JP4464489B2

JP4464489B2 - 逆止弁

Info

Publication number: JP4464489B2
Application number: JP21441399A
Authority: JP
Inventors: 裕規五十嵐
Original assignee: Surpass Industry Co Ltd
Current assignee: Surpass Industry Co Ltd
Priority date: 1999-07-28
Filing date: 1999-07-28
Publication date: 2010-05-19
Anticipated expiration: 2019-07-28
Also published as: JP2001041333A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、流体を一方向にのみ通過させる逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の逆止弁を図５に示した。図の逆止弁１は、右から流入する流体の通過を許可し、左から流入する流体の通過を阻止するものである。
逆止弁１は、筒状に形成されたケーシング２と、ケーシング２内に設けられ流体が通過する流体孔７と、ケーシング２内に摺動可能に設けられ流体孔７を開放、閉塞する弁体３と、弁体３を流体孔７に付勢するスプリング４とを備えている。
弁体３は中空部５を形成する筒状であり、流体孔７側（入口側）を閉塞されている。また、側壁には、中空部５に連通する横孔６が設けられている。
閉状態においては弁体３がスプリング４によって流体孔７の縁部に付勢されるようになっており、このとき、流体孔７縁部との間で流体を密閉するＯリング８が弁体３に設けられている。
【０００３】
上記逆止弁においては、入口側の流体圧力よりも出口側の流体圧力が大きい場合には、逆止弁は閉となる。すなわち、スプリング４が弁体３を流体孔７の縁部に付勢していることにより、出口側からの入口側への流体の逆流を阻止する。
入口側の流体圧力が出口側の流体圧力より大きくなり、入口側の流体圧力がスプリング４の付勢力に対抗して弁体３を出口側に摺動させることにより、流体孔７が開放され、弁体３の横孔６、中空部５を経て流体が出口側へ流出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記逆止弁の閉状態においては、前記のようにスプリング４が弁体３を流体孔７の縁部に付勢している。
このため、入口側の流体圧力がスプリング４による付勢圧力より大きくならなければ、入口側の流体が逆止弁を通過することができない。すなわち、上記従来の逆止弁においては、たとえ入口側の流体圧力が出口側の流体圧力より大きくとも、その差が大きくなければ流体を流すことができない。
小さい圧力差であっても流体を流すことができるようにするには、弾性力の小さいスプリングを採用すればよい。しかし、スプリング４の弾性力を小さくすると、出口側の流体が入口側へ逆流する場合がある。このため、出口側の流体の逆流を防ぎつつ、小さい圧力の流体を流すことができないという問題があった。
【０００５】
上記事情に鑑み、本発明においては、逆流を防ぎつつ、小さい圧力の流体を通すことのできる逆止弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記従来の逆止弁においては、入口側の流体は、流体孔７の開口面積にて弁体３に圧力を作用している。入口側の流体圧力をより広い面積に作用させれば、同じ圧力でより大きな力をもってスプリング４の付勢力に対抗することができる。
本発明はこの原理を用いる。すなわち、本発明の逆止弁においては、ケーシングと、ダイヤフラム管部と該管部一端から延出したダイヤフラム本体とを備えたダイヤフラムと、ダイヤフラム管部に設けられたダイヤフラム側流路と、前記ダイヤフラム側流路を封止するバルブシートと、該バルブシート周囲に設けられたバルブシート側流路と、前記ダイヤフラム管部を前記バルブシートに付勢する付勢手段とを備え、前記ダイヤフラム本体の変形により、前記ダイヤフラム側流路とバルブシート側流路とが連通、分断され、前記バルブシート側流路の流体圧力が、前記ダイヤフラム本体全体に作用している。
具体的には図１に示されているように、バルブシート側流路３０を介して、入口側の流体圧力を面積の広いダイヤフラム本体２５ｂに作用させる。これにより、同じ圧力でもより大きな力を与えることができる。
なお、この符号Ａで示す部分は付勢手段２６によっては付勢されていないため、入口側の流体圧力の上昇により、内部（ダイヤフラム２５とケーシング２１とのわずかな隙間）に流体が流入し、ダイヤフラム本体２５ｂに圧力を作用することができる。
【０００７】
さらに、本発明においては、より効果的に入口側の流体圧力を作用させるために、ダイヤフラム本体の外周端をケーシングに固定する。この状態で、ダイヤフラム２５は、図１および図４で示すように変形、移動する。ダイヤフラム本体２５ｂの外周端２５ｆが固定されているため、外周端部分を支点として、より小さい力でも出口側流体圧力に対抗してダイヤフラム本体２５ｂを変形させることができる。
また、ダイヤフラム側流路をダイヤフラムの中央部に設け、前記付勢手段は、前記ダイヤフラム側流路の開口部の周囲をバルブシートに付勢して封止するようにしてもよい。具体的には、図１のように、ダイヤフラム中央部にダイヤフラム側流路２５ｄを構成する管部２５ａを設け、付勢手段２６は管部２５ａ先端をバルブシート３３に設けられたＯリング３２に付勢する。
【０００８】
このように構成されていることにより、本発明においては、図１において示すように、出口側の流体圧力が大きい場合にはダイヤフラム２５がバルブシート３３のＯリング３２と密着してダイヤフラム側流路２５ｄが封止され、バルブシート側流路３０とダイヤフラム側流路２５ｄとが分断される。
入口側の流体圧力がある程度大きくなると、付勢手段２６に対抗してダイヤフラム２５を図面左方向に移動させるので、図４に示すようにダイヤフラム２５とバルブシート３３のＯリング３２との密着が解除され、ダイヤフラム側流路２５ｄの封止が解除されてバルブシート側流路３０とダイヤフラム側流路２５ｄとが連通する。
【０００９】
また、図６に示すようにダイヤフラム本体が平板である場合、ダイヤフラム本体２５ｂが破線のように移動した場合にダイヤフラム本体２５ｂにテンションがかかりすぎ、破損を招くおそれがある。これを防止するためには、ダイヤフラム本体に膨出部を環状に設ける。例えば、図１に示すようにダイヤフラム本体２５ｂに出口側に膨出する環状の嶺部（膨出部）２５ｅを設ける。このようにすれば、図１から図４に示す状態に変形する際に、逆側に膨出するように嶺部２５ｅが反転するので、ダイヤフラム本体２５ｂにテンションを与えることがなく、破損が防止される。
