逆止弁
【課題】 応答性の高い逆止弁を提供する。
【解決手段】 逆止弁１は、弁本体１０とねじ部２０で結合される蓋部材３０を有する。蓋部材３０は、水Ｗ１の流入通路３２、弁座３６、弁室３４を備える。弁本体１０の支持バネ収容室１４内には円錐バネ５０が配設され、反転板６０を支持する。反転板６０は弁体４０と接合される。流入する水の圧力による力が反転板の力と円錐バネのバネ力の合計よりも大きくなると、反転板６０は下向きに反転し、開弁し、流出通路１２から下方へ流れる。流入する力が減少すると、円錐バネ５０は反転板６０を上向きに反転させて閉弁する。
【解決手段】 逆止弁１は、弁本体１０とねじ部２０で結合される蓋部材３０を有する。蓋部材３０は、水Ｗ１の流入通路３２、弁座３６、弁室３４を備える。弁本体１０の支持バネ収容室１４内には円錐バネ５０が配設され、反転板６０を支持する。反転板６０は弁体４０と接合される。流入する水の圧力による力が反転板の力と円錐バネのバネ力の合計よりも大きくなると、反転板６０は下向きに反転し、開弁し、流出通路１２から下方へ流れる。流入する力が減少すると、円錐バネ５０は反転板６０を上向きに反転させて閉弁する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応答性の高い逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁の代替として逆止弁を使用し、所定の圧力に達すると全開、全閉する逆止弁が求められている。
例えば、下記の特許文献は、逆止弁を開示している。
この種の弁にはコイルバネが装着されており、圧力とコイルバネのバネ条数との関係で弁の開閉は比例的に行われる。
水の制御は空気と異なり、流れている水の抵抗によりコイルバネでは定圧時にも微小に開弁するため全閉するまでに時間がかかる問題がある。
【特許文献１】特開２００２−８１５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、所定の圧力に達すると、即時に弁の全開、全閉を行うことができる応答性の高い逆止弁を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した目的を達成するために、本発明の逆止弁は、基本的手段として、水の流入通路と弁座と弁室を備える蓋部材と、弁室内に摺動自在に挿入される弁体と、蓋部材に連結される水の流出通路と支持バネの収容室を備える弁本体と、弁本体の収容室に配設された弁体を弁座に向けて付勢する支持バネと、弁体と支持バネの間に当接され、弁本体と蓋部材の間に挟み込まれる反転板とを備える。そして、反転板は、閉弁時には弁体を弁座に向けて付勢する方向の力を発生し、開弁時には支持バネを圧縮する方向に力を発生するものである。
【０００５】
また、流入通路側から弁体に作用する力が反転板の力と支持バネの力の合計の力より大きくなったときに開弁し、圧縮された支持バネの力が流入通路側から弁体に作用する力と反転板の力の合計の力より大きくなったときに閉弁する。
【０００６】
さらに、圧縮された支持バネの力が反転板の力よりも大きく設定されることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の逆止弁は、反転板により開弁、閉弁動作を補助するので、応答性の高い逆止弁を得ることができる。また、確実な開弁、閉弁が達成され、水漏れ等が確実に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の逆止弁の閉弁状態を示す説明図である。
全体を符号１で示す逆止弁は、弁本体１０と弁本体１０に対してねじ部２０により螺合される蓋部材３０を有する。
蓋部材３０は、水の流入通路３２と、弁室３４を有し、流入通路３２と弁室３４の連結部に弁座３６が形成される。
【０００９】
弁本体１０は、水の流出通路１２と、支持バネの収容室１４を有する。収容室１４内には、支持バネである円錐バネ５０が収容される。弁本体１０と蓋部材３０の間に挟み込まれる反転板６０の下面は、円錐バネ５０により支持される。
蓋部材３０の弁室３４内に挿入される弁体４０は、反転板６０により支持され、弁室３４内を昇降する。弁体４０の先端には、ゴム等でつくられるシール部材４４が取付けられ、弁座３６に当接する。
逆止弁１の蓋部材３０の流入通路３２には、水等の流体Ｗ１が流入するが、所定の圧力に達するまでは、閉弁状態が保たれる。
【００１０】
図２は、本発明の逆止弁を構成する部材の説明図である。
