JP2003097732A - バタフライ弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バタフライ弁の弁体を全閉状態から僅かに開
いたとき、弁体の開き角度にできるだけ対応した量の流
体を流すことができて、流体の流量と圧力とを制御する
ことが容易であり、流体がキャビテーションを起こすこ
とを充分に防ぐことができ、また弁体を閉じる方向に働
くトルクを小さくすることができるようなバタフライ弁
を提供する。 【解決手段】 円筒状を呈する弁本体の内面に一端から
シール面に向かって次第に狭まるテーパー面を形成し、
テーパー面の幅と傾斜角度（テーパー面とシール面との
間の挟角を基準とする）とを、何れも弁軸の延びる方向
に位置する部分で最小にし、これと直交する方向で最大
にし、その間を徐々に増大させる。また、弁体の周縁に
櫛歯状突起を設けた弁体を併用し、また整流板を併用し
てもよい。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はバタフライ弁に関する
ものである。とくに、この発明は、弁体の開き角度を小
さくしたとき、弁内を流れる流体の量の制御が容易であ
って、しかもキャビテーションを起こさないように改良
したバタフライ弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】バタフライ弁は、そこを流れる流体の量
又は流体の圧力を制御する目的で使用されることが多
い。ところが、従来のバタフライ弁は、弁体を僅かに開
いた状態に維持することが困難である上に、この状態に
すると流体とくに液体がキャビテーションを起こし、配
管が振動して騒音を発し、極端な場合にはバタフライ弁
や配管を損傷するに至ることが多かった。

【０００３】キャビテーションの起こる理由は次のよう
に説明されている。すなわち、図９に示すように、一般
にバタフライ弁では弁体が僅かに開いているとき、弁体
を通過した直後に液体が流速を早めるので、圧力の低下
を起こし、そこに縮流部を形成する。こうして液体が圧
力を飽和圧力以下に低下させると、液体内には気泡が生
成する。これがキャビテーションと云われている現象で
ある。

【０００４】気泡を含んだ液体が弁本体と弁体に衝突す
ると、表面を侵蝕し騒音を発する。また気泡を生じた液
体は、或る距離だけ下流に至ると、圧力が回復するので
気泡は消滅する。気泡消滅の際には、液体は気泡の周り
で衝突し合って局部的に高圧を生じる。こうして生成し
た気泡が消滅するときには、また弁体、弁本体及び配管
の表面を侵蝕することになり、また周囲に衝撃を与える
こととなる。このために、弁及び配管は振動を大きく
し、騒音を発することとなる。このような事態はできる
限り避けるべきことである。従って、これまでキャビテ
ーションを起こさないようにしようとの試みが色々とな
されて来た。

【０００５】特開昭５７−１５７８６６号公報はキャビ
テーションの発生を防止するために、弁体を特殊な構造
にすることを提案している。すなわち、図８に示したよ
うに、本来バタフライ弁は、弁本体と弁体とからなるも
のであるところ、弁体を、２つの半円部が「く」の字状
に曲がって接続された形状とし、そのオリフィス側に位
置する半円部の背面と、ノズル側に位置する半円部の前
面とに、周縁に沿って櫛歯状の突起を列設して、これに
よってキャビテーションを防止することを提案してい
る。

【０００６】また、特開平１１−２３０３７１号公報
は、キャビテーションの発生を防止するために、バタフ
ライ弁をそのままにして、バタフライ弁と配管フランジ
との間に特異な形状の制御板を介在させることを提案し
ている。その制御板は、もともと円形の板であったもの
において、そのうちの半円部に弁体の回動を阻害しない
半円形の開口を穿設し、その余の部分に複数個の長い透
孔を穿設したものである。

【０００７】また、特開２０００−２４０８１７号公報
は、シートリングを付設したバタフライ弁において、シ
ートリングの内面に、流体入口側の端からシール面まで
のところに、斜面を設けることを記載している。しか
し、この斜面は、バタフライ弁が僅かに開かれた状態の
とき、オリフィス側で流速の上昇が起こり、これに伴な
って流体が吸引力を生じるために、シートリングが剥離
されたり損傷したりするおそれがあるので、これを防ぐ
ために設けられるものであって、キャビテーションを抑
えるためのものではない。

