JP5554884B1

JP5554884B1 - 逆止弁の取付構造

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Publication number: JP5554884B1
Application number: JP2014087065A
Authority: JP
Inventors: 兼芳林; 茂吉林
Original assignee: Sankei Giken Co Ltd
Current assignee: Sankei Giken Co Ltd
Priority date: 2014-04-21
Filing date: 2014-04-21
Publication date: 2014-07-23
Anticipated expiration: 2034-04-21
Also published as: JP2015206406A

Abstract

【課題】配管に取り付けが容易で且つ、製造の手間がかからない逆止弁の取付構造を提供する。
【解決手段】鍔部３を有する弁ケーシング１が、流体流通方向の上流側において、互いに接合される一対のフランジ22、23間に環状のシール体25を介して挟持されるように取付られる。この弁ケーシング１には、シャフト10および付勢手段12を介して、弁体15が弁座４への着座方向に付勢されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、ウォーターハンマーの防止、機械的な振動を防止することができる逆止弁の取付構造に関する。

逆止弁は、例えばポンプの下流側等に配置され、そのポンプ圧により開放されて流体を下流側に流通させる。また、ポンプが停止したときは、弁に設けたスプリングの付勢力により流路を閉塞するものである。
その一例として、特許文献１の逆止弁が提案されている。
係る逆止弁は、弁体と弁座を兼ねたシャフト支持部材とそれらを被嵌する弁箱とからなり、素早いバネの動きでウォーターハンマーを防止する構造になっている。即ち、内蔵スプリングが流路に対し垂直に弁体を押し下げることにより、素早く流路を閉塞するものである。

特開２００５−３６８８９号公報

この逆止弁の構造は、図８に示す如く、筒状に形成された鋳造品からなる弁箱と、その内部に配置される弁体及びシャフト支持部材とを有し、弁閉塞時のウォーターハンマーを可能な限り防止するものである。しかしながら、鋳物品からなる筒状の弁箱は重量が重く、構造的に高価である。
また、その弁体のシャフト支持部材は、弁箱の両方の開口部に螺着締結されている。そのため、螺着部の溝切り等の製造工程が多くなるとともに、部品点数が多くなり、コストがかかりすぎる欠点があった。
さらに、その弁箱に弁体及びシャフト支持部材を取り付ける時には、それらを螺着締結しなければならず、煩わしさが伴う。
そこで本発明は、これらの欠点を解消し、製造コストが安価であるとともに、構造が簡単で、取付け易い逆止弁の取付構造を提供することを課題とする。

請求項１に記載の本発明は、断面円形に形成された筒状部(2)の一端の外周に鍔部(3)が設けられ、その筒状部(2)の他端開口に弁座(4)が設けられた弁ケーシング(1)と、
中心にシャフト(10)の挿通部(7)を有し、その挿通部(7)から半径方向の外側に連結部(8)を有し、その連結部(8)の端部が前記弁ケーシング(1)の内周に接続されたシャフト支持部(6)と、
シャフト支持部(6)の挿通部(7)に一端が挿通固定され、その他端が突設されたシャフト(10)と、
そのシャフト(10)に中心孔が液密に挿通され、前記弁座(4)に着脱自在に着座する弁体(15)と、
その弁体(15)を着座方向に付勢する付勢手段(12)と、を具備する逆止弁を有し、
前記弁ケーシング(1)の鍔部(3)が、互いに対向して接合される任意の一対のフランジ間に環状のシール体(25)を介して挟持されるように取付けられる逆止弁の取付構造である。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の逆止弁の取付構造において、
前記弁ケーシング(1)に、前記シャフト支持部(6)の挿通部(7)と、前記連結部(8)とが一体に成形されることを特徴とする逆止弁の取付構造である。