蓋部材３０は、プラスチックを成形加工してつくられ、流体の流入通路３２と、弁室３４を有し、弁座３６が形成される。弁室３４の内周壁面に沿って弁体は上下動する。外周部には弁本体に螺合する雄ねじ部２０ａが形成される。
【００１１】
弁体４０もプラスチック材料でつくられ、円筒部４１とテーパー部４６を有する。フランジ部には外周寸法が大きい摺動部４２と小径の外周部４３が形成される。摺動部４２は蓋部材３０の内周壁面に対して摺動し、小径の外周部４３との間に流体の通路が形成される。テーパー部４６に設けられる溝内にＯリング等のシール部材４４が挿入され、弁座との間で開閉弁を形成する。
【００１２】
反転板６０は、弾性金属板でつくられ、反転部６０ａと周辺の取付部６０ｂを有する反転部６０ａには、流体の通路となる開口部６２が設けられる。図示の実施例にあっては、４個の丸穴が設けられているが、開口部の形状や個数は適宜に設計することができる。
【００１３】
円錐バネ５０は、バネ鋼等の弾性材料でつくられ、下端部５０ａは弁本体１０に当接し、上端部５０ｂは反転板６０に当接する。
弁本体１０は、プラスチックでつくられ、流体の流出通路１２と円錐バネ５０の収容室１４を有する。
円錐バネの収容室１４の底面には、円錐バネの下端部５０ａを受け入れる溝１６が形成され、上部の内周部には、雌ねじ部２０ｂが形成される。
【００１４】
次に本発明の逆止弁の作用を説明する。
図３において、逆止弁１の流入口３２から流入する水Ｗ１の圧力をＰとし、閉弁状態の弁体４０の受圧面積をＡとすると、弁体４０にかかる開弁方向の力ＦＡは、
ＦＡ＝Ｐ×Ａ
となる。
【００１５】
次に、反転板６０の弁体４０を押し上げる力をＦＢとし、
円錐バネ５０が閉弁状態のバネ長で発生する力をＦＣとすると、
ＦＡ≦ＦＢ＋ＦＣ
の間は閉弁状態が保たれる。
【００１６】
流入する水Ｗ１の圧力Ｐが上昇し、
ＦＡ＞ＦＢ＋ＦＣ
となると、開弁を開始する。開弁直後に反転板６０は、下向きに反転し、図４に示す状態に開弁する。
流入した水Ｗ１は、弁体４０の外周部の開口部と反転板６０の開口部を通過して、流出通路１２から水流Ｗ２となって流出する。
【００１７】
開弁すると、流入口側の受圧面積は変化する。この受圧面積をＡ´とすると、
Ｆ´Ａ＝Ｐ×Ａ´
となる。
反転板６０が発生する力ＦＢは、ベクトルが下向きから上向きに変化するが力は変化しない。
【００１８】
円錐バネ５０は圧縮されて、そのバネ力は増加する。圧縮された状態の円錐バネ５０の力をＦ´Ｃとすると、
Ｆ´Ａ＋ＦＢ≧Ｆ´Ｃ
の間は開弁状態に保たれる。
逆止弁に流入する水の圧力Ｐが低下し、
Ｆ´Ａ＋ＦＢ＜Ｆ´Ｃ
の状態となり、円錐バネ５０のバネ力により反転板６０は上向きに反転し、弁体４０を押し上げる。弁体４０のシール部材４４は、弁座３６に押圧され、即時に閉弁する。
【００１９】
本発明の逆止弁にあっては、
ＦＢ＜Ｆ´Ｃ
に設定しておくと、
Ｆ´Ａ＝０
すなわちＰ＝０
でも閉弁させることができる。
【００２０】
以上のように、本発明の逆止弁にあっては、全閉と全開の間の作動時間が短く、応答性に優れたものである。
又、閉弁状態のシール性も高く、漏れ等の不具合も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の逆止弁の開弁状態を示す説明図。
【図２】本発明の逆止弁を構成する部材の説明図。
【図３】本発明の逆止弁の作用を示す説明図。
【図４】本発明の逆止弁の作用を示す説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１ 逆止弁
１０ 弁本体
２０ ねじ部
３０ 蓋部材
４０ 弁体
５０ 円錐バネ
６０ 反転板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、応答性の高い逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
電磁弁の代替として逆止弁を使用し、所定の圧力に達すると全開、全閉する逆止弁が求められている。
例えば、下記の特許文献は、逆止弁を開示している。
この種の弁にはコイルバネが装着されており、圧力とコイルバネのバネ条数との関係で弁の開閉は比例的に行われる。
水の制御は空気と異なり、流れている水の抵抗によりコイルバネでは定圧時にも微小に開弁するため全閉するまでに時間がかかる問題がある。
