JPH0198771A - バタフライバルブのシート構造 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、配管内の流体の流れを開閉したり調整したり
するバルブに使用されるバルブシートに関するもので、
特に、所謂ソフトシートを有するボールバルブ、バタフ
ライバルブ、グローブバルブ、コック、ゲートバルブ等
の各種バルブのバルブシートに関するものである。

（従来の技術） 所謂ソフトシートバルブは、バルブシートにゴム又は軟
質樹脂を用いてシール性を向上させたバルブであり、ゴ
ムにはアクリロニトリルブタジェンゴムを、軟質樹脂に
は四ふっ化エチレン樹脂を多く用いて、シール性の良い
バルブを提供している。

しかし、アクリロニトリルブタジェンゴム等のゴムをバ
ルブシートに用いたバルブは、１０Ｋｇｆ／ｄ程度まで
の圧力にはシール性が良いが、８０℃を超える温度では
ゴムが早期に老化してシール性が著しく低下する。また
、火災等の高温に遭うとバルブシートが焼失、炭化、崩
壊等してバルブ機能を失う、更に、砂、銹等の異物をシ
ートに噛み込み易く、バルブシート乃至はこれに接触す
る金属シート面を損傷して、漏れ易くなる。

また、四ふっ化エチレン樹脂等の軟質樹脂をバルブシー
トに用いたバルブは、比較的高圧でも使用でき、８０℃
を超える高温にも使えるが、砂、銹等で金属シート面ば
かりでなく、軟質樹脂のバルブシートをも損傷して漏れ
易くなる。更に、火災等の高温に遭うとバルブシートが
焼損、溶融等してバルブ機能を失う。また、軟質樹脂は
ゴム程の弾性がないために、軟質樹脂製のバルブシート
には流体圧を利用してシールする構造のものが多いが、
このようなバルブでは微圧時に漏れ易い。

このようなゴム又は軟質樹脂のバルブシートの欠点を補
うために、ゴム又は軟質樹脂のシートに金属で作られた
バックアップシートを組合せることが行なわれ、このよ
うな構造に関する発明や考案が提起されている。

しかしながら、これらのほとんどが依然として砂、銹等
によるシートの損傷を防止し得られておらず、また、金
属バックアップシートは、火災等の緊急時の対策にはな
るが、ゴム又は軟質樹脂のシートが砂、銹等によって損
傷したり、８０℃を超える温度によって老化したりした
時のバックアップには不十分であって、漏れが発生し易
く、耐ネ性、信頼性のあるバルブシートは得られていな
い。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は、上述のような従来のバルブシートの実情に鑑
みて案出したもので、極めて低い圧力から１０Ｋｇｆ／
ａＪ程度の高い圧力まで、また８０℃を超える高温にも
長期に渉って使用でき、砂、銹等の異物がシート部に噛
み込むことを防止し、更に火災等の高温に遭ってもバル
ブ機能を維持して災害の拡大を防止するバルブシートを
提供せんとするものであり、具体的には以下に列記する
諸問題点を解決しようとするものである。

（１）微圧から１０Ｋｇｆ／ａｄ程度の圧力まで漏れな
く使用することができない６ （２）８０℃を超える温度において長期に使用すること
ができない。

（３）砂、銹等の異物がシート部に噛み込むことを防止
できない。このため、シート部が損傷して漏れが発生す
る。

（４）火災等の高温に遭うとバルブシートが損壊して、
バルブ機能を失う。

（５）バルブシートの、ひいてはバルブの耐久性、信頼
性に欠ける。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上述の諸問題の全てを解決するため、次のよ
うに構成した。

すなわち、閉操作によって金属シート面に接触してシー
ルするバルブシートであって、該バルブシートは、耐熱
性非金属弾性体の板と金属の板とをシート面に積層状面
が露出するように積層して形成した主シート部材と、金
属板にゴム又は軟質樹脂を固着して形成した側シート部
材とからなり、該側シート部材は該バルブシートを挟持
する挟持部材に接するように該主シート部材の両側又は
片側に装着又は固着し、該金属シート面に接触する該側
シート部材の先端部を該金属シート面を払拭する形状に
した。また、該主シート部材の該耐熱性非金属弾性体は
膨張黒鉛を主体とし、該金属はステンレス鋼とした。ま
た、該側シート部材の該ゴム又は軟質樹脂をアクリロニ
トリルブタジエンゴムとし、該金属板をステンレス鋼板
とした。更に、該側シート部材の該先端部の外端縁部を
該金属シート面に鋭角接触するように形成するか、該側
シート部材の該先端部に複数列の突条を設け。

