JP2015175518A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】パッキンを挟持する面に凸部が形成された管部材においても、前記凸部に対するシール性が得られる逆止弁を提供する。
【解決手段】一端に外向きのフランジ１ａを形成した弁函１と、該弁函の一端側に設けた弁座２と、弁函内に着座方向に付勢して設けた弁体３と、フランジに装着するパッキン４とを備え、管端を突き合わせて連結する一対の管部材の管端間に、パッキンを装着したフランジを挟み込んで取付けられる逆止弁であって、パッキンには、一方の管部材Ｐ２の管端に軸方向に突成された環状凸部Ｃが入り込む逃げ部４ｃを形成すると共に、該逃げ部の開口周縁に、環状凸部の入り込みによって弾性的に折曲変形する内向きフランジ状のシール部４ｄを形成した。
【選択図】図１

Description

この発明は、袋ナットにより連結する一対の管部材間にパッキン付きのフランジを挟持して取付けられる逆止弁の改良に関するものである。

従来、一対の管部材を突き合わせて袋ナットにより連結する管継手を取付対象とする逆止弁として、弁函の一端部に形成されたフランジの外周にパッキンを装着してなるパッキン一体型逆止弁がある（特許文献１）。このパッキン一体型逆止弁は、フランジを一対の管部材の突き合わせ面の間で挟持し、袋ナットの締め込みによりパッキンが圧縮して突き合わせ面を水密にシールするもので、取付けが簡単で、しかも、既設の配管にも事後的に取付けることができる。

しかし、上記管継手には、図７に示すように、一方の管部材Ｐ１の突き合わせ面の開口内周に環状の凹部Ｈが形成され、他方の管部材Ｐ２の突き合わせ面には前記凹部Ｈに挿入可能な環状の凸部Ｃが形成されたものがある。図示の管継手は、水道用メータを一次側として例示したものであり、二次側の管部材Ｐ２の環状凸部Ｃを水道用メータの二次側接続管の環状凹部Ｈに挿入することで、芯出しを容易に行えるものであるが、上記パッキン一体型逆止弁を取付けるとなると、環状凸部Ｃが当たる部分でパッキンが過度に圧縮変形してしまい、パッキンやフランジを損傷させるおそれがある。

そこで、パッキンに環状凸部の逃げ部を設けたパッキン一体型逆止弁が提案されるに至っている（特許文献２）。

実開平６−１２８７９号公報 特開２００９−１１５１４７号公報

特許文献２のパッキン一体型逆止弁によれば、パッキンに管部材の環状凸部（特許文献２においては、「前方突出縁でなる鍔」の用語で説明されている部分）の逃げ部を形成し、完全に両者の干渉を防止している。したがって、逃げ部においてはパッキンは管部材に密着しないため、管部材の突き合わせ面の間で挟持した部分から漏水が発生する可能性がある。特に、パッキンの二次側は軸方向の厚みが大きいため、袋ナットの締め付けトルクによっては、その締め込み圧力が分散して漏れが生じやすくなる。さらに、図７の管継手に特許文献２の逆止弁を適用した場合、水道用メータの交換やメンテナンスのために一次側管部材Ｐ１を二次側管部材Ｐ２から切り離すと、当該逆止弁は管部材Ｐ１・Ｐ２間に挟み込んでいるだけなので、二次側の残圧によって逆止弁が二次側管部材Ｐ２から抜け出てしまう。そうすると、二次側管部材Ｐ２から排出される水がメータボックス内に溜まり、泥水と化すが、この泥水が再び二次側管部材Ｐ２に入り込めば、二次側配管が汚染されることなる。

本発明は上述した課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、パッキンを挟持する面に軸方向の凸部が形成された管部材においても、安定且つ確実なシール性が得られ、しかも、一対の管部材を切り離したときでも二次側に保持しておくことができる逆止弁を提供することである。

上述した目的を達成するために本発明では、一端に外向きのフランジを形成した弁函と、該弁函の前記一端側に設けた弁座と、前記弁函内に着座方向に付勢して設けた弁体と、前記フランジに装着するパッキンとを備え、管端を突き合わせて袋ナットにより一対の管部材を連結する鍔付管継手の前記管端間に、前記パッキンを装着した前記フランジを挟み込んで取付けられる逆止弁であって、前記パッキンには、一方の管部材の前記管端に軸方向に突成された環状凸部が入り込む空洞部を形成すると共に、該空洞部の開口内周縁には、前記環状凸部の入り込みによって弾性的に前記空洞部側に折曲変形するドーナツ状のシール部を形成するという手段を用いた。

上述した手段によれば、一対の管部材の間にパッキン付きのフランジを挟み込んで、袋ナットを締め込んだ際、一方の管部材の環状凸部がドーナツ状のシール部を折り曲げて空洞部側に押し込みながら空洞部に入り込む。このとき、空洞部側に折曲変形したシール部が、その弾性復元力によって環状凸部に密着し、前記環状凸部と空洞部間の隙間の水密性が得られる。また、メンテナンスの際、一対の管部材を切り離すと残圧が逆止弁の抜け方向に作用するが、シール部と環状凸部との摩擦力によって、逆止弁の抜け出しも回避することができる。

