JP2019035437A

JP2019035437A - 逆止弁

Info

Publication number: JP2019035437A
Application number: JP2017155683A
Authority: JP
Inventors: 春範臼井; Harunori Usui
Original assignee: Maezawa Industries Inc
Current assignee: Maezawa Industries Inc
Priority date: 2017-08-10
Filing date: 2017-08-10
Publication date: 2019-03-07

Abstract

【課題】管路内を流れる流体の逆流を確実に防止することができる逆止弁を提供する。【解決手段】逆止弁１は、弁箱１０と、弁箱１０の内部に配設される弁箱弁座１８と、弁箱１０に格納され且つ弁箱弁座１８に接離可能な弁体弁座４０を有する弁体３０とを備え、弁体３０は、弁体弁座４０を挟持する弁体本体３１及び押え部５０と、弁体本体３１及び押え部５０を弁体弁座４０に固定するボルト６１及びナット６２とを有し、弁体弁座４０は、弁体本体３１に対向する対向面４２を有し、対向面４２は、弁体本体３１に対して突出する突起部４３，４４，４５，４６を有する。【選択図】図２

Description

本発明は逆止弁に関する。

従来より、管路内を上流から下流に流れる流体が逆流するのを防止するために、管路に設置されるスイング式の逆止弁が知られている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に開示されている逆止弁は、弁箱、弁箱に配設される弁箱弁座、及び弁箱に格納される弁体を備える。弁体は、弁体本体、弁体弁座、及び押え部からなり、弁体本体と押え部とが弁体弁座を挟持するように、例えば、ボルト及びナットで固定される。弁体弁座は、例えば、ゴム等の弾性部材で構成され、弁箱弁座に当接して管路を流れる流体が逆流するのを防止する。

ところで、弁体弁座は弁箱弁座に当接する部分（以下、「当接部」という。）に少なくとも１つの突起を有してもよい。これにより、弁体弁座が弁箱弁座に当接するとき、当接部が有する突起は変形し、弁体弁座及び弁箱弁座の間に隙間が生じないため、管路内を上流から下流に流れる流体が逆流するのを確実に防止する。

特開２００１−００４０５３号公報

しかしながら、特許文献１の逆止弁では、弁体弁座が弁体本体及び押え部に挟持されているにすぎない。すなわち、弁体弁座は、例えば、弁体本体を被覆する等によって弁体本体と一体化されていないため、弁体弁座が弁箱弁座に当接しても管路内の上流側の流体が弁体弁座及び弁体本体の間を通過して管路内の下流側に移動し、管路内を流れる流体が逆流するという問題がある。

本発明の目的は、管路内を流れる流体が逆流するのを確実に防止することができる逆止弁を提供することにある。

上記目的を達成するために、請求項１に係る逆止弁は、弁箱と、前記弁箱の内部に配設される弁箱弁座と、前記弁箱に格納され且つ前記弁箱弁座に接離可能な弁体弁座を有する弁体と、を備える逆止弁において、前記弁体は、前記弁体弁座を挟持する弁体本体及び押え部と、前記弁体本体及び前記押え部を前記弁体弁座に固定する固定部材とを有し、前記弁体弁座は、前記弁体本体に対向する弁体本体側対向面を有し、前記弁体本体側対向面から前記弁体本体に向かって突出する少なくとも１つの突起部を有することを特徴とする。

本発明によれば、管路内を流れる流体が逆流するのを確実に防止することができる。

本発明の実施の形態に係る逆止弁の斜視図である。図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。図２における領域Ｂの拡大断面図である。図３における弁体弁座を単体で示す部分斜視図である。図４の弁体弁座が弁体本体及び押え部に挟持されている様子を概略的に示す部分斜視図である。

以下、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、本実施の形態に係る逆止弁１の斜視図であり、図２は、図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図１及び図２の逆止弁１は、流入部１２及び排出部１４を有する弁箱１０と、弁箱１０の内部に格納される弁体３０とを備える。弁箱１０は、開口部１６を有し、開口部１６は、弁箱１０とは別体の蓋体２０が弁箱１０に取り付けられることによって塞がれる。弁体３０は蓋体２０に取り付けられている。

