説明

バタフライバルブ

【課題】組立が容易で、かつ、耐久性の高いバタフライバルブを提供する。
【解決手段】流路を有する弁本体2と、弁本体の内周面に形成された内壁部と、回転駆動装置3に連結される駆動軸4と、駆動軸と一体に形成された弁体6と、弁本体の流路に連通する連通孔を有するとともに、弁体を着脱可能に収容する弁シート部材5とを備え、弁体が弁シート部材に収容された状態で、回転駆動装置によって駆動軸を回転させることによって、弁体が弁シート部材に接離して流路の開閉又は切換を行うバタフライバルブ1等。駆動軸と弁体とを一体に形成するため、組立が容易で、駆動軸と弁体との締結部も存在しないため、バタフライバルブの耐久性も向上させることができる。弁シートに弁体を所定の収容位置へ案内するスリットを設けてもよく、弁体を楕円板状に形成することが好ましい。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、温水と冷水とを切り換える際等に用いられるバタフライバルブに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、流路の開閉や流路の切換を行うにあたってバタフライバルブが用いられている。一例として、特許文献1に記載のバタフライバルブは、鋳物等の型成形で形成した短円筒状の弁本体の内周面に環状シートを装着し、この弁本体と環状シートの上下対向位置に軸装したステム(駆動軸)を介して環状シート内のジスク(弁体)を回転自在に設ける。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開2008−51341号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、上記特許文献1に記載のものなど従来のバタフライバルブは、流路内に位置決めされた弁体に駆動軸を外部から締結する必要があるため、弁体と駆動軸の組立作業を行うのが容易ではなかった。また、これにより、駆動軸と弁体との締結部の強度が不十分となり易く、衝撃によってバタフライバルブの耐久性が低下するなどの問題もあった。
【0005】
そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、組立が容易で、かつ、耐久性の高いバタフライバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するため、本発明は、バタフライバルブであって、複数の流路を有する弁本体と、回転駆動装置に連結される駆動軸と一体に形成された弁体と、前記弁本体の各流路に連通する連通孔を有するとともに、前記弁体を着脱可能に収容し、複数のシート部を有する弁シート部材とを備え、前記弁体が前記弁シート部材に収容された状態で、前記回転駆動装置によって前記駆動軸を回転させることによって、該弁体が前記シート部に接離して前記流路の開閉又は切換を行うことを特徴とする。
【0007】
そして、本発明によれば、駆動軸と弁体とを一体に形成するため、組立が容易で、駆動軸と弁体との締結部も存在しないため、バタフライバルブの耐久性も向上させることができる。また、複数のシート部が一体的にシート部材として形成されるので、当該バタフライバルブの構造が簡略化する。
【0008】
上記バタフライバルブにおいて、前記弁シート部材に、前記弁体を所定の収容位置へ案内するスリットを設けることができる。これにより、弁シート部材に対する弁体の収容及び位置決めを容易に行うことができるとともに、狭い幅のスリットとしたことで、弁の開閉時の漏れを防止し、弁シート部材全体の強度を高く維持することができる。
【0009】
上記バタフライバルブにおいて、前記弁体を楕円板状に形成することができる。これにより、弁の開閉動作における回転駆動装置の回転量を低減することができ、弁体や弁シート部材等の摩耗を低減し、また運転コストの低減に繋がる。
【0010】
上記バタフライバルブにおいて、前記駆動軸及び弁体を樹脂成形することができる。これにより、弁体の肉厚を自由に設定することができ、例えば、このバタフライバルブを温水と冷水との切換に用いた場合に、熱伝導率を低く抑えることなどが可能となる。
【発明の効果】
【0011】
以上のように、本発明によれば、組立が容易で、かつ、耐久性の高いバタフライバルブを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
