JP6469406B2 - 逆止弁および逆止弁セット - Google Patents

Description

本発明は、リフト式の逆止弁、およびかかる逆止弁を複数含む逆止弁セットに関する。

配管内の水流などの流体を特定の向きに一方的に通過させる逆止弁（チャッキバルブ）が知られている。

逆止弁は、弁体の動作態様により種々に分類される。弁座に対して弁体が傾斜して開くスイング式やチルト式（バタフライ式）の逆止弁は、弁体の迅速な閉止が困難であり水撃の発生が問題となる。一方、弁座に対して弁体が接近または離間する方向に往復揺動するリフト式の逆止弁は、一般に弁体の迅速な閉止が可能である。リフト式の逆止弁としては、ボール弁体が弁座に対して着座または浮上して流体を流通または閉止するボールリフト弁や、弁軸に沿って弁体が直線的に往復揺動して弁座に接近または離間するピストン式逆止弁などが知られている。このうち、弁体がバネで付勢されるピストン式逆止弁はスモレンスキ式逆止弁とも呼ばれ、特に弁体の迅速な閉止が可能であり水撃の発生が良好に防止される。

また逆止弁は、流体の流入方向と流出方向との関係によって２つに大別される。具体的には、流入方向と流出方向とが平行なストレート型と、これらが交差するアングル型とがある。ストレート型の逆止弁においては一般に、流体の流入路と流出路とが同軸上に配置されている。

ストレート型またはアングル型の逆止弁は、流体を搬送する配管設備の構成や逆止弁の設置位置などの種々の設置条件に基づいて選択される。例えば、ストレート型の逆止弁は、直線的に配置された配管の間に設置され、アングル型の逆止弁は２本の配管が交差する部分に設置される。

特許文献１には、弁箱への流入方向と流出方向とが並行かつ同軸上に配置されたストレート型のピストン式逆止弁が記載されている。流路の途中に配置された逆止弁の弁座は軸流方向に対して直交しており、弁箱の内部において流路は屈曲している。弁体の一次側と二次側との差圧が所定の最低作動圧力（クラッキング圧）を超えると弁体が弁座から離間（リフト）して流体が流通を開始する。その後、弁箱に流入する流体は、弁座の手前の空洞部分に流れ込むと、そこで約９０度転向されて弁体を押し上げて二次側に流動し、そして弁箱から流出する。

特許文献２にはアングル型のピストン式逆止弁が記載されている。この逆止弁は、弁箱への流入方向と流出方向とが直交しており、流入方向と流出方向とを結ぶ軸流方向は弁箱の内部で屈曲している。特許文献１の逆止弁と同様に、弁体の一次側と二次側との差圧がクラッキング圧を超えると弁体が弁座から離間（リフト）して流体が流通する。弁座を通過した流体は弁体に衝突するとともに流路が曲げられて弁箱より流出する。

特許文献３には、２個のピストン式逆止弁が弁室（弁箱）の入口と出口に設けられたストレート型の縁切り弁（逆止弁）が記載されている。２個のピストン式逆止弁は、弁座が互いに略直交するように配置され、また弁軸の軸心が流路の二次側に向かってそれぞれ約４５度に傾斜している。かかる縁切り弁においては、流路に対して弁座が傾斜していることで、弁座の周縁のゴミが自然に下方に落下し、弁座にゴミが溜まりにくいとされている。弁箱に流入した流体は、約４５度転向されて第一の逆止弁の弁座に至り、弁体を押し上げて弁箱の中央に流れ込み、更に逆向きに約９０度転向されて第二の逆止弁の弁座に至る。そして、第二の逆止弁の弁体を押し上げ、弁箱から流出する。

特開２００３−１４８６３４号公報 特開平８−１４４２５号公報 特開平７−２２４９５６号公報

逆止弁においては、圧力損失（損失水頭）を低減することが求められる。これにより、ポンプの負荷を軽減して流体を効率よく搬送することが可能になる。特にストレート型の逆止弁は、直線的に配置された配管の間、すなわち逆止弁の設置前に圧力損失が実質的に存在しない部位に設けられるため、逆止弁に起因する圧力損失を大幅に抑制することが強く求められている。

しかしながら、特許文献１のストレート型の逆止弁は、弁座に流入する直前に約９０度転向されるため、弁座の手前の空洞部分で大きな圧力損失が発生する。特許文献３のストレート型の逆止弁も同様であり、弁箱に流入した流体が第一の逆止弁の弁座の直前に約４５度急激に転向されてから弁体を押し上げ、更にこの弁体を通過した後に、再度約９０度急激に転向されてから第二の逆止弁の弁体を押し上げる。このため、特許文献３のストレート型の逆止弁においても圧力損失が大きいという問題が生じる。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、種々の設置条件に応じて使用可能なストレート型またはこれに類する略直線的な逆止弁であって、圧力損失を大幅に抑制することが可能な逆止弁を提供するものである。

本発明は、第一フランジ部と第二フランジ部とが対向して配置されたストレート型またはこれに類する直線的な逆止弁を、流入方向と流出方向とが交差するアングル弁ユニットを用いて提供するという、まったく新しい試みによって実現されたものである。