流入部１２は、弁箱１０に蓋体２０が取り付けられたとき、蓋体２０に隣接するように弁箱１０に配設される円筒状の部材であり、弁箱１０及び流入部１２は一体的に形成されている。流入部１２は、流体が流れる外部配管、例えば、水道管に接続され、水道管側に開口する外側流入口１２ｂと、弁箱１０側に開口する内側流入口１２ａとを有し、水等の流体は外側流入口１２ｂから流入し、内側流入口１２ａに移動する。

外側流入口１２ｂは、その外縁に外部配管（不図示）を接続するための入口側フランジ部１３を有する。入口側フランジ部１３は、その下部に、例えば、逆止弁１を平坦な場所に安定して設置するための底部１３ａを有する。内側流入口１２ａは外部配管から流入する流体の圧力に基づいて移動する弁体３０によって開閉される。

排出部１４は、流入部１２に対向するように配置された円筒状の部材であり、流入部１２と同様に、弁箱１０及び排出部１４は一体的に形成されている。また、排出部１４は、流入部１２と同様に、流体が流れる外部配管、例えば、水道管に接続され、水道管側に開口する排出口１４ａを有する。したがって、流入部１２及び弁箱１０を通過した水等の流体は排出口１４ａから排出される。排出部１４は、その外縁に外部配管（不図示）を接続するための出口側フランジ部１５を有する。出口側フランジ部１５は、その下部に、例えば、逆止弁１を平坦な場所に安定して設置するために入口側フランジ部１３と同様に、底部１５ａを有する。内側流入口１２ａ、外側流入口１２ｂ、及び排出口１４ａはいずれも略円形の貫通孔であり、内側流入口１２ａ、外側流入口１２ｂ、及び排出口１４ａのそれぞれの開口の中心は、一直線上に配置される。

弁箱１０は、流入部１２から流入した流体が排出部１４に移動する方向（以下、「流通方向」という。）に沿って延びる一対の側壁部１１ａを備え、各側壁部１１ａは互いに対向している。また、弁箱１０は、各側壁部１１ａの上部を繋ぐ上壁部１１ｂと、各側壁部１１ａの下部を繋ぐ下壁部１１ｃとを備える。さらに、弁箱１０は、内側流入口１２ａとの境界部に弁箱弁座１８と、弁箱弁座１８及び下壁部１１ｃを繋ぐ壁面１１ｄとを備える。壁面１１ｄは、流入側フランジ部１３に所定の間隔を空けて略平行に配置される。

弁箱１０が有する開口部１６は、長方形であり、開口部１６の長手方向は逆止弁１を蓋体２０の方向から眺めたときの流通方向に関して直交する方向に一致する。また、開口部１６は、内側流入口１２ａ、外側流入口１２ｂ、弁箱１０、及び排出口１４ａからなる流体流路を介して下壁部１１ｃに対向し且つ流通方向に関して傾斜するように位置している。開口部１６は、その周縁に弁箱側フランジ部１７を備え、弁箱側フランジ部１７は流通方向に関して上流側（以下、単に「上流側」という。）の端部１７ａ及び流通方向に関して下流側（以下、単に「下流側」という。）の端部１７ｂを有する。端部１７ａは入口側フランジ部１３に近接するように配置され、端部１７ａ及び入口側フランジ部１３の距離は端部１７ｂ及び出口側フランジ部１５の距離よりも短い。また、弁箱側フランジ部１７は、その周縁にボルトが挿通されるためのボルト孔を有する。

