TW201930758A

TW201930758A - 蝶形閥

Info

Publication number: TW201930758A
Application number: TW108100230A
Authority: TW
Inventors: 那須隆志; 上村忍文
Original assignee: 日商旭有機材股份有限公司
Priority date: 2018-01-10
Filing date: 2019-01-03
Publication date: 2019-08-01
Also published as: WO2019139004A1; EP3739245B1; EP3739245A4; US20200393048A1; JPWO2019139004A1; CN111556940B; EP3739245A1; US11073213B2; JP7177092B2; KR102522245B1; KR20200103649A; TWI794389B; CN111556940A

Abstract

一種蝶形閥11，包含閥本體13，形成有於流路軸線方向延伸的內部流路13a；閥體15，係為圓盤狀，且於內部流路內13a透過閥軸31、33以繞著與流路軸線垂直的轉動軸線R得以轉動的方式被支承於閥本體13；以及閥座部17b，係為環狀，且被設置於內部流路13a的內周，其中藉由閥軸31、33的轉動而使閥體15的外周緣部的密封面15a接觸或相隔閥座部17b而進行內部流路13a的開閉。近一步於閥體15的一個的主面15a設置有於與轉動軸線交叉方向延伸的溝部25，溝部25的兩側壁25a、25b係於轉動軸線R方向形成有朝向彼此且呈凸狀延伸的凸狀彎曲面。

Description

蝶形閥

本發明係關於一種蝶形閥，該蝶形閥係被使用於各種產業的流體輸送配管線路，藉由轉動閥體而進行流路的開閉的蝶形閥。

於化學工廠、半導體製造領域、食品領域及生技領域等各種產業中，使用有進行流通各種流體的流路的開閉、控制的蝶形閥。蝶形閥中，於形成於閥本體內的管狀的流路內，配置有藉由閥軸以能夠轉動的方式被支承於閥本體的圓盤狀的閥體，藉由連接於閥軸的握把或致動器使閥軸轉動，使閥體的外周緣部相對於設置在流路的內周面及閥本體與閥體的外周緣部之間的環狀的片狀構件而壓接或相隔，藉此進行流路的開閉。

由於蝶形閥為如同上述的構成，閥全開時，閥體的主面（閉閥時朝向流路軸線方向的面）會位於閥本體的流路的中央處之與流路方向為約略平行的位置。因此，閥體在減少開口面積的同時成為對流體的阻力，會使Cv值等的容量係數降低。特別是，閥桿以自閥體的中心軸線向閥體的厚度方向使轉動軸線偏移的方式連接於閥體的偏心型的蝶形閥，構成上，由於閥體為厚，閥體會對開口面積的減少及流體阻力的增加帶來大的影響。作為對於如此的問題的對策之一，如同例如專利文獻1所記載，將於閥體的主面設置與轉動軸線垂直且直線狀地延伸的溝部，將閥體的截面形成為略Ｃ字形狀，使全開時的開口面積增加的同時使流路阻力減少的蝶形閥被提案出來。
〔先前技術文獻〕
［專利文獻］

［專利文獻1］日本特開平7-113472號公報

〔發明欲解決的問題〕
如同上述，設置溝部而使閥體的部分厚度減少係有利於開口面積的增加及流路阻力的減少。另一方面，蝶形閥的閥體，由於閉閥時流體壓力的作用，為了抵抗流體壓力而防止閥體變形，閥體必須有指定的厚度。因此，溝部的深度將產生極限，僅形成直線狀的溝部，在容量係數的提升有其極限。

因此，本發明的目的，在於解決存在於習知技術的問題，藉由改良閥體的形狀，而使蝶形閥的容量係數提升。

〔解決問題的技術手段〕
鑒於上述目的，本發明提供一種蝶形閥，包含一閥本體，形成有一內部流路，該內部流路係於流路軸線方向延伸；一閥體，係為圓盤狀，該閥體於該內部流路內透過一閥軸以繞著與該流路軸線垂直的轉動軸線得以轉動的方式被支承於該閥本體；以及一閥座，係為環狀，該閥座被設置於該內部流路的內周，該蝶形閥藉由該閥軸的轉動而使該閥體的外周緣部接觸或相隔該閥座而進行內部流路的開閉，其中於該閥體的二個相對向的主面的一側設置有一溝部，該溝部係於與該轉動軸線交叉方向延伸，該溝部的兩側壁係於轉動軸線方向形成有朝向彼此且呈凸狀延伸的凸狀彎曲面。

