JP2019060380A

JP2019060380A - 仕切弁

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Publication number: JP2019060380A
Application number: JP2017184257A
Authority: JP
Inventors: 森村　克; Katsu Morimura; 克森村; 良介根路銘; Ryosuke Nejime
Original assignee: Kubota Corp
Current assignee: Kubota Corp
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2017-09-26
Publication date: 2019-04-18
Anticipated expiration: 2037-09-26
Also published as: JP6963952B2

Abstract

【課題】弁箱に外力が作用して歪等が生じても、止水性を維持することができるとともに、弁体の損傷を防止することが可能な仕切弁を提供する。【解決手段】一対の弁箱シートが弁箱内に備えられ、閉位置において弁箱シートに圧接する一対の弁体シート４３，４４が弁体１２に設けられ、弁体１２は、一方の弁体シート４３を備えた一方の弁板部４６と、他方の弁体シート４４を備えた他方の弁板部４７と、両弁板部４６，４７間に設けられた接続部４８とを有し、一方の弁板部４６と他方の弁板部４７との間に、弁体１２の外周に開放された間隙５５が形成され、弁体１２の径方向における接続部４８の断面積がいずれか片方の弁体シート４３，４４で囲まれた平面の面積の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されている。【選択図】図７

Description

本発明は、弁体シートと弁箱シートを有する仕切弁に関する。

従来、この種の仕切弁としては、例えば図１７，図１８に示すように、弁箱１０１と、弁棒１０２と、弁箱１０１内に設けられたガイド溝に案内されて上下動する弁体１０４とを有するものがある。弁箱１０１は、両端に形成された開口部１０５と、両開口部１０５間に連通する弁箱流路１０６と、弁体収容室１０７とを有している。弁体収容室１０７は弁体１０４が開方向Ｏへ移動するための内部空間１０８を有している。

弁体１０４は、ねじこま１０９を介して弁棒１０２に結合されており、弁棒１０２の回転により上下に移動する。

弁箱流路１０６の流路軸心方向Ａにおいて相対向する一対の弁箱シート１１０ａ，１１０ｂが弁箱１０１内に備えられている。また、閉位置Ｐｓにおいて弁箱シート１１０ａ，１１０ｂに圧接する一対の弁体シート１１２ａ，１１２ｂが弁体１０４に設けられている。

弁体１０４は、一方の弁体シート１１２ａを備えた一方の仕切り壁１１４ａと、他方の弁体シート１１２ｂを備えた他方の仕切り壁１１４ｂと、両仕切り壁１１４ａ，１１４ｂ間に設けられた連結壁１１５とを有している。一方の仕切り壁１１４ａと他方の仕切り壁１１４ｂとの間には、弁体１０４の外周に開放された間隙１１６が形成されている。

これによると、図１７に示すように、弁体１０４を閉位置Ｐｓまで下降させることにより、一方の弁体シート１１２ａが一方の弁箱シート１１０ａに圧接し、他方の弁体シート１１２ｂが他方の弁箱シート１１０ｂに圧接して、弁箱流路１０６が弁体１０４で遮断される。

この状態で弁箱１０１に外力が作用し、弁箱１０１に歪等が生じて弁箱シート１１０ａ，１１０ｂが変形しても、連結壁１１５の部位において弁体１０４の剛性を低下させているため、連結壁１１５が曲げ変形することによって弁箱１０１の歪を吸収し、これにより、弁体シート１１２ａ，１１２ｂが弁箱シート１１０ａ，１１０ｂに追従して変形し、弁体シート１１２ａ，１１２ｂと弁箱シート１１０ａ，１１０ｂとの間に隙間が発生するのを防止して、止水性を維持することができる。

尚、上記のような仕切弁は例えば下記特許文献１に記載されている。

特開２０００−２８０１２

しかしながら上記の従来形式では、弁体１０４の連結壁１１５の断面積が狭いほど弁体１０４の剛性が低下して変形し易くなるが、その分、弁体１０４の強度が低下するため、例えば地震等によって通常では考えられないような大きな外力が弁箱１０１に作用して弁箱１０１に歪が生じた場合、弁体１０４の強度が不足して、弁体１０４が連結壁１１５の部位で損傷する虞がある。

本発明は、弁箱に外力が作用して歪等が生じても、止水性を維持することができるとともに、弁体の損傷を防止することが可能な仕切弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本第１発明は、弁箱内に弁体を備えた仕切弁であって、
弁箱は、両端に形成された開口部と、両開口部間に連通する弁箱流路と、弁体収容室とを有し、
弁体収容室は弁体が開方向へ移動するための内部空間を有し、
内部空間は弁箱流路から弁体の開方向へ連通しており、
弁箱流路の流路軸心方向において相対向する一対の弁箱シートが弁箱内に備えられ、
閉位置において弁箱シートに圧接する一対の弁体シートが弁体に設けられ、
弁体は、一方の弁体シートを備えた一方の弁板部と、他方の弁体シートを備えた他方の弁板部と、両弁板部間に設けられた接続部とを有し、
一方の弁板部と他方の弁板部との間に、弁体の外周に開放された間隙が形成され、
弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されているものである。

これによると、弁体を閉位置まで移動させることにより、一方の弁体シートが一方の弁箱シートに圧接し、他方の弁体シートが他方の弁箱シートに圧接して、弁箱流路が弁体で遮断される。

この状態で弁箱に外力が作用し、弁箱に歪等が生じて弁箱シートが変形しても、接続部の箇所において弁体の剛性を低下させているため、接続部が変形することによって弁箱の歪を吸収し、これにより、弁体シートが弁箱シートに追従して変形し、弁体シートと弁箱シートとの間に隙間が発生するのを防止して、止水性を維持することができる。

この際、弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されているため、例えば地震等によって通常では考えられないような大きな外力が弁箱に作用して弁箱に歪が生じた場合であっても、弁体の強度が不足することはなく、弁体が接続部の箇所で損傷するのを防止することができる。

本第２発明における仕切弁は、弁体シートの中心を通り且つ開閉方向に直交する基準面から開方向側の領域に含まれる接続部の断面積が、上記基準面から閉方向側の領域に含まれる接続部の断面積よりも、狭くなるように設定されているものである。

これによると、弁体収容室の内部空間は弁箱流路から弁体の開方向へ連通しているため、弁箱は、構造上、内部空間が形成されている開方向側の部分が反対の閉方向側の部分よりも外力に対して変形し易い。このため、例えば地震等によって通常では考えられないような大きな外力が弁箱に作用して弁箱に歪が生じた場合、弁箱シートの変形量は、内部空間を有する開方向側の部分が反対の閉方向側の部分よりも大きくなる。

これに対して、上記基準面から開方向側の領域に含まれる接続部の断面積が上記基準面から閉方向側の領域に含まれる接続部の断面積よりも狭くなるように設定されているため、弁体の剛性は、上記基準面から開方向側の領域に含まれる部分が上記基準面から閉方向側の領域に含まれる部分よりも低下する。このため、弁体シートの変形可能量は上記基準面から開方向側の領域が上記基準面から閉方向側の領域よりも大きくなり、これにより、弁箱シートの開方向側の部分における変形量が反対の閉方向側の部分における変形量より大きくなっても、弁体シートは弁箱シートの変形に十分に追従して変形し、弁体シートと弁箱シートとの間に隙間が発生するのを防止することができる。

本第３発明における仕切弁は、接続部の外周部の断面形状が弁体の径方向内向きに窪んだ円弧形状であるものである。

これによると、接続部と弁板部との付け根部分に発生する局所応力が分散されるため、付け根部分の損傷を防止することができる。

本第４発明における仕切弁は、一方の弁板部と他方の弁板部との間の間隙は弁体の径方向外側ほど弁体の厚さ方向に拡大するテーパー形状に形成されているものである。

これによると、弁体の弁板部の外周縁部が変形し易くなるため、弁体シートが弁箱シートに追従して変形し易くなり、弁体シートと弁箱シートとの間に隙間が発生するのを防止することができる。

