JPH07158756A - ソケット付き管式バタフライ弁ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 配管・保守作業を容易にすると共に、シール
部の耐久性・信頼性を高め、更に閉弁時のウォーターハ
ンマ現象も緩和する。 【構成】 外部の配管に接続するための短管部２２と、
円形のバタフライ弁体２３を収納する弁体収納管部２４
と、センサ取付ソケット２５ａ，２５ｂ，２５ｃが溶接
された長管部２６とを、１本の管部材により形成し、こ
れら全体にナイロンコーティング，溶融亜鉛鍍金等の防
錆処理を施す。弁体収納管部２４の内周面には、バタフ
ライ弁体２３の外周部の回転軌跡に沿った形状の球状凹
面部３７を切削加工等により形成し、バタフライ弁体２
３の外周部を、球状凹面部３７とほぼ同一若しくはそれ
よりやや大きな曲率半径の円弧曲面状に形成されたゴム
部材で構成する。短管部２２の内側面両側に、その開口
縁部から球状凹面部３７にかけて延びる２本の弁体挿入
溝部３９を切削加工等により形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、円形のバタフライ弁体
を収納する弁体収納管部の両側に、外部の配管に接続す
るための短管部と、センサ取付ソケット付きの長管部と
がユニット化されたソケット付き管式バタフライ弁ユニ
ットに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、各種の配管にバタフライ弁と流量
センサ，圧力センサ等の各種センサを取り付ける場合、
図５に示すように、バタフライ弁装置１１を短管１２と
長管１３との間に挟み込んで、これら三者をボルト１４
で共締めし、長管１３にセンサ取付ソケット１５を設け
た構成となっている。この場合、バタフライ弁装置１１
は、円環状の弁ケーシング１１ａの直径方向に貫通支持
された弁回転シャフト１６に金属製円形のバタフライ弁
体１７を取り付けると共に、弁ケーシング１１ａの内周
面に断面凸面型のゴムパッキン（図示せず）を装着し、
バタフライ弁体１７を弁回転シャフト１６により回転さ
せることで弁開度を可変すると共に、閉弁時に、バタフ
ライ弁体１６の外周縁が上記凸型のゴム製シール部材に
接触することで、流路が完全に遮断されるようになって
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来構成のものでは、配管作業時に、短管１２，バタフラ
イ弁装置１１，長管１３の三部品を組付ける必要があ
り、配管作業が面倒である。しかも、バタフライ弁装置
１１が故障した場合には、配管から、短管１２，バタフ
ライ弁装置１１，長管１３の三部品を取り外し、更に、
これら三部品を分解する必要があり、保守作業も甚だ面
倒である。

【０００４】また、バタフライ弁装置１１は、閉弁時
に、金属製のバタフライ弁体１７の外周縁が、弁ケーシ
ング１１ａの内周に装着された断面凸面型のゴムパッキ
ンに線接触するだけであるので、閉弁時のシール部分の
接触面積が少なく、バタフライ弁体１７の開閉を繰り返
すうちにゴムパッキンが摩耗してシール性が低下し易
く、シール部の耐久性・信頼性にも問題がある。しか
も、閉弁時に配管内の流れが急激に遮断されることか
ら、ウォーターハンマ現象により大きな衝撃が発生して
しまうという問題もある。

【０００５】本発明はこのような事情を考慮してなされ
たもので、その目的は、配管作業と保守作業が容易であ
ると共に、シール部の耐久性・信頼性が高く、しかも、
閉弁時のウォーターハンマ現象も緩和することができる
ソケット付き管式バタフライ弁ユニットを提供すること
にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のソケット付き管式バタフライ弁ユニット
は、外部の配管に接続するための短管部と、円形のバタ
フライ弁体を収納する弁体収納管部と、各種のセンサを
取り付けるためのセンサ取付ソケットが設けられた長管
部とを、１本の管部材により形成し、若しくは溶接等に
より一体化し、前記弁体収納管部の内周面に、前記バタ
フライ弁体の外周部の回転軌跡に沿った形状の球状凹面
部を形成すると共に、前記バタフライ弁体の外周部を、
前記球状凹面部とほぼ同一若しくはそれよりやや大きな
曲率半径の円弧曲面状に形成されたゴム部材で構成し、
前記短管部の内周面両側に、その開口縁部から前記球状
凹面部にかけて延びる２本の弁体挿入溝部を形成したも
のである。

