WO2022025169A1 - バタフライバルブ - Google Patents

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valve body
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謙介 増田
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Asahi Yukizai Corp
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    • F16K27/00—Construction of housing; Use of materials therefor
    • F16K27/02—Construction of housing; Use of materials therefor of lift valves
    • F16K27/0209—Check valves or pivoted valves
    • F16K27/0218—Butterfly valves

Definitions

  • the present invention relates to a butterfly valve suitably used for piping lines of various industries such as chemical factories, water and sewage, agriculture / fisheries, semiconductor manufacturing fields, and food fields.
  • the butterfly valve extends through the valve body in which the internal flow path is formed, the seat ring mounted on the inner peripheral surface of the internal flow path of the valve body, and is rotatably supported by the valve body.
  • the valve body is provided with a valve shaft arranged in the seat ring and fixedly attached to the valve shaft so as to rotate with the valve shaft, and the valve body is rotated around the rotation axis in the valve body using the valve shaft.
  • the valve is opened and closed by pressing and separating the outer peripheral surface of the valve body from the valve seat surface provided on the inner peripheral surface of the seat ring.
  • the valve body is provided with a pair of bearing holes for inserting and supporting the valve shaft at positions facing each other in the radial direction of the internal flow path.
  • the seat ring includes a ring body having a substantially tubular shape extending in the central axis direction and an annular flange portion provided at both ends in the center axis direction of the ring body and extending outward, and the internal flow of the valve body.
  • a butterfly valve it is formed on the outer peripheral surface of the valve body and the inner peripheral surface of the seat ring arranged in the seat ring (specifically, the ring body thereof) mounted on the inner peripheral surface of the internal flow path.
  • the internal flow path is blocked by the valve body by sealing the valve seat surface in close contact with the valve seat surface.
  • the surface pressure that presses the outer peripheral surface against the valve seat surface is increased, the resistance when the valve body is rotated to press the outer peripheral surface of the valve body against the valve seat surface increases when the valve is closed.
  • the operating torque of the valve shaft for rotating the valve body increases.
  • it has a spherical shape having a radius slightly larger than the distance from the center of the valve body to the valve seat surface.
  • a butterfly valve has been proposed in which the outer peripheral surface of the valve body is formed so that the outer peripheral surface is smoothly in contact with the valve seat surface.
  • the butterfly valve when the outer peripheral surface of the valve body is pressed against the valve seat surface of the seat ring to seal it, the effective surface pressure becomes low near the through hole for penetrating the valve shaft. As a result, at the same seat ring compression rate, the sealing performance in the vicinity of the through hole is lowered and leakage is likely to occur. Therefore, for example, as in the butterfly valve described in Patent Document 2, the outer periphery of the ring body of the seat ring is formed in an elliptical shape with the valve axis direction as the major axis, and the inner circumference is formed in a circular shape. , A butterfly valve has been proposed in which the effective surface pressure near the through hole is increased and the sealing performance is improved by increasing the crushing allowance around the through hole.
  • an object of the present invention is to solve the problems existing in the prior art, and to suppress an increase in the operating torque of the valve body at the time of closing the valve even with a large-diameter butterfly valve, while suppressing an increase in the operating torque between the valve body and the valve seat surface.
  • the purpose is to ensure the required sealing performance.
  • the present invention has a valve body in which an internal flow path extending in the flow path axis direction is formed, a seat ring mounted on the inner peripheral surface of the internal flow path, and rotation around the rotation axis.
  • a valve shaft supported by the valve body and a substantially disk-shaped valve body connected to the valve shaft and rotatably supported by the valve body and arranged in the seat ring are provided around the rotation axis.
  • a butterfly valve that opens and closes the internal flow path by rotating the valve body to bring the peripheral edge portion of the valve body into contact with the inner peripheral surface of the seat ring, and the valve body moves in the circumferential direction.
  • valve body has an extending annular outer peripheral edge surface, and two valve shaft openings for inserting the valve shaft into the opposite positions on the outer peripheral edge surface in the direction of the rotation axis are formed, and the valve body is said to have the same valve body.
  • On the outer peripheral surface there are two annular ridges protruding from the outer peripheral surface and extending along the peripheral edge of each valve shaft opening, and between the two opening ridges protruding from the outer peripheral surface.
  • a peripheral edge ridge extending in the circumferential direction of the valve body is further provided so as to connect, and the peripheral edge ridge portion extends in an arc shape in the circumferential direction and flatly in the width direction along the top thereof.
  • a butterfly having a chamfered surface that is inclined with respect to the peripheral edge sealing surface at a predetermined angle toward the outer peripheral edge surface of the valve body and extends along both sides of the peripheral edge sealing surface.
  • a peripheral ridge portion protruding from the outer peripheral edge surface of the valve body extends in the circumferential direction along the top thereof, and a planar peripheral edge sealing surface and an outer peripheral edge of the valve body with respect to the peripheral edge sealing surface. It has a chamfered surface that is inclined at a predetermined angle toward the surface and extends along both sides of the peripheral sealing surface. Since the flat peripheral edge sealing surface formed on the top of the peripheral edge of the valve body is pressed against the inner peripheral surface of the seat ring, the pressure from the peripheral edge of the valve body to the inner peripheral surface of the seat ring is applied to the peripheral edge seal. The sealing pressure is increased by concentrating on the surface. Further, when the chamfered surface inclined with respect to the peripheral seal surface is formed along both sides of the peripheral seal surface, the valve body rotates and the peripheral edge raised portion comes into contact with the inner peripheral surface of the seat ring. Resistance can be reduced.
  • the predetermined angle is preferably an angle in the range of 15 ° to 30 °.
  • the width of the peripheral seal surface is preferably in the range of 3 mm to 10 mm.
  • the seat ring includes an outer peripheral surface and an inner peripheral surface, and an annular projection protruding from the outer peripheral surface and extending in an annular shape, and the annular projection of the seat ring is provided on the inner peripheral surface of the internal flow path of the valve body. It is possible to provide an annular fitting groove for fitting.
  • annular fitting groove is the two bearings. It includes two opening grooves provided on the peripheral edge of the opening of the hole and two peripheral grooves extending circumferentially so as to connect between the two opening grooves, one of the two peripheral grooves downstream. It is preferable that a chamfered portion is provided at the upper edge end portion on the side and a chamfered portion is provided at the upper end end portion on the upstream side of the other of the two peripheral grooves.
  • the peripheral groove portion has a rectangular cross section, the chamfered portion is formed by an inclined surface, and the angle formed by the inclined surface and the extension surface of the side surface of the peripheral groove portion is when the butterfly valve is fully open.
  • the rotation angle of the valve body is set to 0 °, it is determined to match the rotation angle of the valve body when the peripheral edge sealing surface and the inclined surface of the peripheral edge raised portion of the valve body come into contact with each other. It is more preferable to make it.
  • the seat ring is formed with two through holes extending from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface in order to penetrate the valve shaft at positions facing each other in the direction of the rotation axis.
  • two annular through-hole sealing surfaces extending in a plane on the peripheral edge of each through-hole and a valve extending in an arc shape in the circumferential direction so as to connect between the two through-hole sealing surfaces.
  • An inner peripheral transition surface connecting the seat surface and the through hole sealing surface and the valve seat surface is formed, and an annular opening seal extending to the top of the opening ridge is formed on the outer peripheral surface of the valve body.
  • a surface and an outer peripheral transition surface connecting the opening seal surface and the peripheral edge seal surface are further formed, and the inner peripheral transition surface extends in an arc shape so as to be coaxial with the through hole.
  • the inner peripheral transition surface comes into contact with the outer peripheral transition surface when the valve is closed.
  • the valve seat surface formed on the inner peripheral surface of the seat ring has a concave shape forming a part of a spherical surface.
  • annular protrusion is connected between the two annular through-hole protrusions provided on the peripheral edge of each through-hole on the outer peripheral surface of the seat ring and the two through-hole protrusions.
  • a protrusion sealing surface extending in parallel with the through hole sealing surface is formed at the top of each through hole protrusion, including two outer peripheral protrusions extending in the circumferential direction, and the protrusion from the through hole sealing surface. It is preferable that the thickness to the sealing surface is equal to the thickness from the valve seat surface of the seat ring to the top of the outer peripheral protrusion.
  • the seat ring is formed with two through holes extending from the outer peripheral surface to the inner peripheral surface in order to penetrate the valve shaft at positions facing each other in the direction of the rotation axis.
  • two annular through-hole sealing surfaces extending in a plane on the peripheral edge of each through-hole and extending in an arc shape in the circumferential direction so as to connect between the two through-hole sealing surfaces. It is preferable that the valve seat surface is formed and the width of the annular protrusion is larger than the width of the valve seat surface.
  • the valve body is adjacent to the bearing holes located on both sides of the rotation axis within a predetermined angle from the rotation axis around the center of the internal flow path. Meat is stolen on the outer periphery other than the area.
  • the predetermined angle is preferably 40 ° or more and 60 ° or less.
  • the flat peripheral edge sealing surface formed on the top of the peripheral edge of the valve body is pressed against the inner peripheral surface of the seat ring, so that the inner peripheral edge of the seat ring is pressed from the peripheral edge of the valve body.
  • the pressure on the surface is concentrated on the peripheral sealing surface to increase the sealing pressure.
  • the chamfered surface inclined with respect to the peripheral seal surface is formed along both sides of the peripheral seal surface, the valve body rotates and the peripheral edge raised portion comes into contact with the inner peripheral surface of the seat ring.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a valve body shown in FIG. 2 cut along a horizontal cross section passing through the center of the valve body.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion of the butterfly valve shown in FIG. 4 surrounded by a circle. It is a perspective view which shows the seat ring of the butterfly valve shown in FIG. FIG.
  • FIG. 6 is a partially enlarged perspective view showing the structure of the seat ring shown in FIG. 6 in the vicinity of the through hole on the upper side in the drawing from the inner peripheral side. It is sectional drawing which shows the structure in the vicinity of the through hole of the seat ring shown in FIG. 7 in the cross section. It is sectional drawing which shows the state which the seat ring shown in FIG. 6 was cut in half up and down. 9 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion of the seat ring shown in FIG. 9 surrounded by a circle.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing the valve body of the butterfly valve shown in FIG. 1 as a horizontal cross-sectional surface passing through the center of the internal flow path.
  • FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view showing an enlarged portion surrounded by a circle shown in FIG.
  • FIG. 1 is a vertical cross-sectional view of the butterfly valve when viewed from the flow path axial direction, and shows a valve closed state.
  • FIG. 2 is a partial cross-sectional perspective view showing a cross section of the valve body of the butterfly valve shown in FIG. 1 by partially breaking the valve body.
  • the butterfly valve 11 includes a substantially hollow cylindrical valve body 13 in which an internal flow path 13a extending in the direction of the flow path axis is formed, a valve shaft 15 rotatably supported by the valve body 13, and an internal flow path 13a.
  • An annular seat ring 17 attached to the inner circumference and a valve body 19 arranged in the internal flow path 13a and connected to the valve shaft 15 and rotatably supported by the valve body 13 around the rotation axis R.
  • a bush 21 made of a synthetic resin material that is rotatably externally inserted to the valve shaft 15 is provided, and an internal flow path is provided by bringing the inner peripheral surface of the seat ring 17 into contact with the outer peripheral edge of the valve body 19.
  • the 13a can be opened and closed.
  • the valve shaft 15 has a first valve shaft 15a arranged on the upper side in FIG. 1 and a second valve shaft 15 arranged on the lower side in FIG. 1 along the rotation axis R.
  • the bush 21 is composed of the valve shaft 15b of the above, and the bush 21 is also rotatably externally attached to the first valve shaft 15a, the first bush 21a and the second valve shaft 15b. It is composed of 21b.
  • the valve body 19 is rotatably supported by the valve body 13 by the first valve shaft 15a and the second valve shaft 15b via the first bush 21a and the second bush 21b, respectively.
  • a drive unit (not shown) is connected to the first valve shaft 15a, and by rotating the first valve shaft 15a using the drive unit, the valve body 19 is rotated around the rotation axis R to open and close the valve. I do.
  • the valve shaft 15 is composed of two valve shafts 15 of a first valve shaft 15a and a second valve shaft 15b, but the first valve shaft 15a and the second valve shaft 15a. It is also possible to integrally form the valve shaft 15b to form one valve shaft 15. Similarly, it is also possible to integrally form the first bush 21a and the second bush 21b to form one bush 21.
