JPH03117784A - 可変定流量リスト弁装置 - 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】 イ１発明の目的 「産業上の利用分野」 この発明は、流体輸送管路に介装する可変定流量リフト
弁装置の分野に属する。

そして、この発明は、弁箱内において、リフト弁の下流
側に構成したシリンダー状の自動弁により、定流量制御
を行うリフト弁装置に係り、昭和６０年特許願第２７７
２０６号「リフト弁装置」に関連する技術の改良に関す
る。

なお、以下説明上、これを原発明と呼称する。

「従来の技術」 一般的に、弁装置を単に開閉操作の用途だけに供するの
であれば、例えば、バタフライ弁、ゲート弁などのよう
に、開閉作動に無理のない構造のもので充分と思えるが
、この種の弁装置では、流量制御特性に難があり、特に
締め切り寸前での作動状態においては、キャビテーショ
ンの問題まで加わって、厄介である。

それに引き換え、リフト弁の型式を採用すると、流量調
整の用途に対して適応し易い特性を持っている反面、配
慮を欠くと受圧力の偏差による弊害などの欠点を有する
。

従って、従来踏襲されて来たこの種弁装置に対し、更に
革新的な技術思想のもと、前述の原発明に係るリフト弁
装置、すなわち、弁箱内においてリフト弁の下流側に構
成したシリンダ状の自動弁により定流量制御を行う型式
のリフト弁装置が開発され、如上の課題が粗方解決され
るに至ったが、しかし、その性能精度について、なお未
達の厳しい問題点が介在する。

「発明が解決しようとする課題」 従来のリフト弁装置には、前述にもある通り、なお幾多
の問題点が残っている。

高圧用のものや口径の大きいものでは、その軸推力軽減
手段が可なり構造的な不利を招き、製作費が嵩む難点が
ある。しかも、圧力変動の激しい管路内における流量制
御にあたっての対応は、簡単ではない。また、流量制御
に際して、大切な締め切り用のリフト弁体や弁座にキャ
ビテーションなどの被害を受は易い。

本発明は、如上の欠点が粗方解決された原発明に係る「
リフト弁装置」に、なお残る厳しい未達の課題である流
量制御性能の精度不良を改良し、併せて、緩流室Ｃの効
果によるリフト弁の弁体部や弁座部の被害の皆無を期し
、終始、弁操作が軽快でしかも制御作動の確かで安定し
た、経済的で便利なリフト弁装置を得ることを目的とす
る。

口０発明の構成 「課題を解決するための手段」 この発明を一実施例の図面にもとづいて説明すると、第
１図において、入ロ流路ａ５出ロ流路ｆを有する弁箱本
体ｌと弁箱蓋２とからなる弁箱内において、入口部隔壁
３に設けた弁座部材４と、それに対応するリフト弁部材
７との間に、リフト弁開口すが形成され、弁座部材４と
それに対応する滑り弁のシリンダ状部材１１との間には
、滑り弁開口ｄが形成されている。そして、リフト弁開
口すと滑り弁開口ｄとに挟まれるように緩流室Ｃが構成
されている。

また、シール部材１４を介して、滑り弁の受圧盤部材１
０と便箱蓋２との間に包容形成させた袋室ｇを、入り口
流路ａに連通させると共に、釣り合いばね１３を介装す
ることによって、滑り弁開口ｄに自動絞り調節流路を構
成させである。

さて、案内板１７は、弁箱本体ｌに固定されている弁座
部材４に装着され、滑り弁の流量調整作動に変調を与え
る緩流室Ｃ内の流動を案内処理し、常時、受圧盤部材Ｉ
Ｏに対して、袋室ｇ側の圧力に対峙して適正に働（静圧
力を提供する。

また、リフト弁部材７と滑り弁受圧盤部材１０との受圧
面積は、ほぼ等しくして、締め切り時、乃至、締め切り
寸前における、両弁体部の当接による軸推力均衡の手段
に供する。

なお本実施例では、弁箱下部にねじ部１６を設け、分解
点検を容易にしたものを示したが、この場合には、図面
に明らかなように、両弁体部の当接によって弁軸６の回
動力とは、フリーな構造に構成されている。

第２図における実施例は、上流側の締め切り弁を締め切
っての分解点検の至便さに欠けるが、構造が簡潔で、主
として、可変定流量制御に重点を置いた構造のものを示
した。

この場合は、案内板３７は、弁箱の連節固定部としての
リフト弁ボス部２８に装着されており、該弁部材２７の
操作と共に、その位置が変わるが、全体的にその作用効
果を見ても、第１図における実施例のものと何ら変わら
ない。

