JP2001146978A - ボール逆止弁 - Google Patents

ボール逆止弁

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JP2001146978A JP32987799A JP32987799A JP2001146978A JP 2001146978 A JP2001146978 A JP 2001146978A JP 32987799 A JP32987799 A JP 32987799A JP 32987799 A JP32987799 A JP 32987799A JP 2001146978 A JP2001146978 A JP 2001146978A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボール弁体とボデー内のガイド部の間に小石
等の異物が挟まれるような位置に入った場合でも、ボー
ル弁体は、その自重でボデー内の着座部に確実に可動す
るようにしてボール弁体とガイド間に異物の噛み込みを
防止する。 【解決手段】 流入口2と流出口3を有するボデー1の
流入側に着座部4を設け、この着座部4に着座させたボ
ール弁体5をガイド部9を介してボデー1内の退避路6
に退避させるようにしたボール逆止弁において、このボ
ール弁体5がガイド部9にガイドされる際、流体の流路
方向31に対して交叉するボール弁体5の中心線32の
頂点33とこの中心線32が対向するガイド部内周面3
4との距離間隙35を流体内に混入した異物36の大き
さより大にしたボール逆止弁である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、上水、中水、下
水、農業用水、汚水、工業排水、雑排水等の水或は油等
の配管に用いるボール逆止弁に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のボール逆止弁は、金属製球体の
外側にゴムや樹脂を被覆したボール弁体をボデーに内蔵
し、ボデーには、流入口と流出口を設け、ボデー内にボ
ールを誘導するガイド部を設けて流体が正流する時にボ
ールを流体の流れを阻害しない場所に退避させ、流体が
停止した時にボールが自重によって閉位置に移動するよ
うにした逆止弁である。
【0003】このボール逆止弁は、各種の用途に配置さ
れるが、例えば、マンホール用のポンプシステムに用い
る場合、水中ポンプの上部に、この逆止弁を設け、マン
ホール内に貯槽される汚水等の流体が常時一定量になる
ようにポンプ動作によって揚送され、ポンプ停止後は、
この逆止弁が閉止状態となって逆流を防止するようにし
ている。
【0004】従って、汚水等を水中ポンプで揚送する
と、汚水に5〜10mm程度の小石等が混入されている場
合、小石等を含んだ汚水とともにボール逆止弁のボール
弁体がガイド側に可動するので、小石等がボール弁体と
ガイド部との間に挟まれてしまうおそれがあり、この場
合、ボール弁体が弁箱の着座部に落下しない状態とな
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】この状態を図10に示
す。同図において、この小石51がボール弁体52と弁
箱54内のガイド部53との隙間に噛み込まれると、ボ
ール弁体52の可動を拘束する事態が起き、流体のポン
プ揚送を停止しても、ボール弁体52は、落下すること
なく弁座に着座することができず、逆止弁としての機能
を果たさないおそれがある。また、ポンプ揚送を再開し
ても小石51は、除去できず、不具合は解消されない等
の課題を有している。
【0006】本発明は、上記の実情に鑑みて開発に至っ
たものであり、ボール弁体とボデー内のガイド部の間に
小石等の異物が挟まれるような位置に入った場合でも、
ボール弁体は、その自重でボデー内の着座部に確実に可
動するようにしてボール弁体とガイド間に異物の噛み込
みを防止することを目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、流入口と流出口を有するボデーの流入側
に着座部を設け、この着座部に着座させたボール弁体を
ガイド部を介してボデー内の退避路に退避させるように
