説明

逆止弁

【課題】部品点数が少なく、組み立て工数が少なく、圧力損失を著しく低減でき、且つ樹脂を多用することにより、腐食性の高い流体に対応できる逆止弁を提供する。
【解決手段】弁箱11、弁棒12、弁体13、弁シート14、スプリング押え15、スプリング16を備えた逆止弁10において、弁箱11の内側には本体リブ11cが設けられ、スプリング押えの外周には本体リブが貫通する貫通溝が設けられ、貫通溝と所定角度をおいて等配に設けられ支え溝が設けられ、弁棒12と弁体13と弁シート14とスプリング16の組立体の弁棒をスプリング押え15の弁棒貫通穴に挿入してスプリング押え15を弁箱11に組み込むことにより、弁棒12を弁箱11内に移動自在に配置した。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、口径が300mm以下の中口径のポンプの配管に使用される逆止弁に関する。
【背景技術】
【0002】
図1は、この種の従来の逆止弁の断面構成を示す図で、図1(a)は逆止弁が開状態を、図1(b)は逆止弁が閉状態をそれぞれ示す。口径が300mm以下の中口径のポンプの配管に使用される逆止弁100は、弁箱101、弁体102、スプリング押え103、スプリング104、弁シート105、弁棒110、及びシート当板106を備えている。弁箱101を鋳物でつくり、該弁箱101内に配置される弁体102、スプリング押え103等にはSUS材のプレス製品を用いている。なお107はスプリング押え103を固定する押えリングである。
【0003】
上記構成の逆止弁100において、弁の開状態では流入口108から流入する流体圧により弁体102がスプリング104の弾性力に抗して弁出口111側に押され、弁体102の弁シート105が弁座109から離間し、流入口108から流入する流体は矢印Aに示すように流れ、弁出口111から流出する。流体の流入が止まると弁体102は、スプリング104の弾性力に押され、弁体102の弁シート105が弁座109に当接・密接し、弁出口111から流体が流入(逆流)してもその流体は弁体102で遮断・阻止される。
【0004】
図1に示す従来構成の金属製の逆止弁は、丈夫であり古くから広く使用されている。しかしながら、下記のような欠点を有する。
・部品の一部にプレス製品を使用するためプレス用の金型を製作しなくてはならず、金型製作のための経費がかかる。
・弁体102、スプリング押え103、シート当板106等の構造上、圧力損失が大きい。
・また、使用する流体が海水などの場合には、ステンレスなど耐食性材料を使用しても腐食は完全に防ぐことが出来ず、より耐食性の高い材料を用いれば高価になってしまうことから金属よりも樹脂製の逆止弁を希望する顧客もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
【特許文献1】実開平5−22954号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来の逆止弁には下記のような問題点がある。
・コスト面から従来の金属製逆止弁を考えると、従来の金属製の逆止弁はスプリング押さえ103、シート当板106など部品の一部にプレス製品を使用する場合が多い(300mm以上の口径の大きなものは鋳物で作る場合もある。)。金属の薄板をプレスする場合には、金型を製作しなければならず、金型の製作経費が逆止弁100の製造コストを高めることに大きく作用する。
・また、従来の金属製の逆止弁100は、スプリング押え103を固定するための固定リング107等部品点数が多く、組み立て作業が複雑となる。また、部品点数が多いことはそのままコスト高に?がる。
【0007】
・圧力損失の観点から考えると、金属製の逆止弁100は、逆止弁100の構成部品の一つであるスプリング押え103、シート当板106はこのままでは流体が通過しないので、これらの部品の所定の位置に水を通過させる窓を作らなくてはならない。この水を通過させるための窓は、大きく取れば、流体は多く流れ圧力損失は大きな問題にならないが、窓を大きくし過ぎると強度が不足し、無制限に大きな窓を作ることはできない。
【0008】
・また、スプリング押え103、シート当板106の位置は構造上、流体の流れに当る(逆らう)ような位置にあり、流体の流れ方向を変えないと流体はスプリング押え103、シート当板106を通過しない。従って、流体通過用の窓を開口させたとしてもスプリング押え103やシート当板106が圧力損失の大きな原因となる。
・圧力損失が大きければ、流体の移送に大きなエネルギーを生じ、地球環境にも間接的に悪影響を与える。
・又、顧客によっては取扱い液に腐食性の高い流体を用いる場合もある、そのような時は、金属部品を使うことができない場合もあり、樹脂製の逆止弁を求められることもある。
【0009】