上述的蝶形閥中，於閥體的主面的至少一側設置有在與轉動軸線交錯的方向延伸的溝部。因此，使閥體轉動至全開位置時，僅溝部的部分，內部流路內的開口面積增加，而能夠使容量係數增加。又，本發明人發現，藉由使溝部的兩側壁於轉動軸線方向形成朝向彼此且呈凸狀延伸的凸狀彎曲面，為如於溝部設置漸縮的形狀，能夠抑制渦流的產生而得到容量係數提升效果。藉此，能夠進一步使蝶形閥的容量係數提升。

上述蝶形閥中，以該溝部的該兩側壁的凸狀彎曲面具有包夾頂部而連接的不同彎曲半徑的曲面部分為佳，該溝部的凸狀彎曲面係形成為開閥時配置於流體的流出側的第一曲面部分的彎曲半徑，較開閥時配置於流體的流入側的第二曲面部分的彎曲半徑為大更佳。

又，作為上述蝶形閥的實施例之一，亦能夠於該閥體中，包夾該溝部且於轉動軸線方向的兩側形成有一外緣殘留部，該外緣殘留部於相隔該轉動軸線的方向具有彎曲為凸狀的一凸狀彎曲面。藉由如此構造，能夠進一步使蝶形閥的容量係數提升。

此時，以該外緣殘留部的各個凸狀彎曲面具有包夾頂部而連接的不同彎曲半徑的曲面部分為佳，該外緣殘留部的凸狀彎曲面係形成為開閥時配置於流體的流出側的第一曲面部分的彎曲半徑，較開閥時配置於流體的流入側的第二曲面部分的彎曲半徑為大更佳。

上述蝶形閥中，亦能夠與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一窪部。藉此，能夠進一步使容量係數提升。

〔對照先前技術之功效〕
依據本發明的蝶形閥，能夠藉由於閥體主面的至少一側設置溝部，增加開口面積，而能夠使容量係數提升。進一步，使溝部的兩側壁的形狀及溝部的兩側的外緣殘留部的表面形狀為凸狀彎曲面，而能夠謀求藉由抑制渦流的產生所致的進一步容量係數的提升。

以下，參考圖式，說明依據本發明的蝶形閥11的實施例。
首先參考圖1及圖2，說明關於依據本發明的蝶形閥11的整體構造。

蝶形閥11，包含形成有沿流路軸線方向延伸的內部流路13a的中空圓筒狀的閥本體13、配置於內部流路13a內以得以轉動的方式被軸支承於閥本體13的略圓盤狀的閥體15、被設置於內部流路13a的內周的環狀的座環17及用於將座環17固定於閥本體13的環狀的壓板19，藉由使閥體15的外周緣部與形成於座環17上的閥座部17a接觸或相隔，而能夠進行內部流路13a的開閉。

閥本體13的內部流路13a的流路軸線方向的下流側端部的周緣部，即閥本體13的流路軸線方向的下流側的側面之中的內部流路13a的外周部，形成有沿徑方向延伸至與環狀的壓板19的外徑為概略同徑為止的環狀凹部21，座環17及壓板19嵌合於此環狀凹部21。壓板19，由環狀的固定器本體19a及環狀的固定器帽19b所構成。固定器本體19a形成有段差部23（參考圖7），段差部23收納固定器帽19b及座環17的固定部17b而使其在與固定器帽19b之間配置座環17的固定部17b。藉由如此的構造，以適當的方式將固定器本體19a固定於環狀凹部21，藉由於配置於環狀凹部21的流路軸線方向的側面上的固定器帽19b與固定器帽本體19a之間夾持座環17的固定部17b，而能夠將座環17固定於環狀凹部21。