【図1】本発明にかかるバタフライバルブの一実施の形態を示す図であって、(a)は正面断面図、(b)は側面断面図である。
【図2】図1(a)のA−A線断面図である。
【図3】図1のバタフライバルブの弁シートを示す全体斜視図である。
【図4】本発明にかかるバタフライバルブの動作を説明するための断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。尚、以下の説明においては、本発明にかかるバタフライバルブを四方切換弁に適用した場合を例にとって説明する。
【0014】
図1及び図2は、本発明にかかるバタフライバルブの一実施の形態を示し、このバタフライバルブ1は、弁本体2と、弁本体2の上方に位置するモータ3と、モータ3の出力軸3aに連結された駆動軸4と、弁本体2の弁室2a内に配置される弁シート部材5と、弁シート部材5に収容される弁体6等で構成される。
【0015】
弁本体2は、下方が開口する円筒状に形成された弁室2aと、弁室2aに連結される4本の導管2b〜2eと、内周面に内壁部2j〜2mを備える。弁室2a内に弁シート部材5及び弁体6が収容され、弁体6の回転位置に応じて導管2b〜2e内を流れる流体の流路が切り換えられる。
【0016】
モータ3は、その出力軸3aに駆動軸4が螺合して連結され、モータ3の回転に応じて駆動軸4を介して弁体6が回転する。このモータ3には、パルスモータ等を用いることができる。
【0017】
駆動軸4及び弁体6は、樹脂等で一体成形され、両者を一体化したのが本発明の特徴の一つである。弁体6は、楕円板状に形成され、弁シート部材5の所定の位置に位置決めされる。
【0018】
弁シート部材5は、図3に明示するように、駆動軸4(図1参照)が挿入される駆動軸用孔5aと、弁本体2の導管2b〜2e(図1参照)の内部に連通する連通孔5b〜5eと、弁体6を位置決めしながら弁シート部材5の内部に収容するためのスリット5fとを備える。駆動軸用孔5aは、駆動軸4と密着するように、かつ駆動軸4の摺動性を阻まないように、その孔径が定められている。また、弁室2a内の気密性及び弁シート部材5の摺動性を良好に維持する観点から、弁シート部材5は、EPDMやFKM等の弾性材料で形成することが好ましい。
【0019】
さらに、この弁シート部材5は、図2に示すように、弁本体2の弁室2aの内部において、平面部5g、5hが弁本体2の導管2d、2b内の流路に面するように位置決めされる。これにより、弁シート部材5を弁室2a内に装着するだけで、弁シート部材5全体が弁室2a内に固定される。また、弁シート部材5には、図2及び図3に示すように、その内部に収容した弁体6の回転量を規制するとともに弁体6が当接することにより流体を遮断するストッパ部(シート部)5j〜5mが設けられる。
【0020】
図1に戻り、駆動軸4と弁本体2の駆動軸収容部2fの内面との間には、パッキン8、9が配置され、弁本体2の弁室2aの下部開口部が蓋10によって塞がれる。
【0021】
次に、上記構成を有するバタフライバルブ1の組立方法について、図1及び図2を中心に参照しながら説明する。
【0022】
まず、駆動軸4と弁体6とを金型を用いて樹脂で一体成形する。一体成形後、駆動軸4を弁シート部材5のスリット5f(図3参照)を介して駆動軸用孔5aに移動させながら、弁体6を弁シート部材5内に収容して位置決めする。そして、駆動軸4にパッキン8、9を装着した後、弁体6が収容された状態の弁シート部材5を、弁本体2の弁室2aの下方開口から、駆動軸4側から収容する。ここで、上述のように、図2に示すように、弁シート部材5を、弁本体2の弁室2aの内部において、平面部5g、5hが弁本体2の導管2d、2b内の流路に面するように位置決めすることで、弁シート部材5全体が弁室2a内に固定される。以上により、図1に示すように、弁本体2の駆動軸収容部2fの上部開口部から駆動軸4が上方に向かって突出した状態で、弁シート部材5が弁本体2の弁室2a内に収容、位置決めされる。
【0023】
次に、駆動軸4とモータ3の出力軸3aとを螺合させて両者を連結する。その後、蓋10によって弁本体2の弁室2aの下方開口を塞ぎ、蓋10と弁本体2とを溶接(溶接部12)して組立が完了する。
【0024】
次に、上記構成を有するバタフライバルブの動作について、図4を中心に参照しながら説明する。尚、以下の説明においては、導管2bが冷水供給部(不図示)に、導管2dが温水供給部(不図示)に接続され、導管2b及び導管2dを介して冷水C及び温水Hが弁室2aに導入され、弁室2aに導入された冷水C及び温水Hは、その一方が導管2cから流出して下流側で利用され、他方は、導管2dから排出されて冷水供給部又は温水供給部に戻されるものとする。
