JP2004211758A - 制御用バタフライ弁 - Google Patents
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Abstract
【課題】１台のバタフライ弁で多段減圧制御に相当する減圧作用が得られ、設備費を低減することができるとともに、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる制御用バタフライ弁を提供する。
【解決手段】弁体１が弁棒３とともに該弁棒３の軸線Ｃ２まわりに回転可能に弁箱２に収容されている。弁体１は、上側の中心ボス部１０Ａと下側の中心ボス部１０Ｂおよび中心ボス部１０Ａ，１０Ｂの両側に連続して設けた上流側弁体シート部４Ａと下流側弁体シート部４Ｂとを備えた中空状に形成されている。弁棒３は、上側弁棒３Ａと下側弁棒３Ｂとからなっている。さらに、弁箱２の内面には、上流側弁体シート部４Ａが接離する上流側弁箱シート部５Ａと、下流側弁体シート部４Ｂが接離する下流側弁箱シート部５Ｂを設けてある。
【選択図】 図３
【解決手段】弁体１が弁棒３とともに該弁棒３の軸線Ｃ２まわりに回転可能に弁箱２に収容されている。弁体１は、上側の中心ボス部１０Ａと下側の中心ボス部１０Ｂおよび中心ボス部１０Ａ，１０Ｂの両側に連続して設けた上流側弁体シート部４Ａと下流側弁体シート部４Ｂとを備えた中空状に形成されている。弁棒３は、上側弁棒３Ａと下側弁棒３Ｂとからなっている。さらに、弁箱２の内面には、上流側弁体シート部４Ａが接離する上流側弁箱シート部５Ａと、下流側弁体シート部４Ｂが接離する下流側弁箱シート部５Ｂを設けてある。
【選択図】 図３
Description
【０００１】
【発明の属する利用分野】
本発明は、制御用バタフライ弁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は、図４および図５に示すように、弁体１が筒状の弁箱２の軸線Ｃ１に直交する軸線Ｃ２を有する弁棒３に取付けられて、該弁棒３とともにその軸まわりに回転可能に弁箱２に収容され、弁体１の回転によって該弁体１外周部の弁体シート部４，４が弁箱２内面の弁箱シート部５、５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の正円形を呈して軸線Ｃ１方向にのびている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このように構成されたバタフライ弁では、弁体１を図４の実線で示す弁閉位置から仮想線で示す全開位置にかけて時計まわり（実線矢印方向）に回転させると、弁体１の回転角の拡大に伴って弁箱２の内面と弁体１の外周部の回転軌跡との間隔および弁体シート部４，４と弁箱シート部５、５との間隔が大きくなり、流体（水などの液体）の通過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、仮想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（破線矢印方向）に回転させると、弁体１の回転角の縮小に伴って弁箱２の内面と弁体１の外周部の回転軌跡との間隔および弁体シート部４，４と弁箱シート部５、５との間隔が小さくなり、流体の通過断面積が縮小されて流量を減少させ、全閉位置では流量を「０」にすることができる。したがって、弁体１を回転角０゜の実線で示す弁閉位置に位置決めした流量「０」の状態から、回転角９０゜の仮想線で示す全開位置に位置決めした流量「最大」の範囲内で弁体の回転角に応じて配管の通過流量を調整することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４０３８号公報（図５、図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記構成のバタフライ弁を制御用バタフライ弁として使用する場合がある。制御用バタフライ弁は、弁体１の開度を絞って、つまり弁体１を小開度域で弁開して流量や圧力を調整することを目的としている。ところが、弁体１の開閉による絞りによって流体圧力を調整する場合、バタフライ弁固有の特性によって決まる適正制御開度と許容キャビテーションとの関係から減圧量を大きくとることができないとされている。このため、１台の制御用バタフライ弁による減圧量が比較的小さく制限されることになる。したがって、弁箱１の入口側（上流側）と出口側（下流側）の圧力差が大きい高圧条件下では、２台以上の制御用バタフライ弁を直列に設置して多段減圧制御を行う必要があった。このため、設備費が高くなるとともに、複数台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御する制御操作が複雑になるなどの問題を有していた。