| 【発明の名称】 |
結露防止バタフライ弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】佐藤 好治
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| 【要約】 |
【課題】結露を防止して結露による問題点を解消することはもとより、生産工程を極力少なくして生産効率を高め、しかもバタフライ弁のネック長さを適宜に変えられるようにして使用者の要求に対応できるようにすると共に、シール性も良好にする。
【解決手段】本体１をアルミ鋳物、弁軸筒２をオーステナイトステンレス鋼等熱伝導性の悪い金属パイプとし、該金属パイプの先端に駆動部取付フランジ３を有し、金属パイプ２と本体１、金属パイプ２と前記フランジ３とを圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段で固着し、本体１のステム支持部１７に軸受１４とシールを設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 本体をアルミ鋳物、弁軸筒をオーステナイトステンレス鋼等熱伝導性の悪い金属パイプとし、該金属パイプの先端に駆動部取付フランジを有し、金属パイプと本体、金属パイプと前記フランジとを圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段で固着し、本体のステム支持部に軸受とシールを設けたことを特徴とする結露防止バタフライ弁。
【請求項２】 本体のステム支持部に、ステムの抜け止め手段を設けた請求項１記載の結露防止バタフライ弁。
【請求項３】 下側軸をシール兼用軸受およびスラスト受で支持して、この軸受がシートのボス部を押すようにした請求項１又は２記載の結露防止バタフライ弁。
【請求項４】 ジスクの上下に設けたステムと下側軸の挿入部を貫通させた請求項１乃至３記載の結露防止バタフライ弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、結露防止バタフライ弁の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】バタフライ弁は、軽量でコンパクトであり、操作性が良好であるため、建築設備や空調設備或いはその他の分野に広く利用されている。しかし、このバタフライ弁は、適用流体が冷水や冷媒など周囲温度より低い場合、熱伝導により弁本体や弁本体に搭載したアクチュエータなどが結露しやすくなり、結露による錆びの発生や、結露により水滴の滴下などの問題があるため、従来より結露対策を施した各種のバタフライ弁が提案されている。
【０００３】例えば、特開平５−１２６２６０号公報に示すように、弁軸の挿通用のネック部をオーステナイトステンレス鋼等の熱伝導性の悪い金属パイプ製とし、このネック部をアルミニウムその他の鋳物材による鋳造製本体の鋳造時にインサート成形により一体化するものである。この場合、本体とネック部は異種金属であり、本体とネック部の接合部は融合することなく、機械的にネック部の接合部分に抜け止めや回り止め構造にするため、パイプ状のネック部の接合部分を拡管して拡管部を形成し、この拡管部をインサートして鋳込みすることにより、両者を鋳造時に一体化するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開平５−１２６２６０号公報の技術は、パイプ状のネック部と本体を鋳込みで製作しているため、次のような問題点を有していた。まず、鋳造時にネック部位であるパイプを本体にインサートする工程を必要とし、生産効率が悪い。
【０００５】また、鋳込み後、加工不良や鋳物欠陥が発生することがあり、そのため歩留まりが悪く、無駄が多くなる。
【０００６】更には、ネック部のパイプと鋳物本体は、融合接合ではなく、本体の収縮力でパイプを挟持するように一体化されるものであるから、鋳込み前にパイプの接合部分を拡管する工程を必要とし、そのため、工程が多くなるばかりでなく、コストアップの要因ともなっていた。
【０００７】しかも、ネック部は金型成形であるから、ネック部のパイプの長さを適宜変化させることができず、そのため、使用者の各種の要求に対応した長さを持つネック部を製作するのが困難であるばかりでなく、鋳込み成形であるからネック部と本体の接合部位は、流体のシール性がなく、そのため、成形後に、接合部位に液状接着剤やシール剤を含浸したり、シール剤を充填するなどの工程を必要とし、この工程を経ないと外部リークが発生するなどの課題を有していた。
