WO2022018878A1 - 内周シール構造、シート構造、及びバルブ - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明の目的は、弁体を閉じるための操作トルクを低減できる内周シール構造、シート構造、及びバルブを提供することである。 【解決手段】バタフライバルブ１０のシートリング１２に備えられ、シートリング１２の内周面１２ｉから膨出し、流体圧力が負荷される弁体１４の外周面１４ｓが当接する内周シール構造１６を、弁体１４の外周面１４ｓが当接して停止可能な第１シール面１８（１）と、弁体１４の回転が規制される係止凸部２０と、外周面１４ｓが当接して停止可能な係止シール面１８（３）と、を備えて構成し、弁体１４の回転により弁体１４の外周面１４ｓが移動する方向に、第１シール面１８（１）、係止シール面１８（３）、係止凸部２０の順に配置するように構成し、第１シール面１８（１）よりも係止シール面１８（３）の方が、シール量が大きくなるように構成した。

Description

内周シール構造、シート構造、及びバルブ

　本願発明は、バタフライバルブ等のバルブを構成する内周シール構造、シート構造、及びバルブに関する。

　従来から、流体の流れを閉鎖又は開放するためにバタフライバルブ（バルブ）が使用されている。図７に、一例として、バタフライバルブ１００を示す。バタフライバルブ１００は、弁箱１０２と、シートリング１０４と、弁体１０６と、を備えている。弁箱１０２とシートリング１０４とは、互いに係合されて組み合わされている。弁体１０６は、シートリング１０４の流路１０８内に配置される。弁体１０６は、回転中心Ｃ０のまわりに回転するように構成されている。シートリング１０４は、内周１０４ｉに、弁体１０６が当接する凸面形状のシール部（内周シール構造）１１０を有している。

　弁体１０６は、流体を止める時、弁体１０６を、図７に示す締め切り位置まで回転させる。バタフライバルブ１００は、締め切り位置において、ステンレス等の金属から構成された弁体１０６の外周面１０６ｓが、ゴム等の弾性部材から構成されたシートリング１０４のシール部１１０に入り込む(図７において、入り込む深さであるシール量をＳＷで示す。)。弁体１０６を閉じるために締め切り位置まで回転させるには、シール部１１０からの付勢力及び流体圧力に抗した操作トルクが必要となる。すなわち、ＳＷが深くてシール部１１０からの付勢力が大きくなると、操作トルクが大きくなる。しかし、操作トルクが大きくなると、弁体１０６を回転させるための回転駆動手段の規模が大きくなる。なお、バタフライバルブの回転駆動手段に関する文献が存在する（特許文献１参照。）。しかし、本願発明に関連するものはない。

特開２００３－１８５０４７号公報

　本願発明の目的は、弁体を閉じるための操作トルクを低減できる内周シール構造、シート構造、及びバルブを提供することにある。

　本願発明の内周シール構造は、バルブのシートリングに備えられ、該シートリングの内周面から膨出し、流体圧力が負荷される弁体の外周面が当接する内周シール構造であり、
　凹面形状であり、前記弁体の前記外周面が当接して停止可能な第１シール面と、
　前記弁体が係止され、該弁体の回転が規制される係止凸部と、
　前記弁体が前記係止凸部に係止された時に、該弁体の前記外周面が当接する係止シール面と、
　を備え、
　前記弁体の回転により該弁体の前記外周面が移動する方向に、前記第１シール面、前記係止シール面、前記係止凸部の順に配置され、
　前記第１シール面よりも前記係止シール面の方が、前記弁体の前記外周面が入り込む深さが大きく構成されたことを特徴とする。

　また、本願発明の内周シール構造は、前記内周シール構造において、前記弁体の回転により該弁体の前記外周面が移動する方向に、前記第１シール面、前記係止シール面、前記係止凸部の順に配置されたことを特徴とする。

