TW202206729A - 閥構造及閥、以及其組裝方法 - Google Patents

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Abstract

本案發明之目的在於提供一種容易組裝之閥構造及閥。 蝶形閥12具備如下構件而構成：閥箱14，其具有從筒狀部16突出之突出部18；座圈24，其圓筒部26配置於閥箱14之筒狀部16內；閥體30，其配置於座圈24之圓筒部26內；頸構件40，其與閥箱14之突出部18接續；以及閥桿32，其貫通方向前端固定於閥體30。閥箱14構成為，藉由連結兩個閥箱構成零件1及2，從而座圈24之圓筒部26配置於閥箱14之筒狀部16內。

Description

閥構造及閥、以及其組裝方法
本案發明係關於一種構成蝶形閥等閥之閥構造及閥。
一直以來，使用蝶形閥(閥)來封閉或打開流體之流動。於圖8中，示出蝶形閥100作為一例。蝶形閥100具備閥箱104、座圈110、閥體108、頸構件112以及閥桿106。閥箱104具有筒狀部103及從筒狀部103突出之突出部105。座圈110具有圓筒部109，並構成為圓筒部109以嵌入閥箱104之筒狀部103內之方式進行配置。閥體108配置於座圈110之圓筒部109內。圓筒部109之內側中空部構成流路102。頸構件112具有固定於具有旋轉驅動部件、控制部件等之閥驅動部(未圖示)之凸緣(固定部)118，且構成為與閥箱104之突出部105接續。閥桿106構成為以能夠旋轉之方式貫通頸構件112、閥箱104之突出部105、以及座圈110，其貫通方向前端(未圖示)固定於閥體108，與閥體108一起繞旋轉中心C0旋轉。座圈110具有供閥體108抵接之閥座部114。頸構件112之筒狀部116之下部插入閥箱104之突出部105。
蝶形閥100於組裝工序中為了將座圈110嵌入閥箱104之筒狀部103內，需要使座圈110之形狀變形。例如，如圖9所示，需要握持座圈110之一部分120而如箭頭A所示那樣扭轉，預先使座圈110變形成可嵌入筒狀部103之形狀而壓入筒狀部103進行配置。座圈110由EPDM(三元乙丙橡膠)等橡膠形成，但圓筒部109較厚，難以使座圈110變形。因此，難以進行蝶形閥100之組裝。此外，存在與蝶形閥所具有之座圈之安裝相關聯之文獻(參照專利文獻1)。但是，並無與本案發明相關聯之文獻。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開平10-153266號公報
[發明所欲解決之問題]
本案發明之目的在於提供一種容易組裝之閥構造及閥。 [解決問題之技術手段]
本案發明之閥構造之特徵在於，其係構成閥之閥構造，該閥具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥構造包括： 上述閥箱；以及 上述座圈； 上述閥箱由複數個閥箱構成零件構成， 該閥構造構成為藉由連結上述複數個閥箱構成零件，而成為上述座圈之上述圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內之狀態。
又，本案發明之閥構造之特徵在於，於上述閥構造中，包括： 上述閥箱； 上述座圈； 大致環形狀之空間部，其設置於上述閥箱與上述座圈之間；以及 大致環形狀之絕熱構件，其配置於上述空間部內。
又，本案發明之閥構造之特徵在於，於上述閥構造中， 上述複數個閥箱構成零件以與上述絕熱構件之外周面接觸之方式配置。
又，本案發明之閥構造之特徵在於，於上述閥構造中，於一個閥箱構成零件之連接部設置卡合突起，於另一個閥箱構成零件之連接部設置與該卡合突起卡合之卡合凹部。
本案發明之閥構造之特徵在於，於上述閥構造中，構成為上述絕熱構件之上述外周面與上述閥箱之內周面於與上述閥桿之旋轉中心垂直之剖面中呈圓弧形狀，並相互接觸。
又，本案發明之閥構造之特徵在於，於上述閥構造中，構成為上述座圈之外周面與上述閥箱之內周面於與上述閥桿之旋轉中心垂直之剖面中呈圓弧形狀，並相互接觸。
本案發明之閥構造之特徵在於，於上述閥構造中，上述座圈具有供上述閥體之外周面抵接之閥座部， 上述閥座部具有上述閥體側凹陷之凹曲面， 上述閥體構成為繞上述閥桿之旋轉中心旋轉，當上述外周面與上述凹曲面抵接、且該外周面進入該凹曲面之密封量逐漸增大後停止。
本案發明之閥之特徵在於具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥具備上述閥構造。