又該バルブシートを１脚部先端面をシート面とする丁字
形断面形状に形成した。

（作用） 本発明のバルブシートは、上述のように構成したので１
次の作用を生じる。

主シート部材が耐熱性非金属弾性体の板と金属の板とを
シート面に積層状面が露出す仝ように積層しであるので
、バルブシートは多数のシートを金属板で隔離して多層
に重ねた構造であり、完全にシールすることができる。

仮に、各層のシートで微小の漏れがあるとしても、所謂
ラビリンス効果によって漏れを完全に防ぐことができる
。

また、本発明のバルブシートは、流体圧を利用してシー
ルするものではないので、極めて低い微圧においてもシ
ールすることができる。

側シート部材は、主シート部材の両側又は片側で挟持部
材に接しており、バルブシートと保持部材との間から漏
れる所謂裏漏れを防いでいる。

また、主シート部材は耐熱性の非金属弾性体と金属板と
で構成されており、８０℃を超える温度でも、更には火
災等の高温にも耐え得るので、８０℃を超える温度での
長期使用にも、また火災等の緊急時にも、バルブ機能を
失うことがない。

更に、バルブの開閉操作によってバルブシートが金属シ
ート面に対して摺動する場合に、側シート部材が金属シ
ート面を払拭するような形状に形成されているため、砂
、銹等の異物がシート面に噛み込まれることがなく、シ
ートが損傷されて漏れることがない。このため、バルブ
シートの、更にはバルブの耐久性、信頼性を向上させる
。　なお、側シート部材は、熱などによってゴム又は軟
質樹脂が老化していない状態では、金属シート面との間
のシールを補助する。

上記した本発明のバルブシートは、バタフライバルブ、
ボールバルブ、グローブバルブ、コック等種々のバルブ
のソフトシートに適用することができる。

（実施例） 以下に本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は本発明のバルブシートの一実施例を組付けたバ
タフライバルブの縦断面図であり、第２図は第１図の一
部を拡大して示した拡大部分断面図である。

第１図及び第２図において、１は弁本体、２は弁体、３
は弁体であり、弁本体１を貫通して回転可能に装着され
た弁体２に弁２体３が固定してあり。

弁棒２を回転させて弁体３を開又は閉の位置にする。ま
た、４はバルブシートであり、３ａは弁体３の金属シー
ト面であって、弁棒２の開閉操作によって弁体２を図の
状態にすると、バルブシート４は金属シート面３ａに接
触する。

バルブシート４は、第１図ではその輪郭を示しただけで
、第２図にその詳細な構造が示しである。

４ａは主シート部材、４ｂは側シート部材であって、バ
ルブシート４は主シート部材４ａに側シート部材４ｂを
装着又は固着しである。

５はリテーナ、６はリテーナボルトであって、バルブシ
ート４は弁本体１とリテーナ５の間に挟持され、リテー
ナ５はリテーナボルト６によって弁本体１に固定されて
いる。すなわち、弁本体１とリテーナ５はバルブシート
４の挟持部材である。

第３図（ａ）（ｂ）（ｃ）は第２図のバルブシートの一
部を分解し拡大して示した拡大部分断面図であり、第４
図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ第３図（ａ）−（ｂ）
（ｃ）の斜視図である。

第３図及び第４図において、（ｂ）は主シート部材４ａ
を、（ａ）及び（ａ）は側シート部材４ｂを示したもの
であり、主シート部材４ａは、耐熱性非金属弾性体の板
４ｃと金属の板４ｄとがシート面４８に積層状面が露出
するように積層して形成してあり、本実施例では、耐熱
性非金属弾性体の板４ｃは膨張黒鉛を主体とするもので
あり、金属の板４ｄはステンレス鋼製である。

また、側シート部材４ｂは、断面り字形の金属板４ｆ（
又は断面略Ｕ字形の金属板）にゴム又は軟質樹脂４ｇを
固着して形成したもので、本実施例では、アクリロニト
リルブタジェンゴムを使用している。

