JP2004100804A - Valve opening/closing machine - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、弁の開閉操作機に係り、特に、自動的にウオータハンマーを防止できるように工夫した弁の開閉操作機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来より、たとえば、上水、工業用水、農業用水などの給水配管系に多用されているバタフライ弁がある(例えば、特許文献1参照)。このようなバタフライ弁は、図5および図6に示すように、弁箱1と、弁体2および弁棒3を備え、弁棒3を取付けた弁体2が弁箱1および給水配管系4の軸線C1に直交する軸線C2を有して、弁棒3と同時に該弁棒3の軸線C2まわりに回転できるように弁箱1に収容され、弁体2の回転によって弁体2の弁体シ−ト2Aが弁箱1の内面、詳しくは弁箱シート1Aに接離して開閉を行うように構成されている。なお、弁箱1の内面は一様な内径を有して軸線C1方向にのび、その断面形状は正円形を呈している。
このように構成されたバタフライ弁では、弁体2を図6の実線で示す全閉位置から二点鎖線で示す全開位置にかけて時計まわりに回転させると、弁体2の回転角の拡大に伴って弁箱1の弁箱シート1Aと弁体2の弁体シ−ト2Aの回転軌跡上の間隔が大きくなり、流体の流下断面積が拡大されて流量を増大させることができる。また、二点鎖線で示す全開位置から実線で示す全閉位置にかけて反時計まわりに回転させると、弁体2の回転角の縮小に伴って弁箱1の弁箱シート1Aと弁体2の弁体シ−ト2Aの回転軌跡上の間隔が小さくなり、流体の流下断面積が縮小されて流量を減少もしくは0にすることができる。したがって、弁体2を回転角0度の実線で示す全閉位置に位置決めした流量0の状態から、回転角90度の二点鎖線で示す全開位置に位置決めした最大流量の範囲内で弁体の回転角に応じて流量を調整することができる。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−213622号公報(図4)
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、給水配管系4内の流体Fの圧力が高い場合に、弁体2を急閉すると、流体Fの流速に急激な変化が起こり、激しい圧力上昇を生じて、ウオータハンマー(水撃)が発生する。つまり、図6の二点鎖線で示す全開位置にある弁体2を、実線で示す全閉位置にかけて反時計まわりに約90度回転させるのに際して、一点鎖線で示す開度(θ)が約30度以内小開度領域での弁閉速度が早い(高い)と、急激な差圧増加によりウオータハンマーが発生する。
【0005】
したがって、口径や仕様が決定されているバタフライ弁や他の回転型の弁でウオータハンマーを防止するためには、前記開度(θ)が約30度以内の小開度領域での弁体2の弁閉速度を人為的に遅く(低く)する処置を講じる必要があった。
【0006】
一方、弁体2の開閉は、一般に、弁棒3に連結された弁の開閉操作機の出力によって行われる。従来の弁の開閉操作機として、たとえば、図7および図8に示すものが知られている。これら図7,図8において、弁の開閉操作機5は、弁の開閉操作力が入力される入力軸50と、この入力軸50と同時に回転して前記開閉操作力を出力するとともに、カップリング6を介して弁棒3に同時回転可能に連結された出力軸51と、入力軸50と出力軸51の間に介設されて入力軸50の回転操作力を出力軸51に伝達する動力伝達手段7とを備え、この動力伝達手段7は、入力軸50に設けたウオーム70と、出力軸51に設けられてウオーム70と噛み合うウオームホイール71とを備え、これらはケーシング8に収容して回転自在に支持してある。
【0007】
今、図6の弁体2が実線で示す全閉位置にある状態で、弁の開閉操作力により、図7,図8に示す弁の開閉操作機5の入力軸50を弁開方向に回転させると、この回転はウオーム70→ウオームホイール71→出力軸51→のカップリング6の経路で弁棒3に伝達され、弁棒3を弁開方向に回転させて、弁体2を図6の二点鎖線で示す全開位置に回転させることができる。反対に、図6の弁体2が二点鎖線で示す全開位置にある状態で、弁の開閉操作力により、図7,図8に示す弁の開閉操作機5の入力軸50を弁閉方向に回転させると、この回転はウオーム70→ウオームホイール71→出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達され、弁棒3を弁閉方向に回転させて、弁体2を図6の実線で示す全閉位置に回転させることができる。
【0008】
