(57)【要約】【課題】開弁時に弁体の球形表面に沿う流れを断じて弁体背部から閉弁方向へ押し付ける流れを低減し、弁体を適正な開弁状態に保持して定格流量を確保する。【解決手段】一次側流路３と二次側流路５とに連通する弁口６の二次側に弁座10を設け、該弁座10に球状の弁体11を着離自在に設け、該弁体11は弁口６の軸線方向に進退自在なスピンドル７との間に、スピンドル７の進退に応じ弁体11との間で伸縮する付勢手段12を介装し、弁体11の一次側圧力受圧側を、外径ｄが弁体径Ｄより大径にして、且つ内径d1が弁口径D1より大径で弁体径Ｄより小径と成したリング状の浮力助勢体13の内径部13ａに挿通する。【選択図】図１
2008202716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に設けた弁座に着離自在な球状の弁体であって、該弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通したことを特徴とする逆止弁体。
【請求項２】
浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したことを特徴とする請求項１記載の逆止弁体。
【請求項３】
浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の逆止弁体。
【請求項４】
一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設け、該弁体は付勢手段にて閉弁方向に付勢されると共に、弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通したことを特徴とする逆止弁機能を有するバルブ。
【請求項５】
浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したことを特徴とする請求項４記載の逆止弁機能を有するバルブ。
【請求項６】
浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設したことを特徴とする請求項４又は５記載の逆止弁機能を有するバルブ。
【請求項７】
弁口の軸線方向に進退自在なスピンドルを設け、該スピンドルと弁体の間には、スピンドルの進退に応じ弁体との間で伸縮する付勢手段を介装したことを特徴とする請求項４、５又は６記載の逆止機能を有するバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、逆止弁や逆止機能付き止水栓等の逆止機能を有するバルブに用いられる逆止弁体と、この逆止弁体を用いた逆止機能を有するバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、逆止機能を有するバルブとして、ボール逆止弁や逆止機能付き止水栓（例えば特許文献１）が挙げられる。
ボール逆止弁は、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設けたものであり、通常は、弁体が弁座より離脱することで通水し、一次側が負圧となったり、二次側の圧力が一次側より高くなることで水が逆流した時に弁体が弁座に着座して汚染水の逆流を防止している。
又、逆止機能付き止水栓は、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設けると共に、該弁体は弁口の軸線方向に進退自在なスピンドルとの間に、スピンドルの進退に応じ弁体との間で伸縮するプランジャ状の弁体押えを、スピンドル下端にその軸線方向に穿設した案内孔に摺動自在に挿通して弁体押えがその自重で常に弁体を押圧する様に成している。
そして、スピンドルを閉弁方向へ進向させて弁体押えで弁体を強制的に弁座に着座させることにより止水する様に成し、かかる状態よりスピンドルを後退させて弁体及び弁体押えをその軸線方向で移動自在な開弁可能状態と成し、弁体が開弁した通水時において逆流が生じても、この時逆流する二次側圧力と弁体押えの自重により、弁体を弁座に着座させて一次側への逆流を防止する様に成している。
【０００３】
【特許文献１】実公平７−４０７７７号公報（第１図及び第４図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の様に球状弁体を用いたボール逆止弁や逆止機能付き止水栓などにあっては、通水時において、一次側から弁口を経て流れる圧力流体は、弁体の球形表面に沿って流れた後に、弁体背後に回り込んで渦流を生じさせ、この流れが弁体の開弁の抵抗となり、弁体を閉弁方向へ押え付ける様に作用して圧力損失を増大させており、この現象は流量がある程度大きくなるほど顕著になるため、その場合には圧力損失がより一層増大し、弁体を増大させた流量に対応した開度を以て開弁させられず、所望流量を確保できないといった不具合を有していた。
例えば、上記構成の逆止機能付き止水栓において、流量を増大させるためにスピンドルを上限位置に後退させても、上記と同様に圧力損失が増大するだけであり、更に弁体背後に存する弁体押えが弁体背後の渦流を積極的に乱して乱流の状態にすることになり、その乱れによって流れが弁体の背後により一層回り込み易くなって弁体を弁閉止間近の低開度に押えつけてしまうことさえある。
【０００５】