另外，固定器帽19b以被配置為其內周緣端部朝內部流路13a內突出為佳。

作為將固定器本體19a固定於環狀凹部21的方法而言，可採用例如日本特開平11-230372所記載的卡口（bayonet）方式。此狀況下，在固定器本體19a的於閥本體13側的外周面於周方向且等間隔形成朝徑方向突出的複數個圓弧狀突起部的同時，將於環狀凹部21的外周部形成為得以收納圓弧狀突起部的圓弧狀缺口部，以及自圓弧狀缺口部的流路軸線方向側面側延伸而將圓弧狀突起部於周方向導引的卡合溝予以設置，在使固定器本體19a的圓弧狀突起部嵌合於環狀凹部21的圓弧狀缺口部而使圓弧狀突起部抵接於環狀凹部21的流路軸線方向側面的狀態下，使固定器本體19a於周方向轉動，藉由沿著卡合溝導引圓弧狀突起部而使圓弧狀突起部及卡合溝卡合，而能夠將固定器本體19a固定於環狀凹部21。

座環17係由彈性材料所構成，具有閥座部17a及固定部17b。閥座部17a，係形成為於座環17在固定部17b被固定器本體19a及固定器帽19b之間夾持的狀態下被裝設於環狀凹部21時，朝內部流路13a內突出。作為形成座環17的適合的彈性材料，可列舉丁基橡膠（BR）、氯丁橡膠（CR）、乙烯丙烯二烯橡膠（EPDM）及氟橡膠（FRM）等橡膠彈性體；聚四氟乙烯（PTFE）等氟樹脂及PTFE等氟樹脂包覆的橡膠彈性體。

閥體15具有對向的二個主面15a、15b以及環狀地延伸而連接二個主面15a、15b的外周緣部15c。閥體15的一側的主面15a，如圖3所示，設置有於與轉動軸線R交錯的方向（以正交的方向較佳）貫穿而延伸的溝部25。溝部25的兩側壁25a、25b，如圖2及圖4的（a）所示，形成為朝向轉動軸線R並朝向彼此而延伸成凸狀的凸狀彎曲面。又，藉由於閥體15的一側的主面15a形成有如上述的溝部25，於包夾溝部25的轉動軸線R方向的兩側形成有外緣殘留部27（27a、27b）。外緣殘留部27，如圖4的（b）及（c）所示，具有於相隔轉動軸線R的方向延伸成凸狀的凸狀彎曲面為佳。

藉由設置如上述的溝部25，於將閥體15轉動至全開狀態時，僅溝部25的份，內部流路13a內的開口面積增加，而容量係數Cv增加。又，本案發明人發現使溝部25的兩側壁25a、25b形成為朝向轉動軸線R且互相延伸成凸狀的凸狀彎曲面而成為擠壓部，及形成於溝部25兩側的外緣殘留部27a、27b形成為具有於自轉動軸線R遠離的方向延伸成凸狀的凸狀彎曲面，藉此抑制渦流的產生，而使壓力損失降低。藉此，能夠得到容量係數Cv的提升效果。

又，閥體15的另一側的主面15b的中央部，如圖5所示，形成有球面狀的窪部（以下亦記為「窪坑」）29。藉由設置如此的球面狀的窪部29，同樣能夠抑制渦流的產生，而得到壓力損失的降低所致的容量係數的提升效果。

閥體15的外周緣部15c形成有閥體閥座面15d，使閥體15繞轉動軸線R轉動而使閥體閥座面15d壓接於座環17的閥座部17a，藉此形成將閥體閥座面15d與閥座部17a之間密封的密封面，而將內部流路13a關閉而成為閉閥狀態。閥體閥座面15d形成為如球面的一部分的形狀為佳。

圖示的實施例的蝶形閥11中，閥體15係藉由第一閥軸31及第二閥軸33而為得以轉動地被支承於閥本體13，閥體15的轉動軸線R方向的對向位置，設置有用於與第一閥軸31連接的嵌合孔35及用於與第二閥軸33連接的卡止溝37。

第一閥軸31係能夠轉動地插通而被支承於沿轉動軸線R延伸地形成在閥本體13的第一軸孔39，第二閥軸33係插入且能夠轉動地被支承於沿轉動軸線R透過內部流路13a與第一軸孔39對向地形成的第二軸孔41。

