説明

逆止弁

【課題】流体の通過断面積を大きくして流通性を向上させつつ、逆止弁の小型化を達成して製造コストを低減する。
【解決手段】逆止弁1は、弁本体2aと、弁本体2aの両側に配置される配管接続部2b、2cとが一体に構成され、内部に貫通する流路5を有するハウジング2と、流路5内に配置される弁体6と、弁室7の流入口3側に設けられた弁座9と、弁室7の流出口4側に配置され、流通孔10aが穿設された弁体ストッパ10とを備える。ハウジング2は、弁室7の内径D1が配管接続部の内径D2、D3に比して大きく形成され、弁体6は、円板状本体6aと、円板状本体6aの流入口3側の主面6bから突出し、弁座9の内周面と当接する第1のガイドバー6cと、円板状本体6aの流出口4側の主面6dから突出し、弁体ストッパ10の流通孔10aに挿通されるとともに、流通孔10aの内周面と当接する第2のガイドバー6eとを備える。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、流体の逆流を防止する逆止弁に関し、特に、カーエアコン等の空調機器に使用される冷凍サイクル等に用いられる逆止弁に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、カーエアコン等の空調機器に使用される冷凍サイクルにおいては、冷媒(流体)の流れ方向を制御するために逆止弁が用いられている。図4は、従来の逆止弁の一例を示す図であり、この逆止弁20は、内部に弁室21を有する弁本体22と流入口23側の配管接続部24が一体に形成された第1のハウジング部材25と、流出口26側の配管接続部27を構成する第2のハウジング部材28と、弁室21内に挿入される弁体30とを備える。
【0003】
弁体30は、図4(b)、(c)に示すように、円錐台状の弁頭部31と、弁体30の中心軸から弁室21の内周面21aに向けて延びる3枚の羽根板32とを有する。弁体30の外径(3枚の羽根板32の端面32aを通る円弧の径)は、弁室21の内径と略々同一となるように形成され、羽根板32の端面32aにおいて、弁室21の内周面21aと当接する。
【0004】
逆止弁20の組み付けは、第1のハウジング部材25の内部に弁体30を挿入した後、流出口26側から第2のハウジング部材28を嵌挿することによって行うが、この際、第1及び第2のハウジング部材25、28の気密性を確保するため、両者の接続部において、金属の先端を潰して封止するメタルシール33や、Oリング34(図5参照)等のパッキン材によるシール処理を施す。
【0005】
また、逆止弁20での流体の流れ方向の制御は、弁体30が弁室21内を軸線方向に移動し、弁頭部31が弁孔29を開閉することによって行う。この間、羽根板32の端面32aが弁室21の内周面21a上を摺動することで、弁体30を内周面21aによって支持し、弁室21内で弁体30が傾くのを防止する。
【0006】
図6は、従来の逆止弁の他の例を示す図であり、この逆止弁40は、弁本体42と両側の配管接続部44、47とが一体に形成されたハウジング48と、ハウジング48内に挿入される弁体50と、弁体50の流出口46側への移動量を制限する弁体ストッパ51とを備える(例えば、特許文献1参照)。
【0007】
弁体50は、図6(b)、(c)に示すように、円錐状の弁頭部52と、断面四角形状の角柱体53とを備える。弁体50においても、図4(b)、(c)に示す弁体30と同様に、弁室41の内径と略々同一の外径(4つの角部53aを通る円弧の径)を有し、角柱体53の角部53aにおいて、弁室41の内周面41aと当接する。
【0008】
逆止弁40の組み付けは、流出口46側からハウジング48内に弁体50を挿入した後、流出口46側から弁体ストッパ51をハウジング48内に挿入し、最後に、弁体ストッパ51を係止するためのストッパ支持リング54を嵌挿することによって行う。
【0009】
また、流体の流れ方向の制御は、図4に示す逆止弁20と同様、弁体50が弁室41内を軸線方向に移動し、弁頭部52が弁孔49を開閉することによって行う。この間、角柱体53の角部53aが弁室41の内周面41a上を摺動することで、弁体50を内周面41aによって支持し、弁室41内で弁体50が傾くのを防止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0010】
【特許文献1】特開平11−210906号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0011】
図4、図5に示す従来の逆止弁20においては、第1及び第2のハウジング部材25、28の気密性を確保するため、メタルシール33やパッキン材によるシール処理を施すが、第1及び第2のハウジング部材25、28の各々に対し、メタルシール33では、締結力に耐え得る強度を付与する必要が生じ、パッキン材によるシール処理では、パッキン材を組み付けるための構造が必要になる。このため、ハウジングの大型化やハウジング構造の複雑化を招き、製造コストを増大させるといった問題がある。