  • the first valve shaft 15a and the second valve shaft 15b are formed of a metal material such as cast iron, steel, carbon steel, copper, copper alloy, brass, stainless steel, aluminum, and titanium, but there is a problem in strength.
  • the material is not particularly limited as long as there is no such material.
  • the valve body 13 is made of a synthetic resin material.
  • the synthetic resin material include polyvinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyethylene (PE), polyphenylene sulfide (PPS), polydicyclopentadiene (PDCPD), and polytetrafluoroethylene (PTFE).
  • a substantially disk-shaped top flange 23 is provided on the upper portion of the valve body 13. Further, in the valve body 13, a first bearing hole 25 and a second bearing extending from the internal flow path 13a to the outside facing each other in the radial direction (vertical direction in FIG. 1) of the internal flow path 13a. The holes 27 are formed.
  • the first bearing hole 25 extends through the top flange 23.
  • a first valve shaft 15a is inserted through the first bearing hole 25 with the first bush 21a externally inserted, and is rotatably supported in the first bearing hole 25 via the first bush 21a. Has been done.
  • the upper end of the first valve shaft 15a inserted into the first bearing hole 25 protrudes from the top flange 23 and extends so as to be connected to a drive unit installed on the top flange 23. ..
  • a drive unit for example, a lever type drive unit, a gear type drive unit, an automatic drive unit, or the like can be used.
  • the lower ends of the first valve shaft 15a and the first bush 21a inserted into the first bearing hole 25 extend from the first bearing hole 25 so as to project toward the internal flow path 13a. ..
  • the second valve shaft 15b is inserted into the second bearing hole 27 with the second bush 21b externally inserted, and rotates into the second bearing hole 27 via the second bush 21b. It is supported as much as possible.
  • the lower end of the second bearing hole 27 is closed by the valve shaft holder 29, and the lower ends of the second valve shaft 15b and the second bush 21b inserted into the second bearing hole 27 are valve shaft holders. It is designed to come into contact with 29.
  • the upper ends of the second valve shaft 15b and the second bush 21b inserted into the second bearing hole 27 extend from the second bearing hole 27 so as to project toward the internal flow path 13a. ..
  • a metal insert member 31 for reinforcement is included so as to be separated from the first bearing hole 25 and the second bearing hole 27 and surround them.
  • the metal material forming the insert member 31 stainless steel for casting is used, but the present invention is not limited to this, and the valve shaft is not limited to this as long as it has a higher mechanical strength than the valve body 13.
  • the insert member 31 may be formed from the same other metal material as in 15, or the insert member 31 may be formed from a non-metal material.
  • the insert member 31 has a substantially tubular shape. Specifically, the insert member 31 is located at a central portion of a substantially rectangular parallelepiped shape, a cylindrical portion located farther from the internal flow path 13a than the central portion, and a cylindrical portion located closer to the internal flow path 13a than the central portion.
  • a shape including a base portion larger than the central portion and smaller than the central portion, and a through hole having a diameter larger than that of the first bearing hole 25 and the second bearing hole 27 formed in the center of the cylindrical portion, the central portion, and the base portion.
  • a bolt hole for screwing a bolt when connecting the valve body 13 to the pipe is formed in the central portion.
  • the insert member 31 having such a shape is arranged apart from each other on the radial outer side of the first bearing hole 25 and the second bearing hole 27. It is assumed that the first bearing hole 25 and the second bearing hole 27 are corrosive because they are embedded in the valve body 13 and are not exposed in the first bearing hole 25 and the second bearing hole 27. This is to prevent the metal insert member 31 from coming into contact with the liquid even when the fluid of the above is invaded.
  • the seat ring 17 is, for example, ethylene propylene rubber (EPDM), chloroprene rubber (CR), isoprene rubber (IR), chlorosulphonized rubber (CSM), nitrile rubber (NBR), styrene butadiene rubber (SBR), chlorinated polyethylene.
  • EPDM ethylene propylene rubber
  • CR chloroprene rubber
  • IR chloroprene rubber
  • CSM chlorosulphonized rubber
  • NBR nitrile rubber
  • SBR styrene butadiene rubber
  • CM Fluorine Rubber
  • FKM Hydrogenated Acrylonitrile butadiene Rubber
  • U Urethane Rubber
  • VMQ, FVMQ Silicone Rubber
  • EPM Ethylene Propylene Rubber
  • ACM Butyl Rubber
  • IIR Butyl Rubber It is formed from an elastic material such as, or a material in which these elastic members are coated with a fluororesin.
  • the seat ring 17 has a ring body 17a having a substantially cylindrical shape and extending in the central axis direction, and a flange portion 17b extending outward from both ends of the ring body 17a in the center axis direction facing each other (see FIG. 3).
  • a pair of through holes 17c and 17c for passing the first valve shaft 15a and the second valve shaft 15b, respectively, are formed at positions facing the ring body 17a in the radial direction. ..
  • valve body 19 comes into contact with the inner peripheral surface of the ring body 17a, the space between the inner peripheral surface of the seat ring 17 and the outer peripheral edge portion of the valve body 19 is sealed, and the inside is sealed by the valve body 19.
  • the flow path 13a can be blocked.
  • the valve body 19 is arranged inside the seat ring 17 mounted on the inner peripheral surface of the internal flow path 13a of the valve body 13.
  • the valve body 19 is integrated with a contour forming member 33 which is formed of a synthetic resin material and has a substantially disk-shaped outer shape, and a core material 35 which is formed of a metal material and is surrounded by the contour forming member 33. Is formed in.
  • the valve body 19 in the present embodiment is formed by injecting a synthetic resin material forming the contour forming member 33 into a mold for injection molding in which a core material 35 is previously installed.
  • PVDF having high chemical resistance is used as the synthetic resin material forming the contour forming member 33 in the present embodiment, but the present invention is not limited to this, and for example, PP, PVC, PE, PFA, PVCPD. It is also possible to use other synthetic resin materials such as.
  • the metal material forming the core material 35 in the present embodiment an aluminum alloy for casting is used, but the present invention is not limited to this, and the metal material has higher mechanical strength than the contour forming member 33. If this is the case, the core material 35 may be formed from another metal material similar to the valve shaft, or the core material 35 may be formed from a non-metal material.
  • a first valve shaft hole 37 and a second valve shaft hole 39 are provided on the outer peripheral portion of the valve body 19 at positions facing each other along the rotation axis R, and the first valve shaft hole 37 is provided. And the second valve shaft hole 39 are formed coaxially with the rotation axis R.
  • the second valve shaft hole 39 is also formed as a single through hole.
  • the first valve shaft hole 37 further rotates from the relatively large-diameter first large-diameter hole portion 37a including the opening end (opening to the internal flow path 13a) and the first large-diameter hole portion 37a. It includes a first small-diameter hole portion 37b having a relatively small diameter extending inward in the R direction of the axis.
  • the inner peripheral surface of the first large-diameter hole portion 37a is formed by the contour forming member 33, while the inner peripheral surface of the first small-diameter hole portion 37b is formed by the core material 35.
  • a first valve shaft 15a and a first bush 21a protruding from the first bearing hole 25 of the valve body 13 through the through hole 17c of the seat ring 17 are inserted into the first valve shaft hole 37.
  • the first large-diameter hole portion 37a of the first valve shaft hole 37 supports the first valve shaft 15a via the first bush 21a.
  • the first bush 21a is not inserted into the first small-diameter hole portion 37b, but a portion on the tip end side of the first valve shaft 15a (hereinafter referred to as a tip portion) is directly inserted into the first small-diameter hole portion 37b.
  • the tip portion of the valve shaft 15a is fitted into the first small-diameter hole portion 37b so as to be non-rotatable around the rotation axis R.
  • the tip portion of the first valve shaft 15a and the first small diameter hole portion 37b so as to have a complementary polygonal shape, a circular two-chamfer shape, or the like, the tip portion of the first valve shaft 15a can be formed.
  • the first small diameter hole portion 37b can be fitted so as not to rotate.
  • a method of fitting the first valve shaft 15a and the first small-diameter hole portion 37b Is not limited.
  • the second valve shaft hole 39 Similar to the first valve shaft hole 37, the second valve shaft hole 39 also has a relatively large diameter second large diameter hole portion 39a including an opening end (opening to the internal flow path 13a). It includes a second small-diameter hole portion 39b having a relatively small diameter extending from the second large-diameter hole portion 39a to the inner side in the rotation axis R direction.
  • the inner peripheral surface of the second large-diameter hole portion 39a is formed by the contour forming member 33, while the inner peripheral surface of the second small-diameter hole portion 39b is formed by the core material 35.
  • the second valve shaft hole 39 a second valve shaft 15b and a second bush 21b that protrude from the second bearing hole 27 of the valve body 13 through the through hole 17c of the seat ring 17 are inserted.
  • the second large-diameter hole portion 39a of the second valve shaft hole 39 supports the second valve shaft 15b via the second bush 21b.
  • the second bush 21b is not inserted into the second small-diameter hole portion 39b, and a portion on the tip end side of the second valve shaft 15b (hereinafter referred to as a tip portion) is directly inserted and fitted.
  • the second small-diameter hole portion 39b has a circular cross-sectional shape because it is not necessary to transmit rotational torque to and from the second valve shaft 15b, and in this respect, the first valve shaft hole 37 has a circular cross-sectional shape. It is different from the first small diameter hole portion 37b. However, the second small-diameter hole portion 39b may have the same configuration as the first small-diameter hole portion 37b.
  • the contour forming member 33 around these forming the inner peripheral surfaces of the first large-diameter hole portion 37a and the second large-diameter hole portion 39a is specially referred to as a “shaft hole component 41”.
  • the first valve shaft hole 37 and the second valve shaft hole 39 are different from each other in the cross-sectional shape of the first small diameter hole portion 37b and the second small diameter hole portion 39b. Since it has the same configuration, in the following description, the first valve shaft hole 37 will be mainly described as a representative.
  • the valve shaft will be described with the first valve shaft 15a as a representative, and the bush will be described with the first bush 21a as a representative.
  • the description of the first valve shaft 15a, the first bush 21a, and the first valve shaft hole 37 replaces them with the second valve shaft 15b, the second bush 21b, and the second valve shaft hole 39. Is applied.
  • the "first" of the ordinal number included in the name of each component will be omitted. However, this does not apply when it is necessary to distinguish between the "first" and the "second”.
  • the bush 21 (first bush 21a and second bush 21b) is formed of PVDF having high resistance to corrosive fluid in this embodiment.
  • a plurality of sealing members 43 such as an O-ring are provided on the outer peripheral surface of the bush 21a so that the fluid does not enter the inside of the valve body 19 and does not come into contact with the valve shaft 15.
  • four sealing members 43 are arranged in the portion of the bush 21a inserted into the large-diameter hole portion 37a of the valve shaft hole 37.
  • the core material 35 includes a central portion 35a and a substantially lattice-shaped main reinforcing portion 35b provided symmetrically around the central portion 35a.
  • Shaft hole reinforcing portions 35c and 35c having a substantially tubular shape are provided at the upper end portion and the lower end portion of the central portion 35a, respectively.
  • the shaft hole reinforcing portions 35c and 35c are formed from the first valve shaft hole 37 and the second valve shaft hole 39 in the substantially rectangular parallelepiped portion provided at the upper end portion and the lower end portion of the central portion 35a.
  • the shaft hole reinforcing portion 35c and the central portion 35a have the same outer shape.
  • Such a shaft hole reinforcing portion 35c extends into the shaft hole forming portion 41 constituting the large-diameter hole portion 37a, and surrounds at least a part of the radial outside of the large-diameter hole portion 37a in the rotation axis direction, and is synthesized.
  • the shaft hole component 41 formed of a resin material is reinforced.
  • the shaft hole reinforcing portion 35c is provided with a plurality of through holes 35d penetrating the inner peripheral surface and the outer peripheral surface thereof. These through holes 35d function as passages of the synthetic resin material forming the shaft hole constituent portion 41 when the core material 35 is installed in the mold and the contour forming member 33 is injection-molded, and injection molding defects occur. Suppress.
  • the shaft hole reinforcing portion 35c surrounds the radial outside of the first valve shaft hole 37 and the second valve shaft hole 39, and the inner circumference of the first valve shaft hole 37 and the second valve shaft hole 39. It is arranged away from the surface and is embedded in the shaft hole component 41 so as not to be exposed in the first valve shaft hole 37 and the second valve shaft hole 39. This is made of metal even if a corrosive fluid invades the first large-diameter hole portion 37a of the first valve shaft hole 37 and the second large-diameter hole portion 39a of the second valve shaft hole 39. This is to prevent the shaft hole reinforcing portions 35c and 35c of the above from coming into contact with the liquid.