すなわち本発明によれば、弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に弁軸に沿って直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、前記弁座および前記弁体を収容するとともに前記弁座に流入する流体の流入路および前記弁体を通過した前記流体の流出路を有する弁箱と、を有し、前記弁座に流入する前記流体の流入方向と、前記流体が前記弁体を通過する通過方向と、が交差するリフト式のアングル弁ユニットと、前記アングル弁ユニットの前記流入路に一端が溶接された第一湾曲管と、前記アングル弁ユニットの前記流出路に一端が溶接された第二湾曲管と、を備え、前記第一湾曲管の他端と前記第二湾曲管の他端とは反対向きに開口して軸流方向を形成しており、前記弁軸が前記軸流方向に対して前記流出路に向かって斜めに傾斜しているとともに前記第一湾曲管の前記一端が前記弁軸に沿って延在しており、前記第一湾曲管の前記他端に第一フランジ部が設けられ、前記第二湾曲管の前記他端に第二フランジ部が設けられており、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部は、それぞれ筒状部材と鍔部材とを接合して構成され、前記筒状部材および前記鍔部材は、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とでそれぞれ同一寸法に形成されていることを特徴とする逆止弁が提供される。

また本発明によれば、上記の逆止弁を複数含む逆止弁セットであって、複数の前記逆止弁は、前記アングル弁ユニットが互いに同一寸法で形成され、前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の少なくとも一方が互いに異なる寸法で形成されていることを特徴とする逆止弁セットが提供される。

上記発明の逆止弁は、共通のアングル弁ユニットに対して第一湾曲管と第二湾曲管を溶接することにより構成されているため、これらの湾曲管の曲率や管長を種々に選択することで、設置条件に応じた逆止弁を容易に実現することができる。そして上記発明においては、軸流方向に対して弁軸が流出路に向かって斜めに傾斜するようにリフト式のアングル弁ユニットが配置され、流入側の湾曲管（第一湾曲管）の端部は弁軸に沿って延在するようにして溶接されている。このため、第一湾曲管に流入した流体は滑らかに転向されて弁箱の流入路に流入し、そして弁座に到達すると弁軸に沿って弁体を押し上げる。弁軸は軸流方向に対して直交せず流出路に向かって斜めに傾斜しているため、流体は軸流方向の速度成分を有したまま弁体を押し上げ、そして流出路に至る。このため、特許文献１や３の逆止弁のように弁座の直前で急激に流路が転向されることがなく、上記発明によれば圧力損失を大幅に抑制することが可能である。

本発明によれば、種々の設置条件に応じて使用可能なストレート型またはこれに類する略直線的な逆止弁であって、圧力損失を大幅に抑制することが可能な逆止弁および逆止弁セットが提供される。

本発明の実施形態にかかる逆止弁の一例を示す正面図である。 閉状態の逆止弁を弁軸に沿って切った縦断面図である。 開状態の逆止弁の縦断面図である。 逆止弁の分解説明図である。 変形例にかかる逆止弁の開状態を示す縦断面図である。 本実施形態の逆止弁セットの説明図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各図面において、対応する構成要素には共通の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。逆止弁１００への流入側を一次側といい、逆止弁１００からの流出側を二次側という。便宜上、弁座２０に対する弁体３０の開き方向を上方と呼称し、弁体３０の閉じ方向を下方と呼称する場合があるが、これらは重力方向に対する上下を必ずしも示すものではない。

図１は、本発明の実施形態にかかる逆止弁１００の一例を示す正面図である。図２は、閉状態の逆止弁１００を弁軸３１に沿って切った縦断面図である。図３は、開状態の逆止弁１００の縦断面図である。図４は、逆止弁１００の分解説明図である。図２から図４においてはヘルール継手４８の図示を省略している。

はじめに、本実施形態の概要について説明する。

本実施形態の逆止弁１００は、リフト式のアングル弁ユニット１０、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０を備えている。
アングル弁ユニット１０は、弁座２０、弁体３０および弁箱４０を有している。弁体３０は、弁座２０に対して接近または離間する方向に弁軸３１に沿って直線的に往復揺動して弁座２０を開閉自在に閉止する。弁箱４０は、弁座２０および弁体３０を収容するとともに、弁座２０に流入する流体Ｆの流入路２２および弁体３０を通過した流体Ｆの流出路３２を有している。アングル弁ユニット１０において、弁座２０に流入する流体Ｆの流入方向Ｄ１と、流体Ｆが弁体３０を通過する通過方向Ｄ２と、は交差している。
第一湾曲管６０はアングル弁ユニット１０の流入路２２に一端６２が溶接され、第二湾曲管７０はアングル弁ユニット１０の流出路３２に一端７２が溶接されている。第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とは反対向きに開口して軸流方向ＡＸを形成している。そして、弁軸３１は軸流方向ＡＸに対して流出路３２に向かって斜めに傾斜しているとともに、第一湾曲管６０の一端６２は弁軸３１に沿って延在している。

ここで、第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とが反対向きに開口しているとは、これらが１８０度反対向きすなわち厳密に正反対である場合のほか、概略正反対である状態を含む。すなわち、第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とにおける開口の法線方向は僅かな角度をもって交差してもよい。

また、第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とが形成する軸流方向ＡＸとは、図３に示すように、第一湾曲管６０に流入する流体Ｆの流動方向Ｄ０と第二湾曲管７０を流出する流体Ｆの流動方向Ｄ３とを滑らかに結ぶ直線または曲線の延在方向である。図６に示す逆止弁１００のように、鍔部材６８と鍔部材７８とが同軸上に並んで１８０度反対向きに設置される場合、軸流方向ＡＸは直線状となる。逆止弁１１０のように、鍔部材６８と鍔部材７８とが反対向きかつ所定の角度で交差する場合、軸流方向ＡＸ２は湾曲して曲線状となる。