本第５発明における仕切弁は、弁箱は耐震継手を介して管に接続可能であるものである。

これによると、地震によって通常では考えられないような大きな外力が作用しても、管が弁箱から離脱するのを防止することができる。

本第６発明における仕切弁は、弁箱は両端に受口を有し、
受口は、端面に開口部を有するとともに、内部にロックリングとロックリング取付溝とを有し、
ロックリングはロックリング取付溝に嵌め込まれ、
一方の受口のロックリング取付溝の形成部分と他方の受口のロックリング取付溝の形成部分とに亘って、弁箱の外面に補強部材が設けられているものである。

これによると、地震によって管に離脱力が作用した場合、管の挿口に形成された突部が弁箱の受口内の奥側からロックリングに係合することにより、管が弁箱から離脱するのを防止することができる。

この際、上記離脱力は、突部が係合するロックリングを起点として、弁箱に作用する。このため、補強部材を一方の受口のロックリング取付溝の形成部分と他方の受口のロックリング取付溝の形成部分とに亘って設けることにより、上記離脱力に対する弁箱の強度が向上し、弁箱シートの変形量を低減することができる。

本第７発明における仕切弁は、弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の４０％以上で且つ６０％以下の範囲内又は４５％以上で且つ５５％以下の範囲内に設定されているものである。

本第８発明における仕切弁は、弁体に弁棒挿通孔が形成され、
弁棒挿通孔は接続部を貫通し、
弁棒挿通孔を含めた弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の５０％以上で且つ９５％以下の範囲内に設定されているものである。

以上のように本発明によると、弁体を閉じた状態で弁箱に外力が作用し、弁箱に歪等が生じて弁箱シートが変形しても、接続部の箇所において弁体の剛性を低下させているため、接続部が変形することによって弁箱の歪を吸収し、これにより、弁体シートが弁箱シートに追従して変形し、弁体シートと弁箱シートとの間に隙間が発生するのを防止して、止水性を維持することができる。

本発明の第１の実施の形態における仕切弁の断面図であり、弁体を閉じた状態を示す。同、仕切弁の断面図であり、弁体を開いた状態を示す。同、仕切弁の一部切欠き側面図である。同、仕切弁の一部切欠き平面図である。同、仕切弁の弁体の斜視図である。同、仕切弁の弁体の正面図である。同、仕切弁の弁体の側面図である。図６におけるＸ−Ｘ矢視図である。図７におけるＸ−Ｘ矢視図である。同、仕切弁の弁体の正面図であり、斜線部分は片方の弁体シートで囲まれた円形平面の面積を示す。同、仕切弁の弁体シートと弁箱シートとの一部拡大断面図であり、閉位置において弁体が押返方向に変形した様子を示す。同、仕切弁の弁体シートと弁箱シートとの一部拡大断面図であり、閉位置において、離脱力が作用し、弁体が押返方向とは反対方向に変形して元の形状に戻ろうとする様子を示す。本発明の第２の実施の形態における仕切弁の弁体の側面図である。本発明の第３の実施の形態における仕切弁の弁体の接続部の断面形状を示す図である。本発明の第４の実施の形態における仕切弁の弁体の接続部の断面形状を示す図である。本発明の第５の実施の形態における仕切弁の弁体の接続部の断面形状を示す図である。従来の仕切弁の断面図であり、弁体を閉じた状態を示す。図１７におけるＸ−Ｘ矢視図である。

以下、本発明における実施の形態を、図面を参照して説明する。

（第１の実施の形態）
第１の実施の形態では、図１〜図４に示すように、１は地中に埋設された配管路であり、一方の管２と他方の管３との間に仕切弁４が接続されている。仕切弁４は、弁箱１１と、弁箱１１内に設けられた弁体１２と、弁体１２を閉位置Ｐｓと開位置Ｐｏとに移動させる弁棒１３と、蓋体１４を有している。