シール部は、全周がドーナツ状に連続するものである場合、素材によっては環状凸部の押し込みにより裂けが生じることも想定されるが、逆止弁の抜け出しを防止し得る摩擦力をもって環状凸部に密着する構成であれば、当該裂けは想定内であり、また、予め積極的にシール部にスリットを一または複数本設けておいてもよい。

なお、本発明の逆止弁は、構造上、弁函に弁体を収容した後、弁座を設けるという工程を経て製造されるが、その際、弁函のフランジは、外縁に肉厚部を残して、該肉厚部の内側に凹陥部を形成してなる一方、弁座は弁体が着座するシート部に前記フランジの外側から前記凹陥部に嵌合するフレア部を連続して設けてなり、前記フレア部の嵌合部分を覆ってパッキンを前記フランジに装着することが好ましい。この手段によれば、フランジの凹陥部と弁座のフレア部の境目が溝となり、この溝にパッキンが入り込んで、水密性が向上するからである。

さらに、弁函のフランジの凹陥部は底側の角隅をテーパ状に形成する一方、弁座のフレア部は前記凹陥部に嵌り込む側嵌合する角隅を直角に形成し、該フレア部を加熱によりその角隅が前記凹陥部の角隅に沿って熱溶融するように前記凹陥部に融着することで、面当たりとするよりも接着にムラがでず、フレア部の凹陥部に対する接着強度が安定する。

本発明によれば、パッキンの空洞部にシール部を周設し、これを管部材の環状凸部によって空洞部側に折り込むようにしたので、空洞部と環状凸部間の水密性が得られ、また、管部材を切り離したときでも、その摩擦力によって逆止弁を当該環状凸部を設けた管部材に保持しておくことができる。

本発明の一実施形態に係る逆止弁を継手と共に示した説明図（継手分解状態） 同、（継手連結状態） パッキンの拡大断面図 弁函と弁座の分解拡大断面図 パッキンの装着態様を示す部分拡大断面図 フレア部と凹陥部の要部を示す部分拡大断面図 本発明を適用する継手を例示した断面図

以下、本発明の好ましい実施の形態を添付した図面に従って説明する。図１と図２は、本発明の一実施形態に係る逆止弁と継手の関係を示したものであり、図１は継手を分解した状態と、図２は継手を連結して逆止弁を取付けた状態を示したものである。これらの図において、継手は、一次側（上流側）と二次側（下流側）それぞれに管部材Ｐ１・Ｐ２を備え、これら一対の管部材Ｐ１・Ｐ２を袋ナットＮにより連結するものである。その連結構造は、既に図７にて説明したように、二次側の管部材Ｐ２において、その管端には環状凸部Ｃが軸方向に突出して形成されており、一次側の管部材Ｐ１の管端には、二次側管部材Ｐ２との直結時、前記環状凸部Ｃが嵌合する凹部Ｈが形成されている。なお、Ｆは二次側管部材Ｐ２の管端外周に形成した鍔であり、袋ナットＮが係合する部分であって、これにより鍔付管継手を構成している。

このような継手に対して、本発明の逆止弁は、一端に外向きのフランジ１ａを形成した弁函１と、該弁函１の前記一端側に設けた弁座２と、前記弁函１の内部に、常態で弁座２に着座するように付勢して設けた半球状の弁体３と、前記弁函１のフランジ１ａに装着したパッキン４とを備える。

パッキン４は、図３に詳しく示すように、軸方向に厚みを有する円筒状本体４ａの一次側に、フランジ１ａの装着溝４ｂを形成している。該装着溝４ｂの二次側の内径は、二次側管部材Ｐ２の環状凸部Ｃの外径よりも多くして、その内部に環状凸部Ｃが入り込む空洞部４ｃを形成している。さらに、円筒状本体４ａの二次側端面の開口、即ち空洞部４ｃの開口の内周縁には、当該開口よりも小さい中心孔を有するドーナツ状の薄肉からなるシール部４ｄを形成している。

当該パッキン４を装着した逆止弁によれば、図２に示したように、内向きフランジ状のシール部４ｄが二次側管部材Ｐ２の環状凸部Ｃによって、空洞部４ｃ側に弾性的に折曲変形する。したがって、管部材Ｐ１・Ｐ２の端面それぞれは、パッキン４ａの円筒状本体の両端によってシールされると共に、環状凸部Ｃについてもシール部４ｄによってシールされる。よって、環状凸部Ｃを含めた管部材Ｐ１・Ｐ２の端面全域についてシール性が確保される。