なお、閉状態においてはダイヤフラム本体の形状を保持しておく必要がある。つまり、図７に示すようにダイヤフラム本体２５ｂに膨出部が設けられているにもかかわらずそれに対応するケーシング２１が平坦であると、出口側の流体圧力によってダイヤフラム本体２５ｂが破線で示すように予期しない変形を起こし、破損を招くおそれがある。これを防ぐために、図１に示すように、ダイヤフラム本体２５ｂの形状に対応するように、入口側
ハウジング２１を形成すればよい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態について、図面を参照して説明する。
図１において、逆止弁は、入口側ハウジング２１と出口側ハウジング２２とからなるケーシングを備えている。
出口側ハウジング２２は管状になっており、その中空部にダイヤフラム２５、スプリング（付勢部材）２６を収容している。
入口側ハウジング２１と出口側ハウジング２２のそれぞれ端部には、配管接続用のネジ溝２１ａ、２２ａが設けられている。
【００１１】
ダイヤフラム２５は、図１、図３に示すように、管部２５ａと、管部２５ａ一端から延出したダイヤフラム本体２５ｂとを備えている。管部２５ａは流路２５ｄ（ダイヤフラム側流路）を形成すると共に、その他端には、径が拡大されたガイド部２５ｃを備え、ダイヤフラム本体２５ｂには出口側へ膨出する嶺部（膨出部）２５ｅが環状に形成されている。また、ダイヤフラム本体２５ｂの形状に合わせ、入口側ハウジング２１の対応する部分が出口側へ膨出するように形成されている。
【００１２】
入口側ハウジング２１と出口側ハウジング２２とは、ダイヤフラム本体２５ｂの外周端２５ｆを間に挟んでナット２３によって相互に固定されている。また、入口側ハウジング２１と出口側ハウジング２２およびダイヤフラム本体２５ｂの外周端２５ｆは、Ｏリング３１により密閉されている。
また、ダイヤフラム本体２５ｂの外周端２５ｆを固定された状態で、ダイヤフラム本体２５ｂが弾性的に変形して、ダイヤフラム２５が軸方向に摺動するようになっている。
【００１３】
スプリング２６は、一端が出口側ハウジング２２に設けられたスプリング受け２４に当接し、他端が前記管部２５ａのガイド部２５ｃにガイドされて管部２５ａを入口側ハウジング２１に設けられたバルブシート３３に付勢している。より具体的には、バルブシート３３に嵌合しているＯリング３２に付勢している。
バルブシート３３周囲には、ダイヤフラム本体２５ｂに臨んで周方向に３つの孔（バルブシート側流路）３０が設けられている。この孔３０は、閉状態においてはダイヤフラム本体２５ｂにより閉塞されている。開状態においてはダイヤフラム２５が摺動することにより管部２５ａとＯリング３２との密閉が解除され、孔３０が開放されるようになっている。
【００１４】
この逆止弁においては、出口側の流体圧力が入口側の流体圧力より大きい場合、または、入口側の流体圧力が出口側の流体圧力よりも大きいが、その差がわずかである場合、逆止弁は閉状態となる。すなわち、スプリング２６がダイヤフラム２５の管部２５ａをバルブシート３３に付勢しているので、孔３０が閉塞され、出口側から入口側への流体の逆流を阻止する。
【００１５】
入口側の流体圧力が出口側の流体圧力よりもある程度大きい場合、ダイヤフラム２５の管部２５ａがＯリング３２から離間して孔３０が開放され、逆止弁は開状態となり、入口側から出口側へ流体を流出させる。この場合をより詳細に説明する。
閉状態においては、上記のように孔３０が閉塞されている。この時、ダイヤフラム本体２５ｂは図面左方向に入口側の流体による圧力を受けている。また、ダイヤフラム２５は図面右方向に出口側流体による圧力とスプリング２６による付勢力を受けている。
このとき、管部２５ａはＯリング３２に付勢されてて孔３０は閉塞されているが、入口側の流体圧力はダイヤフラム本体２５ｂ全体に作用している。つまり、ダイヤフラム２５は弾性的に変形可能であり、かつ、ダイヤフラム本体２５ｂはスプリング２６によって付勢されていないため、入口側流体は図１の領域Ａで示すダイヤフラム本体２５ｂと入口側ケーシング２１との間の隙間に流入することができ、ダイヤフラム本体２５ｂに圧力を作用することができる。
【００１６】
入口側の流体圧力を徐々に高める場合を考えると、その圧力が出口側流体圧力より大きくなり、さらに、スプリング２６による付勢力より大きくなった場合に、図４に示すようにダイヤフラム２５が摺動して孔３０を開放し、入口側流体が孔３０、管部２５ａを経て出口側へ流出する。
このとき、本実施形態のダイヤフラム２５と、図５の従来の逆止弁とを比較すると、従来の逆止弁においては入口側の流体圧力を流体孔７を介して弁体３の側面で受けるようになっている。そして、弁体３全体が図面左方向に摺動する。
本実施形態のダイヤフラム２５は、ダイヤフラム本体２５ｂにて圧力を受けるため、圧力を受ける面積が大きく、従来の逆止弁と比べてわずかな圧力でもスプリング２６の付勢力に対向することができる。
更に、ダイヤフラム本体２５ｂはその外周端２５ｆを固定されている。したがって、外周端２５ｆを支点とするてこの原理にて、小さい圧力でも出口側流体の圧力に対抗して容易にダイヤフラム２５を摺動させることが可能である。
また嶺部２５ｅが反転して逆側に膨出することにより、ダイヤフラム本体２５ｂに過度のテンションを与えることなく、ダイヤフラム２５の摺動に際して図１の状態から図４の状態に容易に変形することが可能である。
【００１７】
このように、本実施形態に係る逆止弁においては、入口側の流体圧力が小さくても流体を通過させることができるので、スプリングの弾性力を小さくする必要がない。これにより、出口側の流体の逆流も防止することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上のように、本発明においては、外周端をケーシングに固定されたダイヤフラムで入口側流体の圧力を受ける。
したがって、小さい圧力でも付勢手段の付勢力に対抗し、弁を開状態とすることができる。付勢手段の付勢力を小さくする必要がないことから、出口側の流体の逆流も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態として示した逆止弁の正断面図であり、閉状態を示す図である。
【図２】同逆止弁の入口側側面図である。
【図３】同逆止弁に用いられるダイヤフラムの斜視図である。
【図４】同逆止弁の正断面図であり、開状態を示す図である。
【図５】従来の逆止弁の正断面図である。
【図６】本発明に係る逆止弁の原理説明図である。
【図７】本発明に係る逆止弁の原理説明図である。
【符号の説明】
２１入口側ハウジング（ケーシング）
２２出口側ハウジング（ケーシング）
２５ダイヤフラム
２５ｂダイヤフラム本体
２５ｄダイヤフラム側流路
２５ｆ外周端
２６スプリング（付勢手段）
３０孔（バルブシート側流路）
３２Ｏリング
３３バルブシート

