JP2009041645A - Check valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、流路(特に流量の大きな流路)を効率よく開閉するために有用な逆止弁(チェックバルブ)に関する。 The present invention relates to a check valve (check valve) useful for efficiently opening and closing a flow path (particularly a flow path having a large flow rate).
逆止弁は、配管の流路において流体の流体圧を利用して流路を開閉するために利用される部材である。このような逆止弁は、バネなどの付勢手段と、この付勢手段により閉位置に付勢され、かつ付勢手段の付勢力に抗して閉じ位置に移動可能な弁体とを備えている。図4は、従来知られている逆止弁の一例を示す概略断面図である。この図4の逆止弁は、一方の端部に流体を流通可能な開口部41aを有するとともに、他方の端部に前記開口部41aから流通した流体を吐出可能な吐出部41bを有する中空筒状部材41と、この中空筒状部材41の中空部41cに、前記吐出部41bの端部に接触させて前記筒状部材41の軸方向又は長手方向に配置されたスプリング(又はバネ)42と、前記筒状部材41の中空部41cに、前記スプリング42の端部に接触させるとともに、前記開口部41aを中空部において閉塞するように配置されたボール43とを備えている。この逆止弁では、前記開口部41aから流通した流体の圧力がボール43に作用し、この流体圧力により押圧されたボール43がスプリング42を軸方向に収縮させて吐出部41b側に移動することにより、ボール43と中空部との間に隙間が生じ(すなわち、開口部41aが解放され)、この隙間から中空部に流体が流通して吐出部41bから流体が吐出される構造となっている。
The check valve is a member used to open and close the flow path using the fluid pressure of the fluid in the flow path of the piping. Such a check valve includes an urging means such as a spring, and a valve body that is urged to the closed position by the urging means and can move to the closed position against the urging force of the urging means. ing. FIG. 4 is a schematic sectional view showing an example of a conventionally known check valve. The check valve shown in FIG. 4 has a hollow cylinder having an opening 41a through which fluid can be circulated at one end and a
また、実開平5−66738号公報(特許文献1)には、ボールを利用した前記のような逆止弁などにおいて、前記バネの外側(又は周囲)に、さらにバネに対して巻き方向を逆にしたガイドバネを嵌装した逆止弁が開示されている。さらに、実開平5−66378号公報(特許文献2)の図1には、前記逆止弁などにおいて、開口端を閉塞するためのボールに代えて、流体圧力が作用する部分が平坦なピストンを用いた逆止弁が開示されている。 Further, in Japanese Utility Model Publication No. 5-66738 (Patent Document 1), in the above-described check valve using a ball, the winding direction is reversed to the outside (or the periphery) of the spring. A check valve fitted with a guide spring is disclosed. Further, in FIG. 1 of Japanese Utility Model Laid-Open No. 5-66378 (Patent Document 2), in the check valve or the like, instead of a ball for closing the opening end, a piston having a flat portion on which fluid pressure acts is provided. The check valve used is disclosed.
しかし、これらの従来の逆止弁では、ボール又はピストンに流体圧力を作用させることにより、ボール又はピストンと筒状部材との間に生じたわずかな隙間を通じて流体を流通させるため、効率よく流通又は吐出することができない。特に、このような隙間を利用するため、大流量の流体を流通させることは困難である。 However, in these conventional check valves, since fluid pressure is applied to the ball or piston and fluid is circulated through a slight gap generated between the ball or piston and the cylindrical member, the fluid can be efficiently circulated or Cannot be discharged. In particular, since such a gap is used, it is difficult to distribute a large flow rate of fluid.
一方、特開平8−52386号公報(特許文献3)には、流体噴射口(1)に連通する流体流路(2)と、前記流体流路(2)を開閉可能な弁体(3)と、前記弁体(3)を流路閉じ位置に移動付勢する弾性部材(14)とが設けられ、設定圧力を越える流体圧力が作用することで前記弁体(3)を前記弾性部材(14)の付勢力に抗して流路開き位置に移動させる受圧面(18)が前記弁体(3)に設けられている流体噴射ノズル装置であって、前記弁体(3)と前記弾性部材(14)とが、前記流体流路(2)の入口(15)と、当該入口(15)を囲繞するストレーナ(13)との間の位置に装着されている流体噴射ノズル装置が開示されている。この文献に記載のノズル装置では、図からも明らかなように、前記弁体の側面に位置する受圧面に流体圧力が作用することにより、弁体が押下げられ、弁座に接触して閉塞された弁体の上端部が解放され、流体が流通する構造となっている。 On the other hand, JP-A-8-52386 (Patent Document 3) discloses a fluid channel (2) communicating with a fluid ejection port (1) and a valve element (3) capable of opening and closing the fluid channel (2). And an elastic member (14) for moving and energizing the valve body (3) to the flow path closed position, and a fluid pressure exceeding a set pressure acts to cause the valve body (3) to move to the elastic member ( 14) A fluid jet nozzle device in which a pressure receiving surface (18) that is moved to a flow path opening position against the urging force of 14) is provided in the valve body (3), and the valve body (3) and the elastic member A fluid ejection nozzle device is disclosed in which a member (14) is mounted at a position between an inlet (15) of the fluid flow path (2) and a strainer (13) surrounding the inlet (15). ing. In the nozzle device described in this document, as is apparent from the drawing, when the fluid pressure acts on the pressure receiving surface located on the side surface of the valve body, the valve body is pushed down to contact the valve seat and close. The upper end portion of the valve body is released, and the fluid flows.
このような逆止弁では、受圧面と、解放により流体を流通させる部位(弁体の上端部)とが離間(すなわち、受圧面と解放部位とが離間)しているため、流体圧力が作用する部材そのものが形成する隙間を利用する前記逆止弁などに比べると、効率よく流体を流体流路に導入又は流通できる。しかし、依然として、弁体そのものに流体圧力を作用させて、弁体と弁体に接触した部位との間に隙間を生じさせる構造であるため、流体の吐出量を十分に大きくすることは困難である。すなわち、前記逆止弁は、弁体の上端部が開放されて流路を確保する構造を有しているが、図2などからも明らかなように、流通口の大きさが弁体の断面積に限定されるとともに、弁体の肉厚やスプリングにより流路が狭くなるため、流路を十分に大きくできない。また、この文献に記載の逆止弁では、構造が複雑である。
従って、本発明の目的は、流量が大きな流路に適用するのに適した逆止弁を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a check valve suitable for application to a flow path having a large flow rate.
