JP2003172460A - バタフライ弁の弁箱シート構造 - Google Patents

バタフライ弁の弁箱シート構造

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JP2003172460A
JP2003172460A JP2001372078A JP2001372078A JP2003172460A JP 2003172460 A JP2003172460 A JP 2003172460A JP 2001372078 A JP2001372078 A JP 2001372078A JP 2001372078 A JP2001372078 A JP 2001372078A JP 2003172460 A JP2003172460 A JP 2003172460A
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JP
Japan
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valve
seat ring
seat
ring
valve box
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JP2001372078A
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Naoki Tsukahara
尚起 塚原
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Kubota Corp
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Kubota Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 弁箱の変形に起因する漏水や弁体の拘束を防
止することができるバタフライ弁の弁箱シート構造を提
供する。 【解決手段】 バタフライ弁の弁箱12の内周面に配設
される弁箱シート27は、弁体15の弁体シート20に
対して摺接自在な筒状のシートリング28と、このシー
トリング28の外周面と弁箱12の内周面との間隙29
を流路26の上流側と下流側とにシールする1本のO−
リング30とで構成されている。O−リング30は、シ
ートリング28の径方向へ拡縮自在なゴム体から成り、
かつ、シートリング28の軸心方向における中央部に位
置するとともに、全閉した弁体15の弁体シート20に
シートリング28を介して対向する。

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、バタフライ弁に設
けられる弁箱シートの構造に関する。 【0002】 【従来の技術】従来、例えば図8に示すようなバタフラ
イ弁においては、弁箱1の内部に配置された弁体2を弁
棒3の軸心廻りに回転自在に設け、弁体2の周縁部に金
属材から成る弁体シート4を設けており、弁体シート4
に摺接する弁箱シート(図示省略)を弁箱1の内周面に
一体的に形成している。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】ところで、管路に装着
されたバタフライ弁には水圧や地盤の変動によって弁箱
に力が作用し、弁箱が変形する場合がある。したがっ
て、従来のように、弁箱シートを弁箱1の内周面に一体
的に形成した場合には、弁箱1の変形に伴って弁箱シー
トに変形が生じ、弁箱シートと弁体シート4とが水密に
当接しなくなって漏水が生じたり、或いは弁箱シートの
変形によって弁体2が拘束されてしまうといった問題が
あった。 【0004】本発明は、弁箱の変形に起因する漏水や弁
体の拘束を防止することができるバタフライ弁の弁箱シ
ート構造を提供することを目的とする。 【0005】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、バタフライ弁の弁箱の内周面に配設され
る弁箱シート構造であって、弁体の周縁部に対して摺接
自在な筒状のシートリングと、このシートリングの外周
面と弁箱の内周面との間隙を流路の上流側と下流側とに
シールする環状のシール部材とで構成され、上記シール
部材は、シートリングの径方向へ拡縮自在な弾性体から
成り、かつ、全閉した弁体の周縁部に上記シートリング
を介して対向するものである。 【0006】これによると、弁体を全閉した場合、弁体
の周縁部がシートリングの内周面に水密に摺接する。こ
