JPH10325471A

JPH10325471A - 高温ガス用バタフライ弁

Info

Publication number: JPH10325471A
Application number: JP15039297A
Authority: JP
Inventors: Koju Ozaki; 幸樹尾崎; Masatoshi Inoue; 正俊井上; Shigehiro Kawai; 重広河合; Yutaka Yamada; 山田　　豊; Hideyumi Matsumura; 秀弓松村; Takayuki Shibayama; 隆之柴山
Original assignee: Daido Metal Co Ltd
Current assignee: Daido Metal Co Ltd
Priority date: 1997-05-23
Filing date: 1997-05-23
Publication date: 1998-12-08

Abstract

(57)【要約】【課題】軸受と支持軸との間のクリアランスを小さく
支持できるバタフライ弁とする。【解決手段】軸受７を筒形の弁箱２に装着する。軸受
７は金網に膨張黒鉛を充填したシート片を円筒形に湾曲
して形成し、その摺動面を膨張黒鉛によって覆ってい
る。軸受７に弁板３の支持軸１０を取付けると、クッシ
ョン性のある膨張黒鉛の摺動面によって支持軸１０を密
着して支持するために、ガタ付きが少ない状態で支持軸
１０を支持する。また、高温ガスにより高温に加熱され
た支持軸１０が膨張しても、膨張黒鉛の優れた耐熱性及
びクッション性によって支持軸１０の回転操作は円滑に
行なうことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高温ガス用のバ
タフライ弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】焼結炉や焼却炉などの加熱炉から排出さ
れる高温ガスのガス流通路においては、ガスの流通・停
止を制御するためにバタフライ弁が介装されている。従
来からのバタフライ弁５０として図８に示すものが知ら
れている。この従来のバタフライ弁５０では、軸孔５１
を設けた円筒形の弁本体５２内に、ガス流通路を開閉す
る弁板５３が取付けられている。弁板５３の上下両縁か
ら突出して支持軸５４が設けられていて、支持軸５４の
両端が軸受５５に回転可能に支持されている。そして支
持軸５４に連結された図示しない開閉操作機構が回転操
作されると、支持軸５４がその軸心を中心として回転
し、これによって、弁板５３がガス流通路に対して直交
する姿勢から平行した姿勢の約９０度の間を回転して、
高温ガスの通過量を調整、停止することができるように
なっている。

【０００３】ここで、高温ガスのガス流通路に設けたバ
タフライ弁５０では、ガス流通路が閉塞されると外気温
度まで冷却され、一方、高温ガスが流通する際には高温
に加熱されることになる。このため、従来のバタフライ
弁５０では、温度変化に伴って支持軸５４や軸受５５な
どが膨張しても、支持軸５４を円滑に回転させるため
に、支持軸５４と軸受５５との間に大きなクリアランス
を設けて支持している。また、このクリアランスを通っ
て高温ガスが外部へ漏出するのを防止するためには、軸
受５５の外部に、シールパッキン５６などのシール構造
が設けられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、支持軸５４と
軸受５５との間のクリアランスを大きくすると、支持軸
５４がガタ付いて、弁本体５２と弁板５３との間に隙間
を生じて、流通路の閉止が十分に行なうことができなく
なったり、弁本体５２の内面に弁板５３の一部周縁が引
っかかって開閉操作が円滑に行なわれないなどの課題を
有していた。また、高温ガスの外部への漏出を防止する
ためには高温に耐えるシール構造を設ける必要があるな
ど、その構造が複雑なものとなっていた。

【０００５】そこで、この発明では、金網に膨張黒鉛を
充填したシート片を円筒形に湾曲して形成して、その摺
動面が膨張黒鉛によって覆われた軸受とすることによ
り、軸受の摺動面に支持軸を密着（クリアランスを小さ
く）して支持することができて、支持軸のガタ付きが少
なく、構造の簡単なバタフライ弁とすることを目的とし
ている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、金
網に膨張黒鉛を充填したシート片を円筒形に湾曲して軸
受を形成して、その摺動面が膨張黒鉛によって覆われて
いる。この構成によって、支持軸はクッション性のある
膨張黒鉛の摺動面に密着して支持することができるため
に、ガタ付きが少ない状態で支持軸が支持される。ま
た、高温に加熱されて支持軸が膨張しても、膨張黒鉛の
優れた耐熱性及びクッション性によって支持軸の回転操
作が円滑に行なわれる。

