JPH04337167A - キャビテーション抑止機能を具えたバタフライ弁 - Google Patents
キャビテーション抑止機能を具えたバタフライ弁Info
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- JPH04337167A JPH04337167A JP13561791A JP13561791A JPH04337167A JP H04337167 A JPH04337167 A JP H04337167A JP 13561791 A JP13561791 A JP 13561791A JP 13561791 A JP13561791 A JP 13561791A JP H04337167 A JPH04337167 A JP H04337167A
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- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims 1
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- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願は管路に介装し弁体の回動に
よって管路を開閉するバタフライバルブ、特に比較的開
度の小さい範囲において発生しやすいキャビテ−ション
に基因する騒音の防止に着目した発明である。
よって管路を開閉するバタフライバルブ、特に比較的開
度の小さい範囲において発生しやすいキャビテ−ション
に基因する騒音の防止に着目した発明である。
【０００２】
【従来の技術】水道管路によく使用されるバタフライバ
ルブにおいては単なる腐食や摩耗はさほど耐用年数を縮
める要因となり難いが、キャビテ−ションの発生が騒音
や振動の原因となって、公害源と言われることがある。 また、キャビテ−ションによって当然部材の局部的摩耗
のため、当該部材の早期取替えを余儀なく強いられるこ
とともなる。キャビテ−ションはバタフライバルブの弁
体を閉状態から徐々に開いていくと、弁体背後で圧力低
下があり、その低下が流体の蒸気圧以下になると流体は
沸騰し気泡を発生する。弁体よりやや下流側に至って圧
力が回復するに伴い、気泡が衝撃的に圧潰して騒音，振
動を生じると共に、部材を異常に早期摩耗させて使用に
耐えなくする。このようにキャビテ−ションとこれに基
因する騒音などを改善することはバルブ全体の重要な命
題であったが、バタフライバルブについては第３図Ａ，
Ｂに示すような「低トルク及び低騒音バタフライ弁ディ
スク」（特開昭５７−１５７８６６号公報）がある。
ルブにおいては単なる腐食や摩耗はさほど耐用年数を縮
める要因となり難いが、キャビテ−ションの発生が騒音
や振動の原因となって、公害源と言われることがある。 また、キャビテ−ションによって当然部材の局部的摩耗
のため、当該部材の早期取替えを余儀なく強いられるこ
とともなる。キャビテ−ションはバタフライバルブの弁
体を閉状態から徐々に開いていくと、弁体背後で圧力低
下があり、その低下が流体の蒸気圧以下になると流体は
沸騰し気泡を発生する。弁体よりやや下流側に至って圧
力が回復するに伴い、気泡が衝撃的に圧潰して騒音，振
動を生じると共に、部材を異常に早期摩耗させて使用に
耐えなくする。このようにキャビテ−ションとこれに基
因する騒音などを改善することはバルブ全体の重要な命
題であったが、バタフライバルブについては第３図Ａ，
Ｂに示すような「低トルク及び低騒音バタフライ弁ディ
スク」（特開昭５７−１５７８６６号公報）がある。
【０００３】図に示すようにディスク２ａがシリンダ状
ボア１ａの内部で閉状態のときはボアの垂直軸線と角度
的にずれて斜めに嵌め込まれている。したがってディス
クは長円形であり、中央で二分される半円形壁部分の平
面軸線は互いに角度的にずれて「く」字状を呈している
。このディスクの特徴は、外周近くで上流側，下流側に
伸びているリブ１０ａ，１０ｂを多数突設して実質的に
流体障害物を形成していることである。このリブはディ
スクが閉止したときにボアの長手方向軸線にほぼ平行に
延びており、かつ２つの半円形列を形成している。この
従来技術は以上に述べた構成を取った結果、ａ：キャビ