  • the butterfly valve 11 has a characteristic structure for reducing the operating torque during an operation for rotating the valve body 19 around the rotation axis R to block the internal flow path 13a at the valve body 19 (hereinafter, "torque”). It is described as “reduced structure”) and structural features for improving the sealing property between the inner peripheral surface of the seat ring 17 and the outer peripheral edge portion of the valve body 19 when the valve is closed (hereinafter, “improved sealing property”). It is described as “structure”).
  • valve body 19 related to the torque reducing structure and the sealing property improving structure will be described in detail.
  • the disk-shaped valve body 19 (specifically, its contour forming member 33) has an outer peripheral edge surface 45 extending in the circumferential direction on the peripheral edge portion thereof, and is located at a position facing the rotation axis direction on the outer peripheral edge surface 45.
  • a first valve shaft hole 37 and a second valve shaft hole 39 are provided.
  • a first valve shaft hole 37 and a second valve shaft hole 39 are opened in the outer peripheral edge surface 45 of the valve body 19, and two valve shaft openings (in FIG. 3, the first valve shaft hole 37 Only the valve shaft hole opening 38 is shown).
  • the outer peripheral edge surface 45 of the valve body 19 is provided with a raised portion protruding outward in the radial direction from the outer peripheral edge surface 45.
  • the ridge is a valve body that connects between the two ridges 47 extending annularly along the rims of each of the two valve shaft openings on the outer peripheral surface 45 and the two ridges 47. Includes two peripheral edge ridges 49 extending in an arc along the outer peripheral surface 45 of the.
  • the peripheral edge raised portion 49 has a peripheral edge sealing surface 49a extending along the top thereof and a chamfered surface 49b extending along both sides of the peripheral edge sealing surface 49a.
  • the peripheral seal surface 49a has an arc shape having the same radius in the circumferential direction of the valve body 19 and a flow direction (flow when the valve body 19 is rotated to the valve closed state). It is formed so as to extend flat in the direction of the road axis).
  • the chamfered surface 49b is an inclined surface extending at a predetermined angle with respect to the peripheral edge sealing surface 49a toward the outer peripheral edge surface 45 of the valve body 19.
  • the valve body 19 is rotated around the rotation axis R, and the inside of the internal flow path 13a of the valve body 13
  • the opening ridge 47 has a planar opening sealing surface 47a extending annularly along the top thereof and a chamfered surface 47b extending along both sides (inside and outside thereof) of the annular opening sealing surface 47a. And have.
  • the opening seal surface 47a is formed so as to be entirely located in the same plane.
  • the chamfered surface 47b is an inclined surface extending at a predetermined angle with respect to the opening seal surface 47a toward the outer peripheral edge surface 45 of the valve body 19.
  • the flat opening sealing surface 47a and the arc-shaped peripheral edge sealing surface 49a are smoothly connected by an outer peripheral transition surface 51 provided between them and curved so that the curvature changes with the same width as the peripheral sealing surface 49a. ing.
  • the angle formed by the chamfered surface 47b with respect to the opening sealing surface 47a and the angle formed by the chamfered surface 49b with respect to the peripheral sealing surface 49a greatly reduces the operating torque for rotating the valve body 19 by the valve shaft 15. Therefore, it is preferably selected from the range of 15 ° to 30 °, and more preferably selected from the range of 20 ° to 25 °. If the angle is less than 15 °, the friction between the chamfered surface 49b and the valve seat surface 17d becomes large and the operating torque increases.
  • the contact amount (contact area) between the chamfered surface 49b and the valve seat surface 17d is not small, so that the corner portion between the peripheral seal surface 49a and the chamfered surface 49b pushes the valve seat surface 17d into the valve.
  • the resistance increases and the operating torque increases.
  • the angle is in the range of 15 ° to 30 °, the chamfered surface 47b functions as a guide, and the peripheral edge portion 49 smoothly bites into the valve seat surface 17d, so that the operating torque becomes small.
  • the opening sealing surface 47a and the peripheral sealing surface 49a are surfaces that mainly come into contact with the through hole sealing surface 61 and the valve seat surface 17d of the seat ring 17, which will be described later, respectively.
  • the width of the opening sealing surface 47a and the peripheral sealing surface 49a becomes narrower, the surface pressure between the through hole sealing surface 61 and the valve seat surface 17d and the valve body 19 increases, and the sealing performance improves, but wear durability is improved. The sex is reduced. Since the butterfly valve 11 is expected to be used in applications where it is repeatedly opened and closed, the width of the opening sealing surface 47a and the peripheral sealing surface 49a is selected from the range of 3 mm to 10 mm in order to achieve both sealing performance and wear durability. Is preferable.
  • the seat ring 17 includes a ring body 17a having a substantially cylindrical shape extending in the central axis direction, and a flange portion 17b extending outward from both ends of the ring body 17a in the center axis direction facing each other.
  • the ring main body 17a has an outer peripheral surface 53 and an inner peripheral surface 55, and the valve shaft 15 is penetrated at a position of the ring main body 17a facing the rotation axis R direction.
  • Two through holes 17c and 17c are formed so as to penetrate from the outer peripheral surface 53 to the inner peripheral surface 55.
  • annular projection 57 that protrudes from the outer peripheral surface 53 and extends in an annular direction in the circumferential direction of the outer peripheral surface 53 is provided.
  • the inner peripheral surface of the through hole 17c of the seat ring 17 shown in FIG. 6 is formed by a flat circumferential surface, but a plurality of annular ribs are provided on the inner peripheral surface of the through hole 17c to provide a through hole.
  • the sealing property between the outer peripheral surface of the valve shaft 15 inserted through the 17c and the inner peripheral surface of the through hole 17c may be enhanced.
  • the annular protrusion 57 is fitted into an annular fitting groove provided on the inner peripheral surface of the internal flow path 13a of the valve body 13, which will be described later, and functions to prevent the seat ring 17 from moving in the flow path axial direction. ..
  • the annular protrusion 57 includes two through-hole protrusions 57a and 57a provided on the peripheral edge (periphery) surrounding the openings of the two through-holes 17c and 17c on the outer peripheral surface 53, and two through-hole protrusions. It includes two outer peripheral protrusions 57b and 57b extending in an arc shape in the circumferential direction of the ring body 17a so as to connect between 57a and 57a.
  • the outer peripheral protrusion 57b has a rectangular cross section, and its top surface is flat in the width direction (the direction of the central axis of the ring body 17a) (that is, at the same height from the outer peripheral surface 53) and arcuate in the circumferential direction. Extends to.
  • a planar protrusion sealing surface 59 located in the same plane is formed on the top of the through-hole protrusion 57a, and the protrusion sealing surface 59 is connected to the top surface of the outer peripheral protrusion 57b which is flat in the width direction. Has been done.
  • a peripheral edge portion (opening to the internal flow path 13a side) surrounding each opening of the two through holes 17c and 17c (opening to the internal flow path 13a side) is formed.
  • the two annular through-hole sealing surfaces 61 and 61 extending from the periphery
  • the valve seat surface 17d extending in an arc shape in the circumferential direction of the inner peripheral surface 55 so as to connect between the two through-hole sealing surfaces 61 and 61.
  • An inner peripheral transition surface 63 connecting between the through hole sealing surface 61 and the valve seat surface 17d is formed.
  • the annular through-hole sealing surface 61 is formed in a planar shape so as to be located in the same plane, and has a protrusion sealing surface 59 formed on the peripheral edge of the opening of the through-hole 17c on the outer peripheral surface 53. It extends in parallel.
  • the thickness from the through hole sealing surface 61 to the protrusion sealing surface 59 is equal to the thickness from the valve seat surface 17d of the inner peripheral surface 55 of the seat ring 17 to the top surface of the outer peripheral protrusion 57b of the outer peripheral surface 53. It has been decided.
  • the thickness from the through hole sealing surface 61 to the protrusion sealing surface 59 is equal to the thickness from the valve seat surface 17d to the top surface of the outer peripheral protrusion 57b on the outside of the valve body 19 when the valve is closed. This is to make the crushing allowance of the seat ring 17 by the raised portion on the peripheral surface 45 uniform, and the thickness from the valve seat surface 17d to the top surface of the outer peripheral protrusion 57b is the thickness of the valve seat surface 17d and the outer peripheral protrusion 57b. Measured at the shortest distance. As shown in FIGS.
  • the valve seat surface 17d has a concave shape that forms a part of a spherical surface centered on the center (center in the diameter direction and the width direction) of the ring body 17a.
  • the inner peripheral transition surface 63 is provided at a position where it comes into contact with the outer peripheral transition surface 51 when the valve is closed, has a predetermined width, and extends in an arc shape so as to be coaxial with the through hole 17c. ing.
  • the annular protrusion 57 on the outer peripheral surface 53 side of the seat ring 17 is located so as to face the valve seat surface 17d provided on the inner peripheral surface 55 in the radial direction of the ring body 17a, and the opening ridge of the valve body 19 is raised when the valve is closed.
  • the through hole seal surface 61 of the seat ring 17 and the protrusion The portion between the portion sealing surface 59 and the valve seat surface 17d and the top surface of the outer peripheral protrusion 57b is elastically compressed, and between the outer peripheral edge portion of the valve body 19 and the inner peripheral surface 55 of the seat ring 17.
  • the through-hole protrusion has a larger amount of protrusion from the outer peripheral surface and is thicker than the outer peripheral protrusion of the annular protrusion.
  • the crushing allowance of the seat ring at the time of valve closing is different from the portion where the portion is provided, the crushing rate changes depending on the portion in the circumferential direction of the seat ring, and the sealing property becomes non-uniform.
  • the thickness from the through hole sealing surface 61 to the protrusion sealing surface 59 of the through hole protrusion 57a is from the valve seat surface 17d of the ring body 17a of the seat ring 17 to the top surface of the outer peripheral protrusion 57b.
  • the crushing allowance at the time of valve closing becomes equal between the portion provided with the outer peripheral protrusion 57b and the portion provided with the through-hole protrusion 57a, and the seat ring 17 is formed in the circumferential direction.
  • the crushing rate does not change depending on the part. Therefore, the butterfly valve 11 has the effect that the sealing property between the outer peripheral edge portion of the valve body 19 and the inner peripheral surface 55 of the seat ring 17 becomes uniform in the circumferential direction regardless of the portion.
  • the position is such that the inner peripheral transition surface 63 on the inner peripheral surface 55 of the seat ring 17 comes into contact with the outer peripheral transition surface 51 of the raised portion on the outer peripheral surface 45 of the valve body 19 when the valve is closed. It is provided. Further, the outer peripheral transition surface 51 has the same width as the peripheral seal surface 49a, the contact width with the inner peripheral transition surface 63 is reduced, and the inner peripheral transition surface 63 has a through hole 17c. It extends in an arc shape so as to be coaxial. The outer peripheral transition surface 51 provided on the raised portion of the valve body 19 rotates around the rotation axis R as the valve body 19 rotates.
  • the valve when the width of the outer peripheral transition surface 51 is wide and the valve seat surface 17d has a cylindrical shape rather than a concave shape forming a part of a spherical surface, the valve is closed.
  • the outer peripheral transition surface 51 and the inner peripheral transition surface 63 have a positional relationship of intersecting each other until immediately before.
  • the crushing rate tends to be non-uniform until the valve is closed.
  • the rotation angle of the valve body 19 when the valve is closed is slightly deviated, the crushing rate in the vicinity of the inner peripheral transition surface 63 becomes non-uniform.
  • the width of the outer peripheral transition surface 51 is narrowed, and the inner peripheral transition surface 63 extends in an arc shape so as to be coaxial with the through hole 17c. Therefore, in the process of rotating the valve body 19 to the closed valve state, the outer peripheral transition surface 51 moves along the inner peripheral transition surface 63, and as a result, the crushing rate is less likely to become non-uniform.
  • the width of the outer peripheral protrusion 57b of the annular protrusion 57 (the length of the ring body 17a in the central axis direction) is further as shown in FIGS. 9 and 10 for the valve seat. It is set to be wider than the width of the surface 17d. If the width of the valve seat surface 17d is wider than the width of the outer peripheral protrusion 57b, the peripheral edge sealing surface 49a of the peripheral edge raised portion 49 of the outer peripheral edge surface 45 of the valve body 19 begins to come into contact with the valve seat surface 17d.
