JPS6011328Y2 - バタフライ弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は特に弁座形状を改良したバタフライ弁に関する
ものである。

従来、止水弁座材質として過酷な使用条件のもとでも、
長期間に亘って安定した止水性を確保するために、耐蝕
性に秀れた金属材料を採用したバタフライ弁は周知であ
る。

この種の従来のバタフライ弁例えば特開昭５３−４９３
３涛公報に開示されているようなバタフライ弁は、第１
図、第２図に示す如く弁箱１の弁座１′に弁体３の弁座
３′を所定面積密着させて止水する構造であるために、
弁体弁座３′と弁箱弁座１′との接触状態が面接触とな
って、同一軸トルクにおいては線接触の場合に比べて単
位面積当りの面圧が低くなり、そのため止水性が劣る。

また、弁体３のネック部３ａに近づくに従い弁座１’、
３’の角度が小さくなるため、弁体３の軸４を中心とし
た回転により弁座１′と３′との接触面圧が発生しにく
いので内圧による弁箱１のふくらみの影響によって止水
が困難となる。

更に弁座１’、３’が面接触のため弁体を開閉するのに
大きなトルクを必要とする等の問題点がある。

本考案は上記問題点を解決するためになされたもので、
弁体ネック部近傍外周における弁座の接触面圧を容易に
発生せしめて止水性を高めると共に止水トルクの小さい
バタフライ弁を提供することを目的とする。

以下本考案に係る一実施例を第３図乃至第４図を参照し
て説明する。

第３図はこの実施例の側面図であり、第４図ａ、 ｂは
夫々第３図のＩＶ−ＩＶ線および■−■線に沿う断面図
である。

同図において第１図、第２図に示された従来例の部材と
同じ部材には同一の符号が与えられるものとする。

同図において、ｘ−ｘ’は本考案の弁を取付けた円筒状
弁箱１の中心軸を示す。

また同図中Ｅ１はその中心軸Ｇ−Ｇ’が上記中心軸Ｘ−
Ｘ’軸に対して角度Ｑ１傾斜し直径り、を有する弁箱弁
座１′形戊上の仮想円筒であって、弁箱弁座１′はこの
仮想円筒Ｅ１の外周と同一形状に形成される。

更にＥ２はその中心軸）１−Ｈ’が前記中心軸Ｘ−Ｘ’
軸に対して角度θ２ （ただし、θ２〈θ□とする）傾
き、直径Ｄ２ （ただしＤ２〉Ｄ□とする）を有する弁
体弁座３′形戒上の仮想円筒で、この仮想円筒Ｅ２の外
周と同じ形に弁体弁座３′が形成される。

第３図に示された仮想円筒Ｅ１とＥ２とをその中心軸Ｇ
−Ｇ’及びＨ−Ｈ’を同心状に重合すると、第５図のよ
うにその重合軸はに−に’で表示される。

この第５図のに−に’軸と直交したＹａ −Ｙａ’軸よ
りに′側の方向へθ□角度傾斜した（： −ｃ’線に沿
って切断された仮想円筒Ｅ１の楕円形の外周長Ｐ１は、
第５図の仮想円筒Ｅ１．Ｅ２が第３図の仮想円筒Ｅ工、
Ｅ２の単なる座標の置換に過ぎないことから第３図に示
された全閉時の弁箱弁座１′の外周長に該当する。

また同様にＹａ −Ｙ’ａ軸よりに、側の方向へ０２角
度傾斜した３３−Ｂ’線に沿って切断された仮想円筒Ｅ
２の楕円形の外周長Ｐ２は全閉時の弁体弁座３′の外周
長を示すことになる。

また、第３図中Ｙ−Ｙ’軸に沿って仮想円筒Ｅ、及びＥ
２ （弁箱弁座１′及び弁体弁座３′）を切断すると第
６図に示す如く楕円形状となる。

この場合、ｚ−ｚ’’方向においては弁体弁座３′の径
は弁箱弁座１′の径よりも大きく、またＹ−Ｙ′軸方向
では弁体弁座３′の径が弁箱弁座１′の径よりも小さい
。

従って弁体弁座３′を弁箱弁座１′に密着して止水させ
るための弁体弁座３′と弁箱弁座１′との形状の決定に
当っては、弁箱弁座１′の楕円外周長Ｐ□についての近
似式 と弁体弁座３′の楕円外周長Ｐ２についての近似式とに
おいて、先ずＤｌと０１とを設定した後に、Ｄ２を設定
し、Ｐ□＝Ｐ２とおいて０２を求めるようにする。

なお、θ□およびＤ２を設定する際に、θ１は通常４〜
１０°の範囲で適宜設定し、またＤ２はバタフライ弁に
接続される管路の水圧等によって弁箱が変形するふくら
み量をδとしたときＤ２＝Ｄ１＋δとして表わされ、δ
はＤｌの大きさおよび管路の水圧等によって異なってく
るが、通常０．０１５〜０．２ｒｒｒｍの範囲で適宜設
定する。

