CN111556940B - 蝶形阀 - Google Patents

蝶形阀 Download PDF

Info

Publication number
CN111556940B
CN111556940B CN201980007297.5A CN201980007297A CN111556940B CN 111556940 B CN111556940 B CN 111556940B CN 201980007297 A CN201980007297 A CN 201980007297A CN 111556940 B CN111556940 B CN 111556940B
Authority
CN
China
Prior art keywords
valve
valve body
groove
flow path
curved
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201980007297.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111556940A (zh
Inventor
那须隆志
上村忍文
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Asahi Yukizai Corp
Original Assignee
Asahi Yukizai Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Asahi Yukizai Corp filed Critical Asahi Yukizai Corp
Publication of CN111556940A publication Critical patent/CN111556940A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111556940B publication Critical patent/CN111556940B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/222—Shaping of the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/221—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves specially adapted operating means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2263—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2268—Sealing means for the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/24—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with valve members that, on opening of the valve, are initially lifted from the seat and next are turned around an axis parallel to the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
    • F16K27/0218—Butterfly valves

Abstract

蝶形阀(11)设置有：阀本体(13)，形成有于流路轴线方向延伸的内部流路(13a)；阀体(15)，为圆盘状，且于内部流路内(13a)透过阀轴(31、33)以绕着与流路轴线垂直的转动轴线R得以转动的方式被支承于阀本体(13)；以及阀座部(17b)，为环状，且被设置于内部流路的内周，其中借由阀轴的转动而使阀体的外周缘部的密封面(15d)接触和相隔阀座部(17b)而进行内部流路的开闭。进一步于阀体的一个主面(15a)设置有于与转动轴线交叉方向延伸的沟部(25)，沟部的两侧壁(25a、25b)于转动轴线R方向形成有朝向彼此且呈凸状延伸的凸状弯曲面。

