(57)【要約】      （修正有）【課題】バルブ装置として十分な流体の通過時間を確保するとともに、安定した遮蔽能力を担保するようにする。【解決手段】バルブ装置１０は、流入管部１５から噴流Ｊが弁収容部１４を通って流出管部１７に向かうように流れたときに、弁収容部１４内に生じた負圧により下部ダイヤフラム３４を上方に偏倚させることにより、ボール弁２２を押し上げて弁座２１に着座させ、流出管部１７を閉じるように構成されている。そして、流入管部１５から弁収容部１４に流入した噴流Ｊに、その一部が弁座２１周りの弁収容部１４内壁面に当たってボール弁２２の下側に回り込む分流が生じるのを抑制する溝部４０（分流抑制部）が設けられている。【選択図】図３
2018053980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
側壁に流入部および流出部が互いに対向するように開口し、内部に弁収容部が前記流入部および前記流出部と連通するように設けられたケーシングと、
前記流出部の弁収容部側に位置する上流端開口に設けられた弁座と、
前記弁収容部の底部に設けられたダイヤフラムと、
前記弁収容部に移動可能に収容され、開弁時には前記ダイヤフラム上に載置された状態で該弁収容部の底部に位置する一方、閉弁時には前記弁座に着座して前記流出部を閉じるボール弁とを備え、
前記流入部から流体の噴流が前記弁収容部を通って前記流出部に向かうように流れたときに、該弁収容部内に生じた負圧によりダイヤフラムを上方に偏倚させることにより、前記ボール弁を押し上げて前記弁座に着座させ、該流出部を閉じるようにしたバルブ装置において、
前記流入部から前記弁収容部に流入した流体の噴流に、その一部が前記弁座周りの該弁収容部内壁面に当たって前記ボール弁の下側に回り込む分流が生じるのを抑制する分流抑制部が設けられている、バルブ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のバルブ装置において、
前記分流抑制部は、前記弁座の直上流側に位置する、該弁座周りの前記弁収容部内壁面の少なくとも一部に該弁座の周方向に沿って延びるように形成されかつ該弁座の半径方向外側に向かうように凹陥した溝部からなり、該溝部に流入する噴流の一部が前記流入部側に戻る方向に案内されるようになっている、バルブ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のバルブ装置において、
前記溝部は、断面略円弧状に凹陥している、バルブ装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載のバルブ装置において、
前記溝部は、前記弁座周りの前記弁収容部内壁面のうちの前記ダイヤフラム側に形成されている、バルブ装置。
【請求項５】
請求項２または３に記載のバルブ装置において、
前記溝部は、前記弁座周りの前記弁収容部内壁面の全周に形成されている、バルブ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、下水中継ポンプ槽（水槽）に設置される水中ポンプ装置に付設されるバルブ装置（槽内攪拌装置）として、例えば特許文献１に示されるものが提案されている。
【０００３】
具体的に、この特許文献１に開示されるバルブ装置は、側壁に流入部および吐出部が互いに対向するように開口しかつ内部に弁収容部が流入部および吐出部と連通するように設けられたケーシングと、吐出部の弁収容部側に位置する上流端開口に設けられた弁座と、弁収容部の底部に設けられたダイヤフラムと、弁収容部に移動可能に収容されたボール弁とを備えており、開弁時にはボール弁がダイヤフラム上に載置された状態で弁収容部の底部に位置する一方、閉弁時には弁収容部内に生じた負圧によりダイヤフラムが上方に偏倚し、ボール弁が弁座に着座して吐出部を閉じるようになっている。
【０００４】
