JP2003049956A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小流量時においても流体が弁箱および配管端
部の中心側を流れることでキャビテーションの発生を抑
制し、弁箱および配管の損傷を防止することができる流
量制御弁を提供する。 【解決手段】 弁箱１の内部に弁棒４の軸心周りで相反
する方向に回転する外弁体５および内弁体６を配置し、
双方の弁体５、６の相対向する摺動面を円弧状曲面に形
成するとともに、各弁体５、６に弁体ポート７、８と閉
栓部９、１０とを形成し、各弁体５、６は弁体ポート
７、８が弁箱ポート２に対向する全開位置と閉栓部９、
１０が弁箱ポート２に対向する全閉位置とにわたって回
転する。

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は流量制御弁に関し、
水道水、工業用水、農業用水、下水の流量制御の技術に
係るものである。 【０００２】 【従来の技術】従来、流量制御に使用するバルブとして
は、スリーブ弁、バタフライ弁、ボール弁、仕切弁、ジ
ェットフローゲート等がある。 【０００３】例えば、バタフライ弁は弁箱の内部に配置
した弁体を流路軸心と直交する方向に配置した弁棒の軸
心周りに回転させることで、弁体の開度を操作して弁箱
の内面と弁体の外周縁との間にできる開口部の面積を調
整し、開口部を通過する流量を制御している。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】上記したバタフライ弁
では、全開状態において弁箱の内部に形成される開口部
は弁体を隔てた一対の半月状となり、全閉状態へ向けて
弁体が回動するのにしたがって開口部が弁箱の内面に沿
って円弧状に変化する。 【０００５】このため、小流量時には開口部を通過する
流体が弁箱の内面に沿って流れ、弁箱および弁箱に接続
した配管の端部において流体の流れが偏り、キャビテー
ションによる損傷が起こり易い。この現象は他のボール
弁、仕切弁等においても同様である。 【０００６】また、スリーブ弁においては弁体に形成し
た多数のノズルを流体が通過するので、異物による目詰
まりを起こす問題があった。本発明は上記した課題を解
決するものであり、小流量時においても流体が弁箱およ
び配管端部の中心側を流れることでキャビテーションの
発生を抑制し、弁箱および配管の損傷を防止することが
できる流量制御弁を提供することを目的とする。 【０００７】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明の流量制御弁は、弁箱の内部に弁棒の軸心周
りで相反する方向に回転する外弁体および内弁体を配置
し、双方の弁体の相対向する摺動面を円弧状曲面に形成
するとともに、各弁体に弁体ポートと閉栓部とを形成
し、各弁体は弁体ポートが弁箱ポートに対向する全開位
置と閉栓部が弁箱ポートに対向する全閉位置とにわたっ
て回転するものである。 【０００８】上記した構成により、外弁体と内弁体は弁
棒の軸心周りで相反する方向に回転することで、双方の
弁体ポートが同心状に重なる全開位置と双方の弁体ポー
トが全く重ならない全閉位置とにわたって回転し、双方
の弁体の弁体ポートが重なる開口部は弁箱ポートの軸心
を中心として拡大、収縮する。 【０００９】このため、双方の弁体の弁体ポートの重な
った開口部は常に弁箱ポートの中心に位置し、小流量時
においても流体が弁箱および配管端部の中心側を流れる
ことでキャビテーションの発生を抑制し、弁箱および配
管の損傷を防止することができる。 【００１０】 【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図４において、弁箱１は一
対の弁箱ポート２を有し、上流側の弁箱ポート２の周縁
部に弁箱シート３を配置している。弁箱２の内部には弁
棒４の軸心周りで相反する方向に回転する外弁体５およ
び内弁体６を配置しており、外弁体５の外側面は弁箱シ
ート３に摺接する円弧状曲面をなし、外弁体５と内弁体
６の相対向する摺動面は円弧状曲面をなし、各弁体５、
６は弁体ポート７、８と閉栓部９、１０とを有してい
る。各弁体５、６は弁体ポート７、８が弁箱ポート２に
対向する全開位置と閉栓部９、１０が弁箱ポート２に対
向する全閉位置とにわたって回転する。 【００１１】外弁体５は上端の天板部１１の外周縁にリ
ム１２を有し、弁箱１のボス１３に配置した外弁体軸受
１４が外弁体５のリム１２を回転自在に保持している。
内弁体６は下端が弁箱１の下部に配置した弁体サポート
１５に嵌合し、弁箱１の軸孔１６に配置した軸受部１７
が弁体サポート１５の軸部１８を回転自在に保持してい
る。 【００１２】弁棒４は天板部１１の軸孔１９を挿通して
配置し、軸孔１９に配置した弁棒軸受２０が弁棒４を回
転自在に保持しており、弁棒４の下端に内弁体６を固定
している。弁棒４に設けた太陽歯車２１とリム１２に固
定した内歯車２２の間には双方の歯車２１、２２に噛合
する遊星歯車２３を配置しており、遊星歯車２３の支軸
２４を天板部１１が支持している。弁箱１のボス１３の
上端にはスタンド２５を配置しており、ウォーム減速機
等の手動減速機もしくは電動減速機からなる操作機（図
示省略）をスタンド２５の上部に設置している。 【００１３】以下、上記した構成における作用を説明す
る。内弁体６は操作機による弁棒４の回転操作によって
弁棒４と同方向へ回転する。一方、図３に示すように、
弁棒４の回転によって太陽歯車２１が弁棒４と同方向へ
回転し、太陽歯車２１に噛合する遊星歯車２３が支軸２
４の軸心周りで太陽歯車２１と反対方向に回転し、遊星
歯車２３に噛合する内歯車２２が太陽歯車２１と反対方
向に回転し、内歯車２２および支軸２４を支持する天板
部１１が太陽歯車２１と反対方向に回転し、遊星歯車２
３が弁棒４の軸心周りで太陽歯車２１と反対方向に公転
する。 【００１４】よって、弁棒４の回転操作により、外弁体
５と内弁体６が弁棒４の軸心周りで相反する方向に回転
し、図４の（ｃ）に示すように双方の弁体ポート７、８
が同心状に重なる全開位置と、図４の（ａ）に示すよう
に双方の弁体ポート７、８が全く重ならない全閉位置と
にわたって回転し、図４の（ｂ）に示すように双方の弁
体５、６の弁体ポート７、８が重なる開口部２６は弁箱
ポート２の軸心を中心として拡大、収縮する。 【００１５】このため、双方の弁体５、６の弁体ポート
７、８の重なった開口部２６は常に弁箱ポート２の中心
に位置し、小流量時においても流体が弁箱１および配管
端部の中心側を流れることでキャビテーションの発生を
抑制し、弁箱１および配管の損傷を防止することができ
る。 【００１６】 【発明の効果】以上のように、本発明によれば、外弁体
と内弁体が弁棒の軸心周りで相反する方向に回転し、双
方の弁体ポートの重なった開口部が常に弁箱ポートの中
心に位置して拡大、収縮するので、小流量時においても
流体が弁箱および配管端部の中心側を流れることにな
り、キャビテーションの発生を抑制し、弁箱および配管
の損傷を防止することができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明の実施の形態における流量制御弁の全体
断面図である。 【図２】同実施の形態における流量制御弁の要部を示す
斜視図である。 【図３】同実施の形態における流量制御弁の駆動機構を
示す模式図である。 【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同実施の形態におけ
る流量制御弁の弁ポートの重なりを示す説明図である。 【符号の説明】 １ 弁箱 ２ 弁箱ポート ３ 弁箱シート ４ 弁棒 ５ 外弁体 ６ 内弁体 ７、８ 弁体ポート ９、１０ 閉栓部 １１ 天板部 １２ リム １３ ボス １４ 外弁体軸受 １５ 弁体サポート １６ 軸孔 １７ 軸受部 １８ 軸部 １９ 軸孔 ２０ 弁棒軸受 ２１ 太陽歯車 ２２ 内歯車 ２３ 遊星歯車 ２４ 支軸 ２５ スタンド ２６ 開口部

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 弁箱の内部に弁棒の軸心周りで相反する
   方向に回転する外弁体および内弁体を配置し、双方の弁
   体の相対向する摺動面を円弧状曲面に形成するととも
   に、各弁体に弁体ポートと閉栓部とを形成し、各弁体は
   弁体ポートが弁箱ポートに対向する全開位置と閉栓部が
   弁箱ポートに対向する全閉位置とにわたって回転するこ
   とを特徴とする流量制御弁。