JP2002098248A - 一体型電動式逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 オン・オフ弁と逆止弁を一体化して、それぞ
れの機能を併せ持つ簡単な構成の一体型電動式逆止弁を
提供すること。 【解決手段】 上流側流路１ａと下流側流路１ｂを閉塞
又は連通するための多角柱状の弁体４と、上流側流路、
下流側流路、及びそれらの間に、弁体をその高さ方向に
摺動自在に内嵌する弁体室１９を有するケーシング１
と、上流側流路の水圧が所定値を越えるまで弁体を閉塞
位置へ付勢する付勢手段１０と、オフ時に弁体を閉塞位
置へ任意に移動させる駆動力を有する電動式の弁駆動手
段１７,１８と、この弁駆動手段の駆動力を弁体に伝達
するもので、オン時は、弁体が連通位置へ移動自在な間
隔を配した非接触位置に移動される軸棒１６と、から構
成されており、定常作動時は、弁駆動手段をオンとして
逆止弁として機能し、始動時及び停止時には、弁駆動手
段を制御して電動式のオン・オフ弁として機能するこ
と。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、製鉄所等におい
て、デスケーリング、水処理ラインに設置されるオン・
オフ弁及び逆止弁の機能を併わせ持つ一体型電動式逆止
弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、製鉄所等のデスケーリング、
水処理ラインにおいては、通常、図３に示すように、タ
ービンポンプ３０等の後流側に、逆流を防止するための
逆止弁３１が、その下流側にはモータ駆動式のオン・オ
フ弁３２が設けられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ように逆止弁３１とオン・オフ弁３２とを別々に設ける
と、それぞれの設置スペースが必要となり、部品点数も
多くなる。このため、メンテナンスが面倒になると共
に、その費用もかさむという問題点があった。

【０００４】本発明は、かかる従来例の有する不都合を
改善し、オン・オフ弁と逆止弁を一体化して、それぞれ
の機能を併せ持つ簡単な構成の一体型電動式逆止弁を提
供することを課題としている。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題を達成する
ために、請求項１の発明は、上流側流路と下流側流路を
閉塞又は連通するための多角柱状の弁体と、前記上流側
流路、前記下流側流路、及びそれらの間に、前記弁体を
その高さ方向に摺動自在に内嵌する弁体室を有するケー
シングと、前記上流側流路の水圧が所定値を越えるまで
前記弁体を前記閉塞位置へ付勢する付勢手段と、オフ時
に前記弁体を前記閉塞位置へ任意に移動させる駆動力を
有する電動式の弁駆動手段と、この弁駆動手段の駆動力
を前記弁体に伝達するもので、オン時は、弁体が前記連
通位置へ移動自在な間隔を配した非接触位置に移動され
る軸棒と、から構成されており、定常作動時は、前記弁
駆動手段をオンとして逆止弁として機能し、始動時及び
停止時には、前記弁駆動手段の駆動を制御して電動式の
オン・オフ弁として機能することを特徴としている。

【０００６】請求項２の発明は、前記弁体は、その多角
柱の断面が６〜１２角形であって、その高さ方向の角辺
に沿って一定幅の角取り面が形成されており、且つ、前
記弁体が前記弁体室内を摺動する際に前記高さ方向の軸
中心を軸として回転させるべく、当該角取り面が弁体外
周面上の垂直線に対して所定角度をなすように、前記弁
体の下底をその上底に対して所定角度ねじったような形
に形成されていることを特徴としている。