テ−ションの縮少、 ｂ：完全閉止の提供、 ｃ：
すぐれた制御特性の付与、 ｄ：低空気力学的騒音レ
ベルに到達する効果を生み、従来の技術では果せなかっ
た低トルク，低騒音のバタフライバルブを提供できたと
謳っている。
ボア１ａの内部で閉状態のときはボアの垂直軸線と角度
的にずれて斜めに嵌め込まれている。したがってディス
クは長円形であり、中央で二分される半円形壁部分の平
面軸線は互いに角度的にずれて「く」字状を呈している
。このディスクの特徴は、外周近くで上流側，下流側に
伸びているリブ１０ａ，１０ｂを多数突設して実質的に
流体障害物を形成していることである。このリブはディ
スクが閉止したときにボアの長手方向軸線にほぼ平行に
延びており、かつ２つの半円形列を形成している。この
従来技術は以上に述べた構成を取った結果、ａ：キャビ
テ−ションの縮少、 ｂ：完全閉止の提供、 ｃ：
すぐれた制御特性の付与、 ｄ：低空気力学的騒音レ
ベルに到達する効果を生み、従来の技術では果せなかっ
た低トルク，低騒音のバタフライバルブを提供できたと
謳っている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】この従来技術は、目的
とする低トルク，低騒音を達成できようが、弁体（ディ
スク）に特殊なリブを突設したために別の課題が生じる
のではないかと考えられる。その一つは流体内に混在す
る異物（硬質の小片や長い紐状のものなど）がリブとリ
ブとの間に噛み込むことである。リブは弁閉状態で管路
の流れにほぼ平行に突出しており、異物が一旦咬持され
ると、弁が開いても上流側リブは流れに向かって斜め前
方に突き上げる形となり、咬持した異物をさらに深く抱
き込む傾向をとると思われる。また、異物の噛み込みに
妨げられて再び完全な弁閉ができなくなる恐れもある。 課題の第二は弁が全開したときは流れの中央部において
流れに対してリブが直角に突出しているから大きな流体
抵抗となり、しかも中心附近は最も流速が大きい場所で
もあるから圧力損失が大きくなると言う点である。課題
の第三はこの技術は弁小開度における流勢を減勢してキ
ャビテ―ションの発生を抑止しようとするものであるが
、キャビテーション発生の原因を考えて見ると、弁を開
く場合、弁軸を中心として回動する弁体の上流側へ向う
半分側と、下流側へ向う半分側との間に生じる圧力の不
均衡に伴う圧力低下が起り、その圧力低下が流体の蒸気
圧以下にまで落ち込むためである。弁体のうち弁を開く
ときに上流側へ向う半分側をオリフィス側、下流側へ向
う残りの半分側をノズル側と呼んでいるが、第３図に掲
げた従来技術では弁体のオリフィス側およびノズル側に
リブ１０ｂ，１０ａを突設しても、その作用は単に流勢
を減衰させようとするだけであってキャビテーション発
生の基本的な原因である両側における圧力不均衡につい
ては何ら解決の道を開くものではない。
とする低トルク，低騒音を達成できようが、弁体（ディ
スク）に特殊なリブを突設したために別の課題が生じる
のではないかと考えられる。その一つは流体内に混在す
る異物（硬質の小片や長い紐状のものなど）がリブとリ
ブとの間に噛み込むことである。リブは弁閉状態で管路
の流れにほぼ平行に突出しており、異物が一旦咬持され
ると、弁が開いても上流側リブは流れに向かって斜め前
方に突き上げる形となり、咬持した異物をさらに深く抱
き込む傾向をとると思われる。また、異物の噛み込みに
妨げられて再び完全な弁閉ができなくなる恐れもある。 課題の第二は弁が全開したときは流れの中央部において
流れに対してリブが直角に突出しているから大きな流体
抵抗となり、しかも中心附近は最も流速が大きい場所で
もあるから圧力損失が大きくなると言う点である。課題
の第三はこの技術は弁小開度における流勢を減勢してキ
ャビテ―ションの発生を抑止しようとするものであるが
、キャビテーション発生の原因を考えて見ると、弁を開
く場合、弁軸を中心として回動する弁体の上流側へ向う
半分側と、下流側へ向う半分側との間に生じる圧力の不
均衡に伴う圧力低下が起り、その圧力低下が流体の蒸気
圧以下にまで落ち込むためである。弁体のうち弁を開く
ときに上流側へ向う半分側をオリフィス側、下流側へ向
う残りの半分側をノズル側と呼んでいるが、第３図に掲
げた従来技術では弁体のオリフィス側およびノズル側に
リブ１０ｂ，１０ａを突設しても、その作用は単に流勢
を減衰させようとするだけであってキャビテーション発
生の基本的な原因である両側における圧力不均衡につい
ては何ら解決の道を開くものではない。
【０００５】本発明は以上の問題点を解決するために、
キャビテ―ションに起因する騒音を防止する機能は堅持
しつつも、全開状態における圧力損失を可及的に小さく
すること、流体中に混在する異物による悪影響を防止す
ること、メンテナンス上の煩瑣な作業を軽減することに
着目した新規なバタフライバルブの提供を目的とする。
キャビテ―ションに起因する騒音を防止する機能は堅持
しつつも、全開状態における圧力損失を可及的に小さく
すること、流体中に混在する異物による悪影響を防止す
ること、メンテナンス上の煩瑣な作業を軽減することに
着目した新規なバタフライバルブの提供を目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明に係るキャビテー
ション抑止機能を具えたバタフライ弁は、弁体２が閉よ
り開方向へ回動するとき上流側へ向う半周側２Ａの下流
側表面へほぼ等肉で環状の突条４を付設し、該突条４へ
弁体表面の中心２Ｃを指向する複数の貫通孔５を放射状
に穿孔したことによって前記の課題を解決した。また、
前記の貫通孔の平均孔径が弁口径のほぼ１０％であるこ
とが最も望ましい態様であることも併せて示した。
ション抑止機能を具えたバタフライ弁は、弁体２が閉よ
り開方向へ回動するとき上流側へ向う半周側２Ａの下流
側表面へほぼ等肉で環状の突条４を付設し、該突条４へ
弁体表面の中心２Ｃを指向する複数の貫通孔５を放射状
に穿孔したことによって前記の課題を解決した。また、
前記の貫通孔の平均孔径が弁口径のほぼ１０％であるこ
とが最も望ましい態様であることも併せて示した。
【０００７】
【作用】いわゆるオリフィス側の下流側表面に設けた突
条によって弁体の端部と弁箱の内壁との間で絞られた流
勢を抑止し、この抑止された流勢は貫通孔を通って弁体
の下流側表面の中心へ向けられるので、いわゆるノズル
側からの流勢とほぼ均衡する状態となり、圧力不均衡の
ために生じる圧力低下を防止する作用が生じる。弁がさ
らに開いて全開状態となったときでも、突条は弁体の片
側表面にだけ環状に付設しているだけであり、従来技術
（第３図）のように弁体の両側に突出して流路を妨げて
いる構成より明らかに圧力損失は小さくて済む。
条によって弁体の端部と弁箱の内壁との間で絞られた流
勢を抑止し、この抑止された流勢は貫通孔を通って弁体
の下流側表面の中心へ向けられるので、いわゆるノズル
側からの流勢とほぼ均衡する状態となり、圧力不均衡の
ために生じる圧力低下を防止する作用が生じる。弁がさ
らに開いて全開状態となったときでも、突条は弁体の片
側表面にだけ環状に付設しているだけであり、従来技術
（第３図）のように弁体の両側に突出して流路を妨げて
いる構成より明らかに圧力損失は小さくて済む。
【０００８】
【実施例】図１は本発明の実施例を示し弁軸と直角の断
面図であり、図２は弁体の正面図を示す。管路に介装し
たバタフライ弁は弁箱１内で弁軸３を中心として９０°
回動できる弁体２を両側から軸支し、弁体の回動によっ
て管路を開閉する。弁体を全閉から全開方向へ回動する
とき流れの上流側へ向う半周側をオリフィス側２Ａ、流
れの下流側へ向う半周側をノズル側２Ｂとし、オリフィ
ス側２Ａの下流側表面へ突条４をほぼ等しい肉厚で環状
に付設する。従って、突条の表面は弁体の表面とほぼ平
行な曲面を形成している。図２のように突条４へ弁体表
面の中心２Ｃを指向する複数の貫通孔５を放射状に穿孔
する。貫通孔５は絞られたオリフィス側の流勢を弁体表
面の下流側中心へ誘導する働きを務めるものであるが、
従来技術でも課題として残ったように、この部分へ流体
中に混入した異物（硬質の小片や長い紐状体）が係止し
て滞留してしまうと作用が半減するので、この点を考慮
した孔径を選択しなければならない。キャビテーション
の防止に有効なバイパスの形成と異物の通過とを併せて
設定すればよいが、平均孔径が弁口径のほぼ１０％であ
る場合が最も望ましい態様であることを確認している。
面図であり、図２は弁体の正面図を示す。管路に介装し
たバタフライ弁は弁箱１内で弁軸３を中心として９０°
回動できる弁体２を両側から軸支し、弁体の回動によっ
て管路を開閉する。弁体を全閉から全開方向へ回動する
とき流れの上流側へ向う半周側をオリフィス側２Ａ、流
れの下流側へ向う半周側をノズル側２Ｂとし、オリフィ
ス側２Ａの下流側表面へ突条４をほぼ等しい肉厚で環状
に付設する。従って、突条の表面は弁体の表面とほぼ平
行な曲面を形成している。図２のように突条４へ弁体表
面の中心２Ｃを指向する複数の貫通孔５を放射状に穿孔
する。貫通孔５は絞られたオリフィス側の流勢を弁体表
面の下流側中心へ誘導する働きを務めるものであるが、
従来技術でも課題として残ったように、この部分へ流体
中に混入した異物（硬質の小片や長い紐状体）が係止し
て滞留してしまうと作用が半減するので、この点を考慮
した孔径を選択しなければならない。キャビテーション
の防止に有効なバイパスの形成と異物の通過とを併せて
設定すればよいが、平均孔径が弁口径のほぼ１０％であ
る場合が最も望ましい態様であることを確認している。
【０００９】
【発明の効果】本発明は以上の構成よりなるから、弁の
小開度の或範囲において生じやすいキャビテ―ションの
発生を抑制し、これに伴う騒音発生も防止できる。次に
弁体の回動がこの範囲を越えてさらに開度が大きくなる
と、キャビテ―ション対策用の障害物から解放され、ほ
ぼ正常の流態を得るから流速の大きい全開に至るまで圧
力損失は大幅に是正される。逆説的には圧損が小さいだ
け小口径の弁で足りるとも言える。キャビテーション抑
止を求めた従来技術（第３図）に比べても、先に説明し
たとおり、キャビテーション発生の本質的な条件を直接
解消するような構成であるから効果も顕著であり、しか
も全開時における圧力損失も比較的小さく、かつ流体中
に異物が含まれる場合でも弁体に係止して障害となるお
それは殆どない。
小開度の或範囲において生じやすいキャビテ―ションの
発生を抑制し、これに伴う騒音発生も防止できる。次に
弁体の回動がこの範囲を越えてさらに開度が大きくなる
と、キャビテ―ション対策用の障害物から解放され、ほ
ぼ正常の流態を得るから流速の大きい全開に至るまで圧
力損失は大幅に是正される。逆説的には圧損が小さいだ
け小口径の弁で足りるとも言える。キャビテーション抑
止を求めた従来技術（第３図）に比べても、先に説明し
たとおり、キャビテーション発生の本質的な条件を直接
解消するような構成であるから効果も顕著であり、しか
も全開時における圧力損失も比較的小さく、かつ流体中
に異物が含まれる場合でも弁体に係止して障害となるお
それは殆どない。
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】同実施例の弁体の正面図である。
【図３】（Ａ），（Ｂ）によって従来技術の作用を示す
断面図である。
断面図である。
１ 弁箱
２ 弁体
２Ａ 弁体が閉より開方向へ回動するとき上流側へ向
う半周側（オリフィス側） ２Ｂ 弁体が閉より開方向へ回動するとき下流側へ向
う半周側（ノズル側） ２Ｃ 弁体下流側表面の中心 ３ 弁軸 ４ 突条 ５ 貫通孔
う半周側（オリフィス側） ２Ｂ 弁体が閉より開方向へ回動するとき下流側へ向
う半周側（ノズル側） ２Ｃ 弁体下流側表面の中心 ３ 弁軸 ４ 突条 ５ 貫通孔
Claims (2)
- 【請求項１】 管路に介装し弁体２の回動によって管
路を開閉するバタフライ弁において、前記弁体２が閉よ
り開方向へ回動するとき上流側へ向う半周側２Ａの下流
側表面へほぼ等肉で環状の突条４を付設し、該突条４へ
弁体表面の中心２Ｃを指向する複数の貫通孔５を放射状
に穿孔したことを特徴とするキャビテーション抑止機能
を具えたバタフライ弁。 - 【請求項２】 請求項１において貫通孔の平均孔径が
弁口径のほぼ１０％であることを特徴とするキャビテー
ション抑止機能を具えたバタフライ弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135617A JP2536329B2 (ja) | 1991-05-11 | 1991-05-11 | キャビテ―ション抑止機能を具えたバタフライ弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3135617A JP2536329B2 (ja) | 1991-05-11 | 1991-05-11 | キャビテ―ション抑止機能を具えたバタフライ弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04337167A true JPH04337167A (ja) | 1992-11-25 |