【０００８】ところで、上述の特開昭５７−１５７８６
６号及び特開平１１−２３０３７１号公報が提供する方
法では、なお流体がキャビテーションを起こすのを防ぐ
に充分でないなど、下記のような問題があった。すなわ
ち、弁体を僅かに開いた状態において、流体の流量と圧
力とを制御することが困難であった。例えば弁体を全閉
位置から３０度の角度だけ回転させたとき、流体は流量
が全開時の流量の１０％位にとどまって、開き角度に比
例するような流量にすることが困難であった。また、流
体がキャビテーションを起こすのを充分に防ぐことがで
きず、従って弁及び配管が振動して騒音を発し損傷する
危険を防ぐことができなかった。その上に、弁を僅かに
開いた状態に維持しようとすると、オリフィス側の縮流
部で弁体を閉じようとする大きなトルクが発生するため
に、出力の大きい駆動装置が必要とされ、従って、設備
費が高価になる。従来の提案はこのような問題を含んで
いた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、従来のバ
タフライ弁に伴なう上述のような問題を解消しようとす
るものである。すなわち、全閉状態から弁体を僅かに開
くとき、開き角度にできるだけ対応した量の流体を流す
ことができて、流体の流量及び圧力の制御が容易であ
り、また流体がキャビテーションを起こすのを充分に防
ぐことができ、さらに弁体を閉じる方向に働くトルクを
小さくすることができるために、出力の小さな駆動装置
を使用して弁体を僅かな開き度に維持できるような、バ
タフライ弁を提供しようとするものである。

【００１０】

【課題解決のための手段】この発明者は、上記課題を解
決するには、バタフライ弁の弁本体そのものの内面構造
を変える必要のあることを見出した。すなわち、一般に
バタフライ弁は、中空円筒状の弁本体と、弁本体の内部
で回動自在に弁軸によって支持された円板状の弁体とか
らなり、弁本体の内面には円筒の軸方向の中間に、弁体
の周縁に密接すべきシール面が形成されているものであ
るところ、この発明者は、弁本体の内面に一端から上記
のシール面に向かって、次第に狭まるテーパー面を設け
ることが必要であることを見出した。

【００１１】また、この発明者は、上記テーパー面に幅
と傾斜角度とを周囲方向に沿って変化させることが必要
であって、具体的には上記テーパー面はその幅が弁軸の
延びる方向に位置する部分で最小となり、これを直交す
る方向で最大となるようにするとともに、テーパー面の
傾斜角度は、テーパー面とシール面との挟角を基準に採
ると、弁軸の延びる方向に位置する部分で挟角が最小と
なり、これと直交する方向で最大となり、その間では幅
も傾斜角度も徐々に変化するようにすることが必要であ
ることを見出した。この発明は、このような知見に基づ
いて完成されたものである。

【００１２】この発明は、中空円筒状の弁本体と、弁本
体の内部で回動自在に弁軸によって支持された円板状の
弁体とからなり、弁本体の内面には円筒の軸方向の中間
に、弁体の周縁に密接すべきシール面が形成されている
バタフライ弁において、弁本体の内面に少なくとも一端
から上記シール面に向かって次第に狭まるテーパー面を
形成し、テーパー面の幅と傾斜角度とを周囲方向に沿っ
て変化させて、幅を弁軸の延びる方向に位置する部分で
最小にするとともに、これと直交する方向で最大にし
て、その間で徐々に増大させ、傾斜角度については、テ
ーパー面とシール面との間の挟角を、弁軸の延びる方向
に位置する部分で最小にするとともにこれと直交する方
向で最大にして、その間で徐々に増大させたことを特徴
とする、バタフライ弁を提供するものである。

