JP2016044787A - バルブとこれを備えた逆止弁付保圧弁 - Google Patents

Abstract

【課題】圧縮空気に不純物や腐食性ガスが含まれていても、バルブとの固着を大幅に抑制することができ、これにより逆止弁の機能を長期間保持することができるバルブとこれを備えた逆止弁付保圧弁を提供する。【解決手段】バルブ３０が、圧縮ガスＧの流路を囲むシール面２３ｃを塞ぐ弁座３２と、シール面２３ｃに直交する方向に延びる円筒形の弁棒３４と、弁棒３４の外周面に取付けられその外周面がバルブガイド孔２４ａの内面と摺動する中空円筒形状であって、自己潤滑性樹脂からなる樹脂製パッド３６とを有する。【選択図】図７

Description

本発明は、例えば、水潤滑式スクリュコンプレッサに用いられるバルブとこれを備えた逆止弁付保圧弁に関する。

水潤滑式スクリュコンプレッサは、圧縮機本体で潤滑水と共に圧縮された空気が水タンク内で水と空気に分離された後、除湿機を経て圧縮空気を吐出する構造となっている。かかる水潤滑式スクリュコンプレッサは、例えば特許文献１、２に開示されている。

水潤滑式スクリュコンプレッサは、圧縮機本体から圧縮された空気を吐出するための空気圧縮機の吐出バルブを有する。かかる吐出バルブは、例えば特許文献３に開示されている。

水潤滑式スクリュコンプレッサは、水タンク上部の圧縮空気出口部に設置され、水タンクから圧縮された空気を吐出するための逆止弁付保圧弁を有する。かかる逆止弁付保圧弁は、例えば特許文献１、２に開示されている。

なお、特許文献４、５は、本発明に関連する文献である。
特許文献４は、樹脂製の軽量化弁体を有する逆止弁と、樹脂製のディスクホルダを有するリリーフ弁を開示している。
特許文献５は、弁座及びガイドとして、耐摩耗性に優れ低摩擦性の特性を有するＰＶＤＦ製のものを開示している。

特開２０１１−１６３２１９号公報 特開２０１１−１８５２４７号公報 実開昭６３−３８６８３号公報 特開２００５−４８８１６号公報 特開２００３−２８６９６７号公報

逆止弁付保圧弁は、水タンクから外部に流出する圧縮空気の圧力を一定以上に保つための保圧弁（ピストン）と、無負荷運転又は運転停止の際に水タンク内へ空気が逆流することを防止する逆止弁（バルブ）とにより構成されている。

逆止弁付保圧弁を構成する保圧弁（ピストン）と逆止弁（バルブ）は、金属製（例えば、銅合金等）であり、その間には摺動用に隙間が設けられている。

しかし、逆止弁付保圧弁を通過する圧縮空気には微量の不純物や腐食性ガスが含まれていることがある。そのため、逆止弁付保圧弁の長期間の使用によりバルブ表面（ピストンとの摺動面）に不純物の固着、或いは腐食や錆びが発生する。これらの影響によりピストンとバルブの隙間が無くなり、ピストンが全閉若しくはバルブが全開となった際にバルブがピストンに固着することがある。バルブがピストンに固着すると、逆止弁の機能が失われるため、２次側の空気が水タンクへ逆流して圧縮機起動時に負荷起動となり、モータに過負荷が発生する。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、圧縮ガスに不純物や腐食性ガスが含まれていても、バルブの固着を大幅に抑制することができ、これにより逆止弁の機能を長期間保持することができるバルブとこれを備えた逆止弁付保圧弁を提供することにある。

本発明によれば、圧縮ガスの逆流を防止するバルブであって、
前記圧縮ガスの流路を囲むシール面を塞ぐ弁座と、
前記シール面に直交する方向に延びる円筒形の弁棒と、
前記弁棒の外周面に取付けられ、その外周面がバルブガイド孔の内面と摺動する中空円筒形状であって、自己潤滑性樹脂からなる樹脂製パッドと、を有するバルブが提供される。