第一軸孔39為自外部於轉動軸線R方向貫穿閥本體13至內部流路13a而延伸的貫通軸孔，第一閥軸31能夠轉動地插通於第一軸孔而使兩端部自第一軸孔39突出。突出至外部的第一閥軸31的一端部（圖1中的上端部），為了閥體15的操作及驅動，能夠安裝有未圖示的握把及驅動部。又，突出至內部流路13a的第一閥軸31的另一端部（圖1中的下端部），形成有與嵌合孔35為互補的形狀的嵌合部31a，閥體15的嵌合孔35及嵌合部31a係嵌合為無法繞著轉動軸線R轉動。例如，能夠藉由將閥體15的嵌合孔35及第一閥軸31的嵌合部31a形成為具有多角形狀，而使嵌合孔35及嵌合部31a無法轉動地連結。

另一方面，第二軸孔41成為自閥本體13的內部流路13a沿轉動軸線R方向延伸的有底軸孔（也就是沒有貫穿的軸孔），第二閥軸33插入第二軸孔41而使一側的端部自第二軸孔41突出，且為能夠轉動地被支承。第二閥軸33，包含有能夠轉動地被支承於第二軸孔41內的軸部33a及形成為連接於軸部33a而自第二軸孔41突出的卡止部33b，卡止部33b嵌合於卡止溝37。詳細而言，卡止部33b如圖6所示，形成為於與轉動軸線R垂直的方向延伸的軌道狀部分，軌道狀部分的一側自軸部33a的外周面而朝與轉動軸線R垂直的方向突出而延伸，第二閥軸33具有概略L字形狀。又，閥體15的卡止溝37如圖4所示，形成為與軌道狀部分互補的形狀，閥體15及第二閥軸33，藉由於與轉動軸線R垂直的方向將軌道狀部分的卡止部33b插入閥體15的卡止溝37，而連接為無法繞著轉動軸線R轉動。係為軌道狀部分的卡止部33b，以具有自係為與軸部33a的連接部的根部向前端擴大的楔形截面為佳。藉由具有如此的楔形形狀，能夠防止閥體15自第二閥軸33向轉動軸線R方向的拔除。但是，卡止部33b的截面形狀，只要是能夠將閥體15及第二閥軸無法轉動地連接便無特別限定，亦能夠為多角形、圓形或橢圓形。

另外，如圖1所示，為了防止內部流路13a內的流體向有底孔的嵌合孔35及第二軸孔41內侵入，第一閥軸31及第二閥軸33的軸部33a的外周面，於設置於嵌合孔35的內周面的向內面流路13a的開口附近及第二軸孔41的向內面流路13a的開口附近相對的位置的環狀溝，配置有環狀密封構件43、45，而將嵌合孔35的內周面與第一閥軸31的外周面之間及第二軸孔41的內周面與第二閥軸33的軸部33a的外周面之間予以密封。又，為了防止內部流路13a內的流體通過係為貫通軸孔的第一軸孔39流出至外部，在第一閥軸31的外周面，於設置於包含於第一軸孔39對內部流路13a的開口附近相對的位置的複數個位置（圖示的實施例之中為三個地方）的環狀溝，配置由橡膠彈性材料所構成的O形環等的環狀密封構件47a、47b、47c，而將第一軸孔39的內周面與第一閥軸31的外周面之間密封。進一步，如圖7所詳示，在於與第一閥軸31的嵌合部31a為相反側的端部附近設置法蘭部31b的同時，於閥本體13的第一軸孔39向外部的開口部的周圍設置用於收納法蘭部31b的環狀凹部13b，於環狀凹部13b中設置在與法蘭部31b對向的面（以下記載為底面）的環狀溝，嵌合有橡膠彈性材料所構成的環狀的平面密封構件47d。藉由如此配置的密封構件47d，將法蘭部31b與環狀凹部13b的底面之間密封，即使萬一內部流路13a內的流體侵入第一軸孔39內，亦不會自第一軸孔39流出至外部。如此的密封構造，對於在內部流路13a流通有害流體時特別有效。