本実施形態の逆止弁１００においては、弁体３０の弁軸３１が軸流方向ＡＸに対して流出路３２に向かって斜めに傾斜している。すなわち、弁体３０から突出する弁軸３１の突出方向は、軸流方向ＡＸに対して垂直ではなく、流出路３２の側（図３における左方）に傾いている。具体的には、弁軸３１の突出方向は、軸流方向ＡＸに対して４５度傾斜している。このため、第一湾曲管６０から流入する流体Ｆが流入方向の速度成分を持ったまま弁体３０を押し上げて流出路３２に向かうことができる。このため本実施形態の逆止弁１００によれば低圧損が実現される。また、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０はアングル弁ユニット１０と別体で作成されて溶接されているため、アングル弁ユニット１０を共用しながら所望の形状の第一湾曲管６０や第二湾曲管７０を用いて種々の流路システムの要請に対応することができる。

次に、本実施形態について詳細に説明する。

逆止弁１００はアングル型のリフト式逆止弁である。弁体３０は弁軸３１に沿って弁座２０に対して接離方向に移動する。図２に示す閉状態で弁体３０はバネ体２６に付勢されて弁座２０に押し付けられており、逆止弁１００は、いわゆるスモレンスキ式である。バネ体２６による付勢力により、逆止弁１００は高い止水性を得ることができる。逆止弁１００は、いわゆるフート弁として揚送ポンプ（図示せず）の一次側に用いることにより、止水性と逆流防止機能を活用して、揚水管における落水を良好に防止することができる。逆止弁１００により逆流が規制される流体Ｆとしては、水等の液体のほか、空気等の気体でもよい。

逆止弁１００は、液体または気体を流通させる流路に設けられ、弁体３０の一次側と二次側との差圧が所定の最低作動圧力（クラッキング圧）を超えているときに、図３に示すように弁体３０は開状態となって流体Ｆを流通させる。弁体３０の一次側と二次側との差圧が負または最低作動圧力以下となった場合、図２に示すように弁体３０は閉状態となって流体Ｆの流通は遮断される。

アングル弁ユニット１０は、弁座２０および弁体３０ならびにこれらを収容する弁箱４０を含み、流体Ｆの逆止機能を有する基本構造をなす。

アングル弁ユニット１０は、互いに直交する流入路２２および流出路３２を備えている。図３に示すように、弁体３０に向かって流入路２２から流入する流体Ｆの流入方向Ｄ１と弁体３０を通過して流出路３２に向かう流体Ｆの通過方向Ｄ２とは互いに交差し、アングル弁ユニット１０の内部における流体Ｆの流路は屈曲する。

以下、屈曲する流路の内側を弁座２０および弁体３０における前縁側と呼称し、屈曲する流路の外側を弁座２０および弁体３０における後縁側と呼称する場合がある。

弁箱４０は、筒状胴部４２およびキャップ部４４を備えている。筒状胴部４２は、弁座２０および弁体３０を収容し、弁箱４０の本体部を構成する。キャップ部４４は、天板部４５と筒状部４７とヘルール継手４８とを有している。天板部４５は、弁体３０の弁軸３１が挿通される支持筒（直筒部４６）を有し、この弁軸３１を支持する。筒状部４７は筒状をなし、天板部４５により閉止される。ヘルール継手４８（図１参照）は、天板部４５と筒状部４７とを着脱可能に締結する。筒状部４７は筒状胴部４２に溶接されている。

キャップ部４４は、アングル弁ユニット１０のうち弁体３０の背後側を封止する部材である。直筒部４６は筒状をなし、弁体３０の弁軸３１を摺動可能に嵌合させて支持するための凹部を有している。直筒部４６と流入路２２との延在方向は一致しており、流入路２２に流入した流体Ｆは流入路２２に沿って弁体３０を押し上げる。

本実施形態の弁軸３１は非円形の横断面を有し、直筒部４６の凹部の横断面は弁軸３１に対応する非円形をなしている。これにより、弁軸３１は直筒部４６に対して回転することなく軸方向に進退移動する。直筒部４６の周囲にはバネ体２６が装着されており、弁体３０を弁座２０に向けて付勢する。

弁体３０の弁軸３１を支持する天板部４５は、ヘルール継手４８を解除することにより筒状部４７から取り外し可能となる。このため、弁体３０やバネ体２６の清掃や交換などのメンテナンスを容易に行うことができる。

筒状胴部４２の一次側の内部には流入弁筒２４が固定されている。本実施形態では流入弁筒２４が流入路２２を構成している。流入弁筒２４のうち筒状胴部４２より突出する外側端面２４ａは、流体Ｆの流入方向に対して正対している。すなわち外側端面２４ａの法線方向は流入弁筒２４（流入路２２）の軸心方向と一致している。

