JPH0821546A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】弁口(12)を閉塞する弁体(2) をバネ(21)によっ
て閉弁方向に付勢するようにした逆止弁において、逆止
弁を開弁する為の作動圧力が低く、逆止状態における十
分なシール性を確保できるようにすること。 【構成】弁口(12)の下流側の空室(3) を、ダイヤフラム
(4) によって、前記弁口(12)に連通し且流出口(13)を具
備する第１空室(3a)と、これの反対側の第２空室(3b)と
に区画し、弁口(12)の上流側から閉塞する弁体(2) の弁
軸(22)を前記弁口(12)を貫通させて前記ダイヤフラム
(4) の受圧応動部に連結させ、弁体(2) の閉弁付勢力を
付与する為のバネ(21)を設け、前記弁軸(22)には弁口(1
2)の上流側と第２空室(3b)とを連通させる連通孔(24)を
貫通形成し、ダイヤフラム(4) の受圧面積を弁体(2) の
受圧面積よりも大きく設定したこと。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、逆止弁、特にリフト弁
式の逆止弁に関するものである。

【０００２】

【従来技術及び課題】従来のリフト弁式の逆止弁は、図
１のような構成であり、流路中に設けた弁室(10)の構成
壁の一つに弁口(12)を形成すると共に他の構成壁に流出
口(13)を形成し、この弁室(10)に収容した弁体(2) をバ
ネ(21)による付勢力によって前記弁口(12)に続く弁座(1
1)に下流側から対接させている。

【０００３】通常、前記バネ(21)は、弁体(2) の弁軸(2
2)に余裕をもって外嵌される態様で前記弁体(2) と弁室
(10)の構成壁との間に介装され、このバネ(21)の付勢力
によって、弁体(2) が閉弁されている。なお、前記弁体
(2) の開弁圧力は、上記バネ(21) の付勢力と、弁体(2)
の受圧面積と、この弁体(2) に作用する流体圧力との
関係によって決定される。

【０００４】このものでは、流路に流れがないときに
は、弁体(2) が前記弁座(11)に対接して弁口(12)を閉塞
した状態にあり、流路に上流側から下流側への正流が生
じて弁体(2) に作用する一次側と二次側の差圧が設定値
になるとこの弁体(2) が自動的に開弁されて、弁口(12)
から流出口(13)への流路が連通する。つまり、逆止弁は
開弁状態となる。

【０００５】逆に、弁口(12)の上流側に負圧力が作用し
たりして、上流側の圧力が下流側の圧力よりも低く（逆
差圧状態）なると、弁体(2) が自動的に閉弁される（以
下、逆止状態という）。従って、下流側から上流側への
逆流現象が防止できる。上記従来の形式の逆止弁では、
簡単な構成によって前記逆止作用を有するものの、逆止
弁の作動圧力、つまり、閉弁状態の弁体(2) が開弁する
に要する流体圧力が比較的高いものとなり、この作動圧
力を低く設定した場合には、逆止状態に於けるシール性
が不十分となる、と言う問題がある。

【０００６】これは、次の理由による。弁体(2) の上記
作動圧力を下げるには、バネ(21)の付勢力を弱くする
か、または、弁口(12)の直径を大きく設定して、閉弁時
に於ける単位シール面積当りの弁体加圧力を低くするこ
とが考えられるが、この場合、逆流条件によってはシー
ル部のシール圧力が不足する事態も生じることとなるか
らである。

【０００７】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、『弁口(12)を閉塞する弁体(2) をバネ(21)によ
って閉弁方向に付勢するようにした逆止弁』において、
逆止弁を開弁する為の作動圧力が低く、逆止状態におけ
る十分なシール性を確保できるようにすることをその課
題とする。

【０００８】

【技術的手段】上記課題を解決するための本発明の技術
的手段は、『弁口(12)の下流側に続けて連通形成した空
室(3) を、ダイヤフラム(4) によって、前記弁口(12)に
連通し且流出口(13)を具備する第１空室(3a)と、これの
反対側の第２空室(3b)とに区画し、弁体(2) によって前
記弁口(12)をその上流側から閉塞し、この弁体(2) の弁
軸(22)を前記弁口(12)を貫通させて前記ダイヤフラム
(4) の受圧応動部に連結させ、弁体(2) の閉弁付勢力を
付与する為のバネ(21)を設け、前記弁軸(22)には弁口(1
2)の上流側と第２空室(3b)とを連通させる連通孔(24)を
貫通形成し、ダイヤフラム(4) の受圧面積を弁体(2) の
受圧面積よりも大きく設定した』ことである。

