JP6035104B2 - 逆止弁 - Google Patents
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Description
本発明は、流体が一方向に流れるのを許容し、逆方向の流れを阻止する逆止弁に関する。
逆止弁は、弁座を有する本体内に弁体を挿入してバネにより弁座に向けて付勢して流体の逆流を阻止する構成を備えるが、開閉切換えの動作時に異音（衝突音）が発生する。この異音発生を抑制するためにエアダンパ機能を備えることが特許文献１等で提案されている。
上記特許文献に開示される公知の逆止弁は、応答性の低下を招く問題点を有していた。
本発明の目的は、ダンパ抵抗を可変として、応答性を低下させることなくハンチングやチャタリングを確実に防止する逆止弁を提供するものである。
本発明の目的は、ダンパ抵抗を可変として、応答性を低下させることなくハンチングやチャタリングを確実に防止する逆止弁を提供するものである。
上記目的を達成するために、本発明の逆止弁は、弁座に対向する弁室を有する本体と、前記弁室の開口部に固着される蓋部材と、前記弁座に対して離接する有底円筒形状の弁体と、前記本体に固着されて前記弁体を案内するガイド部を有するストッパと、前記弁体と前記ストッパの間に配設されて前記弁体を閉弁方向に付勢するバネを備える。そして、前記弁体は、前記弁座に対向する大径の内径部を有する大径部と、前記ストッパに対向し、前記ガイドが挿入される小径の内径部を有する小径部とを備え、前記ガイド部は、前記弁座に近い位置に開口する入口部と前記弁座から離れた位置に開口する出口部を有するバイパス流路を備え、前記弁体は、前記弁座から離れるに従い、前記小径部の内周面により、前記入口部のみを塞ぐ位置と、前記入口部及び前記出口部をいずれも塞がない位置と、前記出口部のみを塞ぐ位置とを順次移動するものである。
また、前記入口部は、弁のリフト率が２５％近傍に達する位置で前記大径部の内部の空間に対して開口し、前記出口部は弁のリフト率が７５％近傍に達する位置で前記小径部の内周面により封止される構成を有する。
さらに、前記バイパス流路は、前記ストッパの前記ガイド部の軸線を通る斜め穴であり、前記ストッパの前記ガイド部の外周面に形成される軸方向の溝とすることもできる。
本発明の逆止弁は、以上の構成を備えることにより弁開度に応じてダンパ抵抗が自動的に変更され、必要十分な応答性を保ったままで、ハンチングやチャタリングを確実に防止することができる。
逆止弁１は、図１に示すように円筒形状の本体１０を有し、本体１０の内部には弁室１２が形成される。弁室１２の内部には、ストッパ６０に摺動自在に支持される弁体５０が挿入され、弁体５０の先端のテーパー状のシール部５２は、弁座１４に対して接離する。ストッパ６０は本体１０の開口部に嵌装され、蓋部材２０が溶接部Ｗ１により本体１０に固着される。
本体１０側にはパイプ３０がとりつけられ、蓋部材２０側にはパイプ４０が取り付けられる。弁体５０とストッパ６０の間にはバネ７０が配設され、弁体５０を弁座１４に向けて付勢する。
図２、図３は逆止弁１の作用を示す説明図である。
図２は、流体がパイプ３０側からパイプ４０側へ（矢印Ｆ１方向へ）流れる場合を示す。
流体の圧力を受けると、弁体５０はバネ７０に抗してストッパ６０側へ押し付けられて、シール部５２と弁座１４の間は開弁状態となる。
図２は、流体がパイプ３０側からパイプ４０側へ（矢印Ｆ１方向へ）流れる場合を示す。
流体の圧力を受けると、弁体５０はバネ７０に抗してストッパ６０側へ押し付けられて、シール部５２と弁座１４の間は開弁状態となる。
図３は、流体がパイプ４０からパイプ３０側へ（矢印Ｆ２方向へ）流れる場合を示す。
弁体５０は、バネ７０に付勢されて、弁座１４側へ移動し、シール部５２が弁座１４に当接して閉弁状態となる。
弁体５０は、バネ７０に付勢されて、弁座１４側へ移動し、シール部５２が弁座１４に当接して閉弁状態となる。
弁体５０は、開弁時と閉弁時にストッパ６０と弁座１４に衝突して騒音の発生原因となるが、本発明の逆止弁１にあっては、開弁時と閉弁時に、弁体５０の移動に対して強いダンピング（減衰）抵抗を与えて相手部材との衝撃を緩和し、途中の動作に対しては弱いダンピング抵抗を与えて動作時間を短縮する。