また、図２の状態では、シール部４ｄと環状凸部Ｃの間に軸方向に逆らう摩擦力が作用するため、管部材Ｐ１・Ｐ２を切り離した場合、逆止弁は環状凸部Ｃを設けた二次側管部材Ｐ２に残置し、しかも、二次側管部材Ｐ２に一次側に向かう残圧が生じたとしても、前記摩擦力によって、逆止弁が二次側管部材Ｐ２から抜け出すことを防止することができる。これは、一次側管部材Ｐ１が図に示したように水道用メータからなり、メータ交換等のメンテナンスのために、二次側管部材Ｐ２と切り離す際に有利である。当該切り離し時に逆止弁が二次側管部材Ｐ２に残置されることによって、二次側管部材Ｐ２から水がメータボックス内に排出されることを防止し、結果、メータボックス内の汚れた水が二次側管部材Ｐ２に入り込んで二次側配管を汚染することがないからである。

図４は、より好ましい実施形態として、弁函１と弁座２を分解した拡大図を示し、弁函１のフランジ１ａは、外縁に肉厚部１ｂを残して、該肉厚部１ｂの内側に凹陥部１ｃを形成してなる一方、弁座２は弁体３が着座するシート部２ａの一次側を拡径して、フランジ１ａの外側から凹陥部１ｃに嵌合するフレア部２ｂを連続して形成してなるものである。

そして、パッキン４は、図５に示したように、フレア部２ｂの嵌合部分を覆って、フランジ１ａに装着している。これによって、パッキン４が継手連結時の圧縮により、フレア部２ｂと凹陥部１ｃの境目に形成される微小な溝５（図５中、一点鎖線による円形拡大部分参照）に食い込み、止水性、水密性が向上する。また、フランジ１ａは一対の管部材Ｐ１・Ｐ２に挟み込まれ、パッキン４を介して圧縮応力がかかり続けるが、当該応力が作用する部分を一体の肉厚部１ｂにより構成しているため、前記応力に対する強度や耐久性が向上する。

ところで、弁座２には弁体３の着座付勢力が作用するため、フレア部２ｂをフランジ１ａに対して永久的に固定する必要がある。その手段としては、耐水性を有する接着剤を用いることも可能であるが、接着剤が固化するまでの時間が長く、その間、弁座２を弁体３の付勢力に抗して弁函１に押し付けておく手間もあり、生産性が悪い。

したがってフレア部２ｂはフランジ１ａに対して超音波加熱により融着することが有利である。しかし、当該融着法では部材の形状によってムラが生じやすく、安定した接着強度が得られにくい。

そこで、この実施形態では、図６に示すように、フランジ１ａの凹陥部１ｃは底側の角隅１ｄをテーパ状に形成する一方、フレア部２ｂは前記凹陥部１ｃに嵌り込む側の角隅２ｃを直角に形成しておき、フレア部２ｂを超音波等による加熱によって、その角隅２ｃが凹陥部１ｃのテーパ状角隅１ｄに沿って溶融するように凹陥部１ｃに融着した。これにより、角隅２ｃ・１ｄが優先して融着するため、当該部分を同一形状として融着する面当たりよりも、接着にムラがでず、安定した接着強度を得ることができる。

１ 弁函
１ａ フランジ
１ｂ 肉厚部
１ｃ 凹陥部
１ｄ 凹陥部の底側の角隅（テーパ状角隅）
２ 弁座
２ａ シート部
２ｂ フレア部
２ｃ フレア部の角隅
３ 弁体
４ パッキン
４ａ 円筒状本体
４ｂ 装着溝
４ｃ 空洞部
４ｄ シール部
５ 凹陥部とフレア部の境目の溝

Claims (3)

1. 一端に外向きのフランジを形成した弁函と、該弁函の前記一端側に設けた弁座と、前記弁函内に着座方向に付勢して設けた弁体と、前記フランジに装着するパッキンとを備え、
   管端を突き合わせて袋ナットにより一対の管部材を連結する鍔付管継手の前記管端間に、前記パッキンを装着した前記フランジを挟み込んで取付けられる逆止弁であって、
   前記パッキンには、一方の管部材の前記管端に軸方向に突成された環状凸部が入り込む空洞部を形成すると共に、
   該空洞部の開口内周縁には、前記環状凸部の入り込みによって弾性的に前記空洞部側に折曲変形するドーナツ状のシール部を形成したことを特徴とする逆止弁。
2. 弁函のフランジは、外縁に肉厚部を残して、該肉厚部の内側に凹陥部を形成してなる一方、弁座は弁体が着座するシート部に前記フランジの外側から前記凹陥部に嵌合するフレア部を連続して設けてなり、前記フレア部の嵌合部分を覆ってパッキンを前記フランジに装着した請求項１記載の逆止弁。
3. 弁函のフランジの凹陥部は底側の角隅をテーパ状に形成する一方、弁座のフレア部は前記凹陥部に嵌り込む側の角隅を直角に形成し、該フレア部を加熱によりその角隅が前記凹陥部の角隅に沿って溶融するように前記凹陥部に融着した請求項２記載の逆止弁。

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