かかる不具合を解消するため、上記の様な逆止機能付き止水栓やボール逆止弁では、弁体を弁口に比し大径にして、弁体の閉弁（着座）位置から全開時までの移動距離を短く設定し、全開時の圧力損失を低減させ、定格流量を確保せねばならなかった。
しかしながら、この様な手段では、閉止状態における弁口に対する弁体の沈み込みが浅いので、バルブ本体の姿勢が少しでも傾いた状態で配管されると、弁体は弁座に確実に着座できず、良好な止水又は逆止機能を果たせないし、弁体の大径化に伴いバルブを大型にせねばならなかった。
又、特に逆止機能付き止水栓では、上記の様に弁体の閉弁と開弁間の移動距離が短く設定されると、スピンドルの進退操作による流量調整が困難であるといった課題を有している。
そこで、本発明では、通水時において、一次側から弁口を経て弁体の球形表面に沿う流れを断じて弁体背部から閉弁方向へ押し付ける流れを低減し、弁体を適正な開弁状態に保持して定格流量を確保できる様にした逆止弁体と、かかる逆止弁体を用いた逆止機能を有するバルブ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】
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明に係る逆止弁体は、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に設けた弁座に着離自在な球状の弁体であって、該弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通したことを特徴とする。
又、本発明に係る逆止機能を有するバルブは、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設け、該弁体は付勢手段にて閉弁方向に付勢されると共に、弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通したことを特徴とする。
更に、本発明に係る逆止機能を有するバルブは、弁口の軸線方向に進退自在なスピンドルを設け、該スピンドルと弁体の間には、スピンドルの進退に応じ弁体との間で伸縮する付勢手段を介装したことを特徴とする逆止機能付き止水栓としても良い。
更に、浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したり、浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設しても良い。
【発明の効果】
【０００７】
要するに請求項１に係る発明によれば、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に設けた弁座に着離自在な球状の弁体であって、該弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通することにより、開弁時に弁体と同様に浮力助勢体も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体の内径部が弁体に外接して共に上昇すると、浮力助勢体は、その外径が弁体径より大径なため、弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れを遮断でき、これにより弁体背後に弁体を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減する。
又、浮力助勢体は弁体に水密に外接していないので、浮力助勢体にて遮断された弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れの一部は、内径部を通じて弁体の一次側圧力受圧側を開弁方向へ押圧すると共に、弁体と共に開弁方向へ上昇する浮力助勢体が弁体の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体を開弁させることができ、定格流量を確保できる。
よって、本発明によれば、弁体を従来の様に大径にする必要がなく、バルブ本体の小型化が容易である。
【０００８】
請求項２に係る発明によれば、浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したので、開弁時において、浮力助勢体にて遮断された弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れの一部が、内径部を通じて弁体の一次側圧力受圧側を開弁方向へ押圧して周壁の円周方向の略全域に渡って開設された通水口へ抜ける流路を構成でき、浮力助勢体の受圧面積に加えて弁体をその開弁上限位置へと移動させるに十分な弁体の受圧面積を確保できるから、請求項１に係る発明の様にリング状の浮力助勢体に弁体を挿通したのと同等な状態と成すことができ、請求項１に係る発明と同様なる効果を奏すると共に、浮力助勢体に立設した周壁が弁体の周囲を常に囲繞させた状態を維持できるため、浮力助勢体は弁口の軸線に対し直交した水平状態でその内径部が弁体に外接でき、常に安定した水平状態で弁体の昇降に追従でき、従って浮力助勢体が弁体に対し傾くことがないので、弁体が弁座に着座する時に弁体と弁口の間に浮力助勢体が挟まれるといった不具合は皆無である。
【０００９】
