(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボデー内に移動自在に設けたボールを一次側の着座部に着座させて流体の逆流を防止するボール逆止め弁において、前記ボデーの一次側外周面にボデーの接続開口側に向けて切り欠き形成した複数個の装入溝又は前記ボデーの一次側外周面に複数個の連通穴を設けるとともに、前記ボデーの一次側開口部に嵌合する挿入筒の外周面に空気抜き穴を形成し、前記ボデーの一次側に嵌合した際の前記挿入筒の空気抜き穴を適宜位置の装入溝又は適宜位置の連通穴に連通させて前記空気抜き穴をボデー外周面の任意位置に開口させるようにしたことを特徴とするボール逆止め弁。
【請求項２】
前記挿入筒の空気抜き穴に一体に突出部を突出形成し、この突出部を前記ボデーの適宜の装入溝に装入してボデーの任意位置に突出部付き空気抜き穴を配設した請求項１に記載のボール逆止め弁。
【請求項３】
前記挿入筒の空気抜き穴と前記ボデーの適宜位置の連通穴とを連通させ、この空気抜き穴に連通穴を介して筒部を螺着させた請求項１に記載のボール逆止め弁。
【請求項４】
前記ボデーと挿入筒は樹脂製である請求項１乃至３の何れか１項に記載のボール逆止め弁。
【請求項５】
前記ボデーの接続部にユニオンナットを介してソケット接合、ねじ式接合又はフランジ接合の何れか１つの方式であるエンドコネクタを着脱自在に接続した請求項１に記載のボール逆止め弁。
【請求項６】
マンホール内に配置した水中ポンプの吐出管にボール逆止め弁の一次側を接合し、二次側に送出管を接合すると共に、このボール逆止め弁のボデーの一次側に挿入した挿入筒の外周面に空気抜き穴を形成し、この空気抜き穴をボデーの外周面に開口させたことを特徴とするボール逆止め弁を用いたマンホールポンプユニット。
【請求項７】
請求項６に記載のボデーと挿入筒は樹脂製であるボール逆止め弁を用いたマンホールポンプユニット。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ボール逆止め弁とこれを用いたマンホールポンプユニットに関し、特に、上、中、下水、農業用水、汚水、工業排水等に用いられ、その他、油、ガスなどの配管にも用いられる樹脂製のボール逆止め弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のボール逆止め弁は、流体の背圧によってボールである弁体が流体の逆流を防止するように作動するバルブであり、各種の配管設備に用いられている。
【０００３】
例えば、汚水の入っているマンホール内に沈めた水中ポンプの吐出管の途中に、このボール逆止め弁を配設し、水中ポンプの停止時に圧送した汚水が逆流しないように配慮している。この水中ポンプには、通常、ポンプ室から空気を排出する排出機構が設けられている。
【０００４】
ところが、水中ポンプから外部に排出されない一部の空気が吐出管に流入するおそれがあり、この流入した空気が逆止め弁の流入口と水中ポンプの吐出口に溜まる場合がある。この溜まった空気を水中ポンプで圧縮すると、逆止め弁に着座しているボールが作動することなく閉塞した状態のままになることがある。
【０００５】
そこで、従来では、逆止め弁の一次側に配設している吐出管の途中に空気抜き弁を別個に装着して、この弁より空気を排出したり、又は、弁本体の一次側に流入管部を設け、この流入管部の左右に２つの空気排出孔を設け、その１つの排出孔より空気を外部へ排出する方式も提案されている。
【０００６】
この空気排出孔は、例えば、マンホール内に逆止弁を取付ける場合、取付方向や取付スペース等の施工性を考慮して左右両サイドに設けられているが、実際に使用する空気排出孔は１ヶ所であり、他の排出孔は閉塞状態にしておくのが一般である。
【０００７】
また、逆止め弁の本体を樹脂等の材料で製造する場合、意匠登録第１０５８７４２号公報のように、金型の抜け等の問題から、本体は少なくとも２分割され、本体成形後に、２分割された本体を特殊な手段を用いて溶着若しくは接着、或はねじ等を用いたメカニカル接続を行う必要がある。
更には、逆止め弁の管接続部は、本体と一体構造であるから、配管の接続方式に対応した種類の管接続部を必要とし、それぞれの管接続部を有した逆止め弁を必要としていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の逆止め弁は、実際には上記のように、使用しない空気排出孔が存在するため、この排出孔をキャップ等で閉塞するか、又は、一体の閉塞部位を設けている。
従って、成形時に予め不必要な部位を形成しておき、施工性に応じて何れかの排出孔を使用しているため、コストアップの要因ともなっていた。
【０００９】
