JPH04125366A - 偏心弁 - 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］ 本願発明は偏心弁、すなわち回動自在の弁軸に偏心して
固着した円弧状弁体弁座面の中心軸が円弧状弁箱弁座面
の中心軸と一致したとき全閉鎖となる偏心弁に係る。

［従来の技術］ 従来から使用している偏心弁の基本的形態は、第８図か
ら第１０図に示すように弁軸５２の回動とともに回動す
る弁体の円弧状弁座面５４の中心軸Ｏｖａは、弁軸の中
心軸Ｏｓａに対してＥｖａだけ偏心しているので、弁軸
の回動とともに弁座面の中心軸も移動しつつ全体として
回動し、はぼ９０°回動して開閉する。

この型式の弁か全閉鎖の位置におかれたときには前記の
弁体弁座面の中心軸Ｏｖａが移動してきた結果、弁箱下
流側に設けた円弧状の弁箱弁座面５５の中心軸０ｖｅａ
と一致し、この時点で両円弧が重なって弁座面が富者状
態となる。

このように弁体と弁箱の弁座面同士が完全に密着するの
は弁閉鎖時のみであり、それまでは偏心のずれのため相
互に密着して摺動する範囲を非常に小さくすることがで
き、弁座の摩耗や負荷トルクを軽減し、シール機能も向
上し、他の型式の弁に比べるとスラリーヤ固形異物の混
在する汚濁水路に適性がおって、異物の噛み込みなどの
機会が少く長期の使用に耐え得ると言う評価が定着して
いる。

［発明が解決しようとする課題］ 偏心弁は上記のように弁箱と弁体の弁座面同士の摺動範
囲の小さいのが特徴でおるが、管路内を固形物を多く含
む汚濁液が終始流れるとき、すなわち弁開の状態におい
ては弁体の弁座面は流路の軸とほぼ平行でかつ弁箱の上
部又は下部の片隅に位置するので汚濁液の悪影響を受け
る虞れは比較的小さいが、弁箱の弁座面は流れに直接真
正面から対向し汚濁液内のスラｌノーや固形異物が衝突
して摩耗、損傷を早め弁座面同士の密着性が失なわれて
弁機能に支障を来す虞れがおる。

このために弁体の弁座面は未だ健在であるにも拘らず、
弁箱弁座面の摩耗劣化のために弁を更新しなければなら
なくなるケースが頻発し、管路の保全上大きな課題とな
っている。

本願発明は以上に述べた課題を解決するため弁体弁座の
損耗による弁の機能劣化を回復し耐用年数をほぼ倍増す
る新規な偏心弁の提供を目的とする。

［課題を解決するための手段コ 本願発明に係る偏心弁は、弁の流線軸をＦｘとし、Ｆｘ
と中心点Ｏにおいて直交する軸をＦｙとするとき、中心
点Ｏを対称点として流路の前後に対してＦｘ上を中心点
ＱからＥｓだけ偏心した中心軸Ｏｂを中心とする円弧状
の弁箱弁座面をそれぞれ対設し、弁箱の上下面へ外周中
心軸が中心点Ｏを通るスｉノーブを解放も可能にｖ、＠
シ、スリーブの内周面は前記Ｆｘと９０°乃至Ｏ°間の
角度βを以って斜めに交叉する線上にＥｓ偏心する点を
中心とする弁軸を拘束も可能に内嵌し、該弁軸の中心軸
Ｏｓを中心とする半径Ｅｖの円弧を画いて移動する弁体
弁座面の中心軸軌跡上に弁箱弁座面の中心軸Ｏｂが遭遇
し、弁軸中心軸Ｏｓは中心点Ｏに対しＦｘ方向にＥｂ、
Ｆｙ方向にＬｓ偏心し、 Ｅｖ＝ＬｓかつＬｓ＝ＥｓＳ！ｎβ が成立することによって前記の課題を解決した。

なお、より具体的な実施態様については後）ホする。

［作用１ 第１図は本願発明の実施例を示すが、弁の流線軸をＦｘ
、中心点０て直交する軸をＦｙとする。

弁箱１の下流側と上流側に中心点Ｏを対称に円弧状の第
−弁箱弁座面５．第二弁箱弁座面６をそれぞれ対設する
が、この両円弧の曲率半径の中心は何れも中心点Ｏから
上流側、下流側へ向けて等距離（Ｅｂ）だけ隔てたＯｂ
ｌ、Ｏｂ２にある。弁箱１の上下にスリーブ１３八、１
３Ｂをそれぞれ装＠するが、この特徴として当該スリー
ブは弁箱と一体的に固着されるが所望の場合には弁箱と
の拘束から解放されて自由に回動できる構成をとる。

スリーブの内周面の中心は偏心していてＦｘと９０°乃
至Ｏｏの間の角度βを形成する線上に中心軸のある駆動
用、支持用の弁軸１１および１２をそれぞれ内嵌してい
るか、この特徴としてスリーブと各弁軸とは所望の場合
に回動不能に拘束し、一体的に共回りできる構成を採る
ことである。