請求項３に係る発明によれば、浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設したので、弁体及び浮力助勢体の昇降を弁口の軸線に沿って確実に案内でき、弁体の移動範囲を弁口の軸線方向のみに規制し、弁体の良好で安定した開閉弁操作を可能すると共に、浮力補助体の姿勢を常に安定した水平状態に保持できる。
【００１０】
請求項４に係る発明によれば、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設け、該弁体は付勢手段にて閉弁方向に付勢されると共に、弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通したので、請求項１に係る発明と同様に、開弁時に弁体と同様に浮力助勢体も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体の内径部が弁体に外接して共に上昇すると、浮力助勢体は、その外径が弁体径より大径なため、弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れを遮断でき、これにより弁体背後に弁体を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減する。
又、浮力助勢体は弁体に水密に外接していないので、浮力助勢体にて遮断された弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れの一部は、内径部を通じて弁体の一次側圧力受圧側を開弁方向へ押圧すると共に、弁体と共に開弁方向へ上昇する浮力助勢体が弁体の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体を開弁させることができ、定格流量を確保できる。
よって、本発明によれば、弁体を従来の様に大径にする必要がなく、バルブ本体の小型化が容易である。
【００１１】
請求項５に係る発明によれば、請求項２に係る発明と同様に、浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したので、開弁時において、浮力助勢体にて遮断された弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れの一部が、内径部を通じて弁体の一次側圧力受圧側を開弁方向へ押圧して周壁の円周方向の略全域に渡って開設された通水口へ抜ける流路を構成でき、浮力助勢体の受圧面積に加えて弁体をその開弁上限位置へと移動させるに十分な弁体の受圧面積を確保できるから、請求項４に係る発明の様にリング状の浮力助勢体に弁体を挿通したのと同等な状態と成すことができ、請求項４に係る発明と同様なる効果を奏すると共に、浮力助勢体に立設した周壁が弁体の周囲を常に囲繞させた状態を維持できるため、浮力助勢体は弁口の軸線に対し直交した水平状態でその内径部が弁体に外接でき、常に安定した水平状態で弁体の昇降に追従でき、従って浮力助勢体が弁体に対し傾くことがないので、弁体が弁座に着座する時に弁体と弁口の間に浮力助勢体が挟まれるといった不具合は皆無である。
【００１２】
請求項６に係る発明によれば、請求項３に係る発明と同様に、浮力助勢体の周囲に、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設したので、弁体及び浮力助勢体の昇降を弁口の軸線に沿って確実に案内でき、弁体の移動範囲を弁口の軸線方向のみに規制し、付勢手段の付勢力を確実に受承して弁体の良好で安定した開閉弁操作を可能すると共に、浮力補助体の姿勢を常に安定した水平状態に保持できる。
【００１３】
請求項７に係る発明では、逆止機能を有するバルブを、弁口の軸線方向に進退自在なスピンドルを設け、該スピンドルと弁体の間には、スピンドルの進退に応じ弁体との間で伸縮する付勢手段を介装した逆止機能付き止水栓と成したので、スピンドルを進退させることにて付勢手段の弁体に対する閉弁方向の付勢力を調整でき、これにより付勢手段を最収縮させた時には弁体を閉弁させて止水できる。
又、上記最収縮状態より付勢手段を緩めることにより弁体を開弁可能状態と成して通水できるので、請求項４〜６に係る発明と同様に、弁体の開度に応じた流量を確保することができるといった効果を奏する。
しかも、従来の様に、弁体を大径にして弁体の閉弁から開弁までの移動距離を短く設定する必要がないから、スピンドルの進退操作による流量調整が容易である共にバルブ本体の小型化が容易である等その実用的効果甚だ大である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下本発明の実施の一形態例を図面に基づいて説明する。
図１〜３は、逆止機能を有するバルブの第一実施例となる逆止機能付き止水栓を示し、図１は強制閉弁による止水状態を示す縦断面図、図２は通水可能状態における全開弁時の状態を示す縦断面図、図３は通水可能状態における逆流時の止水状態を示す縦断面図である。
このバルブの弁箱１は、給水源側に連通する入口２の（一次側）流路３と吐水側に連通する出口４の（二次側）流路５の中心線が一直線上にあって、一次側流路３と二次側流路５に連通する弁口６は、一次側流路３の軸線に対して直交する様に水平に設けられている。
【００１５】