圖示的實施例的蝶形閥11，為具有雙偏心構造的雙偏心型蝶形閥。參考圖1及圖2，雙偏心型的蝶形閥11，設置有座環17的閥座部17a、閥體閥座面15d、第一閥軸31及第二閥軸33，而使在閉閥時閥體15的閥體閥座面15d與座環17的閥座部17a之間所形成的密封面的流路軸線方向的中心位於自閥體15的轉動軸線R向流體軸線方向偏心的位置。進一步，如圖2所詳示，閥體15於閥體15連接第一閥軸31及第二閥軸33，而使閥體15的轉動軸線R位於通過內部流路13a的橫截面的中心且與轉動軸線R平行而延伸的中心軸線O僅相隔距離d的位置。藉由為如此的構造，在閥開閉時，因閥體15由於偏心所致的凸輪作用以些微的旋轉角度脫離座環17，能夠使座環17與閥體15的摩擦減少，在減少座環17的摩擦的同時，使操作力矩降低。

又，如同上述，由於雙偏心型蝶形閥11構成為轉動軸線R自內部流路13a的中心軸線O偏心的位置，閥體15的轉動軸線R方向的最大幅度，於包夾轉動軸線R的半徑方向的一側與另一側相異。利用此事，圖示的實施例的雙偏心型蝶形閥11中，配置有固定器帽19b而使內周緣端向內部流路13a內突出。藉此，能夠設定固定器帽19b向內部流路13a的突出量，而使閥體15自閉閥狀態轉動至開閥狀態時，繞著轉動軸線R的向一側的方向的轉動時外周緣部15c不與固定器帽19b互相干涉而閥體15能夠旋轉，且繞著轉動軸線R的向另一側的方向的轉動時外周緣部15c與固定器帽19b互相干涉而閥體15無法旋轉，藉此能夠限制閥體15自全閉狀態的轉動方向。

另外，閥本體13、閥體15、壓板19、第一閥軸31及第二閥軸33，能夠依用途，由金屬材料、樹脂材料、以樹脂材料包覆的金屬材料及以射出成形法嵌入成形的金屬材料等所形成。

接著，參考圖8A及圖8B，說明蝶形閥11的組裝方法。

首先，如圖8A的（a）所示，將第二閥軸33的軸部33a能夠轉動地插入閥本體13的第二軸孔41。此時，配置第二閥軸33，而使第二閥軸33的卡止部33b的軌道狀部分於流路軸線方向延伸且自軸部33a的周面向與轉動軸線R垂直的方向突出的一側為朝向座環17的安裝側（環狀凹部21側）。

接著，如圖8A的（b）所示，藉由自環狀凹部21及流路軸線方向的相反側在閥體15的卡止溝37在朝向閥本體13側的狀態下將閥體15於流路軸線方向插入至閥本體13的內部流路13a內，以使第二閥軸33的卡止部33b與閥體15的卡止溝37嵌合，使卡止部33b收納至卡止溝37內直到卡止部33b到達卡止溝37的端部。進一步，如圖8A的（c）所示，藉由將第一閥軸31插入第一軸孔39，使第一閥軸31的嵌合部31a無法轉動地嵌合於閥體15的嵌合孔35。藉此，閥體15繞著轉動軸線R能夠轉動地被支承於閥本體13的內部流路13a內。

在於上述的方向配置有第二閥軸33的狀態下將閥體15插入內部流路13a內，以能夠自靠近第二閥軸33的一側插入閥體15，而作業變得容易進行。

接著，如圖8B的（d）所示，於內部流路13a內僅使閥體15繞著轉動軸線R轉動180°，如圖8B的（e）所示，將閥體15的閥體閥座面15d，配置於朝向安裝座環17的側即環狀凹部21側。之後，藉由壓板19使座環17被安裝於環狀凹部21，而完成蝶形閥11的組裝。