【００１３】また、この発明は、上述のように、弁本体
の内面にテーパー面を設けて改良した弁本体とともに、
弁体のオリフィス側の背面とノズル側の前面とに、周縁
に沿って櫛歯状の突起を列設した弁体とを使用したバタ
フライ弁を提供するものである。

【００１４】さらに、この発明は、上述のように内面に
テーパー面を設けて改良した弁本体と、櫛歯状の突起を
設けて改良した弁体とに、テーパー面付設側と反対側の
弁本体の側面に整流板を設けたバタフライ弁を提供する
ものである。

【００１５】その上に、この発明は、上記テーパー面は
弁本体の一端だけでなく、弁本体の他端にも対称的に設
けたバタフライ弁をも提供するものである。

【００１６】

【発明実施の形態】この発明をその実施の一例について
図面に基づき説明すると次のとおりである。図１はこの
発明に係るバタフライ弁を弁軸に直角に切断したときの
断面図である。図２は、この発明に係る他のバタフライ
弁を弁軸に沿って切断したときの一部切欠断面図であ
る。図３は、図１に示したバタフライ弁において弁体を
全閉状態から約２５度だけ開いたときの流体の通路を示
す説明図である。図４は、従来のバタフライ弁において
弁体を約２５度だけ開いたときの流体通路を示す図３と
同様な説明図である。図５は、この発明において用いる
ことのできる弁体の一例の正面図である。図６は、この
発明において用いることのできる整流板を示しており、
（ａ）はその正面図、（ｂ）及び（ｃ）は部分図であ
る。図７は、この発明のバタフライ弁の流量特性曲線を
従来のものと比較して示したグラフである。

【００１７】図１は、弁本体１の内部で回動自在に弁軸
２によって支持された弁体３からなるバタフライ弁を示
している。弁本体１は剛性材料で円筒状に一体に作られ
ており、従って内面には剛性材料が露出している。その
内面には円筒の軸方向の中間に弁体３の周縁に密接すべ
きシール面４が形成されている。ここまでは従来のバタ
フライ弁と変わりがない。この発明のバタフライ弁は、
このようなバタフライ弁において、弁本体１の少なくと
も一端にテーパー面５が形成されていることを特徴とす
る。しかも、そのテーパー面５は、その幅と傾斜角度と
が弁本体１の周囲方向に沿って変化している。その変化
の状態は次のとおりである。

【００１８】図１において、テーパー面５の幅は、弁本
体１の端からシール面４までの距離Ｌと定義されるとこ
ろ、幅Ｌは、弁軸２の延びる方向に位置する部分で最小
とされ、これと直交する方向で最大とされる。すなわ
ち、図１ではＬ１が最大となりＬ２が最小とされ、その
間はＬ１からＬ２へ徐々に縮小される。

【００１９】テーパー面５の傾斜角度は、テーパー面５
とシール面４との間の挟角（図１の角θ）を基準とする
と、角θは弁軸２の延びる方向に位置する部分で最小と
され、これと直交する方向で最大とされ、その間では徐
々に増大される。傾斜角度θは、最大のところで１４０
〜１６０度の範囲内とするのが適しており、その中では
約１５０度とすることが好ましく、他方、最小のところ
では１２５〜１４５度とするのが適しており、その中で
は約１３５度とするのが好ましい。

【００２０】また、図１に見られるように、弁軸２の延
びる方向に位置する部分では、最小幅Ｌ２を持った領域
が周囲方向に僅かな広がりを持って存在していることが
好ましい。この領域内ではテーパー面５とシール面４と
の間の挟角θも一定の値となっている。また、弁軸２の
延びる方向と直交する方向に位置する部分にも、最大幅
Ｌ１を持った領域が周囲方向に僅かな広がりを持って存
在している。この領域内ではテーパー面５とシール面４
との間の挟角も一定とされる。この僅かな広がりは、弁
体の中心角で云えば１０度ないし３０度の範囲内であ
る。