弁箱１の上部は、弁口６の鉛直方向へ延びる軸線に沿って略筒状に形成され、その上端を開口形成しており、この開口部1aは弁口６の軸線方向に進退自在なスピンドル７を水密状に挿通支持するＯリング８付きの蓋体９で水密状に螺着閉塞されている。
【００１６】
弁口６の二次側には、一次側へ向かって徐々に縮径したテーパー状の弁座10を設けている。
弁座10には、球状の弁体11を着離自在に設け、該弁体11はスピンドル７との間に、スピンドル７の進退に応じ弁体11との間で伸縮する付勢手段12を介装し、該付勢手段12は常に弁体11を閉弁方向へ付勢している。
尚、弁体11及び弁座10は、弁体11が弁座10に着座した閉止状態で水密性を有する様に構成されておれば、夫々の材質は何ら限定されない。
【００１７】
図４に示す様に、弁体11は、その一次側圧力受圧側（弁体11の下半球部）が、外径ｄが弁体径Ｄより大径にして、且つ内径d1が弁口径D1より大径で弁体径Ｄより小径と成した薄肉リング状の浮力助勢体13の内径部13ａに挿通されることにより、逆止弁体14と成している。
浮力助勢体13は、弁体11の閉止時に弁口６の二次側開口部端面上に水平配置されており、開弁時に弁体11と共に一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを大幅に遮断する様に外径ｄを弁体径Ｄより大径に設定しており、その流れを遮断することにより、弁体11背後（上部）に弁体11を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止している。
又、閉止時において弁体11が弁座10に支障なく着座できる様に、内径d1を弁口径D1より大径に設定すると共に、浮力助勢体13が所定の受圧面積を有する様に弁体径Ｄより小径に設定している。
尚、浮力助勢体13は、上記の通り開弁時に弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを遮断するが、浮力助勢体13は弁体11に水密に外接していないので、浮力助勢体13で遮断された圧力流体の一部は内径部13ａを通じて弁体11の下半球部である一次側圧力受圧側が受圧することで浮力助勢体13の受圧面積に加えて弁体11をその上限位置へと移動させるに十分な弁体11の受圧面積を確保し、弁体11の安定的な開弁方向への上昇を可能とする。
又、浮力助勢体13は、プラスチック、軽金属、その他剛性を有するものであって、一次側圧力を受圧した時に浮上可能な材質であれば、その材質は何ら限定されない。
【００１８】
又、浮力助勢体13は、上記の様にリング状であっても良いが、安定した昇降動作を図るために、図示例の様に、弁体11を環囲する周壁15を立設すると共に、該周壁15の下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口16を狭小間隔を置いて開設する（図４、５参照）のがより良い。
この様に、周壁15が弁体11を環囲することで浮力助勢体13の昇降時における姿勢を安定させられ、周壁15の下端にその円周方向全域に渡って通水口16を配置することにより、内径部13ａから通水口16への圧力流体の流路を構成して、周壁15を設けていないリング状の浮力助勢体13と同様に、浮力助勢体13の受圧面積に加えて弁体11をその上限位置へと移動させるに十分な弁体11の受圧面積の確保を可能としている。
【００１９】
浮力助勢体13の周囲には、弁口６の軸線に平行で弁体11の移動範囲に渡る複数の案内棒17を配設しており、該案内棒17は、弁口６の二次側開口端外周に外嵌した環状の下枠18ａと、蓋体９の下端に穿設した円形状の凹部19に挿嵌した環状の上枠18との間に、上下枠18、18ａの円周方向において等間隔置きに架設して成り、上下枠18、18ａと案内棒17とにより図６に示すガイドフレーム20を構成している。
【００２０】
蓋体９は、その軸線上において上端から下端の凹部19に渡り、短尺で内周にＯリング21を配した無ねじ穴22と、該無ねじ穴22より大径な環状面23を介して長尺なねじ穴24を順次に形成している。
スピンドル７は、上端にハンドル25を固定すると共に、無ねじ穴22に回転自在に挿通される所定長さの主軸部26の下端にこれより大径な環状面27を介して連続形成した所定長さの雄ねじ部28をねじ穴24に螺合している。
そして、ハンドル25を正逆回転することにより、スピンドル７を弁口６の軸線方向に進退自在と成し、スピンドル７はその環状面27が蓋体９の環状面23に当接する位置を上限としている。
【００２１】
又、スピンドル７は、その軸線上において雄ねじ部28下端から所定長さ上方へ渡って付勢手段12のガイド穴29を穿設している。
付勢手段12は、弁体11の上部に凹面が当接する傘状の押え片30の頂部より上方突設した支持棒31をガイド穴29に摺動自在に挿通すると共に、支持棒31の上端より所定長さ下方へ渡って穿設したバネ受け穴32とガイド穴29の上端との間に圧縮コイル状のバネ33を圧縮介装することにより構成されている。
【００２２】
尚、図１〜３中、符号34は一次側流路３中に設けたバタフライ弁、符号35は二次側流路５に連結した管継手である。
【００２３】
上記の様に構成された逆止機能付き止水栓は、図１に示す止水状態では、ハンドル25の回転によりスピンドル７を閉弁方向に移動させ、付勢手段12（バネ33）を最収縮させることにより、付勢手段12の押え片30を介して弁体11を弁座10に強制的に着座させて止水しており、この時、浮力助勢体13は、弁口６の二次側開口部端面上に着座している。