本発明の他の目的は、簡単な構造であっても、流体圧力(又は流体圧)に応じて、流体の流路を確実にかつ効率よく開閉可能な逆止弁を提供することにある。 Another object of the present invention is to provide a check valve capable of opening and closing a fluid flow path reliably and efficiently in accordance with fluid pressure (or fluid pressure) even with a simple structure.
本発明のさらに他の目的は、筐体部分のサイズを変化させることなく、大流量の流体を吐出可能な逆止弁を提供することにある。 Still another object of the present invention is to provide a check valve capable of discharging a large amount of fluid without changing the size of the casing portion.
本発明者らは、前記課題を達成するため鋭意検討した結果、逆止弁(又はチェックバルブ)において、流体を流通可能な第1の流通口を側面に有する中空筒状部材(中空筒状ケース)と、この中空筒状部材の中空部に摺動可能に配置され、前記第1の流通口と連通可能な第2の流通口が側面に形成されたピストン部材と、このピストン部材を上流方向に付勢するための付勢部材(バネなど)とを組み合わせると、簡単な構造であるにもかかわらず、流体圧力に応じて、流体を確実にかつ効率よく吐出できること、特に、大流量の流体であっても吐出又は流通できることを見出し、本発明を完成した。 As a result of intensive studies to achieve the above-mentioned problems, the present inventors have determined that a hollow cylindrical member (hollow cylindrical case) having a first flow port through which a fluid can flow in a check valve (or check valve). ), A piston member that is slidably disposed in the hollow portion of the hollow cylindrical member and has a second flow port formed on a side surface thereof that can communicate with the first flow port, and the piston member in the upstream direction. When combined with a biasing member (such as a spring) that biases the fluid, the fluid can be discharged reliably and efficiently in accordance with the fluid pressure despite the simple structure. However, the present invention has been completed by finding that it can be discharged or distributed.
すなわち、本発明の逆止弁は、一方の端部に流体を吐出可能な吐出口(又は吐出部)を有するとともに他方の端部が開口した中空筒状部材と、この中空筒状部材の側面に形成され、かつ前記吐出口に向かって流体を流通可能な第1の流通口(又は流通孔)と、前記中空筒状部材の中空部内を受圧により軸方向(詳細には中空筒状部材の軸方向又は長手方向)に摺動(又はスライド)可能に配置され、かつ前記吐出口側に開口端を有する中空状ピストン部材と、このピストン部材の側面に形成され、かつ前記ピストン部材の軸方向の前進動に伴って第1の流通口に連通可能であるとともに、前記開口端に向かって流体を流通可能な第2の流通口(又は流通孔)と、前記中空筒状部材の中空部のうち前記ピストン部材の下流側に(又は開口端と吐出口との間に、例えば、開口端に接触させて)配置され、前記ピストン部材を上流方向に付勢するための付勢部材とを備えている。このような逆止弁では、流通口を側面に形成でき、中空筒状部材の断面積にかかわらず、流通口の面積により流量を調整できる。このため、本発明の逆止弁では流路を自由に大きくさせやすい。このような理由から、特に、第1の流通口(および第2の流通口)は、面積において、中空筒状部材(および中空状ピストン部材)の断面積よりも大きく形成されていてもよい。前記逆止弁において、ピストン部材の頂部に受圧部が形成されていてもよい。このように頂部に受圧部を形成することにより、逆止弁をよりコンパクト化しつつ、流量(又は流路)を大きくできる。 That is, the check valve of the present invention includes a hollow cylindrical member having a discharge port (or a discharge unit) capable of discharging a fluid at one end and an opening at the other end, and a side surface of the hollow cylindrical member. And a first flow port (or flow hole) through which fluid can flow toward the discharge port and the hollow portion of the hollow cylindrical member in the axial direction (specifically, the hollow cylindrical member) A hollow piston member that is slidable (or slidable in the axial direction or longitudinal direction) and has an open end on the discharge port side, and is formed on a side surface of the piston member, and the axial direction of the piston member A second flow port (or a flow hole) that can communicate with the first flow port with the forward movement of the first flow port and that can flow the fluid toward the opening end, and a hollow portion of the hollow cylindrical member. Out of the piston member (or open end and discharge) Between the mouth, for example, brought into contact with the edge of the opening) is arranged, and a biasing member for biasing the piston member in the upstream direction. In such a check valve, the flow port can be formed on the side surface, and the flow rate can be adjusted by the area of the flow port regardless of the cross-sectional area of the hollow cylindrical member. For this reason, in the check valve of the present invention, it is easy to enlarge the flow path freely. For these reasons, in particular, the first flow port (and the second flow port) may be formed larger in area than the cross-sectional area of the hollow cylindrical member (and the hollow piston member). In the check valve, a pressure receiving portion may be formed at the top of the piston member. By forming the pressure receiving portion at the top in this manner, the flow rate (or flow path) can be increased while making the check valve more compact.
このような逆止弁では、前記ピストン部材を付勢部材の付勢力に抗して摺動させることにより、第1の流通口と第2の流通口とが連通する(又は重なる)ことを利用するので、簡単な構造であるにもかかわらず、確実にかつ効率よく流体を中空部に流通させる(又は導入する)ことができる。そして、このような流通口同士の重なりの程度を調整することにより、流体の吐出量を簡便に調整することができ、特に連通度(重なりの程度)を大きくすることにより大量の流体を吐出できる。 Such a check valve utilizes the fact that the first circulation port and the second circulation port communicate (or overlap) by sliding the piston member against the urging force of the urging member. Therefore, despite the simple structure, the fluid can be reliably and efficiently circulated (or introduced) into the hollow portion. By adjusting the degree of overlap between the circulation ports, the discharge amount of the fluid can be easily adjusted, and in particular, a large amount of fluid can be discharged by increasing the degree of communication (degree of overlap). .
