JP2003056720A - バタフライ弁 - Google Patents
バタフライ弁Info
- Publication number
- JP2003056720A JP2003056720A JP2001244059A JP2001244059A JP2003056720A JP 2003056720 A JP2003056720 A JP 2003056720A JP 2001244059 A JP2001244059 A JP 2001244059A JP 2001244059 A JP2001244059 A JP 2001244059A JP 2003056720 A JP2003056720 A JP 2003056720A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- valve body
- width
- butterfly valve
- butterfly
- 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.)
- Abandoned
Links
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
- 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
-
- 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
- F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
- F16K1/2263—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
- F16K1/2265—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat with a channel- or U-shaped seal covering a central body portion
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 微小開度時のオリフィス側流路における弁本
体内周面及び弁体外周面（縁）の摩耗、損傷の発生、あ
るいは、微小開度時の制御性、さらには、微小開度時に
おける水力トルクに起因したアクチュエータの大型化と
いう点に不具合をもつ。 【解決手段】 剛性材料からなる弁本体１と、該弁本体
内に回動自在に軸支された剛性材料からなる円板状の弁
体３と、弁閉時に弁体の外周面と圧接するように弁本体
内周面に部分的に装着された弾性材料からなるシートリ
ング５とから構成されるバタフライ弁において、弁体３
の少なくともオリフィス側における二次側面（背面）周
縁部分に、弁軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位
置へ向けて先細りとなる切欠３ｂを形成した。この切欠
３ｂにより、弁体の微小開度における弁本体と弁体との
間の隙間が従来に比べ大きく広がることになり、摩耗や
損傷の防止、流量改善、水力トルク抑制の効果を得られ
る。
体内周面及び弁体外周面（縁）の摩耗、損傷の発生、あ
るいは、微小開度時の制御性、さらには、微小開度時に
おける水力トルクに起因したアクチュエータの大型化と
いう点に不具合をもつ。 【解決手段】 剛性材料からなる弁本体１と、該弁本体
内に回動自在に軸支された剛性材料からなる円板状の弁
体３と、弁閉時に弁体の外周面と圧接するように弁本体
内周面に部分的に装着された弾性材料からなるシートリ
ング５とから構成されるバタフライ弁において、弁体３
の少なくともオリフィス側における二次側面（背面）周
縁部分に、弁軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位
置へ向けて先細りとなる切欠３ｂを形成した。この切欠
３ｂにより、弁体の微小開度における弁本体と弁体との
間の隙間が従来に比べ大きく広がることになり、摩耗や
損傷の防止、流量改善、水力トルク抑制の効果を得られ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、中心形バタフラ
イ弁に関し、特に高流速の仕様条件下に適したバタフラ
イ弁に関する。
イ弁に関し、特に高流速の仕様条件下に適したバタフラ
イ弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、パイプラインの開閉を行うため
に、パイプのフランジ間に挟み込んで配管するようにし
たウエハータイプのバタフライ弁は公知であり汎用され
ている。一般的に中心形のバタフライ弁は、円筒状の流
路を貫設した金属等の剛性材料からなる弁本体と、該弁
本体内に弁軸と弁体の中心を合致させて回動自在に軸支
した剛性材料からなる円板状の弁体と、弁本体内周面に
装着された弾性材料からなるシートリングとから構成さ
れ、弁体の回動によって弁体外周面をシートリングに接
離させて、弁本体内の円筒状の流路を開閉するようにな
っている。
に、パイプのフランジ間に挟み込んで配管するようにし
たウエハータイプのバタフライ弁は公知であり汎用され
ている。一般的に中心形のバタフライ弁は、円筒状の流
路を貫設した金属等の剛性材料からなる弁本体と、該弁
本体内に弁軸と弁体の中心を合致させて回動自在に軸支
した剛性材料からなる円板状の弁体と、弁本体内周面に
装着された弾性材料からなるシートリングとから構成さ
れ、弁体の回動によって弁体外周面をシートリングに接
離させて、弁本体内の円筒状の流路を開閉するようにな
っている。
【０００３】このようなバタフライ弁について、本発明
の発明者らは先に、特許第３１８８６８０号の発明を提
案している。この特許発明は、高流速仕様時のシートリ
ングの破損、剥離を防止するため、シートリングの一次
