(57)【要約】【課題】ボス部付近の流れの剥離を遅らせて、ボス部の下流側の流速低下を防止し、海生生物の付着を防止する。【解決手段】ディスク部１１の旋回軸の方向に延びるボス部１２を備え、ディスク部１１は、外周側から中心側へかけて次第に厚くなり、ボス部１２は、ディスク部１１の表面から厚さ方向へ張り出しているバタフライ弁の弁体１０において、ボス部１２の下流側とディスク部１１の境界部分には、ディスク部１１からボス部１２へかけて次第に勾配が大きくなるフィレット部１３を設ける。このフィレット部１３のディスク部１１からの張出寸法及び幅寸法は、ディスク部１１の外周側が大きく、中心側へかけて次第に小さくなるようにする。また、ボス部１２の上流側とディスク部１１の境界部分には、フィレット部１３を設けない。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ディスク部(11)の旋回軸の方向に延びるボス部(12)を備え、前記ディスク部(11)は、外周側から中心側へかけて次第に厚くなり、前記ボス部(12)は、前記ディスク部(11)の表面から厚さ方向へ張り出しているバタフライ弁の弁体(10)において、
前記ボス部(12)の下流側と前記ディスク部(11)の境界部分には、ディスク部(11)からボス部(12)へかけて次第に勾配が大きくなるフィレット部(13)が設けられ、
前記フィレット部(13)のディスク部(11)からの張出寸法及び幅寸法は、ディスク部(11)の外周側が大きく、中心側へかけて次第に小さくなっており、
前記フィレット部(13)は、前記ボス部(12)の上流側と前記ディスク部(11)の境界部分には設けられていないことを特徴とするバタフライ弁の弁体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、石油、化学プラント等の計装設備、発電設備、及び工業用水、水力発電設備等の配管に設けられるバタフライ弁の弁体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、図６に示すように、各種分野で汎用されるバタフライ弁の弁体５０は、流路を開閉するディスク部５１の径方向に向けて、その中心が旋回軸となる回動操作用の弁棒６２を挿入するための円筒状のボス部５２が設けられ、ボス部５２がディスク部５１の表面から厚さ方向へ張り出した形状とされている。
【０００３】
このようなバタフライ弁の弁体５０では、流路を開放した状態において、ボス部５２の下流側付近で流れの剥離が生じ、流速が低下する領域が発生するので、海水が流れる流路に使用した場合、その部分にフジツボ等の海生生物Ｓが付着して、弁体５０の回動動作に伴い、弁座等の損傷が生じる恐れがある。
【０００４】
その対策として、下記特許文献１には、ディスク部の径方向断面の形状を菱形状とし、ディスク部の表面からボス部が突出しないようにして、圧力損失を小さくすると共に、流れの剥離を抑止し、海生生物の付着を防止しようとするものが記載されている。
【０００５】
また、下記特許文献２には、強度向上のためではあるが、ディスク部の径方向におけるボス部の断面形状を六角形状とし、ボス部とディスク部の境界部分につなぎＲ部を設け、つなぎＲ部の幅寸法が、ディスク部の外周側から中心側へかけて次第に大きくなるようにしたものが記載されている。
【０００６】
また、下記特許文献３においては、ディスク部の下流側となる部分の周縁部の側面に沿って多数のノズル穴を有するノズル部材を取り付け、それぞれのノズル穴は、上流側が大径となり、下流側が小径となるテーパー状とし、ノズル穴から流速が高められて噴出する噴流の掃流効果により、海生生物の付着を抑制しようとするものが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開昭６１−１０５３７３号公報
【特許文献２】特開２０１２−４７２０５号公報
【特許文献３】特開２０１６−９４９９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、弁体を上記特許文献１，２に記載されたような形状としても、ボス部の下流側付近での流れの剥離を十分に抑止できず、ボス部の下流側とディスク部の境界部分に海生生物が付着することがある。
【０００９】
また、上記特許文献３に記載したように、弁体のディスク部にノズル部材を取り付けた場合、ディスク部の下流側周縁部への海生生物の付着は防止できるが、ボス部の下流側とディスク部の境界部分への海生生物の付着は防止できない。
【００１０】
そこで、この発明は、ボス部付近の流れの剥離を遅らせて、ボス部の下流側の流速低下を防止し、海生生物の付着を防止することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、この発明は、ディスク部の旋回軸の方向に延びるボス部を備え、前記ディスク部は、外周側から中心側へかけて次第に厚くなり、前記ボス部は、前記ディスク部の表面から厚さ方向へ張り出しているバタフライ弁の弁体において、
前記ボス部の下流側と前記ディスク部の境界部分には、ディスク部からボス部へかけて次第に勾配が大きくなるフィレット部が設けられ、
