(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上流側流路と下流側流路を閉塞又は連通するための６角柱状〜１２角柱状の弁体と、
前記上流側流路、前記下流側流路、及びそれらの間に、前記弁体をその高さ方向に摺動自在に内嵌する弁体室を有するケーシングと、
前記上流側流路の水圧が所定値を越えるまで前記弁体を閉塞位置へ付勢する付勢手段と、を備えた逆止弁における弁体構造であって、
前記弁体は、その高さ方向の各角辺に沿って角取り面が形成されており、
且つ、前記弁体が前記弁体室内を摺動する際に前記高さ方向の軸中心を軸として回転させるべく、各角取り面が弁体外周面上の垂直線に対して所定角度をなすように、前記弁体の下底をその上底に対してねじられた形状とし、加えられたねじりに伴って前記各角取り面が曲線形状または直線状に形成されていることを特徴とする逆止弁における弁体構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄所等において、デスケーリング、水処理ライン等に設置される逆止弁における弁体構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、製鉄所等の排水処理ライン等においては、通常、図３に示すように、タービンポンプ３０等の後流側に、逆流を防止するための逆止弁３１が、その下流側にはモータ駆動式のオン・オフ弁３２が設けられている。
【０００３】
この逆止弁３１は、例えば、図４に示すように、上流側流路１０１ａと下流側流路１０１ｂの間に、ディスクガイド１０５を内嵌する弁体室部１０１ｃを有するケーシング１００と、このディスクガイド１０５に摺動自在に内嵌された弁体であるディスク１０４と、このディスク１０４を上流側流路１０１ａの閉塞位置へ付勢するコイルスプリング１１０と、弁体室部１０１ｃの図中上側開口端を密閉するカバー１０７とを備えた構成である。ディスク１０４が同図に示す位置にある時は、上流側流路１０１ａの水流を完全に閉塞する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の上記逆止弁３１においては、ディスク１０４は、上流側流路１０１ａの水圧が、ディスク１０４の重力にコイルスプリング１１０の付勢力を加えた力より大きくなると、ディスクガイド１０５内で上昇して上流側流路１０１ａと下流側流路１０１ｂを連通させたり、逆の場合には、同図に示すように、ディスクガイド１０５内を下降して上流側流路１０１ａを閉塞したりして往復摺動するが、長時間運転するに連れて、水アカや微小なゴミ等の固形分がディスク１０４外周面とディスクガイド１０５内周面との間に介在し易くなって、摺動摩擦が増大し、ディスク１０４の動きの滑らかさが失われたり、ディスク１０４が動かなくなってしまうという問題点があった。また、ディスク１０４の摺動摩擦によってディスクガイド１０５の内周面が摩耗し、その耐久性が低下して使用寿命が短くなるという問題点もあった。
また、前記問題点に加えて、ディスク（弁体）の加工が容易であることも望まれていた。
【０００５】
本発明は、かかる従来例の有する不都合を改善し、長時間運転しても、ディスクガイドに対するディスクの摺動の滑らかさが保持され、ディスクガイドの使用寿命を延ばすことができる簡単な構成、特に、ディスク（弁体）の加工が容易である弁体構造を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記した課題を達成するために、請求項１の発明は、上流側流路と下流側流路を閉塞又は連通するための６角柱状〜１２角柱状の弁体と、前記上流側流路、前記下流側流路、及びそれらの間に、前記弁体をその高さ方向に摺動自在に内嵌する弁体室を有するケーシングと、前記上流側流路の水圧が所定値を越えるまで前記弁体を閉塞位置へ付勢する付勢手段と、を備えた逆止弁における弁体構造であって、前記弁体は、その高さ方向の各角辺に沿って角取り面が形成されており、且つ、前記弁体が前記弁体室内を摺動する際に前記高さ方向の軸中心を軸として回転させるべく、各角取り面が弁体外周面上の垂直線に対して所定角度をなすように、前記弁体の下底をその上底に対してねじられた形状であり、加えられたねじりに伴って前記各角取り面が曲線形状または直線状に形成されていることを特徴としている。