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、１台のバタフライ弁で多段減圧制御に相当する減圧作用が得られ、設備費を低減することができるとともに、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる制御用バタフライ弁を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る制御用バタフライ弁は、弁体が弁箱の軸線に交差する軸線を有する弁棒とともに該弁棒の軸まわりに回転可能に弁箱に収容されているとともに、その回転によって弁体外周部の弁体シート部が弁箱内面の弁箱シート部に接離して流体の制御を行うように構成した制御用バタフライ弁において、前記弁体に弁棒から偏心した上流側弁体シート部と下流側弁体シート部が設けられ、前記弁箱内面に前記上流側弁体シート部と下流側弁体シート部の少なくともいずれか一方が接離する弁箱シート部を設けてなることを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、弁体を小開度域で弁開保持することにより、上流側弁体シート部と弁箱内面の間および下流側弁体シート部と弁箱内面の間の２箇所で絞り部が形成され、これら上流側の絞り部と下流側の絞り部の両者のそれぞれで流体を減圧して、２段減圧制御を行うことができる。また、１台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御するだけでよいことになる。
【０００９】
【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。図１は本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す横断平面図、図２は本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す縦断面図である。なお、前記図４および図５と同一もしくは相当部分には同一符号を付して説明する。
【００１０】
図１および図２において、制御用バタフライ弁は、弁体１が弁箱２の軸線Ｃ１に交差する軸線Ｃ２を有する弁棒３とともに該弁棒３の軸線Ｃ２まわりに回転可能に弁箱２に収容されている。
【００１１】
弁体１は、投影平面形状が略Ｈ字型のもので、上下方向（弁棒３の軸線Ｃ２方向）で対向する上側の中心ボス部１０Ａと下側の中心ボス部１０Ｂおよび中心ボス部１０Ａ，１０Ｂの両側（弁箱２の軸線Ｃ１方向の両側）に連続して設けた上流側弁体シート部４Ａと下流側弁体シート部４Ｂとを備えた中空状に形成されている。また、弁棒３は、上側弁棒３Ａと下側弁棒３Ｂとからなり、上側弁棒３Ａが上側の中心ボス部１０Ａに対して軸線Ｃ２まわりの同時回転を可能に取付けられ、下側弁棒３Ｂが下側の中心ボス部１０Ｂに対して軸線Ｃ２まわりの同時回転を可能に取付けられており、上側の中心ボス部１０Ａが弁箱２の上側支持部１Ａに回転自在かつ気密に支持され、下側の中心ボス部１０Ｂが弁箱２の下側支持部１Ｂに回転自在かつ気密に支持されている。さらに、弁箱２の内面には、上流側弁体シート部４Ａが接離する上流側弁箱シート部５Ａと、下流側弁体シート部４Ｂが接離する下流側弁箱シート部５Ｂを設けてある。
【００１２】
弁体１は、その回転中心（弁棒３の軸線Ｃ２）から弁箱２の軸線Ｃ１方向の一方（上流側）に所定寸法Ｌ１だけ偏心した位置に上流側弁体シート部４Ａを備え、かつ回転中心（弁棒３の軸線Ｃ２）から弁箱２の軸線Ｃ１方向の他方（下流側）に所定寸法Ｌ２だけ偏心した位置に上流側弁体シート部４Ａを備え（ただし、本実施の形態では、Ｌ１＝Ｌ２）、弁棒３は、上側弁棒３Ａと下側弁棒３Ｂに分割されて弁体１を貫通しない構造、すなわち、偏心弁構造および２本弁棒構造になっている。
【００１３】
このような構成であれば、弁体１を図３に示すように、小開度域で弁開保持することにより、上流側弁体シート部４Ａと上流側弁箱シート部５Ａの間および下流側弁体シート部４Ｂと下流側弁箱シート部５Ｂの間の２箇所で絞り部ｒ１，ｒ２が形成され、これら上流側の絞り部ｒ１と下流側の絞り部ｒ２の両者のそれぞれで流体Ｆを減圧して、２段減圧制御を行うことができるので、１台の制御用バタフライ弁によって従来の多段減圧制御に相当する大きな減圧量を得ることができる。したがって、制御用バタフライ弁の使用台数を削減して設備費を低減することができる。また、１台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御すればよいので、従来のように、複数台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御する複雑な制御操作と比較して、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる。しかも、偏心弁構造および２本弁棒構造になっていることにより、弁体１を全開した場合の流路障害が小さく、流体エネルギーの損失が少ないので、弁体１の全開または全開付近で使用する場合には、従来のバタフライ弁と略同等の流量特性が得られるので、弁体１を回転角０゜の弁閉位置に位置決めした流量「０」の状態から、回転角９０゜の全開位置に位置決めした流量「最大」の範囲内で弁体１の回転角に応じて配管の通過流量を調整することができる。
【００１４】
