JP2005030435A

JP2005030435A - バタフライ弁

Info

Publication number: JP2005030435A
Application number: JP2003193298A
Authority: JP
Inventors: Jiro Kamezawa; 二郎亀澤
Original assignee: Tomoe Technical Research Co Ltd
Current assignee: Tomoe Technical Research Co Ltd
Priority date: 2003-07-08
Filing date: 2003-07-08
Publication date: 2005-02-03

Abstract

【課題】低温流体を流す管にバタフライ弁を付設した場合、バタフライ弁はその表面で結露を起こすので、バタフライ弁を断熱材で被覆して結露を防ぐこととされるが、バタフライ弁に付設された駆動装置は、断熱材で被覆することが困難であるため、被覆以外の方法で駆動装置の結露を防ぐことが必要とされるので、この必要に応じたものを提供する。
【解決手段】バタフライ弁の首部を構成する筒状体を長さ方向に二分して、弁本体と一体の基部と、その余の先端部とに分け、基部と先端部との接続面を弁軸に垂直な平坦面とし、平坦面上に互いに嵌まり合う多角形の凸部と凹部とを設け、その一部を嵌合面とする。
【選択図】図２

Description

【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。
【０００２】
【従来の技術】
バタフライ弁は、弁本体に設けた円管状の流体通路内に、円板状の弁体を回動可能に付設し、弁体の回動により流体通路を開閉させて、通路内を流れる流体を調節するのに用いられる。従って、バタフライ弁は、円管状の流体通路を持った剛性材料製の弁本体と、弁本体の流体通路内に弁軸により回動可能に付設された剛性材料製の円板状の弁体とを主な構成材料としているが、そのほかに、弁体が流体通路を全閉にするためにシートリングが必要とされる。シートリングは弾性材料で作られていて、流体通路の壁面に固定されて、これに弁体の外周が密接できるようにされる。
【０００３】
バタフライ弁を空気調和装置の管に付設して、管に冷媒を流すときは、管及びバタフライ弁の表面に空気中の水分が凝結して、いわゆる結露を起こすことがある。結露によって生じた水は水滴となって落下し、付近を汚して種々の弊害をもたらす。そのため、管及びバタフライ弁はその表面で結露しないような処理が施される。
【０００４】
結露の防止は断熱材で被覆すれば足りる。従って、管のように形状が簡単なものは、これに結露防止の対策を施すことは容易である。バタフライ弁は、管に比べると形状がやや複雑であるため、管よりは結露防止対策を施すことが困難とされるが、それでもこれに結露防止の対策を施すことはさほど困難ではない。バタフライ弁には弁体を回動させるために駆動装置が付設されるが、この駆動装置は、形状が複雑なためにこれに結露防止対策を施すことは困難である。
【０００５】
そこで駆動装置には直接結露防止対策を施さないで、代わりにバタフライ弁と駆動装置との間に断熱材料を介在させて、バタフライ弁の冷熱が駆動装置に伝わらないようにしようと試みられた。その一例は特許第３０２６２５１号公報に記載されている。この公報は、駆動装置がフランジを介してバタフライ弁に付設される関係から、フランジを断熱性の合成樹脂で構成して、フランジによりバタフライ弁の冷熱が駆動装置に伝わらないようにすることを提案している。
【０００６】
特許第３０２６２５１号公報の提案によれば、バタフライ弁を流れる流体がさほど低温でない場合には、駆動装置における結露を充分に防ぐことができる。ところが、流体がさらに低温になると、フランジの断熱だけでは冷熱の伝導を防ぎ切れなくなり、駆動装置において結露が生じることとなる。そこで、この点を改良する必要が生じた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、上述の必要に応じて生れたものである。この発明は、バタフライ弁から駆動装置への冷熱の伝導を一層少なくして、駆動装置での結露を防止しようとするものである。一般に、駆動装置はバタフライ弁の首部の先に付設されるから、この発明は、首部の一部までも断熱性の材料で構成して駆動装置への冷熱の伝導を防ごうとする考えに基づいている。すなわち、この発明は、バタフライ弁の首部を長手方向に沿って二分して基部と先端部とに分け、基部は弁本体と一体にして弁本体と同じ材料で構成するが、その余の先端部は断熱性の硬質材料で構成して、駆動装置への冷熱の伝導を防ぐことを骨子とするものである。この発明は、それだけにとどまらず、基部と先端部との接続を容易にし、これによって製造が容易で、安価に提供できる実用的なバタフライ弁を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題解決のための手段】
バタフライ弁の首部は筒状体の中に弁体回動用の弁軸が貫通している。従って、首部の筒状体を基部と先端部との接続によって構成するときは、基部と先端部とが軸心を共通にして接続されなければならない。また、首部は、使用中に弁体回動時に大きな捩り力を受けるから、接続部は大きな捩り力を受けても変形しないような強固なものでなければならない。
【０００９】
上記の要求に適う接続部としてこの発明者は基部と先端部との接続面を弁軸に垂直な平坦面とし、さらに平坦面上に互いに嵌まり合う多角形の凸部と凹部とを形成し、凸部の外壁面と凹部の内壁面とを上記平坦面から垂直に起立させて、外壁面と内壁面とを嵌合させることを考えた。
【００１０】
ところが、上述の内壁面と外壁面全体を嵌合面にしようとすると、嵌合面が広いために製作に多大の労力が必要とされ、従って製造が困難であり、また嵌め合わせも困難となることが判明した。