前記逆止弁において、第1の流通口および第2の流通口のうち、一方の流通口(例えば、第1の流通口)の軸方向(又は中空筒状部材の長手方向又は摺動方向)の長さが、他方の流通口(例えば、第2の流通口)の軸方向(又は中空筒状部材の長手方向又は摺動方向)の長さよりも大きくなるように形成されていてもよい。このように第1および第2の流通口を形成すると、前記ピストン部材又は頂部に作用する圧力の変動に伴って、一方の流通口(例えば、第2の流通口)が多少軸方向にずれても、第1の流通口と第2の流通口とが重なった状態を維持できるため、流体の流通量の変動を抑制できる。 In the check valve, the axial direction of one of the first circulation port and the second circulation port (for example, the first circulation port) (or the longitudinal direction or the sliding direction of the hollow cylindrical member). May be formed to be longer than the length in the axial direction (or the longitudinal direction or the sliding direction of the hollow cylindrical member) of the other flow port (for example, the second flow port). When the first and second flow ports are formed in this way, one flow port (for example, the second flow port) is slightly displaced in the axial direction in accordance with a change in pressure acting on the piston member or the top. Moreover, since the state which the 1st circulation port and the 2nd circulation port overlapped can be maintained, the fluctuation | variation of the circulation amount of a fluid can be suppressed.
また、前記逆止弁において、中空筒状部材とピストン部材との間に、中空筒状部材に対してピストン部材の周方向の回動を規制するとともに、ピストン部材を中空筒状部材の軸方向にスライドさせるための位置決めユニットが形成されていてもよい。このような位置決めユニットは、例えば、中空筒状部材の内面およびピストン部材の外面のうちいずれか一方の面に形成された軸方向に延出する溝部と、他方の面に形成され、前記溝部に沿ってスライド可能な凸部とで構成してもよい。このような位置決めユニットを形成することにより、ピストン部材に作用する圧力(特に流体圧力)に応答して、より一層確実にかつ効率よく第1の流通口と第2の流通口とを連通させることができる。 Further, in the check valve, between the hollow cylindrical member and the piston member, the rotation of the piston member in the circumferential direction with respect to the hollow cylindrical member is restricted, and the piston member is arranged in the axial direction of the hollow cylindrical member. A positioning unit may be formed for sliding the device. Such a positioning unit is formed, for example, in the axially extending groove formed on one of the inner surface of the hollow cylindrical member and the outer surface of the piston member, and on the other surface. You may comprise with the convex part which can be slid along. By forming such a positioning unit, the first flow port and the second flow port can be communicated more reliably and efficiently in response to pressure (particularly fluid pressure) acting on the piston member. Can do.
本発明の逆止弁は、中空筒状部材の中空部にさらに整流板(又は整流器)を備えていてもよい。このような整流板は、第2の流通口よりも下流側に配置すればよく、例えば、付勢部材よりも下流側の中空部(特に、吐出口と付勢部材との間)に備えていてもよい。このような整流板を備えていると、側面の前記流通口から中空筒状部材に流体(特に、大流量の流体)が流通しても、整流できるため、吐出口から流体を円滑にかつ効率よく吐出できる。 The check valve of the present invention may further include a rectifying plate (or rectifier) in the hollow portion of the hollow cylindrical member. Such a baffle plate should just be arrange | positioned downstream from the 2nd distribution port, for example, is provided in the hollow part (especially between a discharge port and a biasing member) downstream from a biasing member. May be. With such a rectifying plate, even if a fluid (particularly a large flow rate fluid) flows from the flow port on the side surface to the hollow cylindrical member, the flow can be rectified. Can discharge well.
なお、本明細書において、中空筒状部材の他方の端部から一方の端部(吐出口)に向かう方向を「流れ方向」とし、この流れ方向に対して「上流(側)」および「下流(側)」を定義する。例えば、吐出口は中空筒状部材の下流側に位置し、第1の流通口は吐出口よりも上流側に位置する。また、「軸方向(又は長手方向)」とは、中空筒状部材の軸方向(又は長手方向)を意味する。 In this specification, the direction from the other end of the hollow cylindrical member toward one end (discharge port) is referred to as “flow direction”, and “upstream (side)” and “downstream” with respect to this flow direction. (Side) ”is defined. For example, the discharge port is located on the downstream side of the hollow cylindrical member, and the first flow port is located on the upstream side of the discharge port. The “axial direction (or longitudinal direction)” means the axial direction (or longitudinal direction) of the hollow cylindrical member.
本発明の逆止弁は、前記第1の流通口を有する中空筒状部材と、前記第2の流通口を有するピストン部材と、付勢部材とを組み合わせているので、前記第1の流通口と前記第2の流通口とを連通可能であるため、流量が大きな流路に適用するのに適している。また、このような流通口同士の重なりを利用するため、簡単な構造であるにもかかわらず、流体圧力に応じて、流体の流路を確実にかつ効率よく開閉可能である。さらに、ピストン部材の摺動を利用する構造であるので、筐体部分となる中空筒状部材のサイズを変化させることなく、大流量の流体を吐出可能である。 Since the check valve of the present invention combines a hollow cylindrical member having the first flow port, a piston member having the second flow port, and an urging member, the first flow port And the second circulation port can be communicated with each other, which is suitable for application to a flow path having a large flow rate. In addition, since the overlap between the circulation ports is used, the fluid flow path can be reliably opened and closed according to the fluid pressure despite the simple structure. Further, since the structure utilizes the sliding of the piston member, a large flow rate of fluid can be discharged without changing the size of the hollow cylindrical member serving as the casing portion.
以下に必要に応じて添付図面を参照しつつ、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as necessary.
図1は、本発明の逆止弁の一例を示す概略図であり、図2は図1に示す逆止弁の断面図である。 FIG. 1 is a schematic view showing an example of the check valve of the present invention, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the check valve shown in FIG.
