JP4097808B2 - Butterfly valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、冷温水、冷媒、その他の流体の開閉或は流量制御を行うためのバタフライ弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
バタフライ弁は、軽量でコンパクトであり、操作性が良好であるため、建築設備や空調設備或いはその他の分野に広く利用されている。
しかし、このバタフライ弁は、適用流体が冷水や冷媒など周囲温度より低い場合、熱伝導により弁本体や弁本体に搭載したアクチュエータなどが結露しやすくなり、結露による錆びの発生や、結露により水滴の滴下等の問題があるため、従来より結露対策を施した各種のバタフライ弁、例えば、特開平5−126260号公報及び特開平8−270802号公報が提案されている。
【0003】
これらの公報は、何れも弁箱とネック部の接合方法は、弁箱の鋳造成形時に鋳込みによるネック部のインサート成形によって一体成形している。
この場合の鋳込み成形は、弁箱とともにネック部も成形用金型内にインサートする必要があり、また、ステム穴用の成形ピンは、上下に分割したピンを使用し、上下のステム穴にそれぞれ成形ピンを挿入して成形するようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の従来例によると、特に次のような問題点を有している。まず、アルミダイカストで成形する場合は、インサート成形するためにサイクルタイムが長くなり、生産効率が悪く、しかも、上下のステム穴を通して成形ピンを貫通することはできないので、上下のステム穴にそれぞれ成形ピンを挿入する必要があり、そのため、上下の同芯度が悪くなり、結局、成形後の切削加工が必要になって生産効率が低下する欠点を有している。
【0005】
また、ステムと弁箱が接触しているので、流体の伝熱量が多くなり、駆動部に冷熱が伝わりやすく、そのため、駆動部分に結露が発生しやすい。
更には、ネック部をインサート成形する場合、ネック部の接合部には、抜け止めや回転止め用の拡管工程が必要となるため、コストアップの要因にもなると共に、ネック部と弁箱の接合部は、流体シールが難しく、成形後にその接合部位を含浸するか、または、その接合部位にシール剤を塗布する必要があり、生産効率の悪化と共にコストアップ等の原因となっていた。
【0006】
本発明は、従来の課題点を解決するために鋭意研究の結果開発したものであり、その目的とするところは、バタフライ弁を製造する際の加工レス化等による製造工程の減少と歩留まりを向上させ、もって従来品に比して著しいコストダウンを達成し、かつ結露防止も図ることができるバタフライ弁を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するため、請求項1に係る発明は、 鋳物等の型成形で形成した短円筒状の弁本体の内周面に環状シートを装着し、この弁本体と環状シートの上下対向位置に軸装したステムを介して前記環状シート内のジスクを回転自在に設けたバタフライ弁において、前記弁本体のステムを軸装支持するステム支持部と前記ステムとの間に円筒状の軸受を設け、前記ステム支持部にステムを軸装するための弁軸筒を固着すると共に、この軸受の前記環状シート側の端面に鉤部と外周突部を設け、前記鉤部を前記ステムを挿入した前記環状シートのボス部に嵌合し、前記外周突部を弁本体の内面に沿ったステム穴の縁部内面に当接するようにしたバタフライ弁である。また、請求項2に係る発明は、軸受の外周に変形可能なリブを設けたバタフライ弁である。
【0008】
環状シートを本体内面に装着する際にシートの上下対向位置に突設したボス部を、本体の上下対向位置に形成したステム穴に挿入し、さらに、ステム穴に軸受を挿入し、ボス部に軸受の鉤部を当て、ジスクとシートのシール性を確保することができる。
【0009】
また、軸受の外周にステム穴形状に倣うように縦横の変形可能なリブを設けて、内径寸法に影響しないようにした形状の軸受を挿入することによりステム穴の内径の公差を吸収することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、図面を用いて、本発明における結露防止バタフライ弁の実施形態を詳細に説明する。
