JPS63235781A - ボ−ル弁 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、主として弁の急閉時に発生する水撃現象を
一次側シートと二次側シート間において吸収・緩和する
ようにした新規なボール弁に関する。

〔従来の技術及びその問題点〕

−ａにボール弁は、その弁構造上、圧力損失が小さく、
シート部に自己潤滑性を備え、また自己シール型である
他、その弁体を９０度回転させるだけで迅速な弁の開閉
操作が行える等々の特徴を有するものであるが、その反
面、急閉弁した際、所謂水撃現象が生じ易く、この現象
によってボール弁自体或いは該弁よりも上流側の配管、
更には該配管に接続された各種の器具に悪影響を与える
等々の問題点が見られたものである。

而して、上記水撃現象を防止するため、従来はボール弁
本体に所謂緩閉止装置を取付け、強制的に急閉弁できな
いようにするか、或いは上記ボール弁よりも上流側の配
管上に別途比較的大型の水撃防止器を設置する等の手段
が講じられていたが、前者はその装置自体が大掛かり゛
となワた上、ボール弁の特徴である迅速な開閉操作を犠
牲にすること＼なり、また後者は付設部における配管長
の増大を招く他、その配設に伴って増加する接続部材の
シール性や保守等の面で不安が残る等、いずれにしても
猶、解決すべき多くの問題点が見受けられたものである
。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで本発明者は鋭意、実験・研究の結果、水流を遮断
する二次側シート面にできるだけ近い位置、即ち弁函自
体の容積を必要に応じて増大可能とすることにより、上
記水撃現象に伴って発生する圧力波を有効に吸収・緩和
し得ることに着目し、一次側シートよりも上流側の弁函
と、一次側及び二次側の両シート間における弁函空所を
圧力導入通路によって連通ずる一方、上記弁函空所に臨
んで設けられた受圧面の背部に緩衝材を介在せしめるこ
とにより、上述した問題点を一気に解決したものである
。

〔作　　　用〕

本発明は急閉弁した際、上記弁函空所に発生する圧力波
によって受圧面が移動ないしは変形し、上記空所の容積
を随時増大させて内圧を吸収・緩和するという格別の作
用を奏するものである。

〔実　施　例〕

以下、本発明の構成を幾つかの実施例に基づいて更に具
体的に述べる。

（実施例１） 第１図において、１は両側に流入口１ａ　（一次側）及
び流出口１ｂ　（二次側）を、又上方に胴部１ｃをそれ
ぞれ備えた弁函、２は中央に通水口２”を貫設してなる
ボール型弁体を示し、一次側及び二次側の両シート４・
５に密着せしめる一方、一次側の弁体側面中央に圧力導
入通路３を貫設したものである。

また６はその下端が上記弁体２に嵌合連結され、該弁体
を９０度の範囲内で回転可能とした弁ステム、７は上記
弁ステム６に沿って摺動可能なピストンであって、その
下端を上記一次側シート４と二次側シート５間の弁函空
所１ｄに臨む受圧面７ａとする一方、その背部にスプリ
ング等の緩衝材７ｂを弾装して下方へ付勢せしめたもの
である。

尚、図中８は上記ピストン７等に設けられたＯリング、
９は上記緩衝材７ｂを押圧支承するカバー、１０は上記
弁ステム６と連動するハンドルを示す。

而して、本発明のボール弁は、これを急閉弁した際、上
記通水口２”及び弁体２側面の圧力導入通路３を通過し
た流体が二次側シート５付近で遮断され、弁函空所１ｄ
の内圧が高まると同時に、核部の圧力を受けた受圧面７
ａが上記緩衝材７ｂの弾発力に抗して上昇し、その上昇
量に応じて上記弁函空所ｌｄ内の容積が増大するため、
該空所内の圧力が吸収・緩和され、水撃現象の発生を未
然に防止するのである。

但し、上記弁函空所１ｄの内圧が吸収・緩和されて低下
すれば、圧縮されていた緩衝材７ｂがその反４　　見方
によって上記受圧面７ａを当初の位置に押下げ、次の水
撃現象に備えて待機するのである。

尚、上記ボール弁を例えば元圧３−一に設定された水道
管の末端に取付け、これを急閉弁した場合の水撃テスト
を第２図に示すと、当初僅かな圧力波（６ＷＪ）が生じ
たちの＼、その後直ちに元圧に低下するという結果が得
られた。

これに対し、上記テストを従来のボール弁について行っ
たところ、その圧力波形は本発明ボール　弁の約３倍に
も達し、また元圧に戻る時間についてはおよそ３倍以上
もか＼ることが判明した。

