JP4390281B2 - Check valve - Google Patents

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Description

本発明は、例えば微粒化装置の高圧プランジャポンプに用いられる逆止弁に関するものである。   The present invention relates to a check valve used for, for example, a high-pressure plunger pump of an atomizer.

微粒化装置は、材料物質の衝突、粉砕による微粒化または乳化や微細粒子の分散などの流体の均質化を行うために用いられており、例えば図4に示すような装置構成において、増圧機として2つの高圧プランジャポンプを用いて各種スラリー液を直接加圧して衝突空間が形成されるチャンバー内に高圧噴射している。   The atomization device is used to homogenize fluids such as material material collision, pulverization or emulsification and fine particle dispersion. For example, in the device configuration shown in FIG. Various slurry liquids are directly pressurized using two high-pressure plunger pumps and injected into a chamber in which a collision space is formed.

このような微粒化装置では、通常、原料タンクの給液ポンプから高圧プランジャポンプのシリンダへの吸引配管(IN側)とシリンダからチャンバーへ連通する送液配管(OUT側)との流路中にそれぞれ逆止弁が設けられている。これらの逆止弁は、例えば図5に示すように、弁本体32の貫通流路39中に配置されたウレタンエラストマー等の弾性素材からなる環状パッキン35と、ステンレス鋼、超硬合金、セラミックス等の超硬質素材からなる環状バルブシート34と、球状可動弁体としてのセラミックスボール37とで主に構成されている。   In such an atomizer, normally, a suction pipe (IN side) from the feed pump of the raw material tank to the cylinder of the high pressure plunger pump and a liquid feed pipe (OUT side) communicating from the cylinder to the chamber are in the flow path. Each has a check valve. These check valves include, for example, as shown in FIG. 5, an annular packing 35 made of an elastic material such as urethane elastomer disposed in a through passage 39 of the valve body 32, stainless steel, cemented carbide, ceramics, and the like. An annular valve seat 34 made of a super-hard material and a ceramic ball 37 as a spherical movable valve body are mainly constituted.

セラミックスボール37は、自然状態において低圧部側(流出口側)から第1のバネ38の付勢により、バルブシート34とパッキン35が形成する入口側の弁座面に押圧されて着座し密着しており、この密着状態によってスラリー液が流入口側へ漏れないように逆止されている。さらに、セラミックスボール37をバルブシート34に隙間なく密着させることで、パッキン35が高圧により低圧部側に「はみ出し損傷」するのを防いだものもある(例えば、特許文献1参照。)。   In a natural state, the ceramic ball 37 is pressed against the valve seat surface on the inlet side formed by the valve seat 34 and the packing 35 by the biasing force of the first spring 38 from the low-pressure part side (outlet side), and is seated and adhered. This contact state prevents the slurry liquid from leaking to the inlet side. Furthermore, there is also a ceramic ball 37 that is closely attached to the valve seat 34 without any gaps, thereby preventing the packing 35 from “extending damage” to the low pressure portion side due to high pressure (see, for example, Patent Document 1).

特開2000−283309号公報JP 2000-283309 A

しかしながら、近年のセラミックス電子部品の需要増加とあいまって、電子部品材料としての高性能化が求められているチタン酸バリウム等の硬質粒子を含んだ強アルカリ性のスラリーに対しては、上記のような従来の逆止弁では、以下のような問題により、パッキンの損傷、弁体の封止状態におけるシール不良等で高圧スラリーの漏れが起こり易かった。   However, in conjunction with the recent increase in demand for ceramic electronic components, for strongly alkaline slurries containing hard particles such as barium titanate that are required to have high performance as electronic component materials, In the conventional check valve, due to the following problems, high-pressure slurry is likely to leak due to damage to the packing, poor sealing in the sealed state of the valve body, and the like.

例えば、セラミックスボールが繰り返し押し付けられるバルブシートの接触面は、ボールとの間に原料の硬質粒子も挟み込まれることになるため、運転に伴って磨耗が進行し、最終的にシール不良を起こす原因となっていた。しかしバルブシートを硬度の高いステンレス鋼や超硬合金製あるいはセラミックス製とすることで耐摩耗性を高くするとチッピングも起こしやすくなり、それが全体的な破断につながることもある。   For example, the contact surface of the valve seat on which the ceramic ball is repeatedly pressed will also cause the hard particles of the raw material to be sandwiched between the ball and the ball. It was. However, if the valve seat is made of stainless steel, cemented carbide, or ceramics with high hardness, if the wear resistance is increased, chipping is likely to occur, which may lead to overall breakage.

また、高圧プランジャが前進する昇圧時には、OUT側バルブシートには内圧が作用するが、超硬合金、セラミックスなどの脆性材料においては前記内圧による引っ張り応力により破断してしまう。このため、エラストマーなどの弾性体を介してバルブシート外径部からも昇圧した圧力をかけてバランスさせることにより破断を防止する構造としたものもある。しかしながら、バルブシートの外径を規制しているものがエラストマーであるため、円周方向に動いてしまうこともあり、ボールとの接触時にずれた位置に過大な荷重がかかり、チッピングを起こす原因となっていた。一方、プランジャ後退時にはOUT側バルブシートには外圧のみが作用するため、圧縮に対してもある程度の強度が必要となる。   Further, when the high pressure plunger moves forward, internal pressure acts on the OUT side valve seat, but brittle materials such as cemented carbide and ceramics are broken by the tensile stress caused by the internal pressure. For this reason, there is also a structure that prevents breakage by balancing by applying a pressure increased from the outer diameter portion of the valve seat via an elastic body such as an elastomer. However, because the elastomer that regulates the outer diameter of the valve seat is an elastomer, it may move in the circumferential direction, causing an excessive load at a position shifted when contacting the ball, causing chipping. It was. On the other hand, since only the external pressure acts on the OUT side valve seat when the plunger is retracted, a certain degree of strength is required for compression.

また、ウレタンエラストマー製のパッキンは、プラスチックに比べて変形し易く、凝集粉および大きな粒子に対するシール性に優れ、また引き裂き強度も高く、高圧に耐えられるため、微粒化装置の逆止弁のパッキンとして適したものであったが、水溶液、特に40℃以上のアルカリ液中では、加水分解により体積減少を起こす欠点があり、例えば、図5に示すように、入口側で弁本体との間でスラリー液のいわゆる裏漏れを生じることがあった。これは、弁体ホルダー31によって加えられる押圧力で環状パッキン35が変形することにより生じる液漏れである。   Also, urethane elastomer packing is easier to deform than plastic, has excellent sealing properties against agglomerated powder and large particles, has high tear strength, and can withstand high pressure, so it can be used as a check valve packing for atomizers. Although it was suitable, in an aqueous solution, particularly in an alkaline solution of 40 ° C. or higher, there is a drawback that the volume is reduced by hydrolysis. For example, as shown in FIG. So-called back leakage of the liquid may occur. This is a liquid leak caused by the annular packing 35 being deformed by the pressing force applied by the valve body holder 31.

