JPS6137912Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、空気弁を含むポンプー配管系で、ポ
ンプ停止時に発生する水撃による圧力上昇を緩和
るための圧力上昇緩和弁に係わるものである。

例えば第１図に示すようにポンプ１にて汲み上
げた水を高位置の水頭の大きい水槽２へ配管３で
送水しポンプ１を停止時には配管内に負圧が発生
する。そのため第２図に示される空気弁４がチエ
ツキ弁５の下流側に設けられる。第２図の縦断面
図で示される空気弁４は弁本体６の流入口７より
逆流液体が入り、上下調節可能な制止弁体８にて
絞られて流入する。流体が空気の場合は浮場しな
い球形のフロート９が弁本体６内に納められてお
り、配管３よりの逆水流が入るとフロート９が浮
揚して上部のフロート受け１１をフロート９によ
り閉じ水流を止めるものである。

然しフロートを有する空気弁では、吸入された
空気がポンプ吐出側実揚程によつて排気され、そ
の排気終了時に配管内を逆流する液体が、空気弁
のフロートの急閉鎖によつて、急激に止められる
ため、大きな圧力上昇が発生することがよく知ら
れている。この圧力上昇を緩和するために、配管
内を逆流する液体の逆流速を、空気弁のフロート
閉鎖以前に極力低下させることが必要である。こ
のため、第３図で示すような、圧力上昇緩和のた
めの弁１２が空気弁４と配管３との間に取付けら
れている。

第３図に縦断面図で示される圧力上昇緩和弁１
２は弁本体１３の流入口１４より流入した流体が
空気の場合下動可能に弁本体１３に滑入された心
棒１５に固定されている弁板１６は上昇せず、流
体が水の場合押上げられて弁座１７と当接し閉じ
るようになつており、液を小量腕通過させるため
の穴１８が弁板１６に設けてある。しかし、この
様な圧力上昇緩和弁１２を介して空気弁４を配管
３に取付けた場合、圧力上昇緩和弁１２の弁板１
６が逆流する液体に押し上げられ閉鎖した時点
と、空気弁４のフロート９がフロート受け１１に
着座し、逆流する液体が止められた時点の２点で
圧力上昇が表われる。これらの圧力をＨ_nax２，
Ｈ_nax１とすると、それぞれの値は縦軸に圧力Ｈ
を横軸に時間Ｔをとり圧力上昇緩和弁１２直前の
流体圧をみると、第４図Ａ，Ｂ，Ｃに示すよう
に、圧力上昇緩和弁１２の弁板１６閉鎖時の抵抗
係数ζによつて大きく変化する。すなわち、圧力
上昇緩和弁１２の抵抗が大きいと、その弁板１６
が閉じた時T1に大きな圧力上昇が発生し、逆に
圧力上昇緩和弁１２の抵抗が小さいと、その弁板
１６の閉鎖時T1での圧力上昇は小さいが、逆流
する液体の流速を充分に減速させることができな
いため、空気弁４のフロート９の閉鎖時T2に大
きな圧力上昇を発生する。したがつて、空気弁４
を含む配管系でポンプ停止時に発生する圧力上昇
を低下させるためには、Ｈ_nax１＝Ｈ_nax２になる
様な圧力上昇緩和弁１２の抵抗係数ζを定めねば
ならない。

第５図は横軸に圧力上昇緩和弁１２の抵抗係数
ζを示し、縦軸に最大圧力上昇を示し、最大圧力
上昇Ｈ_nax１，Ｈ_nax２の変化曲線を示す。図示の
ように両曲線の交点ＰでＨ_nax１＝Ｈ_nax２とな
る。

第６図は従来例の弁板１６の斜視図である。こ
のような弁板１６を備えた従来の圧力上昇緩和弁
１２では、弁板１６に開けられた穴１８によつ
て、弁板１６閉鎖時の抵抗をつけているため、小
さい抵抗が必要とされる場合弁板１６に開けられ
る穴の径が大きくなり、低い逆流速によつては弁
板１６が閉鎖せず、逆流速を減少することができ
ない。

本考案は、上述のような欠点を解決し得る圧力
上昇緩和弁を得ることを目的とするものである。

本考案による圧力上昇緩和弁は、弁板の抗力を
受ける面に穴を開けず、弁板閉鎖時に、弁板と弁
座との間に、円筒状部を構成して円筒状部にスリ
ツト状、あるいは多孔壁の通路を設け、この通路
を液体が通過することによつて、その逆流速を減
少させる機能をもつものである。

