JP2022142870A

JP2022142870A - スリーブ弁

Info

Publication number: JP2022142870A
Application number: JP2021043114A
Authority: JP
Inventors: 圭佑松原; Keisuke Matsubara
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2021-03-17
Filing date: 2021-03-17
Publication date: 2022-10-03

Abstract

【課題】許容流速を高めて、弁口径を小さくすることができるスリーブ弁を提供する。【解決手段】流体が流入する入口管１に接続された筒状のバルブボディ２の周壁にノズル３が穿設され、バルブボディ２の内周側に筒状のゲート４が嵌められ、ゲート４に弁棒５が連結され、弁棒５の押引によりゲート４がバルブボディ２に対して摺動し、ノズル３がゲート４で開閉されて、ノズル３からの流体の流出量が調整されるスリーブ弁において、弁棒５がバルブボディ２の外側に配置され、バルブボディ２に連続しゲート４が摺接する直管部６には、管軸方向に延びるスロット状のガイド穴７が形成され、ゲート４の外周には、径方向に突出する連結突部８が設けられ、連結突部８は、ゲート４のバルブボディ２に対する摺動時にガイド穴７に沿って移動するように、直管部６の外側へガイド穴７を貫通し、連結突部８に弁棒５が結合されているものとする。【選択図】図１

Description

この発明は、ダム放流設備、水道、化学プラント等において、水をはじめとした流体の運搬ラインに使用されるサブマージド型のスリーブ弁に関するものである。

一般に、上記各種設備の放流弁として、図４に示すようなサブマージド型のスリーブ弁が使用されている。このスリーブ弁は、流体が流入するエルボの入口管５１に接続された筒状のバルブボディ５２の周壁に多数のノズル５３が穿設され、バルブボディ５２の内周側に筒状のゲート５４が嵌められ、ゲート５４にバルブボディ５２の内側に位置する弁棒５５が連結された構成となっている。

そして、弁棒５５は、入口管５１の周壁を貫通して図示しないゲート開閉機構に連結され、ゲート開閉機構で操作される弁棒５５の押引により、ゲート５４がバルブボディ５２に対して摺動し、これに伴いノズル５３がゲート５４で開閉されて、流体の流出量が調整される（例えば、下記特許文献１（第１図）参照）。

また、下記特許文献２には、図５に示すようなスリーブ弁が記載されている。このスリーブ弁は、流体が流入するエルボの入口管６１に接続された筒状のバルブボディ６２の下部に開口部６３が設けられ、バルブボディ６２の外周側に筒状のゲート６４が嵌められ、ゲート６４にバルブボディ６２の外側に位置する弁棒６５が連結され、バルブボディ６２の末端に円錐状のコーン６６が設置された構成となっている。

そして、弁棒６５は、流路の外側に沿ってゲート開閉機構６７に連結され、ゲート開閉機構６７で操作される弁棒６５の押引により、ゲート６４がバルブボディ６２に対して摺動し、これに伴い開口部６３がゲート６４で開閉されて、流体の流出量が調整される。

実開昭５３－９３７３３号公報特開２００４－３４６９９６号公報

しかしながら、図４に示されたスリーブ弁のように、弁棒５５がバルブボディ５２の内側に配置されたものでは、流体が弁棒５５を通過する際、弁棒５５の表面に沿ってスムーズに流れないので、弁棒５５の周囲に渦が発生しやすく、局所的に圧力降下が生じる。

また、ゲート５４の角張った上流側及び下流側の端部でも、流体の流入及び流出時に渦が発生しやすく、入口管５１の曲管部で偏流が生じて圧力降下が起こることもある。

そして、流速が速くなるに従い圧力降下が激しくなり、振動や騒音、キャビテーションが発生する恐れがあることから、その対策として、弁口径を大きく設定し、流速を許容値まで低下させる必要がある。

また、図５に示されたスリーブ弁のように、弁棒６５がバルブボディ６２の外側に配置されたものでも、ゲート６４がバルブボディ６２の外周側に嵌められている場合、開口部６３の付近でキャビテーションが発生し、ゲート６４が壊食を受ける恐れがある。

そこで、この発明は、許容流速を高めて、弁口径を小さくすることができるスリーブ弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するため、この発明は、流体が流入する入口管に接続された筒状のバルブボディの周壁にノズルが穿設され、前記バルブボディの内周側に筒状のゲートが嵌められ、前記ゲートに弁棒が連結され、
前記弁棒の押引により前記ゲートが前記バルブボディに対して摺動し、これに伴い前記ノズルが前記ゲートで開閉されて、前記ノズルからの流体の流出量が調整されるスリーブ弁において、
前記弁棒が前記バルブボディの外側に配置され、前記バルブボディに連続し前記ゲートが摺接する直管部には、管軸方向に延びるスロット状のガイド穴が形成され、前記ゲートの外周には、径方向に突出する連結突部が設けられ、
前記連結突部は、前記ゲートの前記バルブボディに対する摺動時に前記ガイド穴に沿って移動するように、前記直管部の外側へ前記ガイド穴を貫通し、前記連結突部に前記弁棒が結合されているものとしたのである。

また、前記ゲートと前記直管部との間は、前記ガイド穴の両端を挟む位置に設けられたシール部材でシールされているものとしたのである。

また、前記ゲートの上流側と下流側の端部には、流線形にするためのテーパー面が形成されているものとしたのである。

さらに、前記入口管の曲管部の内部に、流路に沿って湾曲する案内羽が設けられているものとしたのである。

この発明に係るスリーブ弁では、バルブボディの内周側にゲートが嵌合しており、バルブボディの外側に弁棒が配置されていることから、弁内及びノズルの付近における流体の渦の発生が抑制される。

また、ゲートの上流側と下流側の端部にそれぞれテーパー面を形成したことにより、弁内における渦の発生の抑制効果が向上する。

さらに、入口管の曲管部の内部に流路に沿って湾曲する案内羽を設けたことにより、偏流が抑制されて、圧力降下が低減される。

そして、これらの構成上の特徴により、振動や騒音、キャビテーションが生じにくくなるので、流速の許容値を高めて、弁口径を小さくすることができる。

なお、上記特徴のうち、少なくともいずれかの特徴を備えていれば、流体の渦の発生が抑制され、キャビテーションが生じにくくなる効果を得ることができる。

この発明の実施形態に係るスリーブ弁の全体の外観を示す斜視図同上のゲート部分を示す拡大縦断正面図同上の案内羽の配置を示す全体縦断側面図従来の内弁棒型スリーブ弁を示す全体縦断側面図同上の外弁棒型スリーブ弁を示す全体外観側面図

以下、この発明の実施形態を図１乃至図３に基づいて説明する。

このスリーブ弁は、流体が流入するエルボの入口管１に接続された円筒状で有底のバルブボディ２の周壁に多数のノズル３が設けられ、バルブボディ２の内周側に円筒状のゲート４が嵌められ、ゲート４に２本の弁棒５が連結された構成となっている。

弁棒５は、バルブボディ２の外側の対称位置に配置され、図示省略したゲート開閉機構に連結されている。

そして、ゲート開閉機構の操作に伴う弁棒５の押引により、ゲート４がバルブボディ２に対して摺動し、これに伴いノズル３がゲート４で開閉されて、ノズル３からの流体の流出量が調整される。

入口管１とバルブボディ２とは、直管部６を介して接続され、直管部６には、ゲート４が内周に摺接し、周壁に管軸方向に延びるスロット状のガイド穴７が形成されている。

ゲート４の外周には、周方向の対称位置に径方向に突出する連結突部８が設けられ、連結突部８は、ゲート４のバルブボディ２に対する摺動時に、ガイド穴７に沿って移動するように、直管部６の外側へガイド穴７を貫通している。そして、２本の弁棒５は、それぞれ対応する連結突部８に結合されている。

直管部６の内周には、連結突部８の移動端であるガイド穴７の両端を挟む位置にゴムリング等のシール部材９が設けられ、このシール部材９により、ゲート４と直管部６との間がシールされている。