【００２１】図１の弁体３は、弁軸２と直交する断面で
は、弁軸２を中心とした断面逆Ｓ字状を呈しており、Ｓ
の端の凹面３１側を流れに向かう前面として、矢印Ｘ方
向に回動するようにされている。従って、弁体３は中心
型のものであって、シール面４に密接すべき周縁を結ぶ
平面が弁軸２の中心を通るものとなっている。

【００２２】弁体３のオリフィス側の背面には、周縁に
沿って櫛歯状の突起３２が列設されている。また、弁体
３のノズル側の前面にも、同様に周縁に沿って櫛歯状の
突起３３が列設されている。これら突起３２及び３３が
設けられている面は、特開昭５７−１５７８６６号公報
が開示するものと同じ関係になっている。

【００２３】図１では、弁本体１において、テーパー面
５を付設した端の反対側の端に整流板６が付設されて、
配管７に接続されている。整流板６は弁体３の回動を阻
害しない略半円形の開口６１が設けられるとともに、そ
の余の部分に少なくとも周縁に沿って複数個の孔６２が
穿設されている。従って、図１は、一端だけにテーパー
面５が付設された弁本体１と、櫛歯状突起の付設された
弁体３と、整流板６とからなるこの発明のバタフライ弁
を示している。

【００２４】これに対し、図２は、弁本体１と弁軸２と
弁体３とからなり、弁本体１の内面にシール面４が形成
されているバタフライ弁において、弁本体１の両端に対
称にテーパー面５が設けられている例を示している。従
って、図２では、整流板６が弁本体１の両端面に付設さ
れている。テーパー面５の幅は、弁軸２の延びる方向に
位置する部分で最小とされ、これと直交する方向で最大
とされており、また、テーパー面５がシール面となす挟
角θは、弁軸２の延びる方向に位置する部分で最小とさ
れ、これと直交する方向で最大とされている。しかも、
これら最小又は最大とされた個所の中間では、幅も傾斜
角度も何れも、徐々に増大するようにされている。

【００２５】この発明に係るバタフライ弁では、弁本体
１の少なくとも一端に上述のようなテーパー面５が付設
されているので、弁体３を僅かに開いたとき、以下に説
明する理由によって、弁内を高速で流れる液体が制御し
易く、また流体がキャビテーションを起こし難くなって
いる。

【００２６】すなわち、この発明に係るバタフライ弁に
おいては、弁体３を僅かに開くと、オリフィス側にある
弁体３の周縁はシール面４からテーパー面５へ移動す
る。例えば、弁体３を全閉位置から２５度の角度だけ開
くと、弁体３の周縁は、図３に示したように、シール面
４を離れてテーパー面５と対向する位置に来て、テーパ
ー面５との間に隙間Ｐを形成する。隙間Ｐはこれを挟む
一方の面がテーパー面５となっているために、ここを流
れる流体はテーパー面５によって誘導されて、管の内方
へ向かって流れる層流を形成し易くなり、従って円滑に
流れる。

【００２７】他方、従来のバタフライ弁では弁本体１の
端にはテーパー面が形成されていなくて、強いて云えば
テーパー面に相当するものとして、僅かな幅の面取り部
が存在するに過ぎない。従って、従来のバタフライ弁を
全閉位置から２５度の角度だけ開くと、図４に示したよ
うに、弁体３の周縁は弁本体１の内面との間に隙間Ｑを
形成するに過ぎない。この隙間Ｑは弁本体１の内面に沿
って流体を流すだけで、内側へ液体を誘導しないので、
縮流部で乱流を生じ易い。

【００２８】その上に、図３と図４との対比から明らか
なように、図３の隙間Ｐは図４の隙間Ｑよりも大きい。
従って、弁体を僅かに開いたとき、図３に示した弁が図
４に示した弁よりも大量の流体を流すことができる。こ
のことから分かるように、弁体を全閉位置から僅かな角
度、例えば２５度の角度だけ開いたとき、図４に示され
た従来のバタフライ弁では、そこを流れる流体の量は全
開時の流量の１０％に過ぎないという程度の少量しか流
すことができなかったが、図３に示されたこの発明のバ
タフライ弁では、同じく２５度の角度だけ回動させる
と、全開時の流量の１５％という程度の回動割合に近い
大量の流量を流すことができる。従って、この発明に係
るバタフライ弁では、流量の制御が容易であり、従って
また圧力の制御が容易である。