前記バルブガイド孔の内部と前記弁座の下流面とを連通するガス通路をさらに有する。

前記弁棒は、前記バルブガイド孔の内端面と接触又は近接する端面に、穴又は溝を有する。

前記自己潤滑性樹脂は、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、又はＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡ、又はＰＰＳである。

前記樹脂製パッドは、中空円筒形状に形成された環状部材であり、
前記ガス通路は、前記樹脂製パッドの周方向の１箇所に軸方向に貫通して延びるスリットである。

前記弁棒は、前記弁座に近接し前記樹脂製パッドを収容する長さとその内面に嵌合する直径を有する第１円筒部と、該第１円筒部より前記弁座から離れて位置し第１円筒部より拡径された拡径部とを有する。

前記第１円筒部は、弁座に近接する第１部分と拡径部に近接する第２部分とからなり、その軸心を中心とするねじ部で互いに螺合されている、ことが好ましい。

前記ガス通路は、前記弁座と前記弁棒に設けられた連通穴である、ことが好ましい。

また本発明によれば、上述したバルブと、
前記バルブガイド孔の内端面とこれと接触又は近接する前記弁棒の端面との間に収容され、前記弁座をシール面に向けて付勢するバルブスプリングと、を有する、ことを特徴とする逆止弁付保圧弁が提供される。

また、上述したバルブと、
前記圧縮ガスが流入する流入口と、前記圧縮ガスが流出する流出口と、前記流入口と前記流出口との間に設けられ前記シール面と、を有する本体と、
前記弁棒をその軸方向に摺動可能に案内し末端が閉じた中空円筒形の前記バルブガイド孔と、前記シール面に直交する方向に延びる円筒形外面とを有するピストンと、
前記ピストンの円筒形外面をその軸方向に摺動可能に案内し末端が閉じた中空円筒形のピストンガイド孔を有し、前記本体に固定されたシリンダと、を備え、
前記シリンダは、前記ピストンガイド孔の内端面と前記ピストンとの間に収容され前記ピストンを介して前記弁座を前記シール面に向けて付勢するピストンスプリングを有する、ことを特徴とする逆止弁付保圧弁が提供される。

上記本発明の構成によれば、バルブが、弁棒の外周面に取付けられ、その外周面がバルブガイド孔の内面と摺動する中空円筒形状であって、自己潤滑性樹脂からなる樹脂製パッドを有する。

そのため、圧縮ガスに不純物や腐食性ガスが含まれている状態で長期間使用しても、自己潤滑性樹脂によりバルブガイド孔との摺動摩擦を低減でき、バルブ摺動面（すなわち樹脂製パッドの外周面）での汚れの付着を防止でき、バルブ摺動面の腐食の発生を防止できる。

従って、本発明のバルブとこれを備えた逆止弁付保圧弁は、圧縮ガスに不純物や腐食性ガスが含まれていても、バルブとバルブガイド孔との固着を大幅に抑制することができ、これにより逆止弁の機能を長期間保持することができる。

本発明の逆止弁付保圧弁を備えた水潤滑式スクリュコンプレッサの全体構成図である。 本発明による逆止弁付保圧弁の全体構成図である。 本発明による逆止弁付保圧弁の保圧機能の説明図である。 本発明によるバルブの第１実施形態図である。 図４の樹脂製パッドを弁棒に取り付けるための治具の説明図である。 本発明によるバルブの第２実施形態図（Ａ）と第３実施形態図（Ｂ）である。 本発明のバルブの逆止弁機能の説明図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、本発明の逆止弁付保圧弁２０を備えた水潤滑式スクリュコンプレッサ１０の全体構成図である。
この図において、１は自動給水ライン、２ａ，２ｂは水循環ライン、３ａは自動排水ライン、３ｂは手動排水ライン、４は内部空気ライン、５ａ，５ｂは外部空気ライン、６ａ，６ｂはドレン回収ライン、７はリリーフ弁、８は逆止弁、９ａ，９ｂは自動給水ライン１に設けられた電磁弁である。