図1および図2に示す逆止弁は、流体を吐出可能な吐出口1aを一方の端部に有し、他方の端部が開口した中空円筒状部材1と、この中空円筒状部材1の中空部内を軸方向(又は中空円筒状部材1の軸方向又は長手方向)に摺動可能に配置(又は配設)された中空円筒状のピストン部材2と、この中空円筒状部材1の中空部のうち前記ピストン部材2の下流側に配置され、ピストン部材2を上流方向に付勢するためのコイルバネ3と、このコイルバネ3の下流側に配置された整流板4とを備えている。
The check valve shown in FIGS. 1 and 2 has a hollow cylindrical member 1 having a
この図の逆止弁において、前記中空円筒状部材1の側面には、前記吐出口1aに向かって流体を流通可能であり、かつ長軸が軸方向に向いた楕円状の流通口A(又は第1の流通口A)が周方向に所定の間隔で複数個形成されている。また、前記ピストン部材2は、流体を流通可能な円状の流通口B(又は第2の流通口B)を側面の周方向に所定の間隔で複数個有するとともに、前記流通口Bよりも下流側(又は吐出口側)に流体を流通可能な円状開口端2aを有しており、頂部(又はピストンヘッド)2bは閉塞して受圧部を形成している。そして、受圧部となる前記頂部(又はピストンヘッド)2bに対して少なくとも作用する圧力に応答して、前記ピストン部材2の軸方向に前進動(進入動、摺動)することにより、前記流通口Bが前記流通口Aに連通可能である。
In the check valve of this figure, on the side surface of the hollow cylindrical member 1, fluid can flow toward the
なお、図1および図2に示す逆止弁において、吐出口1aは、断面径(内径)が下流側(又は先端)に向かって連続的に小さくなる先細形状(円錐形状)を有している。また、整流板4の下端部は、吐出口1aの端部ないし途中部に係止して支持されており、整流板4が、吐出口1aから下流側に脱落することがない。さらに、前記ピストン部材2(又は円筒部2c)は、流通口Bよりも上流側において閉塞している(又は封鎖されている)ため、流通口Bから流通した流体が、前記ピストン部材2の中空部を通じて、中空筒状部材1の他方の端部に向けて上流側に流通することはない。
In the check valve shown in FIGS. 1 and 2, the
図1および図2に示す例では、このような流通口Aと流通口Bとを、受圧に応答して効率よく連通させるため、前記中空円筒状部材1と前記ピストン部材2との間には、ピストン部材2が軸方向に進退動可能であり、かつ中空円筒状部材1に対してピストン部材2の周方向の回動を規制するとともに、ピストン部材2を中空円筒状部材1の軸方向にスライドさせるための位置決めユニットが形成されている。
In the example shown in FIG. 1 and FIG. 2, in order to efficiently communicate such a circulation port A and a circulation port B in response to pressure reception, between the hollow cylindrical member 1 and the
詳細には、前記中空円筒状部材1は、本体円筒部1bと、この円筒部1bの上流端(上流側開口部)に装着された中空円筒状のキャップ部材1eとで構成されており、このキャップ部材1eには、本体円筒部1bを上流側の端面と突合わせ可能な周壁1cが形成されている。そして、キャップ部材1eは、本体円筒部1bの上流側の端面と周壁1cとの溶接などにより、前記本体円筒部1bに位置決めして固定可能である。そして、前記キャップ部材1eの内面には、両端部にかけて、前記中空円筒状部材1の軸方向に沿って複数の溝(又はレール)1dが延出して形成されている。
Specifically, the hollow cylindrical member 1 includes a main body
前記ピストン部材2には、前記流通口Bよりも上流側の外面に、前記溝1dに沿ってスライド(又は摺動)可能な凸部2eが形成されている。すなわち、前記ピストン部材2は、前記流通口Bを側面に有する中空状円筒部2cと、この円筒部2cから軸方向の上流側に延出するとともに、前記キャップ部材1eの中空部に嵌合させて軸方向に移動可能な中実の円筒状ピストン部2dとで形成され、この円筒状ピストン部材2dの外面には、上流端から下流側に向けて軸方向に延出した複数の凸部2eが形成されている。
The
前記ピストン部材2は、コイルバネ3により上流方向に付勢された状態で、前記溝1dを前記凸部2eに嵌入させるとともに、前記キャップ部材1eに前記円筒部2cを嵌合させることにより、前記中空円筒状部材1の周方向への回転が規制され、前記レール1dに沿う方向(軸方向)に移動するように位置決めされている。また、前記円筒部2cの径(外径)は、前記キャップ部材1eの内径よりも大きく、前記円筒部2cの上流側の周壁端面が、キャップ部材1eの下流端面と突合わせ可能であるため、前記ピストン部材2の上流側への移動も規制されており、前記中空円筒状部材1の他方の端部から前記ピストン部材2が脱落することもない。さらに、前記ピストン部材2(又は円筒部2c)は、前記中空筒状部材1の中空部に摺動可能な外径を有しているため(さらには、前記円筒状ピストン部2dがキャップ部材1cの中空部に密接して嵌合されているため)、前記ピストン部材2と前記中空円筒状部材1との隙間から上流側へと流体が流通することも極力抑制又は防止できる。
When the
この図の例では、中空円筒状部材1の吐出口側の端部には、スプレーノズル5が装着されている。なお、スプレーノズル5を備えた逆止弁は、中空円筒状部材1の流通口Aを流体(液体)に臨ませた状態で、中空円筒状部材1をヘッダの区画壁に取り付けることができる。 In the example of this figure, a spray nozzle 5 is attached to the end of the hollow cylindrical member 1 on the discharge port side. In addition, the check valve provided with the spray nozzle 5 can attach the hollow cylindrical member 1 to the partition wall of the header in a state where the flow port A of the hollow cylindrical member 1 faces the fluid (liquid).
