JPWO2008120349A1

JPWO2008120349A1 - 逆止弁

Info

Publication number: JPWO2008120349A1
Application number: JP2008525734A
Authority: JP
Inventors: 幸一久田; 隆夫我妻
Original assignee: 株式会社巴技術研究所
Priority date: 2007-03-29
Filing date: 2007-03-29
Publication date: 2010-07-15
Also published as: WO2008120349A1

Abstract

【課題】低圧から高圧まで安定した弁座シール性を確保し、弁座シール性の不安定な状態を防止すると共に、チャタリング現象及びこれに起因する騒音や破損を高度に防止することが出来る逆止弁を提供せんとするものである。【解決手段】円筒状の流路を有する弁本体内に、ヒンジピンで軸支した半円板状の２枚の弁板からなる弁体を配置し、バネで該弁体を常時閉弁方向に付勢した逆止弁において、弁体全閉時に弁体をシールする弁座を弾性体で形成し、弁座の弁体シール面側に凸部を形成し、該凸部の外周面に流体圧を受け入れる凹み形状の弁座外周圧力導入部を形成したことを特徴とする

Description

この発明は、各種流体の配管等に配設され、流体の逆流を防止する逆止弁に関するものであり、特に円筒状の流路を画成した弁本体内に半円板状の２枚の弁板からなる弁体を１本の弁軸（ヒンジピン）に軸支し、バネで弁体を常時閉弁方向に付勢し、管路を流れる流体の正流圧でバネに抗して弁体を開弁すると共に、正流圧が減退及至停止したとき、バネの力で弁体を閉弁するようにした逆止弁において、低圧から高圧まで安定した弁座シール性能を実現する手段に関するものである。

円筒状の流路を画成した本体内に半円板状の２枚の弁体を１本の弁軸にヒンジ状に軸支し、弁軸に巻装したバネで２枚の弁体を常時閉弁態勢に付勢し、管路を流れる流体の正流圧で弁体をバネに抗して開弁すると共に、正流圧の減退や逆流が生じたときバネの力で弁体を閉弁させるようにしたデュアルプレート方式の逆止弁は既に公知である

かかる逆止弁は、実開昭５６−７２９６９号公報（特許文献１）に示すように、弁体が全閉になった時、弁座部のシールはゴム等の弾性体にてシールする構造であり、弁座シール部は、凸部を有するシール形状となっているが、弁体全閉時に弁体の一次側と二次側の圧力差が少ない場合や弁体が弁座シール面に平行でない場合、十分なシール面圧を得ることが出来ず、流体の漏れを発生するおそれがあった。

そこで、特許文献１の逆止弁では、弁座シール部が交差する部分を円弧状にしてシート面の高低差が消失するようにシール部の形状を変更しているが、この形状でも低圧時、弁体が斜めに接する場合には、充分なシール性を確保することは出来なかった。

特公昭３８−２２４３４号公報（特許文献２）では、弁体基部とヒンジピンの軸支部を長孔に形成して、弁体とヒンジピンとの間に一方向の隙間を持たせ、弁体を流れの方向に弁座から浮動させるようにした構造が提案されているが、かかる弁体を浮動させる隙間は弁全閉状態で弁体の揺動を発生させ、チャタリングの原因になっている。チャタリングは騒音発生の原因および弁構成部品の破損に影響を及ぼしている。

実開昭５６−７２９６９号公報特公昭３８−２２４３４号公報

従来の逆止弁が、１．ゴムを圧縮して弁座シールを確保する形状であるため、弁体と弁座シールが平行状態でない場合、充分なシール面圧を得ることが出来ない構造であること、２．弁体を弁座シートと平行に押しつけるためには、弁体の回転中心に平行移動を許容する隙間を設ける必要があること、３．しかしながら、この隙間が、低圧シール時もしくは開弁時に弁体の振動即ちチャタリングの原因となっていたことに鑑み、この発明は、低圧から高圧まで安定した弁座シール性を確保し、弁座シール性の不安定な状態を防止すると共に、チャタリング現象及びこれに起因する騒音や破損を防止することが出来る逆止弁を提供せんとするものである。