本発明の目的は、上記問題点に鑑み、微粒化装置の高圧プランジャポンプにおいて、チタン酸バリウム等の硬質粒子のスラリーの送液の場合であっても、バルブシートやパッキンが損傷し難く、封止状態における弁体のシール性を良好に維持でき、従来より寿命の長期化が図れる逆止弁を提供することにある。   In view of the above problems, the object of the present invention is to prevent damage to the valve seat and packing even in the case of feeding a slurry of hard particles such as barium titanate in the high-pressure plunger pump of the atomizer. An object of the present invention is to provide a check valve that can maintain a good sealing performance of a valve body in a stopped state and can have a longer life than the conventional one.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明に係る逆止弁は、高圧プランジャポンプのシリンダに連通するスラリー送液用の配管流路に設けられ、入口から流入してくる順方向流れを出口へ通過させると共に、出口から入口側へ向かう逆方向流れを阻止する逆止弁において、スラリー液が一端側入口から他端側出口へ通過する貫通流路を有する弁本体と、貫通流路中に配置されて一端が貫通流路入口に連通すると共に他端が貫通流路出口に開口する環状弁座部材と、該弁座部材の他端側開口縁にテーパー状に形成される弁座面に出口側から着座する可動弁体と、該可動弁体を出口側から付勢して弁座面に押圧して貫通流路を封止させる第1のバネ部材とを備え、前記弁座面は、互いに連続する内側領域と外側領域とから構成され、前記弁座部材は、前記内側領域の弁座面を形成する高硬度部材からなる環状バルブシートと、該環状バルブシートの外周で前記外側領域の弁座面を形成する弾性体からなる環状パッキンとを有し、前記環状バルブシートの入口側から該バルブシートを位置決め固定するバルブシート押さえと、前記環状パッキンの少なくとも一部を入口側で押圧挟持する裏漏れ防止手段と、をさらに備えたものである。   In order to achieve the above object, a check valve according to the invention described in claim 1 is provided in a pipe flow path for slurry feeding that communicates with a cylinder of a high-pressure plunger pump, and a forward flow that flows in from an inlet. A valve body having a through-flow passage through which slurry liquid passes from the one-end side inlet to the other-end-side outlet, and a through-flow passage in the check valve that prevents the reverse flow from the outlet toward the inlet side An annular valve seat member disposed inside and having one end communicating with the through-flow passage inlet and the other end opened to the through-flow passage outlet, and a valve seat formed in a tapered shape at the opening edge on the other end side of the valve seat member A movable valve body seated on the surface from the outlet side, and a first spring member that urges the movable valve body from the outlet side to press the valve seat surface to seal the through-flow path, The surface is composed of an inner region and an outer region continuous with each other, and the valve The member has an annular valve seat made of a high hardness member that forms the valve seat surface of the inner region, and an annular packing made of an elastic body that forms the valve seat surface of the outer region on the outer periphery of the annular valve seat. And a valve seat presser for positioning and fixing the valve seat from the inlet side of the annular valve seat, and a back leakage prevention means for pressing and clamping at least a part of the annular packing on the inlet side.

請求項2に記載の発明に係る逆止弁は、請求項1に記載の逆止弁において、前記裏漏れ防止手段が、前記環状バルブシート押さえの一部を含むことを特徴とするものである。   A check valve according to a second aspect of the present invention is the check valve according to the first aspect, wherein the back leakage prevention means includes a part of the annular valve seat presser. .

請求項3に記載の発明に係る逆止弁は、請求項1又は請求項2に記載の逆止弁において、前記貫通流路内に軸方向移動可能に配置され、前記可動弁体を外周方向から包持するキャビティを入口側端部に有すると共に第2のバネ部材による出口側から入口側への付勢力によりその先端部が前記環状パッキンに当接して少なくとも該環状パッキンの一部を前記可動弁体に押し付ける略筒形状の弁体ホルダーを更に備え、該弁体ホルダーは、前記環状パッキンに当接するテーパ面を備えた環状部と、該管状部を等角度間隔で支持して内部に前記キャビティを形成する複数本のアーム部とを有するものである。   A check valve according to a third aspect of the present invention is the check valve according to the first or second aspect, wherein the check valve is disposed so as to be axially movable in the through-flow path, and the movable valve body is arranged in an outer circumferential direction. And a tip end portion of which comes into contact with the annular packing by a biasing force from the outlet side to the inlet side by the second spring member, and at least a part of the annular packing is movable. The valve body holder further includes a substantially cylindrical valve body holder that is pressed against the valve body, and the valve body holder includes an annular portion having a tapered surface that comes into contact with the annular packing, and supports the tubular portion at an equiangular interval to the inside. And a plurality of arm portions forming a cavity.

請求項4に記載の発明に係る逆止弁は、請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の逆止弁において、前記バルブシートが、ニッケルをバインダーとし、破壊靭性値K1Cが10〜20MPa・m1/2である超硬合金からなるものである。 The check valve according to the invention described in claim 4 is the check valve according to any one of claims 1 to 3, wherein the valve seat uses nickel as a binder, and a fracture toughness value K1C is It consists of a cemented carbide which is 10-20 MPa · m 1/2 .

請求項5に記載の発明に係る逆止弁は、請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の逆止弁において、前記環状パッキンが、ショア硬度Hs80〜95のエーテル系ウレタンエラストマーからなるものである。   A check valve according to a fifth aspect of the present invention is the check valve according to any one of the first to fourth aspects, wherein the annular packing is made of an ether-based urethane elastomer having a Shore hardness of Hs 80 to 95. It will be.

本発明の逆止弁においては、出口側から可動弁体が着座することにより弁本体の貫通流路が封止される環状弁座部材の他端側開口縁にテーパー状に形成される弁座面が、互いに連続する内側領域と外側領域とから構成され、内側領域の弁座面を形成する環状バルブシートが、環状バルブシート押さえによってその入口側端縁に全周に亘って係合して位置決め固定することで、バルブシートの弁本体内でのずれを防止するため、バルブシート自体が脆性材料から構成されるものであっても、可動弁体の接触時に、ずれによる先端部への過大荷重に起因するチッピングの発生は回避されると共に、外側領域の弁座面を形成する環状パッキンが、裏漏れ防止手段によってその少なくとも一部を入口側で押圧挟持されることよって、この挟み込み力により環状パッキンは入口側から押圧されて外周領域に亘って弁本体等の周囲の部材領域に押圧密着され、スラリー液の裏漏れが防止されて従来より封止状態における弁体のシール性がより良く維持でき、逆止弁としての寿命を長期化することができる。   In the check valve of the present invention, the valve seat is formed in a tapered shape at the opening edge on the other end side of the annular valve seat member in which the through passage of the valve body is sealed by seating the movable valve body from the outlet side. The annular valve seat, which is composed of an inner region and an outer region that are continuous with each other and forms a valve seat surface in the inner region, is engaged with the entire edge of the inlet side edge by the annular valve seat retainer. In order to prevent the valve seat from shifting in the valve body by positioning and fixing, even if the valve seat itself is made of a brittle material, when the movable valve body comes into contact, the tip of the valve seat is excessively large due to the shift. The occurrence of chipping due to the load is avoided, and the annular packing forming the valve seat surface in the outer region is pressed and sandwiched at least partially on the inlet side by the back-leakage prevention means. The ring-shaped packing is pressed from the inlet side and is pressed and adhered to the surrounding member region such as the valve body over the outer peripheral region, preventing back leakage of the slurry liquid, and the sealing performance of the valve body in the sealed state is more improved than before. It can be maintained well and the life as a check valve can be extended.

