JPH09210227A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 逆止弁の全開位置を決定するストッパーには
常に衝撃が係って弁体をフラッタリングさせ、騒音発生
と破損の原因となり易い。全開位置の調整も難しい。 【解決手段】 弁体２と共動きする係止突条３１を弁軸
５の外周上へ延設し、弁箱１に固定して不動の係止突条
４１も弁軸の同一範囲の外周面上へ角度を隔てて摺動自
在に延設し、かつ、弁の全開時に側面３２、４２で当接
する両係止突条が弁の全閉時に離れているときに形成す
る角度を弁外から自由に調整する構成とする。管路内が
定常流のときは、流勢に押されて弁体が回動して管路を
全開し、弁体と共に回動する係止突条の側面３２が不動
の係止突条の側面４２と当接したところで停止する。側
面同士の当接がストッパー機能を果たすので過大な衝撃
の繰り返しや騒音の発生がなく課題を解決する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は逆止弁、特に逆止弁
が定常流で弁を全開する場合のストッパー機能の改善に
係る。

【０００２】

【従来の技術】逆止弁は建築設備、上水道、下水道など
産業用の流体管路内の主としてポンプの吐き出し口側に
取付け、定常的に流体が送られている間は弁体が通水の
流勢に押されて開いているが、何かの異常や修理の必要
が管路に発生して上流側からの通水が停止したり水圧が
低下したときには、直ちに弁を閉じて下流側からの逆流
を防止するものである。

【０００３】逆止弁はこの目的を果たすために定常的に
は流勢に押されて開く弁体と、流勢が失われたり減衰し
たときには自動的に弁体を閉じる構造が条件となり、幾
つかの型式が公知技術として実用化されているが、主た
るものは次の二型式に大別される。その一つはデュアル
プレート型逆止弁であって代表的な形状は図５に示すよ
うにウェハー型の弁箱１０１内に２枚の弁体１０２が収
容されて共通の弁軸１０５によって開閉する構成であ
る。流体管路内のポンプ吐き出し口側へ接続し、通常は
流体の流勢に押されて弁体が開いているが、ポンプが停
止して流勢が減衰すると下流側からの逆流が発生する前
に 、弁閉方向に付勢する弾性ばね１０６の付勢力が働
いて弁体１０２を全閉としてウォータハンマの発生を抑
止する。弾性ばね１０６は弁軸１０５の軸心を中心とし
て流体の圧力を受けたときは撓んで流路を開くように構
成されている。

【０００４】デュアルプレート型逆止弁では、弁体が通
常、流勢に押されて開いているが、全開時の停止位置を
特定して両者が衝突しないように弁箱内にストッパー１
０７を横架し、流勢に押された弁体が弾性ばねの付勢力
に抗して回動し、該ストッパー１０７に弁体面が衝き当
るとこの位置で停止するように設定されている。なお、
逆止弁には排水時やポンプの呼び水のためにバイパス流
路を内蔵することが多く、この図の例ではバイパス流路
１１１を弁箱に穿孔加工して設け、バイパスバルブ１１
２を装着して必要な時にバイパス流路を開閉する機能を
附加している。

【０００５】逆止弁の別の型式として多用されているの
は一般スイング型であり、図６のように弁箱２０１内で
１枚の弁体２０２がアーム２０７を介して弁軸２０５に
よって流路の片側から一方的に吊支され、定常的な流れ
の間は流勢に押されて自然に弁軸２０５を支点として揺
動し流路を開き、上流側の流勢が衰えたり失われたりす
ると、自重によって自然に戻って流路を閉じるという原
理に従って挙動する。この場合でも弁の全開時の限界、
すなわち弁体回動のストッパーが必要であるから、図に
示す従来技術（実開昭６１−７０６６２号公報）では、
ねじ棒２０６を弁箱内へ突出し、その先端に弁体を支持
しているアーム２０７が当接すれば回動が停止し全開の
位置が特定されるように構成している。スイング型の逆
止弁では、基本的にはこの方式のストッパーを具える提
案が多く、たとえば実開昭５８−１５３７６７号公報の
従来技術でも図７のようにアーム３０７がねじ棒３０６
に衝き当って弁開時の姿勢を制御する構成を提示してい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】弁開時の弁体の位置を
特定し姿勢を制御することは、管路の流量を制御するこ
とに繋がり流速にも影響を及ぼす重大な管理項目の一つ
である。また、流体の変動によって全開時の位置を調整
する必要のある場合もあり、外部から全開時の弁体の姿
勢を調整する機能を具えることが求められるケースが多
い。しかし、その点から見れば、図５の従来技術（デュ
アルプレート型）では弁箱１０１内の所定の位置に棒状
のストッパー１０７を横架しているだけの構造であるか
ら、このストッパーの位置を管路に取付けた後に外部か
ら手軽に変更することは不可能である。変更するために
は一旦管路から弁箱を外してストッパーを付け直すとい
う煩瑣な施工をしなければならないから、簡単に流体の
変化などに応じて仕様を変更することはできない。