開口部１６を塞ぐための蓋体２０は、蓋フランジ部２２、膨出部２３、弁体当接部２６、及び軸受部２８を有する。蓋フランジ部２２は、その周縁にボルトが挿通されるためのボルト孔を有し、蓋フランジ部２２が有するボルト孔は、蓋体２０が弁箱１０に取り付けられて開口部１６を塞ぐとき、弁箱側フランジ部１７が有するボルト孔に対応している。したがって、蓋体２０は、蓋フランジ部２２が有するボルト孔及び弁箱側フランジ部１７が有するボルト孔を介して弁箱側フランジ部１７及び蓋フランジ部２２をボルト２２ａ及びナット２２ｂで締結することにより、弁箱１０に取り付けられる。膨出部２３は、出口側フランジ部１５の底部１５ａから開口部１６に向けて膨出し、上壁部１１ｂが延設されたような曲面、並びに、該曲面及び蓋フランジ部２２を繋ぐ平坦面２４を有する。平坦面２４は、流入側フランジ部１３に所定の間隔を空けて略平行に配置される。

弁体当接部２６は、膨出部２３の裏面に一体的に設けられている。弁体当接部２６は、膨出部２３の裏面から下方（下壁部１１ｃ）に対して突出し、その先端に、例えば、樹脂材料や合成ゴムからなる弾性部材２６ａが、例えば、接着剤や両面テープ、ビス及びボルトを介して取り付けられている。弁体当接部２６は膨出部２３の裏面に複数設けられてもよく、例えば、２つの弁体当接部２６が膨出部２３の裏面に設けられてもよい。弁体３０が内側流入口１２ａを開放するとき、弁体本体３１の一部（後述の軸接続部３４）が弾性部材２６ａに当接する場合がある。軸受部２８は、膨出部２３の上流側に配置され、弁体３０（後述の回動軸６５）を回動可能に支持している。

弁体３０は、弁箱弁座１８に接離可能な円環形状の弁体弁座４０と、弁体弁座４０を挟持する板状部材の弁体本体３１及び円環形状の押え部５０と、弁体本体３１、弁体弁座４０、及び押え部５０を互いに固定するためのボルト６１及びナット６２（固定部材）とを有し、内側流入口１２ａを開閉する。具体的に、弁体本体３１、弁体弁座４０、及び押え部５０は順次重畳し、ボルト６１が押え部５０から挿入され、弁体弁座４０及び弁体本体３１を順次貫通して弁体本体３１から突出し、ボルト６１の弁体本体３１から突出した部分にナット６２が螺合される。これにより、弁体本体３１、弁体弁座４０及び押え部５０は、ボルト６１及びナット６２によってボルト締結される。弁体３０は弁体本体３１が下流側に位置し、押え部５０が上流側に位置するように蓋体２０に取り付けられ、弁体３０が内側流入口１２ａを閉塞するとき、弁体弁座４０が弁箱弁座１８に当接するように配置される。なお、押え部５０及びボルト６１の間、並びに、弁体本体３１及びナット６２の間には、円環状の金属座金の少なくとも中央周辺にゴム等の弾性体が被覆された、いわゆるシール座金が介在している。これにより、流体がボルト６１及びナット６２の周辺を経由して弁体３０を通過するのを防止することができる。

弁体本体３１は、例えば、金属材料からなり、内側流入口１２ａの全域に対して覆い被さるように構成された板状部材である。また、弁体本体３１は、弁体３０を蓋体２０に取り付けるための軸接続部３４を有する。弁体弁座４０は、例えば、ゴム等の弾性部材から構成され、弁体３０が内側流入口１２ａを閉塞するときに弁箱弁座１８、具体的には、弁箱弁座１８が有する当接面１９ａに当接し、弁体３０の上流側の流体が弁体弁座４０及び弁箱弁座１８の間を経由して弁体３０の下流側に移動し又は弁体３０の下流側の流体が弁体弁座４０及び弁箱弁座１８の間を経由して弁体３０の上流側に移動するのを防止する。押え部５０は、例えば、金属材料からなる。