本発明は、微粒化装置の高圧プランジャポンプ用の逆止弁において、弁本体のスラリー液が一端側入口から他端側出口へ通過する貫通流路中に配置されて一端が貫通流路入口に連通すると共に他端が貫通流路出口に開口する環状弁座部材の他端側開口縁にテーパー状に形成される弁座面に着座される可動弁体が、第1のバネ部材により出口側から付勢されて弁座面に押圧されることにより貫通流路が封止されるものであり、その弁座面が、互いに連続する内側領域と外側領域とから構成され、前記弁座部材が、前記内側領域の弁座面を形成する高硬度部材からなる環状バルブシートと、該環状バルブシートの外周で前記外側領域の弁座面を形成する弾性体からなる環状パッキンとを有し、前記環状バルブシートの入口側端縁に全周に亘って係合し、該バルブシートを位置決め固定するバルブシート押さえと、環状パッキンの少なくとも一部を入口側で押圧挟持する裏漏れ防止手段とを備えたものである。   The present invention relates to a check valve for a high-pressure plunger pump of an atomizer, in which a slurry liquid of a valve body is disposed in a through-flow passage through which one end-side inlet passes to the other-end outlet, and one end is connected to the through-flow passage inlet. The movable valve body seated on the valve seat surface formed in a taper shape at the opening edge of the other end side of the annular valve seat member that communicates and the other end opens to the outlet of the through flow passage is connected to the outlet side by the first spring member. The through-flow path is sealed by being pressed from the valve seat surface, the valve seat surface is composed of an inner region and an outer region that are continuous with each other, and the valve seat member is An annular valve seat made of a high-hardness member that forms the valve seat surface of the inner region, and an annular packing made of an elastic body that forms the valve seat surface of the outer region on the outer periphery of the annular valve seat, Engage the entire circumference of the inlet side edge of the annular valve seat And, those having a valve seat retainer for positioning and fixing said valve seat, and a back leakage preventing means for pressing sandwiching at least a portion of the annular packing on the inlet side.

従って、本発明においては、バルブシートが嵌合状態でバルブシート押さえに位置固定されるため、バルブシートが弁本体内でずれることがないため、バルブシート自体が脆性材料から構成されるものであっても、可動弁体の接触時に、ずれによる先端部への過大荷重に起因するチッピングの発生は回避されるだけでなく、裏漏れ防止手段によって環状パッキンの少なくとも一部が入口側で押圧挟持されることよって、環状パッキンの弁本体との接触部が弁本体に良好に押圧されてスラリー液の裏漏れが防止され、従来より封止状態における弁体のシール性がより良く維持でき、逆止弁の長寿命化が図れる。   Therefore, in the present invention, since the valve seat is fixed to the valve seat retainer in the fitted state, the valve seat is not displaced in the valve body, and the valve seat itself is made of a brittle material. However, at the time of contact of the movable valve body, not only the occurrence of chipping due to the excessive load on the tip due to the deviation is avoided, but also at least a part of the annular packing is pressed and clamped on the inlet side by the back leakage prevention means. Therefore, the contact portion of the annular packing with the valve body is pressed well against the valve body to prevent back leakage of the slurry liquid, and the sealing performance of the valve body in a sealed state can be maintained better than before, and the check The life of the valve can be extended.

なお、本発明における環状バルブシートを構成する高硬度部材としては、例えば、超硬合金やCo基合金(ステライト)、析出硬化型高珪素鋼(シリコロイ)などが挙げられ、特に限定するものではない。   Examples of the high-hardness member constituting the annular valve seat in the present invention include cemented carbide, Co-based alloy (Stellite), precipitation hardening type high silicon steel (Silicolloy), and the like, and are not particularly limited. .

本発明の裏漏れ防止手段としては、環状パッキンの一部を押圧挟持するための専用の部材を別体に設けてもよいが、この場合、逆止弁としての設計が複雑になってしまうため、環状バルブシート押さえの一部を利用して構成することが望ましい。例えば、バルブシート押さえの環状パッキン入口側からの接触領域に、環状バルブシートの上面に対して環状パッキンの一部を挟み込むような突出部を設けると共に、環状パッキンもこれに対応する形状とする。即ち、入口側に前記バルブシート押さえの突出部と環状バルブシートの上面との間に嵌合する部分が形成されるような環状パッキンの形状とすれば良い。   As the back leakage prevention means of the present invention, a dedicated member for pressing and clamping a part of the annular packing may be provided separately, but in this case, the design as a check valve becomes complicated. It is desirable to use a part of the annular valve seat retainer. For example, in the contact area from the annular packing inlet side of the valve seat presser, a protruding portion is provided so as to sandwich a part of the annular packing with respect to the upper surface of the annular valve seat, and the annular packing has a shape corresponding thereto. That is, an annular packing shape may be formed so that a fitting portion is formed on the inlet side between the protruding portion of the valve seat presser and the upper surface of the annular valve seat.

なお、可動弁体は従来と同様に球状とし、弁座面をその外形に合致して可動弁体を受け入れる鉢状のものとするのが構成上簡便であるが、これに限らず弁座面に着座して弁本体の貫通流路を封止できるものであれば、種々の形状を採用できる。例えば、入口側に頂点を、出口側に底面を有する略円錐形状の可動弁体と弁座面とを着座状態で互いに嵌合する形態が挙げられる。また、環状バルブシートの可動弁体に接する端縁の稜部を面取りしておくことにより、バルブシートのチッピングを防ぐことができる。この場合、面取りは曲面とすることがより望ましい。   In addition, it is simple in configuration that the movable valve body is spherical as in the prior art, and the valve seat surface conforms to its outer shape and accepts the movable valve body. Various shapes can be adopted as long as they can be seated and seal the through passage of the valve body. For example, a configuration in which a substantially conical movable valve body having a vertex on the inlet side and a bottom surface on the outlet side and a valve seat surface are fitted to each other in a seated state. Moreover, chipping of the valve seat can be prevented by chamfering the ridge portion of the edge contacting the movable valve body of the annular valve seat. In this case, it is more desirable that the chamfer is a curved surface.