請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の逆止弁の取付構造おいて、
両端にフランジ(22) (22)を有する可撓管本体(19)の内部に、前記逆止弁が配置され、
その可撓管本体(19)は、その軸線方向の両端に環状リング(20)を一体に埋設した小フランジ(21)を有し、夫々の小フランジ(21)の外周に金属製の前記フランジ(22)が配置され、
前記逆止弁の弁ケーシング(1)の鍔部(3)が、前記小フランジ(21)に当接して、それが金属製の前記フランジ(22)とそれに対向する配管(24)のフランジ(23)との間に挟持されることを特徴とする逆止弁の取付構造である。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の逆止弁の取付構造において、
前記弁ケーシング(1)の筒状部(2)の外周の直径が前記可撓管本体(19)の端部の内周の直径よりも小に形成され、その弁ケーシング(1)が前記フランジ(22)(23)間に挟持された時、前記筒状部(2)と可撓管本体(19)との間に環状の通路(32)が形成され、
その通路(32)と筒状部(2)の内周とを連通するバイパス路(30)を有し、そのバイパス路(30)が、鍔部(3)に設けたバイパス栓(31)で開閉されることを特徴とする逆止弁の取付構造である。

請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の逆止弁の取付構造において、
前記バイパス栓(31)は、鍔部(3)を半径方向に貫通して、筒状部(2)内に開口する出入口（30a）を有する貫通孔内に螺着され、その貫通孔と筒状部(2)との付根に、前記通路(32)に連通する出入口(30b)が設けられ、それらの出入口(30a)(30b)を連通するようにバイパス路(30)がＬ字状に形成されることを特徴とする逆止弁の取付構造である。

請求項１に記載の発明は、弁ケーシング１の外フランジ状の鍔部３が、互いに対向して接合される任意の一対のフランジ間に環状のシール体25を介して挟持されるように取付られるものである。そのため、弁ケーシング１を極めて容易に対向する一対のフランジ間に固定することができると共に、その着脱が容易となり、メンテナンス性のよい逆止弁の取付構造となる。

上記構成において、請求項２に記載の発明のように、弁ケーシング１にシャフト支持部６の挿通部７と連結部８とが一体に形成される場合、逆止弁の部品点数、製造工程を削減することができ、製造コストの安い逆止弁の取付構造となる。

上記構成において、請求項３に記載の発明のように、可撓管本体19の夫々の小フランジ21の外周に金属製の前記フランジ22を配置し、弁ケーシング１の鍔部３を小フランジ21に当接して、それを金属製の前記フランジ22とそれに対向する配管24のフランジ23との間に挟持した場合には、さらに構造が簡単で取り付け性がよく且つメンテナンス性のよい逆止弁の取付構造となる。

上記構成において、請求項４に記載の発明のように、弁ケーシング１の筒状部２の外周と可撓管本体19の端部の内周との間に環状の通路32が形成され、その通路(32)と筒状部(2)の内周とを連通するバイパス路(30)を有し、そのバイパス路(30)が、鍔部(3)に設けたバイパス栓(31)で開閉する。このように、弁ケーシング１の加工によりバイパス路30及び通路32を形成することができるため、可撓管本体19の設計を変更する必要がない。

上記構成において、請求項５に記載の発明のように、前記バイパス栓(31)が、鍔部(3)を半径方向に貫通して、筒状部(2)内に開口する出入口（30a）を有する貫通孔内に螺着され、その貫通孔の付根に、前記通路(32)に連通する出入口(30b)が設けられ、それらの出入口(30a)(30b)を連通するようにバイパス路(30)がＬ字状に形成されている。
この構造によれば、弁ケーシング１の鍔部３に形成されたバイパス路30の流路が短くなる。そのため、バイパス路30内での目詰まりが起こり難く、メンテナンスに手間がかからないものを提供することができる。

本発明に用いる逆止弁の第１実施例を示す分解斜視図。本発明に用いる逆止弁がフランジ22、23間に挟持され、可撓管本体19内に介挿された状態を示す縦断面図であって、図３のII-II矢視断面図。図２のIII-III矢視図。本発明のバイパス構造を説明する要部縦断面図。本発明の作用を説明する縦断面図。本発明に用いる逆止弁の第２実施例を示す縦断面図。本発明に用いる逆止弁の第３実施例を示す縦断面図。従来型逆止弁の縦断面図。

次に、図面に基づいて本発明の実施の形態につき、説明する。
図１は、本発明の逆止弁の分解斜視図であり、図２は、その逆止弁を配管に取り付けた後の縦断面図である。

（逆止弁の各部材の構造）
この逆止弁は、シャフト支持部６が一体に設けられた弁ケーシング１とシャフト10とを有し、その弁ケーシング１に付勢手段12と弁体15とが設けられている。
この発明は、特に逆止弁の弁ケーシング１の構造に特徴を有する。
図１に示す如く、弁ケーシング１は、横断面円形の筒状部２の一端の外周に、外フランジ状の鍔部３が一体に設けられている。また、その筒状部２の他端開口の端面に弁座４が設けられている。さらに、その筒状部２の内周にシャフト支持部６が一体に形成されている。
筒状部２の外直径は、図２に示す如く、逆止弁を被嵌する可撓管本体19の端部の内直径よりも小に形成されて、筒状部２と可撓管本体19との間に通路32を形成する僅かな隙間が形成されている。

