JP6059581B2

JP6059581B2 - 逆止弁

Info

Publication number: JP6059581B2
Application number: JP2013069449A
Authority: JP
Inventors: 泰永近藤
Original assignee: Time Engineering Co Ltd
Current assignee: Time Engineering Co Ltd
Priority date: 2013-03-28
Filing date: 2013-03-28
Publication date: 2017-01-11
Anticipated expiration: 2033-03-28
Also published as: JP2014190523A

Description

本発明は逆止弁に関し、特に、二次側における異常な圧力上昇を緩和可能としたものに関する。

例えば、給湯器等に用いられる水栓器具の内部、あるいはこの水栓器具に接続される給水管や給湯管には逆止弁を組み込むことが多い。この逆止弁には流体の逆流を阻止する機能の他に、逆止弁の二次側でウォータハンマや流体の体積膨張等による異常な昇圧が起きたときに、逆止弁自体や二次側の流路に配置されている種々の部品を保護するために圧力緩和機能を備えたものも知られている。そのような圧力緩和機能を備えた構成として、下記特許文献１が挙げられる。

このものは、逆止弁座を有するハウジングの内部に逆止弁体を設けるとともに、この逆止弁体は第１のばねによる付勢力が作用するようにしてあり、逆止弁座に着座して逆流が阻止されるようになっている。また、逆止弁体内には逃がし流路が形成され、さらにこの逃がし流路には同流路を開閉する逃がし弁体が組込まれている。逃がし弁体には第２のばねによる付勢力が作用するようにしてあり、通常の逆圧（二次側から一次側への圧力）が作用した程度では開放されないが、これを上回る異常な圧力が作用したときに、開放して一次側へ圧力を逃がすように構成されている。

特開２０１０−９６２９８号公報

しかし、上記のものにおいては、逃がし弁体を逆止弁体の内部に形成しているため、逆止弁体自体が大型化してしまう。すると、通常の通水時は逆止弁体とハウジングとの間の空間が流体通路となるが、この流体通路の断面積を確保しにくくなり、通常使用時の圧損が大きくなる、という問題があった。

本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、二次側の異常圧力上昇を緩和する機能を備えた逆止弁において、通常時の圧損をできるだけ小さくすることを目的とする。

本発明の逆止弁は、一次側と二次側に通じる流体通路中に形成された逆止弁座と、二次側から一次側に通じる逃がし流路を有するとともにこの逃がし流路の一次側端部には逃がし弁座が形成され、かつ逆止弁座に着座して流体通路を閉止及び開放可能な逆止弁体と、逆止弁体に対し逆止弁座へ着座させる方向に付勢する第１付勢部材と、逆止弁体の外部に配され逃がし弁座に着座して逃がし流路を閉止及び開放可能な逃がし弁体と、この逃がし弁体に対し逃がし弁座へ着座させる方向に付勢する第２付勢部材とを備えてなり、前記逃がし弁体は、一方の端面が前記逃がし弁座に着座する弁部材とこの弁部材の他方の端面と外周面を覆いつつ前記弁部材が圧入されるキャップ状の受け具とを有していることを特徴とする。

本発明によれば、逆止弁体内に形成された逃がし流路を開閉する逃がし弁体を、逆止弁体の外部に配置するようにしている。こうすることで、逆止弁体内に逃がし弁体の組み込みスペースを確保する必要がなくなるため、逆止弁体を小型化することができる。これに伴い、逆止弁体の外周側に保有される流体通路の断面積を広く確保することができるから、通常時における流体の圧力損失を低減させることができる。また逆止弁を小型化することにも寄与する。