【０００７】以上のように、一体型電動式逆止弁は、オ
ン・オフ弁の機能と逆止弁の機能とを併せ持つ構成であ
るため、設置スペースや部品点数が削減される。また、
弁体が弁体室内を摺動する際に、いくらか回転すること
により、角取り面と弁体室内壁間に介在するゴミや水ア
カ等の固形分の付着防止や固形分を分散させる作用があ
るため、弁体の駆動が滑らかな状態に保たれると共に、
弁体室内壁の摩耗度が均等化され、その使用寿命が延長
される。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の一実施形態を図面に基づ
いて説明する。図１は本発明の実施形態の一体型電動式
逆止弁を示す断面構成図、図２は図１の弁体を示す上面
図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【０００９】本発明の一体型電動式逆止弁は、図１に示
すように、上流側流路１ａと下流側流路１ｂの間に、弁
体室１９を持つ弁体室部１ｃを有するケーシング１、こ
の弁体室１９に摺動自在に内嵌された弁体であるディス
ク４、弁体室部１ｃの図中上側開口端（以後、上下表現
において「図中」を省略する）を密閉するカバー７、カ
バー７の上側に設置された弁駆動手段である弁駆動機構
２０、等から構成されている。このカバー７は、スタッ
ドボルト９及びナット８によりケーシング１に締め付け
固定されている。

【００１０】弁体室１９は筒状のディスクガイド５の内
周面によって形成されている。このディスクガイド５
は、ケーシング１の弁体室部１ｃ内にボンネット６とシ
ートリング３に挟持された形で配置・固定されており、
その下端部には水流用の開口部５ａが設けられている。
ボンネット６は弁体室部１ｃの上端側開口部に、シート
リング３は弁体室部１ｃの下端側開口部（上流側流路１
ａへの連通部）にそれぞれ密閉された形で内嵌固定され
ている。ボンネット６とシートリング３には、それぞれ
バックアップ付きのＯリング２が装着されている。

【００１１】カバー７の略中央位置には軸孔７ａが設け
られ、このカバー７の上側に設置された弁駆動手段であ
る弁駆動機構２０より垂直下方向に突出したステム（軸
棒）１６が軸孔７ａを貫通して弁体室１９内へ延びてい
る。ディスクガイド５の弁体室１９内には、上述の如
く、ディスク４が、その内周面に対して矢印Ｂ方向に摺
動自在に内嵌されており、ディスク４の外周面と弁体室
１９の内周面間には微小な隙間ｄが配され、その隙間ｄ
はディスクガイド５の内径に対して０.５〜１.０ｍｍに
設定されている。ディスク４が矢印Ｂ方向に移動して、
上流側流路１ａと下流側流路１ｂの閉塞位置（同図に示
す位置）あるいは連通位置（破線で示す）へと変移す
る。

【００１２】ディスク４には、その上底側が開口した軸
穴４ｄが形成されている。ステム１６は、この軸穴４ｄ
内の中央位置にその下端部が位置するように設定されて
いる。ステム１６は弁駆動機構２０の駆動力をディスク
４に伝達するもので、弁駆動機構２０が駆動しない時
（オン時）には、ステム１６の下端部は、ディスク４が
前記連通位置へ移動可能な程、軸穴４ｄの底面に対して
最大間隔ｍを配した非接触位置に移動される。駆動時
（オフ時）はステム１６は軸穴４ｄの底面に当接するま
で下降し、ディスク４を強制的に前記閉塞位置まで移動
させる。これにより、ディスク４はステム１６を介して
弁駆動機構２０により任意に駆動可能とされている。

【００１３】弁駆動機構２０は、モータ１８と、このモ
ータ１８の回転駆動力をステム１６の矢印Ｂ方向の往復
駆動に変換させるベベル機構１７とから成っている。デ
ィスク４の軸穴４ｄの底面には、ステム１６を内包する
形で付勢手段であるコイルスプリング１０の一端部がス
テム１６と同心で固定され、その他端部はボンネット６
側に軸孔７ａと同心で固定されている。

【００１４】このディスク４は、図２(ａ)に示すよう
に、その横断面形状が６角形の６角柱状であって、同図
(ｂ)に示すように、その下端部には円柱状のシール弁部
４ａが形成されている。このシール弁部４ａの下端外周
肩部４ｃが前記シートリング３の上端内周肩部３ａ（図
１参照）に隙間なく当接することにより、上流側流路１
ａの水流を完全に閉塞する。このディスク４の外周面の
６つの角辺は所定幅ｎの角取り面４ｂとされており、こ
の６つの角取り面４ｂは、同図(ｂ)に示すように、各角
取り面４ｂがステム１６方向（中心軸方向）に対して所
定角度αをなすように、ディスク４の下底をその上底に
対して所定角度ねじったような形に形成されている。こ
のディスク４の各角取り面４ｂがディスクガイド５の内
周面を摺動することにより、シール弁部４ａがシートリ
ング３に対して開閉して、水流のオン・オフが制御され
る。

