JP5479124B2 - バタフライ弁 - Google Patents

Description

本発明は、弁箱内に弁体が弁棒を介して回転可能に配設されたバタフライ弁に関する。

従来、この種のバタフライ弁としては、例えば図１２，図１３に示すように、弁箱７１内に弁体７２が弁棒７３を介して回転可能に配設され、弁箱７１の内面にシート部材７４が設けられたバタフライ弁７０がある。

シート部材７４は、弁体７２の外周縁に接する円弧状の周縁シート部７５と、弁棒７３に外嵌する円筒状のハブシート部７６とを有している。周縁シート部７５の外周面には、凹溝７７が周縁シート部７５の長手方向に沿って形成され、凹溝７７に充填剤７８が充填される。

弁箱７１の内面には凹状の嵌込溝７９が形成され、周縁シート部７５は嵌込溝７９に嵌め込まれている。また、弁箱７１には、充填剤７８を凹溝７７に注入するための充填剤注入孔８０と、凹溝７７内の空気を外部へ排出する空気排出孔８１とが形成されている。これら充填剤注入孔８０と空気排出孔８１とはそれぞれプラグ８２で閉止されている。

これによると、嵌込溝７９に周縁シート部７５を嵌め込み、弁棒７３をハブシート部７６に挿通して弁体７２に連結し、バタフライ弁７０を組み立てる。その後、プラグ８２を外した状態で、充填剤７８を充填剤注入孔８０から周縁シート部７５の凹溝７７に注入すると共に、凹溝７７内の空気を空気排出孔８１から弁箱７１の外部へ排出する。このようにして充填剤７８を凹溝７７に充填した後、各プラグ８２を取り付けて充填剤注入孔８０と空気排出孔８１とを閉止する。

尚、上記のように弁箱７１に充填剤注入孔８０と空気排出孔８１とを形成したバタフライ弁については、例えば下記特許文献１に記載されている。

特開平９−３１７９０１

しかしながら上記の従来形式では、弁箱７１に充填剤注入孔８０および空気排出孔８１を形成しているため、加工が難しいという問題がある。また、万一、弁箱７１内を流れる流体が周縁シート部７５の凹溝７７内に侵入した場合、この流体が凹溝７７から充填剤注入孔８０又は空気排出孔８１を通って弁箱７１の外部へ漏出する懸念もある。

本発明は、加工が容易であり、弁箱内の流体が外部へ漏出することを防止できるバタフライ弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、弁箱内に弁体が弁棒を介して回転可能に配設され、
弁箱の内面にシート部材が設けられ、
シート部材は、弁体の外周縁に接する円弧状の周縁シート部と、弁棒に外嵌する筒状のハブシート部とを有し、
周縁シート部の外周面に、凹溝が周縁シート部の長手方向に沿って形成され、
凹溝に充填剤が充填されるバタフライ弁であって、
ハブシート部の内周面が弁棒に接触し、
ハブシート部に充填剤注入孔が形成され、
充填剤注入孔の一端がハブシート部の内周面に開口し、充填剤注入孔の他端が周縁シート部の凹溝に連通するものである。

これによると、弁箱の内面にシート部材を設けた後、充填剤を充填剤注入孔から周縁シート部の凹溝に注入する。これにより、充填剤は、充填剤注入孔を通って周縁シート部の凹溝に流れ込み、凹溝に充填される。

充填剤注入孔はハブシート部に形成されているため、充填剤注入孔を弁箱に形成した場合に比べて、加工が容易である。また、万一、弁箱内を流れる流体が充填剤注入孔を通って周縁シート部の凹溝内に侵入しても、この流体が凹溝から弁箱の外部へ漏出することはない。

本第２発明におけるバタフライ弁は、シート部材は一対のハブシート部を有し、
弁体は一対のハブシート部間に配設され、
充填剤注入孔はいずれか一方のハブシート部に形成され、
他方のハブシート部に空気排出孔が形成され、
空気排出孔の一端が他方のハブシート部の表面に開口し、空気排出孔の他端が周縁シート部の凹溝に連通するものである。

これによると、充填剤を充填剤注入孔から周縁シート部の凹溝に注入すると共に、凹溝内の空気を空気排出孔から弁箱内へ排出することにより、充填剤は、充填剤注入孔を通って周縁シート部の凹溝に流れ込み、空気の巻き込みを抑えながら凹溝に充填される。

空気排出孔は他方のハブシート部に形成されているため、空気排出孔を弁箱に形成した場合に比べて、加工が容易である。また、万一、弁箱内を流れる流体が空気排出孔を通って周縁シート部の凹溝内に侵入しても、この流体が凹溝から弁箱の外部へ漏出することはない。