Description

蝶形阀
技术领域
本发明涉及一种蝶形阀，该蝶形阀被使用于各种产业的流体输送配管线路，借由转动阀体而进行流路的开闭的蝶形阀。
背景技术
于化学工厂、半导体制造领域、食品领域及生技领域等各种产业中，使用有进行流通各种流体的流路的开闭、控制的蝶形阀。蝶形阀中，于形成于阀本体内的管状的流路内，配置有借由阀轴以能够转动的方式被支承于阀本体的圆盘状的阀体，借由连接于阀轴的握把或致动器使阀轴转动，使阀体的外周缘部相对于设置在流路的内周面及阀本体与阀体的外周缘部之间的环状的片状构件而压接或相隔，由此进行流路的开闭。
由于蝶形阀为如同上述的构成，阀全开时，阀体的主面(闭阀时朝向流路轴线方向的面)会位于阀本体的流路的中央处之与流路方向为约略平行的位置。因此，阀体在减少开口面积的同时成为对流体的阻力，会使Cv值等的容量系数降低。特别是，阀杆以自阀体的中心轴线向阀体的厚度方向使转动轴线偏移的方式连接于阀体的偏心型的蝶形阀，构成上，由于阀体为厚，阀体会对开口面积的减少及流体阻力的增加带来大的影响。作为对于如此的问题的对策之一，如同例如专利文献1所记载，将于阀体的主面设置与转动轴线垂直且直线状地延伸的沟部，将阀体的截面形成为略C字形状，使全开时的开口面积增加的同时使流路阻力减少的蝶形阀被提案出来。
〔现有技术文献〕
[专利文献]
[专利文献1]日本特开平7-113472号公报
发明内容
〔发明欲解决的问题〕
如同上述，设置沟部而使阀体的部分厚度减少有利于开口面积的增加及流路阻力的减少。另一方面，蝶形阀的阀体，由于闭阀时流体压力的作用，为了抵抗流体压力而防止阀体变形，阀体必须有指定的厚度。因此，沟部的深度将产生极限，仅形成直线状的沟部，在容量系数的提升有其极限。
因此，本发明的目的，在于解决存在于已知技术的问题，借由改良阀体的形状，而使蝶形阀的容量系数提升。
〔解决问题的技术手段〕
鉴于上述目的，本发明提供一种蝶形阀，包含一阀本体，形成有一内部流路，该内部流路于流路轴线方向延伸；一阀体，为圆盘状，该阀体于该内部流路内透过一阀轴以绕着与该流路轴线垂直的转动轴线得以转动的方式被支承于该阀本体；以及一阀座，为环状，该阀座被设置于该内部流路的内周，该蝶形阀借由该阀轴的转动而使该阀体的外周缘部接触或相隔该阀座而进行内部流路的开闭，其中于该阀体的二个相对向的主面的一侧设置有一沟部，该沟部于与该转动轴线交叉方向延伸，该沟部的两侧壁于转动轴线方向形成有朝向彼此且呈凸状延伸的凸状弯曲面。
上述的蝶形阀中，于阀体的主面的至少一侧设置有在与转动轴线交错的方向延伸的沟部。因此，使阀体转动至全开位置时，仅沟部的部分，内部流路内的开口面积增加，而能够使容量系数增加。又，本发明人发现，借由使沟部的两侧壁于转动轴线方向形成朝向彼此且呈凸状延伸的凸状弯曲面，为如于沟部设置渐缩的形状，能够抑制涡流的产生而得到容量系数提升效果。由此，能够进一步使蝶形阀的容量系数提升。
上述蝶形阀中，以该沟部的该两侧壁的凸状弯曲面具有包夹顶部而连接的不同弯曲半径的曲面部分为佳，该沟部的凸状弯曲面形成为开阀时配置于流体的流出侧的第一曲面部分的弯曲半径，较开阀时配置于流体的流入侧的第二曲面部分的弯曲半径为大更佳。
又，作为上述蝶形阀的实施例之一，亦能够于该阀体中，包夹该沟部且于转动轴线方向的两侧形成有一外缘残留部，该外缘残留部于相隔该转动轴线的方向具有弯曲为凸状的一凸状弯曲面。借由如此构造，能够进一步使蝶形阀的容量系数提升。
此时，以该外缘残留部的各个凸状弯曲面具有包夹顶部而连接的不同弯曲半径的曲面部分为佳，该外缘残留部的凸状弯曲面形成为开阀时配置于流体的流出侧的第一曲面部分的弯曲半径，较开阀时配置于流体的流入侧的第二曲面部分的弯曲半径为大更佳。
上述蝶形阀中，亦能够与形成有该沟部的该阀体的主面为相对向的主面，形成有球面状的一洼部。由此，能够进一步使容量系数提升。
〔对照现有技术的功效〕
依据本发明的蝶形阀，能够借由于阀体主面的至少一侧设置沟部，增加开口面积，而能够使容量系数提升。进一步，使沟部的两侧壁的形状及沟部的两侧的外缘残留部的表面形状为凸状弯曲面，而能够谋求借由抑制涡流的产生所致的进一步容量系数的提升。
附图说明
图1是显示依据本发明的蝶形阀的整体构成的纵截面图。
图2是图1所示的蝶形阀的右侧视图。
图3是图1所示的蝶形阀的阀体的立体图。
图4A是显示图3所示的阀体自图1的右侧观看的平面图。
图4B是显示图4A所示的阀体自图4A的上方观看的俯视图。
图4C是显示图4A所示的阀体自图4A的下方观看的仰视图。
图5是沿图4A的线IV-IV而自上方观看的剖视截面图。
图6A是显示轴支承图1所示的蝶形阀的阀体的下侧的第二阀轴的立体图。
图6B是显示轴支承图1所示的蝶形阀的阀体的下侧的第二阀轴自图6A的箭号A的方向观看的侧视图。
图7是显示轴支承图1所示的蝶形阀的阀体的上侧的第一阀轴的蝶形阀的部分纵剖面图。