【特許文献１】特開２００２−８１５６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明の目的は、所定の圧力に達すると、即時に弁の全開、全閉を行うことができる応答性の高い逆止弁を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上述した目的を達成するために、本発明の逆止弁は、基本的手段として、水の流入通路と弁座と弁室を備える蓋部材と、弁室内に摺動自在に挿入される弁体と、蓋部材に連結される水の流出通路と支持バネの収容室を備える弁本体と、弁本体の収容室に配設された弁体を弁座に向けて付勢する支持バネと、弁体と支持バネの間に当接され、弁本体と蓋部材の間に挟み込まれる反転板とを備える。そして、反転板は、閉弁時には弁体を弁座に向けて付勢する方向の力を発生し、開弁時には支持バネを圧縮する方向に力を発生するものである。
【０００５】
また、流入通路側から弁体に作用する力が反転板の力と支持バネの力の合計の力より大きくなったときに開弁し、圧縮された支持バネの力が流入通路側から弁体に作用する力と反転板の力の合計の力より大きくなったときに閉弁する。
【０００６】
さらに、圧縮された支持バネの力が反転板の力よりも大きく設定されることもできる。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の逆止弁は、反転板により開弁、閉弁動作を補助するので、応答性の高い逆止弁を得ることができる。また、確実な開弁、閉弁が達成され、水漏れ等が確実に防止される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、本発明の逆止弁の閉弁状態を示す説明図である。
全体を符号１で示す逆止弁は、弁本体１０と弁本体１０に対してねじ部２０により螺合される蓋部材３０を有する。
蓋部材３０は、水の流入通路３２と、弁室３４を有し、流入通路３２と弁室３４の連結部に弁座３６が形成される。
【０００９】
弁本体１０は、水の流出通路１２と、支持バネの収容室１４を有する。収容室１４内には、支持バネである円錐バネ５０が収容される。弁本体１０と蓋部材３０の間に挟み込まれる反転板６０の下面は、円錐バネ５０により支持される。
蓋部材３０の弁室３４内に挿入される弁体４０は、反転板６０により支持され、弁室３４内を昇降する。弁体４０の先端には、ゴム等でつくられるシール部材４４が取付けられ、弁座３６に当接する。
逆止弁１の蓋部材３０の流入通路３２には、水等の流体Ｗ１が流入するが、所定の圧力に達するまでは、閉弁状態が保たれる。
【００１０】
図２は、本発明の逆止弁を構成する部材の説明図である。
蓋部材３０は、プラスチックを成形加工してつくられ、流体の流入通路３２と、弁室３４を有し、弁座３６が形成される。弁室３４の内周壁面に沿って弁体は上下動する。外周部には弁本体に螺合する雄ねじ部２０ａが形成される。
【００１１】
弁体４０もプラスチック材料でつくられ、円筒部４１とテーパー部４６を有する。フランジ部には外周寸法が大きい摺動部４２と小径の外周部４３が形成される。摺動部４２は蓋部材３０の内周壁面に対して摺動し、小径の外周部４３との間に流体の通路が形成される。テーパー部４６に設けられる溝内にＯリング等のシール部材４４が挿入され、弁座との間で開閉弁を形成する。
【００１２】
反転板６０は、弾性金属板でつくられ、反転部６０ａと周辺の取付部６０ｂを有する反転部６０ａには、流体の通路となる開口部６２が設けられる。図示の実施例にあっては、４個の丸穴が設けられているが、開口部の形状や個数は適宜に設計することができる。
【００１３】
円錐バネ５０は、バネ鋼等の弾性材料でつくられ、下端部５０ａは弁本体１０に当接し、上端部５０ｂは反転板６０に当接する。
弁本体１０は、プラスチックでつくられ、流体の流出通路１２と円錐バネ５０の収容室１４を有する。
円錐バネの収容室１４の底面には、円錐バネの下端部５０ａを受け入れる溝１６が形成され、上部の内周部には、雌ねじ部２０ｂが形成される。
【００１４】
次に本発明の逆止弁の作用を説明する。
図３において、逆止弁１の流入口３２から流入する水Ｗ１の圧力をＰとし、閉弁状態の弁体４０の受圧面積をＡとすると、弁体４０にかかる開弁方向の力ＦＡは、
ＦＡ＝Ｐ×Ａ
となる。
【００１５】
次に、反転板６０の弁体４０を押し上げる力をＦＢとし、
円錐バネ５０が閉弁状態のバネ長で発生する力をＦＣとすると、
ＦＡ≦ＦＢ＋ＦＣ
の間は閉弁状態が保たれる。
【００１６】
流入する水Ｗ１の圧力Ｐが上昇し、
ＦＡ＞ＦＢ＋ＦＣ
となると、開弁を開始する。開弁直後に反転板６０は、下向きに反転し、図４に示す状態に開弁する。