の際、弁箱内の流路の上流側からシートリングの外周面
と弁箱の内周面との間隙に流れ込んだ流体は、シール部
材によってシールされて下流側へ通り抜けることができ
ない。したがって、流体が全閉状態の弁体の上流側から
シートリングの外周面と弁箱の内周面との間隙を流れて
弁体の下流側へ漏出するといった不具合を防止すること
ができる。 【0007】また、弁箱内の流体はシートリングの外周
面と弁箱の内周面との間隙にも流れ込むため、流体の圧
力はシートリングの内周面と外周面とに作用して互いに
打ち消し合う。これにより、シートリングが流体の圧力
によって径方向に撓む(変形する)といった不具合を防
止することができる。したがって、弁体を全閉した際の
止水性能が十分に確保される。 【0008】さらに、シートリングは、弁箱と一体では
なく、別体であるため、水圧や地盤の変動によって弁箱
に力が作用し、弁箱が変形する場合であっても、シール
部材が拡縮して弁箱の変形を吸収し、シートリングは変
形を起こさずに弁体との整合性を維持して水密に摺接す
る。したがって、漏水が生じることはなく、シートリン
グの変形によって弁体が拘束されることもない。 【0009】 【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
を図面に基づいて説明する。図4,図5に示すように、
11はバタフライ弁であり、弁箱12と、この弁箱12
の流路軸心13に対して直交する軸心廻りに回転自在な
弁棒14と、この弁棒14に設けられた弁体15とで構
成されている。上記弁棒14は弁箱12のボス部16に
挿入されたブッシュ17で保持され、これらブッシュ1
7の内外周面にはそれぞれO−リング18が配置され
て、上記弁棒14およびボス部16との間がシールされ
る。上記弁体15は、ピン19によって弁棒14に連結
されており、周縁部に金属材から成る弁体シート20を
有している。 【0010】また、上記弁体15とブッシュ17の内側
端部との間には一対のリング状の軸封シール材21,2
2が配置されている。双方の軸封シール材21,22
は、弁棒14の軸心方向で相対向するテーパ面21a,
22aによって水密に当接している。さらに、ブッシュ
17の外側端部には環状の押え板24が配置されてお
り、押え板24は締付ボルト25によってボス部16に
装着されている。これら締付ボルト25を締め付けるこ
とにより、押え板24とブッシュ17とを介して軸封シ
ール材21,22を押圧する。これにより、上記双方の
テーパ面21a,22aによる楔作用により軸封シール
材21,22が径方向の内側と外側とに広がり、ボス部
16および弁棒14に対する面圧が発生してシール性能
が向上する。 【0011】図1〜図3に示すように、上記弁箱12の
流路26の内周面には、弁箱シート27が配設されてい
る。上記弁箱シート27は、弁体15の弁体シート20
に対して摺接自在な円筒状のシートリング28と、この
シートリング28の外周面と弁箱12の内周面との間の
間隙29を流路26の上流側と下流側とにシールする円
環状のO−リング30(シール部材の一例)とで構成さ
れている。 【0012】上記シートリング28は、薄肉金属材から
成り、弁箱12の流路軸心13と同心状に配置されてい
る。尚、シートリング28には一対の貫通孔32が形成
されている。 【0013】上記O−リング30は、シートリング28
の径方向へ拡縮自在なゴム体(弾性体の一例)から成
り、かつ、弁箱12の内周面に形成された環状の溝33
に嵌め込まれている。上記溝33は弁体15の全閉位置
Sに対応する位置に形成されており、これによって、O
−リング30は、全閉した弁体15の弁体シート20に
上記シートリング28を介して外側で対向する。すなわ
ち、O−リング30は、シートリング28の軸心方向に
おける中央部に位置するとともに、弁体15を全閉した
場合、弁体15の径方向の軸心34上に位置する。 【0014】尚、上記O−リング30は、シートリング
28の貫通孔32の周囲を取り囲む一対の円環部30a
を備えている。上記円環部30aは上記溝33の一部に
形成された円環状溝部33a(図4参照)に嵌め込まれ
ている。上記弁棒14はシートリング28の両貫通孔3
2とO−リング30の両円環部30aとに挿通されてい
る。上記O−リング30の両円環部30aによって、上
記間隙29と両貫通孔32の外周との間がシールされて
いる。 【0015】また、図4に示すように、弁箱12の内周
面には、シートリング28の上流側端部と下流側端部と
にそれぞれ隣接するリング状のストッパー37が設けら