本発明は上述の点に鑑みてなされたもので、部品点数が少なく、組み立て工数が少なく、圧力損失を著しく低減でき、且つ樹脂を多用することにより、腐食性の高い流体に対応できる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】
【0010】
上記の課題を解決するために、本発明は、流体の流入口と流出口を備えた弁箱、前記弁箱内に配置される弁棒と、前記弁棒に固定される弁体、前記弁体に固定される弁シート、前記弁箱内に固定され中心部に前記弁棒が貫通する弁棒貫通穴が形成されたスプリング押え、前記弁棒の外周に位置し前記弁体と前記スプリング押えの間に介在配置され弾性力で前記弁体を弁閉方向に付勢するスプリングを備えた逆止弁において、前記弁箱の内側には複数の本体リブが設けられており、前記スプリング押えの外周には前記本体リブが貫通する該本体リブと同数の貫通溝を等配に設けると共に、前記貫通溝と所定角度θをおいて等配に設けられた前記本体リブと同数の支え溝が設けられており、前記弁箱内に配置された前記弁棒と前記弁体と前記弁シートと前記スプリングの組立体の前記弁棒を前記スプリング押えの弁棒貫通穴に挿入して前記スプリング押えを前記弁箱に組み込むことにより、前記弁棒を前記弁箱内に前記流入口と流出口を結ぶ直線方向に移動自在に配置したことを特徴とする逆止弁にある。
【0011】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記スプリング押えの組み込みは前記本体リブを前記スプリング押えの外周に設けた前記貫通溝に嵌め込み該本体リブに設けた切欠き部まで落し込み、該切欠き部位置で前記スプリング押えを前記弁棒に直交する平面内で前記所定角度θ回転させ、前記支え溝を前記本体リブに合わせ、前記スプリングの反力によって、前記支え溝と前記本体リブを嵌合させ前記スプリング押えを固定することを特徴とする。
【0012】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記本体リブは、n本(nはn≧2の整数)であり、前記所定角度θは前記本体リブの本数nに関係し、θ=360°/(2×n)であることを特徴とする。
【0013】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記本体リブは前記弁箱内を流れる流体の流れ方向と略平行に設置していることを特徴とする。
【0014】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記スプリング押えは、前記流体の流れと直交する平面に前記流体が流れる開口部を設けていることを特徴とする。
【0015】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記弁箱、前記スプリング押え、前記弁体、前記弁シート、前記弁棒、及び前記弁棒と前記弁体とを結合するナットは樹脂でできていることを特徴とする。
【0016】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記樹脂はペンタム(ポリジシクロペンタジェン)であることを特徴とする。
【0017】
また、本発明は、上記逆止弁において、前記弁箱は、一体成形されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0018】
本発明は、弁箱の内側には複数の本体リブが設けられており、スプリング押えの外周には本体リブが貫通する該本体リブと同数の貫通溝を等配に設けると共に、貫通溝と所定角度θをおいて等配に設けられた本体リブと同数の支え溝が設けられており、弁箱内に配置された弁棒と弁体と弁シートとスプリングの組立体の弁棒をスプリング押えの弁棒貫通穴に挿入してスプリング押えを弁箱に組み込むことにより、弁棒を弁箱内に流入口と流出口を結ぶ直線方向に移動自在に配置する構成としたので、下記のような効果を有する逆止弁を提供することができる。
【0019】
・プレス部品を用いることなく、樹脂製品を多用することが可能となり、部品点数を少なくすることができる。また、逆止弁を樹脂製とすることができ、金属製の逆止弁では、スプリング押えを固定するために必要であった固定リングが不要となり、部品点数を減らすことができる。これにより、制作費を削減すると共に、組み立てが容易になる。
【0020】
・本体リブは流体の流れ方向と略平行に設置することにより、圧力損失を著しく低減させることができ、省エネルギーの向上を図ることができる。
【0021】
・樹脂を多用することにより、腐食性の高い流体を取り扱う逆止弁として好適な逆止弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】従来の逆止弁の断面構造を示す図である。
【図2】本発明に係る逆止弁の弁が閉じた状態の断面構造を示す図である。
【図3】本発明に係る逆止弁の弁が開いた状態の断面構造を示す図である。
【図4】本発明に係る逆止弁のスプリング押えの構造を示す図である。
【図5】本発明に係る逆止弁の弁箱の構造を示す図である。
