JP2866693B2 - バタフライ弁 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、管路に接続されて流体の圧力や流量を制御
するバタフライ弁に関する。

〔従来の技術〕 キャビテーションの分散と低騒音、低振動を実現する
バタフライ弁として、弁体の外周に整流歯を櫛状に設け
たもの、及び弁箱の内面に整流歯を設けたものが知られ
ている。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記従来のバタフライ弁は、整流歯が弁体、または弁
箱に固定した構造となっているため、所定の整流特性し
か得られず、流体の流量や圧力、或いは弁体の開度に応
じて整流状態を変えてキャビテーションをより良好に分
散し、騒音と振動を一層低くすることができない。

本発明は、整流歯の整流特性を流体の流量や圧力、或
いは弁体の開度等に応じて変え、優れた耐キャビテーシ
ョン特性を得ることができるとともに、騒音と振動を防
止することができるバタフライ弁を提供することを目的
とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために、本発明は、弁体が弁棒
を弁箱に枢支して該弁箱内に弁棒を中心に回動自在に設
けられたバタフライ弁において、外周に整流歯を備えた
可動部材を上記弁体に該弁体の半径方向に移動自在に取
り付け、上記弁棒に操作軸を弁棒に対して相対的に周方
向に回動自在に挿通し、上記可動部材と操作軸の間に、
弁棒に対する操作軸の相対的な周方向の回動で動かされ
て可動部材を弁体に対して移動させ、上記整流歯を弁体
の外周に出没させる伝動機構を設けた構成とした。

〔作用〕

弁棒と操作軸とを同一方向に同一角度回動させると、
可動部材は弁体に対して動くことなく弁体と一緒に弁棒
を中心に回動して弁箱の流路を開閉する。

操作軸を弁箱に固定したまま、弁棒の回動操作で弁体
を回動させて流路を開くと、結果的に弁棒に対して操作
軸が相対的に周方向に回動するようになるので、伝動機
構を介して可動部材が弁体の半径方向外側に移動し、整
流歯を弁体の外周に突出させる。上記の開状態において
操作軸を固定したまま、弁棒で弁体を上記とは逆の閉方
向に回動させると、弁棒に対する操作軸の相対的な周方
向の回動によって回動部材が伝動機構を介して弁体の中
心に向って移動し、整流歯を弁体の外周から引っ込め
る。

また、弁体の開状態において、弁棒を固定したまま操
作軸を周方向に回動させると、伝動機構を介して可動部
材が弁体の半径方向に移動し、整流歯の突出状態を変化
させる。

操作軸を固定した状態で弁体を回動させる場合は、整
流歯が弁体に対して自動的に動くようになるので、操作
が容易である。また、操作軸を周方向に回動させると、
整流歯の突出状態が変化するので、流体の流量や圧力に
見合う最良の整流を行ってキャビテーションを分散さ
せ、騒音と振動を防止することができる。

〔実施例〕

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもの
で、図中符号１は弁箱である。この弁箱１内には、弁箱
１を開閉する正面円形の弁体２が筒状の弁棒3,4を軸受
けに枢支して回動自在に設けられ、弁箱１の弁座受けに
設けられたゴム等の弁座に外周縁を密接させて弁箱１の
閉じる構成とされている。弁箱１の詳細構造と、図示さ
れていない軸受けや弁座等の構成は周知のものである。

弁体２の下流側（第１図で右側）の面はく字状に形成
され、また弁体２の上流側の面には、可動部材6,7が添
えられ、弁体２に固定された押え板５によって弁体２の
半径方向に移動自在に押さえられている。可動部材6,7
はその外周部に複数（図のものは10個）の整流歯6a,7a
を有し、また内端部にラック6b,7bを持つ。

また符号８は操作軸である。この操作軸８はその上端
部8aを弁棒３の上方に突出させて弁棒3,4の中心に弁棒
3,4に対して相対的に周方向に回動自在に挿入されてい
る。操作軸８はピニオン９を備え、そのピニオン９を可
動部材6,7のラック6b,7bに噛み合わせている。したがっ
て、操作軸８を弁棒3,4に対して周方向に回動させる
か、若しくは操作軸８に対して弁棒3,4を回動させる
と、ピニオン９が相対的に回動し、可動部材6,7が弁体
２に対して移動する。ピニオン９とラック6b,7bは伝動
機構を構成している。

また、符号11は弁棒３の操作機であり、弁棒３にキー
12によって結合されたウォーム歯車13と、ウォーム14と
傘歯車15を備え上記ウォーム14をウォーム歯車13に噛み
合わせて設けられた中間軸16と、該中間軸16の傘歯車15
に傘歯車17を噛み合わせて設けられた回転軸18とを主体
とする。上記ウォーム歯車13の回転面には、該ウォーム
歯車13の両端面に設けられた当接座13a,13bを当接させ
て、ウォーム歯車13、つまり弁体２の回動角度を制御す
る調整ボルト19,20がナット21,22に螺入されて設けられ
ている。回転軸18をモータ等によって回転させると、傘
歯車17,15、中間軸16、ウォーム14、ウォーム歯車13を
介して弁棒３が回動し、弁体２を回動させる。調整ボル
ト19,20は当接座13a,13bを当接させて弁体２を所定位置
に停止させる。

操作軸８の上端部8aは操作軸用操作機23に接続されて
いる。この操作軸用操作機23は、弁棒用操作機11と同様
に特に構造上の制約はなく、弁棒用操作機11と同一構成
のものを用いることができる。

次に上記のように構成された本発明に係るバタフライ
弁の作用を説明する。

第１図は可動部材6,7が弁体２の中心に寄って整流歯6
a,7aを弁体２の外周から引っ込めるとともに、弁体２が
その外周縁が弁座に密接させて弁箱１を閉じている状態
を示す。

第１図の状態から、操作軸用操作機23を動かさずに操
作軸８を弁箱１に固定したまま弁軸用操作機11を作動さ
せて弁軸3,4を第１図で時計方向に回動させると、弁体
２が時計方向に回動して弁箱１を開くとともに、弁棒3,
4に対する操作軸８の相対的な反時計方向の回動によっ
て可動部材6,7がピニオン９及びラック6b,7bを介して自
動的に弁体２の外周側に移動し、整流歯6a,7aを弁体２
の外周に突き出す（第２図参照）。このため、弁体２の
外周と弁箱１との間を通って流れる流体は整流歯6a,7a
によって整流され、キャビテーションが分散されて騒音
と振動が低減されるようになる。また弁体２の下流側の
面がく字状に形成されているため、流体の流れによって
発生するダイナミックトルク（弁体を閉じようとする
力）が減少し、中間開度における弁軸用操作機11への負
担が軽減してスムーズな操作が可能となる。

第２図の状態において、操作軸８を固定したまま弁軸
用操作機11を作動させて弁軸3,4を反時計方向に回動さ
せると、弁体２が反時計方向に回動して管理を閉じる
が、この際、弁軸3,4に対する操作軸８の相対的な時計
方向の回動で可動部材6,7がピニオン９及びラック6b,7b
を介して自動的に弁体２の中心側に移動し、整流歯6a,7
aを弁体２の外周から引っ込めて第１図の状態となる。

また、第２図の開状態において、弁軸3,4を弁軸用操
作機11で固定したまま、操作軸用操作機23を作動させて
操作軸８を時計方向に回動させると、可動部材6,7が弁
体２の中心側に移動して整流歯6a,7aの突出長さを小さ
くする。逆に操作軸８を反時計方向に回動させると、可
動部材6,7が弁体２の外周側に移動して整流歯6a,7aの突
出長さを大きくする。

操作軸８の上記操作によって整流歯6a,7aの突出長さ
を微調整し、流体の流量や圧力に合わせて整流特性を変
える。

整流歯6a,7aに引っ掛かったゴミ類を除去する場合
は、弁体２を周知のように180度回動させて逆洗で行う
が、本発明の場合、上記の逆洗以外に、第２図の開状態
で整流歯6a,7aを弁体２の外周に出没させてゴミ類を取
り除くこともできる。なお、逆洗が最初から予定されて
いる場合には、180度の回動を可能とする大形のウォー
ム歯車13が用いられる。

第６図ないし第８図は本発明の他の実施例を示す。

この実施例のバタフライ弁においては、弁体２にスリ
ット2a,2aが形成され、そのスリット2a,2aに可動部材6,
7が弁体２の半径方向に移動自在に個々に挿入されてい
る。そして、可動部材6,7は、リンク25によって操作軸
８に連結されている。リンク25はその一端をピン26で操
作軸８に取り付けられ、他端を可動部材6,7にピン27で
取り付けられており、伝動機構を構成している。この伝
動機構はピニオン９とラック6b,7bから成る前記の伝動
機構と同様に、弁棒3,4に対する操作軸８の周方向の回
動で可動部材6,7を弁体２に対して半径方向に移動させ
る。

符号24は弁体２の中心部に形成された四角形の透孔2b
を塞いでいる蓋板である。

この実施例の他の構成は第１図ないし第５図の実施例
と同一であるので、同一の参照符号を付してその説明は
省略する。

なお、本発明においては、操作軸用操作機23を省き、
操作軸８を弁箱１側に完全に固定して実施することもで
る。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明に係るバタフライ弁は、
弁体が弁棒を弁箱に枢支して該弁箱内に弁棒を中心に回
動自在に設けられたバタフライ弁において、外周に整流
歯を備えた可動部材が上記弁体に該弁体の半径方向に移
動自在に取り付けられ、上記弁棒には操作軸が弁棒に対
して相対的に周方向に回動自在に挿通され、上記可動部
材と操作軸の間に、弁棒に対する操作軸の相対的な周方
向の回動で動かされて可動部材を弁体に対して移動さ
せ、上記整流歯を弁体の外周に出没させる伝動機構が設
けられた構成とされているので、整流歯の突出長さを変
えてその整流特性を流体の流量や圧力、或いは弁体の開
度等に応じて微調整することができる。したがって優れ
た耐キャビテーション特性を得ることができ、騒音と振
動をより効果的に防止することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第５図は本発明の一実施例を示すもので、
第１図は閉状態を示す断面図、第２図は弁体を半開きに
するとともに整流歯を弁体の外周に突出させた状態を示
す断面図、第３図は可動部材の正面図、第４図は弁棒用
操作機の水平断面図、第５図は同、縦断面図である。第
６図ないし第８図は本発明の他の実施例を示すもので、
第６図は閉状態を示す断面図、第７図は弁体を半開きに
するとともに整流歯を弁体の外周に突出させた状態を示
す断面図、第８図は可動部材の正面図である。 １……弁箱、、２……弁体 3,4……弁棒、6,7……可動部材 6a,7a……整流歯、6b,7b……ラック ８……操作軸、９……ピニオン

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】弁体が弁棒を弁箱に枢支して該弁箱内に弁
   棒を中心に回動自在に設けられたバタフライ弁におい
   て、外周に整流歯を備えた可動部材が上記弁体に該弁体
   の半径方向に移動自在に取り付けられ、上記弁棒に操作
   軸が弁棒に対して相対的に周方向に回動自在に挿通さ
   れ、上記可動部材と操作軸の間に、弁棒に対する操作軸
   の相対的な周方向の回動で動かされて回動部材を弁体に
   対して移動させ、上記整流歯を弁体の外周に出没させる
   伝動機構が設けられたことを特徴とするバタフライ弁。