ウェハー形逆止弁
【課題】配管されたパイプの内周面に弁体が接触することを防止するとともに、口径が大きくなっても面間を小さくすることができる。
【解決手段】ストッパー板３の中央部には断面不完全円状の連通流路２５が設けられ、連通流路２５の上部には規制部２６が設けられる。規制部２６はストッパー板３の上流側の弁箱１と当接する端面から下流側の端面に向かって流路中心方向に延びるテーパー状に形成される。規制部２６の下流側の先端には、全開状態において、弁体の円板部の上部内周縁と当接し、ウェハー形逆止弁の開度を規制する係止部２７が設けられる。このとき、係止部２７の上流側には規制部２６と円板部との間に空隙ができる。
【解決手段】ストッパー板３の中央部には断面不完全円状の連通流路２５が設けられ、連通流路２５の上部には規制部２６が設けられる。規制部２６はストッパー板３の上流側の弁箱１と当接する端面から下流側の端面に向かって流路中心方向に延びるテーパー状に形成される。規制部２６の下流側の先端には、全開状態において、弁体の円板部の上部内周縁と当接し、ウェハー形逆止弁の開度を規制する係止部２７が設けられる。このとき、係止部２７の上流側には規制部２６と円板部との間に空隙ができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、上下水道、農・水産業、半導体製造分野、食品分野などの各種産業の配管ラインに使用されるウェハー形逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管路を流れる流体の逆流を防止するために、図１３に示すようなウェハー形逆止弁が知られている。その構成は、中心に流路１０１を有する弁本体１０２に弁座１０３を形成し、弁座１０３に接離する弁体１０４をシャフト１０５により揺動可能に軸支するものである。しかしながら、このウェハー形逆止弁にはストッパーが設けられていないため、全開状態において、弁体１０４の周縁部がウェハー形逆止弁に配管されたパイプの内周面に接触する。そうすると、騒音の発生や、パイプの内周面が損傷し、損傷箇所から腐食やリークが発生するおそれがある。
【０００３】
このような弁体１０４のパイプの内周面への接触を防止したウェハー形逆止弁が知られている（特許文献１参照。）。その構成は、図１４に示すように、中心に流路２０１を有する弁本体２０２の入口側近傍に弁座２０３を形成し、弁座２０３に接離する弁体２０４を、アーム２０６を介して弁本体２０２に軸支したシャフト２０５により揺動可能に軸支したウェハー形逆止弁において、弁座２０３と弁体２０４の当接面を本体配管接続面に対して流体出口側に傾斜させると共に、弁本体２０２の出口側内周面に弁体２０４の全開位置を規制するストッパー２０７を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６１７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載のウェハー形逆止弁では、ストッパー２０７が複数個所に分割して設けられている。そのため、各部品の寸法精度や組立時のばらつきを考慮すると、弁体２０４がストッパー２０７に偏って当接し、開度が不安定になるおそれがある。また、ストッパー２０７が弁体２０４の中間部分の外周縁と当接するように位置決めされている。弁体２０４は口径が大きくなるに連れて大きくなるので、口径が大きくなるに連れて面間も大きくなり、ウェハー形逆止弁は大型化、重量化し、配管施工やメンテナンスがしづらくなる。また、面間が大きくなると、ウェハー形逆止弁を配管に締結する配管ボルトも大きくなる。そうなると、配管ボルトの取り付けや調達がしにくくなり、弁本体２０２にフランジを設けざるを得ず、更なる大型化につながることもある。
【０００６】
また、シャフト２０５が流路２０１内で剥き出しにされているため、シャフト２０５周辺に異物やスケールなどが溜まりやすい。異物やスケールが溜まると作動不良を起こしやすくなる。また、異物の接触や摩耗などによりシャフト２０５に傷が入ると、シャフト２０５が腐食しやすくなり、破損しやすくなる。さらに、アーム２０６と弁体２０４がボルトで連結されているので、ボルトの緩みを確認するために、頻繁なメンテナンスが必要となる。また、ストッパー２０７を設けたことによって、弁本体２０２の構造にはアンダーカット（鋳型で抜けない部分）が発生する。そのため、弁本体２０２は切削加工や砂型、または特殊で複雑な構造の金型で成形されることになる。これらの方法は、製造時間やメンテナンスなどを考慮すると非効率的な方法であり、口径が大きくなるに連れて金型や製造装置が著しく複雑化、大型化する。
【０００７】
本発明の目的は、ウェハー形逆止弁に配管されたパイプの内周面に弁体が接触することを確実に防止するとともに、口径が大きくなっても面間が小さく施工性に優れたウェハー形逆止弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内側に流路を有し下流側に弁座が形成された弁箱と、前記弁箱に揺動自在に軸支するアーム部が設けられた略円盤状弁体が前記弁座に接離可能にされたウェハー形逆止弁において、前記弁箱の下流側に、内側に連通流路が形成されるとともに前記弁体の全開位置を規制する規制部をその内縁に備えたストッパー板が設けられていることを第１の特徴とする。また、弁体の全開位置において、前記略円盤状弁体の一部が前記規制部の下流側に形成された係止部に当接するとともに、前記当接箇所を始点として、前記弁体と前記規制部との間に空隙が形成されていることを第２の特徴とする。さらに、前記弁箱と前記ストッパー板のいずれか一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に係合する凸部が形成されたことを第３の特徴とする。さらにまた、一端は前記弁箱と前記ストッパー板に挟持され、他端は前記弁体に押し当てられ、前記弁体を全閉方向に付勢する付勢体が設けられていることを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、弁箱の下流側に、弁体の全開位置を規制する規制部を上部に備えたストッパー板を設けたので、ウェハー形逆止弁に配管されたパイプの内周面に弁体が接触することを防止するとともに、口径が大きくなっても面間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の分解斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の開状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明のストッパー板の規制部の要部拡大断面図である。
【図６】本発明のストッパー板の他の規制部の要部拡大断面図である。
【図７】本発明のストッパー板の他の規制部の要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す部分断面斜視図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の開状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第三の実施の形態に係るストッパー板とスプリングの斜視図である。
【図１１】本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。
