JPH07190223A - バルブのファイヤセーフシール構造 - Google Patents

バルブのファイヤセーフシール構造

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JPH07190223A
JPH07190223A JP34602993A JP34602993A JPH07190223A JP H07190223 A JPH07190223 A JP H07190223A JP 34602993 A JP34602993 A JP 34602993A JP 34602993 A JP34602993 A JP 34602993A JP H07190223 A JPH07190223 A JP H07190223A
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定之 中西
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 火災等の高温によってOリングが損壊した時
の二次シール部に金属対金属の接触面によるバックアッ
プを必要としない、確実なバルブのファイヤセーフシー
ル構造。 【構成】 接続面に設けられた環状空間12にOリング
9を装着してシールし、更に、これより外方の締付け方
向に直角な接触面に両側に対向させて対称形の断面長方
形環状溝2a、4aを形成し、この環状溝2a、4aの
底に膨張黒鉛のシール材15a、15bを装着し、この
シール材15a、15bの間に横方向の弾性力を有する
金属製環状体17aを装着し、これらを圧縮してこの接
続部を締付けた。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、バルブのファイヤセー
フシール構造に関し、特にファイヤセーフ用のボールバ
ルブにおけるシール構造に関する。
【0002】
【従来の技術】図1において、符号A、B及びCを用い
て示した場所が、Aはボデーとグランドフランジとの間
の、Bがボデーとボデーキャップとの間の、また、Cが
ボデーとロワーカバーとの間の、いずれもシール部であ
る。これらのシール部の従来のファイヤセーフ構造は、
Aに相当する場所では図5の部分断面図に示したシール
構造が、Bに相当する場所では図6の部分断面図に示し
たシール構造が、また、Cに相当する場所ではAに相当
する場所と同じシール構造が多く用いられている。
【0003】図5において、21はボデー、22はグラ
ンドフランジであって、両者の接触面は、図面の下方で
バルブの内側に通じており、図面の左方でバルブの外側
に通じており、両者はボルト23によって上下方向に圧
接されている。バルブ内部の圧力は、Oリング24によ
って止められるが、Oリング24が火災等の高温によっ
て損壊した場合には、耐熱性のガスケット25によって
止められ、狭い面積の、従って比較的高い面圧を持つ環
状接触面26によってバックアップされている。
【0004】図6において、27はボデー、28はボデ
ーキャップであって、両者の接触面は図面の左方でバル
ブの内側に通じており、図面の下方でバルブの外側に通
じており、両者はボルト29によって左右方向に圧縮さ
れている。バルブ内部の圧力は、Oリング30によって
止められるが、Oリング30が火災等の高温によって損
壊した場合には、耐熱性のガスケット31によって止め
られ、狭い面積の、従って比較的高い面圧を持っている
環状接触面32によってバックアップされている。
【0005】ボデーとロワーカバーとの間のシール構造
も、図5とほぼ同じシール構造であり、図5及び図6に
おける耐熱性のガスケット25及び31は、かってはア
スベスト製のものが多く用いられたが、現在は、膨張黒
鉛製のものが多く用いられている。
【0006】図5及び図6に示したシール構造では、耐
熱性のガスケット25及び31の圧縮度が、ガスケット
の寸法交差やこれを収容している環状溝の寸法交差によ
り、またガスケットが薄い場合は、ガスケットの圧縮度
が不足してシール性が劣り、漏れることがある。一方、
環状溝が浅い場合は、比較的高い面圧を必要とする環状
接触面26及び32のバックアップが不足する。なお、
この金属対金属の環状接触面でシールするためには、高
い面圧と共に高い仕上げ精度の環状接触面とこの面の精
度維持が必要であり、確実性を保つのが困難であり信頼
性に欠ける。また、この環状接触面を設けるために、ボ