第３図と第４図はこの実施例の通常の弁開閉時の作用を
示した水平断面図およびその説明図であって、Ｆｙが流
路の軸線Ｆｘと中心点Ｏで直交している。中心点Ｏから
Ｅｂだけ離れた弁箱弁座面中心軸Ｏｂ１．Ｏｂ２に足し
、Ｆｘと角度βで交叉する線上にある弁箱中心軸Ｏｓ、
＋　０５２を中心に半径Ｅｖの円弧を画いて弁体弁座面
の中心軸Ｏｖが動き、Ｏｂと一致した状態で両者の曲面
が重なって弁閉鎖（第３図の実線）となる。

本願発明の構成上の特徴は次の独自の作用を可能とする
。

すなわち主として弁箱弁座面の摩耗などによって弁機能
が劣化し使用に耐え得ないと判断されるに至ったとき、
従来使用してきた第−弁箱弁座面５に替えて第二弁箱弁
座面６を使用することである。

第３図の２点鎖線のように弁体が閉鎖（実線）から９０
°回動して開いている状態から新しい弁箱弁座面（図の
左側）へ使用を切り替える手順を第５図より第７図に基
づいて説明する。

（１）第５図のようにこの状態（点線）のままスリーブ
１３Ａ、１３Ｂと弁箱１との拘束を解きスリーブが弁箱
内で自由に回動てきるようにするとともに、スリーブと
弁軸とを拘束して両者が一体的に共回りするようにする
。

（２）弁軸１１を１８０°回動すると、弁軸とともにス
リーブも弁箱内で回動し第６図の点線の位置にくる。

（３）再びスリーブ１３Ａ、１３Ｂをこの位置で弁箱１
と一体的に拘束し、スリーブと弁箱との拘束を解放する
。

（４）弁体は第７図２点鎖線のように弁開状態となり、
ざらに時計方向へ９０’回動すると同図実線のように弁
体弁座面は第二弁箱弁座面（左側）６へ密着して新しい
弁閉鎖の係合関係か生れる。

［実施例］ 以下前項の記述との重複を避けて実施例の詳細を説明す
る。

第１〜３図において、１は流入口２と流出口３との間に
弁体収納室４を設けた弁箱で、弁体収納室４の下流側（
流出口３側）には円弧状の第１弁箱弁座５．上流側（流
入口２側）には円弧状の第２弁箱弁座６が設けられてい
る。７は断面レンズ状で外面にゴムなどの被ｉＧを施さ
れ、円弧状の弁体弁座面８が前記の弁箱床５．６面に係
合する弁体で、ハブ９，１０を介して駆動用弁軸１１゜
支持用弁軸１２に固定されている。

１３Ａ、１３Ｂは間接または直接にそれぞれ弁箱１に嵌
装固定されたスリーブで、これらスリーブ１３Ａ、１３
Ｂの内周部材１６Ａ、１６ｓはそれぞれ駆動用弁軸１１
と支持用弁軸１２を支持しており、弁軸１１ｉ２の中心
軸はスリーブ１３Ａ、１３Ｂ外周の中心軸０からＥｓだ
け偏心し、弁体弁座８が第１弁箱弁座５と係合可能な状
態にあるときＯｓ１．弁体弁座８が第２弁箱弁座６と係
合可能な状態にあるときＯＳ　２の位置でそれぞれ流路
軸線Ｆｘと直交する。

この実施例では弁箱弁座面の中心軸Ｏｂは弁箱中心軸Ｏ
ｓに対しＦｘ線上から垂直にＦｙ力方向Ｌｓの距離にあ
るからＥｖ＝Ｌｓなる関係が成立する。

なお、弁体が弁箱内で１８０°回動するためにはスリー
ブ外周の中心軸Ｏから弁箱弁座面までの最短距離がスリ
ーブ外周の中心軸から弁体弁座面までの最長距離よりも
大であることが要件となりしｓ＜Ｅｓが条件であり、Ｌ
ｂ＝Ｅｓｓｉｎ（３なる関係が付加される。

スリーブと弁箱との解放実施例としてはスリーブ１３Ａ
、１３Ｂに弁箱］の上下面１５八、１５Ｂと一致する鍔
１４Ａ、１４ｓ＠設け、両者に跨設するブラケット２１
八、２１Ｂを固定ボルト２４Ａ、２４Ｂによって止着し
又は解放する。

なおスリーブは解放状態においても弁箱内で回動自在と
なるだけで拘束ボルト２ＯＡ、２０Ｂの働きによって弁
箱を離脱することはない。

スリーブと弁軸との拘束実施例は前記のブラケット２１
Ａ、２１Ｂに進退自在の固定ボルト２２Ａ、２２Ｂを螺
合し、弁軸１１，１２の相応する位置に係合穴２３Ａ、
２３Ｂを凹設し、この穴内へ固定ボルトの先端を嵌合係
止して回動を共にするように拘束する。その他１７Ａ、
１７Ｂ、１８Ａ、１８Ｂはバッキング、１９Ａ、１９ｓ
はバッキング押えである。