図1乃至図8は、本発明のバタフライ弁における第一の実施形態を示したものであり、図中において、短円筒状に形成した本体1の上部に、オーステナイトステンレス鋼等熱伝導性の悪い金属パイプで形成した弁軸筒2を圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段により固着し、この弁軸筒2の上端に弁駆動装置等を固定する駆動部取付フランジ3を同様の固着手段により固着している。この弁軸筒2は図5,6に示すように断面が四角形状をしている。また、本体1の内面にゴム等の弾性材料を素材として成形した環状シート5を装着してボデーを形成し、このボデーの上下対向位置に同軸上に配設したステム7,8のそれぞれをシート5内に嵌挿した略円板状のジスク6に嵌入固定し、上側のステム7(以下、上ステム7)を介してジスク6を回転させることによって流路の開閉や流量制御等を行っている。
【0011】
このジスク6は、直径方向の対向位置に外周面から求心方向に向かって上ステム7と下側のステム8(以下、下ステム8)を嵌入固定する挿入部61,62が穿孔され、かつ、両挿入部61,62を連通する連通孔63が同軸上に穿孔され、さらに、上方の挿入部61にはステム7の回転を規制する二面巾部61aが内周面の直径位置に突設されている。そして、この二面巾部61aが当たるステム7の下端部を断面略小判形状に形成して、挿入部61内に嵌着したステム7の回転に伴ってジスク6が回転するようにしている。
【0012】
この場合、挿入部61の上ステム7とジスク6の結合構造は、挿入部61に一面巾部を設け、上ステム7の下端部を断面略D形形状にカットしてもよく、非円形嵌合であればよい。
【0013】
本体1は、図4等に示すように、アルミニウム製の鋳物で、ダイカストによる金型により成形したもので、その成形構造は、本体1の外周中央部分に、均厚化とヒケ防止のため、肉厚の薄い肉ヌスミ部11が形成され、この肉ヌスミ部11の巾方向に向かって補強リブ12が複数突設され、この肉ヌスミ部11を除いた本体1の両側外周部に、配管に用いる固定ボルトの位置決めを行う位置決め部13が複数突設され、さらに、外周中央部分の上下に配管芯出し用のリブ13aが設けられている。
【0014】
また、図2及び図3に示すように、本体1の上下対向位置には、後述する軸受14を介して上ステム7と下ステム8を支持するステム支持部17,18がそれぞれ形成されている。これらのステム支持部17,18は、本体1を短円筒形状に近付けてコンパクトにするため短く形成され、直径方向に沿って上ステム7、下ステム8を挿入するステム穴17a,18aがそれぞれ設けられている。さらに、上部のステム支持部17は、上ステム7を通し、かつ弁軸筒2を嵌合固着するため弁軸筒2の断面と略同形の筒状に形成され、弁軸筒2の下端を嵌着させる凹部17bが形成されている。このステム支持部17は、本例においては弁軸筒2を角パイプで成形しているので四角形筒形状に形成されている。
【0015】
ステム穴17a,18aに挿入される軸受14は、外径をステム穴17a,18aと略等しく、かつ内径を上ステム7、下ステム8と略等しく形成した円筒体で、本例においては、ステム側先端外周寄りの端面内側に鉤部14a、外側に環状の外周突部14bを形成し、他方の端面の外周側及び内周側に環状段部14cを形成してOリング15a,15bを装着してシール兼用軸受としている。
【0016】
また、本実施の形態における軸受14は、図7,8に示すように、外周に縦横に変形可能な枠状リブ14dを設けている。これにより、ステム穴17a,18aの内面を加工レスとしても公差を吸収することができる。さらに、例えば軸受14をポリアセタール等の樹脂で成形すると、リブ14d自体が弾力性を有し、より公差を吸収することができる。なお、図に示す軸受14は、中心を通る一分割面に対して直交する方向にリブ14dを突出させて、金型からの成形品の取り出しを容易にしているが、放射方向にリブを突出させても良い。
【0017】
シート5には、ステム貫通穴を有するボス部51,52が上下対向位置に突設されており、シート5を本体1内面に装着すると共にステム穴17a,18aに挿入される。そして、ボス部51,52と、ステム穴17a,18aに挿入した軸受14の鉤部14aとを嵌合させ、かつ外周突部14bをステム穴17a,18aの縁部に当接させ、これらの縁部を加工レスとしている。
【0018】
さらに、本例では、軸受14に続いて略中空円板状の軸受押圧リング16をステム穴17a,18aに挿入して、各軸受14をシート5のボス部51,52に押しつけている。この場合、軸受押圧リング16に換えてシムを装着するようにしても良い。軸受14や軸受押圧リング16は樹脂又は金属が用いられる。
【0019】
さらに、ステム支持部17,18には、上ステム7、下ステム8の抜け止め手段がそれぞれ設けられ、上ステム7、下ステム8及び軸受押圧リング16の抜けが防止されている。
【0020】