【０００７】
以上の構成において、弁体が弁体室内を摺動する際に、いくらか回転することにより、角取り面と弁体室内壁間に介在するゴミや水アカ等の固形分の付着防止や固形分を分散させる作用が発生し、長時間運転しても弁体の駆動が滑らかな状態に保たれると共に、弁体室内壁の摩耗度が均等化され、その使用寿命が延長される。
また、６〜１２角形の多角柱の形状をした弁体は、寸法との関係で加工しやすい。さらに、この多角柱における角取り面は、弁体の下底と上底の間のねじれに伴う曲線形状または直線状の何れでもよく、（製造上の制約条件が少ない分だけ）加工が容易である。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の実施形態の逆止弁を示す断面構成図、図２は図１の弁体を示す上面図（ａ）と側面図（ｂ）である。
【０００９】
本発明の逆止弁は、図１に示すように、上流側流路１ａと下流側流路１ｂの間に、弁体室１９を持つ弁体室部１ｃを有するケーシング１、この弁体室１９に摺動自在に内嵌された弁体であるディスク４、弁体室部１ｃの図中上側開口端（以後、上下表現において「図中」を省略する）を密閉するカバー７、等から構成されている。このカバー７は、スタッドボルト９とナット８及びアイボルト１２によりケーシング１に締め付け固定されている。
【００１０】
弁体室１９は筒状のディスクガイド５の内周面によって形成されている。このディスクガイド５は、ケーシング１の弁体室部１ｃ内にボンネット６とシートリング３に挟持された形で配置・固定されており、その下端部には水流用の開口部５ａが設けられている。ボンネット６は弁体室部１ｃの上端側開口部に、シートリング３は弁体室部１ｃの下端側開口部（上流側流路１ａへの連通部）にそれぞれ密閉された形で内嵌固定されている。ボンネット６とシートリング３には、それぞれバックアップ付きのＯリング２が装着されている。
【００１１】
ディスクガイド５の弁体室１９内には、上述の如く、ディスク４が、その内周面に対して矢印Ｂ方向に摺動自在に内嵌されており、ディスク４の外周面と弁体室１９の内周面間には微小な隙間ｄが配され、その隙間ｄはディスクガイド５の内径に対して０.５〜１.０ｍｍに設定されている。そして、ディスク４が矢印Ｂ方向に移動して、上流側流路１ａと下流側流路１ｂの閉塞位置（同図に示す位置）あるいは連通位置（破線で示す）へと変移する。
【００１２】
ディスク４には、その上端側が開口したスプリング穴４ｄが形成されている。このスプリング穴４ｄの底面には、付勢手段であるコイルスプリング１０の一端部が取り付けられ、その他端部はボンネット６側に固定されている。
【００１３】
このディスク４は、図２(ａ)に示すように、その横断面形状が６角形の６角柱状であって、同図(ｂ)に示すように、その下端部には円柱状のシール弁部４ａが形成されている。このシール弁部４ａの下端外周肩部４ｃが前記シートリング３の上端内周肩部３ａ（図１参照）に隙間なく当接することにより、上流側流路１ａの水流を完全に閉塞する。このディスク４の外周面の６つの角辺は所定幅ｎの角取り面４ｂとされており、この６つの角取り面４ｂは、同図(ｂ)に示すように、各角取り面４ｂがディスク４の外周面上の垂直線に対して所定角度αをなすように、ディスク４の下底をその上底に対して所定角度ねじったような形に形成されている。このディスク４の各角取り面４ｂがディスクガイド５の内周面を摺動することにより、シール弁部４ａのシートリング３に対する開閉・開放、ひいては水流のオン・オフが制御される。
【００１４】