本案發明之組裝方法之特徵在於，其係上述閥構造之組裝方法，且包括如下步驟： 使兩個閥箱構成零件一面沿著絕熱構件滑動一面相互接近； 將一個閥箱構成零件之卡合突起與另一個閥箱構成零件之卡合凹部卡合；以及 使兩個閥箱構成零件相互抵接。
一種閥絕熱構造，其特徵在於，其係由複數個閥箱構成零件構成閥箱之本案發明之閥所具備之閥絕熱構造，該閥具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥絕熱構造包括： 上述閥箱； 上述座圈；以及 大致環形狀之空間部，其設置於上述閥箱與上述座圈之間。
又，本案發明之閥所具備之閥絕熱構造之特徵在於，於上述閥絕熱構造中，在上述空間部內設置有大致環形狀之絕熱構件。
又，本案發明之閥所具備之閥絕熱構造之特徵在於，於上述閥絕熱構造中，上述絕熱構件被呈放射狀分割成複數個而構成。
一種閥絕熱構造，其特徵在於，其係由複數個閥箱構成零件構成閥箱之本案發明之閥所具備之閥絕熱構造，該閥具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥絕熱構造包括： 上述閥箱； 上述頸構件；以及 具有絕熱性之介裝構件，其介裝於上述閥箱之上述連接部與上述頸構件之間。
於由複數個閥箱構成零件構成閥箱之本案發明之閥中，其特徵在於具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部； 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；以及 大致環形狀之空間部，其設置於上述閥箱與上述座圈之間。
又，於本案發明之閥中，其特徵在於，於上述空間部內具備大致環形狀之絕熱構件。
又，於本案發明之閥中，其特徵在於，上述絕熱構件被呈放射狀分割成複數個而構成。
又，於本案發明之閥中，其特徵在於，該閥具備輔助閥桿，該輔助閥桿從與上述閥桿相反之方向以能夠旋轉之方式貫通上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體， 上述絕熱構件將上述輔助閥桿保持成能夠旋轉。
於由複數個閥箱構成零件構成閥箱之本案發明之閥中，其特徵在於，該閥具備： 閥箱，其具有筒狀部及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部； 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；以及 具有絕熱性之介裝構件，其介裝於上述閥箱之上述接續部與上述頸構件之間。 [發明之效果]
根據本案發明，藉由將複數個閥箱構成零件配置於座圈之圓筒部之外周並進行連結，從而成為座圈之圓筒部配置並嵌入至閥箱之筒狀部內之狀態。因此，不必為了將座圈之圓筒部嵌入閥箱之筒狀部內而使座圈變形。由此，容易裝配座圈及閥箱，閥之組裝變得容易。
基於附圖說明本案發明之閥構造及蝶形閥(閥)之實施方式。於圖1及圖2中，符號200係本案發明之閥構造，符號12係本案發明之閥。以下，基於圖1及圖2對閥構造200及蝶形閥12之構成進行說明。
(構成) 本案發明之蝶形閥12具備閥箱14、座圈24、閥體30、頸構件40、閥桿32、以及絕熱構件58而構成。
(閥箱14) 首先，蝶形閥12具備閥箱14，該閥箱14具有：筒狀部16；及突出部(連接部)18，其與筒狀部16連續而從筒狀部16突出，具有中空部76。閥箱14由兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)構成，這兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)以內周面14I與後述之絕熱構件58之鼓出部(肋)59之外周面59S接觸之方式配置。內周面14I及外周面59S具有圓弧形狀，並相互接觸。又，閥箱14構成為，藉由連結兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)，從而成為後述之座圈24之圓筒部26配置並嵌入至閥箱14之筒狀部16內之狀態。閥箱構成零件14(1)及14(2)由螺栓20及螺母22連結。閥箱14由鋁(純鋁或鋁合金)形成。閥箱14亦可由除了鋁以外之金屬形成。於閥箱構成零件14(1)之突出部18設置有卡合突起204(圖2所示)，於閥箱構成零件14(2)之突出部18設置有與卡合突起204卡合之卡合凹部(未圖示)。又，於閥箱構成零件14(1)之突出部18設置有卡合凹部206(圖2所示)，於閥箱構成零件14(2)之突出部18設置有與卡合凹部206卡合之卡合凹部(未圖示)。