ルト23及び29のピッチサークルが大きくなり、この
ためにこれらのボルトの本数を増やしたり、サイズを大
きくしたりする必要があり、バルブが重くなり高価にな
る。更に、大口径弁においては、上記の環状接触面の面
圧を均一かつ高く維持させることが困難であるなどのた
めに、適応しないという問題もある。
【0007】これらの問題を解決するための、特開昭5
7−103981号公報に記載のシール構造の例を示し
たのが図7の部分断面図であって、図7において、33
はボデー、34はボデーキャップであって、両者の接触
面は図面の左方でバルブの内側に通じており、図面の下
方がバルブの外側に通じており、両者はボルト35によ
って左右方向に圧縮されている。バルブ内部の圧力は、
Oリング36によって止められるが、Oリング36が火
災等の高温によって損壊した場合には、ボデー33に設
けられた溝37の中に配設された幅方向に弾性力を有す
る金属製環状形のシール材38によってシールするよう
になっている。しかし、この構造ではシール材38が、
ボデー33側では溝37の底面37aに、ボデーキャッ
プ34側では接触面34aに、それぞれ金属対金属の接
触をしてシールする構造であるので、これらの接触面の
不良によって漏れることがあり、確実性に欠ける。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する問題点は、上述のような、従来のバルブのファイヤ
セーフシール構造が有する金属対金属のバックアップ用
接触面が必要であって、この接触面を高精度に仕上げ、
この状態を維持することが困難なことであり、信頼性に
欠けること、この接触面を設けるために締付けボルトの
ピッチサークルが大きくなり、締付けボルトの本数を増
やしたりサイズを大きくしたりする必要があって、バル
ブが重くなり高価になること、また、このような構造
は、大口径弁に適応しないこと、更には、これらの問題
を解決するために提案されたシール構造が確実性に欠け
ることなどである。本発明は、上記した従来の課題を解
決したファイヤセーフシール構造を提供することを目的
とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、ボデーとこれに取付けられる部材とをボ
ルトを用いて締付ける構造のバルブの接続部において、
ボデーと部材とを接続する接続面に設けられた環状空間
にOリングを装着してシールし、更に、これより外方の
締付け方向に直角な接触面の両側に対向させて対称形の
断面長方形環状溝を形成し、この両方の環状溝の底に弾
性を有するシート状、又はひも状等の耐熱性シール材を
装着し、この両方のシール材の間に幅方向の弾性力を有
する金属製環状体を装着し、これらを圧縮させてこの接
続部を締付けた。
【0010】この場合、弾性を有するシート状又はひも
状等の耐熱性シール材を膨張黒鉛で形成するとよい。ま
た、幅方向の弾性力を有する金属製環状体を、属板製筒
状体の幅の中央部を外方に山形に突出させて形成したも
のであるとよく、これを帯状金属板を適当な長さに切断
し、その両端を突合わせ耐熱状に接続して環状に形成す
るか、その両端部を重ねて環状に形成するか、その両端
部を重ね、この重ね部を耐熱状に接続して環状に形成す
るのが好ましい。
【0011】更に、接触面の両側に対向させて形成した
環状溝の両方の外周縁に小面取りを施すとよい。更にま
た、バルブはボールバルブが好適であり、ボデーに取付
けられる部材はボデーキャップ、グランドフランジ、ロ
ワーカバーのいずれかであるのが好ましい。
【0012】
【作用】本発明におけるバルブのファイヤセーフシール
構造は、上記のように構成したので、先ず、ボデーとグ
ランドフランジとの間、ボデーとボデーキャップとの
間、ボデーとロワーカバーとの間の接続部等を本発明に
おけるファイヤセーフシール構造にすると、それらの接
続部はOリングによってシールされる。このOリングが
火災等の高温によって損壊した場合には、接触面の両側
に対向させて形成した対称形の断面長方形の環状溝に装
着した金属製環状体がシールする。この金属製環状体の
両端は、環状溝の底に装着した弾性を有するシート状、
又はひも状等の耐熱性シール材に自身が有する幅方向の
弾性力とシール材の弾性とによって密接しており、これ
らの弾性力はシール材と溝の底との間も密着させてい
る。
【0013】金属製環状体は、金属板製筒状体の幅の中
央部を外方に山形に突出させて形成すると、この山形が