特に、樹脂製の逆止め弁は、上述のように、分割された本体を特殊な技術で一体化する必要があるばかりでなく、この一体化技術は、不安定な接続方式であり、しかも、樹脂配管には、数種類の管接続方式があるため、各種の接続方式を有した樹脂製逆止め弁を用意しておかなければならず、極めて不経済であって、この点からもコストアップの原因となっていた。
また、ユニオン構造を接合部に設けた樹脂製逆止め弁も知られているが、空気排出孔を有機的に結合したものはなかった（実公昭５９−２３５８号公報、実開昭６２−４６６８号公報）。
【００１０】
本発明は、従来の課題点を一挙に解決するために開発したものであり、その目的とするところは、本体を一体成形可能とすると共に、１つの空気抜き穴を施工性を考慮して適宜の位置に配設できるようにし、しかも、共通製品で各種の接続方式に対応できるようにしたボール逆止め弁を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するため、請求項１に係る発明は、ボデー内に移動自在に設けたボールを一次側の着座部に着座させて流体の逆流を防止するボール逆止め弁において、前記ボデーの一次側外周面にボデーの接続開口側に向けて切り欠き形成した複数個の装入溝又は前記ボデーの一次側外周面に複数個の連通穴を設けるとともに、前記ボデーの一次側開口部に嵌合する挿入筒の外周面に空気抜き穴を形成し、前記ボデーの一次側に嵌合した際の前記挿入筒の空気抜き穴を適宜位置の装入溝又は適宜位置の連通穴に連通させて前記空気抜き穴をボデー外周面の任意位置に開口させるようにしたボール逆止め弁である。
【００１２】
請求項２に係る発明は、前記挿入筒の空気抜き穴に一体に突出部を突出形成し、この突出部を前記ボデーの適宜の装入溝に装入してボデーの任意位置に突出部付き空気抜き穴を配設したものである。
【００１３】
請求項３に係る発明は、前記挿入筒の空気抜き穴と前記ボデーの適宜位置の連通穴とを連通させ、この空気抜き穴に連通穴を介して筒部を螺着させたボール逆止め弁である。
【００１４】
請求項４に係る発明は、前記ボデーと挿入筒は樹脂製であるボール逆止め弁である。
【００１５】
請求項５に係る発明は、前記ボデーの接続部にユニオンナットを介してソケット接合、ねじ式接合又はフランジ接合の何れか１つの方式であるエンドコネクタを着脱自在に接続したボール逆止め弁である。
【００１６】
請求項６に係る発明は、マンホール内に配置した水中ポンプの吐出管にボール逆止め弁の一次側を接合し、二次側に送出管を接合すると共に、このボール逆止め弁のボデーの一次側に挿入した挿入筒の外周面に空気抜き穴を形成し、この空気抜き穴をボデーの外周面に開口させたマンホールポンプユニットである。
【００１７】
請求項７に係る発明は、請求項６に記載のボデーと挿入筒は樹脂製であるボール逆止め弁を用いたマンホールポンプユニットである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
本発明におけるボール逆止め弁とこれを用いたマンホールポンプユニットの実施形態を図面に基づいて詳述する。
図１及び図２において、１は樹脂製で一体に成形したボデーであり、ボデー１の両端に設けた接続部２，３におねじ部４，５を設け、ボデー１の中央内部にはボール１０を退避させるための退避路６を設け、この退避路６の開口６ａをＯリング７及びボルト９を介して樹脂製の蓋８で被蓋している。
【００１９】
この蓋８の内方には、退避路６を被覆した際に、開口６ａに沿うように延設したボールガイド３４を設けている。
このボールガイド３４を設けた理由は、ボデー１を樹脂で成形した場合、成形時の金型の抜けに配慮して、開口６ａは、ボデー１の内方から開口部側に向って拡径するテーパ形状となっているため、ボール逆止め弁を図９のように、垂直に配管して使用すると、ボール１０がテーパ状の開口６ａに乗り上げてしまい、着座部１６に着座しないおそれがある。そこで、本発明におけるボール逆止め弁では、図７等に示すように、蓋８の内方に、一方を開口６ａに沿うようにし、一方を蓋８の内方中央から着座部１６に向って緩やかな弧を描くように形成したボールガイド３４を設けている。このボールガイド３４は、所定の厚みを有する板状で、開口６ａの略全体に沿うように長く形成しており、ボール逆止め弁を垂直に配管しても、ボール１０が開口６ａに乗り上げることなく、確実にボール１０を着座部１６に導くことができる。なお、この板状ボールガイド３４を平行に複数設けることにより、更に、安定的にボール１０を着座部１６に導くことができる。
【００２０】
更に、ボデー１の内部には、芯金１０ａにゴムを被覆したボール（弁体）１０が収納されており、このボール１０は、流体の背圧により着座部１６に着座して逆止めされ、流体の正圧によってボデー１内に形成したボールガイド１１に沿って退避路６に移動するように設けられている。
また、ボデー１には、ボデー１の一次側（接続部２）の開口側に向けて切り欠き形成したＵ字形の装入溝１２を複数個（本例では３個）設けている。
