特開 2025-8744 フート弁

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2025008744

(43)【公開日】2025-01-20

(54)【発明の名称】フート弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 51/00 20060101AFI20250109BHJP

   F04B 53/10 20060101ALI20250109BHJP

【ＦＩ】

F16K51/00 A

F04B53/10 L

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023111185

(22)【出願日】2023-07-06

(71)【出願人】

【識別番号】000142595

【氏名又は名称】株式会社栗本鐵工所

(74)【代理人】

【識別番号】100130513

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 直也

(74)【代理人】

【識別番号】100074206

【弁理士】

【氏名又は名称】鎌田 文二

(74)【代理人】

【識別番号】100130177

【弁理士】

【氏名又は名称】中谷 弥一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100187827

【弁理士】

【氏名又は名称】赤塚 雅則

(72)【発明者】

【氏名】湯地 実

【テーマコード（参考）】

3H066

3H071

【Ｆターム（参考）】

3H066AA01

3H066BA38

3H071AA01

3H071CC41

3H071DD23

3H071DD61

(57)【要約】

【課題】メンテナンスを簡便化することができるフート弁を提供する。
【解決手段】上端側に吸込配管６が接続され、下端側に弁箱弁座７が設けられた筒状の弁箱２と、吸込配管６内の液体の水頭圧ｆ１によって弁箱弁座７に当接して弁箱２の下端側を塞ぐ一方で、吸込配管６を通って上向きに流れる液体の吸込揚程圧ｆ２によって弁箱弁座７と離間する弁体３と、弁箱２の下部に設けられ、吸込配管６を通って上向きに流れる液体中の塵芥物を除去するスクリーン部材４と、スクリーン部材４の外側表面に沿って相対移動可能に設けられたクリーニング部材５と、を有する構成とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

上端側に吸込配管（６）が接続され、下端側に弁箱弁座（７）が設けられた筒状の弁箱（２）と、
前記吸込配管（６）内の液体の水頭圧（ｆ１）によって前記弁箱弁座（７）に当接して前記弁箱（２）の下端側を塞ぐ一方で、前記吸込配管（６）を通って上向きに流れる液体の吸込揚程圧（ｆ２）によって前記弁箱弁座（７）と離間する弁体（３）と、
前記弁箱（２）の下部に設けられ、液体中の塵芥物を除去するスクリーン部材（４）と、
前記スクリーン部材（４）の外側表面に沿って相対移動可能に設けられたクリーニング部材（５）と、
を有するフート弁。

【請求項2】

前記弁体（３）と前記クリーニング部材（５）との間に介在するリンク部材（９）をさらに有し、前記リンク部材（９）によって、前記弁体（３）の開閉動作に伴って前記クリーニング部材（５）が移動するように構成された請求項１に記載のフート弁。

【請求項3】

前記リンク部材（９）が、前記弁体（３）を軸方向に沿って案内する当該弁体（３）に固定されたガイドシャフト（９）であって、前記弁体（３）および前記ガイドシャフト（９）とともに前記クリーニング部材（５）が軸方向に移動するように構成された請求項２に記載のフート弁。

【請求項4】

前記スクリーン部材（４）および前記クリーニング部材（５）が円筒形状をなしており、前記クリーニング部材（５）の周方向の一部にその軸方向の全体に亘って延びるスリット（１１）が形成されており、前記クリーニング部材（５）に前記スリット（１１）の幅を変えるスリット幅調整機構（１２）が設けられている請求項１から３のいずれか１項に記載のフート弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

この発明は、吸込配管の先端に設けられるフート弁に関する。

【背景技術】

【0002】

池などの水質浄化作業、養殖場、水力発電装置などにおいては、揚水ポンプが設けられた吸水配管によって水が汲み上げられる。この吸水配管の先端（下端）には、揚水ポンプの停止時に吸水配管で落水が生じるのを防止するためのフート弁が取り付けられる。

【0003】

このフート弁による水の汲み上げに際しては、水とともに塵芥物を吸い込むことがあり、この塵芥物によって揚水ポンプが故障するトラブルが引き起こされるおそれがある。また、フート弁の弁体に塵芥物が挟み込まれることにより吸水配管内の落水が生じるため、揚水ポンプを再稼働する前に呼び水が必要となり、作業が煩雑となるおそれもある。

【0004】

このため、例えば下記特許文献１、２に示すように、フート弁の吸い込み口にストレーナとして機能するスクリーン部材（特許文献１のストレーナ３、特許文献２のストレーナ８をそれぞれ参照）を設け、フート弁の内部に塵芥物が吸い込まれるのを防止している。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】実開昭５６－６７３８３号公報