シャフト支持部６は、中心にシャフト10の挿通部７を有し、その挿通部７と弁ケーシング１の筒状部２の内周とが、この例では放射状の３本の連結部８を介して一体的に接続されている。連結部８は、挿通部７から半径方向の外側に周方向に離間して設けられる。この例では、連結部８が３本設けられているが、連結部８の本数はこれに限られるものではない。

次に、弁ケーシング１に一体に設けられるバイパス路30について説明する。
鍔部３はその厚みが肉厚に形成され、平面部は平坦に形成されている。鍔部３には、半径方向に栓挿通孔33として貫通孔が形成され、その先端が筒状部２の端部に開口して、一方の出入口30aとなる。また、栓挿通孔33と筒状部２との付根に通路32に連通する他方の出入口30bが開口する。そしてそれらの出入口30a、30bがＬ字状に連通してバイパス路30を形成している（図１及び図４を参照）。
さらに、その栓挿通孔33には、内ネジが螺刻され、それにバイパス栓31が螺着されている。このバイパス栓31の軸線方向の移動によりバイパス路30を開閉する。この例では、バイパス路30とバイパス栓31は１つのみ設けられているが、周方向に離間して複数設けてもよい。

弁体15は、円盤状の弁本体15cとシャフト軸受け部16とが一体に形成されている。
図２に示す如く、弁本体15cの中心部の軸心とシャフト軸受け部16の軸心とは整合する。そして、そのシャフト10の貫通孔がシャフト支持体６の中心に穿設されている。
弁本体15cの外周には環状の溝15aが設けられ、そこに環状のゴム製の弁座当接材17が被嵌され、その弁座当接材17の下面が弁ケーシング１の弁座４に着脱自在に当接される。
さらに、弁本体15c側の貫通孔の内周には溝15bが形成され、そこにシール用（シャフト10の軸と弁体15の貫通孔の内周との間の液密性を確保するため）のＯリング18が装着されている。弁本体15cの外周は、弁ケーシング１の弁座４に整合する。
この弁体15はシャフト10の軸方向に摺動できるように形成されている。

シャフト10は、細長い丸棒状に形成され、その長手方向両端部に外ネジのネジ部11が形成されている。
弁体15の付勢手段12は、この例では、コイルスプリング（以下、スプリングと略記する）を用いる。

（可撓管本体19の構造）
次に、逆止弁を被嵌して弁箱となる可撓管本体19についてその構造を説明する。
可撓管本体19は、タイヤコードやワイヤが埋設された、ゴム材からなる。そのワイヤ等により、可撓管本体19が半径方向に異常に変形することを抑制している。
可撓管本体19の中央部分は、一例として、太鼓状に形成され、その軸方向の両端には、環状リング20が埋設されて、可撓性の小フランジ21が形成されている。
可撓管本体19は、太鼓状に限られるものではなく、蛇腹状、瓢箪型等の形状に変更することができる。
図２に示す如く、一対の小フランジ21の外周には、それぞれ配管と接続される金属製のフランジ22が被嵌される。そのフランジ22の内周には、小フランジ21の外周と整合する凹部が設けられている。このフランジ22には、半径方向最外側に多数のボルト孔が等間隔に穿設されている。

（逆止弁の組立て手順）
この発明に用いる逆止弁の組み立て手順を説明する。
一例として、先ず、図１、図２に示す如く、シャフト10の一端にナット14を螺着し、鍔部３側からシャフト支持部６の挿通部７に挿通する。
次に、シャフト10の他方端部から弁体15を挿通する。
その際、予め、弁体15の内周にはＯリング18が装着され、弁体15の外周には弁座当接材17が嵌着される。
次いで、シャフト10の他端から、弁体15を付勢するスプリングが挿通される。そのスプリングの内直径は、弁体15のシャフト軸受け部16の外直径より大である。そして、スプリングの長手方向の一方端部が弁本体15cに当接し、他端がワッシャ13を介して、ナット14により螺着固定される。
そして、このコイルスプリングにより、弁体15が弁ケーシング１の弁座４への当接方向に付勢される。

