JPH0989122A

JPH0989122A - 結露を防止したバタフライ弁

Info

Publication number: JPH0989122A
Application number: JP24202195A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Yurugi; 義則万木
Original assignee: Tomoe Technical Research Co Ltd
Current assignee: Tomoe Technical Research Co Ltd
Priority date: 1995-09-20
Filing date: 1995-09-20
Publication date: 1997-03-31
Anticipated expiration: 2015-09-20
Also published as: JP3090596B2

Abstract

(57)【要約】【課題】結露防止バタフライ弁の組立工数を削減する
と共に、標準組わせ外のアクチュエータを選定して取付
け可能にし、使用時、シートリングが本体内面から浮き
上がらないようにすること。【解決手段】本体１１をアルミニウムその他の鋳造品
で構成し、該本体１１とその内面に装着される弾性シー
トリング１２とを加硫接着により一体化すると共に、本
体１１とその上部に取付けられるアクチュエータとを、
熱伝導性の低い断熱性に富む樹脂材料による成型品で構
成された固定フランジ１６Ｃと、これと一体化されたク
ランプ１６Ａ，１６Ｂと、これを本体１１の上部に締結
するボルト・ナットとからなる締結手段を介して連結す
る。また、シートリング１２の内面の両端部に、内径を
拡大する錐面状段部１２ｂを設け、弁棒挿通孔を囲んで
弁体５の回転受け座１２ｃを内方の突設させている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、結露を防止するバ
タフライ弁に関し、更に詳しくは管路を流過する流体と
大気との温度差に起因して大気中に露出した部分に結露
が生じてくるのを防止するようにしたバタフライ弁に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来、冷房や冷凍用配管のような低温流
体が流通する管路は、流通する流体と大気との温度差に
よって、大気中の水分が管路外周面に結露してくるた
め、管路外周面を断熱性のカバーで被覆し結露を防止す
る対策が採られている。そしてこのような断熱性のカバ
ーで被覆された管路に接続されるバタフライ弁にも、結
露を防止する対策が施こされてきた。

【０００３】しかしながら、管路に対して直交した状態
で本体から伸び出す弁軸筒の大部分並びに該弁軸筒の外
端に連結されるアクチュエータ等は、その形状が複雑で
あると共に管路とは方向性が異なり、断熱被覆が困難で
あるため、断熱被覆することなくそのまま大気中に露出
されているのが現状である。このため露出した弁軸筒や
アクチュエータ外面に大気中の水分が結露し、結露した
水滴でこれらが腐蝕したり、滴下した水滴で床面が汚れ
るという問題点があった。

【０００４】上記の問題点に対処するために、特開平３
−１６３２８６号公報に示されているように、弁軸筒の
外端に熱遮断板を介してアクチュエータを取り付けると
共に、弁軸筒の外周面形状に倣って成形した筒状の断熱
カバーを該弁軸筒に被着し、該断熱カバーの一端を前記
熱遮断板に接すると共に、他端をバタフライ弁の本体外
周面を断熱被覆するリング状断熱カバーに接合させたも
のが提案されているが、このものは構造が複雑になって
しまうという問題点があった。

【０００５】上記従来例における熱遮断板及び筒状の断
熱カバーを省略するために、特開平３−１８１６９１号
公報に示されているように、弁軸筒における本体と接す
る基部を本体と一体の金属材料で形成し、弁軸筒の外方
向残部を断熱性非金属材料で形成し、該基部と外方向残
部とをインロー構造により連結すると共に、接着剤等で
接合して強固に一体化したものが、本出願人によって提
案されている。

【０００６】他方、従来のバタフライ弁本体内面に装着
される弾性シートリングは、図９に示すように、本体１
内面に装着される弾性シートリング２の円筒内面両端
が、パイプ（配管）３の内径とほぼ同径に形成されてお
り、また、このような構造は、図１０に示す嵌込み式バ
タフライ弁においても同様であった。なお、図中、４は
配管フランジ、５は弁体、６は弁棒、７は締付けボルト
・ナット（中心線）である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来技術にお
いて、本出願人の提案に係る特開平３−１８１６９１号
公報記載のものは、本体とは別体で製作した弁軸筒を接
着剤等を用いて本体に接合して一体化するという組立工
程を必要とするため、バタフライ弁の製造コストを充分
には低減することができず、且接着により耐久強度が制
限されるという不具合を避けることができないという問
題点があった。