  • the outer peripheral protrusion 57b of the annular protrusion 57 is located between the inner peripheral surface of the internal flow path 13a of the valve body 13 to which the seat ring 17 is mounted and the contact portion between the peripheral seal surface 49a and the valve seat surface 17d.
  • the valve body 13 has a substantially cylindrical shape in which an internal flow path 13a is formed in the central portion.
  • a first bearing hole 25 and a second bearing hole 27 extending so as to face each other in the radial direction (vertical direction in FIG. 12) of the internal flow path 13a are formed.
  • a top flange 23 is provided on the upper portion of the valve body 13, and a first bearing hole 25 penetrates the top flange 23 and extends to the outside. The lower end of the second bearing hole 27 is closed by the valve shaft holder 29.
  • annular fitting groove 65 into which the annular projection 57 of the seat ring 17 is fitted is provided on the inner peripheral surface of the internal flow path 13a of the valve body 13.
  • the annular fitting groove 65 has a shape complementary to the annular protrusion 57 of the seat ring 17.
  • the annular fitting groove 65 includes an opening groove portion 65a having a flat groove bottom surface formed around the openings of the first bearing hole 25 and the second bearing hole 27 to the internal flow path 13a.
  • the peripheral groove portion 65b has a substantially rectangular cross section having a shape complementary to the outer peripheral protrusion portion 57b.
  • the outer peripheral portion of the valve body 13 is stealed for weight reduction.
  • meat stealing is not performed, and the wall is formed thicker than the remaining portion.
  • the valve body 19 is pushed into the internal flow path 13a (specifically, the inside of the seat ring 17 mounted on the inner peripheral surface of the internal flow path 13a)
  • the valve body 13 extends in the rotation axis R direction.
  • the region where meat stealing is not performed is preferably a region located within a range of 40 ° or more and 60 ° or less around the center of the internal flow path 13a from the rotation axis R on both sides of the rotation axis R.
  • one of the two peripheral groove portions 65b and 65b is located on the downstream side of the internal flow path 13a at the upper edge end portion of the peripheral edge groove portion 65b (in the internal flow path 13a, on the downstream side of the peripheral edge groove portion 65b).
  • a chamfered surface 67 is provided on the peripheral edge portion 65b of the inner peripheral surface to be located), and the other of the two peripheral groove portions 65b and 65b is located on the upstream side of the internal flow path 13a.
  • a chamfered surface 67 is provided at the upper edge end portion.
  • a space is formed between the peripheral surface and the outer peripheral surface of the seat ring 17, and serves as an escape allowance for deformation of the seat ring 17. Therefore, by providing the chamfered surface 67 on the side where the outer peripheral edge portion of the valve body 19 is rotated around the rotation axis R and enters the valve seat surface 17d of the seat ring 17 when the valve is changed from the valve open state to the valve closed state. It is possible to provide an escape space for deformation of the seat ring 17 when the peripheral edge sealing surface 49a of the peripheral edge raised portion 49 of the valve body 19 begins to abut on the valve seat surface 17d (that is, when seated).
  • the chamfered surface 67 is preferably formed by an inclined surface. Further, the angle formed by the inclined surface and the extension surface of the side surface of the peripheral groove portion 65b is the peripheral raised portion 49 of the valve body 19 when the rotation angle of the valve body 19 when the butterfly valve is fully open is 0 °. It is more preferable that the peripheral sealing surface 49a and the chamfered surface 67, which is an inclined surface, are set to match the rotation angle of the valve body 19 when they come into contact with each other. For example, the angle between the inclined surface and the extension surface of the side surface of the peripheral groove portion 65b may be 80 ° to 85 °.
  • the chamfered surface 67 may be provided at the upper edge ends on both sides of the peripheral groove portion 65b of the annular fitting groove 65. However, in order not to reduce the effect of preventing the annular projection 57 of the seat ring 17 from moving in the flow path axial direction with respect to the annular fitting groove 65, the chamfered surface 67 is provided only on one side of the peripheral groove portion 65b. Is preferable.
  • FIG. 15 shows the angle of the chamfered surface 49b of the peripheral edge portion 49 of the outer peripheral surface 45 of the valve body 19 in the butterfly valve 11 according to the present invention, which was obtained by simulation by changing the friction coefficient between the valve body 19 and the seat ring 17. It is a line graph which shows the relationship with the operation torque of a valve shaft 15. The simulation is provided until the width of the peripheral sealing surface 49a of the peripheral raised portion 49 is 4 mm, the chamfered surface 49b is separated from the peripheral sealing surface 49a by a length of 3 mm in the vertical direction, and the peripheral raised portion 49 is the valve seat surface of the seat ring 17.
  • the operating torque of 19 was obtained.
  • the seat ring 17 was formed of EPDM and the valve body 19 was formed of PP.
  • the simulation was performed when the friction coefficient between the valve body 19 and the seat ring 17 was 0.1 and 0.2. When the friction coefficient was 0.1, the simulation was performed even under the condition that the amount of the peripheral raised portion 49 crushing the valve seat surface 17d of the seat ring 17 was 2.5 mm.
  • the operating torque can be kept low in the range of the angle of the chamfered surface 49b from 15 ° to 30 ° regardless of the conditions of the friction coefficient and the condition of the crushing amount. Therefore, in the butterfly valve 11, it is preferable to set the angle of the chamfered surface 49b in the range of 15 ° to 30 °.
