JP2012082936A - 充水機能付きバタフライ弁 - Google Patents

Abstract

【課題】配管への充水時に流体を供給する充水機能付きバタフライ弁を提供する。
【解決手段】弁箱１の内周に形成された弁シール部２０と、弁棒１１を介して全閉状態で弁シール部２０と摺接する弁体１０とを有し、弁体１０の周縁部１０ａが所定の角度、回転する間、摺動可能な延設部２２が弁シール部２０から延設してあり、弁体１０の回転により延設部２２に形成の通水孔２５から充水を流す。
【選択図】図５

Description

本発明は、配管への充水時に流体を供給する充水機能付きバタフライ弁に関する。

従来、配管の敷設時における初期充水時および再充水時においては、急激な充水によって満管状態にするとウォーターハンマー等によって配管が破損することがあるので、配管の途中に設けたバタフライ弁を小開度に開栓して小流量で下流側の管路に充水していた。
しかしながら、一般的なバタフライ弁は小開度における流量制御が困難であり、定流量供給することができず、充水開始から満管状態になるまでの必要時間を予め算出することは困難であった。

この対策として、引用文献1には、弁体にディスクテール部を設け、そのディスクテール部に通水孔を形成し、弁体の開度と損失係数との関係において、通水孔から充水する際に、弁体の開度の変化に対して損失係数がほぼ一定値となる横這い領域が存在する充水機能付きバタフライ弁が開示してある。

特開２００６-２３４０７１号公報

前記バタフライ弁は、充水するために、弁体に通水孔が形成してある構造であるため、弁体を加工する必要がある。
そこで、本願は、弁体を加工するのではなく、弁箱に通水孔を形成して、同じ機能を発揮する充水機能付きバタフライ弁を提供する。

請求項１の充水機能付きバタフライ弁は、弁箱の内周に形成された弁シール部と、弁棒を介して全閉状態で弁シール部と摺接する弁体とを有している。また、弁体の周縁部が、所定の角度、回転する間、摺動可能な延設部が前記弁シール部から弁体の回転方向に延設してある。又、その延設部には、通水孔が形成してあり、前記弁体の回転により前記通水孔から充水を流す。
又、請求項２の充水機能付きバタフライ弁は、請求項１の充水機能付きバタフライ弁であって、前記弁体の周縁部が、延設部の表面に摺動している間、通水孔による充水が通過する通過面積が一定であるので、通水孔を介して流れる充水量はほぼ同じである。
又、請求項３の充水機能付きバタフライ弁は、請求項１の充水機能付きバタフライ弁であって、通水孔の平面幅が延設部の先端部に向けて幅広に形成してあるあることによって、前記弁体の周縁部が先端部に向けて回転すると、通過面積からの充水量が増大する。

本願の充水機能付きバタフライ弁は、弁箱の内周に通水孔が形成してあるので、簡便に製作できる。

充水機能付きバタフライ弁の正面断面図（図2のＣ〜Ｃ断面図）である。 充水機能付きバタフライ弁の平面断面図（図1のＡ〜Ａ断面図）である。 弁体と弁シール部の拡大図である。 図２のＢ〜Ｂ断面図である。 充水機能付きバタフライ弁の作用を説明する弁体と弁シール部および延設部の拡大図である。

本発明を図面を参照して説明する。図１は正面断面図（図２のＣ〜Ｃ断面図）、図２は平面断面図（図1のＡ〜Ａ断面図）、図３は弁体１０と弁シール部２０の拡大図、図４は図２のＢ〜Ｂ断面図、図５は作用を説明する弁体１０と弁シール部２０および延設部２２の拡大図である。尚、図1における弁体は全開時であり、図２は弁体１０が全閉状態である。又、図４は弁体がない状態の図であり、９、９は弁棒１１を取り付ける貫通孔である。

