説明

逆止弁

【課題】温水の流れる給湯器等の配管内部に好適に用いることができ、所望の流量を確保可能な逆止弁を提供する。
【解決手段】弁座2bを有する筒状の本体2と、本体に摺動自在に配置され、フランジ部4bを備えた弁軸4と、弾性体によって全体的に円板状に形成され、弁座に接離する外周部5aと、外周部より板厚の大きい円板状の中央部5bとを備え、中央部が弁軸のフランジ部に当接する弁体5と、弁軸のフランジ部を弁座側に押圧するコイルばね6と、弁軸のフランジ部から弁体の方向とは反対の方向に延設された筒状部とを備える逆止弁1。弁体が弁座から離れることで流入した流体が、本体の内面と、弁軸のフランジ部との間を通って弁軸側に流れる際に、弁軸のフランジ部の下流側にうずが発生するのを防止し、滑らかな流体流れを実現できるため、本体の内面と、弁軸のフランジ部及び筒状部との間の隙間の大きさに見合った所望の流量を確保できる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、給湯器の配管等、温水が流れる配管等の内部に配置される逆止弁に関する。
【背景技術】
【0002】
低圧冷温水回路や、雑水と上水とを区分する給湯回路等に用いられる逆止弁として、特許文献1には、円筒状の本体内に形成された弁座と、本体内を移動する弁棒との間で流体の逆流を阻止する逆止弁であって、弁棒に、弁座の周壁頭頂部に当接するディスク状弾性弁体と、このディスク状弾性弁体を弁座の周壁方向に押圧する押圧手段と、ディスク状弾性弁体を支持する受け部とを設けた逆止弁が開示されている。
【0003】
上記従来の逆止弁は、押圧手段によってディスク状弾性弁体を弁座の周壁方向に押圧することで、逆流方向に圧力(逆圧)が付加された場合、漏水を防止することができ、ディスク状弾性弁体を低粘着度、低硬度、低歪のゴム状材料により構成することで、毛髪等が挟まった場合でも漏水防止効果を維持することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第3876297号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
上述のように逆止弁では、逆圧時の流体漏れを最小限にすることが求められるが、その一方で、正圧時(正流方向の流れ)の際、通過流量を最大限に確保すべく、当該逆止弁内を通過する流体の圧損を最小限とすることが求められる。
【0006】
しかし、上述の特許文献に記載された発明では、正流方向流れの際の圧損を低減するための策があまり講じられていない。
【0007】
そこで、本発明は、上記従来の逆止弁における問題点に鑑みてなされたものであって、圧損を軽減して所望の流量を確保することの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】
【0008】
上記目的を達成するため、本発明は、逆止弁であって、弁座を有する筒状の本体と、該本体に摺動自在に配置され、フランジ部を備えた弁軸と、弾性体によって全体的に円板状に形成され、前記弁軸の前記フランジ部に当接する弁体と、前記弁軸の前記フランジ部を前記弁座側に押圧するコイルばねと、前記弁軸の前記フランジ部から前記弁体の方向とは反対の方向に延設された筒状部とを備えることを特徴とする。
【0009】
そして、本発明によれば、弁軸のフランジ部から弁体の方向とは反対の方向に筒状部を延設したため、弁体が弁座から離れることで流入した流体が、本体の内面と、弁軸のフランジ部との間を通って弁軸側に流れる際に、弁軸のフランジ部の下流側にうずが発生するのを防止し、滑らかな流体流れを実現することができるため、本体の内面と、弁軸のフランジ部及び筒状部との間の隙間の大きさに見合った所望の流量を確保することが可能となる。
【0010】
上記逆止弁において、前記弁体を、前記フランジ部の中央に当接させることができる。また、上記逆止弁において、前記弁体の中央部をその外周部の板厚よりも大きくすることができる。
【0011】
これにより、弁体外周部の撓みが容易となり、低逆圧時においても流体の漏れを効果的に抑えることができる。
【0012】
上記逆止弁において、前記弁軸の前記円筒状部は、前記弁軸の軸線方向に延設されたスリットを備えることができる。
また上記逆止弁において、前記筒状部を円錐台状とすることができる。このような構成により、筒状部後端の渦流発生をさらに防止することができ、さらなる圧損の軽減に貢献できる。
【0013】
さらに上記逆止弁において、前記弁体を一般硬度の温水耐圧性ゴムで形成することができ、これによって、温水の流れる給湯器等の配管内部等に好適に用いることができる。
【発明の効果】
【0014】
以上のように、本発明によれば、温水の流れる給湯器等の配管の内部に好適に用いることができ、所望の流量を確保することのできる逆止弁を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明にかかる逆止弁の一実施の形態を示す断面図であって、(a)は閉弁状態、(b)及び(c)は開弁状態を示す。
【図2】図1の逆止弁の試験例を説明するためのグラフである。
【発明を実施するための形態】
【0016】
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。
【0017】
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、弁座2bを有する筒状の本体2と、本体2の左方開口部に装着されるガイド3と、ガイド3によって左右方向に案内される弁軸4と、弁軸4のフランジ部4bに隣接して装着された弁体5と、ガイド3と弁軸4との間に介装され、弁軸4を弁座2b側に押圧するコイルばね6等で構成される。
【0018】
本体2は、円筒状の基部2aと、基部2aの内部において円筒状に左方に突出する弁座2bと、フランジ部2cと、基部2aとフランジ部2cとの間に位置し、逆止弁1が給湯器の配管等の内部に配置された際にOリング等のシール材を装着するための凹部2dとで構成される。