【００２９】また、この発明に係るバタフライ弁では、
上述のように、隙間Ｐを通る流体が弁本体の内側へ誘導
されて層流を形成し易いので、従来のバタフライ弁に比
べてキャビテーションを起こしにくくなっている。例え
ば、弁体を僅かに開いただけのときに、弁体は弁本体と
の間で、主として弁軸の延びる方向と直交する位置で隙
間を形成するところ、この位置でのテーパー面の幅が大
きくされているので、隙間が大きく開くことになり、ま
た流体が内側へ確実に誘導されることになる。従って、
キャビテーションの発生は確実に抑制されることにな
る。

【００３０】この発明に係るバタフライ弁は、弁体に櫛
歯状突起を設けたものを使用すると、キャビテーション
を一層起こりにくくなる。櫛歯状突起を設けた弁体と
は、例えばさきに述べた特開昭５７−１５７８６６号公
報が開示し、図８に示したように、弁体のオリフィス側
に位置する半円部の背面と、弁体のノズル側に位置する
半円部の前面とに、周縁に沿って櫛歯状の突起を列設し
たものである。このような櫛歯状突起を設けた弁体を用
いると、ノズル側では弁体で絞られて高速となった流体
が櫛歯状突起の表面とくに突起の間を通って流れる間に
流れを整えられ、従って、キャビテーションの起こるの
が防止される。

【００３１】図１では、弁体３として断面が逆Ｓ字状を
呈するものを用いている。このような形状の弁体を用い
ると、キャビテーションを一層防止し易くなるだけでな
く、弁体を閉止方向に動かそうとするトルクを小さくす
ることができる。その理由は、弁体３を逆Ｓ字状にし、
Ｓの端の凹面３１側を前面にして流れに向かわせると、
オリフィス側の背面は凸面となるから、流体は弁体の背
面側で膨張できる空間を狭められることとなり、従って
流体の減圧される割合が小さくなるからである。その上
に、背面には櫛歯状突起が列設されていると、流体は膨
張できる空間を一層狭められ、従って減圧される割合が
一層小さくなるからである。

【００３２】また、弁体３は、断面が上述のように逆Ｓ
字状を呈するとともに、平面形状が図５に示したような
構造にされていることが好ましい。図５に示した弁体３
は、横に延びる平行な２本の点線で囲まれた部分に、弁
軸を貫通させるための中ぐり穴が形成されており、これ
を境にして上半分の蒲鉾形の部分に紙面から隆起する中
高の凸面３４が形成され、下半分の蒲鉾形の部分に紙面
から窪んで中ほど深くなる凹面３５が形成されている。
櫛歯状突起３２は凸面３４の円弧状周辺に中心角にして
約１２０度の範囲にわたって列設されている。各突起３
２の間には、中ぐり穴の延びる方向に垂直に流れる平行
流路が形成されている。このために、弁体３を通過した
直後の流体は、突起３２と凸面３４とに誘導されて、流
路を広げられないままに流れを平行に向けて、弁軸が含
まれる配管内の中央面に沿うように流される。このよう
に流体は流れを整えられるので、キャビテーションを一
層起こし難くなる。

【００３３】以上は図１及び図５に示した弁体３につい
て、オリフィス側において起こる現象を説明したが、ノ
ズル側でもほぼ同じような流体の流れを整えることが行
われる。このために、流体は一層キャビテーションを起
こし難くなる。

【００３４】さらに、この発明に係るバタフライ弁は、
テーパー面付設側と反対側の弁本体の端に整流板を付設
することにより、キャビテーションの生起を一層容易確
実に防ぐことができる。

