JPH0229324Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、バタフライ弁の弁体に関し、該弁体
は、弁内を流れる流体から受けるアンバランスト
ルクを軽減するために広く用いることができる。

（従来の技術） 従来、産業界で多く利用されているバタフライ
弁は、第３図に示すように、中間開度において、
弁体（弁板）１上の圧力分布２はベルヌーイの定
理に従つて分布するが、この圧力分布２の状況か
ら分かるように、主として流体の動圧の差によつ
て弁体表面に作用する流体圧力は表裏両面共に弁
軸に対して対称的とならず、このような非対称的
な圧力分布差により、弁体１には常に弁体を閉じ
る方向の力Ｆが表裏両面共に作用している。

従つて、弁体１を開く際には、上記の力Ｆによ
るアンバランストルクに打ち勝つ大きな力を必要
としていた。

（考案が解決しようとする問題点） 上記した従来のバタフライ弁では、弁体１を開
く際に、上記のトルクに打ち勝つ力を必要とし、
そのために、特に自動操作弁の場合等に大型の駆
動部が必要となり、エネルギの浪費となつてい
た。また、この傾向は弁が大口径になる程著しく
なる。さらに、流体を制御するコントロール弁に
おいては、このアンバランストルクのために、駆
動部による開閉を行なう際にヒステリシスにずれ
が生じ、コントロール性能が低下する等の悪い影
響がある等の問題点があつた。

（問題点を解決するための手段） 本考案は、上記した従来技術の問題点を解決す
るために、バタフライ弁の弁体の一部に、弁体が
流体より受けるアンバランストルクを打ち消す方
向に揚力を生じる翼を、弁体から離して別個に取
付けたことを特徴としている。

なお実施に当つては、上記翼は、流体の流入側
であつて開弁時流れに対して後方に傾斜する側の
表面に、流体の通路間隔を隔てて取付けることが
望ましい。

（作用） 本考案は上記のように構成されているので、開
弁時、特に中間開度において、流れに対して後方
へ傾斜する側の弁体表面に取付けられた前記翼に
働く揚力が、流体の流れによつて弁体の表裏両面
に作用する、主として流体の動圧の差に基づく圧
力分布差により弁体を閉じる方向に働く力に対抗
する方向に生じる。従つて、上記弁体を閉じる方
向に働く力によつて生じるアンバランストルクが
軽減される。

（実施例） 次に、本考案の実施例を図面と共に説明する。

第１図は、本考案のバタフライ弁の弁体の一実
施例を示す斜視図であり、第２図は、その作動状
態を示す説明図である。図において、弁体１１に
は、流体の流入側であつて開弁時、第２図に示す
ように流れに対して後方即ち下流側へ傾斜する側
の面１１ａに、流体通路１３となる所定間隔を隔
てて翼１２が取付けられており、該翼１２は、流
体の流れによつて弁体１１の表裏両面に作用す
る、主として流体の動圧の差に基づく圧力分布差
により弁体１１を閉じる方向に働く力Ｆを打ち消
す方向、即ち弁を開く方向、つまり図において弁
体１１側に向かう揚力Ｌを生じるように、断面形
状が翼型に形成されている。この翼型の形状、翼
の大きさ、弁体への取付位置等については適宜設
計変更が可能であり、これにより非常にアンバラ
ンストルクの少ないバタフライ弁を作ることが可
能である。なお図中、１４は翼１２を取付けるた
めの脚片を示す。

次に、作用について説明すると、第２図に示す
ように、弁体１１が中間開度で作動していると
き、弁体１１を通過する矢印方向の流れによつ
て、弁体１１の表と裏即ち流入側と流出側の両面
には、第３図に示すような圧力分布２を呈し、こ
の圧力分布によつて、弁体１１の表裏両面にはそ
れぞれ、第２図に示すように力Ｆが作用すること
になり、これらの力Ｆ，Ｆによつて弁体１１を閉
じる方向のモーメントが働いている。

一方、弁体１１の流入側であつて且つ後方へ傾
斜した面１１ａを通過する流れ１５が、断面翼型
に形成された翼１２の下面と、上面即ち、弁体１
１との間に形成された通路１３とを通過する際
に、周知のように、翼１２の下方より上方へ向か
う、つまり弁体１１の方へ向かう揚力Ｌを生じ
る。ところがこの揚力Ｌは、前記力Ｆによるモー
メントとは逆方向の、即ち弁体１１を開く方向の
モーメントを与えるので、前記閉弁方向に働くモ
ーメントを打消すことになつて、弁板に生じてい
たアンバランストルクを軽減することができるの
である。

なお、本考案における翼は、弁体の上流側へ傾
斜した面１１ｂに、上記した実施例の翼型を反転
させて取付け、弁体から離れる方向、つまり開弁
方向の揚力を生じさせるように構成することも可
能である。

（考案の効果） 以上述べたように、本考案によれば、バタフラ
イ弁の弁体の一部に、弁体が流体より受けるアン
バランストルクを打消す方向に揚力を生じる翼
を、弁体から所定間隔隔てて取付けたことによ
り、中間開度に開弁されている弁体に閉弁方向に
働く流体によるアンバランストルクが、弁体に取
付けられた翼に働く揚力によつて相殺されるの
で、上記アンバランストルクを軽減することがで
きる。

従つて、駆動部を小型化して省エネルギ型とす
ることができ、また該バタフライ弁をコントロー
ル弁として使用するときには、その制御性を向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案のバタフライ弁の弁体の一実施
例を示す斜視図、第２図はその作動状態を示す説
明図、第３図は従来のバタフライ弁の作動状態を
示す説明図である。 １１……弁体、１２……翼、１３……流体通
路、Ｆ……圧力分布差により弁体に働く力、Ｌ…
…揚力。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ バタフライ弁の弁体の一部に、弁体が流体よ
   り受けるアンバランストルクを打ち消す方向に
   揚力を生じる翼を、弁体から離して取付けたこ
   とを特徴とするバタフライ弁の弁体。 ２ 前記翼は、流体の流入側であつて開弁時流れ
   に対して後方に傾斜する側の表面に、流体の通
   路間隔を隔てて取付けられている実用新案登録
   請求の範囲第１項記載のバタフライ弁の弁体。