第５図は第２図のバルブシート４を拡大して示した断面
図で、主シート部材４ａの両側に側シート部材４ｂが装
着又は固定してあり、このバルブシート４が、第１図及
び第２図に示したように、側シート部材４ｂが挟持部材
である弁本体１とリテーナ５に接するようになっている
。

第６図（ａ）（ｂ）はバルブシート４の他の実施例で、
側シート部材４ｂを主シート部材４ａの片側に装着又は
固着したもので、同図（ａ）では側シート部材４ｂがリ
テーナ５に、同図（ｂ）では側シート部材４ｂが弁本体
１に接するように形成しである。

更に、側シート部材４ｂの先端部４ｈは、その外端縁部
４１を第３図乃至第６図に示したように、金属シート面
３ａに鋭角接触する形状に形成して、金属シート面３ａ
を払拭するようにしである。

第７図は主シート部材４ａの両側に装着又は固着する側
シート部材４ｂの他の実施例の一部を拡大して示した拡
大部分断面図であり、第８図は第７図の斜視図である。

この側シート部材４ｂの先端部４ｈには、複数列の突条
４ｊを設けて、金属シート面を払拭するようにしである
。

また、第１図乃至第５図に示したバルブシート４は、脚
部先端面をシート面４ｅとする丁字形断面形状に形成し
であるが、第６図（ａ）（ｂ）のバルブシート４のよう
なＬ字形形状に、又は、第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）に断
面図を示したバルブシートのように直胴形断面形状に形
成しても良く、更に、図示しないが、側シート部材４ｂ
が断面略Ｕ字形となるような断面略山字形形状に形成し
ても良い。

なお、第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）のバルブシート４は、
（ａ）では側シート部材４ｂが主シート部材４ａの両側
に、（ｂ）及び（ｃ）では側シート部材４ｂが主シート
部材４ａ片側にそれぞれ装着又は固定しである。上記（
ｂ）又は（ｃ）の場合は、側シート部材４ｂを主シート
部材４ａの上流側に装着又は固着する。

なお、上記実施例においては、金属シート面３毛を弁体
３に形成し、弁本体１の保持部材で保持したバルブシー
ト４のシート面と摺動接触するようにしているが、バル
ブシート４を弁体側に設け、弁本体１側に金属シート面
を形成する構造であっても良い。

次に、第１図乃至第９図に示した実施例の作用を説明す
る。

主シート部材４ａが耐熱性非金属弾性体の板４Ｃと金属
の板４ｄとをシート面４ｅに積層状面が露出するように
積層しであるので、バルブシート４は多数のシートを金
属板で隔離して多層に重ねた構造であり、完全にシール
する。仮に、各層のシートで微小の漏れがあるとしても
、所謂ラビリンス効果によって漏れを完全に防ぐことが
できる。

また、上記バルブシート４は、流体圧を利用してシール
するものではないので、極めて低い微圧においてもシー
ルすることができる。

側シート部材４ｂは、主シート部材４ａの両側又は片側
で挟持部材である弁本体工ないしはリテーナ５に接して
おり、バルブシート４と保持部材である弁本体１及びリ
テーナ５との間から漏れる所謂裏漏れを防いでいる。

また、主シート部材４ａは耐熱性非金属弾性体の板４ｃ
と金属の板４ｄとで構成されており、８０℃を超える温
度でも、更には火災等の高温にも耐え得るので、８０℃
を超える温度での長期使用にも、また火災等の緊急時に
も、バルブ機能を失うことがない。

更に、バルブの開閉操作によってバルブシート４が金属
シート面３ａに対して摺動する場合に、側シート部材４
ｂが金属シート面３ａを払拭するような形状に形成され
ているため、砂、銹等の異物がバルブシート４のシート
面４ｅと金属シート面３ａとの間に噛み込まれることが
なく、シート面４ｅ及び金属シート面３ａを損傷するこ
とがない。このため、バルブシート４の、更にはバルブ
の耐久性、信頼性が向上する。

なお、側シート部材４ｂは、熱などによってゴム又は軟
質樹脂４ｇが老化していない状態では、金属シート面３
ａとの間のシールを補助する。

ｊ　上記した本実施例はバタフライバルブのバルブシー
トであるが、ボールバルブ、ゲートバルブ、グローブバ
ルブ、コック等他の種々のバルブあソフトシートに本発
明を適用実施することができる。