そして、前記流通口Bは、前記凸部2e(又は前記ピストン部材2)が前記レール1dの摺動方向に摺動したとき、前記流通口Bと前記流通口Aとが重なる(すなわち、流通口Aと流通口Bが連通する)位置にある。このため、前記ピストン部材2の摺動に伴って確実に流通口Bを流通口Aに連通させることができる。
And when the said
このように図1および図2に示す逆止弁では、前記中空円筒状部材1(又は前記レール1d)と前記ピストン部材2(又は前記凸部2e)との間に、中空円筒状部材1に対してピストン部材2の周方向の回動を規制するするとともに、ピストン部材2を中空円筒状部材の軸方向にスライドさせるための位置決めユニットを形成している。
As described above, in the check valve shown in FIGS. 1 and 2, the hollow cylindrical member 1 is disposed between the hollow cylindrical member 1 (or the
図3は、図1および図2に示す逆止弁において、前記流通口Aと前記流通口Bとが連通した状態を示す断面図である。この図3からも明らかなように、前記流通口Aと前記流通口Bとは、前記のように互いに重なる位置関係にあるため、少なくとも受圧部としての前記頂部2bにコイルバネ3を下流側に収縮させるだけの十分な圧力が作用すると、前記レール1dに沿った凸部2cのスライドに伴って、前記ピストン部材2が下流側に向けて中空部を軸方向に摺動することにより、流通口Bを流通口Aに確実に連通させることができる。
FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which the flow port A and the flow port B communicate with each other in the check valve shown in FIGS. 1 and 2. As apparent from FIG. 3, the flow port A and the flow port B are in a positional relationship overlapping each other as described above, and therefore the
そして、前記流通口A(又は少なくとも流通口Aを含む中空円筒状部材1の側面に)に流体圧力が作用した状態で、前記流通口Bと前記流通口Aとを連通させると、前記流通口A、前記流通口Bを通じて前記ピストン部材2の中空部に流体が流通し、流通した流体はさらに前記ピストン部材2の円状開口端2aから、コイルバネ3および整流板4を通じて、吐出口1aから吐出される。
Then, when the flow port B and the flow port A are communicated with each other in a state where fluid pressure is applied to the flow port A (or at least on the side surface of the hollow cylindrical member 1 including the flow port A), the flow port A, fluid circulates in the hollow portion of the
このような逆止弁では、前記頂部2bに圧力を作用させてピストン部材2が摺動することに伴う流通口Aと流通口Bとの連通(又は重なり)を利用するため、簡単な構造にもかかわらず、効率よく流体の流路を開閉できる。また、ピストン部材2の摺動を利用するため、中空円筒状部材1のサイズを変化させることなく、大流量の流体を吐出可能である。
In such a check valve, since the pressure is applied to the
本発明の逆止弁において、中空筒状部材の形状は、流体を流通可能な中空状であればよく、前記のような円筒状に限られず、断面楕円形の筒状、角柱状(例えば、三角柱状、四角柱状など)などであってもよく、下流側に向かって連続的に径が小さくなる(又は大きくなる)形状などであってもよい。中空筒状部材(特に中空筒状部材)の軸方向(又は長手方向)の長さは、用途に応じて、例えば、5〜50cm、好ましくは7〜30cm、さらに好ましくは10〜20cm程度であってもよい。 In the check valve of the present invention, the shape of the hollow cylindrical member is not limited to the cylindrical shape as described above, and may be any hollow shape that allows fluid to flow. The shape may be a triangular prism shape, a quadrangular prism shape, or the like, or may be a shape in which the diameter continuously decreases (or increases) toward the downstream side. The length of the hollow cylindrical member (particularly the hollow cylindrical member) in the axial direction (or longitudinal direction) is, for example, about 5 to 50 cm, preferably about 7 to 30 cm, and more preferably about 10 to 20 cm, depending on the application. May be.
第1の流通口の数や形状は、用途や吐出量に応じて選択できる。第1の流通口の数は、特に限定されず、1〜10、好ましくは2〜5の範囲から選択でき、通常複数であってもよい。第1の流通口の形状は、前記図の例のように楕円形状に限定されず、例えば、円形状、スリット状、多角形状などであってもよい。特に、第1の流通口および第2の流通口のうち、一方の流通口の軸方向(長手方向、摺動方向)の長さを、他方の流通口の軸方向(長手方向、摺動方向)の長さよりも大きくすると、受圧が変動して第2の流通口の位置が多少軸方向にずれても、第1の流通口と第2の流通口との重なりを維持できるため、流体の流通量の変動を抑制できる。また、第1の流通口の総面積は、用途に応じて選択でき、例えば、0.5〜30cm2、好ましくは1〜20cm2、さらに好ましくは3〜10cm2程度であってもよい。なお、第1の流通口は、例えば、中空筒状部材の他方の端部先端から、2〜20cm、好ましくは3〜10cm程度に位置していてもよい。 The number and shape of the first circulation ports can be selected according to the application and the discharge amount. The number of the 1st distribution port is not specifically limited, It can select from the range of 1-10, Preferably it is 2-5, Usually several may be sufficient. The shape of the first distribution port is not limited to an elliptical shape as in the example of the above-described figure, and may be, for example, a circular shape, a slit shape, or a polygonal shape. In particular, the length of one flow port in the axial direction (longitudinal direction, sliding direction) of the first flow port and the second flow port is set to the axial direction (longitudinal direction, sliding direction) of the other flow port. ), The overlap between the first circulation port and the second circulation port can be maintained even if the pressure receiving pressure fluctuates and the position of the second circulation port slightly shifts in the axial direction. It is possible to suppress fluctuations in circulation volume. The total area of the first flow port may be selected depending on the application, for example, 0.5~30Cm 2, preferably 1 to 20 cm 2, more preferably may be about 2 3 to 10 cm. In addition, the 1st circulation port may be located 2-20 cm from the other edge part front-end | tip of a hollow cylindrical member, for example, Preferably it is about 3-10 cm.
なお、中空筒状部材において、吐出口の形状(断面形状)は、流体を吐出可能である限り特に限定されず、例えば、円形状(又は断面円状)、楕円形状、多角形状などのいずれであってもよい。特に、吐出口(吐出口の先端部)の形状は、ノズル(噴射ノズル)を装着可能な形状であってもよい。また、中空筒状部材の他方の端部は、例えば、吐出口を下方向に向けて使用する場合などにおいては、キャップ部材を備えていなくても、逆止弁として使用可能である。しかし、中空筒状部材の中空部に安定してピストン部材を配置するためには、中空筒状部材の端部に、ピストン部材の脱落を防止するための保持又は支持手段(又は支持部材)を備えているのが好ましい。このような保持手段は、前記のようなキャップ部材に限定されず、予め中空筒状部材の他方の端部(開口した端部)をピストン部材の頂部又は受圧部の径よりも小さい開口径に形成した開口端などであってもよい。なお、キャップ部材(又は保持手段)の中空筒状部材に対する固定は、前記のような溶接に限定されず、ネジ止めなどにより行ってもよい。 In the hollow cylindrical member, the shape (cross-sectional shape) of the discharge port is not particularly limited as long as fluid can be discharged, and for example, any of circular shape (or circular cross-section), elliptical shape, polygonal shape, etc. There may be. In particular, the shape of the discharge port (tip portion of the discharge port) may be a shape in which a nozzle (jet nozzle) can be mounted. Further, the other end of the hollow cylindrical member can be used as a check valve even if it is not provided with a cap member, for example, when the discharge port is used with the discharge port facing downward. However, in order to stably dispose the piston member in the hollow portion of the hollow cylindrical member, a holding or supporting means (or supporting member) for preventing the piston member from dropping off is provided at the end of the hollow cylindrical member. It is preferable to provide. Such a holding means is not limited to the cap member as described above, and the other end portion (opened end portion) of the hollow cylindrical member has an opening diameter smaller than the diameter of the top portion of the piston member or the pressure receiving portion. It may be a formed open end or the like. The fixing of the cap member (or holding means) to the hollow cylindrical member is not limited to the welding as described above, and may be performed by screwing or the like.
