KR20200105830A - 버터플라이 밸브 - Google Patents

버터플라이 밸브 Download PDF

Info

Publication number
KR20200105830A
KR20200105830A KR1020207018688A KR20207018688A KR20200105830A KR 20200105830 A KR20200105830 A KR 20200105830A KR 1020207018688 A KR1020207018688 A KR 1020207018688A KR 20207018688 A KR20207018688 A KR 20207018688A KR 20200105830 A KR20200105830 A KR 20200105830A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
valve
flow path
valve seat
annular
seat
Prior art date
Application number
KR1020207018688A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102522247B1 (ko
Inventor
타카시 나스
시노부 카미무라
Original Assignee
아사히 유키자이 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 아사히 유키자이 가부시키가이샤 filed Critical 아사히 유키자이 가부시키가이샤
Publication of KR20200105830A publication Critical patent/KR20200105830A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102522247B1 publication Critical patent/KR102522247B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2263—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/221—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves specially adapted operating means therefor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/222—Shaping of the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2268—Sealing means for the axis of rotation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/24—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with valve members that, on opening of the valve, are initially lifted from the seat and next are turned around an axis parallel to the seat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/46—Attachment of sealing rings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
    • F16K27/0218—Butterfly valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/16—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members
    • F16K1/18—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps
    • F16K1/22—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with pivoted closure-members with pivoted discs or flaps with axis of rotation crossing the valve member, e.g. butterfly valves
    • F16K1/226—Shaping or arrangements of the sealing
    • F16K1/2261—Shaping or arrangements of the sealing the sealing being arranged on the valve member
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/36—Valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/32—Details
    • F16K1/34—Cutting-off parts, e.g. valve members, seats
    • F16K1/42—Valve seats

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lift Valve (AREA)

Abstract

버터플라이 밸브(11)는, 유로 축선방향으로 연장되는 내부유로가 형성되어 있는 밸브본체(13)와, 내부유로 내에 유로 축선과 수직한 회동 축선 둘레로 회동 가능하게 지지되고 또 외주부에 구면 모양의 밸브시트면(15d)을 가지는 원반 형상의 밸브체(15)와, 밸브본체(13)의 유로 축선방향 측면의 내부유로 둘레에 형성되는 환상 오목부(21)와, 내주연부에 설치된 밸브시트부(17a)가 내부유로 내에 돌출하도록 환상 오목부(21)에 설치되는 환상의 시트링(17)을 구비한다. 밸브시트부(17a)는, 삼각 형상의 단면을 가지며, 밸브시트부(17a)의 정점과 밸브시트면(15d)이 맞닿는 점에서의 밸브시트면(15d)의 접선에 대하여 밸브시트부(17a)의 삼각 형상의 단면의 꼭지각의 이등분선(51)이 수직이 되도록 형성되어 있다.

Description

버터플라이 밸브
본 발명은, 각종 산업에서의 유체 수송 배관라인에 사용되며, 밸브체를 회동(回動)시키는 것에 의해 유로(流路)의 개폐를 행하는 버터플라이 밸브에 관한 것이다.
화학 공장, 반도체 제조 분야, 식품 분야, 바이오 분야 등의 각종 산업에서, 여러 가지 유체가 유통하는 유로의 개폐, 제어를 행하는 버터플라이 밸브가 사용되고 있다. 버터플라이 밸브에서는, 밸브본체 내에 형성된 관상(管狀)의 내부유로 내에, 밸브축에 의해 밸브본체에 회동 가능하게 지지된 원반(圓盤) 형상의 밸브체가 배치되어 있으며, 밸브축에 접속된 핸들이나 액츄에이터에 의해 밸브축을 회동시켜서 내부유로의 내주면(內周面)이나 밸브본체와 밸브체의 외주연부(外周緣部) 사이에 설치된 환상(環狀)의 시트부재의 밸브시트부에 대하여 밸브체의 외주연부의 밸브체 밸브시트면을 접리(接籬)시키는 것에 의해, 유로의 개폐를 행한다.
버터플라이 밸브에는, 밸브축의 회동 축선이 시트부재의 밸브시트부와 밸브체의 밸브체 밸브시트면이 맞닿아 형성되는 씰면(面)의 중심으로부터 유로 축선방향으로 편심되어 위치하고 또 내부유로의 중심으로부터 편심되어 위치하는 이중 편심형의 버터플라이 밸브가 존재한다. 이러한 이중 편심형의 버터플라이 밸브에서는, 밸브체의 밸브체 밸브시트면을 구면(球面) 모양(구면의 일부를 이루는 형상)으로 형성함과 아울러, 밸브본체의 유로 축선방향 측면에서 내부유로를 둘러싸도록 형성된 환상 오목부(環狀凹部)에, 환상의 시트부재를 설치하고, 밸브체의 구면 모양의 밸브체 밸브시트면을 시트부재의 내주연부(內周緣部)에 형성된 밸브시트부에 압접(壓接)시켜 씰면을 형성하는 것에 의해, 밸브체의 외주연부(外周緣部)와 내부유로의 내주면 사이를 씰링하여 밸브 폐쇄 상태로 하도록 되어 있다. 또한, 특허문헌 1이나 특허문헌 2에 개시되어 있는 버터플라이 밸브처럼, 환상의 밸브시트 시트(valve seat sheet)는, 외주연부에 설치된 고정부와 내주연부에 설치된 볼록 형상 만곡면(灣曲面)을 가진 씰부(部)를 포함하며, 밸브본체에 설치된 수용부에 리테이너에 의해 고정부를 압압(押壓)하여 고정하거나, 고정부를 밸브본체에 설치된 닫힌 환상의 홈에 삽입하여 고정하거나 해서, 유로 축선과 수직인 방향으로 씰부를 내부유로 내에 돌출시켜 밸브시트 시트를 밸브본체에 고정하고 있었다.
특허문헌 1 : 일본 특개 2004-169845호 공보 특허문헌 2 : 일본 특개 2006-234169호 공보
상술한 바와 같이, 이중 편심형 버터플라이 밸브에서는, 밸브본체에 고정된 시트부재의 내주연부의 돌출 형상(突狀) 만곡면을 가진 밸브시트부에 대해 밸브체의 외주연부에 설치된 구면 모양의 밸브체 밸브시트면을 맞닿게 하고, 시트부재를 눌러 찌부러뜨려서 변형시켜, 밸브체의 외주연부와 내부유로의 내주면 사이를 씰링하도록 되어 있다. 이 때문에, 시트부재의 밸브시트부와 밸브체의 밸브체 밸브시트면의 압접시의 면압(面壓)을 높게 하여 씰성능을 향상시키기 위해서는, 시트부재의 밸브시트부의 내부유로로의 돌출량을 증가시켜서 밸브시트부의 변형량을 증대시킬 필요가 있다. 그러나 밸브시트부의 내부유로로의 돌출량을 증가시키면, 밸브시트부가 구면 모양의 밸브체 밸브시트면에 밀려 넘어지기 쉬워지고, 밸브시트부의 마모나 밸브시트부의 일부의 찢김 등의 파손이 발생되기 쉬워진다는 문제가 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래 기술에 존재하는 문제를 해결하고, 시트링과 밸브체 사이의 씰성능을 향상시킴과 아울러 시트링의 마모나 파손의 발생을 억제할 수 있는 버터플라이 밸브를 제공하는 것에 있다.
상기 목적을 감안하여, 본 발명은, 유로 축선방향으로 연장되는 내부유로가 형성되어 있는 밸브본체와, 상기 내부유로 내에 상기 유로 축선과 수직한 회동 축선 둘레로 회동 가능하게 지지되고 또 외주부(外周部)에 구면 모양의 밸브시트면을 가지는 원반 형상의 밸브체와, 상기 밸브본체의 상기 유로 축선방향 측면의 상기 내부유로 둘레에 형성되는 환상 오목부와, 내주연부에 밸브시트부를 가지며 또 그 밸브시트부가 상기 내부유로 내에 돌출하도록 상기 환상 오목부에 설치되는 환상의 시트링을 구비하며, 상기 밸브체의 회동에 의해 상기 밸브시트면과 상기 시트링의 상기 밸브시트부를 접리(接離)시켜서 상기 내부유로의 개폐를 행하는 버터플라이 밸브로서, 상기 밸브시트부는, 삼각 형상의 단면(斷面)을 가지며, 상기 밸브시트부의 정점(頂点)과 상기 밸브시트면이 맞닿는(當接) 점에서의 상기 밸브시트면의 접선에 대하여 상기 밸브시트부의 삼각 형상의 상기 단면의 꼭지각(頂角)의 이등분선이 수직이 되도록 형성되어 있는 버터플라이 밸브를 제공한다.
상기 버터플라이 밸브에서는, 내부유로 내에 돌출하는 시트링의 밸브시트부가 삼각 형상의 단면을 가지며, 밸브시트부의 정점과 밸브시트면이 맞닿는 점에서의 구면 모양의 밸브시트면의 접선에 대하여 밸브시트부의 삼각 형상의 단면의 꼭지각의 이등분선이 수직이 되도록 형성되어 있다. 따라서, 시트링의 밸브시트부와 밸브체의 밸브시트면의 압접시에 밸브시트부의 변형을 적게 할 수 있으며, 마모나 손상의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브시트부가 밸브체 밸브시트면에 수직(법선방향)으로 힘을 작용시키므로, 면압이 높아져, 씰성능도 향상된다.
상기 버터플라이 밸브는, 리테이너 캡과, 리테이너 본체를 더 구비하며, 상기 환상 오목부가 상기 유로 축선과 수직으로 연장되는 오목부 벽면을 가지고 있으며, 상기 오목부 벽면상에 배치되는 상기 리테이너 캡과 상기 환상 오목부에 고정되는 상기 리테이너 본체 사이에, 상기 씰부가 상기 내부유로측으로 돌출하도록, 상기 시트링을 협지(挾持)하는 것에 의해, 상기 시트링이 상기 환상 오목부에 보지(保持)되는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 리테이너 본체와 상기 리테이너 캡의 내부유로에 면(面)하는 표면에 의해 구성되는 내주면은, 밸브 폐쇄시에, 상기 밸브체의 상기 밸브시트면과 평행하게 또 이간(離間)하여 연장되도록 형성되어 있는 것이 더 바람직하다.
또한, 상기 리테이너 캡이 환상의 캡 본체부와 그 캡 본체로부터 상기 유로 축선방향으로 돌출하여 연장되는 환상 벽부(壁部)를 포함하며, 상기 시트링에 설치된 환상 감합(嵌合)홈에 상기 환상 벽부를 끼워 맞춘 상태에서, 상기 시트링이 상기 리테이너 캡과 상기 리테이너 본체 사이에 협지되는 것이 바람직하다.
일 실시형태로서, 상기 시트링의 상기 밸브시트부의 삼각 형상 단면의 꼭지각이 110도 내지 120도 범위로 할 수 있다.
또한, 상기 리테이너 캡과 상기 밸브본체가 일체적으로 형성되어 있도록 해도 된다.
또한, 상기 회동(回動) 축선이, 상기 밸브시트면으로부터 상기 유로 축선방향으로 편심되어 위치하고 또 상기 내부유로의 중심으로부터 편심되어 위치하도록 정해져 있어도 된다.
본 발명의 버터플라이 밸브에 따르면, 시트링의 밸브시트부의 형상 연구에 의해, 시트링의 밸브시트부와 밸브체의 밸브체 밸브시트면과의 압접시에 밸브시트부의 변형을 적게 할 수 있으며, 마모나 파손의 발생을 억제할 수 있다. 또한, 밸브시트부가 밸브체 밸브시트면에 수직으로 힘을 작용시키므로, 면압이 높아져, 씰성능도 향상된다.
[도 1] 본 발명에 따른 버터플라이 밸브의 전체 구성을 나타내는 종단면도이다.
[도 2] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브를 우측에서 본 측면도이다.
[도 3] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브체의 사시도이다.
[도 4a] 도 3에 나타나 있는 밸브체를 도 1에서의 우측에서 본 평면도이다.
[도 4b] 도 4a에 나타나 있는 밸브체를 도 4a에서의 위쪽에서 본 상면도이다.
[도 4c] 도 4a에 나타나 있는 밸브체를 도 4a에서의 아래쪽에서 본 저면도이다.
[도 5] 도 4a의 선 IV-IV를 따라 위쪽에서 본 화살표 방향 단면도이다.
[도 6a] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브체를 축지(軸支)하는 하측의 제2 밸브축의 사시도이다.
[도 6b] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브체를 축지하는 하측의 제2 밸브축을 화살표 A 방향에서 본 측면도이다.
[도 7] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브체를 축지하는 상측의 제1 밸브축을 나타내는 버터플라이 밸브의 부분 종단면도이다.
[도 8a] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브본체와 밸브체의 조립 수순을 나타내고 있는 설명도이다.
[도 8b] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브본체와 밸브체의 조립 수순을 나타내고 있는 설명도이다.
[도 8c] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브본체와 밸브체의 조립 수순을 나타내고 있는 설명도이다.
[도 8d] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브본체와 밸브체의 조립 수순을 나타내고 있는 설명도이다.
[도 8e] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 밸브본체와 밸브체의 조립 수순을 나타내고 있는 설명도이다.
[도 9] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 시트링 및 시트 누르개의 상세한 구조를 나타내는 확대도이다.
[도 10] 도 1에 나타나 있는 버터플라이 밸브의 변형예를 나타내는 확대도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브(11)의 실시형태를 설명한다.
최초로, 도 1 및 도 2를 참조하여, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브(11)의 전체 구성에 대해 설명한다.
버터플라이 밸브(11)는, 유로(流路) 축선(軸線)방향으로 연장되는 내부유로(13a)가 형성되어 있는 중공 원통 모양의 밸브본체(13)와, 내부유로(13a) 내에 배치되고 밸브본체(13)에 회동 가능하게 축지되어 있는 개략 원반(圓盤) 형상의 밸브체(15)와, 내부유로(13a)의 내주(內周)에 설치되어 있는 환상(環狀)의 시트링(17)과, 시트링(17)을 밸브본체(13)에 고정하기 위한 환상의 시트 누르개(19)를 구비하고 있으며, 밸브체(15)의 외주연부와 시트링(17) 상에 형성되는 밸브시트부(17a)를 접리시키는 것에 의해, 내부유로(13a)의 개폐를 행할 수 있도록 되어 있다.
밸브본체(13)의 내부유로(13a)의 유로 축선방향의 하류측 단부의 주연부(周緣部), 즉 밸브본체(13)의 유로 축선방향의 하류측의 측면에서의 내부유로(13a)의 외주부(外周部)에는, 환상(環狀)의 시트 누르개(19)의 외경(外徑)과 개략 동일 직경까지 지름방향으로 연장되는 환상 오목부(凹部)(21)가 형성되어 있으며, 이 환상 오목부(21)에 시트링(17) 및 시트 누르개(19)가 끼워진다(嵌合). 시트 누르개(19)는, 환상의 리테이너 본체(19a)와 환상의 리테이너 캡(19b)으로 이루어진다. 리테이너 본체(19a)에는, 단차부(段差部)(23)(도 7 참조)가 형성되어 있으며, 단차부(23)에는, 리테이너 캡(19b)과의 사이에 시트링(17)의 고정부(17b)를 배치하도록 리테이너 캡(19b)과 시트링(17)의 고정부(17b)가 수납(收納)된다. 이러한 구성에 의해, 리테이너 본체(19a)를 적당한 방법으로 환상 오목부(21)에 고정하고, 환상 오목부(21)의 유로 축선방향의 측면 상에 배치되는 리테이너 캡(19b)과 리테이너 본체(19a) 사이에 시트링(17)의 고정부(17b)를 협지(挾持)하는 것에 의해, 환상 오목부(21)에 시트링(17)을 보지, 고정할 수 있다.
또한, 리테이너 캡(19b)은, 그 내주연단(內周緣端)이 내부유로(13a) 내에 돌출되는 형태로 배치된다. 또한, 내부유로(13a)에 면하는 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)의 내주연단의 표면은, 구면의 일부와 같은 형상으로 되어 있다.
리테이너 본체(19a)를 환상 오목부(21)에 고정하는 방법으로서는, 예를 들면, 일본 특개 평11-230372에 개시되어 있는 바와 같은 바이요네트(bayonet) 방식을 채용할 수 있다. 이 경우, 리테이너 본체(19a)의 밸브본체(13)측의 외주면에 지름방향으로 돌출되는 복수의 원호 모양 돌기부를 둘레방향으로 등간격으로 형성함과 아울러, 환상 오목부(21)의 외주부에 원호 모양 돌기부를 수용 가능하게 형성되는 원호 모양 절결부(切缺部)와, 원호 모양 절결부의 유로 축선방향 측면측으로부터 원호 모양 돌기부를 둘레방향으로 안내하는 형태로 연장되는 계합(係合, 결합)홈을 설치하고, 리테이너 본체(19a)의 원호 모양 돌기부를 환상 오목부(21)의 원호 모양 절결부에 끼워 맞춰 원호 모양 돌기부를 환상 오목부(21)의 유로 축선방향 측면에 맞닿게(當接) 한 상태에서, 리테이너 본체(19a)를 둘레방향으로 회동시켜, 원호 모양 돌기부를 계합홈을 따라 안내해서 원호 모양 돌기부와 계합홈을 계합시키는 것에 의해, 리테이너 본체(19a)를 환상 오목부(21)에 고정할 수 있다.
시트링(17)은, 탄성 재료로 형성되어 있으며, 밸브시트부(17a)와 고정부(17b)를 가지고 있다. 밸브시트부(17a)는, 고정부(17b)가 리테이너 본체(19a)와 리테이너 캡(19b) 사이에 협지(挾持)된 상태에서 시트링(17)이 환상 오목부(21)에 설치되었을 때에, 내부유로(13a) 내에 돌출되도록 형성되어 있다. 시트링(17)을 형성하는 적절한 탄성 재료로서는, 부틸고무(BR), 클로로프렌고무(CR), 에틸렌프로필렌디엔고무(EPDM), 불소고무(FRM) 등의 고무 탄성체, 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 등의 불소수지, PTFE 등의 불소수지 피복 고무 탄성체를 들 수 있다.
밸브체(15)는, 대향하는 2개의 주면(主面)(15a, 15b)과, 2개의 주면(15a, 15b) 사이를 접속하도록 환상으로 연장되는 외주연부(15c)를 가지고 있다. 밸브체(15)의 한쪽 주면(15a)에는, 도 3에 잘 나타나 있는 바와 같이, 회동 축선(R)과 교차하는 방향(바람직하게 직교하는 방향)으로 관통하여 연장되는 홈부(25)가 설치되어 있다. 홈부(25)의 양측벽(25a, 25b)은, 도 2나 도 4a에 나타나 있는 바와 같이, 회동 축선(R)을 향해 서로를 향하여 볼록 형상으로 연장되는 볼록 형상 만곡면이 되도록 형성되어 있다. 또한, 밸브체(15)의 한쪽 주면(15a)에 상술한 바와 같은 홈부(25)가 형성되는 것에 의해, 홈부(25)를 사이에 두고 회동 축선(R)방향의 양측에는, 외연잔류부(外緣殘留部)(27)(27a, 27b)가 형성된다. 외연잔류부(27)는, 도 4b 및 도 4c에 나타나 있는 바와 같이, 회동 축선(R)으로부터 멀어지는 방향으로 볼록 형상으로 연장되는 볼록 형상 만곡면을 가지고 있는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같은 홈부(25)를 설치하는 것에 의해, 밸브체(15)를 완전 개방 상태까지 회동했을 때에, 홈부(25)만큼, 내부유로(13a) 내의 개구 면적이 증가하고, 용량계수 Cv가 증가한다. 또한, 본 발명자는, 홈부(25)의 양측벽(25a, 25b)을 회동 축선(R)을 향해 서로 볼록 형상으로 연장되는 볼록 형상 만곡면으로 형성하여 스로틀부(部)처럼 하는 것이나, 홈부(25)의 양측에 형성되는 외연잔류부(27a, 27b)가 회동 축선(R)으로부터 멀어지는 방향으로 볼록 형상으로 연장되는 볼록 형상 만곡면을 가지도록 형성하는 것에 의해, 소용돌이의 발생이 억제되어, 압력 손실을 저감시키는 것을 찾아냈다. 이에 의해, 용량계수 Cv의 향상 효과를 얻는 것이 가능해진다.
또한, 밸브체(15)의 다른쪽 주면(15b)의 중앙부에는, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 구면(球面) 모양의 오목부(이하, 「딤플」이라고도 기재한다.)(29)가 형성되어 있다. 이러한 구면 모양의 오목부(29)를 설치하는 것에 의해, 마찬가지로, 소용돌이의 발생이 억제되어, 압력 손실의 저감에 의한 용량계수의 향상 효과를 얻을 수 있다.
밸브체(15)의 외주연부(15c)에는, 밸브체 밸브시트면(15d)이 형성되어 있으며, 회동 축선(R) 둘레로 밸브체(15)를 회동시켜 밸브체 밸브시트면(15d)을 시트링(17)의 밸브시트부(17a)에 압접(壓接)시키는 것에 의해, 밸브체 밸브시트면(15d)과 밸브시트부(17a) 사이를 씰링하는 씰면(面)을 형성하여, 내부유로(13a)를 폐쇄해서 밸브 폐쇄 상태로 하게 하도록 되어 있다. 또한, 밸브체 밸브시트면(15d)은, 내부유로(13a)에 면하는 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)의 내주연단의 구면 모양의 표면과 소정의 간격을 두고 평행하게 연장되는 구면의 일부와 같은 형상으로 되어 있다.
도시되어 있는 실시형태의 버터플라이 밸브(11)에서는, 밸브체(15)는, 제1 밸브축(31)과 제2 밸브축(33)에 의해 밸브본체(13)에 회동 가능하게 지지되어 있으며, 밸브체(15)의 회동 축선(R)방향의 대향하는 위치에는, 제1 밸브축(31)과 연결하기 위한 감합(嵌合, 끼워 맞춤) 구멍(35)과 제2 밸브축(33)과 연결하기 위한 걸림(係止)홈(37)이 설치되어 있다.
제1 밸브축(31)은, 회동 축선(R)을 따라 연장되는 형태로 밸브본체(13)에 형성된 제1 축구멍(39)에 회동 가능하게 삽통(揷通, 삽입통과)되어 지지되어 있으며, 제2 밸브축(33)은, 회동 축선(R)을 따라 내부유로(13a)를 통해서 제1 축구멍(39)과 대향하여 형성된 제2 축구멍(41)에 삽입되어, 회동 가능하게 지지되어 있다.
제1 축구멍(39)은 외부로부터 회동 축선(R)방향으로 밸브본체(13)를 내부유로(13a)까지 관통하여 연장되는 관통 축구멍이며, 양단부가 제1 축구멍(39)으로부터 돌출되도록 제1 밸브축(31)이 제1 축구멍(39)에 회동 가능하게 삽통되어 있다. 외부로 돌출되는 제1 밸브축(31)의 일단부(도 1에서의 상단부)에는, 밸브체(15)의 조작이나 구동을 위해, 도시되어 있지 않은 핸들이나 구동부를 설치할 수 있도록 되어 있다. 또한, 내부유로(13a)로 돌출되는 제1 밸브축(31)의 타단부(도 1에서의 하단부)에는, 감합 구멍(35)과 상보적(相補的) 형상의 감합부(31a)가 형성되어 있으며, 밸브체(15)의 감합 구멍(35)과 감합부(31a)가 회동 축선(R) 둘레로 회동 불능으로 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 예를 들면, 밸브체(15)의 감합 구멍(35)과 제1 밸브축(31)의 감합부(31a)를 다각 형상을 가지도록 형성하는 것에 의해, 감합 구멍(35)과 감합부(31a)를 회동 불능으로 연결할 수 있다.
한편, 제2 축구멍(41)은 밸브본체(13)의 내부유로(13a)로부터 회동 축선(R)방향으로 연장되는 바닥이 있는 축구멍(즉 관통되어 있지 않은 축구멍)으로 되어 있으며, 한쪽 단부가 제2 축구멍(41)으로부터 돌출되도록 제2 밸브축(33)이 제2 축구멍(41)에 삽입되어, 회동 가능하게 지지되어 있다. 제2 밸브축(33)은, 제2 축구멍(41) 내에 회동 가능하게 지지되는 축부(軸部)(33a)와 제2 축구멍(41)으로부터 돌출되도록 축부(33a)에 접속되어 형성되어 있는 걸림부(係止部)(33b)를 포함하고 있으며, 걸림부(33b)가 걸림홈(37)에 끼워 맞춰지도록 되어 있다. 상세하게는, 걸림부(33b)는, 도 6a 및 도 6b에 나타나 있는 바와 같이, 회동 축선(R)과 수직인 방향으로 연장되는 레일 모양 부분으로 형성되며, 레일 모양 부분의 일단(一端)이 축부(33a)의 외주면으로부터 회동 축선(R)과 수직인 방향으로 돌출되어 연장되어 있으며, 제2 밸브축(33)은 개략 L자 형상을 가지고 있다. 또한, 밸브체(15)의 걸림홈(37)은, 도 4a에 나타나 있는 바와 같이, 레일 모양 부분과 상보 형상이 되도록 형성되어 있으며, 밸브체(15)와 제2 밸브축(33)은, 회동 축선(R)과 수직인 방향으로 밸브체(15)의 걸림홈(37)에 레일 모양 부분인 걸림부(33b)를 삽입하는 것에 의해, 회동 축선(R) 둘레로 회동 불능으로 연결되도록 되어 있다. 레일 모양 부분인 걸림부(33b)는, 축부(33a)와의 접속부인 근원(根元)으로부터 선단을 향해 넓어지는 쐐기 형상 단면(斷面)을 가지고 있는 것이 바람직하다. 이러한 쐐기 형상을 가지고 있는 것에 의해, 제2 밸브축(33)으로부터의 회동 축선(R)방향으로의 밸브체(15)의 빠짐을 방지할 수 있다. 그러나 걸림부(33b)의 단면 형상은, 밸브체(15)와 제2 밸브축(33)을 회동 불능으로 연결할 수 있도록 되어 있으면 한정되는 것은 아니고, 다각 형상, 원 형상, 타원 형상 등으로 해도 된다.
또한, 도 1에 나타나 있는 바와 같이, 내부유로(13a) 내의 유체가 바닥이 있는 구멍인 감합 구멍(35)이나 제2 축구멍(41) 내로 침입하는 것을 방지하기 위해, 제1 밸브축(31)이나 제2 밸브축(33)의 축부(33a)의 외주면에는, 감합 구멍(35)의 내주면의 내부유로(13a)로의 개구부(開口部) 부근이나 제2 축구멍(41)의 내주면의 내부유로(13a)로의 개구부 부근에 상대(相對)하는 위치에 설치된 환상 홈에 환상 씰부재(43, 45)가 배치되고, 감합 구멍(35)의 내주면과 제1 밸브축(31)의 외주면 사이 및 제2 축구멍(41)의 내주면과 제2 밸브축(33)의 축부(33a)의 외주면 사이를 씰링하도록 되어 있다. 또한, 내부유로(13a) 내의 유체가 관통 축구멍인 제1 축구멍(39)을 통해서 외부로 유출되는 것을 방지하기 위해, 제1 밸브축(31)의 외주면에는, 제1 축구멍(39)의 내부유로(13a)로의 개구부 부근에 상대하는 위치를 포함한 복수의 위치(도시되어 있는 실시형태에서는 3개소(箇所))에 설치된 환상 홈에, 고무 탄성 재료로 이루어지는 O링 등의 환상 씰부재(47a, 47b, 47c)가 배치되어, 제1 축구멍(39)의 내주면과 제1 밸브축(31)의 외주면 사이를 씰링하도록 되어 있다. 또한, 도 7에 상세히 나타나 있는 바와 같이, 제1 밸브축(31)의 감합부(31a)와 반대측의 단부 부근에 플랜지부(31b)가 설치되어 있음과 아울러, 밸브본체(13)의 제1 축구멍(39)의 외부로의 개구부 주위에 플랜지부(31b)를 수용하기 위한 환상 오목부(13b)가 설치되며, 환상 오목부(13b)에서 플랜지부(31b)와 대향하는 면(이하, 저면(底面)이라고 기재한다.)에 설치한 환상 홈에, 고무 탄성 재료로 이루어지는 환상의 평면 씰부재(47d)가 감합되어 있다. 이렇게 배치된 씰부재(47d)에 의해, 플랜지부(31b)와 환상 오목부(13b)의 저면 사이를 씰링하여, 만일, 내부유로(13a) 내의 유체가 제1 축구멍(39) 내에 침입해도, 제1 축구멍(39)으로부터 외부로 누출되지 않도록 되어 있다. 이러한 씰 구조는, 내부유로(13a)를 유해한 유체가 유통하는 경우에 특히 유효하다.
도시되어 있는 실시형태의 버터플라이 밸브(11)는, 이중 편심 구조를 가지는 이중 편심형 버터플라이 밸브로 되어 있다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 이중 편심형의 버터플라이 밸브(11)에서는, 밸브 폐쇄시에 밸브체(15)의 밸브체 밸브시트면(15d)과 시트링(17)의 밸브시트부(17a) 사이에 형성되는 씰면(面)의 유로 축선방향의 중심이 밸브체(15)의 회동 축선(R)으로부터 유로 축선방향으로 편심되어 위치하도록, 시트링(17)의 밸브시트부(17a), 밸브체 밸브시트면(15d), 제1 밸브축(31) 및 제2 밸브축(33)이 설치되어 있다. 또한, 도 2에 상세히 나타나 있는 바와 같이, 밸브체(15)의 회동 축선(R)이 내부유로(13a)의 횡단면의 중심을 통과하도록 회동 축선(R)과 평행하게 연장되는 중심 축선(O)으로부터 동일 횡단면 내에서 거리 d만큼 이간(離間)해서 위치하도록 밸브체(15)에 제1 밸브축(31) 및 제2 밸브축(33)이 밸브체(15)에 접속되어 있다. 이러한 구성으로 하는 것에 의해, 밸브의 개폐시에, 편심에 의한 캠 작용에 의해 밸브체(15)가 근소한 회전 각도로 시트링(17)으로부터 이탈하기 때문에, 시트링(17)과 밸브체(15)의 마찰이 적고, 시트링(17)의 마모를 감소시킴과 아울러, 조작 토크를 저감시키는 것이 가능해진다.
또한, 상술한 바와 같이, 이중 편심형 버터플라이 밸브(11)는, 회동 축선(R)이 내부유로(13a)의 중심 축선(O)으로부터 편심되어 위치하도록 구성되어 있으므로, 밸브체(15)의 회동 축선(R)방향의 최대 폭은, 회동 축선(R)을 사이에 두고 반경방향의 한쪽측과 다른쪽측에서 상이하다. 이 사실을 이용하여, 도시되어 있는 실시형태의 이중 편심형 버터플라이 밸브(11)에서는, 내주연단(內周緣端)이 내부유로(13a) 내로 돌출되도록 리테이너 캡(19b)을 배치하고 있다. 이에 의해, 밸브 폐쇄 상태로부터 밸브 개방 상태로 밸브체(15)를 회동시킬 때에, 회동 축선(R) 둘레의 한쪽 방향으로의 회동에서는 외주연부(15c)가 리테이너 캡(19b)과 간섭하지 않고 밸브체(15)가 회동할 수 있고 또 회동 축선(R) 둘레의 다른쪽 방향으로의 회동에서는 외주연부(15c)가 리테이너 캡(19b)과 간섭하여 밸브체(15)가 회동할 수 없게 되도록, 리테이너 캡(19b)의 내부유로(13a)로의 돌출량을 설정함으로써, 완전 폐쇄 상태로부터의 밸브체(15)의 회동방향을 규제하는 것을 가능하게 하고 있다.
또한, 밸브본체(13), 밸브체(15), 시트 누르개(19), 제1 밸브축(31), 제2 밸브축(33)은, 용도에 따라, 금속 재료, 수지 재료, 수지 재료로 피복된 금속 재료, 사출 성형법으로 인서트 성형된 금속 재료 등으로 형성할 수 있다.
다음으로, 도 8a 내지 도 8e를 참조하여, 버터플라이 밸브(11)의 조립 방법에 대해 설명한다.
최초로, 도 8a에 나타나 있는 바와 같이, 밸브본체(13)의 제2 축구멍(41)에 제2 밸브축(33)의 축부(33a)를 회동 가능하게 삽입한다. 이때, 제2 밸브축(33)의 걸림부(33b)의 레일 모양 부분이 유로 축선방향으로 연장되고 또 축부(33a)의 둘레면(周面)으로부터 회동 축선(R)과 수직인 방향으로 돌출되는 측이 시트링(17)의 장착측(환상 오목부(21)측)으로 향하도록, 제2 밸브축(33)이 배치된다.
다음으로, 도 8b에 나타나 있는 바와 같이, 환상 오목부(21)와 유로 축선방향의 반대측으로부터, 밸브체(15)의 걸림홈(37)을 밸브본체(13)측으로 향한 상태에서 유로 축선방향으로 밸브체(15)를 밸브본체(13)의 내부유로(13a) 내로 삽입하는 것에 의해, 제2 밸브축(33)의 걸림부(33b)와 밸브체(15)의 걸림홈(37)을 끼워 맞춰서, 걸림부(33b)가 걸림홈(37)의 단부에 도달할 때까지 걸림부(33b)를 걸림홈(37) 내에 수용시킨다. 또한, 도 8c에 나타나 있는 바와 같이, 제1 축구멍(39)에 제1 밸브축(31)을 삽입하는 것에 의해, 제1 밸브축(31)의 감합부(31a)를 회전 불능으로 밸브체(15)의 감합 구멍(35)에 끼워 맞춘다. 이에 의해, 밸브체(15)가 회동 축선(R) 둘레로 회동 가능하게 밸브본체(13)의 내부유로(13a) 내에 지지된다.
상술한 방향으로 제2 밸브축(33)을 배치한 상태에서 밸브체(15)를 내부유로(13a) 내에 삽입함으로써, 제2 밸브축(33)에 가까운 측으로부터 밸브체(15)를 삽입하는 것이 가능해져, 작업이 하기 쉬워진다.
다음으로, 도 8d에 나타나 있는 바와 같이, 내부유로(13a) 내에서 밸브체(15)를 회동 축선(R) 둘레로 180°만큼 회동시켜, 도 8e에 나타나 있는 바와 같이, 밸브체(15)의 밸브체 밸브시트면(15d)을, 시트링(17)이 장착되는 측 즉 환상 오목부(21)측을 향해, 배치시킨다. 그 후, 환상 오목부(21)에 시트 누르개(19)에 의해 시트링(17)이 장착되어, 버터플라이 밸브(11)의 조립이 완료된다.
다음으로, 도 9를 참조하여, 버터플라이 밸브의 시트링(17) 및 시트 누르개(19)의 상세한 구조를 더 설명한다.
시트 누르개(19)는, 상술한 바와 같이, 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)에 의해 구성되어 있으며, 내부유로(13a)에 면하는 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)의 내주연단의 표면은, 밸브 폐쇄시에, 밸브체(15)의 외주연부(15c)에 형성되는 구면 모양의 밸브체 밸브시트면(15d)과 소정의 간격을 두고서 구면 모양으로 연장되도록 되어 있다. 또한, 시트링(17)의 밸브시트부(17a)는, 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)의 내주연단의 구면 모양의 표면으로부터 내부유로(13a)를 향해 돌출되어 연장되도록 되어 있다. 이러한 구성에 의해, 밸브체(15)가 회동 축선(R) 둘레로 회동되어 밸브 폐쇄 상태가 되었을 때에, 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)의 내주연단의 구면 모양의 표면으로부터 돌출되는 시트링(17)의 밸브시트부(17a)가 밸브체(15)의 밸브체 밸브시트면(15d)에 맞닿아서 씰면을 형성하여, 내부유로(13a)를 씰링할 수 있다. 또한, 리테이너 본체(19a) 및 리테이너 캡(19b)의 내주연단의 구면 모양의 표면은, 밸브 폐쇄 상태가 된 밸브체(15)의 구면 모양의 밸브체 밸브시트면(15d)과 소정의 간격을 두고서 배치되도록 되어 있으므로, 밸브체(15)의 밸브체 밸브시트면(15d)과의 접촉에 의해 시트링(17)의 밸브시트부(17a)가 압축되어 옆쪽으로 변형했을 때의 도피처가 확보된다.
또한, 시트링(17)의 환상의 밸브시트부(17a)는, 삼각 형상의 단면을 가지고 있으며, 밸브시트부(17a)의 정점부(頂点部)와 밸브 폐쇄시의 밸브체(15)의 밸브체 밸브시트면(15d)이 맞닿는 점에서의 구면 모양의 밸브체 밸브시트면(15d)의 접선(49)에 대하여 밸브시트부(17a)의 삼각 형상 단면의 꼭지각의 이등분선(51)이 수직이 되도록 형성되어 있다. 시트링(17)의 밸브시트부(17a)를 이러한 형상으로 하는 것에 의해, 밸브시트부(17a)는, 밸브체(15)를 밸브 개방방향으로 회동시켰을 때와 밸브 폐쇄방향으로 회동시켰을 때에 밸브체 밸브시트면(15d)과 동일한 접촉 방식을 하여, 넘어짐을 생기기 어렵게 할 수 있다. 이 결과, 밸브시트부(17a)의 마모 및 파손을 저감시키는 것이 가능해진다. 밸브시트부(17a)의 삼각 형상 단면의 꼭지각의 각도는, 90° 전후까지 작아지면 밸브체 밸브시트면(15d)과의 당접(當接, 맞닿음)시에 넘어짐이 생기기 쉬워지므로, 100° 내지 150° 범위로 하는 것이 바람직하며, 110° 내지 120° 범위로 하는 것이 특히 바람직하다.
또한, 리테이너 캡(19b)은, 환상의 캡 본체부로부터 유로 축선방향으로 돌출되어 연장되는 환상 벽부(壁部)(53)를 가지며, 리테이너 본체(19a)와 리테이너 캡(19b) 사이에 시트링(17)이 협지될 때에 환상 벽부(53)가 시트링(17)의 고정부(17b)에 설치된 환상 감합홈(55)에 감합하도록 되어 있다. 이러한 구조에 의해, 시트링(17)의 밸브시트부(17a)가 밸브체(15)의 밸브체 밸브시트면(15d)에 당접할 때에, 시트링의 환상 감합홈(55)에 감합하는 리테이너 캡(19b)의 환상 벽부(53)로부터의 반력(反力)으로 밸브시트부(17a)를 눌러 찌부러뜨려서 충분한 씰면압(面壓)이 얻어지도록 하고 있다.
도 9에 나타나 있는 실시형태에서는, 리테이너 캡(19b)이 독립된 부품으로서 나타나 있지만, 리테이너 캡(19b)은 도 10에 나타나 있는 바와 같이 밸브본체(13)와 일체적으로 형성되어 있어도 된다. 이와 같이 리테이너 캡(19b)을 밸브본체(13)와 일체적으로 형성하는 것에 의해, 부품 점수를 줄일 수 있으며, 코스트 다운이 가능해진다. 또한, 씰성이 요구되는 개소를 줄일 수 있기 때문에, 외부 누출의 리스크를 저감시키는 것도 가능해진다. 또한, 버터플라이 밸브(11)의 조립도 용이하게 이루어진다.
이상, 도시되어 있는 실시형태를 참조하여, 본 발명에 따른 버터플라이 밸브(11)를 설명했지만, 본 발명은 도시되어 있는 실시형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 상기 실시형태에서는, 밸브체(15)에 홈부(25)가 설치되어 있지만, 홈부(25)가 설치되어 있지 않은 밸브체(15)를 구비하는 버터플라이 밸브에도 적용이 가능하다. 또한, 상기 실시형태에서는, 이중 편심형 버터플라이 밸브(11)에 본 발명이 적용된 실시형태에 근거하여 본 발명을 설명하고 있지만, 본 발명의 적용은 이중 편심형의 버터플라이 밸브에 한정되는 것이 아니라, 일중(一重) 편심형이나 이중 편심형 이외의 다중(多重) 편심형의 버터플라이 밸브 등에 본 발명을 적용하는 것도 가능하다.
11 버터플라이 밸브
13 밸브본체
13a 내부유로
15 밸브체
15c 외주연부(外周緣部)
15d 밸브체 밸브시트면
17 시트링
17a 밸브시트부
19 시트 누르개
19a 리테이너 본체
19b 리테이너 캡
49 접선
51 이등분선
53 환상 벽부
55 환상 감합홈

Claims (12)

  1. 유로(流路) 축선(軸線)방향으로 연장되는 내부유로가 형성되어 있는 밸브본체와, 상기 내부유로 내에 상기 유로 축선과 수직한 회동(回動) 축선 둘레로 회동 가능하게 지지되고 또 외주부(外周部)에 구면(球面) 모양의 밸브시트면을 가지는 원반(圓盤) 형상의 밸브체와, 상기 밸브본체의 상기 유로 축선방향 측면의 상기 내부유로 둘레에 형성되는 환상(環狀) 오목부와, 내주연부(內周緣部)에 밸브시트부를 가지며 또 그 밸브시트부가 상기 내부유로 내에 돌출하도록 상기 환상 오목부에 설치되는 환상의 시트링을 구비하며, 상기 밸브체의 회동에 의해 상기 밸브시트면과 상기 시트링의 상기 밸브시트부를 접리(接離)시켜서 상기 내부유로의 개폐를 행하는 버터플라이 밸브로서,
    상기 밸브시트부는, 삼각 형상의 단면(斷面)을 가지며, 상기 밸브시트부의 정점(頂点)과 상기 밸브시트면이 맞닿는(當接) 점에서의 상기 밸브시트면의 접선에 대하여 상기 밸브시트부의 삼각 형상의 상기 단면의 꼭지각(頂角)의 이등분선이 수직이 되도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 버터플라이 밸브.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 버터플라이 밸브는, 리테이너 캡과, 리테이너 본체를 더 구비하며, 상기 환상 오목부가 상기 유로 축선과 수직으로 연장되는 오목부 벽면을 가지고 있으며, 상기 오목부 벽면상에 배치되는 상기 리테이너 캡과 상기 환상 오목부에 고정되는 상기 리테이너 본체 사이에, 상기 씰부가 상기 내부유로측으로 돌출되도록, 상기 시트링을 협지하는 것에 의해, 상기 시트링이 상기 환상 오목부에 보지(保持)되는, 버터플라이 밸브.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 리테이너 본체와 상기 리테이너 캡의 내부유로에 면(面)하는 표면에 의해 구성되는 내주면(內周面)은, 밸브 폐쇄시에, 상기 밸브체의 상기 밸브시트면과 평행하게 또 이간(離間)하여 연장되도록 형성되어 있는, 버터플라이 밸브.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 리테이너 캡이 환상의 캡 본체부와 그 캡 본체로부터 상기 유로 축선방향으로 돌출되어 연장되는 환상 벽부(壁部)를 포함하며, 상기 시트링에 설치된 환상 감합(嵌合)홈에 상기 환상 벽부를 감합시킨 상태에서, 상기 시트링이 상기 리테이너 캡과 상기 리테이너 본체 사이에 협지(挾持)되는, 버터플라이 밸브.
  5. 청구항 3에 있어서,
    상기 리테이너 캡이 환상의 캡 본체부와 그 캡 본체로부터 상기 유로 축선방향으로 돌출되어 연장되는 환상 벽부를 포함하며, 상기 시트링에 설치된 환상 감합홈에 상기 환상 벽부를 감합시킨 상태에서, 상기 시트링이 상기 리테이너 캡과 상기 리테이너 본체 사이에 협지되는, 버터플라이 밸브.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 시트링의 상기 밸브시트부의 삼각 형상 단면(斷面)의 꼭지각(頂角)이 110도 내지 120도 범위인, 버터플라이 밸브.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 시트링의 상기 밸브시트부의 삼각 형상 단면의 꼭지각이 110도 내지 120도 범위인, 버터플라이 밸브.
  8. 청구항 3에 있어서,
    상기 시트링의 상기 밸브시트부의 삼각 형상 단면의 꼭지각이 110도 내지 120도 범위인, 버터플라이 밸브.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 시트링의 상기 밸브시트부의 삼각 형상 단면의 꼭지각이 110도 내지 120도 범위인, 버터플라이 밸브.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 시트링의 상기 밸브시트부의 삼각 형상 단면의 꼭지각이 110도 내지 120도 범위인, 버터플라이 밸브.
  11. 청구항 2에 있어서,
    상기 리테이너 캡과 상기 밸브본체가 일체적으로 형성되어 있는, 버터플라이 밸브.
  12. 청구항 1 내지 청구항 11 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회동 축선이, 상기 밸브시트면으로부터 상기 유로 축선방향으로 편심되어 위치하고 또 상기 내부유로의 중심으로부터 편심되어 위치하도록 정해져 있는, 버터플라이 밸브.
KR1020207018688A 2018-01-10 2019-01-08 버터플라이 밸브 KR102522247B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018001831 2018-01-10
JPJP-P-2018-001831 2018-01-10
PCT/JP2019/000232 WO2019139006A1 (ja) 2018-01-10 2019-01-08 バタフライバルブ

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200105830A true KR20200105830A (ko) 2020-09-09
KR102522247B1 KR102522247B1 (ko) 2023-04-17

Family

ID=67219024

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207018688A KR102522247B1 (ko) 2018-01-10 2019-01-08 버터플라이 밸브

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11248713B2 (ko)
EP (1) EP3739246B1 (ko)
JP (1) JP7195278B2 (ko)
KR (1) KR102522247B1 (ko)
CN (1) CN111542714B (ko)
TW (1) TWI794388B (ko)
WO (1) WO2019139006A1 (ko)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS602061U (ja) * 1983-06-03 1985-01-09 株式会社　巴技術研究所 バタフライ弁のシ−トリング保持装置
JP2004169845A (ja) 2002-11-21 2004-06-17 Kitz Corp バルブのシート構造
JP2006234169A (ja) 2005-02-25 2006-09-07 Ksb Sas 弁座への圧力が制御されたバタフライ弁
WO2016056535A1 (ja) * 2014-10-07 2016-04-14 株式会社キッツ バタフライ弁用シートリングとその固定構造並びに偏心型バタフライ弁
JP2017160971A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社オーケーエム 非金属構成部品、シートリング、及びバタフライバルブ
JP2017180742A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社キッツ バタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3511474A (en) * 1967-12-27 1970-05-12 Gen Signal Corp Butterfly valve
FR2457423A1 (fr) * 1979-05-23 1980-12-19 Amri Vanne-papillon a dispositif d'obturation perfectionne
FR2487034B1 (fr) * 1980-07-18 1985-09-27 Pont A Mousson Robinet a papillon
IT1138189B (it) * 1981-09-02 1986-09-17 Nuovo Pignone Spa Guarnizione anulare di tenuta per valvola a sfera di intercettazione
US4519579A (en) * 1983-02-14 1985-05-28 Fisher Controls, International, Inc. Cam valve self-centering seat
US4676481A (en) 1985-06-24 1987-06-30 White Consolidated Industries, Inc. Seal for high performance butterfly valve
CA1276000C (en) * 1985-06-24 1990-11-06 William R. Hayes Seal for high performance butterfly valve
DE19521012C1 (de) * 1995-06-08 1997-01-23 Deventer Profile Elastische Strangdichtung zum Abdichten einer Verglasung im Flügel eines Fensters, einer Türe oder dergleichen aus Holz
JP3722612B2 (ja) 1998-02-17 2005-11-30 旭有機材工業株式会社 プラスチック製バタフライ弁
CN100575756C (zh) * 2005-04-28 2009-12-30 株式会社巴技术研究所 偏心蝶阀及其使用的座环
WO2009008061A1 (ja) * 2007-07-10 2009-01-15 Tomoe Technical Research Company Limited 偏心バタフライ弁
EP2336612B8 (en) 2008-06-26 2019-09-25 Flowserve Management Company Butterfly valve, valve seat and valve seat retainer
CN101398092B (zh) * 2008-10-28 2012-01-25 浙江华夏阀门有限公司 按等边三角截面法结构的球阀座和球阀
CN201348046Y (zh) * 2008-12-22 2009-11-18 浙江大学 一种塑料蝶阀
CN201661695U (zh) * 2010-03-16 2010-12-01 苏州纽威阀门股份有限公司 一种双偏心软密封蝶阀
CN102141156B (zh) * 2011-03-31 2012-08-29 西华大学 四偏心蝶阀及设计方法
CN202132539U (zh) * 2011-07-07 2012-02-01 保一集团有限公司 罐箱专用进气球阀
CN202252028U (zh) * 2011-09-21 2012-05-30 铁岭方众阀门有限公司 一种金属-橡胶密封副蝶阀
JP2017190814A (ja) * 2016-04-12 2017-10-19 清一 奥村 シートリング、及びバタフライバルブ
TWI782167B (zh) * 2018-01-10 2022-11-01 日商旭有機材股份有限公司 偏心型蝶形閥
CN108953628A (zh) * 2018-08-29 2018-12-07 谢文学 一种五维偏心阀门密封结构

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS602061U (ja) * 1983-06-03 1985-01-09 株式会社　巴技術研究所 バタフライ弁のシ−トリング保持装置
JP2004169845A (ja) 2002-11-21 2004-06-17 Kitz Corp バルブのシート構造
JP2006234169A (ja) 2005-02-25 2006-09-07 Ksb Sas 弁座への圧力が制御されたバタフライ弁
WO2016056535A1 (ja) * 2014-10-07 2016-04-14 株式会社キッツ バタフライ弁用シートリングとその固定構造並びに偏心型バタフライ弁
JP2017160971A (ja) * 2016-03-08 2017-09-14 株式会社オーケーエム 非金属構成部品、シートリング、及びバタフライバルブ
JP2017180742A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 株式会社キッツ バタフライ弁用シートリングの固定構造と偏心型バタフライ弁

Also Published As

Publication number Publication date
TWI794388B (zh) 2023-03-01
EP3739246A4 (en) 2021-09-15
CN111542714A (zh) 2020-08-14
US20200355290A1 (en) 2020-11-12
CN111542714B (zh) 2022-06-07
KR102522247B1 (ko) 2023-04-17
EP3739246A1 (en) 2020-11-18
US11248713B2 (en) 2022-02-15
WO2019139006A1 (ja) 2019-07-18
JP7195278B2 (ja) 2022-12-23
TW201930756A (zh) 2019-08-01
EP3739246B1 (en) 2023-02-15
JPWO2019139006A1 (ja) 2021-02-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102522246B1 (ko) 편심형 버터플라이 밸브
JP7177092B2 (ja) バタフライバルブ
US10781925B2 (en) Butterfly valve seat ring and butterfly valve provided with same
KR20200105830A (ko) 버터플라이 밸브
WO2022025169A1 (ja) バタフライバルブ
JP4778741B2 (ja) バタフライバルブ
JP6472201B2 (ja) バタフライ弁用のシートリング及バタフライ弁
JP2004225719A (ja) メタルシートバタフライ弁のシート構造

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant