JP2016183772A - バタフライ弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】弁体4は、開方向Oへ回動した際、上流側に変位する一方の弁体部14と、下流側に変位する他方の弁体部15とを有し、弁体4を中間開度にした際、一方の弁体部14と弁箱2との間の一方の隙間21の開口面積が他方の弁体部15と弁箱2との間の他方の隙間22の開口面積よりも小さい。
【選択図】図1
Description
これによると、弁体103を中間開度にした状態において、一方の弁体部104と弁箱101との間に一方の隙間110が発生するとともに、他方の弁体部105と弁箱101との間に他方の隙間111が発生し、配管112内の水113は、弁体103の上流側から一方および他方の隙間110,111を通って下流側へ流れる。この際、水113は上流側および下流側ヒダ状ガイド106,108とガイド溝107とに案内されるためキャビテーションを抑制することができる。
上記のようなバタフライ弁100は例えば下記特許文献1に記載されている。
弁体は、開方向へ回動した際、流れ方向の上流側に変位する一方の弁体部と、流れ方向の下流側に変位する他方の弁体部とを有し、
弁体を中間開度にした際、一方の弁体部と弁箱との間の一方の隙間の開口面積が他方の弁体部と弁箱との間の他方の隙間の開口面積よりも小さいものである。
これによると、一方の隙間の開口面積が他方の隙間の開口面積よりも小さくなる。
弁体は、外周部に、全閉位置において弁箱シールリングに圧接する円環状の弁体シール突部を有し、
弁体の一方の弁体部は、弁体シール突部よりも下流側において、球面状に湾曲した外周面を有し、
球面状の外周面は弁体シール突部から閉方向に所定角度の範囲で形成されているものである。
案内部は複数の山部と谷部とを交互に有する襞状に形成され、
山部と谷部との各端部は一方の弁体部の外周面に達しており、
弁体の厚さ方向における案内部の谷部の深さが山部から弁体シール突部までの厚さよりも浅いものである。
図1,図2に示すように、1は配管30に設けられるバタフライ弁であり、円筒状の弁箱2と、弁棒3を介して弁箱2内に回動自在に設けられた円盤状の弁体4とを有している。弁体4の回動軸心6(即ち弁棒3の軸心)は、弁箱2の流路軸心7に直交しており、弁箱2の流路軸心7から偏芯していない。
弁体4は、外周部に、全閉位置Psにおいて弁箱シールリング9に圧接する円環状の弁体シール突部11を有している。また、弁体4は、開方向Oへ回動した際、流れ方向Fの上流側に変位する一方の弁体部14と、流れ方向Fの下流側に変位する他方の弁体部15とを有している。
また、図1〜図3,図5,図6に示すように、一方の弁体部14は、弁体シール突部11よりも下流側において、球面状に湾曲した外周面19を有している。図3に示すように、球面状の外周面19は、回動軸心6を中心として、弁体シール突部11から閉方向Sに所定角度α(例えばα=25°)の範囲で形成されており、弁体シール突部11の外周端よりも径方向内側で且つ一方の弁体部14の上流側の周縁部14aよりも径方向外側にある。
図1,図2に示すように、弁体4を中間開度にした場合、配管30内の水(流体の一例)は、流れ方向Fにおける弁体4の上流側から一方および他方の隙間21,22を通って下流側へ流れる。この際、水が一方の弁体部14のガイド溝17に案内されるため、一方の弁体部14の下流側面付近で発生する渦流が抑制され、キャビテーションの発生を抑制することができる。
上記表2の解析条件の欄に記載した差圧は弁体4の中心から上流側に4D離れた位置の圧力と下流側に2D離れた位置の圧力との差を示す。尚、Dは配管30の口径であり、この場合はD=250mmである。また、流速は弁体4の中心から上流側に4D離れた位置の流量を配管30の管路断面積で除して求めた値であり、ある特定の地点の局部的な流速ではなく、配管30の管路を流れるときの全体的な流速を意味している。
上記実施の形態では、中間開度20〜60%の範囲において、一方の隙間21の開口面積Aを他方の隙間22の開口面積Bよりも小さく設定しているが、中間開度20〜60%の範囲に限定されるものではなく、例えば、全閉位置Psと全開位置Poとの間で、中間開度の範囲を20〜60%よりも狭く設定したり、或いは、中間開度の範囲を20〜60%よりも広く設定してもよい。
2 弁箱
4 弁体
6 回動軸心
7 流路軸心
9 弁箱シールリング
11 弁体シール突部
14 一方の弁体部
15 他方の弁体部
19 一方の弁体部の外周面
21 一方の隙間
22 他方の隙間
24 案内部
25 山部
26 谷部
29 水(流体)
A 一方の隙間の開口面積
B 他方の隙間の開口面積
D 谷部の深さ
O 開方向
Ps 全閉位置
S 閉方向
T 山部から弁体シール突部までの厚さ
α 所定角度
Claims (5)
- 弁箱内に回動自在な弁体を備えたバタフライ弁であって、
弁体は、開方向へ回動した際、流れ方向の上流側に変位する一方の弁体部と、流れ方向の下流側に変位する他方の弁体部とを有し、
弁体を中間開度にした際、一方の弁体部と弁箱との間の一方の隙間の開口面積が他方の弁体部と弁箱との間の他方の隙間の開口面積よりも小さいことを特徴とするバタフライ弁。 - 弁体を中間開度にした際、一方の隙間が他方の隙間よりも小さいことを特徴とする請求項1記載のバタフライ弁。
- 弁箱は内周部に弁箱シールリングを有し、
弁体は、外周部に、全閉位置において弁箱シールリングに圧接する円環状の弁体シール突部を有し、
弁体の一方の弁体部は、弁体シール突部よりも下流側において、球面状に湾曲した外周面を有し、
球面状の外周面は弁体シール突部から閉方向に所定角度の範囲で形成されていることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のバタフライ弁。 - 一方の弁体部の下流側の面に、一方の隙間を通過する流体を弁体の回動軸心方向へ分散させるように案内する案内部が形成され、
案内部は複数の山部と谷部とを交互に有する襞状に形成され、
山部と谷部との各端部は一方の弁体部の外周面に達しており、
弁体の厚さ方向における案内部の谷部の深さが山部から弁体シール突部までの厚さよりも浅いことを特徴とする請求項3記載のバタフライ弁。 - 弁体の回動軸心は、弁箱の流路軸心に交差しており、弁箱の流路軸心から偏芯していないことを特徴とする請求項1から請求項4のいずれか1項に記載のバタフライ弁。
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- 2015-03-27 JP JP2015065390A patent/JP6640458B2/ja active Active
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