本発明の逆止弁において、前記ピストン部材の形状は、中空筒状部材(又は中空筒状部材の中空部)に摺動可能であればよく、中空筒状部材(又はその中空部)に対応した形状であればよい。なお、ピストン部材のうち、少なくとも第2の流通口を含む部分が中空筒状部材に摺動可能であればよく、ピストン部材の摺動を妨げない限り、第2の流通口よりも上流側の部分は必ずしも摺動する必要はない。例えば、ピストン部材は、前記のように、第2の流通口を側面に有し、中空筒状部材に摺動可能な中空状円筒部と、この円筒部から上流方向に延出し、円筒部よりも小さい径を有する中実の円筒状ピストン部とで形成されていてもよい。なお、前記図の例では、この円筒状ピストン部がキャップ部材に嵌合可能である。また、ピストン部材において、第2の流通口の形状(断面形状)は、前記図の例のように円状に限定されず、例えば、楕円形状、スリット状、多角形状などであってもよい。 In the check valve of the present invention, the shape of the piston member only needs to be slidable on the hollow cylindrical member (or the hollow portion of the hollow cylindrical member), and corresponds to the hollow cylindrical member (or the hollow portion). Any shape can be used. It should be noted that at least a portion including the second flow port of the piston member only needs to be slidable on the hollow cylindrical member, and as long as the sliding of the piston member is not hindered, it is upstream of the second flow port. The part does not necessarily slide. For example, as described above, the piston member has the second circulation port on the side surface, the hollow cylindrical portion that is slidable on the hollow cylindrical member, and extends upstream from the cylindrical portion. Or a solid cylindrical piston portion having a small diameter. In the example shown in the figure, the cylindrical piston portion can be fitted to the cap member. Further, in the piston member, the shape (cross-sectional shape) of the second flow port is not limited to a circular shape as in the example of the figure, and may be, for example, an elliptical shape, a slit shape, a polygonal shape, or the like.
第2の流通口は、前記ピストン部材の軸方向の前進動(又は摺動)に伴って第1の流通口に連通可能であるとともに、前記開口端に向かって流体を流通可能である。このような第2の流通口は、少なくとも一部において第1の流通口と重なって連通することが可能であれば、必ずしも第2の流通口の全部分が第1の流通口と重なる必要はない。また、第2の流通口の総面積[又は第1の流通口と連通(又は重なること)が可能な部分の総面積]は、前記第1の流通口の場合と同様の範囲から選択できるが、中空筒状部材のサイズや流量に応じて、例えば、0.3〜25cm2、好ましくは0.5〜15cm2、さらに好ましくは1〜7cm2程度であってもよい。 The second flow port can communicate with the first flow port as the piston member moves forward (or slides) in the axial direction, and can flow fluid toward the opening end. If such a second circulation port can be communicated with at least a part of the first circulation port, it is not always necessary that the entire second circulation port overlaps the first circulation port. Absent. Further, the total area of the second circulation port [or the total area of the portion that can communicate (or overlap) with the first circulation port] can be selected from the same range as in the case of the first circulation port. Depending on the size and flow rate of the hollow cylindrical member, for example, it may be about 0.3 to 25 cm 2 , preferably about 0.5 to 15 cm 2 , and more preferably about 1 to 7 cm 2 .
また、ピストン部材は、前記受圧により前記中空筒状部材の中空部内を軸方向に摺動可能であるが、受圧はピストン部材のいずれの部位に作用させてもよく、中空筒状部材において上流部などに中空部を閉塞する壁(受圧壁など)を形成してもよい。また、ピストン部材の側面部に軸方向に対して傾斜した受圧壁を形成してもよい。特に、ピストン部材の頂部(又は上流側端面)に受圧部が形成されていてもよい。なお、「頂部」とは、ピストン部材の上流側端面の少なくとも一部又は全部を含む面をいう。このような受圧部(又はピストン部材の頂部)の形状は、通常閉塞した形状である場合が多く、前記図に示すような平坦状であってもよく、膨出状、凸状、凹状などであってもよい。 Further, the piston member can slide in the hollow portion of the hollow cylindrical member in the axial direction by the pressure receiving, but the pressure receiving may be applied to any part of the piston member, and the upstream portion in the hollow cylindrical member A wall (such as a pressure receiving wall) that closes the hollow portion may be formed. Moreover, you may form the pressure receiving wall inclined with respect to the axial direction in the side part of a piston member. In particular, a pressure receiving part may be formed on the top (or upstream end face) of the piston member. The “top” refers to a surface including at least a part or all of the upstream end surface of the piston member. The shape of the pressure receiving portion (or the top of the piston member) is usually a closed shape, and may be a flat shape as shown in the figure, such as a bulging shape, a convex shape, or a concave shape. There may be.