幅方向の弾性を与え、また、この環状体がバルブ内部の
圧力で外方に押され、環状溝の両方の外周縁に施した小
面取りによって形成された山形状溝形部に当接して、シ
ールを助ける作用もする。なお、金属環状体は、帯状金
属板を適当な長さに切断して、その両端を突合わせ、溶
接などによって耐熱状に接続して環状に形成したり、そ
の両端部を重ね、この重ね部を溶接などによって耐熱状
に接続して環状にしたりすると、強固な金属環状体を形
成することができるが、その両端部を単に重ねただけで
も、バルブ内部の圧力によって重ね部が密着して、十分
なシールが得られる。従って、長尺の帯状金属板を用意
すれば、径方向の寸法が異なるシール部に応じて、適当
する長さに切断して使用することができ極めて便利であ
る。
【0014】
【実施例】図1は、本発明におけるバルブのファイヤセ
ーフシール構造の一実施例を示すボールバルブの縦断面
図であって、1はボールバルブ、2はボデー、3はボデ
ーキャップ、4はグランドフランジ、5はロワーカバ
ー、6、7及び8はボルト、9、10及び11はOリン
グであり、Aはボデー2とグランドフランジ4との間の
シール部、Bはボデー2とボデーキャップ3との間のシ
ール部、Cはボデー2とロワーカバー5との間のシール
部を示しており、図2は図1のシール部Aの部分拡大断
面図、図3は図1のシール部Bの部分拡大断面図であ
る。
【0015】図1乃至図3において、ボールバルブ1の
ボデー2とこれに取付けられる部材であるボデーキャッ
プ3、グランドフランジ4及びロワーカバー5とを、ボ
ルト6、7及び8を用いて締付けており、それらの接続
部の接続面に設けられた環状空間12、13及び14の
それぞれにOリング9、10又は11を装着してこれら
の接続面をシールしている。
【0016】更に、これらの環状空間12、13及び1
4より外方の締付け方向、すなわちボルト6、7、8の
軸線方向に直角な接触面の両側に対向させて対称形の断
面長方形の環状溝2aと4a、2bと3bなどを形成
し、これらの環状溝の底にシート状の弾性を有するシー
ル材である膨張黒鉛製シール材15a、15b、16
a、16bなどを装着し、これらの対向するシール材1
5aと15bとの間、16aと16bとの間などに、幅
方向の弾性力を有する金属製環状体17a、17bなど
を装着してある。
【0017】図4は、図3に示した環状溝の部分を更に
拡大して示した部分拡大断面図であって、図2、図3及
び図4に見られるように、金属製環状体17a、17b
などは、幅の中央部を外方に山形に突出させて形成した
ものであり、環状溝2a、4a、2b、3bなどの外周
縁には小面取り2c、3c、4cなどが施してある。
【0018】次に、上記した実施例の作用を説明する。
先ず、ボデー2とグランドフランジ4との間、ボデー2
とボデーキャップ3との間、ボデー2とロワーカバー5
との間の接続部が、ファイヤセーフシール構造になって
いて、それぞれ、Oリング9、10及び11によってシ
ールされる。
【0019】このOリング9、10及び11が火災等の
高温によって損壊した場合には、接触面の両側に対向さ
せて形成した対称形の断面長方形の環状溝2aと4a、
2bと3bなどに装着した金属製環状体17a、17b
などがシールする。この金属製環状体17a、17bな
どの両端は、環状溝2a、4a、2b、3bなどの底に
装着した弾性を有するシート状の耐熱性を持つ膨張黒鉛
のシール材15a、15b、16a、16bなどに、金
属製環状体17a、17bなどのそれ自体が有する幅方
向の弾性力と、シール材15a、15b、16a、16
bなどの弾性とによって密接しており、これらの弾性力
はシール材15a、15b、16a、16bなどと溝2
a、4a、2b、3bなどの底面との間を密着させてい
る。
【0020】金属製環状体17a、17bなどは、幅の
中央部を外方に山形に突出させて形成されており、この
山形が幅方向の弾性を与え、また、この環状体17a、
17bなどがバルブ内部の圧力で外方に押され、環状溝
2a、4a、2b、3bなどの外周縁に施した小面取り
2c、3c、4cなどによって形成された山形状溝形部
に当接して、シールを助ける作用もする。
【0021】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のバルブの
ファイヤセーフシール構造は、火災等の高温によってO
リングが損壊した場合に、二次シール部が幅方向の弾性