【図１３】従来のウェハー形逆止弁を示す縦断面図である。
【図１４】従来の他のウェハー形逆止弁を示す縦断面図である。
【００１１】
［第一の実施の形態］
以下、図１〜図７を参照して、本発明によるウェハー形逆止弁の第一の実施の形態について説明する。本発明が本実施の形態に限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁は、弁箱１と、流路７を開閉する弁体２と、弁体２の全開位置を規制するストッパー板３とを備える。弁体２はその一部（上部）を直線状に切り欠いたオリフラ部２ａを有する略円盤状で、弁箱１内の下流側に、このオリフラ部２ａから延設されたアーム部１５を挿通するシャフト４によって揺動可能に軸支される。また、ストッパー板３はボルト８によって弁箱１の下流側に止水部材２０ｂを介して一体的に固定される。本実施の形態に係るウェハー形逆止弁においては、特にストッパー板３が特徴的な構成を有する。
【００１３】
口径２５０ｍｍのポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと記す）製の弁箱１は略円環板状であり、弁箱１の上流側（図１、２では右側、図３〜図７では左側）には、弁箱１の外形の管軸方向の中心軸から偏心して流路７が設けられている。流路７の上流側の周縁部には流体の圧力損失を低減するために、曲面９が設けられている。弁箱１の下流側の流路７の外周には略円環状の段差１１ａが設けられ、段差１１ａの上方（図１〜図７では上側）には段差１１ａよりも上流側方面に一段深く形成された段差１１ｂが設けられている。段差１１ａの流路７近傍部はシートリング６が圧接、離間する弁座１２となっている。段差１１ａ、１１ｂの内周には流路７と連通する弁体収納部１０が設けられ、弁体収納部１０は弁体２の円板部１３を収納する円板収納部１４とアーム部１５を収納するアーム収納部１６とから構成される。弁箱１の上部（図１〜５では上側）には、アーム収納部１６を用いて弁体２を弁箱１に揺動可能に軸支するシャフト４が挿通される連通孔１７が設けられている。連通孔１７は弁箱１の一方の側面から開口し他方の側面側にかけて設けられている。連通孔１７の開口部１８にはプラグ５が螺合される雌ねじ部１９が設けられている。また、弁箱１の上流側、下流側の各々の端面には止水部材２０ａ、２０ｂが各々嵌合される環状溝部２１ａ、２１ｂが設けられている。環状溝部２１ｂと弁体収納部１０との間には、弁箱１とストッパー板３とを一体的に固定するボルト８が螺合される雌ねじ部２２が設けられている。
【００１４】
ＰＶＣ製の弁体２はシャフト４によって弁箱１に揺動可能に軸支されている。弁体２は円板部１３とアーム部１５とから構成され、円板部１３の上流側の端面にはシールリング６が嵌合される環状溝部２３が設けられている。アーム部１５は円板部１３よりも上流側に突出して設けられている。また、アーム部１５にはシャフト４が挿通される軸孔２４が設けられている。軸孔２４は円板部１３の厚み方向の中心面から上流側に偏心して設けられている。弁体２は、全閉位置において、弁箱１の弁体収納部１０に収納されている。このとき、弁体２のアーム部１５と弁箱１とのクリアランスは、弁体２が揺動するときに弁箱１に接触しない程度のクリアランスとなっている。また、弁体２の円板部１３と弁箱１とのクリアランスは、アーム部１５と弁箱１とのクリアランスよりも広めのものとなっている。弁体２の円板部１３とアーム部１５が一体成形されているため、増し締めなどのメンテナンスが不要でコンパクトな形状となる。
【００１５】
ＰＶＣ製のストッパー板３は略円環板状であり、弁箱１と略同一の外径を有し、弁箱１の下流側にボルト８により一体的に固定されている。ストッパー板３の中央部には断面不完全円状の連通流路２５が設けられ、連通流路２５の上部には規制部２６が設けられている。規制部２６はストッパー板３の上流側の弁箱１と当接する端面から下流側の端面に向かって流路中心方向に延びるテーパー状に形成されている。また、規制部２６の下流側の先端には、全開状態において、弁体２の円板部１３の上部と当接しウェハー形逆止弁の開度を規制する係止部２７が設けられている。このとき、係止部２７の上流側には規制部２６と円板部１３との間に空隙３４ができるように設計されている。また、ストッパー板３の下流側の端面の連通流路２５外周には止水部材２８が嵌合される環状溝部２９が設けられている。環状溝部２９と連通流路２５との間には、ボルト８を挿入する挿入孔３０が設けられ、挿入孔３０はボルト８の頭部がストッパー板３の下流側の端面から突出しないように形成されている。ストッパー板３を弁箱１と別部品とすることによって、ストッパー板３、弁箱１ともにアンダーカットが発生せず単純で成形しやすい形状にすることができる。
【００１６】
ＰＶＣ製のシャフト４は円柱状を有している。シャフト４は弁体２のアーム部１５に設けられた軸孔２４を挿通し、両端を弁箱１に設けられた連通孔１７に支承されていて、弁体２を弁箱１に揺動可能に軸支している。
【００１７】
ＰＶＣ製のプラグ５は一端部には環状溝部３３に止水部材３１が装着され、他端部には雄ねじ部３２が形成されている。プラグ５は連通孔１７の雌ねじ部１９に螺合され、プラグ５と連通孔１７との間を水密状態に封止している。
【００１８】
エチレンプロピレンジエンゴム（以下、ＥＰＤＭと記す）製のシートリング６は弁体２の円板部１３の環状溝部２３に嵌合されている。シートリング６が弁座１２に圧接、離間することによって流路７を開閉している。
【００１９】
次に、本発明の第一の実施の形態のウェハー形逆止弁を開閉させたときの作動について説明する。図３はウェハー形逆止弁の全閉状態を示している。このとき、弁体２は弁箱１の弁体収納部１０に収納されている。そのため、ストッパー板３が略円環板状で厚みが小さくても、弁体２の円板部１３とストッパー板３の規制部２６との間に、弁体２が十分に揺動できる空間が確保される。全閉状態において、流体が上流側から下流側へ流れる（順流）と、流体の圧力で弁体２はシャフト４を回転軸として図３において右上方向に揺動し開状態となる。このとき、弁箱１の流路７の上流側の周縁部に設けられた曲面９の半径は、流量を確保するためには５ｍｍ以上であることが好ましい。曲面９が大きすぎるとウェハー形逆止弁に配管されるパイプの直径からはみ出したり、弁座１２の厚みが小さくなり水撃が発生したときに破損しやすくなる。従って、パイプの直径からはみ出さず十分な厚みを確保するためには１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
流体の流量が増加するにつれて弁体２の開度も大きくなるが、弁体２がストッパー板３の規制部２６に当接すると、弁体２の更なる揺動が阻止されウェハー形逆止弁が全開状態となる。このとき、弁体２は規制部２６の係止部２７に当接することが好ましく、該当接箇所を始点とした係止部２７の上流側には規制部２６と弁体２との間にわずかな空隙３４が形成されることが好ましい。本発明のウェハー形逆止弁は、弁体２の円板部１３の上部をストッパー板３に当接することによって、全開位置の規制と面間を小さくすることを両立させている。そのため、円板部１３が規制部２６に当接するときに、どの部分に当接するかで開度が変動しやすい。従って、全開状態において、弁体２を規制部２６の係止部２７に常に当接させ、係止部２７の上流側に空隙３４を常に設けることによって、全開状態における開放角度を安定的に最大の開放角度に維持することができる。それによって、安定した流量を確保することができる。