側形状を工夫した技術である。
の発明者らは先に、特許第３１８８６８０号の発明を提
案している。この特許発明は、高流速仕様時のシートリ
ングの破損、剥離を防止するため、シートリングの一次
側形状を工夫した技術である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記特許発明のシート
リングは、弁本体の内周面全域を覆うように装着される
ことにより弁本体と弁体との間に介挿されている幅広の
弾性体である。このため、流体の粘度が高いときや高圧
流体であるときに、弁体が微小開度（３０°開付近）に
維持される場合、オリフィス側において内径方向にシー
トリングが引っ張られて収縮させられる現象を完全には
抑えきれない。この現象が流量落ち込みの原因となり得
る。
リングは、弁本体の内周面全域を覆うように装着される
ことにより弁本体と弁体との間に介挿されている幅広の
弾性体である。このため、流体の粘度が高いときや高圧
流体であるときに、弁体が微小開度（３０°開付近）に
維持される場合、オリフィス側において内径方向にシー
トリングが引っ張られて収縮させられる現象を完全には
抑えきれない。この現象が流量落ち込みの原因となり得
る。
【０００５】そこで、シートリングの幅を弁本体の幅よ
りも狭くして、弁本体内周面の中央部分に沿わせて部分
的に設ける方法が考えられるが、内周面がフラットな従
来形状の弁本体そのままでは、特に弁軸直交位置付近の
オリフィス側流速上昇が顕著となるため、流体中に異物
が混入していたりすることで摩耗、損傷が弁本体内周面
及び弁体外周面に発生してしまう。
りも狭くして、弁本体内周面の中央部分に沿わせて部分
的に設ける方法が考えられるが、内周面がフラットな従
来形状の弁本体そのままでは、特に弁軸直交位置付近の
オリフィス側流速上昇が顕著となるため、流体中に異物
が混入していたりすることで摩耗、損傷が弁本体内周面
及び弁体外周面に発生してしまう。
【０００６】また、従来式の弁本体の場合、３０°開付
近の微小開度において全流量係数の１０％前後しか流れ
がなく、バタフライ弁の９０°全開度に対する流量割合
が極端に少ない（１／３も開弁しているにもかかわら
ず、流量は１０％ほどしか出ない）。使用者によっては
このようなバタフライ弁の流量特性を十分に理解してい
るとは言えず、トラブル発生のもととなっており、微小
開度における制御が困難とされる要因であった。さら
に、微小開度時には、オリフィス側における弁体の二次
側面（背面）で真空状態域が発生し、これにより弁体が
閉弁方向へ引っ張られるという水力トルク（通称アンバ
ランストルク）が作用する。この水力トルクがアクチュ
エータの開弁トルクに逆らうものとなる結果、出力の大
きいアクチュエータがどうしても必要となり、コストア
ップの原因となっている。
近の微小開度において全流量係数の１０％前後しか流れ
がなく、バタフライ弁の９０°全開度に対する流量割合
が極端に少ない（１／３も開弁しているにもかかわら
ず、流量は１０％ほどしか出ない）。使用者によっては
このようなバタフライ弁の流量特性を十分に理解してい
るとは言えず、トラブル発生のもととなっており、微小
開度における制御が困難とされる要因であった。さら
に、微小開度時には、オリフィス側における弁体の二次
側面（背面）で真空状態域が発生し、これにより弁体が
閉弁方向へ引っ張られるという水力トルク（通称アンバ
ランストルク）が作用する。この水力トルクがアクチュ
エータの開弁トルクに逆らうものとなる結果、出力の大
きいアクチュエータがどうしても必要となり、コストア
ップの原因となっている。
【０００７】以上のように従来技術では、微小開度時の
オリフィス側流路における弁本体内周面及び弁体外周面
（縁）の摩耗、損傷の発生、あるいは、微小開度時の弁
開度に対する流量の割合が著しく少ないことによる微小
開度時の制御性、さらには、微小開度時における水力ト
ルクに起因したアクチュエータの大型化という点に不具
合をもつ。この点に鑑みて本発明は、微小開度時のオリ
フィス側流路における弁本体内周面及び弁体外周面の摩
耗、損傷を防ぐとともに流量の改善（増大）を図って制
御性を向上させ、そして微小開度時の水力トルクを極力
抑えられるようなバタフライ弁を提供するものである。
オリフィス側流路における弁本体内周面及び弁体外周面
（縁）の摩耗、損傷の発生、あるいは、微小開度時の弁
開度に対する流量の割合が著しく少ないことによる微小
開度時の制御性、さらには、微小開度時における水力ト
ルクに起因したアクチュエータの大型化という点に不具
合をもつ。この点に鑑みて本発明は、微小開度時のオリ
フィス側流路における弁本体内周面及び弁体外周面の摩
耗、損傷を防ぐとともに流量の改善（増大）を図って制
御性を向上させ、そして微小開度時の水力トルクを極力
抑えられるようなバタフライ弁を提供するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
にこの発明の採った手段は、円筒状の流体通路を貫設し
た剛性材料からなる弁本体と、該弁本体内に回動自在に
軸支された剛性材料からなる円板状の弁体と、弁本体と
弁体との間に介挿された弾性材料からなるシートリング
とから構成されるバタフライ弁において、弁体の少なく
ともオリフィス側における二次側面（背面）周縁部分
に、弁軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位置へ向
けて先細りとなる切欠を形成したことを特徴とする。こ
の切欠により、弁体の微小開度における弁本体と弁体と
の間の隙間が従来に比べ大きく広がることになり、摩耗
や損傷の防止、流量改善、水力トルク抑制の効果を得ら
れる。
にこの発明の採った手段は、円筒状の流体通路を貫設し
た剛性材料からなる弁本体と、該弁本体内に回動自在に
軸支された剛性材料からなる円板状の弁体と、弁本体と
弁体との間に介挿された弾性材料からなるシートリング
