JPS58187660A - 高性能蝶形弁閉鎖シ−ル装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 螺形弁は一般に軸の周りで約９０度噛れた２つの位置に
回転できる弁体、＊Ｕち閉鎮円板を内部（備えた弁箱を
有し、この１つの位置では円＆はＩＩＬＩｌ！Ｉ管路１
’Ｃ直角で一部が弁箱内面に接触して流体の４過を阻止
し０円板が流動方向と平行になるように移動された他の
位置ではガスその他の流体がこの円板の両側を流れる開
数位置（なる横置を有する。水路ＫＩｔｌＩ用される多
くの螺形弁け、金ＩＩｓ製円板と金ｌＩ４製弁箱との間
の密封素子としてゴム又はゴム状弾性物質を利用する。

この密封素子は弁箱内に配置されて金Ｊｌｌ製円板嫌部
とＩＩ咳するｆＩＩ造か、又側構造では、密封嘴は体が
円板縁部に設けられ、弁箱の同一形状表面に接触する構
造になっている。円板、これを支持する軸、＆び弁箱の
欅々の形状と配＋ｔｓｔａがあり、この円板は密封素子
と接触する３６ｏ１の円形連続一部を有する。

高性能弁と一般に呼ばれる弁は、使＃Ａ目的によって高
ｄｌｌ′Ｆ及び／又社高圧が加わり、この条件下で作動
することが要求される。弁の金属部分と接触する密封素
子として橋々の弾性プラスチックコンパウンドを使用し
て高性能弁を作る研究が従来行われている。金属で補備
されたテフロンのような高１ぜプラスチックコンパウン
ドの弁体が提奎されている。他の方法はある罐の金−弁
嘔と７−ル装置を利用するが、この棚の１１１雀は高温
条件では緊密な閉鎮が行われない欠頃がある。

本発明の要約 本発明の目、４．金Ｗ４部品、弁体。

囲ちｅａ！１１円板、綬び該弁円板と弁槓関のシールを
使用するｌｋ覗で高性能の弁を提供すること（ある。

本発明の他の一目的は、ｌ１ｌｌＥ、高ＦＥ及び高温の
総ての条件下で１動する′＃親なシール４Ｉ造体を提供
すること℃ある。

本発明の他の一目的は高性能の螺形弁シール構造体を提
供することに４す、この構鷹体（は成形シールが設けら
れ、このシール（よって弁箱及び弁体を含む相互一方間
ｔＩｉ部品（対して３６０１　　の円＠４Ｉ接触が帰ら
れ、該＃ＩＡ接触の中間の別の線接触、即ち弁部材に対
する別の接触のみでシールは光音ｉｃ尼位置に保持され
る。

水沼明の池の一目的はと記のような構造体で。

１府の金ｄ４製でＶｒ面がＣ型、かつ３６０１　　環状
の成形シール環が、＃内を１４方向にたれる流体流動か
ら印をシールするように岨合わされ九＊ａ体を提供する
ことにある。

本発明の特殊目的は高性能の螺形弁を提供することにあ
り、このｔ４杉弁の金鵬体には軸が設けられ５咳軸の一
１曙面ｖｃ閉鴫板が装着され、該閉鎮円板は、金属製で
Ｃ型断面を有し、かつ井翰内ＶＣ設けられた環状の閉嫡
シール、即ちシール環と一力作動し、このシール環は弁
箱と弁体Ｖｃ刈し−〔−（距嵯虐れた内径邪と外径部で
線接触し、これら二つの接触線の中間の位置で弁箱？〆
こ灼して別の線接触をし、ｕＩ閉鋼シールは弁体の閉頗
俵、弁内に歪力が仔在しない場合でもシールｊｌｆｔ′
ｌｃ小ざい王縮力を与え、Ｘ弁体の両−間の小さい千力
差に抵抗して密封効果を与える形状構造を勺し、上記の
ノール１ｌｉＫ対する弁箱内の保持部品はシール交換の
ため取り外すことかで自、又−傷ンール還又は二嵐シー
ル瓜に共通に使用で色二つのＩＪ　Ｉ４４位置の一つに
選択的Ｔｌｃ装着することができる・ 好適実施例のａ明 第１１及び第２図（は本発明構造体が使用されるｌｌＩ
形弁が示される。鋳造又は会員加工で作られる弁４１０
にけ流体の流通通路が設けられる。