れている。これら両ストッパー37は、シートリング2
8を流路軸心13の方向において固定するものであり、
ボルト38によって弁箱12内に取付けられる。 【0016】以下、上記構成における作用を説明する。
図1に示すように、弁体15を全閉した場合、弁体15
の弁体シート20が弁箱シート27のシートリング28
の内周面に水密に摺接する。この際、弁箱12内の流路
26の上流側からシートリング28の外周面と弁箱12
の内周面との間隙29に流れ込んだ水(流体の一例)
は、O−リング30によってシールされて下流側へ通り
抜けることができない。したがって、水が全閉状態の弁
体15の上流側から上記間隙29を流れて上記弁体15
の下流側へ漏出するといった不具合を防止することがで
きる。 【0017】尚、図2に示すように、上記O−リング3
0の両円環部30aによって、上記間隙29と両貫通孔
32の外周との間がシールされているため、弁箱12内
の水が上記貫通孔32を通って間隙29とシートリング
28の内側とに出入りすることはない。したがって、弁
体15を全閉した場合、弁箱12内の上流側の水が上記
間隙29から貫通孔32を通ってシートリング28の内
側に流れ込んで弁体15の下流側へ抜けるといった不具
合を防止することができ、さらに、弁箱12内の上流側
の水がシートリング28の内側から貫通孔32を通って
上記間隙29に流れ込んで下流側へ抜けるといった不具
合も防止することができる。 【0018】また、図1に示すように、弁箱12内の水
は上記間隙29にも流れ込むため、シートリング28の
内周面に作用する水圧Pとシートリング28の外周面に
作用する水圧Pとが釣り合って互いに打ち消し合う。こ
れにより、シートリング28が水圧Pによって径方向に
撓む(変形する)といった不具合を防止することができ
る。したがって、弁体15を全閉した際の止水性能が十
分に確保される。 【0019】さらに、シートリング28は、弁箱12と
一体ではなく、別体であるため、水圧や地盤の変動によ
って弁箱12に力が作用し、弁箱12が変形する場合で
あっても、O−リング30が拡縮して弁箱12の変形を
吸収し、シートリング28は変形を起こさずに弁体15
との整合性を維持して水密に摺接する。したがって、漏
水が生じることはなく、シートリング28の変形によっ
て弁体15が拘束されることもない。 【0020】尚、上記以外に、シートリング28を弁箱
12と別体にする構成として、例えば図6に示すよう
に、弁箱12の内周面とシートリング45の外周面との
間隙29に2本のO−リング46a,46bを設けた弁
箱シート47が考えられる。このうち、一方のO−リン
グ46aはシートリング45の上流側端部の外周面と弁
箱12の内周面との間にあり、他方のO−リング46b
はシートリング45の下流側端部の外周面と弁箱12の
内周面との間にある。 【0021】上記のような弁箱シート47では、2本の
O−リング46a,46bによってシールされるため、
水が全閉状態の弁体15の上流側から上記間隙29を通
り抜けて上記弁体15の下流側へ漏出するといった不具
合を防止することができ、さらに、シートリング45は
弁箱12と別体であるため、水圧や地盤の変動によって
弁箱12が変形する場合であっても、シートリング45
は変形を起こさずに弁体15との整合性を維持して水密
に摺接するといった効果が得られる。 【0022】ここで、図1に示した本発明の実施の形態
における弁箱シート27と、図6に示した他形式の弁箱
シート47との比較を説明する。すなわち、図6のもの
では、シートリング45の内周面に水圧Pが作用する
と、シートリング45の内周側と外周側との圧力が不均
等になり、上記水圧Pによって、シートリング45の軸
心方向の中央部が径方向において外側に大きく撓んで
(変形して)しまい、弁体15を全閉した場合の止水性
能が確保できない恐れがある。上記のようなシートリン
グ45の変形量は高水圧になるほど増加するため、止水
性能を確保するためには、高水圧時のシートリング45
の変形量に応じて弁体15の弁体シート20の径を大き
くする必要がある。ところが、低い水圧で使用する場
合、上記弁体シート20がシートリング45の内周面に
過剰に食い込んでしまうため、シートリング45への負
担が増加し、操作トルクが増大したりシートリング45
が損傷する恐れがある。 【0023】これに対して、図1のものでは、既に述べ
たように、シートリング28が水圧Pによって径方向に
撓む(変形する)といった不具合を防止することができ
るため、弁体15を全閉した際の止水性能が十分に確保
される。したがって、弁体シート20の径を設定する