一方、流入弁筒２４のうち筒状胴部４２の内側に位置する内側端面２４ｂは弁座２０を構成している。本実施形態の流入弁筒２４は円管状をなし、外側端面２４ａは円形に開口している。一方、内側端面２４ｂ（弁座２０）は、流入弁筒２４（流入路２２）の軸心方向に対して斜めに傾斜して楕円形に開口している。具体的には、弁座２０の前縁側（図３における左側）は筒状胴部４２の深い位置に突出し、弁座２０の後縁側（図３における右側）は筒状胴部４２に対して浅い位置に後退している。弁座２０は平坦な傾斜面をなしている。流入路２２の軸心に直交する横断面に対して、弁座２０は４５度未満、好ましくは１５度以上かつ２２．５度以下の角度で交差している。

図２から図４に示すように、弁軸３１は弁体３０の背面側、すなわち弁座２０と反対側に起立して一体形成されている。図２に示す閉状態および図３に示す開状態で、弁軸３１の周囲に装着されたバネ体２６は弁体３０を弾力的に付勢している。

図３に示すように、弁体３０のうち弁座２０に対向する流入側には、流体Ｆを流入方向Ｄ１から通過方向Ｄ２に転向させる転向面５０が設けられている。転向面５０と弁座２０とは平行である。すなわち、転向面５０の法線方向Ｎ１と流入方向Ｄ１との交差角度は４５度未満であり、好ましくは１５度以上かつ２２．５度以下である。

転向面５０のうち流出路３２に近接する前縁側は、後縁側に比べて、筒状胴部４２の奥行側に位置している。このため、図３に示す開状態の逆止弁１００において流入路２２から流入した流体Ｆは、転向面５０に衝突すると全体的に流出路３２に向かって流動方向が転向する。これにより、流体Ｆがアングル弁ユニット１０を通過するに際し、弁体３０に衝突して発生する圧力損失が大幅に抑制される。

弁体３０における流入側の面にはパッキン部材５２が被着されている。すなわち、転向面５０はパッキン部材５２の表面により構成されている。転向面５０およびパッキン部材５２は、内側端面２４ｂに対応する楕円形をなしている。パッキン部材５２は、逆止弁１００の閉状態で弁体３０と弁座２０とで押圧されて弁座２０を止水する部材であり、独立気泡の発泡樹脂材料で作成されたシート体である。パッキン部材５２は平坦で均一な厚さを有している。パッキン部材５２が発泡樹脂材料で作成されていることで、変形性がよく弁座２０を良好に止水する。また、パッキン部材５２を構成する発泡樹脂材料が独立気泡を有し連続気泡を実質的に有していないことにより、パッキン部材５２の内部を通じて逆止弁１００の一次側と二次側とが互いに連通することがなく水密性に優れる。

以下、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０について説明する。

第一湾曲管６０は、アングル弁ユニット１０の流入路２２に接続されて逆止弁１００の流入側の弁筒を構成する。第一湾曲管６０の一端６２はアングル弁ユニット１０の流入路２２に溶接され、第一湾曲管６０の他端６４には第一フランジ部６６が設けられている。
第二湾曲管７０は、アングル弁ユニット１０の流出路３２に接続されて逆止弁１００の流出側の弁筒を構成する。第二湾曲管７０の一端７２はアングル弁ユニット１０の流出路３２に溶接され、第二湾曲管７０の他端７４には第二フランジ部７６が設けられている。第一フランジ部６６および第二フランジ部７６は、配管（図示せず）に対してネジなどの緊締具（図示せず）を用いて固定される。

第一湾曲管６０および第二湾曲管７０は、その管長の少なくとも一部に湾曲部分を有している。本実施形態では第一湾曲管６０および第二湾曲管７０が湾曲部分のみで実質的に構成されている態様を例示するが、これに限らず、第一湾曲管６０および／または第二湾曲管７０は管長の一部に直線部分を有していてもよい。第一湾曲管６０および第二湾曲管７０の管長とは、これらの軸心上の長さをいう。

第一湾曲管６０の一端６２の軸心方向とアングル弁ユニット１０の流入路２２の軸心方向とは一致している。すなわち、第一湾曲管６０の一端６２は弁軸３１に沿って延在している。図３に示すように、第一フランジ部６６の流入開口６９から流動方向Ｄ０にて流入した流体Ｆは、第一湾曲管６０に沿って湾曲して流動して流入方向Ｄ１に向きを変えられ、第一湾曲管６０から流入路２２に滑らかに流入して弁軸３１に沿って弁体３０を押し上げる。一方、第二湾曲管７０の一端７２の軸心方向とアングル弁ユニット１０の流出路３２の軸心方向とは一致している。このため、転向面５０で通過方向Ｄ２に転向された流体Ｆは、流出路３２から第二湾曲管７０に滑らかに流入する。そして、流体Ｆは第二湾曲管７０に沿って湾曲して流動して流動方向Ｄ３に向きを変えられて第二フランジ部７６の流出開口７９より流出する。

本実施形態においては、第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４との開口方向は１８０度反対向きである。第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とは同軸上に配置されている。これにより、本実施形態の逆止弁１００はストレート型である。言い換えると、流入路２２と流出路３２とが直交してアングル型の逆止弁機能を有するアングル弁ユニット１０に対し、第一湾曲管６０と第二湾曲管７０を接続することで、ストレート型の逆止弁１００が構成される。

第一湾曲管６０および第二湾曲管７０の湾曲形状の軸心は、流入路２２の軸心と流出路３２の軸心とが交差する平面と同一平面内に配置されている。弁体３０の弁軸３１は、第一湾曲管６０、流入路２２、流出路３２および第二湾曲管７０の各軸心を内包する上記の平面内で往復揺動する。これにより、逆止弁１００は平面的に構成されるため設置スペースが抑制されている。