　また、本願発明の内周シール構造は、前記内周シール構造において、凹面形状であり、前記弁体の前記外周面が当接して停止可能であり、前記第１シール面に連続する第２シール面を備え、
　前記弁体の回転による該弁体の前記外周面が移動する方向に、前記第１シール面、前記第２シール面、前記係止シール面、前記係止凸部の順に配置され、
　前記第１シール面よりも前記第２シール面の方が、シール量が大きくなるように構成され、
　前記第２シール面よりも前記係止シール面の方が、シール量が大きくなるように構成されたことを特徴とする。

また、本願発明のシート構造は、バルブのシートリングに備えられたシート構造であり、
　前記請求項１又は２に記載する内周シール構造と、
　前記弁体の回転中心を構成する弁棒が挿入されるシート側弁棒孔と、
　前記シート側弁棒孔の周辺に設けられ、前記弁体が有する弁体側弁棒孔の周辺の弁体側当接面が当接されるシート側当接面と、
　前記第１シール面に連続し、前記シート側当接面まで延びる連続第１シール面と、
　前記係止凸部に連続し、前記シート側当接面まで延びる連続係止凸部と、
　前記係止シール面に連続し、前記シート側当接面まで延びる連続係止シール面と、を備え、
　前記連続第１シール面、前記連続係止凸部、及び連続係止シール面は、前記弁体の前記外周面と弁体側当接面との間に連接された弁体連接面の側辺に対して、当接した時に全体が密着する形状を有することを特徴とする。

　また、本願発明のバルブは、前記内周シール構造を含むことを特徴とする。

　本願発明の内周シール構造によれば、弁体の外周面が当接して停止可能な係止シール面とは別個に、弁体の外周面が当接して停止可能な第１シール面を備えているため、第１シール面よりもシール量が大きい係止シール面で停止させないで、シール量が小さくシートリングからの付勢力が、より小さい第１シール面で停止させるように操作トルクを設定できる。これにより、より小さい操作トルクにより弁体を回転させて閉じることができ、操作トルクを低減できる。このため、弁体を回転させるための回転駆動手段の規模を縮小することができる。なお、流体圧力が小さい場合には、シール量が小さい第１シール面で停止させてもシール性能を維持できる。よって、弁体を閉じるための操作トルクを低減しながらも、シール性能を維持できる。

本願発明に係る内周シール構造を示す平面図である。 図１に示す内周シール構造を説明するための平面断面図であり、同図（ａ）は、弁体がシートリングに当接する直前の状態を示す図であり、同図（ｂ）は、弁体が第１シール面に当接した状態を示す図であり、同図（ｃ）は、弁体が第２シール面に当接した状態を示す図であり、同図（ｄ）は、弁体が係止凸部に係止された状態を示す図である。 同図（ａ）は、本願発明に係るシート構造を示す斜視図であり、同図（ｂ）は、弁体を示す斜視図である。 本願発明に係る内周シール構造及びシート構造を備えたバルブの一例を示す正面断面図である。 シール面が凹曲面形状であることによる作用効果を説明するための図であり、同図（ａ）は本願発明に係るシール面を示す概略平面図であり、同図（ｂ）は従来技術に係るシール面を示す概略平面図であり、同図（ｃ）はシール量について本願発明に係るシール面と従来技術に係るシール面とを比較するグラフである。 内周シール構造（シール部）とシート側当接面との繋ぎ部の作用効果を説明するための図であり、同図（ａ）は本願発明に係る繋ぎ部を示す概略斜視図であり、同図（ｂ）は従来技術に係る繋ぎ部を示す概略斜視図である。 従来のバルブを示す正面断面図である。 本願発明に係るシートリングの他の実施形態を示すＡ－Ａ線切断部断面図である。 図８に示すシートリングの凹曲面の形成方法の一例を説明するための概念図である。

　本願発明に係る内周シール構造、シート構造、及びバタフライバルブ（バルブ）の実施形態について図面に基づいて説明する。図１～図４において、符号１６は、本願発明の内周シール構造である。図３及び図４において、符号３４は本願発明のシート構造である。図２及び図４において、符号１０は、本願発明のバタフライバルブである。