【０００８】本発明は、従来の課題点を解決するために開発したもので、その目的とするところは、結露を防止して結露による問題点を解消することはもとより、生産工程を極力少なくして生産効率を高め、しかもバタフライ弁のネック長さを適宜に変えられるようにして使用者の要求に対応できるようにすると共に、シール性も良好にしたバタフライ弁を提供することにある。
【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、本体をアルミ鋳物、弁軸筒をオーステナイトステンレス鋼等熱伝導性の悪い金属パイプとし、この金属パイプの先端に駆動部取付フランジを有し、金属パイプと本体、金属パイプと前記フランジとを圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段で固着し、本体のステム支持部に軸受とシールを設けたものである。
【００１０】この場合、本体、弁軸筒及びフランジはそれぞれ個別に成形されて、圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段により固着されているので、使用者の要求に応じて弁軸筒の長さを任意に設定することができ、かつ、ダイカスト部を個別に検査できるので歩留まりが良い。また、本体単独でステムのシールを行うことができる。
【００１１】さらに、本体のステム支持部に、ステムの抜け止め手段を設けたので、本体単独でステムの抜けを防止することができ、かつ、流体圧による荷重が弁軸筒にかからない。
【００１２】また、下側軸をシール兼用軸受およびスラスト受で支持して、この軸受がシートのボス部を押すようにしたので、本体に形成した軸受孔の縁でシートを損傷することがなく、軸受によるボス部の圧縮量を適宜調整することによってシール性能とジスクの操作性を調整することができる。
【００１３】さらに、ジスクの上下に設けたステム及び下側軸の挿入部を貫通させたので、ステム又は下側軸の一方を圧入するだけでは内部圧力は上昇せず、他方を圧入する時でも、従来ほど内部圧力は上昇しないため組立が簡単かつ安全である。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、図面を用いて、本発明における結露防止バタフライ弁の一実施形態を詳細に説明する。本発明の結露防止バタフライ弁は、短円筒状に形成した本体１の上部に、オーステナイトステンレス鋼など熱伝導性の悪い金属パイプで形成した弁軸筒２を圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段により固着し、この弁軸筒２の上端に弁駆動装置などを固定する駆動部取付フランジ３を同様の固着手段により固着している。この弁軸筒は図５，６に示すように断面が四角形状をしている。また、本体１の内面にゴムなどの弾性材料を素材として成形した環状シート５を装着してボデーを形成し、このボデーの上下対向位置に同軸上に配設したステム７と下側軸８のそれぞれをシート５内に嵌挿した略円板状のジスク６に嵌入固定し、ステム７を介してジスク６を回転させることによって流路の開閉や流量制御などを行っている。
【００１５】このジスク６は、直径方向の対向位置に外周面から求心方向に向かってステム７と下側軸８を嵌入固定する挿入部６１，６２が穿孔され、かつ、両挿入部６１，６２を連通する連通孔６３が同軸上に穿孔され、さらに、上方の挿入部６１にはステム７の回転を規制する二面巾部６１ａが内周面の直径位置に突設されている。そして、この二面巾部６１ａが当たるステム７の下端部を断面略小判形状に形成して、挿入部６１内に嵌着したステム７の回転に伴ってジスク６が回転するようにしている。
【００１６】本体１は、図４等に示すように、アルミニウム製の鋳物で、ダイカストによる金型により成形したもので、その成形構造は、本体１の外周方向に沿った中央部分に、均厚化のため、肉厚の薄い肉抜き部１１が形成され、この肉抜き部１１の巾方向に向かって補強リブ１２が複数突設され、さらに、この肉抜き部１１を除いた本体１の両側外周部に、配管に用いる固定ボルトの位置決めを行う位置決め部１３が複数突設され、本体１の外周中央部分の上下に配管芯出しリブ１３ａが設けられている。