图8A是显示图1所示的蝶形阀的阀本体及阀体的组装顺序的说明图。
图8B是显示图1所示的蝶形阀的阀本体及阀体的组装顺序的说明图。
图8C是显示图1所示的蝶形阀的阀本体及阀体的组装顺序的说明图。
图8D是显示图1所示的蝶形阀的阀本体及阀体的组装顺序的说明图。
图8E是显示图1所示的蝶形阀的阀本体及阀体的组装顺序的说明图。
图9A是图3所示的阀体自图1的右侧观看的模拟中各参数的说明图。
图9B是图9A所示的阀体自图9A的上方观看的模拟中各参数的说明图。
图9C是图9A所示的阀体自图9A的下方观看的模拟中各参数的说明图。
具体实施方式
以下，参考附图，说明依据本发明的蝶形阀11的实施例。
首先参考图1及图2，说明关于依据本发明的蝶形阀11的整体构造。
蝶形阀11，包含形成有沿流路轴线方向延伸的内部流路13a的中空圆筒状的阀本体13、配置于内部流路13a内以得以转动的方式被轴支承于阀本体13的略圆盘状的阀体15、被设置于内部流路13a的内周的环状的座环17及用于将座环17固定于阀本体13的环状的座环扣件19，借由使阀体15的外周缘部与形成于座环17上的阀座部17a接触或相隔，而能够进行内部流路13a的开闭。
阀本体13的内部流路13a的流路轴线方向的下流侧端部的周缘部，即阀本体13的流路轴线方向的下流侧的侧面之中的内部流路13a的外周部，形成有沿径方向延伸至与环状的座环扣件19的外径为概略同径为止的环状凹部21，座环17及座环扣件19嵌合于此环状凹部21。座环扣件19，由环状的扣件本体19a及环状的扣件帽19b所构成。扣件本体19a形成有段差部23(参考图7)，段差部23收纳扣件帽19b及座环17的固定部17b而使其在与扣件帽19b之间配置座环17的固定部17b。借由如此的构造，以适当的方式将扣件本体19a固定于环状凹部21，借由于配置于环状凹部21的流路轴线方向的侧面上的扣件帽19b与扣件帽本体19a之间夹持座环17的固定部17b，而能够将座环17固定于环状凹部21。
另外，扣件帽19b以被配置为其内周缘端部朝内部流路13a内突出为佳。
作为将扣件本体19a固定于环状凹部21的方法而言，可采用例如日本特开平11-230372所记载的卡口(bayonet)方式。此状况下，在扣件本体19a的于阀本体13侧的外周面于周方向且等间隔形成朝径方向突出的多个圆弧状突起部的同时，将于环状凹部21的外周部形成为得以收纳圆弧状突起部的圆弧状缺口部，以及自圆弧状缺口部的流路轴线方向侧面侧延伸而将圆弧状突起部于周方向导引的卡合沟予以设置，在使扣件本体19a的圆弧状突起部嵌合于环状凹部21的圆弧状缺口部而使圆弧状突起部抵接于环状凹部21的流路轴线方向侧面的状态下，使扣件本体19a于周方向转动，借由沿着卡合沟导引圆弧状突起部而使圆弧状突起部及卡合沟卡合，而能够将扣件本体19a固定于环状凹部21。
座环17由弹性材料所构成，具有阀座部17a及固定部17b。阀座部17a，形成为于座环17在固定部17b被扣件本体19a及扣件帽19b之间夹持的状态下被装设于环状凹部21时，朝内部流路13a内突出。作为形成座环17的适合的弹性材料，可列举丁基橡胶(BR)、氯丁橡胶(CR)、乙烯丙烯二烯橡胶(EPDM)及氟橡胶(FRM)等橡胶弹性体；聚四氟乙烯(PTFE)等氟树脂及PTFE等氟树脂包覆的橡胶弹性体。
阀体15具有对向的二个主面15a、15b以及环状地延伸而连接二个主面15a、15b的外周缘部15c。阀体15的一侧的主面15a，如图3所示，设置有于与转动轴线R交错的方向(以正交的方向较佳)贯穿而延伸的沟部25。沟部25的两侧壁25a、25b，如图2及图4A所示，形成为朝向转动轴线R并朝向彼此而延伸成凸状的凸状弯曲面。又，借由于阀体15的一侧的主面15a形成有如上述的沟部25，于包夹沟部25的转动轴线R方向的两侧形成有外缘残留部27(27a、27b)。外缘残留部27，如图4B及图4C所示，具有于相隔转动轴线R的方向延伸成凸状的凸状弯曲面为佳。
借由设置如上述的沟部25，于将阀体15转动至全开状态时，仅沟部25的份，内部流路13a内的开口面积增加，而容量系数Cv增加。又，本案发明人发现使沟部25的两侧壁25a、25b形成为朝向转动轴线R且互相延伸成凸状的凸状弯曲面而成为挤压部，及形成于沟部25两侧的外缘残留部27a、27b形成为具有于自转动轴线R远离的方向延伸成凸状的凸状弯曲面，由此抑制涡流的产生，而使压力损失降低。由此，能够得到容量系数Cv的提升效果。
又，阀体15的另一侧的主面15b的中央部，如图5所示，形成有球面状的洼部(以下亦记为“洼坑”)29。借由设置如此的球面状的洼部29，同样能够抑制涡流的产生，而得到压力损失的降低所致的容量系数的提升效果。
阀体15的外周缘部15c形成有阀体阀座面15d，使阀体15绕转动轴线R转动而使阀体阀座面15d压接于座环17的阀座部17a，由此形成将阀体阀座面15d与阀座部17a之间密封的密封面，而将内部流路13a关闭而成为闭阀状态。阀体阀座面15d形成为如球面的一部分的形状为佳。