【図6】本発明に係る逆止弁のスプリング押えと弁箱の関係を示す図である。
【図7】本発明に係る逆止弁の各部の径寸法関係を示す図である。
【図8】本発明に係る逆止弁の径の異なる流体出入口の流路径を揃えるための手法を示す図である。
【図9】本発明に係る逆止弁の径の異なる流体出入口の流路径を揃えるための手法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施の形態について、図面を用いて詳細に説明する。図2乃至図5は本発明に係る逆止弁の構造を示す図で、図2は逆止弁が閉じた状態の縦断面、図3は逆止弁が開いた状態の縦断面、図4は本発明に係る逆止弁のスプリング押えの構造を示す図で、図4(a)は平面、図4(b)はA―O―B矢視断面、図5は本発明に係る逆止弁の弁箱の構造を示す図で、図5(a)はA―O―B矢視断面、図5(b)はC―C矢視断面をそれぞれ示す。図示するように、本発明に係る逆止弁10は、弁箱11、弁棒12、弁体13、弁シート14、スプリング押え15、スプリング16を備えている。
【0024】
弁箱11は図5に示すように略円筒状で一端に流体が流入する流入口11a、他端に流体が流出する流出口11bを備え、内周面に複数本(図では4本)の本体リブ11cを流入口11aと流出口11bを結ぶ直線方向に等配に設けた構造である。本体リブ11cの流出口11b側端部は傾斜面11dとなっており、弁箱11の底面は弁シート14の反弁体13側の面が当接する弁座面11eとなっている。また、本体リブ11cの傾斜面11d下端と弁座面11eの間には切欠き部11fが形成されている。弁箱11は、例えばペンタム(ポリジシクロペタジェン)等の樹脂材で一体に製作されている。弁箱11の製作は、鋳型に溶かした樹脂を流しこんで一体に成形する製法である。
【0025】
スプリング押え15は、図4に示すように、平面円形状であり、外周部に弁箱11の本体リブ11cが貫通する本体リブ11cと同数(図では4個)の貫通溝15aが等配に形成され、外周部に貫通溝15aと貫通溝15aの間に支え溝15bが形成されている。スプリング押え15には複数個(図では4個)の流体が通る開口部15cが等配に形成され、中心部には弁棒12が貫通する弁棒貫通穴15dが形成されている。また、スプリング押え15の中心部一端にはスプリング16の一端が係合するスプリング係合凹部15eが形成されている。
【0026】
図2、図3に示すように、弁棒12は円柱状で一端にナット17が螺合するネジ溝部(図示せず)が形成され、この一端と他端の間にスプリング16の他端が係合する大径部12bが形成されている。
【0027】
弁棒12の大径部12bの下端に弁体13、弁シート14、シート当板18をそれぞれの中心部に形勢された弁棒挿入穴に挿入し、弁棒12の一端部に形成されたネジ溝部にナット17を螺合させて締め付けることにより、弁棒12、弁体13、弁シート14、及びシート当板18からなる弁棒組立体を形成する。そしてこの弁棒組立体の弁棒12の大径部12bにスプリング16の一端を係合させた状態で、該弁棒組立体のナット17を弁箱11の流入口11a側に向けて挿入する。そしてスプリング押え15の中心部に設けた弁棒貫通穴15dに弁棒12を挿入し、外周部に設けた貫通溝15aに本体リブ11cを挿入し、該本体リブ11cに沿ってスプリング押え15を図5、図6の切欠き部11fの位置まで落し込む。
【0028】
スプリング押え15を切欠き部11fの位置まで落し込んだ状態でスプリング押え15を弁棒12に直交する平面内で45°回転させることにより、スプリング押え15はスプリング16の弾性力により流出口11b側に押され、本体リブ11cの切欠き部11fの一端部がスプリング押え15の支え溝15bに嵌合して該スプリング押え15は弁箱11に固定され本逆止弁10は組み立てられる。
【0029】
上記のようにして逆止弁10を組み立てることができるように、弁箱11の流出口11bの口径寸法:ア、スプリング押え15の外径寸法:イ、弁体13及び弁シート14の外径寸法:ウ、弁箱11の本体リブ11c間の口径寸法:エ、弁箱11の流入口11aの口径寸法:オとした場合、図7に示すように、ア、イ、ウ、エ、オの寸法関係はア>イ>エ>ウ>オとする必要がある。
【0030】
上記構成の逆止弁10の流入口11aに流体が流入し、その圧力で弁シート14がスプリング16の弾性力に抗して押圧されると、弁体13、弁シート14、シート当板18、及び弁棒12からなる弁棒組立体が図3に示すように弁箱11内で流入口11aと流出口11bを結ぶ直線方向を流出口11b側に移動する。これにより図3の矢印Dに示すように、流入口11aから弁箱11内に流入した流体は弁箱11内を本体リブ11cと本体リブ11cの間、スプリング押え15の開口部15cを通って流出口11b側に流れ、該流出口11bから流出する。この時弁箱11の内壁に設けられた複数(本実施形態では4個)の本体リブ11cの長手方向、スプリング押え15の開口部15cの方向は弁箱11内を流れる流体の流れ方向に対して略平行になっていることから、圧力損失を著しく低減させることができる。