【特許文献2】実開昭６２－１９０８７５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

特許文献１、２に係る構成においては、フート弁の吸い込み量を確保するために、定期的にスクリーン部材をメンテナンスする必要があるが、水中に浸漬されているフート弁を水中から引き上げてメンテナンスするのは面倒である。

【0007】

そこで、この発明は、メンテナンスを簡便化することができるフート弁を提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するため、この発明では、
上端側に吸込配管が接続され、下端側に弁箱弁座が設けられた筒状の弁箱と、
前記吸込配管内の液体の水頭圧によって前記弁箱弁座に当接して前記弁箱の下端側を塞ぐ一方で、前記吸込配管を通って上向きに流れる液体の吸込揚程圧によって前記弁箱弁座と離間する弁体と、
前記弁箱の下部に設けられ、液体中の塵芥物を除去するスクリーン部材と、
前記スクリーン部材の外側表面に沿って相対移動可能に設けられたクリーニング部材と、
を有するフート弁を構成した。

【0009】

このようにすると、スクリーン部材とクリーニング部材との間の相対移動によってスクリーン部材の表面に付着した塵芥物をスムーズに除去することができるため、フート弁のメンテナンスを簡便化することができる。

【0010】

前記構成においては、前記弁体と前記クリーニング部材との間に介在するリンク部材をさらに有し、前記リンク部材によって、前記弁体の開閉動作に伴って前記クリーニング部材が移動するように構成するのが好ましい。このようにすると、通常の弁体開閉動作の中でスクリーン部材の表面から塵芥物が除去されるため、フート弁のメンテナンスの頻度を減らすことができる。

【0011】

前記リンク部材を有する構成においては、前記リンク部材が、前記弁体を軸方向に沿って案内する当該弁体に固定されたガイドシャフトであって、前記弁体および前記ガイドシャフトとともに前記クリーニング部材が軸方向に移動するように構成するのが好ましい。このガイドシャフトは、弁体が軸方向に移動するフート弁の既存の部品であるため、部品点数を増やすことなく、クリーニング部材の移動機構を構成することができる。

【0012】

前記各構成においては、前記スクリーン部材および前記クリーニング部材が円筒形状をなしており、前記クリーニング部材の周方向の一部にその軸方向の全体に亘って延びるスリットが形成されており、前記クリーニング部材に前記スリットの幅を変えるスリット幅調整機構が設けられている構成とするのが好ましい。このようにすると、スクリーン部材とクリーニング部材との間の径方向隙間の大きさを適宜調節することができ、スクリーン部材の表面に付着した塵芥物の除去性能と、スクリーン部材とクリーニング部材との間の相対移動のスムーズ性の両立を図ることができる。

【発明の効果】

【0013】

この発明では、フート弁においてスクリーン部材の外側表面に沿って相対移動可能なクリーニング部材を設けたことにより、スクリーン部材とクリーニング部材との間の相対移動によってスクリーン部材の表面に付着した塵芥物をスムーズに除去することができるため、フート弁のメンテナンスを簡便化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】この発明に係るフート弁（第一実施形態）の閉弁状態を示す断面図

【図2】図１に示すフート弁の開弁状態を示す断面図

【図3】図１に示すフート弁のクリーニング部材の斜視図

【図4】この発明に係るフート弁（第二実施形態）の閉弁状態を示す断面図

【図5】図４に示すフート弁の開弁状態を示す断面図

【図6】図１に示すフート弁のクリーニング部材の他例を示す正面図

【図7】この発明に係るフート弁（第三実施形態）の閉弁状態を示す断面図

【図8】図７に示すフート弁の開弁状態を示す断面図

【発明を実施するための形態】

【0015】

この発明に係るフート弁１の第一実施形態を図面に基づいて説明する。このフート弁１は、池などの水質浄化作業、養殖場、水力発電装置などにおいて水を汲み上げるために水中に設置される装置であって、図１に示すように、弁箱２と、弁体３と、スクリーン部材４と、クリーニング部材５とを主要な構成要素としている。

【0016】

弁箱２は筒状をなし、その上端側には吸込配管６が接続され、下端側には弁箱弁座７が設けられている。吸込配管６の途中には、水を吸い上げるための揚水ポンプ（図示せず）が設けられている。