【０００７】一方、構造的な面から検討すれば、流速の
変動や乱流が弁箱内の流体に生じると弁体がフラッタリ
ングを起こしてばたつき、当接しているストッパー１０
７と衝突したり離れたりするので衝撃を繰り返し与える
と共に衝撃音の発生も避けられない。このような不安定
な衝撃の繰り返しが長時間に亘って続くと、当然ストッ
パー自体や弁体、弁箱にも打撃力が累積して破損や摩
耗、金属疲労などを誘発し、弁機能の低下や故障の原因
となる懸念も出てくる。

【０００８】また、図６、図７で示すスイング型の逆止
弁におけるストッパーは、弁箱内への突出深度をねじの
進退によって調整できるから、弁体が全開したときの停
止位置を流体の態様に応じて調整することはできる。し
かし、たとえば図６で見るようにストッパーであるねじ
棒２０６がアーム２０７に当接する方式が原理となるの
で、軸心からの回転半径が大きくなり全閉と全開間の回
転移動距離が大きくエネルギーも大きくなるから、全開
接触時の衝撃接触面圧も大きくならざるを得ず、接触面
を破損する虞れも否定できない。また、垂直に装着した
ねじ棒２０６に対して、弁体２０２は弁軸の軸心を中心
に回動するから、ねじ棒２０６に対しては曲げ応力とし
て作用してねじ棒を屈曲する方向の力が働き、変形すれ
ば開度の位置が知らない間に変化して所定の流量が増減
する懸念も残されている。

【０００９】本発明は以上に述べた課題を解決するため
に、一般に実用化されている逆止弁について外部から弁
の全開位置を自由にコントロールできるだけでなく、位
置を特定している部材が流勢の変動を受けても大きな負
荷に災いされず、また、衝撃音の発生もなく信頼性の高
い弁機能を常に保証する逆止弁の提供を目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明に係る逆止弁は弁
箱１内で軸支された弁体２が定常流では流勢に押されて
開き、逆流時には弁閉方向へ直ちに作動する機能を具え
た基本構成よりなり、該弁体２と共動きする係止突条を
弁軸外周上へ延設し、弁箱に固定して不動の係止突条も
弁軸５の同一範囲の外周面上へ角度を隔てて摺動自在に
延設し、かつ、弁の全開時に側面同士で当接する両係止
突条が弁の全閉時に離れて形成する前記角度を適宜調整
自在としたことを構成上の特徴とする。

【００１１】弁体２は弁軸５に軸支され回動して管路を
開閉するが、この回動とともに弁軸５のある範囲に亘っ
て被覆する形で外周面上へ延設した係止突条も同一角度
だけ共回りする。一方、同じ弁軸外周面上の範囲で角度
を変えた円周上に弁箱１に固定して延設した不動の係止
突条があり、弁軸５はこの係止突条の内周面を挿通す
る。管路内の流勢が減衰したとき、弁閉機能が働いて弁
軸に軸支された弁体が不動の係止突条と摺動しつつ回動
して設定された角度だけ回動して弁体を閉じて管路を閉
止する。管路内の流勢が元通りに回復すれば、流勢に押
されて弁体が回動して管路を開き始め、弁体と共に回動
する係止突条の側面が不動の係止突条の側面と当接した
ところで以後の回動が阻止されその位置で停止する。弁
開と弁閉間の回動角度は外部から自由に調整できるの
で、逆止弁の全開時の弁体の位置は要請に応じて自由に
調整できることを意味し、かつ、両係止突条の側面同士
の当接がストッパー機能を果たすのであるから、従来技
術のように過大な衝撃の繰り返しや騒音の発生がなく前
記の課題を一挙に解決する。

【００１２】前記の構成は、具体的には逆止弁がデュア
ルプレート型逆止弁であり、具体的には２枚の弁体２が
常に弁閉方向へ弾性ばね６によって付勢され、弁体２が
弁軸５を内嵌する弁体ボス３から係止突条３１を延設
し、弁箱１に固定した弁軸受け座４からも弁軸外周上の
同じ範囲に角度を隔てて係止突条４１を延設した構成を
特徴とする。