【０００９】

【作用】上記技術的手段は次のように作用する。逆止弁
が閉弁状態にある時には、バネ(21)の付勢力によって閉
弁されている。流路に上流側から下流側への正流が生じ
ると、弁体(2) が弁口(12)を上流側から閉塞しているこ
とから、一次側（弁体(2) の上流側）と二次側（弁体
(2) の下流側）の差圧がこの弁体(2) の受圧部全体に作
用する力と、バネ(21)による閉弁付勢力との和が、閉弁
力として作用しているが、一方、連通孔(24)を介して第
２空室(3b)と一次側とが連通していることから、ダイヤ
フラム(4) における第２空室(3b)側の受圧部には、前記
一次側と二次側との差圧が作用しこれの総和（前記差圧
とダイヤフラムの受圧面積との積）が弁体(2) の開弁力
として作用する。ダイヤフラム(4) の受圧面積は弁体
(2)の受圧面積よりも十分に大きく設定されているか
ら、前記開弁力が上記閉弁力よりも十分に大きくなり、
弁体(2) が開弁され、一次側から弁口(12)を介して第１
空室(3a)から流出口(13)に流路が連通して正流状態とな
る。

【００１０】逆に、一次側が負圧状態になったり、逆差
圧状態になると、第１空室(3a)側の圧力が第２空室(3b)
側の圧力よりも高くなるから、「ダイヤフラム(4) の第
１空室(3a)側の受圧部に作用する前記差圧の総和とバネ
(21)の閉弁付勢力」から、「弁口(12)を介して弁体(2)
の受圧部に作用する前記差圧の総和に一致する開弁付勢
力」を差し引いた値が閉弁力として作用し、これによ
り、弁体(2) が閉弁して逆流が阻止される。

【００１１】以上のように、ダイヤフラム(4) の前記受
圧部の面積と弁体(2) の受圧部の面積との差が大きな上
記構成の場合、従来のものに比べて上記開弁力が大幅に
大きくなる。従って、バネ(21)による閉弁付勢力が大き
な場合であっても一次側圧力が低い条件で開弁するもの
となる。

【００１２】逆に、逆止状態での閉弁付勢力は、一次側
と二次側の差圧が作用するダイヤフラム(4) と弁体(2)
の受圧面積の差による閉弁付勢力とバネ(21)による閉弁
付勢力の総和となるから、バネ(21)による閉弁付勢力が
弱い場合でも、逆止状態に於けるシール圧力が十分であ
る。

【００１３】

【効果】以上のように、弁体(2) の開弁力、及び、逆止
状態に於ける弁体(2) の閉弁付勢力は、前記弁体(2)ノ受
圧面積よりも十分に大きなダイヤフラム (4)の受圧面積
によって決まるから、一次側の流体圧力が低い場合でも
開弁力が十分に大きくなると共に、逆止状態に於けるシ
ール性能が確実なものとなる。

【００１４】

【実施例】次に、上記した本発明の実施例を図面に従っ
て詳述する。図２〜図３に示す実施例では、入口側接続
部(14)と出口側接続部(15)を弁箱本体(1) の側壁にて同
方向に開口させると共に、前記入口側接続部(14)に続く
一次側流路(1a)の下流端に弁口(12)を開口させ、前記出
口側接続部(15)の上流側に続く二次側流路(1b)の上流端
には下方に開放する空所が形成されて、この開放端部に
ネジ止めされる底蓋(16)とによって空室(3) が構成さ
れ、この空室(3) は、前記空所と底蓋(16)との境界部に
張設されたダイヤフラム(4) によって第１空室(3a)と第
２空室(3b)とに区画される。そして、前記弁箱本体(1)
の前記空所の開放端と底蓋(16)とのネジ止め部はこれら
の間に介在されるダイヤフラム(4) の周縁部によってそ
の水密が確保されている。

【００１５】上記弁口(12)は、一次側流路(1a)と第１空
室(3a)との境界壁(17)に貫通形成され、前記境界壁(17)
の一次側流路(1a)側の上面の前記弁口(12)の外周部が、
弁体(2) の環状リブ(2a)が対接する弁座(11)となってい
る。この弁体(2) の弁軸(22)が前記弁口(12)を貫通し第
１空室(3a)側に突出し、その下端が前記ダイヤフラム
(4) の中央部に連結されている。

【００１６】ダイヤフラム(4) は、弁箱本体(1) と底蓋
(16)によってその周縁部が挟圧保持される円盤状の可撓
性シート(41)とその上面の中央の一定範囲に添設される
第１受圧板(42)と、前記可撓性シート(41)の下面に添設
される同様の第２受圧板(43)とからなり、これら三者の
中央が弁軸(22)の下端部に連結されている。従って、こ
のダイヤフラム(4) は前記第１受圧板(42)と第２受圧板
(43)とによって挟圧された部分が水平姿勢を保ったまま
で、第１空室(3a)と第２空室(3b)との間の差圧力に応じ
て応動する。この実施例では、前記第１受圧板(42)と第
２受圧板(43)とによる可撓性シート挟圧部が既述の受圧
応動部となる。

