JP2005098351A - Triple eccentric butterfly valve - Google Patents
Triple eccentric butterfly valveInfo
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Abstract
Description
この発明は、三重偏心バタフライ弁に関するものである。 The present invention relates to a triple eccentric butterfly valve.
三重偏心バタフライ弁は、バタフライ弁の中でも特殊なものである。すなわち、バタフライ弁は円管状の流体通路を持った弁本体と、弁本体の流体通路内で弁軸を中心として回動可能とされた弁体とからなるものである。このように、弁体は弁軸を中心として回動されるものであるから、弁軸は弁体に片寄って付設されることは少ない。 The triple eccentric butterfly valve is a special type of butterfly valve. That is, the butterfly valve is composed of a valve body having a circular fluid passage and a valve body that is rotatable around the valve shaft in the fluid passage of the valve body. Thus, since the valve body is rotated about the valve shaft, the valve shaft is rarely attached to the valve body.
ところが三重偏心バタフライ弁では、弁体に弁軸が片寄って付設される。すなわち、弁軸は弁体の外周を連ねる平面から外れ、平面の一方がわに突出して付設され、一次偏心している。また、三重偏心バタフライ弁では、弁軸が弁体の中心から一方へ片寄って付設され、二次偏心している。さらに弁本体では、弁体の外周に密接する弁座面が1つの傾斜した円錐面上にあって三次偏心している。このような一次から三次までの偏心を重ねたバタフライ弁が三重偏心バタフライ弁であって、このようなバタフライ弁は、特開昭62−83563号公報、特開平11−148563号公報などに記載されて公知である。
三重偏心バタフライ弁は、弁の全閉時に弁体と弁本体との間から流体が漏れるのを防ぐために、普通のバタフライ弁と同様に、弁本体がわにシートリングが付設される。このシートリングは、その内周面を弁体外周に密接させることにより、弁の全閉を確保する。このシートリングの内周面が、弁座面を構成することとなっている。 In the triple eccentric butterfly valve, in order to prevent fluid from leaking from between the valve body and the valve body when the valve is fully closed, the valve body is provided with a seat ring in the same manner as a normal butterfly valve. This seat ring ensures that the valve is fully closed by bringing its inner peripheral surface into close contact with the outer periphery of the valve body. The inner peripheral surface of the seat ring constitutes a valve seat surface.
三重偏心バタフライ弁は、とくに高温高圧の流体を制御するのに用いられる。三重偏心バタフライ弁は僅かな力で弁体の外周を全面にわたって弁座面から同時に離すことができるので、弁を全閉状態から開き始めるのが容易である、という利点を持っている。ところが、弁体を全周にわたって同時に離すことができるという利点は、反面において弁が低い開度のとき、流体の流れを制御し難い、という問題を生じる。 Triple eccentric butterfly valves are particularly used to control high temperature and high pressure fluids. The triple eccentric butterfly valve has the advantage that it is easy to start opening the valve from the fully closed state because the entire outer periphery of the valve element can be separated from the valve seat surface simultaneously with a slight force. However, the advantage that the valve bodies can be separated simultaneously over the entire circumference causes a problem that it is difficult to control the flow of fluid when the valve has a low opening.
この問題を解決するには、弁体の外周の厚みを全周にわたって大きくすればよいことは容易に考えられる。ところが、そのようにしたのでは、弁体を開閉する際にシートリングの内周面を損傷し易くなり、また弁体の全開時に、弁体の厚みが流体の流れを遮ることとなって大量の流体を流すことができない、という問題を生じる。 In order to solve this problem, it can be easily considered that the thickness of the outer periphery of the valve body may be increased over the entire circumference. However, in such a case, when opening and closing the valve body, the inner peripheral surface of the seat ring is easily damaged, and when the valve body is fully opened, the thickness of the valve body blocks the flow of fluid. This causes a problem that the fluid cannot flow.