【０００７】

【作用】本発明には次の４つの特徴がある。 短管部を弁体収納管部に一体化した点 更に、この弁体収納管部に長管部を一体化した点 弁体収納管部の内周面に、バタフライ弁体の外周部の
回転軌跡に沿った形状の球状凹面部を形成すると共に、
バタフライ弁体の外周部を、前記球状凹面部とほぼ同一
若しくはそれよりやや大きな曲率半径の円弧曲面状に形
成されたゴム部材で構成した点 短管部の内周面両側に、その開口縁部から前記球状凹
面部にかけて延びる２本の弁体挿入溝部を形成した点 ここで、上記のように短管部を弁体収納管部に一体化
できる理由は、上記のように、短管部の内周面両側
に、その開口縁部から球面部にかけて延びる２本の弁体
挿入溝部を形成すると共に、上記のようにバタフライ
弁体の外周部をゴム部材で構成しているので、弁体収納
管部から短管部を取り外さなくても、バタフライ弁体の
外周部（ゴム部材）を弾性変形させながら弁体挿入溝部
を通してバタフライ弁体を弁体収納管部に挿入したり抜
き出したりすることができるからである。

【０００８】更に、上記，のように、弁体収納管部
に短管部と長管部を一体化することで、配管作業時に弁
体収納管部に短管部と長管部を組付ける手間が省け、配
管作業が容易になる。しかも、故障等によりバタフライ
弁体を脱着する必要が生じた場合でも、前述したように
弁体収納管部から短管部や長管部を取り外す必要がない
ので、保守作業も容易である。

【０００９】また、上記のように、弁体収納管部の内
周面に、バタフライ弁体の外周部の回転軌跡に沿った形
状の球状凹面部を形成すると共に、バタフライ弁体の外
周部を、前記球状凹面部とほぼ同一若しくはそれよりや
や大きな曲率半径の円弧曲面状に形成されたゴム部材で
構成しているので、閉弁時に弁体収納管部の球状凹面部
とバタフライ弁体の外周部とが面接触して、両者の接触
面積が従来に比べて格段に大きくなり、シール性も向上
する。

【００１０】更に、短管部の内側面の弁体挿入溝部が弁
体収納管部の球状凹面部につながっているので、バタフ
ライ弁体を閉弁位置（球状凹面部）へ回動させる過程
で、弁体挿入溝部が流体を適度に逃がす役割を果たし
て、閉弁時の流体の慣性力の急激な変動が緩和され、ウ
ォーターハンマ現象も緩和される。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図１乃至図４に基
づいて説明する。この実施例の管式バタフライ弁ユニッ
ト２１は、例えば１本の鉄パイプにより形成され、外部
の配管に接続するための短管部２２と、円形のバタフラ
イ弁体２３を収納する弁体収納管部２４と、流量セン
サ，圧力センサ，温度センサ等の各種センサを取り付け
るためのセンサ取付ソケット２５ａ，２５ｂ，２５ｃが
溶接された長管部２６とが一体化され、これら全体にナ
イロンコーティング，溶融亜鉛鍍金等の防錆処理が施さ
れている。この管式バタフライ弁ユニット２１の両端
（短管部２２と長管部２６の開口端）には、それぞれフ
ランジ２７，２８が溶接され、各フランジ２７，２８に
ボルト挿通孔２７ａ，２８ａが形成されている。

【００１２】一方、弁体収納管部２４の上部に形成され
た挿通孔２９の周縁に、スリーブ管３０が溶接され、こ
のスリーブ管３０内に弁回転シャフト３１（図２参照）
が挿通支持され、この弁回転シャフト３１の下端部に形
成した角形嵌合部３１ａが、バタフライ弁体２３の芯金
３２の上部に形成された角穴３２ａに嵌合されている。
これにより、バタフライ弁体２３は、上側が弁回転シャ
フト３１により回転伝達可能に支持されている。このバ
タフライ弁体２３の下側は、芯金３２の下部に形成され
た丸穴３２ｂにピン３３を挿入することで、回転自在に
支持されている。このピン３３は、弁体収納管部２４の
下部に形成された挿通孔３４に挿通され、この挿通孔３
４の周縁に溶接されたねじ付き管３５にプラグ３６を締
め込むことで、抜け止めされている。

【００１３】また、弁体収納管部２４の内周面には、バ
タフライ弁体２３の外周部の回転軌跡に沿った形状の球
状凹面部３７が切削加工等により形成されている。これ
に対応して、バタフライ弁体２３の外周部は、球状凹面
部３７とほぼ同一若しくはそれよりやや大きな曲率半径
の円弧曲面状に形成されたゴム部材３８で構成されてお
り、このゴム部材３８の中心部分に芯金３２をインサー
ト成形することで、バタフライ弁体２３全体としての強
度を高めるようにしている。

