JP6962776B2 - Valve device - Google Patents
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Description
本発明は、バルブ装置に関するものである。 The present invention relates to a valve device.
従来より、下水中継ポンプ槽(水槽)に設置される水中ポンプ装置に付設されるバルブ装置(槽内攪拌装置)が知られている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, a valve device (in-tank stirring device) attached to a submersible pump device installed in a sewage relay pump tank (water tank) has been known (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1には、水中ポンプ装置の運転開始から一定時間が経過するまでの間、水中ポンプ装置からの噴流を開弁状態にあるバルブ装置を経由して吐出部から水槽内に吐出させ、その水槽内を攪拌するとともに、その一定時間の経過後にバルブ装置を閉弁させて、そのバルブ装置からの噴流の吐出を停止するようにした構成が開示されている。
In
具体的に、開弁時には、ボール弁がダイヤフラム上に載置された状態で弁収容部の底部に位置する一方、閉弁時には、弁収容部内に生じた負圧によりダイヤフラムが上方に偏倚し、ボール弁が弁座に着座して吐出部を閉じるようになっている。 Specifically, when the valve is opened, the ball valve is located at the bottom of the valve accommodating portion while being placed on the diaphragm, while when the valve is closed, the diaphragm is displaced upward due to the negative pressure generated in the valve accommodating portion. The ball valve sits on the valve seat and closes the discharge section.
ところで、従来のバルブ装置では、バルブの開閉動作に伴って、ボール弁が弁座に対して繰り返し衝突することで弁座が摩耗してしまい、ボール弁と弁座との密着性が悪くなるおそれがある。そのため、定期的に弁座を交換する必要があった。 By the way, in the conventional valve device, the ball valve repeatedly collides with the valve seat as the valve opens and closes, so that the valve seat is worn and the adhesion between the ball valve and the valve seat may be deteriorated. There is. Therefore, it was necessary to replace the valve seat on a regular basis.
しかしながら、弁座は、吐出部の弁収容部側に位置する上流端開口に圧入して固定されているため、弁座を取り外す作業が困難であった。 However, since the valve seat is press-fitted and fixed to the upstream end opening located on the valve accommodating portion side of the discharge portion, it is difficult to remove the valve seat.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、弁座の交換作業を容易に行うことができるバルブ装置を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a valve device capable of easily performing valve seat replacement work.
本発明は、流体の流入口及び流出口が設けられたケーシングと、該ケーシングにおける該流出口の上流側開口に設けられた弁座と、該弁座に着座して該流出口を閉じる位置と該弁座から離れて該流出口を開く位置との間で移動可能なボール弁とを備えたバルブ装置を対象とし、次のような解決手段を講じた。 In the present invention, a casing provided with a fluid inlet and outlet, a valve seat provided at the upstream opening of the outlet in the casing, and a position where the valve seat is seated and the outlet is closed. The following solutions have been taken for valve devices equipped with a ball valve that is movable from the valve seat to the position where the outlet is opened.
すなわち、第1の発明は、前記弁座は、前記流出口に着脱可能に嵌め込まれる筒状の弁体部と、該弁体部から径方向外方に張り出して前記ケーシングにおける該流出口の下流側開口の周縁部に当接するフランジ部とを有し、
前記ケーシングに着脱可能に取り付けられ、該ケーシングとの間で前記フランジ部を狭持する挟持部材と、
前記挟持部材に設けられ、前記流出口から流出した流体を前記ケーシングの外部に吐出するノズルとを備えたことを特徴とするものである。
That is, in the first invention, the valve seat has a cylindrical valve body portion that is detachably fitted into the outlet and a downstream portion of the outlet in the casing that projects radially outward from the valve body portion. It has a flange portion that abuts on the peripheral edge of the side opening, and has a flange portion.
A sandwiching member that is detachably attached to the casing and holds the flange portion between the casing and the casing.
The sandwiching member is provided with a nozzle for discharging the fluid flowing out from the outlet to the outside of the casing .
第1の発明では、ケーシングの外部から流出口に向かって弁座の弁本体が嵌め込まれ、弁座のフランジ部が流出口の周縁部に当接している。そして、フランジ部は、ケーシングと挟持部材との間で狭持されることで、弁座がケーシングに対して着脱可能に固定されている。 In the first invention, the valve body of the valve seat is fitted from the outside of the casing toward the outlet, and the flange portion of the valve seat is in contact with the peripheral edge portion of the outlet. The flange portion is sandwiched between the casing and the holding member, so that the valve seat is detachably fixed to the casing.
このような構成とすれば、挟持部材をケーシングから取り外し、流出口に嵌め込まれている弁座をケーシングの外部に引き出すことで、弁座の交換作業を容易に行うことができる。 With such a configuration, the valve seat can be easily replaced by removing the holding member from the casing and pulling out the valve seat fitted in the outlet to the outside of the casing.
また、弁座のフランジ部は、挟持部材によって挟持されているので、ボール弁が弁座に着座したときの衝撃を、フランジ部の全面に分散させて挟持部材で受け止めることができる。 Further, since the flange portion of the valve seat is sandwiched by the sandwiching member, the impact when the ball valve is seated on the valve seat can be dispersed over the entire surface of the flange portion and received by the sandwiching member.
第2の発明は、第1の発明において、
前記フランジ部よりも径方向外方で且つ前記ケーシングと前記挟持部材との間には、シール部材が挟み込まれていることを特徴とするものである。
The second invention is the first invention.
A sealing member is sandwiched between the casing and the holding member, which is radially outward from the flange portion.
第2の発明では、フランジ部よりも径方向外方で且つケーシングと挟持部材との間にシール部材を挟み込むようにしている。つまり、本発明では、ケーシングと挟持部材とを分割して弁座のフランジ部を挟持した構造となっているので、フランジ部を囲むようにシール部材を挟み込むことで分割面のシール性を高め、流体が漏れ出すのを抑えるようにしている。 In the second invention, the seal member is sandwiched between the casing and the sandwiching member at a radial direction outward from the flange portion. That is, in the present invention, the casing and the holding member are divided to sandwich the flange portion of the valve seat. Therefore, by sandwiching the sealing member so as to surround the flange portion, the sealing property of the divided surface is improved. I try to prevent the fluid from leaking out.
第3の発明は、第1又は2の発明において、The third invention is the first or second invention.
前記挟持部材は、前記ケーシングの外側から締結された締結ボルトによって該ケーシングに対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とする。The sandwiching member is detachably attached to the casing by fastening bolts fastened from the outside of the casing.
本発明によれば、挟持部材をケーシングから取り外し、流出口に嵌め込まれている弁座をケーシングの外部に引き出すことで、弁座の交換作業を容易に行うことができる。 According to the present invention, the valve seat can be easily replaced by removing the holding member from the casing and pulling out the valve seat fitted in the outlet to the outside of the casing.
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. It should be noted that the following description of the preferred embodiment is essentially merely an example and is not intended to limit the present invention, its application or its use.
図1に示すように、流入口1a及びマンホール1bを有する水槽としての下水中継ポンプ槽1には、水中ポンプ装置2が設置されている。水中ポンプ装置2には、バルブ装置10が接続されている。バルブ装置10は、水中ポンプ装置2の運転開始時にその吐出流の一部又は全部を槽内に吐出させるものであり、槽内攪拌装置として機能する。
As shown in FIG. 1, a
そして、下水中継ポンプ槽1内に流入口1aから流入した下水は、その水位が所定の運転レベル以上になると、所定の停止レベルに水位が低下するまで、水中ポンプ装置2にその運転により吸い込まれた後に固定排出管6から排出される。
Then, when the water level of the sewage flowing into the sewage
図2に示すように、水中ポンプ装置2の吐出部4は、ポンプケーシング3より側方へ突出して形成されており、この先端に着脱用接続管5が取り付けられている。
As shown in FIG. 2, the discharge portion 4 of the
〈バルブ装置について〉
図3に示すように、バルブ装置10は、水(流体)の流入口16及び流出口17が設けられたケーシング11を備えている。ケーシング11は、例えば、金属材料からなるケーシング本体12と、ケーシング本体12の下側に複数の締結ボルト40(図3では1本の締結ボルト40のみを図示)で取付固定された下カバー部13と、ケーシング本体12の上側に取付固定された保護カバー32とを有している。
<About valve device>
As shown in FIG. 3, the
下カバー部13は、ケーシング11の底壁を構成し、この底壁は、後述する下部ダイヤフラム34を底壁に沿わせて収めるべく下方へ突出した凸曲面状に形成されている。
The
また、下カバー部13における下面の周囲には、バルブ装置10を平坦面上で自立させる複数本の脚部13a(図3では1本の脚部13aのみを図示)が設けられている。また、ケーシング本体12の内部には、下カバー部13を底部とする弁収容部14が形成されている。
Further, around the lower surface of the
ケーシング本体12における一方の側壁(図3では右側の側壁)には、円筒状の流入管部15が一体に設けられている。流入管部15は、ケーシング本体12の上下方向の略中央に配設されていて、その内部には、水中ポンプ装置2から吐出された水の噴流を弁収容部14に導入する流入口16が開口している。
A cylindrical
すなわち、流入管部15の内部には、弁収容部14と連通する流入口16が形成されており、流入口16を介して水中ポンプ装置2のポンプケーシング3から弁収容部14へ噴流が流入するようになっている。また、流入管部15の上流端は、水中ポンプ装置2のポンプケーシング3に取り付けられている。
That is, an
ケーシング本体12における他方の側壁(図3では左側の側壁)には、流出口17が形成されている。流出口17は、流入口16と同じ高さ位置で対向するように、ケーシング本体12の上下方向の略中央に形成されている。流入口16から弁収容部14に流入した噴流は、流出口17を通って弁収容部14の外部に流出される。
An
ケーシング11における流出口17の上流側開口には、弁座20が設けられている。弁座20は、流出口17に着脱可能に嵌め込まれる円筒状の弁体部21と、弁体部21から径方向外方に張り出してケーシング11における流出口17の下流側開口の周縁部に当接するフランジ部22とを有する。
A
弁座20は、例えば、ケーシング本体12を構成する材料よりも硬質な材料からなる。なお、本実施形態では、後述するように、弁座20を交換容易な構成としているので、弾性変形可能なゴム材や樹脂材で弁座20を構成してもよい。弁体部21の内周側の上流側開口縁部には、上流側から下流側に向かって径方向内側に狭まるテーパー状の座面21aが設けられている。
The
ケーシング本体12における流出口17の内周面には、内側シール溝41が形成されている。内側シール溝41には、リング状の内側シール部材42が収容されている。弁体部21が流出口17に嵌め込まれた状態では、内側シール部材42が弁体部21に密着することで、ケーシング本体12の流出口17と弁体部21との隙間が塞がれている。
An
弁座20のフランジ部22は、挟持部材25によってケーシング11との間で挟持されている。挟持部材25は、締結ボルト40によってケーシング11に対して着脱可能に取り付けられている。
The
挟持部材25は、円形のリング状に形成されてフランジ部22を狭持する挟持部26と、挟持部26の下流側端部に一体に設けられた円筒状の流出管部27とを有する。
The sandwiching
挟持部26の上流側の面には、フランジ部22の厚みと略同じ深さで窪んだ凹部26aが設けられている。フランジ部22は、挟持部26の凹部26aに嵌まり込んだ状態で、挟持部26とケーシング11との間に挟み込まれている。
A
ケーシング11におけるフランジ部22よりも径方向外方の面には、外側シール溝43が形成されている。外側シール溝43には、リング状の外側シール部材44が収容されている。挟持部材25とケーシング11とでフランジ部22を挟持した状態では、外側シール部材44が挟持部26に密着することで、挟持部材25とケーシング本体12との隙間が塞がれている。なお、外側シール溝43は、挟持部26に形成してもよく、挟持部26の上流側端部の内側角部に面取りを設けることで挟持部26、ケーシング本体12、弁座20の間に形成される断面略三角形の隙間を外側シール溝43としてもよい。
An
流出管部27は、流入管部15の流入口16から弁収容部14に流入した噴流を弁収容部14の外部に流出させるものである。また、流出管部27の先端部(下流端)には、流出管部27を通過した噴流を下水中継ポンプ槽1内に吐出するノズル19が取付固定されている。
The
弁収容部14内には、略球状のボール弁30が移動可能に収容されている。ボール弁30は、バルブ装置10の開弁時(図3参照)には、後述する下部ダイヤフラム34上に載置された状態で弁収容部14の底部に位置する一方、閉弁時(図5参照)には、弁座20の座面21aに着座して流出口17を閉じるように構成されている。
A substantially
ケーシング本体12と下カバー部13との間には、弁収容部14の底部を構成する板状の下部ダイヤフラム34が取り付けられている。下部ダイヤフラム34は、例えば、ゴム製のものであり、その周縁部がケーシング本体12の下部と下カバー部13の上側周縁部との間に挟持された状態で、気密状にケーシング本体12の下側に配設されている。
A plate-shaped