【0012】
また、図4〜図6に示す従来の逆止弁20、40においては、弁体30、50が弁室21、41の内周面21a、41a上を摺動することで、弁体30、50を適正な姿勢に保つが、この際、弁体30、50を適切に支持するには、弁体30、50と内周面21a、41aとの接触領域(図4(a)、図6(a)参照)の長さを長くしなければならない。その結果、弁体30、50及び弁室21、41の全長が長くなり、逆止弁20、40の大型化を招くという問題がある。
【0013】
さらに、上記のような弁体30、50の支持構造を採った場合、流入口23、43から流入した流体は、弁体30、50と内周面21a、41aとの間に形成される隙間36、55(図4(c)、図6(c)参照)を通って流出口26、46側に流れ出ることになるため、流体の通過断面積が小さくなるという問題も生じる。
【0014】
また、従来の逆止弁20、40においては、弁体30、50が自由状態で弁室21、41内に封入されているため、冷凍サイクルの運転条件によっては、弁体30、50が回転し(図4(c)、図6(c)参照)、異音の発生要因になるという問題がある。
【0015】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、流体の通過断面積を大きくして流通性を向上させつつ、逆止弁の小型化を達成して製造コストを低減したり、弁体が弁室内で回転するのを防止して異音の発生を防止することが可能な逆止弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0016】
上記目的を達成するため、本発明は、流入口から流出口への一方向に流体を流通させる逆止弁であって、内部に弁室が形成された弁本体と、該弁本体の前記流入口側及び流出口側に配置される配管接続部とが一体に構成され、内部に貫通する流路を有するハウジングと、前記流路内に配置される弁体と、前記弁室の前記流入口側に設けられた弁座と、前記弁室の前記流出口側に配置され、前記弁体の前記流出口側への移動量を制限するとともに、流通孔が穿設された弁体ストッパとを備え、前記ハウジングは、前記弁室の内径が前記配管接続部の内径に比して大きく形成され、前記弁体は、前記弁室内に配置され、該弁室内を該逆止弁の軸線方向に移動する本体と、該本体の前記流入口側に突設され、前記弁座の内周面と当接する第1のガイドと、該本体の前記流出口側に突設され、前記弁体ストッパの流通孔に挿通されるとともに、該流通孔の内周面と当接する第2のガイドとを備えることを特徴とする。
【0017】
そして、本発明によれば、弁本体と両側の配管接続部とを一体に構成し、ハウジングを一部材から形成するため、ハウジングの小型化や構造の簡略化を図ることが可能になる。また、ハウジングにおいて、弁室の内径を配管接続部の内径に比して大きく形成するため、流体の通過断面積を大きくすることができ、高い流通性を確保することが可能になる。さらに、弁体に第1及び第2のガイドを設け、流入口側の1点と流出口側の1点からなる摺動方向上の2点によって弁体を支持するようにしたため、弁体や弁室の長さを短くすることが可能になる。
【0018】
前記逆止弁において、前記弁体ストッパが複数の前記流通孔を有するとともに、前記弁体が複数の前記第2のガイドを有するように構成することができる。これによれば、第2のガイドによって弁体が回転するのを防止することができ、弁体の回転に伴う異音の発生や摩耗を防止することが可能になる。
【0019】
前記逆止弁において、前記弁体の本体を円板状に形成することができる。これによれば、弁体の長さを短く抑えることができると同時に、弁室の長さを短く抑えることができ、逆止弁の更なる小型化を図ることが可能になる。
【発明の効果】
【0020】
以上のように、本発明によれば、流体の通過断面積を大きくして流通性を向上させつつ、逆止弁の小型化を達成して製造コストを低減したり、弁体が弁室内で回転するのを防止して異音の発生を防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】本発明にかかる逆止弁の一実施の形態を示し、(a)は、流入口側から見た図であり、(b)は、(a)のA−A線部分断面図であり、(c)は、流出口側から見た図であり、(d)は、ハウジングの断面図である。
【図2】弁体を示す図であり、(a)は、流入口側から見た図であり、(b)は、側面図であり、(c)は、流出口側から見た図である。
【図3】逆止弁の動作を説明するための部分側断面図である。
【図4】従来の逆止弁の一例を示す図であり、(a)は、ハウジングを断面化した側面図であり、(b)は、弁体の斜視図であり、(c)は、流入口側から見た図である。
【図5】従来の逆止弁において、Oリングによりシール処理を施した構成を示す部分側面図である。