(座圈24及流路27) 蝶形閥12具備座圈24，該座圈24具有圓筒部26，且圓筒部26配置於閥箱14之筒狀部16內。座圈24由橡膠或樹脂形成。座圈24例如由EPDM(三元乙丙橡膠)或NBR(丁腈橡膠)形成，亦可由其他橡膠或樹脂形成。座圈24於Y軸方向(流路方向)上具備夾持後述之絕熱構件58之兩個鼓出部25。座圈24具有供後述之閥體30抵接之閥座部28。閥座部28係從圓筒部26之內表面26I突出並彎曲之帶狀。閥座部28之剖面形狀無特別限定。圓筒部26之內側中空部構成流路27。
(閥體30) 蝶形閥12具備配置於座圈24之圓筒部26內之閥體30。閥體30係大致圓盤形狀或大致圓板形狀。閥體30由不鏽鋼形成。閥體30亦可由不鏽鋼以外之金屬形成。閥體30具備供後述之閥桿32插入並將其固定之固定洞34、及供後述之輔助閥桿36插入並將其固定之固定洞38。
(頸構件40) 蝶形閥12具備頸構件40，該頸構件40具有：凸緣(固定部)42，其藉由螺栓(未圖示)固定於閥驅動部46；及圓筒狀之接續部44，其與閥箱14之突出部18間接地接續。頸構件40由鋁形成，亦可由鋁以外之金屬形成。閥驅動部46具有用於使閥體30及後述之閥桿32旋轉驅動之旋轉驅動部件、控制部件等。閥驅動部46使用桿式、齒輪式、缸式、電動式等公知者。接續部44隔著後述之介裝構件48藉由螺栓78固定於閥箱14之突出部18。凸緣42設置有存在熱導率較低之空氣之空間43。其結果，能夠提高凸緣42與閥驅動部46之間之絕熱效果。
(閥桿32) 蝶形閥12具備閥桿32，該閥桿32可旋轉地貫通頸構件40、後述之介裝構件48、閥箱14、以及座圈24，且其貫通方向前端52固定於閥體30。閥桿32由不鏽鋼形成，亦可由除了不鏽鋼以外之金屬形成。閥桿32之貫通方向後端54固定於利用旋轉驅動部件旋轉之旋轉軸56。旋轉軸56、閥桿32以及閥體30利用閥驅動部46一體地相對於閥箱14及座圈24等繞旋轉中心C1旋轉。閥桿32具有存在熱導率較低之空氣之中空部55。目的在於使閥桿32與旋轉軸56之間絕熱。
(空間部70及絕熱構件58) 蝶形閥12具備設置於閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間的大致環形狀之空間部70。蝶形閥12於筒狀部16與圓筒部26之間的空間部70內設置有大致環形狀之絕熱構件58。絕熱構件58由具有絕熱性之樹脂形成，例如由POM(聚縮醛)形成，亦可由除了POM以外之具有絕熱性之樹脂形成。絕熱構件58被夾在閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間，並被夾在座圈24之兩個鼓出部25之間。絕熱構件58係組合絕熱構件構成零件58(1)、58(2)、58(3)以及58(4)而構成。絕熱構件構成零件58(1)、58(2)、58(3)以及58(4)藉由順時針配置並組合，從而構成大致環形狀。即，絕熱構件58被呈放射狀分割成絕熱構件構成零件58(1)、58(2)、58(3)以及58(4)這4個而構成。絕熱構件構成零件58(1)、58(2)、58(3)以及58(4)分別具備：接觸板57，其與座圈24之圓筒部26接觸；複數個圓弧狀之鼓出部59，其從接觸板57朝向閥箱14鼓出；以及複數個翼片61，其與接觸板57及彼此相對之兩個鼓出部59連續。形成複數個由複數個鼓出部59中之彼此相對之兩個鼓出部59、及複數個翼片61中之彼此相對之兩個翼片61包圍之空間(不存在構件)。該空間內可分別存在熱導率較低之空氣。
絕熱構件構成零件58(1)設置有供閥桿32插入之孔62。絕熱構件構成零件58(1)被夾於閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間，閥桿32被插入於孔62，絕熱構件構成零件58(1)由座圈24之兩個鼓出部25夾持，從而限制該絕熱構件構成零件58(1)相對於閥箱14等在XYZ方向上移動。絕熱構件構成零件58(3)設置有供後述之輔助閥桿36插入之洞64。再者，於本案說明書中，將貫通之情況稱為「孔」，將未貫通而具有底面之情況稱為「洞」。絕熱構件構成零件58(3)中之洞64將輔助閥桿36保持成能夠旋轉。絕熱構件構成零件58(3)被夾於閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間，輔助閥桿36被插入於洞64，絕熱構件構成零件58(3)由座圈24之兩個鼓出部25夾持，從而限制該絕熱構件構成零件58(3)相對於閥箱14等在XYZ方向上移動。
