheral surface of the internal flow path.
A valve shaft extending through the valve shaft hole of the seat ring;
A valve body rotatably supported by the valve body by the valve shaft;
And opening and closing by rotating the valve body within the valve body to press and separate the outer peripheral surface of the valve body from the inner peripheral surface of the covering body of the seat ring. Butterfly valve.
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