JP2009068548A

JP2009068548A - 逆止弁

Info

Publication number: JP2009068548A
Application number: JP2007235457A
Authority: JP
Inventors: Osamu Watanabe; 統渡辺
Original assignee: Kitz Corp
Current assignee: Kitz Corp
Priority date: 2007-09-11
Filing date: 2007-09-11
Publication date: 2009-04-02

Abstract

【課題】垂直配管の中途部に配置した場合でも、常閉状態を確保することができ、簡単な構造で確実な封止を行うことのできる逆止弁を提供する。
【解決手段】バルブ本体４と、弁体装着部７と、弁体装着部７の開口６を閉塞するキャップ９と、弁体装着部７の内側に設置され支持ピン１３を支持するピン支持部１２と、支持ピン１３に装着される弾性材料からなる弁体１９とを備え、弁体１９は、弁体装着部７の内側に配置される基部２０と、基部２０の下方に延在する薄肉状の可撓片２１と、基部２０の下方であって可撓片２１の一側に形成され支持ピン１３に係合される支持溝２５と、可撓片２１の下方に形成されバルブ本体４の弁座５に当接される弁体部２６とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は逆止弁に係り、特に、配管内部の流体の流れを一方向に規制するための逆止弁に関する。

一般に、配管の中途部に設置され、配管内部を流れる流体の流れを一方向に規制するための逆止弁が多く用いられている。

そして、従来から、食器洗浄機において、洗浄槽から排水ポンプにより洗浄水を排水する排水流路の中途部に、逆流防止装置を設け、この逆流防止装置を、弁座部を備えた円筒形状のスリーブに形成された溝にゴム製の逆止弁体の固定部をこの逆止弁体が弁座部側に付勢されるように装着して構成した技術が開示されている（例えば、特許文献１参照。）。

また、従来から、逆止弁体の止水パッキンに、はみ出し防止突起を一体に形成し、逆止弁体を吸水口部分に確実に固定するようにした技術が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。

特許第２９７０１１８号公報特開２０００−１７９４８７号公報

しかしながら、前記特許文献１および特許文献２に記載の逆止弁においては、いずれも逆止弁体をゴムなどの弾性材料により形成し、逆止弁体の弾性力を利用して流体の逆流を防止するものであるが、例えば、流体が上方から下方に向けて流れるように垂直に配置された配管に、逆止弁をその流入口側が上方に位置するように垂直に配置させた場合、流体の負荷が加わっていない状態で、逆止弁体は、その自重により下方に下がってしまい、無負荷時に完全に閉状態を保持することができないおそれがあるという問題を有している。

そのため、逆止弁体をばねなどの弾性体を用いて閉となる方向に負荷をかけ、常閉状態を保持させる必要があり、部品点数の増加を招くとともに、構造が複雑となり、製造コストの増大を招くという問題を有している。

本発明は前記した点に鑑みてなされたものであり、垂直配管の中途部に配置した場合でも、常閉状態を確保することができ、簡単な構造で確実な封止を行うことのできる逆止弁を提供することを目的とするものである。

前記目的を達成するため、請求項１に係る発明は、流体の流入口および流出口を有し前記流入口側に弁座を備えたバルブ本体と、前記バルブ本体の上部に立設され上端部に開口を有する弁体装着部と、前記弁体装着部の開口を閉塞するキャップと、前記弁体装着部の内側に設置され支持ピンを支持するピン支持部と、前記支持ピンに装着され前記バルブ本体の弁座に当接される弾性材料からなる弁体と、を備え、
前記弁体は、前記弁体装着部の内側に配置される基部と、前記基部の下方に延在する薄肉状の可撓片と、前記基部の下方であって可撓片の一側に形成され前記支持ピンに係合される支持溝と、前記可撓片の下方に形成され前記バルブ本体の弁座部分に当接される弁体部とを備えていることを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、前記弁体の前記基部は、前記キャップの下端により押圧される押圧部を備えていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２において、前記弁体の前記支持溝は、前記支持ピンと前記可撓片との間に所定の間隙を有する形状に形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項において、前記弁体の前記弁体部には、剛性部材からなる芯材が配設されていることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項において、前記弁体の前記弁体部の前記座面に当接する面は、平面状に形成されていることを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、バルブ本体の内部に、弁体装着部の内側に配置される基部と、基部の下方に延在する薄肉状の可撓片と、基部の下方であって可撓片の一側に形成され支持ピンに係合される支持溝と、可撓片の下方に形成されバルブ本体の弁座部分に当接される弁体部とを備えた弁体を装着するようにしているので、部品点数が少なく、簡単な構造で、容易にかつ確実に流体の封止を行うことが可能となる。