なお、前記実施の形態では、弁箱１の内面に弁体１の上流側弁体シート部４Ａが接離する上流側弁箱シート部５Ａと下流側弁体シート部４Ｂが接離する下流側弁箱シート部５Ｂの二つの弁箱シート部５Ａ，５Ｂを設けた構成で説明しているが、上流側弁箱シート部５Ａと下流側弁箱シート部５Ｂのいずれか一方のみを弁箱１の内面に設けた構成であっても、前記実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の制御用バタフライ弁は構成されているので、以下のような格別な効果を奏する。
【００１６】
すなわち、弁体を小開度域で弁開保持することにより、上流側弁体シート部と弁箱内面の間および下流側弁体シート部と弁箱内面の間の２箇所で絞り部が形成され、これら上流側の絞り部と下流側の絞り部の両者のそれぞれで流体を減圧して、２段減圧制御を行うことができるので、１台の制御用バタフライ弁によって従来の多段減圧制御に相当する大きな減圧量を得ることができる。したがって、制御用バタフライ弁の使用台数を削減して設備費を低減することができる。また、１台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御すればよいので、従来のように、複数台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御する複雑な制御操作と比較して、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す横断平面図である。
【図２】本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図３】小開度域で弁開保持した状態を示す横断平面図である。
【図４】従来例の横断平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１ 弁体
２ 弁箱
３ 弁棒
３Ａ 上側弁棒
３Ｂ 下側弁棒
４Ａ 上流側弁体シート部
４Ｂ 下流側弁体シート部
５Ａ 上流側弁箱シート部
５Ｂ 下流側弁箱シート部
Ｃ１ 弁箱の軸線
Ｃ２ 弁棒の軸線
【発明の属する利用分野】
本発明は、制御用バタフライ弁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は、図４および図５に示すように、弁体１が筒状の弁箱２の軸線Ｃ１に直交する軸線Ｃ２を有する弁棒３に取付けられて、該弁棒３とともにその軸まわりに回転可能に弁箱２に収容され、弁体１の回転によって該弁体１外周部の弁体シート部４，４が弁箱２内面の弁箱シート部５、５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の正円形を呈して軸線Ｃ１方向にのびている（たとえば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このように構成されたバタフライ弁では、弁体１を図４の実線で示す弁閉位置から仮想線で示す全開位置にかけて時計まわり（実線矢印方向）に回転させると、弁体１の回転角の拡大に伴って弁箱２の内面と弁体１の外周部の回転軌跡との間隔および弁体シート部４，４と弁箱シート部５、５との間隔が大きくなり、流体（水などの液体）の通過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、仮想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（破線矢印方向）に回転させると、弁体１の回転角の縮小に伴って弁箱２の内面と弁体１の外周部の回転軌跡との間隔および弁体シート部４，４と弁箱シート部５、５との間隔が小さくなり、流体の通過断面積が縮小されて流量を減少させ、全閉位置では流量を「０」にすることができる。したがって、弁体１を回転角０゜の実線で示す弁閉位置に位置決めした流量「０」の状態から、回転角９０゜の仮想線で示す全開位置に位置決めした流量「最大」の範囲内で弁体の回転角に応じて配管の通過流量を調整することができる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−４０３８号公報（図５、図６）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、前記構成のバタフライ弁を制御用バタフライ弁として使用する場合がある。制御用バタフライ弁は、弁体１の開度を絞って、つまり弁体１を小開度域で弁開して流量や圧力を調整することを目的としている。ところが、弁体１の開閉による絞りによって流体圧力を調整する場合、バタフライ弁固有の特性によって決まる適正制御開度と許容キャビテーションとの関係から減圧量を大きくとることができないとされている。このため、１台の制御用バタフライ弁による減圧量が比較的小さく制限されることになる。したがって、弁箱１の入口側（上流側）と出口側（下流側）の圧力差が大きい高圧条件下では、２台以上の制御用バタフライ弁を直列に設置して多段減圧制御を行う必要があった。このため、設備費が高くなるとともに、複数台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御する制御操作が複雑になるなどの問題を有していた。