逆止弁座に逆止弁体が着座している状態を示す断面図通常の通水状態を示す断面図逃がし弁体の開弁状態を示す断面図図１のＡ−Ａ線断面図同じくＢ−Ｂ線断面図

本発明における好ましい実施の形態を説明する。
（１）本発明の逆止弁は、逆止弁体が、前記逆止弁座に着座可能な弁パッキンとこの弁パッキンを取付けるホルダーとを備え、ホルダーにはその一端側が前記弁パッキンを前記一次側へ貫いてその先端部に前記逃がし弁座が形成され、他端側は二次側方向へ同軸で延出するガイド筒部が形成され、かつ前記ガイド筒部には支軸が摺動可能に貫通して設けられるとともに、前記支軸には前記逆止弁体を一次側へ貫いて前記逆止弁体の外側位置で前記逃がし弁体が取付けられ、かつ、前記ガイド筒部には前記支軸の摺動案内をするための案内部が形成され、さらに前記ガイド筒部には前記支軸との間に第２付勢部材が介在されて前記逃がし弁体を前記逃がし弁座へ着座させる方向に付勢している構成が好ましい。
このような構成によれば、逃がし弁体は支軸に取付けられ、かつ支軸はホルダーのガイド筒部に形成された案内部によって摺動が案内される。この際において、筒部は二次側方向へ延出して形成されるため、支軸の摺動を案内する長さ領域を長く確保することができるから、逃がし弁体の開閉動作を円滑に行うことができる。
（２）また、前記逆止弁座が形成され、内部には前記逆止弁体、前記逃がし弁体、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材が組込まれたハウジングを有し、前記ガイド筒部の二次側方向への延出端部は、前記ハウジングに取付けられた保持部材によって支持され、かつこの保持部材と前記逆止弁体との間には前記第１付勢部材が介在されるようにしてもよい。

このような構成によれば、ガイド筒部の二次側方向への延出端部はハウジングに取付けられた保持部材によって支持されるため、支軸の摺動動作がより安定的なものとなり、もって逃がし弁体の開閉動作をより円滑なものとすることができる。

次に、本発明の逆止弁を具体化した実施例１について、図面を参照しつつ説明する。
＜実施例１＞
本実施例の逆止弁１は、例えば給湯器を含む給湯回路中に組込んで使用することができる。図１は、本発明の実施例１に係る逆止弁１を配管２内に組込んだ状態を示している。同図において逆止弁１の右側が一次側であり、左側が二次側である。逆止弁１のハウジング３は合成樹脂材により円筒状に形成されており、内部には流体通路４が形成されている。ハウジング３において一次側開口からやや内方に入り込んだ位置には逆止弁体５が着座可能な逆止弁座６が形成されている。一方、ハウジング３において二次側開口部には保持部材７が組み付けられている。

保持部材７は、外周側にリング状の取付け部８が形成され、中心部には軸方向に延びる保持筒９が形成されている。取付け部８と保持筒９とは放射状に延びる複数の連結片１０によって連結され、各連結片１０の間は流体が通過する開口１１となっている。保持筒９の内部には逆止弁体５のホルダー１２を摺動可能に支持する差し込み孔１９が軸方向に沿って貫通して形成されている。

逆止弁体５は、逆止弁座６に着座可能な弁パッキン１８と、この弁パッキン１８を支持するホルダー１２とを備えて構成されている。弁パッキン１８はゴム材によって形成され、全体は円板状に形成されている。弁パッキン１８の中心部は肉厚となって表裏双方向へ円盤状に盛り上がる肉厚部１８Ａが形成されている。

ホルダー１２は合成樹脂材によって一体に形成されており、円板状の基部１２Ａを有している。基部１２Ａは弁パッキン１８の外径とほぼ同径に形成され、外周縁には二次側方向へ下り勾配となるテーパ面２０が形成されている。基部１２Ａにおいて弁パッキン１８と対向する側の面の中心部には取付け筒部１２Ｂが一次側へ向けて突設されている。取付け筒部１２Ｂには弁パッキン１８が同軸で差し込まれている。取付け筒部１２Ｂの先端部寄りの外周面には全周に亘って抜け止め片２４が径方向外方へ張り出しており、弁パッキン１８の肉厚部１８Ａを基部１２Ａとの間で挟み付けつつ弁パッキン１８を抜け止め状態で取り付けている。さらに、取付け筒部１２Ｂの先端面には軸方向に向けて逃がし弁座２５が突出して形成されている。

基部１２Ａにおいて取付け筒部１２Ｂが形成されている側と反対側の面には二次側方向へ向けてガイド筒部１２Ｃが突設されている。このガイド筒部１２Ｃは、取付け筒部１２Ｂと同軸をなし、その外径は取付け筒部１２Ｂより大径に形成されている。ガイド筒部１２Ｃは、保持部材７における保持筒９の差し込み孔１９へ摺動可能に差し込まれ、先端は二次側へ貫通するようにしてある。また、ガイド筒部１２Ｃ周りにおいて、ホルダー１２の基部１２Ａと保持部材７の保持筒９周りの部位との間には、第１ばね１７が介在されている。第１ばね１７は逆止弁体５を閉弁させる方向に、つまり弁パッキン１８を逆止弁座６に着座させる方向に付勢している。