（実施例２） 第３図は圧力導入通路３及びピストン機構の他の実施例
を示し、上記一次側シート４０当接面４”の１〜複数箇
所を切欠して圧力導入通路３を設け、一次側シート４よ
りも上流側の弁函１、即ち流入口１ａと上記弁函空所１
ｄを連通可能とする一方、中空状の弁ステム６内周に装
着されたピストン７の前部に緩衝材７ｂとしてＮ２ガス
等の不活性ガスを封入したものである。

尚、図中１１は上記弁函空所１ｄと受圧面７ａを連通せ
しめる圧力導入用の通孔を示す。

（実施例３） 第４図は、上記圧力導入通路３の他の実施例を示したも
のであって、上記弁函空所１ｄと流入口１ａを仕切る弁
函内壁に穿設された通孔や同図一点鎖線で示すパイプ等
のバイパスを上記圧力導入通路３として弁函空所１ｄと
流入口１ａを連通可能としたものである。

（実施例４） 又第５図は、通常のボール弁における弁函及び弁体を利
用した実施例を示し、前記第１実施例の弁函胴部１ｃに
ピストン機構を収納したシリンダー１２を固定し、上記
受圧面７ａよりも下方における弁ステム６外周の軸方向
に凹溝１１゛を設け、上記弁函空所１ｄ内の圧力を受圧
面７ａに導入可能としたものである。

尚、上記各実施例は圧力波を吸収・緩和する手段として
、いずれもピストン方式を例示したが、その受圧面７ａ
が緩衝材７ｂとめ関係で一定量移動ないしは変形可能な
ものであれば、ダイヤフラムやベーロズ等でも全く同等
の作用効果が期待できるものである。

また本発明における圧力吸収・緩和機構は上記ボール弁
に限らず、例えばコック式弁等、その止水方式が一次側
及び二次側シート面の双方で行われる全ての弁に適用可
能なものである。

〔発明の効果〕

以上述べた通り本発明のボール弁は、一次側シートより
も上流側の弁函内部と弁函空所１ｄを互いに連通し、二
次側シートに近い上記空所に臨んで移動ないしは変形可
能な受圧面７ａを設けたものであるから、核部に発生す
る水撃現象を効果的に吸収・緩和し得る上、緩閉上装置
を備えたものに比べて全体が著しくコンパクトになり、
しかもボール弁の特徴である迅速な弁の開閉操作が維持
できるものである。

更に本発明のボール弁は、別途水撃防止器を取付けたも
のと異なり、配管長の増大や接続部材の増加によるシー
ル性の不安も全く生じないばかりでなく、その上流側に
逆止弁が設置される場合においても、上記水撃現象の防
止だけでなく上記ボール弁と逆止弁との間に封入された
流体が日照や凍結等によって発生する異常昇圧で逆止弁
及びボール弁、更にはこれらの中間に接続された各種の
器具に肩らされる悪影響をも確実に防止し得る他、上記
ボール弁の開弁時に、これよりも下流側の給水栓等を急
閉弁した際に発生する圧力波を吸収・緩和して水撃現象
の発生を阻止する等、多くの優れた効果を発揮するもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明のボール弁の中心部縦断面図、第２図は
水撃現象時に発生する各圧力波の推移を示すグラフ、第
３〜５図はボール弁の他の実施例を示す縦断面図であっ
て、第３図山）は一次側シートの斜視図である。 尚、図中１・・・弁函、１ｄ・・・弁函空所、２・・・
弁体、３・・・圧力導入通路、４・・・一次側シート、
７ａ・・・受圧面、７ｂ・・・緩衝材。 以　　　上

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、一次側シート４よりも上流側の弁函１と、弁函空所
   １ｄを圧力導入通路３によって互いに連通可能とする一
   方、上記弁函空所１ｄに臨んで設けられた受圧面７ａの
   背部に緩衝材７ｂを介在せしめたことを特徴とするボー
   ル弁。 ２、圧力導入通路３が一次側の弁体２側面に設けられた
   特許請求の範囲第１項記載のボール弁。 ３、圧力導入通路３が一次側シート面４に設けられた特
   許請求の範囲第１項記載のボール弁。 ４、圧力導入通路３がバイパスである特許請求の範囲第
   １項記載のボール弁。 ５、緩衝材７ｂがスプリングである特許請求の範囲第１
   項ないし第４項のいずれか１項記載のボール弁。 ６、緩衝材７ｂが不活性ガスである特許請求の範囲第１
   項ないし第４項のいずれか１項記載のボール弁。