軸接続部３４は貫通孔３６ａを備え、貫通孔３６ａはキー溝３６ｂを有する。軸接続部３４は貫通孔３６ａを貫通するように回動軸６５を包含し、回動軸６５はキー溝３６ｂに対応するキー６５ａを有する。すなわち、軸接続部３４及び回動軸６５は、回動軸６５が貫通孔３６ａを貫通し、キー６５ａがキー溝３６ｂに嵌合することによって固定される。軸受部２８は回動可能に回動軸６５の一端及び中間を支持し、回動軸６５が回動すると、軸接続部３４及び回動軸６５は互いに固定されているため、弁体３０は回動軸６５を中心に回動する。また、回動軸６５の他端は蓋体２０から突出し、弁体３０の開閉を補助するカウンターウエイト７０を支持する。

カウンターウエイト７０は、重量部７１と、重量部７１から延伸された取付部７２とからなり、取付部７２は取付長孔７３を備え、取付長孔７３はその内壁から突出する爪部７４を有し、爪部７４は取付長孔７３を複数の取付孔７３ａに分割する。回動軸６５の他端は各取付孔７３ａのいずれかに挿入され、カウンターウエイト７０を支持する。このとき、回動軸６５の他端は爪部７４に係合している。

図３は、図２における領域Ｂの拡大断面図であり、弁体３０が内側流入口１２ａを閉塞しているときの弁箱弁座１８周辺を説明するための図である。

弁箱弁座１８は、内側流入口１２ａの縁部に設けられている円環状の部分であり、弁体弁座４０が当接する当接面１９ａを有する。当接面１９ａは、流通方向に対して直交する方向に広がっている。弁箱弁座１８は、壁面１１ｄから僅かに流通方向に関して下流側に突出している。弁体本体３１は上流側から下流側に凹む凹部３２ａを有し、凹部３２ａの底面に相当する流入側面３１ａを備える。凹部３２ａには弁体弁座４０が嵌合され、弁体弁座４０は流入側面３１ａの周縁から起立する側壁面３２ｂに当接する。

弁体本体３１は４個のボルト孔３２を周方向に関して等間隔に備え、弁体弁座４０は４個のボルト孔４１を周方向に関して等間隔に備え、押え部５０は４個のボルト孔５１を周方向に関して等間隔に備える。弁体本体３１、弁体弁座４０、及び押え部５０は重畳し、このとき、それぞれのボルト孔３２，４１，５１は流通方向に連通するように配置される。ボルト６１はボルト孔５１から挿入され、ボルト孔４１，３２を順次貫通して弁体本体３１から突出し、ボルト６１の弁体本体３１から突出した部分にナット６２が螺合される。これにより、弁体本体３１、弁体弁座４０及び押え部５０は、ボルト６１及びナット６２によってボルト締結される。なお、押え部５０及びボルト６１の間、並びに、弁体本体３１及びナット６２の間には、円環状の金属座金の少なくとも中央周辺にゴム等の弾性体が被覆された、いわゆるシール座金が介在している。これにより、流体がボルト６１及びナット６２の周辺を経由して弁体３０を通過するのを防止することができる。

図４は、図３における弁体弁座４０を単体で示す部分斜視図であり、図５は、図４の弁体弁座４０が弁体本体３１及び押え部５０に挟持されている様子を概略的に示す部分斜視図である。

図４及び図５の弁体弁座４０は、例えば、樹脂やゴムからなり、弁体本体３１に対向する対向面４２（弁体本体側対向面）と、押え部５０に対向する対向面４７（押え部側対向面）とを有する。弁体弁座４０が弁体本体３１及び押え部５０に挟持されると、対向面４２は流入側面３１ａに当接し且つ対向面４７は押え部５０（後述の排出側面５２）に当接するとともに、弁体弁座４０の外周端は側壁面３２ｂに当接する。また、対向面４２は、対向面４２から突出する少なくとも１つの円環状の突起部を備え、本実施の形態では、４つの突起部、具体的に、突起部４３，４４，４５，４６を有する。突起部４３，４４，４５，４６は弁体弁座４０の外縁から順次配置されている。弁体弁座４０が弁体本体３１及び押え部５０に挟持されているとき、突起部４３，４４，４５，４６の先端は、流入側面３１ａに当接する。また、弁体本体３１、弁体弁座４０、及び押え部５０はボルト締結されているため、突起部４３，４４，４５，４６は流通方向に押圧され、その結果、潰れるように変形する。

