JP2009204041A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】逆止弁の製造コストを低減し、逆止弁を備えたシステム等の生産性、作業性を向上させる。
【解決手段】内部に貫通する流路３を有し、一体に形成された弁本体２と、流路内に設けられる弁座４と、弁座に接離する弁体５と、弁体を弁座の方向に付勢するとともに、弁体の弁座から離間する方向への移動を制限するストッパ機構６とを備える逆止弁１。弁本体が一体型であるため、２分割された弁本体を溶接や螺合によって一体化する必要がなく、螺合構造に必要な弁本体の強度や、弁本体の溶接時に加えられる熱による弁体の変形を考慮する必要がない。ストッパ機構は、弁本体の流路内に固定されて弁体の弁座から離間する方向への移動を制限するストッパ８と、ストッパに対して相対移動し、一端が弁体に螺合され、他端にばね取付部を有するステム７と、ステムのばね取付部７ａとストッパとの間に介装される圧縮コイルばね９とで構成することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、逆止弁に関し、特に、冷凍、空調関係に使用される冷凍サイクルなどに用いられる逆止弁に関する。

従来、上記冷凍サイクルなどにおいて、流体の流れ方向を制御するために逆止弁が用いられている。一例として、特許文献１には、図５に示すように、２分割された弁本体５１（５１Ａ、５１Ｂ）の内部に流路５２（５２Ａ、５２Ｂ）及び弁体収納室５３を設け、弁体収納室５３内に弁体５４と、この弁体５４に固定されるシールリング５５と、弁体５４を閉弁方向に押圧するスプリング５６とを収納し、弁本体５１Ａ、５１Ｂの各々に設けられた雄ねじ５７、雌ねじ５８を螺合した後、２つの弁本体５１Ａ、５１Ｂ間の気密性を確保するため、両者を溶接（溶接部６０）して製造される逆止弁５０が提案されている。

上記構成を有する逆止弁５０は、弁座５９に、スプリング５６の押圧力によって弁体５４に設けられたシールリング５５が圧接されて閉弁状態に保持される。一方、流路５２Ｂに流入した流体の流体圧が、スプリング５６の弁体５４に対する押圧力を超えた場合には、スプリング５６を圧縮しながら弁体５４及びシールリング５５が開弁方向（同図左方向）に移動する。これによって、シールリング５５が弁座５９から離間して逆止弁５０は開弁状態となり、流体が流路５２Ｂから流路５２Ａへ流出する。

特許第３３６９５２３号公報

しかし、上記特許文献１に記載の逆止弁５０においては、２つの弁本体５１Ａ、５１Ｂの螺合に耐えうる強度を確保する必要があるとともに、弁体５４は合成樹脂製であり、弁本体５１Ａ、５１Ｂの溶接によって変形して弁本体５１の気密性が損なわれる虞があるため、弁本体５１Ａ、５１Ｂを肉厚に形成する必要があり、その分製造コストが増加するという問題があった。

また、この逆止弁５０を流体搬送用パイプに気密性を保持しながら接続するため、両者を溶接接合した場合には、弁本体５１の温度が上昇するため、合成樹脂製の弁体５４の変形を考慮して弁本体５１を冷却する必要があり、生産性が悪化する一つの要因となっていた。

さらには、上述のように、弁本体５１（５１Ａ、５１Ｂ）を肉厚に形成した場合には、弁体５４を磁性体とした場合でも、外部から磁力により弁体を強制的に操作することができなくなり、逆止弁を適用した冷凍サイクルシステム等において不具合が生じた場合等には、不具合を解消するための作業に困難を生じ、作業性が悪化するという問題もあった。

そこで、本発明は、上記従来の技術における問題点に鑑みてなされたものであって、逆止弁の製造コストを低減することができるとともに、逆止弁を備えたシステム等の生産性、作業性を向上させることを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、逆止弁であって、内部に貫通する流路を有し、一体に形成された弁本体と、該流路内に設けられる弁座と、前記流路内に設けられ、前記弁座に接離する弁体と、前記流路内に設けられ、該弁体を前記弁座の方向に付勢するとともに、前記弁体の前記弁座から離間する方向への移動を制限するストッパ機構とを備えることを特徴とする。

そして、本発明によれば、弁本体が一体に形成されているため、従来のように２分割された弁本体を溶接や螺合によって一体化する必要がなく、螺合構造に必要な弁本体の強度や、弁本体の溶接時に加えられる熱による弁体の変形を考慮する必要がない。これにより、弁本体を肉厚に形成する必要がなく、弁本体の小型化（薄型化）が可能となるとともに、製造コストも低減することができる。

前記逆止弁において、前記ストッパ機構を、前記弁本体の前記流路の入口側に設けることができる。これにより、簡単な構成によって滑らかな弁体の移動を確保することができる。