【００３５】この発明で用いることのできる整流板は、
さきに述べた特開平１１−２３０３７１号公報が開示す
るような構造のものであってもよいが、それに限らな
い。例えば、図６の（ａ）に示したように、もともと円
形の平板で、弁本体の端を全面にわたって覆う大きさの
ものであったところ、そのうちの半円部に弁体の回動を
阻害しないような略半円形の開口６１を設けるととも
に、その余の部分に複数個の孔６２を設けたものであっ
てもよい。

【００３６】図６の（ａ）は、円板の半円部に等しい直
径の孔６２を碁盤目状に分散して穿設した整流板を示し
ている。しかし、孔６２は、等しい直径にする必要はな
く、図６の（ｂ）のように、直径の異なる孔６２を穿設
してもよい。この場合孔６２は、半円部の中心位置では
直径を小さくし、中心から離れるに従って直径を大きく
し、且つ孔の分散を密にすることが好ましい。また図６
の（ｃ）は、図６の（ａ）における等しい直径の孔６２
を碁盤目状に設ける代わりに、直径の等しい孔６２を放
射状に設けてもよいことを示している。

【００３７】

【発明の効果】この発明によれば、中空円筒状の弁本体
と、弁本体の内部に弁軸によって回動自在に支持された
弁体とからなり、弁本体の内面には円筒の軸方向の中間
に弁体の周縁に密接すべきシール面が形成されているバ
タフライ弁において、弁本体の内面に少なくとも一端か
らシール面に向かって次第に狭まるテーパー面を形成し
たので、弁体を全閉位置から僅かに開くと、弁軸の延び
る方向に直交する方向に位置する弁体周縁は、シール面
との密接から離れてテーパー面へ移行する。従ってバタ
フライ弁内を流れる流体は弁体周縁とテーパー面との間
に形成された隙間を通って流れる。

【００３８】このとき、テーパー面は幅と傾斜角度とが
周囲方向に沿って変化しており、具体的にはテーパー面
の幅が弁軸の延びる方向に位置する部分で最小となり、
これと直交する方向で最大となりその間で徐々に増大
し、また傾斜角度については、テーパー面とシール面と
の間の挟角が弁軸の延びる方向に位置する部分で最小に
し、これと直交する方向で最大にしてその間で徐々に増
大することとしたから、弁体を全閉位置から僅かに開い
ただけの状態のとき、流体は主として弁軸と直交する方
向に位置する弁体周縁と、弁本体との間に形成された隙
間を通って流れる。このとき流体はテーパー面によって
誘導されて中央へ向かう流れとされるから、流体は円滑
に流れ、従ってキャビテーションを起こさなくなる。従
って、この発明によればバタフライ弁を僅かに開いたと
き、バタフライ弁と配管とが振動することが防がれ、引
いては騒音と破損の発生を防ぐことができる。

【００３９】また、このとき、この発明に係るバタフラ
イ弁では従来のバタフライ弁に比べると、弁体の周りに
形成される隙間が大きいから、大量の流体を流すことが
できる。このことは、この発明に係るバタフライ弁の流
量特性曲線を採り、これを従来のバタフライ弁のものと
比較することによって明らかとなる。

【００４０】図７は、両者の流量特性曲線を比較したも
のである。図７では、横軸に全閉位置から弁体を回動さ
せた角度を採り、縦軸に弁内を流れる流量の割合を採っ
て、両者を比較している。従来のバタフライ弁では流量
曲線が実線Ａで示すようなものとなるが、この発明に係
るバタフライ弁では流量曲線が点線Ｂで示したような曲
線となる。従って、弁体が３０度だけ開かれたときの流
量は、従来弁では全開時の流量の１０％に過ぎないが、
この発明に係る弁では流量が１５％となるので、回動さ
せた角度に近い大量の流体を流すことができる。