【００１５】上記構成の一体型電動式逆止弁において、
定常作動時は、弁駆動機構２０はオンにされていて、ス
テム１６の下端部は軸穴４ｄの底面に対して所定間隔を
置いた非接触状態で配置されているので、ディスク４は
コイルスプリング１０の弾性限度内で矢印Ｂ方向に自由
に移動可能とされている。このため、上流側流路１ａの
水圧が所定値を越えると、コイルスプリング１０の付勢
力とディスク４の重力に抗して水圧がシール弁部４ａを
押し上げて連通位置に移動させるため、水が開口部５ａ
を介して下流側流路１ｂへと流れて行く。一方、上流側
流路１ａの水圧が弱まって所定値より下がるとコイルス
プリング１の付勢力とディスク４の重力の方が勝ってデ
ィスク４が閉塞位置まで下降し、シール弁部４ａとシー
トリング３間が閉塞されるので、下流側流路１ｂの方か
ら開口部５ａを介して上流側流路１ａへ水流が逆流する
ことはない。このように、定常作動時は、弁駆動機構２
０をオンにすることにより逆止弁としての機能を果た
す。

【００１６】一方、機械の始動時あるいは停止時には、
上流側流路１ａからの水流を任意に制御する必要があ
る。始動時は弁駆動機構２０をオンにして、ステム１６
を、ディスク４が前記連通位置へ移動可能な最大間隔ｍ
を配した位置に移動させることにより、逆止弁としての
機能を有するようにする。停止時は、弁駆動機構２０を
オフにしてステム１６を駆動すると、ステム１６の下端
部がディスク４の軸穴４ｄの底面を押すので、上流側流
路１ａの水圧によりディスク４が連通位置にあっても、
ディスク４は閉塞位置まで下降させられ、上流側流路１
ａの水流は完全に停止する。このように、始動時あるい
は停止時は、弁駆動機構２０を任意に駆動し、ディスク
４の開閉を制御することにより電動式のオン・オフ弁と
して使用する。

【００１７】上記定常作動時、機械の始動時、あるいは
停止時の何れにおいても、ディスク４がディスクガイド
５内周面を摺動する際には、図２(ｂ)に示すように、角
取り面４ｂが斜めに形成されているので摺動の際の摩擦
の関係で、ディスク４が上昇すれば矢印Ｃ方向に、下降
すれば矢印Ｄ方向にそれぞれいくらか回転することにな
る。この動作により、角取り面４ｂがディスク４の中心
軸方向に形成されている場合のように、ディスク４の角
取り面４ｂにより、ディスクガイド５内周面の直線的な
一部分のみで摺動されるということがなく、角取り面４
ｂがディスクガイド５内周面のより広い範囲を摺動する
ことになるため、ディスクガイド５内周面の接触による
摩耗度がより均一になり、ディスクガイド５の使用寿命
を延ばすことができる。

【００１８】また、角取り面４ｂがディスク４の中心軸
方向に形成されている場合と比較すると、ディスク４が
ディスクガイド５内周面を摺動する際に、その間に介在
する微小なゴミや水アカによって摩擦抵抗力が増して摺
動負荷が大きくなり、動きの滑らかさが失われることも
あったが、この実施形態のように、ディスク４がディス
クガイド５内周面を摺動する際に、ディスク４がいくら
か回転することにより、その微小なゴミや水アカ等の固
形分の付着防止や固形分を分散させる作用が生じるた
め、長時間運転しても、ディスク４の動きを滑らかな状
態に保つことができる。