【００２１】
図５及び図６において、１３は樹脂製の挿入筒であり、この挿入筒１３の外周面に内外を連通させた１つの空気抜き穴１４を形成している。同図に示すように、空気抜き穴１４には、めねじ部１５ａを有する突出部１５を一体に突出形成しており、ボデー１の適宜の装入溝１２に、挿入筒１３の突出部１５を装入しながら、ボデー１内に挿入筒１３を嵌合し、ボデー１の内部に設けた係合段部１ａと挿入筒１３の挿着溝１３ａの間に装着したＯリング１７を介して挿入筒１３とボデー１とをシールしている。また、この挿入筒１３の先端内側にボール１０を着座させる着座部１６を形成している。なお、突出部１５には、めねじではなく、おねじ等その他の配管継手形状を形成してもよい。
なお、上記空気抜き穴１４は、ポンプ作動時に不要に流体が流出して揚送を阻害することにもなるため、ポンプに求められる最低揚送能力を確保する条件を満たし、且つ、目詰まりを生じると逆止弁の閉止能力を阻害することとなるため、流体の混入異物によって目詰まりを生じない条件を満たす口径に設定される。具体的には、呼び径５０のバルブであれば、空気抜き穴の径を１５〜２５ｍｍの範囲内で設定するのが良く、本実施例では約２０ｍｍに設定している。
【００２２】
このように、本実施形態においては、ボデー１に、ボデー１とは別体の空気抜き機能を有した挿入部としての挿入筒１３を脱着可能に嵌合させて、逆止め弁を組み込み完成する構造であるため、従来技術のように流入管部を新たに逆止め弁に外付けする必要がなくなる。
【００２３】
また、図１〜図６に示すように、ボデー１の接続部２のおねじ部４にユニオンナット１８を着脱可能に螺合し、樹脂製のエンドコネクタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃのフランジ部２０を挟み付けてエンドコネクタ１９ａ，１９ｂ，１９ｃをボデー１の接続部（一次側）２に接続するユニオン継手構造を採用している。
【００２４】
このエンドコネクタは、図６に示すように、ソケット接合１９ａ、ねじ式接合１９ｂ及びフランジ接合１９ｃに対応するようにして、各種の樹脂配管に適宜に接続できるようにしている。
【００２５】
また、図中、２１は、挿入筒１３の後端に形成した装着溝１３ｂに装着したＯリングで、このＯリング２１を介して挿入筒１３とフランジ部２０とをシールしている。２２は、ボデー１の接続部（二次側）３に設けたおねじ部５に螺合するユニオンナットであり、このユニオンナット２２によりＯリング２３を介してボデー１とエンドコネクタ２４ａ，２４ｂ，２４ｃのフランジ部２５をシールしながら着脱自在に接合するように設けている。
【００２６】
本例における逆止め弁は、例えば、ポリアミド、硬質塩化ビニル樹脂、ポリプロピレン、ポリカーボネート、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレン、その他の樹脂材料を適宜に選択して用いるが、ステンレス等の金属材料であってもよい。
なお、図中、２６は、空気抜き穴不使用時に突出部１５を被蓋するキャップであり、２７は、マンホール２８内に沈めて配設した水中ポンプであり、２９は、水中ポンプ２７に設けた吐出管、３０は、逆止め弁の二次側に接続した樹脂製の送出管である。
【００２７】
次に、上記実施形態の作用を説明する。
例えば、図９に示すように、汚水等が入っているマンホール２８に配置した水中ポンプ２７の吐出管２９と送出管３０の間に本例におけるボール逆止め弁を装着する場合、樹脂製吐出管２９と樹脂製送出管３０に応じた接合方式のエンドコネクタ（例えば、ねじ式エンドコネクタ１９ｂ，２４ｂ）によって吐出管２９と送出管３０に接合する。
【００２８】
この場合、マンホール２８内における逆止め弁の取付作業性や装着性、装着スペース等を含めた施工性を考慮して、空気抜き穴１４に設けた突出部１５を配置するよう、ボテー１の装入溝１２の位置を選択する。本例において、ボデー１の左右及び下方の３ヶ所の装入溝１２から１つを選択し、例えば、図４及び図５において、空気抜き穴１４をボデー１の側方に位置させる場合は、ボデー１の側方に設けた装入溝１２に挿入筒１３の突出部１５を装入し、ユニオンナット１８を締め付けることによってボデー１へ挿入筒１３を組み込むことができ、突出部１５の配置も完了する。
更に、この突出部１５に排出管３１を接続して、逆止め弁の一次側に溜まっている空気を空気抜き穴１４を介して外部に排出させるように構成する。
【００２９】
次いで、水中ポンプ２７を駆動させると、汚水等の流体が流れて逆止め弁のボール１０を押し上げ、ボール１０は、ボールガイド１１に案内されながら、退避路６に移動するので、流路が開放され、流体は、逆止め弁の送出管（二次側）３０側に送出されることになる。
【００３０】