  • valve body 19 is rotatably supported on the valve body 13 by two valve shafts 15a and 15b, but the valve body 19 is supported on the valve body 13 by one valve shaft 15. May be supported.
  • Valve body 13a Internal flow path 15 Valve shaft 15a First valve shaft 15b Second valve shaft 19 Valve body 45 Outer peripheral surface 47 Opening ridge 47a Open seal surface 47b Chamfer surface 49 Peripheral ridge 49a Peripheral seal Surface 49b Chamfered surface 51 Outer peripheral transition surface 53 Outer peripheral surface 55 Inner peripheral surface 57 Circular protrusion 57a Through hole protrusion 57b Outer peripheral protrusion 59 Projection sealing surface 61 Through hole sealing surface 63 Inner peripheral transition surface 65 Fitting groove 65a Opening groove 65b Peripheral groove 67 Chamfered surface

Landscapes

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Abstract

バタフライバルブは、内部流路が形成されている弁本体と、内部流路の内周面に装着されるシートリングと、回転軸線周りに回転可能に弁本体に支持された弁軸と、弁軸を介して弁本体に回転可能に支持される弁体（１９）とを備える。弁体（１９）が環状の外周縁面（４５）を有し、外周縁面上における回転軸線方向の対向する位置に弁軸を挿通させるための二つの弁軸開口部が形成されている。弁体の外周縁面には、各弁軸開口部の周縁部に沿って延びる環状の二つの開口隆起部（４７）と、二つの開口隆起部の間を接続するように延びる周縁隆起部（４９）とが設けられており、周縁隆起部は、その頂部に沿って延びる周縁シール面（４９ａ）と、周縁シール面の両側に傾斜して延びる面取り面（４９ｂ）とを有する。

Description

バタフライバルブ
　本発明は、化学工場、上下水道、農業・水産、半導体製造分野、食品分野などの各種産業の配管ラインに好適に使用されるバタフライバルブに関する。
　バタフライバルブは、内部流路が形成されている弁本体と、弁本体の内部流路の内周面に装着されるシートリングと、シートリングを貫通して延び且つ弁本体に回転可能に支持される弁軸と、シートリング内に配置され且つ弁軸と共に回動するように弁軸に固定的に取り付けられた弁体とを備え、弁軸を用いて弁本体内で弁体を回転軸線周りに回動させ、弁体の外周縁面をシートリングの内周面に設けられた弁座面に圧接、離間させることにより、弁の開閉が行われる。
　弁本体には、内部流路の径方向の対向する位置に、弁軸を挿入、支持するための一対の軸受孔が設けられている。また、シートリングは、中心軸線方向に延びる概略筒形状のリング本体と、リング本体の中心軸線方向両端部に設けられ且つ外方に延びる環状のフランジ部とを含んでおり、弁本体の内部流路の両端の開口部の周囲に設けられた嵌合凹部にシートリングのフランジ部を嵌合させることにより、弁本体の内部流路の内周面に装着される。シートリングのリング本体における径方向に対向する位置には、弁軸を貫通させるための一対の貫通孔が形成されている。
　このようなバタフライバルブでは、内部流路の内周面に装着されたシートリング（詳細には、そのリング本体）内に配置された弁体の外周縁面とシートリングの内周面に形成された弁座面とを密着させてシールすることにより、内部流路を弁体で封鎖している。弁体の外周縁面とシートリングの弁座面との間のシールを確実に行うためには、弁座面に対して外周縁面を押し付ける面圧を高める必要がある。しかしながら、弁座面に対して外周縁面を押し付ける面圧を高めると、閉弁時に弁体を回動させて弁体の外周縁面を弁座面に圧接させるときの抵抗が大きくなるので、弁体を回動させるための弁軸の操作トルクが増加する。この操作トルクを低減させるために、例えば特許文献１に記載されているバタフライバルブのように、弁体の中心から弁座面までの距離よりも僅かに大きい半径の球面のような形状を有するように弁体の外周縁面を形成するようにし、外周縁面を滑らかに弁座面に接触させるようにしたバタフライバルブが提案されている。
　また、バタフライバルブでは、シートリングの弁座面に弁体の外周縁面を圧接させてシールするとき、弁軸を貫通させるための貫通孔付近で有効面圧が低くなる。この結果、同じシートリングの圧縮率では貫通孔付近のシール性能が低くなって漏れが生じやすくなる。そこで、例えば特許文献２に記載されているバタフライバルブのように、シートリングのリング本体の外周が弁軸方向を長軸とする楕円形状に形成され、内周が円形状に形成されるようにし、貫通孔周辺でのつぶし代を大きくすることで、貫通孔付近での有効面圧を高め、シール性能を高めるようにしたバタフライバルブが提案されている。
特開２００５－２３３２９４号公報 特開２００４－１８３７１１号公報
　小口径のバタフライバルブでは、上述したように外周面を楕円形状にしたシートリングと球面状の外周縁面を有した弁体とを組み合わせた構造が採用されている。しかしながら、大口径のバタフライバルブでは、弁体の外周縁面を球面状に加工することが困難で、コストが高くなる。このため、十分なシール性能を確保するためにシートリングの弁座面に対する弁体の外周縁面の面圧を大きくすると、閉弁時にシートリングの弁座面に対する弁体の外周縁面の抵抗が大きくなって、弁体の操作トルクが大きくなるという問題が依然として残っている。さらに、閉弁時に弁体の外周縁面の側部（角部）がシートリングの弁座面に接触するときに、弁体の操作トルクが跳ね上がるという問題も生じている。
　また、操作トルクを減少させるためにシートリングの弁座面に対する弁体の外周縁面の面圧を小さくすると、シートリングの貫通孔の周囲でのシール性能が低下してしまうという問題がある。
　よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解消して、大口径のバタフライバルブでも、閉弁時の弁体の操作トルクの増加を抑制しながら、弁体と弁座面との間の必要なシール性能を確保できるようにすることにある。
　上記目的に鑑み、本発明は、流路軸線方向に延びる内部流路が形成されている弁本体と、前記内部流路の内周面に装着されるシートリングと、回転軸線周りに回転可能に前記弁本体に支持された弁軸と、前記弁軸に接続されて弁本体に回転可能に支持され且つ前記シートリング内に配置される概略円盤形状の弁体とを備え、前記回転軸線周りに前記弁体を回転させて前記弁体の該周縁部を前記シートリングの内周面に接離させることによって、前記内部流路の開閉を行うバタフライバルブであって、前記弁体が周方向に延びる環状の外周縁面を有し、該外周縁面上における前記回転軸線方向の対向する位置に前記弁軸を挿通させるための二つの弁軸開口部が形成されており、前記弁体の前記外周縁面には、前記外周縁面から突出して各弁軸開口部の周縁部に沿って延びる環状の二つの開口隆起部と、前記外周縁面から突出して前記二つの開口隆起部の間を接続するように前記弁体の周方向に延びる周縁隆起部とがさらに設けられており、前記周縁隆起部が、その頂部に沿って周方向に円弧状に且つ幅方向に平坦に延びる周縁シール面と、該周縁シール面に対して前記弁体の前記外周縁面へ向かって予め定められた角度をなして傾斜し且つ前記周縁シール面の両側に沿って延びる面取り面とを有しているバタフライバルブを提供する。
　上記バタフライバルブでは、弁体の外周縁面に突出して設けられた周縁隆起部が、その頂部に沿って周方向に延びる平面状の周縁シール面と、周縁シール面に対して弁体の外周縁面へ向かって予め定められた角度をなして傾斜して周縁シール面の両側に沿って延びる面取り面とを有している。弁体の周縁隆起部の頂部に形成された平面状の周縁シール面がシートリングの内周面に圧接されるので、弁体の周縁隆起部からシートリングの内周面への圧力が周縁シール面に集中してシール圧が高められる。また、周縁シール面の両側に沿って周縁シール面に対して傾斜した面取り面が形成されていることによって、弁体が回動して周縁隆起部がシートリングの内周面に接触するときの抵抗を減らすことができる。
　上記バタフライバルブでは、前記予め定められた角度が１５°から３０°の範囲の角度であることが好ましい。また、前記周縁シール面の幅が３ｍｍから１０ｍｍの範囲であることが好ましい。周縁シール面に対して面取り面がなす角度が上記範囲のとき、特に操作トルクを低減させることができる。また、周縁シール面の幅を上記範囲にすれば、周縁シール面により面圧を集中させる効果と弁の開閉を繰り返す用途における摩耗耐久性とを両立させることが可能となる。
　前記シートリングは、外周面及び内周面と、前記外周面から突出して環状に延びる環状突起とを備えており、前記弁本体の内部流路の内周面に前記シートリングの前記環状突起と嵌合する環状嵌合溝が設けられているようにすることができる。
　この場合、前記環状嵌合溝における前記回転軸線方向の対向する位置に前記弁軸を挿通して支持するための二つの軸受孔が開口しており、前記環状嵌合溝が、前記二つの軸受孔の開口部の周縁部に設けられた二つの開口溝部と、該二つの開口溝部の間を接続するように周方向に延びる二つの周縁溝部とを含み、該二つの周縁溝部の一方が下流側の上縁端部に面取り部を設けられていると共に、該二つの周縁溝の他方が上流側の上端端部に面取り部を設けられているようにすることが好ましく、前記環状嵌合溝の前記周縁溝部が矩形状断面を有し、前記面取り部が傾斜面によって形成されており、前記傾斜面と前記周縁溝部の側面の延長面とがなす角度は、前記バタフライバルブの全開状態のときの前記弁体の回転角度を０°としたときに、前記弁体の前記周縁隆起部の前記周縁シール面と前記傾斜面とが接触するときの前記弁体の回転角度と一致するように定められているようにすることがさらに好ましい。
　さらに、前記シートリングに、前記弁軸を貫通させるために前記外周面から前記内周面まで貫通して延びる二つの貫通孔が回転軸線方向に対向する位置に形成されており、前記シートリングの内周面上には、各貫通孔の周縁部に平面状に延びる環状の二つの貫通孔シール面と、該二つの貫通孔シール面の間を接続するように周方向に円弧状に延びる弁座面と、前記貫通孔シール面と前記弁座面との間を接続する内周遷移面とが形成され、前記弁体の外周面には、前記開口隆起部の頂部に延びる環状の開口シール面と、該開口シール面と前記周縁シール面との間を接続する外周遷移面とがさらに形成されており、前記内周遷移面が前記貫通孔と同軸となるように円弧状に延びていると共に、閉弁時において前記内周遷移面が前記外周遷移面と接触するようになっていることが好ましい。この場合、前記シートリングの前記内周面上に形成される前記弁座面は、球面の一部をなす凹形状を有していることがさらに好ましい。
　また、前記環状突起が、前記シートリングの前記外周面上で各貫通孔の周縁部に設けられた環状の二つの貫通孔突起部と、該二つの貫通孔突起部の間を接続するように周方向に延びる二つの外周突起部とを含み、各貫通孔突起部の頂部に、前記貫通孔シール面と平行に延びる突起部シール面が形成されており、前記貫通孔シール面から前記突起部シール面までの厚さが前記シートリングの前記弁座面から前記外周突起部の頂部までの厚さと等しくなっていることが好ましい。
　加えて、前記シートリングに、前記弁軸を貫通させるために前記外周面から前記内周面まで貫通して延びる二つの貫通孔が回転軸線方向に対向する位置に形成されており、前記シートリングの内周面上には、各貫通孔の周縁部に平面状に延びる環状の二つの貫通孔シール面と、該二つの貫通孔シール面の間を接続するように周方向に円弧状に延びる弁座面とが形成され、前記環状突起の幅が前記弁座面の幅よりも大きくなっていることが好ましい。
　前記バタフライバルブの一つの実施形態として、前記弁本体は、前記回転軸線の両側に前記回転軸線から前記内部流路の中心周りの予め定められた角度の範囲内に位置する前記軸受孔に隣接する領域以外の外周部に肉盗みを施されている。この場合、前記予め定められた角度は、４０°以上６０°以下であることが好ましい。
　本発明によるバタフライバルブでは、弁体の周縁隆起部の頂部に形成された平面状の周縁シール面がシートリングの内周面に圧接されるので、弁体の周縁隆起部からシートリングの内周面への圧力が周縁シール面に集中してシール圧が高められる。この結果、弁体からシートリングの弁座面への押し付け力を小さく抑えながら弁体の外周縁面とシートリングの弁座面との間のシール性能を高めることが可能となる。また、周縁シール面の両側に沿って周縁シール面に対して傾斜した面取り面が形成されていることによって、弁体が回動して周縁隆起部がシートリングの内周面に接触するときの抵抗を減らすことができる。したがって、弁軸の操作により弁体を回動させて弁体の周縁隆起部をシートリングの内周面に圧接させるときの操作トルクを低減させることができる。このようにして、閉弁時の弁体の操作トルクの増加を抑制しながら、弁体と弁座面との間の必要なシール性能を確保するようにすることが可能となる。