絕熱構件構成零件58(2)及58(4)分別被夾在絕熱構件構成零件58(1)與絕熱構件構成零件58(3)之間。絕熱構件構成零件58(2)及58(4)被夾在閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間，並由座圈24之兩個鼓出部25夾持，被夾在絕熱構件構成零件58(1)與絕熱構件構成零件58(3)之間，從而限制絕熱構件構成零件58(2)及58(4)相對於閥箱14等在XYZ方向上移動。因此，能夠設為如下狀態，即，將絕熱構件構成零件58(1)安裝於座圈24之圓筒部26，將絕熱構件構成零件58(3)安裝於圓筒部26並保持，將絕熱構件構成零件58(2)及58(4)夾於絕熱構件構成零件58(1)與絕熱構件構成零件58(3)之間。於該狀態下，只要以包入絕熱構件構成零件58(1)、58(2)、58(3)以及58(4)之方式組合閥箱構成零件14(1)及14(2)，則絕熱構件58整體容易安裝於座圈24等。
絕熱構件58亦可形成為在絕熱構件構成零件58(1)與58(2)之間、絕熱構件構成零件58(2)與58(3)之間、絕熱構件構成零件58(3)與58(4)之間、以及絕熱構件構成零件58(4)與58(1)之間預先設置有間隙。於此情形時，各絕熱構件構成零件之製造精度不會給將絕熱構件58安裝於座圈24之安裝作業造成影響。即，於將絕熱構件58安裝於座圈24時，能夠防止各絕熱構件構成零件過大而無法將各絕熱構件構成零件與座圈24組合。
(介裝構件48) 蝶形閥12具備介裝於閥箱14之突出部18與頸構件40之接續部44之間的介裝構件48。介裝構件48由具有絕熱性之樹脂形成。介裝構件48例如由POM(聚縮醛)形成，亦可由除了POM以外之具有絕熱性之樹脂形成。介裝構件48具備被突出部18與接續部44夾持之被夾持部66、及供閥桿32插入並插入至突出部18之中空部76之筒狀部68。利用螺栓78固定突出部18及接續部44，從而介裝構件48之被夾持部66被夾持固定於突出部18與接續部44之間。
(輔助閥桿36) 蝶形閥12具備輔助閥桿36，該輔助閥桿36從與閥桿32相反之方向以能夠旋轉之方式貫通座圈24，其貫通方向前端80固定於閥體30。輔助閥桿36由不鏽鋼形成，亦可由除了不鏽鋼以外之金屬形成。輔助閥桿36插入至絕熱構件構成零件58(3)之洞64，被洞64之內周壁及底面74保持成能夠旋轉。
(閥構造200、閥絕熱構造10及11) 閥構造200構成蝶形閥12，並由閥箱14、座圈24、空間部70、以及絕熱構件58構成。閥絕熱構造10構成蝶形閥12，並由閥箱14、座圈24、空間部70、以及絕熱構件58構成。即，閥構造200構成閥絕熱構造10。閥絕熱構造11構成蝶形閥12，並由閥箱14、頸構件40、以及介裝構件48構成。
(作用及效果) (座圈24及閥箱14之安裝) 如上所述，將絕熱構件構成零件58(1)安裝並保持於座圈24之圓筒部26，將絕熱構件構成零件58(3)安裝並保持於輔助閥桿36，並將絕熱構件構成零件58(2)及58(4)分別夾持在絕熱構件構成零件58(1)與絕熱構件構成零件58(3)之間，以該狀態將絕熱構件58安裝於座圈24。繼而，兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)與絕熱構件58疊置，並由螺栓20及螺母22連結。由此，成為座圈24之圓筒部26以夾入閥箱14之筒狀部16內之方式配置之狀態。因此，無需為了將座圈24之圓筒部26配置於閥箱14之筒狀部16內而如圖9所示使座圈110變形而將座圈110壓入閥箱14。由此，容易裝配座圈24及閥箱14，蝶形閥12之組裝變得容易。又，能夠使用機器人來將座圈24嵌入至閥箱14，能夠向自動組裝發展。
又，藉由拆卸螺栓20及螺母22而使閥箱構成零件58(1)與閥箱構成零件58(2)離開，能夠從座圈24拆卸絕熱構件構成零件58(2)、(3)以及(4)，容易拆開閥12，密封件之調整變得容易。