また、ゲート４の上流側と下流側の端部には、それぞれ流線形にするため、テーパー面４ａ，４ｂが形成されている。テーパー面４ａは、下流側へかけて漸次縮径するものであり、テーパー面４ｂは、下流側へかけて漸次拡径するものである。これらのテーパー面４ａ，４ｂは、円錐面のほか、滑らかに内径が変化する曲面であってもよい。

また、入口管１の曲管部１ａの内部には、流路に沿って湾曲する翼型断面の案内羽１０が設けられている。

このようなスリーブ弁では、バルブボディ２の内周側にゲート４が嵌合しており、バルブボディ２の外側に弁棒５が配置されている構成上の第１の特徴により、弁内及びノズル３の付近における流体の渦の発生が抑制される。

ここで、ゲート４と直管部６との間は、ガイド穴７の両端を挟む位置に設けられたシール部材９によりシールされているので、ガイド穴７からの流体の漏れが防止される。

また、ゲート４の上流側と下流側の端部にそれぞれテーパー面４ａ，４ｂを形成した構成上の第２の特徴により、弁内における渦の発生の抑制効果が向上する。

さらに、入口管１の曲管部１ａの内部に流路に沿って湾曲する案内羽１０を設けた構成上の第３の特徴により、偏流が抑制されて、圧力降下が低減される。

これらの構成上の特徴により、上記スリーブ弁では、振動や騒音、キャビテーションが生じにくくなるので、流速の許容値を高めて、弁口径を小さくすることができる。

なお、上記実施形態では、直管部６が入口管１及びバルブボディ２とは別体の管になっているものを例示したが、直管部６は、入口管１及びバルブボディ２の少なくともいずれかと一体化されているものであってもよい。

また、弁棒５が２本の構成のものを例示したが、弁棒５の本数は２本に限られず、３本や４本等の複数本としてもよい。

また、構成上の第１、第２及び第３の特徴を全て備えたものを例示したが、少なくとも構成上の第１の特徴を備えていれば、流体の渦の発生が抑制され、キャビテーションが生じにくくなる効果を得ることができる。

１入口管
１ａ曲管部
２バルブボディ
３ノズル
４ゲート
４ａ，４ｂテーパー面
５弁棒
６直管部
７ガイド穴
８連結突部
９シール部材
１０案内羽

Claims

流体が流入する入口管(1)に接続された筒状のバルブボディ(2)の周壁にノズル(3)が穿設され、前記バルブボディ(2)の内周側に筒状のゲート(4)が嵌められ、前記ゲート(4)に弁棒(5)が連結され、
前記弁棒(5)の押引により前記ゲート(4)が前記バルブボディ(2)に対して摺動し、これに伴い前記ノズル(3)が前記ゲート(4)で開閉されて、前記ノズル(3)からの流体の流出量が調整されるスリーブ弁において、
前記弁棒(5)が前記バルブボディ(2)の外側に配置され、前記バルブボディ(2)に連続し前記ゲート(4)が摺接する直管部(6)には、管軸方向に延びるスロット状のガイド穴(7)が形成され、前記ゲート(4)の外周には、径方向に突出する連結突部(8)が設けられ、
前記連結突部(8)は、前記ゲート(4)の前記バルブボディ(2)に対する摺動時に前記ガイド穴(7)に沿って移動するように、前記直管部(6)の外側へ前記ガイド穴(7)を貫通し、前記連結突部(8)に前記弁棒(5)が結合されていることを特徴とするスリーブ弁。
前記ゲート(4)と前記直管部(6)との間は、前記ガイド穴(7)の両端を挟む位置に設けられたシール部材(9)でシールされていることを特徴とする請求項１に記載のスリーブ弁。
前記ゲート(4)の上流側と下流側の端部には、流線形にするためのテーパー面(4a,4b)が形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスリーブ弁。
前記入口管(1)の曲管部(1a)の内部に、流路に沿って湾曲する案内羽(10)が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか記載のスリーブ弁。