本発明の実施形態によるバタフライバルブの閉弁時の状態を流路軸線方向から見たときの縦断面図である。 図１に示されているバタフライバルブの弁体を示す部分断面斜視図である。 図１に示されているバタフライバルブの弁体の外周縁面における弁軸孔の周囲の構造を示す部分拡大斜視図である。 図２に示されている弁体を、弁体の中心を通る水平な横断面で切断して示す横断面図である。 図４に示されているバタフライバルブの円で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。 図１に示されているバタフライバルブのシートリングを示す斜視図である。 図６に示されているシートリングの図中上側の貫通孔付近の構造を内周側から示す部分拡大斜視図である。 図７に示されているシートリングの貫通孔付近の構造を断面で示す断面図である。 図６に示されているシートリングを上下に半分に切断した状態を示す断面図である。 図９に示されているシートリングの円で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。 本発明によるバタフライバルブの弁体が開弁状態から回動させられて、弁体の外周縁面とシートリングの弁座面とが接触したときの状態を断面で示す説明図である。 図１に示されているバタフライバルブの弁本体の全体構成を示す斜視図である。 図１に示されているバタフライバルブの弁本体を内部流路の中心を通る水平な横切断面で示す断面図である。 図１３に示されている円で囲まれた部分を拡大して示す拡大断面図である。 弁体とシートリングとの摩擦係数を変えてシミュレーションにより求めた、本発明によるバタフライバルブにおける弁体の外周縁面の面取り面の角度と弁軸の操作トルクとの関係を示す線グラフである。
　以下、図面を参照して、本発明によるバタフライバルブ１１の実施の形態を説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。
　最初に、図１及び図２を参照して、バタフライバルブ１１の全体構成を説明する。図１は、流路軸線方向から見たときのバタフライバルブの縦断面図であり、閉弁状態を示している。また、図２は、図１に示されているバタフライバルブの弁体を部分的に破断して断面で示した部分断面斜視図である。
　バタフライバルブ１１は、流路軸線方向に延びる内部流路１３ａが形成されている概略中空円筒状の弁本体１３と、弁本体１３に回転可能に支持される弁軸１５と、内部流路１３ａの内周に取り付けられている環状のシートリング１７と、内部流路１３ａ内に配置され且つ弁軸１５に接続されて回転軸線Ｒ周りに回転可能に弁本体１３に支持されている弁体１９と、弁軸１５に回転可能に外挿される合成樹脂材料製のブッシュ２１とを備えており、シートリング１７の内周面と弁体１９の外周縁部とを接離させることにより、内部流路１３ａの開閉を行うことができるようになっている。
　図示されている実施形態のバタフライバルブ１１では、弁軸１５は回転軸線Ｒに沿って図１中の上側に配置された第１の弁軸１５ａと図１中の下側に配置された第２の弁軸１５ｂとによって構成されており、ブッシュ２１も第１の弁軸１５ａに回転可能に外挿される第１のブッシュ２１ａと第２の弁軸１５ｂに回転可能に外挿される第２のブッシュ２１ｂとによって構成されている。弁体１９は、第１の弁軸１５ａと第２の弁軸１５ｂとによってそれぞれ第１のブッシュ２１ａと第２のブッシュ２１ｂを介して弁本体１３に回転可能に支持されている。図示されていない駆動部が第１の弁軸１５ａに連結され、駆動部を用いて第１の弁軸１５ａを回転させることによって、回転軸線Ｒ周りに弁体１９を回動させて弁の開閉を行う。図示されている実施形態では、弁軸１５が第１の弁軸１５ａと第２の弁軸１５ｂとの二本の弁軸１５によって構成されているが、第１の弁軸１５ａと第２の弁軸１５ｂを一体的に形成して一本の弁軸１５として構成することも可能である。同様に、第１のブッシュ２１ａと第２のブッシュ２１ｂとを一体的に形成して一本のブッシュ２１として構成することも可能である。第１の弁軸１５ａ及び第２の弁軸１５ｂは、例えば、鋳鉄、鉄鋼、炭素鋼、銅、銅合金、真鍮、ステンレス鋼、アルミニウム、チタンなどの金属材料から形成されるが、強度上問題がないものであれば材料は特に限定されない。
　弁本体１３は、合成樹脂材料から形成されている。合成樹脂材料としては、例えばポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ），ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリジシクロペンタジエン（ＰＤＣＰＤ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂（ＡＢＳ樹脂）、塩素化ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ－Ｃ）、パーフルオロアルコキシルアルカン（ＰＦＡ）、ポリジシクロペンタジエン（ＰＤＣＰＤ）、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などの合成樹脂材料、及びこれらの合成樹脂材料をガラス繊維などで強化したものなどを使用することができる。弁本体１３の上部には、略円盤形状のトップフランジ２３が設けられている。また、弁本体１３には、内部流路１３ａの径方向（図１では、上下方向）に互いに対向して内部流路１３ａから外側まで貫通して延びる第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７が形成されている。
　第１の軸受孔２５はトップフランジ２３を貫通して延びている。第１の軸受孔２５には、第１の弁軸１５ａが、第１のブッシュ２１ａを外挿した状態で挿通され、第１のブッシュ２１ａを介して第１の軸受孔２５に回転可能に支持されている。第１の軸受孔２５に挿通された第１の弁軸１５ａの上端はトップフランジ２３から突出して延びており、トップフランジ２３上に設置された駆動部に連結することができるようになっている。駆動部としては、例えば、レバー式駆動部、ギア式駆動部、自動式駆動部などを使用することができる。一方、第１の軸受孔２５に挿通された第１の弁軸１５ａ及び第１のブッシュ２１ａの下端部は、第１の軸受孔２５から内部流路１３ａへ向けて突出するように延びている。同様に、第２の軸受孔２７には、第２の弁軸１５ｂが、第２のブッシュ２１ｂを外挿した状態で挿通され、第２のブッシュ２１ｂを介して第２の軸受孔２７に回転可能に支持されている。第２の軸受孔２７は、下端部を弁軸ホルダ２９によって閉鎖されており、第２の軸受孔２７に挿通された第２の弁軸１５ｂ及び第２のブッシュ２１ｂの下端部は弁軸ホルダ２９に当接するようになっている。一方、第２の軸受孔２７に挿通された第２の弁軸１５ｂ及び第２のブッシュ２１ｂの上端部は、第２の軸受孔２７から内部流路１３ａへ向けて突出するように延びている。
　弁本体１３の内部には、第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７から離間してこれらを取り囲むように、補強のための金属製のインサート部材３１が含まれている。インサート部材３１を形成する金属材料としては、鋳造用のステンレス鋼が用いられているが、これに限定されるものではなく、弁本体１３よりも高い機械的強度を有するものであれば、弁軸１５と同様の他の金属材料からインサート部材３１を形成してもよく、非金属材料からインサート部材３１を形成してもよい。
　図１に示されている実施形態では、インサート部材３１は概略筒形状を有している。詳細には、インサート部材３１は、概略直方体形状の中央部と中央部よりも内部流路１３ａから遠い側に位置する円柱部と中央部よりも内部流路１３ａに近い側に位置し且つ円柱部よりも大きく且つ中央部よりも小さい基部とを含み、円柱部、中央部及び基部の中央に第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７よりも大きい直径の貫通孔が形成された形状を有している。中央部には、弁本体１３を配管に接続する際にボルトを螺合するためのボルト穴が形成される。このような形状のインサート部材３１が第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７の半径方向外側に離間して配置される。弁本体１３内に埋設されて第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７内に露出しないようになっているのは、仮に第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７に腐食性の流体が侵入した場合でも、金属製のインサート部材３１が液体に接触しないようにするためである。
　シートリング１７は、例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、イソプレンゴム（ＩＲ）、クロロスルフォン化ゴム（ＣＳＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、塩素化ポリエチレン（ＣＭ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、水素化アクリロニトリルブタジエンゴム（ＨＮＢＲ）、ウレタンゴム（Ｕ）、シリコーンゴム（ＶＭＱ，ＦＶＭＱ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、ブチルゴム（ＩＩＲ）などの弾性材料やこれら弾性部材にフッ素樹脂を被覆した材料から形成される。しかしながら、これらの弾性材料は例示であり、用途上の強度や耐腐食性に関して問題ないものであれば特に材料が限定されるものではない。シートリング１７は、概略円筒形状を有し且つ中心軸線方向に延びるリング本体１７ａと、リング本体１７ａの中心軸線方向の両端部から互いと対向して外方に延びるフランジ部１７ｂ（図３参照）とを含んでおり、リング本体１７ａの径方向に対向する位置には、第１の弁軸１５ａ及び第２の弁軸１５ｂをそれぞれ貫通させるための一対の貫通孔１７ｃ，１７ｃが形成されている。また、リング本体１７ａの内周面に弁体１９の外周縁部が当接することによって、シートリング１７の内周面と弁体１９の外周縁部との間がシールされ、弁体１９によって内部流路１３ａを封鎖できるようになっている。
　弁体１９は、弁本体１３の内部流路１３ａの内周面に装着されたシートリング１７の内側に配置される。弁体１９は、合成樹脂材料から形成されており且つ概略円盤形状の外形を有する輪郭形成部材３３と、金属材料から形成されており且つ輪郭形成部材３３によって包囲された芯材３５とから一体的に形成されている。本実施形態における弁体１９は、芯材３５が予め内部に設置された射出成形用の金型に、輪郭形成部材３３を形成する合成樹脂材料を射出して成形されたものである。本実施形態における輪郭形成部材３３を形成する合成樹脂材料としては、高い耐薬品性を有するＰＶＤＦが用いられているが、これに限定されるものではなく、例えばＰＰ、ＰＶＣ、ＰＥ、ＰＦＡ、ＰＤＣＰＤなどの他の合成樹脂材料を用いることも可能である。また、本実施形態における芯材３５を形成する金属材料としては、鋳造用のアルミニウム合金が用いられているが、これに限定されるものではなく、輪郭形成部材３３よりも高い機械的強度を有するのであれば、弁軸と同様の他の金属材料から芯材３５を形成してもよく、非金属材料から芯材３５を形成してもよい。
　弁体１９の外周部には、回転軸線Ｒに沿った対向する位置に、第１の弁軸孔３７と、第２の弁軸孔３９とが設けられており、第１の弁軸孔３７と第２の弁軸孔３９とは回転軸線Ｒと同軸に形成されている。なお、第１の弁軸１５ａと第２の弁軸１５ｂとが一体的に形成されて弁軸１５が一本の弁軸１５によって形成されている場合には、第１の弁軸孔３７と第２の弁軸孔３９も一本の貫通孔として形成される。
　第１の弁軸孔３７は、開口端（内部流路１３ａへの開口部）を含む相対的に大径の第１の大径孔部３７ａと、第１の大径孔部３７ａからさらに回転軸線Ｒ方向の内部側に延びる相対的に小径の第１の小径孔部３７ｂとを含んでいる。第１の大径孔部３７ａの内周面は輪郭形成部材３３によって形成されるのに対して、第１の小径孔部３７ｂの内周面は芯材３５によって形成されている。第１の弁軸孔３７には、弁本体１３の第１の軸受孔２５からシートリング１７の貫通孔１７ｃを貫通して突出する第１の弁軸１５ａ及び第１のブッシュ２１ａが挿入され、第１の弁軸孔３７の第１の大径孔部３７ａが第１のブッシュ２１ａを介して第１の弁軸１５ａを支持する。第１の小径孔部３７ｂには、第１のブッシュ２１ａは挿入されず、第１の弁軸１５ａの先端側の部分（以下、先端部と記載する。）が直接挿入されて、第１の弁軸１５ａの先端部が第１の小径孔部３７ｂに回転軸線Ｒ周りに回動不能となるように嵌合する。例えば第１の弁軸１５ａの先端部と第１の小径孔部３７ｂとを相補的な多角形状や円形２面取り形状などを有するように形成することによって、第１の弁軸１５ａの先端部と第１の小径孔部３７ｂとを回動不能に嵌合することができる。しかしながら、第１の弁軸１５ａの先端部と第１の小径孔部３７ｂとを回動不能に嵌合することができれば、第１の弁軸１５ａと第１の小径孔部３７ｂの嵌合方法は限定されるものではない。
　第２の弁軸孔３９も、第１の弁軸孔３７と同様に、開口端（内部流路１３ａへの開口部）を含む相対的に大径の第２の大径孔部３９ａと、第２の大径孔部３９ａからさらに回転軸線Ｒ方向の内部側に延びる相対的に小径の第２の小径孔部３９ｂとを含んでいる。第２の大径孔部３９ａの内周面は輪郭形成部材３３によって形成されるのに対して、第２の小径孔部３９ｂの内周面は芯材３５によって形成されている。また、第２の弁軸孔３９には、弁本体１３の第２の軸受孔２７からシートリング１７の貫通孔１７ｃを貫通して突出する第２の弁軸１５ｂ及び第２のブッシュ２１ｂが挿入され、第２の弁軸孔３９の第２の大径孔部３９ａが第２のブッシュ２１ｂを介して第２の弁軸１５ｂを支持する。第２の小径孔部３９ｂには、第２のブッシュ２１ｂは挿入されず、第２の弁軸１５ｂの先端側の部分（以下、先端部と記載する。）が直接挿入されて嵌合する。第２の小径孔部３９ｂは、第２の弁軸１５ｂとの間で回転トルクを伝達する必要がないので、円形断面形状を有しており、この点で、第１の弁軸孔３７の第１の小径孔部３７ｂと異なっている。しかしながら、第２の小径孔部３９ｂも第１の小径孔部３７ｂと同様の構成となっていてもよい。
　以下の説明では、第１の大径孔部３７ａ及び第２の大径孔部３９ａの内周面を形成するこれらの周囲の輪郭形成部材３３を特別に「軸孔構成部４１」と記載することがある。