（逆止弁の可撓管本体19への取付方法）
本発明の逆止弁は、可撓管本体19の水の流通方向の上流側に取付けられる。
先ず、組立てられた逆止弁の弁ケーシング１の鍔部３を、可撓管本体19の小フランジ21に当接する。次に、その鍔部３が可撓管本体19のフランジ22と、それに対向する配管24のフランジ23との間に環状のシール体25を介して挟持される。
このような取付構造においては、従来の如く、逆止弁の取付部に加工を施すことなく、鍔部３を挟持するのみで弁本体を取り付けることができる。そのため、取付の作業工程を大幅に短縮できる効果がある。

（バイパス路30について）
図４に示す如く、弁ケーシング１の筒状部２の外直径は、前述の通り、逆止弁の弁箱となる可撓管本体19の端部の内直径よりも小に形成されているため、逆止弁の筒状部２を可撓管本体19の一方端部に挿通したとき、筒状部２の外周と可撓管本体19の内周との間には環状の隙間が生じ、そこに通路32が形成される。通路32と前述の鍔部３に設けられたＬ字状のバイパス路30とは、バイパス栓31の開いた状態（図４（Ｂ））で、連通するように構成されている。通常は、バイパス栓31は閉じた状態（図４（Ａ））である。
このように、逆止弁の弁ケーシング１に一体にバイパス路30を形成することにより、構造上バイパス路の確保が難しい可撓管本体19に対して、容易にバイパス路30を設けることができる。
そして、このバイパス路30と通路32を介して、可撓管本体19の内部とその上流側開口端との間で水がバイパスされる。ポンプ駆動前の呼び水や、可撓管本体19内の水抜きを行う際、図４（Ｂ）に示す如く、バイパス栓31を開状態にして、水のバイパスを行う。
なお、筒状部２の外周に離間して、図示しないスペーサを設けて、可撓管本体19の内周に当接してもよい。その場合、弁本体の軸心がぶれることを防止することができる。

（本発明を用いて取付けられた逆止弁の作用）
図５は、その弁体15の作用を説明している。
配管24の上流域または下流側には図示しないポンプが接続されている。
そこからの液体圧により、スプリングに抗して弁体15が軸方向の下流域側に移動され、弁座４の開口と弁体15との間を開放する。そして流体26が図５の矢印の如く、この例では下方から上方に流通する。
次いで、ポンプが停止すると、ポンプ側の液体圧が低下し、スプリングが伸長して弁体15を閉じる。このとき、可撓管本体19は伸長し、ウォーターハンマーを吸収する。
さらには、ポンプ稼動時の脈流や、各種機械的振動等も可撓管本体19が確実に吸収し、配管の耐圧性を向上する。また、地震等によっても可撓管本体19が伸縮及び径方向へ変形し、その外力を効果的に吸収する。

（本発明の取付構造に用いられる逆止弁の第２実施例）
図６は、本発明に用いる逆止弁の第２実施例を示すものであり、この例が第１実施例の逆止弁と異なる部分は、弁ケーシング１とシャフト支持部６が別体になっており、それらが弁ケーシング１内に設けられた止着部５で係止されて接続されている点のみである。
この図６の逆止弁の鍔部３も、第１実施例のように可撓管本体19のフランジ22と配管24のフランジ23の間にシール体25を介して挟持される。

図６に記載の如く、弁ケーシング１の筒状部２の他端側の内周には、環状の止着部５が半径方向内側に一体に突設されている。シャフト支持部６は、その中心に位置するシャフト10の挿通部７と、連結部８と、係止リング９とからなる。挿通部７と係止リング９との間は、周方向に離間して配置された連結部８を介して一体的に連結されている。
この係止リング９の外周は弁ケーシング１の筒状部２の内周と整合し、係止リング９の一方の端面は弁ケーシング１の環状の止着部５に止着されて、弁ケーシング１とシャフト支持部６とが接続される（請求項１及び請求項３の内容に含まれる）。