また、従来から、微粒化装置の高圧プランジャポンプ用逆止弁には、弁本体貫通流路内に、前記可動弁体を外周方向から包持するキャビティを入口側端部に有すると共に第2のバネ部材による出口側から入口側への付勢力によりその先端部が環状パッキンに当接して少なくとも該環状パッキンの一部を可動弁体に押し付ける略筒形状の弁体ホルダーが、軸方向移動可能に配置されている。   Further, conventionally, the check valve for the high pressure plunger pump of the atomization apparatus has a cavity at the inlet side end portion for holding the movable valve body from the outer peripheral direction in the valve main body passage. A substantially cylindrical valve body holder that abuts against the annular packing by a biasing force from the outlet side to the inlet side by the spring member and presses at least a part of the annular packing against the movable valve body is movable in the axial direction Has been placed.

従来の弁体ホルダーは、可動弁体を外周囲全てで規制するように包持すると、弁体ホルダーの外側にスラリー液が通れなくなって支障が生じることから、可動弁体とホルダーとの間に径方向で2mm程度の隙間を設けていた。しかしながら、図4に示すように増圧機の高圧プランジャポンプを縦置きとして、逆止弁を貫通流路が水平方向に沿った横向きとした場合、弁体ホルダーと弁体との間に上記のような隙間があると、弁体は下方寄りで移動するため、弁座面に同軸で着座しなくなり、シール不良となる恐れがあった。   In conventional valve body holders, if the movable valve body is held so as to be regulated by the entire outer periphery, the slurry liquid cannot pass outside the valve body holder, resulting in trouble, so there is a problem between the movable valve body and the holder. A gap of about 2 mm was provided in the radial direction. However, when the high-pressure plunger pump of the pressure intensifier is vertically installed as shown in FIG. 4 and the check valve is oriented sideways along the horizontal direction, as described above, between the valve element holder and the valve element. If there is a large gap, the valve body moves closer to the lower side, so that it is not seated coaxially on the valve seat surface, which may result in poor sealing.

そこで、弁体ホルダーを、環状パッキンに当接するテーパ面を備えた環状部と、該環状状部を等角度間隔で支持して内部に前記キャビティを形成する複数本のアーム部とを有する構成にすることによって、可動弁体の外周を包持するキャビティ形成部分は、アーム部同士の間にスラリー液が流通できる開口が形成されるものであるため、弁体ホルダーをほぼ可動弁体の外周面に近接状態で規制する構成を採用でき、可動弁体を軸心に沿って弁座面中心に着座させ、シール性を高めることができる。   Therefore, the valve body holder is configured to have an annular portion having a tapered surface that contacts the annular packing, and a plurality of arm portions that support the annular portion at equal angular intervals to form the cavity therein. As a result, the cavity forming portion that holds the outer periphery of the movable valve body is formed with an opening through which the slurry liquid can flow between the arm portions. Therefore, the movable valve body can be seated on the center of the valve seat surface along the axial center to improve the sealing performance.

なお、アーム部の本数は、多すぎてはスラリー液流通用の開口領域が狭くなるだけでなく構成が複雑で部材製作が困難となり、またあまり少ないと構成は簡単であるがキャビティ内への弁体ホルダーの包持のバランスが悪くなるため、実際の可動弁体、弁体ホルダーのサイズに応じて、適度なものを選択すればよい。例えば、構成が容易でありながらスラリー液の良好な流通のための開口が充分確保できると同時に、可動弁体をキャビティ内の中央に良好に包持できるものとして、アーム部が3本である構成が挙げられる。   If the number of arms is too large, not only will the opening area for slurry liquid flow become narrow, but the construction will be complicated and it will be difficult to manufacture the members. Since the balance of the holding of the body holder is deteriorated, an appropriate one may be selected according to the actual movable valve body and the size of the valve body holder. For example, a configuration that has three arms as the structure that allows easy opening of the slurry liquid for good circulation and at the same time can hold the movable valve body in the center of the cavity. Is mentioned.

また、バルブシート自体を硬さと耐食性の共に優れたものとすることにより、耐チッピング性を持たせて外圧による破損をより良く防止できる。例えば、従来からバルブシートは超硬合金製であったが、これはコバルトをバインダーとしたものであった。そこで、バインダーをニッケルにして破壊靭性値K1Cが10〜20MPa・m1/2である高靭性の超硬合金からバルブシートを構成すれば、上記のような耐食性が向上し、逆止弁としての寿命のさらなる長期化にも寄与する。 Further, by making the valve seat itself excellent in both hardness and corrosion resistance, it is possible to provide chipping resistance and to better prevent damage due to external pressure. For example, conventionally, a valve seat has been made of cemented carbide, but this is made of cobalt as a binder. Therefore, if the valve seat is made of a cemented carbide with a high toughness having a fracture toughness value K 1C of 10 to 20 MPa · m 1/2 with nickel as the binder, the above-mentioned corrosion resistance is improved, and as a check valve This contributes to further prolonging the service life of the product.

また、環状パッキンについても、確実なシール性と適度な強度を併せ持ち、長寿命化を図れる部材を用いることが望ましい。例えば、従来から高圧プランジャポンプの逆止弁用パッキンには、引裂抵抗や磨耗抵抗などの力学的特性に優れたウレタンエラストマーが用いられてきているが、なかでも、加水分解を起こしやすいエステル系ウレタンエラストマーよりも耐水性、反発弾性の高いエーテル系ウレタンエラストマー、特にショア硬度Hs80〜95の範囲にあるものを用いれば、強度及び耐久性の確保とともに直径約2〜数十μmの粒子に対する優れたシール性も得られる。   In addition, it is desirable to use a member that has both a reliable sealing property and an appropriate strength and can extend the life of the annular packing. For example, urethane elastomers with excellent mechanical properties such as tear resistance and wear resistance have been used for the check valve packing of high-pressure plunger pumps. Uses ether-based urethane elastomers with higher water resistance and impact resilience than elastomers, especially those with a Shore hardness of Hs 80-95, and ensures excellent strength against particles with a diameter of about 2 to several tens of micrometers while ensuring strength and durability. Sex is also obtained.

なお、この環状パッキンの外側弁座面を、着座する可動弁体の外表面形状に沿った形状とすれば、両表面はより密着し易く、シール性の向上に繋がる。例えば、可動弁体が球状であれば、外側弁座面をその球状に沿う凹曲面にすれば良い。   If the outer valve seat surface of the annular packing is formed along the outer surface shape of the movable valve body to be seated, both surfaces are more likely to be in close contact with each other, leading to an improvement in sealing performance. For example, if the movable valve body is spherical, the outer valve seat surface may be a concave curved surface along the spherical shape.

本発明の一実施例として、可動弁体に窒化珪素セラミックスボールを用いて構成した高圧プランジャポンプ用の逆止弁を図1、図2に示す。図1は本実施例による逆止弁のセラミックスボールの環状弁座部材に対する着座領域の構成を示す部分縦断面図である。図2は、本逆止弁の弁体ホルダーの構成図で(a)は弁体ホルダーの側面図、(b)は本弁体ホルダーのA−A断面矢視図、(c)は本弁体ホルダーのB−B断面矢視図である。   As an embodiment of the present invention, FIGS. 1 and 2 show a check valve for a high-pressure plunger pump constructed using a silicon nitride ceramic ball as a movable valve body. FIG. 1 is a partial longitudinal sectional view showing a structure of a seating region for an annular valve seat member of a ceramic ball of a check valve according to this embodiment. 2A and 2B are configuration diagrams of the valve body holder of the check valve, wherein FIG. 2A is a side view of the valve body holder, FIG. 2B is a cross-sectional view of the valve body holder taken along the line AA, and FIG. It is a BB cross-sectional arrow view of a body holder.