弁箱１１と一方の管２とは一方の耐震継手１５を介して接続されている。この耐震継手１５は、弁箱１１の一端部に設けられた一方の受口１６と、一方の管２の端部に設けられた挿口５と、ロックリング１７と、ロックリングホルダ１８と、ゴム等の弾性材からなるリング状のシール部材１９と、シール部材１９を受口１６の奥方へ押圧する円環状の押輪２０と、押輪２０を受口１６の端部に連結する連結具２１と、挿口５の外周に形成された突部６とを有している。一方の管２の挿口５が弁箱１１の一方の受口１６に挿入されている。

受口１６は、端面に開口部２２を有し、内部にロックリング取付溝２３を有している。シール部材１９は、押輪２０によって受口１６の奥方へ押し込まれており、挿口５の外周面と受口１６の内周面との間に挟まれて、径方向において圧縮されている。これにより、挿口５の外周面と受口１６の内周面との間がシールされる。

尚、連結具２１は複数のＴ型ボルト２４とナット２５とを有し、押輪２０は、Ｔ型ボルト２４とナット２５とを介して、受口１６の端部フランジに連結されている。

また、ロックリング１７はロックリングホルダ１８を介してロックリング取付溝２３に嵌め込まれている。地震等によって一方の管２に離脱力Ｆが作用した場合、挿口５の突部６が受口１６の奥側からロックリング１７に係合することにより、一方の管２が弁箱１１の一方の受口１６から離脱するのを防止している。

また、弁箱１１と他方の管３とは他方の耐震継手２７を介して接続されている。他方の耐震継手２７は上記一方の耐震継手１５と同じ構成を有している。

さらに、弁箱１１は、上記受口１６を構成する円筒状の胴部３１と、胴部３１の両端（すなわち受口１６の端面）に形成された開口部２２と、胴部３１内に形成されて両開口部２２間に連通する弁箱流路３２と、弁体収容室３３とを有している。

弁体収容室３３は、角筒状の部材であり、胴部３１の上部に上向きに立設されている。弁体収容室３３は弁体１２が開方向Ｏ（上方向）へ移動するための内部空間３４を有している。内部空間３４は弁箱流路３２から弁体１２の開方向Ｏ（上方向）へ連通している。

蓋体１４は弁体収容室３３の上端部に取り付けられている。また、弁棒１３は、蓋体１４を貫通して弁体収容室３３の内部空間３４に突入した状態で、回転自在に保持されている。尚、弁棒１３は、外周面に雄ねじ３５を有し、雌ねじを有するこま部材３６に螺合している。

弁箱流路３２の流路軸心方向Ａにおいて相対向する一対の円環状の弁箱シート４０，４１が弁箱１１内に備えられている。弁箱シート４０，４１は、両弁箱シート４０，４１間の間隔が開方向Ｏ側（上側）ほど広く且つ閉方向Ｓ側（下側）ほど狭くなるように、流路軸心３７に対して僅かに傾斜している。

また、図１に示すように、閉位置Ｐｓにおいて弁箱シート４０，４１に圧接する一対の円環状の弁体シート４３，４４が弁体１２に設けられている。尚、弁箱シート４０，４１および弁体シート４３，４４はそれぞれステンレス鋼等の金属製である。

図５〜図９に示すように、弁体１２は、一方の弁体シート４３を備えた円盤状の一方の弁板部４６と、他方の弁体シート４４を備えた円盤状の他方の弁板部４７と、両弁板部４６，４７間に設けられた接続部４８と、こま部材３６を保持するホルダー部材４９，５０と、弁体１２を開閉方向Ｏ，Ｓ（上下方向）に案内するガイド５１，５２とを有している。

尚、図７に示すように、弁体１２は、側面視において、閉方向Ｓ側（下側）ほど厚さが薄くなる楔形状を有している。

一方のホルダー部材４９は一方の弁板部４６の上部に設けられ、他方のホルダー部材５０は他方の弁板部４７の上部に設けられている。こま部材３６は両方の弁板部４６，４７に嵌め込まれて弁体１２に保持されている。

また、一方のガイド５１は一方の弁板部４６の両側部に設けられ、他方のガイド５２は他方の弁板部４７の両側部に設けられている。弁箱１１内には一対の案内突部５４が設けられ、案内突部５４が一方のガイド５１と他方のガイド５２との間に挿入されている。