したボール逆止弁において、このボール弁体がガイド部
にガイドされる際、流体の流路方向に対して交叉するボ
ール弁体の経線の頂点とこの経線が対向するガイド部内
周面との距離間隙を流体内に混入した異物の大きさより
大にしたボール逆止弁である。この場合、上記ボール弁
体の経線は、ボール弁体の中心線であることが好まし
い。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明におけるボール逆止弁の実
施形態を図1〜図9に従って具体的に説明する。図面に
おいて、鋳造手段(例えば、ロストワックス鋳造法な
ど)により形成した鋳鉄製、ステンレス製或は高機能樹
脂製等のボデー1の一次側に流入口2を、二次側に流出
口3を形成し、流入口2の近傍位置に環状の着座部(シ
ート部)4を設け、ボデー1内の流路8の外方にボール
弁体5を退避させる退避路6を形成し、この退避路6の
開口部6aをボルト・ナット7aを介して固着したキャ
ップ7で被蓋している。
【0009】ボール弁体5は、金属製球体の外側にゴム
又は合成樹脂を包囲し、このボール弁体5の外径は、流
入口2及び流出口3の内側より大きく形成している。こ
のボール弁体5は、ボール弁体5より大きい開口の開口
部6aより挿入してボデー1内に収納している。
【0010】図2において、ボデー1にボール弁体5を
退避路6に案内して流出口への移動を阻止するガイド部
9を設け、このガイド部9の幅は、ボール弁体5の外径
よりも小さくしてあり、更に、ボール弁体5のボデー1
外への飛び出しを防止するため、金属製球体の外径を流
入口2、ガイド部9の幅及び流出口3よりも大きくする
ことが有効である。本例においては、流出口3に突部1
2を設けて、この突部12より金属製球体の外径が大き
くなるように設定している。
【0011】また、この退避路6の開口部6aは、ボー
ル弁体5の外径より大きく形成するようにしているの
で、ボール弁体5が退避路6に位置している時は、小石
等の異物が挟まった場合でも、ボール弁体5は、ポンプ
停止後には、ガイド部9に案内されながら落下して着座
部4に確実に着座されるようにしている。
【0012】また、ボール弁体5がガイド部9にガイド
される際に、図4と図6に示すように、流体の流路方向
31に対して略垂直に交叉するボール弁体5の経線32
(本例では中心線)の頂点33と、この経線32が対向
するガイド部内周面34との距離間隙35を流体内に混
入した小石等の異物36の大きさより大になるように設
けられている。
【0013】ここで、小石等の異物は、後述する汚水処
理で用いられるマンホールポンプシステムでの使用状態
で、径が略5〜10mm程度の大きさとなることが想定さ
れ、更に、これら異物には種々の形状があり、例えば、
楔形状のものであればより悪影響を及ぼす。本例では、
距離間隙35を最低12mmとしているが、想定される異
物径の最大値10mmよりも大きい値となるよう、余裕を
見込んだ寸法であればよい。この距離間隙35を異物3
6の大きさ及びボール逆止弁のサイズによって適宜設定
することにより、ボール弁体5の円滑な可動が可能とな
り、逆止弁としての機能が発揮される。
【0014】なお、上述したガイド部内周面34とは、
ガイド部9の部分のみに限定されるものではなく、ガイ
ド部9に案内されて転動するボール弁体5付近のボデー
内周面を含む。従って、本発明におけるボール逆止弁
は、ボール弁体5が転動する範囲で、ボール弁体5の中
心線32の頂点33と、ボデー内周面との距離間隙35
を、流体内に混入した小石等の異物36の大きさより大
になるように設けている。
【0015】また、着座部4は、流路の中心線に対して
一次側に傾斜させており、このため、バルブを水平に配
置して使用する場合に、ボール弁体5は、閉止位置に移
動する際に、やや一次側へ重心を移動した状態で、傾斜
状態の着座部4へ案内されながら圧着されるので、ボー
ル弁体5は、確実に着座される。この傾斜角度は、適宜
設定できるが5〜10度程度が好ましく、本例における
傾斜角度θは、5度の傾斜角度を採用している。
【0016】更に、ガイド部9には、ボール弁体5を着
座部4に導くため、一次側に傾斜させた円弧状の案内部
