JP4597961B2 - 逆流防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、逆流防止装置であって、ガスまたは液体導管内に挿入可能であって、流出側で開放された中空体として形成された閉鎖体を有しており、該閉鎖体は、該閉鎖体と中央の閉鎖体対応部材との間に貫流通路を制限しており、閉鎖体が、貫流方向で貫流通路を貫流する流れ媒体によって、閉鎖体対応部材に密着した閉鎖位置から、閉鎖体の固有弾性及び／又は固有安定性の戻し力に抗して開放位置へと運動可能である形式のものに関する。

このような形式の逆流防止装置は、例えば衛生水道管に組み込み可能であって、水の逆流、特に汚水の飲料水道管への逆吸込を防止する。このような逆流防止装置は、水が取り出し個所へと流れる場合には貫流を解放する。この場合、閉鎖体は、貫流方向又は取り出し方向に流れる流れ媒体によって、その閉鎖位置から戻しばねの戻し力に抗して開放位置へと動かされる。これに対して不都合な逆流の際には、閉鎖体は堅固に弁座に押し付けられ、その閉鎖位置に保持され、これにより逆流水の戻し経路は遮断される。

公知の逆流防止装置は、主として比較的複雑であって多部分から形成されており、相応に製造に手間がかかる。従って課題は、簡単な構造を特徴とする逆流防止装置を提供することであって、この場合この簡単な構造により僅かな製造コストと、妨害のない運転が可能にされると望ましい。

ＣＨ５７２１７９Ａ５号明細書により既に、冒頭で述べた形式の、ガスまたは液体導管に挿入可能である逆流防止装置が公知である。公知の逆流防止装置は、弾性的な材料から成る、流出側で開かれる切頭円錐状の閉鎖体を有しており、この閉鎖体は中央の閉鎖体対応部材との間に貫流通路を制限している。閉鎖体は閉鎖位置では閉鎖体対応部材に密着しており、この閉鎖体対応部材は、円錐状の外輪郭を有しており、その外周面に閉鎖体対応部材を貫流する流体のための貫通孔を有している。閉鎖体対応部材に密着し、この場合、この貫通孔を密閉する閉鎖体は、貫流方向で貫通通路を貫流する流体により、閉鎖体の固有弾性による戻し力に抗して開放位置に動かされる。これに対して、貫流方向とは反対に逆流する流体は、閉鎖体を付加的に閉鎖体対応部材の外周に押し付けることができる。

このような形式の逆止弁を、一レバー式混合水栓の領域で使用するとしばしば問題が生じる。即ち、冷水または温水側が遮断された際に、閉じられた逆止弁と、同様に閉じられた弁座との間の閉じこめられた水は、外的な影響によりシステム圧が生じるまで著しく加熱され、システム圧は供給導管の脆弱な部分を損傷し、従ってしばしば逆止弁を損傷してしまう。このことは最終的には供給導管の閉鎖を、または不都合な短絡を引き起こす。

ＣＨ５７２１７９Ａ５号明細書に記載された閉鎖体は、貫流方向とは反対に逆流する流体の圧力下で常に閉鎖体対応部材の外周面に押し付けられるので、ＣＨ５７２１７９Ａ５号明細書により公知の逆流防止装置ではまさに不都合に高い圧力が生じることになる。

ＤＥ１１５４９８２Ｂ号特許明細書およびＤＥ８４２５６７Ｃ号特許明細書によれば、ＣＨ５７２１７９Ａ５号明細書に記載された特許技術に比較可能な逆流防止装置が公知であって、そのような逆流防止装置の使用は同様に上述したような欠点及び危険を伴う。

そこで本発明の課題は、構成が簡単であって製造コストが僅かであって、妨げられない運転を可能にするような冒頭で述べた形式の逆流防止装置を提供することであって、このような逆流防止装置が過剰な内圧上昇に抗しても効果的に作用すると望ましい。