特開2003−161374号公報は、上述の問題を解決するための1つの提案を示している。すなわち、この公報は、三重偏心バタフライ弁において弁軸の中心を通り弁軸に垂直な平面で切断したときの形状を図1に示したようにして、上述の問題を解決することとしている。
図1では、弁本体1内に弁軸2を中心として回動可能に弁体3が付設されて、バタフライ弁が構成されている。このバタフライ弁では、弁軸2が弁体3の外周を連ねる平面から長さXだけ突出していて、一次偏心している。また、弁軸2が弁体3の中心から長さYだけ一方へ片寄っていて、二次偏心している。さらに、弁本体1に付設されているシートリング4の内周面は、Sを頂点とする点線で示した傾斜円錐面R上にあって、弁座面を形成して三次偏心している。図1は、このような三重偏心バタフライ弁において上述の問題の解決を図っている。
In FIG. 1, a
図1が示す上記問題の解決策は次のとおりである。すなわち、図1において弁体3の上側をオリフィス側と呼び、弁体3の下側をノズル側と呼ぶことにすると、弁体3のオリフィス側の外周面32を弁体3の表面31から垂直に延びる円周面とし、ノズル側の外周面33を表面31から斜めに延びる円錐台面とし、円錐台面は表面31から裏面34へ向かって広がるように傾斜するものとしている。それとともに弁体3の肉厚を外周面に近づくに従って、次第に大きくしている。ここでオリフィス側と云うのは、弁軸2が片寄って付設されている弁体3の半部であり、ノズル側と云うのは、その余の弁体3の半部、云いかえると、弁軸が片寄って付設されていない側の弁体3の半部である。なお、35は弁体3における弁軸支持部である。
The solution to the above problem shown in FIG. 1 is as follows. That is, in FIG. 1, when the upper side of the
特開2003−161374号公報は、図1に示したように、弁体3の肉厚を外周面に近づくほど大きくしている。そのために、弁全開時の流量を低下させている。しかし肉厚を大きくしている程度は僅かであり、しかも厚みの変化をなめらかにしているので、弁全開時の流体の減少は僅かである。しかし、それにしても全開時の流量が減少するという問題を残していることは否めない。そこで、さらに別の手段により、弁体の低開度領域で流体制御を容易にする手段の出現が望まれた。
In JP-A-2003-161374, as shown in FIG. 1, the thickness of the
この発明は上述の要望に応じて生れたものである。すなわち、この発明は、三重偏心バタフライ弁において低い開度領域で流体量を容易に制御できて、しかも弁の全開時に大量の流体を流すことができるようにするとともに、弁座面でのシールを完全にして、しかも全閉から円滑に弁を開くことができるようにしようとするものである。 The present invention was born in response to the above-mentioned demand. That is, the present invention makes it possible to easily control the amount of fluid in a low opening region in a triple eccentric butterfly valve, and to allow a large amount of fluid to flow when the valve is fully opened, and to seal the valve seat surface. It is intended to be able to open the valve completely and smoothly from the fully closed position.