以下、この考案の実施例を図面に従つて説明す
る。第７図は弁板の斜視図であつて、第３図にお
いて弁板１６が弁板１６Ａに入替わり圧力上昇緩
和弁１２を構成するものである。弁板１６Ａは平
円板中央に心棒１５の入る穴１５ａを備えた下側
の閉円板部１９と間隔をおいて弁座１７と当接す
る円環部２１を配して閉円板部１９と円環部２１
を円周の数個所を連結部２２で結んだ一体のもの
である。このようにして閉円板部１９と円環部２
１、連結部２２に囲まれた外周にはスリツトＳが
生ずる。第８図は第７図の弁板１６Ａを用いた圧
力上昇緩和弁１２の縦断面図である。この実施例
によれば流入口１４より流入する水流の速度水頭
は弁板１６Ａの閉円板部１９に当り、弁板１６Ａ
は小水量で動作して心棒１５と共に上昇し、弁座
１７と弁板１６Ａの円環部２１と当接し、水流は
スリツトＳをとおり流出口２３より空気弁４に向
つて流れる。逆流が急激な場合は弁板１６Ａは急
激に弁口を閉じるがスリツトＳはこのような急激
な水流に対しても前述した弁板１６Ａの閉鎖時の
抵抗摩擦係数ζが圧力上昇緩和弁１２と空気弁４
の最大上昇圧力Ｈ_nax２とＨ_nax１がＨ_nax２＝Ｈ_na
ｘ１となるように選ばれているから逆水流の最大
上昇圧力は最も低くなる。

第９図はこの考案の更に他の実施例を示すもの
で弁板の斜視図である。弁板１６Ｂは閉円板部１
９Ｂの中心穴１５ａに心棒１５が嵌入固定される
ようになつており、閉円板部１９Ｂの周囲に頂面
が弁座１７に当り得るように円筒状部分に切欠い
た形で突座２４を設け、突座２４間が弁座１７と
突座２４上面が閉じたときに第１０図の矢印のよ
うに水が流れるように流体通路となるスリツトＳ
が設けてある。弁板１６Ｂによる圧力上昇緩和弁
１２の作用は第８図に示す第一の実施例と同様で
あり、スリツトＳは圧力上昇緩和弁１２の最大上
昇圧力Ｈ_nax２と空気弁４の最大上昇圧力Ｈ_nax１
は等くなるように選ばれるから逆水流の最大上昇
圧力は最も多く緩和される。

第１１図はこの考案の更に他の実施例を示すも
ので弁板の斜視図である。弁板１６Ｃは閉円板部
１９Ｃを底とする円筒容器状であつて、円筒部２
５には円筒内外を貫通する穴２６が複数あけられ
ている。円筒部２５の上端面は弁座１７に当接す
ることができるようになつており、閉円板部１９
Ｃの中心には心棒１５が入り心棒１５が固定され
る穴１５ａがあけられている。

第１２図は弁板１６Ｃを組込んだ圧力上昇緩和
弁の縦断面図である。この実施例の作用は閉円板
部１９Ｃにて水流を受けて弁板１６Ｃが上昇して
弁座１７を閉じると穴２６に水流は回り込んで円
筒部２５内に入り、流出口２３へ向うものであ
り、穴２６は圧力上昇緩和弁１２と空気弁４の最
大上昇圧力Ｈ_nax２，Ｈ_nax１が等しくなように大
きさと数、配置が選ばれる。

以上各実施例は水流を弁板の穴のない閉円板部
に当て弁板の円周部分の周囲より流体を流入させ
たものである。次にスリツトＳが弁座側にある実
施例についてのべる。

第１３図はスリツト状流体通路を設けた弁座を
用いた圧力上昇緩和弁の縦断面図である。弁本体
１３の下部の流入口側開口部に周囲より放射状の
アームにて流体の通過を許すようにして該アーム
により支持されるボス１３ａを設け、ボス１３ａ
の中心穴に上下方向摺動自在に心棒１５が嵌入
し、心棒１５には穴のない弁板１６が嵌入し、ナ
ツト２７を心棒１５のねじにねじ込み弁板１６が
固定されている。