（構成）
　バタフライバルブ１０は、図２に示すように、弁箱１１４と、弁箱１１４と組み合わされたシートリング１２と、を備えている。弁箱１１４は、例えば、アルミニウム（純アルミ又はアルミ合金）から形成される。弁箱１１４は、アルミニウム以外の金属から形成されてもよい。シートリング１２は、例えば、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）又はＮＢＲ（ニトリゴム）から形成され、他のゴム又は樹脂から形成されてもよい。また、バタフライバルブ１０は、シートリング１２内に配置された弁体１４と、弁体１４の上部及び下部に固定された２本の弁棒２２（図３（ｂ）に示す。）と、を備えている。弁体１４は、略円盤形状又は略円板形状である。弁体１４は、例えば、ステンレスから形成される。弁体１４は、ステンレス以外の金属から形成されてもよい。弁体１４は、上部及び下部において、弁棒２２を挿入して固定する弁体側弁棒孔２６（図３（ｂ）に示す。）を備えている。弁棒２２は、ステンレスから形成され、ステンレス以外の金属から形成されてもよい。弁棒２２は、弁箱１１４及びシートリング１２のシート側弁棒孔２４（図３（ａ）に示す。）に回転可能に貫通される。バタフライバルブ１０は、弁箱１１４に連結され、回転駆動手段を有するバルブ駆動部（図示しない）に固定される固定手段１４０（図４に示す）を備える。固定手段１４０は、例えば、アルミニウムから形成され、アルミニウム以外の金属から形成されてもよい。

（内周シール構造（シール部）１６）
　シートリング１２は、図１に示すように、シートリング１２の内周面１２ｉから膨出し、流体圧力が負荷される弁体１４の外周面１４ｓが当接する内周シール構造１６を備える。内周シール構造１６は、図４に示すように、正面視において、シートリング１２の左右２箇所（回転中心Ｃ１を対称軸とした対称な位置）に備えられる。内周シール構造１６は、弁体１４の外周面１４ｓが当接して停止可能な第１シール面１８（１）と、弁体１４の外周面１４ｓが当接して停止し、前記第１シール面１８（１）に連続する第２シール面１８（２）と、を備える。第１シール面１８（１）及び第２シール面１８（２）は、少しでもシール量を少なくするために、凹曲面形状を有している。また、内周シール構造１６は、弁体１４の外周面１４ｓが当接して停止し、第２シール面１８（２）に連続する係止シール面１８（３）と、弁体１４の外周面１４ｓが係止され、弁体１４の回転が規制される係止凸部２０と、を備える。弁体１４の外周面１４ｓは、係止凸部２０に係止されることにより、係止シール面１８（３）に当接して停止可能なように構成されている。また、内周シール構造１６は、弁体１４の回転により弁体１４の外周面１４ｓが移動する方向に、第１シール面１８（１）、第２シール面１８（２）、係止シール面１８（３）、係止凸部２０の順に配置されている。

　内周シール構造１６において、第１シール面１８（１）よりも係止シール面１８（３）の方が、弁体１４の外周面１４ｓが入り込む深さであるシール量（第１シール面１８（１）のシール量：ＳＷ１、係止シール面のシール量：ＳＷ３）が大きくなるように構成されている。また、第１シール面１８（１）よりも第２シール面１８（２）の方が、シール量（第２シール面１８（２）のシール量：ＳＷ２）が大きくなるように構成されている。また、第２シール面１８（２）よりも係止シール面１８（３）の方が、シール量が大きくなるように構成されている。すなわち、第１シール面１８（１）で停止させる場合、第２シール面１８（２）で停止させる場合、係止シール面１８（３）停止させる場合、の順に、シートリング１２からの付勢力が大きくなっていく。このため、弁体１４を閉じるための操作トルクは、第１シール面１８（１）で停止させる場合、第２シール面１８（２）で停止させる場合、係止シール面１８（３）停止させる場合、の順に、大きくなっていく。