【００２１】
また、円板部１３が規制部２６に当接するとき、その衝撃を吸収し弁体２に損傷を生じさせないためには、弁体２の上下方向の長さをＬとしたときに、３／３２Ｌ（図４におけるＬ１）より下側の領域に当接させることが好ましい。また、ストッパー板３の厚みを小さくするには、１１／３３Ｌ（図４におけるＬ２）より上側の領域が好ましい。
【００２２】
ウェハー形逆止弁が全開状態になると、流体の圧力によって弁体２が下流側に強く押されるため、シャフト４に応力が集中する。このとき、弁体２のアーム部１５と弁箱１とのクリアランスは、弁体２が揺動するときに接触しない程度の隙間となっている。そのため、シャフト４の両端部にかかる応力を小さくすることができ、シャフト４の変形および破損を防止することができる。
【００２３】
次に、上流側からの流体の流入が停止すると、ウェハー形逆止弁の下流側の流体が上流側へ流れようとする（逆流）。このとき、弁体２には自重により常時下方に垂下する作用が働いているため、弁体２はシャフト４を回転軸として図４において左下方向に揺動される。更に、逆流しようとする流体の圧力が弁体２の下流側の面に面圧となって付加され、弁体２の揺動を速め直ちに閉弁しようとする。弁体２のシートリング６が弁座１２に着座するとウェハー形逆止弁は全閉状態となり、弁体２が流体によって下流側から押圧されることによって確実に止水され流体の逆流が防止される。そして、流体の逆流が防止されることによって、ウェハー逆止弁の上流側に配置されるポンプなどの機器の損傷が防止される。
【００２４】
このように、ウェハー形逆止弁は、流体が逆流しようとするときに素早く全開状態から全閉状態にする必要がある。全開状態から全閉状態への動作を素早くするためには、全開状態での弁体２の開放角度を小さくすれば良い。しかし、開放角度を小さくすると流量が小さくなり配管系統の流量設計に支障をきたす可能性がある。ウェハー形逆止弁の流量を大きくするには、全開状態での弁体２の開放角度を大きくすれば良い。しかし、開放角度を大きくすると弁体２がウェハー形逆止弁に配管されているパイプの内周面に接触し、更に開放角度を大きくしたければ、流路７の面積を小さくし、弁体２を小さくする必要がある。弁体２を小さくすると弁体２の開放角度を大きくすることはできるが、流路７の面積は小さくなるので、結果的に流量が低下する。従って、配管系統の流量設計に支障をきたさないような流量を確保するためには、全開状態での弁体２の開放角度は５５°以上が好ましい。また、流体が逆流しようとするときに、素早く全開状態から全閉状態にして流体の逆流を防ぐためには、全開状態での弁体２の開放角度は８０°以下が良い。
【００２５】
本発明において、ウェハー形逆止弁の面間Ａとストッパー板３の厚みＢとの関係は、円板部１３や規制部２６を破損させることなく、確実に全開位置を規制するためには、Ａ／Ｂ≦３であることが好ましい。また、口径が大きくなっても面間を小さくするためには１．５≦Ａ／Ｂであることが好ましい。面間を小さくすることによって、ウェハー形逆止弁の配管への施工やメンテナンスがしやすくなり、ウェハー形逆止弁を配管に締結する配管ボルトも汎用的な配管ボルトを使用することができる。
【００２６】
本発明において、規制部２６の係止部２７は、弁体２と当接したときの衝撃を弱め破損を防ぐために、鈍角にすることが好ましく（図５参照）、曲面にすると更に好ましい（図６、図７参照）。また、更に衝撃を吸収したいような場合は、規制部２６、または弁体２の規制部２６と当接する部分に緩衝材を設けても良い。
【００２７】
本発明において、ストッパー板３は弁箱１の雌ねじ部２２にボルト８を螺合することによって一体的に固定されているが、雌ねじ部２２の損傷を防ぐためにナットを埋設しても良い。また、ボルト８が挿入されている挿入孔３０にボルト８の頭部を腐食などから保護するためにキャップを被せても良い。また、ストッパー板３と弁箱１の固定はボルト８以外の手段でも良く、ストッパー板３の下流側の端面と弁箱１の上流側の端面から固定手段が突出していなければ、特に限定されない。ボルト８以外の固定手段としては、ストッパー板３と弁箱１を挟み込むような連結部材やノックピンを強制嵌入する方式や、ストッパー板３に突起を設け、弁箱１に受け部を設け、突起と受け部とを強制嵌入やバイヨネット接続によって固定する方式や、溶接、接着などの方式が挙げられる。
【００２８】
本発明において、連通孔１７は弁箱１を貫通しても貫通しなくてもどちらでもよい。アーム収納部１６の両側面に連通孔１７が形成されていれば良く、特に限定されない。連通孔１７が弁箱１を貫通しなければ、シール箇所が減少し、外部リークの可能性が減少する。連通孔１７が弁箱１を貫通すればウェハー形逆止弁の両側から開度指示機構などを設けることができる。
【００２９】
本発明において、シャフト４の形状は円柱状でも角柱状でも良く、特に限定されない。また、シャフト４をアーム部１５の軸孔２４に対して揺動自在に挿通しても、揺動不能に挿通しても良く、特に限定されない。また、アーム部１５の両側面からシャフト４を延設させ、アーム部１５とシャフト４を一体的に成形しても良い。
【００３０】
［第二の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なるのは、弁箱１とストッパー板３との固定の構造である。すなわち、弁箱１とストッパー板３とをインロー構造としている。図８は本発明の第二の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の部分断面斜視図である。なお、図１〜図７と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第一の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００３１】
図８に示すように、ストッパー板３の上流側の外周縁には環状突起３５が設けられ、上流側の端面と環状突起３５の内周面によって凹部３６が形成されている。また、弁箱１の下流側の外周縁には環状段差３７が設けられ、環状段差３７の内側に凹部３６の内径よりもやや小さい外径を有する凸部３８が形成されている。本実施の形態によれば、弁箱１とストッパー板３とを一体的に固定するときに、ストッパー板３の凹部３６が弁箱１の凸部３８に嵌合されるインロー構造となっている。そのため、弁箱１とストッパー板３との中心軸を容易に合わせることができる。また、弁箱１とストッパー板３との鉛直方向（図８では上下側）のずれを防止することができるので、弁箱１とストッパー板３とを固定するボルト８の本数や強度を小さくすることができる。また、配管中のフランジとフランジとの間にウェハー形逆止弁を挿入し配管を施工するような場合に、弁箱１やストッパー板３がフランジに当接しても、弁箱１とストッパー板３との中心軸のずれやボルト８の破損を防止することができる。従って、弁箱１とストッパー板３とをインロー構造にすることによって、ウェハー形逆止弁の組立性や施工性を向上させることができる。
【００３２】