繼而，以下按照時間序列說明閥箱14之組裝之流程。第一階段如圖3(a)所示，一面使兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)於絕熱構件58中在Y軸方向最外圍之兩個鼓出部59之間沿著兩個鼓出部59之側壁滑動，一面使兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)相互接近。於兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)相互接近之後，使兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)與介裝構件48卡合。
第二階段如圖3(b)所示，一面使閥箱構成零件14(1)及14(2)之內周面14I與絕熱構件構成零件58(1)之鼓出部59之外周面59S接觸並滑動，一面使兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)相互接近。第三階段如圖3(c)所示，一面使兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)之內周面14I與絕熱構件構成零件58(3)之鼓出部59之外周面59S接觸並滑動，一面使閥箱構成零件14(1)及14(2)相互接近。第四階段係將卡合突起204與卡合凹部206卡合，使兩個閥箱構成零件14(1)及14(2)相互抵接並連結。此時，閥箱構成零件14(1)及14(2)之內周面14I之圓弧形狀與外周面59S之圓弧形狀抵接。如上所述，階段性地組合閥箱構成零件14(1)及閥箱構成零件14(2)，因此，不必擔心使零件彼此之位置對準，能夠免去相對位置之調整作業。又，如上所述，於座圈24之上端附近及下端附近，能夠將絕熱構件58之鼓出部59或卡合突起204等設為定位用之引導件，使閥箱構成零件14(1)及14(2)接近而連結。因此，能夠謀求蝶形閥12之組裝之容易化。
繼而，以下說明在本案發明之蝶形閥12之流路27中流動之流體與閥驅動部46之間的絕熱作用及效果。於蝶形閥12之情形時，流路27中流動低溫之流體，從而在流路27流動之流體之低溫傳遞至流體接觸面積較大之座圈24之圓筒部26(熱從高溫側之圓筒部26向低溫側之流體移動)，且傳遞至圓筒部26之外周面。
此處，於閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間存在空間部70。空間部70內之空氣之熱導率較低，因此，圓筒部26之外周面之低溫不易經由空間部70向筒狀部16傳遞(熱不易從高溫側之筒狀部16向低溫側之圓筒部26移動)。又，於空間部70內，更低溫之空氣沿著圓筒部26之外周面與絕熱構件58之間之間隙向下部移動，更高溫之空氣向接近閥箱14之上部之突出部18之上部移動。因此，於閥驅動部46位於蝶形閥12之上之情形時，低溫不易向突出部18傳遞，並不易向接近突出部18之頸構件40傳遞(於突出部18與頸構件40之間存在介裝構件48，介裝構件48之作用及效果將於下文敍述)。由此，低溫不易向頸構件40之凸緣42傳遞，並不易向與凸緣42接觸之閥驅動部46傳遞。進而，為了提高凸緣42與閥驅動部46之絕熱效果，凸緣42設置有存在熱導率較低之空氣之空間43。因此，低溫不會從凸緣42向閥驅動部46傳遞(熱不會從高溫側之閥驅動部46向低溫側之凸緣42移動)。根據本案發明，利用如上所述之作用，能夠進行低溫之流體與閥驅動部46之間之絕熱，能夠防止閥驅動部46成為低溫而於閥驅動部46產生結露。
又，根據本案發明，能夠進行低溫之流體與閥驅動部46之間之絕熱，因此，無需為了在低溫之流體與閥驅動部46之間進行絕熱而由熱導率較低之不鏽鋼形成蝶形閥。因此，能夠由與高價且高重量之不鏽鋼不同之鋁等形成蝶形閥。因此，能夠降低蝶形閥之成本，製造變得容易。
又，於閥箱14之筒狀部16與座圈24之圓筒部26之間的空間部70具備絕熱構件58，因此，在空間部70內存在熱導率較低之空氣層及熱導率較低之絕熱構件層這兩層。由此，圓筒部26之外周面之低溫更不易經由閥箱14向閥驅動部46傳遞。又，由於不同物體之間之熱傳遞導致之熱損失，圓筒部26之外周面之低溫更不易經由閥箱14向閥驅動部46傳遞。由此，顯著地產生進行流路27之低溫流體與閥驅動部46之間之絕熱這樣的效果。