この課題を解決するために本発明の構成では、冒頭で述べた形式の逆流防止装置において特に、閉鎖体が、負荷されていない閉鎖位置ではまず、シールリップとして形成された部分領域でのみ閉鎖体対応部材の、貫流方向で減径する部分領域または端部領域に当接しており、貫流方向と反対に逆流する流体の負荷圧下では、逆流流体のために流出側の緩衝容積を解放しながら付加的に閉鎖体の長手方向の延在の部分領域で閉鎖体対応部材に対して押し付け可能であるようにした。

本発明による逆流防止装置の閉鎖体は、流出側で開放される中空体として形成されていて、中央の閉鎖体対応部材を取り囲んでおり、著しい逆流によりまだ負荷されていない閉鎖位置ではまず、シールリップとして形成されている部分領域によってのみ閉鎖体対応部材の部分領域または端部領域に接触している。貫流方向とは反対に逆流する流体による負荷圧下では、閉鎖体は付加的に、長手方向の延在のうち一部の部分領域で閉鎖体対応部材に対して押し付けられ、これにより逆流媒体の逆流経路が遮断されている。この場合、閉鎖体と閉鎖体対応部材との間のシール面が拡大され、シール作用が効果的に高められるだけでなく、むしろ、閉鎖体対応部材に押し付けられた閉鎖体の外面と、これに隣接する内壁との間に、逆流流体のための流出側の緩衝容積が解放され、これにより不都合な、場合によっては損傷を引き起こす内圧上昇に抗して作用する。これに対して流体が貫流方向で流れると、閉鎖体は、貫流通路を流れる流れ媒体により、閉鎖体対応部材に密着する閉鎖位置から、固有弾性及び／又は固有安定性による戻し力に抗して開放位置へと運動する。この場合、閉鎖体と閉鎖体対応部材とは互いの間に、気体または液体の流れ媒体によって貫流方向または取り出し方向で貫流される貫流通路を制限している。

閉鎖体が中空体として形成されていて、固有弾性力を持った材料から製造されており、従って本発明による逆流防止装置では、硬質の材料から成る可動の弁本体が省かれるので、閉鎖体の開放位置から閉鎖位置への戻り運動の際に不都合なノイズの発生は回避され、迅速な閉鎖により流出側の閉鎖機構から発生する圧力波は、緩衝容積の弾性的なねじれにより減衰される。公知の逆流防止装置では、流出側の閉鎖機構の迅速な閉鎖により生ぜしめられ、煩わしいノイズとして知覚された圧力波は、本発明による逆流防止装置では、本発明により設けられた緩衝容積の部分的な押しのけにより弱められ、効果的に緩衝される。

閉鎖体が多数回の開閉運動を迅速な連続で行うために、閉鎖体が弾性的な材料から製造されていると有利である。高圧下で逆流する媒体であっても、閉鎖体対応部材に密着する閉鎖体の縁部領域を、閉鎖体対応部材の減径する縁部領域を上でずらすことのないように、シールリップが、閉鎖体対応部材に密着する自由縁部領域で、縁部領域周囲の拡大に対抗する縁部補強部を有していると有利である。

縁部肉厚部は例えば、リング状の膨張不能に形成された材料挿入体として閉鎖体縁部領域に形成することができる。しかしながら本発明による逆流防止装置の簡単な製造では、縁部補強部が閉鎖体の環状の横断面拡大部または横断面肉厚部として形成されていると有利である。

本発明の有利な構成では、閉鎖体が丸くされた端部領域を有しており、有利には滴状に形成されている。このような構成では有利には、本発明による逆流防止装置の高い貫流出力と僅かな圧力損出がさらに付加的に得られる。

閉鎖体対応部材を、中空体として形成された閉鎖体の所望の中央の位置に保持するために、中央の閉鎖体対応部材が流入プレートに結合されていて、流入プレートが貫流通路に開口する貫流開口を有していると有利である。