（シート構造３４）
　シートリング１２は、図３に示すように、２個（正面視において左右）の内周シール構造１６を含むシート構造３４を備える。図３（ａ）において、回転中心Ｃ１以外を示す１点鎖線は、シール面の場合には、中心線（谷筋）を示し、凸部の場合には、稜線を示す。また、図３（ａ）において、ドット線は、内周シール構造１６と後述のシート連接面３１との境界を示す線である。図３（ｂ）において、ドット線は、弁体１４の外周面１４ｓと後述の弁体連接面３２との境界を示す線であり、２点鎖線は、弁体連接面３２と後述の弁体側当接面２８との境界を示す線である。シート構造３４は、図４におけるシートリング１２の上部側及び下部側の２箇所に備えられる。

　シート構造３４は、図３（ａ）に示すように、弁体１４の回転中心Ｃ１を構成する弁棒２２が挿入されるシート側弁棒孔２４を備える。また、シート構造３４は、シート側弁棒孔２４の周辺に設けられ、弁体１４が有する弁体側弁棒孔２６の周辺の弁体側当接面２８が当接されるシート側当接面３０を備える。なお、図３（ａ）においてシート側当接面３０を示す破線の範囲内が、弁体側当接面２８に当接する範囲である。また、シート構造３４は、第１シール面１８（１）に連続し、シート側当接面３０まで延びる連続第１シール面１８（１）ｅｘと、第２シール面１８（２）に連続し、シート側当接面３０まで延びる連続第２シール面１８（２）ｅｘと、を備える。また、シート構造３４は、係止シール面１８（３）に連続し、シート側当接面３０まで延びる連続係止シール面１８（３）ｅｘと、係止凸部２０に連続し、シート側当接面３０まで延びる連続係止凸部２０ｅｘと、を備える。連続第１シール面１８（１）ｅｘ、連続第２シール面１８（２）ｅｘ、連続係止シール面１８（３）ｅｘ、及び連続係止凸部２０ｅｘは、弁体１４の外周面１４ｓと弁体側当接面２８との間に連接された弁体連接面３２の湾曲形状の側辺３２ｓｉに対して、当接した時に全体が密着する湾曲形状を有する。連続第１シール面１８（１）ｅｘ、連続第２シール面１８（２）ｅｘ、及び連続係止シール面１８（３）ｅｘのシール量は、シート側当接面３０へいくにしたがって小さくなる。

（作用及び効果）
（内周シール構造１６）
　本願発明のバタフライバルブ１０の内周シール構造１６の作用及び効果について、図１及び図２に従って、以下に説明する。内周シール構造１６において、弁体１４を閉じるために必要な操作トルクは、シール量が大きくなる順、すなわち、シール量が最も小さいＳＷ１である第１シール面１８（１）、シール量がＳＷ２より大きくＳＷ３より小さい第２シール面１８（２）、シール量が最も大きいＳＷ３である係止シール面１８（３）の順に大きくなる。また、流体圧力が大きいほどシール量を大きくする必要がある。このため、例えば、流体圧力が０．５ＭＰａの場合、弁体１４の外周面１４ｓを第１シール面１８（１）で停止させて弁体１４を閉じ、流体圧力が１．０ＭＰａの場合、弁体１４の外周面１４ｓを第２シール面１８（２）で停止させて弁体１４を閉じ、流体圧力が１．０ＭＰａを超える場合、弁体１４の外周面１４ｓを係止シール面１８（３）で停止させて弁体１４を閉じるように、操作トルクを設定できる。弁体１４の外周面１４ｓを第１シール面１８（１）で停止させて弁体１４を閉じるように操作トルクを設定した場合、操作トルクは最も小さくなる。このため、小さい操作トルクにより弁体１４を閉じることができ、弁体の回転駆動手段の規模を縮小できる。また、小さいシール量ＳＷ１の第１シール面１８（１）に弁体１４の外周面１４ｓを当接させることにより、シートリング１２及び弁体１４の高寿命化を図ることができる。この場合、シール量ＳＷ１は最も小さいが、弁体１４が受ける流体圧力が０．５ＭＰａで最も小さいため、シール性能維持のために充分である。よって、小さい操作トルクにより弁体１４を閉じるとともに、シール性能を維持することができる。

