JPH06174121A - 開度補助装置付逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ウェイト重量の増大化を可能にして、被制御
流体が少流量である場合あるいは空気等の圧縮性軽比重
流体である場合でも、弁体を確実に大きく開いて圧損な
どを低減でき、しかも流体通過停止時に弁体を速やかに
閉動させることができるようにする。 【構成】 弁棒軸に軸心回りに揺動するアーム４を設
け、このアーム４に弓形のレール８を弁体２の全開方向
への揺動にともなって揺動方向への下り勾配が開度が大
きくなるにつれて小さくなる姿勢にして設け、このレー
ル８に自重により移動するウェイト９を軸受１１を介し
て設けるとともに、レール８の基端側および先端側に衝
撃緩和装置１２，１３を設け、一方の衝撃緩和装置１３
をウェイト９の移動方向に沿って位置調整可能に構成し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、少流量時あるいは空気
等の圧縮性軽比重流体を被制御流体とする場合において
も確実に弁体の開閉動作を行う開度補助装置付逆止弁に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、逆止弁には弁箱内の流路を開閉
する弁体を水平な弁軸の軸心回りに揺動自在に設けてお
り、弁体は被制御流体の正方向流に押されて開動し、そ
の流量に見合った開度を維持する。また、弁体は被制御
流体の正方向流が止まった時点で自重によって閉動す
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記した構成の従来の
逆止弁においては、弁体が被制御流体の流量に応じて開
度を維持するために、被制御流体の流れが少流量の時
や、被制御流体が空気等の圧縮性の比重の軽い流体であ
る場合には、弁体を十分に大きな開度に開くことは困難
であり、弁体が被制御流体に与える圧力損失が大きくな
る問題があった。

【０００４】また、ブロア等により圧縮性の被制御流体
を圧送する場合においては、少流量時に弁体がチャタリ
ングを起こし易い問題があった。このような問題点を解
消するために、本出願人はすでに、図３に示すようなウ
ェイト補助装置を備えた逆止弁を案出している。すなわ
ち、これは、弁箱１０１内で水平な弁軸１０２の軸心回
りに回動自在に設けられて実線で示す全閉位置から鎖線
で示す全開位置に向けて上方に揺動する弁体１０３に弁
軸１０２の軸心周りに揺動するアーム１０４を設け、こ
のアーム１０４に取付角度が調整可能な直線状のレール
１０５を弁体１０３の全開方向へ揺動にともなって揺動
方向への下り勾配の姿勢となるように設け、このレール
１０５に、該レール１０５を案内として自重により移動
するウェイト１０６を軸受１０７を介して設けるととも
に、このレール１０５の先端側に位置する一方の衝撃緩
和装置１０８をウェイト１０６の移動方向に沿って位置
調整可能に構成したものである。このような構成によ
り、弁軸１０２の軸心回りには弁体１０３の自重による
閉方向モーメントと、アーム１０４とレール１０５のウ
ェイト１０６の自重による開方向モーメントを作用させ
るようにしたものである。

【０００５】ところで、上記ウェイト補助装置の流体通
過時の開方向モーメントは開度が大きくなるにつれて増
え、また流体の通過が停止した状態では、閉方向へ戻ろ
うとする力が開度が小さくなるにつれて減少するため、
ウェイト補助装置による開方向へのモーメントは開度が
小さくなるにつれて減少させる必要がある。

【０００６】しかし、上記した構成のウェイト補助装置
付逆止弁では、レール１０５が直線状であり、弁体１０
３の一定開度位置でウェイト１０６がレール１０５を転
がり移動し、モーメントが急激に変化する。すなわち、
流体通過時の開度を大きくするためにウェイト１０６の
重量を増大すると、流体の通過が停止した時には、弁体
１０６が閉じにくくなるといった問題がある。