以上のように本第１発明によると、充填剤注入孔を形成する際の加工が容易であり、また、万一、弁箱内を流れる流体が充填剤注入孔を通って周縁シート部の凹溝内に侵入しても、この流体が凹溝から弁箱の外部へ漏出することはない。

また、本第２発明によると、空気排出孔を形成する際の加工が容易であり、空気の巻き込みを抑えながら充填剤を凹溝へ充填することが可能である。また、万一、弁箱内を流れる流体が空気排出孔を通って周縁シート部の凹溝内に侵入しても、この流体が凹溝から弁箱の外部へ漏出することはない。

本発明の第１の実施の形態におけるバタフライ弁の正面から見た断面図である。 図１におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、バタフライ弁に設けられたシート部材のハブシート部の拡大断面図である。 同、バタフライ弁に設けられたシート部材の周縁シート部の拡大断面図である。 同、バタフライ弁に設けられるシート部材の一部切欠き正面図である。 図５におけるＸ−Ｘ矢視図である。 同、バタフライ弁に設けられるシート部材のハブシート部の拡大断面図である。 図７におけるＸ−Ｘ矢視図であり、充填剤注入孔の部分を断面で表示したものである。 本発明の参考例におけるバタフライ弁に設けられるシート部材のハブシート部の拡大断面図である。 本発明の別の参考例におけるバタフライ弁に設けられるシート部材のハブシート部の拡大断面図である。 同、バタフライ弁の弁箱に嵌め込まれたシート部材のハブシート部の拡大断面図である。 従来のバタフライ弁に設けられたシート部材の一部拡大縦断面図である。 同、シート部材の一部拡大横断面図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。
（第１の実施の形態）
先ず、本発明における第１の実施の形態を、図１〜図８を参照して説明する。

図１〜図３に示すように、１はバタフライ弁であり、弁箱２内に弁体３が上下一対の弁棒４ａ，４ｂを介して回転可能に配設されている。弁箱２は、円筒状の部材であり、内部に流路６を有している。弁箱２には、流路軸心６ａに直交する方向に貫通する上下一対の弁棒挿入孔７ａ，７ｂが形成されている。下位の弁棒４ａは下位の弁棒挿入孔７ａに挿入され、上位の弁棒４ｂは上位の弁棒挿入孔７ｂに挿入されている。下位の弁棒４ａと上位の弁棒４ｂとは同一の回転軸心８廻りに回転自在である。

弁体３は円盤状に形成され、弁体３の下部に下位の弁棒４ａが連結され、弁体３の上部に上位の弁棒４ｂが連結されている。図３に示すように、弁体３の回転軸心８方向における両端部にはそれぞれ、平坦な円形状の端面３ａ，３ｂが形成されている。尚、上位の弁棒４ｂには、自動又は手動により弁棒４ｂに回転力を付与する回転駆動装置（図示省略）が接続されている。

弁箱２の内面には、ゴム等の弾性材からなるシート部材１０が設けられている。図５，図６に示すように、このシート部材１０は、下位の弁棒４ａに外嵌する一方のハブシート部１１と、上位の弁棒４ｂに外嵌する他方のハブシート部１２と、弁体３の外周縁に接する円弧状の一対の周縁シート部１３，１４とを有している。尚、ハブシート部１１，１２と周縁シート部１３，１４とは一体的に形成されている。

弁体３は上下一対のハブシート部１１，１２間に配設されている。これらハブシート部１１，１２はそれぞれ円筒形状に形成されており、図３に示すように、一方のハブシート部１１は下位の弁棒挿入孔７ａの上端部に形成されたハブシート挿入部９ａに挿入され、他方のハブシート部１２は上位の弁棒挿入孔７ｂの下端部に形成されたハブシート挿入部９ｂに挿入されている。一方のハブシート部１１の上端には、弁体３の下位の端面３ａに圧接するシール面１９が全周にわたり形成されている。同様に、他方のハブシート部１２の下端には、弁体３の上位の端面３ｂに圧接するシール面２０が全周にわたり形成されている。

図４に示すように、弁箱２の内周面には、凹形状の嵌込溝１５が形成されている。図５〜図８に示すように、両周縁シート部１３，１４はそれぞれ嵌込溝１５に嵌め込まれる一対の脚部１６を有している。また、両周縁シート部１３，１４の外周面にはそれぞれ、凹溝１７が周縁シート部１３，１４の長手方向に沿って形成されている。凹溝１７は一対の脚部１６間に位置しており、凹溝１７には、硬化性樹脂（例えばエポキシ樹脂）等からなる充填剤１８が充填されている。

