JP2016200174A

JP2016200174A - 仕切弁及び急閉式逆止弁と、緩閉式副弁及び負圧時作動空気吸気弁を有するウォーターハンマー防止機能とを有する多機能バルブ。

Info

Publication number: JP2016200174A
Application number: JP2015078946A
Authority: JP
Inventors: 晴海田邉; Harumi Tanabe
Original assignee: ACC TOHOKU CO Ltd
Current assignee: ACC TOHOKU CO Ltd
Priority date: 2015-04-08
Filing date: 2015-04-08
Publication date: 2016-12-01
Anticipated expiration: 2035-04-08
Also published as: JP6056067B2; WO2016163344A1

Abstract

【課題】急閉式逆止弁に逆流圧を逃がす緩閉式副弁と、負圧時作動空気吸気弁とを有するウォーターハンマー防止機能が設けてノン・ウォーターハンマーに近い多機能バルブを提供する。
【解決手段】逆止弁は弁体５と、弁座４と、流入路１と、流入路に連通する流出路２と、その中間の分岐点で分岐されてなる退避路３と、閉塞部材９とで構成され、弁体は車輪型又は車輪類似型、又は円筒型又は円筒類似型とし、分岐点に設けられてなる弁座と退避路の間を移動するように配置され、流路断面は円形又は四角形とし、流路内は流体が分散・拡散しない構造と、退避路は流体が流れ込まない構造とし、弁体の逆止弁としての機能は、弁体の自重、磁石１２ｂ、バネ１４ｂ、流出路から逆流水の少なくともいずれかによって弁体が弁座側に付勢されることにより機能を発現する。
【選択図】図１

Description

本発明は各種のプラントに用いられる多機能バルフ゛が取付られたポンプ施設に関する。

図３は従来の一般的なポンプ設備の一例を示す図であり、２０はポンプ、２１は逆止弁、２２は止水弁である。図４は、図３のポンプ装置に備えられている逆止弁の一例を示す図であり、逆止弁は、図に示した矢印の方向に作動し、図における右側から水が逆流すると、流路を閉塞する構造となっている。

また、図５及び図６は、図３のポンプ施設に備えられている止水弁を示した図である。図５（ａ）はゲートバルブの図である。さらに図５（ｂ）に示したように、弁体を途中で止めた際の流路形状が三日月形になり、キャビテーションの発生が大きく、夾雑物が挟まり易いという課題がある。

図６は、バタフライバルブを示した図である。図６（ｂ）に示したように、高い閉塞能力を有し、開閉トルクが小さい。そしてバタフライバルブにおいては、閉塞と解放の中間の状態では、図６（ｃ）に示したように、流路形状が二つの三日月形になり、ゲートバルブと同様の課題がある。

図７はグローブバルブを示す図である。このバルブにおいては流体の流れはS字状となる。閉止能力がよく、流量調整として使われるが、キャビテーションが発生しやすく、損失係数も高い。

図８は、本発明者による多機能バルブの一例を示す図である。この多機能バルブは、一つの弁体が、逆止弁と止水弁の機能を備え、閉塞と解放の中間の状態では、図８（ｂ）に示したように、流路形状が円形又は四角形となり、夾雑物の挟まりや、キャビテーション及び騒音の発生が少ないという特徴がある。

また、前記のウォーターハンマー防止にはフライホール付ポンプ、エアーベッセルなどが必要となり、多大なコストを強いられている。

この対策として、本発明者は、特許文献１、特許文献２、特許文献３、特許文献４において、急閉式逆止弁、止水弁、弁体強制移動機能を集約してなる多機能弁を提供することで、部品点数の減少し、ひいては製造コストと据付工事費の低減が可能となることを開示している。しかし、ここに開示されている多機能バルブにおいても、ウォーターハンマー対策に十分対応できていないのが実状である。

特許第４９６０５２０号特許第５１５０８５９号特許第５２９８２８１号特願第２０１４−１９３７０９

従って、本発明の課題は、急閉式逆止弁に逆流圧を逃がす緩閉式副弁と、負圧時作動空気吸気弁とを有するウォーターハンマー防止機能が設けてノン・ウォーターハンマーに近い多機能バルブを提供する。

一対の磁石、または、圧縮バネの少なくともいずれかを有する急閉式逆止弁に、弁体底部に逆流圧を逃がす緩閉式副弁と、負圧時作動空気吸気弁とを有するウォーターハンマー防止機能が設けられてなることを特徴とする。

本発明に係る多機能バルブの一例を示す図。図１（ａ）は断面図、図1（b）は概略図。ウォーターハンマー防止用部材の例を示す図。図２（ａ）は負圧時作動空気吸気弁断面図、図２（ｂ）は緩閉式副弁断面図。従来の一般的なポンプ装置の一例を示す図。逆止弁の一例を示す図。ゲートバルブの一例を示す図バタフライバルブの一例を示す図。グローブバルブの一例を示す図。今回の多機能バルブの一例を示す図。

次に、本発明の実施の形態について、具体的な図を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、発明に係る多機能バルブの一例を示す断面図である。図１（ａ）において１は流入路、２は流出路、３は退避路、４は弁座、５は弁体、６は弁体移動ケーブル、７は止水ハンドル、８は弁体強制移動ハンドル、９は退避路の閉塞部材、１０は緩閉式副弁、１１は整流板である。

弁体５は、圧送状態では、水の流れによって、分岐点に配されている弁座４から離れて流路を開放し、水流が停止したり、逆流したりする状態では、弁体５の自重や逆流水で、弁座４に圧接され、流路を分岐点で閉塞する。従って逆止弁として機能する。