本実施例の逆止弁は、例えば、図4に示すような微粒化装置において、原料スラリータンクの給液ポンプから高圧プランジャポンプのシリンダへの吸引配管(IN側)とシリンダからチャンバーへ連通する送液配管(OUT側)との流路中にそれぞれ設けられるものである。   For example, in the atomization apparatus as shown in FIG. 4, the check valve of the present embodiment communicates from the feed slurry pump of the raw material slurry tank to the cylinder of the high pressure plunger pump and the cylinder to the chamber. These are respectively provided in the flow path with the liquid supply pipe (OUT side).

本逆止弁1は、基本構成においては従来の例えば図5に示すものと同様であり、高圧プランジャポンプのシリンダに連通する配管100内に固定された弁本体2のスラリー液が一端側入口から他端側出口へ通過する貫通流路9中に配置されて一端が貫通流路9の入口側に連通すると共に他端が貫通流路9の出口側に開口する環状弁座部材3に対して、該弁座部材3の他端側開口縁にテーパー状に形成される弁座面に着座するセラミックスボール7が出口側から第1のバネ部材8により付勢されて弁座面に押圧されることによって貫通流路9を封止する構成を備えたものである。   The basic check valve 1 is similar in structure to the conventional one shown in FIG. 5, for example, and the slurry of the valve body 2 fixed in the pipe 100 communicating with the cylinder of the high-pressure plunger pump is supplied from one end side inlet. With respect to the annular valve seat member 3 that is disposed in the through flow passage 9 that passes to the other end side outlet and that has one end communicating with the inlet side of the through flow passage 9 and the other end opening on the outlet side of the through flow passage 9. The ceramic ball 7 seated on the valve seat surface formed in a taper shape at the opening edge on the other end side of the valve seat member 3 is urged from the outlet side by the first spring member 8 and pressed against the valve seat surface. In this way, the through-flow path 9 is sealed.

環状弁座部材3は、弁本体2および貫通流路9の中心軸寄りの内側に配置された超硬合金製の環状バルブシート4と、該バルブシート4の外周側に配置された弾性部材からなる環状パッキン5とから構成され、それぞれの出口側開口端面が互いに連続して環状弁座部材3の弁座面となる内側領域の弁座面(内側弁座面)4xと外側領域の弁座面(外側弁座面)5xとをそれぞれ形成している。なお、バルブシート4は、超硬合金製に限らず、例えば、Co基合金(ステライト)や析出硬化型高珪素鋼(シリコロイ)などの他の高硬度部材で構成しても良い。   The annular valve seat member 3 includes a cemented carbide annular valve seat 4 disposed on the inner side of the valve body 2 and the through passage 9 near the central axis, and an elastic member disposed on the outer peripheral side of the valve seat 4. The inner side valve seat surface (inner valve seat surface) 4x and the outer region valve seat, each of which has an opening end face on the outlet side continuous with each other and serves as the valve seat surface of the annular valve seat member 3. A surface (outer valve seat surface) 5x is formed. The valve seat 4 is not limited to a cemented carbide alloy, and may be composed of other high-hardness members such as a Co-based alloy (Stellite) or a precipitation hardening type high silicon steel (Silicolloy).

セラミックスボール7は、貫通流路9内を軸方向移動可能に配置された略円筒形状の弁体ホルダー10の入口側に設けられたキャビティ11内に包持され、第1のバネ部材8がこの弁体ホルダー10内でセラミックスボール7を弁座面に向かって押圧付勢している。また弁体ホルダー10は、さらに入口側から第2のバネ部材(不図示)により出口側へ付勢される。   The ceramic ball 7 is held in a cavity 11 provided on the inlet side of a substantially cylindrical valve body holder 10 that is arranged so as to be movable in the axial direction in the through passage 9. The first spring member 8 is The ceramic ball 7 is pressed and urged toward the valve seat surface in the valve body holder 10. Further, the valve element holder 10 is further urged from the inlet side to the outlet side by a second spring member (not shown).

以上のように、本逆止弁1では、セラミックスボール7が着座する弁座面は、環状パッキン5と環状バルブシート4とから構成されているが、本実施例では、環状バルブシートは、例えばステンレス鋼などからなるバルブシート押さえ6によって入口側から位置決め固定されている。   As described above, in the check valve 1, the valve seat surface on which the ceramic ball 7 is seated includes the annular packing 5 and the annular valve seat 4. In this embodiment, the annular valve seat is, for example, It is positioned and fixed from the inlet side by a valve seat retainer 6 made of stainless steel or the like.

即ち、バルブシート押さえ6の出口側の対応位置には、環状バルブシート4の入口側端縁に全周に亘って当接すると共に、バルブシート押さえ6の突出部6xが後述する環状パッキン5の一部5yを介してバルブシート4を入口側上部で押圧することによって該バルブシート4が固定されている。従って、本逆止弁1においては、バルブシート押さえ6によって位置固定されたバルブシート4は、弁本体2内でずれることがないため、セラミックスボール7の接触時に、ずれによる先端部への過大荷重に起因するチッピングの発生は回避され、バルブシート4の長寿命化と結果として逆止弁1の長寿命化が図れる。   That is, the valve seat presser 6 has a corresponding position on the outlet side of the annular valve seat 4 that is in contact with the end edge of the annular valve seat 4 over the entire circumference. The valve seat 4 is fixed by pressing the valve seat 4 at the upper part on the inlet side through the portion 5y. Therefore, in this check valve 1, the valve seat 4 fixed by the valve seat retainer 6 is not displaced in the valve main body 2, so an excessive load is applied to the tip portion due to the displacement when the ceramic ball 7 contacts. The occurrence of chipping due to this can be avoided, and the service life of the valve seat 4 and the check valve 1 can be extended as a result.

また本実施例では、さらなるチッピング防止のために、図1中円(○)Tで囲んで示したバルブシート4のセラミックスボール7が接する端縁の稜部を曲面状に丸く面取りした。これによってバルブシート4の寿命のさらなる長期化が図れる。   Further, in this example, in order to further prevent chipping, the edge ridge portion of the valve seat 4 which is surrounded by a circle (◯) T in FIG. Thereby, the lifetime of the valve seat 4 can be further extended.