一方のハブシート部１１には充填剤注入孔２３が二個形成されている。各充填剤注入孔２３の一端はそれぞれハブシート部１１の内周面（ハブシート部の表面の一例）に開口し、各充填剤注入孔２３の他端はそれぞれ各周縁シート部１３，１４の凹溝１７に連通（開口）している。各充填剤注入孔２３は凹溝１７側からハブシート部１１の内周面側に向かうほど径が増大する円錐形状に形成されている。各充填剤注入孔２３は、回転軸心８の方向において、シール面１９よりも下側に位置している。

他方のハブシート部１２には空気排出孔２５が二個形成されている。各空気排出孔２５の一端はそれぞれ他方のハブシート部１２の内周面（ハブシート部の表面の一例）に開口し、各空気排出孔２５の他端はそれぞれ各周縁シート部１３，１４の凹溝１７に連通（開口）している。各空気排出孔２５は凹溝１７側からハブシート部１２の内周面側に向かうほど径が増大する円錐形状に形成されている。各空気排出孔２５は、回転軸心８の方向において、シール面２０よりも上側に位置している。

尚、充填剤注入孔２３と空気排出孔２５とにはそれぞれ閉止栓２６（閉止部材の一例）が挿入されている。
以下、上記構成における作用を説明する。

バタフライ弁１を組み立てる際、シート部材１０のハブシート部１１，１２をハブシート挿入部９ａ，９ｂに挿入するとともに、周縁シート部１３，１４の脚部１６を嵌込溝１５に嵌め込んで、シート部材１０を弁箱２の内面に設ける。その後、図７に示すように、充填剤１８を両充填剤注入孔２３から両周縁シート部１３，１４の凹溝１７内に注入するとともに、凹溝１７内の空気２８を両空気排出孔２５から他方のハブシート部１２の内周空間部２７へ排出する。これにより、充填剤１８が、両充填剤注入孔２３を通って周縁シート部１３，１４の凹溝１７内に流れ込み、空気の巻き込みを抑えながら凹溝１７内に充填される。

その後、図３に示すように、充填剤注入孔２３と空気排出孔２５とに閉止栓２６を挿入して、これら充填剤注入孔２３と空気排出孔２５とを閉止する。凹溝１７内の充填剤１８が硬化することにより、周縁シート部１３，１４は弁箱２に確実に固定される。

その後、弁体３を弁箱２内に挿入して両ハブシート部１１，１２間に配置し、下位の弁棒４ａを下位の弁棒挿入孔７ａに挿入して弁体３に連結し、上位の弁棒４ｂを上位の弁棒挿入孔７ｂに挿入して弁体３に連結する。

上記のようにしてバタフライ弁１を組み立てた後、弁棒４ａ，４ｂを回転することにより、弁体３が回転軸心８周りに回動して、弁箱２内の流路６が開閉される。
図５，図７に示すように、充填剤注入孔２３と空気排出孔２５とはハブシート部１１，１２に形成されているため、充填剤注入孔２３と空気排出孔２５とを弁箱２に形成した場合に比べて、加工が容易であり、空気の巻き込みを抑えながら充填剤１８を凹溝１７へ充填することが可能である。また、万一、弁箱２内を流れる水（流体の一例）が充填剤注入孔２３又は空気排出孔２５を通って周縁シート部１３，１４の凹溝１７内に侵入しても、侵入した水が凹溝１７から弁箱２の外部へ漏出することはない。

また、図３に示すように、一方のハブシート部１１のシール面１９が弁体３の下位の端面３ａに圧接しているため、一方のハブシート部１１と弁体３との間がハブシート部１１の全周にわたりシールされる。各充填剤注入孔２３は回転軸心８の方向においてシール面１９よりも下側に位置しているため、充填剤注入孔２３が弁箱２の流路６に露出せず、弁箱２内の水圧が充填剤注入孔２３に直接作用することはない。このため、弁箱２内の流路６を流れる水が充填剤注入孔２３を通って周縁シート部１３，１４の凹溝１７内に侵入し難くなる。