【００１３】または逆止弁の型式がスイング型逆止弁で
あり、弁体２Ａが常に弁閉方向へ揺動するように不均衡
な位置でアーム７を介して弁軸５Ａで軸支され、弁軸５
Ａを内嵌するアーム７から係止突条７１を延出して弁軸
受け座４Ａから延出する係止突条４１Ａと角度を隔てて
おなじ範囲の弁軸外周上で対向している構成であっても
同様である。

【００１４】逆止弁がデュアルプレート型である場合、
弁閉時に両係止突条３１、４１間で形成する角度の調整
が、前記弁軸受け座４の端部にネジ山４３を螺刻して弁
箱１を水平に貫通したネジ孔１４と進退自在に螺合し、
さらに該ネジ山４３が弁箱外に露出する端部へロックナ
ット４４を螺着することが望ましい実施の形態である。
すなわち、角度調整の必要があれば、ロックナット４４
を弛めて弁軸受け座のネジ山４３を前進、または後退す
ることによって弁軸受け座が弁箱１内で固定される相対
的な角度が変動するから、容易に全開〜全閉間で形成す
る角度θを弁箱外から調整して全開時の弁体の位置を制
御できるからである。

【００１５】逆止弁がスイング型であるときには、弁閉
時に両係止突条７１、４１Ａ間で形成する角度の調整
が、前記弁軸受け座４Ａの端部にネジ山４３Ａを螺刻し
て弁箱１Ａを水平に貫通したネジ孔１４Ａと進退自在に
螺合し、さらに該ネジ山４３Ａが弁箱外に露出する端部
へロックナット４４Ａを螺着することが望ましい実施の
形態である。このように現に最も汎用化されている逆止
弁の何れの方式であっても変ることなく適用できる技術
思想であるから、殆ど全ての逆止弁に対して僅かな設計
変更によって適用可能となり、現実的な課題の解決に直
結する。

【００１６】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施の形態を示す
平面図（Ａ）とそのＸ−Ｘ断面図（Ｂ）であり、図２は
同図のＹ−Ｙ断面図である。また、図３は図１（Ｂ）に
おけるＺ−Ｚ断面図を示し、図（Ａ）が弁体が全閉時、
図（Ｂ）が弁体の全開時をそれぞれ表わし、両係止突条
の相対的な位置関係の変動を示している。

【００１７】この形態は逆止弁のうちのデュアルプレー
ト型に適用したものであり、図ではウェハー型の鋳造製
の弁箱１と鋳造製の２枚の弁体２を組合わせた形態を採
るが、他の態様、すなわち鋼板の板金成形加工によって
成形した弁箱、弁体であってもよく、材質も鋳鉄系、鋳
鋼系、ステンレス系などの金属や樹脂弁など特に限定す
る必要は一切なく、すべて現用の逆止弁一般に適用自在
である。ここで例示する形態としては、ウェハー型の弁
箱１内に挿通した弁軸５を回動自在に軸支する弁軸受け
座４、弁体２の弁軸５を内嵌する部分に相当する弁体ボ
ス３、弁軸５の外周上に装着して弁体面と係合し常に弁
閉の方向に付勢している弾性ばね６の各部材の組合わせ
によって逆流阻止機能を成立させているが、ここまでは
言うまでもなく公知技術の範囲に留まる。

【００１８】本発明特有の構成として、弁箱１に固定し
て弁軸５を回動自在に軸支している弁軸受け座４の一部
が弁体の中心側へ突出して係止突条４１となり弁軸の外
周面と面接触していること、およびこの接触範囲に重な
る同一範囲の弁軸外周面へ弁体ボス３から突出する係止
突条３１のあることが特徴であり、両係止突条は図３に
示す相対的な位置関係から成り立つ。図３（Ａ）は弁体
が閉じた状態であり、両係止突条は側面３２、４２がほ
ぼ直角を形成するように、ほぼ１／４円周の円弧状の隙
間Ｃを隔てて同じ弁軸５の上に位置している。流勢が回
復して定常流となり流勢に押されて弁体２が回動する
と、図（Ａ）で矢視する反時計回りの方向へ係止突条３
１が共回りするから円弧状の隙間Ｃを縮小し、最後に係
止突条３１の側面３２が不動の弁軸受け座４の係止突条
４１の側面４２と当接して円弧状の隙間Ｃをゼロとし、
この位置で弁体の回動が阻止されて弁は全開した状態で
停止する。