［発明の効果］ 本願発明に係る偏心弁は特に固形物、スラリーなと擦過
摩耗の発生しやすい汚濁液などの管路に使用すれば従来
の偏心弁に比べてほぼ倍に等しい耐用年限を得る効果が
ある。

特に摩耗条件下の弱点にめる弁箱弁座面については、偏
心弁の本質が特殊な偏心状態の組合せであるから、単に
上流側、下流側に対向する二面の弁箱弁座面を対設した
だけでは、弁構造が形成できず、−旦弁体を弁箱から取
外してそれまでと逆偏心の状態を形成するように組立て
なければならず、当然煩須な手業とその間の断水という
耐え難い犠牲を甘受しなければならない。

ここに偏心弁の正逆反転使用の障害があったが本願発明
はこの課題を克服して断水することなく容易に逆偏心し
て機能を再生することができる。

この効果は管路の保全上優先的な評価に繋がるポイント
と言えよう。

その他副次的には、偏心弁を汚濁水管路に横形（弁軸が
水平方向）で使用する場合、全開のとき弁体が天地方向
の地側におると、弁体の弁座面と弁箱の内周壁との間に
固形異物を噛み込み、弁体の弁座面を損傷するとか、開
閉不能に陥るなどのトラブルのおそれがあるが、この発
明のものは設計ミスや取付工事ミスなどが原因で、弁体
が地側になったとしても、容易に入側に変更することが
できるという効果もある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の実施例の正面縦断面図、第２図は同
側面図、第３図は同平面断面図、第４図は第３図の要部
の説明図、第５〜７図はこの発明の実施例の作用説明図
（第５．６は平面図、第７図は平面断面図）、第８図は
従来例の正面縦断面図、第２図は同側面図、第３図は同
平面断面図。 １・・・・・・弁箱、５・・・・・・第１弁箱弁座面６
・・・・・・第２弁箱弁座面、７・・・・・・弁体８・
・・・・・弁体弁座面、１１・・・・・・駆動用弁軸１
２・・・・・・支持用弁軸、１３Ａ、１３Ｂ・・・・・
・スリーブ１４Ａ、　１４３・・・・・・鍔、１５Ａ・
・・・・・弁箱上面、１５３・・・・・・弁箱下面、２
１Ａ、２１３・・・・・・ブラケット２２Ａ、２２Ｂ・
・・・・・固定ボルト２３Ａ、　２３ｓ・・・・・・係
合穴 Ｏ・・・・・・スリーブ外周の中心軸、中心点Ｏｓ　、
＋　ＯＳ　２・・・・・・弁軸の中心軸Ｏｂ＋、Ｏｂ２
・・・・・・弁箱弁座面の中心軸Ｏｖ−・・・・・弁体
弁座面の中心軸 Ｆｘ・・・・・・流路軸線

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）回動自在の弁軸に偏心して固着した円弧状弁体弁
   座面の中心軸が円弧状弁箱弁座面の中心軸と一致したと
   き全閉鎖となる偏心弁において、弁の流線軸をＦｘとし
   、Ｆｘと中心点Ｏにおいて直交する軸をＦｙとするとき
   、中心点Ｏを対称点として流路の前後に対してＦｘ上を
   中心点ＯからＥｓだけ偏心した中心軸Ｏｂを中心とする
   円弧状の弁箱弁座面をそれぞれ対設し、弁箱へ外周中心
   軸が中心点Ｏを通るスリーブを解放も可能に嵌着し、ス
   リーブの内周面はＦｘと９０゜乃至０゜間の角度βを以
   って斜めに交叉する線上にＥｓ偏心する点を中心とする
   弁軸を拘束も可能に内嵌し、該弁軸の中心軸Ｏｓを中心
   とする半径Ｅｖの円弧を画いて移動する弁体弁座面の中
   心軸軌跡上に弁箱弁座面の中心軸Ｏｂが遭遇し、弁軸中
   心軸Ｏｓは中心点Ｏに対しＦｘ方向にＥｂ、Ｆｙ方向に
   Ｌｓ偏心し、 Ｅｖ＝ＬｓかつＬｓ＝Ｅｓｓｉｎβ が成立することを特徴とする偏心弁。
2. （２）請求項（１）においてスリーブの解放が、スリー
   ブ外周面へ弁箱の上下面と一致する鍔を設け、両者へ跨
   設したブラケットを弁箱と脱着自在に螺合したことを特
   徴とする偏心弁。
3. （３）請求項（２）において弁軸の拘束が、ブラケット
   へ弁軸と直角に固定ボルトを進退自在に装着し、一方弁
   軸の相応する位置に係合穴を凹設したことを特徴とする
   偏心弁。