【００１４】一方、短管部２２の内側面両側には、その
開口縁部から球状凹面部３７にかけて延びる２本の弁体
挿入溝部３９が切削加工等により形成されている。この
弁体挿入溝部３９の溝幅をバタフライ弁体２３の厚みよ
りも若干大きく形成することで、この弁体挿入溝部３９
を通してバタフライ弁体２３の出し入れを容易に行い得
るようになっている。

【００１５】この実施例では、弁回転シャフト３１の上
端部に形成した角形嵌合部３１ｂに操作レバー４０の連
結用角筒部４１が嵌合されている。これにより、操作レ
バー４０を水平方向に９０°回転させると、これと一体
的に弁回転シャフト３１とバタフライ弁体２３が９０°
回転して、流路を開放／閉鎖するようになっている。こ
のバタフライ弁体２３を開放位置と閉鎖位置にロックす
るため、スリーブ管３０の上端部にはロック機構４２が
設けられている。このロック機構４２は、スリーブ管３
０の上端部に溶接された下プレート４３と、弁回転シャ
フト３１の角形嵌合部３１ｂに嵌合された中プレート４
４と、この中プレート４４を下プレート４３に対して開
放位置と閉鎖位置で固定する蝶ボルト４５とから構成さ
れている。尚、下プレート４３上には、図３に示すよう
に、カラー４６を介して上プレート４７がボルト４８に
より固定され、上下の両プレート４７，４３間を中プレ
ート４４が回転できるようになっていると共に、図２に
示すように、上プレート４７上に操作レバー４０の連結
用角筒部４１が受け支えられている。

【００１６】以上のように構成された管式バタフライ弁
ユニット２１によれば、短管部２２の内周面両側に、そ
の開口縁部から球面部にかけて延びる２本の弁体挿入溝
部３９を形成すると共に、バタフライ弁体２３の外周部
をゴム部材３８で構成しているので、弁体収納管部２４
から短管部２２を取り外さなくても、バタフライ弁体２
３の外周部（ゴム部材３８）を弾性変形させながら、弁
体挿入溝部３９を通してバタフライ弁体２３を弁体収納
管部２４に挿入したり抜き出したりすることができる。

【００１７】従って、バタフライ弁体２３を弁体収納管
部２４に組み付ける場合には、バタフライ弁体２３の外
周部（ゴム部材３８）を弾性変形させながら弁体挿入溝
部３９を通してバタフライ弁体２３を弁体収納管部２４
に挿入した後、弁回転シャフト３１をスリーブ管３０内
に挿入して、弁回転シャフト３１の角形嵌合部３１ａを
バタフライ弁体２３の芯金３２の角穴３２ａに嵌合する
と共に、ピン３３を弁体収納管部２４の挿通孔３４に挿
通して、このピン３３の先端部を芯金３２の丸穴３２ｂ
に挿入し、ねじ付き管３５にプラグ３６を締め込れば、
組付作業が完了する。

【００１８】一方、故障等により、配管から、管式バタ
フライ弁ユニット２１を取り外してバタフライ弁体２３
を交換する場合には、弁回転シャフト３１とピン３３を
抜き出せば、バタフライ弁体２３が取り外し可能な状態
となる。この後、バタフライ弁体２３の外周部（ゴム部
材３８）を弾性変形させながら弁体挿入溝部３９を通し
てバタフライ弁体２３を弁体収納管部２４から抜き出せ
ば良い。

【００１９】以上説明した実施例によれば、弁体収納管
部２４に短管部２２と長管部２６を一体化しているの
で、配管作業時に弁体収納管部２４に短管部２２と長管
部２６を組付ける手間が省け、配管作業が容易になる。
しかも、故障等によりバタフライ弁体２３を脱着する必
要が生じた場合でも、弁体収納管部２４から短管部２２
や長管部２６を取り外す必要がなく、保守作業も容易で
ある。

【００２０】また、弁体収納管部２４の内周面に、バタ
フライ弁体２３の外周部の回転軌跡に沿った形状の球状
凹面部３７を形成すると共に、バタフライ弁体２３の外
周部を、この球状凹面部３７とほぼ同一若しくはそれよ
りやや大きな曲率半径の円弧曲面状に形成されたゴム部
材３８で構成しているので、閉弁時に弁体収納管部２４
の球状凹面部３７とバタフライ弁体２３の外周部とが面
接触して、両者の接触面積が従来に比べて格段に大きく
なり、シール性が向上して、耐久性・信頼性が向上す
る。

【００２１】更に、短管部２２の内側面の弁体挿入溝部
３９が弁体収納管部２４の球状凹面部３７につながって
いるので、バタフライ弁体２３を閉弁位置（球状凹面部
３７）へ回動させる過程で、２本の弁体挿入溝部３９が
流体を適度に逃がす役割を果たして、閉弁時の流体の慣
性力の急激な変動が緩和され、ウォーターハンマ現象も
緩和される。