この止水状態において、スピンドル７を後退させる様にハンドル25を回転させ、弁体11とスピンドル７間で付勢手段12を伸長させ、該付勢手段12におけるバネ33の付勢力（弁体11に対する閉弁力）を弱めることにより、通水可能状態と成している。
【００２４】
かかる状態において、弁体11の開弁方向に作用する一次側圧力が、弁体11の閉弁方向に作用する付勢手段12におけるバネ33の付勢力と二次側圧力に打ち勝つと、一次側圧力を受圧している弁体11は付勢手段12を収縮させる様に弁座10より離脱し、水が弁口６を通じて一次側から二次側へ流動して通水する（図２参照）。
尚、図２ではスピンドル７を上限位置まで後退させた状態を示しているが、ハンドル25の操作により、スピンドル７の進退位置を調整することで弁体11の開弁距離を規制して流量調整する。
【００２５】
弁体11の開弁と同時に、浮力助勢体13も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体13の内径部13ａが弁体11に外接して共に上昇する。
浮力助勢体13は、その外径ｄが弁体径Ｄより大径なため、流体弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを大幅に遮断する。
これにより、弁体11背後（上部）に弁体11を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減すると共に、浮力助勢体13が、一次側圧力を弁体11と共に受圧することで弁体11の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体11を開弁させられ、定格流量の確保を可能とする。
【００２６】
そして、弁体11が開弁した通水時において、逆流が生じた場合、逆流する二次側圧力が一次側圧力より大きくなり、この逆流圧力と弁体11の閉弁方向に常に作用している付勢手段12のバネ33の付勢力により、即座に弁体11が弁座10に着座して一次側への逆流を防止する（図３参照）。
この様に、付勢手段12のバネ33の付勢力が弁体11の閉弁方向に常に付勢されていることにより、例え逆流時に一次側と二次側の圧力が微差であっても、一次側圧力と二次側圧力が同じ圧力に成る前に付勢手段12によって確実にして強固に閉弁でき、その閉弁状態を保持できるので、より精度の高い逆流防止を実現できる。
【００２７】
尚、弁体11の開閉弁による移動中において、弁体11に追従する浮力助勢体13は、その周壁15が弁体11の周囲を常に囲繞すると共に、浮力助勢体13の周囲に配設された案内棒17によって弁体11及び浮力助勢体13の昇降を弁口６の軸線に沿って確実に案内しているため、弁体11の移動範囲を弁口６の軸線方向のみに規制し、付勢手段12の付勢力を弁体11が確実に受承して弁体11の良好で安定した開閉弁操作を可能すると共に、浮力補助体13の姿勢を常に安定した水平状態に保持している。
又、弁体10が球状であるため、弁座10に着座する部位が作動のたびに異なり、弁体11と弁座10の間における異物の噛み込みを防止でき、これにより止水時の微少な漏れもないので、メンテナンスフリーと成すことができる。
【００２８】
図７、８に基づく第二実施例の逆止機能を有するバルブは、上記逆止弁体14を装備したボール逆止弁であって、上記の第一実施例において蓋体９に挿通支持されるスピンドル７を廃し、蓋体９に付勢手段12における押え片30の支持棒31を摺動自在に挿通したガイド穴29を設け、付勢手段12にて逆止弁体14における弁体11を閉弁方向へ付勢したものであり、その他の構成は第一実施例と同一のため、第一実施例と同一又は相当部分には同じ符号を図中に付し、説明を省略する。
【００２９】
図９、10に基づく第三実施例の逆止機能を有するバルブは、第二実施例におけるボール逆止弁を変形したものであって、具体的には、弁体11の付勢手段12を廃し、逆止弁体14における弁体11を単に弁座10に着離自在に配したものである。
従って、蓋体９は、下端にガイドフレーム20の上枠18を挿嵌する凹部19を設け、弁箱１の開口部1aを水密状に螺着閉塞する様に構成されることになる。
その他の構成は、第二実施例と同一なため、第二実施例と同一又は相当部分には同じ符号を図中に付し、説明を省略する。
尚、この第三実施例におけるボール逆止弁は、付勢手段12を有しないため、第一、二実施例のバルブの様に付勢手段12が常に弁体11を閉弁方向へ付勢することで弁体11を弁座10に確実に着座させられず、故に第三実施例のバルブに限っては、比較的比重の大きい材質にて弁体11を形成し、該弁体11を正常に開閉弁させるために必ず水平状態で配管されねばならない。
【００３０】
上記の様に構成されたボール逆止弁は、第二実施例のものでは、弁体11の開弁方向に作用する一次側圧力が、弁体11の閉弁方向に作用する付勢手段12におけるバネ33の付勢力と二次側圧力に打ち勝つと、一次側圧力を受圧している弁体11は付勢手段12を収縮させる様に弁座10より離脱し、水が弁口６を通じて一次側から二次側へ流動して通水する（図７参照）。
又、第三実施例のものでは、弁体11の開弁方向に作用する一次側圧力が二次側圧力より上昇すると、一次側圧力を受圧している弁体11は弁座10より離脱し、水が弁口６を通じて一次側から二次側へ流動して通水する（図９参照）。