【０００８】また、図９に示された従来のバタフライ弁
の弾性シートリング２においては、シートリング２の円
筒内面両端がパイプ３の内径とほぼ同径に形成されてい
るので、配管フランジ４により挟持されるとき、前記シ
ートリング２の両端部が圧縮され、Ｃ部のように内径方
向に膨出し、この結果、弁体５の回動トルクの増大或い
は弁体回動軌跡上障害となることがあるという問題点が
あった。

【０００９】更に、図１０に示された従来の嵌込み式バ
タフライ弁において、本体１を前記同様配管フランジ４
によりボルトとナット７を締め付けて挟着することによ
り、弾性シートリング２は、同図（ａ）のＥ部のように
本体１から内径方向に浮いた状態となる。この傾向は、
特に図９や図１０（ａ）に示された両端部の角（かど）
部２Ａが直角になっている場合に顕著であった。

【００１０】更に、図１０（ｂ）において、弁体５が微
小開度において矢印イに示す流体流れ方向に沿ってオリ
フィス（絞り）ロ状態となり、この結果、弁体５の背面
（二次側）ハは真空状態となって弁体５は閉方向に回動
しようとすると共に、前記同様、嵌込み式バタフライ弁
のシートリング２は、真空状態のためにＥのように内径
方向に膨出することになり、流体条件によっては、前記
シートリング２の端部が内径方向に引張られて脱落する
こともあるという問題点があった。

【００１１】更に同図（ｃ）において、弁体５は開から
閉に至った状態を示し、２Ｂ部は引張られ、又２Ｄ部は
圧縮されることになる。又逆に開弁時においては上記の
逆の現象が生じ、常にシートリング２の内面及び両端部
は揺動されることになるという問題点があった。

【００１２】本発明は、上記した従来技術の問題点を解
決し、特に結露防止バタフライ弁における構造を簡単に
して組立工数を削減すると共に、耐久強度を大にし、し
かも標準組合せ外のアクチュエータを選定して取付け可
能にし、また、管路を構成する２本の配管フランジによ
ってバタフライ弁を挟持して使用するとき、シートリン
グが本体内面から浮き上がることのない、結露を防止し
たバタフライ弁を提供することを課題としている。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１の発明は、円筒状本体の上下に弁棒の軸
受部を一体に設け、該本体に、その内面及び両側端面を
被覆する円筒状の弾性材料からなるシートリングを取付
けてその内側に流体通路を形成し、該流体通路に装着し
た円板状の弁体の上下に弁棒を接続し、これら上下の弁
棒を上記の軸受部で支持したバタフライ弁において、上
記シートリングを、本体の内面を被覆する円筒部と本体
の両端面を被覆するフランジ部とによって構成し、該シ
ートリングの円筒部の内面両端に、内径を拡大する段部
を形成すると共に、上記円筒部の内面に弁棒挿通孔を囲
んで弁体の回転受け座を内方向に突設させ、上記本体を
アルミニウムその他の鋳物材で形成し、該本体と弾性材
料で構成されたシートリングとを加硫接着により一体化
すると共に、本体と該本体の上部に取付けられるアクチ
ュエータとを、熱伝導性の低い材料で構成された別体の
締結手段を介して連結したことを特徴としている。

【００１４】また請求項２の発明は、本体とアクチュエ
ータとを連結する締結手段を、アクチュエータを連結す
る固定フランジと、該固定フランジと一体化されたリン
グを二つ割りしたクランプと、該クランプを本体に締結
するボルト・ナットとによって構成し、該固定フランジ
と二つ割りしたクランプとを熱伝導性の低い樹脂製材料
で構成し、該クランプを、本体上部の外周面部に取付け
るようにしたことを特徴としている。