【００１９】このデュアルプレート型の逆止弁において
弁が全開するときの弁体の位置は係止突条３１、４１の
当接する位置、すなわち、係止突条４１の側面が形成す
る角度を変えることによって自由に調整できる。図１の
形態では弁軸受け座４の端部に右捩れのネジ山４３を螺
刻し、弁箱外で螺合するロックナット４４によって弁軸
受け座を固定している。全開時の流量調整などで弁体位
置を変動するには、ロックナット４４を弛め該ネジ山４
３を弁箱を水平に貫通したネジ孔１４内で回動すると、
前記の係止突条４１の側面４２の水平面に対する角度が
変化し、弁体２の全閉から全開までの回動角度を外部か
らの操作で容易に増減することができる。たとえば図３
のように円弧状の隙間Ｃが正確な１／４円周よりは若干
小さくなるように回動角度を直角よりも若干小さい角度
θに設定しておけば、弁が全開時に両係止突条側面同士
の接触力は押圧状態に高まり、安定した弁体の位置を保
持することに繋がる。同時にネジ山４３には弁体ボスの
係止突条３１が弁軸受け座の係止突条４１と当接して弁
箱内面側から見て左方向に回転させようとする外力が加
わるから、ネジ山４３は右捩れとして外力がネジ山に対
して締め勝手となるように設定しておけば、一旦設定し
た全開位置は常に不動であり、機能の維持に対する信頼
性が高く保たれる。

【００２０】この実施の形態のように、デュアルプレー
ト型の逆止弁ではバイパス流路１１を加工によって形成
し、バイパスバルブ１２を取付けて必要に応じて開閉し
ているが、このバイパス流路を内蔵しない構造であって
も本発明の機能を満たすべき要件に変りはない。その
他、公知技術通りに、Ｏリング１３、プラグ４５、押え
リング４６、カラー３３などが装着されて弁としての機
能を構成している。

【００２１】逆止弁の他の主たる型式であるスイング型
の場合についても、公知技術上の弁軸、弁体ボス、弁軸
受け座の位置や形状が異なるだけであって、弁体側から
の可動の係止突条と弁箱側からの不動の係止突条が、弁
軸外周面上で特定の角度を隔てて同一範囲内に対向し、
弁体の回動と共に両者の側面間に形成する円弧状の隙間
が増減し、両側面が当接した位置が弁の全開の位置を決
定するという本発明の要旨に何の変りもない。図４
（Ａ）（Ｂ）はスイング型の実施の形態を示したもので
あり、弁箱１Ａ内で不均衡にアーム７を介して弁軸５Ａ
によって軸支される弁体２Ａは、定常流に対しては流勢
に押されて弁を全開するが、流勢が落ちると図のように
自重で弁閉となる。図１の実施形態における弁体ボス３
に代って、アーム７から係止突条７１が弁軸５Ａの外周
上に延設し、同じ範囲に弁箱に固定した弁軸受け座４Ａ
から延設した係止突条４１Ａと円弧状の隙間Ｃを隔てて
対向している。結局その作用は図３（Ａ）（Ｂ）で示す
位置関係において、３１、３２を７１、７２に代えれば
全く同一の関係が成立し、逆止弁の本来の型式的な相違
点を除けば異なる要件は存在しない。また、図４（Ａ）
（Ｂ）は弁体が１枚の場合を示すが、複数枚数の場合は
各弁体のボス部等に係止突条を設けるとともに、対応す
る各弁軸受け座に不動となる係止突条を設け、弁箱に固
定させることによりなし得る。

【００２２】

【発明の効果】以上述べた通り本発明に係る逆止弁は、
全開状態における弁体の位置を適宜変えることができる
ので、量産して同一仕様で製作した後、実際に使用する
現場の固有の流勢や流量など具体的な条件と一致するよ
うに、個別の製品の微細なまでの調整が可能となり、そ
れぞれの現地で最適の条件となるように調整して管路に
配置する適応性が高い。

【００２３】また、全開位置における接触箇所が弁体ボ
ス部に相当するので、弁軸中心からの回転半径が小さ
く、従来技術のように弁体先端部付近での接触と比べる
と、回転距離が著しく短縮される。当然、当接時の衝撃
エネルギーも小さくなるから、ストッパー自体をはじめ
弁体、弁箱などの部材に与える繰り返し衝撃力が大幅に
軽減され、衝撃音もほとんど聞取れないほどに鎮静化す
る。