また、ホルダー１２には軸心に沿って貫通孔２２が形成され、この貫通孔２２内には同軸で支軸１３が摺動可能に貫通している。貫通孔２２は後述するばね収容部１２Ｄを除き、その孔径は支軸１３の外径より僅かに大きい程度に設定されている。

支軸１３の先端側は取付け筒部１２Ｂから一次側へ突出するとともに、この突出した先端部には逃がし弁体２６が取付けられている。すなわち、支軸１３の先端には頭部１３Ａが一体に張り出し形成されており、この頭部１３Ａには支軸１３に嵌め入れられたキャップ状の金属製受け具２７が固定されており、内部にゴム製の弁部材２８が圧入状態で取り付けられている。弁部材２８は受け具２７によって頭部１３Ａ側の端面及び外周面が覆われているが、逃がし弁座２５に対向する側の面は露出して逃がし弁座２５に直接、着座可能となっている。

一方、前記したガイド筒部１２Ｃにおいて基部１２Ａ側に対する付け根部分には二次側の圧力を逃がし弁体２６に作用させるための圧力導入孔２９が開口している。この圧力導入孔２９は、図４に示すように、ガイド筒部１２Ｃの壁面を直径方向に沿って一対が貫通して形成され、それぞれ貫通孔２２と連通している。また、貫通孔２２のうち基部１２Ａから取付け筒部１２Ｂにかけての形成領域では、図５に示すように、貫通孔２２周りに略９０度間隔で逃がし流路２３が配されている。各逃がし流路２３は上記形成領域を軸方向に沿って形成されている。かくして、二次側圧力は圧力導入孔２９及び各逃がし流路２３を介して弁部材２８に作用させることができる。また、各逃がし流路２３の間は相対的に軸方向に沿って延びるガイド突条３０が支軸１３を取り囲むようにして配されていて、支軸１３の摺動動作を案内可能である。

ガイド筒部１２Ｃ内の貫通孔２２において、軸方向に関し基部１２Ａ側の半分領域は前記したように、支軸１３の外径より僅かに大きい程度であり、これによりガイド筒部１２Ｃの基部１２Ａ側は支軸１３の摺動を案内可能なガイド部１２Ｅとなっている。一方、貫通孔２２のうち軸方向に関する先端側は大径に形成され、第２ばね１６（第２付勢部材）を収容する前記ばね収容部１２Ｄとなっている。支軸１３の先端側はばね収容部１２Ｄから二次側方向へ貫通して突出するとともに、その先端部寄りには抜け止めリング１４を介してストッパ板１５が取付けられている。第２ばね１６は、支軸１３周りにおいてストッパ板１５とばね収容部内の奥壁との間に介在されていて、支軸１３を軸方向に沿って二次側方向へ変位させるように付勢している。これにより、通常時は、ストッパ板１５はばね収容部１２Ｄの先端から軸方向に離間した位置にあるが、二次側で過大な圧力が発生したときには、支軸１３は第２ばね１６に抗して一次側へ向けて移動して逃がし弁体２６を開弁させる。そのときに、ストッパ板１５がばね収容部１２Ｄの先端面に当接することによって支軸１３の移動ストロークを規制するようにしている。

次に、上記のように構成された本実施例の作用効果を説明すると、配管２内に流体が流れていない状態では、図１に示すように、第１ばね１７のばね力によって逆止弁体５が逆止弁座６に着座しているため、二次側から一次側への逆流が阻止されている。また、第２ばね１６のばね力によって支軸１３は図示左方へ付勢されているから、仮に、配管２内の二次側の圧力が高まったとしても、その圧力の程度が第２ばね１６のばね力の範囲内である限り、逃がし弁体２６は逃がし弁座２５に着座した状態に保持される。

配管２内に流体が流れ始めると、図２に示すように、一次側の通水圧が逆止弁体５の弁パッキン１８に作用する。すると、第１ばね１７を圧縮しつつ逆止弁体５が逆止弁座６から離間し、開弁状態となる。これにより、流体は逆止弁座６の内側を通ってハウジング３内に進入し、さらに保持部材７の各連結片１０間の開口１１を経て配管２内を二次側へと流れてゆく。このときには、逃がし弁体２６は第２ばね１６によって逃がし弁座２５に着座して閉弁状態に保持されたままである。