【０００７】なお、膨張黒鉛には、耐熱性に優れたカー
ボン、グラファイト、ＢＮなど固体潤滑剤を３０重量％
以下混合して、さらに摩擦係数を小さくすることができ
る。なお、固体潤滑剤の含有量が３０重量％を越える
と、成形性が低下するため好ましくない。また、フェノ
ール樹脂、エポキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミド
イミド樹脂などのバインダを１〜１５重量％添加すると
膨張黒鉛の機械的強度をさらに向上することもできる。

【０００８】金網は膨張黒鉛の保持性や機械的強度を高
める。特にエキスパンドメタルや経糸と緯糸との交差点
が結合された平織金網などでは、シート片に加わるせん
断力によって、交差点の経糸と緯糸にずれを生じないた
め、膨張黒鉛の保持性が高くなり、望ましい（請求項
２）。特にエキスパンドメタルは、千鳥状のスリットを
入れて引き伸ばされているためにエッジが鋭く、膨張黒
鉛の保持性がさらに高くなる。請求項３の発明では、シ
ート片は裏金に金網が接合され、この金網に膨張黒鉛を
充填している。裏金に金網を接合したことにより、軸受
の保形性や機械的強度をさらに高めることができる。

【０００９】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明で
は、筒形の弁箱と、弁箱に設けた軸受に回転可能に軸支
された支持軸に取付けられた弁板によってガス流通路を
開閉する高温ガス用バタフライ弁において、軸受は、金
網に膨張黒鉛を充填したシート片を円筒形に湾曲して形
成して、その摺動面が膨張黒鉛によって覆われている、
としたことによって、支持軸のガタ付きが少ない、構造
の簡単なバタフライ弁とすることができる。請求項３の
発明では、シート片は裏金に金網が接合されており、そ
の金網に膨張黒鉛を充填しているために、軸受の保形性
や機械的強度の高いバタフライ弁とすることができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を詳
細に説明する。バタフライ弁１は、図１に示すように、
略円筒形の弁箱２の内空を閉鎖する円板形状の弁板３が
取付けられている。弁箱２の外縁には、フランジ部４が
設けられて、ガス流通路に連結して取付可能とされてい
る。また、弁箱２の上下には、弁板３を回転可能に取付
ける上下軸孔５、６がそれぞれ形成されていている。弁
箱２の下部に開口する下軸孔５は、図２に示すように、
内空を円柱形とされ、この下軸孔５に図４に示す下軸受
７が挿入して取付けられている。また、上軸孔６は、下
軸孔５とほぼ同様に内空を円柱形とした上軸孔６が形成
され、この上軸孔６に下軸孔５と同じ上軸受８が嵌合さ
れている。そして上開口にはシール蓋９により密閉され
ている。

【００１１】円形の弁板３には、この外縁から上下に突
出する上下支持軸１０、１１がそれぞれ設けられ、この
上下支持軸１０、１１が上下軸孔５、６にそれぞれ嵌め
込まれて、支持されている。また、下支持軸１０の下側
は、図１に示すように開閉操作機構１２に連結されてい
て、回転操作機構１２による回転操作により、下支持軸
１０がその軸線を中心として回転可能とされている。こ
の回転操作機構１２によって、管路を閉塞する姿勢か
ら、弁板３を約９０度の間を回転して、完全開放する姿
勢に至る操作によって、ガスの流通量を調整、停止する
ことができるようになっている。

【００１２】図４に示す上下部の軸受７、８は、図５に
示すシート材２０を方形に切断して、所定寸法のシート
片２１となし、これを円筒形に湾曲成形したものであっ
て、シート材２０は厚さ０．５ｍｍステンレス鋼板から
なるエキスパンドメタル２２を約８５０°Ｃで焼鈍した
後、シート状の膨張黒鉛２３を重ね合わせて圧着し、厚
さ０．５ｍｍとしたものである。これにより、膨張黒鉛
２３は、図５のようなアンカー効果の大きい断面構造で
あるエキスパンドメタル２２によっての大きな保持力に
よって支持される。そして、円筒形の軸受７、８を上下
の軸孔５、６にそれぞれ挿入すると、そのクッション性
によって軸孔５、６に密着して取付けられてシール性が
発揮される。また同様に支持軸１０、１１をガタ付くこ
となく密着して支持する。これにより支持軸１０、１１
との間のシール性が確保され、高温ガスが外部に漏れる
ことが防止される。また、高温ガスが流通するとバタフ
ライ弁１全体が加熱され、特に支持軸１０、１１が熱膨
張しても、軸受７、８の摺動面がクッション性に優れた
膨張黒鉛２３により覆われているために、その優れた耐
熱性と摺動特性によって、弁板３の円滑な開閉操作が行
なわれる。このように、軸受孔５、６を図２および３に
示すように、内空を円柱形とし、これに円筒形の上下軸
受７、８をそれぞれ嵌合するという簡単な構造で、優れ
たシール性と弁板３による円滑な開閉動作が得られる。

