(57)【要約】      （修正有）【課題】弁体を支持軸回りに軸支させてなる構成を有する逆止弁において、圧力損失を低減し、有効流路面積を確保する。【解決手段】気体流路に設けられる逆止弁において、弁体１を、気体流路を略又は完全に遮蔽する全閉位置Ｓと流路方向とほぼ平行な姿勢をとる全開位置との間で移動可能に構成するとともに、この弁体１の端部と圧力中心１ｘとの間の位置を、気体流路内を通過する支持軸２回りに軸支する。弁体１には，全開位置近傍での揚力を効果的に得るための，翼状の形状を与える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
気体流路に設けられる逆止弁であって、流路を略又は完全に遮蔽する全閉位置と流路方向とほぼ平行な姿勢をとる全開位置との間で移動可能な弁体と、この弁体の端部と圧力中心との間の位置を、流路内を通過する軸回りに軸支する支持軸とを具備することを特徴とする逆止弁。
【請求項２】
前記弁体が翼状の形状を有する請求項１記載の逆止弁。
【請求項３】
弁体を全閉位置側に弾性付勢する弾性付勢手段を具備する請求項１又は２記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、気体流路に設けられる逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、気体流路に設けられる逆止弁として、種々の構成のものが考えられている。その一つとして、主に断面視矩形状又は正方形状の流路中に好適に用いられ、板状の弁体の端部をヒンジにより保持したフラップ状のものが挙げられる（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特願２００８−１５０８５７号公報（特に、００２８段落、図１、図３、及び図４を参照）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１記載の構成の逆止弁の構成では、弁体をある角度以上移動させると、弁体の自重や弁体を全閉位置に弾性付勢する付勢力等により、弁体がこれ以上開放側に移動しなくなるので、流れに対する弁体の投影面積が構造上の最小値をとりえない結果として，有意な圧力損失が発生する。また、特許文献１記載の構成の逆止弁の構成では、流路内にヒンジを設けると有効流路面積が減少し、有効流路面積の減少を防ぐべく流路に隣接する位置にヒンジを位置させた場合ヒンジを収納するためのスペースを別途設ける必要があるという不具合も存在する。
【０００５】
本発明は以上の点に着目し、このような課題を解決することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
すなわち本実施形態に係る逆止弁は、気体流路に設けられるものであって、流路を略又は完全に遮蔽する全閉位置と流路方向とほぼ平行な姿勢をとる全開位置との間で移動可能な弁体と、この弁体の端部と圧力中心との間の位置を、流路内を通過する軸回りに軸支する支持軸とを具備することを特徴とする。
【０００７】
このようなものであれば、弁体が気体流に由来する圧力を受けて全閉位置から全開位置近くまで移動すると、気体流により弁体を上方に引き上げる揚力が発生し、この揚力により弁体を全開位置まで移動させてさらに弁体の位置を全開位置に維持することができる。また、支持軸が弁体の端部から変位した位置を軸支するので、弁体の端部をヒンジにより保持する構成と比較して、支持軸を収納するためのスペースを流路内や流路に隣接する位置に設ける必要がなく、有効流路面積の減少を防ぐこともできる。なお、「流路方向とほぼ平行な姿勢をとる」とは、支持軸の軸心と圧力中心とを結ぶ線分が流路方向とほぼ平行であること全般を示す概念である。
【０００８】
特に、前記弁体が翼状の形状を有するものであれば、気体流により発生する揚力をより大きくし、より確実に弁体の位置を全開位置に維持することができる。なお、「弁体が翼状の形状を有する」とは、全開位置において弁体の下方の気体流よりも弁体の上方の気体流が速くなるような形状全般を示す概念である。
【０００９】