このようなバルブ装置により、水中ポンプ装置の作動（運転）開始から一定時間が経過するまでの間、水中ポンプ装置からの噴流を開弁状態にあるバルブ装置を経由して吐出部から水槽内に吐出させ、その水槽内を攪拌するとともに、その一定時間の経過後にバルブ装置を閉弁させて、そのバルブ装置からの噴流の吐出を停止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２５５２８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、図７には、特許文献１のような従来技術のバルブ装置（図８に示すバルブ装置１００を参照）について、水中ポンプ装置を作動させたときのバルブ装置に流れる水の流量とバルブ装置における開弁状態から閉弁状態に移行切換えするまでの作動時間との関係を表したグラフ（曲線Ａ）を示している。このグラフによれば、特許文献１のバルブ装置では、所定の流量範囲において、実際の作動時間が通常予想される適切な作動時間よりも極端に短くなってしまうという特異な現象が見られた。
【０００７】
このようになると、特許文献１のバルブ装置では、水の噴流における所定の範囲で適切な作動時間が担保されず、例えば下水中継ポンプ槽内の撹拌がバルブ装置で十分に行われなくなるという問題が生じることになる。
【０００８】
本発明は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、バルブ装置として十分な流体の通過時間を確保するとともに、安定した遮蔽能力を担保することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明者が特許文献１の構造のバルブ装置の作動について検討したところ、次のようなことが判明した。すなわち、図８に示すように、特許文献１のバルブ装置では、流入部から弁収容部に導入された水の噴流が吐出部に向かうとき、流入部から弁収容部に入った後に噴流は吐出部の上流端付近で外方（噴流の中心から離れる半径方向外側）に向かって広がるように流れることで、その噴流の一部が弁座付近の弁収容部内壁面に衝突する。この衝突時に生じた噴流の一部は分流（図８に示す分流Ｗ）となってダイヤフラム上に位置するボール弁の下側に回り込むように流れる巻き上げ流れとなり、この流体の動圧によりダイヤフラムの偏倚動作に先んじてボール弁が持ち上げられる。その結果、通常予想される適切な作動時間よりも極端に早くボール弁が弁座に着座するようになる。
【００１０】
そこで、本発明者は、このようなメカニズムに着目して、本発明を完成するに到った。具体的に、本発明の第１の形態はバルブ装置に係るものであり、このバルブ装置は、側壁に流入部および流出部が互いに対向するように開口しかつ内部に弁収容部が流入部および流出部と連通するように設けられたケーシングと、流出部の弁収容部側に位置する上流端開口に設けられた弁座と、弁収容部の底部に設けられたダイヤフラムと、弁収容部に移動可能に収容され、開弁時にはダイヤフラム上に載置された状態で弁収容部の底部に位置する一方、閉弁時には弁座に着座して流出部を閉じるボール弁とを備え、流入部から流体の噴流が弁収容部を通って流出部に向かうように流れたときに、弁収容部内に生じた負圧によりダイヤフラムを上方に偏倚させることにより、ボール弁を押し上げて弁座に着座させ、流出部を閉じるようになっている。そして、このバルブ装置には、流入部から弁収容部に流入した流体の噴流に、その一部が弁座周りの弁収容部内壁面に当たってボール弁の下側に回り込む分流が生じるのを抑制する分流抑制部が設けられていることを特徴とする。
【００１１】
第１の形態では、分流抑制部により、上述したようなボール弁の下側に向かう噴流の一部からなる分流が抑制され、分流によりボール弁による弁座の開口部を閉じる動作が早められないようにすることが可能となる。これにより、バルブ装置としての適切な作動時間を得ることが可能となる。したがって、第１の形態では、十分な流体の通過時間を確保することができるとともに、安定した遮蔽能力を担保することができる。
【００１２】
第２の形態は、第１の形態において、分流抑制部は、弁座の直上流側に位置する、弁座周りの弁収容部内壁面の少なくとも一部に該弁座の周方向に沿って延びるように形成されかつ弁座の半径方向外側に向かうように凹陥した溝部からなり、該溝部に流入する噴流の一部が流入部側に戻る方向に案内されるようになっていることを特徴とする。
【００１３】
この第２の形態では、溝部に流入する噴流の一部が流入部側に戻る方向に案内されるため、噴流の一部がボール弁の下側に回り込まないようになり、バルブ装置としての適切な作動時間を得ることができる。
【００１４】
第３の形態は、第２の形態において、溝部は、断面略円弧状に凹陥していることを特徴とする。
【００１５】