上ステム7の抜けを防止する抜け止め手段は、本例においては、上部のステム支持部17の上面にステム挿通孔24を有する中蓋板20をボルト21で固定し、この中蓋板20と軸受押圧リング16との間に短管状のスペーサ22を介在させて軸受押圧リング16の抜けを防止し、さらに、中蓋板20と軸受押圧リング16との間で、上ステム7に軸方向に対して直交する方向にピン23を嵌合若しくは軽圧入し、上ステム7が上昇しようとしても、ピン23が中蓋板20に当接して上ステム7が抜けないようにし、更に、図5等に示すように、中蓋板20の挿通孔24の直径対向位置に切り込み部25を設け、この切り込み部25位置でピン23が通過できるようにしたことにより分解・組立てを可能としている。なお、通常の開閉動作中では、ピン23と切り込み部25,25の位置が一致しないようにしてあるので上ステム7が抜け出ることは無い。
【0021】
また、下ステム8の抜けを防止する抜け止め手段は、本例においては、下部のステム支持部18の底面に底板18bをボルト18cで固定してステム穴18aを塞ぎ、軸受押圧リング16及び下ステム8の抜けを防止している。
【0022】
駆動部取付フランジ3は、底部に弁軸筒2内形と略同形の四角形状の嵌合部3aが形成され、この嵌合部3aが弁軸筒2の上端に嵌合し、さらに、上ステム7の上部を回動自在に軸受けする軸受3bをフランジ3の段部3cに嵌着している。
フランジ3の載置面も方形状に形成され、四隅にボルト固定孔3dが形成されている。この駆動取付フランジ3は、本体1と同様に、アルミダイカストによる金型で成形し、本体1と弁軸筒2とは別個に成形している。
【0023】
次に、第一の実施形態における作用例を説明する。
弁軸筒2をオーステナイトステンレス鋼等熱伝導性の悪い金属パイプで形成しているので、外気よりも温度の低い流体の制御によって本体1の温度が低下しても弁軸筒2の温度は下がらず、弁軸筒2や弁軸筒2に固定したフランジ3、更にフランジ3に固定した駆動装置(図示せず)等の表面の結露を防止できる。また、弁軸筒2を角パイプにより形成すると共に、ステム支持部17やフランジ3の嵌合部3aを角形筒状に形成しているので、本体1に対する弁軸筒2の回転及び弁軸筒2に対するフランジ3の回転を防止でき回り止めを施す必要が無い。さらに、弁軸筒2と、本体1及びフランジ3を圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段により固着しているので、弁軸筒2の長さを任意に設定することができる。
【0024】
また、両挿入部61,62を連通孔63で連通させているので、上ステム7を嵌入するだけでは内部圧力は上昇せず、下ステム8を嵌入する時でも、従来ほど内部圧力は上昇しないため組立が簡単かつ安全である。
【0025】
また、軸受14の一方の端面に形成した鉤部14aと、ステム穴17a,18aに挿入したシート5のボス部51,52とを嵌合させ、外周突部14bを弁本体1の内面に沿ってステム穴17a,18aの縁部内面に当接させたので、シート5のずれを防ぐと共に、ステム穴17a,18aの縁によるシート5の損傷を防ぐことができ、シート5の縁部並びに弁本体1の後加工を省略できる。さらに、軸受14の他方の端面の外周側及び内周側に環状段部14cを形成し、これらの環状段部14cにOリング15a,15bを装着して軸受14と、本体1、上ステム7及び下ステム8とをシールしている。これらのOリング15a,15bと外周突部14b及びジスク6とシート5の三重シールにより確実に密封性を確保している。
【0026】
さらに、本例ではステム穴17a,18aに挿入した軸受14に続いて略中空円板状の軸受押圧リング16を挿入して、軸受14をシート5のボス部51,52に押しつけているので、軸受押圧リング16やスペーサ22の厚さを変えたり、座金等を軸受押圧リング16と中蓋板20,底板18bの間に介在させることによってボス部51,52の圧縮量を適宜変えて、シート5のシール性能やジスク6のトルクを適宜調整することができる。
また、本体1に上ステム7の抜けを防止する抜け止め手段を設けたので、弁軸筒2やフランジ3に流体圧による荷重がかかることがない。
又、弁軸筒2として角パイプを用いたが丸パイプやその他の異形パイプでも良い。
【0027】
図9乃至図18は、本発明におけるバタフライ弁の第二の実施形態を示したものである。この第二の実施形態において第一の実施形態と同一部分は同一符号で示して一部説明を省略する。
図において、弁軸筒32とこの弁軸筒32の上端に弁駆動装置等を固定する駆動部取付用の上フランジ33aと弁軸筒32の下端に本体取付用の下フランジ33bをオーステナイトステンレス鋼等の熱伝導性の悪い金属を用いてロストワックス等の手段によって一体成形する。
この弁軸筒32は断面が略円形の形状を有しているが、弁軸筒32の断面の形状は、例えば略方形形状にしたり、更に別の形状にしてもよい。また、一体に成形する場合の方法においてもロストワックス以外の、例えばパイプ形状からなる弁軸筒に別体に設けた上下フランジを溶接するようにしてもよい。