水潤滑式スクリュコンプレッサ１０は、２軸スクリュ式の圧縮機１１を駆動するモータ１２、内部に水を保有する水タンク１３、及び水タンク１３から外部に供給する圧縮空気中の水分を除去するドライヤ（除湿機）１４を備える。ドライヤ１４で分離されたドレン水は、ドレン回収ライン６ａ，６ｂとドレントラップ１９ａを介して、圧縮機１１の空気吸入口手前に設けられたインレットバルブ１５に供給される。
圧縮機１１内部のスクリュロータはモータ１２により回転し、吸入フィルタ１６を通してインレットバルブ１５の先端部（空気吸入口）に空気が導入される。これにより、スクリュロータ間で圧縮された圧縮空気が吐出口から内部空気ライン４を介して水タンク１３に供給される。

図１において、水潤滑式スクリュコンプレッサ１０は、さらに、ファン・モータ１７及び水クーラ１８を備える。ファン・モータ１７は、水クーラ１８に送風を行なう。

水タンク１３は、水供給弁１３ａ、水排出弁１３ｂを備え、常に一定レベルの中間位置まで水が供給されている。また、水タンク１３の上部には圧縮機１１のスクリュロータ間で圧縮された圧縮空気が供給され、内部は常時所定範囲の圧力（例えば０．７ＭＰａ以上）に保持されている。この圧力により、通常の運転時には内部の水が水循環ライン２ａを介して水クーラ１８に圧送され、ここでファン・モータ１７からの送風により冷却される。

更に、水クーラ１８内の冷却された水は、水タンク１３内の空気圧により、水循環ライン２ｂと水フィルタ１９ｂを介して圧縮機１１の空気吸入口及び水供給口に供給される。この水ラインと空気吸入口との合流点、及び水供給口には、ノズルが設けられ、水タンク１３側の圧力を保持したまま、圧縮機１１内に適量の水を噴射するようになっている。この水噴射量は、圧縮機１１の内部のスクリュロータ及びメカニカルシールの摺動面を濡らして潤滑すると共に、スクリュロータ及びメカニカルシールを冷却してその温度を適正範囲に保持し、かつ圧縮された空気の温度を下げて、圧縮機１１の圧縮効率を高めるように設定されている。

圧縮機１１の内部を潤滑・冷却した水は、加圧空気と共に、吐出口から内部空気ライン４を介して水タンク１３に循環され、水タンク１３内部の気水分離器で分離されて水タンク１３内の内部水に混入する。また、水分を除去された加圧空気は、逆止弁付保圧弁２０に抗して吐出され、外部空気ライン５ａを介してドライヤ１４に供給され除湿されて空気出口から外部空気ライン５ｂを介して外部に供給される。
水タンク１３を出る圧縮空気の温度は、例えば外気温度＋２０℃程度であり、水分を含んでいる。そのためドライヤ１４では、加圧空気を一旦外気温度以下に下げて内部の水分を凝縮除去し、次いで再加熱して外気温度以上に戻すようになっている。従って、水分のほとんどない乾燥した圧縮空気を供給することができる。

図１において、本発明の逆止弁付保圧弁２０は、水タンク１３の上部に取り付けられ、水タンク１３内の圧力を一定以上に保つ保圧機能と、無負荷運転又は運転停止の際に水タンク１３内へ空気が逆流することを防止する逆止弁機能とを有する。

図２は、本発明による逆止弁付保圧弁２０の全体構成図である。
本発明の逆止弁付保圧弁２０は、水タンク１３から外部に流出する圧縮ガスＧの圧力を保持するためのピストン２４と、圧縮ガスＧが流出する流出口２３ｂから流入口２３ａに圧縮ガスＧが逆流するのを防止するバルブ３０とを備える。

なお本発明の逆止弁付保圧弁２０は、水潤滑式スクリュコンプレッサ１０用に限定されず、その他の用途であってもよい。
圧縮ガスＧは、この例では水滴又は水分を含む圧縮空気であるが、本発明はこれに限定されず、その他のミストを含むガスであってもよく、ドライガスであってもよい。
以下の例において、バルブ３０の軸線は鉛直であり、圧縮ガスＧが上向きに流入し、水平に流出する。しかし本発明は、これに限定されず、バルブ３０の軸線は水平でも斜めであってよく、圧縮ガスＧの向きも下向きでも斜めであってもよい。