この弁箱は接合管の連結用７ランジの閾にナンドイツチ
状（挟持されるウェファ−響弁纏として図示されている
。勿論、この弁が使用される管路の型式によって弁箱に
７ランジ、　４１！１１１１Ｋ又は他の４１１．１１体
を設けることが可能である。この弁箱の上端ＫＦｉ軸１
２が装着され、この軸は弁体をこれに１着する目的で弁
箱の中心、又呟中心から僅かに外れた位置を［−シてい
る。短軸１３は上記と同じ目的で弁箱の底部ＩＩＣ設け
られる。軸１２の上端は、弁をｌｉ４閉する時＊Ｏ−ａ
転で粘るように、操作／−ンドル又は動力付弁操ｆ’Ｐ
＠を連結するため弁の外！１ＳｖｃＩＩＩ出している。

軸１２には０−リングのシールｌｌ５（又は他の型式の
シール）を有する軸受１４が設けられ。

父上＠ｖｃは軸１２に沿って４Ｐｉａから漏出が起こら
ないようにパツキン１６が設けられる。Ｔ方の短軸１３
に４．１！１１様に軸受１６と、下端のスラストワッシ
ャ１７とが設けられ、蚊ワッシャは弁箱の端部（ボルト
安定されたキャップ１８と。

短軸１３に沿って起こる恐れがある漏出を防止するシー
ル１９とが設けられる。

弁体２０は金ｍ製で、軸１２と短軸１３けそれぞれビン
２２と２３によって（２）着される。この弁体ａ４ＩＩ
ｌｔ　２と短軸１３の中心線から一側方にオフセット、
即ち１泣して粘り、軸１２の回転によって、流通通路１
１に直角の位置と、これ（平行な位１との間で動かされ
るから、弁が開枚された時は光体は弁体の両値を流動す
る。

添付図面に示す実施例では、シール構造体２５の円敬状
弁体の一部は球面状である。この弁体縁部２７（第３図
）は、弁体が閉鎖位置に回転され走時この一部の匍向位
置で弁ｊｌＫ設けられ九ンール部材と接触するものであ
る。勿論、このシール横１！１体２５を弁体の縁部に同
様（設け。

シール部材が噛力接触する一部の球面部をａｍｄ路Ｖｃ
設けるか、又は流動通路の一部＆Ｃ形成することも可能
である。図示の実施例では、シール４１ＩＩ１１体２ｇ
は、弁ｌｌｌｏＫＩＮ着された嘘１な金ｊＩＩＩＩＩ４
保持１１２１’ｉＫよって定位置に保持される。

弁体の一部にシール構造体２Ｓが設けられた場合Ｋ１−
１．同様Ｋｆｉｌｌ＃な金属で作られろが小型の金員環
がシール環を作動位置く保持する目的で。

弁体にボルト連結、その他の方法で１着される。

第３図は上記のシールミｍ体の拡大図で、弁体２０　ト
ｅｌｉ　１０　）−Ｉｌｌ／−Ａ４．　ＢちｒｊＩＡＩ
１１部と八（示す。弁体の縁１ｉ２７は、ｆｔ通通路路
中心、及び軸１２と短軸１３の中心線の交差点を中心と
する球面の一部で、この中心は箒ｌ＠の°゛Ｃ′で示さ
れる。ある−の嘩形弁ＩＩ！！では。

軸の中心線は流通通路中心線から一暢方にあり。

この構造でけ軸の中心Ｉｉｓはａ通過路中心線とｑ１Ｃ
＠で交！！忙す、ｔｌＬ過通路中心線から僅かに一側方
に一位している。

上記のシール構造体は断面が−ｃ　ｌ　ｒｍで３６０゜
連続した１対の金員環を富んで−る。ＩＩＬ３１ｇＩの
左方の金ＪＩ！環は、中心がＤの“Ｃ＠響の＠部２８と
２９が約９（ビーれた隙間を有する・他の金員環も同一
に中心がＥの＠Ｃ′型で、端部３０と３１の１司に約９
０°の隙間がある。

各金ｍｍ、即ちシール環は、インコネル、ステンレス鋼
、アルオニウム又は銅のような咄々のｉｍＦＪでよい、
これらのシール環は自己支持形状に咋られ、端ｇ２８と
２９の各面の間の隙間は３６０゛　　の全ＩＫ設けられ
る。このシール環は、＃体の表面、又はこの表面が接触
する弁箱よりも１−い、又は軟かい材料の薄いｔ＃１！
で包んでもよい。銀、銅、鉛、インジウム、ニッケル又
ｒよ金は１当な金員被覆である。上記のシール環の覆（
２）仕上驕び接ｌ！に閉鎖面は約１６前Ｓ又はこれ以上
（良好な＠度を有するものが好適である。

公称の管径で表わされる代表的な弁サイズは４１ｎ（１
０１Ｕ）、　ｌ’ｉ　Ｉｎ（１５２ＩＩＩＩ＋）、　８
１ｎｒ２０３ａｌ）、　　１０　ｉｒｌ（２５４ａｍ）
技び１２　：ｎ（３０−）から１４４１ｎ（３６３７０
）の大直径型である。

内び第３・望について訛明すると、左方のＩＣＩ型７型
シールｌ１ｔ３１’板の一部羨面２７と３６００４伏し
て線接触する。反対１曙に弁本体の表面３４に対する線
接触があり、この弁箱表面は中心−Ｃ”（４１図）を通
る流通通路中心線に対して円＠形である。半径方向表面
３６を末端に有する弁４侵面３５は琳に上記のシール環
の流体−４を域′ｐする目的を有するものであるが、こ
の弁の左側から送られる流体は容％にシール環内に流入
することが明らかである。上記の金属製シール環の別の
唯一の接触は相手シール１１３７に対する環状の線接触
３８の＾である。この右手の相手シール環３７は弁体の
轍１１１１［１と３９の位置で、又嘲性金ｌｌ１ｌ１１
１保持環２６の接触目的装置Ｖｃ形成された表面４１九
対してけ４０の位置テ＠１８咄する。これらの１−０１
１ｍシール環は。

弁体が間両されると、弁体及び弁Ｓに対する二つの線接
触間に半径方向の８Ｅ−を生じるような断ｌ＠状を有す
る。

自己支持形状を奮する上記のシール環は、剛性金鴫ｌｌ
ｌ！保持環２６を取り外して弁内九挿入される。この僅
持頃は、流通通路中心ｓ　ｅｃ　ｔｔば平行の１！面４
２．＆ひこの中・Ｇ線から半径方向（畦び出す平行表面
４３と４４を有し、この平行表面の何れか一つの覆面が
弁１８１０に接するから保持ＩＭ２Ｂは保持用ボルト４
１ＳＫよって弁槽（一定される。第３図に示され７．溝
はシール環３７が接触する表面４１で彰成される。この
保持環の反対１１１Ｐ１４部は第４　、ｄに示されるよ
うにＩＩ囚のシール環を保持するのＶＣ＋′ｌｌ用され
る。

第３図の弁では、左方向又は右方向から接近する子方鬼
体は漏出が起こらないよう（閉確される。内板が・屑欣
位ｌ１１１ｖｃある弁からの漏出は。

シー＆ｌｌ受は入れる目的で＊Ｉ［形１或された４当な
＋１１１４８内に配置される不動シール＋１４７によっ
て阻止される。このシール環は他端な高１１に４ｇされ
る弁に使用される金媚製シール嶺として図示されている
。

第４１図に示される弁の各部品は講３図と類似している
が４＋・固のシールｆｆ１３１ゞ　を（（用するもので
ｈ　ｕ’ｊｊ図の差異は剛性会禰襄保持環２６が逆同色
に、１／ルト４５によって弁箱に取り付けられている侭
でちる。第３・Ａの場合′Ｃはボルト４ｓのｔｄ部５０
が贋合してい九面取区域４９は第４Ａの１合には図示の
ように弁稽に隣妾した位′虚にらり、換イずればボルト
頭部ｌよ祷４図では第３図の弁ｍ隣接位置の面取区域３
１内にある。

第４図］１ｌｌｆｆｉｔ’ｄｌｌ接触５２部４１時１１
２ｇ　ト。

ｓ　ｃ　−ｍシールＲ３１１のａｍ、即ち下流情との関
（ある、保持１ｉ２６上の線接触杜＊（弁が關歓状ｌ１
ｌｌ？ｃある時シールｆｌｌ１３１’（定位ｆ［ｆｆｌ
持する４能を有するにすイない、流体ｔｌＬＩＩｈはシ
ール環の適正機能を妨害することはなめ、喀４図に示さ
れる状暢で使用される場合は、纂４−の左−から流れる
流体の漏出ｄ阻止される。ｖｌってこのｄｌｌ！ｌでは
、弁閉ａ盪一方向に流れる鷹−を＠止するため管路内に
設置すべ自ものけ１７Ｊ弁である。第４図のクール！１
３１’は嬉３−のシール環３１１と同様に弁内でε１な
方位で配置される。又このシール環３１’け弁箱とを体
Ｋｆｌｆして同一の線接触を行い、各線ＩＩ触は３６０
“　の全１で連続している。

本発明の原理によって作られろ弁は、１方向流通閉ａＫ
は１１ｉ１！のシール環が使用され、又両方向の流通量
線には２−のシール環を背中会わぜにして使用される。

試−で良好な結蟻が慢られた。２１ｉ！！のＣ型シール
環を有する弁は蘂３図に示される。この左−のシール環
は、この一つの・瑞部２８とシール環の中心ＩＩ　Ｄ　
＠とを通る直線と櫂通通路中心４１ｉＣ直角な面との間
の角変Ｃ矢印’ＡＡ”）が約７（１”で外側に向くよう
な方位に配置される。第２番目、即ち６肯のシール曙も
Ｃ型で、この一つの端部３０と中心ＩＫ”とを通るＩｊ
ｆ線と流４４路に直角な面との閣の角＃（矢印”ＢＢＭ
が約５６°になるような方位に配置される。これらのシ
ール環の壁厚は櫨々の厚さでよく６例えば約０．１！Ｓ
ＩＩｍ（ｆｉ７１０００　Ｉｎ　）ないし１．２７ａｍ
（５０／１０００　ｉｎ　）の厚さのものでｍ１ｋｆな
結果が漫られた。上記４１１Ｉ、ｉｉ体の１例ではシー
ル環（吠員の銀被覆を施したが、この被覆はシール機会
−の小ざい加Ｔｌｌ又は小孔内に僅か＆Ｃ流動してこれ
を光填する効果がある。′Ｃ１型シール虚の直径サイズ
は１．−１ｍ　（０，０６３ｉｎ　）ないし１２．７ｇ
ｗ（０，５Ｉｎ）の範囲で良好な結束が帰られることが
判明し★。又このシール環の変形は０．５１ｍ（０，０
２１＋１）ないし１．０２ｓｍ（０，０４ｉｎ　）の直
径方向圧縮で良好な結束が帰られることが判明した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置を使用する代表的な螺形弁（閉鎮位
置）の中心断面−＠２図は槙１図の６四の部分的平面図
−第３図け＠ｌ＠（示される弁体の縁！ＢＫ接触するシ
ール量と、鍍弁体Ｆ方に隣接する弁箱の一部の拡大断ｌ
ｉｃ図を示し＋ｓａ図は第３１図と類似の弁部分で、保
持環が反転位置（あり、又１−のシール環を有する質型
構造を示す。 １０・・・弁箱、　　１１・・・流通通路、１２・・・
軸。 １３・・・短軸、　　１５・・・０−リング、　　　２
０・・・弁体。 ２２．２３・・・ピン、　　２５・・・シール噂遺体。 ２６・・・剛性保持環、３１’、３〕・・・ＣＷシール
環。 ４７・・・不動シール環

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、蝶型弁の弁本体、即ち弁箱及び懐弁の流体通路を閉
   鎖するため弁１１ＫｌｖＳ＃部材連続縁部が接触するよ
   うに一つの軸の一心位＠に設けられた閉１部材を有する
   嘩形弁閉嫡シール装置で： 比較的薄い材料で作られ、かつ中空内部が流体通路の上
   流と連絡する形状の環状シール環。 及び流体通路の半径方向外面で、上記ｔｖ１４Ｉｉ！ｉ
   ６材碌部の半径方向反対側で上記シール環の外面に円形
   の線接触をする一表面と、＃シール環の中空内部に付し
   て上流の流体通路と反対媚で上記シール環の下流外面と
   円形の線接触する他の一表面とを有し一上記シール環を
   弁箱に取り付ける保持部材、を含入。 上記シール！Ｒは本質的に他のｍ接触部を有せず。 上記保持部材は、シール環の弁箱接触線と半径方向反Ｎ
   ９１ａＫ上紀閉頗部材一部の協力接触面と接触する円形
   の内部シール環ＩＩ噛面を有し。 幀円彰内肯シールａｔｅ触ｌ１ｊＯ円鴫は上記閉一部材
   表面の円−よりも僅かに小さいため、螺形弁をｒＡ鎖し
   た時、上記シール弁が弁箱と閉確酩材との間で、内部の
   流体圧力によらずｖＣＩＥ＠される高性−嘩形弁閉鑵シ
   ール装置。 ２、　上記第１項記鎮のシール装置で、シール環を弁Ｊ
   Ｉ［ｌ！ｌ持するため剛性保持層が１１瘍れ。 該保持環はシール環の下流外ｉｉｗ面と４１！醜する表
   面を有する閉鎮シール装置。 ３、　上記＠ｌ墳記鎮のシール装置で、シール環の下流
   外部表面と＊触するｉ！１面は、下流流体通路に対する
   一歓部を有するｓｌ似形状の岨会せシール環の＝ａＩｆ
   Ｉｉであるｖａ癩シール装置６４、上記＃３４１１記畝
   のシール装置で、シール環とこの組合せシール環の両者
   を弁１ｉＫ吋して保持するため剛性会−環が弁ＪＩＣ＃
   着され、該−性会一環は、流体通路の外面と１組合ｔシ
   ール壇上の円形線接触で接触する表面を有するＭ＃ｌｌ
   シール装置。 ５、上記４１項紀鎮のシール＠瞳で、クール環が閉縮部
   材一部上に装着され、かっ核閉癩部材で支持され、該シ
   ール環の外１１１表面は、上記閉に１ｓ材を流体通路を
   横切る閉鎮位置に移動するとＩＰ櫓の円形表面と接触す
   る閉鎖シール装置。 ６、ＩＡ体通路を有し、咳流体通路内に閉縮円板を装着
   した回転軸を支持する高温高圧用Ｉｌｌ形弁に使用する
   シール装置で、弁閉鎖状慢で弁箱と閉癩円板一部との間
   で作動されて流体流動を阻止するｖ！Ｊａシールで： 比較的４〈、かつ全体が円形−の金嬌製シール邪材で、
   上記＃１箱と閉鎖円板縁部と円形線接触するため内径部
   と外径部にそれぞれ円形の、内１１１１＆び外１１１１
   表面を有する形状の洋動形状部を備えた会ＩＩＩＩ製シ
   ール部材であって、該シール部材は上記線接触状−と、
   閉縮円板が流体通路を横切る閉鎮状−で価かに圧縮され
   る状−との閣で弾性的に変形されるシール部材。 弁内に上記シール部材を保持する装置、＆び上記両巌嬢
   触の内１のシール部材部分を上流の流体子方に４ｊＩＫ
   させ１円板縁部及び９ｊｉの線接鳴区域に対する１ｆａ
   ｌｌＥ力を助長する装置。 を含む閉端シール装置。 ７、　上記第６項記載の閉鎖シール装置で、１対のシー
   ル部材が相ｆｆｉに４Ｉ棲触の背中合わせ（装着され、
   各シール部材は、弁が閉鎖された待合シール部材の内部
   空間が上記４１１接触の反対四で流動通路内の流体に曝
   露される閉鎖シール装置。 ８、　上記１ｓ７項紀鎮のｍｍシール懐電で、各シール
   部材は弁開歓待には一芝直径を有し、弁閉鎖時には各シ
   ール部材が１かに圧縮されて流−通路内の流体の負圧力
   からゼロ圧力まで上記円板と弁本体との閣をシールする
   閉鎖シール装置。 ９、　上記第６項記載の閉鎖シール装置で、　　１ｉｌ
   ｌｌのシール部材が設けられ、各シール部材は円形でか
   つＣ瀾断面を有し、かつ各中央部分は反対方向く向くシ
   ール部材開放部の背後で＠Ｌに纏Ｊｌ触するように装着
   される閉鎮シール装置。 １０、上記１１１９項配鎮の閉鎖シール装置で、１対の
   シール環が弁内＃ＣＣ１６れ、この各シール環は弁！Ｉ
   Ｋ灯する線接触と１円板一部に対する繍ｌＩ触のため４
   出した円形内側表面とを有する閉鎖シール１ｉ １１、　　上記第６Ｊ１１記載の閉鎮シール装置で、弁
   箱にシール部材を保持する装置は取り外し可能な剛性金
   属環で、内径表ｒｋＪ部と、鍍表面部の両端に相Ｉｉ（
   平行な半径方向表面部とを有し、皺金−環は奉−のシー
   ル環又は１対のシール環を選択的＃ｃ４１ｉ持するため
   反転して弁本体に４！り吋けられる閉鎖シール装置。 １２　　高温、高圧で使用される螺形弁の閉鎖円板と弁
   箱との間でｍ−される閉鎖シール装置で。 蚊弁は上記円板縁幌と弁箱の一つに一力する表面を有し
   、　ＴＩＶｃ円板は部と弁箱の他の一つに支持され、か
   つ弁閉砿状帳で３６０°の４Ｊ１１Ｉで接触して弁をｒ
   ＩＪＩｌｌするシール環を含む閉鎖シール装置で： 断面が円形で曲げに吋して弾性を与える中空部を有し、
   連続した円形環状のシール環を金山。 咳シール環はこの中空部を加圧する流体に対する上流向
   きｉ？！ＩＷｘ部を有し。 憤シール環は、弁部品に対して少くとも３］固の一定距
   ｍ−れた円＠線接触部を有し、この第１盛目の線接触は
   弁箱に対するもの、第２番目の線ＩＩ触部は弁の閉縮円
   板に対するもので、嬉３番目の４Ｉ接触部は上記第１Ｉ
   鑓と第２番台のＩｓ椿檀部の中間にあってシール環を弁
   内装着位置に保持するもので。 上記シール環は、ＩＰ閉１１１によってシール環の上記
   第菫峻び第２−接触区域が相互に一近する曲げ円形によ
   って１か（圧−され、上記シール環の中空内部に流入す
   る流通通路的流体の圧力によって上記第１及び第２線−
   触区域を引き−す方向に加圧されるため弁箱とｆａ鎖円
   ｔに対して史Ｖｃ嘘力に上記シール環が接触され４ＩＩ
   ａ−シール装置。 １３、上ｌ！ｅ＃１１２項記載の閉鎖シール装置で、シ
   ール環は断面がＣ型で、該ｃｍの両端間（は約９０°の
   開きの開放部を有し、該Ｃ麿の一＠躯は。 流通通路の中心１に直角でシール環中心を通る平面から
   約５６°ないし７０′の角ばで流通通路に向けて内１１
   １ＫＭいて配置されるｒａＩＩＩシール饅置。