　また、第１の弁軸孔３７と第２の弁軸孔３９とは、それらの第１の小径孔部３７ｂと第２の小径孔部３９ｂの横断面形状が異なることを除いて前述した通り、同様の構成を有しているので、以下の説明においては、主に第１の弁軸孔３７を代表にして説明する。弁軸については第１の弁軸１５ａを代表に、ブッシュについては第１のブッシュ２１ａを代表にして説明する。しかしながら、第１の弁軸１５ａ、第１のブッシュ２１ａ、第１の弁軸孔３７に関する説明は、これらを第２の弁軸１５ｂ、第２のブッシュ２１ｂ、第２の弁軸孔３９に置き換えて適用されるものである。さらに、記載を簡潔にするために、各構成要素の名称に含まれる序数の「第１の」を省略して説明する。ただし、「第１の」と「第２の」を識別する必要がある場合には、この限りではない。
　ブッシュ２１（第１のブッシュ２１ａ及び第２のブッシュ２１ｂ）は、本実施形態では、腐食性流体に対して高い耐性を有するＰＶＤＦから形成されている。ブッシュ２１ａの外周面には、流体が弁体１９の内部に侵入しないように、及び弁軸１５に接触しないようにするために、Ｏリングのような複数のシール部材４３が設けられている。図１に示されている実施形態では、弁軸孔３７の大径孔部３７ａに挿入されるブッシュ２１ａの部分には４つのシール部材４３が配置されている。
　芯材３５は、中心部３５ａと、中心部３５ａの周囲に左右対称に設けられた概略格子状の主補強部３５ｂとを含んでいる。中心部３５ａの上端部及び下端部には、それぞれ、概略筒形状の軸孔補強部３５ｃ，３５ｃが設けられている。図示されている実施形態では、軸孔補強部３５ｃ，３５ｃは、中心部３５ａの上端部及び下端部に設けられた概略直方体部分に第１の弁軸孔３７及び第２の弁軸孔３９よりも大きい直径の穴が形成された形状を有している。好ましくは、軸孔補強部３５ｃと中心部３５ａとは同一の外形状を有していることが好ましい。このような軸孔補強部３５ｃは、大径孔部３７ａを構成する軸孔構成部４１内まで延び、大径孔部３７ａの回転軸線方向の少なくとも一部の半径方向外側を包囲して、合成樹脂材料から形成されている軸孔構成部４１を補強している。弁体１９に作用する流体圧力により弁体に発生するせん断力と曲げモーメントを大径孔部３７ａが支持するとき、弁軸１５から大径孔部３７ａ及び軸孔構成部４１に作用する力を軸孔補強部３５ｃが支持し、軸孔構成部４１の変形が抑制される。この結果、大径孔部３７ａの内周面とブッシュ２１ａの外周面との間のシール部材４３によるシールが確実に維持することが可能となる。図１及び図２に示されているように、軸孔補強部３５ｃには、その内周面と外周面とを貫通する複数の貫通孔３５ｄが設けられていることが好ましい。これら貫通孔３５ｄは、芯材３５を金型内に設置して輪郭形成部材３３を射出成形する際に、軸孔構成部４１を形成する合成樹脂材料の通路として機能し、射出成形不良の発生を抑制する。
　なお、軸孔補強部３５ｃは、第１の弁軸孔３７及び第２の弁軸孔３９の半径方向外側を包囲し、第１の弁軸孔３７及び第２の弁軸孔３９の内周面から離間して配置され、軸孔構成部４１内に埋設されて第１の弁軸孔３７及び第２の弁軸孔３９内に露出しないように構成されている。これは、仮に第１の弁軸孔３７の第１の大径孔部３７ａ及び第２の弁軸孔３９の第２の大径孔部３９ａに腐食性の流体が侵入した場合でも、金属製の軸孔補強部３５ｃ，３５ｃが液体に接触しないようにするためである。
　バタフライバルブ１１は、回転軸線Ｒ周りに弁体１９を回動させて弁体１９で内部流路１３ａを封鎖するための操作の際の操作トルクを低減させるための特徴的構造（以下、「トルク軽減構造」と記載する。）と、閉弁時におけるシートリング１７の内周面と弁体１９の外周縁部との間のシール性を向上させるための構造的特徴（以下、「シール性向上構造」と記載する。）をさらに備える。
　以下では、図３から図１４を参照して、トルク軽減構造とシール性向上構造について詳細に説明する。なお、弁本体１３の内部流路１３ａの内周面の構造、シートリング１７の構造及び弁体１９の外周縁部の構造は、図１におけるバタフライバルブ１１の上側部分と下側部分とで対称的になっているので、以下の説明では、主に上側部分について説明するが、下側部分も上側部分と同様の構成を有しており、以下の説明は下側部分の構造にも適用される。
　最初に、図３及び図４を参照して、トルク軽減構造とシール性向上構造に関連する弁体１９の構造を詳細に説明する。
　円盤形状の弁体１９（詳細には、その輪郭形成部材３３）はその周縁部に周方向に延びる外周縁面４５を有し、その外周縁面４５上における回転軸線方向の対向する位置に、第１の弁軸孔３７と第２の弁軸孔３９とが設けられている。弁体１９の外周縁面４５には、第１の弁軸孔３７及び第２の弁軸孔３９が開口して二つの弁軸開口部（図３には、第１の弁軸孔３７の弁軸孔開口部３８のみが示されている。）が形成されている。さらに、弁体１９の外周縁面４５には、外周縁面４５から半径方向外側へ突出した隆起部が設けられている。隆起部は、外周縁面４５上で二つの弁軸開口部の各々の周縁部に沿って環状に延びる二つの開口隆起部４７と、二つの開口隆起部４７の間を接続するように弁体の外周縁面４５に沿って円弧状に延びる二つの周縁隆起部４９とを含む。
　周縁隆起部４９は、その頂部に沿って延びる周縁シール面４９ａと、周縁シール面４９ａを挟んでその両側に沿って延びる面取り面４９ｂとを有している。図４及び図５に示されているように、周縁シール面４９ａは弁体１９の周方向に同一半径の円弧状に且つ幅方向（弁体１９が閉弁状態まで回動されたときの流路軸線方向）に平坦に延びるように形成されている。面取り面４９ｂは、周縁シール面４９ａに対して弁体１９の外周縁面４５へ向かって予め定められた角度をなして傾斜して延びる傾斜面である。このように、周縁隆起部４９の頂部の周縁シール面４９ａの両側に面取り面４９ｂを設けることにより、回転軸線Ｒ周りに弁体１９を回動させて、弁本体１３の内部流路１３ａの内周面に装着されたシートリング１７に設けられた後述する弁座面１７ｄに周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａを圧接させるときに、弁体１９を回動させるための操作トルクを軽減する効果が得られる。同様に、開口隆起部４７は、その頂部に沿って環状に延びる平面状の開口シール面４７ａと、環状の開口シール面４７ａを挟んでその両側（その内側と外側）に沿って延びる面取り面４７ｂとを有している。開口シール面４７ａは全体が同一の平面内に位置するように形成されている。面取り面４７ｂは、開口シール面４７ａに対して弁体１９の外周縁面４５へ向かって予め定められた角度をなして傾斜して延びる傾斜面である。平面状の開口シール面４７ａと円弧状の周縁シール面４９ａとは、その間に設けられ且つ周縁シール面４９ａと同じ幅で曲率が変化していくように湾曲した外周遷移面５１によって滑らかに接続されている。
　開口シール面４７ａに対して面取り面４７ｂがなす角度及び周縁シール面４９ａに対して面取り面４９ｂがなす角度は、弁軸１５によって弁体１９を回動させるための操作トルクの軽減効果が大きくなることから、１５°から３０°の範囲から選択されることが好ましく、２０°から２５°の範囲から選択されることがさらに好ましい。角度が１５°未満では、面取り面４９ｂと弁座面１７ｄとの間の摩擦が大きくなって操作トルクが上昇する。角度が３０°より大きいと、面取り面４９ｂと弁座面１７ｄとの接触量（接触面積）が少なくなくなるので、周縁シール面４９ａと面取り面４９ｂとの角部が弁座面１７ｄを押し込んで弁座面１７ｄに食い込むことで抵抗が大きくなって操作トルクが上昇する。角度が１５°から３０°の範囲であれば、面取り面４７ｂがガイドとして機能して、周縁隆起部４９が円滑に弁座面１７ｄに食い込むため、操作トルクが小さくなる。さらに、角度が２０°以上では、周縁シール面４９ａによる面圧が高くなってシール性が向上し、角度が２５°以下であれば、面取り面４９ｂが弁座面１７ｄと接触する量（接触面積）が増えるため、弁座面１７ｄに対する周縁シール面４９ａの抵抗が減少して周縁シール面４９ａの摩耗が抑えられる。また、開口シール面４７ａ及び周縁シール面４９ａはそれぞれ後述するシートリング１７の貫通孔シール面６１及び弁座面１７ｄと主として接触する面となる。したがって、開口シール面４７ａ及び周縁シール面４９ａの幅が狭くなるほど、貫通孔シール面６１及び弁座面１７ｄと弁体１９との間の面圧が大きくなってシール性が向上するが、摩耗耐久性は低下してしまう。バタフライバルブ１１は開閉を繰り返す用途での使用が想定されることから、シール性と摩耗耐久性を両立させるために、開口シール面４７ａ及び周縁シール面４９ａの幅は３ｍｍから１０ｍｍの範囲から選択されることが好ましい。
　シートリング１７は、前述したように、中心軸線方向に延びる概略円筒形状を有するリング本体１７ａと、該リング本体１７ａの中心軸線方向の両端部から互いと対向して外方に延びるフランジ部１７ｂとを含んでいる。図６に示されているように、リング本体１７ａは外周面５３と内周面５５とを有し、リング本体１７ａにおける回転軸線Ｒ方向の対向する位置には、弁軸１５を貫通させるために、外周面５３から内周面５５まで貫通して延びる二つの貫通孔１７ｃ，１７ｃが形成されている。また、外周面５３の幅方向（すなわち中心軸線方向）の中央部には、外周面５３から突出して外周面５３の周方向に環状に延びる環状突起５７が設けられている。
　図６に示されているシートリング１７の貫通孔１７ｃの内周面は、平坦な円周面によって形成されているが、貫通孔１７ｃの内周面に複数の環状リブを設けて、貫通孔１７ｃに挿通される弁軸１５の外周面と貫通孔１７ｃの内周面との間のシール性を高めるようにしてもよい。
　環状突起５７は、後述する弁本体１３の内部流路１３ａの内周面に設けられた環状嵌合溝に嵌合され、シートリング１７が流路軸線方向に移動することを防止する機能を果たす。環状突起５７は、外周面５３上における二つの貫通孔１７ｃ，１７ｃの各々の開口部を取り囲む周縁部（周囲）に設けられた二つの貫通孔突起部５７ａ，５７ａと、二つの貫通孔突起部５７ａ，５７ａの間を接続するようにリング本体１７ａの周方向に円弧状に延びる二つの外周突起部５７ｂ，５７ｂとを含んでいる。外周突起部５７ｂは、矩形状断面を有しており、その頂面は幅方向（リング本体１７ａの中心軸線方向）に平坦に（すなわち外周面５３から同じ高さで）且つ周方向に円弧状に延びている。貫通孔突起部５７ａの頂部には同一の平面内に位置する平面状の突起部シール面５９が形成されており、突起部シール面５９が幅方向に平坦な外周突起部５７ｂの頂面に接続されている。
　図７及び図８によく示されているように、内周面５５上には、二つの貫通孔１７ｃ，１７ｃの各々の開口部（内部流路１３ａ側への開口部）を取り囲む周縁部（周囲）に延びる環状の二つの貫通孔シール面６１，６１と、二つの貫通孔シール面６１，６１の間を接続するように内周面５５の周方向に円弧状に延びる弁座面１７ｄと、貫通孔シール面６１と弁座面１７ｄとの間を接続する内周遷移面６３が形成されている。環状の貫通孔シール面６１は、同一の平面内に位置するように平面状に形成されており、外周面５３における貫通孔１７ｃの開口部の周縁部に形成されている突起部シール面５９と平行に延びている。貫通孔シール面６１から突起部シール面５９までの厚さは、シートリング１７の内周面５５の弁座面１７ｄから外周面５３の外周突起部５７ｂの頂面までの厚さと等しくなるように定められている。なお、貫通孔シール面６１から突起部シール面５９までの厚さが弁座面１７ｄから外周突起部５７ｂの頂面までの厚さと等しくなっているのは、閉弁時における弁体１９の外周縁面４５上の隆起部によるシートリング１７の潰し代を均一にするためであり、弁座面１７ｄから外周突起部５７ｂの頂面までの厚さとは弁座面１７ｄと外周突起部５７ｂとの距離が最も短い部分で測定される。弁座面１７ｄは、図９及び図１０に示されているように、リング本体１７ａの中心（直径方向及び幅方向の中心）を中心とする球面の一部をなすような凹形状を有している。また、内周遷移面６３は、閉弁時において、外周遷移面５１と接触するような位置に設けられており、所定の幅を有して貫通孔１７ｃと同軸となるように円弧状に延びている。
　シートリング１７の外周面５３側の環状突起５７は内周面５５に設けられた弁座面１７ｄとリング本体１７ａの半径方向に対向して位置しており、閉弁時に弁体１９の開口隆起部４７の開口シール面４７ａ及び周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａがそれぞれシートリング１７の貫通孔シール面６１及び弁座面１７ｄに圧接したときに、シートリング１７の貫通孔シール面６１と突起部シール面５９との間と弁座面１７ｄと外周突起部５７ｂの頂面との間の部分が弾性圧縮されて、弁体１９の外周縁部とシートリング１７の内周面５５との間をシールする。従来のバタフライバルブのシートリングでは、環状突起の外周突起部よりも貫通孔突起部の方が外周面からの突出量が大きくて厚くなっており、外周突起部が設けられた部分と貫通孔突起部が設けられた部分とで、閉弁時のシートリングの潰し代が異なっているため、シートリングの周方向の部位により潰し率が変化して、シール性が不均一になっていた。しかしながら、バタフライバルブ１１では、貫通孔シール面６１から貫通孔突起部５７ａの突起部シール面５９までの厚さがシートリング１７のリング本体１７ａの弁座面１７ｄから外周突起部５７ｂの頂面までの厚さと等しくなっているので、外周突起部５７ｂが設けられた部分と貫通孔突起部５７ａが設けられた部分とで、閉弁時の潰し代が等しくなって、シートリング１７の周方向の部位により潰し率が変化しない。したがって、バタフライバルブ１１は、弁体１９の外周縁部とシートリング１７の内周面５５との間のシール性が部位によらずに周方向に均一になる効果を奏する。
　また、バタフライバルブ１１では、シートリング１７の内周面５５上の内周遷移面６３が閉弁時に弁体１９の外周縁面４５上の隆起部の外周遷移面５１と接触するような位置に設けられている。さらに、外周遷移面５１は、周縁シール面４９ａと同じ幅を有し、内周遷移面６３との接触幅が小さくなるようになっており、かつ、内周遷移面６３は、貫通孔１７ｃと同軸となるように円弧状に延びている。弁体１９の隆起部上に設けられた外周遷移面５１は、弁体１９の回動に伴って、回転軸線Ｒ周りに回動する。したがって、従来のバタフライバルブのように、外周遷移面５１の幅が広く且つ弁座面１７ｄが球面の一部をなすような凹形状になっておらず円筒形状になっている場合、閉弁状態になる直前まで、外周遷移面５１と内周遷移面６３とは互いと交差する位置関係になる。この結果、シートリング１７の内周遷移面６３付近では、閉弁状態になるまで、潰し率が不均一になりやすい。また、閉弁時における弁体１９の回転角度が僅かにずれていても、内周遷移面６３付近での潰し率が不均一となる。しかしながら、バタフライバルブ１１では、外周遷移面５１の幅が狭くなっており、内周遷移面６３が貫通孔１７ｃと同軸となるように円弧状に延びている。したがって、閉弁状態への弁体１９の回動過程において、外周遷移面５１が内周遷移面６３に沿って移動し、その結果、潰し率が不均一になりにくくなる。