【００３１】
そして、第二、三実施例のものも、弁体11の開弁と同時に、浮力助勢体13も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体13の内径部13ａが弁体11に外接して共に上昇する。
浮力助勢体13は、その外径ｄが弁体径Ｄより大径なため、流体弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを大幅に遮断する。
これにより、弁体11背後（上部）に弁体11を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減すると共に、浮力助勢体13が、一次側圧力を弁体11と共に受圧することで弁体11の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体11を開弁させられ、定格流量の確保を可能とする。
【００３２】
又、開弁中に逆流が生じた場合、第二実施例のものでは、逆流する二次側圧力が一次側圧力より大きくなり、この逆流圧力と弁体11の閉弁方向に常に作用している付勢手段12のバネ33の付勢力により、即座に弁体11が弁座10に着座して一次側への逆流を防止する（図８参照）。
この様に、付勢手段12のバネ33の付勢力が弁体11の閉弁方向に常に付勢されていることにより、例え逆流時に一次側と二次側の圧力が微差であっても、一次側圧力と二次側圧力が同じ圧力に成る前にバネ33によって確実にして強固に閉弁でき、その閉弁状態を保持できるので、より精度の高い逆流防止を実現できる。
又、第三実施例において、開弁中に逆流が生じた場合には、逆流圧力によって弁体11が弁座10に着座して一次側への逆流を防止する（図10参照）。
【００３３】
第一実施例と同様に、第二、三実施例のものも弁体10が球状であるため、弁座10に着座する部位が作動のたびに異なり、弁体11と弁座10の間における異物の噛み込みを防止でき、これにより止水時の微少な漏れもないため、メンテナンスフリーと成すことができる。
又、弁体11の開閉弁による移動中において、弁体11に追従する浮力助勢体13は、その周壁15が弁体11の周囲を常に囲繞すると共に、浮力助勢体13の周囲に配設された案内棒17によって弁体11及び浮力助勢体13の昇降を弁口６の軸線に沿って確実に案内しているため、弁体11の移動範囲を弁口６の軸線方向のみに規制すると共に、浮力補助体13の姿勢を常に安定した水平状態に保持し、又特に第二実施例のものでは、付勢手段12の付勢力を弁体11が確実に受承して弁体11の良好で安定した開閉弁操作を可能としている。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】逆止機能付き止水栓の強制閉弁による止水状態を示す縦断面図である。
【図２】同上通水可能状態における全開弁時の状態を示す縦断面図である。
【図３】同上通水可能状態における逆流時の止水状態を示す縦断面図である。
【図４】逆止弁体を示す縦断面図である。
【図５】図１の一部省略ＡーＡ拡大断面図である。
【図６】ガイドフレームの半断面図である。
【図７】第二実施例の開弁状態を示す縦断面図である。
【図８】同上閉弁状態を示す縦断面図である。
【図９】第三実施例の開弁状態を示す縦断面図である。
【図１０】同上閉弁状態を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【００３５】
３    一次側流路
５    二次側流路
６    弁口
７    スピンドル
10    弁座
11    弁体
12    付勢手段
13    浮力助勢体
13ａ  内径部
15    周壁
16    通水口
17    案内棒
Ｄ    弁体径
D1    弁口径
ｄ    外径
d1    内径
【図１】
2008202716.tif 000003
【図２】
2008202716.tif 000004
【図３】
2008202716.tif 000005
【図４】
2008202716.tif 000006
【図５】
2008202716.tif 000007
【図６】
2008202716.tif 000008
【図７】
2008202716.tif 000009
【図８】
2008202716.tif 000010
【図９】
2008202716.tif 000011
【図１０】
2008202716.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成19年7月10日(2007.7.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に設けた弁座に着離自在な球状の弁体であって、該弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通して成り、浮力助勢体はその内径部が開弁時に弁体に外接して共に上昇する様に弁口の二次側開口部端面上に着離自在に配置したことを特徴とする逆止弁体。
【請求項２】
浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したことを特徴とする請求項１記載の逆止弁体。
【請求項３】
浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設したことを特徴とする請求項１又は２記載の逆止弁体。
【請求項４】
一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設け、該弁体は付勢手段にて閉弁方向に付勢されると共に、弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通して成り、浮力助勢体はその内径部が開弁時に弁体に外接して共に上昇する様に弁口の二次側開口部端面上に着離自在に配置したことを特徴とする逆止弁機能を有するバルブ。
【請求項５】
浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したことを特徴とする請求項４記載の逆止弁機能を有するバルブ。
【請求項６】
浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設したことを特徴とする請求項４又は５記載の逆止弁機能を有するバルブ。
【請求項７】
弁口の軸線方向に進退自在なスピンドルを設け、該スピンドルと弁体の間には、スピンドルの進退に応じ弁体との間で伸縮する付勢手段を介装したことを特徴とする請求項４、５又は６記載の逆止機能を有するバルブ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
上記課題に鑑み、本発明に係る逆止弁体は、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に設けた弁座に着離自在な球状の弁体であって、該弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通して成り、浮力助勢体はその内径部が開弁時に弁体に外接して共に上昇する様に弁口の二次側開口部端面上に着離自在に配置したことを特徴とする。
又、本発明に係る逆止機能を有するバルブは、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設け、該弁体は付勢手段にて閉弁方向に付勢されると共に、弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通して成り、浮力助勢体はその内径部が開弁時に弁体に外接して共に上昇する様に弁口の二次側開口部端面上に着離自在に配置したことを特徴とする。
更に、本発明に係る逆止機能を有するバルブは、弁口の軸線方向に進退自在なスピンドルを設け、該スピンドルと弁体の間には、スピンドルの進退に応じ弁体との間で伸縮する付勢手段を介装したことを特徴とする逆止機能付き止水栓としても良い。
更に、浮力助勢体は、弁体を環囲する周壁を立設すると共に、該周壁下端には、その円周方向全域に渡って複数の通水口を狭小間隔を置いて開設したり、浮力助勢体の周囲には、弁口の軸線に平行で弁体の移動範囲に渡る複数の案内棒を配設しても良い。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
要するに請求項１に係る発明によれば、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に設けた弁座に着離自在な球状の弁体であって、該弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通して成り、浮力助勢体はその内径部が開弁時に弁体に外接して共に上昇する様に弁口の二次側開口部端面上に着離自在に配置することにより、開弁時に弁体と同様に浮力助勢体も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体の内径部が弁体に外接して共に上昇すると、浮力助勢体は、その外径が弁体径より大径なため、弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れを遮断でき、これにより弁体背後に弁体を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減する。
又、浮力助勢体は弁体に水密に外接していないので、浮力助勢体にて遮断された弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れの一部は、内径部を通じて弁体の一次側圧力受圧側を開弁方向へ押圧すると共に、弁体と共に開弁方向へ上昇する浮力助勢体が弁体の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体を開弁させることができ、定格流量を確保できる。
よって、本発明によれば、弁体を従来の様に大径にする必要がなく、バルブ本体の小型化が容易である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