以下、説明の都合上、バルブ３０の軸線が鉛直であり、圧縮ガスＧが上向きに流入し、水平に流出する場合を説明する。

図２において、逆止弁付保圧弁２０は、本体２２、ピストン２４、及びシリンダ２６を備える。

本体２２は、この例では、メインボディ２２ａと固定リング２２ｂとからなる。
メインボディ２２ａは、圧縮ガスＧが流入する流入口２３ａと、圧縮ガスＧが流出する流出口２３ｂと、流入口２３ａと流出口２３ｂとの間に位置するシール面２３ｃとを有する。流入口２３ａと流出口２３ｂは、メインボディ２２ａの内部で連通している。シール面２３ｃは単一の平面上に形成されている。
固定リング２２ｂは、この例でメインボディ２２ａに図示しないボルト等で固定され、シリンダ２６をメインボディ２２ａに固定するようになっている。

本体２２は、この例では、さらに圧力取出口２２ｃ，２２ｄを有する。圧力取出口２２ｃは、メインボディ２２ａのシール面２３ｃより上流側に設けられ、上流側の圧力を取り出すようになっている。圧力取出口２２ｄは、メインボディ２２ａのシール面２３ｃより下流側に設けられ、下流側の圧力を取り出すようになっている。圧力取出口２２ｃ，２２ｄは、その部分の圧力検出や例えばインレットバルブ１５の作動に用いる。

ピストン２４は、中空円筒形のバルブガイド孔２４ａと、円筒形外面２４ｂとを有する。
中空円筒形のバルブガイド孔２４ａは、バルブ３０の弁棒３４（後述する）をその軸方向に摺動可能に案内し、かつ末端（図で上端）が閉じている。円筒形外面２４ｂは、シール面２３ｃに直交する方向に延びる。
円筒形外面２４ｂには、１又は複数の摺動用シールＳ１が設けられ、シリンダ２６のピストンガイド孔２６ａと摺動する際に、その隙間への異物（ゴミ、ガス、水）の侵入を防止している。

シリンダ２６は、本体２２のメインボディ２２ａに固定リング２２ｂにより固定されている。シリンダ２６とメインボディ２２ａとの間には、固定用シールＳ２が設けられ、シリンダ２６とメインボディ２２ａとの隙間からガス及び水の外部への漏れを防止している。
シリンダ２６は、末端（図で上端）が閉じた中空円筒形のピストンガイド孔２６ａを有する。ピストンガイド孔２６ａは、ピストン２４の円筒形外面２４ｂをその軸方向に摺動可能に案内する。

シリンダ２６は、さらに、ピストンガイド孔２６ａの内端面２６ｃ（図で上端）とピストン２４の上端面との間に収容されたピストンスプリング２８を有する。ピストンスプリング２８は、この例では圧縮状態で収容されたコイルバネであり、ピストン２４を介してバルブ３０の弁座３２をシール面２３ｃに向けて付勢する。
この付勢力Ｆは、ピストンスプリング２８の伸縮範囲で、最小値と最大値を有し、保圧機能として要求される圧縮ガスＧの圧力範囲に対応して設定されている。
またこの例において、シリンダ２６は、さらに、ピストンガイド孔２６ａと外部とを連通し、ピストンガイド孔２６ａの圧力を外気圧に保つ空気穴２６ｂを有する。なお、この空気穴２６ｂは省略してもよい。