上記課題を解決するために本発明が採った手段は、円筒状の流路を有する弁本体内に、ヒンジピンで軸支した半円板状の２枚の弁板からなる弁体を配置し、バネで該弁体を常時閉弁方向に付勢した逆止弁において、弁体全閉時に弁体をシールする弁座を弾性体で形成し、弁座の弁体シール面側に凸部を形成し、該凸部の外周面に流体圧を受け入れる凹み形状の弁座外周圧力導入部を形成したことを特徴とする。

凸部は、外方に傾斜したヒレ形状に形成されていることを特徴とする。

凸部の内周側に、さらに凸部を形成し、好ましくは、外周側の凸部の高さを、内周側の凸部よりも高く形成したことを特徴とする。

内周側の凸部が、所用の太さを有する断面円弧状の凸部からなり、弁体衝接時の衝撃を、吸収しうるようにしたことを特徴とする。

この発明の逆止弁によれば、低圧から高圧まで安定したシール性を確保すると共に、閉止時や高圧時の衝撃を緩和して、弁座シールの高寿命を達成することが可能となる。又、弁体の揺動を防止でき、チャタリング現象及びこれに起因する騒音や破損を高度に防止することが出来る。

以下に本発明の実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。図において(１)は円筒形の弁本体であって、貫流する流体通路(２)を有し、配管に取り付け自在なウェハータイプの構造を有する。弁本体(１)の上流側には、内面に弁座(６)を設けた流入口(３)が形成され、該流入口(３)の中央部には弁体への流体の衝接を緩和する中央リブ(４)が、配置され、該中央リブ(４)の内面にも弁座(６)が形成されている。流体通路(２)の二次側は、流出口(５)に形成される。弁座(６)の下流位置に、弁本体(１)内を直径方向に延びるヒンジピン(７)が軸着される。弁座(６)は、ゴム等の弾性密封シートからなり、弁体(８)に密着して流入口を閉止する。

流入口(３)は、図２ａ、２ｂに示すように、径方向において入口から円弧(９)を描いて直径が減少させ、弁座側出口端をテーパー面(10)に形成して、径方向に拡径する。流入口(３)のかかる形状により、流入した流体は、流入口で弁中央部に向かって集束することなく、流線に広がりが発生し、開弁した弁体の下流面側に流れる量を減少させ、弁体上流面側との圧力差を増大させることが出来る。又、流出口(５)は、弁座部(６)で最大径となり、ヒンジ部より下流側でテーパー状に径が小さく形成される。これにより、弁座を通過した流体は、その圧力が増加するように導かれ、弁体上流面側の流体圧を下流面側より増大させるようにしてある。

弁体(８)は、ヒンジピン(７)に基部を回転自在に軸支された２枚の半円状の弁板からなり、前記弁座(６)に着座して、前記流体通路(２)を閉止することが出来る。弁体(８)は、入口側から流過する流体圧力を受けて、回動して開弁態勢となり、流体通路(２)を開放する。弁体(８)には、ヒンジピン(７)に巻装されたバネ(11)による弾発力を作用させて、弁体(８)を常時閉弁方向に付勢している。

図３，４を参照して、弁座(６)は、ゴム等の弾性体で形成され、弁体(８)の着座面側に内外二重の凸部(60)(61)が形成され、弁体(８)に密着して、弁座シール部を構成する。外周側の凸部(60)は、外方に傾斜して突出するヒレ形状に形成され、高さは内周側の凸部(61)より高く設定し、弁体(８)が全閉になった時、弁体シール部(12)に最初に接触するように設定されている。また、前記外方に向かって突出するヒレ形状に形成された外周側の凸部の外側面には、流体圧力を導入できるようにした凹み形状の弁座外周圧力導入部(13)が設けられる。