上記構成の逆止弁において、ディスク４はコイルスプリング１０の弾性限度内でディスクガイド５内を矢印Ｂ方向に自由に移動可能とされている。このため、上流側流路１ａの水圧が所定値を越えると、この水圧が、ディスク４の重力にコイルスプリング１０の付勢力を加えた力に抗してシール弁部４ａを押し上げて連通位置（図１の破線で示す）に移動させるため、水が開口部５ａを介して下流側流路１ｂへと流れて行く。一方、上流側流路１ａの水圧が弱まって前記所定値より下がるとコイルスプリング１０の付勢力とディスク４の重力の方が勝ってディスク４が閉塞位置まで下降し、シール弁部４ａとシートリング３との間が閉塞されるので、下流側流路１ｂの方から開口部５ａを介して上流側流路１ａへ水流が逆流することはない。
【００１５】
そして、上記の如く、ディスク４がディスクガイド５内周面を摺動する際には、図２(ｂ)に示すように、角取り面４ｂが斜めに形成されているので、摺動の際の摩擦の関係で、ディスク４が上昇すれば矢印Ｃ方向に、下降すれば矢印Ｄ方向にそれぞれいくらか回転することになる。この動作により、角取り面４ｂがディスク４の中心軸方向に形成されている場合のように、ディスク４の角取り面４ｂにより、ディスクガイド５内周面の直線的な一部分のみが摺動されるということがなく、角取り面４ｂがディスクガイド５内周面のより広い範囲を摺動することになるため、ディスクガイド５内周面の摺動による摩耗度がより均一になり、ディスクガイド５の使用寿命を延ばすことができる。
【００１６】
また、ディスク４がディスクガイド５内周面を摺動する際に、ディスク４がいくらか回転することにより、その微小なゴミや水アカ等の固形分の付着を防止したり固形分を分散させたりする作用が生じるため、長時間運転しても、ディスク４の動きを滑らかな状態に保つことができる。
【００１７】
尚、この実施形態では、ディスク４を６角柱形状としたが、これに限らず、８角形や１０角形等、６〜１２角形の多角柱の内、最適なものを用いることができる。６〜１２角形の多角柱が寸法との関係で加工しやすいので好ましい。また、ディスク４はコイルスプリング１０に対して回転可能に取り付けられている必要があるが、コイルスプリング１０の他端部がボンネット６側に回転可能に取り付けられた構成でも良い。さらに、この実施形態では、ディスク４の角取り面４ｂを直線状としたが、これに限らず、ねじれに伴う自然な曲線形状であっても良い。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、弁体は、その多角柱の断面が６〜１２角形であって、その高さ方向の角辺に沿って角取り面が形成されており、且つ、前記弁体が前記弁体室内を摺動する際に前記高さ方向の軸中心を軸として回転させるべく、当該角取り面が弁体の外周面上の垂直線に対して所定角度をなすように、前記弁体の下底をその上底に対して所定角度ねじったような形状としたので、弁体室内壁の摩耗度が均等化されることになって、弁体室の構成部材の使用寿命を延ばすことができる。また、弁体が回転摺動する時に、ゴミや水アカ等の固形分の付着を防止したり固形分を分散させたりすることができるため、弁体の駆動を滑らかな状態に保持することができる。
また、６〜１２角形の多角柱の形状をした弁体は、寸法との関係で加工しやすい。さらに、この多角柱における角取り面は、弁体の下底と上底の間のねじれに伴う曲線形状または直線状の何れでもよく、加工が容易である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態を示す逆止弁の断面図である。
【図２】図１の弁体を示す上面図(ａ)と側面図(ｂ)である。
【図３】従来のオン・オフ弁と逆止弁の配置を示すブロック図である。
【図４】従来の逆止弁を示す断面図である。
【符号の説明】
１    ケーシング
１ａ  上流側流路
１ｂ  下流側流路
４    弁体（ディスク）
５    ディスクガイド
１０  付勢手段（コイルスプリング）
１９  弁体室
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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