【0028】
ステム支持部17、18は図に示すように本体31の上下対向位置に短く形成され、後述する軸受34を介して上ステム7と下ステム8を支持しており、更に、ステム支持部17は、断面矩形状に形成され、このステム支持部17の上部外周には切欠き段部31aを形成している。
また、弁軸筒32の下フランジ33bを矩形状に形成し、この下フランジ33bの外周縁に嵌合部32aを形成し、この嵌合部32aを前述の切欠段部31aに嵌合している。
【0029】
更に、弁軸筒32の押圧部32bをステム支持部17の上端面と軸受34の環状縁部34fに当接させた後に、上ボルト37bによって弁軸筒32を本体31のステム支持部17に2箇所固定して弁軸筒32と本体31を一体化させている。なお、弁軸筒32の固定部位の形状を略正方形にして4本のボルト締めによるボルト結合にしてもよい。
【0030】
ステム穴17a、18aに挿入する軸受34は、外径をステム穴17a、18aと略等しくすると共に、内径を上ステム7、下ステム8の外径と略等しく形成した円筒体であり、軸受34のジスク6側の先端外周寄りの端面内側に鉤部34a、外側に環状の外周突部34bを形成し、更に他方の端面付近のステム穴17a、18aと当接する側の円周方向の外周に環状段部34cを設け、この環状段部34cにOリング35を装着してステム穴17a、18aとシールするようにしている。
【0031】
上ステム7、下ステム8と軸受34における各々のシールについては、上ステム7、下ステム8と軸受34との当接する適宜位置において上ステム7、下ステム8の外周に段部7a、8aを設けてOリング7b、8bを装着している。
【0032】
また、夫々の軸受34、34において、外周突部34bを設けた端面の他方の端面に環状縁部34fを外周に沿って設けており、軸受34をステム穴17a、18aに夫々挿入し、本体31の上ステム側の軸受34においては弁軸筒32の嵌合部32aをステム支持部17の切欠段部31aに嵌着して固定した際に、また、本体31の下ステム8の側においては底板18bを下ボルト18cで固定した際に夫々の環状縁部34fの端面が押圧され、軸受34の環状縁部34fは、上ステム7側においてはステム支持部17の上端面と、また、弁軸筒32との接触する部位において密着してシールし、同様に下ステム8側においてもステム支持部18の下端面と、底板18bとの接触する部位において密着してシールするので、密封性を確保することができる。また、この軸受34を弾力性を有する材料から成形することによって、密封性を更に向上させることができる。
【0033】
下ステム8側のステム支持部18においては、ステム支持部18の底面に底板18bを固定することによってステム穴18aを塞ぐことができ、下ステム8の抜けを防止する抜け止め手段にもなっている。
【0034】
軸受34は、図16乃至図18に示すように外周に縦横に変形可能な枠状リブ34dを設け、ステム穴17a、18aの内面を加工レスとして公差を吸収することができるように設けられている。
また、軸受34をポリアセタール等の樹脂で成形すると、リブ34dと穴部34eによって軸受34全体が弾力性を有し、更なる公差を吸収することが可能になる。なお、図に示す軸受34は、中心を通る一分割面に対して直交する方向にリブを突出させているが、放射方向に突出させてもよい。
【0035】
また、第二実施形態におけるステム支持部17の上ステム7の抜けを防止する抜け止め手段を図12に示す。
上ステム7を弁軸筒32に挿入した際に軸受筒42が上フランジ33a付近の内周面に位置するように装着し、上ステム7に設けた切欠溝7cに止め輪41を装着しているので軸受筒42は上ステム7に対して下方にずれることがない。
この上ステム7を弁軸筒32の下方より挿入すると、軸受筒42の下端の外周に設けた係止突部42bが弁軸筒32の内周面の上部付近から上フランジ33aに連ねて設けた段部33cに係止することによって上部ステム7が上方へ抜けることを防止して抜け止め構造としている。
【0036】
また、軸受筒42の内周面に設けた凹部42aによって軸受筒42の先端付近が弾性変形して、上ステム7と上フランジ33aに確実に止着される。
なお、図中、33dは、駆動手段を上フランジ33aに装着する際にボルト、ナット等で固定するための固定孔である。
【0037】
次に、第二の実施形態における作用例を説明する。