【００２２】尚、前記実施例では、短管部２２，弁体収
納管部２４及び長管部２６を１本の鉄パイプにより形成
したので、これらを鋳物により形成した従来構造のもの
と比較して、軽量化できると共に、生産性も良く、低コ
スト化できるという利点がある。しかしながら、本発明
は、鋳物製の管部材を用い、その内周面に球状凹面部を
切削加工等により形成する構成としても良く、この場合
でも、本発明の所期の目的を十分に達成できる。勿論、
本発明は、鉄パイプ，鋳物管に限定されず、ステンレス
パイプ等の他の金属パイプを用いるようにしても良いこ
とは言うまでもない。

【００２３】また、前記実施例では、短管部２２，弁体
収納管部２４及び長管部２６が一体に形成されている
が、例えば、短管部２２と弁体収納管部２４とに相当す
る部分を１本の管部材で形成し、これに、長管部２６に
相当する部分を溶接等により一体化したり、或は、上記
３つの部分を別々に形成して、それらを溶接等により一
体化するようにしても良い。

【００２４】また、前記実施例のバタフライ弁体２３
は、ゴム部材３８の中心部分に芯金３２をインサート成
形することで、バタフライ弁体２３全体としての強度を
高めるようにしているが、小型のバタフライ弁体の場合
には、バタフライ弁体全体をゴム部材で形成するように
しても良い。

【００２５】その他、本発明は、弁回転シャフト３１の
回動操作機構やロック機構を適宜変更しても良い等、要
旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施できることは
言うまでもない。

【００２６】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、短管部，弁体収納管部及び長管部を一体化
し、且つ、弁体収納管部から短管部を取り外さなくて
も、バタフライ弁体の外周部（ゴム部材）を弾性変形さ
せながら短管部の弁体挿入溝部を通してバタフライ弁体
を着脱できるようになっているので、配管作業時や保守
作業時に、弁体収納管部に短管部と長管部を組付けた
り、これらを分解する手間が省け、配管作業と保守作業
が容易である。

【００２７】しかも、弁体収納管部の内周面に球状凹面
部を形成すると共に、バタフライ弁体の外周部を、この
球状凹面部とほぼ同一若しくはそれよりやや大きな曲率
半径の円弧曲面状に形成されたゴム部材で構成している
ので、閉弁時に弁体収納管部の球状凹面部とバタフライ
弁体の外周部とが面接触して、両者の接触面積が従来に
比べて格段に大きくなり、シール性が向上して、耐久性
・信頼性が向上する。更に、短管部の内側面の弁体挿入
溝部が弁体収納管部の球状凹面部につながっているの
で、バタフライ弁体を閉弁位置（球状凹面部）へ回動さ
せる過程で、弁体挿入溝部が流体を適度に逃がす役割を
果たして、閉弁時の流体の慣性力の急激な変動が緩和さ
れ、ウォーターハンマ現象も緩和される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す管式バタフライ弁ユニ
ット（バタフライ弁体を取り外した状態）の縦断正面図

【図２】バタフライ弁体の収納状態を示す主要部の縦断
正面図

【図３】管式バタフライ弁ユニットの左側面図

【図４】操作レバーのロック機構部分の上面図

【図５】従来のバタフライ弁ユニットの正面図

【符号の説明】

２１…管式バタフライ弁ユニット、２２…短管部、２３
…バタフライ弁体、２４…弁体収納管部、２５ａ，２５
ｂ，２５ｃ…センサ取付ソケット、２６…長管部、３１
…弁回転シャフト、３２…芯金、３７…球状凹面部、３
８…ゴム部材、３９…弁体挿入溝部、４０…操作レバ
ー、４２…ロック機構。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部の配管に接続するための短管部と、
   円形のバタフライ弁体を収納する弁体収納管部と、各種
   のセンサを取り付けるためのセンサ取付ソケットが設け
   られた長管部とを、１本の管部材により形成し、若しく
   は溶接等により一体化し、 前記弁体収納管部の内周面に、前記バタフライ弁体の外
   周部の回転軌跡に沿った形状の球状凹面部を形成すると
   共に、前記バタフライ弁体の外周部を、前記球状凹面部
   とほぼ同一若しくはそれよりやや大きな曲率半径の円弧
   曲面状に形成されたゴム部材で構成し、 前記短管部の内周面両側に、その開口縁部から前記球状
   凹面部にかけて延びる２本の弁体挿入溝部を形成したこ
   とを特徴とするソケット付き管式バタフライ弁ユニッ
   ト。