この第３の形態では、溝部が断面略円弧状に凹陥しているため、より安定的にかつスムーズに噴流の一部を流入部側に戻る方向に案内することができる。
【００１６】
第４の形態は、第２または第３の形態において、溝部は、弁座周りの弁収容部内壁面のうちのダイヤフラム側に形成されていることを特徴とする。
【００１７】
この第４の形態では、少なくとも弁収容部内壁面の下側部分に衝突して生じる巻き上げ流れを溝部により流入部側に戻る方向に案内することができる。
【００１８】
第５の形態は、第２または第３の形態において、溝部は、弁座周りの弁収容部内壁面の全周に形成されていることを特徴とする。
【００１９】
第５の形態では、弁座周りの弁収容部内壁面の全周に溝部が形成されているため、弁収容部内壁面に衝突した噴流の一部における流れを包括的に抑制することが可能になる。また、流出部の上流端付近における見かけの開口が広くなり、水の噴流が流入部から流出部に向かってスムーズに流れるようになるため、流出部の上流端付近で噴流の流速が急激に変化することが抑制され、急激な負圧の変化が生じることなくバルブ装置を安定的に動作させることができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明によると、分流抑制部によりバルブ装置として十分な流体の通過時間を確保することができるとともに、安定した遮蔽能力を担保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の実施形態に係るバルブ装置が設置された下水ポンプ設備の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は、水中ポンプ装置及びバルブ装置の平面図である。
【図３】図３は、開弁状態におけるバルブ装置の断面図である。
【図４】図４は、下部ダイヤフラムが偏倚した状態におけるバルブ装置を示す図３相当図である。
【図５】図５は、閉弁状態におけるバルブ装置を示す図３相当図である。
【図６】図６は、図３に示す溝部付近の構造を流入管部側から斜め方向に見た部分拡大斜視図である。
【図７】図７は、本発明の実施形態に係るバルブ装置について、水中ポンプ装置を作動させたときのポンプ全揚程とバルブ装置における開弁状態から閉弁状態に移行するまでの作動時間との関係を従来のバルブ装置と共に実測値で示したグラフである。
【図８】図８は、従来のバルブ装置を示す図３相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。
【００２３】
図１において、１は流入口１ａ及びマンホール１ｂを有する水槽としての下水中継ポンプ槽、２は下水中継ポンプ槽１に設置された水中ポンプ装置、１０はこの水中ポンプ装置２と共に用いられる本発明の実施形態に係るバルブ装置であり、このバルブ装置１０は、槽内攪拌装置として機能する。そして、下水中継ポンプ槽１内に流入口１ａより流入した下水は、その水位が所定の運転レベル以上になると、所定の停止レベルに水位が低下するまで、水中ポンプ装置２にその運転により吸い込まれた後に固定排出管６から排出される。図２に示すように、水中ポンプ装置２の吐出部４はポンプケーシング３より側方へ突出して形成されており、この先端に着脱用接続管５が取り付けられている。なお、下水中継ポンプ槽１および水中ポンプ装置２に関し、その他の構成については従来技術のものと同様であるため、その詳細を省略する（特開２００７−２５５２８７号公報参照）。
【００２４】
図３〜図５に示すように、バルブ装置１０は、水中ポンプ装置２の運転開始時にその吐出流の一部又は全部を槽内に吐出させるものであり、以下、各部材について詳細に説明する。
【００２５】
（ケーシング）
バルブ装置１０はケーシング１１を備え、このケーシング１１は、例えば金属材料からなるケーシング本体１２と、このケーシング本体１２の下側に複数のビスＶ（図３〜図５では１本のビスＶのみを示している）で取付固定された下カバー部１３と、ケーシング本体１２の上側に取付固定された保護カバー３２と、を有している。
【００２６】
下カバー部１３はケーシング１１の底壁を構成し、この底壁は後述する下部ダイヤフラム３４を底壁に沿わせて収めるべく下方へ突出した凸曲面状に形成されている。また、下カバー部１３における下面の周囲には、バルブ装置１０を平坦面上で自立させる複数本の脚部１３ｂ（図３〜図５では１本の脚部１３ｂのみを図示）が設けられている。