これまでは、三重偏心バタフライ弁では、全閉時には特開2003−161374号公報が示しているように、弁体表面31を流体の流れ方向、すなわち、流体通路の中心軸方向に垂直に保持して来た。これは流体を全閉にする際に採用する手段として最も合理的であると考えられたからである。ところが、この発明者は三重偏心バタフライ弁の全閉時に、弁体表面31を弁体が開く方向と反対方向に僅かに傾斜させておくと、弁体外周縁の肉厚を大きくしなくても、低い開度領域で流体量の調節が容易と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。
Until now, in the triple eccentric butterfly valve, when fully closed, the
この発明は、円管状の流体通路を持った弁本体と、流体通路内に弁軸を中心として回動可能に付設された弁体とからなるバタフライ弁のうち、弁体は、弁軸が弁体外周面を連ねる平面から突出して付設されるとともに、弁軸が弁体中心から外れて一方がわに片寄って付設されており、弁体外周に密接する弁本体の弁座面は、弁体に対して弁軸と反対がわに頂点を持った1つの傾斜した円錐面となっている三重偏心バタフライ弁において、弁体は弁軸の付設されていない側の表面を実質的に平面とし、オリフィス側の外周面を上記表面から垂直に延びる円周面とし、ノズル側の外周面を上記表面から裏面へ向かって次第に広がる円錐台面とし、弁の全閉時には、弁体表面がノズル側をオリフィス側よりも弁軸付設側と反対方向に突出させて、弁本体内で傾斜した状態にされることを特徴とする、三重偏心バタフライ弁を提供するものである。 The present invention relates to a butterfly valve comprising a valve body having a tubular fluid passage and a valve body rotatably provided around the valve shaft in the fluid passage. The valve body is attached so as to protrude from the plane connecting the outer peripheral surfaces of the body, and the valve shaft is attached to the outer side of the valve body with one side being offset from the center of the valve body. In the triple eccentric butterfly valve which is one inclined conical surface having an apex on the opposite side of the valve shaft, the valve body has a substantially flat surface on the side where the valve shaft is not provided. The outer peripheral surface on the orifice side is a circumferential surface extending perpendicularly from the surface, the outer peripheral surface on the nozzle side is a truncated cone surface that gradually spreads from the surface to the back surface, and when the valve is fully closed, the valve body surface is the orifice on the nozzle side. The valve protrudes in the opposite direction to the valve shaft installation side from the side. Characterized in that it is in an inclined state in the body, there is provided a triple offset butterfly valve.
この発明では、弁体は、弁軸が弁体外周面を連ねる平面から突出して付設され、一次偏心するとともに、弁軸が弁体中心から外れて一方がわに片寄って付設され、二次偏心しているので、弁の全閉状態から弁体を開き始めるとき、弁体が弁本体の弁座面から同時に離れ易く、またノズル側の外周面がオリフィス側の外周面より大きく移動することとなる。このとき、弁体ではオリフィス側の外周面が弁体表面から垂直に延びる円周面とされ、ノズル側の外周面が円錐台面とされ、しかも全閉状態では、ノズル側の外周面がオリフィス側の外周面よりも、弁軸付設側と反対側へ突出しているから、回動の初めにはノズル側に小さな隙間が生じるだけとなり、従って隙間を通って流れる流体の全量を低く押さえることができる。このため弁体の低い開度領域で流体量を容易に制御することができる。 In the present invention, the valve body is attached to the valve shaft so as to protrude from the plane connecting the outer peripheral surface of the valve body, and is eccentric in the primary direction. Therefore, when the valve body starts to open from the fully closed state of the valve, the valve body is easily separated from the valve seat surface of the valve body at the same time, and the outer peripheral surface on the nozzle side moves more than the outer peripheral surface on the orifice side. . At this time, in the valve body, the outer peripheral surface on the orifice side is a circumferential surface extending perpendicularly from the surface of the valve body, the outer peripheral surface on the nozzle side is a truncated cone surface, and in the fully closed state, the outer peripheral surface on the nozzle side is the orifice side. Since it protrudes to the opposite side of the valve shaft mounting side from the outer peripheral surface of the nozzle, only a small gap is formed on the nozzle side at the beginning of rotation, and therefore the total amount of fluid flowing through the gap can be kept low. . For this reason, the amount of fluid can be easily controlled in a low opening region of the valve body.
その上に、弁体は表面を実質的に平面とし、裏面側では外周の肉厚を大きくしていないので、弁の全開時に大量の流体を流すことができる。さらに、弁座面を傾斜した円錐面として、三重偏心バタフライ弁としているから、シールを完全にし、しかも全閉から円滑に弁を開くことができる。この発明は、このような効果をもたらすものである。 In addition, the valve body has a substantially flat surface, and the outer wall thickness is not increased on the back surface side, so that a large amount of fluid can flow when the valve is fully opened. Furthermore, since the valve seat surface is an inclined conical surface and a triple eccentric butterfly valve is used, the seal can be completely opened and the valve can be opened smoothly from the fully closed state. The present invention provides such an effect.