【0025】
図4(a)に示すように、弁体6をモータ3の駆動によって駆動軸4を介して矢印A方向に回転させると、弁体6の左端部が内壁部2k上を摺動または若干の間隙を有しつつ移動し、弁体6の右端部が内壁部2m上を摺動または若干の間隙を有しつつ移動した後、各々の端部がストッパ部5k、5mに当接して停止する。この状態では、導管2dから流入した温水Hが連通孔5dを経て弁シート部材5の内部を通過した後、連通孔5cを経て導管2cから流出して下流側で利用され、導管2bから流入した冷水Cが連通孔5bを経て弁シート部材5の内部を通過した後、連通孔5eを経て導管2eから流出して冷水供給部に戻される。
【0026】
一方、図4(b)に示すように、弁体6をモータ3の駆動によって駆動軸4を介して矢印B方向に回転させると、弁体6の左端部が内壁部2l上を摺動または若干の間隙を有しつつ移動し、弁体6の右端部が内壁部2j上を摺動または若干の間隙を有しつつ移動した後、各々の端部がストッパ部5l、5jに当接して停止する。この状態では、導管2bから流入した冷水Cが連通孔5bを経て弁シート部材5の内部を通過した後連通孔5cを経て導管2cから流出して下流側で利用され、導管2dから流入した温水Hが連通孔5dを経て弁シート部材5の内部を通過した後連通孔5eを経て導管2eから流出して温水供給部に戻される。
【0027】
尚、上記実施の形態においては、弁体6を楕円板状に形成しているため、この弁体6が流路の切換に要する回転角θ(図4(a)参照)を、弁体6を円板状に形成した場合より小さくすることができ(円板状に形成すると弁体の幅が小さくなり、ストッパ部5l、5jに当接するまでの回転角が大きくなる)、これにより、モータ3の回転量を低減することができ、運転コストの削減に繋げることができる。
【0028】
また、上記実施の形態においては、本発明にかかるバタフライバルブを四方切換弁に適用した場合を例示したが、遮断弁(二方弁)、三方弁等への応用も可能である。
【0029】
さらに、上記実施の形態では、駆動軸4を回転させる回転駆動装置としてモータ3を例示したが、油圧式アクチュエータであってもよく、駆動軸4を回転させることができれば、その構成は問わない。
【符号の説明】
【0030】
1 バタフライバルブ
2 弁本体
2a 弁室
2b〜2e 導管
2f 駆動軸収容部
2j〜2m 内壁部
3 モータ
3a 出力軸
4 駆動軸
5 弁シート部材
5a 駆動軸用孔
5b〜5e 連通孔
5f スリット
5g、5h 平面部
5j〜5m ストッパ部(シート部)
6 弁体
8 、9 パッキン
10 蓋
12 溶接部
C 冷水
H 温水
θ 回転角

【特許請求の範囲】
【請求項1】
複数の流路を有する弁本体と、
回転駆動装置に連結される駆動軸と一体に形成された弁体と、
前記弁本体の各流路に連通する連通孔を有するとともに、前記弁体を着脱可能に収容し、複数のシート部を有する弁シート部材とを備え、
前記弁体が前記弁シート部材に収容された状態で、前記回転駆動装置によって前記駆動軸を回転させることによって、該弁体が前記シート部に接離して前記流路の開閉又は切換を行うことを特徴とするバタフライバルブ。
【請求項2】
前記弁シート部材は、前記弁体を所定の収容位置へ案内するスリットを備えることを特徴とする請求項1に記載のバタフライバルブ。
【請求項3】
前記弁体は、楕円板状に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載のバタフライバルブ。
【請求項4】
前記駆動軸及び弁体は樹脂成形されることを特徴とする請求項1、2又は3に記載のバタフライバルブ。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate

【図4】
image rotate

【図3】
image rotate


【公開番号】特開2012−17782(P2012−17782A)
【公開日】平成24年1月26日(2012.1.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−154469(P2010−154469)
【出願日】平成22年7月7日(2010.7.7)
【出願人】(391002166)株式会社不二工機 (451)
【Fターム(参考)】