【0031】
上記のように本願発明に係る逆止弁10は、図1に示す従来の金属製の逆止弁のようにスプリング押え103を弁箱101に固定する押えリング107が不要となることから、部品点数が少なくなると共に、組み立てが簡単となる。
【0032】
ここでは本体リブ11cの数を4本として説明したが、これに限定されるものではなく、逆止弁10を取付ける配管径の大きさに合わせn(n≧2)の中から選べばよい。また、本体リブ11cは、本体リブ11cにあわせて弁箱11の内壁に等配に配置する。即ち、角度は360°/nで配置する。
【0033】
スプリング押え15の外周部に設ける本体リブ11cを貫通させるための貫通溝15aは、本体リブ11cの本数に合わせ等配に配置する。また、スプリング押え15の外周部に設ける支え溝15bは、本体リブ11cを通す貫通溝15aに対して、角度θ=360°/(2×本体リブ11cの数)の角度を有する位置に本体リブ11cと同一の個数を等配に設置する。弁箱11の本体リブ11cの切欠き部11fでの弁棒12に直交する平面内での回転角度θはθ=360°/(2×本体リブ11cの本数)である。
【0034】
また、圧力損失の観点から、本発明に係る逆止弁10を論ずれば、図3に示すように弁が流入口11aから流入する流体の圧力により開口した場合、図1に示す従来の逆止弁100のようにシート当板106に邪魔されることなく、流体は逆止弁10の弁箱11の中に流入する。そして流体は弁箱11の流入口11aから流出口11b方向に直線的に流れる。ここでも弁箱11の本体リブ11cの方向は、流体の流れ方向に設置されており、流体はその流れが妨げられることなく、流出口11bに向かって流れる。
【0035】
上記のように弁箱11内を本体リブ11cに沿って流れる流体の他に、流体の一部はスプリング押え15にもぶつかるが、スプリング押え15にも図4に示すように流入口11a側から流出口11b側に向かう方向に開口部15cが設けられ、流体が自由に流れることができる。上記のように本発明に係る逆止弁10は、従来構造の逆止弁に比較し、流体の流れに逆らう構造部分はないことから、圧力損失は著しく軽減される。逆止弁10の圧力損失が低減されることは、該逆止弁10を取付ける装置の省エネにつながる。
【0036】
また、本発明に係る逆止弁10は、弁箱11、スプリング押え15、弁体13、シート当板18、弁棒12、ナット17はペンタム樹脂で、弁シート14はゴムで製造することが可能で、これらをペンタム樹脂、ゴムで製作した場合は、取扱流体が腐食性の高い取扱液である場合にも、スプリング16にTi材や二相ステンレスなど耐食性の高い材料を用いれば適応は十分可能であり、価格も最小限に抑えることができる。
【0037】
上記逆止弁10では、弁箱11の流入口11aの口径寸法:オと流出口11bの口径寸法:アが異なる(ア>オ)。そこで逆止弁10の出入口側での流路径を揃える一例を図8、図9により説明する。逆止弁10の出入口側での流路径を揃える一手法は、図8に示すように弁箱11の流出口11b側に流路径を調整するための流路径調整用配管20をボルト21を連結して設け、該流路径調整用配管20の流出口20bの口径を弁箱11の流入口11aの口径寸法:オと同一寸法とする。また、流路径調整用配管20の流入口端の口径寸法は弁箱11の流出口11bの口径寸法:アと同一寸法とし、流出口11bの端部から流出口20bの端部まで連続した形状の流路とする。
【0038】
また、図9に示すように、弁箱11の流出口11bの側壁面に流路径調整用リング23を嵌合させるリング嵌合段部22を設け、該リング嵌合段部22に流路径調整用リング23を嵌合させる。この流路径調整用リング23の流出口端部の口径寸法を弁箱11の流入口11aの口径寸法:オと同一寸法とする。そして弁箱11の流出口11bから流路径調整用リング23の流出口23bの端部まで連続した形状とする。
【0039】
以上、本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲、及び明細書と図面に記載された技術的思想の範囲内において種々の変形が可能である。なお、直接明細書及び図面に記載がない何れの形状や構造であっても、本願発明の作用効果を奏する以上、本願発明の技術範囲である。例えば、上記実施形態では、本体リブは円周方向に等配されているが、必ずしも等配する必要はなく、スプリング押えの支え溝と本体リブとが嵌合されたときに、スプリング押えがバランスよく支えられるように配置されていればよい。
【産業上の利用可能性】
【0040】
本発明は、弁箱の内側には本体リブが等配に設けられており、スプリング押えの外周には本体リブが貫通する該本体リブと同数の貫通溝を等配に設けると共に、貫通溝と所定角度θをおいて等配に設けられた本体リブと同数の支え溝が設けられており、弁箱内に配置された弁棒と弁体と弁シートとスプリングの組立体の弁棒をスプリング押えの弁棒貫通穴に挿入してスプリング押えを弁箱に組み込むことにより、弁棒を弁箱内に移動自在に配置する構成としたので、プレス部品を用いることなく、樹脂製品を多用することが可能な逆止弁とすることができる。