【００１５】また請求項３の発明は、円筒状本体の内面
及びシートリングの円筒部外面に、互いに噛合い可能の
凹凸部を形成したことを特徴としている。

【００１６】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を、図
面に記載した実施例を用いて説明する。図１は、本発明
の一実施形態を示すバタフライ弁の全閉状態の縦断面図
であり、図中、図９、図１０に記載した符号と同一の符
号は同一ないし同類部分を示すものとする。

【００１７】図において、１１は本体（弁本体）で、ア
ルミニウムその他の鋳物材による鋳造品で構成されてお
り、該本体１１の内面に、弾性材料からなるシートリン
グ１２が後記する加硫接着により一体化して装着され、
該シートリング１２に周縁部を圧接、離反することによ
って流体通路９の開度を増減制御する円板状の弁体５
が、本体１１に一体に設けられた軸受１０に支持された
上部弁棒６と下部弁棒８によって旋回可能に収納されて
いる。

【００１８】上記本体１１の円筒状本体の内面に加硫接
着により一体化されるシートリング１２は、本体１１の
内周面を被覆する円筒部１２Ａと前記本体１１の両端面
を被覆するガスケット部１２Ｂとからなり、ＥＰＤＭ、
ＮＢＲ及びＣＲ等合成ゴムを主体とする弾性材料で成形
され、加硫成形用金型に本体１１をセットし、上記材料
を注入加熱する。この際、好ましくは、１６０℃×３０
分間加硫成形を行なう。なお、材料の注入に当り、弁本
体１の成形前処理として脱脂、接着剤塗布等を行なって
おくものとする。

【００１９】そして、前記円筒部１２Ａの内面は、上部
弁棒６の挿通部および下部弁棒８の挿通部を除いて実質
的に円筒面１２ａに形成され、該シートリング１２の内
面両端には内径を拡大する錐面状の段部１２ｂが形成さ
れ、図３に示すように、配管時に接続されるフランジ４
及びパイプ３に当接する。前記パイプ３はＪＩＳＧ３
４５２他にも規定されている通りパイプの外径寸法
（Ｏ．Ｄ）は一定であり、この寸法に合致するように、
シートリング１２の内面両端を１２ｂのように錐面状に
拡大する必要がある。

【００２０】又シートリング１２の両端面は本体１１の
端面からαだけ突出しており、配管接続時のガスケット
の締め代となり、この部分からの流体漏洩を防止してい
る。なお、上記締め代に対してシートリング１２が内径
方向へ膨出しても、前記錐面状段部１２ｂで解消される
ことになる。

【００２１】また、該シートリング１２の内面で、上部
弁棒６および下部弁棒８の各挿通部の周囲には、図５に
示すように上記円筒面１２ａから半径方向内向きに突出
して弁棒６，８に対して垂直な平坦面からなる回転受け
座１２ｃが形成され、該回転受け座１２ｃが、後記する
弁体５の円滑回転を可能にすると共に、弁棒６と８方向
への漏洩防止の第１次シール機構としている。なお、第
２次シール機構として本体上部にグランドパッキンが設
けられ、また下部には、ガスケット１３を挿入し底蓋１
４で固定している。

【００２２】また、上部弁棒６の下端部６ａは角穴接合
等により弁体５と一体化されており、該上部弁棒６の上
端部６ｂは、角穴接合等により図示しないアクチュエー
タを連結することにより弁体５の回動が行われる。な
お、下部弁棒８は、通常、本体１１の下端部に固定して
設置されており、弁体５の回動に伴う案内役となる。な
お、該下部弁棒８を、上部弁棒６のように弁体５によっ
て一体に回転し軸受によって支持するようにしてもよ
い。

【００２３】また、シートリング１２の外周面と接合さ
れる本体１１の内面には、弁棒６，８の挿通穴を挟んで
左右２本のアリ溝が、またシートリング１２の円筒部１
２Ａの外面には、上記のアリ溝に嵌合する突条（アリ）
１５がそれぞれ周方向に設けられ、このアリ溝と突条の
噛合い、及び前記の加硫接着の併用によって本体１１と
シートリング１２を一層強固に結合している。なお、前
記本体１１の内面及びシートリング１２の円筒部１２Ａ
の外面に、前記のアリ溝および突条に代えて、図４に示
すような多数本の角溝その他任意の凹凸１５Ａを互いに
噛合い状に設けてもよい。