図３は、本発明による逆止弁付保圧弁２０の保圧機能の説明図である。この図は、流入口２３ａから流出口２３ｂまでのガス圧力がＰである場合を示している。

バルブ３０の弁座３２に作用するガス圧力Ｐが、ピストンスプリング２８の付勢力Ｆの最小値に相当する圧力（以下、最低圧力という）より低い場合には、ピストンスプリング２８によりピストン２４を介してバルブ３０がシール面２３ｃに押し付けられ、シール面２３ｃは弁座３２で全閉される。
また、シール面２３ｃに作用するガス圧力Ｐが、ピストンスプリング２８による最低圧力に達すると、ピストンスプリング２８による下向きの付勢力Ｆとシール面２３ｃに作用するガス圧力Ｐによる上向きの力が同一となる。
さらに、シール面２３ｃに作用する圧力Ｐが、ピストンスプリング２８による最低圧力と最高圧力（ピストンスプリング２８の付勢力Ｆの最大値に相当する圧力）の中間圧力になると、ピストンスプリング２８による下向きの付勢力Ｆに抗して弁座３２が図で上方に上昇する。この上昇位置は、ピストンスプリング２８の付勢力Ｆに相当する圧力とガス圧力Ｐが同一となる位置となる。
従って、上述した構成により、水タンク１３から外部に流出する圧縮ガスＧの圧力をピストンスプリング２８による最低圧力以上に保つことができる。

図４は、本発明によるバルブ３０の第１実施形態図である。この図において、（Ａ）は全体図、（Ｂ）は樹脂製パッド３６の詳細図、（Ｃ）は（Ｂ）の端面図である。
図４（Ａ）において、本発明のバルブ３０は、圧縮ガスＧの逆流を防止するバルブであり、弁座３２、弁棒３４、及び樹脂製パッド３６を有する。

弁座３２は、図２に示すように、円板状部材であり、本体２２の流入口２３ａと流出口２３ｂとの間に位置し、圧縮ガスＧの流路を囲むシール面２３ｃを塞ぐ。弁座３２のシール面２３ｃと対向する弁座下面３２ａ（図で下面）には、気密性を高めるために弾性シール部材３３が取り付けられている。

弁棒３４は、弁座３２に一体的に連結された円筒形部材であり、シール面２３ｃに直交する方向に延びる。弁棒３４の全長は、バルブガイド孔２４ａの深さより長く設定され、後述するガス通路３８の一部が常に弁座３２の弁座上面３２ｂ（図で上面）と連通している。
弁棒３４は、バルブガイド孔２４ａの内端面２４ｃ（図２で上端）と接触又は近接する端面（弁棒上面３４ｃ）に穴３５を有する。この例で穴３５は、底のある凹み穴である。なお穴３５の代わりに溝（図示せず）であってもよい。穴３５又は溝の深さは任意である。弁棒上面３４ｃの面積は、弁棒上面３４ｃがバルブガイド孔２４ａの内端面２４ｃに水分又は油分により凝着しても、自重で外れるように小さく設定するのがよい。
上述した穴３５又は溝を設けることにより、弁棒３４がバルブガイド孔２４ａの内端面２４ｃに凝着することを確実に防止することができる。

弁座３２と弁棒３４は、好ましくは金属製（例えば銅合金製）であり、シール面２３ｃに向けて自重で落下し、かつシール面２３ｃを自重で押付けるようになっている。
しかし、本発明はこれに限定されず、弁座３２又は弁棒３４を軽量材料（例えばアルミニウムやプラスチック）で形成してもよい。

樹脂製パッド３６は、中空円筒形状であり、弁棒３４の外周面に取付けられ、その外周面３６ａがピストン２４に設けられたバルブガイド孔２４ａの内面と摺動する。
樹脂製パッド３６は、金属との摺動抵抗が小さく、不純物による汚れの付着が少なく、腐食性ガスによる腐食が発生しにくい自己潤滑性樹脂からなる。
自己潤滑性樹脂は、例えばＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）、ＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）、ＰＯＭ（ポリアセタール）、ＰＡ（ポリアミド）、又はＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）であるのがよい。

図４（Ａ）において、本発明のバルブ３０は、さらに、ピストン２４に設けられたバルブガイド孔２４ａの内部と弁座３２の下流面（弁座上面３２ｂ）とを連通するガス通路３８を有する。
ガス通路３８は、バルブ３０の弁棒上面３４ｃに、弁座３２の下流面側の圧力が作用するように、バルブガイド孔２４ａの内部の圧力を弁座３２の下流面（弁座上面３２ｂ）の圧力に保つ。
この構成により、バルブ３０の上面全体に、常に同一の圧力（弁座上面３２ｂの圧力）を作用させることができる。