【００２７】
また、ケーシング本体１２の内部には下カバー部１３（詳しくは下部ダイヤフラム３４）を底部とする弁収容部１４が形成されている。
【００２８】
ケーシング本体１２における一方の側壁（図３〜図５では右側の側壁）には、円筒状の流入管部１５が一体に設けられている。この流入管部１５は、ケーシング本体１２の上下方向の略中央に配設されていて、その内部には、水中ポンプ装置２から吐出された水（流体）の噴流Ｊを弁収容部１４に導入する流入部としての流入用通路１６が開口している。すなわち、流入管部１５の内部には、弁収容部１４と連通する流入用通路１６が形成されており、この流入用通路１６を介して水中ポンプ装置２（ポンプケーシング３）から弁収容部１４へ噴流Ｊが流入するようになっている。また、流入管部１５の上流端にはフランジ部１５ａが形成されており、このフランジ部１５ａによってケーシング本体１２が水中ポンプ装置２のポンプケーシング３に取り付けられている。
【００２９】
ケーシング本体１２における他方の側壁（図３〜図５では左側の側壁）には、ケーシング本体１２の上下方向の略中央に円筒状の流出管部１７が一体に設けられている。この流出管部１７の内部には、流入管部１５から弁収容部１４に流入した噴流Ｊを弁収容部１４の外部に流出させる流出部としての流出用通路１８が流入用通路１６と同じ高さ位置で対向するように形成されている。また、流出管部１７の先端部（下流端）には、流出管部１７の流出用通路１８を通過した噴流Ｊを下水中継ポンプ槽１内に吐出する吐出口１９ａを有するノズル１９が取付固定されている。
【００３０】
（弁座）
上記流出管部１７の弁収容部１４側に位置する上流端開口には弁座２１が設けられている。具体的に、この弁座２１は、ケーシング本体１２とは別部材の円形のリング状に形成されており、その内周が流出管部１７の流出用通路１８に連通するように流出用通路１８の上流端の位置でケーシング本体１２に固定されている。弁座２１は、例えばケーシング本体１２を構成する材料よりも硬質な材料からなる。また、弁座２１内周側の上流側開口縁部には、流入管部１５側から流出管部１７側に向かって弁座２１の半径方向内側に向かうように狭まるテーパ状の座面２１ａが設けられている。
【００３１】
（ボール弁）
上記弁収容部１４内には略球状のボール弁２２が移動可能に収容されている。ボール弁２２は、図３に示すように、バルブ装置１０の開弁時において後述する下部ダイヤフラム３４上に載置された状態で弁収容部１４の底部に位置する一方、図５に示すように、閉弁時では弁座２１の座面２１ａに着座して流出管部１７を閉じるように構成されている。
【００３２】
（ダイヤフラム）
上記ケーシング本体１２と下カバー部１３との間には、弁収容部１４の底部を構成する円板状の下部ダイヤフラム３４が取り付けられている。この下部ダイヤフラム３４は、例えばゴム製のものであり、その周縁部がケーシング本体１２の下部と下カバー部１３の上側周縁部との間に挟持された状態で気密状にケーシング本体１２の下側に配設されている。そして、図４および図５に示すように、下部ダイヤフラム３４と下カバー部１３との間には、下部ダイヤフラム３４を上方に向かって膨らませるためのオイルＯを収容する下部オイル室３５が形成されている。そして、噴流Ｊで弁収容部１４内に負圧が生じたときに、その負圧と下部オイル室３５内の圧力との差圧により中央部が上側に偏倚して、下部ダイヤフラム３４上に位置するボール弁２２を押し上げ、弁座２１に着座させるように構成されている。
【００３３】
上記ケーシング本体１２と保護カバー３２との間には、同様の上部ダイヤフラム３１が周縁部にて気密状に取り付けられている。具体的に、ケーシング本体１２の頂部に凹部２０が形成され、この凹部２０の上側には保護カバー３２が上部ダイヤフラム３１を保護するために取り付けられており、この凹部２０の上側周縁部と保護カバー３２の下側周縁部との間に上部ダイヤフラム３１の周縁部が気密状に挟持されている。そして、ケーシング本体１２の凹部２０と上部ダイヤフラム３１との間には、下部ダイヤフラム３４を作動させるためのオイルＯ（作動流体）を収容する上部オイル室３３が形成されている。
【００３４】