同様に、他方のハブシート部１２のシール面２０が弁体３の上位の端面３ｂに圧接しているため、他方のハブシート部１２と弁体３との間がハブシート部１２の全周にわたりシールされる。各空気排出孔２５は回転軸心８の方向においてシール面２０よりも上側に位置しているため、空気排出孔２５が弁箱２の流路６に露出せず、弁箱２内の水圧が空気排出孔２５に直接作用することはない。このため、弁箱２内の流路６を流れる水が空気排出孔２５を通って周縁シート部１３，１４の凹溝１７内に侵入し難くなる。
（参考例）
上記第１の実施の形態では、図７に示すように、充填剤注入孔２３の一端および空気排出孔２５の一端をそれぞれハブシート部１１，１２の内周面に開口しているが、参考例として、図９に示すように、充填剤注入孔２３の一端を一方のハブシート部１１のシール面１９である上端面（ハブシート部の表面の一例）に開口し、空気排出孔２５の一端を他方のハブシート部１２のシール面２０である下端面（ハブシート部の表面の一例）に開口してもよい。
（別の参考例）
また、別の参考例として、図１０，図１１に示すように、充填剤注入孔２３の一端を一方のハブシート部１１の下端面（ハブシート部の表面の一例）に開口し、空気排出孔２５の一端を他方のハブシート部１２の上端面（ハブシート部の表面の一例）に開口してもよい。尚、この場合、下位の弁棒挿入孔７ａとハブシート挿入部９ａとの上下間に、弁棒挿入孔７ａよりも大径で且つハブシート挿入部９ａよりも小径である段差部３１ａが形成されている。同様に、上位の弁棒挿入孔７ｂとハブシート挿入部９ｂとの上下間に、弁棒挿入孔７ｂよりも大径で且つハブシート挿入部９ｂよりも小径である段差部３１ｂが形成されている。

以下、上記構成における作用を説明する。
バタフライ弁１を組み立てる際、シート部材１０のハブシート部１１，１２をハブシート挿入部９ａ，９ｂに挿入するとともに、周縁シート部１３，１４の脚部１６を嵌込溝１５に嵌め込んで、シート部材１０を弁箱２の内面に設ける。その後、充填剤１８を両充填剤注入孔２３から両周縁シート部１３，１４の凹溝１７内に注入するとともに、凹溝１７内の空気２８を両空気排出孔２５から上位の段差部３１ｂのスペースへ排出する。この際、下位の段差部３１ａによって形成されるスペースを利用して、充填剤１８を注入することが可能となる。

上記充填剤１８を凹溝１７に充填した後、各段差部３１ａ，３１ｂにそれぞれ円環状のパッキン等のシール部材（図示省略）を嵌め込んで、空間を埋める。その後、弁体３を弁箱２内に挿入して両ハブシート部１１，１２間に配置し、下位の弁棒４ａを下位の弁棒挿入孔７ａに挿入して弁体３に連結し、上位の弁棒４ｂを上位の弁棒挿入孔７ｂに挿入して弁体３に連結する。

上記各実施の形態では、図５に示すように、ハブシート部１１，１２と周縁シート部１３，１４とを一体構造に形成しているが、ハブシート部１１，１２と周縁シート部１３，１４とを分離して別体構造に形成してもよい。

上記各実施の形態では、図７，図９，図１０に示すように、充填剤注入孔２３と空気排出孔２５とをそれぞれ円錐形状に形成したが、円錐形状に限定されるものではなく、例えば円柱形状や角柱形状或は角錐形状に形成してもよい。

上記各実施の形態では、図７，図９，図１０に示すように、充填剤注入孔２３と空気排出孔２５をそれぞれ閉止栓２６で閉止しているが、閉止栓２６を用いず、充填剤１８で充填剤注入孔２３と空気排出孔２５を塞いでも良い。

１ バタフライ弁
２ 弁箱
３ 弁体
４ａ，４ｂ 弁棒
１０ シート部材
１１ 一方のハブシート部
１２ 他方のハブシート部
１３，１４ 周縁シート部
１７ 凹溝
１８ 充填剤
２３ 充填剤注入孔
２５ 空気排出孔

Claims (2)

1. 弁箱内に弁体が弁棒を介して回転可能に配設され、
   弁箱の内面にシート部材が設けられ、
   シート部材は、弁体の外周縁に接する円弧状の周縁シート部と、弁棒に外嵌する筒状のハブシート部とを有し、
   周縁シート部の外周面に、凹溝が周縁シート部の長手方向に沿って形成され、
   凹溝に充填剤が充填されるバタフライ弁であって、
   ハブシート部の内周面が弁棒に接触し、
   ハブシート部に充填剤注入孔が形成され、
   充填剤注入孔の一端がハブシート部の内周面に開口し、充填剤注入孔の他端が周縁シート部の凹溝に連通することを特徴とするバタフライ弁。
2. シート部材は一対のハブシート部を有し、
   弁体は一対のハブシート部間に配設され、
   充填剤注入孔はいずれか一方のハブシート部に形成され、
   他方のハブシート部に空気排出孔が形成され、
   空気排出孔の一端が他方のハブシート部の表面に開口し、空気排出孔の他端が周縁シート部の凹溝に連通することを特徴とする請求項１記載のバタフライ弁。

Images