本実施の形態では、弁箱１とストッパー板３の広範囲にわたって凸部３８および凹部３６を設けたが、局部的に設けても良い。弁箱１とストッパー板３の大きさや重量を考慮し、弁箱１とストッパー板３のずれを防止することができれば、どのような方法でも良く、特に限定されない。例えば、凸部３８および凹部３６の形状を、弁箱１とストッパー板３とが揺動不能な形状や組立方向が制限されるような形状にして、円周方向のずれや、組立不良を防止しても良い。また、弁箱１とストッパー板３の両方に孔を設け、その孔にピンを挿入しても良い。その他の部品の構成および作用は前記第一の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
［第三の実施の形態］
次に、図９〜図１２を参照して、本発明の第三の実施の形態について説明する。第三の実施の形態が第一の実施の形態および第二の実施の形態と異なるのは、付勢体の存在である。すなわち、弁体２を上流側に付勢するスプリング３９が弁箱１とストッパー板３によって挟持固定されている。図９は本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の斜視図であり、図１０はストッパー板３にスプリング３９を配置した状態を示す斜視図である。なお、図１〜図８と同様の構成部材には同一の参照符号を付し、以下では第一の実施の形態および第二の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００３４】
ストッパー板３の規制部２６の上部には、スプリング３９のコイル部４０を収納するコイル収納部４１が設けられている。規制部２６の中央には、スプリング３９の直線部４２を通すために、鉛直方向に伸び、コイル収納部４１に連通する切り欠き４３が設けられている。
【００３５】
ステンレススチール製のスプリング３９はコイル型ねじりスプリングであり、コイル部４０と直線部４２から構成される。スプリング３９のコイル部４０はストッパー板３の上流側の端面から突出しないようにコイル収納部４１に収納される。また、コイル部４０の下方に伸びる直線部４２は切り欠き４３を通過し、直線部４２の先端は円板部１３の中心付近に当接し、弁体２を上流側に付勢している。
【００３６】
次に、本発明の第三の実施の形態のウェハー形逆止弁を開閉させたときの作動について説明する。図１１はウェハー形逆止弁の全閉状態を示している。全閉状態において、流体が上流側から下流側へ流れ（順流）、流体の圧力がスプリング３９の上流側への付勢力を超えると、弁体２は右上方向に揺動し開状態となる。流体の流量が増加すると、弁体２がストッパー板３の規制部２６に当接し全開状態となる。次に、上流側からの流体の流入が停止すると、弁体２には自重とスプリング３９の付勢力が働き、弁体２は左下方向に揺動される。更に、逆流しようとする流体の圧力が付加され、弁体２のシートリング６が弁座１２に着座し全閉状態となる。スプリング３９を取り付けることによって、流体が逆流しようとするときに、素早く全開状態から全閉状態にすることができる。また、全閉状態におけるシール性を向上させることができる。その他の部品の構成および作用は前記第一の実施の形態および第二の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
本発明において、弁箱１、弁体２、ストッパー板３、シャフト４、プラグ５、ボルト８の材質としては、ＰＶＣやポリプロピレンが使用可能であるが、特に限定されない。ウェハー形逆止弁として要求される強度や特性を満たしていれば、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリジシクロペンタジエン、ＦＲＰなどの合成樹脂、またはステンレススチール、チタン、銅、鋳鉄、鋳鋼などの金属などでも良い。
【００３８】
シートリング６、止水部材２０、２８、３１の材質としては、エチレンプロピレンゴムやフッ素ゴムが使用可能であるが、特に限定されない。長期的なシール性を確保するときは、ゴム状の弾性体が好ましく、上記の他には、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンなどが挙げられる。また、流体が腐食性の極めて強い薬液であるようなときは、耐薬品性に優れたポリテトラフルオロエチレンや弾性体の表面にパーフルオロアルコキシルアルカンを被覆したものが好ましい。
【００３９】
スプリング３９としては、コイル型ねじりスプリングが使用可能であるが、板状のスプリングでも良く特に限定されない。また、スプリング３９の材質としては、ステンレススチールが使用可能であるが、その他の金属でも良く特に限定されない。また、スプリング３９を樹脂や塗料でコーティングしても良い。
【００４０】
本発明において、弁箱１やストッパー板３の側面に、吊りボルトや計測機器を取り付けるための孔を設けても良い。また、弁箱１やストッパー板３に配管ボルト用のボルト孔や位置決めリブやアイマークを設けても良い。
【００４１】
本発明において、全閉状態におけるウェハー形逆止弁のシール性を向上させるために、弁座１２とシートリング６との当接面を上流側に傾斜させても良い。また、シートリング６を弁箱１側に取り付け、弁座１２を弁体２に設けても良い。また、カウンターウェイトや開度指示機構などを設けても良い。カウンターウェイトを設けることによって、流体が逆流しようとするときに、素早く全開状態から全閉状態にすることができる。また、開度指示機構を設けることによって、開閉状態を視認することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 弁箱
２ 弁体
２ａオリフラ部
３ ストッパー板
４ シャフト
５ プラグ
６ シートリング
７ 流路
８ ボルト
９ 曲面
１０ 弁体収納部
１１ａ 段差
１１ｂ 段差
１２ 弁座
１３ 円板部
１４ 円板収納部
１５ アーム部
１６ アーム収納部
１７ 連通孔
１８ 開口部
１９ 雌ねじ部
２０ａ 止水部材
２０ｂ 止水部材
２１ａ 環状溝部
２１ｂ 環状溝部
２２ 雌ねじ部
２３ 環状溝部
２４ 軸孔
２５ 連通流路
２６ 規制部
２７ 係止部
２８ 止水部材
２９ 環状溝部
３０ 挿入孔
３１ 止水部材
３２ 雄ねじ部
３３ 環状溝部
３４ 空隙
３５ 環状突起
３６ 凹部
３７ 環状段差
３８ 凸部
３９ スプリング
４０ コイル部
４１ コイル収納部
４２ 直線部
４３ 切り欠き
【技術分野】
【０００１】
本発明は、化学工場、上下水道、農・水産業、半導体製造分野、食品分野などの各種産業の配管ラインに使用されるウェハー形逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、管路を流れる流体の逆流を防止するために、図１３に示すようなウェハー形逆止弁が知られている。その構成は、中心に流路１０１を有する弁本体１０２に弁座１０３を形成し、弁座１０３に接離する弁体１０４をシャフト１０５により揺動可能に軸支するものである。しかしながら、このウェハー形逆止弁にはストッパーが設けられていないため、全開状態において、弁体１０４の周縁部がウェハー形逆止弁に配管されたパイプの内周面に接触する。そうすると、騒音の発生や、パイプの内周面が損傷し、損傷箇所から腐食やリークが発生するおそれがある。
【０００３】