接著，進一步說明閥體15的詳細構造。

閥體15的溝部25的轉動軸線R方向的兩側壁25a、25b的凸狀彎曲面，以具有包夾頂部而連接的不同彎曲半徑的曲面部分為佳，以形成為開閥時配置於流出側（即座環17側）的第一曲面部分的彎曲半徑大於開閥時配置於流入側的第二曲面部分的彎曲半徑更佳。又，包夾溝部25而形成於轉動軸線方向的兩側的外緣殘留部27的凸狀彎曲面，以具有包夾頂部而連接的不同彎曲半徑的曲面部分為佳，以形成為開閥時配置於流出側（即座環17側）的第一曲面部分的彎曲半徑大於開閥時配置於流入側的第二曲面部分的彎曲半徑更佳。藉由如此的構造，能夠得到進一步的容量係數Cv的提升效果。

〔實施例〕
以下顯示比較分別改變溝部25的兩側壁25a、25b的凸狀彎曲面的彎曲半徑、外緣殘留部27a、27b的凸狀彎曲面的彎曲半徑時藉由模擬所得的容量係數的表。

【表1】

雖然習知例子與蝶形閥11同樣設置有溝部，但係為溝部的轉動軸線R方向的兩側壁係由與流路軸線平行的面所構成且外緣殘留部的表面僅由非彎曲的平面所構成的蝶形閥，實施例1至實施例4，係與蝶形閥11同樣設有溝部25，並且將溝部25的兩側壁25a、25b的凸狀彎曲面的彎曲半徑、外緣殘留部27a、27b的凸狀彎曲面的彎曲半徑及凹坑29的有無予以作為參數施加各種變化的依據本發明的蝶形閥。模擬係以標稱直徑D＝150mm的蝶形閥11的上流側連接長度2D的直線狀的入口流路，於下流側連接長度6D的直線狀的出口流路，將入口流路與出口流路間的壓力差設定為1KPa以進行。又，於圖9顯示模擬中的參數R1~R12。另外，圖9中的箭號係顯示流體的流動方向。

R1、R2分別為溝部25的圖9的（a）中的上側的側壁25a在開閥時包夾頂部而配置於流入側（入口側）、流出側（出口側）的凸狀曲面部分的彎曲半徑，R3、R4分別為溝部的圖9的（a）中的下側的側壁25b在開閥時包夾頂部而配置於流入側（入口側）、流出側（出口側）的凸狀曲面部分的彎曲半徑。又，圖9的（a）中的上側的外緣殘留部27a的表面，如圖9的（b）所示，係為與於開閥時包夾頂部且位於流入側（入口側）的彎曲半徑R6的凸狀曲面部分及位於流出側（出口側）的彎曲半徑R7的凸狀曲面部分連接，於流入側的彎曲半徑R6的凸狀曲面部分的上流側進一步連接彎曲半徑R5的凹狀曲面部分，於流出側的彎曲半徑R7的凸狀曲面部分的下流側進一步連接彎曲半徑R8的凹狀曲面部分的形態，即包夾頂部而連接有二個S字形狀的曲面部分的形態。同樣，圖9的（a）中下側的外緣殘留部27b的表面，如圖9的（c）所示，係為與於開閥時包夾頂部而位於流入側（入口側）的彎曲半徑R10的凸狀曲面部分及位於流出側（出口側）的彎曲半徑R11的凸狀曲面部分連接，於流入側的彎曲半徑R10的凸狀曲面部分的上流側進一步連接彎曲半徑R9的凹狀曲面部分，於流出側的彎曲半徑R11的凸狀曲面部分的下流側進一步連接彎曲半徑R12的凹狀曲面部分的形態，即包夾頂部而連接有二個S字形狀的曲面部分的形態。

另外，容量係數係藉由以下的數學式求取。
【數學式1】
Q：體積流量的測定值（m³ /h）
Δp：閥的靜壓損失的測定值（kPa）
p：流體的密度（kg/m³ ）
Pw：水的密度（kg/m³ ）
又，使流體為水，流體的密度為水的密度的997.561 kg/m³ 。

實施例2及實施例3係為設有溝部25，並且形成為溝部25的轉動軸線R方向的兩側壁25a、25b成為朝向彼此且延伸成凸狀的凸狀彎曲面，外緣殘留部27a、27b的表面與習知技術同樣地形成為平面的狀態的蝶形閥的例子。比較習知技術與實施例2及實施例3，則可知藉由溝部25的轉動軸線R方向的兩側壁25a、25b形成為朝向彼此的凸狀的彎曲面，能夠得到容量係數Cv提升的效果。