　また、内周シール構造１６によれば、流体圧力が１．０ＭＰａであり、弁体１４の外周面１４ｓを第２シール面１８（２）で停止させて弁体１４を閉じるように操作トルクを設定した場合でも、弁体１４の外周面１４ｓを係止シール面１８（３）で停止させて弁体１４を閉じるように操作トルクを設定した場合に比して、小さい操作トルクにより弁体１４を閉じることができる。また、内周シール構造１６によれば、弁体１４の外周面１４ｓを係止シール面１８（３）で停止させて弁体１４を閉じる場合に比して、小さい操作トルクで弁体１４を閉じるための方法として、第１シール面１８（１）又は第２シール面１８（２）のいずれか一方を選択することができる。また、内周シール構造１６によれば、流体圧力が１．０ＭＰａを超える高圧である場合、弁体１４の外周面１４ｓを停止させて弁体１４を閉じる位置として、係止シール面１８（３）を選択することができる。この場合、想定外に大きな操作トルクが生じたとしても、弁体１４が係止凸部２０に係止されて止まり、弁体１４が係止シール面１８（３）から離脱することはない。

　また、弁体１４がオーバーランして係止凸部２０に係止され係止シール面１８（３）で止まった時、シール量（弁体１４が内周シール構造１６を押し潰す量、すなわち弁体１４が入り込む深さ）は大きく、シール性能は向上する。但し、その分、操作トルクは大きくなる。すなわち、設定した操作トルクで、弁体１４を回転させれば、シール性能を維持できる。弁体開度の調整作業において、弁体１４がシール部を徒過して振り切ることは、気にしなくて良くなり、作業性は向上する。また、内周シール構造１６の摩耗等（図５（ａ）に摩耗後のシール面１９を示す）によりシール性能が低下する。この時、図５（ａ）に２点鎖線で示すように、弁体１４を閉じる方向に、弁体１４を締め切り位置より余分に回転させるように調整することで（駆動部のストッパーの調整など。）、シール性能の回復を容易に見込める。このため、製品寿命を長くすることができる。なお、従来技術の場合、製品寿命を長くするためには、摩耗してもシール性能を維持できるように、シール量を大きく設定しておく必要がある。例えば、図５（ｂ）に２点鎖線で示すように、より大きなシール面１１３を形成するように、シール量を大きく設定しておく必要がある。このため、必要な操作トルクは大きくなる。

　また、内周シール構造１６によれば、弁体１４の回転により弁体１４の外周面１４ｓが移動する方向に、第１シール面１８（１）、第２シール面１８（２）、係止シール面１８（３）、係止凸部２０の順に配置されているため、第１シール面１８（１）で弁体１４が停止するように、操作トルクを設定した場合、確実に弁体１４の外周面１４ｓが第１シール面１８（１）に当接して停止する。すなわち、弁体１４が係止凸部２０に当たって停止して外周面１４ｓが第１シール面１８（１）に到達しないことはない。

　ここで、シール面が凹曲面形状であることによる作用効果を、図５に基づいて、以下に説明する。図５において、Ｘ軸は弁体の外周面の移動量を示す。図５（ａ）及び（ｂ）において、斜線でハッチングした部分は、シートリングのシール部において弁体によって押し潰される部分である。図５（ｃ）において、Ｙ軸はシール量を示す。図５（ｃ）において、実線は、本願発明におけるシール量の変化を示し、２点鎖線は、従来技術におけるシール量の変化を示す。図５において、ＤＬは締め切り位置である。図５（ｃ）に示すように、本願発明の場合、シール量は徐々に増大していく。これに対して、従来技術の場合、シール量は０点から急激に増大する。このため、本願発明は、従来技術に比して、シール部を潰す総量は少なく、弁体を回転させて閉じるための操作トルクは少なくなる。