【００４１】理想的には、図７の直線Ｃの示すように、
弁体の開き角度に比例した量の流体を流せることが好ま
しいが、実際にはそのようなことはできない。しかし、
この発明に係る弁では、点線Ｂで示したように理想の直
線Ｃに近い流量が得られる。従って、この発明によれ
ば、流体の量の制御が容易であり、従って、また圧力の
制御も容易となる。

【００４２】さらに、上述のように弁体を通過したあと
の流体が管内の中心に向かって円滑に流れるので、流体
が縮流部で弁体を閉じようとするトルクを発生させるの
が抑制される。従って、弁体を僅かに開いた状態に維持
するために大きな駆動装置を用いる必要がなくなり、従
って装置費が安価となる。

【００４３】また、この発明に係るバタフライ弁ではテ
ーパー面を弁本体の一端に設けるだけでなく、両端に設
けることによって、上述のような効果を一層顕著にする
ことができる。

【００４４】さらに、この発明に係るテーパー面を設け
たバタフライ弁は、弁体として櫛歯状突起を設けた弁体
を用いたり、またテーパー面付設部と反対側の弁本体の
端に整流板を付設したりすることにより、キャビテーシ
ョン防止の効果を一層確実にすることができる。この発
明は、このような効果をもたらすものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係るバタフライ弁の断面図である。

【図２】この発明に係る他のバタフライ弁の断面図であ
る。

【図３】この発明に係るバタフライ弁の弁体を全閉状態
から２５度の角度だけ回動したときの流体通路を示す説
明図である。

【図４】従来のバタフライ弁の弁体を全閉状態から２５
度の角度だけ回動したときの流体通路を示す説明図であ
る。

【図５】この発明で用いることのできる弁体の背面図で
ある。

【図６】この発明で用いることのできる整流板を示し、
（ａ）はその正面図、（ｂ）は他の部分図、（ｃ）はさ
らに別の部分図である。

【図７】この発明に係るバタフライ弁と従来のバタフラ
イ弁との流量特性曲線の比較図である。

【図８】従来のバタフライ弁の断面図である。

【図９】従来のバタフライ弁においてキャビテーション
の生起を説明する説明図である。

【符号の説明】 １ 弁本体 ２ 弁軸 ３ 弁体 ４ シール面 ５ テーパー面 ６ 整流板 ７ 配管 Ｌ テーパー面の幅 Ｌ１ テーパー面の幅Ｌの最大値 Ｌ２ テーパー面の幅Ｌの最小値 θ テーパー面の傾斜角度（テーパ
ー面とシール面との間の挟角） ３１ 凹面 ３２、３３ 櫛歯状突起 ３４ 凸面 ３５ 凹面 ６１ 開口 ６２ 孔