とから構成されるバタフライ弁において、弁体の少なく
ともオリフィス側における二次側面（背面）周縁部分
に、弁軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位置へ向
けて先細りとなる切欠を形成したことを特徴とする。こ
の切欠により、弁体の微小開度における弁本体と弁体と
の間の隙間が従来に比べ大きく広がることになり、摩耗
や損傷の防止、流量改善、水力トルク抑制の効果を得ら
れる。
【０００９】切欠は、基本的にはオリフィス側だけでも
よいが、弁体のノズル側における一次側面（前面）周縁
部分にも同様の切欠を形成しておくと、いっそう流量を
改善し、流れ方向性をなくすうえで好ましい。あるい
は、弁体の回動方向は一般的に反時計方向開（時計方向
閉）であるが、特殊用途向けに逆つまり時計方向開（反
時計方向閉）のものもあるので、この特殊用途用に、弁
体のオリフィス側及びノズル側における一次側面及び二
次側面の各周縁部分のすべてに、弁軸直交位置で最も広
い幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先細りとなる切欠を形
成してもよい。
よいが、弁体のノズル側における一次側面（前面）周縁
部分にも同様の切欠を形成しておくと、いっそう流量を
改善し、流れ方向性をなくすうえで好ましい。あるい
は、弁体の回動方向は一般的に反時計方向開（時計方向
閉）であるが、特殊用途向けに逆つまり時計方向開（反
時計方向閉）のものもあるので、この特殊用途用に、弁
体のオリフィス側及びノズル側における一次側面及び二
次側面の各周縁部分のすべてに、弁軸直交位置で最も広
い幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先細りとなる切欠を形
成してもよい。
【００１０】切欠の深さは、弁軸直交位置において最も
深くなるようにしておくことで、流量改善効果を高める
ことができる。また、切欠の先細りを曲線で連続する、
段部で連続する、直線で連続するなどが可能である。
深くなるようにしておくことで、流量改善効果を高める
ことができる。また、切欠の先細りを曲線で連続する、
段部で連続する、直線で連続するなどが可能である。
【００１１】本発明に関するシートリングは、弁閉時に
弁体の外周面と圧接するように弁本体内周面に部分的に
装着された弾性材料からなるものとすることができる。
すなわち、弁体外周面の幅よりも若干広い程度の幅で弁
本体内周面に部分的に装着した突条状態のもので、弁本
体内周面全域を覆うような幅の広いものではなく、弁本
体の斜面にかからないような幅狭のものとする。そのシ
ートリングの形状は、リング内周面に山形の突起を形成
したもの、山形突起のないフラットな形状のものなど各
種形状が可能であるが、シートリングの幅については、
弁軸直交位置において最も小さく形成されているものが
好ましい。これにより、弁体の回転トルクの軽減とシー
ル性の確保とを高いレベルで達成することが可能であ
る。シートリングの装着方式は、弁本体内周面に埋め込
む構造、あるいは、シートリングの両端部を取付板等で
固定する構造など可能である。
弁体の外周面と圧接するように弁本体内周面に部分的に
装着された弾性材料からなるものとすることができる。
すなわち、弁体外周面の幅よりも若干広い程度の幅で弁
本体内周面に部分的に装着した突条状態のもので、弁本
体内周面全域を覆うような幅の広いものではなく、弁本
体の斜面にかからないような幅狭のものとする。そのシ
ートリングの形状は、リング内周面に山形の突起を形成
したもの、山形突起のないフラットな形状のものなど各
種形状が可能であるが、シートリングの幅については、
弁軸直交位置において最も小さく形成されているものが
好ましい。これにより、弁体の回転トルクの軽減とシー
ル性の確保とを高いレベルで達成することが可能であ
る。シートリングの装着方式は、弁本体内周面に埋め込
む構造、あるいは、シートリングの両端部を取付板等で
固定する構造など可能である。
【００１２】このようなシートリングをもつ弁本体につ
いては、弁本体の少なくとも一次側に対向する外周側面
と内周面との間に斜面を形成し、該斜面と外周側面とが
なす角度及び斜面の幅を、弁軸直交位置において最も大
きくし、弁軸位置において最も小さくした構造としてお
くとなお効果的である。この弁本体は、内周面と外周側
面との間に斜面を形成し、その斜面の幅（Ｌ）と、外周
側面と斜面とがなす角度（θ）とを、弁軸孔の位置と直
交する位置から弁軸孔の位置へ向かって変化させたこと
を特徴としている。すなわち、弁本体の外周側面と内周
面との間に設けた斜面の幅（Ｌ）及び角度（θ）を、弁
軸直交位置において最大とし、弁軸位置において最小と
する。これにより、オリフィス側において最も急流が起
こる弁軸直交位置の斜面幅（Ｌ）及び角度（θ）が最大
となるので、上記弁体の切欠と相まって、微小開度にお
ける弁本体内周面と弁体外周面との間隔が従来に比して
格段に広げられる結果となる。
いては、弁本体の少なくとも一次側に対向する外周側面
と内周面との間に斜面を形成し、該斜面と外周側面とが
なす角度及び斜面の幅を、弁軸直交位置において最も大
きくし、弁軸位置において最も小さくした構造としてお
くとなお効果的である。この弁本体は、内周面と外周側
面との間に斜面を形成し、その斜面の幅（Ｌ）と、外周
側面と斜面とがなす角度（θ）とを、弁軸孔の位置と直
交する位置から弁軸孔の位置へ向かって変化させたこと
を特徴としている。すなわち、弁本体の外周側面と内周
面との間に設けた斜面の幅（Ｌ）及び角度（θ）を、弁
軸直交位置において最大とし、弁軸位置において最小と
する。これにより、オリフィス側において最も急流が起
こる弁軸直交位置の斜面幅（Ｌ）及び角度（θ）が最大
となるので、上記弁体の切欠と相まって、微小開度にお
ける弁本体内周面と弁体外周面との間隔が従来に比して
格段に広げられる結果となる。