前記逆止弁において、前記ストッパ機構を、前記弁本体の前記流路を形成する内壁に固定されて前記弁体の前記弁座から離間する方向への移動を制限するストッパと、該ストッパに対して相対移動し、一端が前記弁体に螺合され、他端にばね取付部を有するステムと、該ステムのばね取付部と前記ストッパとの間に介装される圧縮コイルばねとを備えるように構成することができる。これにより、部品数の少ない簡単な構成の逆止弁を提供することができるとともに、弁本体と流路形成用のパイプを溶接接続した後に、ストッパ機構及び弁体を弁本体の内部に取り付けることもできるため、パイプの溶接時に弁本体を冷却する必要がなく、生産性が向上する。

前記逆止弁において、前記弁体を磁性材で形成することができる。これにより、冷凍サイクルシステム等において不具合が生じた場合等に、外部より磁力により強制的に逆止弁を開き、冷凍サイクルシステム内の冷媒の圧力を逃がすこともでき、作業性が向上する。

また、前記逆止弁において、前記流路の入口側と出口側に各々接続用配管が接続された状態で、前記弁本体内に固定されている前記ストッパ機構に対して前記弁体を組み付け可能とすることもでき、作業性のよい逆止弁を提供することができる。

以上のように、本発明によれば、弁本体の小型化が可能で、逆止弁の製造コストを低減することができるとともに、逆止弁を備えたシステム等の生産性、作業性を向上させることができる。

次に、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明にかかる逆止弁の一実施の形態を示し、この逆止弁１は、大別して、内部に貫通する流路３を有し、一体に形成された弁本体２と、流路３内に設けられる弁座４と、弁座４に接離する弁体５と、弁体５を弁座４の方向に付勢するとともに、弁体５の弁座４から離間する方向への移動を制限するストッパ機構６とを備える。

ストッパ機構６は、弁本体２の内壁に固定されたストッパ８と、ストッパ８に穿設された貫通孔８ａを挿通し、ストッパ８に対して相対移動するステム７と、ステム７のばね取付部７ａとストッパ８との間に介装される圧縮コイルばね（以下、「コイルばね」という）９と、ステム７とで弁体５を保持する弁ホルダ１０と、弁体５とステム７との間に介装されるワッシャ１１とで構成される。

ストッパ８は、上下方向に延設された基部８ｂ（図１（ｂ）参照）と、貫通孔８ａ（図１（ｄ）参照）を備える。基部８ｂは、上下端部のみが弁本体２の内壁に固定されているだけであるため、入口側パイプ１２内の流体は、ストッパ８の基部８ｂの左右空間から流路３を介して出口側パイプ１３側に流れることができる。

ステム７は、図１（ａ）、（ｄ）に示すように、右端に雄ねじ部７ｂが螺設され、左端に大径のばね取付部７ａを備える。雄ねじ部７ｂを弁ホルダ１０の雌ねじ部１０ａと螺合させることにより、ステム７は弁ホルダ１０及び弁体５と一体化される。

コイルばね９は、ステム７のばね取付部７ａと、ストッパ８の基部８ｂとの間に介装され、ステム７を左方に付勢する。これに伴い、弁体５も左方（弁閉方向）に付勢される。

弁本体２は、金型等によって一体に形成される。弁本体２を一体に形成したのが本発明の特徴であり、これにより、従来のように２つの弁本体を溶接や螺合によって接合する必要がなくなり、種々の利点を備えた逆止弁１を構成することができる。弁本体２の内部には、流路３が形成され、弁座４も一体に形成される。弁本体２は、入口側パイプ１２及び出口側パイプ１３と溶接（溶接部１４、１５）によって接続される。

弁体５は、合成樹脂又は金属の磁性材からなり、ステム７の雄ねじ部７ｂ側に弁ホルダ１０を介して固定され、弁体５とステム７との間には、弁ホルダ１０の回り止めのためにワッシャ１１が介装される。また、弁体５は、コイルばね９によって弁座４の方向に付勢されている。これにより、閉弁状態において、弁体５と弁座４との間の気密性が確保される。尚、弁体５の外径は、入口側パイプ１２及び出口側パイプ１３の内径より小さく形成され、逆止弁１の小型化に寄与している。

次に、上記構成を有する逆止弁１の組立方法について、図２等を参照しながら説明する。

図２（ａ）に示すように、弁本体２と出口側パイプ１３を溶接（溶接部１５）し、弁本体２内にストッパ８を挿入した後、弁本体２と入口側パイプ１２でストッパ８を挟持しながら溶接（溶接部１４）することにより、ストッパ８は弁本体２内に固定され、弁本体２が入口側パイプ１２及び出口側パイプ１３と接続される。尚、この時点では、弁本体２内には弁体５が存在しないため、弁体５を樹脂とした場合でも、従来のように弁本体２を冷却する必要がなく、また弁本体２等の酸化皮膜を除去する酸洗いや洗浄を容易に行うことができる。