請求項２に係る発明によれば、弁体の基部に、キャップの下端により押圧される押圧部を設けているので、キャップの螺合部の下端面が弁体の基部の押圧部を所定の押圧力で押圧することにより、弁体に、支持ピンを中心として支持ピンの回りに回転力が働き、これにより、弁体の弁体部を弁座に対して密着させることができ、その結果、逆止弁を流入口が上方に位置するように配置した場合でも、流体が流れていない状態で、弁体の弁体部を弁座に密着させた状態に保持することができ、確実に封止を行うことが可能となる。

請求項３に係る発明によれば、弁体の支持溝を、支持ピンと可撓片との間に所定の間隙を有する形状に形成するようにしているので、可撓片が基部との境界部分から大きく曲成することができ、流体の圧力により弁体の可撓片が曲成される際に、揺動動作の動作領域を大きく確保することが可能となる。

請求項４に係る発明によれば、弁体の弁体部に、剛性部材からなる芯材を配設するようにしているので、弁体部の平面性を確保することができ、弁体部を弁座に適正に密着させて、確実な封止を行うことができる。

請求項５に係る発明によれば、弁体の弁体部の座面に当接する面を、平面状に形成するようにしているので、流体抵抗を小さくすることができ、その結果、空気の流体圧力が小さく、弁体の開度が少ない場合でも、Ｃｖ値を高い値とすることができる。

以下、本発明に係る逆止弁の実施形態を図面を参照して説明する。

図１から図３は本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示したものである。
本発明に係る逆止弁１は、流体の流入口２および流出口３を有するバルブ本体４を備えており、バルブ本体４の流入口２の内端部には、バルブ本体４の内部に突出する弁座５が形成されている。バルブ本体４の上部には、円筒状に形成され上端部に開口６を有する弁体装着部７が立設されており、この弁体装着部７の上端部内周面には、雌ねじ８が形成されている。弁体装着部７の上端部には、キャップ９が装着されている。

キャップ９の下面側には、下方に突出する螺合部１０が形成されており、この螺合部１０の外周面には、雄ねじ１１が形成されている。そして、キャップ９の螺合部１０の雄ねじ１１を弁体装着部７の雌ねじ８に螺合することにより、キャップ９を装着して開口６を閉塞するように構成されている。

また、バルブ本体４の流入口２の内部上方両側には、ピン支持部１２，１２が互いに対向するようにそれぞれ突出形成されている。ピン支持部１２の一方には、バルブ本体４の外部から支持ピン１３を挿入するピン挿入孔１４が形成されており、ピン支持部１２の他方には、支持ピン１３の先端部を受け入れるピン支持孔１５が形成されている。ピン挿入孔１４の内側には、雌ねじ１６が形成されており、このピン挿入孔１４には、ガスケット１７を介してプラグ１８が螺合されるように構成されている。

バルブ本体４の内部には、ゴム（ＥＰＤＭ、ＮＢＲ）や樹脂などの弾性体からなる弁体１９が配設されており、この弁体１９は、図１に示すように、バルブ本体４に装着した状態で、下方がバルブ本体４の内側に位置するように約３〜５°傾斜して設置されている。また、図４から図６に示すように、弁体１９は、弁体装着部７の内周面に沿った弧状の側面を備えた基部２０を備えており、弁体１９の傾斜により、基部２０の上面は、弁体装着部７に近接する側に対して支持ピン１３よりバルブ本体４の中心側がわずかに上方に位置するように約３〜５°傾斜されている。また、基部２０の上面であってキャップ９の螺合部１０の下端により押圧される部位は、基部２０の外縁に沿って形成される弧状の押圧部２４とされている。基部２０の下方には、下方に延在する薄肉状の可撓片２１が一体に形成されており、基部２０の下方であって可撓片２１の一側には、下方に延在する係止片２２が一体に形成されている。

可撓片２１と係止片２２との間には、支持ピン１３に係合される断面形状ほぼＵ字状の支持溝２５が形成されており、この支持溝２５は、本実施形態においては、支持ピン１３が支持溝２５の内部において係止片２２側に当接するように支持ピン１３と可撓片２１との間に所定の間隙Ｓを有するように形成されている。また、可撓片２１の下方には、バルブ本体４の弁座５に当接される円形状の弁体部２６が一体に形成されており、弁体部２６のバルブ本体４の内部側面には、例えば、金属などの剛性部材からなる芯材２７が貼着されている。なお、この芯材２７は、例えば、インサート成型などの手段により、弁体部２６の内部に埋設するようにしてもよい。