弁棒１３を回転させることにより、こま部材３６が弁棒１３に螺合した状態で軸心方向（上下方向）へ移動するため、こま部材３６と共に弁体１２が開閉方向Ｏ，Ｓへ移動する。この際、弁体１２はガイド５１，５２と案内突部５４とを介して開閉方向Ｏ，Ｓへ案内される。

一方の弁板部４６と他方の弁板部４７との間に、弁体１２の外周に開放された間隙５５が形成されている。また、弁体１２には、開閉方向Ｏ，Ｓ（上下方向）に貫通した弁棒挿通孔５６が形成されている。弁棒挿通孔５６は接続部４８を貫通している。図９に示すように、弁体１２の径方向における接続部４８の断面形状は、接続部４８の中心５７から所定半径ｒの円を、弁棒挿通孔５６で２つに分断した円弧形状である。

弁体１２の径方向における接続部４８の断面積Ｂ（図９の斜線で示した断面領域の面積）はいずれか片方の弁体シート４３（又は弁体シート４４）で囲まれた円形平面の面積Ｃ（図１０の斜線で示した領域の面積）の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されている。尚、上記３０％以上で且つ７０％以下という数値については、さらに望ましくは４０％以上で且つ６０％以下に設定してもよく、最適範囲として４５％以上で且つ５５％以下に設定してもよい。尚、上記各数値については、試作や実験を繰り返して得られた結果に基づくものである。
また、図９に示すように、径方向における接続部４８の中心５７は弁体シート４３，４４の中心５８よりも下位に設定されており、弁体シート４３，４４の中心５８を通り且つ開閉方向Ｏ，Ｓに直交する仮想の基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ１が、上記基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ２よりも、狭く設定されている。尚、上記接続部４８の断面積Ｂは上記断面積ｂ１と上記断面積ｂ２との和である。

また、図７，図８に示すように、接続部４８の外周部の断面形状は弁体１２の径方向内向きに窪んだ半円形状（円弧形状の一例）である。

また、図１〜図４に示すように、弁箱１１の外面には、一方の受口１６のロックリング取付溝２３の形成部分と他方の受口１６のロックリング取付溝２３の形成部分とに亘って、複数の補強部材６２〜６５（リブ）が設けられている。このうち、下面補強部材６２は弁箱１１の底部に形成され、側面補強部材６３，６４は弁箱１１の両側部に形成されている。また、上面補強部材６５は、弁箱１１の上部に形成され、弁体収容室３３によって分断されている。

以下、上記構成における作用を説明する。

弁棒１３の先端部にハンドル（図示省略）を連結し、ハンドルを操作して弁棒１３を開栓方向へ回すことにより、図２に示すように、こま部材３６と共に弁体１２が開方向Ｏ（上方）へ移動して開位置Ｐｏに達する。これにより、弁箱流路３２が開通し、流体が管２，３と仕切弁４の弁箱１１内とを流れる。この際、弁体１２は開位置Ｐｏにおいて弁体収容室３３の内部空間３４に収納され、弁棒１３が弁体１２の弁棒挿通孔５６内に挿入される。

また、ハンドルを逆方向へ操作して弁棒１３を閉栓方向へ回すことにより、図１に示すように、こま部材３６と共に弁体１２が閉方向Ｓ（下方）へ移動して閉位置Ｐｓに達する。これにより、一方の弁体シート４３が一方の弁箱シート４０に圧接し、他方の弁体シート４４が他方の弁箱シート４１に圧接して、弁箱流路３２が弁体１２で遮断される。この際、弁棒１３が弁体１２の弁棒挿通孔５６から脱抜される。

また、地震によって一方の管２に離脱力Ｆ（外力の一例）が作用した場合、一方の管２の挿口５の突部６が弁箱１１の一方の受口１６内の奥側から一方のロックリング１７に係合することにより、一方の管２が弁箱１１から離脱するのを防止することができる。