【００１１】
そこで、この発明者はさらに検討を重ねた結果、弁の首部としては上述の内壁面と外壁面とをすべて嵌合面とする必要がないことを見出した。すなわち、上述の内壁面と外壁面を多角形にし、多角形の各辺に相当する平面の一部だけを嵌合面とし、その余の部分はこの嵌合面より突出しないようにするだけで、バタフライ弁の首部としては捩れに対して充分耐えるものであることを見出した。
【００１２】
さらに、この発明者は、上述のようにして嵌合面を形成し、しかもその嵌合面を基部と先端部との接続面に対して垂直に起立させておいて、凸部と凹部とを嵌め合わせると、基部と先端部とを同心に容易に接続でき、従ってバタフライ弁の組み立てが容易になることを見出した。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。
【００１３】
この発明は、円管状の流体通路を持った弁本体と、上記流体通路内に弁軸により回動可能に付設された円板状の弁体とからなるバタフライ弁において、弁体を回動させるがわの弁軸を包囲している弁首部の筒状体を、長手方向に分割して弁本体と一体の基部と、その余の先端部とに分ち、先端部を基部とは異なった断熱性の硬質材料で構成し、基部と先端部との接続面を弁軸に垂直な平坦面とし、平坦面上に互いに嵌まり合う多角形の凸部と凹部とを形成し、凸部の外壁面と凹部の内壁面を上記平坦面から垂直に起立させるとともに、対向する壁面の少なくとも一方の平面部分に部分的に突出部を設けてその余の壁面を突出部より窪ませておき、突出部を対向する壁面への嵌合部とし、凸部を凹部へ陷入させることにより、基部と先端部とを同心に接続可能とし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。
【００１４】
【発明実施の態様】
この発明に係るバタフライ弁を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の正面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図３は、図２に示したバタフライ弁の一部のＢ−Ｂ線断面図である。図４は、図３に示した基部６の矢印Ｃ方向の平面図である。図５は、図１に示したバタフライ弁の先端部７の拡大正面図である。図６は、図５に示した先端部７の下端を矢印Ｄ方向から見た底面図である。図７は、この発明で用いられる凹部６１の詳細を示した拡大平面図である。
【００１５】
この発明に係るバタフライ弁は、図１〜図３に示したように、円管状の流体通路１１を持った弁本体１と、上記流体通路１１内に弁軸３により回動可能に付設された円板状の弁体２とで構成されている。弁本体１と弁体２との間にはゴムのような弾性材料で作られたシートリング４が介在している。
【００１６】
弁軸３は、図２に示したように、弁体２を駆動させるがわの弁軸３１と、弁体２を単に支持して弁体に随伴して回動するだけの弁軸３２とで構成されている。弁体２を駆動させるがわの弁軸３１は弁軸３２より長くて、その外がわには弁の首部５を構成する筒状体が存在している。
【００１７】
この発明に係るバタフライ弁は、筒状体が長手方向に分割されて、基部６と先端部７とで構成され、基部６は弁本体１と一体となっている。基部６は、弁本体１と同じ材料、例えば鋳鉄で作られているが、先端部７は基部とは異なる材料、すなわち断熱性の硬質材料で作られている。
【００１８】
この発明は、バタフライ弁の首部５を基部６と先端部７との接続により構成し、先端部７を断熱性材料で構成して、先に付設される駆動装置での結露を防止する点に特色を持っている。また、この発明は、基部６と先端部７とが同一心軸に並ぶように接続することを容易にするとともに、接続部において弁の使用中に捩れが生じないようにした点に特色を持っている。
【００１９】
そのために、この発明では基部６と先端部７との接続面８は、これを弁軸３に垂直な平坦面とする。また、平坦面上には、基部６がわでは図３に示したように凹部６１を形成し、先端部７がわでは図５に示したように凸部７１を形成することとしている。凸部７１と凹部６１とは互いに嵌まり合う多角形状とされる。図示の例では多角形がかどの丸められた長方形とされている。凸部７１と凹部６１とを多角形状にするときは、弁首部５はこれに見合った多角形断面を持ったものとすることが好ましい。
【００２０】
凸部７１と凹部６１とは、その何れを基部６又は先端部７に設けてもよいが、好ましいのは図３及び図５に示したように、凹部６１を基部６がわに設け、凸部７１を先端部７がわに設けることである。
【００２１】
基部６は、図３及び４に示したように、先端部７との接続面８にかどの丸められた長方形の平坦面６０を備えている。平坦面６０は、図２に示したように、弁軸３に垂直に延びている。また基部６は、内部に弁軸３を通すための円形の弁軸挿通孔１２を備えている。平坦面６０には凹部６１が開口している。凹部６１の内壁面６２は平坦面６０から垂直に起立しており、基部６の外面と相似の環状に延びている。その結果、凹部６１が形成されたあとの平坦面６０は、ほぼ長方形の枠となって残り、その枠は等しい幅をもって囲繞する長方形枠の端面を形成するものとなっている。
【００２２】
凹部６１の底にはほぼ菱形の凹み６３が形成されている。凹み６３は弁軸３を包囲するパッキンを収容するためのものであって、パッキンを固定するためのネジ孔６４を備えている。
【００２３】
また凹部６１の底の一部には、長方形の対向する一組の隅に隆起部６５が形成されている。隆起部６５は凹部６１の深さの半分ほどのところに頂面を置いている。隆起部６５にはボルトの係止孔６６が穿設されている。ボルト係止孔６６は、のちに述べるように、先端部７から挿通されるボルトの先を固定して、先端部７を基部６に固定するためのものである。
【００２４】