上記下部オイル室３５と上部オイル室３３とは、ケーシング本体１２、下カバー部１３、および下部ダイヤフラム３４により形成されたオイル通路３６によって互いに連通している。そして、上記負圧の発生により下部ダイヤフラム３４が上方（すなわち弁座２１側）に向かって膨らむように偏倚し、これに伴って上部オイル室３３からオイル通路３６を介して下部オイル室３５にオイルＯが移動するようになっている。
【００３５】
さらに、下カバー部１３には、オイル通路３６を移動するオイルＯの流量を調整するための調整弁３７が設けられている。この調整弁３７により、上部オイル室３３と下部オイル室３５との間におけるオイルＯの移動量を調整して、水中ポンプ装置２の運転開始からボール弁２２が流出管部１７を閉じるまでの作動時間を調整することが可能となっている。
【００３６】
（分流抑制部）
次に、本発明の特徴として、ケーシング本体１２の弁収容部１４内壁面には分流抑制部としての溝部４０が設けられている。この溝部４０（分流抑制部）は、流入管部１５から弁収容部１４に流入した噴流Ｊに、その一部が弁座２１周りの弁収容部１４内壁面に当たってボール弁２２の下側に回り込む巻き上げ流れとなるような分流Ｗ（図８参照）が生じるのを抑制するようになっている。
【００３７】
具体的に、図３〜図６に示すように、溝部４０は、弁座２１の半径方向外側に向かうように凹陥したものである。この溝部４０は、弁座２１の直上流側に位置するように配設されていて、断面略円弧状に凹陥形成されている。また、溝部４０は、弁座２１周りの弁収容部１４内壁面の全周に亘って形成されている。この溝部４０により、バルブ装置１０では、溝部４０に流入する噴流Ｊの一部が上記分流Ｗ（図８参照）とならずに、流入管部１５側に戻る方向に案内される分流Ｔ（図３参照）になるように構成されている。なお、図６では、溝部４０を強調して示すために、溝部４０をドットハッチングにより表している。
【００３８】
（バルブ装置の動作）
次に、バルブ装置１０の動作を説明する。図３に示すように、水中ポンプ装置２を始動させる前段階では、ボール弁２２が弁収容部１４の底部（下部ダイヤフラム３４）上に位置しており、この状態で流出管部１７が開放されてバルブ装置１０は開弁状態となっている。この開弁状態で水中ポンプ装置２を起動すると、ポンプケーシング３から下水の一部が流入管部１５の流入用通路１６を介して弁収容部１４の内部に流入し、流出管部１７を介してノズル１９の吐出口１９ａから下水中継ポンプ槽１内に下水の一部が噴出される。これにより、下水中継ポンプ槽１内が攪拌される。
【００３９】
そして、図４に示すように、弁収容部１４を下水が通過することにより、弁収容部１４に負圧が発生し、この負圧によって、オイルＯが上部オイル室３３からオイル通路３６を通って下部オイル室３５に移動するようになる（図４に示す矢印を参照）。これに伴い、上部ダイヤフラム３１が下降する。その結果、下部ダイヤフラム３４が上方に位置する弁座２１側に向かって膨らむように偏倚して、ボール弁２２が下部ダイヤフラム３４の上方に位置する弁座２１側に向かって押し上げられる。
【００４０】
水中ポンプ装置２の運転開始から所定時間（例えば約２０〜５０秒）が経過すると、図４に示すように、下部ダイヤフラム３４が完全に膨らんで上方に突出した状態となり、この下部ダイヤフラム３４によりボール弁２２が押し上げられて弁座２１の座面２１ａに着座し流出管部１７の流出用通路１８（ノズル１９の吐出口１９ａ）を閉じる（図５参照）。これにより、ノズル１９から下水の噴出が停止し、下水は吐出部４および着脱用接続管５を通って固定排出管６へ圧送されるようになる（図１および図２参照）。
【００４１】
そして、図５に示すように、ボール弁２２が弁座２１に押し当てられた状態で弁収容部１４内の圧力が上昇すると、その圧力により下部ダイヤフラム３４が元の状態に押し戻され、上部ダイヤフラム３１、下部ダイヤフラム３４およびオイルＯは元の位置に戻る（図５に示す矢印を参照）。
【００４２】
このようなバルブ装置１０の動作により、水中ポンプ装置２の運転開始から所定時間の間、下水中継ポンプ槽１内の砂、汚泥、浮遊油脂、スカム等がノズル１９からの噴出水によって攪拌され、水中ポンプ装置２に吸い込まれた後に固定排出管６から排出される。これにより、下水中継ポンプ槽１内に砂や汚泥が滞留または堆積することを防止することが可能となり、あるいは浮遊油脂やスカムが下水中継ポンプ槽１の壁などに付着することを抑制することが可能となる。また、下水中継ポンプ槽１内の汚水が攪拌されると、水面近傍の汚水も攪拌されるため、大気からの酸素の供給も積極的に行われて、曝気が促進されるようになる。