【0041】
また、逆止弁を樹脂製とすることができ、金属製の逆止弁では、スプリング押えを固定するために必要であった固定リングが不要となり、部品点数を減らすことができ、制作費を削減すると共に、組み立てが容易になる。
【0042】
また、本体リブは流体の流れ方向と略平行に設置することにより、圧力損失を著しく低減させることができ、省エネルギーの向上を図ることができる逆止弁として利用できる。更に、樹脂を多用することにより、腐食性の高い流体を取り扱う逆止弁として好適な逆止弁として利用することができる。
【符号の説明】
【0043】
10 逆止弁
11 弁箱
12 弁棒
13 弁体
14 弁シート
15 スプリング押え
16 スプリング
17 ナット
18 シート当板
20 流路径調整用配管
21 ボルト
22 リング嵌合段部
23 流路径調整用リング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
流体の流入口と流出口を備えた弁箱、前記弁箱内に配置される弁棒と、前記弁棒に固定される弁体、前記弁体に固定される弁シート、前記弁箱内に固定され中心部に前記弁棒が貫通する弁棒貫通穴が形成されたスプリング押え、前記弁棒の外周に位置し前記弁体と前記スプリング押えの間に介在配置され弾性力で前記弁体を弁閉方向に付勢するスプリングを備えた逆止弁において、
前記弁箱の内側には複数の本体リブが設けられており、
前記スプリング押えの外周には前記本体リブが貫通する該本体リブと同数の貫通溝を等配に設けると共に、前記貫通溝と所定角度θをおいて等配に設けられた前記本体リブと同数の支え溝が設けられており、
前記弁箱内に配置された前記弁棒と前記弁体と前記弁シートと前記スプリングの組立体の前記弁棒を前記スプリング押えの弁棒貫通穴に挿入して前記スプリング押えを前記弁箱に組み込むことにより、前記弁棒を前記弁箱内に前記流入口と流出口を結ぶ直線方向に移動自在に配置したことを特徴とする逆止弁。
【請求項2】
請求項1に記載の逆止弁において、
前記スプリング押えの組み込みは前記本体リブを前記スプリング押えの外周に設けた前記貫通溝に嵌め込み該本体リブに設けた切欠き部まで落し込み、該切欠き部位置で前記スプリング押えを前記弁棒に直交する平面内で前記所定角度θ回転させ、前記支え溝を前記本体リブに合わせ、前記スプリングの反力によって、前記支え溝と前記本体リブを嵌合させ前記スプリング押えを固定することを特徴とする逆止弁。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の逆止弁において、
前記本体リブは、n本(nはn≧2の整数)であり、前記所定角度θは前記本体リブの本数nに関係し、θ=360°/(2×n)であることを特徴とする逆止弁。
【請求項4】
請求項1乃至3のいずれか1項に記載の逆止弁において、
前記本体リブは前記弁箱内を流れる流体の流れ方向と略平行に設置していることを特徴とする逆止弁。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれか1項に記載の逆止弁において、
前記スプリング押えは、前記流体の流れと直交する平面に前記流体が流れる開口部を設けていることを特徴とする逆止弁。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれか1項に記載の逆止弁において、
前記弁箱、前記スプリング押え、前記弁体、前記弁シート、前記弁棒、及び前記弁棒と前記弁体とを結合するナットは樹脂でできていることを特徴とする逆止弁。
【請求項7】
請求項6に記載の逆止弁において、
前記樹脂はペンタム(ポリジシクロペンタジェン)であることを特徴とする逆止弁。
【請求項8】
請求項1乃至7のいずれか1項に記載の逆止弁において、
前記弁箱は、一体成形されていることを特徴とする逆止弁。

【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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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【公開番号】特開2012−241855(P2012−241855A)
【公開日】平成24年12月10日(2012.12.10)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−114671(P2011−114671)
【出願日】平成23年5月23日(2011.5.23)
【出願人】(000000239)株式会社荏原製作所 (1,477)
【Fターム(参考)】