【0017】

弁体３は、弁箱弁座７に対し接離可能に、弁箱２の内部に設けられている。弁箱２の内部には、閉止ばね８が設けられている。この閉止ばね８の上端は弁箱２の上端部内面に当接し、下端は弁体３の上面に当接している。図１に示すように、吸込配管６内の水の水頭圧ｆ１および閉止ばね８が延びようとする付勢力によって、弁体３が弁箱弁座７に押し付けられると、フート弁１は閉弁状態となる。

【0018】

その一方で、図２に示すように、吸込配管６を通って上向きに流れる水（図２中の矢印ｗを参照）の吸込揚程圧ｆ２によって、閉止ばね８の付勢力に抗して弁体３が弁箱弁座７と離間すると、フート弁１は開弁状態となる。弁体３の下端側には、弁体３とクリーニング部材５との間に介在するリンク部材９としてのガイドシャフト（以下、リンク部材９と同じ符号を付する。）がこの弁体３と同軸に設けられている。

【0019】

スクリーン部材４は、弁箱２の下部に設けられた、有底円筒形状のパンチングメタルである。フート弁１から吸い上げられる水がこのスクリーン部材４を通過するように構成されており、このスクリーン部材４によって、水に含まれる塵芥物が除去される。この実施形態においては、スクリーン部材４をパンチングメタルで構成したが、例えばメッシュ素材など他の形状の部材で構成することもできる。なお、パンチングメタルの穴径は、揚水ポンプの駆動に支障がない限りにおいて適宜決定することができる。

【0020】

クリーニング部材５は、スクリーン部材４の径方向外側に設けられた、有底円筒形状のパンチングメタルである。このパンチングメタルの穴径は、スクリーン部材４を構成するパンチングメタルの穴径よりも相対的に大径としている。

【0021】

クリーニング部材５は、スクリーン部材４の外側表面に沿って軸方向に相対移動可能に設けられている。クリーニング部材５の下端部は、ガイドシャフト９の下端部を固定する固定部材１０によって固定されている。すなわち、弁体３、ガイドシャフト９、固定部材１０、および、クリーニング部材５は一体化されており、弁体３がその開閉弁に伴って軸方向（上下方向）に移動すると、それに伴ってクリーニング部材５も軸方向に移動する。このクリーニング部材５の軸方向への移動に伴って、スクリーン部材４の外面に付着した塵芥物が除去される。

【0022】

図３に示すように、クリーニング部材５の周方向の一部には、このクリーニング部材５の軸方向の全体に亘るスリット１１が形成されている。このスリット１１の近傍には、スリット１１の幅を変えるためのスリット幅調整機構１２が２か所に設けられている。このスリット幅調整機構１２は、スリット１１の一方側に設けられるボルト固定プレート１２ａと、ボルト固定プレート１２ａに設けられるボルト１２ｂと、このボルト１２ｂ側に一端側が固定され、スリット１１の他方側に他端側が固定された引きばね１２ｃと、を有している。ボルト固定プレート１２ａへのボルト１２ｂのねじ込み量を調節して引きばね１２ｃの付勢力を調節することで、スリット幅を適宜変化させることができる。

【0023】

このスリット１１の上端部には、ねじれ防止機構１３が設けられている。このねじれ防止機構１３は、スリット１１の一方側に設けられるガイド部材１３ａと、スリット１１の他方側に設けられガイド部材１３ａを案内するガイドレール１３ｂと、を有している。ねじれ防止機構１３を設けることで、スリット幅調整機構１２でスリット幅を調整する際に、スリット１１の両端部の軸方向位置が互いにずれてクリーニング部材５がねじれた状態となるのを防止することができる。

【0024】

なお、図３に示したスリット幅調整機構１２およびねじれ防止機構１３はいずれも例示に過ぎず、それぞれの機能を発揮し得る限りにおいて他の構成を採用することができる。

【0025】

この発明に係るフート弁１の第二実施形態を図面に基づいて説明する。このフート弁１は、図４に示すように、第一実施形態に係るフート弁１と同様に、弁箱２と、弁体３と、スクリーン部材４と、クリーニング部材５とを主要な構成要素とし、各構成要素の機能も共通するが、閉止ばね８を設ける位置が相違している。

【0026】

第二実施形態においては、閉止ばね８が、スクリーン部材４の内部にガイドシャフト９と同軸に設けられている。この閉止ばね８は、スクリーン部材４に固定された収納部材１４の中に収納されている。閉止ばね８の上端側は収納部材１４の上端部内面に当接する一方で、下端側はガイドシャフト９に固定されたばね押さえ１５（ワッシャ）によって係止されている。