（発明の効果） 以上のことから１本発明のバルブシートに依れば、次の
ような優れた効果が得られる。

（１）本発明のバルブシートを装着したバルブは、微圧
から１０Ｋｇｆ／ｃｄ程度の圧力まで、漏れなく使用す
ることができる。

（２）本発明のバルブシートを装着したバルブは。

８０℃を超える温度において長押に使用することができ
る。

（３）本発明のバルブシートを装着したバルブは、砂、
銹等の異物がシート部に噛み込むことを防止することが
できる。このため、このバルブでは、シート部の損傷に
よる漏れが発生しない。

（４）本発明のバルブシートを装着したバルブは、火災
等の高温に遭っても、バルブシートが損壊せず、バルブ
機能を失わない。

（５）上記各効果の相乗により、本発明のバルブシート
を装着したバルブは、耐久性、信頼性が高いバルブとな
る。

（６）本発明のバルブシートは、バタフライバルブをは
じめ、ボールバルブ、グローブバルブ、ゲートバルブ、
コックその他の各種バルブのソフトシートとして適用す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のバルブシートの一実施例を組付けたバ
タフライバルブの縦断面図、第２図は第１図の一部を拡
大して示した拡大部分縦断面図、第３図は第２図のバル
ブシートの一部を分解し拡大して示した拡大部分断面図
であり、第３図（ａ）及び（ｃ）は側シート部材を示し
た部分断面図、第３図（ｂ）は主シート部材を示した部
分断面図、第４図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ第３図
（ａ）（ｂ）（ｃ）の斜視図、第５図は第２図のバルブ
シートの拡大断面図、第６図（ａ）（ｂ）は本発明のバ
ルブシートの他の実施例を示す断面図、第７図は主シー
ト部材の両側に装着又は固着される側シート部材の他の
実施例の一部を示した部分断面図、第８図は第７図の斜
視図、第９図（ａ）（ｂ）（ｃ）はそれぞれ本発明のバ
ルブシートの更に他の実施例を示した断面図である。 ３ａ・・・・金属シート面　４・・・・バルブシート４
ａ・・・・主シート部材　４ｂ・・・・側シート部材４
ｃ・・・・耐熱性非金属弾性体の板 ４ｄ・・・・金属の板　　　４ｅ・・・・シート面４ｆ
・・・・金属板 ４ｇ・・・・ゴム又は軟質樹脂 ４ｈ・・・・先端部　　　　４１・・・・外端縁部４ｊ
・・・・突条 特　許　出　願　人　　株式会社北沢バルブ第ｊ図 第２図 第３図 （Ｑ）　　　　　　　　　　（ｂ）　　　　　　　　　
　　（ｃン第４図 （ａ）　　　　　（ｂ）　　　　　（ｃ）第５図 第６図 （ａ）　　　　　　（ｂ） 第７図 第８図　　□ 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）閉操作によって金属シート面に接触してシールす
   るバルブシートであって、該バルブシートは、耐熱性非
   金属弾性体の板と金属の板とをシート面に積層状面が露
   出するように積層して形成した主シート部材と、金属板
   にゴム又は軟質樹脂を固着して形成した側シート部材と
   からなり、該側シート部材は該バルブシートを挟持する
   挟持部材に接するように該主シート部材の両側又は片側
   に装着又は固着し、該金属シート面に接触する該側シー
   ト部材の先端部を該金属シート面を払拭する形状にした
   ことを特徴とするバルブシート。（２）該バルブシート
   はバタフライバルブのバルブシートである特許請求の範
   囲第１項記載のバルブシート。 （３）該主シート部材の該耐熱性非金属弾性体は膨張黒
   鉛を主体とするものであり、該金属はステンレス鋼であ
   る特許請求の範囲第１項及び第２項記載のバルブシート
   。 （４）該側シート部材の該ゴム又は軟質樹脂はアクリロ
   ニトリルブタジエンゴムであり、該金属板はステンレス
   鋼板である特許請求の範囲第１項乃至第３項記載のバル
   ブシート。（５）該側シート部材の該先端部の外端縁部
   を該金属シート面に鋭角接触するように形成した特許請
   求の範囲第１項乃至第４項記載のバルブシート。 （６）該側シート部材の該先端部に複数列の突条を設け
   た特許請求の範囲第１項乃至第４項記載のバルブシート
   。 （７）該バルブシートを、脚部先端面をシート面とする
   Ｔ字形断面形状に形成した特許請求の範囲第１項乃至第
   ６項記載のバルブシート。