図４（Ｂ）（Ｃ）に示すように、この例において、樹脂製パッド３６は、中空円筒形状に形成された環状部材である。
また、ガス通路３８は、この例において、樹脂製パッド３６の周方向の１箇所に軸方向に貫通して延びるスリットである。
この構成により、ガス通路３８を弁座３２と弁棒３４に設けることなく、バルブ３０の上面全体に、常に同一の圧力（弁座上面３２ｂの圧力）を作用させることができる。

図４（Ａ）において、弁棒３４は、第１円筒部３４ａと拡径部３４ｂを有する。
第１円筒部３４ａは、弁座３２に近接し、樹脂製パッド３６を収容する長さとその内面に嵌合する直径を有する。拡径部３４ｂは、第１円筒部３４ａより弁座３２から離れて位置し、第１円筒部３４ａより拡径されている。
この構成により、拡径部３４ｂが鍔として機能し、バルブ３０の使用中に樹脂製パッド３６が軸方向に移動するのを防止することができる。

図５は、図４の樹脂製パッド３６を弁棒３４に取り付けるための治具４０の説明図である。
この治具４０は、拡径部３４ｂの直径より大径の円筒部４０ａと、円筒部４０ａの下端に設けられ弁棒３４の穴３５に嵌合する突起部４０ｂと、円筒部４０ａの上部に設けられ上端が樹脂製パッド３６の内径より小径のテーパ部４０ｃとを有する。治具４０の円筒部４０ａ、突起部４０ｂ、及びテーパ部４０ｃは同心でありかつ一体部材であるのが好ましい。

この治具４０の下端の突起部４０ｂを弁棒３４の穴３５に嵌合させて、治具４０と弁棒３４の軸心を一致させて保持し、治具４０のテーパ部４０ｃの上端から樹脂製パッド３６を挿入する。次いで、樹脂製パッド３６を徐々に下方に移動させることにより、スリットの間隔を広げて樹脂製パッド３６の内径を徐々に広げることができる。
従って、樹脂製パッド３６の内径を徐々に広げて、樹脂製パッド３６を徐々に下方に移動させることにより、拡径部３４ｂとの干渉を回避して樹脂製パッド３６を弁棒３４の第１円筒部３４ａに取り付けることができる。

図６は、本発明によるバルブ３０の第２実施形態図（Ａ）と第３実施形態図（Ｂ）である。

図６（Ａ）において、第１円筒部３４ａは、弁座３２に近接する第１部分３７ａと拡径部３４ｂに近接する第２部分３７ｂとからなり、その軸心を中心とするねじ部３７ｃで互いに螺合されている。
この構成により、上述した治具４０を用いることなく、拡径部３４ｂとの干渉を回避して樹脂製パッド３６を弁棒３４の第１円筒部３４ａに取り付けることができる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図６（Ｂ）において、第１円筒部３４ａは、弁座３２に近接する第１部分３７ａと拡径部３４ｂに近接する第２部分３７ｂとからなり、その軸心を中心とするねじ部３７ｃで互いに螺合されている。
また図６（Ｂ）ではさらに、ガス通路３８として、弁座３２と弁棒３４に設けられた連通穴３９を有する。連通穴３９はこの例では、３つの連通穴３９ａ，３９ｂ，３９ｃからなる。その他の構成は、第１実施形態と同様である。
この構成により、スリットのない中空円筒形の樹脂製パッド３６を用いることができる。