前記フィレット部のディスク部からの張出寸法及び幅寸法は、ディスク部の外周側が大きく、中心側へかけて次第に小さくなっており、
前記フィレット部は、前記ボス部の上流側と前記ディスク部の境界部分には設けられていないものを提供することとしたのである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明に係るバタフライ弁の弁体では、ボス部の下流側とディスク部との段差を、フィレット部が勾配の変化に伴い、ディスク部の旋回軸と直交する方向に応じて滑らかに解消しているので、流路の流れがボス部の下流側のフィレット部を経てディスク部の表面側へ剥離することなく沿うようになり、ボス部の下流側の流速低下が防止される。
【００１３】
このため、海水が流れる流路に使用した場合、ボス部の下流側とディスク部の境界部分への海生生物の付着が防止される。
【００１４】
また、海水以外が流れる流路に使用した場合においても、ボス部の下流側とディスク部の境界部分における夾雑物の堆積が防止されるので、夾雑物の噛み込みによる弁体や弁座の損傷が防止される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】この発明の実施形態に係る弁体を備えたバタフライ弁を示す一部切欠斜視図
【図２】同上の流路を開放した状態を示す縦断側面図
【図３】同上の横断平面図
【図４】同上の弁体付近の流れを示す模式図
【図５】ボス部の下流側に加えて上流側にもフィレット部を設けた場合の弁体付近の流れを示す模式図
【図６】従来の一般的な弁体付近の流れを示す模式図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、この発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１７】
図１乃至図３に示すバタフライ弁は、この発明に係る弁体１０を備えたものである。この弁体１０は、弁箱１の流路を開閉するディスク部１１の旋回軸の方向に延びるように、回動操作用の弁棒２を挿入するための円筒状のボス部１２が設けられ、ボス部１２がディスク部１１の表面から厚さ方向へ張り出した形状とされている。
【００１８】
ディスク部１１は、圧力損失を小さくするため、外周側から中心側へかけて、両側の表面が膨出曲面をなすように次第に厚くなり、凸レンズ状となっている。
【００１９】
ボス部１２は、ディスク部１１の表面からの厚さ方向への張出寸法が、ディスク部１１の外周側から中心側へかけて次第に小さくなっている。そして、ディスク部１１の中心では、ボス部１２のディスク部１１からの張り出しがなくなっている。
【００２０】
ボス部１２の下流側とディスク部１１の境界部分には、ディスク部１１からボス部１２へかけて、次第に勾配が大きくなるように滑らかに湾曲して張り出すフィレット部１３が設けられている。フィレット部１３は、ボス部１２の上流側とディスク部１１の境界部分には設けられていない。
【００２１】
ディスク部１１の径方向の各位置におけるフィレット部１３の幅は、ディスク部１１の外周側が大きく、中心側へかけて次第に小さくなっている。そして、ディスク部１１の中心では、フィレット部１３の幅がなくなっている。
【００２２】
上記のようなバタフライ弁の弁体１０では、ボス部１２の下流側外周面とディスク部１１の表面との段差を、フィレット部１３が勾配の変化に伴い、ディスク部１１の旋回軸と直交する方向に応じて滑らかに解消しているので、図４に模式的に示すように、流路の流れがボス部１２の下流側のフィレット部を経てディスク部１１の表面側へ剥離することなく沿うようになり、ボス部１２の下流側の流速低下が防止される。
【００２３】
このため、海水が流れる流路に使用した場合、ボス部１２の下流側とディスク部１１の境界部分への海生生物の付着が防止される。
【００２４】
また、海水以外が流れる流路に使用した場合においても、ボス部１２の下流側とディスク部１１の境界部分における夾雑物の堆積が防止されるので、夾雑物の噛み込みによる弁体１０や弁座の損傷が防止される。
【００２５】
ところで、上記のようなフィレット部１３は、ボス部１２の下流側に加えて、図５に模式的に示すように、ボス部１２の上流側とディスク部１１の境界部分にも設けた場合、上流側のフィレット部１３により流れが加速され、却ってボス部１２の下流側で流れがディスク部１１の表面から剥離しやすくなり、海生生物Ｓが付着するので、上記実施形態のように、フィレット部１３はボス部１２の下流側にのみ設けるようにする。
【００２６】
なお、上記実施形態では、弁体１０として、弁棒２の中心軸がディスク部１１の中心を通り、流路の中心軸上に位置する同心構造弁を例示しているが、上記のようなフィレット部１３を備えた弁体の構造は、弁棒２の中心軸がディスク部１１の中心からずれた位置を通り、また、流路の中心軸からずれた位置を通る偏心構造弁にも適用できる。
【符号の説明】
【００２７】
１  弁箱
２  弁棒
１０  弁体
１１  ディスク部
１２  ボス部
１３  フィレット部
Ｓ  海生生物
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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