１作　用」 第１図において、先ず、案内板１７の欠如したものを想
定して、その作用を観察すると、いま、リフト弁部材７
が全開の状態になっており、従って、流れは最大流量を
維持しながら、入りロ流路ａ→リフト弁開口り→緩流室
Ｃ→滑り弁開ロｄ→出ロ集合流路ｅ→出口流路ｆの順に
流れている。

この状態において、釣り合いばね１３の弁開口ｄを開く
方向への力は、滑り弁受圧盤部材１０の前後の受圧面に
働く袋室ｇ即ち入り口流路ａと緩流室Ｃとの圧力の差に
均衡させてあり、それはもとより弁開口すにおける流路
抵抗に起因する。

次に、流量制御のため、リフト弁部材７を弁座部材４の
弁座面４ｂに近付けると、当然に弁開口すの抵抗が増し
、従って、室Ｃの圧力が低下して、釣り合いばね１３と
による均衡が破れると同時に、滑り弁シリンダー状部材
１１の端縁部が該部材４の閉鎖面４ｄに近付き、その流
動状態に見合うだけの自動絞り調節通路となって安定す
る。

以上詳説の通り、その作動は原発明の技術思想に基づき
、一応の定流量特性を発揮するりフト弁装置として評価
できるが、第３図に図示した特性曲線の比較図表に見る
ように、その性能精度の上に、なお厳しい未達の課題が
残っている。

この図表においては、夫々のリフト弁開口を、（全開・
３／４開・１／２開・１／４開）の開度に区分し、夫々
の定流量特性の比較説明に供するものであり、縦軸に、
吐出流ｆｆ１Ｑの割合（％）が採られ、横軸に、入口流
路ａと出口流路ｆとの差圧力Ｐの値（ｋｇ　ｆ　／　ｃ
ｍりが採られている。

■の鎖線は、リフト弁部材７が全開時の弁開口す単独の
流動抵抗曲線（各開度のものは省略）。

■の点線は、緩流室Ｃに案内板１７が無い場合（原発明
の技術思想によるもの）におけるリフト弁部材７の各開
度が示す定流量特性曲線。

■の実線は、緩流室Ｃに案内板１７を備えた本発明の実
施例による各開度の定流量特性曲線。

この特性図表を子細に検討して見ると、まず、実線■−
ｉｖ　（全開）の軌跡は、差圧力の小さい時には自然流
動曲線の鎖線■を辿り、釣り合いばね１３に打ち勝つ差
圧力程度に弁開口すの流路抵抗が増える流量（設定流量
）まで来ると、明瞭にそこを転換点Ａ■−ｉｖとして、
それ以降は、水平な定流量の直線を辿っている。そして
、各開度の特性曲線についても、ほぼ同様な様子が伺え
る。

これは、案内板１７により、緩流室Ｃにおける流動が整
えられ、該部材１７により仕切られた恰好になった中間
室り内で、受圧盤部材ＩＯに働く圧力がほぼ静圧力であ
るからだと推定される。

それに比較して、実線■のものと同一の釣り合いばね１
３を備えているのに、点線■−ｉｖ　（全開）の軌跡で
は、最初は勿論、実線■−ｉｖ　（全開）と同様に自然
流動曲線の鎖線■を辿るが、その後は、ややもすると不
安定な過渡期を経ながら、前述の該転換点Ａ■−ｉｖを
大きく越えて、定流量特性の水平な直線に入る。従って
、その定流量特性を発揮する為の差圧力（入口流路ａと
出口流路ｆにおける圧力の差）が実線■のものに比較し
て大きな差異があり、換言すれば、最低差圧力が小さく
採れないと言う多大な欠点を示している。

これは、弁全開による最大流量時における特性であり、
（３／４開）の点線■−１ｉｉにおいては、その傾向は
稍少な（なり、（ｌ／２開）の点線■ｉｉ、並びに、（
１／４開）の点線■−１においては、あまり影響は無い
。そして、実線■−ｉｖとの比較検討により、緩流室Ｃ
内における受圧盤部材１０方向への流動による動圧、反
動圧を交えた乱流の影響であることが推察される。

さて、これらの状態にある時、リフト弁部材７の下流側
向き、即ち図面において上向きに作用する偏圧力は、弁
開口すにおける僅かな流路抵抗分であるため、実用上何
ら差し支えがない。

さらに、リフト弁部材７を締め切り寸前にした場合、本
発明では図面に明らかなように、作動する各部に優先し
て、リフト弁ボス部８と滑り弁ボス部１２とが中間環座
金９を介して強く当接し、それは軸推力の均衡手段とも
なり、全開閉行程を通してハンドル操作は空回り風に軽
快である。

従って、如上の本発明に係るリフト弁装置の優れた定流
量特性と相俟って、弁操作の為の動力の軽少化や主要ね
じ部の耐久性など、各産業分野において、その効果は計
り知れないものである。