又，根據本案發明，於閥箱14之突出部18與頸構件40之接續部44之間具備具有絕熱性之介裝構件48，因此，低溫更不易從突出部18向接續部44傳遞。又，由於不同物體間之熱傳遞導致之熱損失，低溫更不易從突出部18向接續部44傳遞。因此，流路27之低溫更不易經由閥箱14及頸構件40向閥驅動部46傳遞，更顯著地產生進行流路27之低溫流體與閥驅動部46之間之絕熱這樣的效果。又，由於空間部70、絕熱構件58以及介裝構件48之協同作用，進一步顯著地產生進行流路27之低溫流體與閥驅動部46之間之絕熱這樣的效果。
此外，閥桿32具有存在熱導率較低之空氣之中空部55，該閥桿32長且剖面積小，因此，流路27之流體之低溫幾乎不從閥體30經由閥桿32向閥驅動部46傳遞。又，經由閥體30傳遞至輔助閥桿36之低溫被絕熱構件構成零件58(3)之洞64之附近部分阻斷，不會向閥箱14傳遞，從閥體30傳遞至輔助閥桿36之低溫不會經由閥箱14等向閥驅動部46傳遞。
以上，對本案發明之一實施方式進行了說明，但本案發明亦可為其他實施方式。例如，於閥箱14由兩個閥箱構成零件14(1)及(2)構成之閥構造200中，亦可構成為，如圖4所示，絕熱構件58之鼓出部59之外周面59S與閥箱14之閥箱構成零件14(1)及(2)之內周面14I在與閥桿之旋轉中心C1垂直之剖面中呈圓弧形狀，並相互接觸。於此情形時，在將閥箱構成零件14(1)及(2)安裝於絕熱構件58及座圈24時，使內周面14I與外周面59S抵接，從而能夠防止閥箱構成零件14(1)及(2)相對於絕熱構件58及座圈24錯位而提高安裝精度。
又，於圖4所示之閥構造200中，閥體30之外周面30S所抵接之閥座部28亦可如圖4及圖5所示，在閥體30側具有凹曲面28CC。於此情形時，閥體30構成為繞閥桿之旋轉中心C1順時針旋轉，當外周面30S與凹曲面28CC抵接、且外周面30S進入凹曲面28CC之密封量SW逐漸增大後，在圖4所示之密封位置停止。密封位置係指旋轉中的閥體30因來自閥座凸部28CV之阻力而完全停止之位置。密封位置由閥體30之轉矩、座圈24之彈性模數、以及閥座凸部28CV之尺寸決定。於圖4所示之閥座部28之情形時，外周面30S進入凹曲面28CC之密封量SW逐漸增大，因來自凹曲面28CC之阻力，閥體30之旋轉速度逐漸減少，且在充分地減少之狀態下在密封位置停止。因此，能夠使閥體30確實地在密封位置停止。
以下說明該凹曲面28CC之形成方法之一例。於CAD(Computer-aided design，電腦輔助設計)畫面中，首先，描繪例如閥體之外周面之旋轉軌跡圓R1，且描繪半徑以固定節距相對於旋轉軌跡圓R1變小之複數個節圓。又，描繪通過旋轉中心C1及在密封位置處外周面與凹曲面相接之點之直線ST0，描繪以固定角距相對於直線ST0逆時針旋轉之、通過旋轉中心C1之複數個節線。繼而，從旋轉軌跡圓R1及節圓與直線ST0及節線之交點中，選擇能夠形成凹曲面之預定交點。描繪通過所選擇之交點之樣條曲線，該樣條曲線成為凹曲面28CC。
按照圖5，以下具體地說明凹曲面28CC之形成方法之一例。將以閥體30之旋轉中心C1為中心之旋轉軌跡圓R1之半徑設為r1。首先，描繪旋轉軌跡圓R1。繼而，描繪半徑以d mm(例如1 mm)之節距相對於旋轉軌跡圓R1變小之複數個圓。即，描繪半徑r1-d mm之節圓R2、半徑r1-2・d mm之節圓R3、半徑r1-3・d mm之節圓R4、半徑r1-4・d mm之節圓R5、以及半徑r1-5・d mm之節圓R0。描繪各圓之順序無限定。
於閥體30位於密封位置時，設為θ(閥體30之旋轉角度)=0°。描繪通過旋轉中心C1及在密封位置處外周面30S與凹曲面28CC相接之點P0之直線ST0。繼而，描繪以角度θ1(例如3°)之節距相對於ST0逆時針旋轉而成之、通過旋轉中心C1之複數個節線。即，描繪θ=0時之通過C1之直線ST0、θ=-θ1時之節線ST5、θ=-2・θ1時之節線ST4、θ=-3・θ1時之節線ST3、θ=-4・θ1時之節線ST2、以及θ=-5・θ1時之節線ST1。描繪各直線之順序未被限定。
標繪ST1與旋轉軌跡圓R1之交點P5、ST2與R2之交點P4、ST3與R3之交點P3、ST4與R4之交點P2、ST5與R5之交點P1、以及ST0與R0之交點P0。繼而，描繪通過該等交點P5等之樣條曲線。該樣條曲線成為凹曲面28CC。P5係閥體30之外周面30S與座圈24之凹曲面28CC開始接觸之點。於P5處，密封量SW0=0 mm，於P4處，密封量SW4=1・d mm，於P3處，密封量SW3=2・d mm，於P2處，密封量SW2=3・d mm，於P1處，密封量SW1=4・d mm，於P0處，密封量SW0=5・d mm。以上，說明了凹曲面28CC之形成方法之一例，但凹曲面28CC之形成方法未被限定。