一方、環状パッキン5は、バルブシート4の外径を規制するようにバルブシート4の外周領域に密着配置されており、その出口側先端の外周面が弁体ホルダー10のテーパ状の入口側先端面を受け止める傾斜面を備えており、この弁体ホルダー10の入口側先端面の押圧で環状パッキン5の先端内周面がセラミックスボール7の外周面に押し付けられることによって、セラミックスボール7との密着性を高め、より確実な封止状態を得る構成となっている。   On the other hand, the annular packing 5 is disposed in close contact with the outer peripheral region of the valve seat 4 so as to regulate the outer diameter of the valve seat 4, and the outer peripheral surface of the outlet side tip is the tapered inlet side tip of the valve body holder 10. An inclined surface for receiving the surface is provided, and the tip inner peripheral surface of the annular packing 5 is pressed against the outer peripheral surface of the ceramic ball 7 by pressing of the inlet side front end surface of the valve body holder 10, thereby closely contacting the ceramic ball 7. It is the structure which improves property and obtains a more reliable sealing state.

さらに、この環状パッキン5は、入口側が略Y字状に分岐した形状を有し一方の分岐部分5yが、環状バルブシート4の入口側外周面とバルブシート押さえ6の突出部6xとの間で挟み込まれた状態となり、この押圧挟持力によって、環状パッキン5は一方の分岐部分5yから押圧されて他方の分岐部分が弁本体2に押し付け密着させられるため、この弁本体2との接触領域におけるスラリー液のいわゆる裏漏れが回避され、逆止弁1によるより良好な封止状態が得られる。   Further, the annular packing 5 has a shape in which the inlet side branches in a substantially Y shape, and one branch portion 5y is formed between the outer peripheral surface of the inlet side of the annular valve seat 4 and the protruding portion 6x of the valve seat presser 6. Since the annular packing 5 is pressed from one branch portion 5y and the other branch portion is pressed and brought into close contact with the valve body 2 by this pressing and clamping force, the slurry in the contact area with the valve body 2 is brought into a sandwiched state. So-called back leakage of the liquid is avoided, and a better sealed state by the check valve 1 is obtained.

また、本実施例における弁体ホルダー10は、図2に示すように、環状パッキン5に当接するテーパ面12を備えた環状部13と、該環状部13を等角度間隔で支持して内部に前記キャビティ11を形成する3本のアーム部14とを有するものである。従って、セラミックスボール7の外周を包持するキャビティ11の形成部分は、アーム部14同士の間にスラリー液が充分流通できる開口15が形成されるため、スラリー液流通のためにキャビティ形成部分とセラミックスボールとの間に広い間隙を設ける必要がなくなり、このアーム部14によって囲われるキャビティ11部分をセラミックスボール7の外周面に近接状態で規制できる構成とすることができた。   Further, as shown in FIG. 2, the valve body holder 10 in this embodiment includes an annular portion 13 having a tapered surface 12 that contacts the annular packing 5, and supports the annular portion 13 at equal angular intervals. It has three arm portions 14 that form the cavity 11. Accordingly, the cavity 11 that surrounds the outer periphery of the ceramic ball 7 is formed with the opening 15 through which the slurry liquid can sufficiently flow between the arm portions 14. It was not necessary to provide a wide gap with the ball, and the cavity 11 portion surrounded by the arm portion 14 could be regulated in the proximity of the outer peripheral surface of the ceramic ball 7.

例えば、従来の弁体ホルダーでは、直径12.7mmのセラミックスボールに対してホルダーのキャビティ形成部分の内径は14.7mmとして両者の間に最大2mmもの隙間があいていたが、本実施例では、直径12.7mmのセラミックスボール7に対して、キャビティ形成部分のアーム部14間の最大内径を13.1mmとして両者の隙間を最大で0.4mm程度に抑えることができた。このように、弁体ホルダー10のアーム部14によるキャビティ形成部分をセラミックスボール7の外周面に近接して包持できる構成とすることによって、セラミックスボール7をより軸心に沿って弁座面中心に着座させ、シール性を高めることができる。   For example, in the conventional valve body holder, the inner diameter of the cavity forming portion of the holder is 14.7 mm with respect to a ceramic ball having a diameter of 12.7 mm, and there is a gap of 2 mm at the maximum, but in this embodiment, With respect to the ceramic ball 7 having a diameter of 12.7 mm, the maximum inner diameter between the arm portions 14 of the cavity forming portion was 13.1 mm, and the gap between them could be suppressed to about 0.4 mm at the maximum. In this way, the cavity forming portion formed by the arm portion 14 of the valve body holder 10 can be held close to the outer peripheral surface of the ceramic ball 7 so that the ceramic ball 7 is centered on the valve seat surface along the axis. It is possible to improve the sealing performance.

なお、本実施例におけるバルブシート4の内側弁座面4xを、セラミックスボール7との外周形状に沿った凹曲面とすれば、さらなるシール性の向上が図れる。例えば、セラミックスボール7を直径12.7mmの球状とした場合、内側弁座面4xを丸み半径R=6.35mmとなる形状にすれば、両者はより密着できる。もちろん、環状パッキン5の外側弁座面5xもまた同様にセラミックスボール7の外周形状に沿う凹曲面としても良い。   In addition, if the inner valve seat surface 4x of the valve seat 4 in the present embodiment is a concave curved surface along the outer peripheral shape with the ceramic ball 7, the sealing performance can be further improved. For example, when the ceramic ball 7 has a spherical shape with a diameter of 12.7 mm, the inner valve seat surface 4 x can be more closely attached if the rounded radius R is 6.35 mm. Of course, the outer valve seat surface 5x of the annular packing 5 may also be a concave curved surface along the outer peripheral shape of the ceramic ball 7 in the same manner.

以上の構成を備えた逆止弁1について、図4の微粒化装置の増圧機を構成する2つの高圧プランジャポンプの配下に組み込んで、チタン酸バリウムの微粒化処理を行った際の逆止弁の寿命評価を図5と同様の従来型と比較して行った。以下にその結果を説明する。   Regarding the check valve 1 having the above-described configuration, the check valve when the atomization treatment of barium titanate is performed by incorporating it under the two high-pressure plunger pumps constituting the intensifier of the atomizer of FIG. The life evaluation was performed in comparison with the conventional type similar to FIG. The results will be described below.

まず、図4における双方の高圧プランジャポンプの所定位置(IN側およびOUT側)に従来型の逆止弁を配置した場合と、本実施例の構成による逆止弁を配置した場合とで微粒化処理を行い、動作不良が生じた時点で寿命とする。   First, atomization occurs when a conventional check valve is arranged at a predetermined position (IN side and OUT side) of both high-pressure plunger pumps in FIG. 4 and when a check valve according to the configuration of this embodiment is arranged. Processing is performed and the life is reached when malfunction occurs.