【００１３】このような弁本体の斜面は、少なくとも弁
の一次側と対向する面に形成することが必要であるが、
配管施工時の流れ方向性をなくすために一次側と二次側
の両方に形成し、その両斜面の角度及び幅を弁軸直交位
置において最も大きくし、弁軸位置において最も小さく
するようにしてもよい。また、その斜面の角度及び幅が
最も大きな弁軸直交位置から最も角度及び幅が小さい弁
軸位置までの連続は、曲線、段部、直線のいずれの連続
構造としてもよい。
の一次側と対向する面に形成することが必要であるが、
配管施工時の流れ方向性をなくすために一次側と二次側
の両方に形成し、その両斜面の角度及び幅を弁軸直交位
置において最も大きくし、弁軸位置において最も小さく
するようにしてもよい。また、その斜面の角度及び幅が
最も大きな弁軸直交位置から最も角度及び幅が小さい弁
軸位置までの連続は、曲線、段部、直線のいずれの連続
構造としてもよい。
【００１４】弁本体は、その材質について、鋳造品では
鋳鉄、ダグタイル鋳鉄、鋳鋼、ステンレス鋼、硬質樹脂
品では熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂とすることができ
る。また、弁本体両側にフランジ接続を有するもので
も、フランジレス形でもよく、外周側面から内周面への
斜面を形成できるようになっていれば、特に限定される
ものではない。また、シートリングの材質は、単体の合
成ゴム、複合体として樹脂材料との組合わせ等とするこ
とが可能である。
鋳鉄、ダグタイル鋳鉄、鋳鋼、ステンレス鋼、硬質樹脂
品では熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂とすることができ
る。また、弁本体両側にフランジ接続を有するもので
も、フランジレス形でもよく、外周側面から内周面への
斜面を形成できるようになっていれば、特に限定される
ものではない。また、シートリングの材質は、単体の合
成ゴム、複合体として樹脂材料との組合わせ等とするこ
とが可能である。
【００１５】以上は、シートリングの内径方向への収縮
を抑えるべく、弁本体の幅よりもシートリングを幅狭に
した構造のバタフライ弁に適用した場合の発明である
が、本発明の弁体、すなわち、少なくともオリフィス側
における二次側面周縁部分に、弁軸直交位置で最も広い
幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先細りとなる切欠を形成
した弁体は、上述の特許発明のように弁本体内周面全域
を覆うように装着した幅広のシートリングをもつバタフ
ライ弁に適用した場合でも効果を発揮する。
を抑えるべく、弁本体の幅よりもシートリングを幅狭に
した構造のバタフライ弁に適用した場合の発明である
が、本発明の弁体、すなわち、少なくともオリフィス側
における二次側面周縁部分に、弁軸直交位置で最も広い
幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先細りとなる切欠を形成
した弁体は、上述の特許発明のように弁本体内周面全域
を覆うように装着した幅広のシートリングをもつバタフ
ライ弁に適用した場合でも効果を発揮する。
【００１６】この場合の弁体も上記と同じく、弁体のノ
ズル側における一次側面周縁部分にも同様の切欠を形成
する、あるいは、弁体のオリフィス側及びノズル側にお
ける一次側面及び二次側面の各周縁部分のすべてに、弁
軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先
細りとなる切欠を形成することが可能である。また、そ
の切欠の深さは、弁軸直交位置において最も深くなるよ
うにするとよく、切欠の先細りは曲線、段部、直線で連
続するものとすることができる。
ズル側における一次側面周縁部分にも同様の切欠を形成
する、あるいは、弁体のオリフィス側及びノズル側にお
ける一次側面及び二次側面の各周縁部分のすべてに、弁
軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先
細りとなる切欠を形成することが可能である。また、そ
の切欠の深さは、弁軸直交位置において最も深くなるよ
うにするとよく、切欠の先細りは曲線、段部、直線で連
続するものとすることができる。
【００１７】この場合には、シートリングの少なくとも
一次側に対向する外周側面と内周面との間に斜面を形成
し、該斜面と外周側面とがなす角度及び斜面の幅を、弁
軸直交位置において最も大きくし、弁軸位置において最
も小さくするのがよい。流れ方向性をなくすのであれ
ば、シートリングの一次側と二次側の両方に斜面を形成
し、その両斜面の角度及び幅を弁軸直交位置において最
も大きくし、弁軸位置において最も小さくするとよい。
その斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直交位置から最
も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続は、曲線、段
部、直線で連続するものとすることができる。
一次側に対向する外周側面と内周面との間に斜面を形成
し、該斜面と外周側面とがなす角度及び斜面の幅を、弁
軸直交位置において最も大きくし、弁軸位置において最
も小さくするのがよい。流れ方向性をなくすのであれ
ば、シートリングの一次側と二次側の両方に斜面を形成
し、その両斜面の角度及び幅を弁軸直交位置において最
も大きくし、弁軸位置において最も小さくするとよい。
その斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直交位置から最
も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続は、曲線、段
部、直線で連続するものとすることができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照してこの発明の