【００１７】そして、この弁軸(22)には連通孔(24)がこ
れの軸線方向に貫通し、この弁軸(22)に余裕をもって外
嵌させたバネ(21)が上記境界壁(17)と第１受圧板(42)と
の間に介装される。このバネ(21)は圧縮バネとしてあ
り、その上端は、境界壁(17)から突出させた弁口(12)と
同心のガイド筒(18)に外嵌している。この実施例では、
正流時には、連通孔(24)を介して作用する一次側圧力に
よって、ダイヤフラム(4) には上向きの付勢力が作用
し、この付勢力に基づく開弁力(F₁)により弁体(2) が前
記バネ(21)の付勢力に抗して開弁される。また、逆止状
態では、バネ(21)による閉弁付勢力と、第１空室(3a)か
らダイヤフラム(4) に作用する一次側と二次側との差圧
による閉弁付勢力との和が、閉弁力(F₂)として作用す
る。

【００１８】上記開弁力(F₁)及び逆止状態の閉弁力(F₂)
を、ダイヤフラム(4) の受圧面積(S ₁)、弁体(2) の受圧
面積(S₂)、バネ(21)の付勢力(W) 、さらには、一次側流
路(1a)の圧力(P₁)、二次側流路(1b)の圧力(P₂)との関係
から求めると次のとおりである。 Ｆ₁ ＝（Ｓ₁ Ｐ₁ ＋Ｓ₂ Ｐ₂ ）−（Ｓ₁ Ｐ₂ ＋Ｓ₂ Ｐ₁ ＋Ｗ） ＝Ｓ₁ （Ｐ₁ −Ｐ₂ ）−Ｓ₂ （Ｐ₁ −Ｐ₂ ）−Ｗ ＝（Ｓ₁ −Ｓ₂ ）（Ｐ₁ −Ｐ₂ ）−Ｗ 従って、正流時には、Ｐ₁ ＞Ｐ₂ であることから、この
差圧を(P₀)とすると、 Ｐ₀ （Ｓ₁ −Ｓ₂ ）＞Ｗ となるように、前記受圧面積(S₁)及び受圧面積(S₂)の大
きさを設定しておけば良い。この実施例では、前記受圧
面積(S₁)＝３．１４ｃｍ² と受圧面積(S₂)＝０．５ｃｍ
² との面積差が２．６４ｃｍ² に設定してあり、バネ(2
1)の付勢力(W)を０．０７ｋｇ程度に設定している。従
って、この場合には、Ｐ₀ ＝０．０２７ｋｇｆ／ｃｍ²
の条件で開弁することとなる。

【００１９】なお、逆流時に作用する閉弁付勢力(F₂)は
次の式で与えられる。 Ｆ₂ ＝Ｓ₁ （Ｐ₂ −Ｐ₁ ）−Ｓ₂ （Ｐ₂ −Ｐ₁ ）＋Ｗ ＝（Ｓ₁ −Ｓ₂ ）（Ｐ₂ −Ｐ₁ ）＋Ｗ 逆流時にはＰ₁ ＜Ｐ₂ であるから、又、Ｓ₁ ＞Ｓ₂ であ
ることから、この閉弁付勢力(F₂)は十分な大きさとな
る。

【００２０】因に、受圧面積(S₁)と受圧面積(S₂)の面積
差及び付勢力(W) を上記値に設定すると、差圧（Ｐ₂ −
Ｐ₁ ）＝０．０３ｋｇｆ／ｃｍ² の弱い逆流状態のとき
前記閉弁付勢力(F₂)の値は０．１５ｋｇｆとなる。な
お、上記実施例のものでは、弁座(11)を図２に示すよう
に平面部とし、弁体(2) の前記弁座(11)との対接部に環
状リブ(2a)を具備する構成としてあるが、図１に示す従
来例のように弁座(11)を環状の凸条によって構成し、弁
体(2) の前記弁座との対接部を平面としても良い。

【００２１】また、上記実施例では、一次側流路(1a)及
び二次側流路(1b)は平行に且同方向に設定されている
が、図３に示すように、一次側流路(1a)と二次側流路(1
b)を逆の方向に設定してもよく、これ以外の他の流路の
方向に設定することも可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来例の説明図

【図２】本発明実施例の説明図

【図３】その変形例の説明図

【符号の説明】

(12)・・・弁口 (2) ・・・弁体 (21)・・・バネ (3) ・・・空室 (13)・・・流出口 (3a)・・・第１空室 (3b)・・・第２空室 (22)・・・弁軸 (24)・・・連通孔

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁口(12)を閉塞するための弁体(2) をバ
   ネ(21)によって閉弁方向に付勢するようにした逆止弁に
   おいて、弁口(12)の下流側に続けて連通形成した空室
   (3) を、ダイヤフラム(4) によって、前記弁口(12)に連
   通し且流出口(13)を具備する第１空室(3a)と、これの反
   対側の第２空室(3b)とに区画し、弁体(2) によって前記
   弁口(12)をその上流側から閉塞し、この弁体(2) の弁軸
   (22)を前記弁口(12)を貫通させて前記ダイヤフラム(4)
   の受圧応動部に連結させ、弁体(2) の閉弁付勢力を付与
   する為のバネ(21)を設け、前記弁軸(22)には弁口(12)の
   上流側と第２空室(3b)とを連通させる連通孔(24)を貫通
   形成し、ダイヤフラム(4)の受圧面積を弁体(2) の受圧
   面積よりも大きく設定した逆止弁。