なお、従来型はパッキンがエステル系ウレタンエラストマーからなりバルブシートがSUS630製であるもの(従来型1)と、パッキンがアルカリに強いエーテル系ウレタンエラストマーからなりバルブシートがSUS630製であるもの(従来型2)と、パッキンはエーテル系ウレタンエラストマーからなりバルブシートがWC−Ni系超硬合金製であるもの(従来型3)のそれぞれとし、本実施例による逆止弁は環状パッキン5がアルカリに強いエーテル系ウレタンエラストマーからなるものでありバルブシート4がWC−Ni系超硬合金製のものである。バルブシートに用いられるWC−Ni系超硬合金は、いずれも破壊靭性値K1Cが10〜20MPa・m1/2である。 In the conventional type, the packing is made of ester urethane elastomer and the valve seat is made of SUS630 (conventional type 1), and the packing is made of ether-based urethane elastomer resistant to alkali and the valve seat is made of SUS630 (conventional type). 2) and the packing is made of ether urethane elastomer and the valve seat is made of WC-Ni cemented carbide (conventional type 3), and the check valve according to the present embodiment has the annular packing 5 resistant to alkali. The valve seat 4 is made of an ether urethane elastomer and is made of a WC-Ni cemented carbide. WC-Ni type cemented carbide used in the valve seat are all fracture toughness value K 1C is 10 to 20 MPa · m 1/2.

微粒化処理は、各高圧プランジャポンプで原料スラリーをチャンバーに245MPa、流量0.73kg/minで送り込み、チャンバー内でスラリー同士の衝突を行い、衝突後スラリーを回収して再度チャンバーへ送るという循環系で衝突処理を複数パス繰り返していくものである。   In the atomization process, each high-pressure plunger pump feeds raw material slurry into the chamber at 245 MPa and a flow rate of 0.73 kg / min. The slurry collides with each other in the chamber, and after the collision, the slurry is recovered and sent to the chamber again. The collision process is repeated multiple times.

具体的には、チタン酸バリウム6kgプラス水14kg=20kg(30wt%、pH12.4)をスラリー1ロットとし、1ロット8パスの処理時間が(20kg×8÷0.73kg/min÷60min=)約3.5時間という処理速度で行った。これらを連続的に行った。結果を表1に示す。   Specifically, 6 kg of barium titanate plus 14 kg of water = 20 kg (30 wt%, pH 12.4) is taken as one lot of slurry, and the processing time of one lot and eight passes (20 kg × 8 ÷ 0.73 kg / min ÷ 60 min =) The processing speed was about 3.5 hours. These were performed continuously. The results are shown in Table 1.

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表1の結果から明らかなように、まず同じ素材からなるバルブシートを備えた同じ構成の逆止弁では、従来型1のパッキンがエステル系ウレタンエラストマーの場合に対して従来型2のエーテル系ウレタンエラストマーの場合で倍の寿命となった。これは、エーテル系ウレタンエラストマーがアルカリに強く、pH12以上の強アルカリスラリーの微粒化においてパッキン素材の高い耐久性が発揮されたことに起因する。またこれらの逆止弁は、パッキンの破損と同時にバルブシートも割れて動作不良が生じた。   As is clear from the results of Table 1, first, in the check valve having the same configuration provided with the valve seat made of the same material, the conventional type 1 ether type urethane compared to the case where the conventional type 1 packing is an ester type urethane elastomer. In the case of elastomer, the life was doubled. This is due to the fact that the ether-based urethane elastomer is resistant to alkali and the high durability of the packing material is exhibited in the atomization of a strong alkali slurry having a pH of 12 or higher. In addition, these check valves malfunctioned because the packing was broken and the valve seat was cracked.

さらに、従来型3においてバルブシートをWC−Ni系超硬合金としたものでは、微粒化処理開始後80時間でパッキンに破損が生じたが、その時点でバルブシートに破損はなく、パッキンのみの交換で110時間の寿命であった。これに対して、本実施例型の構成では、同様に微粒化処理開始後80時間でパッキンのみ破損し、パッキンを交換することでバルブシートは160時間の寿命と従来型に対して長期化した。   Furthermore, in the conventional type 3, when the valve seat was made of WC-Ni cemented carbide, the packing was damaged 80 hours after the start of the atomization treatment, but at that time the valve seat was not damaged and only the packing was used. The lifetime of replacement was 110 hours. On the other hand, in the configuration of the present embodiment type, only the packing was damaged 80 hours after the start of the atomization treatment, and the valve seat was extended to 160 hours and longer than the conventional type by replacing the packing. .

この結果から、本実施例による逆止弁は、硬質粒子スラリーの微粒化において、従来型に比べてバルブシートの長寿命化により弁自体の寿命の長期化も期待できることが確認された。これは、本実施例の逆止弁においては、バルブシート4がバルブシート押さえ6による位置決め固定でセラミックスボール7との接触時に位置ずれせず、ずれによって部分的に過大な荷重がかかることによるチッピングの発生が回避されたと同時に、環状パッキン5に対する裏漏れ防止により、高圧スラリー液の部材間への浸入が低減されたためである。   From this result, it was confirmed that the check valve according to the present example can be expected to prolong the life of the valve itself by increasing the life of the valve seat as compared with the conventional type in the atomization of the hard particle slurry. This is because, in the check valve of the present embodiment, the valve seat 4 is positioned and fixed by the valve seat presser 6 and is not displaced when contacting the ceramic ball 7, and chipping is caused by applying an excessive load partially due to the displacement. This is because the intrusion of the high-pressure slurry liquid between the members is reduced by preventing the back leakage of the annular packing 5 at the same time.

以上のように、本実施例による逆止弁においては、上記のような構成に加えて、環状バルブシート、環状パッキン等の各部材に関しても好適な素材を選択することによって、スラリーが硬質粒子であるだけでなく、強アルカリ性である場合にも、より長期に亘って充分な封止状態を維持でき、微粒化装置においては従来困難であった原料スラリーに対しても逆止弁として良好に機能することができる。   As described above, in the check valve according to the present embodiment, in addition to the above-described configuration, the slurry is hard particles by selecting a suitable material for each member such as the annular valve seat and the annular packing. In addition to being strong alkaline, it can maintain a sufficiently sealed state for a longer period and functions well as a check valve even for raw material slurries that have been difficult in conventional atomization equipment. can do.

なお、上記実施例では、裏漏れ防止手段として、バルブシート押さえの一部(突出部)と環状バルブシートの入口側外周面との間で環状パッキンの一部(分岐部分)を押圧挟持させる構成を示したが、図3に示したように、バルブシート押さえ26の突出部26xと環状バルブシート24との間で環状パッキン25の略Y字状の一方の分岐部分25yを押圧挟持するという裏漏れ防止手段としての機能するのであれば、環状バルブシート24とバルブシート押さえ26とを同一部材で一体に形成した構成としても良い。   In the above embodiment, as a back leakage prevention means, a part (branch part) of the annular packing is pressed and clamped between a part (protruding part) of the valve seat presser and the inlet side outer peripheral surface of the annular valve seat. However, as shown in FIG. 3, one of the substantially Y-shaped branch portions 25 y of the annular packing 25 is pressed and clamped between the protruding portion 26 x of the valve seat retainer 26 and the annular valve seat 24. As long as it functions as a leakage prevention means, the annular valve seat 24 and the valve seat retainer 26 may be integrally formed of the same member.