一実施形態を説明する。
一実施形態を説明する。
【００１９】図１の（１）がバタフライ弁の弁本体であ
って、金属、硬質の合成樹脂等の剛性材料から構成さ
れ、内部に円筒形状の流体通路（２）が貫設されてい
る。流体通路（２）内には円板状の弁体（３）が弁軸
（４）と回動中心を合致させて回動自在に軸支される。
（５）は、弁本体（１）の内周面（１ａ）に部分的に囲
繞して装着されたゴムや合成樹脂等の弾性材料からなる
シートリングであり、弁体（３）の外周面と接離して流
体通路（２）の開閉を行う。この実施形態におけるシー
トリング（５）はかまぼこ状断面形状を有し、弁本体
（１）内周面（１ａ）の外方に底部が埋め込まれてい
る。また、その内部には固着樹脂による補強部材（５
ａ）が連続的に入れられている。弁本体（１）外周部に
は複数の樹脂注入口（テーパねじ）があり、補強材（５
ａ）によりシートリング（５）が強固に固定される。
って、金属、硬質の合成樹脂等の剛性材料から構成さ
れ、内部に円筒形状の流体通路（２）が貫設されてい
る。流体通路（２）内には円板状の弁体（３）が弁軸
（４）と回動中心を合致させて回動自在に軸支される。
（５）は、弁本体（１）の内周面（１ａ）に部分的に囲
繞して装着されたゴムや合成樹脂等の弾性材料からなる
シートリングであり、弁体（３）の外周面と接離して流
体通路（２）の開閉を行う。この実施形態におけるシー
トリング（５）はかまぼこ状断面形状を有し、弁本体
（１）内周面（１ａ）の外方に底部が埋め込まれてい
る。また、その内部には固着樹脂による補強部材（５
ａ）が連続的に入れられている。弁本体（１）外周部に
は複数の樹脂注入口（テーパねじ）があり、補強材（５
ａ）によりシートリング（５）が強固に固定される。
【００２０】弁本体（１）の内周面（１ａ）と外周側面
（１ｂ）との間に、斜面（６）が形成されている。この
斜面（６）は、弁本体（１）の一次側に形成されてお
り、弁本体（１）を配管パイプ（７）のフランジ（８）
間に挟み込んで取り付けるときには、斜面（６）の側が
上流に向くようにする。なお、（９）は、密閉用のガス
ケットである。
（１ｂ）との間に、斜面（６）が形成されている。この
斜面（６）は、弁本体（１）の一次側に形成されてお
り、弁本体（１）を配管パイプ（７）のフランジ（８）
間に挟み込んで取り付けるときには、斜面（６）の側が
上流に向くようにする。なお、（９）は、密閉用のガス
ケットである。
【００２１】斜面（６）の幅（Ｌ）と角度（θ）は、図
１に示す弁軸直交位置において最大の幅（Ｌ１）及び角
度（θ１）に形成され、図２に示す弁軸位置において最
小の幅（Ｌ２）及び角度（θ２）に形成されている。そ
の弁軸位置から弁軸直交位置までの斜面（６）の連続
は、図１のような直線による連続の他に、図３のような
曲線（１０）による連続、図４のような段部（１１）に
よる連続でもよい。あるいは、図５に示すように、最大
幅（Ｌ１）及び角度（θ１）と最小幅（Ｌ２）及び角度
（θ２）をもつ範囲を広げ、その間を直線（１２）によ
る連続とすることもできる。図４の場合、段部（１１）
を形成する部分は、図示のとおりの展開図における角度
割合で設けるのが好ましい。なお、図３〜図５では、弁
本体（１）の一次側及び二次側の両方に斜面（６）を設
け、流れ方向性をなくすようにした例を示している。
１に示す弁軸直交位置において最大の幅（Ｌ１）及び角
度（θ１）に形成され、図２に示す弁軸位置において最
小の幅（Ｌ２）及び角度（θ２）に形成されている。そ
の弁軸位置から弁軸直交位置までの斜面（６）の連続
は、図１のような直線による連続の他に、図３のような
曲線（１０）による連続、図４のような段部（１１）に
よる連続でもよい。あるいは、図５に示すように、最大
幅（Ｌ１）及び角度（θ１）と最小幅（Ｌ２）及び角度
（θ２）をもつ範囲を広げ、その間を直線（１２）によ
る連続とすることもできる。図４の場合、段部（１１）
を形成する部分は、図示のとおりの展開図における角度
割合で設けるのが好ましい。なお、図３〜図５では、弁
本体（１）の一次側及び二次側の両方に斜面（６）を設
け、流れ方向性をなくすようにした例を示している。
【００２２】弁軸（４）は、図２に示す外部延設部に設
けられたキー接続（４ａ）により、図示せぬアクチュエ
ータに連結される。これにより回動して開閉する弁体
（３）は、図１〜図７の例ではオリフィス側の二次側面
（３ａ）の周縁部分に、深さＨの切欠（３ｂ）が形成さ
れている。この切欠（３ｂ）は、弁軸直交位置で最大幅
Ｍ１をもち、そこから弁軸位置へ向かって先細りしてい
って弁軸位置近くで最小幅Ｍ２をとるようにしてあり、
図７（Ａ）の例は、その先細りを曲線（３ｃ）で連続し
た“三日月状”の平面形状である。この三日月状の切欠
（３ｂ）は、半月状まで拡大することができる。また特
に図示していないが、深さＨも、最大幅Ｍ１から最小幅
Ｍ２へ向かうにつれて浅くなっていくよう形成すること
もできる。これらは、強度との兼ね合いで決定すればよ
い。
けられたキー接続（４ａ）により、図示せぬアクチュエ
ータに連結される。これにより回動して開閉する弁体
（３）は、図１〜図７の例ではオリフィス側の二次側面
（３ａ）の周縁部分に、深さＨの切欠（３ｂ）が形成さ
れている。この切欠（３ｂ）は、弁軸直交位置で最大幅
Ｍ１をもち、そこから弁軸位置へ向かって先細りしてい
って弁軸位置近くで最小幅Ｍ２をとるようにしてあり、
図７（Ａ）の例は、その先細りを曲線（３ｃ）で連続し
た“三日月状”の平面形状である。この三日月状の切欠
（３ｂ）は、半月状まで拡大することができる。また特
に図示していないが、深さＨも、最大幅Ｍ１から最小幅
Ｍ２へ向かうにつれて浅くなっていくよう形成すること
もできる。これらは、強度との兼ね合いで決定すればよ
い。
【００２３】図７（Ｂ）に示すのは、最大幅Ｍ１からの
先細りを段部（３ｄ）とした例、図７（Ｃ）に示すの
は、最大幅Ｍ１からの先細りを直線（３ｅ）とした例で