【００１７】また、図２及び図３に示すように、本体１の上下対向位置には、ステム７と下側軸８を支持するステム支持部１７と軸支持部１８がそれぞれ形成され、ステム支持部１７と軸支持部１８には、ステム７、下側軸８の軸受１４を挿入する円形状の軸受孔１７ａ，１８ａが直径方向に沿って穿孔されている。さらに、ステム支持部１７は、ステム７を通し、かつ弁軸筒２を嵌合固着するため弁軸筒２の断面と略同形の筒状に形成され、弁軸筒２の下端を嵌着させる凹部１７ｂが形成されている。このステム支持部１７は、本例においては弁軸筒２を角パイプで成形しているので四角形筒形状に形成されている。
【００１８】軸受孔１７ａ，１８ａに挿入される軸受１４は、外径を軸受孔１７ａ，１８ａと略等しく、かつ内径をステム７、下側軸８と略等しく形成した円筒体で、本例においては、一方の端面内側に嵌合凹部１４ａ、外側に環状の外周突部１４ｂを形成し、他方の端面の外周側及び内周側に環状段部１４ｃを形成してＯリング１５ａ，１５ｂを装着してシール兼用軸受としている。
【００１９】シート５には、ステム７、下側軸８を貫通させる貫通穴を有するボス部５１，５２が上下対向位置に形成されており、シート５を本体１内面に装着すると共に、軸受孔１７ａ，１８ａに挿入される。そして、各ボス部５１，５２と軸受孔１７ａ，１８ａに挿入した軸受１４の嵌合凹部１４ａとを嵌合させ、かつ外周突部１４ｂを軸受孔１７ａ，１８ａの縁部に当接させ、これらの縁部を加工レスとしている。
【００２０】さらに、本例では軸受１４に続いて略中空円板状のスラスト受１６を軸受孔１７ａ，１８ａに挿入して、軸受１４をシート５のボス部５１，５２に押しつけている。この場合、スラスト受１６に換えてシムを装着するようにしても良い。軸受１４やスラスト受１６は樹脂又は金属が用いられる。
【００２１】さらに、ステム支持部１７、軸支持部１８には、ステム７、下側軸８の抜け止め手段が設けられ、ステム７、下側軸８及びスラスト受１６の抜けが防止されている。
【００２２】ステム７の抜けを防止する抜け止め手段は、本例においては、ステム支持部１７の上面にステム挿通孔２４を有する中蓋板２０をボルト２１で固定し、この中蓋板２０とスラスト受１６との間に短管状のスペーサ２２を介在させてスラスト受１６の抜けを防止し、さらに、中蓋板２０とスラスト受１６との間で、ステム７に軸方向に対して直交する方向にピン２３を嵌合若しくは軽圧入しステム７が上昇しようとしてもピン２３が中蓋板２０に当接してステム７が抜けないようにし、更に、図５等に示すように、中蓋板２０の挿通孔２４の直径対向位置に切り込み部２５を設け、この切り込み部２５位置でピン２３が通過できるようにしたことにより分解・組立てを可能としている。なお、通常の開閉動作中では、ピン２３と切り込み部２５，２５の位置が一致しないようにしてあるのでステム７が抜け出ることは無い。
【００２３】また、下側軸８の抜けを防止する抜け止め手段は、本例においては、軸支持部１８の底面に底板１８ｂをボルト１８ｃで固定して軸受孔１８ａを塞ぎ、スラスト受１６及び下側軸８の抜けを防止している。
【００２４】駆動部取付フランジ３は、底部に弁軸筒２内径と略同形の四角形状の嵌合部３ａが形成され、この嵌合部３ａが弁軸筒２の上端に嵌合し、更に、ステム７の上部を回動自在に軸受けする軸受３ｂをフランジ３の段部３ｃに嵌着している。フランジ３の載置面も方形状に形成され、四隅にボルト固定孔３ｄが形成されている。この駆動部取付フランジ３は本体１と同様に、アルミダイカストによる金型で成形し、本体１と弁軸筒２とは別個に成形している。
【００２５】次に、上述した結露防止バタフライ弁の作用を説明する。弁軸筒２をオーステナイトステンレス鋼など熱伝導性の悪い金属パイプで形成しているので、外気よりも温度の低い流体の制御によって本体１の温度が低下しても弁軸筒２の温度は下がらず、弁軸筒２や弁軸筒２に固定したフランジ３、更にフランジ３に固定した駆動装置（図示せず）などの表面の結露を防止できる。また、弁軸筒２を角パイプにより形成すると共に、ステム支持部１７の上部やフランジ３の底部３ａを角形筒状に形成しているので、本体１に対する弁軸筒２の回転及び弁軸筒２に対するフランジ３の回転を防止でき回り止めを施す必要が無い。さらに、弁軸筒２と、本体１及びフランジ３を圧入、接着、ろう付け、カシメ等の固着手段により固着しているので、弁軸筒２の長さを任意に設定することができる。
【００２６】また、両挿入部６１，６２を連通孔６３で連通させているので、ステム７を嵌入するだけでは内部圧力は上昇せず、下側軸８を嵌入する時でも、従来ほど内部圧力は上昇しないため組立が簡単かつ安全である。