【００２４】従来技術のストッパーは何れも弁箱内の流
路を横切る状態で設けられ、流勢を妨げる抵抗となって
いたが、本発明の型式であれば流路の抵抗となる要因は
完全に取り除かれて圧損の原因にはなり得ないし、また
部材の側から見た場合のキャビテーションなどによる異
常摩耗、異常腐食、応力腐食割れなど材料を損う虞れも
皆無であり、常に正常な弁機能を長く維持する効果が著
しい。

【００２５】請求項４〜５のように弁軸受け座のネジ山
を回動するだけの簡単な操作だけで円弧状の隙間Ｃを小
さくすることができるので、弁体の全開時の静止するま
での角度を正確な直角よりもあらかじめ若干小さい設定
角度θとしておくことも容易である。角度を小さく調整
することによって両係止突条の当接が強化されて安定す
るため、管路内の流速変化や乱流によるフラッタリング
が防止され、関連する部材の損傷防止と音響抑止に拍車
を掛ける効果も得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す平面図（Ａ）と同図
のＸ−Ｘ断面図（Ｂ）である。

【図２】図１（Ａ）におけるＹ−Ｙ断面図である。

【図３】図１（Ｂ）におけるＺ−Ｚ断面のうち要部の弁
閉時（Ａ）と弁開時（Ｂ）の位置関係を示す。

【図４】本発明の別の実施の形態を示す平面図（Ａ）と
縦断正面図（Ｂ）である。

【図５】従来技術の縦断正面図（Ａ）と一部断面の側面
図（Ｂ）である。

【図６】別の従来技術の縦断正面図で弁閉時（Ａ）と弁
開時（Ｂ）を示す。

【図７】さらに別の従来技術の縦断正面図である。

【符号の説明】

１ 弁箱 ２ 弁体 ３ 弁体ボス ４ 弁軸受け座 ５ 弁軸 ６ 弾性ばね 11 バイパス流路 12 バイパスバルブ 31 係止突条（可動） 32 側面 41 係止突条（不動） 42 側面 43 ネジ山 Ｃ 円弧状の隙間 θ 設定角度

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弁箱１内で軸支された弁体２が定常流で
   は流勢に押されて流路を開き、逆流時には弁閉方向へ直
   ちに作動する機能を具えた逆止弁において、該弁体２と
   共動きする係止突条を弁軸外周上へ延設し、弁箱に固定
   して不動の係止突条も弁軸５の同一範囲の外周面上へ角
   度を隔てて摺動自在に延設し、かつ、弁の全開時に側面
   同士で当接する両係止突条が弁の全閉時に離れて形成す
   る前記角度を適宜調整自在としたことを特徴とする逆止
   弁。
2. 【請求項２】 請求項１において逆止弁がデュアルプレ
   ート型逆止弁であり、２枚の弁体２が常に弁閉方向へ弾
   性ばね６によって付勢され、弁体２が弁軸５を内嵌する
   弁体ボス３から係止突条３１を延設し、弁箱１に固定し
   た弁軸受け座４からも弁軸外周上の同じ範囲に角度を隔
   てて係止突条４１を延設していることを特徴とする逆止
   弁。
3. 【請求項３】 請求項１において逆止弁がスイング型逆
   止弁であり、弁体２Ａが常に弁閉方向へ揺動するように
   不均衡な位置でアーム７を介して弁軸５Ａで軸支され、
   弁軸５Ａを内嵌するアーム７から係止突条７１を延出し
   て弁軸受け座４Ａから延出する係止突条４１Ａと角度を
   隔てて同じ範囲の弁軸外周上で対向していることを特徴
   とする逆止弁。
4. 【請求項４】 請求項２において、弁閉時に両係止突条
   ３１、４１間で形成する角度の調整が、前記弁軸受け座
   ４の端部にネジ山４３を螺刻して弁箱１を水平に貫通し
   たネジ孔１４と進退自在に螺合し、さらに該ネジ山４３
   が弁箱外に露出する端部へロックナット４４を螺着した
   ことを特徴とする逆止弁。
5. 【請求項５】 請求項３において、弁閉時に両係止突条
   ７１、４１Ａ間で形成する角度の調整が、前記弁軸受け
   座４Ａの端部にネジ山４３Ａを螺刻して弁箱１Ａを水平
   に貫通したネジ孔１４Ａと進退自在に螺合し、さらに該
   ネジ山４３Ａが弁箱外に露出する端部へロックナット４
   ４Ａを螺着したことを特徴とする逆止弁。