ある。これら曲線、段部、直線は組み合わせて使用する
ことも可能である。たとえば、外周側を曲線（３ｃ）と
し且つ弁軸側を直線（３ｅ）とするような組合わせも可
能である。
先細りを段部（３ｄ）とした例、図７（Ｃ）に示すの
は、最大幅Ｍ１からの先細りを直線（３ｅ）とした例で
ある。これら曲線、段部、直線は組み合わせて使用する
ことも可能である。たとえば、外周側を曲線（３ｃ）と
し且つ弁軸側を直線（３ｅ）とするような組合わせも可
能である。
【００２４】図８は、オリフィス側の二次側面（３ａ）
とノズル側の一次側面（３ｆ）とに切欠（３ｂ）を設け
た例である。また、図９に示すのは、オリフィス側及び
ノズル側の一次側面（３ｇ）（３ｆ）及び二次側面（３
ａ）（３ｈ）の各面に切欠（３ｂ）を設けた例である。
とノズル側の一次側面（３ｆ）とに切欠（３ｂ）を設け
た例である。また、図９に示すのは、オリフィス側及び
ノズル側の一次側面（３ｇ）（３ｆ）及び二次側面（３
ａ）（３ｈ）の各面に切欠（３ｂ）を設けた例である。
【００２５】この例に示す弁本体（１）は、オリフィス
側において最も急流の発生する弁軸直交位置に、最も大
きい幅（Ｌ１）及び角度（θ１）をもつ斜面（６）を形
成してあり、且つ、弁体（３）のオリフィス側における
二次側面（３ａ）に切欠（３ｂ）を形成してあるので、
図１０に示すように、微小開度における弁本体と弁体と
の間の隙間Ｃ１が、図１１の従来技術における同一開度
での隙間Ｃ２に比べて格段に広くなる。その結果、弁本
体（１）及び弁体（３）の摩耗、損傷を大幅に減少させ
ることができ、長寿命のバタフライ弁を実現することが
可能である。また、格段に広がった隙間Ｃ１により流量
が向上するので、微小開度における制御性がよくなる。
さらにこれにより、オリフィス側の二次側に生成される
真空域が軽減され、弁体（３）を閉方向へ引っ張る水力
トルクが抑制される。
側において最も急流の発生する弁軸直交位置に、最も大
きい幅（Ｌ１）及び角度（θ１）をもつ斜面（６）を形
成してあり、且つ、弁体（３）のオリフィス側における
二次側面（３ａ）に切欠（３ｂ）を形成してあるので、
図１０に示すように、微小開度における弁本体と弁体と
の間の隙間Ｃ１が、図１１の従来技術における同一開度
での隙間Ｃ２に比べて格段に広くなる。その結果、弁本
体（１）及び弁体（３）の摩耗、損傷を大幅に減少させ
ることができ、長寿命のバタフライ弁を実現することが
可能である。また、格段に広がった隙間Ｃ１により流量
が向上するので、微小開度における制御性がよくなる。
さらにこれにより、オリフィス側の二次側に生成される
真空域が軽減され、弁体（３）を閉方向へ引っ張る水力
トルクが抑制される。
【００２６】なお、図１１において、（１’）は弁本
体、（３’）は弁体、（５’）はシートリング、
（６’）は面取部である。この弁本体（１’）における
面取部（６’）は、弁本体（１’）上のいずれの位置を
とっても一様の幅で、最大でも最小幅（Ｌ２）及び角度
（θ２）ほどしかない。つまり、図１１に図示の弁本体
（１’）の内周面（１ａ’）は、斜面をもたないフラッ
トなものである。
体、（３’）は弁体、（５’）はシートリング、
（６’）は面取部である。この弁本体（１’）における
面取部（６’）は、弁本体（１’）上のいずれの位置を
とっても一様の幅で、最大でも最小幅（Ｌ２）及び角度
（θ２）ほどしかない。つまり、図１１に図示の弁本体
（１’）の内周面（１ａ’）は、斜面をもたないフラッ
トなものである。
【００２７】図１２には、図１１のような従来弁（実線
グラフ）と、上記本発明の実施形態（点線グラフ）とに
ついて、微小開度時の流量効果を比較して示してある。
図示のとおり、オリフィス側流路の間隔改善による効果
が明確に現れている。
グラフ）と、上記本発明の実施形態（点線グラフ）とに
ついて、微小開度時の流量効果を比較して示してある。
図示のとおり、オリフィス側流路の間隔改善による効果
が明確に現れている。
【００２８】
【発明の効果】本発明のバタフライ弁によれば、弁軸直
交位置で最大幅をもち且つ弁軸位置へ向かって先細りと
なる切欠を弁体に形成するとともに、弁軸直交位置で最
大角度及び幅をもち且つ弁軸位置で最小角度及び幅をも
つ斜面を弁本体に形成する構成と合わせたときに、次の
ような効果をよりいっそう大きく得ることができる。
交位置で最大幅をもち且つ弁軸位置へ向かって先細りと
なる切欠を弁体に形成するとともに、弁軸直交位置で最
大角度及び幅をもち且つ弁軸位置で最小角度及び幅をも
つ斜面を弁本体に形成する構成と合わせたときに、次の
ような効果をよりいっそう大きく得ることができる。
【００２９】開弁又は閉弁時の微小開度におけるオリフ
ィス側での急流による弁本体内周面及び弁体外周面
（縁）の摩耗、摩滅、損傷を大幅に軽減することができ
る。
ィス側での急流による弁本体内周面及び弁体外周面
（縁）の摩耗、摩滅、損傷を大幅に軽減することができ
る。
【００３０】微小開度時おける大幅な流量の改善（増
大）が可能である。
大）が可能である。
【００３１】微小開度時における水力トルクの減少が実
現され、弁体回動用のアクチュエータの省力化、小型化
を図ることが可能となり、コスト削減につなげられる。
現され、弁体回動用のアクチュエータの省力化、小型化
を図ることが可能となり、コスト削減につなげられる。
【００３２】微小開度時のオリフィス側に発生するシー
トリングの内径方向への吸引が改善され、シートリング
の突出、脱落、損傷を防止することができる。
トリングの内径方向への吸引が改善され、シートリング
の突出、脱落、損傷を防止することができる。
【図１】この発明にかかる中心形バタフライ弁の弁軸直
交位置での断面図。
交位置での断面図。
【図２】この発明にかかるバタフライ弁の弁軸位置での
要部拡大断面図。
要部拡大断面図。
【図３】弁本体に形成した斜面の一例を示す弁本体の展
開図（内周面の９０°範囲）。
開図（内周面の９０°範囲）。
【図４】弁本体に形成した斜面の他の例を示す弁本体の