10を設けている。この案内部10は、ボール弁体5が
ガイド部9に案内されながら転動し、案内部10の端部
に形成した突条の位置決め部10aに移動付勢して位置
決めされ、傾斜状の着座部4側にボール弁体5が圧着さ
れて確実に着座部4を封止する。
【0017】また、図3及び図5において、ボデー1の
流入口2の配管接続部(フランジ)13側に外側開口部1
4を形成し、更に、流入口2と着座部4との間に内側開
口部15を形成し、この外側開口部14と内側開口部1
5を連通路16で連通させている。この連通路16は、
ポンプ作動時に不要に流体が流出して揚送を阻害するこ
とにもなるため、ポンプに求められる最低揚送能力を確
保する条件を満たし、且つ、目詰まりを生じると逆止弁
の閉止動作を阻害することにもなるため、流体の混入異
物によって目詰まりを生じない条件を満たす口径に設定
される。この外側開口部14は、ボデー1の一部を突設
させた突設部1aに形成し、本例において、めねじ17
(おねじでも良い)を設けている。
【0018】本例における連通路16は、ボデー1の流
入口2側に2ヶ所対向させて配設されている。この連通
路16を対向させて配置しているのは、ボール逆止弁を
垂直配管や水平配管に装着したり、その他配設状態に応
じて、適宜の連通路16を使用するようにしているため
である。この連通路16の外側開口部14を閉止してお
いて、使用に応じて開口させて用いるようにしても良
い。
【0019】また、突設部1aの突設部位は、配管への
フランジ13の接続のためのボルト・ナットの締め付け
スペースを確保できるような形状と配置にしているた
め、フランジ13と配管との接続は、従来の施工と同様
にボルト・ナットの締め付けを行って、確実な接続が可
能となる。
【0020】また、着座部4の二次側近傍の周囲に、環
状凹部の異物溜まり部20を形成して、砂等の異物を溜
めることによって着座部4のシート部位とボール弁体5
との間に異物が挟まれにくいようにしている。
【0021】また、図8は、ボール逆止弁の水平配管例
を示し、図9は、垂直配管例を示したものである。これ
らの図は、マンホール蓋22aとマンホール22内の貯
槽流体23を外部へ排出するマンホールポンプシステム
を示しており、貯槽流体23を所定量に制御するために
揚送及び停止を繰り返すポンプ24と、このポンプに揚
送される貯槽流体23を外部へ排出するための排出管2
7と、この排出管27に接続する一次側配管26aと二
次側配管26bとの間に、ポンプの停止状態時に排出流
体の逆流を防止するボール逆止弁29を設けたシステム
である。この場合、ポンプ24、配管26a,26b及
び逆止弁29を含んで構成される一連の揚送・逆流防止
機能部28を設けている。なお、図中、37はボール逆
止弁の二次側に配設した開閉弁であり、この開閉弁37
は、ゲート弁、ボールバルブ等であって、メンテナンス
の際に、閉止して作業を行なう。
【0022】更に、図8及び図9に示すように、外側開
口部14のめねじ17には、エルボジョイントを介して
ボール弁等の開閉弁19を接続している。この開閉弁1
9は、図8に示す水平配管であっても、図9に示す垂直
配管の場合であっても、個々のマンホールポンプシステ
ムに応じて、ポンプの揚送能力や空気抜き量の調整のた
めに配設している。
【0023】次に、上記実施形態の作用を説明する。例
えば、マンホール22用のポンプシステムに用いる場
合、1系統又は2系統の水中ポンプの一次側配管の上部
に、ボール逆止弁29を配置し、マンホール22内に貯
槽される貯槽流体23が常時一定量になるようにポンプ
24の動作によって揚送され、ポンプ24の停止後は、
ボール逆止弁29が閉止状態となって逆流を防止する。
【0024】先ず、ポンプ24を停止させるとき、ボー
ル逆止弁29の一次側の水をポンプ等から抜く場合、開
閉弁19からボール逆止弁29の連通路16を通って一
次側配管26a内に空気を取り入れると共に、流体の正
流が止まって退避路6のボール弁体5がガイド部9に沿
って自重で移動し、案内部10に案内されながら位置決
め部10aに位置する。すると、ボール弁体5は、やや
一次側へ重心を移動した状態で、傾斜状態の着座部4へ
案内されながら圧着されると同時に、一次側の圧力が二