図７は、上述した本発明のバルブ３０の逆止弁機能の説明図である。この図は、流入口２３ａから流出口２３ｂまでの圧力がＰである場合を示している。
流入口２３ａから流出口２３ｂに向かう通常の流れがあるとき、圧力損失によりバルブ３０の弁座下面３２ａに作用する圧力Ｐは、弁座上面３２ｂに作用する圧力より高くなる。この場合、バルブ３０は図で上方に押し付けられ、図３に示した状態となる。
従って、通常の流れがある限り、バルブ３０はピストン２４と共に同期して上下する。
すなわち、上述したように、シール面２３ｃに作用する圧力Ｐが、ピストンスプリング２８による最低圧力と最高圧力の中間圧力であるとき、バルブ３０の上昇位置は、ピストンスプリング２８の付勢力Ｆに相当する圧力とガス圧力Ｐが同一となる位置となる。
なお、図７では、ピストン２４の位置を上限に示しているが、ピストン２４の上昇位置は下限と上限の中間位置であってもよい。

流入口２３ａから流出口２３ｂに向かう通常の流れがない場合、すなわち無負荷運転又は運転停止の場合には、ガス通路３８によりバルブ３０の上面全体に、弁座３２の弁座上面３２ｂの圧力が作用する。流れがない場合、流れに伴う圧力損失が発生しないので、弁座上面３２ｂと弁座下面３２ａの圧力は同一である。従って、バルブ３０の上下面に作用する力は同一であり、バルブ３０は自重により、図で下方に落下し、シール面２３ｃを弁座３２で全閉する。

なお図７に示すように、逆止弁付保圧弁２０はバルブガイド孔２４ａの内端面２４ｃと弁棒３４の間に収容されたバルブスプリング４２を有することが好ましい。バルブスプリング４２は、好ましくは圧縮コイルバネであり、弁座３２をシール面２３ｃに向けて付勢する。バルブスプリング４２の付勢力は、ピストンスプリング２８よりも小さく、バルブ３０の摺動抵抗に相当する程度であるのがよい。
バルブスプリング４２を設けることにより、バルブスプリング４２の付勢力をバルブ３０の自重に付加することができ、バルブ３０の作動の応答性を高め、汚れや腐食による影響をさらに低減し、全閉時におけるシール面２３ｃのシール性を高めることができる。

上述した本発明の構成によれば、バルブ３０が、弁棒３４の外周面に取付けられ、その外周面がバルブガイド孔２４ａの内面と摺動する中空円筒形状の樹脂製パッド３６を有する。この樹脂製パッド３６は、金属との摺動抵抗が小さく、不純物による汚れの付着が少なく、腐食性ガスによる腐食が発生しにくい自己潤滑性樹脂からなる。

そのため、圧縮ガス（例えば圧縮空気）に不純物や腐食性ガスが含まれている状態で長期間使用しても、自己潤滑性樹脂によりバルブガイド孔２４ａとの摺動摩擦を低減でき、バルブ３０の摺動面（すなわち樹脂製パッド３６の外周面３６ａ）への汚れの付着を防止でき、バルブ摺動面の腐食の発生を防止できる。

従って、本発明のバルブ３０とこれを備えた逆止弁付保圧弁２０は、圧縮ガス（例えば圧縮空気）に不純物や腐食性ガスが含まれていても、バルブ３０とバルブガイド孔２４ａとの固着を大幅に抑制することができ、これにより逆止弁の機能を長期間保持することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