対向面４７は、対向面４７から突出する少なくとも１つの円環状の突出部を備え、本実施の形態では、２種類の突出部、具体的に、突出部４８，４９を有し、突出部４９（第２の突出部）は複数の突出部から構成されている。突出部４８，４９は弁体弁座４０の外縁から順次配置され、突出部４９を構成する複数の突出部は等間隔に配置されている。弁体弁座４０が弁箱弁座１８に当接すると、突出部４８，４９は押圧されて潰れるように変形する。これにより、突出部４８，４９が当接面１９ａに密着するので、弁体３０は上流側から下流側に、又は下流側から上流側に流れる流体を確実に堰き止めることができる。また、突出部４８（第１の突出部）の対向面４７からの突出量は突出部４９の対向面４７からの突出量よりも大きい。これにより、圧力の低い水等の流体を確実に堰き止めることができる。

さらに、対向面４７から突出部４８，４９が突出している。これにより、弁体３０が弁箱弁座１８に当接するとき、突出部４８の一部が損傷した場合であっても、突起部４９が弁箱弁座１８に密着するので、確実に流体の逆流を防止することができる。

図３に戻り、押え部５０は、例えば、金属材料によって形成され、弁体本体３１及び押え部５０が弁体弁座４０を挟持するとき、弁体弁座４０に対向する排出側面５２を有する。また、弁体弁座４０は、例えば、鋼鉄製の鉄芯６８（硬質部材）を包含（保持）している。具体的に、鉄芯６８は、平坦なリング状の部材であり、弁体弁座４０の縁部周辺に埋設され、側壁面３２ｂに近接する鉄芯端部６８ａ、弁体弁座４０の中央に近接する鉄芯他端部６８ｂを備える。

鉄芯６８の少なくとも一部は、押え部５０に対向している。すなわち、上流側から押え部５０及び弁体弁座３１を眺めると、押え部５０の縁部周辺及び鉄芯６８の鉄芯他端部６８ｂ周辺は対向面４７及び排出側面５２を介して重畳している。また、鉄芯６８の鉄芯端部６８ａ周辺は、弁体３０が内側流入口１２ａを閉塞しているとき、突出部４９を介して弁箱弁座１８の当接面１９ａに対向している。さらに、上流側から弁体弁座３１を眺めると、鉄芯６８は対向面４２（重畳範囲）を介して突起部４３，４４，４５に対向している。なお、鉄芯６８は硬質部材であればよく、例えば、ステンレスを用いてもよい。

本実施の形態の逆止弁１によれば、弁体本体３１及び押え部５０が弁体弁座４０を挟持するようにボルト締結されるので、弁体弁座４０が有する突起部４３，４４，４５，４６は、流入側面３１ａ（凹部３２ａの底面）に当接し、潰れるように変形する。したがって、弁体弁座４０が弁箱弁座１８に当接するとき、流通方向に関して弁体３０の上流側の流体又は下流側の流体が互いに密着する弁体弁座４０及び弁箱弁座１８の間を通過することはなく、また、変形した突起部４３，４４，４５，４６によって弁体弁座４０及び弁体本体３１の間を通過するのを防止することができ、もって、管路内を流れる流体が逆流するのを確実に防止することができる。

押え部５０は弁体弁座４０が弁箱弁座１８に当接するときに弁箱弁座１８に干渉してはならないため、通常、弁体弁座４０の縁部は弁体本体３１及び押え部５０に挟持されていない。そのため、弁箱弁座１８の下流側の流体が弁体弁座４０及び弁体本体３１の間を通過しようとする際の流体の圧力に応じて弁体弁座４０の縁部が変形し、突起部４３，４４，４５，４６が弁体本体３１から離間する場合がある。