配管内の流れが停止し、逆流が開始しようとした時点で、弁体(８)はバネ(11)の力を受けて回動し、全閉側に作動する。その場合、逆流の圧力が低いときは、図５ａで示すように、弁体シール部(12)に弁座(６)の外周側の凸部(60)が当接すると共に、弁体外周圧力導入部(13)に付加される逆流の圧力(矢印)が、流入口(３)との圧力差により弁座シールを達成する。すなわち、流体圧力を利用してシール面圧を高めるセルフシール構造となっているので、より少ない圧力で低圧から高圧まで安定したシール性を確保することが可能となる。又、弁体が弁座面に対して平行でない場合でも、外周側の凸部の変形により、シール性を確保することが可能となる。内周側の凸部(61)は、所用の太さを有する断面円弧状の凸部に形成し、弁体の衝接時の衝撃を吸収し、その跳ね返りを防止する。図５ａ、５ｂにおいて、矢印(Ｐ)は弁体外周圧力導入部(13)に付加される逆流の圧力を示している。

逆流の圧力が高圧になった場合は、図５ｂに示すように、弁体シール部(12)は弁座(６)の外周側の凸部(60)に当接すると共に、内周側の凸部(61)に当接することによって、急速全閉時の弁体の動きを緩衝し、弁体の跳ね返りによる全閉チャタリングをなくすことが出来ると共に、弁座(６)の過剰変形を防止する。

また、弁座面と弁体の必要な当接を、弁体の平行移動に頼ることなく、内外二重の凸部により達成することが出来るため、従来必要とされていた弁体基部のヒンジピン挿入孔とヒンジピン間に広い隙間を設ける必要がなくなり、弁座シール位置が安定するため、弁体(８)の揺動が防止され、チャタリング防止を達成することができる。尚、この発明によれば、弁体基部のヒンジピン挿入孔とヒンジピン間の隙間は、従来のように広くても安定したシール力が、発揮できることは言うまでもない。

本発明の逆止弁の一例(全閉状態)を下流端から見た図逆止弁の全閉状態の断面図逆止弁の全開状態の断面図弁座シール部の平面図弁座シール部の拡大図弁座シール部の全閉低圧時の拡大図弁座シール部の全閉高圧時の拡大図

符号の説明

１弁本体
２流体通路
３流入口
４中央リブ
５流出口
６弁座
60 外周側の凸部
61 内周側の凸部
７ヒンジピン
８弁体
９円弧
10 テーパー面
11 バネ
12 弁体シール部
13 弁座外周圧力導入部

上記課題を解決するために本発明が採った手段は、円筒状の流路を有する弁本体内に、ヒンジで軸支した半円板状の２枚の弁板からなる弁体を配置し、バネで該弁体を常時閉弁方向に付勢した逆止弁において、弁体全閉時に弁体をシールする弁座を弾性体で形成し、弁座の弁体シール面側に、外方に向かって傾斜してヒレ状に延びる外周側の凸部を形成し、該外周側の凸部の外周面に流体を受け入れる凹み形状の弁座外周圧力導入部を形成し、該外周側の凸部の内周側に前記外周側の凸部よりも高さを低くし、且所要の太さを有する断面円弧状の凸部を形成し、該内周側凸部により弁体衝接時の衝撃を吸収するようにしたことを特徴とする。

Claims

円筒状の流路を有する弁本体内に、ヒンジピンで軸支した半円板状の２枚の弁板からなる弁体を配置し、バネで該弁体を常時閉弁方向に付勢した逆止弁において、弁体全閉時に弁体をシールする弁座を弾性体で形成し、弁座の弁体シール面側に凸部を形成し、該凸部の外周面に流体圧を受け入れる凹み形状の弁座外周圧力導入部を形成したことを特徴とする逆止弁。
凸部が、外方に傾斜したヒレ形状に形成されていることを特徴とする請求項１記載の逆止弁。
凸部の内周側に、さらに凸部を形成したことを特徴とする請求項１又は２記載の逆止弁。
外周側の凸部の高さを、内周側の凸部よりも高く形成したことを特徴とする請求項３記載の逆止弁。
内周側の凸部が、所用の太さを有する断面円弧状の凸部からなり、弁体衝接時の衝撃を、吸収しうるようにしたことを特徴とする請求項４記載の逆止弁。