力を有する金属製環状体とその両側に装着した膨張黒鉛
などの弾性を有する耐熱性シール材とによって構成され
ているために、シールが確実であって、バックアップ用
の金属対金属の接触面を必要としない。このために、締
付けボルトのピッチサークルが大きくなってボルトの本
数を増やしたり、サイズを大きくする必要がなく、軽量
で安価なバルブを作ることができる。
【0022】また、金属製環状体は、長尺の帯状金属板
を用意すれば、シール部の寸法に応じて、適当する長さ
に切断して使用することができ極めて便利である。更
に、金属製環状体の幅の中央部に外方に突出させて形成
した山形部は、金属製環状体の幅方向の弾性を与えると
共に、環状溝の外周縁に施した小面取りによって形成さ
れた山形状溝形部に当接してシールを助ける作用もす
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のバルブのファイヤセーフシール構造の
一実施例を示すボールバルブの縦断面図である。
【図2】図1のシール部Aの部分拡大断面図である。
【図3】図1のシール部Bの部分拡大断面図である。
【図4】図3に示した環状溝の部分を更に拡大して示し
た部分拡大断面図である。
【図5】従来のファイヤセーフシール構造の、図1のA
に相当する場所を示す部分断面図である。
【図6】従来のファイヤセーフシール構造の、図1のB
に相当する場所を示す部分断面図である。
【図7】従来のシール構造の一例を示す部分断面図であ
る。
【符号の説明】
1 ボールバルブ 2 ボデー 2a、4a、2b、3b 環状溝 2c、3c、4c 面取り 3 ボデーキャップ 4 グランドフランジ 5 ロワーカバー 6、7、8 ボルト 9、10、11 Oリング 12、13、14 環状空間 15a、16a、15b、16b シール材 17a、17b 金属製環状体 A ボデーとグランドフランジとの間のシール部 B ボデーとボデーキャップとの間のシール部 C ボデーとロワーカバーとの間のシール部

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ボデーとこれに取付けられる部材とをボ
    ルトを用いて締付ける構造のバルブにおいて、ボデーと
    部材とを接続する接続面に設けられた環状空間にOリン
    グを装着してシールし、更に、これより外方の締付け方
    向に直角な接触面の両側に対向させて対称形の断面長方
    形環状溝を形成し、この両方の環状溝の底に弾性を有す
    るシート状、又はひも状等の耐熱性シール材を装着し、
    この両方のシール材の間に幅方向の弾性力を有する金属
    製環状体を装着し、これらを圧縮させてこの接続部を締
    付けたことを特徴とするバルブのファイヤセーフシール
    構造。
  2. 【請求項2】 弾性を有するシート状又はひも状等の耐
    熱性シール材を膨張黒鉛で形成したことを特徴とする請
    求項1記載のバルブのファイヤセーフシール構造。
  3. 【請求項3】 幅方向の弾性力を有する金属製環状体
    を、金属板製筒状体の幅の中央部を外方に山形に突出さ
    せて形成したことを特徴とする請求項1又は2記載のバ
    ルブのファイヤセーフシール構造。
  4. 【請求項4】 幅方向の弾性力を有する金属製環状体
    を、帯状金属板を適当な長さに切断し、その両端を突合
    わせ耐熱状に接続して環状に形成したことを特徴とする
    請求項1乃至3記載のバルブのファイヤセーフシール構
    造。
  5. 【請求項5】 幅方向の弾性力を有する金属製環状体
    を、帯状金属板を適当な長さに切断し、その両端部を重
    ねて環状に形成したことを特徴とする請求項1乃至3記
    載のバルブのファイヤセーフシール構造。
  6. 【請求項6】 幅方向の弾性力を有する金属製環状体
    を、帯状金属板を適当な長さに切断し、その両端部を重
    ね、この重ね部を耐熱状に接続して環状に形成したこと
    を特徴とする請求項1乃至3記載のバルブのファイヤセ
    ーフシール構造。
  7. 【請求項7】 接触面の両側に対向させて形成した環状
    溝の両方の外周縁に小面取りを施したことを特徴とする
    請求項1乃至6記載のバルブのファイヤセーフシール構
    造。
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