【０００７】本発明は上記課題を解決するもので、ウェ
イト重量の増大化を可能にして、被制御流体が少流量で
ある場合あるいは被制御流体が空気等の圧縮性の流体で
ある場合においても、弁体を確実に大きく開くことがで
き、圧損などを確実に小さくでき、しかも、ウェイト重
量を大きくしても、流体通過停止時の弁体の閉動を適確
に行わせることができる開度補助装置付逆止弁を提供す
ることを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の開度補助装置付逆止弁は、弁箱内に水平な弁
軸の軸心回りに回動自在に設けられて全閉位置から全開
位置に向けて上方に揺動する弁体を備え、弁体が正方向
流により全開方向に揺動し、かつ少なくとも弁体の自重
により全閉姿勢に揺動復帰する逆止弁において、前記弁
軸に弁体と一体的に弁軸の軸心回りに揺動するアームを
設け、このアームに取付角度が調整可能な弓形のレール
を弁体の全開方向への揺動にともなって揺動方向への下
り勾配が開度が大きくなるにつれて小さくなる姿勢にし
て設け、このレールに、該レールを案内として自重によ
り移動するウェイトを軸受を介して設けルとともに、レ
ールの基端側および先端側にウェイトを受け止めるため
の衝撃緩和装置を設け、そのうちレールの先端側に位置
する一方の衝撃緩和装置をウェイトの移動方向に沿って
位置調整可能に構成したものである。

【０００９】

【作用】上記した構成により、弁軸の軸心回りには弁体
の自重による閉方向モーメントと、アームとレールとウ
ェイトの自重による開方向モーメントが作用する。

【００１０】そして、弁体は被制御流体が正方向流で流
れ込むと、全閉位置から全開位置に向けて揺動し、弁体
の揺動に伴ってアームおよびレールが揺動する。さら
に、弁体が一定開度以上に開くと、レールが揺動方向に
向けて下り勾配の姿勢となり、ウェイトが自重によりレ
ールの先端側に移動し、その後、さらに開度が大きくな
った時点からレールの先端側の下り勾配が小さくなるこ
とにより、ウェイトは緩やかに移動し、レールの先端側
において衝撃緩和装置がウェイトを受け止める。この
時、ウェイトの移動に伴って閉方向モーメントにおける
モーメントアームの長さが増大するが、レールの先端側
に至るにつれて長さの増大する割合は小さくなる。この
モーメントの最大長さは、レールの先端側に設けた衝撃
緩和装置の位置を調整してウェイトの移動量を変更する
ことにより調整し、モーメントアームが最大となる状態
で、開方向モーメントが閉方向モーメントより僅かに小
さくなるように、ウェイトの移動量およびウェイト重量
を調整する。

【００１１】したがって、被制御流体が少流量であって
も、あるいは空気等の圧縮性軽比重の被制御流体であっ
ても、ウェイトの移動に伴う開方向モーメントの増加に
よって弁体が速やかに全開位置に向けて開動し、圧損が
小さくなるとともに、チャタリングが減少する。とく
に、開度が大きくなるにつれてウェイトが徐々に移動す
るため、ウェイト重量を増して開度を大きくすることが
できるうえ、弁体の閉動もスムースに行なわれる。

【００１２】そして、被制御流体の正方向流が止まった
場合や逆方向流が流れる場合には、開方向モーメントに
勝る閉方向モーメントによって弁体が全閉位置に復帰す
る。このとき、弁体の全閉方向への揺動に伴ってアーム
およびレールが揺動し、弁体が一定開度まで閉じるまで
はレールの基端側の下り勾配が小さく、一定開度まで閉
じると、レールが基端側に向けて下り勾配の姿勢とな
り、ウェイトが自重によってレールの基端側に復帰する
ので、開方向モーメントの減少によって弁体が速やかに
全閉位置に向けて開動し、チャタリングが減少する。

【００１３】そして、アームに対するレール角度を変更
し、レールが先端側に向けて下り勾配の姿勢となる弁体
の開度を調整することにより、被制御流体の性状によっ
て異なる任意の作動条件に対応することができる。ま
た、ウェイト移動の始点および終点に設けた衝撃緩和装
置によってウェイトを受け止めることにより、衝撃時の
衝撃を緩和してチャタリングを制御することができる。