【００２７】また、軸受１４の一方の端面中央に嵌合凹部１４ａを形成し、この嵌合凹部１４ａと、軸受孔１７ａ，１８ａに挿入したシート５のボス部５１，５２とを嵌合させ、シート５のずれを防ぐと共に、外周突部１４ｂの先端面が弁本体１の内面に沿って並ぶので、シート５が軸受孔１７ａ，１８ａの縁で損傷することがなく、シート５の縁部並びに弁本体１の後加工を省略できる。さらに、軸受１４の他方の端面の外周側及び内周側に環状段部１４ｃを形成し、これらの環状段部１４ｃにＯリング１５ａ，１５ｂを装着して軸受１４と、本体１、ステム７及び下側軸８とをシールしている。これらのＯリング１５ａ，１５ｂと外周突部１４ｂ及びジスク６とシート５の三重シールにより確実に密封性を確保している。
【００２８】さらに、本例では軸受孔１７ａ，１８ａに挿入した軸受１４に続いて略中空円板状のスラスト受１６を挿入して、軸受１４をシート５のボス部５１，５２に押しつけているので、スラスト受１６やスペーサ２２の厚さを変えたり、座金などをスラスト受１６と中蓋板２０，底板１８ｂの間に介在させることによってボス部５１，５２の圧縮量を適宜変えて、シート５のシール性能やジスク６のトルクを適宜調整することができる。また、本体１にステム７の抜けを防止する抜け止め手段を設けたので、弁軸筒２やフランジ３に流体圧による荷重がかかることがない。又、弁軸筒２として角パイプを用いたが丸パイプやその他の異形パイプでも良い。更に、弁軸筒２を熱伝導性の悪い金属パイプで成形する以外に、必要に応じて芯金を装入した樹脂パイプで成形することも可能である。
【００２９】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明によると、次のような優れた効果を有する。即ち、本体をアルミ鋳物で製作し、弁軸筒をオーステナイトステンレス鋼など熱伝導性の悪い金属パイプとし、この金属パイプの先端に駆動部取付フランジを設けたから、適用冷水流体による熱伝導によっても弁軸筒やフランジが結露することなく、結露防止機能を有するバタフライ弁を提供することができる。
【００３０】また、本体を弁軸筒やフランジとは別に単独で製作できるため、従来に比して生産効率が極めて良好になると共に、鋳物不良などの検査は、本体単独で行うことができるため、歩留まりが良くなる。
【００３１】更に、弁軸筒は、市販品の丸パイプや異形パイプを切断するのみで、従来のように拡管等の必要がないため、製造工程を簡略化することが可能で、捩じり強度も向上させることができ、また、このパイプの長さを自由に設定でき、変更可能であるから、弁軸筒は、使用者の要求に即座に対応することができる。
【００３２】また、本体に単独でシール機構と弁軸の抜け止め機構を設けているので、外部リークの心配もなく、しかも弁軸筒に流体圧による荷重がかかることもなく、安全であると共に、抜け止め機構によって分解・組立ても簡便で、自動組立ても良好であって量産に適する。
【００３３】しかも、本体や駆動部取付フランジを金型成形することにより、全く切削加工をする必要がないため、生産効率が良く、安価に製作でき、従来に比してコストダウンを図ることができ、経済性にも優れている。
【００３４】更には、下側軸をシール兼用軸受及びスラスト受で支持して、この軸受がシートのボス部を押すようにしたので、シール性の特別の加工を施すことなく、シートのボス部とジスクの当接面を適宜に調整できるため、当該部位の密封性とジスクの操作性が良好となり、また、ジスクの上下に設けたステムと下側軸の挿入部を貫通させたので、ステムと下側軸をジスクの挿入部に圧入すると共に挿入部内の増圧を防ぐことができ、従来のような圧入の困難性が解消できる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】３９０００２３８１
【氏名又は名称】株式会社キッツ
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| 【出願日】 |
平成９年（１９９７）１１月５日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 哲男
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| 【公開番号】 |
特開平１１−１４１６９４ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）５月２５日 |
| 【出願番号】 |
特願平９−３１７７８０ |
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