【００１９】尚、この実施形態では、ディスク４を６角
柱形状としたが、これに限らず、８角形や１０角形等、
６〜１２角形の多角柱の内、最適なものを用いることが
できる。６〜１２角形の多角柱が寸法との関係で加工し
やすいので好ましい。また、この実施形態では、ディス
ク４の角取り面４ｂを直線状としたが、これに限らず、
ねじれに伴う自然な曲線形状であっても良い。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１の発明に
よれば、一体型電動式逆止弁は、上流側流路と下流側流
路を閉塞又は連通するための弁体と、前記上流側流路、
前記下流側流路、及びそれらの間に、前記弁体を内嵌す
る弁体室を有するケーシングと、前記弁体を前記閉塞位
置へ付勢する付勢手段と、オフ時に前記弁体を前記閉塞
位置へ任意に移動させる駆動力を有する電動式の弁駆動
手段と、この弁駆動手段の駆動力を前記弁体に伝達する
もので、オン時は、弁体が前記連通位置へ移動自在な間
隔を配した非接触位置に移動される軸棒とから構成され
ているので、定常作動時は、前記弁駆動手段をオンにし
て逆止弁として機能し、始動時及び停止時には、前記弁
駆動手段を制御して電動式のオン・オフ弁として機能す
ることができる。即ち、一つの弁装置に、オン・オフ弁
（水流のストップ機能）と逆止弁（水流のチェック機
能）の２つの機能を持たせることができる。したがっ
て、設置スペースや構成部品点数を削減することがで
き、メンテナンスの低コスト化を図ることができる。

【００２１】請求項２の発明によれば、前記弁体は、そ
の多角柱の断面が６〜１２角形であって、その高さ方向
の角辺に沿って一定幅の角取り面が形成されており、且
つ、前記弁体が前記弁体室内を摺動する際に前記高さ方
向の軸中心を軸として回転させるべく、当該角取り面が
軸棒方向に対して所定角度をなすように、前記弁体の下
底をその上底に対して所定角度ねじったような形状とし
たので、弁体が回転摺動することにより、ゴミや水アカ
等の固形分の付着を防止したり固形分を分散したりし
て、弁体の駆動を滑らかな状態に保持することができる
と共に、弁体室内壁の摩耗度が均等化されることになっ
て、弁体室の構成部材の使用寿命を延ばすことができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す一体型電動式逆止弁
の断面図である。

【図２】図１の弁体を示す上面図(ａ)と側面図(ｂ)であ
る。

【図３】従来のオン・オフ弁と逆止弁の配置を示すブロ
ック図である。

【符号の説明】

１ ケーシング １ａ 上流側流路 １ｂ 下流側流路 ４ 弁体（ディスク） ５ ディスクガイド １０ 付勢手段（コイルスプリング） １６ 軸棒（ステム） １７ ベベル機構 １８ 駆動モータ １９ 弁体室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上流側流路と下流側流路を閉塞又は連通
   するための多角柱状の弁体と、前記上流側流路、前記下
   流側流路、及びそれらの間に、前記弁体をその高さ方向
   に摺動自在に内嵌する弁体室を有するケーシングと、前
   記上流側流路の水圧が所定値を越えるまで前記弁体を前
   記閉塞位置へ付勢する付勢手段と、オフ時に前記弁体を
   前記閉塞位置へ任意に移動させる駆動力を有する電動式
   の弁駆動手段と、この弁駆動手段の駆動力を前記弁体に
   伝達するもので、オン時は、弁体が前記連通位置へ移動
   自在な間隔を配した非接触位置に移動される軸棒と、か
   ら構成されており、 定常作動時は、前記弁駆動手段をオンとして逆止弁とし
   て機能し、始動時及び停止時には、前記弁駆動手段の駆
   動を制御して電動式のオン・オフ弁として機能すること
   を特徴とする一体型電動式逆止弁。
2. 【請求項２】 前記弁体は、その多角柱の横断面が６〜
   １２角形であって、その高さ方向の各角辺に沿って一定
   幅の角取り面が形成されており、且つ、前記弁体が前記
   弁体室内を摺動する際に前記高さ方向の軸中心を軸とし
   て回転させるべく、各角取り面が弁体外周面上の垂直線
   に対して所定角度をなすように、前記弁体の下底をその
   上底に対して所定角度ねじったような形に形成されてい
   ることを特徴とする請求項１記載の一体型電動式逆止
   弁。