（シート構造３４）
　本願発明のバタフライバルブ１０のシート構造３４の作用及び効果について、図３に基づいて、以下に説明する。上述のように、連続第１シール面１８（１）ｅｘ、連続第２シール面１８（２）ｅｘ、連続係止シール面１８（３）ｅｘ、及び連続係止凸部２０ｅｘは、弁体１４の外周面１４ｓと弁体側当接面２８との間に連接された弁体連接面３２の湾曲形状の側辺３２ｓｉに対して、当接した時に全体が密着する湾曲形状を有している。このため、弁体１４を第１シール面１８（１）に当接させて閉じるように設定した場合、弁体１４の側辺３２ｓｉは、シートリング１２の連続第１シール面１８（１）ｅｘに当接する。すなわち、湾曲形状の側辺３２ｓｉの全体が湾曲形状の連続第１シール面１８（１）ｅｘに当接する。この時、弁体連接面３２がシート連接面３１に当接する。これにより、弁体１４とシートリング１２との当接面積を広くして、シール性能を向上させることができる。また、弁体１４の側辺３２ｓｉは所定のシール量で連続第１シール面１８（１）ｅｘに入り込んでいる。このため、シール性能を向上させることができる。弁体１４を第２シール面１８（２）に当接させて閉じるように設定した場合、及び、弁体１４を係止シール面１８（３）に当接させて閉じるように設定した場合も、同様にして、弁体１４の側辺３２ｓｉ近辺とシート側当接面３０とのシール性能を向上させることができる。特に、係止シール面１８（３）に当接させて閉じるように設定した場合には、弁体１４の側辺３２ｓｉの全体が連続係止凸部２０に当接するため、より当接面積を広くして、よりシール性能を向上させることができる。

　次に、図６に基づいて、本願発明のシート構造３４における内周シール構造（シール部）１６とシート側当接面３０との繋ぎ部３５の作用効果を説明する。図６（ａ）において、繋ぎ部３５を斜線のハッチングで示す。図６（ｂ）において、繋ぎ部１１２を斜線のハッチングで示す。図６（ａ）において、シール線（弁座）ＶＳを２点鎖線で示す。図６（ｂ）において、弁座稜線ＶＳを２点鎖線で示す。本願発明のシート構造３４は、内周シール構造１６及びシート側当接面３０が共に凹形状のため、繋ぎ部３５において、内周シール構造１６及びシート側当接面３０の形状をスムーズに繋げることができる。このため、繋ぎ部３５において、余計な操作トルクを必要としない。これに対して、従来技術においては、図６（ｂ）に示すように、シール部１１０は凸形状であるのに対してシート側当接面１１４は凹形状である。このため、繋ぎ部１１２には、凸から凹への切り替し部が必要となる。そこで、シール部１１０の形状とシート側当接面１１４の形状とをスムーズに繋げるためには、理論上必要な形状１１２ｏｒよりも幅の大きな形状１１２ｏｖが必要となった。これにより、必要な操作トルクは、大きくなった。また、この切り替し部が、シール性能不良の設計上の原因となりやすいので、実機でシール性能を確認する等の作業が必要であった。このため、従来技術の場合、多くの開発工数がかかっていた。しかし、本願発明は、このような作業が不要となり、開発の容易化につながる。

　また、本願発明に係るシートリング１２において、弁体１４の外周面３０Ｓが当接するシート部３００は、図８及び図９に示すように、弁体１４側に凹曲面２８ＣＣを有してもよい。この場合、弁体１４は、弁棒の回転中心Ｃ１のまわりに時計まわりに回転し、外周面３０Ｓが凹曲面２８ＣＣに当接し、外周面３０Ｓが凹曲面２８ＣＣに入り込むシール量ＳＷが徐々に増大した後、図８に示すシール位置で停止するように構成される。シール位置とは、回転していた弁体１４がシート凸部２８ＣＶからの抵抗力により完全に停止する位置である。シール位置は、弁体１４の回転トルク、シートリング１２の弾性係数、及びシート凸部２８ＣＶの寸法によって定まる。図８に示すシート部３００の場合、外周面３０Ｓが凹曲面２８ＣＣに入り込むシール量ＳＷが徐々に増大し、凹曲面２８ＣＣからの抵抗力により、弁体１４の回転速度が徐々に減少し十分に減少した状態で、シール位置で停止する。このため、弁体１４を確実にシール位置で停止させることができる。