したがって、人力により入力軸50に弁の開閉操作力が入力される手動式の弁の開閉操作機5であれば、開度(θ)が約30度以内の小開度領域での弁体2の弁閉速度を人為的に遅く(低く)する処置を講じて、ウオータハンマーを防止することができる。ところが、電動機(図示省略)により入力軸50に弁の開閉操作力が入力される自動式の弁の開閉操作機5であれば、弁体2の開度領域の如何にかかわらず開閉速度は一定であるため、小開度領域での弁体2の弁閉速度を小開度領域以外の領域の弁閉速度よりも自動的に遅く(低く)することができず、ウオータハンマーを防止することができなかった。
【0009】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、小開度領域での弁体の弁閉速度を小開度領域以外の領域の弁閉速度よりも自動的に遅くして、ウオータハンマーを防止することができる弁の開閉操作機を提供することを目的としている。
【0010】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る弁の開閉操作機は、弁箱の内部に回転自在に収容されて該弁箱の内部を弁閉・弁開する弁体に同時回転可能に取付けた弁棒を、その軸まわりに回転駆動する弁の開閉操作機において、弁の開閉操作力が入力される入力軸と、この入力軸と同時に回転して前記開閉操作力を出力するとともに、前記弁棒に同時回転可能に連結された出力軸と、前記入力軸と出力軸の間に介設されて入力軸の回転操作力を出力軸に伝達する動力伝達手段とを備え、この動力伝達手段が前記弁体の小開度領域での開閉速度を小開度領域以外の領域の開閉速度よりも低下させて伝達できるように構成されていることを特徴としている。
【0011】
本発明によれば、入力軸の回転操作力を出力軸に伝達する動力伝達手段が弁体の小開度領域での開閉速度を小開度領域以外の領域の開閉速度よりも低下させるように構成されているので、小開度領域での弁体の開閉速度が小開度領域以外の領域の開閉速度よりも自動的に遅くなる。すなわち、小開度領域での弁体の弁閉速度を小開度領域以外の領域の弁閉速度よりも遅くすることにより、ウオータハンマーを防止することができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、前記従来例と同一または相当部分には、同一符号を付して説明する。
図1は本発明の一実施の形態を示す正面図、図2は図1の平面図である。これらの図において、弁の開閉操作機5は、弁の開閉操作力が入力される入力軸50と、この入力軸50と同時に回転して前記開閉操作力を出力するとともに、カップリング6を介して弁棒3に同時回転可能に連結された出力軸51と、入力軸50と出力軸51の間に介設されて入力軸50の回転操作力を出力軸51に伝達する動力伝達手段7とを備えている。
【0013】
動力伝達手段7は、入力軸50に設けたウオーム70と、出力軸51に設けられてウオーム70と噛み合うゼネバウオームホイール71と、出力軸51に平行な中間軸72に設けられてウオーム70と噛み合うウオームホイール73と、中間軸72に設けた中間小歯車74と、この中間小歯車74と噛み合い可能に出力軸51に設けたゼネバ大歯車75とを備え、これらはケーシング8に収容して回転自在に支持してある。また、入力軸50は図示されていない電動機によって回転駆動される。
【0014】
前記構成において、図6の弁体2が実線で示す全閉位置にある状態では、図2のように、弁の開閉操作機5における動力伝達手段7のゼネバウオームホイール71はウオーム70と噛み合わず、ゼネバ大歯車75が中間小歯車74と噛み合っている。電動機(図示省略)による弁の開閉操作力で、図1,図2に示す弁の開閉操作機5の入力軸50を弁開方向に回転させると、この回転はウオーム70→ウオームホイール73→中間軸72→中間小歯車74→ゼネバ大歯車75→出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達され、ウオームホイール73、中間小歯車74、ゼネバ大歯車75、出力軸51およびゼネバウオームホイール71はそれぞれ図2の実線矢印の方向に回転を開始し、この回転が出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達されて弁棒3を弁開方向に回転させる。
【0015】
ゼネバ大歯車75と中間小歯車74との歯車比を大きく設定して減速機構を構成しているので、ゼネバ大歯車75が中間小歯車74と噛み合っている間、つまり、ゼネバ大歯車75が図2の位置から図3の位置までたとえば約30度の回転角で回転して、図6の実線で示す弁体2を一点鎖線で示す開度(θ=約30度)で弁開させる間の弁開速度は遅く(低く)抑えられる。
【0016】
弁体2が図6の一点鎖線で示す位置まで弁開し、かつ弁の開閉操作機5が図3の状態で、弁の開閉操作機5の入力軸50をさらに弁開方向に回転させると、この回転はウオーム70→ゼネバウオームホイール71→出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達され、ゼネバウオームホイール71および出力軸51はそれぞれ図3の実線矢印の方向に回転し(同時にウオームホイール73と中間小歯車74も実線矢印の方向に回転する)、この回転が出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達されて、弁体2を定常の弁開速度で図6の二点鎖線で示す全開位置まで弁開させる。
【0017】
図6の弁体2が二点鎖線で示す全開位置にある状態では、図4のように、弁の開閉操作機5における動力伝達手段7のゼネバ大歯車75は中間小歯車74と噛み合わず、ゼネバウオームホイール71がウオーム70と噛み合っている。電動機9による弁の開閉操作力で、図4に示す弁の開閉操作機5の入力軸50を弁閉方向に回転させると、ウオームホイール73、中間軸72、中間小歯車74およびゼネバウオームホイール71、出力軸51、ゼネバ大歯車75はそれぞれ図4の破線矢印の方向に逆回転を開始し、この逆回転が出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達されて、弁体2を定常の弁閉速度で図6の一点鎖線で示す開度(θ=約30度)まで弁閉させる。
【0018】
弁体2が図6の一点鎖線で示す位置まで弁閉し、かつ弁の開閉操作機5が図3の状態で、弁の開閉操作機5の入力軸50をさらに弁閉方向に逆回転させると、この逆回転はウオーム70→ウオームホイール73→中間軸72→中間小歯車74→ゼネバ大歯車75→出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達され、ウオームホイール73、中間軸72、中間小歯車74およびゼネバウオームホイール71、出力軸51、ゼネバ大歯車75をそれぞれ図3の破線矢印の方向に逆回転させ、この逆回転が出力軸51→カップリング6の経路で弁棒3に伝達されて弁棒3を弁閉方向に逆回転させる。
【0019】
ゼネバ大歯車75と中間小歯車74との歯車比を大きく設定して減速機構を構成しているので、ゼネバ大歯車75が図3の位置から図2の位置までたとえば約30度の回転角で逆回転して、図6の一点鎖線で示す弁体2を実線で示す全閉位置まで弁閉させる間の弁閉速度は遅く(低く)抑えられる。
【0020】
すなわち、本発明によれば、弁体2の開度が0度からたとえば約30度以内の小開度領域での弁体2の弁閉速度がそれ以外の領域の弁閉速度よりも自動的に遅くなるので、ウオータハンマーを確実に防止することができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の弁の開閉操作機は構成されているので、以下のような格別の効果を奏する。
【0022】
すなわち、入力軸の回転操作力を出力軸に伝達する動力伝達手段が弁体の小開度領域での開閉速度を小開度領域以外の領域の開閉速度よりも低下させるように構成されていることにより、小開度領域での弁体の弁閉速度をそれ以外の領域以外の領域の弁閉速度よりも自動的に遅くして、ウオータハンマーを確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態を示す正面図である。
【図2】図1の平面図であり弁体が全閉位置にある時の平面図である。
【図3】弁体が小開度領域とそれ以外の開度領域との境界位置にある時の平面図である。
【図4】弁体が全開位置にある時の平面図である。
【図5】本発明が適用されるバタフライ弁の正面図である。
【図6】図5のA−A線断面図である。弁の開閉操作機
【図7】従来の弁の開閉操作機の一例を示す正面図である。
【図8】図7の平面図である。
【符号の説明】
1 弁箱
2 弁体
3 弁棒
5 弁の開閉操作機
7 動力伝達手段
50 入力軸
51 出力軸[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a valve opening / closing operation device, and more particularly to a valve opening / closing operation device designed to automatically prevent water hammer.
[0002]
[Prior art]
BACKGROUND ART Conventionally, for example, there is a butterfly valve which is frequently used in a water supply piping system for water supply, industrial water, agricultural water, and the like (for example, see Patent Document 1). As shown in FIGS. 5 and 6, such a butterfly valve includes a
In the butterfly valve configured as described above, when the
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-213622 (FIG. 4)
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when the pressure of the fluid F in the water supply piping system 4 is high, if the
[0005]
Therefore, in order to prevent water hammer with a butterfly valve or other rotary type valve whose diameter and specifications are determined, the
[0006]
On the other hand, opening and closing of the
[0007]
Now, with the
[0008]
Therefore, in the case of a manual valve opening /
[0009]
The present invention has been made in view of such circumstances, and automatically reduces a valve closing speed of a valve body in a small opening region to a valve closing speed in a region other than the small opening region, thereby providing water. It is an object of the present invention to provide a valve opening / closing device capable of preventing a hammer.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a valve opening / closing device according to the present invention is rotatably housed in a valve box, and is simultaneously rotatably mounted on a valve body for closing and opening the inside of the valve box. In a valve opening / closing device that rotationally drives the valve stem around its axis, an input shaft to which a valve opening / closing operation force is input, and the input shaft rotates simultaneously to output the opening / closing operation force, An output shaft connected to the valve shaft so as to be rotatable at the same time; and a power transmission unit interposed between the input shaft and the output shaft to transmit a rotational operation force of the input shaft to the output shaft. Is characterized in that the opening and closing speed of the valve element in the small opening region is made lower than the opening and closing speed of the region other than the small opening region so that the transmission can be performed.
[0011]
According to the present invention, the power transmission means for transmitting the rotational operating force of the input shaft to the output shaft reduces the opening / closing speed of the valve body in the small opening region to be lower than the opening / closing speed in the region other than the small opening region. With this configuration, the opening / closing speed of the valve body in the small opening region is automatically lower than the opening / closing speed in the region other than the small opening region. That is, the water hammer can be prevented by setting the valve closing speed of the valve body in the small opening region to be lower than the valve closing speed in the region other than the small opening region.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. The same or corresponding parts as those of the conventional example are denoted by the same reference numerals and described.
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a plan view of FIG. In these figures, a valve opening /
[0013]
The power transmission means 7 includes a
[0014]
In the above configuration, in a state where the
[0015]
Since the speed reduction mechanism is configured by setting the gear ratio between the Geneva
[0016]
When the
[0017]
In the state where the
[0018]
When the
[0019]
Since the speed reduction mechanism is configured by setting the gear ratio between the Geneva
[0020]
That is, according to the present invention, the valve closing speed of the
[0021]
【The invention's effect】
As described above, since the valve opening / closing operating device of the present invention is configured, the following special effects can be obtained.
[0022]
That is, the power transmission means for transmitting the rotational operation force of the input shaft to the output shaft is configured to lower the opening / closing speed of the valve body in the small opening region than the opening / closing speed in regions other than the small opening region. Thus, the valve closing speed of the valve body in the small opening degree region is automatically made lower than the valve closing speed in the region other than the other region, and the water hammer can be reliably prevented.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a plan view of FIG. 1 when the valve body is at a fully closed position.
FIG. 3 is a plan view when a valve body is at a boundary position between a small opening area and other opening areas.
FIG. 4 is a plan view when the valve element is at a fully open position.
FIG. 5 is a front view of a butterfly valve to which the present invention is applied.
FIG. 6 is a sectional view taken along line AA of FIG. 5; FIG. 7 is a front view showing an example of a conventional valve opening / closing device.
FIG. 8 is a plan view of FIG. 7;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002262617A JP2004100804A (en) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | Valve opening/closing machine |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2002262617A JP2004100804A (en) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | Valve opening/closing machine |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2004100804A true JP2004100804A (en) | 2004-04-02 |
Family
ID=32262620
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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JP2002262617A Pending JP2004100804A (en) | 2002-09-09 | 2002-09-09 | Valve opening/closing machine |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2004100804A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105114649A (en) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 吴忠仪表有限责任公司 | Double-orientation adjusting structure |
-
2002
- 2002-09-09 JP JP2002262617A patent/JP2004100804A/en active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN105114649A (en) * | 2015-09-16 | 2015-12-02 | 吴忠仪表有限责任公司 | Double-orientation adjusting structure |
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Legal Events
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