流入した水Ｗ１は、弁体４０の外周部の開口部と反転板６０の開口部を通過して、流出通路１２から水流Ｗ２となって流出する。
【００１７】
開弁すると、流入口側の受圧面積は変化する。この受圧面積をＡ´とすると、
Ｆ´Ａ＝Ｐ×Ａ´
となる。
反転板６０が発生する力ＦＢは、ベクトルが下向きから上向きに変化するが力は変化しない。
【００１８】
円錐バネ５０は圧縮されて、そのバネ力は増加する。圧縮された状態の円錐バネ５０の力をＦ´Ｃとすると、
Ｆ´Ａ＋ＦＢ≧Ｆ´Ｃ
の間は開弁状態に保たれる。
逆止弁に流入する水の圧力Ｐが低下し、
Ｆ´Ａ＋ＦＢ＜Ｆ´Ｃ
の状態となり、円錐バネ５０のバネ力により反転板６０は上向きに反転し、弁体４０を押し上げる。弁体４０のシール部材４４は、弁座３６に押圧され、即時に閉弁する。
【００１９】
本発明の逆止弁にあっては、
ＦＢ＜Ｆ´Ｃ
に設定しておくと、
Ｆ´Ａ＝０
すなわちＰ＝０
でも閉弁させることができる。
【００２０】
以上のように、本発明の逆止弁にあっては、全閉と全開の間の作動時間が短く、応答性に優れたものである。
又、閉弁状態のシール性も高く、漏れ等の不具合も防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の逆止弁の開弁状態を示す説明図。
【図２】本発明の逆止弁を構成する部材の説明図。
【図３】本発明の逆止弁の作用を示す説明図。
【図４】本発明の逆止弁の作用を示す説明図。
【符号の説明】
【００２２】
１ 逆止弁
１０ 弁本体
２０ ねじ部
３０ 蓋部材
４０ 弁体
５０ 円錐バネ
６０ 反転板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
水の流入通路と弁座と弁室を備える蓋部材と、弁室内に摺動自在に挿入される弁体と、蓋部材に連結される水の流出通路と支持バネの収容室を備える弁本体と、弁本体の収容室に配設された弁体を弁座に向けて付勢する支持バネと、弁体と支持バネの間に当接され、弁本体と蓋部材の間に挟み込まれる反転板とを備え、
反転板は、閉弁時には弁体を弁座に向けて付勢する方向の力を発生し、開弁時には支持バネを圧縮する方向に力を発生する逆止弁。
【請求項２】
流入通路側から弁体に作用する力が反転板の力と支持バネの力の合計の力より大きくなったときに開弁し、圧縮された支持バネの力が流入通路側から弁体に作用する力と反転板の力の合計の力より大きくなったときに閉弁する請求項１記載の逆止弁。
【請求項３】
圧縮された支持バネの力が反転板の力よりも大きく設定される請求項１記載の逆止弁。
【請求項４】
支持バネは円錐バネである請求項１記載の逆止弁。
【請求項１】
水の流入通路と弁座と弁室を備える蓋部材と、弁室内に摺動自在に挿入される弁体と、蓋部材に連結される水の流出通路と支持バネの収容室を備える弁本体と、弁本体の収容室に配設された弁体を弁座に向けて付勢する支持バネと、弁体と支持バネの間に当接され、弁本体と蓋部材の間に挟み込まれる反転板とを備え、
反転板は、閉弁時には弁体を弁座に向けて付勢する方向の力を発生し、開弁時には支持バネを圧縮する方向に力を発生する逆止弁。
【請求項２】
流入通路側から弁体に作用する力が反転板の力と支持バネの力の合計の力より大きくなったときに開弁し、圧縮された支持バネの力が流入通路側から弁体に作用する力と反転板の力の合計の力より大きくなったときに閉弁する請求項１記載の逆止弁。
【請求項３】
圧縮された支持バネの力が反転板の力よりも大きく設定される請求項１記載の逆止弁。
【請求項４】
支持バネは円錐バネである請求項１記載の逆止弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２００６−７１０７５（Ｐ２００６−７１０７５Ａ）
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２５８７３３（Ｐ２００４−２５８７３３）
【出願日】平成１６年９月６日（２００４．９．６）
【出願人】（３９１００２１６６）株式会社不二工機 (451)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年３月１６日（２００６．３．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年９月６日（２００４．９．６）
【出願人】（３９１００２１６６）株式会社不二工機 (451)
【Ｆターム（参考）】
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