基部６は弁本体と一体に作られる。弁本体は鉄などの金属の鋳造により作られることが多い。従って、基部６の凹部６１の内壁面６２は、そのまま嵌合面とすることができるほど精密に形成することが困難である。従って、内壁面６２は切削などのあと加工によって形成される。
【００２５】
他方、先端部７は、図５及び図６に示したように、一端に基部６への接続のための平坦面７０を備えている。平坦面７０には凸部７１が形成されるが、凸部７１はかどが丸められた長方形を呈しており、その外壁面７２は、平坦面７０から垂直に起立している。外壁面７２は、凸部７１が凹部６１内へ陷入されたとき、凹部６１の内壁面６２と接触し、内壁面６２と嵌合しなければならない。
【００２６】
凸部７１の内側は空洞とされて、弁軸が挿通できるようにされている。また、凸部７１の対向する２つの隅部にはボルト挿通孔７３が穿設されている。凸部７１はボルト挿通孔７３を避けて枠状に形成されている。先端部７は、図５に示したように、ボルト挿通孔７３の延長部の周りが切欠されて、窪み７４を備えている。窪み７４は、ボルト挿通孔７３にボルトを通して回転させるための治具を動かすためのものである。
【００２７】
先端部７の他端にはフランジ７５が付設される。フランジ７５はバタフライ弁の弁体を回動させるための駆動装置を付設するためのものである。先端部７は凸部７１からフランジ７５までを断熱性材料で一体に作られる。断熱性材料としては、硬質の合成樹脂が多く用いられる。合成樹脂を材料として先端部７を作るときは、射出成形法又はトランスファ成形法などの方法が採用されるので、一般に先端部７は正確な形状に成形される。従って、先端部７ではあと加工によって外壁面７２を正確な嵌合面とする必要がない。
【００２８】
先端部７を構成する合成樹脂としては色々なものを用いることができる。熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂、メラミン樹脂を用いることができ、熱可塑性樹脂としてはＡＢＳ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリフェニレンサルファイド樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等を用いることができる。
【００２９】
先端部７の凸部７１を基部６の凹部６１に陷入させて先端部７を基部６に接続するときは、外壁面７２を全面にわたって内壁面６２と嵌合させるのが好都合のように思われる。ところが、外壁面７２を全面にわたって内壁面６２に嵌合させるように両壁面を作るには、多大の労力が必要とされ、従って容易でない。そればかりでなく、外壁面７２を全面にわたって内壁面６２と嵌合するように両壁面を作ったのでは、凸部７１を凹部６１内に陷入させること自体が却って困難となることが判明した。
【００３０】
そこで、この発明では図７に示したように基部６の内壁面６２をあと加工によって形成する場合には、内壁面６２のすべてを嵌合部としないで、ところどころに突出部６７を形成して、突出部６７が嵌合部を形成することとする。実際の操作としては突出部６７を突出させた状態にして残し、その他の部分を切削して、その他の部分が突出部６７より突出しないように窪ませて、外壁面７２への嵌合面とする。これによって嵌合面の付設が容易となる。
【００３１】
突出部６７は凹部６１の深さの一部であってもよいが、深さの全体にわたることが好ましい。
【００３２】
【発明の効果】
この発明によれば、バタフライ弁の弁体回動がわの弁軸を包囲している弁首部の筒状体を長手方向に分割して、弁本体と一体の基部とその余の先端部とに分ち、先端部を基部とは異なった断熱性の硬質材料で構成することとしたから、フランジ部だけでなく首部の一部までも断熱性材料で構成されているために、弁本体からの冷熱は先端部によって駆動装置への伝導が防がれ、従って駆動装置での結露を一層効率よく防ぐことができる。
【００３３】
また、基部と先端部との接続面を弁軸に垂直な平坦面とし、平坦面上に互いに嵌まり合う多角形の凸部と凹部とを設け、凸部の外壁面と凹部の内壁面とを上記平坦面に対して垂直に起立させることとしたので、凸部を凹部内に陷入させることにより、先端部と基部とを同心に容易に接続することができ、従って先端部と基部とにわたって弁軸を支障なく設置することができる。
【００３４】
その上に、凸部と凹部との間の対向壁面では、少なくとも一方の平面部分に部分的に突出部を設け、その余の壁面を突出部より窪ませて突出部を嵌合面としたから、嵌合面の作成が容易であり、また凸部と凹部との嵌合も容易となっている。こうして凸部を凹部へ陷入させて、容易に先端部を基部に同心に接続することができる。この発明は、このような利益を与えるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明に係るバタフライ弁の正面図である。
【図２】図１に示したこの発明に係るバタフライ弁のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】図２に示したバタフライ弁の一部のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】図３に示した基部６の矢印Ｃ方向の平面図である。
【図５】図１に示したバタフライ弁の先端部７の拡大正面図である。
【図６】図５に示した先端部７の矢印Ｄ方向の底面図である。
【図７】この発明で用いられる凹部６１の拡大平面図である。
【符号の説明】
１弁本体
２弁体
３、３１、３２弁軸
４シートリング
５首部
６基部
７先端部
８接続面
１１流体通路
１２弁軸挿通孔
６０平坦面
６１凹部
６２内壁面
６３凹み
６４ネジ孔
６５隆起部
６６ボルト係止孔
６７突出部
７０平坦面
７１凸部
７２外壁面
７３ボルト挿通孔
７４窪み
７５フランジ