この発明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2は、この発明に係る三重偏心バタフライ弁が全閉状態にあるとき、弁軸の中心を通り弁軸に垂直な平面で、弁を切断したときの断面図である。図3は、図2に示したこの発明に係る三重偏心バタフライ弁が、全閉状態から約15度の角度だけ開いたときの状態を示す同様な断面図である。図4は、この発明に係る三重偏心バタフライ弁の流量特性曲線を示す。 An embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings as follows. FIG. 2 is a cross-sectional view of the valve when the triple eccentric butterfly valve according to the present invention is cut off on a plane passing through the center of the valve shaft and perpendicular to the valve shaft when the valve is fully closed. FIG. 3 is a similar cross-sectional view showing the state when the triple eccentric butterfly valve according to the present invention shown in FIG. 2 is opened by an angle of about 15 degrees from the fully closed state. FIG. 4 shows a flow characteristic curve of the triple eccentric butterfly valve according to the present invention.
図1と図2とを比較すると明らかなように、図2に示したこの発明に係る三重偏心バタフライ弁は、図1に示した公知の三重偏心バタフライ弁に比べて、弁体の形状とその取付状態とを異にしている。すなわち、図1も図2も何れも三重偏心バタフライ弁の全閉状態を示しているところ、この発明に係る三重偏心バタフライ弁では、弁体5が一様な厚みを持ち、表面51を弁本体1内で斜めに傾斜させた状態となっているが、公知の弁体3は外周ほど厚みが大きくされて、表面31が弁本体1内で流体通路の中心軸に垂直になっている、という点で異なっている。
As is apparent from a comparison between FIG. 1 and FIG. 2, the triple eccentric butterfly valve according to the present invention shown in FIG. 2 is different from the known triple eccentric butterfly valve shown in FIG. The mounting state is different. That is, both FIG. 1 and FIG. 2 show the fully closed state of the triple eccentric butterfly valve. In the triple eccentric butterfly valve according to the present invention, the
図2に示した弁体5は、図1に示した弁体3と同様に、オリフィス側の外周面52を弁体5の表面51に対して垂直に延びる円周面とし、またノズル側の外周面53を表面51から遠ざかるに従って次第に広がる円錐台面としている。また弁体5は、表面51を実質的に平面とし、弁軸2を支えている部分55を除いては裏面54をも実質的に平面としている。従って、弁体5は実質的に一様な厚みを持っている。
2, the
弁体5は、全閉状態において、表面51が弁本体1の流体通路の中心軸に垂直な表面よりも僅かに傾いている。従ってまた、表面51はシートリング4の側面を連ねる平面に対しても同じように傾いている。その傾く方向は、ノズル側がオリフィス側よりも弁軸2の付設側と反対方向へ突出する方向である。この方向は、またシートリング4の弁座面が構成する円錐の頂点が存在する方向である。この傾斜は僅かであって、その傾斜角αは2〜5度の範囲内である。
In the fully closed state, the
三重偏心バタフライ弁では、弁体5の厚みがシートリング4の厚みよりも大きくされる。従って、弁体5が弁軸2の付設側と反対側へノズル側を突出させてオリフィス側を後退させているということは、円錐台面53の前半部をシートリング4の内周面から突出させていることになる。
In the triple eccentric butterfly valve, the thickness of the
そこで、この発明に係る三重偏心バタフライ弁へ、流体を弁軸2の付設方向と反対がわから矢印Pに沿って流すこととし、弁体5を全閉状態から僅かな角度、例えば約15度だけ矢印Q方向へ回動させて開くと、バタフライ弁は図3に示したような状態となる。
Accordingly, the fluid is caused to flow along the arrow P opposite to the direction in which the
この発明に係る三重偏心バタフライ弁は、もとは図2の状態にあって弁体5が傾斜していたから、始めから図1に示したように弁体3が流体通路の中心軸に垂直になっていた従来の三重偏心バタフライ弁に比べると、弁体5が流体通路の中心軸に垂直になるまで弁体5を余分に回動させることになる。しかも、この発明に係る三重偏心バタフライ弁では、弁体を開き始めた時点から流体が流れるから、従来のものより長い時間かけて従来と同じ開き度に達することとなる。従って、この発明に係る三重偏心バタフライ弁は、開弁の初期に、従来のものよりも長い時間かけて徐々に同じ流量変化をもたらすことになるから、時間あたりの流量の変化は少ないことになり、従って初期の流量調節が容易となる。
Since the triple eccentric butterfly valve according to the present invention is originally in the state of FIG. 2 and the