ピストン部材の開口端の形状は、流体を流通可能である限り、円形状(又は円筒状)に限定されず、楕円形状、多角形状などであってもよく、複数の孔が形成された多孔状などであってもよい。なお、ピストン部材の頂部の断面形状は、特に制限されず、円形状、楕円形状などであってもよい。ピストン部材は、前記第2の流通口から流れ方向(吐出口に向かう方向)に向けて流体を流通可能である。すなわち、ピストン部材は、流通口からピストン部材の中空部に流通した流体は、開口端から流通するものの、ピストン部材の頂部から中空円筒部材の他の端部に向けて流通しない形状となっている。具体的には、ピストン部材は、第2の流通口よりも上流側(又は第2の流通口の上流部)において閉塞していればよい。前記図の例では、第2の流通口よりも上流側に位置する円筒状ピストン部が非中空状(中実状)であるため、第2の流通口から流通した流体は、中空状円筒部から上流側に流通しない形状を実現しているが、ピストン部材を第2の流通口よりも上流側において少なくとも閉塞した形状(例えば、前記円筒状ピストン部を頂部のみが閉塞した形状)としてもよい。 The shape of the opening end of the piston member is not limited to a circular shape (or a cylindrical shape) as long as fluid can be circulated, and may be an elliptical shape, a polygonal shape, etc., and a porous shape in which a plurality of holes are formed. It may be. The cross-sectional shape of the top portion of the piston member is not particularly limited, and may be a circular shape, an elliptical shape, or the like. The piston member can circulate fluid from the second circulation port in the flow direction (direction toward the discharge port). That is, the piston member has a shape in which the fluid flowing from the flow port to the hollow portion of the piston member flows from the opening end but does not flow from the top of the piston member toward the other end of the hollow cylindrical member. . Specifically, the piston member should just be obstruct | occluded in the upstream (or upstream part of a 2nd flow port) rather than a 2nd flow port. In the example of the figure, the cylindrical piston portion located upstream from the second circulation port is non-hollow (solid), so the fluid circulated from the second circulation port is from the hollow cylindrical portion. Although the shape which does not distribute | circulate to the upstream is implement | achieved, it is good also as a shape which closed at least the piston member upstream from the 2nd circulation port (for example, the shape where only the top part obstruct | occluded the said cylindrical piston part).
本発明の逆止弁では、ピストン部材は、第2の流通口を第1の流通口に効率よく連通させるため、位置決めされていてもよい。このような位置決めは、例えば、前記逆止弁において、中空筒状部材とピストン部材との間に、中空筒状部材に対してピストン部材の周方向の回動を規制するとともに、ピストン部材を中空筒状部材の軸方向にスライドさせるための位置決めユニットを形成することにより行うことができる。具体的な位置決めユニットは、中空筒状部材の内面およびピストン部材の外面のうちいずれか一方の側面に、軸方向に延出する溝部と、他方の面に形成され、前記溝部に沿ってスライド可能な凸部とで構成してもよい。前記図の例では、中空筒状部材を構成するキャップ部材の内面に軸方向に形成された溝(レール)と、ピストン部材の外面に形成された凸部とで位置決めユニットが構成されている。溝部又はレールは、軸方向に形成されている限り、その形状などは特に制限されない。また、前記図の例では、中空筒状部材を構成するキャップ部材の内面にレールが形成されているが、中空筒状部材の内面に直接的にレールを形成することもできる。なお、レールの本数は、特に制限されるものではなく、例えば、1〜10本、好ましくは2〜5本程度であってもよく、通常複数であってもよい。 In the check valve of the present invention, the piston member may be positioned in order to efficiently communicate the second flow port with the first flow port. Such positioning is performed, for example, in the check valve by restricting the rotation of the piston member in the circumferential direction relative to the hollow cylindrical member between the hollow cylindrical member and the piston member, and hollowing the piston member. This can be done by forming a positioning unit for sliding in the axial direction of the tubular member. A specific positioning unit is formed on one side of the inner surface of the hollow cylindrical member and the outer surface of the piston member, and is formed on the other surface, and is slidable along the groove. You may comprise with a convex part. In the example of the figure, a positioning unit is configured by a groove (rail) formed in the axial direction on the inner surface of the cap member constituting the hollow cylindrical member and a convex portion formed on the outer surface of the piston member. As long as the groove part or rail is formed in the axial direction, the shape thereof is not particularly limited. Moreover, in the example of the said figure, although the rail is formed in the inner surface of the cap member which comprises a hollow cylindrical member, a rail can also be directly formed in the inner surface of a hollow cylindrical member. The number of rails is not particularly limited, and may be, for example, 1 to 10, preferably about 2 to 5, and may be usually a plurality.
また、本発明の逆止弁において、バネ(又はスプリング)などの付勢部材は、前記ピストン部材を上流方向に付勢可能であり(すなわち、前記ピストン部材の軸方向(吐出口に向かう軸方向)の移動を付勢力により規制でき)、前記開口端から流通した流体をさらに吐出口に向けて流通可能な形状を有している限り、その形状は特に制限されない。例えば、バネは、コイルバネに限定されず、皿バネ(又はディスクバネ)、竹の子バネ、板バネ、弾性バネ、空気バネなどのいずれであってもよい。このような付勢部材は、その種類に応じて、付勢力によりピストン部材の軸方向の摺動を規制できる形態で配置される。なお、付勢部材は、ピストン部材(又はその開口端)からの圧力が作用する限り、前記ピストン部材(又は開口端)よりも下流側に配置されていればよい。そのため、付勢部材は、前記図の例のように、必ずしもピストン部材の開口端に接触していなくてもよく、例えば、開口端と付勢部材との間に整流板を配置してもよい。 In the check valve of the present invention, the biasing member such as a spring (or a spring) can bias the piston member in the upstream direction (that is, the axial direction of the piston member (the axial direction toward the discharge port). ) Is restricted by the urging force, and the shape is not particularly limited as long as it has a shape that allows the fluid flowing from the opening end to flow toward the discharge port. For example, the spring is not limited to a coil spring, and may be any of a disc spring (or disk spring), a bamboo shoot spring, a leaf spring, an elastic spring, an air spring, and the like. Such an urging member is arranged in a form that can regulate sliding of the piston member in the axial direction by an urging force according to the type of the urging member. In addition, the urging member should just be arrange | positioned downstream from the said piston member (or opening end), as long as the pressure from a piston member (or its opening end) acts. Therefore, the urging member may not necessarily be in contact with the opening end of the piston member as in the example of the above-described figure. For example, a rectifying plate may be disposed between the opening end and the urging member. .