【０００６】
本発明は、このような事情を考慮してなされたもので、１台のバタフライ弁で多段減圧制御に相当する減圧作用が得られ、設備費を低減することができるとともに、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる制御用バタフライ弁を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明に係る制御用バタフライ弁は、弁体が弁箱の軸線に交差する軸線を有する弁棒とともに該弁棒の軸まわりに回転可能に弁箱に収容されているとともに、その回転によって弁体外周部の弁体シート部が弁箱内面の弁箱シート部に接離して流体の制御を行うように構成した制御用バタフライ弁において、前記弁体に弁棒から偏心した上流側弁体シート部と下流側弁体シート部が設けられ、前記弁箱内面に前記上流側弁体シート部と下流側弁体シート部の少なくともいずれか一方が接離する弁箱シート部を設けてなることを特徴としている。
【０００８】
本発明によれば、弁体を小開度域で弁開保持することにより、上流側弁体シート部と弁箱内面の間および下流側弁体シート部と弁箱内面の間の２箇所で絞り部が形成され、これら上流側の絞り部と下流側の絞り部の両者のそれぞれで流体を減圧して、２段減圧制御を行うことができる。また、１台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御するだけでよいことになる。
【０００９】
【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。図１は本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す横断平面図、図２は本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す縦断面図である。なお、前記図４および図５と同一もしくは相当部分には同一符号を付して説明する。
【００１０】
図１および図２において、制御用バタフライ弁は、弁体１が弁箱２の軸線Ｃ１に交差する軸線Ｃ２を有する弁棒３とともに該弁棒３の軸線Ｃ２まわりに回転可能に弁箱２に収容されている。
【００１１】
弁体１は、投影平面形状が略Ｈ字型のもので、上下方向（弁棒３の軸線Ｃ２方向）で対向する上側の中心ボス部１０Ａと下側の中心ボス部１０Ｂおよび中心ボス部１０Ａ，１０Ｂの両側（弁箱２の軸線Ｃ１方向の両側）に連続して設けた上流側弁体シート部４Ａと下流側弁体シート部４Ｂとを備えた中空状に形成されている。また、弁棒３は、上側弁棒３Ａと下側弁棒３Ｂとからなり、上側弁棒３Ａが上側の中心ボス部１０Ａに対して軸線Ｃ２まわりの同時回転を可能に取付けられ、下側弁棒３Ｂが下側の中心ボス部１０Ｂに対して軸線Ｃ２まわりの同時回転を可能に取付けられており、上側の中心ボス部１０Ａが弁箱２の上側支持部１Ａに回転自在かつ気密に支持され、下側の中心ボス部１０Ｂが弁箱２の下側支持部１Ｂに回転自在かつ気密に支持されている。さらに、弁箱２の内面には、上流側弁体シート部４Ａが接離する上流側弁箱シート部５Ａと、下流側弁体シート部４Ｂが接離する下流側弁箱シート部５Ｂを設けてある。
【００１２】
弁体１は、その回転中心（弁棒３の軸線Ｃ２）から弁箱２の軸線Ｃ１方向の一方（上流側）に所定寸法Ｌ１だけ偏心した位置に上流側弁体シート部４Ａを備え、かつ回転中心（弁棒３の軸線Ｃ２）から弁箱２の軸線Ｃ１方向の他方（下流側）に所定寸法Ｌ２だけ偏心した位置に上流側弁体シート部４Ａを備え（ただし、本実施の形態では、Ｌ１＝Ｌ２）、弁棒３は、上側弁棒３Ａと下側弁棒３Ｂに分割されて弁体１を貫通しない構造、すなわち、偏心弁構造および２本弁棒構造になっている。
【００１３】
このような構成であれば、弁体１を図３に示すように、小開度域で弁開保持することにより、上流側弁体シート部４Ａと上流側弁箱シート部５Ａの間および下流側弁体シート部４Ｂと下流側弁箱シート部５Ｂの間の２箇所で絞り部ｒ１，ｒ２が形成され、これら上流側の絞り部ｒ１と下流側の絞り部ｒ２の両者のそれぞれで流体Ｆを減圧して、２段減圧制御を行うことができるので、１台の制御用バタフライ弁によって従来の多段減圧制御に相当する大きな減圧量を得ることができる。したがって、制御用バタフライ弁の使用台数を削減して設備費を低減することができる。また、１台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御すればよいので、従来のように、複数台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御する複雑な制御操作と比較して、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる。しかも、偏心弁構造および２本弁棒構造になっていることにより、弁体１を全開した場合の流路障害が小さく、流体エネルギーの損失が少ないので、弁体１の全開または全開付近で使用する場合には、従来のバタフライ弁と略同等の流量特性が得られるので、弁体１を回転角０゜の弁閉位置に位置決めした流量「０」の状態から、回転角９０゜の全開位置に位置決めした流量「最大」の範囲内で弁体１の回転角に応じて配管の通過流量を調整することができる。
【００１４】
なお、前記実施の形態では、弁箱１の内面に弁体１の上流側弁体シート部４Ａが接離する上流側弁箱シート部５Ａと下流側弁体シート部４Ｂが接離する下流側弁箱シート部５Ｂの二つの弁箱シート部５Ａ，５Ｂを設けた構成で説明しているが、上流側弁箱シート部５Ａと下流側弁箱シート部５Ｂのいずれか一方のみを弁箱１の内面に設けた構成であっても、前記実施の形態と同様の作用・効果を奏することができる。
【００１５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の制御用バタフライ弁は構成されているので、以下のような格別な効果を奏する。
【００１６】
すなわち、弁体を小開度域で弁開保持することにより、上流側弁体シート部と弁箱内面の間および下流側弁体シート部と弁箱内面の間の２箇所で絞り部が形成され、これら上流側の絞り部と下流側の絞り部の両者のそれぞれで流体を減圧して、２段減圧制御を行うことができるので、１台の制御用バタフライ弁によって従来の多段減圧制御に相当する大きな減圧量を得ることができる。したがって、制御用バタフライ弁の使用台数を削減して設備費を低減することができる。また、１台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御すればよいので、従来のように、複数台の制御用バタフライ弁を適正開度で制御する複雑な制御操作と比較して、適正開度で制御する制御操作を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す横断平面図である。
【図２】本発明に係る制御用バタフライ弁の一実施の形態を示す縦断面図である。
【図３】小開度域で弁開保持した状態を示す横断平面図である。
【図４】従来例の横断平面図である。
【図５】図４のＡ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１ 弁体
２ 弁箱
３ 弁棒
３Ａ 上側弁棒
３Ｂ 下側弁棒
４Ａ 上流側弁体シート部
４Ｂ 下流側弁体シート部
５Ａ 上流側弁箱シート部
５Ｂ 下流側弁箱シート部
Ｃ１ 弁箱の軸線
Ｃ２ 弁棒の軸線
Claims (1)
- 弁体が弁箱の軸線に交差する軸線を有する弁棒とともに該弁棒の軸線まわりに回転可能に弁箱に収容されているとともに、その回転によって弁体外周部の弁体シート部が弁箱内面の弁箱シート部に接離して流体の制御を行うように構成した制御用バタフライ弁において、前記弁体に弁棒から偏心した上流側弁体シート部と下流側弁体シート部が設けられ、前記弁箱内面に前記上流側弁体シート部と下流側弁体シート部の少なくともいずれか一方が接離する弁箱シート部を設けてなることを特徴とする制御用バタフライ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002380166A JP2004211758A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 制御用バタフライ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002380166A JP2004211758A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 制御用バタフライ弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2004211758A true JP2004211758A (ja) | 2004-07-29 |
Family
ID=32816470
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002380166A Pending JP2004211758A (ja) | 2002-12-27 | 2002-12-27 | 制御用バタフライ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2004211758A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524527A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | イーディーシー オートモーティブ，エルエルシー | サーモスタット装置および関連する方法 |
-
2002
- 2002-12-27 JP JP2002380166A patent/JP2004211758A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008524527A (ja) * | 2004-12-20 | 2008-07-10 | イーディーシー オートモーティブ，エルエルシー | サーモスタット装置および関連する方法 |
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