際、水圧Pによるシートリング28の変形量を除外する
ことができ、正味の止水に要するシートリング28への
食い込み量のみを考慮すればよい。これにより、低い水
圧で使用する場合であっても、弁体シート20がシート
リング28の内周面に過剰に食い込むことはなく、シー
トリング28への負担が軽減され、操作トルクの増大や
シートリング28の損傷が防止される。また、弁箱12
内の水圧が変化してもシートリング28は影響を受けな
いため、弁体15を全閉した際の止水性能は水圧に関わ
らず安定する。さらに、シートリング28の長さLを図
6のシートリング45の長さLに比べて短くすることが
できる。 【0024】上記実施の形態では、図1に示すように、
O−リング30を1本設けているが、2本又はそれ以上
のO−リング30をシートリング28の軸心方向におけ
る中央部に設けてもよい。 【0025】上記実施の形態では、シール部材の一例と
してO−リング30を用いたが、第2の実施の形態とし
て、図7に示すように、O−リング30の代わりに、断
面が薄板状のパッキン50を用いてもよい。 【0026】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、シートリ
ングは、弁箱と一体ではなく、別体であるため、水圧や
地盤の変動によって弁箱に力が作用し、弁箱が変形する
場合であっても、シール部材が拡縮して弁箱の変形を吸
収し、シートリングは変形を起こさずに弁体との整合性
を維持して水密に摺接する。したがって、漏水が生じる
ことはなく、シートリングの変形によって弁体が拘束さ
れることもない。 【0027】また、弁箱内の流体はシートリングの外周
面と弁箱の内周面との間隙にも流れ込むため、流体の圧
力はシートリングの内周面と外周面とに作用して互いに
打ち消し合う。これにより、シートリングが流体の圧力
によって径方向に撓む(変形する)といった不具合を防
止することができ、弁体を全閉した際の止水性能が十分
に確保される。尚、弁箱内の流路の上流側からシートリ
ングの外周面と弁箱の内周面との間隙に流れ込んだ流体
は、シール部材によってシールされて下流側へ通り抜け
ることができない。したがって、流体が全閉状態の弁体
の上流側からシートリングの外周面と弁箱の内周面との
間隙を流れて弁体の下流側へ漏出するといった不具合を
防止することができる。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明の第1の実施の形態におけるバタフライ
弁の弁箱シート構造の図であり、弁棒の軸心に直交する
断面を示す。 【図2】同、バタフライ弁の弁箱シートの斜視図であ
る。 【図3】同、バタフライ弁の弁箱シートのO−リングの
斜視図である。 【図4】同、バタフライ弁の側面から見た断面図であ
る。 【図5】同、バタフライ弁の正面から見た断面図であ
る。 【図6】本発明の第1の実施の形態におけるバタフライ
弁の弁箱シート構造とは異なった他の形式の弁箱シート
構造の図である。 【図7】本発明の第2の実施の形態におけるバタフライ
弁の弁箱シート構造の図である。 【図8】従来のバタフライ弁を示す模式図である。 【符号の説明】 11 バタフライ弁 12 弁箱 15 弁体 26 流路 27 弁箱シート 28 シートリング 29 間隙 30 O−リング(シール部材) 50 パッキン(シール部材)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 【請求項1】 バタフライ弁の弁箱の内周面に配設され
    る弁箱シート構造であって、弁体の周縁部に対して摺接
    自在な筒状のシートリングと、このシートリングの外周
    面と弁箱の内周面との間隙を流路の上流側と下流側とに
    シールする環状のシール部材とで構成され、上記シール
    部材は、シートリングの径方向へ拡縮自在な弾性体から
    成り、かつ、全閉した弁体の周縁部に上記シートリング
    を介して対向することを特徴とするバタフライ弁の弁箱
    シート構造。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100354557C (zh) * 2005-09-30 2007-12-12 刘工勤 一种蝶形阀的密封配置
JP2017133686A (ja) * 2016-01-22 2017-08-03 株式会社栗本鐵工所 多重偏心形バタフライ弁

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