展開図（内周面の９０°範囲）。
展開図（内周面の９０°範囲）。
【図５】弁本体に形成した斜面のさらに他の例を示す弁
本体の展開図（内周面の９０°範囲）。
本体の展開図（内周面の９０°範囲）。
【図６】弁体に形成した切欠の一例を示す弁軸直交位置
での弁体の断面図。
での弁体の断面図。
【図７】切欠の平面形状の各種例を示した弁体の平面
図。
図。
【図８】弁体に形成した切欠の他の例を示す弁軸直交位
置での弁体の断面図。
置での弁体の断面図。
【図９】弁体に形成した切欠のさらに他の例を示す弁軸
直交位置での弁体の断面図。
直交位置での弁体の断面図。
【図１０】弁体微小開度時のオリフィス側を示した弁軸
直交位置でのバタフライ弁の断面図。
直交位置でのバタフライ弁の断面図。
【図１１】従来のバタフライ弁を比較用に示した要部断
面図。
面図。
【図１２】図１に示すような本発明にかかるバタフライ
弁と図１１に示すような従来式のバタフライ弁とを比較
して示した流量特性曲線図。
弁と図１１に示すような従来式のバタフライ弁とを比較
して示した流量特性曲線図。
（１）弁本体
（１ａ）内周面
（１ｂ）外周側面
（２）流体通路
（３）弁体
（３ａ）二次側面（オリフィス側）
（３ｂ）切欠
（３ｃ）曲線
（３ｄ）段部
（３ｅ）直線
（３ｆ）一次側面（ノズル側）
（３ｇ）一次側面（オリフィス側）
（３ｈ）二次側面（ノズル側）
（４）弁軸
（５）シートリング
（６）斜面
Claims (19)
- 【請求項１】 円筒状の流体通路を貫設した剛性材料か
らなる弁本体と、該弁本体内に回動自在に軸支された剛
性材料からなる円板状の弁体と、弁本体と弁体との間に
介挿された弾性材料からなるシートリングとから構成さ
れるバタフライ弁において、 弁体の少なくともオリフィス側における二次側面周縁部
分に、弁軸直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位置へ
向けて先細りとなる切欠を形成したことを特徴とするバ
タフライ弁。 - 【請求項２】 弁体のノズル側における一次側面周縁部
分にも同様の切欠を形成した請求項１記載のバタフライ
弁。 - 【請求項３】 弁体のオリフィス側及びノズル側におけ
る一次側面及び二次側面の各周縁部分のすべてに、弁軸
直交位置で最も広い幅をもち且つ弁軸位置へ向けて先細
りとなる切欠を形成した請求項１記載のバタフライ弁。 - 【請求項４】 切欠の深さを、弁軸直交位置において最
も深くなるようにしてある請求項１〜３のいずれか１項
に記載のバタフライ弁。 - 【請求項５】 切欠の先細りを曲線で連続した請求項１
〜４のいずれか１項に記載のバタフライ弁。 - 【請求項６】 切欠の先細りを段部で連続した請求項１
〜４のいずれか１項に記載のバタフライ弁。 - 【請求項７】 切欠の先細りを直線で連続した請求項１
〜４のいずれか１項に記載のバタフライ弁。 - 【請求項８】 シートリングが、弁閉時に弁体の外周面
と圧接するように弁本体内周面に部分的に装着された弾
性材料からなる請求項１〜７のいずれか１項に記載のバ
タフライ弁。 - 【請求項９】 弁本体の少なくとも一次側に対向する外
周側面と内周面との間に斜面を形成し、該斜面と外周側
面とがなす角度及び斜面の幅を、弁軸直交位置において
最も大きくし、弁軸位置において最も小さくした請求項
８記載のバタフライ弁。 - 【請求項１０】 弁本体の一次側と二次側の両方に斜面
を形成し、その両斜面の角度及び幅を弁軸直交位置にお
いて最も大きくし、弁軸位置において最も小さくした請
求項９記載のバタフライ弁。 - 【請求項１１】 斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直
交位置から最も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続
を、曲線で連続した請求項９又は１０記載のバタフライ
弁。 - 【請求項１２】 斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直
交位置から最も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続
を、段部で連続した請求項９又は１０記載のバタフライ
弁。 - 【請求項１３】 斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直
交位置から最も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続
を、直線で連続した請求項９又は１０記載のバタフライ
弁。 - 【請求項１４】 シートリングが、弁本体内周面全域を
覆うように装着された弾性材料からなる請求項１〜７の
いずれか１項に記載のバタフライ弁。 - 【請求項１５】 シートリングの少なくとも一次側に対
向する外周側面と内周面との間に斜面を形成し、該斜面
と外周側面とがなす角度及び斜面の幅を、弁軸直交位置
において最も大きくし、弁軸位置において最も小さくし
た請求項１４記載のバタフライ弁。 - 【請求項１６】 シートリングの一次側と二次側の両方
に斜面を形成し、その両斜面の角度及び幅を弁軸直交位
置において最も大きくし、弁軸位置において最も小さく
した請求項１５記載のバタフライ弁。 - 【請求項１７】 斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直
交位置から最も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続
を、曲線で連続した請求項１５又は１６記載のバタフラ
イ弁。 - 【請求項１８】 斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直
交位置から最も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続