【００２４】一方、上記弁棒６の上端部に形成された角
穴接合部６ｂに接続される図示しないアクチュエータ
を、本体１１の上端部に連結させるために、図６に分割
して示されているような、二つ割りされたクランプ１６
Ａ，１６Ｂと、その一方１６Ａと一体化されている固定
フランジ１６Ｃと、該クランプ１６Ａ，１６Ｂを本体１
１の上部に締結して固着するためのボルト・ナット１６
Ｄとからなる締結手段（部材）が、本体１１とは別体に
設けられている。

【００２５】上記の締結手段の一つである両クランプ１
６Ａ，１６Ｂは、アクチュエータの回動トルクに対して
該クランプが揺動しないように、図７と図８に示すよう
な、本体１１の断面形状と同形の角断面に形成され、ま
た、該クランプが上下方向に移動しないように本体１１
をテーパ状にし、同様にクランプも同形状に形成されて
いる。そしてこれらの締結手段を構成するクランプ１６
Ａ，１６Ｂと固定フランジ１６Ｃは、樹脂製材料、例え
ばポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェニレ
ンサルファイド等のように熱伝導率の低い断熱性に富む
樹脂材料による成型品で構成され、本体１１と締結して
一体化されている。

【００２６】図２は、前記図１で説明したバタフライ弁
（アクチュエータは図示せず）を配管に取付け、断熱被
覆した状態を示す側面図であって、本体１１は配管フラ
ンジ４により挟持され、ボルト・ナット７により固着さ
れている。パイプ３及びフランジ４の外径部に断熱被覆
材（カバー）１７と１８を、厚さｍ₁，ｍ₂を通常３０
〜５０ｍｍ程度施こすことになっている。図示のよう
に、被覆材１７，１８の施工は容易であるが、通常、前
記のように弁棒を軸挿する本体１１の弁軸筒部から外端
部は形状が複雑であり、そのために弁軸筒部の露出部を
熱伝導率の低い断熱性に富む樹脂材料で構成するように
している。

【００２７】上記した実施形態において、アクチュエー
タの締結手段を構成するクランプ１６Ａ，１６Ｂと本体
１１との接合面を、回り止め観点から四角形（図７）又
は六角形（図８）に形成した構造について説明したが、
この形状に限定されないことは勿論である。

【００２８】また、締結手段を構成する固定フランジ１
６Ｃと図示しないアクチュエータとの中間に断熱ガスケ
ットを挿入することにより、より一層断熱効果を向上さ
せることができる。

【００２９】上記した実施形態によれば、本体１１と、
該本体１１の上部に取付けられるアクチュエータとを、
例えばポリアミド、ポリフェニレンエーテル、ポリフェ
ニレンサルファイド等のような熱伝導率の低い断熱性に
富む樹脂材料による成形品で構成されたクランプ１６
Ａ，１６Ｂ及び固定フランジ１６Ｃからなる締結手段
を、本体上部にボルト・ナット１６Ｄにより締結して、
連結したことにより、断熱効果が大きく、アクチュエー
タに結露が生じることがないばかりでなく、別体の樹脂
製クランプを取替えることにより、標準組合わせ外のア
クチュエータを選定して取付けることができる。これに
より、弁本体総べて取替えずに配管したままの状態で頂
部のみの交換が可能となる。

【００３０】また、本体１１の内面に装着される弾性シ
ートリング１２は、本体１１と加硫接着により一体化さ
れているので、本体１１をシートリング成形用の型の一
部に使用した方法によって容易に製造することができ、
本体を鋳鉄製にしたものに比して軽量化され、取扱いが
容易になると共に、管路に取付けて使用中にシートリン
グ１２の円筒部１２Ａが本体１１の円筒状本体から浮き
上がることがなく、そのためシートリングの一部に過剰
応力が加わることがなくなって耐久性が向上する。