実際に、この発明に係る三重偏心バタフライ弁について流量特性曲線を示すと、図4のようになる。図4は、横軸に弁の開度を示す角度を取り、縦軸に流量係数を取って、三重偏心バタフライ弁の流量特性曲線を示している。図4の曲線Bは、この発明に係る三重偏心バタフライ弁の流量特性曲線を示し、曲線Aは、同じ弁体を使用し、弁体表面を流体通路の中心軸に垂直に向けて全閉状態とした従来の三重偏心バタフライ弁の流量特性曲線を示している。図4によれば、弁体が40度の角度までの低い開度では、この発明に係る三重偏心バタフライ弁の方が、従来のものより流量係数が小さいから、開弁初期の流量制御は容易であり、弁体が40度以上開いた状態では流量係数が変りのないものであることが判明する。この発明は、このような意外な効果をもたらすものである。 Actually, a flow characteristic curve of the triple eccentric butterfly valve according to the present invention is shown in FIG. FIG. 4 shows a flow rate characteristic curve of the triple eccentric butterfly valve, with the horizontal axis representing the valve opening angle and the vertical axis representing the flow coefficient. A curve B in FIG. 4 shows a flow characteristic curve of the triple eccentric butterfly valve according to the present invention. The curve A uses the same valve body and is in a fully closed state with the valve body surface perpendicular to the central axis of the fluid passage. The flow characteristic curve of the conventional triple eccentric butterfly valve is shown. According to FIG. 4, at a low opening of the valve body up to an angle of 40 degrees, the triple eccentric butterfly valve according to the present invention has a smaller flow coefficient than the conventional one, so that the flow control at the initial stage of valve opening is easy. Thus, it is found that the flow coefficient remains unchanged when the valve body is opened by 40 degrees or more. The present invention provides such an unexpected effect.
1 弁本体
2 弁軸
3 従来の弁体
4 シートリング
5 この発明の弁体
31、51 弁体表面
32、52 弁体のオリフィス側の外周面
33、53 弁体のノズル側の外周面
34、54 弁体の裏面
35、55 弁軸支持部
A 従来の三重偏心バタフライ弁の流量特性曲線
B この発明に係る三重偏心バタフライ弁の流量特性曲線
DESCRIPTION OF
Claims (2)
2. The triple eccentric butterfly valve according to claim 1, wherein an angle of inclination of the valve body surface is in a range of 2 to 5 degrees from a plane perpendicular to the central axis direction of the fluid passage.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003331389A JP2005098351A (en) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | Triple eccentric butterfly valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003331389A JP2005098351A (en) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | Triple eccentric butterfly valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2005098351A true JP2005098351A (en) | 2005-04-14 |
Family
ID=34460070
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003331389A Withdrawn JP2005098351A (en) | 2003-09-24 | 2003-09-24 | Triple eccentric butterfly valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005098351A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102734478A (en) * | 2011-04-08 | 2012-10-17 | 吴树源 | Elastic limit eccentric shaft butterfly valve |
KR101313050B1 (en) | 2011-03-08 | 2013-10-14 | 주식회사 쓰리젯 | Valve and rising stem ball valve with groove |
JP2021076087A (en) * | 2019-11-12 | 2021-05-20 | クノールブレムゼ商用車システムジャパン株式会社 | Exhaust pipe on/off-valve device |
KR102383952B1 (en) * | 2020-10-16 | 2022-04-06 | 이병순 | Butterfly Valve Provided With Slanted Disc |
-
2003
- 2003-09-24 JP JP2003331389A patent/JP2005098351A/en not_active Withdrawn
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A761 | Written withdrawal of application |
Effective date: 20051110 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 |