弁本体１３の上部の円筒穴には円周溝を設けて
密封輪２８を嵌め込み、弁座体２９が密封して嵌
め込まれている。弁座体２９は円筒下端面より円
筒母線方向にスリツト29Sを設けてあり、弁本体
１３の内部の上端壁１３ｂとの間で流体の通過を
許すスリツトＳを形成されるようになつている。
弁座体２９の円筒部分上部にはフランジ２９ａが
一体に形成され、弁本体１３は上下に保持板３０
が嵌め込まれ、更に下端の保持板３０には流入口
１４を形成する流入口フランジ３１が当接して長
ねじ３２が保持板３０、流入口フランジ３１を挿
通してナツト３３を長ねじ３２にねじ込み、弁本
体１３を締め込むと共に長ねじ３２は弁座体２９
のフランジ２９ａを挿通し、弁座体２９を長ねじ
３２にねじ込んだナツト３４により弁座体２９を
弁本体１３に対して出入り調節可能に固定してあ
る。

流入口１４より流入した液体は弁板１６を押し
上げ、弁板１６は弁座２９ｆと接する。水流は弁
座体２９の外周よりスリツトＳをとおり弁座体２
９の円筒部中を通じて流れる。従つて弁板１６は
少ない水流でも動作する。スリツトＳはナツト３
４により弁座体２９を上下方向に調節できるから
抵抗係数ζを圧力上昇緩和弁１２と空気弁４の最
大上昇圧力Ｈ_nax２，Ｈ_nax１を等しくなるように
調節できる。従つてこの実施例によれば組込んだ
圧力上昇緩和弁１２を取外し取付けて最適な抵抗
係数ζを持つような圧力上昇緩和弁を選択する必
要がないので稼動時の据付調整時間が極めて短く
なる。

以上のとおり、本願考案では圧力上昇緩和弁に
おいて弁体下部の水流の当る部分に穴を設けず、
弁体と弁座が閉じたときに弁体の閉平板部を底と
する円筒部分を構成して、円筒部分内外を通じる
流体通路を設け、これらの周囲より液体が流入す
るようにしたから、小流量の逆流液体により動作
することになる。従つて弁体等の重量を重くして
逆流空気による弁体の持上りは防止され、且つ逆
流液体により弁体を上昇させることが容易とな
り、弁体と弁座間の周囲の半径方向の流体のスリ
ツトを大きくして抵抗係数ζを下げ得るから、抵
抗係数ζの選択範囲が広く空気弁と圧力上昇緩和
弁の最大上昇圧力Ｈ_nax１とＨ_nax２を等しくする
のが容易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図はポンプ管路の一例を示す説明図、第２
図はフロート弁の縦断面図、第３図は従来例の圧
力上昇緩和弁の縦断面図、第４図Ａ、第４図Ｂ、
第４図Ｃは圧力上昇緩和弁と空気弁の最大上昇圧
力の時間に対する変化を示す線図、第５図は圧力
上昇緩和弁と空気弁最大上昇圧力の圧力上昇緩和
弁の抵抗に対する関係を示す線図、第６図は従来
例の圧力上昇緩和弁の弁板の斜視図、第７図はこ
の考案の圧力上昇緩和弁の弁板の実施例の斜視
図、第８図は第６図の弁板を組込んだ圧力上昇緩
和弁の縦断面図、第９図はこの考案の他の実施例
を示す弁板の斜視図、第１０図は第９図の弁板を
組込んだ圧力上昇緩和弁の縦断面図、第１１図は
この考案の更に他の実施例を示す弁板の斜視図、
第１２図は第１１図の弁板を組込んだ圧力上昇緩
和弁の縦断面図、第１３図はこの考案の別の実施
例の縦断面図である。 １……ポンプ、２……水槽、３……配管、４…
…空気弁、５……チエツキ弁、１２……圧力上昇
緩和弁、１３……弁本体、１４……流入口、１５
……心棒、１５ａ……穴、１６……弁板、１６
Ａ，１６Ｂ，１６Ｃ……弁板、１７……弁座、１
９……閉円板部、２１……円環部、２２……連結
部、２３……流出口、２４……突座、２５……円
筒部、２６……穴、２７……ナツト、２８……密
封輪、２９……弁座体、３０……保持板、３１…
…流入口フランジ、３２……長ねじ、３３，３４
……ナツト。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 送水管に生ずる水撃現象を緩和するためのチエ
   ツキ弁であつて弁体が上方に移動して弁座と接し
   て流体通路を閉じた場合に一部流体の流出を許す
   ように構成された圧力昇緩和弁において、上下動
   可能に案内される弁体は流体の通過を許さない下
   部円板部を備え、弁体が弁座と接して閉じたとき
   に弁体もしくは弁座に弁体の平板部を底とする円
   筒部分を構成して円筒部分内外を通じる流体通路
   を設けてなる圧力上昇緩和弁。