このような弁体１０４のパイプの内周面への接触を防止したウェハー形逆止弁が知られている（特許文献１参照。）。その構成は、図１４に示すように、中心に流路２０１を有する弁本体２０２の入口側近傍に弁座２０３を形成し、弁座２０３に接離する弁体２０４を、アーム２０６を介して弁本体２０２に軸支したシャフト２０５により揺動可能に軸支したウェハー形逆止弁において、弁座２０３と弁体２０４の当接面を本体配管接続面に対して流体出口側に傾斜させると共に、弁本体２０２の出口側内周面に弁体２０４の全開位置を規制するストッパー２０７を設けたものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−６１７９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１記載のウェハー形逆止弁では、ストッパー２０７が複数個所に分割して設けられている。そのため、各部品の寸法精度や組立時のばらつきを考慮すると、弁体２０４がストッパー２０７に偏って当接し、開度が不安定になるおそれがある。また、ストッパー２０７が弁体２０４の中間部分の外周縁と当接するように位置決めされている。弁体２０４は口径が大きくなるに連れて大きくなるので、口径が大きくなるに連れて面間も大きくなり、ウェハー形逆止弁は大型化、重量化し、配管施工やメンテナンスがしづらくなる。また、面間が大きくなると、ウェハー形逆止弁を配管に締結する配管ボルトも大きくなる。そうなると、配管ボルトの取り付けや調達がしにくくなり、弁本体２０２にフランジを設けざるを得ず、更なる大型化につながることもある。
【０００６】
また、シャフト２０５が流路２０１内で剥き出しにされているため、シャフト２０５周辺に異物やスケールなどが溜まりやすい。異物やスケールが溜まると作動不良を起こしやすくなる。また、異物の接触や摩耗などによりシャフト２０５に傷が入ると、シャフト２０５が腐食しやすくなり、破損しやすくなる。さらに、アーム２０６と弁体２０４がボルトで連結されているので、ボルトの緩みを確認するために、頻繁なメンテナンスが必要となる。また、ストッパー２０７を設けたことによって、弁本体２０２の構造にはアンダーカット（鋳型で抜けない部分）が発生する。そのため、弁本体２０２は切削加工や砂型、または特殊で複雑な構造の金型で成形されることになる。これらの方法は、製造時間やメンテナンスなどを考慮すると非効率的な方法であり、口径が大きくなるに連れて金型や製造装置が著しく複雑化、大型化する。
【０００７】
本発明の目的は、ウェハー形逆止弁に配管されたパイプの内周面に弁体が接触することを確実に防止するとともに、口径が大きくなっても面間が小さく施工性に優れたウェハー形逆止弁を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、内側に流路を有し下流側に弁座が形成された弁箱と、前記弁箱に揺動自在に軸支するアーム部が設けられた略円盤状弁体が前記弁座に接離可能にされたウェハー形逆止弁において、前記弁箱の下流側に、内側に連通流路が形成されるとともに前記弁体の全開位置を規制する規制部をその内縁に備えたストッパー板が設けられていることを第１の特徴とする。また、弁体の全開位置において、前記略円盤状弁体の一部が前記規制部の下流側に形成された係止部に当接するとともに、前記当接箇所を始点として、前記弁体と前記規制部との間に空隙が形成されていることを第２の特徴とする。さらに、前記弁箱と前記ストッパー板のいずれか一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に係合する凸部が形成されたことを第３の特徴とする。さらにまた、一端は前記弁箱と前記ストッパー板に挟持され、他端は前記弁体に押し当てられ、前記弁体を全閉方向に付勢する付勢体が設けられていることを第４の特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、弁箱の下流側に、弁体の全開位置を規制する規制部を上部に備えたストッパー板を設けたので、ウェハー形逆止弁に配管されたパイプの内周面に弁体が接触することを防止するとともに、口径が大きくなっても面間を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の分解斜視図である。
【図３】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。
【図４】本発明の第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の開状態を示す縦断面図である。
【図５】本発明のストッパー板の規制部の要部拡大断面図である。
【図６】本発明のストッパー板の他の規制部の要部拡大断面図である。
【図７】本発明のストッパー板の他の規制部の要部拡大断面図である。
【図８】本発明の第二の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す部分断面斜視図である。
【図９】本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の開状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の第三の実施の形態に係るストッパー板とスプリングの斜視図である。
【図１１】本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。
【図１３】従来のウェハー形逆止弁を示す縦断面図である。
【図１４】従来の他のウェハー形逆止弁を示す縦断面図である。
【００１１】
［第一の実施の形態］
以下、図１〜図７を参照して、本発明によるウェハー形逆止弁の第一の実施の形態について説明する。本発明が本実施の形態に限定されないことは言うまでもない。
【００１２】
第一の実施の形態に係るウェハー形逆止弁は、弁箱１と、流路７を開閉する弁体２と、弁体２の全開位置を規制するストッパー板３とを備える。弁体２はその一部（上部）を直線状に切り欠いたオリフラ部２ａを有する略円盤状で、弁箱１内の下流側に、このオリフラ部２ａから延設されたアーム部１５を挿通するシャフト４によって揺動可能に軸支される。また、ストッパー板３はボルト８によって弁箱１の下流側に止水部材２０ｂを介して一体的に固定される。本実施の形態に係るウェハー形逆止弁においては、特にストッパー板３が特徴的な構成を有する。
【００１３】
口径２５０ｍｍのポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと記す）製の弁箱１は略円環板状であり、弁箱１の上流側（図１、２では右側、図３〜図７では左側）には、弁箱１の外形の管軸方向の中心軸から偏心して流路７が設けられている。流路７の上流側の周縁部には流体の圧力損失を低減するために、曲面９が設けられている。弁箱１の下流側の流路７の外周には略円環状の段差１１ａが設けられ、段差１１ａの上方（図１〜図７では上側）には段差１１ａよりも上流側方面に一段深く形成された段差１１ｂが設けられている。段差１１ａの流路７近傍部はシートリング６が圧接、離間する弁座１２となっている。段差１１ａ、１１ｂの内周には流路７と連通する弁体収納部１０が設けられ、弁体収納部１０は弁体２の円板部１３を収納する円板収納部１４とアーム部１５を収納するアーム収納部１６とから構成される。弁箱１の上部（図１〜５では上側）には、アーム収納部１６を用いて弁体２を弁箱１に揺動可能に軸支するシャフト４が挿通される連通孔１７が設けられている。連通孔１７は弁箱１の一方の側面から開口し他方の側面側にかけて設けられている。連通孔１７の開口部１８にはプラグ５が螺合される雌ねじ部１９が設けられている。また、弁箱１の上流側、下流側の各々の端面には止水部材２０ａ、２０ｂが各々嵌合される環状溝部２１ａ、２１ｂが設けられている。環状溝部２１ｂと弁体収納部１０との間には、弁箱１とストッパー板３とを一体的に固定するボルト８が螺合される雌ねじ部２２が設けられている。