また、他方の管３に離脱力Ｆ（外力の一例）が作用した場合も同様に、他方の管３の挿口５の突部６が弁箱１１の他方の受口１６内の奥側から他方のロックリング１７に係合することにより、他方の管３が弁箱１１から離脱するのを防止することができる。

弁体１２が閉位置Ｐｓに達した状態で、上記のように地震による離脱力Ｆが弁箱１１に作用して弁箱１１に歪が生じ、一方の弁箱シート４０が変形しても、接続部４８の箇所において弁体１２の剛性を低下させているため、接続部４８が変形することによって弁箱１１の歪を吸収し、これにより、一方の弁体シート４３が一方の弁箱シート４０に追従して変形し、一方の弁体シート４３と一方の弁箱シート４０との間に隙間が発生するのを防止して、一方の弁体シート４３と一方の弁箱シート４０との間の止水性を維持することができる。

同様に、他方の弁体シート４４が他方の弁箱シート４１に追従して変形し、他方の弁体シート４４と他方の弁箱シート４１との間に隙間が発生するのを防止して、他方の弁体シート４４と他方の弁箱シート４１との間の止水性を維持することができる。

この際、弁体１２の径方向における接続部４８の断面積Ｂ（図９の斜線部分参照）がいずれか片方の弁体シート４３（又は弁体シート４４）で囲まれた円形平面の面積Ｃ（図１０の斜線部分参照）の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されているため、上記のような離脱力Ｆが弁箱１１に作用して弁箱１１に歪が生じた場合であっても、弁体１２の強度が不足することはなく、弁体１２が接続部４８の箇所で損傷するのを防止することができる。

尚、図１に示すように、弁体１２が閉位置Ｐｓに達すると、弁棒１３による押込力が、弁体１２に、閉方向Ｓ（下方向）へ作用する。このため、図１１で示すように、弁体１２が弁箱シート４０，４１から押し返される押返方向６７に僅かに変形し、閉位置Ｐｓにおいて、弁体１２は上記のように押返方向６７に変形した状態に保たれる。尚、押返方向６７と離脱力Ｆの方向とは互いに反対方向である。

この状態で地震が発生し、図１２に示すように離脱力Ｆが弁箱１１に作用することにより、一方の弁箱シート４０が離脱力Ｆの方向へ僅かに変形しても、弁体１２は予め押返方向６７に変形しているため、弁体１２が押返方向６７とは反対の方向６８に変形して元の形状に戻ろうとする。これにより、一方の弁体シート４３が一方の弁箱シート４０に追従して離脱力Ｆの方向へ変形し、一方の弁体シート４３と一方の弁箱シート４０との間に隙間が発生するのを防止することができる。

尚、上記と同様に、他方の弁箱シート４１が離脱力Ｆの方向へ僅かに変形した場合も、他方の弁体シート４４が他方の弁箱シート４１に追従して離脱力Ｆの方向へ変形し、他方の弁体シート４４と他方の弁箱シート４１との間に隙間が発生するのを防止することができる。

また、図２に示すように、弁体収容室３３の内部空間３４は弁箱流路３２から開方向Ｏ（上方向）へ連通しているため、弁箱１１は、構造上、内部空間３４が形成されている開方向Ｏ側（上側）の部分が反対の閉方向Ｓ側（下側）の部分よりも離脱力Ｆに対して変形し易い。このため、図１に示すように、離脱力Ｆが弁箱１１に作用して弁箱１１に歪が生じた場合、各弁箱シート４０，４１の変形量は、開方向Ｏ側（上側）の部分が反対の閉方向Ｓ側（下側）の部分よりも大きくなる。

これに対して、図９に示すように、接続部４８の中心５７を弁板部４６，４７の中心５８よりも下位に設定することで、基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ１が、上記基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ２よりも、狭く設定されている。これにより、弁体１２の剛性は、上記基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる部分が上記基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる部分よりも低下する。このため、各弁体シート４３，４４の変形可能量は上記基準面６０から開方向Ｏ側の領域が上記基準面６０から閉方向Ｓ側の領域よりも大きくなり、これにより、各弁箱シート４０，４１の開方向Ｏ側（上側）の部分における変形量が反対の閉方向Ｓ側（下側）の部分における変形量より大きくなっても、各弁体シート４３，４４は各弁箱シート４０，４１の変形に十分に追従して変形し、一方の弁体シート４３と一方の弁箱シート４０との間および他方の弁体シート４４と他方の弁箱シート４１との間に隙間が発生するのを防止することができる。

尚、上記弁体シート４３，４４の変形可能量とは、弁体１２が予め上記押返方向６７に変形した際の変形量に相当する。

また、図７，図８に示すように、接続部４８の外周部の断面形状は弁体１２の径方向内向きに窪んだ半円形状であるため、接続部４８と一方の弁板部４６との付け根部分に発生する局所応力および接続部４８と他方の弁板部４７との付け根部分に発生する局所応力がそれぞれ分散され、付け根部分の損傷を防止することができる。

また、上記離脱力Ｆは、各管２，３の突部６が係合するロックリング１７を起点として、弁箱１１に作用する。このため、図１〜図４に示すように、各補強部材６２〜６５を一方の受口１６のロックリング取付溝２３の形成部分と他方の受口１６のロックリング取付溝２３の形成部分とに亘って設けることにより、上記離脱力Ｆに対する弁箱１１の強度が向上し、各弁箱シート４０，４１の変形量を低減することができる。さらに、一方のロックリング取付溝２３の形成部分と一方の受口１６の端面との間および他方のロックリング取付溝２３の形成部分と他方の受口１６の端面との間に補強部材を設けることを不要にし得る。

（第２の実施の形態）
第２の実施の形態では、図１３に示すように、一方の弁板部４６と他方の弁板部４７との間の間隙５５は、弁体１２の全周にわたって、弁体１２の径方向外側ほど、弁体１２の厚さ方向Ｔに拡大するテーパー形状に形成されている。

これによると、各弁板部４６，４７の外周縁部が変形し易くなるため、各弁体シート４３，４４が各弁箱シート４０，４１に追従して変形し易くなり、一方の弁体シート４３と一方の弁箱シート４０との間および他方の弁体シート４４と他方の弁箱シート４１との間に隙間が発生するのを防止することができる。

（第３の実施の形態）
第３の実施の形態では、図１４に示すように、接続部４８の中心５７が弁体シート４３，４４の中心５８と同じ位置にあり、接続部４８の断面形状は、中心５７，５８から所定半径ｒの円を、弁棒挿通孔５６で２つに分断するとともに上部を水平に除去した円弧形状である。

これにより、共通の中心５７，５８を通り且つ開閉方向Ｏ，Ｓに直交する仮想の基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ１が、上記基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ２よりも、狭く設定される。

これによると、先述した第１の実施の形態と同様の作用および効果を得ることができる。

（第４の実施の形態）
第４の実施の形態では、先述した第３の実施の形態の変形例であり、図１５に示すように、上記基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる接続部４８の外周縁の曲率半径と上記基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる接続部４８の外周縁の曲率半径とが異なっている。

これにより、上記基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ１が、上記基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ２よりも、狭く設定される。

（第５の実施の形態）
第５の実施の形態では、弁体１２の径方向における接続部４８の断面積Ｂ（図９の斜線で示した断面領域の面積）がいずれか片方の弁体シート４３（又は弁体シート４４）で囲まれた円形平面の面積Ｃ（図１０の斜線で示した領域の面積）の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されているとともに、図１６に示すように、弁棒挿通孔５６を含めた接続部４８の断面積Ｄ（図１６の斜線で示した断面領域の面積）がいずれか片方の弁体シート４３（又は弁体シート４４）で囲まれた円形平面の面積Ｃ（図１０の斜線で示した領域の面積）の５０％以上で且つ９５％以下の範囲内に設定されている。

尚、上記５０％以上で且つ９５％以下という数値については、さらに望ましくは６５％以上で且つ９５％以下に設定してもよく、最適範囲として８０％以上で且つ９５％以下に設定してもよい。