图示的实施例的蝶形阀11中，阀体15借由第一阀轴31及第二阀轴33而为得以转动地被支承于阀本体13，阀体15的转动轴线R方向的对向位置，设置有用于与第一阀轴31连接的嵌合孔35及用于与第二阀轴33连接的卡止沟37。
第一阀轴31能够转动地插通而被支承于沿转动轴线R延伸地形成在阀本体13的第一轴孔39，第二阀轴33插入且能够转动地被支承于沿转动轴线R透过内部流路13a与第一轴孔39对向地形成的第二轴孔41。
第一轴孔39为自外部于转动轴线R方向贯穿阀本体13至内部流路13a而延伸的贯通轴孔，第一阀轴31能够转动地插通于第一轴孔而使两端部自第一轴孔39突出。突出至外部的第一阀轴31的一端部(图1中的上端部)，为了阀体15的操作及驱动，能够安装有未图标的握把及驱动部。又，突出至内部流路13a的第一阀轴31的另一端部(图1中的下端部)，形成有与嵌合孔35为互补的形状的嵌合部31a，阀体15的嵌合孔35及嵌合部31a嵌合为无法绕着转动轴线R转动。例如，能够借由将阀体15的嵌合孔35及第一阀轴31的嵌合部31a形成为具有多角形状，而使嵌合孔35及嵌合部31a无法转动地连结。
另一方面，第二轴孔41成为自阀本体13的内部流路13a沿转动轴线R方向延伸的有底轴孔(也就是没有贯穿的轴孔)，第二阀轴33插入第二轴孔41而使一侧的端部自第二轴孔41突出，且为能够转动地被支承。第二阀轴33，包含有能够转动地被支承于第二轴孔41内的轴部33a及形成为连接于轴部33a而自第二轴孔41突出的卡止部33b，卡止部33b嵌合于卡止沟37。详细而言，卡止部33b如图6所示，形成为于与转动轴线R垂直的方向延伸的轨道状部分，轨道状部分的一侧自轴部33a的外周面而朝与转动轴线R垂直的方向突出而延伸，第二阀轴33具有概略L字形状。又，阀体15的卡止沟37如图4所示，形成为与轨道状部分互补的形状，阀体15及第二阀轴33，借由于与转动轴线R垂直的方向将轨道状部分的卡止部33b插入阀体15的卡止沟37，而连接为无法绕着转动轴线R转动。为轨道状部分的卡止部33b，以具有自为与轴部33a的连接部的根部向前端扩大的楔形截面为佳。借由具有如此的楔形形状，能够防止阀体15自第二阀轴33向转动轴线R方向的拔除。但是，卡止部33b的截面形状，只要是能够将阀体15及第二阀轴无法转动地连接便无特别限定，亦能够为多角形、圆形或椭圆形。
另外，如图1所示，为了防止内部流路13a内的流体向有底孔的嵌合孔35及第二轴孔41内侵入，第一阀轴31及第二阀轴33的轴部33a的外周面，于设置于嵌合孔35的内周面的向内面流路13a的开口附近及第二轴孔41的向内面流路13a的开口附近相对的位置的环状沟，配置有环状密封构件43、45，而将嵌合孔35的内周面与第一阀轴31的外周面之间及第二轴孔41的内周面与第二阀轴33的轴部33a的外周面之间予以密封。又，为了防止内部流路13a内的流体通过为贯通轴孔的第一轴孔39流出至外部，在第一阀轴31的外周面，于设置于包含于第一轴孔39对内部流路13a的开口附近相对的位置的多个位置(图标的实施例之中为三个地方)的环状沟，配置由橡胶弹性材料所构成的O形环等的环状密封构件47a、47b、47c，而将第一轴孔39的内周面与第一阀轴31的外周面之间密封。进一步，如图7所详示，在于与第一阀轴31的嵌合部31a为相反侧的端部附近设置法兰部31b的同时，于阀本体13的第一轴孔39向外部的开口部的周围设置用于收纳法兰部31b的环状凹部13b，于环状凹部13b中设置在与法兰部31b对向的面(以下记载为底面)的环状沟，嵌合有橡胶弹性材料所构成的环状的平面密封构件47d。借由如此配置的密封构件47d，将法兰部31b与环状凹部13b的底面之间密封，即使万一内部流路13a内的流体侵入第一轴孔39内，亦不会自第一轴孔39流出至外部。如此的密封构造，对于在内部流路13a流通有害流体时特别有效。
图示的实施例的蝶形阀11，为具有双偏心构造的双偏心型蝶形阀。参考图1及图2，双偏心型的蝶形阀11，设置有座环17的阀座部17a、阀体阀座面15d、第一阀轴31及第二阀轴33，而使在闭阀时阀体15的阀体阀座面15d与座环17的阀座部17a之间所形成的密封面的流路轴线方向的中心位于自阀体15的转动轴线R向流体轴线方向偏心的位置。进一步，如图2所详示，第一阀轴31及第二阀轴33于阀体15连接，而使阀体15的转动轴线R位于通过内部流路13a的横截面的中心且与转动轴线R平行而延伸的中心轴线O仅相隔距离d的位置。借由为如此的构造，在阀开闭时，因阀体15由于偏心所致的凸轮作用以些微的旋转角度脱离座环17，能够使座环17与阀体15的摩擦减少，在减少座环17的摩擦的同时，使操作力矩降低。