【００１４】
ＰＶＣ製の弁体２はシャフト４によって弁箱１に揺動可能に軸支されている。弁体２は円板部１３とアーム部１５とから構成され、円板部１３の上流側の端面にはシールリング６が嵌合される環状溝部２３が設けられている。アーム部１５は円板部１３よりも上流側に突出して設けられている。また、アーム部１５にはシャフト４が挿通される軸孔２４が設けられている。軸孔２４は円板部１３の厚み方向の中心面から上流側に偏心して設けられている。弁体２は、全閉位置において、弁箱１の弁体収納部１０に収納されている。このとき、弁体２のアーム部１５と弁箱１とのクリアランスは、弁体２が揺動するときに弁箱１に接触しない程度のクリアランスとなっている。また、弁体２の円板部１３と弁箱１とのクリアランスは、アーム部１５と弁箱１とのクリアランスよりも広めのものとなっている。弁体２の円板部１３とアーム部１５が一体成形されているため、増し締めなどのメンテナンスが不要でコンパクトな形状となる。
【００１５】
ＰＶＣ製のストッパー板３は略円環板状であり、弁箱１と略同一の外径を有し、弁箱１の下流側にボルト８により一体的に固定されている。ストッパー板３の中央部には断面不完全円状の連通流路２５が設けられ、連通流路２５の上部には規制部２６が設けられている。規制部２６はストッパー板３の上流側の弁箱１と当接する端面から下流側の端面に向かって流路中心方向に延びるテーパー状に形成されている。また、規制部２６の下流側の先端には、全開状態において、弁体２の円板部１３の上部と当接しウェハー形逆止弁の開度を規制する係止部２７が設けられている。このとき、係止部２７の上流側には規制部２６と円板部１３との間に空隙３４ができるように設計されている。また、ストッパー板３の下流側の端面の連通流路２５外周には止水部材２８が嵌合される環状溝部２９が設けられている。環状溝部２９と連通流路２５との間には、ボルト８を挿入する挿入孔３０が設けられ、挿入孔３０はボルト８の頭部がストッパー板３の下流側の端面から突出しないように形成されている。ストッパー板３を弁箱１と別部品とすることによって、ストッパー板３、弁箱１ともにアンダーカットが発生せず単純で成形しやすい形状にすることができる。
【００１６】
ＰＶＣ製のシャフト４は円柱状を有している。シャフト４は弁体２のアーム部１５に設けられた軸孔２４を挿通し、両端を弁箱１に設けられた連通孔１７に支承されていて、弁体２を弁箱１に揺動可能に軸支している。
【００１７】
ＰＶＣ製のプラグ５は一端部には環状溝部３３に止水部材３１が装着され、他端部には雄ねじ部３２が形成されている。プラグ５は連通孔１７の雌ねじ部１９に螺合され、プラグ５と連通孔１７との間を水密状態に封止している。
【００１８】
エチレンプロピレンジエンゴム（以下、ＥＰＤＭと記す）製のシートリング６は弁体２の円板部１３の環状溝部２３に嵌合されている。シートリング６が弁座１２に圧接、離間することによって流路７を開閉している。
【００１９】
次に、本発明の第一の実施の形態のウェハー形逆止弁を開閉させたときの作動について説明する。図３はウェハー形逆止弁の全閉状態を示している。このとき、弁体２は弁箱１の弁体収納部１０に収納されている。そのため、ストッパー板３が略円環板状で厚みが小さくても、弁体２の円板部１３とストッパー板３の規制部２６との間に、弁体２が十分に揺動できる空間が確保される。全閉状態において、流体が上流側から下流側へ流れる（順流）と、流体の圧力で弁体２はシャフト４を回転軸として図３において右上方向に揺動し開状態となる。このとき、弁箱１の流路７の上流側の周縁部に設けられた曲面９の半径は、流量を確保するためには５ｍｍ以上であることが好ましい。曲面９が大きすぎるとウェハー形逆止弁に配管されるパイプの直径からはみ出したり、弁座１２の厚みが小さくなり水撃が発生したときに破損しやすくなる。従って、パイプの直径からはみ出さず十分な厚みを確保するためには１５ｍｍ以下であることが好ましい。
【００２０】
流体の流量が増加するにつれて弁体２の開度も大きくなるが、弁体２がストッパー板３の規制部２６に当接すると、弁体２の更なる揺動が阻止されウェハー形逆止弁が全開状態となる。このとき、弁体２は規制部２６の係止部２７に当接することが好ましく、該当接箇所を始点とした係止部２７の上流側には規制部２６と弁体２との間にわずかな空隙３４が形成されることが好ましい。本発明のウェハー形逆止弁は、弁体２の円板部１３の上部をストッパー板３に当接することによって、全開位置の規制と面間を小さくすることを両立させている。そのため、円板部１３が規制部２６に当接するときに、どの部分に当接するかで開度が変動しやすい。従って、全開状態において、弁体２を規制部２６の係止部２７に常に当接させ、係止部２７の上流側に空隙３４を常に設けることによって、全開状態における開放角度を安定的に最大の開放角度に維持することができる。それによって、安定した流量を確保することができる。
【００２１】
また、円板部１３が規制部２６に当接するとき、その衝撃を吸収し弁体２に損傷を生じさせないためには、弁体２の上下方向の長さをＬとしたときに、３／３２Ｌ（図４におけるＬ１）より下側の領域に当接させることが好ましい。また、ストッパー板３の厚みを小さくするには、１１／３３Ｌ（図４におけるＬ２）より上側の領域が好ましい。
【００２２】
ウェハー形逆止弁が全開状態になると、流体の圧力によって弁体２が下流側に強く押されるため、シャフト４に応力が集中する。このとき、弁体２のアーム部１５と弁箱１とのクリアランスは、弁体２が揺動するときに接触しない程度の隙間となっている。そのため、シャフト４の両端部にかかる応力を小さくすることができ、シャフト４の変形および破損を防止することができる。
【００２３】
次に、上流側からの流体の流入が停止すると、ウェハー形逆止弁の下流側の流体が上流側へ流れようとする（逆流）。このとき、弁体２には自重により常時下方に垂下する作用が働いているため、弁体２はシャフト４を回転軸として図４において左下方向に揺動される。更に、逆流しようとする流体の圧力が弁体２の下流側の面に面圧となって付加され、弁体２の揺動を速め直ちに閉弁しようとする。弁体２のシートリング６が弁座１２に着座するとウェハー形逆止弁は全閉状態となり、弁体２が流体によって下流側から押圧されることによって確実に止水され流体の逆流が防止される。そして、流体の逆流が防止されることによって、ウェハー逆止弁の上流側に配置されるポンプなどの機器の損傷が防止される。
【００２４】
このように、ウェハー形逆止弁は、流体が逆流しようとするときに素早く全開状態から全閉状態にする必要がある。全開状態から全閉状態への動作を素早くするためには、全開状態での弁体２の開放角度を小さくすれば良い。しかし、開放角度を小さくすると流量が小さくなり配管系統の流量設計に支障をきたす可能性がある。ウェハー形逆止弁の流量を大きくするには、全開状態での弁体２の開放角度を大きくすれば良い。しかし、開放角度を大きくすると弁体２がウェハー形逆止弁に配管されているパイプの内周面に接触し、更に開放角度を大きくしたければ、流路７の面積を小さくし、弁体２を小さくする必要がある。弁体２を小さくすると弁体２の開放角度を大きくすることはできるが、流路７の面積は小さくなるので、結果的に流量が低下する。従って、配管系統の流量設計に支障をきたさないような流量を確保するためには、全開状態での弁体２の開放角度は５５°以上が好ましい。また、流体が逆流しようとするときに、素早く全開状態から全閉状態にして流体の逆流を防ぐためには、全開状態での弁体２の開放角度は８０°以下が良い。