流入プレートが貫流通路の領域で、有利にはハニカム状に形成された複数の貫流開口を有した編み目または孔付きプレートとして形成されているならば、流入プレートは貫流通路の領域において、できるだけ小さな流れ抵抗を特徴とする。

本発明による逆流防止装置の簡単な製造は、流入プレートと閉鎖体対応部材とが互いに一体的に結合されているならばさらに有利になる。

本発明の特に簡単かつ安価に製造可能な構成では、閉鎖体が流入プレートの外周に保持されている。

本発明による逆流防止装置を僅かな手間で少ない構成部分から製造するために、閉鎖体が、流入プレートに保持されている閉鎖体区分で、ガスまたは液体導管の内周に密着していると有利である。このような構成では、別個のシールリングを省くことができる。このようなシールリングの代わりに、閉鎖体の、ガスまたは液体導管の内周に当接する閉鎖体区分がシール機能を果たす。

このようなシール機能をさらに付加的に助成するために、閉鎖体の、ガスまたは液体導管に密着する流入側の端縁部領域をリング状の横断面肉厚部として形成すると有利である。この場合、本発明の特に有利な構成では、閉鎖体の横断面肉厚部が、流入プレートの外周面に設けられた保持溝内に保持されている。逆流防止装置が主に２つの部分から形成されていて、一方では閉鎖体を、他方では閉鎖体対応部材とこれに一体的に結合された流入プレートを有していると、製造コストがさらに削減される。

本発明のさらなる特徴は、請求の範囲と図面に関連して以下に記載する本発明の実施例の説明に記載されている。個々の特徴は、それ自体、または本発明の複数の構成で実現可能である。

図１〜図３には逆流防止装置１が示されている。この逆流防止装置１は、ガスまたは液体導管に挿入可能であって、ここでは衛生水道管２に組み込まれている。逆流防止装置１は閉鎖体３を有しており、該閉鎖体３は流出側で開放された、ほぼポット状の中空体として形成されている。

図１により、流れ媒体によって負荷されていない逆流防止装置１の閉鎖または出発位置が示されているように、閉鎖体３は、この閉鎖体３と中央の閉鎖体対応部材４との間に貫流通路５を制限している。

図２の左半分には、弾性的なまたは形状可撓的な材料により製造された閉鎖体３が、閉鎖体を外側から負荷する逆流媒体によって閉鎖位置に付加的に固定されていて、閉鎖体３の長手方向の延在における大部分の領域にわたって閉鎖体対応部材４に押し付けられている様子が示されている。この場合、閉鎖体３は、貫流方向とは反対に逆流する流体の負荷圧下で、閉鎖体対応部材４に密着させられており、この場合、閉鎖体３と、隣接する導管の内壁との間に流出側で逆流媒体のための緩衝容積が解放される。この流出側の緩衝容積の解放により、ガスまたは液体導管及び／又はその内部に組み込まれた機能ユニットを損傷する恐れのある不都合な内圧上昇が抑えられる。これに対して、図２の右半分には逆流防止装置１が開放位置で示されている。この場合、閉鎖体３は、貫流方向Ｐｆ１で貫流通路５を流れる流れ媒体によって、閉鎖体対応部材４に密に接していた閉鎖位置から、固有弾性または固有安定性の戻し力に抗して開放位置へと運動可能であることがわかる。

図１及び図２により明らかであるように、形状安定的な材料により製造される閉鎖体対応部材４は、貫流方向Ｐｆ１で減径しここで丸くされた端部領域６を有している。閉鎖体対応部材４はこのために、ほぼ滴状に形成されている。この場合、閉鎖体対応部材４は、その滴状の流入側先端で、貫流方向Ｐｆ１に対して横方向に向けられた流入プレート７に結合されている。この流入プレート７は縁部側で、リングフランジ８として形成された少なくとも１つの支持部においてガスまたは液体導管２に支持されている。閉鎖体対応部材４が、貫流通路５に開口する少なくとも１つの流入通路によって貫通されていることも可能である。しかしながらこの場合、流入プレート７はその代わりに、貫流通路５に開口する貫流開口９を有している。流入プレート７の流入側の端面を示す図３の平面図により明らかであるように、流入プレート７は貫流通路５の領域で、編み目または孔付きプレートとして有利にはハニカム状の貫流孔９を備えて形成されている。