上記各実施の形態では、弁箱１１に作用する外力の一例として、地震によって発生する離脱力Ｆを挙げたが、このような離脱力Ｆに限定されるものではない。

上記各実施の形態では、図１に示すように、弁箱１１の両端部にそれぞれ受口１６を設け、各管２，３の挿口５を弁箱１１の受口１６に挿入しているが、弁箱１１の両端部にそれぞれ挿口５を設け、弁箱１１の一方の挿口５を一方の管２に形成した受口１６に挿入し、弁箱１１の他方の挿口５を他方の管３に形成した受口１６に挿入してもよい。或いは、弁箱１１のいずれかの端部に受口１６を設け、反対側の端部に挿口５を設けてもよい。

上記各実施の形態では、開閉方向Ｏ，Ｓを上下方向にしているが、上下方向に限定するものではない。また、接続部４８の断面形状は図９，図１４，図１５に示した形状のいずれかに限定されるものではなく、基準面６０から開方向Ｏ側（上側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ１が、基準面６０から閉方向Ｓ側（下側）の領域に含まれる接続部４８の断面積ｂ２よりも、狭く設定されていればよい。

２，３管
４仕切弁
１１弁箱
１２弁体
１５，２７耐震継手
１６受口
１７ロックリング
２２開口部
２３ロックリング取付溝
３２弁箱流路
３３弁体収容室
３４内部空間
４０，４１弁箱シート
４３，４４弁体シート
４６，４７弁板部
４８接続部
５５間隙
５８弁体の中心
６０基準面
６２〜６５補強部材
Ａ流路軸心方向
Ｂ接続部の断面積
ｂ１接続部の断面積
ｂ２接続部の断面積
Ｃ円形平面の面積
Ｄ弁棒挿通孔を含めた接続部の断面積
Ｔ弁体の厚さ方向
Ｐｓ全閉位置
Ｏ開方向
Ｓ閉方向

Claims

弁箱内に弁体を備えた仕切弁であって、
弁箱は、両端に形成された開口部と、両開口部間に連通する弁箱流路と、弁体収容室とを有し、
弁体収容室は弁体が開方向へ移動するための内部空間を有し、
内部空間は弁箱流路から弁体の開方向へ連通しており、
弁箱流路の流路軸心方向において相対向する一対の弁箱シートが弁箱内に備えられ、
閉位置において弁箱シートに圧接する一対の弁体シートが弁体に設けられ、
弁体は、一方の弁体シートを備えた一方の弁板部と、他方の弁体シートを備えた他方の弁板部と、両弁板部間に設けられた接続部とを有し、
一方の弁板部と他方の弁板部との間に、弁体の外周に開放された間隙が形成され、
弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の３０％以上で且つ７０％以下の範囲内に設定されていることを特徴とする仕切弁。
弁体シートの中心を通り且つ開閉方向に直交する基準面から開方向側の領域に含まれる接続部の断面積が、上記基準面から閉方向側の領域に含まれる接続部の断面積よりも、狭くなるように設定されていることを特徴とする請求項１記載の仕切弁。
接続部の外周部の断面形状が弁体の径方向内向きに窪んだ円弧形状であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の仕切弁。
一方の弁板部と他方の弁板部との間の間隙は弁体の径方向外側ほど弁体の厚さ方向に拡大するテーパー形状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の仕切弁。
弁箱は耐震継手を介して管に接続可能であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の仕切弁。
弁箱は両端に受口を有し、
受口は、端面に開口部を有するとともに、内部にロックリングとロックリング取付溝とを有し、
ロックリングはロックリング取付溝に嵌め込まれ、
一方の受口のロックリング取付溝の形成部分と他方の受口のロックリング取付溝の形成部分とに亘って、弁箱の外面に補強部材が設けられていることを特徴とする請求項５に記載の仕切弁。
弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の４０％以上で且つ６０％以下の範囲内又は４５％以上で且つ５５％以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の仕切弁。
弁体に弁棒挿通孔が形成され、
弁棒挿通孔は接続部を貫通し、
弁棒挿通孔を含めた弁体の径方向における接続部の断面積がいずれか片方の弁体シートで囲まれた平面の面積の５０％以上で且つ９５％以下の範囲内に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の仕切弁。