　バタフライバルブ１１のシートリング１７では、さらに、環状突起５７の外周突起部５７ｂの幅（リング本体１７ａの中心軸線方向の長さ）は、図９及び図１０に示されているように、弁座面１７ｄの幅よりも広くなるように定められている。仮に弁座面１７ｄの幅が外周突起部５７ｂの幅よりも広くなっていると、弁体１９の外周縁面４５の周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａが弁座面１７ｄに接触し始めたときに、弁本体１３の内部流路１３ａの内周面と、弁体１９の周縁シール面４９ａと内部流路１３ａの内周面に装着されたシートリング１７の弁座面１７ｄとの接触部との間には、環状突起５７の外周突起部５７ｂが存在しない状態となり得る。この場合、シートリング１７が装着された弁本体１３の内部流路１３ａの内周面と、周縁シール面４９ａと弁座面１７ｄとの接触部との間に、環状突起５７の外周突起部５７ｂが存在する状態に遷移する際に、弁体１９の回動位置によってシートリング１７の潰し代が不連続的に変化し、弁体１９の操作トルクとシール性能も不連続的に変化することになる。しかしながら、バタフライバルブ１１では、外周突起部５７ｂの幅が弁座面１７ｄの幅よりも広くなっている。これにより、図１１に示されているように、弁体１９の外周縁面４５の周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａがシートリング１７の弁座面１７ｄに接触し始めたときに、シートリング１７が装着された弁本体１３の内部流路１３ａの内周面と、周縁シール面４９ａと弁座面１７ｄとの接触部との間には、必ず環状突起５７の外周突起部５７ｂが存在することになる。したがって、閉弁する際に弁体１９の周縁シール面４９ａがシートリング１７の弁座面１７ｄに当接した後、弁体１９の回動位置によってシートリング１７の潰し代はほとんど変化せず、弁体１９の操作トルクとシール性能もほとんど変化しなくなる。
　弁本体１３は、図１２に示されているように、中央部に内部流路１３ａが形成されている概略円筒形状を有している。内部流路１３ａの径方向（図１２では、上下方向）に互いに対向して延びる第１の軸受孔２５及び第２の軸受孔２７が形成されている。弁本体１３の上部にはトップフランジ２３が設けられており、第１の軸受孔２５がトップフランジ２３を貫通して外部まで延びている。第２の軸受孔２７は下端部を弁軸ホルダ２９によって閉鎖されている。
　弁本体１３の内部流路１３ａの内周面には、シートリング１７の環状突起５７が嵌合される環状嵌合溝６５が設けられている。環状嵌合溝６５は、シートリング１７の環状突起５７と相補的な形状となっている。詳細には、環状嵌合溝６５は、内部流路１３ａへの第１の軸受孔２５と第２の軸受孔２７の開口部の周囲に形成された、平面状溝底面を有する開口溝部６５ａと、外周突起部５７ｂと相補的形状で二つの開口溝部６５ａ，６５ａの間を接続し且つ円弧状に延びる二つの湾曲底面を有した周縁溝部６５ｂ，６５ｂとを含んでいる。周縁溝部６５ｂは、外周突起部５７ｂと相補的形状である概略矩形状断面を有している。
　弁本体１３の外周部には、図１２に示されているように、軽量化のために肉盗みが施されている。しかしながら、第１の軸受孔２５と第２の軸受孔２７の近傍の所定の領域では、肉盗みが施されておらず、残余の部分よりも肉厚に形成されている。これは、内部流路１３ａ内（詳細には内部流路１３ａの内周面に装着されたシートリング１７の内側）に弁体１９を押し入れると、弁本体１３が回転軸線Ｒ方向に伸び且つ回転軸線Ｒと垂直な内部流路１３ａの直径方向に縮むような変形をしようとすることから、このような変形を抑制するためである。肉盗みを行わない領域は、回転軸線Ｒの両側に回転軸線Ｒから内部流路１３ａの中心周りに４０°以上６０°以下の範囲内に位置する領域とすることが好ましい。
　環状嵌合溝６５では、二つの周縁溝部６５ｂ，６５ｂのうちの一方が内部流路１３ａの下流側に位置する周縁溝部６５ｂの上縁端部（内部流路１３ａにおいて周縁溝部６５ｂより下流側に位置する内周面の周縁溝部６５ｂに隣接する縁端部）に面取り面６７が設けられ、二つの周縁溝部６５ｂ，６５ｂのうちの他方が内部流路１３ａの上流側に位置する周縁溝部６５ｂの上縁端部に面取り面６７が設けられている。このような面取り面６７を設けることにより、環状嵌合溝６５に環状突起５７を嵌合させて内部流路１３ａの内周面にシートリング１７が装着された状態において、内部流路１３ａの内周面とシートリング１７の外周面との間に空間が形成され、シートリング１７の変形の逃げ代となる。したがって、開弁状態から閉弁状態にする際に弁体１９の外周縁部が回転軸線Ｒ周りに回動されてシートリング１７の弁座面１７ｄに進入する側に面取り面６７を設けることにより、弁体１９の周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａが弁座面１７ｄに当接し始めたとき（すなわち着座時）のシートリング１７の変形の逃げ空間を提供することができる。この結果、完全な閉弁状態になる前に弁軸１５の操作トルクが跳ね上がる現象を抑制することが可能となり、操作性が向上される。面取り面６７は、傾斜面によって形成されることが好ましい。また、傾斜面と周縁溝部６５ｂの側面の延長面とがなす角度は、バタフライバルブの全開状態のときの弁体１９の回転角度を０°としたときに、弁体１９の周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａと傾斜面である面取り面６７とが接触するときの弁体１９の回転角度と一致するように定められていることがさらに好ましい。例えば、傾斜面と周縁溝部６５ｂの側面の延長面とがなす角度は８０°から８５°とすればよい。
　面取り面６７は、環状嵌合溝６５の周縁溝部６５ｂの両側の上縁端部に設けてもよい。しかしながら、環状嵌合溝６５に対するシートリング１７の環状突起５７の流路軸線方向への移動の防止効果を低下させないために、周縁溝部６５ｂの片側の上縁端部のみに面取り面６７を設けることが好ましい。
　図１５は、弁体１９とシートリング１７との摩擦係数を変えてシミュレーションにより求めた、本発明によるバタフライバルブ１１における弁体１９の外周縁面４５の周縁隆起部４９の面取り面４９ｂの角度と弁軸１５の操作トルクとの関係を示す線グラフである。シミュレーションは、周縁隆起部４９の周縁シール面４９ａの幅が４ｍｍ、面取り面４９ｂが周縁シール面４９ａから垂直方向に３ｍｍの長さまで離れるまで設けられ、周縁隆起部４９がシートリング１７の弁座面１７ｄを３ｍｍ押しつぶした状態で圧接するとの条件下で行い、面取り面４９ｂの角度（周縁シール面４９ａに対して面取り面４９ｂが外周縁面４５へ向かってなす角度）を変化させたときの弁体１９の操作トルクを求めた。また、シートリング１７はＥＰＤＭから形成し、弁体１９はＰＰから形成したと仮定した。さらに、シミュレーションは、弁体１９とシートリング１７との摩擦係数を０．１及び０．２の場合で行った。摩擦係数が０．１の場合には、周縁隆起部４９がシートリング１７の弁座面１７ｄを押しつぶす量を２．５ｍｍとした条件下でもシミュレーションを行った。
　図１５から分かるように、摩擦係数の条件やつぶし量の条件にかかわらず、面取り面４９ｂの角度が１５°から３０°の範囲で操作トルクを低く抑えることができることが分かる。したがって、バタフライバルブ１１では、面取り面４９ｂの角度を１５°から３０°の範囲に設定することが好ましい。
　以上、図示されている実施形態を参照して、本発明によるバタフライバルブ１１を説明したが、本発明は図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、図示されている実施形態では、二つの弁軸１５ａ，１５ｂによって弁本体１３に弁体１９を回動可能に支持しているが、一本の弁軸１５によって弁本体１３に弁体１９を支持するようにしてもよい。
　１１　　バタフライバルブ
　１３　　弁本体
　１３ａ　　内部流路
　１５　　弁軸
　１５ａ　　第１の弁軸
　１５ｂ　　第２の弁軸
　１９　　弁体
　４５　　外周縁面
　４７　　開口隆起部
　４７ａ　　開口シール面
　４７ｂ　　面取り面
　４９　　周縁隆起部
　４９ａ　　周縁シール面
　４９ｂ　　面取り面
　５１　　外周遷移面
　５３　　外周面
　５５　　内周面
　５７　　環状突起
　５７ａ　　貫通孔突起部
　５７ｂ　　外周突起部
　５９　　突起部シール面
　６１　　貫通孔シール面
　６３　　内周遷移面
　６５　　嵌合溝
　６５ａ　　開口溝部
　６５ｂ　　周縁溝部
　６７　　面取り面

Claims (12)

  1. 　流路軸線方向に延びる内部流路が形成されている弁本体と、前記内部流路の内周面に装着されるシートリングと、回転軸線周りに回転可能に前記弁本体に支持された弁軸と、前記弁軸に接続されて弁本体に回転可能に支持され且つ前記シートリング内に配置される概略円盤形状の弁体とを備え、前記回転軸線周りに前記弁体を回転させて前記弁体の該周縁部を前記シートリングの内周面に接離させることによって、前記内部流路の開閉を行うバタフライバルブであって、
    　前記弁体が周方向に延びる環状の外周縁面を有し、該外周縁面上における前記回転軸線方向の対向する位置に前記弁軸を挿通させるための二つの弁軸開口部が形成されており、前記弁体の前記外周縁面には、前記外周縁面から突出して各弁軸開口部の周縁部に沿って延びる環状の二つ開口隆起部と、前記外周縁面から突出して前記二つの開口隆起部の間を接続するように前記弁体の周方向に延びる周縁隆起部とがさらに設けられており、前記周縁隆起部が、その頂部に沿って周方向に円弧状に且つ幅方向に平坦に延びる周縁シール面と、該周縁シール面に対して前記弁体の前記外周縁面へ向かって予め定められた角度をなして傾斜し且つ前記周縁シール面の両側に沿って延びる面取り面とを有していることを特徴とするバタフライバルブ。
  2. 　前記予め定められた角度が１５°から３０°の範囲の角度である、請求項１に記載のバタフライバルブ。
  3. 　前記周縁シール面の幅が３ｍｍから１０ｍｍの範囲である、請求項１又は請求項２に記載のバタフライバルブ。
  4. 　前記シートリングは、外周面及び内周面と、前記外周面から突出して環状に延びる環状突起とを備えており、前記弁本体の内部流路の内周面に前記シートリングの前記環状突起と嵌合する環状嵌合溝が設けられている、請求項１から請求項３の何れか一項に記載のバタフライバルブ。
  5. 　前記環状嵌合溝における前記回転軸線方向の対向する位置に前記弁軸を挿通して支持するための二つの軸受孔が開口しており、前記環状嵌合溝が、前記二つの軸受孔の開口部の周縁部に設けられた二つの開口溝部と、該二つの開口溝部の間を接続するように周方向に延びる二つの周縁溝部とを含み、該二つの周縁溝部の一方が下流側の上縁端部に面取り部を設けられていると共に、該二つの周縁溝の他方が上流側の上端端部に面取り部を設けられている、請求項４に記載のバタフライバルブ。
  6. 　前記環状嵌合溝の前記周縁溝部が矩形状断面を有し、前記面取り部が傾斜面によって形成されており、前記傾斜面と前記周縁溝部の側面の延長面とがなす角度は、前記バタフライバルブの全開状態のときの前記弁体の回転角度を０°としたときに、前記弁体の前記周縁隆起部の前記周縁シール面と前記傾斜面とが接触するときの前記弁体の回転角度と一致するように定められている、請求項５に記載のバタフライバルブ。
  7. 　前記シートリングに、前記弁軸を貫通させるために前記外周面から前記内周面まで貫通して延びる二つの貫通孔が回転軸線方向に対向する位置に形成されており、前記シートリングの内周面上には、各貫通孔の周縁部に平面状に延びる環状の二つの貫通孔シール面と、該二つの貫通孔シール面の間を接続するように周方向に円弧状に延びる弁座面と、前記貫通孔シール面と前記弁座面との間を接続する内周遷移面とが形成され、前記弁体の外周面には、前記開口隆起部の頂部に延びる環状の開口シール面と、該開口シール面と前記周縁シール面との間を接続する外周遷移面とがさらに形成されており、前記内周遷移面が前記貫通孔と同軸となるように円弧状に延びていると共に、閉弁時において前記内周遷移面が前記外周遷移面と接触するようになっている、請求項４に記載のバタフライバルブ。
  8. 　前記シートリングの前記内周面上に形成される前記弁座面は、球面の一部をなす凹形状を有している、請求項７に記載のバタフライバルブ。
  9. 　前記環状突起が、前記シートリングの前記外周面上で各貫通孔の周縁部に設けられた環状の二つの貫通孔突起部と、該二つの貫通孔突起部の間を接続するように周方向に延びる二つの外周突起部とを含み、各貫通孔突起部の頂部に、前記貫通孔シール面と平行に延びる突起部シール面が形成されており、前記貫通孔シール面から前記突起部シール面までの厚さが前記シートリングの前記弁座面から前記外周突起部の頂部までの厚さと等しくなっている、請求項７に記載のバタフライバルブ。
  10. 　前記シートリングに、前記弁軸を貫通させるために前記外周面から前記内周面まで貫通して延びる二つの貫通孔が回転軸線方向に対向する位置に形成されており、前記シートリングの内周面上には、各貫通孔の周縁部に平面状に延びる環状の二つの貫通孔シール面と、該二つの貫通孔シール面の間を接続するように周方向に円弧状に延びる弁座面とが形成され、前記環状突起の幅が前記弁座面の幅よりも大きくなっている、請求項４に記載のバタフライバルブ。
  11. 　前記弁本体は、前記回転軸線の両側に前記回転軸線から前記内部流路の中心周りの予め定められた角度の範囲内に位置する前記軸受孔に隣接する領域以外の外周部に肉盗みを施されている、請求項１から請求項１０の何れか一項に記載のバタフライバルブ。
  12. 　前記予め定められた角度は、４０°以上６０°以下である、請求項１１に記載のバタフライバルブ。
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