【００２５】
本発明において、ウェハー形逆止弁の面間Ａとストッパー板３の厚みＢとの関係は、円板部１３や規制部２６を破損させることなく、確実に全開位置を規制するためには、Ａ／Ｂ≦３であることが好ましい。また、口径が大きくなっても面間を小さくするためには１．５≦Ａ／Ｂであることが好ましい。面間を小さくすることによって、ウェハー形逆止弁の配管への施工やメンテナンスがしやすくなり、ウェハー形逆止弁を配管に締結する配管ボルトも汎用的な配管ボルトを使用することができる。
【００２６】
本発明において、規制部２６の係止部２７は、弁体２と当接したときの衝撃を弱め破損を防ぐために、鈍角にすることが好ましく（図５参照）、曲面にすると更に好ましい（図６、図７参照）。また、更に衝撃を吸収したいような場合は、規制部２６、または弁体２の規制部２６と当接する部分に緩衝材を設けても良い。
【００２７】
本発明において、ストッパー板３は弁箱１の雌ねじ部２２にボルト８を螺合することによって一体的に固定されているが、雌ねじ部２２の損傷を防ぐためにナットを埋設しても良い。また、ボルト８が挿入されている挿入孔３０にボルト８の頭部を腐食などから保護するためにキャップを被せても良い。また、ストッパー板３と弁箱１の固定はボルト８以外の手段でも良く、ストッパー板３の下流側の端面と弁箱１の上流側の端面から固定手段が突出していなければ、特に限定されない。ボルト８以外の固定手段としては、ストッパー板３と弁箱１を挟み込むような連結部材やノックピンを強制嵌入する方式や、ストッパー板３に突起を設け、弁箱１に受け部を設け、突起と受け部とを強制嵌入やバイヨネット接続によって固定する方式や、溶接、接着などの方式が挙げられる。
【００２８】
本発明において、連通孔１７は弁箱１を貫通しても貫通しなくてもどちらでもよい。アーム収納部１６の両側面に連通孔１７が形成されていれば良く、特に限定されない。連通孔１７が弁箱１を貫通しなければ、シール箇所が減少し、外部リークの可能性が減少する。連通孔１７が弁箱１を貫通すればウェハー形逆止弁の両側から開度指示機構などを設けることができる。
【００２９】
本発明において、シャフト４の形状は円柱状でも角柱状でも良く、特に限定されない。また、シャフト４をアーム部１５の軸孔２４に対して揺動自在に挿通しても、揺動不能に挿通しても良く、特に限定されない。また、アーム部１５の両側面からシャフト４を延設させ、アーム部１５とシャフト４を一体的に成形しても良い。
【００３０】
［第二の実施の形態］
次に、図８を参照して、本発明の第二の実施の形態について説明する。第二の実施の形態が第一の実施の形態と異なるのは、弁箱１とストッパー板３との固定の構造である。すなわち、弁箱１とストッパー板３とをインロー構造としている。図８は本発明の第二の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の部分断面斜視図である。なお、図１〜図７と同一の箇所には同一の符号を付し、以下では第一の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００３１】
図８に示すように、ストッパー板３の上流側の外周縁には環状突起３５が設けられ、上流側の端面と環状突起３５の内周面によって凹部３６が形成されている。また、弁箱１の下流側の外周縁には環状段差３７が設けられ、環状段差３７の内側に凹部３６の内径よりもやや小さい外径を有する凸部３８が形成されている。本実施の形態によれば、弁箱１とストッパー板３とを一体的に固定するときに、ストッパー板３の凹部３６が弁箱１の凸部３８に嵌合されるインロー構造となっている。そのため、弁箱１とストッパー板３との中心軸を容易に合わせることができる。また、弁箱１とストッパー板３との鉛直方向（図８では上下側）のずれを防止することができるので、弁箱１とストッパー板３とを固定するボルト８の本数や強度を小さくすることができる。また、配管中のフランジとフランジとの間にウェハー形逆止弁を挿入し配管を施工するような場合に、弁箱１やストッパー板３がフランジに当接しても、弁箱１とストッパー板３との中心軸のずれやボルト８の破損を防止することができる。従って、弁箱１とストッパー板３とをインロー構造にすることによって、ウェハー形逆止弁の組立性や施工性を向上させることができる。
【００３２】
本実施の形態では、弁箱１とストッパー板３の広範囲にわたって凸部３８および凹部３６を設けたが、局部的に設けても良い。弁箱１とストッパー板３の大きさや重量を考慮し、弁箱１とストッパー板３のずれを防止することができれば、どのような方法でも良く、特に限定されない。例えば、凸部３８および凹部３６の形状を、弁箱１とストッパー板３とが揺動不能な形状や組立方向が制限されるような形状にして、円周方向のずれや、組立不良を防止しても良い。また、弁箱１とストッパー板３の両方に孔を設け、その孔にピンを挿入しても良い。その他の部品の構成および作用は前記第一の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００３３】
［第三の実施の形態］
次に、図９〜図１２を参照して、本発明の第三の実施の形態について説明する。第三の実施の形態が第一の実施の形態および第二の実施の形態と異なるのは、付勢体の存在である。すなわち、弁体２を上流側に付勢するスプリング３９が弁箱１とストッパー板３によって挟持固定されている。図９は本発明の第三の実施の形態に係るウェハー形逆止弁の斜視図であり、図１０はストッパー板３にスプリング３９を配置した状態を示す斜視図である。なお、図１〜図８と同様の構成部材には同一の参照符号を付し、以下では第一の実施の形態および第二の実施の形態との相違点を主に説明する。
【００３４】
ストッパー板３の規制部２６の上部には、スプリング３９のコイル部４０を収納するコイル収納部４１が設けられている。規制部２６の中央には、スプリング３９の直線部４２を通すために、鉛直方向に伸び、コイル収納部４１に連通する切り欠き４３が設けられている。
【００３５】
ステンレススチール製のスプリング３９はコイル型ねじりスプリングであり、コイル部４０と直線部４２から構成される。スプリング３９のコイル部４０はストッパー板３の上流側の端面から突出しないようにコイル収納部４１に収納される。また、コイル部４０の下方に伸びる直線部４２は切り欠き４３を通過し、直線部４２の先端は円板部１３の中心付近に当接し、弁体２を上流側に付勢している。
【００３６】
次に、本発明の第三の実施の形態のウェハー形逆止弁を開閉させたときの作動について説明する。図１１はウェハー形逆止弁の全閉状態を示している。全閉状態において、流体が上流側から下流側へ流れ（順流）、流体の圧力がスプリング３９の上流側への付勢力を超えると、弁体２は右上方向に揺動し開状態となる。流体の流量が増加すると、弁体２がストッパー板３の規制部２６に当接し全開状態となる。次に、上流側からの流体の流入が停止すると、弁体２には自重とスプリング３９の付勢力が働き、弁体２は左下方向に揺動される。更に、逆流しようとする流体の圧力が付加され、弁体２のシートリング６が弁座１２に着座し全閉状態となる。スプリング３９を取り付けることによって、流体が逆流しようとするときに、素早く全開状態から全閉状態にすることができる。また、全閉状態におけるシール性を向上させることができる。その他の部品の構成および作用は前記第一の実施の形態および第二の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