【００１４】さらに、ウェイトは軸受を介してレールに
取り付けているので、レール上を移動する時の軸受の回
転に対してウェイトの回転が自由系となり、軸受が転が
り易くなってウェイトの移動を速やかに行うことができ
る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説
明する。弁箱１の内部には弁箱内流路を開閉する弁体２
を配置しており、この弁体２は水平な弁軸３の軸心回り
に回動自在で、下向きのほぼ垂直な姿勢となる全閉位置
（図１）から全開位置（図２）に向けて上方に揺動する
もので、弁箱１に流入する正方向流により全開方向に揺
動し、かつ少なくとも弁体２の自重により全閉姿勢に揺
動復帰する。また、前記弁箱１は弁軸３を回転自在に支
承しており、弁軸３は弁体２と一体に揺動する。さら
に、弁軸３は一端が弁箱１の外部に気密に突出してお
り、弁軸３の一端にはアーム４をその取付角度が調整可
能なように、セレーションあるいはスプライン等で設け
ている。

【００１６】そして、アーム４には補助アーム５を設け
ており、アーム４および補助アーム５に複数のボルト孔
６Ａ，６Ｂをそれぞれ形成している。また、アーム４お
よび補助アーム５の適当なボルト孔６Ａ，６Ｂにそれぞ
れ挿通するボルト７Ａ，７Ｂで二点支持して弓形のレー
ル８を取付けており、レール８はアーム４および補助ア
ーム５のボルト孔６Ａ，６Ｂを代えることにより、アー
ム４および補助アーム５に対する取付角度を調整可能と
している。このレール８はその取付角度が弁体２の全開
方向への揺動するにしたがって揺動方向へ先端側が下り
勾配となり、弁体３の一定開度以上では、開度が増すに
つれて下り勾配が小さくなるように先端部８ａを外側方
へ向かせて取り付けられている。

【００１７】そして、前記レール８には案内溝８ｂに沿
って自重により移動するウェイト９を設けており、レー
ル８はウェイト９の支軸１０を軸受１１を介して支承し
ている。また、レール８の基端側および先端側にはウェ
イト９を受け止めるためにスプリング等の衝撃緩和装置
１２，１３を設けており、そのうちレール８の先端側に
調整ボルト１４を介して取付けた一方の衝撃緩和装置１
３はウェイト９の移動方向に沿って位置調整可能として
いる。

【００１８】以下、上記構成における作用を説明する。
弁体２が図１の全閉姿勢にある状態において、レール８
はアーム４および補助アーム５に固定した基端側が下り
勾配となる姿勢にあり、ウェイト９はレール８の基端側
に位置している。また、弁軸３の軸心回りには弁体２の
自重による閉方向モーメントと、アーム４と補助アーム
５とレール８とウェイト９の自重による開方向モーメン
トが作用する。

【００１９】そして、弁箱１に被制御流体が正方向流で
流れ込むと、弁体２は全閉位置から全開位置に向けて揺
動し、この弁体２の揺動に伴ってアーム４と補助アーム
５とレール８とウェイト９が揺動する。さらに、弁体２
が一定開度以上に開くと、レール８が揺動方向に向けて
先端側へ下り勾配の姿勢となり、ウェイト９が自重によ
りレール８の先端側に移動し、さらに弁体２の開度が大
きくなってくると、上記レール８の先端側８ａの下り勾
配が小さくなり、ウェイト９の自重による移動は次第に
緩やかに行なわれ、最後には、弁体２が全閉になると同
時にレール８の先端側において衝撃緩和装置１３がウェ
イト９を受け止める。この時、ウェイト９の移動に伴っ
て閉方向モーメントにおけるモーメントアームの長さが
増大するが、弁体２の一定開度を過ぎてからは、その増
える割合は小さくなる。

【００２０】このモーメントの最大長さは、レール８の
先端側に設けた衝撃緩和装置１３の位置を調整ボルト１
４で調整してウェイト９の移動量を変更することにより
調整し、モーメントが最大となる状態で、開方向モーメ
ントが閉方向モーメントより僅かに小さくなるようにウ
ェイト９の移動量およびウェイト重量を調整する。

【００２１】ウェイト９の移動に伴う開方向モーメント
の増加は弁体３の一定角度までは大きく、それ以上にな
ると、弓形レール８のために増加する割合は小さくな
り、開方向モーメントの増加は小さくなるが、ウェイト
９の重量を大きくすれば、被制御流体が少流量であって
も、あるいは空気等の圧縮性軽比重の被制御流体であっ
ても、弁体２が速やかに全開位置に向けて大きく開動さ
せることができ、圧損が小さくなるとともに、チャタリ
ングが減少する。