又，於本案發明之閥構造200中，亦可構成為，如圖6(a)所示，座圈24之外周面24S與閥箱14之內周面14I於與閥桿之旋轉中心垂直之剖面中呈圓弧形狀，並相互接觸。於此情形時，構成為，外周面24S之圓弧形狀及內周面14I之圓弧形狀與閥體30之旋轉軌跡30T一致。又，外周面24S之剖面形狀及內周面14I之剖面形狀呈圓弧形狀，由此，外周面24S及內周面14I三維地進行球面配合。亦可於外周面24S與內周面14I之間介存與外周面24S及內周面14I呈球面配合之絕熱構件。再者，將閥箱14分割而構成，因此，能夠以低成本容易地形成內周面14I之球面形狀。圖6(c)表示先前之閥構造122。
圖6(c)所示之先前之閥構造122若於組裝時產生偏差，則如圖6(d)所示，於座圈110之閥座部114與閥體108之旋轉軌跡108T之間產生間隙GP。因此，為了填埋間隙GP，需要將閥座部114形成得較大。相對於此，對於本案發明之閥構造200，當在組裝時產生了偏差之情形時，如圖6(b)所示，閥座部28沿著閥體30之旋轉軌跡30T移動，因此，不產生間隙，能夠吸收偏差。因此，能夠減少密封量，降低用於關閉閥體30之操作扭矩。再者，外周面24S與內周面14I進行球面配合，閥座部28沿著閥體30之旋轉軌跡30T三維地移動。
又，如圖7(a)所示，本案發明之閥構造200亦可於密封部28之一半設置凹曲面28CS。於圖7(a)及圖7(b)中，單點劃線表示閥體之斷流位置。閥構造200與圖7(b)所示之先前之閥構造122相比，能夠減少閥體壓縮密封部之面積。因此，能夠降低用於關閉閥體之操作扭矩。
以上，對本案發明之實施方式進行了說明，但本案發明並不限定於上述之實施方式，能夠施加適當設計變更來實施。例如，並不限定於閥箱由兩個閥箱構成零件構成之情況，亦可由3個以上之閥箱構成零件構成。本案發明之閥並不限定於蝶形閥，只要為使用低溫流體之閥即可，閥之種類未被限定。又，本案發明之蝶形閥中包含單偏心、雙偏心以及三偏心之蝶形閥。
10,11:閥絕熱構造 12:蝶形閥(閥) 14:閥箱 14(1),14(2):閥箱構成零件 14I:內周面 16:筒狀部 18:突出部(連接部) 20:螺栓 22:螺母 24:座圈 24S:外周面 25:鼓出部 26:圓筒部 26I:內表面 27:流路 28:閥座部 28CC:凹曲面 28CS:凹曲面 28CV:閥座凸部 30:閥體 30S:外周面 30T:旋轉軌跡 32:閥桿 34:固定洞 36:輔助閥桿 38:固定洞 40:頸構件 42:凸緣(固定部) 43:空間 44:接續部 46:閥驅動部 48:介裝構件 52:貫通方向前端 54:貫通方向後端 55:中空部 56:旋轉軸 57:接觸板 58:絕熱構件 58(1),58(2),58(3),58(4):絕熱構件構成零件 59:鼓出部(肋) 59S:外周面 61:翼片 62:孔 64:洞 66:被夾持部 68:筒狀部 70:空間部 74:底面 76:中空部 78:螺栓 80:貫通方向前端 100:蝶形閥 102:流路 104:閥箱 105:突出部 106:閥桿 108T:旋轉軌跡 109:圓筒部 110:座圈 112:頸構件 114:閥座部 116:筒狀部 118:凸緣 120:座圈110之一部分 122:閥構造 200:閥構造 204:卡合突起 206:卡合凹部 C0:旋轉中心 C1:旋轉中心 GP:間隙 P0:於密封位置處外周面30S與凹曲面28CC所接觸之點 P1:ST5與R5之交點 P2:ST4與R4之交點 P3:ST3與R3之交點 P4:ST2與R2之交點 P5:閥體30之外周面30S與座圈24之凹曲面28CC開始接觸之點 R0:節圓 R1:旋轉軌跡圓 R2:節圓 R3:節圓 R4:節圓 R5:節圓 SW0:密封量 SW1:密封量 SW2:密封量 SW3:密封量 SW4:密封量 ST0:直線 ST1:節線 ST2:節線 ST3:節線 ST4:節線 ST5:節線
圖1係表示本案發明之閥構造及閥之前視剖視圖。 圖2係表示組裝圖1所示之閥之狀態之分解立體圖。 圖3(a)係用於說明圖1所示之閥構造之作用之剖視圖，表示座圈之上端附近之省略局部之俯視剖視圖，圖3(b)表示座圈之上端附近之前視剖視圖，圖3(c)表示座圈之下端附近之前視剖視圖。 圖4係表示本案發明之閥構造之另一實施方式之A-A線剖切部剖視圖。 圖5係用於說明圖4之閥構造之座圈之凹曲面之形成方法之一例的概念圖。 圖6(a)係表示本案發明之閥構造之另一實施方式之剖視圖，圖6(b)係表示圖6(a)之閥構造之作用之剖視圖，圖6(c)係表示先前之閥構造之剖視圖，圖6(d)係表示圖6(c)之閥構造之作用之剖視圖。 圖7(a)係表示本案發明之閥構造之另一實施方式之剖視圖，圖7(b)係表示先前之閥構造之剖視圖。 圖8係表示先前之閥之立體圖。 圖9係用於說明先前之閥之問題之概念圖。