又，如同上述，由于双偏心型蝶形阀11构成为转动轴线R自内部流路13a的中心轴线O偏心的位置，阀体15的转动轴线R方向的最大幅度，于包夹转动轴线R的半径方向的一侧与另一侧相异。利用此事，图示的实施例的双偏心型蝶形阀11中，配置有扣件帽19b而使内周缘端向内部流路13a内突出。由此，能够设定扣件帽19b向内部流路13a的突出量，而使阀体15自闭阀状态转动至开阀状态时，绕着转动轴线R的向一侧的方向的转动时外周缘部15c不与扣件帽19b互相干涉而阀体15能够旋转，且绕着转动轴线R的向另一侧的方向的转动时外周缘部15c与扣件帽19b互相干涉而阀体15无法旋转，由此能够限制阀体15自全闭状态的转动方向。
另外，阀本体13、阀体15、座环扣件19、第一阀轴31及第二阀轴33，能够依用途，由金属材料、树脂材料、以树脂材料包覆的金属材料及以射出成形法嵌入成形的金属材料等所形成。
接着，参考图8A及图8B，说明蝶形阀11的组装方法。
首先，如图8A所示，将第二阀轴33的轴部33a能够转动地插入阀本体13的第二轴孔41。此时，配置第二阀轴33，而使第二阀轴33的卡止部33b的轨道状部分于流路轴线方向延伸且自轴部33a的周面向与转动轴线R垂直的方向突出的一侧为朝向座环17的安装侧(环状凹部21侧)。
接着，如图8B所示，借由自环状凹部21及流路轴线方向的相反侧在阀体15的卡止沟37在朝向阀本体13侧的状态下将阀体15于流路轴线方向插入至阀本体13的内部流路13a内，以使第二阀轴33的卡止部33b与阀体15的卡止沟37嵌合，使卡止部33b收纳至卡止沟37内直到卡止部33b到达喀尔止沟37的端部。进一步，如图8C所示，借由将第一阀轴31插入第一轴孔39，使第一阀轴31的嵌合部31a无法转动地嵌合于阀体15的嵌合孔35。由此，阀体15绕着转动轴线R能够转动地被支承于阀本体13的内部流路13a内。
在于上述的方向配置有第二阀轴33的状态下将阀体15插入内部流路13a内，以能够自靠近第二阀轴33的一侧插入阀体15，而作业变得容易进行。
接着，如图8D所示，于内部流路13a内仅使阀体15绕着转动轴线R转动180°，如图8E所示，将阀体15的阀体阀座面15d，配置于朝向安装座环17的侧即环状凹部21侧。之后，借由座环扣件19使座环17被安装于环状凹部21，而完成蝶形阀11的组装。
接着，进一步说明阀体15的详细构造。
阀体15的沟部25的转动轴线R方向的两侧壁25a、25b的凸状弯曲面，以具有包夹顶部而连接的不同弯曲半径的曲面部分为佳，以形成为开阀时配置于流出侧(即座环17侧)的第一曲面部分的弯曲半径大于开阀时配置于流入侧的第二曲面部分的弯曲半径更佳。又，包夹沟部25而形成于转动轴线方向的两侧的外缘残留部27的凸状弯曲面，以具有包夹顶部而连接的不同弯曲半径的曲面部分为佳，以形成为开阀时配置于流出侧(即座环17侧)的第一曲面部分的弯曲半径大于开阀时配置于流入侧的第二曲面部分的弯曲半径更佳。借由如此的构造，能够得到进一步的容量系数Cv的提升效果。
〔实施例〕
以下显示比较分别改变沟部25的两侧壁25a、25b的凸状弯曲面的弯曲半径、外缘残留部27a、27b的凸状弯曲面的弯曲半径时借由仿真所得的容量系数的表。
【表1】
R1 R2 R3 R4 R5 R6 R7 R8 R9 R10 R11 R12 凹坑 Cv值
比较例 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 无 947
实施例1 75 150 75 150 40 40 40 40 50 21.5 40 30 400 1225
实施例2 67.5 135 67.5 135 0 0 0 0 0 0 0 0 无 1205
实施例3 82.5 165 82.5 165 0 0 0 0 0 0 0 0 无 1215
实施例4 75 150 75 150 40 40 40 40 50 21.5 40 30 无 1218
虽然已知例子与蝶形阀11同样设置有沟部，但为沟部的转动轴线R方向的两侧壁由与流路轴线平行的面所构成且外缘残留部的表面仅由非弯曲的平面所构成的蝶形阀，实施例1至实施例4，与蝶形阀11同样设有沟部25，并且将沟部25的两侧壁25a、25b的凸状弯曲面的弯曲半径、外缘残留部27a、27b的凸状弯曲面的弯曲半径及凹坑29的有无予以作为参数施加各种变化的依据本发明的蝶形阀。模拟以标称直径D＝150mm的蝶形阀11的上流侧连接长度2D的直线状的入口流路，于下流侧连接长度6D的直线状的出口流路，将入口流路与出口流路间的压力差设定为1KPa以进行。又，于图9显示仿真中的参数R1～R12。另外，图9中的箭头显示流体的流动方向。