図４に示すように、弁体５０は大径部５３と小径部５４を有し、小径部５４の端部は開放されている。小径部５４の内径寸法Ｄ１は大径部５３の内径寸法Ｄ２に比べて小さく形成される。弁体５０の先端はテーパー状のシール部５２に形成され、大径部５３の内部は内径寸法Ｄ２をもつ空間５６が形成される。
ストッパ６０は、図５に示すように、円筒状のガイド部６２と１対の取付部６４を有し、ガイド部６２を斜めに貫通する貫通穴６５が設けられる。貫通穴６５は流体のバイパス通路として機能する。
ガイド部６２の外径寸法Ｄ３は弁体５０の大径部５３の内径寸法Ｄ２に比べて０．１ｍｍ程度小さく形成されている。貫通穴６５の一方の入口部６５ａは弁体５０の大径部５３に近い位置に、他方の出口部６５ｂは大径部から離れた位置に設けられる。
図６から図９は、本発明の逆止弁の作動を示す説明図である。
図６の開弁率（弁体５０のリフト率）が０％直後の開弁状態では、パイプ３０側から流体が本体１０側に流れると、その圧力を受けて弁体５０はバネ７０に抗してストッパ６０側へ移動を開始する。
図６の開弁率（弁体５０のリフト率）が０％直後の開弁状態では、パイプ３０側から流体が本体１０側に流れると、その圧力を受けて弁体５０はバネ７０に抗してストッパ６０側へ移動を開始する。
弁体５０の空間５６内の流体は、弁体５０の小径部５４の内周面とストッパ６０のガイド部６２の外周面の間に形成された間隙Ｇ１を伝わって弁室１２側へ流出する。間隙Ｇ１が形成する流路は小さいので、この流れによるダンピング抵抗は大きい。従って弁体５０の開弁開始直後の移動スピードは低く抑えられる。
開弁率が２５％近傍に達する図７の状態では、ストッパ６０に設けたストッパ６０の貫通穴入口部６５ａが弁体５０の空間５６に対して開口する。この状態では空間５６内の流体は、間隙Ｇ１に加えて貫通穴６５を通って弁室１２側へ流出する。
流出速度は速くなり、ダンピング抵抗は小さくなる。従って、弁体５０の移動速度は速くなる。
開弁率が７５％近傍に達する図８の状態では、小径部５４の内径部が貫通穴６５の貫通穴出口部６５ｂを塞ぐ。弁体５０の空間５６内の流体は再び間隙Ｇ１のみを通って弁室１２側へ流出することとなり、ダンピング抵抗は大きくなる。従って、弁体５０の移動速度も小さくなる。
開弁率が１００％の図９の状態では、弁体５０の小径部５４の端部はストッパ６０の取付部６４に衝突する。
しかしながら、弁体５０の移動速度は小さいので、衝突音の発生も小さくて済み、衝撃によるダメージも抑制される。
しかしながら、弁体５０の移動速度は小さいので、衝突音の発生も小さくて済み、衝撃によるダメージも抑制される。
弁体５０が閉弁位置に戻る操作にあっても、弁体５０のシール部５２が弁座１４に当接する直前の弁体５０の移動には強いダンピング抵抗が作用するので、シール部５２が弁座１４に衝突する際の衝撃も小さくなり、また強いダンパ抵抗により、弁体５０のハンチングやチャタリングの発生も防止できる。
本発明の逆止弁に使用されるストッパの他の例を図１０にそって説明する。
ストッパ１６０は、外径寸法Ｄ３を有するガイド部１６２と１対の取付部１６４を有する。ガイド１６２の外周部には、軸線方向の溝１６５が形成される。溝１６５は流体のバイパス流路として機能する。
溝１６５の両端部は溝入口部１６５ａと溝出口部１６５ｂとして機能する。
ストッパ１６０は、外径寸法Ｄ３を有するガイド部１６２と１対の取付部１６４を有する。ガイド１６２の外周部には、軸線方向の溝１６５が形成される。溝１６５は流体のバイパス流路として機能する。
溝１６５の両端部は溝入口部１６５ａと溝出口部１６５ｂとして機能する。
図１１から図１４にそって、ストッパ１６０を備えた本発明の逆止弁の作用を説明する。
図１１は開弁率が０％（閉弁状態）を示し、図１２は開弁率が２５％程度の状態を示す。溝１６５の機能は先の実施例で説明したストッパ６０の貫通穴６５の機能と同様である。
図１１は開弁率が０％（閉弁状態）を示し、図１２は開弁率が２５％程度の状態を示す。溝１６５の機能は先の実施例で説明したストッパ６０の貫通穴６５の機能と同様である。
図１３は開弁率が７５％、図１４は開弁率が１００％（開弁状態）を示す。
上述した実施例にあっても、弁体５０は、開弁率（弁リフト率）が０％から２５％と７５％から１００％の間で強いダンピング抵抗を作用させて移動速度を小さくし、開弁率２５％から７５％の間では移動速度を大きくして開閉時間を短縮することができる。
上述した実施例にあっても、弁体５０は、開弁率（弁リフト率）が０％から２５％と７５％から１００％の間で強いダンピング抵抗を作用させて移動速度を小さくし、開弁率２５％から７５％の間では移動速度を大きくして開閉時間を短縮することができる。