Claims

ケーシングと、
ダイヤフラム管部と該管部一端から延出したダイヤフラム本体とを備え、前記ケーシングに該ダイヤフラム本体の外周端を固定されたダイヤフラムと、該ダイヤフラム管部に設けられたダイヤフラム側流路と、
前記ダイヤフラム側流路を封止するバルブシートと、該バルブシート周囲に設けられたバルブシート側流路と、前記ダイヤフラム管部を前記バルブシートに付勢する付勢手段とを備え、
前記ダイヤフラム本体の変形により、前記ダイヤフラム側流路とバルブシート側流路とが連通、分断され、
流体の入口側の圧力は、前記ダイヤフラム本体全体に作用し、
前記ダイヤフラム本体には環状に膨出する膨出部が形成され、
前記ケーシングは、流体の入口側の入口側ハウジングと流体の出口側の出口側ハウジングとからなり、
前記入口側ハウジングは、前記ダイヤフラム本体の形状に合わせ、対応する部分が出口側へ膨張するように形成され、
前記ダイヤフラム側流路と前記バルブシート側流路とが連通するように、前記ダイヤフラムが摺動した際に、前記膨張部が反転して逆側に膨出することを特徴とする逆止弁。
請求項１記載の逆止弁において、
前記ダイヤフラム側流路は、前記ダイヤフラム管部の中央部に設けられ、
前記付勢手段は、前記ダイヤフラム側流路の開口部周囲を前記バルブシートに付勢して封止することを特徴とする逆止弁。