| JP2536329B2 JP2536329B2 (ja) | 1996-09-18 |
Family
ID=15155999
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3135617A Expired - Lifetime JP2536329B2 (ja) | 1991-05-11 | 1991-05-11 | キャビテ―ション抑止機能を具えたバタフライ弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2536329B2 (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0653864U (ja) * | 1992-10-16 | 1994-07-22 | 株式会社栗本鐵工所 | キャビテーション防止用副弁内蔵式バタフライ弁 |
| WO2002068846A1 (fr) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Kitz Corporation | Vanne papillon |
| US6726176B2 (en) | 2002-01-02 | 2004-04-27 | Fisher Controls International, Inc. | Stepped butterfly valve |
| US6793197B2 (en) | 2003-01-30 | 2004-09-21 | Fisher Controls International, Inc. | Butterfly valve |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168380U (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-02 |
-
1991
- 1991-05-11 JP JP3135617A patent/JP2536329B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS63168380U (ja) * | 1987-04-22 | 1988-11-02 |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0653864U (ja) * | 1992-10-16 | 1994-07-22 | 株式会社栗本鐵工所 | キャビテーション防止用副弁内蔵式バタフライ弁 |
| WO2002068846A1 (fr) * | 2001-02-26 | 2002-09-06 | Kitz Corporation | Vanne papillon |
| CN1303347C (zh) * | 2001-02-26 | 2007-03-07 | 株式会社基茨 | 蝶形阀 |
| US6726176B2 (en) | 2002-01-02 | 2004-04-27 | Fisher Controls International, Inc. | Stepped butterfly valve |
| US6793197B2 (en) | 2003-01-30 | 2004-09-21 | Fisher Controls International, Inc. | Butterfly valve |
| JP2006514232A (ja) * | 2003-01-30 | 2006-04-27 | フィッシャー コントロールズ インターナショナル リミテッド ライアビリティー カンパニー | バタフライ・バルブ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2536329B2 (ja) | 1996-09-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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