弁軸筒32と本体31の固定は、下フランジ33bを矩形状に形成し、この下フランジ33bに設けた嵌合部32aをステム支持部17の切欠段部31aに嵌合した後に弁軸筒32をステム支持部17に固定するようにしたので、ステム支持部17に対する弁軸筒32の回転を防止し、回り止めの役割を果たし、他に回り止めを施す必要がない。また、ボルトによる結合によって接着等の結合方法の場合と比較して固定強度が強くなり、特に、水などの影響を受けやすい(例、水没等)場合等にはボルト締めによる機械的結合手段は有効である。
【0038】
また、上記のようにボルト結合にするとステム支持部17(本体31)と弁軸筒32の脱着が可能になるので、例えば、軸受34やOリング35等の磨耗、劣化等によって交換の必要性が生じた場合にも上ボルト37bを外すことにより簡単に本体31から弁軸筒32の取外しができるので、メンテナンス性が非常によい。
【0039】
また、上ステム7の抜け止め手段として、上ステム7に切欠溝7cを設け、止め輪41を装着し、この止め輪41を上フランジ33aの段部33cに係止する構造としているので、構造が簡単であり、メンテナンス等において本体31から弁軸筒32を取外した後に本体31から上ステム7を取外すことが簡単にでき、また、止め輪41、軸受筒42の脱着も簡単である。
【0040】
軸受34をステム支持部17、18に装着する際に、軸受34の端面に設けた環状縁部34fが下フランジ33bの内部で密着することによってシール性を増し、更に、軸受34の外周の環状段部34cに設けたOリング35とステム支持部17、18、また、上ステム7と下ステム8の段部7a、8aに設けたOリング7b、8bと軸受34のステム7、8を挿入する内周面、及び軸受34に形成した鉤部34aとステム穴37a、38aに挿入したシート5のボス部51,52とを嵌合させ、外周突部34bを弁本体31の内面に沿ったステム穴17a、18aの縁部内面に当接することによる夫々のシールによって確実に密封性を確保する。
【0041】
更に、軸受34の一方の端面に形成した鉤部34aと、ステム穴17a、18aに挿入したシート5のボス部51、52とを嵌合させ、外周突部34bを弁本体31の内面に沿ってステム穴17a、18aの縁部内面に当接させているが、上ボルト37bの緩締による上フランジ33の押付力を調節することによりボス部51、52の圧縮量を適宜変えて、シール5の性能やジスク6のトルクを適宜調整することができる。
【0042】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、本発明によると、次のような優れた効果を奏する。
即ち、成形ボデーの後加工を不要としたので、加工上の省略化が図られ、かつコストダウンを図ることができるので成形の合理化を達成することができる。
更に、本発明はアルミ鋳物の本体と、熱伝導性の悪い金属パイプの弁軸筒を別体として両者を固着手段で本体成形後に一体化したので、バタフライ弁の流体による冷熱が弁軸筒より伝達され難いため、弁軸筒や駆動部取付フランジ並びに取付フランジに搭載したアクチュエータに結露現象が発生することがなく、結露による水滴の滴下等の事態を確実に回避できる。
【0044】
第一の実施形態においては、本体と駆動部取付フランジを別々の金型で成形できるため、生産効率が高く、歩留まりも良好であり、しかも、本体のステム支持部を短くしているから、本体を円筒形態に近くすることができるので、鋳造の精度が出やすくなると共に、本体の成形金型が小さくなり、成形機の小型化によるコストダウンと生産効率の向上も達成することができる。
【0045】
また、駆動部取付フランジを別部品としているため、駆動部(アクチュエータ)に対応した大きさのフランジと本体を適宜に組み合わせることができるので、使用者の要請に対応することができ、しかも、本体のステム穴を成形する際、例えば、下部のステム穴用成形ピンを上部まで一体の貫通ピンで挿通することができ、そのため、ステム穴の同芯度の精度が向上すると共に、切削加工をする必要がなくなり、生産効率を高めることができる。
【0046】
第二の実施の形態においては、本体と上フランジをボルト結合にしているため、構造を簡素化することができるため歩留まりがよく、コストダウンが可能であり、更にメンテナンス性もよい。
【0047】
駆動部取付フランジと弁軸筒をロストワックス等の成形手段を用いて同一材料によって一体成形しており、或はフランジ部材に弁軸筒としてパイプ部材を溶接して一体に成形しているので歩留まりがよい。
【0048】
また、第一の実施形態においてはボトムステム側の軸受の外側に軸受押圧リングを設け、第二の実施形態においては本体と弁軸筒の結合部にボルトを設けることによって夫々軸受を押圧し、更に、上下軸受の先端内周側にシートの突出ボス部と当たる鉤部を設けたから、本体のステム穴の縁部がシートのボス部と当接することがないので、シートを傷めることなく、しかも当該縁部を切削加工する必要もないし、また、この軸受でシートの上下ボス部の圧縮量を適正な値に設定でき、シール性能と操作性を安定させることができる。