【0027】

図４に示すように、吸込配管６内の水の水頭圧ｆ１および閉止ばね８が延びようとする付勢力によって、弁体３が弁箱弁座７に押し付けられると、フート弁１は閉弁状態となる。その一方で、図５に示すように、吸込配管６を通って上向きに流れる水（図５中の矢印ｗを参照）の吸込揚程圧ｆ２によって、閉止ばね８の付勢力に抗して弁体３が弁箱弁座７と離間すると、フート弁１は開弁状態となる。

【0028】

第一実施形態に係るフート弁１において説明したスリット幅調整機構１２およびねじれ防止機構１３は、第二実施形態に係るフート弁１にも採用することができる。

【0029】

上記の各実施形態においては、クリーニング部材５をスクリーン部材４よりも穴径が大きいパンチングメタルで構成したが、開弁状態においてスクリーン部材４のパンチングメタルの穴を極力塞がないようにすることができる限りにおいて、クリーニング部材５をメッシュ素材など他の形状の部材で構成することもできる。また、図６に示すように、軸方向に同軸状に複数個並べて配置された環状の部材を軸方向に一体に移動可能とした、スクレーパ形状のクリーニング部材５とすることもできる。

【0030】

また、上記の各実施形態においては、スクリーン部材４とクリーニング部材５が軸方向に相対移動する構成としたが、弁体３の軸方向への移動に伴って周方向に相対移動する構成、または、軸方向と周方向の両方（軸方向に対して斜め方向）に相対移動する構成とすることもできる。

【0031】

上記の第一実施形態においては弁箱２の内部に、第二実施形態においてはスクリーン部材４の内部に、閉止ばね８をそれぞれ設けた構成としたが、例えば、弁体３の自重と水頭圧ｆ１で十分な密閉状態を確保することができるのであれば、この閉止ばね８を省略することができる可能性がある。

【0032】

また、上記の各実施形態においては、弁体３とクリーニング部材５が、ガイドシャフト９を介して連結された構成としたが、他の種類のリンク部材９によって弁体３とクリーニング部材５が連結された構成とすることができる可能性がある。

【0033】

この発明に係るフート弁１の第三実施形態を図面に基づいて説明する。このフート弁１は、図７に示すように、第一および第二実施形態に係るフート弁１と同様に、弁箱２と、弁体３と、スクリーン部材４と、クリーニング部材５とを主要な構成要素とし、各構成要素の機能も共通するが、弁体３やリンク部材９などの構成が相違している。

【0034】

第三実施形態においては、弁体３が水平揺動軸１６の周りに揺動することで開閉するよう構成されている。図７に示すように、吸込配管６内の水の水頭圧ｆ１および弁体３の自重によって、弁体３が弁箱弁座７に押し付けられると、フート弁１は閉弁状態となる。その一方で、図８に示すように、吸込配管６を通って上向きに流れる水（図８中の矢印ｗを参照）の吸込揚程圧ｆ２によって、弁体３の自重に抗して弁体３が弁箱弁座７と離間すると、フート弁１は開弁状態となる。

【0035】

スクリーン部材４は、弁箱２の下部に設けられた、軸方向に延びる複数のスリットが形成された円筒状の部材である。スクリーン部材４の下端側には、平面視円板状の底板１７が設けられている。底板１７の上面側には、その中央にばね座１８が形成されるとともに、周方向に所定角度（この実施形態では９０度）おきに、起立部材１９が上向きに立設されている。起立部材１９には軸方向（上下方向）に延びる長孔２０が形成されている。

【0036】

クリーニング部材５は、スクリーン部材４の外側表面に沿って軸方向に相対移動可能に設けられた、円筒形状のパンチングメタルである。このクリーニング部材５の外周面には、周方向に所定角度（この実施形態では９０度）おきに固定ピン２１が設けられている。

【0037】

スクリーン部材４の内部には、軸方向（上下方向）に延びる鉛直片２２と、周方向に９０度間隔で水平方向に延びる水平片２３とを有するリンク部材９が設けられている。鉛直片２２の上端は、後述する付勢部材３０の付勢力によって弁体３の下面に当接している。

【0038】

鉛直片２２と各水平片２３には、リンク突起２４、２５が設けられている。水平片２３に設けられたリンク突起２５は、起立部材１９に形成された長孔２０内を上下に移動可能となっている。また、水平片２３の端部に形成された貫通孔２６には、クリーニング部材５に設けられた固定ピン２１が挿入されている。