又，實施例4係為設有溝部25，並且將溝部25的轉動軸線R方向的兩側壁25a、25b形成為朝向彼此且延伸成凸狀的凸狀彎曲面，在將外緣殘留部27a、27b的表面與習知技術同樣地形成為平面的同時，上側及下側的外緣殘留部27a、27b係構成為於與轉動軸線R垂直的方向具有彎曲成凸狀的曲面的狀態的蝶形閥的例子。自實施例2至實施例4的比較，得知溝部25的兩側壁25a、25b的凸狀彎曲面，開閥時配置於流出側（出口側）的凸面狀部分的彎曲半徑R2較配置於流入側（入口側）的凸面狀部分的彎曲半徑R1為大，且R1＝75mm、R2＝150mm、R3＝75mm、R4＝150mm，為R1：R2＝1：2且R3：R4＝1：2的比例時容量係數Cv為最大。

又，自實施例2至實施例4的比較，得知外緣殘留部27a、27b的表面，於上側的外緣殘留部27a及下側的外緣殘留部27b兩者，開閥時配置於流出側（出口側）的凸狀曲面部分的彎曲半徑R7、R11較配置於流入側（入口側）的凸狀曲面部分的彎曲半徑R6、R10為大，且R6＝40mm、R7＝50mm、R10＝21.5mm、R11＝40mm時能夠得到容量係數Cv提升的效果。進一步，得知上側的外緣殘留部27a的表面，開閥時配置於流入側的凹狀曲面部分的彎曲半徑R5及凸狀曲面部分的彎曲半徑R6，為R5=40mm、R6=40mm，即R5：R6=1：1的關係，且開閥時配置於流出側的凸狀曲面部分的彎曲半徑R7及凹狀曲面部分的彎曲半徑R8，為R7=50mm、R8=40mm，即R7：R8=1.25：1的關係時能夠得到容量係數Cv提升的效果。同樣，得知下側的外緣殘留部27b的表面，開閥時配置於流入側的凹狀曲面部分的彎曲半徑R9及凸狀曲面部分的彎曲半徑R10，為R9=50mm、R10=21.5mm，即R9：R10=2.3：1的關係，且開閥時配置於流出側的凸狀曲面部分的彎曲半徑R11及凹狀曲面部分的彎曲半徑R12，為R11=40mm、R12=30mm，即R11：R12=1.3：1的關係時能夠得到容量係數Cv提升的效果。

實施例1係為於實施例4的閥體的形態，於與閥體15形成有溝部25的主面15a為對向的另一主面15b進一步設置有彎曲半徑400mm的球面狀的凹部（凹坑）時的蝶形閥的例子。自實施例1與實施例4的比較，可得知藉由於與閥體15形成有溝部25的主面15a為對向的另一主面15b進一步設置球面狀的凹坑，能夠得到容量係數Cv進一步的提升效果。

以上，雖參考圖式的實施例，以說明依據本發明的蝶形閥11，但本發明並非限定於圖示的實施例。例如雖然於上述實施例中，基於應用有本發明的雙偏心型的蝶形閥11的實施例而說明本發明，但本發明的運用並非限定於雙偏心型的蝶形閥，亦能夠為單偏心型或多偏心型的蝶形閥，又，亦能夠將本發明運用於轉動軸線R通過密封面的中心及內部流路13a的中心而延伸的所謂的中央型的蝶形閥等。