10,11:閥絕熱構造
12:蝶形閥(閥)
14:閥箱
14(1),14(2):閥箱構成零件
14I:內周面
16:筒狀部
18:突出部(連接部)
20:螺栓
22:螺母
24:座圈
26:圓筒部
26I:內表面
27:流路
28:閥座部
30:閥體
32:閥桿
34:固定洞
36:輔助閥桿
38:固定洞
40:頸構件
42:凸緣(固定部)
43:空間
44:接續部
46:閥驅動部
48:介裝構件
52:貫通方向前端
54:貫通方向後端
55:中空部
56:旋轉軸
57:接觸板
58:絕熱構件
58(1),58(2),58(3),58(4):絕熱構件構成零件
59:鼓出部(肋)
59S:外周面
61:翼片
62:孔
64:洞
66:被夾持部
68:筒狀部
70:空間部
74:底面
76:中空部
78:螺栓
80:貫通方向前端
200:閥構造
C1:旋轉中心

Claims (12)

  1. 一種閥構造，其係構成閥之閥構造，該閥具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥構造包括： 上述閥箱；以及 上述座圈； 上述閥箱由複數個閥箱構成零件構成， 該閥構造構成為藉由連結上述複數個閥箱構成零件，而成為上述座圈之上述圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內之狀態。
  2. 如請求項1之閥構造，其包括： 上述閥箱； 上述座圈； 大致環形狀之空間部，其設置於上述閥箱與上述座圈之間；以及 大致環形狀之絕熱構件，其配置於上述空間部內。
  3. 如請求項2之閥構造，其中上述複數個閥箱構成零件以與上述絕熱構件之外周面接觸之方式配置。
  4. 如請求項1至3中任一項之閥構造，其中於一個上述閥箱構成零件之連接部設置卡合突起，於另一個閥箱構成零件之連接部設置與該卡合突起卡合之卡合凹部。
  5. 如請求項2之閥構造，其構成為，上述絕熱構件之上述外周面與上述閥箱之內周面於與上述閥桿之旋轉中心垂直之剖面中呈圓弧形狀，並相互接觸。
  6. 如請求項1之閥構造，其構成為，上述座圈之外周面與上述閥箱之內周面於與上述閥桿之旋轉中心垂直之剖面中呈圓弧形狀，並相互接觸。
  7. 如請求項4之閥構造，其中 上述座圈具有供上述閥體之外周面抵接之閥座部， 上述閥座部於上述閥體側具有凹曲面， 上述閥體構成為繞上述閥桿之旋轉中心旋轉，當上述外周面與上述凹曲面抵接、且該外周面進入該凹曲面之密封量逐漸增大後停止。
  8. 一種閥，其具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥具備上述請求項4之閥構造。
  9. 一種組裝方法，其係上述請求項2之閥構造之組裝方法，且包括如下步驟： 使兩個閥箱構成零件一面沿著絕熱構件滑動一面相互接近； 將一個閥箱構成零件之卡合突起與另一個閥箱構成零件之卡合凹部卡合；以及 使兩個閥箱構成零件相互抵接。
  10. 如請求項1至3、5或6中任一項之閥構造，其中 上述座圈具有供上述閥體之外周面抵接之閥座部， 上述閥座部於上述閥體側具有凹曲面， 上述閥體構成為繞上述閥桿之旋轉中心旋轉，當上述外周面與上述凹曲面抵接、且該外周面進入該凹曲面之密封量逐漸增大後停止。
  11. 一種閥，其具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥具備上述請求項1至3、5或6中任一項之閥構造。
  12. 一種閥，其具備： 閥箱，其具有筒狀部、及與該筒狀部連續之連接部； 座圈，其具有圓筒部，該圓筒部配置於上述閥箱之上述筒狀部內； 閥體，其配置於上述座圈之上述圓筒部內； 頸構件，其具有固定於閥驅動部之固定部、及與上述閥箱之連接部直接或間接地接續之接續部；以及 閥桿，其可旋轉地貫通上述頸構件、上述閥箱之上述連接部、以及上述座圈，其貫通方向前端固定於上述閥體；且 該閥具備上述請求項4之閥構造。
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