閉鎖体３は流入プレート７の外周に保持されている。この場合、閉鎖体３は、流入プレート７に保持された閉鎖体区分でガスまたは液体導管２の内周面に密着しており、これにより逆流防止装置１とガスまたは液体導管２との間の付加的なリングシール部材を省くことができる。

この領域における閉鎖体３のシール作用をさらに付加的に高めるために、閉鎖体３の、ガスまたは液体導管２に密着する流入側の端縁部領域が、リング状の横断面肉厚部１０として形成されている。この場合、図１及び図２に示したように、横断面肉厚部１０を備えた閉鎖体３が、流入プレート７の外周面に設けられた保持溝１１に保持されている。

閉鎖体３は流出側の部分領域でシールリップ１２として形成されている。このシールリップ１２は、閉鎖体対応部材４の、減径した丸くされた端部領域６に密接している。反対方向Ｐｆ２で逆流し、閉鎖体３を外部から負荷する流れ媒体によって、閉鎖体３をさらに付加的に弁座として働く閉鎖体対応部材４に堅固に押し付けて、ひいては高圧下で逆流する媒体も、閉鎖体３の閉鎖体対応部材４に当接する縁部領域を、閉鎖体対応部材４の減径端部領域６上でずらすことがないようにするために、シールリップ１２は、その閉鎖体対応部材４に密着する自由縁部領域で、縁部領域周囲の拡大に対抗する縁部補強部１３を有している。この縁部補強部１３はこの場合、閉鎖体３の環状の横断面拡大部または横断面肉厚部として形成されている。

ここに示した逆流防止装置１の閉鎖体３は、流出側で開かれる中空体として形成されていて、中央の閉鎖体対応部材４を取り囲む。閉鎖体３と閉鎖体対応部材４とは、これらの間に、気体のまたは液体の流れ媒体によって、貫流方向または取り出し方向Ｐｆ１で貫流される貫流通路５を制限している。この場合、閉鎖体３は、貫流通路５を流れる流れ媒体によって、閉鎖体対応部材４に密着している閉鎖位置から、閉鎖体３の固有弾性及び／又は固有安定性による戻し力に抗して開放位置へと動かされる。これに対して流れ媒体が反対方向Ｐｆ２に逆流する際には、逆流媒体により外側から負荷された閉鎖体３は閉鎖位置に保持される。これにより逆流媒体は逆流経路を遮断される。

ここに示した逆流防止装置１の特別な利点は、僅かな手間で、僅かな構成部分により製造することができることにある。この場合、ここに示した逆流防止装置１は２つの部分から形成されていて主として、一方では流入プレート７に一体的に結合されている閉鎖体対応部材４から、他方では閉鎖体３から成っている。ここに示した逆流防止装置１は、比較的僅かな圧力損失のもとでの高い流れ出力を特徴とする。

ガス又は液体導管内に挿入された逆流防止装置を、流れ媒体によって負荷されていない出発位置または閉鎖位置で示した縦断面図である。 図１の逆流防止装置を、中心軸線の左側を閉鎖位置で右側を開放位置で示した図である。 図１及び図２の逆流防止装置を、流入側に設けられた流入プレートの方向で見た平面図である。

Claims (14)