【図6】従来の逆止弁の他の例を示す図であり、(a)は、ハウジングを断面化した側面図であり、(b)は、弁体の斜視図であり、(c)は、流入口側から見た図である。
【発明を実施するための形態】
【0022】
次に、本発明を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【0023】
図1は、本発明にかかる逆止弁の一実施の形態を示し、この逆止弁1は、流入口3から流出口4に連続する流路5が内部に形成されたハウジング2と、流路5内に挿入された弁体6とを備える。
【0024】
ハウジング2は、例えば、アルミニウム合金等の軽量金属によって形成され、図1(b)に示すように、内部に弁室7が形成された弁本体2aを中央に有するとともに、その両側に配管(不図示)を接続可能な配管接続部2b、2cを有する。このハウジング2は、一部材から形成され、弁本体2a及び配管接続部2b、2cが一体に構成される。なお、弁室7は、リセス加工を用いて形成され、図1(d)に示すように、弁室7の内径D1が配管接続部2b、2cの内径D2、D3よりも大きくなるように加工される。
【0025】
図1(b)に示すように、弁室7の流入口3側には、ハウジング2の内壁から流路5に向けて突出し、弁孔8の径D4(図1(d)参照)を流入口3に向かって漸減させる弁座9が設けられる。一方、弁室7の流出口4側には、弁体6の流出口4側への移動量を制限するとともに、複数の流通孔10a(図1(c)参照)が穿設されたステンレス製の弁体ストッパ10が配置される。この弁体ストッパ10は、一部が切り欠かれたリング状の支持リング11によって係止される。
【0026】
弁体6は、例えば、合成樹脂によって形成され、図2に示すように、円板状本体6aと、円板状本体6aの流入口3側の主面6bに突設される第1のガイドバー6cと、円板状本体6aの流出口4側の主面6dに突設される第2のガイドバー6eとを備える。
【0027】
円板状本体6aは、流入口3側に設けられ、弁孔8の径D4(最小径:図1(d)参照)と略々同一の径を有する小径部6fと、流出口4側に設けられ、弁孔8の径D4より大きく、かつ、弁室7の流出口4側の径D5(図1(d)参照)よりも小さな径を有する大径部6gと、小径部6f及び大径部6g間に嵌着されるOリング6hから構成される。
【0028】
第1のガイドバー6cは、図2(a)に示すように、所定の隙間6iを隔てて複数配置され、各ガイドバー6cは、図1(a)に示すように、弁座9の内周面9aと当接するように配置される。なお、本実施の形態においては、第1のガイドバー6cの数を3本としているが、2本又は4本以上としてもよい。
【0029】
第2のガイドバー6eは、図2(c)に示すように、所定の隙間6jを隔てて複数配置される。各ガイドバー6eは、図1(c)に示すように、ストッパ10の流通孔10aに緩挿されるとともに、流通孔10aの内周面10bと当接するように配置される。また、各ガイドバー6eは、図1(c)に示すように、流出口4側から見た場合に、弁体ストッパ10の中心から外周に向けて延びるリブ10cの1つを、隣り合う2つのガイドバー6eによって挟む位置関係となるように配置される。
【0030】
さらに、第2のガイドバー6eの根元側には、弁体6が流出口4側に移動した際に、弁体ストッパ10と当接し、流体の流通空間を確保するためのスペーサ6kが形成される。なお、第2のガイドバー6eにおいても、図示のように3本に限定されるものではなく、2本又は4本以上としてもよい。
【0031】
上記構成を有する逆止弁1の組み付けは、図1(d)に示す形状を有するハウジング2の内部に、流出口4側から弁体6及び弁体ストッパ10を順次に挿入し、その後、ストッパ支持リング11を嵌挿することによって行う。なお、ハウジング2の弁室7の形成には、前述の通り、リセス加工を用い、弁室7の内径D1を配管接続部2b、2cの内径D2、D3に比して大きくする。
【0032】
次に、逆止弁1の動作について、図1〜図3を参照しながら説明する。
【0033】
図3(a)に示すように、流入口3側の配管12から流体が流入すると、弁体6が流体により押圧されて矢印B方向に移動し、弁孔8を開放する。流入した流体は、第1のガイドバー6cの間に設けられた隙間6i(図2参照)を通じて、弁室7に進入するとともに、弁体ストッパ10に穿設された流通孔10a(図1(c)参照)を通じて、流出口4側の配管13に流れ出る。
【0034】
上記の際、本実施の形態にかかるハウジング2においては、弁室7の内径D1が配管接続部2b、2cの内径D2、D3に比して大きくなるように加工されているため、流体の通過断面積を大きくすることができ、高い流通性を確保することが可能になる。
【0035】
また、弁体6が移動する際には、第1のガイドバー6cが弁座9の内周面9a上を摺動するとともに(図1(a)参照)、第2のガイドバー6eが流通孔10aの内周面10b上を摺動するため(図1(c)参照)、弁体6は、第1のガイドバー6cが弁座9に当接するC点と、第2のガイドバー6eが流通孔10aと当接するD点との2点によって支持される。これにより、流入口3側と流出口4側の各々で弁体6を支持することができ、弁体6が弁室7内で傾くのを防止することができる。