本願のバタフライ弁は適宜の材質で形成の弁箱１と弁体１０で構成され、前記弁箱１は円筒状であり、その両端にフランジ２を備え、上流側の配管（図示略）と下流側の配管（図示略）に接続される。又、弁箱１の内部には、上流側から下流側に流れる流体を停止したり、流したりする円形状の弁体１０が、弁棒１１の軸心より偏心して回転自在に配置してある。
尚、前記弁棒１１は弁箱１の下部に設けてあるパッキン１２、軸受け体１３、受けフランジ１４等で構成の軸受け部で支持される一方、前記弁棒１１は弁箱１に取り付けてあるパッキン６で嵌挿され、弁箱１に形成のフランジ５とフランジ７を介して、操作端として弁箱１から突出形成してある。

円筒状の弁箱１の内周には、前記弁体１０の周縁部１０ａと摺接して流れを全閉するゴム等の材質の弁シール部２０が形成してある。
又、前記弁箱１の左右端において、弁シール部２０から弁体１０の回転方向に、即ち、片方は下流側方向に、もう一方は上流側方向に延設部２２がそれぞれ延設してあり、その延設部２２の表面２２ａは前記弁体１０の周縁部１０ａと所定の角度、回転する間、摺動する。
又、それらの延設部２２には、通水孔２５が、中心線を挟んで上下対称位置に形成してあり、その通水孔２５の形状は、平面視、延設部２２の表面２２ａの形状と同じ湾曲状の側面部２５ａとで幅（Ｗ）の湾曲状の四角状であり（図３参照）、その高さ（Ｈ）（図１参照）、長さ（Ｌ）（図３参照）の直方体に形成してある。
従って、回転する弁体１０の周縁部１０ａが長さ（Ｌ）の延設部２２を摺動している間において、通水孔２５を介して流れる通過面積（Ｗ×Ｈ）は一定であり、通水孔２５は、その損失係数がほぼ一定になる横ばい領域として形成されている。

次に、前記通水孔２５を用いて、充水するときの作用について、図３、図５を参照して説明する。
弁体１０の周縁部１０ａが弁シール部２０と摺接すると、上流から下流に流れる流体が停止の全閉である（図３）。
その全閉状態から弁棒１１を介して弁体１０を開方向（時計方向）に操作すると、弁体１０の周縁部１０ａは延設部２２の表面２２ａ（長さＬ）と摺動している間、通水孔２５を介して通水する通過面積（Ｗ×Ｈ）は同じであるため、ほぼ同じ充水量が流れる。

そして、更に、弁棒１１を介して弁体１０を開方向に操作すると、弁体１０の周縁部１０ａは延設部２２の先端部２２ｂから離脱して、以後の操作は充水を実施するのではなく、通常の開閉弁として作用する。

尚、前記通水孔２５は左右に形成してあるが、片方のみに形成してもよい。
また、前記通水孔２５の平面幅（Ｗ）は、弁体１０の周縁部１０ａが延設部２２の表面２２ａ（長さＬ）と摺動している間、同じであるが、例えば、延設部２２が弁シール部２０から先端部２２ｂに到るに従って、前記平面幅（Ｗ）を順次幅広に形成することによって、通水孔２５を介して通水する通過面積（Ｗ×Ｈ）は順次大きくなり、充水量を順次増加させることができる。

１ 弁箱
１０ 弁体
１０ａ 周縁部
１１ 弁棒
２０ 弁シール部
２２ 延設部
２２ａ 表面
２５ 通水孔
２５ａ 側面部

Claims (3)

1. 弁箱の内周に形成された弁シール部と、弁棒を介して全閉状態で弁シール部と摺接する弁体とを有し、
   前記弁体の周縁部が、所定の角度、回転する間、摺動可能な延設部を前記弁シール部から弁体の回転方向に延設し、
   前記延設部に通水孔を形成し、
   前記弁体の回転により前記通水孔から充水を流すことを特徴とする充水機能付きバタフライ弁。
2. 請求項１の充水機能付きバタフライ弁であって、
   前記弁体の周縁部が、延設部の表面に摺動している間、通水孔による充水が通過する通過面積が一定であることを特徴とする充水機能付きバタフライ弁。
3. 請求項１の充水機能付きバタフライ弁であって、
   通水孔の平面幅が延設部の先端部に向けて幅広に形成してあるあることによって、前記弁体の周縁部が先端部に向けて回転すると、通過面積からの充水量が増大することを特徴とする充水機能付きバタフライ弁。
   

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