次に、前記逆止弁１を復水器真空システムの配管に設置した例について、図７を参照して説明する。

例えば、復水器３０の吸気配管３１には、例えば、水封式の真空ポンプ３２が接続されており、この吸気配管３１の上方から下方に流体が流れる部位の中途部には、本実施形態の逆止弁１が配置されている。
そして、真空ポンプ３２を動作させて吸気配管３１および逆止弁１を介して復水器３０の内部の空気を吸引するようになっている。

次に、本実施形態の作用について説明する。
まず、本実施形態における逆止弁１を組み立てる場合は、バルブ本体４の内部の所定の位置に弁体１９を配置した状態で、ピン挿入孔１４から支持ピン１３を挿入する。そして、支持ピン１３が弁体１９の支持溝２５に位置させ、プラグ１８を螺合させることにより、ピン挿入孔１４を閉塞する。

そして、弁体装着部７の上端部にキャップ９を螺合させることにより、弁体装着部７の開口６を閉塞する。

図１に示すように、このキャップ９の螺合の際に、キャップ９の螺合部１０の下端面が弁体１９の基部２０の押圧部２４を押圧すると、基部２０の押圧部２４の弁体装着部７に近接する側に対して押圧力Ｆ２が加わるとともに、押圧部２４の支持ピン１３よりバルブ本体４の中心側部分すなわち押圧部２４の両端部分に対して押圧力Ｆ２より大きい押圧力Ｆ１が加わる。このように押圧部２４の両端部分に対して押圧力Ｆ２より大きい押圧力Ｆ１が加わることにより、弁体１９に、支持ピン１３を中心として支持ピン１３の回りに回転力ｆが働き、これにより、弁体１９の弁体部２６に弁座５に対して押し当てる力が働き、弁体部２６は、弁座５に密着されるようになっている。本実施形態においては、断面円形の支持ピン１３に断面形状ほぼＵ字状の支持溝２５が当接していることから、弁体１９には、支持ピン１３に沿って円滑に回転力ｆを及ぼすことができる。

これにより、逆止弁１を流入口２が上方に位置するように配置した場合でも、流体が流れていない状態で、弁体１９の弁体部２６を弁座５に密着させた状態に保持することができ、確実に封止を行うことが可能となる。

なお、支持溝２５には、間隙Ｓが形成されており、弁体１９が図１において右方向にずれることが予想されるが、本実施形態においては、回転力ｆにより、弁体１９の係止片２２が常に支持ピン１３に押圧された状態となることから、弁体１９の位置がずれてしまうことがなく、常に間隙Ｓが確保されることになる。

このように組み立てられた逆止弁１を復水器真空システムの垂直の吸気配管３１に設置し、真空ポンプ３２を駆動すると、吸気配管３１を介して復水器３０の内部空気が吸引され、この空気が逆止弁１の流入口２から流入すると、空気の流体圧力により、弁体１９の可撓片２１がその弾性力に抗して曲成され、弁体１９の弁体部２６が、図１中破線で示すように、バルブ本体４の弁体装着部７側に揺動される。その結果、流入口２から流入した空気の流れを妨げることなく、流出口３に円滑に流すことができる。

このとき、弁体１９の支持溝２５を、支持ピン１３が支持溝２５の内部において係止片２２側に当接するように支持ピン１３と可撓片２１との間に所定の間隙Ｓを有するように形成しているので、可撓片２１が基部２０との境界部分から大きく曲成することができ、流体の圧力により弁体１９の可撓片２１が曲成される際に、揺動動作の動作領域を大きく確保することが可能となる。しかも、本実施形態においては、弁体１９の弁体部２６を平面状に形成しているので、流体抵抗を小さくすることができ、その結果、空気の流体圧力が小さく、弁体１９の開度が少ない場合でも、Ｃｖ値を高い値とすることができる。

さらに、可撓片２１が基部２０との境界部分から弁体部２６までの長さを長くしてモーメントを大きくすることにより、流体圧力が小さい場合でも、弁体１９を開きやすくすることができ、Ｃｖ値を高い値とすることができ、しかも、可撓片２１の曲部変形を抑制することができる。

なお、弁体１９の可撓片２１による曲成をさらに容易にするため、図８示すように、可撓片２１の表面に凹凸を形成して蛇腹状に形成するようにしてもよい。

一方、バルブ本体４の流出口３側から流体が逆流した場合には、負圧により弁体１９が元の位置に戻り、弁体部２６と弁座５とが密着して封止を確保することができる。

したがって、本実施形態においては、キャップ９の螺合部１０の下端面が弁体１９の基部２０の押圧部２４を押圧することにより、弁体１９を支持ピン１３を中心として支持ピン１３の回りに回転力ｆを付与して、これにより、弁体１９の弁体部２６を弁座５に対して密着させることができるようにしているので、逆止弁１を垂直配管の中途部に配置した場合でも、常閉状態を確保することができ、簡単な構造で確実な封止を行うことが可能となる。また、弁体１９の弁体部２６に、剛性部材からなる芯材２７を配設するようにしているので、弁体部２６の平面性を確保することができ、弁体部２６を弁座５に適正に密着させて、確実な封止を行うことができる。