本実施例は上記説明のように、弁体弁座３′は弁箱弁座
１′に密着できる外に、弁箱１の中心軸ｘ−ｘ’軸から
角度θ１およびθ２傾斜した仮想円筒Ｅ１およびＥ２の
外周と同一となるように弁箱弁座１′および弁体弁座３
′を選定し、しかもθ□〉θ２、直径Ｄ１ ＜Ｄ２、弁
箱中心軸Ｘ−Ｘ’に直交する弁軸を含むＹ−Ｙ’軸切切
断面おける外周長を等しくしたので、弁箱弁座１′と弁
体弁座３′は第３図に示される如く、全面接触状態で密
着するものではなく、線接触状態で密着して止水する。

一般に金属のような剛性を持った材料よりなる円筒とし
ての弁箱においての水圧によるふくらみ量は少ないが、
軸受押えによる弁軸方向の集中荷重によって円筒の弾性
変形は容易に生じることができる。

これは局長変化が少なく曲率変化しやすいことを意味す
るもので、円筒としての弁箱は弁体の回転により容易に
弾性変形し、弁体の回転に追従して弁体弁座を弁箱弁座
に密接することができ、弁体が基準位置すなわち弁箱の
中心軸Ｘ−Ｘ′に直交する弁軸を含むｙ−ｙ’’位置に
回転したとき、弁体弁座が弁箱弁座を完全に閉塞する如
く弁箱弁座に接触した状態となって、止水性が極めて高
くなる。

以上要するに、本考案は弁箱弁座と弁体弁座とが金属等
の剛性材料で形成されたバタフライ弁において、上記弁
体を取付けた円筒状弁箱の中心軸Ｘ−Ｘ’軸に対し同一
方向に夫々異なる角度θ１、θ２傾くと共に直径Ｄ１．
Ｄ２を夫々有する第１、第２の仮想円筒のうち、弁箱弁
座は第１仮想円筒の外周と同一に、弁体弁座は第２仮想
円筒の外周と同一に形成され、かつ前記第１．第２の仮
想円筒の前記中心軸Ｘ−Ｘ’軸に直交する弁軸を含むｙ
−ｙ’軸切切断面おける外周長Ｐ□とＰ２とが略等しく
なるようにしてなるので、弁体弁座と弁箱弁座とは一義
的に線接触で密着して止水するようになり、従来方式の
面接触する場合に比べて同一トルクにおいても弁座の単
位面積当りの面圧が高くなって止水性が極めて高くなり
、弁体ネック部近傍の面圧発生も容易になり、さらに線
接触なので面圧が高いとはいえ弁体開閉に必要とするト
ルクが小さくてすむ等実用上重要な効果を生じる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来方式のバタフライ弁の側面図、第２図は第
１図のＡ−Ａ線に沿う断面図、第３図は本考案に係るバ
タフライ弁の一実施例を示す側面図、第４図ａおよびｂ
は夫々第３図における■−■線、Ｖ−Ｖ線に沿う断面図
、第５図は第３図に示された仮想円筒Ｅ□とＥ２とが同
心状になる如く重合配置された状態の正面図、第６図は
第３図に示された仮想円筒Ｅ１． Ｅ２を弁軸を含むｙ
−ｙ’軸に沿って切断した切断面上の外周形状を示す図
である。 １・・・・・・弁箱、１′・・・・・・弁箱弁座、３・
・・・・・弁体、３′弁体弁座、４・・・・・・弁軸、
Ｘ−Ｘ’・・・・・・弁箱の中心軸、θ１．θ２・・・
・・・第１．第２仮想円筒Ｅ□。 Ｅ２のｘ−ｘ’軸に対する傾斜角、 １、第２仮想円筒Ｅ１．Ｅ２の直径。 Ｄ□。 Ｄ２・・・・・・第

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 金属製等の剛性材料よりなる弁箱弁座と弁体弁座とを具
   備したバタフライ弁において、円筒状弁箱の中心軸Ｘ−
   Ｘ’に対して同一方向に夫々異なる角度θ１．θ２傾く
   と共に直径Ｄ１．Ｄ２を夫々有する第１．第２の仮想円
   筒のうち、弁箱弁座は第１仮想円筒の外周と同一に、弁
   体弁座は第２仮想円筒の外周と同一に形成され、かつ第
   １．第２の仮想円筒の前記中心軸ｘ−ｘ’に直交する弁
   軸を含むｙ−ｙ’軸切切断面おける外周長Ｐ１とＰ２と
   が略等しくなるように構成したことを特徴とするバタフ
   ライ弁。