Claims

円管状の流体通路を持った弁本体と、上記流体通路内に弁軸により回動可能に付設された円板状の弁体とからなるバタフライ弁において、弁体を回動させるがわの弁軸を包囲している弁首部の筒状体を、長手方向に分割して弁本体と一体の基部と、その余の先端部とに分ち、先端部を基部とは異なった断熱性の硬質材料で構成し、基部と先端部との接続面を弁軸に垂直な平坦面とし、平坦面上に互いに嵌まり合う多角形の凸部と凹部とを設け、凸部の外壁面と凹部の内壁面を上記平坦面に対して垂直に起立させるとともに、対向する壁面の少なくとも一方の平面部分に部分的に突出部を設け、その余の壁面を突出部より窪ませて突出部を嵌合面とし、凸部を凹部へ陷入させることにより、基部と先端部とを同心に接続させることを特徴とするバタフライ弁。
基部と先端部との間をボルト又はネジで固定して抜止状態とすることを特徴とする、請求項１に記載のバタフライ弁。
先端部がわに凸部を設け、基部がわに凹部を設け、凸部に近接して先端部がわに弁軸に平行に向かうボルト挿通孔を穿設し、接続時にボルト挿通孔からのボルトの先があたる基部がわ部分にボルト先の係止部を設け、ボルトにより先端部と基部とを抜止状態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。
先端部のボルト挿通孔の周りに、ボルト回転のための治具を挿入し作動させるに足る窪みを設けたことを特徴とする、請求項３に記載のバタフライ弁。
ボルトが六角穴つきボルトであることを特徴とする、請求項２−４の何れか１つの項に記載のバタフライ弁。
先端部が合成樹脂で成形されたものであ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。