【0019】
ガイド3は、本体2の左側の円形開口部に装着されるフランジ部3aと、弁軸4の基部4aを案内するガイド穴3bと、コイルばね6の左端部を収容する凹部3cと、ガイド3を左右方向に貫通する複数の流体通路3dとで構成される。ここで、弁体5を本体2の弁座2bに確実に押圧するため、ガイド3のガイド穴3bの長さL1は、弁軸4の摺動長さL2の1/2以上に設定することが望ましい。また、同様の目的で、ガイド穴3bの内面は、ガイド穴3bの両端面から凸状、すなわち両端面より中央部側の内径が小さくなるように形成することが望ましい。さらに、弁軸4の基部4aがガイド3のガイド穴3bを、引っ掛かりが生じることなく滑らかに摺動できるように、基部4aとガイド穴3bとの間の隙間を調整する。
【0020】
弁軸4は、円柱状の基部4aと、円板状のフランジ部4bと、基部4aの右端部に位置する半球状部4cと、フランジ部4bから左方に延設された円筒状部4dとで構成される。この円筒状部4dが、本発明に係る逆止弁1の特徴部分である。フランジ部4bと半球状部4cとの間には弁体5が装着され、フランジ部4bがコイルばね6によって本体2の弁座2b側に付勢される。
【0021】
弁体5は、例えば一般硬度の温水耐圧性ゴムによって全体的に円板状に形成され、弁座2bに接離する外周部5aと、この外周部5aより板厚の大きい円板状の中央部5bとを備え、中央部5bの左側表面が弁軸4のフランジ部4bの右側表面に当接する。ここで、一般硬度とは、70Hs(ショア硬さ)程度の硬さであり、温水耐圧性ゴムとして、温水用FKM材を使用することができる。
【0022】
コイルばね6は、ガイド3の凹部3cと弁軸4のフランジ部4bとの間に配置され、弁軸4のフランジ部4bを本体2の弁座2bの方向に付勢し、これにより、弁体5の外周部5aが弁座2bに押圧される。
【0023】
上記構成を有する逆止弁1は、図1(a)に示す状態では、コイルばね6が弁軸4のフランジ部4bを右方に付勢し、これによって弁体5が本体2の弁座2bに押圧され、本体2の内部の弁室2eの圧力が高まっても、本体2の弁座2bと弁体5の外周部5aとの当接により、弁室2eの内部の流体が弁座2bの開口を通過して右方へ流れるのを防止する。
【0024】
一方、本体2の右方空間2fの流体の圧力が弁室2eよりも高まると、図1(b)に示すように、弁体5の外周部5aが弁座2bから離間して流体が、矢印で示すように、左方に流れる。右方空間2fの流体の圧力が弁室2eよりもさらに高まり、コイルばね6の弾性力よりも大きな力が弁体5を介して弁軸4に加わると、図1(c)に示すように、弁軸4の基部4aがガイド3のガイド穴3bに案内されながら、弁軸4の全体が左方へ移動し、弁座2bと外周部5aとの間の間隔がさらに大きくなり、矢印で示すように、より多くの流体が流れる。
【0025】
ここで、上述のように、弁軸4に円筒状部4dを設けたため、弁室2eに流入した流体が、本体2の内面と、弁軸4のフランジ部4bとの間を通って左方に流れる際に、弁軸4のフランジ部4bの下流側にうずが発生するのを防止することができ、流体が滑らかに左方に流れる。そのため、本体2の内面と、弁軸4のフランジ部4b及び円筒状部4dとの間の隙間の大きさに見合った所望の流量を得ることができる。
【0026】
次に、上記逆止弁1の試験例について、図2を中心に参照しながら説明する。
【0027】
図1(a)に示すように、弁軸4の円筒状部4dの内径D1を11.2mm、外径D2を12.8mm、この逆止弁1が装着される配管の内径D3を20mmに固定し、弁軸4の円筒状部4dの長さL3を0mm(すなわちフランジ部4bのみの場合)〜4.3mmに変化させ、逆止弁1の前後の差圧と逆止弁1を通過する水の流量とを測定した。測定結果を図2に示す。
【0028】
同図より、円筒状部4dの長さL3を0mm、2mm、3mmと増加させるに従って、同一差圧の場合の流量が大きくなって好ましいが、長さL3が4.3mmになると、同一差圧の場合の流量が、長さL3が3mmの場合よりも小さくなり、長さL3が2mmの場合と同様の値となっている。従って、この実施例では長さL3を3mm程度とすることが最も好適であることが判る。
【0029】
なお、上記の説明では当該逆止弁は内径D3が20mmの配管内に装着されるものとしたが、本発明はこのサイズ以外の配管内に装着されるものであってもよいことは当然である。
【0030】
また当該逆止弁の圧損を小さくして最大流量を得るためには、円筒状部4dの長さL3は、当該逆止弁の各部の寸法や形状に応じて適宜決定されることは言うまでもない。
【0031】
さらにまた、上述の説明では、弁体5の中央部5bの板厚は、外周部5aの板厚よりも大きいものとしたが、本発明はこれのみに限定されることはなく、弁体5を全て同一の板厚で形成し、フランジ部4bの中央部を弁体5側に突出させるようにして、フランジ部4bと弁体5の中央部とを当接させるようにしてもよい。
【0032】
また、弁軸4の円筒状部4dは、完全な円筒状でなくてもよく、例えば、円筒状部4dが弁軸4の軸線方向に延設された1つ又は2つ以上のスリットを備えてもよい。また、円筒状部4dの横断面が真円ではなく多少楕円形状であってもよく、円筒状部4dを弁軸4の軸線に対して垂直な複数の面で切断した形状が全体的に完全に一致しなくともよい。
【0033】
さらにまた、図1(c)に示されたように弁体が最も後退した場合において、円筒状部4d(の後端)とガイド3の内径とのクリアランスを確保するために、円筒状部4dを弁軸4の基部4a側が縮径されるような円錐台状としてもよい。この場合、円錐台部の肉厚は均一幅でなくてもよく、内径部が円筒状となるようにしてもよい。
【符号の説明】
【0034】
1 逆止弁
2 本体
2a 基部
2b 弁座
2c フランジ部
2d 凹部
2e 弁室
2f 右方空間
3 ガイド
3a フランジ部
3b ガイド穴
3c 凹部
3d 流体通路
4 弁軸
4a 基部
4b フランジ部
4c 半球状部
4d 円筒状部
5 弁体
5a 外周部
5b 中央部
6 コイルばね