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中空円筒状の弁本体と、弁本体の内部に
   弁軸によって回動自在に支持された円板状の弁体とから
   なり、弁本体の内面には円筒の軸方向の中間に密接すべ
   きシール面が形成されているバタフライ弁において、弁
   本体の内面に少なくとも一端から上記シール面に向かっ
   て次第に狭まるテーパー面を形成し、テーパー面の幅と
   傾斜角度とを周囲方向に沿って変化させて、幅を弁軸の
   延びる方向に位置する部分で最小にし、これと直交する
   方向で最大にして、その間で徐々に増大させ、傾斜角度
   についてはテーパー面とシール面との間の挟角を、弁軸
   の延びる方向に位置する部分で最小にし、これと直交す
   る方向で最大にして、その間で徐々に増大させたことを
   特徴とする、バタフライ弁。
2. 【請求項２】 中空円筒状の弁本体と、弁本体の内部に
   弁軸によって回動自在に支持された円板状の弁体とから
   なり、弁本体の内面には円筒の軸方向の中間に弁体の周
   縁に密接すべきシール面が形成されているバタフライ弁
   において、弁本体の内面上に少なくとも一端から上記シ
   ール面に向かって次第に狭まるテーパー面を形成し、テ
   ーパー面の幅と傾斜角度とを周囲方向に沿って変化させ
   て、幅を弁軸の延びる方向に位置する部分で最小にする
   とともに、これと直交する方向で最大にして、その間で
   徐々に増大させ、傾斜角度についてはテーパー面とシー
   ル面との間の挟角を、弁軸の延びる方向に位置する部分
   で最小にして、これと直交する方向で最大にし、その間
   で徐々に増大させておき、弁体にはオリフィス側の背面
   とノズル側の前面とに、周縁に沿って櫛歯状の突起を列
   設したことを特徴とする、バタフライ弁。
3. 【請求項３】 中空円筒状の弁本体と、弁本体の内部で
   回動自在に弁軸によって支持された円板状の弁体とから
   なり、弁本体の内面には円筒の軸方向の中間に弁体の周
   縁に密接すべきシール面が形成されているバタフライ弁
   において、弁本体の内面に少なくとも一端から上記シー
   ル面に向かって次第に狭まるテーパー面を形成し、テー
   パー面の幅と傾斜角度とを周囲方向に沿って変化させ
   て、幅を弁軸の延びる方向に位置する部分で最小にする
   とともに、これと直交する方向で最大にして、その間で
   徐々に増大させ、傾斜角度については、テーパー面とシ
   ール面との間の挟角を、弁軸の延びる方向に位置する部
   分で最小にするとともに、これと直交する方向で最大に
   してその間で徐々に増大させておき、弁体にはオリフィ
   ス側の背面とノズル側の前面とに周縁に沿って櫛歯状の
   突起を列設し、弁本体には上記テーパー面付設側と反対
   側の側面に整流板を付設し、整流板には弁体の回動を阻
   害しない略半円形の開口を設けるとともに、その余の部
   分には少なくとも周縁に沿って複数個の孔を設けたこと
   を特徴とする、バタフライ弁。
4. 【請求項４】 弁本体の内面に他の一端からもシール面
   に向かって次第に狭まるテーパー面を形成し、両テーパ
   ー面を対称の形状にしたことを特徴とする、請求項１又
   は２に記載のバタフライ弁。
5. 【請求項５】 弁本体の内面に他の一端からもシール面
   に向かって次第に狭まるテーパー面を形成し、両テーパ
   ー面を対称の形状にし、弁本体の両側面に整流板を付設
   したことを特徴とする、請求項３に記載のバタフライ
   弁。
6. 【請求項６】 弁本体の内面のうち、弁軸の延びる方向
   と直交する方向に位置する局部では、テーパー面の幅と
   傾斜角度が一定になっていることを特徴とする、請求項
   １−５の何れか１つの項に記載のバタフライ弁。
7. 【請求項７】 弁体が弁軸と直交する方向の断面におい
   て逆Ｓ字状に湾曲しており、Ｓの端の凹面側をオリフィ
   ス側として回転することを特徴とする、請求項２−６の
   何れか１つの項に記載のバタフライ弁。
8. 【請求項８】 弁体上に列設された突起のうち、弁本体
   の内面と向き合う突起の外面が、先端ほど弁体の中心側
   へ傾斜して、弁体の回動を妨げないものとなっているこ
   とを特徴とする、請求項２−７の何れか１つの項に記載
   のバタフライ弁。
9. 【請求項９】 整流板に設けられた孔が円形とされ、整
   流板の中心に近い位置では小径とされ、中心から遠ざか
   るに従って次第に大径とされていることを特徴とする、
   請求項３−８の何れか１つの項に記載のバタフライ弁。
10. 【請求項１０】 整流板に設けられた孔が同形の孔とさ
    れ、その孔が整流板の中心に近い位置では疎に分布して
    おり、中心から遠ざかるに従って次第に密に分布してい
    ることを特徴とする、請求項３−９の何れか１つの項に
    記載のバタフライ弁。
11. 【請求項１１】 弁本体と、弁体とが何れも硬質材料で
    作られたもので、弁本体の内面と弁体外面とには硬質材
    料が露出していることを特徴とする、請求項１−１０の
    何れか１つの項に記載のバタフライ弁。