【００１３】なお、上述した実施の形態においては、上
下の軸孔５、６にそれぞれ軸受７、８を装着した例を示
したが、下軸孔５に膨張黒鉛からなる軸受７を用い、上
軸孔６には、従来からの軸受構造とすることもできる。

【００１４】図６、図７は他の実施の形態を示し、図６
に示すシート材３０は、厚さ０．５ｍｍのステンレス鋼
板からなる裏金３１に、厚さ０．５ｍｍのステンレス鋼
板からなるエキスパンドメタル３２をニッケルろう材３
３によってろう付けしたものに、コールタールまたは水
ガラスなどからなる接着剤を塗布した上で、シート状の
膨張黒鉛３４を重ね合わせて圧延機により圧着して厚さ
１ｍｍに形成している。このシート材３０を打抜きプレ
スによりクリンチ凹部３５と、クリンチ凸片３６を設け
た略方形に切断してシート片を形成した。次に、このシ
ート片を円筒形に湾曲して、クリンチ凹部３５内にクリ
ンチ凸片３６を嵌め入れて係合し、円筒形に形成したも
ので、これによって軸受３８としている。

【００１５】このように構成された円筒形の軸受３８
は、裏金３１によって外側を支持しているために高い保
形性と取り扱いが容易になる。また、内面の膨張黒鉛３
４が支持軸を密着して支持しており、又クリンチ形状で
あるために高いシール性が発揮されて、高温ガスが外部
に漏れることが防止される。また、高温ガスにより加熱
されて支持軸が膨張しても、軸受３８のクッション性に
よって、良好な軸受特性が発揮される。特にこの実施の
形態では、裏金３１の厚さを調整することによって、軸
受３８の肉厚を容易に調整することができて、種々の大
きさのバタフライ弁に容易に適用することができる。

【００１６】なお、上述した２つの実施の形態において
は、金網としてエキスパンドメタル２２、３２を使用し
た例を示しているが、経糸と緯糸とにより編んだ金網
や、平板に設けた多数の透孔によって網状に形成した金
網など、膨張性黒鉛を保持して保形性に優れたものであ
れば使用することができる。特に平織金網では、経糸と
緯糸との交差点を焼結またはめっき等で結合することに
よって、円筒形に湾曲成形する際に膨張性黒鉛の保持性
に優れたものとすることができる。

【００１７】また、上述した２つの実施の形態において
は、膨張黒鉛２３、３４を用いた例について説明した
が、膨張黒鉛２３、３４に耐熱性に優れたカーボン、グ
ラファイト、ＢＮなど固体潤滑剤を混合して、さらに摩
擦係数を小さくして、円滑な回転をする軸受とすること
もできる。また、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、ポリ
アミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂などのバインダを１
〜１５重量％添加した膨張黒鉛２３、３４によって機械
的強度をさらに向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】縦断面図である。

【図２】下部軸受部を示す拡大縦断面図である。

【図３】上部軸受部を示す拡大縦断面図である。

【図４】軸受の斜視図である。

【図５】シート材の断面図である。

【図６】他の実施の形態を示すシート材の断面図であ
る。

【図７】他の実施の形態を示す軸受の斜視図である。

【図８】従来例の下部軸受部を示す拡大縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１…バタフライ弁２…弁箱３…弁板５、６…軸孔７、８…軸受１０、１１…支持軸１２…開閉操作機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田豊名古屋市北区猿投町２番地大同メタル工業株式会内 (72)発明者松村秀弓名古屋市北区猿投町２番地大同メタル工業株式会内 (72)発明者柴山隆之名古屋市北区猿投町２番地大同メタル工業株式会内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】筒形の弁箱と、該弁箱に設けた軸受に回
転可能に軸支された支持軸に取付けられた弁板によって
ガス流通路を開閉する高温ガス用バタフライ弁におい
て、前記軸受は、金網に膨張黒鉛を充填したシート片を円筒
形に湾曲して形成して、その摺動面が膨張黒鉛によって
覆われていることを特徴とする高温ガス用バタフライ
弁。
【請求項２】金網は、エキスパンドメタルまたは経糸
と緯糸との交差点が結合された平織金網からなる請求項
１記載の高温用バタフライ弁。
【請求項３】シート片は、裏金に金網が接合されてお
り、その金網に膨張黒鉛を充填していることを特徴とす
る請求項１、２記載の高温用バタフライ弁。