図4及び図5に示すように、下部ダイヤフラム34と下カバー部13との間には、下部ダイヤフラム34を上方に向かって膨らませるためのオイルOを収容する下部オイル室35が形成されている。
As shown in FIGS. 4 and 5, a
そして、噴流で弁収容部14内に負圧が生じたときに、その負圧と下部オイル室35内の圧力との差圧により中央部が上側に偏倚して、下部ダイヤフラム34上に位置するボール弁30を押し上げ、弁収容部14に流入した噴流の動圧をボール弁30に作用させることで、弁座20に着座させるように構成されている。
Then, when a negative pressure is generated in the
ケーシング本体12と保護カバー32との間には、同様の上部ダイヤフラム31が、周縁部にて気密状に取り付けられている。具体的に、ケーシング本体12の頂部には、保護カバー32が上部ダイヤフラム31を保護するために取り付けられており、ケーシング本体12の上側周縁部と保護カバー32の下側周縁部との間に上部ダイヤフラム31の周縁部が気密状に挟持されている。
A similar
そして、ケーシング本体12と上部ダイヤフラム31との間には、下部ダイヤフラム34を作動させるためのオイルOを収容する上部オイル室33が形成されている。
An
下部オイル室35と上部オイル室33とは、ケーシング本体12、下カバー部13、及び下部ダイヤフラム34により形成されたオイル通路36によって互いに連通している。そして、負圧の発生により下部ダイヤフラム34が上方(すなわち弁座20側)に向かって膨らむように偏倚し、これに伴って上部オイル室33からオイル通路36を介して下部オイル室35にオイルOが移動するようになっている。
The
さらに、下カバー部13には、オイル通路36を移動するオイルOの流量を調整するための調整弁37が設けられている。調整弁37により、上部オイル室33と下部オイル室35との間におけるオイルOの移動流量を調整して、水中ポンプ装置2の運転開始からボール弁30が流出管部27を閉じるまでの作動時間を調整することが可能となっている。
Further, the
〈バルブ装置の動作について〉
次に、バルブ装置10の動作を説明する。図3に示すように、水中ポンプ装置2を始動させる前段階では、ボール弁30が弁収容部14の底部(下部ダイヤフラム34)上に位置しており、この状態で流出管部27が開放されてバルブ装置10は開弁状態となっている。この開弁状態で水中ポンプ装置2を起動すると、ポンプケーシング3から下水の一部が流入管部15の流入口16を介して弁収容部14の内部に流入し、流出管部27を介してノズル19から下水中継ポンプ槽1内に下水の一部が噴出される。これにより、下水中継ポンプ槽1内が攪拌される。
<About the operation of the valve device>
Next, the operation of the
そして、図4に示すように、弁収容部14を下水が通過することにより、弁収容部14に負圧が発生し、この負圧によって、オイルOが上部オイル室33からオイル通路36を通って下部オイル室35に移動するようになる(図4に示す矢印を参照)。これに伴い、上部ダイヤフラム31が下降する。その結果、下部ダイヤフラム34が上方に位置する弁座20側に向かって膨らむように偏倚して、ボール弁30が下部ダイヤフラム34の上方に位置する弁座20側に向かって押し上げられる。
Then, as shown in FIG. 4, when the sewage passes through the
水中ポンプ装置2の運転開始から所定時間(例えば約20〜50秒)が経過すると、図4に示すように、下部ダイヤフラム34が完全に膨らんで上方に突出した状態となり、この下部ダイヤフラム34によりボール弁30が押し上げられ、弁収容部14に流入した噴流の動圧が作用することで弁座20の座面21aに着座して、ノズル19を閉じる(図5参照)。これにより、ノズル19から下水の噴出が停止し、下水は吐出部4及び着脱用接続管5を通って固定排出管6へ圧送されるようになる(図1及び図2参照)。
When a predetermined time (for example, about 20 to 50 seconds) has elapsed from the start of operation of the
そして、図5に示すように、ボール弁30が弁座20に押し当てられた状態で弁収容部14内の圧力が上昇すると、その圧力により下部ダイヤフラム34が元の状態に押し戻され、上部ダイヤフラム31、下部ダイヤフラム34及びオイルOは元の位置に戻る(図5に示す矢印を参照)。
Then, as shown in FIG. 5, when the pressure in the
このようなバルブ装置10の動作により、水中ポンプ装置2の運転開始から所定時間の間、下水中継ポンプ槽1内の砂、汚泥、浮遊油脂、スカム等がノズル19からの噴出水によって攪拌され、水中ポンプ装置2に吸い込まれた後に固定排出管6から排出される。これにより、下水中継ポンプ槽1内に砂や汚泥が滞留または堆積することを防止することが可能となり、あるいは浮遊油脂やスカムが下水中継ポンプ槽1の壁などに付着することを抑制することが可能となる。また、下水中継ポンプ槽1内の汚水が攪拌されると、水面近傍の汚水も攪拌されるため、大気からの酸素の供給も積極的に行われて、曝気が促進されるようになる。
By such an operation of the
この後、水中ポンプ装置2の作動を停止させると、ボール弁30は弁座20から離脱して下部ダイヤフラム34の上に落ち、水中ポンプ装置2は始動前の状態に戻る。なお、運転開始からボール弁30が流出管部27を閉じるまでの時間は、調整弁37を調整することによって変更することができる。
After that, when the operation of the
〈弁座の交換作業について〉
ところで、このようなバルブ装置10の動作を行うと、水中ポンプ装置2の始動の都度、弁座20にボール弁30が繰り返し衝突することで、弁座20が摩耗・変形するおそれがある。そこで、本実施形態では、弁座20を容易に交換できるようにしている。
<About valve seat replacement work>
By the way, when the
具体的に、図6に示すように、弁座20を交換するにあたって、まず、締結ボルト40を緩め、ノズル19とともに挟持部材25をケーシング11から取り外す。
Specifically, as shown in FIG. 6, when replacing the
そして、ケーシング11の流出口17に嵌め込まれている弁座20をケーシング11の外部に引き出すことで、弁座20を取り外す。これにより、ケーシング11の外部から弁座20の交換作業を容易に行うことができる。なお、弁座20の交換作業の際には、内側シール部材42及び外側シール部材44も一緒に交換しておくのが好ましい。
Then, the
《その他の実施形態》
前記実施形態については、以下のような構成としてもよい。
<< Other Embodiments >>
The embodiment may have the following configuration.
本実施形態に係るバルブ装置10は、下水中継ポンプ槽1内の水中ポンプ装置2に付設される槽内攪拌装置としての形態を示したが、この形態に限られない。例えば、流量調整用の弁機構、槽内の洗浄装置、スプリンクラー、畑の水やり機のような一定流量を流した後に遮蔽する弁機構としてバルブ装置10を適用してもよい。
The
以上説明したように、本発明は、バルブ装置において弁座の交換作業を容易に行うことができるという実用性の高い効果が得られることから、きわめて有用で産業上の利用可能性は高い。 As described above, the present invention is extremely useful and has high industrial applicability because it has a highly practical effect that the valve seat can be easily replaced in the valve device.
10 バルブ装置
11 ケーシング
16 流入口
17 流出口
20 弁座
21 弁体部
22 フランジ部
25 挟持部材
30 ボール弁
44 外側シール部材
10 valve device
11
Claims (3)
前記弁座は、前記流出口に着脱可能に嵌め込まれる筒状の弁体部と、該弁体部から径方向外方に張り出して前記ケーシングにおける該流出口の下流側開口の周縁部に当接するフランジ部とを有し、
前記ケーシングに着脱可能に取り付けられ、該ケーシングとの間で前記フランジ部を狭持する挟持部材と、
前記挟持部材に設けられ、前記流出口から流出した流体を前記ケーシングの外部に吐出するノズルとを備えたことを特徴とするバルブ装置。 From the casing provided with the fluid inlet and outlet, the valve seat provided at the upstream opening of the outlet in the casing, the position of sitting on the valve seat and closing the outlet, and the valve seat. A valve device with a ball valve that can be moved away from and to a position where the outlet is opened.
The valve seat abuts on a cylindrical valve body portion that is detachably fitted into the outlet and a peripheral edge portion of a downstream opening of the outlet in the casing that projects radially outward from the valve body portion. Has a flange and
A sandwiching member that is detachably attached to the casing and holds the flange portion between the casing and the casing.
A valve device provided on the sandwiching member and provided with a nozzle for discharging a fluid flowing out from the outlet to the outside of the casing.
前記フランジ部よりも径方向外方で且つ前記ケーシングと前記挟持部材との間には、シール部材が挟み込まれていることを特徴とするバルブ装置。 In claim 1,
A valve device characterized in that a sealing member is sandwiched between the casing and the holding member, which is radially outward from the flange portion.
前記挟持部材は、前記ケーシングの外側から締結された締結ボルトによって該ケーシングに対して着脱可能に取り付けられていることを特徴とするバルブ装置。The valve device is characterized in that the holding member is detachably attached to the casing by fastening bolts fastened from the outside of the casing.
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