【0049】
更には、本体とステムとの間に軸受を介装したから、本体からステム又はステムから本体に熱伝導する熱量を減少させることができ、結露対策に有効であると共に、本体内にOリング等のシール機構を設けることができるので、弁軸筒と本体の接合部は、流体圧をシールする機能は必要なく、含浸等の処理が不要であるため、コストダウンを図ることができる。
【0050】
また、軸受の外周に縦横の変形可能なリブを設けたから、本体の上下ステム穴の内周面に成形精度のバラツキや公差があっても変形可能なリブによって吸収でき、更には第二の実施形態のように穴部をステムの軸装方向に沿って設けると、更なる軸受の収縮が可能となるので成形精度はラフにでき、しかも本体のステム穴を後加工によって切削加工する必要がなく、生産効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるバタフライ弁における第一の実施形態を示した正面図である。
【図2】図1の縦断面図である。
【図3】図1のA−A線断面図である。
【図4】図1の一部切欠き側面図である。
【図5】図1のB−B線断面図である。
【図6】図1のC−C線断面図である。
【図7】第一の実施形態のバタフライ弁に用いる軸受を示す斜視図である。
【図8】図7の断面図である。
【図9】本発明のバタフライ弁の第二の実施形態を示した正面図である。
【図10】図9の縦断面図である。
【図11】図9のD−D線断面図である。
【図12】図11の一部拡大図である。
【図13】図9の一部切欠き拡大平面図である。
【図14】図9のE−E線断面図である。
【図15】図9のF−F線断面図である。
【図16】第二の実施形態のバタフライ弁に用いる軸受を示す斜視図である。
【図17】図16の一部切欠き正面図である。
【図18】図16の一部切欠き平面図である。
【符号の説明】
1、31 本体
2、32 弁軸筒
5 シート
7 ステム(上ステム)
8 ステム(下ステム)
11 肉ヌスミ部
14、34 軸受
14a、34a 鉤部
14d、34d リブ
17、18 ステム支持部
33b 下フランジ
51,52 ボス部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a butterfly valve for opening / closing or controlling the flow rate of cold / hot water, refrigerant, and other fluids.
[0002]
[Prior art]
Since the butterfly valve is light and compact and has good operability, it is widely used in building equipment, air conditioning equipment, and other fields.
However, when the applied fluid is lower than the ambient temperature, such as cold water or refrigerant, this butterfly valve tends to cause condensation on the valve body and the actuator mounted on the valve body due to heat conduction, causing rust due to condensation and water droplets due to condensation. Since there is a problem such as dripping, various butterfly valves with countermeasures against condensation have been conventionally proposed, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 5-126260 and 8-270802.
[0003]
In any of these publications, the method of joining the valve box and the neck part is integrally formed by insert molding of the neck part by casting when the valve box is cast.