【００４３】
この後、水中ポンプ装置２の作動を停止させると、ボール弁２２は弁座２１から離脱して下部ダイヤフラム３４の上に落ち、水中ポンプ装置２は始動前の状態に戻る。なお、運転開始からボール弁２２が流出管部１７を閉じるまでの時間は、調整弁３７を調整することによって変更することができる。
【００４４】
（実施形態の作用効果）
図７は、上記実施形態に係るバルブ装置１０および従来のバルブ装置１００について、水中ポンプ装置２を作動させたときのバルブ装置に流れる水の流量と各バルブ装置における開弁状態から閉弁状態に移行するまでの作動時間（以下、単に「作動時間」という）との関係を実測値で示したグラフ（曲線Ａ，Ｂ）である。なお、従来のバルブ装置１００は、上述した特許文献１の構成と同様であり、図８に示すように、分流抑制部（溝部４０）が設けられていない点を除けば本実施形態に係るバルブ装置１０の構成と同様である（図８では実施形態と同じ符号を付して説明する）。
【００４５】
図７の曲線Ａに示すように、従来のバルブ装置１００では、所定の流量範囲において、作動時間が極端に短くなったり、流量の増加に伴い作動時間が長くなるという現象が見られた。この現象のメカニズムは以下のように説明される。
【００４６】
図８に示すように、従来のバルブ装置１００において、流入管部１５から弁収容部１４に導入された水の噴流Ｊは、流出管部１７の上流端付近で外方に向かって広がるように流れ、その噴流Ｊの一部が弁座２１付近の弁収容部１４内壁面に衝突する。このとき、特に弁収容部１４内壁面の下側部分に衝突した噴流Ｊの一部が、下部ダイヤフラム３４上に位置するボール弁２２の下側に回り込むように流れる分流Ｗ（巻き上げ流れ）となる。このような噴流Ｊの一部により生じる分流Ｗにより、下部ダイヤフラム３４の偏倚動作に先んじてボール弁２２が持ち上げられる。その結果、本来の作動時間よりも早くボール弁２２が弁座２１に着座するようになるものと推測される。
【００４７】
特に、図７に示すように、所定の流量範囲で分流Ｗの流速が加速度的に大きくなって、下部ダイヤフラム３４の動作よりも分流Ｗの影響が大きくなる結果、上記範囲で作動時間が極端に短くなるという現象が現れるものと推測される。
【００４８】
このように、従来のバルブ装置１００では、所定の流量範囲で適切な作動時間が担保されず、例えば下水中継ポンプ槽内の撹拌がバルブ装置１００で十分に行われなくなる。
【００４９】
これに対し、本発明の実施形態に係るバルブ装置１０では、流入管部１５から弁収容部１４に流入した噴流Ｊに、その一部が弁座２１周りの弁収容部１４内壁面に当たってボール弁２２の下側に回り込む分流Ｗが生じるのを溝部４０（分流抑制部）によって抑制するようにしており、この溝部４０に流入する噴流Ｊの一部が流入管部１５側に戻る方向に案内される分流Ｔになるように構成されている。
【００５０】
その結果、図７の曲線Ｂに示すように、この実施形態に係るバルブ装置１０では、所定の流量範囲において、適切な作動時間で開弁状態から閉弁状態に移行するようになっており、従来技術のバルブ装置１００のような作動時間が極端に短くなるという現象が発生することはない。
【００５１】
すなわち、図７に示す曲線Ｂからも裏付けられるように、本発明の実施形態に係るバルブ装置１０では、溝部４０からなる分流抑制部を設けたことにより、従来技術のバルブ装置１００で発生する分流Ｗを抑制して、ボール弁２２の下側に向かう噴流Ｊの一部の流れを抑制するとともに、ボール弁２２による弁座２１を閉じる動作を早めないようにすることが可能となる。したがって、本発明の実施形態に係るバルブ装置１０では、水中ポンプ装置２による揚程に応じた流量範囲において、適切な作動時間を得ることが可能となり、その結果、十分な流体の通過時間を確保することができるとともに、安定した遮蔽能力を担保することができる。
【００５２】
また、溝部４０からなる分流抑制部において、溝部４０に流入する噴流Ｊの一部が流入管部１５側に戻る方向に案内されるようになっている。すなわち、従来技術のバルブ装置１００で発生するような分流Ｗの向きが溝部４０により流入管部１５側に戻る方向に向かう分流Ｔに変更される。これにより、噴流Ｊの一部がボール弁２２の下側に回り込まないようになって、水中ポンプ装置２による揚程に応じた適切な作動時間を得ることができる。