【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁座を有する筒状の本体と、
該本体に摺動自在に配置され、フランジ部を備えた弁軸と、
弾性体によって全体的に円板状に形成され、前記弁軸の前記フランジ部に当接する弁体と、
前記弁軸の前記フランジ部を前記弁座側に押圧するコイルばねと、
前記弁軸の前記フランジ部から前記弁体の方向とは反対の方向に延設された筒状部とを備えることを特徴とする逆止弁。
【請求項2】
前記弁体は、前記フランジ部の中央に当接することを特徴とする請求項1記載の逆止弁。
【請求項3】
前記弁体は、その中央部が該弁体の外周部より板厚が大きいことを特徴とする請求項2記載の逆止弁。
【請求項4】
前記筒状部は、前記弁軸の軸線方向に延設されたスリットを備えることを特徴とする請求項1ないし3のいずれかに記載の逆止弁。
【請求項5】
前記筒状部は、円錐台状であることを特徴とする請求項1ないし4のいずれかに記載の逆止弁。
【請求項6】
前記弁体は、一般硬度の温水耐圧性ゴムからなることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の逆止弁。

【図1】
image rotate

【図2】
image rotate


【公開番号】特開2013−57355(P2013−57355A)
【公開日】平成25年3月28日(2013.3.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−195712(P2011−195712)
【出願日】平成23年9月8日(2011.9.8)
【出願人】(391002166)株式会社不二工機 (451)
【Fターム(参考)】