これに対応して、本実施の形態の逆止弁１によれば、弁体弁座４０がその縁部周辺に鉄芯６８を包含し、鉄芯６８の少なくとも一部が押え部５０に対向するように弁体本体３１、弁体弁座４０、及び押え部５０は固定されている。これにより、弁体本体３１及び押え部５０が弁体弁座４０を挟持したとき、鉄芯６８を介して弁体弁座４０全体が弁体本体３１に固定されるので、弁体弁座４０の縁部が変形するのを防止することができ、もって、突起部４３，４４，４５，４６が弁体本体３１から離間するのを防止することができる。

また、弁体弁座４０が鉄芯６８を包含するので、鉄芯６８が鉄芯端部６８ａから鉄芯他端部６８ｂの方向に流体の圧力の影響を受けても弁体弁座４０は側壁面３２ｂ周辺で座屈しにくい。したがって、弁体弁座４０が弁箱弁座１８に当接したとき、弁体弁座４０が変形して弁体弁座４０及び弁箱弁座１８の間や弁体弁座４０及び弁体本体３１の間に隙間が生じるのを防止することができる。

また、本実施の形態では、弁体３０が蓋体２０に取り付けられているので、弁箱１０から蓋体２０を取り外すことによって簡単に逆止弁１の内部をメンテナンスし、又は弁体３０を交換することができる。

さらに、弁体当接部２６が蓋体２０に取り付けられているので、弁体３０が内側流入口１２ａを開放しても、弁体３０の軸接続部３４が、弁体当接部２６に当接し、弁体３０は弁箱１０に接触しない。また、弾性部材２６ａが弁体当接部２６の先端に取り付けられているので、軸接続部３４が、弁体当接部２６に衝突することによって衝撃が発生しても、その衝撃の荷重は弁体当接部２６の弾性部材２６ａにより吸収される。その結果、当該衝撃荷重は弁箱１０に伝達されない。したがって、弁体３０の開閉によって弁箱１０は損傷しないので、弁箱１０を交換する手間をなくすことができる。

以上、本発明について、上述した実施の形態を用いて説明したが、本発明は上述した実施の形態に限定されるものではない。

１逆止弁
１０弁箱
１８弁箱弁座
３０弁体
３１弁体本体
４０弁体弁座
４２，４７対向面
４３，４４，４５，４６突起部
５０押え部

Claims

弁箱と、前記弁箱の内部に配設される弁箱弁座と、前記弁箱に格納され且つ前記弁箱弁座に接離可能な弁体弁座を有する弁体と、を備える逆止弁において、
前記弁体は、前記弁体弁座を挟持する弁体本体及び押え部と、前記弁体本体及び前記押え部を前記弁体弁座に固定する固定部材とを有し、
前記弁体弁座は、前記弁体本体に対向する弁体本体側対向面を有し、前記弁体本体側対向面から前記弁体本体に向かって突出する少なくとも１つの突起部を有することを特徴とする逆止弁。
前記弁体弁座は硬質部材を保持し、前記硬質部材の少なくとも一部は前記押え部に対向していることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
前記硬質部材は前記弁体弁座に埋設された鉄芯であり、前記弁体本体側対向面は前記鉄芯に重畳する重畳範囲を有し、前記突起部は前記重畳範囲から突出していることを特徴とする請求項２記載の逆止弁。
前記弁体弁座は前記押え部に対向する押え部側対向面を有するとともに、前記押え部側対向面から前記押え部に向かって突出する複数の突出部を有し、
前記複数の突出部は前記押え部側対向面の縁部に位置する第１の突出部と、前記第１の突出部よりも前記弁体弁座の中央側に位置する第２の突出部とを含み、
前記第１の突出部は前記第２の突出部よりも前記押え部側対向面から突出していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の逆止弁。
前記弁箱に取り付けられる蓋体をさらに備え、
前記弁体は前記蓋体に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の逆止弁。
前記蓋体は、前記弁体が当接する弁体当接部を有することを特徴とする請求項５記載の逆止弁。