次側の圧力より小さいため、二次側配管26bの水頭圧
により逆止め機能が発揮され、ボール弁体5は、着座部
4に確実に着座される。
【0025】次に、ポンプ24を駆動させて揚送する場
合、一次側配管26a内の空気は、連通路16から開閉
弁19を通って外部へ抜かれるので、ポンプ能力が低下
することなく、流体の正流が発生すると、ボール弁体
は、着座部4を離れてガイド部9に案内されながら退避
路6方向に退避するので、流体は大きな圧力損失を生じ
ることなく、一次側から二次側へ供給され、二次側配管
26bより排出される。
【0026】この場合、図4及び図6に示すように、流
体の流路方向31に対して略垂直に交叉するボール弁体
5の中心線32の頂点33と、この中心線32が対向す
るガイド部内周面34との距離間隙35を流体内に混入
した小石等の異物36の大きさより大にしているので、
小石等の異物36がボール逆止弁内に流入して、ボール
弁体5とガイド部内周面34との間に挟まっても、ボー
ル弁体5が、その自重によって可動落下する際に、異物
36によって挟み込まれる状態が回避され、ポンプの停
止時には、異物36とともにボール弁体5が落下するた
め、ボール弁体5が、異物36によって挟まってしまう
ことが確実に防止される。
【0027】なお、本例においては、マンホールポンプ
システム等の揚送装置に用いられる場合について説明し
たが、例えば、雨水などを貯槽して揚送する中水ライン
にも広く適用できる。
【0028】
【発明の効果】以上のことから明らかなように、本発明
によると、ボール弁体とボデー内のガイド部の間に小石
等の異物が挟まれるような位置に入った場合でも、ボー
ル弁体とガイド間に異物が噛み込まれることがなく、ボ
ール弁体は、その自重で必ずボデー内の着座部に可動す
ることができ、シート漏れが起きるおそれがなく、ボー
ル逆止弁としての機能を長期に亘って発揮することが可
能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明におけるボール逆止弁の一例を示す正面
図である。
【図2】図1の逆止弁を示した縦断面図である。
【図3】図1の逆止弁を示した横断面図である。
【図4】図3の部分断面図である。
【図5】逆止弁の他例を示した横断面図である。
【図6】図5の部分断面図である。
【図7】本発明におけるボール逆止弁のキャップを外し
た状態を示す斜視図である。
【図8】本発明におけるボール逆止弁の水平配管状態を
示した説明図である。
【図9】本発明におけるボール逆止弁の垂直配管状態を
示した説明図である。
【図10】ボール逆止弁の従来例を示した部分断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ボデー 2 流入口 3 流出口 4 着座部 5 ボール弁体 6 退避路 9 ガイド部 22 マンホール 23 貯槽流体 31 流路方向 32 経線 33 頂点 34 ガイド部内周面 35 距離間隙 36 異物

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 流入口と流出口を有するボデーの流入側
    に着座部を設け、この着座部に着座させたボール弁体を
    ガイド部を介してボデー内の退避路に退避させるように
    したボール逆止弁において、このボール弁体がガイド部
    にガイドされる際、流体の流路方向に対して交叉するボ
    ール弁体の経線の頂点とこの経線が対向するガイド部内
    周面との距離間隙を流体内に混入した異物の大きさより
    大にしたことを特徴とするボール逆止弁。
  2. 【請求項2】 上記ボール弁体の経線は、ボール弁体の
    中心線である請求項1に記載のボール逆止弁。
JP32987799A 1998-12-09 1999-11-19 下水用マンホールポンプシステムに用いるボール逆止弁 Expired - Lifetime JP3494936B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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