【００２２】そして、被制御流体の正方向流が止まった
場合や逆方向流が流れる場合には、開方向モーメントに
勝る閉方向モーメントにより弁体２が全閉位置に復帰す
る。このとき、弁体２の全閉方向への揺動に伴ってアー
ム４と補助アーム５とレール８とウェイト９が揺動し始
めて上記弁体２の開度が一定になるまでは、ウェイト９
の重量が大きくても、レール８が弓形となっているの
で、開方向モーメントに勝る閉方向モーメントが維持さ
れる。弁体２が一定開度まで閉じるとレール８が基端側
に向けて下り勾配の姿勢となり、ウェイト９が自重によ
ってレール８の基端側に復帰するので、開方向モーメン
トの減少によって弁体２が速やかに全閉位置に向けて閉
動し、チャタリングが減少する。

【００２３】そして、弁軸３に対するアーム４の取付角
度やアーム４と補助アーム５に対するレール８の取付角
度を変更し、レール８が先端側に向けて下り勾配の姿勢
となる弁体２の開度を調整することにより、被制御流体
の性状によって異なる任意の作動条件に対応することが
できる。

【００２４】また、ウェイト移動の始点および終点に設
けた衝撃緩和装置１２，１３によってウェイト９を受け
止めることにより、衝突時の衝撃を緩和してチャタリン
グを抑制することができる。

【００２５】さらに、ウェイト９は軸受１１を介してレ
ール８に取り付けているので、レール８の案内溝８ａを
移動する時の軸受１１の回転に対してウェイト８の回転
が自由系となり、軸受１１が転がり易くなってウェイト
９の移動を速やかに行うことができる。

【００２６】

【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、弁体
の開閉動作時にウェイトの移動にともなってモーメント
アームが増減し、とくにウェイト移動用レールを弓形に
して流体通過時に開度が大きくなるにつれてウェイトの
移動を緩めて開放モーメントが徐々に増大するようにし
たので、ウェイトの重量を大きくし、被制御流体が少流
量時あるいは圧縮性軽比重流体の場合でも弁体を十分に
大きな開度に設定でき、圧損を小さくできるとともに、
チャタリングを防止でき、さらに、上記ウェイトの重量
が大となっても流体通過停止時の弁体の閉動をスムース
に行なわせることができる。

【００２７】そして、アームに対するレール角度および
モーメントアームの最大長さを調整することにより、被
制御流体の性状によって異なる任意の作動条件に対応す
ることができ、衝撃緩和装置によって衝突時の衝撃を緩
和してチャタリングを制御することができる。

【００２８】さらに、レール上を移動する軸受に対して
ウェイトの回転が自由系となり、軸受が転がり易くなっ
てウェイトの移動を速やかに行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による開度補助装置付逆止弁
を弁体の全閉状態で示す正面断面図である。

【図２】同実施例における開度補助装置付逆止弁を弁体
の全開状態で示す正面断面図である。

【図３】従来の開度補助装置付逆止弁を示す正面図であ
る。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 弁体 ３ 弁軸 ４ アーム ８ レール ９ ウェイト １１ 軸受 １２，１３ 衝撃緩和装置

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱内に水平な弁軸の軸心回りに回動自
   在に設けられて全閉位置から全開位置に向けて上方に揺
   動する弁体を備え、弁体が正方向流により全開方向に揺
   動し、かつ少なくとも弁体の自重により全閉姿勢に揺動
   復帰する逆止弁において、前記弁軸に弁体と一体的に弁
   軸の軸心回りに揺動するアームを設け、このアームに取
   付角度が調整可能な弓形のレールを弁体の全開方向への
   揺動にともなって揺動方向への下り勾配が開度が大きく
   なるにつれて小さくなる姿勢にして設け、このレールを
   案内として自重により移動するウェイトを軸受を介して
   レールに設けるとともに、レールの基端側および先端側
   にウェイトを受け止めるための衝撃緩和装置を設け、そ
   のうちレールの先端側に位置する一方の衝撃緩和装置を
   ウェイトの移動方向に沿って位置調整可能に構成したこ
   とを特徴とする開度補助装置付逆止弁。