Ｆ 付勢力、Ｇ 圧縮ガス、Ｐ ガス圧力、
Ｓ１ 摺動用シール、Ｓ２ 固定用シール、
１ 自動給水ライン、２ａ，２ｂ 水循環ライン、
３ａ 自動排水ライン、３ｂ 手動排水ライン、
４ 内部空気ライン、５ａ，５ｂ 外部空気ライン、
６ａ，６ｂ ドレン回収ライン、７ リリーフ弁、８ 逆止弁、
９ａ，９ｂ 電磁弁、１０ 水潤滑式スクリュコンプレッサ、
１１ 圧縮機、１２ モータ、１３ 水タンク、１３ａ 水供給弁、
１３ｂ 水排出弁、１４ ドライヤ（除湿機）、１５ インレットバルブ、
１６ 吸入フィルタ、１７ ファン・モータ、１８ 水クーラ、
１９ａ ドレントラップ、１９ｂ 水フィルタ、２０ 逆止弁付保圧弁、
２２ 本体、２２ａ メインボディ、２２ｂ 固定リング、
２２ｃ，２２ｄ 圧力取出口、２３ａ 流入口、２３ｂ 流出口、
２３ｃ シール面、２４ ピストン、２４ａ バルブガイド孔、
２４ｂ 円筒形外面、２４ｃ 内端面、２６ シリンダ、
２６ａ ピストンガイド孔、２６ｂ 空気穴、２６ｃ 内端面、
２８ ピストンスプリング、３０ バルブ、３２ 弁座、
３２ａ 弁座下面、３２ｂ 弁座上面、３３ 弾性シール部材、
３４ 弁棒、３４ａ 第１円筒部、３４ｂ 拡径部、３４ｃ 弁棒上面、
３５ 穴、３６ 樹脂製パッド、３６ａ 外周面、３７ａ 第１部分、
３７ｂ 第２部分、３７ｃ ねじ部、３８ ガス通路、
３９，３９ａ，３９ｂ，３９ｃ 連通穴、４０ 治具、４０ａ 円筒部、
４０ｂ 突起部、４０ｃ テーパ部、４２ バルブスプリング

Claims (10)

1. 圧縮ガスの逆流を防止するバルブであって、
   前記圧縮ガスの流路を囲むシール面を塞ぐ弁座と、
   前記シール面に直交する方向に延びる円筒形の弁棒と、
   前記弁棒の外周面に取付けられ、その外周面がバルブガイド孔の内面と摺動する中空円筒形状であって、自己潤滑性樹脂からなる樹脂製パッドと、を有するバルブ。
2. 前記バルブガイド孔の内部と前記弁座の下流面とを連通するガス通路をさらに有する、請求項１に記載のバルブ。
3. 前記弁棒は、前記バルブガイド孔の内端面と接触又は近接する端面に、穴又は溝を有する、ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
4. 前記自己潤滑性樹脂は、ＰＴＦＥ、ＰＶＤＦ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＡ、又はＰＰＳである、ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
5. 前記樹脂製パッドは、中空円筒形状に形成された環状部材であり、
   前記ガス通路は、前記樹脂製パッドの周方向の１箇所に軸方向に貫通して延びるスリットである、ことを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
6. 前記弁棒は、前記弁座に近接し前記樹脂製パッドを収容する長さとその内面に嵌合する直径を有する第１円筒部と、該第１円筒部より前記弁座から離れて位置し第１円筒部より拡径された拡径部とを有する、ことを特徴とする請求項１に記載のバルブ。
7. 前記第１円筒部は、弁座に近接する第１部分と拡径部に近接する第２部分とからなり、その軸心を中心とするねじ部で互いに螺合されている、ことを特徴とする請求項６に記載のバルブ。
8. 前記ガス通路は、前記弁座と前記弁棒に設けられた連通穴である、ことを特徴とする請求項２に記載のバルブ。
9. 請求項１に記載のバルブと、
   前記バルブガイド孔の内端面とこれと接触又は近接する前記弁棒の端面との間に収容され、前記弁座をシール面に向けて付勢するバルブスプリングと、を有する、ことを特徴とする逆止弁付保圧弁。
10. 請求項１に記載のバルブと、
    前記圧縮ガスが流入する流入口と、前記圧縮ガスが流出する流出口と、前記流入口と前記流出口との間に設けられ前記シール面と、を有する本体と、
    前記弁棒をその軸方向に摺動可能に案内し末端が閉じた中空円筒形の前記バルブガイド孔と、前記シール面に直交する方向に延びる円筒形外面とを有するピストンと、
    前記ピストンの円筒形外面をその軸方向に摺動可能に案内し末端が閉じた中空円筒形のピストンガイド孔を有し、前記本体に固定されたシリンダと、を備え、
    前記シリンダは、前記ピストンガイド孔の内端面と前記ピストンとの間に収容され前記ピストンを介して前記弁座を前記シール面に向けて付勢するピストンスプリングを有する、ことを特徴とする逆止弁付保圧弁。
    

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