本発明の逆止弁は以上のように、応答性を損うことなしに、弁体が相手部材に衝突する際の衝撃を小さくするとともに、特に開弁直後の弁体の移動に対して強いダンピング抵抗を与えて、ハンチングやチャタリングを防止することができる。
また、バイパス流路の形状や構造は、上述した実施例に限定されずに種々のものが採用できる。
また、バイパス流路の形状や構造は、上述した実施例に限定されずに種々のものが採用できる。
１ 逆止弁
１０ 本体
１２ 弁室
１４ 弁座
２０ 蓋部材
３０ パイプ
４０ パイプ
５０ 弁体
５２ シール部
５３ 大径部
５４ 小径部
５６ 空間
６０ ストッパ
６１ 先端面
６２ ガイド部
６４ 取付部
６５ 貫通穴
６５ａ 貫通穴入口部
６５ｂ 貫通穴出口部
７０ バネ
１６０ ストッパ
１６２ ガイド部
１６４ 取付部
１６５ 溝
１６５ａ 溝入口部
１６５ｂ 溝出口部
Ｗ１ 溶接部
Ｇ１ 間隙
１０ 本体
１２ 弁室
１４ 弁座
２０ 蓋部材
３０ パイプ
４０ パイプ
５０ 弁体
５２ シール部
５３ 大径部
５４ 小径部
５６ 空間
６０ ストッパ
６１ 先端面
６２ ガイド部
６４ 取付部
６５ 貫通穴
６５ａ 貫通穴入口部
６５ｂ 貫通穴出口部
７０ バネ
１６０ ストッパ
１６２ ガイド部
１６４ 取付部
１６５ 溝
１６５ａ 溝入口部
１６５ｂ 溝出口部
Ｗ１ 溶接部
Ｇ１ 間隙
Claims (4)
- 弁座に対向する弁室を有する本体と、前記弁室の開口部に固着される蓋部材と、前記弁座に対して離接する有底円筒形状の弁体と、前記本体に固着されて前記弁体を案内するガイド部を有するストッパと、前記弁体と前記ストッパの間に配設されて前記弁体を閉弁方向に付勢するバネを備え、
前記弁体は、前記弁座に対向する大径の内径部を有する大径部と、前記ストッパに対向し、前記ガイドが挿入される小径の内径部を有する小径部とを備え、
前記ガイド部は、前記弁座に近い位置に開口する入口部と前記弁座から離れた位置に開口する出口部を有するバイパス流路を備え、
前記弁体は、前記弁座から離れるに従い、前記小径部の内周面により、前記入口部のみを塞ぐ位置と、前記入口部及び前記出口部をいずれも塞がない位置と、前記出口部のみを塞ぐ位置とを順次移動する逆止弁。 - 前記入口部は、弁のリフト率が２５％近傍に達する位置で前記大径部の内部の空間に対して開口し、前記出口部は弁のリフト率が７５％近傍に達する位置で前記小径部の内周面により封止される請求項１記載の逆止弁。
- 前記バイパス流路は、前記ストッパの前記ガイド部の軸線を通る斜め穴である請求項１記載の逆止弁。
- 前記バイパス流路は、前記ストッパの前記ガイド部の外周面に形成される軸方向の溝である請求項１記載の逆止弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012221292A JP6035104B2 (ja) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | 逆止弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2012221292A JP6035104B2 (ja) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | 逆止弁 |
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ID=50748723
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2012221292A Active JP6035104B2 (ja) | 2012-10-03 | 2012-10-03 | 逆止弁 |
Country Status (1)
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| JP (1) | JP6035104B2 (ja) |
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2012
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