【0036】
さらに、弁室7の流出口4側においては、図1(c)に示すように、第2のガイドバー6eが弁体ストッパ10のリブ10cを挟むように位置するため、逆止弁1の軸線回り(矢印E方向)に弁体6が動くのを規制することができる。これにより、弁体6が回転するのを防止することができ、流体通過時の異音や弁体6の摩耗を防止することが可能になる。
【0037】
一方、図3(b)に示すように、配管13(流出口4側)から流体が流入した場合には、弁体6が矢印F方向に移動して、Oリング6hが弁座9に当接し、弁孔8を閉鎖する。この場合も、上記と同様、摺動方向上の2点(C点、D点)によって弁体6を支持し、弁体6の姿勢を適正に保つ。また、図1(c)に示すように、第2のガイドバー6eによって弁体6の矢印E方向への動きを規制することができ、弁体6が回転するのを防止することができる。
【0038】
以上のように、本実施の形態によれば、弁室7が形成された弁本体2aと、その両側に配置される配管接続部2b、2cとを一体に構成し、ハウジング2を一部材から形成したため、機密性を確保するためのメタルシールやパッキン部材(図4、図5参照)が不要となり、ハウジング2の小型化や構造の簡略化を図ることが可能になる。
【0039】
また、弁体6に第1及び第2のガイドバー6c、6eを設け、流入口3側の1点(図3のC点)と流出口4側の1点(図3のD点)からなる摺動方向上の2点によって弁体6を支持するようにしたため、弁体6の長さL2(図2(b)参照)や弁室7の長さL1(図1(d)参照)を長くしなくても弁体6の姿勢を適正に保つことができ、長さL2、L1を短くすることが可能になる。特に、かかる構成においては、図3に示すように、第1及び第2のガイドバー6c、6eが配管接続部2b、2cに進入し、配管接続部2b、2cの一部が弁体6の移動領域として機能するため、弁室7の長さL1を弁体6の長さL2よりも短くすることができ、逆止弁1の大幅な小型化を図ることが可能になる。
【0040】
さらに、弁体6が円板状本体6aを備えるため、弁体6の長さL2を短く抑えることができると同時に、弁室7の長さL1を短く抑えることができ、逆止弁1の更なる小型化を図ることが可能になる。
【0041】
それらの作用効果に加え、前述の通り、流体の通過断面積を大きくしたり、弁体6の回転を防止することも可能になる。
【符号の説明】
【0042】
1 逆止弁
2 ハウジング
2a 弁本体
2b、2c 配管接続部
3 流入口
4 流出口
5 流路
6 弁体
6a 円板状本体
6b 流入口側の主面
6c 第1のガイドバー
6d 流出口側の主面
6e 第2のガイドバー
6f 小径部
6g 大径部
6h Oリング
6i、6j 隙間
6k スペーサ
7 弁室
8 弁孔
9 弁座
9a 内周面
10 弁体ストッパ
10a 流通孔
10b 内周面
10c リブ
11 ストッパ支持リング
12、13 配管

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流入口から流出口への一方向に流体を流通させる逆止弁であって、
内部に弁室が形成された弁本体と、該弁本体の前記流入口側及び流出口側に配置される配管接続部とが一体に構成され、内部に貫通する流路を有するハウジングと、
前記流路内に配置される弁体と、
前記弁室の前記流入口側に設けられた弁座と、
前記弁室の前記流出口側に配置され、前記弁体の前記流出口側への移動量を制限するとともに、流通孔が穿設された弁体ストッパとを備え、
前記ハウジングは、前記弁室の内径が前記配管接続部の内径に比して大きく形成され、
前記弁体は、前記弁室内に配置され、該弁室内を該逆止弁の軸線方向に移動する本体と、該本体の前記流入口側に突設され、前記弁座の内周面と当接する第1のガイドと、該本体の前記流出口側に突設され、前記弁体ストッパの流通孔に挿通されるとともに、該流通孔の内周面と当接する第2のガイドとを備えることを特徴とする逆止弁。
【請求項2】
前記弁体ストッパが複数の前記流通孔を有するとともに、前記弁体が複数の前記第2のガイドを有することを特徴とする請求項1に記載の逆止弁。
【請求項3】
前記弁体の本体が円板状に形成されることを特徴とする請求項1又は2に記載の逆止弁。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2010−185464(P2010−185464A)
【公開日】平成22年8月26日(2010.8.26)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−27983(P2009−27983)
【出願日】平成21年2月10日(2009.2.10)
【出願人】(391002166)株式会社不二工機 (451)
【Fターム(参考)】