本発明の逆止弁は、前記図の例に示すように、付勢部材よりも下流側の中空部にさらに整流板を備えていてもよい。整流板の形状は、整流作用を有している限り、放射状(図の例)に制限されず、多孔円盤状などであってもよい。なお、整流板は、中空筒状部材の中空部のうち、吐出口の先端に近い部位に配置するのが好ましく、通常、付勢部材よりも下流側に配置(例えば、付勢部材に接触させて配置)してもよい。 As shown in the example of the figure, the check valve of the present invention may further include a baffle plate in the hollow portion on the downstream side of the urging member. The shape of the rectifying plate is not limited to a radial shape (example in the drawing) as long as it has a rectifying action, and may be a porous disk shape or the like. The rectifying plate is preferably disposed in a portion of the hollow portion of the hollow cylindrical member close to the tip of the discharge port, and is usually disposed downstream of the urging member (for example, contacting the urging member). May be arranged).
なお、本発明の逆止弁は、必要に応じて、他の部材、例えば、ノズル、フィルターなどを備えていてもよい。ノズルは、前記図に示すように、通常、吐出口に螺着や嵌合などにより取り付けることができる。本発明では、大量の流体を流通させることができるため、ノズルと組み合わせると、高い圧力で流体を吐出又は噴霧できる。また、フィルターは、用途に応じて使用でき、例えば、流体内に含まれる固形物(又は異物)が、ノズルに詰まるのを防止するなどの目的で用いることができる。このようなフィルターは、中空筒状部材の中空部に対応した形状を有し、ノズルよりも上流部(例えば、吐出口の端部、中空筒状部材の上流側など)に配置することができる。 The check valve of the present invention may include other members, such as a nozzle and a filter, as necessary. As shown in the figure, the nozzle can usually be attached to the discharge port by screwing or fitting. In the present invention, since a large amount of fluid can be circulated, when combined with a nozzle, the fluid can be discharged or sprayed at a high pressure. Moreover, a filter can be used according to a use, for example, can be used for the purpose of preventing solid matter (or foreign matter) contained in a fluid from clogging a nozzle. Such a filter has a shape corresponding to the hollow portion of the hollow cylindrical member, and can be disposed upstream of the nozzle (for example, the end of the discharge port, the upstream side of the hollow cylindrical member, etc.). .
本発明の逆止弁は、少なくとも第1の流通口に流体が接触した状態(詳細には、吐出口には流体が接触せず、少なくとも第1の流通口に流体圧力が作用した状態)で使用できる。そして、このような状態で、少なくともピストン部材の頂部に所定の圧力(すなわち、付勢部材を収縮させることができる圧力)を作用させて、ピストン部材を軸方向(詳細には、吐出口に向かう軸方向)摺動させることにより、前記第2の流通口が前記第1の流通口に連通し、流通した流体が吐出口から吐出される。第1の流通口と第2の流通口とが連通する最低圧力(又は第1の流通口と第2の流通口とが連通しない最高圧力)は、適当に設定でき、液体の流路の開閉に使用する場合には、例えば、0.01〜10MPa、好ましくは0.03〜5MPa、さらに好ましくは0.05〜1MPa程度であってもよい。また、流体圧力は、前記最低圧力をA(MPa)とするとき、A〜A+3(MPa)、好ましくはA+0.1〜A+2MPa、さらに好ましくはA+0.3〜A+1.5MPa程度であってもよい。 The check valve of the present invention is in a state where the fluid is in contact with at least the first circulation port (specifically, the fluid is not in contact with the discharge port and the fluid pressure is applied to at least the first circulation port). Can be used. In such a state, a predetermined pressure (that is, a pressure capable of contracting the urging member) is applied to at least the top of the piston member, so that the piston member moves in the axial direction (specifically, toward the discharge port). By sliding in the axial direction, the second circulation port communicates with the first circulation port, and the circulated fluid is discharged from the discharge port. The lowest pressure at which the first flow port and the second flow port communicate (or the highest pressure at which the first flow port and the second flow port do not communicate) can be set appropriately, and the liquid flow path can be opened and closed. For example, it may be about 0.01 to 10 MPa, preferably about 0.03 to 5 MPa, and more preferably about 0.05 to 1 MPa. The fluid pressure may be about A to A + 3 (MPa), preferably A + 0.1 to A + 2 MPa, and more preferably about A + 0.3 to A + 1.5 MPa, where A (MPa) is the minimum pressure.
なお、ピストン部材(特に、ピストン部材の頂部又は受圧部)に作用させる圧力は、用途や構造などに応じて選択でき、第1の流通口(又は中空円筒状部材の側面)に作用する圧力と同じ流体圧力であってもよく、異なる圧力(例えば、機械的に作用させる圧力)であってもよい。特に、本発明の逆止弁は、第1の流通口(又は中空円筒状部材)およびピストン部材の少なくとも頂部に同一の流体圧力が作用する系内(すなわち、第1の流通口と頂部とが同一の流体内に存在する形態)で使用してもよい。 The pressure applied to the piston member (particularly, the top or pressure receiving portion of the piston member) can be selected depending on the application or structure, and the pressure applied to the first flow port (or the side surface of the hollow cylindrical member) The same fluid pressure may be used, or different pressures (for example, pressure acting mechanically) may be used. In particular, the check valve of the present invention has a system in which the same fluid pressure acts on at least the top of the first flow port (or the hollow cylindrical member) and the piston member (that is, the first flow port and the top portion are in contact with each other). It may be used in a form that exists in the same fluid.
本発明の逆止弁は、種々の用途、例えば、流路(例えば、流量の大きな流路)の開閉に利用できる。そのため、ノズルを装着すると、被処理体の洗浄(例えば、鋼材などに付着したスケールの洗浄など)、被冷却体の冷却などに利用できる。 The check valve of the present invention can be used for various applications, for example, for opening and closing a flow path (for example, a flow path with a large flow rate). Therefore, when the nozzle is mounted, it can be used for cleaning the object to be processed (for example, cleaning a scale adhered to a steel material, etc.), cooling the object to be cooled, and the like.
1…中空円筒状部材1
1a…吐出口
1b…円筒部
1c…周壁
1d…レール
1e…キャップ部材
2…ピストン部材
2a…開口端
2b…頂部
2c…円筒部
2d…ピストン部
2e…凸部
A,B…流通口
3…コイルバネ
4…整流板
41a…開口部
41b…吐出部
41…中空筒状部材
41c…中空部
42…スプリング
43…ボール
1 ... Hollow cylindrical member 1
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