【００３７】
本発明において、弁箱１、弁体２、ストッパー板３、シャフト４、プラグ５、ボルト８の材質としては、ＰＶＣやポリプロピレンが使用可能であるが、特に限定されない。ウェハー形逆止弁として要求される強度や特性を満たしていれば、ポリビニリデンフルオライド、ポリエチレン、ポリフェニレンサルファイド、ポリジシクロペンタジエン、ＦＲＰなどの合成樹脂、またはステンレススチール、チタン、銅、鋳鉄、鋳鋼などの金属などでも良い。
【００３８】
シートリング６、止水部材２０、２８、３１の材質としては、エチレンプロピレンゴムやフッ素ゴムが使用可能であるが、特に限定されない。長期的なシール性を確保するときは、ゴム状の弾性体が好ましく、上記の他には、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレンなどが挙げられる。また、流体が腐食性の極めて強い薬液であるようなときは、耐薬品性に優れたポリテトラフルオロエチレンや弾性体の表面にパーフルオロアルコキシルアルカンを被覆したものが好ましい。
【００３９】
スプリング３９としては、コイル型ねじりスプリングが使用可能であるが、板状のスプリングでも良く特に限定されない。また、スプリング３９の材質としては、ステンレススチールが使用可能であるが、その他の金属でも良く特に限定されない。また、スプリング３９を樹脂や塗料でコーティングしても良い。
【００４０】
本発明において、弁箱１やストッパー板３の側面に、吊りボルトや計測機器を取り付けるための孔を設けても良い。また、弁箱１やストッパー板３に配管ボルト用のボルト孔や位置決めリブやアイマークを設けても良い。
【００４１】
本発明において、全閉状態におけるウェハー形逆止弁のシール性を向上させるために、弁座１２とシートリング６との当接面を上流側に傾斜させても良い。また、シートリング６を弁箱１側に取り付け、弁座１２を弁体２に設けても良い。また、カウンターウェイトや開度指示機構などを設けても良い。カウンターウェイトを設けることによって、流体が逆流しようとするときに、素早く全開状態から全閉状態にすることができる。また、開度指示機構を設けることによって、開閉状態を視認することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１ 弁箱
２ 弁体
２ａオリフラ部
３ ストッパー板
４ シャフト
５ プラグ
６ シートリング
７ 流路
８ ボルト
９ 曲面
１０ 弁体収納部
１１ａ 段差
１１ｂ 段差
１２ 弁座
１３ 円板部
１４ 円板収納部
１５ アーム部
１６ アーム収納部
１７ 連通孔
１８ 開口部
１９ 雌ねじ部
２０ａ 止水部材
２０ｂ 止水部材
２１ａ 環状溝部
２１ｂ 環状溝部
２２ 雌ねじ部
２３ 環状溝部
２４ 軸孔
２５ 連通流路
２６ 規制部
２７ 係止部
２８ 止水部材
２９ 環状溝部
３０ 挿入孔
３１ 止水部材
３２ 雄ねじ部
３３ 環状溝部
３４ 空隙
３５ 環状突起
３６ 凹部
３７ 環状段差
３８ 凸部
３９ スプリング
４０ コイル部
４１ コイル収納部
４２ 直線部
４３ 切り欠き
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内側に流路を有し下流側に弁座が形成された弁箱と、前記弁箱に揺動自在に軸支するアーム部が設けられた略円盤状弁体が前記弁座に接離可能にされたウェハー形逆止弁において、前記弁箱の下流側に、内側に連通流路が形成されるとともに前記弁体の全開位置を規制する規制部をその内縁に備えたストッパー板が設けられていることを特徴とするウェハー形逆止弁。
【請求項２】
弁体の全開位置において、前記略円盤状弁体の一部が前記規制部の下流側に形成された係止部に当接するとともに、前記当接箇所を始点として、前記弁体と前記規制部との間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハー形逆止弁。
【請求項３】
前記弁箱と前記ストッパー板のいずれか一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に係合する凸部が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェハー形逆止弁。
【請求項４】
一端は前記弁箱と前記ストッパー板に挟持され、他端は前記弁体に押し当てられ、前記弁体を全閉方向に付勢する付勢体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のウェハー形逆止弁。
【請求項１】
内側に流路を有し下流側に弁座が形成された弁箱と、前記弁箱に揺動自在に軸支するアーム部が設けられた略円盤状弁体が前記弁座に接離可能にされたウェハー形逆止弁において、前記弁箱の下流側に、内側に連通流路が形成されるとともに前記弁体の全開位置を規制する規制部をその内縁に備えたストッパー板が設けられていることを特徴とするウェハー形逆止弁。
【請求項２】
弁体の全開位置において、前記略円盤状弁体の一部が前記規制部の下流側に形成された係止部に当接するとともに、前記当接箇所を始点として、前記弁体と前記規制部との間に空隙が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウェハー形逆止弁。
【請求項３】
前記弁箱と前記ストッパー板のいずれか一方に凹部が形成され、他方に前記凹部に係合する凸部が形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のウェハー形逆止弁。
【請求項４】
一端は前記弁箱と前記ストッパー板に挟持され、他端は前記弁体に押し当てられ、前記弁体を全閉方向に付勢する付勢体が設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のウェハー形逆止弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１２−２０２４８５（Ｐ２０１２−２０２４８５Ａ）
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６７７６４（Ｐ２０１１−６７７６４）
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１１７１０２）旭有機材工業株式会社 (235)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月２２日（２０１２．１０．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月２５日（２０１１．３．２５）
【出願人】（０００１１７１０２）旭有機材工業株式会社 (235)
【Ｆターム（参考）】
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