1. 逆流防止装置（１）であって、ガスまたは液体導管（２）内に挿入可能であって、流出側で開放された中空体として形成された閉鎖体（３）を有しており、該閉鎖体（３）は、長手方向に延在する部分領域と、該部分領域の流出側端部に設けられたシールリップ（１２）として形成された部分領域とを有しており、前記閉鎖体（３）と中央の閉鎖体対応部材（４）との間に貫流通路（５）が制限されており、閉鎖体（３）が、貫流方向（Ｐｆ１）で貫流通路（５）を貫流する流れ媒体によって、閉鎖体対応部材（４）に密着した閉鎖位置から、閉鎖体（３）の固有弾性及び／又は固有安定性の戻し力に抗して開放位置へと運動可能であって、閉鎖体（３）は、負荷されていない閉鎖位置で、長手方向に延在する部分領域が外周側に膨らむように湾曲した状態で、シールリップ（１２）として形成された部分領域でのみ閉鎖体対応部材（４）の流出側の部分領域または端部領域（６）に当接しており、貫流方向（Ｐｆ１）に反して逆流する流体の負荷圧下では、閉鎖体（３）の長手方向の延在の前記部分領域で閉鎖体対応部材（４）に対して押し付け可能である形式のものにおいて、
   逆流防止装置（１）の閉鎖体（３）が、ガスまたは液体導管（２）に不動に保持されており、閉鎖体（３）は、長手方向に延在する前記部分領域が、前記逆流する流体の負荷圧力において閉鎖体対応部材（４）に接触して、閉鎖体対応部材（４）と液体導管（２）との間に、逆流する流体を収容可能とする緩衝容積が形成されるように構成されていて、この緩衝容積により内圧上昇が緩衝されることを特徴とする逆流防止装置。
2. シールリップ（１２）が、閉鎖体対応部材（４）に接触している自由縁部領域に、該縁部領域の周囲の拡大に抗して作用する縁部補強部（１３）を有している、請求項１記載の逆流防止装置。
3. 縁部補強部（１３）が、閉鎖体（３）の環状の横断面拡大部または横断面肉厚部として形成されている、請求項２記載の逆流防止装置。
4. 閉鎖体対応部材（４）が丸くされた端部領域（６）を有している、請求項１から３までのいずれか１項記載の逆流防止装置。
5. 閉鎖体対応部材（４）が滴状に形成されている、請求項１から４までのいずれか１項記載の逆流防止装置。
6. 中央の閉鎖体対応部材（４）が流入プレート（７）に結合されていて、流入プレート（７）が、貫流通路（５）に開口する貫流開口（９）を有している、請求項１から５までのいずれか１項記載の逆流防止装置。
7. 流入プレート（７）が貫流通路（５）の領域で、複数の貫流開口（９）を備えた網目または孔付きプレートとして形成されている、請求項６記載の逆流防止装置。
8. 前記複数の貫流開口（９）がハニカム状である、請求項７記載の逆流防止装置。
9. 流入プレート（７）と閉鎖体対応部材（４）とが互いに一体に結合されている、請求項６から８までのいずれか１項記載の逆流防止装置。
10. 閉鎖体（３）が流入プレート（７）の外周面に保持されている、請求項６から９までのいずれか１項記載の逆流防止装置。
11. 閉鎖体（３）が、流入プレート（７）に保持された閉鎖体区分で、ガスまたは液体導管（２）の内周面に密着する、請求項１０記載の逆流防止装置。
12. 閉鎖体（３）の、ガスまたは液体導管（２）に密着する流入側の端縁部領域が、リング状の横断面肉厚部（１０）として形成されている、請求項１１記載の逆流防止装置。
13. 閉鎖体（３）が横断面肉厚部（１０）で、流入プレート（７）の外周面に設けられた保持溝（１１）に保持されている、請求項１２記載の逆流防止装置。
14. 逆流防止装置（１）が主として２つの部分から形成されていて、一方では閉鎖体（３）を、他方では閉鎖体対応部材（４）と該閉鎖体対応部材に一体に結合された流入プレート（７）とを有している、請求項１から１３までのいずれか１項記載の逆流防止装置。

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