【0039】

スクリーン部材４の内部には、一端側が水平揺動軸２７によって揺動可能に支持されたレバー２８が設けられている。このレバー２８の他端側は、スクリーン部材４およびクリーニング部材５を貫通して外側に突出している。レバー２８には、その延設方向に沿って延びる長孔２９が形成されており、この長孔２９に、鉛直片２２に設けられたリンク突起２４が挿入されている。

【0040】

底板１７に形成されたばね座１８には、付勢部材３０が設けられている。この付勢部材３０は、コイルばねであって、リンク部材９を上向きに付勢する。この付勢部材３０の付勢力は、弁体３の下面にリンク部材９の鉛直片２２の上端を当接させる程度（比較的弱い付勢力）であって、この付勢力で、弁体３の自重に抗してこの弁体３を上向きに揺動させることはできない。

【0041】

弁体３がその開閉に伴って揺動すると、付勢部材３０の付勢力によって弁体３の下面に当接するリンク部材９が上下に移動する。このとき、水平片２３に設けられた各リンク突起２５が、各起立部材１９に形成された長孔２０に案内され、水平片２３の水平状態が維持される。リンク部材９が上下に移動すると、水平片２３の端部に形成された貫通孔２６に挿入された固定ピン２１とともにクリーニング部材５が軸方向に移動する。これにより、スクリーン部材４の外面に付着した塵芥物が除去される。

【0042】

また、レバー２８の先端を手で上下動させると、レバー２８に形成された長孔２９に挿入されたリンク突起２４を介してリンク部材９を上下動することができる。このため、弁体３の開閉と関係なくクリーニング部材５を軸方向に移動させて、フート弁１のメンテナンスを行うこともできる。

【0043】

上記の各実施形態に係るフート弁１は、スクリーン部材４とクリーニング部材５との間の相対移動によってスクリーン部材４の表面に付着した塵芥物をスムーズに除去することができるため、そのメンテナンスを簡便化することができる。特に、弁体３とクリーニング部材５との間にリンク部材９を介在させ、このリンク部材９によって弁体３の開閉動作に伴ってクリーニング部材５が移動するように構成したので、通常の弁体開閉動作の中でスクリーン部材４の表面から塵芥物が除去され、フート弁１のメンテナンスの頻度を減らすことができる。

【0044】

上記の各実施形態に係るフート弁１は、円筒状をなすクリーニング部材５の周方向の一部にその軸方向の全体に亘って延びるスリット１１を形成し、そのスリット１１にスリット幅を変えるスリット幅調整機構１２を設けたので、スクリーン部材４とクリーニング部材５との間の径方向隙間の大きさを適宜調節することができ、スクリーン部材４の表面に付着した塵芥物の除去性能と、スクリーン部材４とクリーニング部材５との間の相対移動のスムーズ性の両立を図ることができる。

【0045】

特に上記のように引きばね１２ｃを採用したスリット幅調整機構１２においては、スクリーン部材４の外面に塵芥物が噛み込んでしまいクリーニング部材５によって外れない場合であっても、引きばね１２ｃの伸縮によってクリーニング部材５が縮拡径して、スクリーン部材４に噛み込んだ塵芥物を乗り越えることができる。このため、噛み込んだ塵芥物にクリーニング部材５が引っ掛かって、スクリーン部材４とクリーニング部材５の相対移動に支障が生じるのを防止することができる。

【0046】

上記においては、クリーニング部材５によってスクリーン部材４の外面に付着した塵芥物を除去する機能について説明したが、パンチングメタルの穴径、スリットの大きさなどによっては、クリーニング部材５自体にスクリーン部材４と同様の塵芥物除去機能をもたせることができる可能性がある。

【0047】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。したがって、本発明の範囲は上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味およびすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0048】

１ フート弁
２ 弁箱
３ 弁体
４ スクリーン部材
５ クリーニング部材
６ 吸込配管
７ 弁箱弁座
８ 閉止ばね
９ リンク部材（ガイドシャフト）
１０ 固定部材
１１ スリット
１２ スリット幅調整機構
１２ａ ボルト固定プレート
１２ｂ ボルト
１２ｃ 引きばね
１３ ねじれ防止機構
１３ａ ガイド部材
１３ｂ ガイドレール
１４ 収納部材
１５ ばね押さえ
１６ 水平揺動軸
１７ 底板
１８ ばね座
１９ 起立部材
２０ 長孔
２１ 固定ピン
２２ 鉛直片
２３ 水平片
２４、２５ リンク突起
２６ 貫通孔
２７ 水平揺動軸
２８ レバー
２９ 長孔
３０ 付勢部材
ｆ１ 水頭圧
ｆ２ 吸込揚程圧

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】