図１に示すように、第一湾曲管６０の中心角θ１と第二湾曲管７０の中心角θ２との合計は９０度であり、かつ第一湾曲管６０と第二湾曲管７０の管長は互いに異なっている。第一湾曲管６０または第二湾曲管７０の一方にはショートエルボを用い、他方にはこのショートエルボと同じ中心角をもつロングエルボを用いることができる。第一湾曲管６０と第二湾曲管７０との内径は共通である。

具体的には、第一湾曲管６０は４５度ショートエルボであり、第二湾曲管７０は４５度ロングエルボである。すなわち、第一湾曲管６０と第二湾曲管７０の中心角の合計（θ１＋θ２）は９０度である。図３に示すように、アングル弁ユニット１０への流入方向Ｄ１に対して通過方向Ｄ２が交差する向き（同図では左向き）と、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０が湾曲する向き（同図では右向き）とが反対向きであって、かつ流入路２２と流出路３２との交差角度（９０度）が第一湾曲管６０および第二湾曲管７０の中心角の合計（９０度）と等しい。これにより、流入路２２と流出路３２とが９０度に交差するアングル弁ユニット１０に第一湾曲管６０および第二湾曲管７０を連結することでストレート型の逆止弁１００を構成することができる。したがって、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０の中心角の合計が９０度であるかぎり、第一湾曲管６０の中心角θ１をたとえば３０度とし、第二湾曲管７０の中心角θ２を６０度とするなど、４５度以外の中心角の湾曲管を用いてもよい。

図１に示すように、流入弁筒２４の外側端面２４ａの中心と、流出路３２の管端面３２ａの中心とは、軸流方向ＡＸから互いに異なる距離にある。具体的には、管端面３２ａの中心は外側端面２４ａの中心よりも軸流方向ＡＸから離れた位置にある。そして、管端面３２ａにロングエルボである第二湾曲管７０を接続し、外側端面２４ａにショートエルボである第一湾曲管６０を接続することで、軸流方向ＡＸからの距離の差が解消されて第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とが同軸上に配置される。

図１に示すように、第一湾曲管６０の流入側にあたる他端６４には第一フランジ部６６が設けられ、第二湾曲管７０の流出側にあたる他端７４には第二フランジ部７６が設けられている。

第一フランジ部６６および第二フランジ部７６は、それぞれ端筒部材（筒状部材）６７、７７と鍔部材６８、７８とを接合して構成されている。端筒部材（筒状部材）６７、７７および鍔部材６８、７８は、第一フランジ部６６と第二フランジ部７６とでそれぞれ同一寸法に形成されている。これにより、第一フランジ部６６と第二フランジ部７６とは互いに同一の形態をなし、すなわち第一フランジ部６６と第二フランジ部７６とを規格化することができる。

端筒部材６７、７７は直筒状の部材であり、逆止弁１００の流入開口６９と流出開口７９をそれぞれ有している。端筒部材６７、７７の管長は、第一湾曲管６０または第二湾曲管７０のいずれよりも短い。

第一フランジ部６６と第二フランジ部７６とは、アングル弁ユニット１０を挟んで同軸で対向して配置されている。これにより、直線的に配置された２本の配管（図示せず）の間に逆止弁１００を介挿し、第一フランジ部６６および第二フランジ部７６をこれらの配管にそれぞれ締結することで逆止弁１００を容易に固定することができる。

本実施形態の筒状胴部４２、直筒部４６、流入弁筒２４、第一湾曲管６０、第二湾曲管７０、端筒部材６７および７７は、いずれもステンレス鋼（ＳＵＳ）で作成されており耐食性に優れる。

端筒部材６７は第一湾曲管６０の他端６４に対して、また端筒部材７７は第二湾曲管７０の他端７４に対して、それぞれ接合されている。本実施形態の逆止弁１００においては、端筒部材６７と第一湾曲管６０とは溶接され、また端筒部材７７と第二湾曲管７０とも溶接されて接合されている。

端筒部材（筒状部材）６７および７７は、第一湾曲管６０の他端６４または第二湾曲管７０の他端７４に対して突き当てられる管端面６７ａ、７７ａをそれぞれ備えている。管端面６７ａ、７７ａの外周側には面取加工が施されている。管端面６７ａ、７７ａに、第一湾曲管６０の他端６４または第二湾曲管７０の他端７４が突合せ溶接されている。

管端面６７ａ、７７ａの内径は、第一湾曲管６０または第二湾曲管７０の他端６４、７４の内径と等しい。また、流出路３２の管端面３２ａにも同様に面取加工が施されている。流出路３２の管端面３２ａの内径は第二湾曲管７０の一端７２の内径と等しく、管端面３２ａと一端７２とは突合わせ溶接されている。

また、流入路２２を構成する流入弁筒２４は、第一湾曲管６０よりも肉厚に形成されている。流入路２２の外側端面２４ａの内径は第一湾曲管６０の一端６２の内径よりも小さく、外側端面２４ａの外径は一端６２の外径よりも大きい。そして、第一湾曲管６０の一端６２もまた、流入弁筒２４の外側端面２４ａに対して突合わせ溶接されている。