R1、R2分别为沟部25的图9A中的上侧的侧壁25a在开阀时包夹顶部而配置于流入侧(入口侧)、流出侧(出口侧)的凸状曲面部分的弯曲半径，R3、R4分别为沟部的图9A中的下侧的侧壁25b在开阀时包夹顶部而配置于流入侧(入口侧)、流出侧(出口侧)的凸状曲面部分的弯曲半径。又，图9A中的上侧的外缘残留部27a的表面，如图9B所示，为与于开阀时包夹顶部且位于流入侧(入口侧)的弯曲半径R6的凸状曲面部分及位于流出侧(出口侧)的弯曲半径R7的凸状曲面部分连接，于流入侧的弯曲半径R6的凸状曲面部分的上流侧进一步连接弯曲半径R5的凹状曲面部分，于流出侧的弯曲半径R7的凸状曲面部分的下流侧进一步连接弯曲半径R8的凹状曲面部分的形态，即包夹顶部而连接有二个S字形状的曲面部分的形态。同样，图9A中下侧的外缘残留部27b的表面，如图9C所示，为与于开阀时包夹顶部而位于流入侧(入口侧)的弯曲半径R10的凸状曲面部分及位于流出侧(出口侧)的弯曲半径R11的凸状曲面部分连接，于流入侧的弯曲半径R10的凸状曲面部分的上流侧进一步连接弯曲半径R9的凹状曲面部分，于流出侧的弯曲半径R11的凸状曲面部分的下流侧进一步连接弯曲半径R12的凹状曲面部分的形态，即包夹顶部而连接有二个S字形状的曲面部分的形态。
另外，容量系数借由以下的数学式求取。
【数学式1】
Figure GDA0002568549440000121
Q：体积流量的测定值(m3/h)
Δp：阀的静压损失的测定值(kPa)
p：流体的密度(kg/m3)
Pw：水的密度(kg/m3)
又，使流体为水，流体的密度为水的密度的997.561kg/m3。
实施例2及实施例3为设有沟部25，并且形成为沟部25的转动轴线R方向的两侧壁25a、25b成为朝向彼此且延伸成凸状的凸状弯曲面，外缘残留部27a、27b的表面与已知技术同样地形成为平面的状态的蝶形阀的例子。比较已知技术与实施例2及实施例3，则可知借由沟部25的转动轴线R方向的两侧壁25a、25b形成为朝向彼此的凸状的弯曲面，能够得到容量系数Cv提升的效果。
又，实施例4为设有沟部25，并且将沟部25的转动轴线R方向的两侧壁25a、25b形成为朝向彼此且延伸成凸状的凸状弯曲面的同时，上侧及下侧的外缘残留部27a、27b构成为于与转动轴线R垂直的方向具有弯曲成凸状的曲面的状态的蝶形阀的例子。自实施例2至实施例4的比较，得知沟部25的两侧壁25a、25b的凸状弯曲面，开阀时配置于流出侧(出口侧)的凸面状部分的弯曲半径R2较配置于流入侧(入口侧)的凸面状部分的弯曲半径R1为大，且R1＝75mm、R2＝150mm、R3＝75mm、R4＝150mm，为R1：R2＝1：2且R3：R4＝1：2的比例时容量系数Cv为最大。
又，自实施例2至实施例4的比较，得知外缘残留部27a、27b的表面，于上侧的外缘残留部27a及下侧的外缘残留部27b两者，开阀时配置于流出侧(出口侧)的凸状曲面部分的弯曲半径R7、R11较配置于流入侧(入口侧)的凸状曲面部分的弯曲半径R6、R10为大，且R6＝40mm、R7＝50mm、R10＝21.5mm、R11＝40mm时能够得到容量系数Cv提升的效果。进一步，得知上侧的外缘残留部27a的表面，开阀时配置于流入侧的凹状曲面部分的弯曲半径R5及凸状曲面部分的弯曲半径R6，为R5＝40mm、R6＝40mm，即R5：R6＝1：1的关系，且开阀时配置于流出侧的凸状曲面部分的弯曲半径R7及凹状曲面部分的弯曲半径R8，为R7＝50mm、R8＝40mm，即R7：R8＝1.25：1的关系时能够得到容量系数Cv提升的效果。同样，得知下侧的外缘残留部27b的表面，开阀时配置于流入侧的凹状曲面部分的弯曲半径R9及凸状曲面部分的弯曲半径R10，为R9＝50mm、R10＝21.5mm，即R9：R10＝2.3：1的关系，且开阀时配置于流出侧的凸状曲面部分的弯曲半径R11及凹状曲面部分的弯曲半径R12，为R11＝40mm、R12＝30mm，即R11：R12＝1.3：1的关系时能够得到容量系数Cv提升的效果。
实施例1为于实施例4的阀体的形态，于与阀体15形成有沟部25的主面15a为对向的另一主面15b进一步设置有弯曲半径400mm的球面状的凹部(凹坑)时的蝶形阀的例子。自实施例1与实施例4的比较，可得知借由于与阀体15形成有沟部25的主面15a为对向的另一主面15b进一步设置球面状的凹坑，能够得到容量系数Cv进一步的提升效果。
以上，虽参考图式的实施例，以说明依据本发明的蝶形阀11，但本发明并非限定于图示的实施例。例如虽然于上述实施例中，基于应用有本发明的双偏心型的蝶形阀11的实施例而说明本发明，但本发明的运用并非限定于双偏心型的蝶形阀，亦能够为单偏心型或多偏心型的蝶形阀，又，亦能够将本发明运用于转动轴线R通过密封面的中心及内部流路13a的中心而延伸的所谓的中央型的蝶形阀等。
符号说明
11 蝶形阀
13 阀本体
13a 内部流路
15 阀体
15a、15b 主面
15c 外周缘部
15d 阀体阀座部
17 座环
17a 阀座部
25 沟部
27、27a、27b 外缘残留部
29 凹部
31 第一阀轴
33 第二阀轴