　この凹曲面２８ＣＣの形成方法の一例を、以下に説明する。ＣＡＤ画面において、最初に、例えば弁体の外周面の回転軌跡円Ｒ１を描き、回転軌跡円Ｒ１に対して、半径が一定ピッチで小さくなる複数のピッチ円を描く。また、回転中心Ｃ１と、シール位置において外周面が凹曲面に接する点と、を通る直線ＳＴ０を描き、直線ＳＴ０に対して、半時計まわりに一定角度ピッチで回転させた、回転中心Ｃ１を通る複数のピッチ直線を描く。次に、回転軌跡円Ｒ１及びピッチ円と、直線ＳＴ０及びピッチ直線と、の交点の中から、凹曲面を形成できるような所定の交点を選択する。選択した交点を通るスプライン曲線を描き、このスプライン曲線が凹曲面２８ＣＣとなる。

　凹曲面２８ＣＣの形成方法の一例を、図９に従って、以下に具体的に説明する。弁体１４の回転中心Ｃ１を中心とする回転軌跡円Ｒ１の半径をｒ１とする。まず、回転軌跡円Ｒ１を描く。次に、回転軌跡円Ｒ１に対して、半径がｄｍｍ（例えば１ｍｍ）ピッチで小さくなる複数の円を描く。すなわち、半径ｒ１－ｄｍｍのピッチ円Ｒ２、半径ｒ１－２・ｄｍｍのピッチ円Ｒ３、半径ｒ１－３・ｄｍｍのピッチ円Ｒ４、半径ｒ１－４・ｄｍｍのピッチ円Ｒ５、及び半径ｒ１－５・ｄｍｍのピッチ円Ｒ０を描く。各円を描く順序は限定されない。

　弁体１４がシール位置にある時、θ（弁体１４の回転角度）＝０°とする。回転中心Ｃ１と、シール位置において外周面３０Ｓが凹曲面２８ＣＣに接する点Ｐ０と、を通る直線ＳＴ０を描く。次に、ＳＴ０に対して、半時計まわりに角度θ１（例えば３°）ピッチで回転させた、回転中心Ｃ１を通る複数のピッチ直線を描く。すなわち、θ＝０のときのＣ１を通る直線ＳＴ０、θ＝－θ１のときのピッチ直線ＳＴ５、θ＝－２・θ１のときのピッチ直線ＳＴ４、θ＝－３・θ１のときのピッチ直線ＳＴ３、θ＝－４・θ１のときのピッチ直線ＳＴ２、及びθ＝－５・θ１のときのピッチ直線ＳＴ１を描く。各直線を描く順序は限定されない。

　ＳＴ１と回転軌跡円Ｒ１との交点Ｐ５、ＳＴ２とＲ２との交点Ｐ４、ＳＴ３とＲ３との交点Ｐ３、ＳＴ４とＲ４との交点Ｐ２、ＳＴ５とＲ５との交点Ｐ１、及びＳＴ０とＲ０との交点Ｐ０をプロットする。次に、これら交点Ｐ５等を通るスプライン曲線を描く。このスプライン曲線が凹曲面２８ＣＣとなる。Ｐ５は、弁体１４の外周面３０Ｓがシートリング１２の凹曲面２８ＣＣに接し始める点である。Ｐ５においては、シール量ＳＷ０＝０ｍｍであり、Ｐ４においては、シール量ＳＷ４＝１・ｄｍｍであり、Ｐ３においては、シール量ＳＷ３＝２・ｄｍｍであり、Ｐ２においては、シール量ＳＷ２＝３・ｄｍｍであり、Ｐ１においては、シール量ＳＷ１＝４・ｄｍｍであり、Ｐ０においては、シール量ＳＷ０＝５・ｄｍｍである。以上、凹曲面２８ＣＣの形成方法の一例を説明したが、凹曲面２８ＣＣの形成方法は限定されない。