11‧‧‧蝶形閥

13‧‧‧閥本體

13a‧‧‧內部流路

13b‧‧‧環狀凹部

15‧‧‧閥體

15a、15b‧‧‧主面

15c‧‧‧外周緣部

15d‧‧‧閥體閥座部

17‧‧‧座環

17a‧‧‧閥座部

17b‧‧‧固定部

19‧‧‧壓板

19a‧‧‧固定器本體

19b‧‧‧固定器帽

21‧‧‧環狀凹部

23‧‧‧段差部

25‧‧‧溝部

25a、25b‧‧‧側壁

27、27a、27b‧‧‧外緣殘留部

29‧‧‧凹部

31‧‧‧第一閥軸

31a‧‧‧嵌合部

31b‧‧‧法蘭部

33‧‧‧第二閥軸

33a‧‧‧軸部

33b‧‧‧卡止部

35‧‧‧嵌合孔

37‧‧‧卡止溝

39‧‧‧第一軸孔

41‧‧‧第二軸孔

43、45、47a、47b、47c‧‧‧環狀密封構件

47d‧‧‧平面密封構件

R‧‧‧轉動軸線

圖1係顯示依據本發明的蝶形閥的整體構成的縱截面圖。

圖2係圖1所示的蝶形閥的右側視圖。

圖3係圖1所示的蝶形閥的閥體的立體圖。

圖4係顯示圖3所示的閥體，其中（a）為自圖1的右側觀看的平面圖，（b）為自（a）的上方觀看的俯視圖，（c）為自圖4的（a）下方觀看的仰視圖。

圖5係沿圖4的（a）的線IV-IV而自上方觀看的剖視截面圖。

圖6係顯示軸支承圖1所示的蝶形閥的閥體的下側的第二閥軸，其中（a）為立體圖，（b）為自圖6的（a）的箭號A的方向觀看的側視圖。

圖7係顯示軸支承圖1所示的蝶形閥的閥體的上側的第一閥軸的蝶形閥的部分縱剖面圖。

圖8A係顯示圖1所示的蝶形閥的閥本體及閥體的組裝順序的說明圖。

圖8B係顯示圖1所示的蝶形閥的閥本體及閥體的組裝順序的說明圖。

圖9係模擬中各參數的說明圖。

Claims

一種蝶形閥，包含：一閥本體，形成有一內部流路，該內部流路係於流路軸線方向延伸；一閥體，係為圓盤狀，該閥體於該內部流路內透過一閥軸以繞著與該流路軸線垂直的轉動軸線得以轉動的方式被支承於該閥本體；以及一閥座，係為環狀，該閥座被設置於該內部流路的內周，該蝶形閥藉由該閥軸的轉動而使該閥體的外周緣部接觸或相隔該閥座而進行內部流路的開閉，其中於該閥體的二個相對向的主面的一側設置有一溝部，該溝部係於與該轉動軸線交叉方向延伸，該溝部的兩側壁係於轉動軸線方向形成有朝向彼此且延伸成凸狀的凸狀彎曲面。
如請求項1所述的蝶形閥，其中該溝部的該兩側壁的凸狀彎曲面具有包夾頂部而連接的不同彎曲半徑的曲面部分。
如請求項2所述的蝶形閥，其中該溝部的凸狀彎曲面係形成為開閥時配置於流體的流出側的第一曲面部分的彎曲半徑，較開閥時配置於流體的流入側的第二曲面部分的彎曲半徑為大。
如請求項1至3中任一項所述的蝶形閥，其中該閥體中，包夾該溝部且於轉動軸線方向的兩側形成有一外緣殘留部，該外緣殘留部於相隔該轉動軸線的方向具有彎曲為凸狀的一凸狀彎曲面。
如請求項4所述的蝶形閥，其中該外緣殘留部的各個凸狀彎曲面具有包夾頂部而連接的不同彎曲半徑的曲面部分。
如請求項5所述的蝶形閥，其中該外緣殘留部的凸狀彎曲面係形成為開閥時配置於流體的流出側的第一曲面部分的彎曲半徑，較開閥時配置於流體的流入側的第二曲面部分的彎曲半徑為大。
如請求項1所述的蝶形閥，其中與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一窪部。
如請求項2所述的蝶形閥，其中與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一凹部。
如請求項3所述的蝶形閥，其中與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一凹部。
如請求項4所述的蝶形閥，其中與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一凹部。
如請求項5所述的蝶形閥，其中與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一凹部。
如請求項6所述的蝶形閥，其中與形成有該溝部的該閥體的主面為相對向的主面，形成有球面狀的一凹部。