Claims (10)

1.一种蝶形阀，包含：
阀本体，形成有内部流路，该内部流路于流路轴线方向延伸；
阀体，为圆盘状，该阀体于该内部流路内透过阀轴以绕着与该流路轴线垂直的转动轴线得以转动的方式被支承于该阀本体；以及
阀座，为环状，该阀座被设置于该内部流路的内周，
该蝶形阀借由该阀轴的转动而使该阀体的外周缘部接触或相隔该阀座而进行内部流路的开闭，
其中于该阀体的二个相对向的主面的一侧设置有沟部，该沟部于与该转动轴线交叉方向延伸，该沟部的两侧壁于转动轴线方向形成有朝向彼此且延伸成凸状的凸状弯曲面，该两侧壁的凸状弯曲面具有包夹顶部而连接的不同弯曲半径的曲面部分。
2.如权利要求1所述的蝶形阀，其中该沟部的凸状弯曲面形成为开阀时配置于流体的流出侧的第一曲面部分的弯曲半径，较开阀时配置于流体的流入侧的第二曲面部分的弯曲半径为大。
3.如权利要求1或2所述的蝶形阀，其中该阀体中，包夹该沟部且于转动轴线方向的两侧形成有外缘残留部，该外缘残留部于相隔该转动轴线的方向具有弯曲为凸状的凸状弯曲面。
4.如权利要求3所述的蝶形阀，其中该外缘残留部的各个凸状弯曲面具有包夹顶部而连接的不同弯曲半径的曲面部分。
5.如权利要求4所述的蝶形阀，其中该外缘残留部的凸状弯曲面形成为开阀时配置于流体的流出侧的第一曲面部分的弯曲半径，较开阀时配置于流体的流入侧的第二曲面部分的弯曲半径为大。
6.如权利要求1所述的蝶形阀，其中与形成有该沟部的该阀体的主面为相对向的主面，形成有球面状的洼部。
7.如权利要求2所述的蝶形阀，其中与形成有该沟部的该阀体的主面为相对向的主面，形成有球面状的凹部。
8.如权利要求3所述的蝶形阀，其中与形成有该沟部的该阀体的主面为相对向的主面，形成有球面状的凹部。
9.如权利要求4所述的蝶形阀，其中与形成有该沟部的该阀体的主面为相对向的主面，形成有球面状的凹部。
10.如权利要求5所述的蝶形阀，其中与形成有该沟部的该阀体的主面为相对向的主面，形成有球面状的凹部。
CN201980007297.5A 2018-01-10 2019-01-08 蝶形阀 Active CN111556940B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018001829 2018-01-10
JP2018-001829 2018-01-10
PCT/JP2019/000230 WO2019139004A1 (ja) 2018-01-10 2019-01-08 バタフライバルブ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111556940A CN111556940A (zh) 2020-08-18
CN111556940B true CN111556940B (zh) 2022-06-03

Family

ID=67218311

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201980007297.5A Active CN111556940B (zh) 2018-01-10 2019-01-08 蝶形阀

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11073213B2 (zh)
EP (1) EP3739245B1 (zh)
JP (1) JP7177092B2 (zh)
KR (1) KR102522245B1 (zh)
CN (1) CN111556940B (zh)
TW (1) TWI794389B (zh)
WO (1) WO2019139004A1 (zh)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7248286B2 (ja) * 2019-02-28 2023-03-29 株式会社キッツ 二重偏心形バタフライバルブの弁体と二重偏心形バタフライバルブ
JP7248287B2 (ja) * 2019-02-28 2023-03-29 株式会社キッツ 二重偏心形バタフライバルブの弁体と二重偏心形バタフライバルブ
CN113490808A (zh) 2019-02-28 2021-10-08 株式会社开滋 双偏心蝶阀的阀体和双偏心蝶阀
DE102021110437A1 (de) * 2020-04-27 2021-10-28 Illinois Tool Works Inc. Ventil
CN115467985B (zh) * 2022-09-15 2023-10-27 江苏凯奥机械制造有限公司 一种可调节阀门

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143929U (zh) * 1974-09-30 1976-03-31
JPS62131166U (zh) * 1986-02-13 1987-08-19
CN1696557A (zh) * 2004-05-10 2005-11-16 株式会社巴技术研究所 三重偏心蝶形阀及其阀体
JP2014047858A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Kitz Corp 二重偏心形バラフライ弁の弁体とそのバタフライ弁
CN105715808A (zh) * 2016-04-13 2016-06-29 陈杰 一种储水箱蝶阀
CN106499829A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 Vag阀门有限公司 阀盘

Family Cites Families (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5614539Y2 (zh) * 1976-04-09 1981-04-06
US4457490B1 (en) * 1982-02-01 1987-01-06 High temperature valve and seat therefor
US4773625A (en) * 1987-03-12 1988-09-27 Keystone International, Inc. Corrosion-resistant overlay for the edge of butterfly valves
JP3248794B2 (ja) 1993-10-15 2002-01-21 株式会社ササクラ 偏芯型バタフライ弁における弁座装置
JP3722612B2 (ja) 1998-02-17 2005-11-30 旭有機材工業株式会社 プラスチック製バタフライ弁
US20090309056A1 (en) * 2008-06-11 2009-12-17 Chi-Lung Tsai Butterfly valve
US9057445B2 (en) * 2011-03-04 2015-06-16 Bulk Tank, Inc. Butterfly valve disc to attain accelerated flow
DE102013010123A1 (de) * 2013-06-18 2014-12-18 Erhard Gmbh & Co. Kg Armatur zum Absperren oder Regeln eines Mediums

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5143929U (zh) * 1974-09-30 1976-03-31
JPS62131166U (zh) * 1986-02-13 1987-08-19
CN1696557A (zh) * 2004-05-10 2005-11-16 株式会社巴技术研究所 三重偏心蝶形阀及其阀体
JP2014047858A (ja) * 2012-08-31 2014-03-17 Kitz Corp 二重偏心形バラフライ弁の弁体とそのバタフライ弁
CN106499829A (zh) * 2015-09-08 2017-03-15 Vag阀门有限公司 阀盘
CN105715808A (zh) * 2016-04-13 2016-06-29 陈杰 一种储水箱蝶阀

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019139004A1 (ja) 2019-07-18
CN111556940A (zh) 2020-08-18
TW201930758A (zh) 2019-08-01
JP7177092B2 (ja) 2022-11-22
JPWO2019139004A1 (ja) 2021-02-25
KR102522245B1 (ko) 2023-04-17
KR20200103649A (ko) 2020-09-02
US20200393048A1 (en) 2020-12-17
EP3739245A4 (en) 2021-09-22
US11073213B2 (en) 2021-07-27
EP3739245A1 (en) 2020-11-18
TWI794389B (zh) 2023-03-01
EP3739245B1 (en) 2023-02-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN111556940B (zh) 蝶形阀
CN111566397B (zh) 偏心型蝶形阀
KR102366529B1 (ko) 버터플라이 밸브용 시트 링 및 이것을 구비하는 버터플라이 밸브
SK286206B6 (sk) Guľový ventil
CA3009537C (en) Butterfly valve seat with seat cover
US20230304584A1 (en) Butterfly valve
KR102522247B1 (ko) 버터플라이 밸브

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant