JPS5815716Y2 - 吸排気弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は水圧鉄管の流路を開閉する弁の直後に取付け、
弁の開閉による水流の停止時或いは放水開始時に水圧鉄
管中へ空気の導入と排出を行なう弁に関する。

従来水圧鉄管１の放流弁１２に対し上流側に開閉弁１１
及びバイパス弁１４を有す側路１３を設けている。

放流弁１２の故障により管路が閉じないときは開閉弁１
１によって水流を止め同時にバイパス弁１４を閉じてお
−き、放流弁１２の修理が完了すると、１ず放流弁１２
を先に閉じてからバイパス弁１４を開き、側路１３から
水流を徐ノ・に流して放流弁１２ど開閉弁１１との間の
水圧鉄管を水で満たして、開閉弁１１の上、下流の水圧
平衡を保って後に開閉弁１１を開いている。

ところで水圧鉄管１を充満して流れている水流を開閉弁
でＩＬめると開閉弁１１の下流域は一時的に真空状態に
なって、水圧鉄管及び開閉弁に無理が加わり、同時にキ
ャビテーションの影響があられれる。

又放流弁１２と開閉弁１１とによって閉じられた水圧鉄
管中へ側路１３によって高圧水を流す場合、水圧鉄管中
の空気を排気させる必要を生ずる。

これらの問題があるため、通常は第１図の如く開閉弁１
１の下流側の直近において水圧鉄管１−Ｌへ吸排気用の
吸排気弁２を配備して、これ等の問題に対処し７ている
。

従来使用されている吸排気弁は第４図に示す如く、弁筺
３の土壁に吸排気孔３３を開設してフロート弁体６を配
備し弁筺３の−Ｌ方にシリンダ筒４及びバネ５を配備し
てシリンダ筒４中のピストン４１を弁軸６１に連繋する
ど共に、シリンダ筒４には、空気が外部よりシリンダ筒
４内への流入のみを許す逆止弁γ１と空気流出規制用の
ニードル弁７３を設けたものである。

これは弁筺３中が負圧化するとフロート弁体６は吸引さ
れて瞬時に下降し、吸排気孔３３を全開して大量の外気
を吸入する。

弁筺３中に圧力水が充満するとフロート弁体６を上昇せ
しめ吸排気孔３３を塞ぐ。

又、フロート弁体６の上昇時、シリンダ筒４内の空気は
ピストン４１に押されても急激な排出はせず、ニードル
弁７３から少量ずつ排出されるだけであるので、シリン
ダ筒４内の空気抵抗によってフロート弁体６の上昇スピ
ードは緩やかになり、水圧鉄管内の急激な圧力変化によ
るウォーターハンマーを防止出来る構造となっている。

しかし上記吸排気弁では、前述した如く弁瞭３中の水面
上昇によってフロート弁体６を押上げる力が作用しても
、空気抵抗によりフロート弁体６の上昇スピードは緩や
かでフロート弁体６の全開状態から全閉１で同一速度で
上昇するため、吸排気孔３３を塞ぐ昔でに弁筺３内は満
水状態になり、吸排気孔３３より多量の圧力水が流出し
てし１９問題があった。

その原因はシリンダ筒４は空気流出のためにニー ドル
弁７３を具えるのみであり、フロート弁６の上昇時にピ
ストンによって圧縮されたシリンダ筒４中の空気は、ニ
ードル弁７３を通じてのみしか流出出来ないからである
。

本考案が解決しようとする技術的課題は、フロート弁体
が吸排気弁の吸排気孔を閉塞するに際して、フロート弁
体の上昇速度を上昇途中は速くし、上昇端に近い吸排気
孔を閉塞する直前では遅く制御することである。

本考案の構成は、シリンダ筒にはフロート弁体が吸排気
口を閉塞するときのピストン上昇位置に対応する位置よ
り高位置に外部よりシリンダ筒内へ空気の流入を許す逆
止弁７１及びシリンダ筒内からシリンダ外部への空気流
出量を規制する貫通孔７６を夫々設け、父上記ピストン
上昇位置に対応する位置より僅か下位置にシリンダ筒内
より外部へ空気の流出を許す逆止弁７２を配備したこと
を特徴とする。