【００３１】また、前記した当該バタフライ弁は、図２
に示すように、管路を構成する２本のパイプ（配管）
３，３の各端部外面に嵌合固着した円板形のフランジ
４，４間に介設され、両側のフランジ４，４を複数組の
ボルト・ナット７によって締結することによって、パイ
プ３，３間に挟着される。この場合、図３に示すよう
に、シートリング１２のガスケット部１２Ｂの端面は、
本体１１の端面から段差αだけ突出しているため、この
段差αが、前記両フランジ４，４の締付けによる挟着に
対する圧縮代を形成し、前記挟着時に圧縮されて接合面
をシールし、かつ前記の段差αを超える過剰な締付けを
防止する。

【００３２】また、シートリング１２の円筒部１２Ａの
内面両端に内径を拡大する錐面状段部１２ｂが形成され
ているため、当該バタフライ弁を管路を介設してシート
リング１２のフランジ部１２Ｂが圧縮された際、シート
リングの円筒部１２Ａの縁部が内側に膨らむことがな
く、前記円筒部１２Ａの内面に弁棒の挿通孔を囲んで弁
体の回転受け座１２ｃが内向きに突設されていることと
あいまって、弁体５の回転が円滑になり、また弁棒方向
への漏洩も防止される。

【００３３】また、本体１１の材質をアルミニウム・ダ
イカスト法により鋳造することにより、内周面を殆んど
ノー加工にすることになり、工数の削減と同時にシート
リングの組立工数を削減でき、品質向上を計り、コスト
ダウン化ができる。

【００３４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
請求項１の発明においては、円筒状本体の上下に弁棒の
軸受部を一体に設け、該本体に、その内面及び両側端面
を被覆する円筒状の弾性材料からなるシートリングを取
付けてその内側に流体通路を形成し、該流体通路に装着
した円板状の弁体の上下に弁棒を接続し、これら上下の
弁棒を上記の軸受部で支持したバタフライ弁において、
上記シートリングを、本体の内面を被覆する円筒部と本
体の両端面を被覆するフランジ部とによって構成し、該
シートリングの円筒部の内面両端に、内径を拡大する段
部を形成すると共に、上記円筒部の内面に、弁棒挿通孔
を囲んで弁体の回転受け座を内方向に突設させ、上記本
体をアルミニウムその他の鋳物材で形成し、該本体と弾
性材料で構成されたシートリングとを加硫接着により一
体化すると共に、本体と該本体の上部に取付けられるア
クチュエータとを、熱伝導性の低い材料で構成された別
体の締結手段を介して連結したことにより、次のような
効果を奏することができる。

【００３５】（ｉ）シートリングの円筒部の内面両端に
内径を拡大する錐面状段部が形成されているため、当該
バタフライ弁を管路を介設してシートリングのフランジ
部が圧縮された際、シートリングの円筒部の縁部が内側
に膨らむことがなく、前記円筒部の内面に弁棒の挿通孔
を囲んで弁体の回転受け座が内向きに突設されているこ
ととあいまって、弁体の回転が円滑になる。また、弁棒
方向への漏洩も防止される。

【００３６】（ii）本体の内面に装着される弾性シート
リングは、アルミニウムその他の鋳物材で形成された本
体と加硫接着により一体化されているので、本体をシー
トリング成形用の型（外型）の一部に使用した方法によ
って容易に製造することができ、またこの際、本体内周
面は殆んどノー加工にできるので工数が削減され、ま
た、本体を鋳鉄製にしたものに比して軽量化され、取扱
いが容易になると共に、管路に取付けて使用中にシート
リングの円筒部が本体の円筒状本体から浮き上がること
がない。

【００３７】(iii) 本体とその上部に取付けられるアク
チュエータとを、熱伝導性の低い材料で構成された本体
と別体の締結手段を介して連結したことにより、断熱効
果が大で、弁軸筒部から上部の断熱カバー無しでアクチ
ュエータに結露が生じないばかりでなく、本体をそのま
まにして別体の締結手段のみを取替えることにより、標
準組合わせ外のアクチュエータを選定して取付けること
が可能となる。