上記のように管端面３２ａ、６７ａ、７７ａの外周側に面取加工を施し、また流入弁筒２４を第一湾曲管６０よりも肉厚にすることで、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０に面取加工を施すことなく、大きな溶接面積を確保することができる。上記のようにアングル弁ユニット１０、第一フランジ部６６および第二フランジ部７６は規格化されているため管端面３２ａ、６７ａ、７７ａに面取加工を施しておく。そして、種々の寸法より選択可能な第一湾曲管６０および第二湾曲管７０には面取加工を施さず、任意に選択してアングル弁ユニット１０に溶接することで、複数の仕様の逆止弁１００を容易に作成することができる。

図５は、上記実施形態の変形例にかかる逆止弁１００の開状態を示す縦断面図である。本変形例の逆止弁１００は、弁体３０における通過方向Ｄ２と反対側（同図の右側：後縁側）の外周近傍に、弁体３０の前面側と背後側とを連通する通液路３３が形成されている点で上記実施形態の逆止弁１００（図３参照）と相違する。

以下、本変形例の逆止弁１００について更に説明する。上記実施形態と共通する説明は適宜省略する。

通液路３３は、弁体３０の前面側（転向面５０の形成側）と背後側（弁軸３１の形成側）とを、流体Ｆが通過可能に連通する流路である。本変形例の通液路３３は、弁体３０およびパッキン部材５２を厚み方向に貫通して形成されている。また、本変形例の通液路３３は、弁体３０の後縁側の外周面から半径方向の内側に向かって所定の溝深さで形成され、かつ弁体３０の厚み方向に延びる縦溝である。すなわち通液路３３は、流入方向Ｄ１に向かって流入弁筒２４に流入してきた流体Ｆを、弁体３０と筒状胴部４２との間隙を通じて弁体３０の背面側に流動させる流路である。通液路３３の溝深さは特に限定されないが、バネ体２６の外周面に通液路３３が掛かることがない深さ、たとえば流入弁筒２４の肉厚と同等またはそれ以下とすることができる。

図２および図３に示した上記実施形態の逆止弁１００において、流入弁筒２４に流入してきた流体Ｆは転向面５０を法線方向Ｎ１に向かって付勢する。このため、弁体３０および弁軸３１は図３における反時計回りにこの付勢力を受け、弁体３０の後縁側の外周面が筒状胴部４２に押し付けられて摩擦する。また、弁軸３１と直筒部４６（図２参照）との摩擦力も増大する。これに対して、図５に示す本変形例のように弁体３０の後縁側に通液路３３を形成することで、転向面５０を付勢する流体Ｆの一部が弁体３０の背後側に逃がされるため、弁体３０および弁軸３１に作用する上記の反時計回りの付勢力が低減される。このため、往復揺動する弁体３０の摩擦力が低下して逆止弁１００の圧力損失が抑制され、また弁体３０および弁軸３１の摩耗が低減される。

通液路３３は、本変形例のように弁体３０およびパッキン部材５２の後縁側の外周面に削成された縦溝のほか、弁体３０およびパッキン部材５２の後縁側の一部を切除して弁体３０と筒状胴部４２との間に三日月状に形成される空隙部として作成してもよい。また、通液路３３は、弁体３０およびパッキン部材５２を貫通する貫通孔として作成してもよい。

また、通液路３３は弁体３０に対して一箇所にのみ形成してもよく、または複数箇所に形成してもよい。通液路３３を弁体３０の後縁側の外周面の複数箇所に、互いに離間した浅い縦溝として形成することで、弁体３０と筒状胴部４２との間にがたつきが発生することを抑制しながら、流体Ｆを弁体３０の前面側から背後側に良好に逃がすことができる。

図６は、本実施形態の逆止弁セット２００の説明図である。

本実施形態の逆止弁セット２００は、上記の逆止弁１００、１１０を複数含む。これらの複数の逆止弁１００、１１０は、アングル弁ユニット１０が互いに同一寸法で形成され、第一湾曲管６０または第二湾曲管７０の少なくとも一方が互いに異なる寸法で形成されている。

より具体的には、アングル弁ユニット１０および第一湾曲管６０は逆止弁１００と１１０とで互いに同一寸法で形成されている。そして、逆止弁１１０の第二湾曲管７１の中心角θ３は、逆止弁１００の第二湾曲管７０の中心角θ２よりも大きく、かつ第二湾曲管７１は第二湾曲管７０よりも管長が長く形成されている。これにより、逆止弁１００の軸流方向ＡＸは直線的であるのに対し、逆止弁１１０の軸流方向ＡＸ２は僅かに湾曲して曲線状となる。

逆止弁１１０は概略ストレート型であり、かつ鍔部材６８と鍔部材７８とが完全に平行ではなく僅かに傾斜している。これにより、僅かに屈曲して配置された２本の配管（図示せず）の間に逆止弁１１０を介挿して用いることができる。そして、第一湾曲管６０または第二湾曲管７０の少なくとも一方（本実施形態では第二湾曲管７０）の中心角または管長を相違させた他の湾曲管（本実施形態では第二湾曲管７１）を用いるだけで、軸流方向が異なる逆止弁１１０を作成することができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。