次に、水中ポンプ２７を停止させると、ボール１０は、自重と流体の背圧によって逆止め弁の着座部１６に着座して逆止め状態に閉止され、汚水等の流体が逆流するのが阻止される。
【００３１】
この場合、ボデー１の一次側外周に設けた空気抜き穴１４によって、一次側に溜まっている空気が外部へ排出されるので、ボール１０は、着座部１６に確実に着座され閉塞状態を保持する。
【００３２】
一方、ボール１０が着座された状態で、水中ポンプ２７を再駆動させると、一次側の空気抜き穴１４より、空気が外部へ確実に排出されるので、例えば、滞留している空気が圧縮されて流体を押し上げないような事態が回避されるため、水中ポンプ２７で吐出された汚水等の流体が確実に圧送されて、ボール１０を押し上げ、流体を円滑に送出させることができる。
【００３３】
また、ボール１０は、ボデー１の退避路６に形成した開口６ａより装入することができるので、吐出管２９や送出管３０からボール逆止め弁を取り外すことなく、ボール１０の組み込み、交換が容易である。
なお、本例においては、挿入筒１３の先端内側に着座部１６を形成しているので、着座部１６を精度よく加工することができると共に、逆止め弁を組み立てる際に、ボデー１の一次側（接続部２）の開口側からボール１０をボデー１に挿入することも可能である。
【００３４】
図８は、別の実施形態を示したもので、ボデー１の外周面に複数個の連通穴３２を形成し、このうち適宜の連通穴３２と挿入筒１３の外周面に形成した１つの空気抜き穴１４とを連通させるようにボデー１内に挿入筒１３を嵌合し、この空気抜き穴１４のめねじ１４ａに連通穴３２を介して筒部３３のおねじ３３ａを螺着させたボール逆止め弁である。この筒部３３には、排出管３１との接続のためのめねじやおねじ等の配管接続継手を形成し、筒部３３と排出管３１とを接続するが、筒部３３を用いることなく、直接めねじ１４ａに排出管３１を接続してもよい。なお、本例における作用効果は、上記の実施形態と略同様の作用効果を発揮する。
【００３５】
【発明の効果】
以上のことから明らかなように、請求項１に係る発明によると、逆止め弁のボデーを一体成形可能で、かつ、空気孔付きの構造とすることができ、施工性に応じて適宜位置に空気抜き穴を配設でき、特に、請求項４，７に係る発明によると、樹脂製の場合、分割本体を不安定な固着技術によって固着する必要が全くなく、コスト削減を図ることができ、極めて経済性に優れている。
【００３７】
請求項２に係る発明は、ボデー内に挿入筒を嵌合する際に、突出部を装入溝に装入できるため、極めて組み込み性が良く、合理的に製品化することが可能となる。
【００３８】
更には、空気抜き穴の位置を実際に取付けられるマンホール等の現場毎に施工性の良い位置に任意に変更することができ、使用しない無駄な空気抜き穴を用意する必要がなく、極めて商品価値が高い。
【００３９】
請求項３に係る発明は、無駄な空気抜き穴を要することなく、適宜の位置に空気抜き穴を設けることができる。
【００４０】
更に、請求項５に係る発明は、ユニオン継手構造を採用することによって、各種のエンドコネクタを設けることができ、特に、樹脂配管等の数種類の管接続方式に対応でき、商品価値の高いボール逆止め弁を提供することができる。
【００４１】
請求項６に関する発明は、多用で且つ空間の限られたマンホールの形態に合わせて空気抜き穴の位置を適宜選択できるボール逆止め弁を用いることにより、ボール逆止め弁や空気抜きの配管施工性が良く、省スペースにて空気抜き穴を有するボール逆止め弁を用いたポンプユニットを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明におけるボール逆止め弁の一例を示した正面図である。
【図２】図１の縦断面図である。
【図３】図１の背面図である。
【図４】図１の上面図である。
【図５】図４の一部切欠き断面図である。
【図６】図１の逆止め弁を分解して示した分離斜視図である。
【図７】フランジ接合のエンドコネクタの接合例を示したボール逆止め弁の一部切欠き断面図である。
【図８】ボール逆止め弁の他例を示した一部の分離斜視図である。
【図９】マンホール内に本発明におけるボール逆止め弁を装着した例を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ボデー
１０  ボール
１２  装入溝
１３  挿入筒
１４  空気抜き穴
１５  突出部
１８、２２  ユニオンナット
１９ａ、１９ｂ、１９ｃ  エンドコネクタ
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  エンドコネクタ
２７  水中ポンプ
２９  吐出管
３０  送出管
【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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