そして、流路を閉塞したい場合又は流量調整する場合は、止水ハンドル７を回転させることで、ハンドルを構成する棒状部材に設けられた雄ネジと、この雄ネジに螺合するように、閉塞部材９に設けられた雌ネジの作用で、弁体５を弁座４に圧接又は絞ることができる。

また、弁体固着解除、配管内の水抜き作業が必要になる際は、弁体強制移動ハンドル８を回転させることで、ハンドルを構成する棒状部材に設けられ雄ネジと、この雄ネジに螺合するように、閉塞部材９に設けられた雌ネジの作用で、弁体移動ケーブル６を介して、弁体５を閉塞部材９側へ、つまり図における左斜め上方に引き上げることができる。

図２（ａ）は、閉塞部材９に負圧時作動空気吸気弁１３を設けることにより、ノン・ウォーターハンマーに近い状態が可能である。

図２（ｂ）は逆流水が生じた場合、弁体底部に逆流圧を逃がす緩閉式副弁１０を設けることにより、ノン・ウォーターハンマーに近い状態が可能である。又、整流板１１付きにすることでキャビテーション発生を少なくする。

以上に説明したように、本発明によれば、逆止弁及び止水弁の機能を備え、ノン・ウォーターハンマーに近い機能をも備えた多機能弁を提供でき、ポンプ設備の損傷防止及びコンパクト化に寄与できる。

１・・・流入口２・・・流出口３・・・退避路４・・・弁座
５・・・弁体６・・・弁体移動ケーブル７・・・止水ハンドル
８・・・弁体強制移動ハンドル９・・・退避路の閉塞部材
１０・・緩閉式副弁１１・・整流板１３・・負圧時作動空気吸気弁
１２ａ，１２ｂ・・・磁石１４a,１４b ・・・圧縮バネ
２０・・・ポンプ２１・・・逆止弁２２・・・止水弁

図２は、図１に示した閉塞部材９に、外部の空気を吸引する吸気弁１３を設け、ウォーターハンマー発生時のバルブ内負圧に対し、閉塞部材９の圧縮バネを取り付けた部分の貫通孔を介して、外部空気を吸入することによって、負圧時対応のウォーターハンマー防止機能を発現するようにした構成を示している。

本発明の課題は、逆止弁は逆流圧を受けるために、円筒の両端又は片端にフランジ部を有し、逆流時は常に逆流圧を受ける構造とし、急閉式逆止弁に弁体底部に逆流圧を逃がす緩閉式副弁と、負圧時に作動する空気吸気弁とを有するウォーターハンマー防止機能を設けてノン・ウォーターハンマーに近い多機能バルブを提供する。

急閉式逆止弁に、弁体底部に逆流圧を逃がす緩閉式副弁と、負圧時作動空気吸気弁とを有するウォーターハンマー防止機能が設けられてなることを特徴とする。

弁体５は、圧送状態では、水の流れによって、分岐点に配されている弁座４から離れて流路を開放し、水流が停止し、逆流したりする状態では、弁体５は常に逆流圧を受けるために、円筒の両端又は片端にフランジ部を有し、常に逆流圧を受ける構造とし、逆流水で、弁座４に圧接され、流路を分岐点で閉塞する。従って逆止弁として機能する。

図２は、図１（a）に示した閉塞部材９に、外部の空気を吸入する空気吸気弁１３を設け、ウォーターハンマー発生時のバルブ内負圧に対し、閉塞部材９の圧縮バネを取付けた部分の貫通孔を介して、外部空気を吸入することによって、負圧時対応のウォーターハンマー防止機能を発現するようにした構成を示している。

Claims

逆止弁は弁体と、弁座と、流入路と、前記流入路に連通する流出路と、前記流入路と前記流出路の中間の分岐点で分岐されてなる退避路と、閉塞部材とで構成され、前記弁体は車輪型又は車輪類似型、又は円筒型又は円筒類似型とし、前記分岐点に設けられてなる前記弁座と前記退避路の間を移動するように配置され、流路断面は円形又は四角形とし、流路内は流体が分散・拡散しない構造と、退避路は流体が流れ込まない構造とし、前記弁体の逆止弁としての機能は、前記弁体の自重、前記磁石、前記バネ、前記流出路から逆流水の少なくともいずれかによって、前記弁体が前記弁座側に付勢されることにより発現するのを特徴とする多機能バルブ。
前記磁石又は前記バネによる急閉式逆止弁を有するウォーターハンマー防止機能が設けられてなることを特徴とする、請求項１に記載の多機能バルブ。
弁体底部に逆流圧を逃がす緩閉式弁を有するウォーターハンマー防止機能が設けられてなることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の多機能バルブ。
前記閉塞部材に負圧時作動空気吸気弁を有するウォーターハンマー防止機能が設けられてなることを特徴とする、請求項１ないし請求項３に記載の多機能バルブ。
前記弁体底部に整流板が設けられてなることを特徴とする、請求項１ないし請求項４に記載の多機能バルブ。
仕切弁体は逆止弁体と兼用され、前記分岐点において前記流入路と前記流出路との間を閉塞する止水弁の機能を有し、前記止水弁としての機能は、前記退避路の前記分岐点と対向する側を閉塞する閉塞部材に設けられてなる雌ネジに螺合されてなる、雄ネジを有する止水ハンドルの回転により発現する構造を特徴とする、請求項１ないし請求項５に記載の多機能バルブ。
前記弁体は、前記閉塞部材に設けられた第二の雌ネジに螺合されてなる、第二の雄ネジを有する水抜ハンドルに接合されたケーブルに緊結され、前記水抜きハンドルの回転により、前記ケーブルを介して退避路に移動されることによって、多機能バルブ内部の水抜きを可能とする、弁体強制移動機能を有することを特徴とする、請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の多機能バルブ。