たとえば、上記実施形態の逆止弁１００では第一湾曲管６０にショートエルボを用い、第二湾曲管７０にロングエルボを用いることを例示したが、本発明はこれに限られない。アングル弁ユニット１０における流入路２２と流出路３２との長さを変更することで、第一湾曲管６０および第二湾曲管７０に共通のエルボ材を用いて、第一湾曲管６０の他端６４と第二湾曲管７０の他端７４とを同軸上に配置することができる。

また、上記実施形態ではキャップ部４４の直筒部４６と筒状胴部４２とを溶接で接合することを説明したが、本発明はこれに限られない。直筒部４６と筒状胴部４２とを一材で一体形成してもよく、または直筒部４６と筒状胴部４２にそれぞれ螺旋溝を形成して互いに螺合装着してもよい。

同様に、上記実施形態では第一フランジ部６６の端筒部材６７と第一湾曲管６０、および第二フランジ部７６の端筒部材７７と第二湾曲管７０をそれぞれ溶接で接合することを説明したが、本発明はこれに限られない。端筒部材６７と第一湾曲管６０、および端筒部材７７と第二湾曲管７０にそれぞれ螺旋溝を形成して互いに螺合装着してもよい。

本発明の逆止弁１００の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はない。複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。

上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に弁軸に沿って直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、前記弁座および前記弁体を収容するとともに前記弁座に流入する流体の流入路および前記弁体を通過した前記流体の流出路を有する弁箱と、を有し、前記弁座に流入する前記流体の流入方向と、前記流体が前記弁体を通過する通過方向と、が交差するリフト式のアングル弁ユニットと、前記アングル弁ユニットの前記流入路に一端が溶接された第一湾曲管と、前記アングル弁ユニットの前記流出路に一端が溶接された第二湾曲管と、を備え、前記第一湾曲管の他端と前記第二湾曲管の他端とは反対向きに開口して軸流方向を形成しており、前記弁軸が前記軸流方向に対して前記流出路に向かって斜めに傾斜しているとともに前記第一湾曲管の前記一端が前記弁軸に沿って延在していることを特徴とする逆止弁。
（２）前記流入路と前記流出路とが直交し、かつ前記第一湾曲管の前記他端と前記第二湾曲管の前記他端とが同軸上に配置されている上記（１）に記載の逆止弁。
（３）前記第一湾曲管の前記他端に第一フランジ部が設けられ、前記第二湾曲管の前記他端に第二フランジ部が設けられており、前記第一フランジ部および前記第二フランジ部は、それぞれ筒状部材と鍔部材とを接合して構成され、前記筒状部材および前記鍔部材は、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とでそれぞれ同一寸法に形成されている上記（１）または（２）に記載の逆止弁。
（４）前記筒状部材は、前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の前記他端に対して突き当てられる管端面をそれぞれ備え、かつ前記管端面の外周側に面取加工が施されており、前記管端面に前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の前記他端が突合せ溶接されている上記（３）に記載の逆止弁。
（５）前記弁体の流入側に、前記流体を前記流入方向から前記通過方向に転向させる転向面が設けられており、前記転向面の法線方向と前記流入方向との交差角度が４５度未満である上記（１）から（４）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（６）前記弁体における前記通過方向と反対側の外周近傍に、前記弁体の前面側と背後側とを連通する通液路が形成されていることを特徴とする上記（５）に記載の逆止弁。
（７）前記弁箱が、前記弁座および前記弁体を収容する筒状胴部と、前記弁体の前記弁軸が挿通される支持筒を有し前記弁軸を支持する天板部、前記天板部により閉止される筒状部、および前記天板部と前記筒状部とを着脱可能に締結するヘルール継手を有するキャップ部と、を備え、前記筒状部が前記筒状胴部に溶接されている上記（１）から（６）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（８）前記第一湾曲管および前記第二湾曲管の中心角の合計が９０度であり、かつ管長が互いに異なることを特徴とする上記（１）から（７）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（９）上記（１）から（８）のいずれか一項に記載の逆止弁を複数含む逆止弁セットであって、複数の前記逆止弁は、前記アングル弁ユニットが互いに同一寸法で形成され、前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の少なくとも一方が互いに異なる寸法で形成されていることを特徴とする逆止弁セット。

１０ アングル弁ユニット
２０ 弁座
２２ 流入路
２４ 流入弁筒
２４ａ 外側端面
２４ｂ 内側端面
２６ バネ体
３０ 弁体
３１ 弁軸
３２ 流出路
３２ａ、６７ａ、７７ａ 管端面
３３ 通液路
４０ 弁箱
４２ 筒状胴部
４４ キャップ部
４５ 天板部
４６ 直筒部
４７ 筒状部
４８ ヘルール継手
５０ 転向面
５２ パッキン部材
６０ 第一湾曲管
６２、７２ 一端
６４、７４ 他端
６６ 第一フランジ部
６７、７７ 端筒部材
６８、７８ 鍔部材
６９ 流入開口
７０ 第二湾曲管
７１ 第二湾曲管
７６ 第二フランジ部
７９ 流出開口
１００、１１０ 逆止弁
２００ 逆止弁セット
θ１、θ２、θ３ 中心角
ＡＸ、ＡＸ２ 軸流方向
Ｄ０、Ｄ３ 流動方向
Ｄ１ 流入方向
Ｄ２ 通過方向
Ｆ 流体
Ｎ１ 法線方向

Claims (7)

1. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に弁軸に沿って直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、前記弁座および前記弁体を収容するとともに前記弁座に流入する流体の流入路および前記弁体を通過した前記流体の流出路を有する弁箱と、を有し、前記弁座に流入する前記流体の流入方向と、前記流体が前記弁体を通過する通過方向と、が交差するリフト式のアングル弁ユニットと、
   前記アングル弁ユニットの前記流入路に一端が溶接された第一湾曲管と、
   前記アングル弁ユニットの前記流出路に一端が溶接された第二湾曲管と、を備え、
   前記第一湾曲管の他端と前記第二湾曲管の他端とは反対向きに開口して軸流方向を形成しており、
   前記弁軸が前記軸流方向に対して前記流出路に向かって斜めに傾斜しているとともに前記第一湾曲管の前記一端が前記弁軸に沿って延在しており、
   前記第一湾曲管の前記他端に第一フランジ部が設けられ、前記第二湾曲管の前記他端に第二フランジ部が設けられており、
   前記第一フランジ部および前記第二フランジ部は、それぞれ筒状部材と鍔部材とを接合して構成され、
   前記筒状部材および前記鍔部材は、前記第一フランジ部と前記第二フランジ部とでそれぞれ同一寸法に形成されていることを特徴とする逆止弁。
2. 前記流入路と前記流出路とが直交し、かつ前記第一湾曲管の前記他端と前記第二湾曲管の前記他端とが同軸上に配置されている請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記筒状部材は、前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の前記他端に対して突き当てられる管端面をそれぞれ備え、かつ前記管端面の外周側に面取加工が施されており、
   前記管端面に前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の前記他端が突合せ溶接されている請求項１または２に記載の逆止弁。
4. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に弁軸に沿って直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、前記弁座および前記弁体を収容するとともに前記弁座に流入する流体の流入路および前記弁体を通過した前記流体の流出路を有する弁箱と、を有し、前記弁座に流入する前記流体の流入方向と、前記流体が前記弁体を通過する通過方向と、が交差するリフト式のアングル弁ユニットと、
   前記アングル弁ユニットの前記流入路に一端が溶接された第一湾曲管と、
   前記アングル弁ユニットの前記流出路に一端が溶接された第二湾曲管と、を備え、
   前記第一湾曲管の他端と前記第二湾曲管の他端とは反対向きに開口して軸流方向を形成しており、
   前記弁軸が前記軸流方向に対して前記流出路に向かって斜めに傾斜しているとともに前記第一湾曲管の前記一端が前記弁軸に沿って延在しており、
   前記弁体の流入側に、前記流体を前記流入方向から前記通過方向に転向させる転向面が設けられており、
   前記転向面の法線方向と前記流入方向との交差角度が４５度未満であり、
   前記弁体における前記通過方向と反対側の外周近傍に、前記弁体の前面側と背後側とを連通する通液路が形成されていることを特徴とする逆止弁。
5. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に弁軸に沿って直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、前記弁座および前記弁体を収容するとともに前記弁座に流入する流体の流入路および前記弁体を通過した前記流体の流出路を有する弁箱と、を有し、前記弁座に流入する前記流体の流入方向と、前記流体が前記弁体を通過する通過方向と、が交差するリフト式のアングル弁ユニットと、
   前記アングル弁ユニットの前記流入路に一端が溶接された第一湾曲管と、
   前記アングル弁ユニットの前記流出路に一端が溶接された第二湾曲管と、を備え、
   前記第一湾曲管の他端と前記第二湾曲管の他端とは反対向きに開口して軸流方向を形成しており、
   前記弁軸が前記軸流方向に対して前記流出路に向かって斜めに傾斜しているとともに前記第一湾曲管の前記一端が前記弁軸に沿って延在しており、
   前記弁箱が、
   前記弁座および前記弁体を収容する筒状胴部と、
   前記弁体の前記弁軸が挿通される支持筒を有し前記弁軸を支持する天板部、前記天板部により閉止される筒状部、および前記天板部と前記筒状部とを着脱可能に締結するヘルール継手を有するキャップ部と、を備え、
   前記筒状部が前記筒状胴部に溶接されていることを特徴とする逆止弁。
6. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に弁軸に沿って直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、前記弁座および前記弁体を収容するとともに前記弁座に流入する流体の流入路および前記弁体を通過した前記流体の流出路を有する弁箱と、を有し、前記弁座に流入する前記流体の流入方向と、前記流体が前記弁体を通過する通過方向と、が交差するリフト式のアングル弁ユニットと、
   前記アングル弁ユニットの前記流入路に一端が溶接された第一湾曲管と、
   前記アングル弁ユニットの前記流出路に一端が溶接された第二湾曲管と、を備え、
   前記第一湾曲管の他端と前記第二湾曲管の他端とは反対向きに開口して軸流方向を形成しており、
   前記弁軸が前記軸流方向に対して前記流出路に向かって斜めに傾斜しているとともに前記第一湾曲管の前記一端が前記弁軸に沿って延在しており、
   前記第一湾曲管および前記第二湾曲管の中心角の合計が９０度であり、かつ管長が互いに異なることを特徴とする逆止弁。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の逆止弁を複数含む逆止弁セットであって、
   複数の前記逆止弁は、前記アングル弁ユニットが互いに同一寸法で形成され、前記第一湾曲管または前記第二湾曲管の少なくとも一方が互いに異なる寸法で形成されていることを特徴とする逆止弁セット。

Images