Casting molding in this case needs to insert the neck part together with the valve box into the molding die, and the molding pins for the stem holes are divided into upper and lower pins, and the upper and lower stem holes respectively. A molding pin is inserted for molding.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional example has the following problems. First, when molding with aluminum die casting, the cycle time is long because of insert molding, the production efficiency is poor, and it is impossible to penetrate the molding pin through the upper and lower stem holes, so molding in the upper and lower stem holes respectively It is necessary to insert a pin. For this reason, the concentricity of the upper and lower sides is deteriorated, and after all, a cutting process after molding is required, resulting in a reduction in production efficiency.
[0005]
Further, since the stem and the valve box are in contact with each other, the heat transfer amount of the fluid is increased, and cold heat is easily transmitted to the drive unit, and therefore, condensation is likely to occur in the drive unit.
Furthermore, when the neck part is insert-molded, the joint part of the neck part requires a pipe expansion process for preventing the slipping or rotation, which increases the cost and joins the neck part and the valve box. The part is difficult to fluid seal, and it is necessary to impregnate the joint part after molding, or to apply a sealant to the joint part, resulting in a decrease in production efficiency and an increase in cost.
[0006]
The present invention was developed as a result of earnest research in order to solve the conventional problems, and the object of the present invention is to reduce the number of manufacturing processes and improve the yield by reducing processing when manufacturing butterfly valves. Accordingly, it is an object of the present invention to provide a butterfly valve which can achieve a significant cost reduction as compared with conventional products and can also prevent condensation.
[Means for Solving the Problems]
[0007]
In order to achieve the above-mentioned object, the invention according to
[0008]
When mounting the annular sheet on the inner surface of the main body, the boss part protruding from the upper and lower facing position of the sheet is inserted into the stem hole formed at the upper and lower facing position of the main body, and further the bearing is inserted into the stem hole, The seal of the disc and the seat can be secured by applying the flange of the bearing.
[0009]
In addition , it is possible to absorb the tolerance of the inner diameter of the stem hole by providing a deformable rib in the vertical and horizontal directions so as to follow the shape of the stem hole on the outer periphery of the bearing and inserting a bearing having a shape that does not affect the inner diameter dimension. it can.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of a dew condensation prevention butterfly valve according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
1 to 8 show a first embodiment of a butterfly valve according to the present invention. In the figure, an upper part of a
[0011]
The
[0012]
In this case, the connecting structure of the
[0013]
As shown in FIG. 4 and the like, the
[0014]
As shown in FIGS. 2 and 3,
[0015]
The bearing 14 inserted into the stem holes 17a and 18a is a cylindrical body having an outer diameter substantially equal to the stem holes 17a and 18a and an inner diameter substantially equal to the
[0016]
In addition, as shown in FIGS. 7 and 8, the bearing 14 in the present embodiment is provided with a frame-shaped
[0017]
[0018]
Furthermore, in this example, a substantially hollow disk-shaped
[0019]
Furthermore, the
[0020]
In this example, the retaining means for preventing the
[0021]
In this example, the retaining means for preventing the
[0022]
The drive
The mounting surface of the
[0023]
Next, an operation example in the first embodiment will be described.
Since the
[0024]
Further, since both the
[0025]
Further, the
[0026]
Further, in this example, a substantially hollow disk-like
Further, since the
Further, although a square pipe is used as the
[0027]
9 to 18 show a second embodiment of the butterfly valve according to the present invention. In the second embodiment, the same parts as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and a part of the description is omitted.
In the figure, an austenitic stainless steel is provided with a
The
[0028]
As shown in the figure, the
Further, the
[0029]
Further, after the
[0030]
The bearing 34 to be inserted into the stem holes 17a and 18a is a cylindrical body having an outer diameter substantially equal to the stem holes 17a and 18a and an inner diameter substantially equal to the outer diameters of the
[0031]
With respect to the seals of the
[0032]
Further, in each of the
[0033]
In the
[0034]
As shown in FIGS. 16 to 18, the
Further, when the
[0035]
FIG. 12 shows a retaining means for preventing the
When the
When the
[0036]
Further, the vicinity of the tip of the bearing
In the figure, 33d is a fixing hole for fixing with a bolt, a nut or the like when the driving means is mounted on the
[0037]
Next, an operation example in the second embodiment will be described.
The
[0038]
In addition, since the stem support portion 17 (main body 31) and the
[0039]
Further, as a means for preventing the
[0040]
When the
[0041]
Further, the
[0042]
【The invention's effect】
As is clear from the above, according to the present invention, the following excellent effects are obtained.