【００３８】また、請求項２の発明においては、本体と
アクチュエータとを連結する締結手段を、アクチュエー
タを連結する固定フランジと、該固定フランジと一体化
されたリングを二つ割りしたクランプと、該クランプを
本体に締結するボルト・ナットとによって構成し、該固
定フランジと二つ割りしたクランプとを熱伝導性の低い
樹脂製材料で構成し、該クランプを、本体上部の外周面
部に取付けるようにしたことにより、断熱効果が大き
く、また本体とは別体に構成された、固定フランジと一
体化された樹脂製クランプを取替えることにより、標準
組合わせ外のアクチュエータを選定して、ボルト・ナッ
トの締結という簡単な作業によって容易に本体に取付け
ることができるので、弁本体総べてを取替えずに配管し
たままの状態で頂部のみの交換が可能となる。

【００３９】また請求項３の発明においては、円筒状本
体の内面及びシートリングの円筒部外面に、互いに噛合
い可能の凹凸部を形成したことにより、本体とシートリ
ングとは確実に加硫接着され一体化されるので、シート
リングが内径方向に膨出することなく、又、微小弁開度
においてもシートリングが内径方向に吸引され脱落する
危険性がなく、広範囲な仕様条件に使用することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すバタフライ弁の閉弁
時の縦断面図である。

【図２】本発明のバタフライ弁の配管断熱カバー取付状
態を示す側面図である。

【図３】本発明の一実施形態を示すシートリング端部の
要部拡大断面図である。

【図４】他の実施形態を示すシートリング端部の要部拡
大断面図である。

【図５】シートリングの弁体回転受け座を示す要部斜視
図である。

【図６】クランプ部を分割して示した要部斜視図であ
る。

【図７】クランプ部の横断面形状を示す図である。

【図８】他の実施形態を示すクランプ部の横断面形状を
示す図である。

【図９】従来例を示すシートリング端部の要部断面図で
ある。

【図１０】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、従来例を示すシート
リング嵌込式バタフライ弁の弁体開度を異にした作用説
明図である。

【符号の説明】

３配管（パイプ）４配管フランジ５弁体６，８弁棒９流体通路１０軸受１１本体１２シートリング１２Ａ円筒部１２Ｂガスケット部１２ａ円筒面１２ｂ錐面状段部１２ｃ回転受け座１３断熱ガスケット１４底蓋１５，１５Ａ凹凸部１６締結手段（部材）１６Ａ，１６Ｂクランプ１６Ｃ固定フランジ１６Ｄボルト・ナット１７，１８断熱被覆材

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒状本体の上下に弁棒の軸受部を一体
に設け、該本体に、その内面及び両側端面を被覆する円
筒状の弾性材料からなるシートリングを取付けてその内
側に流体通路を形成し、該流体通路に装着した円板状の
弁体の上下に弁棒を接続し、これら上下の弁棒を上記の
軸受部で支持したバタフライ弁において、上記シートリ
ングを、本体の内面を被覆する円筒部と本体の両端面を
被覆するフランジ部とによって構成し、該シートリング
の円筒部の内面両端に、内径を拡大する段部を形成する
と共に、上記円筒部の内面に、弁棒挿通孔を囲んで弁体
の回転受け座を内方向に突設させ、上記本体をアルミニ
ウムその他の鋳物材で形成し、該本体と弾性材料で構成
されたシートリングとを加硫接着により一体化すると共
に、本体と該本体の上部に取付けられるアクチュエータ
とを、熱伝導性の低い材料で構成された別体の締結手段
を介して連結したことを特徴とする結露を防止したバタ
フライ弁。
【請求項２】本体とアクチュエータとを連結する締結
手段を、アクチュエータを連結する固定フランジと、該
固定フランジと一体化されたリングを二つ割りしたクラ
ンプと、該クランプを本体に締結するボルト・ナットと
によって構成し、該固定フランジと二つ割りしたクラン
プとを熱伝導性の低い樹脂製材料で構成し、該クランプ
を、本体上部の外周面部に取付けるようにしたことを特
徴とする請求項１記載の結露を防止したバタフライ弁。
【請求項３】円筒状本体の内面及びシートリングの円
筒部外面に、互いに噛合い可能の凹凸部を形成したこと
を特徴とする請求項１又は請求項２記載の結露を防止し
たバタフライ弁。