（本願発明の逆止弁の取付構造の他の例）
本発明の第１実施例および第２実施例では、バイパス路30を設けるために鍔部３の厚みを肉厚に形成しているが、図７に示す如く、バイパス路30を設けない場合には薄肉にしてもよい（請求項１〜請求項３の内容に含まれる）。
また、図示はしないが本発明に用いられる逆止弁は、上記第１実施例及び第２実施例で述べた可撓管本体19のような弁箱に介装されるものに限られるものではなく、互いに対向して接合される任意の一対のフランジ間に逆止弁の鍔部３が挟持される構造であれば良い。例えば、互いに対向するフランジ23を有する配管24どうしの間に、この発明に用いられる逆止弁を配置してもよい（請求項１及び請求項２の内容に含まれる）。この場合、一方の配管24の内部にこの逆止弁が内装される構造になる。

１弁ケーシング
２筒状部
３鍔部
４弁座
５止着部
６シャフト支持体
７挿通部
８連結部
９係止リング
10 シャフト

11 ネジ部
12 付勢手段
13 ワッシャ
14 締結ナット
15 弁体
15a 溝
15b 溝
15c 弁本体
16 シャフト軸受け部
17 弁座当接材

18 Ｏリング
19 可撓管本体
20 環状リング
21 小フランジ
22 フランジ
23 フランジ
24 配管
25 シール体
26 流体

30 バイパス路
30a 出入口
30b 出入口
31 バイパス栓
32 通路
33 栓挿通孔

Claims

断面円形に形成された筒状部(2)の一端の外周に鍔部(3)が設けられ、その筒状部(2)の他端開口に弁座(4)が設けられた弁ケーシング(1)と、
中心にシャフト(10)の挿通部(7)を有し、その挿通部(7)から半径方向の外側に連結部(8)を有し、その連結部(8)の端部が前記弁ケーシング(1)の内周に接続されたシャフト支持部(6)と、
シャフト支持部(6)の挿通部(7)に一端が挿通固定され、その他端が突設されたシャフト(10)と、
そのシャフト(10)に中心孔が液密に挿通され、前記弁座(4)に着脱自在に着座する弁体(15)と、
その弁体(15)を着座方向に付勢する付勢手段(12)と、を具備する逆止弁を有し、
前記弁ケーシング(1)の鍔部(3)が、互いに対向して接合される任意の一対のフランジ間に環状のシール体(25)を介して挟持されるように取付けられる逆止弁の取付構造。
請求項１に記載の逆止弁の取付構造において、
前記弁ケーシング(1)に、前記シャフト支持部(6)の挿通部(7)と、前記連結部(8)とが一体に成形されることを特徴とする逆止弁の取付構造。
請求項１又は請求項２のいずれかに記載の逆止弁の取付構造おいて、
両端にフランジ(22) (22)を有する可撓管本体(19)の内部に、前記逆止弁が配置され、
その可撓管本体(19)は、その軸線方向の両端に環状リング(20)を一体に埋設した小フランジ(21)を有し、夫々の小フランジ(21)の外周に金属製の前記フランジ(22)が配置され、
前記逆止弁の弁ケーシング(1)の鍔部(3)が、前記小フランジ(21)に当接して、それが金属製の前記フランジ(22)とそれに対向する配管(24)のフランジ(23)との間に挟持されることを特徴とする逆止弁の取付構造。
請求項３に記載の逆止弁の取付構造において、
前記弁ケーシング(1)の筒状部(2)の外周の直径が前記可撓管本体(19)の端部の内周の直径よりも小に形成され、その弁ケーシング(1)が前記フランジ(22)(23)間に挟持された時、前記筒状部(2)と可撓管本体(19)との間に環状の通路(32)が形成され、
その通路(32)と筒状部(2)の内周とを連通するバイパス路(30)を有し、そのバイパス路(30)が、鍔部(3)に設けたバイパス栓(31)で開閉されることを特徴とする逆止弁の取付構造。
請求項４に記載の逆止弁の取付構造において、
前記バイパス栓(31)は、鍔部(3)を半径方向に貫通して、筒状部(2)内に開口する出入口（30a）を有する貫通孔内に螺着され、その貫通孔と筒状部(2)との付根に、前記通路(32)に連通する出入口(30b)が設けられ、それらの出入口(30a)(30b)を連通するようにバイパス路(30)がＬ字状に形成されることを特徴とする逆止弁の取付構造。