なお、逆止弁１を継続して使用した場合に、弁体１９の可撓片２１が曲成し続けることで、弁体１９の可撓片２１が塑性変形を生じることが予想されるが、前述のキャップ９による押圧力により、弁体部２６を弁座５に密着させる力を発生させる構造であるため、弁体部２６の弁座５への密着力が低下してしまうことはない。

次に、本発明に係る逆止弁の第２の実施形態について、図９を参照して説明する。
本実施形態においては、バルブ本体４の流入口２および流出口３の径を小さく形成した場合の例を示している。

本実施形態においては、前記実施形態と比較してバルブ本体４の内部寸法が異なることから、弁体１９の基部２０の弁体装着部７の内面側を肉厚に形成し、基部２０と可撓片２１との境界部分に段差が形成されるように構成されている。

その他の構成は前記第１実施形態と同様であるので、同一部分には同一符号を付してその説明を省略する。

本実施形態においても前記実施形態と同様に、バルブ本体４の内部に支持ピン１３により弁体１９を配置した状態で、弁体装着部７の上端部にキャップ９を螺合させることにより、弁体装着部７の開口６を閉塞する。そして、このキャップ９の螺合により、キャップ９の螺合部１０の下端面が弁体１９の基部２０の押圧部２４を所定の押圧力で押圧することにより、弁体１９に支持ピン１３を中心として支持ピン１３の回りに回転力が働き、これにより、弁体１９の弁体部２６に弁座５に対して押し当てる力が働き、弁体部２６は、弁座５に密着されるようになっている。

そして、バルブ本体４の流入口２から流体が流入すると、流体圧力により、弁体１９の可撓片２１がその弾性力に抗して曲成され、弁体１９の弁体部２６が、バルブ本体４の弁体装着部７側に曲成され、流入口２から流入した流体を円滑に流すことができる。

したがって、本実施形態においても前記実施形態と同様に、キャップ９の螺合部１０の下端面が弁体１９の基部２０の押圧部２４を押圧することにより、弁体１９の弁体部２６を弁座５に対して密着させることができるようにしているので、逆止弁１を垂直配管の中途部に配置した場合でも、常閉状態を確保することができ、簡単な構造で確実な封止を行うことが可能となる。

なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能である。

本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す縦断面図である。本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す分解斜視図である。本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す弁体の平面図である。本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す弁体の正面図である。本発明に係る逆止弁の第１の実施形態を示す弁体の側面図である。本発明に係る逆止弁を適用した復水器真空システムの例を示す概略図である。本発明に係る逆止弁の弁体の変形例を示す側面図である。本発明に係る逆止弁の第２の実施形態を示す縦断面図である。

符号の説明

１逆止弁
２流入口
３流出口
４バルブ本体
５弁座
６開口
７弁体装着部
９キャップ
１０螺合部
１２ピン支持部
１３支持ピン
１４ピン挿入孔
１８プラグ
１９弁体
２０基部
２１可撓片
２２係止片
２４押圧部
２５支持溝
２６弁体部
２７芯材
３０復水器
３１吸気配管
３２真空ポンプ

Claims

流体の流入口および流出口を有し前記流入口側に弁座を備えたバルブ本体と、
前記バルブ本体の上部に立設され上端部に開口を有する弁体装着部と、
前記弁体装着部の開口を閉塞するキャップと、
前記弁体装着部の内側に設置され支持ピンを支持するピン支持部と、
前記支持ピンに装着され前記バルブ本体の弁座に当接される弾性材料からなる弁体と、
を備え、
前記弁体は、前記弁体装着部の内側に配置される基部と、前記基部の下方に延在する薄肉状の可撓片と、前記基部の下方であって可撓片の一側に形成され前記支持ピンに係合される支持溝と、前記可撓片の下方に形成され前記バルブ本体の弁座部分に当接される弁体部とを備えていることを特徴とする逆止弁。
前記弁体の前記基部は、前記キャップの下端により押圧される押圧部を備えていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
前記弁体の前記支持溝は、前記支持ピンと前記可撓片との間に所定の間隙を有する形状に形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の逆止弁。
前記弁体の前記弁体部には、剛性部材からなる芯材が配設されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の逆止弁。
前記弁体の前記弁体部の前記座面に当接する面は、平面状に形成されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の逆止弁。