この場合の逆止弁21においては、環状バルブシート24およびバルブシート押さえ26とが一体である以外は図1に示した逆止弁1と同じ構成とすれば、図1で示した逆止弁1と同様に封止状態におけるシール性が高く、従来より長い寿命を備えたものとなる。   In this case, the check valve 21 shown in FIG. 1 has the same configuration as that of the check valve 1 shown in FIG. 1 except that the annular valve seat 24 and the valve seat retainer 26 are integrated. Similar to 1, the sealing performance in the sealed state is high, and it has a longer life than before.

本発明の一実施例による逆止弁の構成を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the non-return valve by one Example of this invention. 本逆止弁の弁体ホルダーを説明する概略構成図であり、(a)は側面図、(b)はA−A断面矢視図、(c)はB−B断面矢視図である。It is a schematic block diagram explaining the valve body holder of this check valve, (a) is a side view, (b) is an AA sectional arrow view, (c) is a BB sectional arrow view. 本発明の他の例による逆止弁の構成を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows the structure of the non-return valve by the other example of this invention. 高圧プランジャポンプによる増圧機を備えた微粒化装置の一例を示す概略全体構成図である。It is a schematic whole block diagram which shows an example of the atomization apparatus provided with the pressure booster by a high pressure plunger pump. 従来の逆止弁の一例を示す概略縦断面図である。It is a schematic longitudinal cross-sectional view which shows an example of the conventional check valve.

符号の説明Explanation of symbols

1,21,30:逆止弁
2,22,32:弁本体
3,23:環状弁座部材
4,24,34:環状バルブシート
4x,24x:内側弁座面
4y:入口側端縁角部
4z:出口側最外端縁
5,25,35:環状パッキン
5x,25x:外側弁座面
5y,25y:環状パッキン分岐部分
6,26:バルブシート押さえ
6x,26x:突出部
7,27,37:セラミックスボール
8,28,38:第1のバネ部材
9,29,39:貫通流路
10,31:弁体ホルダー
11:キャビティ
12:テーパ面
13:環状部
14:アーム部
100:配管
1, 21, 30: Check valve 2, 22, 32: Valve body 3, 23: Annular valve seat member 4, 24, 34: Annular valve seat 4x, 24x: Inner valve seat surface 4y: Inlet side edge corner 4z: Outlet side outermost edges 5, 25, 35: annular packing 5x, 25x: outer valve seat surface 5y, 25y: annular packing branching portion 6, 26: valve seat retainer 6x, 26x: protrusions 7, 27, 37 : Ceramic balls 8, 28, 38: First spring members 9, 29, 39: Through passage 10, 31: Valve body holder 11: Cavity 12: Tapered surface 13: Annular part 14: Arm part 100: Piping

Claims (5)

高圧プランジャポンプのシリンダに連通するスラリー送液用の配管流路に設けられ、入口から流入してくる順方向流れを出口へ通過させると共に、出口から入口側へ向かう逆方向流れを阻止する逆止弁において、
スラリー液が一端側入口から他端側出口へ通過する貫通流路を有する弁本体と、貫通流路中に配置されて一端が貫通流路入口に連通すると共に他端が貫通流路出口に開口する環状弁座部材と、該弁座部材の他端側開口縁にテーパー状に形成される弁座面に出口側から着座する可動弁体と、該可動弁体を出口側から付勢して弁座面に押圧して貫通流路を封止させる第1のバネ部材とを備え、
前記弁座面は、互いに連続する内側領域と外側領域とから構成され、前記弁座部材は、前記内側領域の弁座面を形成する高硬度部材からなる環状バルブシートと、該環状バルブシートの外周で前記外側領域の弁座面を形成する弾性体からなる環状パッキンとを有し、
前記環状バルブシートの入口側から該バルブシートを位置決め固定するバルブシート押さえと、
前記環状パッキンの少なくとも一部を入口側で押圧挟持する裏漏れ防止手段と、をさらに備えたことを特徴とする高圧プランジャポンプ用の逆止弁。
A non-return check that is provided in a pipe flow path for slurry feeding that communicates with the cylinder of the high-pressure plunger pump, and allows the forward flow that flows in from the inlet to pass through the outlet and prevents the reverse flow from the outlet toward the inlet. In the valve
A valve body having a through-flow path through which slurry liquid passes from one end side inlet to the other end-side outlet, and disposed in the through-flow path, one end communicates with the through-flow path inlet and the other end opens to the through-flow path outlet. An annular valve seat member, a movable valve body seated from the outlet side on a valve seat surface formed in a tapered shape at the other end opening edge of the valve seat member, and urging the movable valve body from the outlet side A first spring member that presses against the valve seat surface and seals the through flow path,
The valve seat surface includes an inner region and an outer region continuous with each other, and the valve seat member includes an annular valve seat made of a high-hardness member forming a valve seat surface of the inner region, and the annular valve seat An annular packing made of an elastic body forming a valve seat surface of the outer region on the outer periphery;
A valve seat retainer for positioning and fixing the valve seat from the inlet side of the annular valve seat;
A check valve for a high-pressure plunger pump, further comprising back leakage prevention means for pressing and clamping at least a part of the annular packing on the inlet side.
前記裏漏れ防止手段が、前記環状バルブシート押さえの一部を含むことを特徴とする請求項1に記載の逆止弁。   The check valve according to claim 1, wherein the back leakage prevention means includes a part of the annular valve seat presser. 前記貫通流路内に軸方向移動可能に配置され、前記可動弁体を外周方向から包持するキャビティを入口側端部に有すると共に第2のバネ部材による出口側から入口側への付勢力によりその先端部が前記環状パッキンに当接して少なくとも該環状パッキンの一部を前記可動弁体に押し付ける略筒形状の弁体ホルダーを更に備え、
該弁体ホルダーは、前記環状パッキンに当接するテーパ面を備えた環状部と、該管状部を等角度間隔で支持して内部に前記キャビティを形成する複数本のアーム部とを有することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の逆止弁。
The cavity is disposed in the through-flow passage so as to be movable in the axial direction, and has a cavity for holding the movable valve body from the outer peripheral direction at the end on the inlet side. Further comprising a substantially cylindrical valve body holder whose front end abuts against the annular packing and presses at least a part of the annular packing against the movable valve body,
The valve body holder includes an annular portion having a tapered surface that contacts the annular packing, and a plurality of arm portions that support the tubular portion at equal angular intervals to form the cavity therein. The check valve according to claim 1 or 2.
前記バルブシートが、ニッケルをバインダーとし、破壊靭性値K1Cが10〜20MPa・m1/2である超硬合金からなることを特徴とする請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の逆止弁。 4. The valve seat according to claim 1, wherein the valve seat is made of a cemented carbide having nickel as a binder and a fracture toughness value K 1C of 10 to 20 MPa · m 1/2. Check valve. 前記環状パッキンが、ショア硬度Hs80〜95のエーテル系ウレタンエラストマーからなることを特徴とする請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の逆止弁。
The check valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the annular packing is made of an ether-based urethane elastomer having a Shore hardness Hs of 80 to 95.
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