を、段部で連続した請求項１５又は１６記載のバタフラ
イ弁。 - 【請求項１９】 斜面の角度及び幅が最も大きな弁軸直
交位置から最も角度及び幅が小さい弁軸位置までの連続
を、直線で連続した請求項１５又は１６記載のバタフラ
イ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244059A JP2003056720A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | バタフライ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001244059A JP2003056720A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | バタフライ弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003056720A true JP2003056720A (ja) | 2003-02-26 |
Family
ID=19074054
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001244059A Abandoned JP2003056720A (ja) | 2001-08-10 | 2001-08-10 | バタフライ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003056720A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101402915B1 (ko) | 2012-06-28 | 2014-06-03 | 명성엔지니어링 주식회사 | 밸브 부재 및 이를 이용한 버터플라이 밸브 |
| JP2018503030A (ja) * | 2014-11-04 | 2018-02-01 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＧｍｂＨ | 自動車用のバルブ装置 |
-
2001
- 2001-08-10 JP JP2001244059A patent/JP2003056720A/ja not_active Abandoned
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101402915B1 (ko) | 2012-06-28 | 2014-06-03 | 명성엔지니어링 주식회사 | 밸브 부재 및 이를 이용한 버터플라이 밸브 |
| JP2018503030A (ja) * | 2014-11-04 | 2018-02-01 | コンチネンタル オートモーティヴ ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＣｏｎｔｉｎｅｎｔａｌ Ａｕｔｏｍｏｔｉｖｅ ＧｍｂＨ | 自動車用のバルブ装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS6020860Y2 (ja) | 弁密閉装置 | |
| US4605041A (en) | Check valve | |
| CN108302206B (zh) | 双偏心阀 | |
| US5741006A (en) | Butterfly valve | |
| JPH0147671B2 (ja) | ||
| US8944407B2 (en) | Exhaust gas recirculation valve | |
| CN112088270A (zh) | 阀和封闭构件 | |
| US6390060B1 (en) | Throttle valve for an internal combustion engine | |
| US6173940B1 (en) | Valve ball configuration | |
| US3456916A (en) | Ball valve assembly | |
| JP2003056720A (ja) | バタフライ弁 | |
| JP7350780B2 (ja) | 中心型バタフライバルブ | |
| JP3188680B2 (ja) | バタフライ弁のシートリング | |
| JP2001343075A (ja) | バタフライ弁 | |
| JP3261091B2 (ja) | 偏心形バタフライ弁 | |
| JP3248794B2 (ja) | 偏芯型バタフライ弁における弁座装置 | |
| KR200395014Y1 (ko) | 선접촉형 3중 편심 버터플라이밸브 | |
| JP3648468B2 (ja) | 偏心型バタフライ弁 | |
| JP3848870B2 (ja) | 偏心形バタフライ弁 | |
| JP3648467B2 (ja) | 偏心型バタフライ弁の本体 | |
| KR20110001907U (ko) | 플랜지형 고성능 버터플라이밸브 | |
| JP2003049955A (ja) | バタフライ弁の弁本体 | |
| JP6877240B2 (ja) | 逆止め弁 | |
| JP2003014139A (ja) | バタフライ弁 | |
| KR102383952B1 (ko) | 디스크가 경사진 버터플라이밸브 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20051107 |
|
| A762 | Written abandonment of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A762 Effective date: 20051107 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20051115 |