また、逆方向への気体の流れをより有効に防ぐには、弁体を全閉位置側に弾性付勢する弾性付勢手段を具備するものが望ましい。このようなものであれば、気体の流量が少なくなると、弾性付勢手段により弁体が全閉位置側に弾性付勢され、より迅速且つ堅固に弁体を全閉位置に配することができるからである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る逆止弁の構成によれば、弁体の端部と圧力中心との間の位置を支持軸に軸支させてなるので、弁体が気体流に押圧されて全閉位置から全開位置近くまで移動した際に、気体流により弁体を上方に引き上げる揚力が発生し、この揚力により弁体を全開位置まで移動させてさらに弁体の位置を全開位置に維持することができる。従って、弁体の流れに対する投影面積が最小の状態となり、圧力損失を低減することができる。また、支持軸が弁体の端部と圧力中心との間の位置を軸支するので、弁体の端部をヒンジにより保持する構成と比較して、支持軸を収納するためのスペースを流路内や流路に隣接する位置に設ける必要がなく、有効流路面積の減少を防ぐこともできる。特に、前記弁体が翼状の形状を有するものであれば、気体流により発生する揚力をより大きくし、より確実に弁体の位置を全開位置に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る逆止弁を示す概略斜視図。
【図２】同実施形態の逆止弁を示す平面図。
【図３】同実施形態の逆止弁を示す中央横断面図。
【図４】同実施形態の逆止弁の動作の態様を示す図。
【図５】同実施形態の逆止弁の動作の態様を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本実施形態に係る逆止弁は、主に航空機内の断面視矩形状又は正方形状をなす気体流路９内に設けられ、図１〜図５に示すように、略板状、より具体的には翼状の形状を有し流路を略遮蔽する全閉位置Ｓと流路方向と略平行な姿勢をとる全開位置Ｏとの間で移動可能な弁体１と、この弁体１の全閉位置Ｓにおける上端部と圧力中心１ｘとの間の位置を軸支する支持軸２と、この支持軸２に巻き回してなるとともに弁体１を全閉位置側に弾性付勢する弾性付勢手段たるねじりコイルばね３と、弁体１が全閉位置Ｓにある際に弁体１の回転移動の方向を規制するメカニカルストッパ４とを具備する。
【００１３】
前記弁体１は、気体流路９の延伸方向すなわち図３の矢印Ｘ方向から見て略流路の内法形状と略相似形である矩形状をなる。また、この弁体１は、左右対称である。さらに、この弁体１の断面形状は、上述したように翼状をなす。すなわち、図５に示すように、この弁体１を全開位置Ｏに配した状態において、上面１ａは上方に突出した曲面であり、一方、本実施形態では下面１ｂは流路方向に平行な、又は内側に湾曲する平面である。また、気体流路９の上流側に向かう面である前面１ｃ及び気体流路９の下流側に向かう後面１ｄは、いずれも上面１ａと下面１ｂとを滑らかに接続する曲面に形成している。なお、本実施形態では、全閉位置Ｓにおいて、この弁体の上端及び下端と、気体流路９の上面及び下面９ｃ、９ｄとの間には、わずかに隙間を設けている。そして、この弁体１は、左右に延伸する支持軸２回りに回転移動する。
【００１４】
前記支持軸２は、主に図１及び図２に示すように、気体流路９内を左右方向に貫通する軸であり、前記弁体１を全閉位置Ｓに配した状態において、図３に示すように、弁体の上端から所定距離変位した位置、具体的には弁体１の上端から弁体１の長手寸法の約２５％だけ変位した位置（空力中心）を軸支してなる。この軸支位置は、弁体１の圧力中心１ｘよりも上方に設定している。すなわち、気体流路９内に気体流が存在しない状態においては、弁体１の自重は弁体１を全閉位置Ｓ側に回転移動させるように作用し、また気体流が存在する状態においては、気体流に由来する圧力により全開位置Ｏに向かってＹ方向に回転移動させるように作用する。なお、この支持軸２を支持する軸受５は、図２に示すように、気体流路９の側壁９ａから内方に突出させて設けた突条９ｂに固定して設けている。そして、この支持軸２の周りに、ねじりコイルばね３を巻き回している。
【００１５】
前記ねじりコイルばね３は、前記支持軸２に巻き回してなり、本実施形態では、自由端３ａをメカニカルストッパ４に接続しているとともに、固定端３ｂを気体流路９の側壁９ａから内方に突出させて設けた突条９ｂに接続し、弁体１に対して全開位置Ｏから全閉位置Ｓに向かい回転する方向の付勢力を与えている。そして、このねじりコイルばね３の付勢力は、弁体が全閉位置Ｓをとる場合には、弁体１を気体流路９の前記突条９ｂに押し付け、気体流が存在しない場合に弁体１を全閉位置Ｓに維持するために機能する。