本考案の作用は水面上昇に伴なってフロート弁体が上昇
する時、シリンダ筒４内のピストン上昇に抵抗する空気
は下方の逆止弁７２から外部に流出し７てフロート弁体
は殆んど抵抗なく速やかに上昇出来、従来の様に弁の上
昇が遅れて多量の圧力水が吸排気孔から流出することは
ない。

フロート弁体が全閉する少し手前ではピストンの上昇を
阻止する空気は貫通孔７６から僅かずつしか逃げられず
、フロート弁の上昇速度は遅くなり、吸排気孔を緩く閉
じ水圧鉄管１内の急激な圧力変化を無くシ、ウォーター
ハンマーの発生を防止出来る。

フロート弁６の上昇位置と、それに要する時間の関係を
第５図に示した。

従来の吸排気弁であれば破線で示す如くピストンがシリ
ンダ筒中の空気をニードル弁７３から徐々に押し出して
フロート弁は緩慢に同一速度で上昇し、吸排気孔３３を
全閉するにはＴ１時間を要していた。

しかし本考案の装置では、実線で示されるように、ピス
トンは逆止弁７２の高さくＡ点）１では急上昇し、次で
その後は従来例と同じくシリンダ筒中の空気をニードル
弁７３から押し出してフロート弁６は徐々に上昇し全閉
するから、フロート弁が吸排気孔を全閉するのに要する
時間ばＴ２であって、Ｔ２＜Ｔｌとなる。

本考案の特有の効果は、シリンダ筒へ単に逆止弁を１個
設けるだけで、フロート弁の上昇速度を制御出来、電気
的な速度調節装置は一切不要なことである。

第１図は水力発電所に於ける水圧鉄管１上の開閉弁１１
直後の管路に分岐孔を開設して本考案に係る吸排気弁２
を取付けている。

上記弁２の弁筺３は、第２図の通り上下面が開口した中
空筐体に形成され、下開口縁には外向きに突出するフラ
ンジを具えて圧力鉄管に接続する連通口３１を形成する
と共に、上開口縁には弁座シート３２を取付は吸排気孔
３３を形成する。

弁筺３の上面には、外周に流通口８１を開設した取付台
８を設けて、該取付台８土にシリンダ筒４を固定し、該
シリンダ筒４のピストン４１に、前記吸排気孔３３を下
方から開閉するフロート弁体６を連繋する。

フロート弁体６は半球形の中空体に形成され、平坦上面
の中央に弁軸６１の下端を取付け、弁軸６１は前記シリ
ンダ筒４の上下壁４２．４３を摺動可能に貫通し、弁軸
６１の上部はシリンダ筒４上に配備したバネ５に連繋し
てフロート弁体６を上昇させ、従ってフロート弁体６を
弁座シ・−ト３２に接合するように附勢するものである
。

上記フロート弁体６の弁軸６１が貫通したシリンダ筒４
に本考案に係るダンパ手段７を配備する。

該ダンパ手段７はシリンダ筒４の周壁土部に、上下に接
近させて２個の逆止弁７Ｌ７２を配備する。

上方の逆止弁７１は外部よりシリンダ筒４内への空気流
通を許すもので、第３図に示す如く、シリンダ−ピスト
ン４１上面の上死点位置よりも上方に位置している。

下方の逆止弁γ２はシリンダ筒４の内部から外部へ向う
流通のみを許すもので、シリンダ−ピストン４１上面の
上死点位置よりも稍下方に位置している。

シリンダ筒４の周壁には更に前記上方の逆止弁７１と略
同じ高さに貫通孔７６を開設し、該孔７６にニードル弁
７３を配備すると共に、周壁の下部に流通孔７５を開設
して、該孔７５にフィルター７４を連繋する。

然して平常時は、弁筺３中には水圧鉄管１からの高圧水
が充満してフロート弁体６を上昇させ、吸排気孔３３を
閉じている。

放流弁１２のトラブル時等の修理に際し、放流弁１２を
開けた１１開閉弁１１を閉じて水流を止めると、開閉弁
１１の下流側の管路は負圧或は真空状態になる。

従って弁筺３中では吸引力によりバネ５の上昇附勢作用
に抗１てフロート弁体６が下降し、吸排気孔３３を開い
て開閉弁下流側の管路を大気に連通し、多量の外気を管
路中に流入させる。

シリンダ筒４内のピストン４１の上方には、逆止弁７１
から外気が流入し、ピストン４１の下方の空気は流通孔
７５から逃げるのでピストン４１の下降に伴う空気抵抗
は殆んど無く、フロート弁体６は瞬時に下降する。

放流弁１２の修理後、放流弁１２を閉じてバイパス弁１
４から開閉弁１１下流の管路に水が流入するとき、管路
中の空気は水の流入に応じて弁筺３中へ押し出され吸排
気孔３３から筺３外へ排気される。

水が開閉弁１１下流の管路に充満して更に弁筺３内に充
満するとき、フロート弁体６は浮力によって上昇し装面
のシート面６２を吸排気孔３３の弁座シート３２に再び
圧接し、吸排気孔３３を閉じる。

このとき、シリンダーピストン４１の−Ｌ方の空気は下
方の逆止弁７２及びニードル弁７３を通って外部に排出
され、ピストン４１の下方には流通孔７５より外気が流
入するのでピストン４１の上昇に対する空気抵抗は殆ん
ど無く、水面の上昇に伴ってフロート弁体６も上昇する
。

ピストン４１が下方の逆止弁７２を通過するとシリンダ
筒４内のピストン４１上方の空気の逃げ場はニードル弁
７３以外になく、空気の排出量は僅かになってピストン
４１の上昇に対して空気抵抗が作用し、従ってフロート
弁体６の上昇スピードは遅くなる。

即ち水圧鉄管１内の急激な圧力の変化を無くし、ウォー
ターハンマーの発生を防止出来るのである。

然もピストン４１が下方の逆ＩＪＺ、弁７２を通過する
昔ではフロート弁体６は水面上昇と同じ早さで上昇する
ので従来の如くフロート弁体６が吸排気孔３３を閉じる
１でに大量の水が流出することは無い。

本考案は上記の如く弁筺３内に充満する圧力水の浮力に
よって上昇するフロート弁体６に、該フロート弁体６が
弁筺３の吸排気孔３３を塞ぐ上死点位置よりも稍下方に
於て、フロート弁体６の上昇スピードを遅くするダンパ
手段γを配備したことにより、弁筺３内の圧力の急激な
変化を無くしてウォーターハンマーの発生を防止出来る
と共に、大量の水が流出することも防げる等、考案の目
的を達するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の吸排気弁の使用状況を示す概略図、第
２図は吸排気弁の縦断面図、第３図はシリンダ筒の拡大
断面図、第４図は従来例の断面図、第５図はフロート弁
の上昇位置と経過時間の関係を示すグラフである。 １・・・水圧鉄管、２・・・吸排気弁、３・・・弁筺、
４・・・シリンダ筒、５・・・バネ、６・・・フロート
弁体、７・・・ダンパ手段、７１，７２・・・逆止弁。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 水圧鉄管へ取付けるため下端に連通口、上端に吸排気孔
   を開設した弁筺中にフロート弁体を昇降可能に配備し、
   フロート弁体の弁軸に固定したピストンを弁筺上のシリ
   ンダ筒中に摺動可能に嵌めた吸排気弁に於て、シリンダ
   筒にはフロート弁体が吸排気口を閉塞するときのピスト
   ン上昇位置に対応する位置より高位置に外部よりシリン
   ダ筒内へ空気の流入を許す逆止弁７１及びシリンダ筒内
   からシリンダ外部への空気流出量を規制する貫通孔７６
   を夫々設け、父上記ピストン上昇位置に対応する位置よ
   り僅か下位置にシリンダ筒内より外部へ空気の流出を許
   す逆止弁７２を配備した吸排気弁。