次に、例えば給水栓を急速に閉じた場合には、通水の停止に伴い第１ばね１７のばね力により逆止弁体５は逆止弁座６に着座して閉弁状態となるが、二次側においてウォータハンマー現象が生じ、二次側の配管２内の圧力が一気に高められてしまうことがある。そのような場合に、二次側に生じた過大な圧力は、圧力導入孔２９及び各逃がし流路２３を介して逃がし弁体２６の弁部材２８に作用する。これにより、第２ばね１６を圧縮しつつ逃がし弁体２６が逃がし弁座２５から離れて開弁するため、二次側に生じた圧力を一次側へ逃がすことができる。こうして二次側の過大な逆圧が緩和されるため、逆止弁体５が変形あるいは破損に至る事態を未然に回避することができる。

また、本実施例によれば、逃がし弁体２６を逆止弁体５の外側に配置するようにしたため、従来とは異なり、逆止弁体５の内部に逃がし弁体２６の収納スペースを確保する必要がない。したがって、逆止弁体５を小型化することができ、これにより、ハウジング３の内壁と逆止弁体５との間に保有される流体通路４の断面積を広く確保することができるから、通常時における流体の圧力損失を低減させることができるとともに、逆止弁１全体を小型化することができる。

また、ホルダー１２に長尺のガイド筒部１２Ｃを形成し、これによって支軸１３の摺動を案内するようにしたため、逃がし弁体２６の開弁・閉弁の動作を円滑に行わせることができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、逃がし弁体２６を金属製の受け具２７とゴム製の弁部材２８とを備えた２体構造としたが、頭部１３Ａの形状変更により受け具２７は省略可能である。
（２）上記実施例では、支軸１３にストッパ板１５と抜け止めリング１４とを設けて第２ばね１６の抜け止めを行っているが、ストッパ板１５に支軸１３に対する係止構造を持たせるようにすれば、抜け止めリング１４を省略することが可能である。
（３）上記実施例では、逆止弁１全体をハウジング３内に組込むようにしたが、ハウジングは省略することができる。その場合には、配管２に逆止弁座６等を一体に形成することになる。

１…逆止弁
３…ハウジング
４…流体通路
５…逆止弁体
６…逆止弁座
７…保持部材
１２…ホルダー
１２Ｃ…ガイド筒部
１３…支軸
１６…第２ばね（第２付勢部材）
１７…第１ばね（第１付勢部材）
２３…逃がし流路
２５…逃がし弁座
２６…逃がし弁体

Claims

一次側と二次側に通じる流体通路中に形成された逆止弁座と、
二次側から一次側に通じる逃がし流路を有するとともにこの逃がし流路の一次側端部には逃がし弁座が形成され、かつ前記逆止弁座に着座して前記流体通路を閉止及び開放可能な逆止弁体と、
前記逆止弁体に対し前記逆止弁座へ着座させる方向に付勢する第１付勢部材と、
前記逆止弁体の外部に配され前記逃がし弁座に着座して前記逃がし流路を閉止及び開放可能な逃がし弁体と、
この逃がし弁体に対し前記逃がし弁座へ着座させる方向に付勢する第２付勢部材とを備えてなり、
前記逃がし弁体は、一方の端面が前記逃がし弁座に着座する弁部材とこの弁部材の他方の端面と外周面を覆いつつ前記弁部材が圧入されるキャップ状の受け具とを有していることを特徴とする逆止弁。
前記逆止弁体は、前記逆止弁座に着座可能な弁パッキンとこの弁パッキンを取付けるホルダーとを備え、ホルダーにはその一端側が前記弁パッキンを前記一次側へ貫いてその先端部に前記逃がし弁座が形成され、他端側は二次側方向へ同軸で延出するガイド筒部が形成され、
かつ前記ガイド筒部には支軸が摺動可能に貫通して設けられるとともに、前記支軸には前記逆止弁体を一次側へ貫いて前記逆止弁体の外側位置で前記逃がし弁体が取付けられ、かつ、前記ガイド筒部には前記支軸の摺動案内をするための案内部が形成され、さらに前記ガイド筒部には前記支軸との間に第２付勢部材が介在されて前記逃がし弁体を前記逃がし弁座へ着座させる方向に付勢していることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
前記逆止弁座が形成され、内部には前記逆止弁体、前記逃がし弁体、前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材が組込まれたハウジングを有し、
前記ガイド筒部の二次側方向への延出端部は、前記ハウジングに取付けられた保持部材によって支持され、かつこの保持部材と前記逆止弁体との間には前記第１付勢部材が介在されていることを特徴とする請求項２に記載の逆止弁。