　以上、本願発明の実施形態について説明したが、本願発明は上述の実施形態に限定されず、同一の作用及び効果が生じる範囲で適宜変更を加えて実施できる。例えば、本願発明のバルブは、バタフライバルブに限定されず、バルブの種類は限定されない。また、本願発明のバタフライバルブには、一軸偏心、二軸偏心及び三軸偏心のものが含まれる。また、第１シール面１８（１）及び第２シール面１８（２）の何れか一方のみを備える構成であってもよい。この場合、第１シール面１８（１）及び第２シール面１８（２）の何れか一方で弁体１４を閉じるように操作トルクを設定することにより、係止シール面１８（３）で閉じるよりも小さい操作トルクで閉じることができる。また、第１シール面１８（１）、第２シール面１８（２）、及び係止シール面１８（３）によって凹面を形成してもよい。

１０：バタフライバルブ（バルブ）
１２：シートリング
１２ｉ：内周面
１４：弁体
１４ｓ：外周面
１６：内周シール構造
１８（１）：第１シール面
１８（１）ｅｘ：連続第１シール面
１８（２）：第２シール面
１８（２）ｅｘ：連続第２シール面
１８（３）：係止シール面
１８（３）ｅｘ：連続係止シール面
２０：係止凸部
２０ｅｘ：連続係止凸部
２２：弁棒
２４：シート側弁棒孔
２６：弁体側弁棒孔
２８：弁体側当接面
３０：シート側当接面
３１：シート連接面
３２：弁体連接面
３２ｓｉ：側辺
３３：シート側当接面
３４：シート構造
Ｃ１：回転中心
ＳＷ１、ＳＷ２、ＳＷ３：シール量

Claims (5)

1. 　バルブのシートリングに備えられ、該シートリングの内周面から膨出し、流体圧力が負荷される弁体の外周面が当接する内周シール構造であり、
   　凹面形状であり、前記弁体の前記外周面が当接して停止可能な第１シール面と、
   　前記弁体が係止され、該弁体の回転が規制される係止凸部と、
   　前記弁体が前記係止凸部に係止された時に、該弁体の前記外周面が当接して停止可能な係止シール面と、
   　を備え、
   　前記第１シール面よりも前記係止シール面の方が、前記弁体の前記外周面が入り込む深さであるシール量が大きくなるように構成された内周シール構造。
2. 　前記弁体の回転により該弁体の前記外周面が移動する方向に、前記第１シール面、前記係止シール面、前記係止凸部の順に配置された請求項１に記載する内周シール構造。
3. 　凹面形状であり、前記弁体の前記外周面が当接して停止可能であり、前記第１シール面に連続する第２シール面を備え、
   　前記弁体の回転による該弁体の前記外周面が移動する方向に、前記第１シール面、前記第２シール面、前記係止シール面、前記係止凸部の順に配置され、
   　前記第１シール面よりも前記第２シール面の方が、シール量が大きくなるように構成され、
   　前記第２シール面よりも前記係止シール面の方が、シール量が大きくなるように構成された請求項１又は２に記載する内周シール構造。
4. 　バルブのシートリングに備えられたシート構造であり、
   　前記請求項１又は２に記載する内周シール構造と、
   　前記弁体の回転中心を構成する弁棒が挿入されるシート側弁棒孔と、
   　前記シート側弁棒孔の周辺に設けられ、前記弁体が有する弁体側弁棒孔の周辺の弁体側当接面が当接されるシート側当接面と、
   　前記第１シール面に連続し、前記シート側当接面まで延びる連続第１シール面と、
   　前記係止凸部に連続し、前記シート側当接面まで延びる連続係止凸部と、
   　前記係止シール面に連続し、前記シート側当接面まで延びる連続係止シール面と、を備え、
   　前記連続第１シール面、前記連続係止凸部、及び連続係止シール面は、前記弁体の前記外周面と弁体側当接面との間に連接された弁体連接面の側辺に対して、当接した時に全体が密着する形状を有するシート構造。
5. 　前記請求項１～３のいずれかに記載する内周シール構造を含むバルブ。

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