「実施例」 本発明の実施例について、図面を参照しながら具体的に
説明する。

第１図は、１次側即ち上流側の水をリフト弁部材７によ
り締め切って、弁装置の要部を分解、点検するのに容易
なように、主要ねじ部１６を弁箱の底部に設けたものを
示した。従って、ハンドルと共に弁軸が回る構造である
ため、中間環座金９を介して、各弁体がそのボス部８．
１２において強く当接した時点には、軸方向の推力はバ
ランスし、しかも弁軸の回動力からはフリーな構造を形
成しているものである。

そして、緩流室Ｃにセットされる案内板１７は、弁箱の
連節固定部材である弁座部材４に装着されたものを示し
た。

第２図には、主要ねじ部を手元に設け、滑り弁部をより
簡単にしたものを示−した。弁作動の様態は、第１図の
ものとほぼ同様である。

そして、案内板３７は、弁箱の連節固定部材であるリフ
ト弁部材２７のボス部２８に装着されたものを示した。

ハ１発明の効果 本発明におけるリフト弁装置は、前述の通り、従来のこ
の種弁装置の欠点を厳密に改良し、特に、流量調節弁装
置に適用して卓効を現わし、用水管理上に大きな成果を
挙げ得るものである。

【図面の簡単な説明】

図面は、第１図、第２図、とも夫々に、本発明の一実施
例を示す縦断面図である。第３図は本発明の効果を示し
た特性図表である。 第１図、第２図において、 ■、２１・・・弁箱本体、　２，２２・・・弁箱蓋、３
．２３・・・入り口部隔壁、　４，２４・・・弁座部材
、５．２５・・・隔壁部材、　６，２６・・・弁軸、７
．２７・・・リフト弁部材、　８．２８・・・リフト弁
ボス部、　９，２９・・・中間環座金、　　１０．３０
・・・滑り弁受圧盤部材、　１１．３１・・・滑り弁シ
リンダー状部材、　　１２．３２・・・滑り弁ボス部、
１３．３３・・・釣り合いばね、　　１４．３４・・・
シール部材、　　１５．３５・・・ハンドル、　　１６
．・・・弁箱ねじ部、　３６・・・弁蓋ねじ部、　　１
７．３７・・・案内板、　ａ・・・入り口流路、　ｂ・
・・リフト弁開口、Ｃ・・・緩流室、　ｄ・・・滑り弁
開口、　ｅ・・・出口集合流路、　　ｆ・・・出口流路
、　ｇ・・・袋室、　ｈ・・・中間室、　　Ｉｔ　　Ｊ
・・・連通路。 寥１１刀 ４忙ａ＄　イオー ｔｔ、　ｆｉｒパｆルクニ椅オ１− υ。 人す永締 享２１１ ３ａ　４１ｔＩｔｔ＃１２６Ｇ、　’ｆｒ＠ｈｃｑ茅３
図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入口流路（ａ）、出口流路（ｆ）を有する弁箱本体
   （１）の入口部隔壁（３）に設けた弁座部材（４）に対
   応して、その上流側に、リフト弁部材（７）を設け、そ
   の下流側に、隔壁部材（５）に密封的且つ滑動自在に嵌
   装した滑り弁のシリンダー状部材（１１）を設けて、該
   部材夫々の対応する端面間に、リフト弁開口（ｂ）並び
   に滑り弁開口（ｄ）を形成させたリフト弁装置において
   、滑り弁の受圧盤部材（１０）と弁箱の連節固定部との
   間には、該弁開口（ｄ）を常時、所定の力で開く方向に
   作用する釣り合いばね（１３）を介装すると共に、シー
   ル線材（１４）を介して滑り弁の受圧盤部材（１０）と
   弁箱蓋（２）との間に包容形成させた袋室（ｇ）を、入
   り口流路（ａ）に連通させることによって、該弁開口（
   ｄ）に自動絞り調節流路を構成させる。相対応するリフ
   ト弁部材（７）と、滑り弁の受圧盤部材（１０）との受
   圧面積を、ほぼ等しく形成すると共に、緩流室（ｃ）内
   において、弁箱の連節固定部に、案内板（１７）を設け
   る。以上の構造に構成させたことを特徴とする可変定流
   量リフト弁装置。 ２、リフト弁を、締め切り寸前にまで操作し、該弁部材
   （７）を弁座面部（４ｂ）に近づけた時、該弁部材ボス
   部（８）と滑り弁部材ボス部（１２）とは、環座金など
   を介して優先的に当接すると共に、リフト弁操作用ハン
   ドル（１５）の回動力からは基本的にフリーな構造とし
   た特許請求の範囲第１項記載の可変定流量リフト弁装置
   。