That is, since post-processing of the molding body is not required, the processing can be omitted, and the cost can be reduced, so that rationalization of the molding can be achieved.
Furthermore, the present invention separates the main body of the aluminum casting and the valve shaft cylinder of the metal pipe having poor heat conductivity from each other and integrates them after fixing the main body with the fixing means. Since it is difficult to transmit, dew condensation does not occur in the valve shaft cylinder, the drive unit mounting flange, and the actuator mounted on the mounting flange, and a situation such as dripping of water droplets due to dew condensation can be reliably avoided.
[0044]
In the first embodiment, since the main body and the drive unit mounting flange can be molded by separate molds, the production efficiency is high, the yield is good, and the stem support part of the main body is shortened. Since the casting can be made close to a cylindrical shape, the casting accuracy is easily improved, the molding die of the main body is reduced, and the cost can be reduced and the production efficiency can be improved by downsizing the molding machine.
[0045]
In addition, since the drive unit mounting flange is a separate part, a flange of a size corresponding to the drive unit (actuator) and the main body can be appropriately combined, so that it can meet the demands of the user, and the main body When forming the stem hole, for example, the lower stem hole forming pin can be inserted up to the upper part with an integrated through pin, so that the accuracy of the concentricity of the stem hole is improved and the cutting process is performed. This eliminates the need for production efficiency.
[0046]
In the second embodiment, since the main body and the upper flange are bolted together, the structure can be simplified, so that the yield is good, the cost can be reduced, and the maintainability is also good.
[0047]
The drive unit mounting flange and valve stem cylinder are integrally molded from the same material using molding means such as lost wax, or the pipe member is welded to the flange member as a valve stem cylinder and molded integrally. Is good.
[0048]
Further, in the first embodiment, a bearing pressing ring is provided outside the bearing on the bottom stem side, and in the second embodiment, the bearing is pressed by providing a bolt at the joint between the main body and the valve stem, In addition, since the flange part that contacts the protruding boss part of the seat is provided on the inner peripheral side of the tip of the upper and lower bearings, the edge of the stem hole of the main body does not come into contact with the boss part of the sheet, so that the sheet is not damaged. It is not necessary to cut the edge portion, and the compression amount of the upper and lower boss portions of the seat can be set to an appropriate value with this bearing, and the sealing performance and operability can be stabilized.
[0049]
Furthermore, since a bearing is interposed between the main body and the stem, the amount of heat conducted from the main body to the stem or from the stem to the main body can be reduced, and it is effective for preventing condensation, and an O-ring or the like in the main body. Therefore, the joint between the valve stem and the main body does not need a function of sealing the fluid pressure, and no treatment such as impregnation is required, so that the cost can be reduced.
[0050]
In addition, since vertical and horizontal deformable ribs are provided on the outer periphery of the bearing, it can be absorbed by the deformable ribs even if there are variations or tolerances in molding accuracy on the inner peripheral surface of the upper and lower stem holes of the main body. If the hole is provided along the stem shaft mounting direction as in the form, further shrinkage of the bearing is possible, so that molding accuracy can be roughened, and the stem hole of the main body does not need to be cut by post-processing. , Can increase production efficiency.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a first embodiment of a butterfly valve according to the present invention.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of FIG.
FIG. 3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
4 is a partially cutaway side view of FIG. 1. FIG.
5 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.
6 is a cross-sectional view taken along the line CC in FIG. 1. FIG.
FIG. 7 is a perspective view showing a bearing used in the butterfly valve of the first embodiment.
8 is a cross-sectional view of FIG.
FIG. 9 is a front view showing a second embodiment of the butterfly valve of the present invention.
10 is a longitudinal sectional view of FIG.
11 is a cross-sectional view taken along the line DD of FIG.
FIG. 12 is a partially enlarged view of FIG.
13 is an enlarged plan view partially cut away from FIG. 9. FIG.
14 is a cross-sectional view taken along line EE of FIG.
15 is a cross-sectional view taken along line FF in FIG.
FIG. 16 is a perspective view showing a bearing used in the butterfly valve of the second embodiment.
17 is a partially cutaway front view of FIG. 16. FIG.
FIG. 18 is a partially cutaway plan view of FIG.
[Explanation of symbols]
1, 31
8 stem (lower stem)
11
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