【００１６】
前記メカニカルストッパ４は、本実施形態では、弁体１の左右両端から左右方向にそれぞれ突出させて設けた突起６と、気体流路９の弁体１の上流側に隣接する箇所に該気体流路の側壁９ａから内方に突出させて設けてなり弁体１が全閉位置Ｓにある際に前記突起６に当接する前記突条９ｂと利用して設けてなり、これら突起６と突条９ｂとが当接することにより弁体１の回転移動の方向と全閉位置Ｓとを規制する。前記突起６には、ねじりコイルばね３の自由端３ａを接続している。そして、弁体１が全閉位置Ｓにある際には、弁体１がねじりコイルばね３から受ける付勢力により、このメカニカルストッパを構成する突起６と突条９ｂとが互いに密着する。
【００１７】
ここで、流路内に上流側から下流側に向かう流れが発生した場合に弁体が受ける作用について、図３〜図５を参照しつつ以下に述べる。
【００１８】
弁体１が図３に示すように全閉位置Ｓに位置する状態で、気体流路９内に図３の矢印Ｘ方向の気体の流れが発生すると、弁体１は、まず、気体の流れによる風圧により、ねじりコイルばね３による付勢力に逆らって全開位置Ｏ側に向けて移動する。すなわち、弁体１の支持軸２より下方の部位が下流側に向かう方向すなわち図３における矢印Ｙ方向に回転移動する。
【００１９】
ここで、図４に示すような位置まで弁体１が移動すると、弁体１が受ける風圧は減少する。しかし、弁体１が気体の流れの方向に対して傾斜を有するので、弁体より下方の領域Ａの気圧が弁体より上方の領域Ｂの気圧よりも高くなり、この気圧差により弁体１はさらに全開位置Ｏ側に向けて移動する。
【００２０】
そして、図５に示すように、弁体１が全開位置Ｏ近傍まで移動すると、弁体１の気体の流れの方向に対する傾斜が小さくなるので、弁体が受ける気圧差もまた小さくなる。しかし、弁体１は翼状の形状を有するので、弁体１の上方の流速が弁体１の下方の流速よりも高くなり、このことにより弁体１は揚力を受け、この揚力と弁体１の自重による重力とねじりコイルばね３による付勢力とが釣り合うことにより弁体１が全開位置Ｏに保持される。
【００２１】
一方、気体の流れが弱くなると、弁体１に発生する揚力が弱まり、弁体１は自重及びねじりコイルばね３の弾性付勢力により全閉位置Ｓに向けて移動する。
【００２２】
以上に述べたように、本実施形態に係る逆止弁の構成によれば、気体流により弁体１を上方に引き上げる揚力を発生させ、この揚力により弁体１を全開位置Ｏまで移動させてさらに弁体１の位置を全開位置Ｏに維持することができる。従って、圧力損失を低減することができる。また、支持軸２が弁体１の上端から変位した位置を軸支するので、弁体１の端部をヒンジにより保持する構成と比較して、支持軸２を収納するためのスペースを気体流路９内や気体流路９に隣接する位置に設ける必要がなく、有効流路面積の減少を防ぐこともできる。
【００２３】
さらに、機体流路９が航空機内に設けられたものであれば、機体流路９の延伸方向は航空機の姿勢によって変化しうるが、本実施形態の構成では、弁体１を全閉位置Ｓ側に弾性付勢するねじりコイルばね３を設けているので、気体の流量が少なくなると、航空機の姿勢及び機体流路９の延伸方向に関わらず、このねじりコイルばね３の弾性力により弁体１が全閉位置Ｓ側に弾性付勢され、より迅速且つ堅固に弁体１を全閉位置Ｓに配することができる。従って、逆方向への気体の流れをより有効に防ぐことができる。
【００２４】
なお、本発明は以上に述べた実施形態に限らない。
【００２５】
例えば、弁体の自重が十分大きい場合や設置姿勢が不変である場合は、弁体を全閉位置側に弾性付勢する弾性付勢手段は省略してもよい。
【００２６】
また、平板状の弁体でも気体流により弁体を全開位置に保持するのに十分な揚力が発生する程度大きな気体流が流通する箇所に用いる場合には、平板状の弁体を採用してもよい。
【００２７】
さらに、弁体を閉止位置に配した際に、気体流路を完全に遮蔽するものであってもよい。
【００２８】
その他、本発明の趣旨を損ねない範囲で種々に変形してよい。
【符号の説明】
【００２９】
１…弁体
２…支持軸
３…ねじりコイルばね（弾性付勢手段）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2011122618.tif 000006
【図５】
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