次に、コイルばね９が、ステム７のばね取付部７ａとストッパ８との間に介装されるように、入口側パイプ１２側からステム７をコイルばね９及びストッパ８の挿入孔８ａに挿入する。そして、図２（ｂ）に示すように、出口側パイプ１３側からワッシャ１１、弁体５、弁ホルダ１０の順にステム７に装着し、図２（ｃ）に示すように、破線で示した棒状の治具１６、１７を用い、治具１７の左端部を弁ホルダ１０の凸部１０ｂに係合させて弁ホルダ１０が回転しないように保持しながら、治具１６の右端部をステム７のばね取付部７ａに係合させ、治具１６を介してステム７を回転させることにより、ステム７の雄ねじ部７ｂと、弁ホルダ１０の雌ねじ部１０ａ（図１（ｄ）参照）とが螺合し、逆止弁１の組立が完了する。

次に、上記構成を有する逆止弁１の動作について、図１及び図３を参照しながら説明する。

図１に示す逆止弁１は、入口側パイプ１２の内部に存在する流体の圧力によって生ずる弁体５への付勢力が、コイルばね９の弾性力より小さいため、弁体５が弁座４に密着した閉弁状態にある。このとき、弁体５と弁座４との間は気密性が確保され、流体は入口側パイプ１２から出口側パイプ１３には流れない。

そして、入口側パイプ１２の内部に存在する流体の圧力が上昇し、この圧力によって生ずる弁体５への付勢力が、コイルばね９の弾性力より大きくなると、図３に示すように、弁体５が弁座４から離間し、逆止弁１は開弁状態となり、矢印で示すように、入口側パイプ１２からの流体がストッパ８の隙間、弁座４と弁体５との間の隙間を介して出口側パイプ１３側に流出する。

また、弁体５を磁性材で形成すると、弁本体２の肉厚を薄くしたことにより、図４に示すように、弁本体２を囲うようなＵ字状の磁石１８等を右方向（矢印方向）に動かすことにより、弁体５を閉弁状態から開弁状態（２点鎖線で示す状態）に容易に移動させることができ、逆止弁１を用いた冷凍サイクルシステム等に不具合が生じた場合等に、外部より磁石１８の磁力により強制的に逆止弁１を開き、冷凍サイクルシステム内の冷媒の圧力を逃がすことなども可能となり、作業性が向上する。

本発明にかかる逆止弁の一実施の形態を示す図であって、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は（ａ）の左側面図、（ｃ）は（ａ）の右側面図、（ｄ）は弁体及びその近傍の断面図である。 図１の逆止弁の組立方法を説明するための一部破断正面図である。 図１の逆止弁の動作を説明するための一部破断正面図である。 本発明にかかる逆止弁の弁体を磁石によって移動させて強制的に逆止弁を開く操作を説明するための図であって、（ａ）は一部破断正面図、（ｂ）は（ａ）の側面図である。 従来の逆止弁の一例を示す実施の形態を示す一部破断正面図である。

符号の説明

１ 逆止弁
２ 弁本体
３ 流路
４ 弁座
５ 弁体
６ ストッパ機構
７ ステム
７ａ ばね取付部
７ｂ 雄ねじ部
８ ストッパ
８ａ 挿入孔
８ｂ 基部
９ コイルばね
１０ 弁ホルダ
１０ａ 雌ねじ部
１０ｂ 凸部
１１ ワッシャ
１２ 入口側パイプ
１３ 出口側パイプ
１４ 溶接部
１５ 溶接部
１６ 治具
１７ 治具
１８ 磁石

Claims (5)

1. 内部に貫通する流路を有し、一体に形成された弁本体と、
   該流路内に設けられる弁座と、
   前記流路内に設けられ、前記弁座に接離する弁体と、
   前記流路内に設けられ、該弁体を前記弁座の方向に付勢するとともに、前記弁体の前記弁座から離間する方向への移動を制限するストッパ機構とを備えることを特徴とする逆止弁。
2. 前記ストッパ機構は、前記弁本体の前記流路の入口側に設けられることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記ストッパ機構は、前記弁本体の前記流路を形成する内壁に固定されて前記弁体の前記弁座から離間する方向への移動を制限するストッパと、
   該ストッパに対して相対移動し、一端が前記弁体に螺合され、他端にばね取付部を有するステムと、
   該ステムのばね取付部と前記ストッパとの間に介装される圧縮コイルばねとを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の逆止弁。
4. 前記弁体は、磁性材で形成されることを特徴とする請求項１、２又は３に記載の逆止弁。
5. 前記流路の入口側と出口側に各々接続用配管が接続された状態で、前記弁本体内に固定されている前記ストッパ機構に対して前記弁体を組み付け可能であることを弁体は、磁性材で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の逆止弁。

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