【００５３】
また、溝部４０が断面略円弧状に凹陥しているため、より安定的に噴流Ｊの一部を流入管部１５側に戻る方向に案内することができる。
【００５４】
さらに、この実施形態に係るバルブ装置１０では、弁座２１周りの弁収容部１４内壁面の全周に溝部４０が形成されている。このため、流入管部１５から弁収容部１４に向かって流れてきた噴流Ｊについて、外方に広がった噴流Ｊの一部が弁収容部１４内壁面の全周に形成された溝部４０に対し一様に衝突することになる。これにより、弁収容部１４内壁面に衝突した噴流Ｊの一部における流れを包括的に抑制することが可能になる。また、弁収容部１４内壁面の全周に形成された溝部４０により、流出管部１７の上流端付近における弁収容部１４の空間が拡大するとともに、噴流Ｊの一部と弁収容部１４内壁面との衝突ポイントが弁収容部１４内で全体的に外方に拡がる。その結果、流出管部１７の上流端付近における見かけの開口が広くなり、噴流Ｊが流入管部１５から流出管部１７に向かってスムーズに流れるようになる。したがって、流出管部１７の上流端付近で噴流Ｊの流速が急激に変化することが抑制され、急激な負圧の変化が生じることなくバルブ装置１０を安定的に動作させることができる。
【００５５】
［その他の実施形態］
上記実施形態に係るバルブ装置１０は、下水中継ポンプ槽１内の水中ポンプ装置２に付設される槽内攪拌装置としての形態を示したが、この形態に限られない。例えば、流量調整用の弁機構、槽内の洗浄装置、スプリンクラー、畑の水やり機のような一定流量を流した後に遮蔽する弁機構としてバルブ装置１０を適用してもよい。
【００５６】
また、上記実施形態に係るバルブ装置１０では、溝部４０が断面略円弧状に凹陥している形態を示したが、この形態に限られない。例えば、溝部４０は、断面略三角形状に形成されていてもよい。要は、溝部４０がより安定的に噴流Ｊの一部を流入管部１５側に戻る方向に案内することができるような形状に形成されていればよい。
【００５７】
また、上記実施形態に係るバルブ装置１０では、溝部４０が弁座２１周りの弁収容部１４内壁面の全周に形成されている形態を示したが、この形態に限られない。すなわち、溝部４０は、弁座２１周りの弁収容部１４内壁面の少なくとも一部に弁座２１の周方向に沿って延びていればよい。具体的には、溝部４０が弁座２１周りの弁収容部１４内壁面のうちの下部ダイヤフラム３４側に形成されている形態であってもよい。要は、溝部４０により弁収容部１４内壁面の下側部分に衝突して生じる分流Ｗを流入管部１５側に戻る方向に案内することができる形態であればよい。
【００５８】
さらに、上記実施形態に係るバルブ装置１０では、分流抑制部として溝部４０からなる形態を示したが、この形態に限られない。
【００５９】
以上、本発明についての実施形態を説明したが、本発明は上述の実施形態のみに限定されず、発明の範囲内で種々の変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００６０】
本発明は、例えば下水中継ポンプ槽内の水中ポンプ装置に付設される槽内攪拌装置、流量調整用の弁機構、槽内の洗浄装置、スプリンクラー、畑の水やり機のような一定流量を流した後に遮蔽する弁機構として産業上の利用が可能である。
【符号の説明】
【００６１】
１：下水中継ポンプ槽
２：水中ポンプ装置
１０：バルブ装置
１１：ケーシング
１２：ケーシング本体
１３：下カバー部
１４：弁収容部
１５：流入部
１６：流入用通路
１７：流出部
１８：流出用通路
１９：ノズル
２１：弁座
２２：ボール弁
３１：上部ダイヤフラム
３２：保護カバー
３３：上部オイル室
３４：下部ダイヤフラム
３５：下部オイル室
３６：オイル通路
３７：調整弁
４０：溝部（分流抑制部）
Ｏ：オイル
Ｊ：噴流
Ｔ，Ｗ：分流
【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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【図７】
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【図８】
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