請求項４に係る発明によれば、一次側流路と二次側流路とに連通する弁口の二次側に弁座を設け、該弁座に球状の弁体を着離自在に設け、該弁体は付勢手段にて閉弁方向に付勢されると共に、弁体の一次側圧力受圧側を、外径が弁体径より大径にして、且つ内径が弁口径より大径で弁体径より小径と成したリング状の浮力助勢体の内径部に挿通して成り、浮力助勢体はその内径部が開弁時に弁体に外接して共に上昇する様に弁口の二次側開口部端面上に着離自在に配置したので、請求項１に係る発明と同様に、開弁時に弁体と同様に浮力助勢体も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体の内径部が弁体に外接して共に上昇すると、浮力助勢体は、その外径が弁体径より大径なため、弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れを遮断でき、これにより弁体背後に弁体を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減する。
又、浮力助勢体は弁体に水密に外接していないので、浮力助勢体にて遮断された弁体の球形表面に沿う圧力流体の流れの一部は、内径部を通じて弁体の一次側圧力受圧側を開弁方向へ押圧すると共に、弁体と共に開弁方向へ上昇する浮力助勢体が弁体の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体を開弁させることができ、定格流量を確保できる。
よって、本発明によれば、弁体を従来の様に大径にする必要がなく、バルブ本体の小型化が容易である。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
図４に示す様に、弁体11は、その一次側圧力受圧側（弁体11の下半球部）が、外径ｄが弁体径Ｄより大径にして、且つ内径d1が弁口径D1より大径で弁体径Ｄより小径と成した薄肉リング状の浮力助勢体13の内径部13ａに挿通されることにより、逆止弁体14と成している。
浮力助勢体13は、弁体11の閉止時に弁口６の二次側開口部端面上に着離自在に水平配置されており、開弁時に弁体11と共に一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを大幅に遮断する様に外径ｄを弁体径Ｄより大径に設定しており、その流れを遮断することにより、弁体11背後（上部）に弁体11を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止している。
又、閉止時において弁体11が弁座10に支障なく着座できる様に、内径d1を弁口径D1より大径に設定すると共に、浮力助勢体13が所定の受圧面積を有する様に弁体径Ｄより小径に設定している。
尚、浮力助勢体13は、上記の通り開弁時に弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを遮断するが、浮力助勢体13は弁体11に水密に外接していないので、浮力助勢体13で遮断された圧力流体の一部は内径部13ａを通じて弁体11の下半球部である一次側圧力受圧側が受圧することで浮力助勢体13の受圧面積に加えて弁体11をその上限位置へと移動させるに十分な弁体11の受圧面積を確保し、弁体11の安定的な開弁方向への上昇を可能とする。
又、浮力助勢体13は、プラスチック、軽金属、その他剛性を有するものであって、一次側圧力を受圧した時に浮上可能な材質であれば、その材質は何ら限定されない。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２５】
弁体11の開弁と同時に、浮力助勢体13も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体13の内径部13ａが弁体11に外接して共に上昇する。
浮力助勢体13は、その外径ｄが弁体径Ｄより大径なため、弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを大幅に遮断する。
これにより、弁体11背後（上部）に弁体11を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減すると共に、浮力助勢体13が、一次側圧力を弁体11と共に受圧することで弁体11の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体11を開弁させられ、定格流量の確保を可能とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２７】
尚、弁体11の開閉弁による移動中において、弁体11に追従する浮力助勢体13は、その周壁15が弁体11の周囲を常に囲繞すると共に、浮力助勢体13の周囲に配設された案内棒17によって弁体11及び浮力助勢体13の昇降を弁口６の軸線に沿って確実に案内しているため、弁体11の移動範囲を弁口６の軸線方向のみに規制し、付勢手段12の付勢力を弁体11が確実に受承して弁体11の良好で安定した開閉弁操作を可能すると共に、浮力補助体13の姿勢を常に安定した水平状態に保持している。
又、弁体11が球状であるため、弁座10に着座する部位が作動のたびに異なり、弁体11と弁座10の間における異物の噛み込みを防止でき、これにより止水時の微少な漏れもないので、メンテナンスフリーと成すことができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３１】
そして、第二、三実施例のものも、弁体11の開弁と同時に、浮力助勢体13も一次側圧力を受圧して開弁方向へ上昇し、浮力助勢体13の内径部13ａが弁体11に外接して共に上昇する。
浮力助勢体13は、その外径ｄが弁体径Ｄより大径なため、弁体11の球形表面に沿う圧力流体の流れを大幅に遮断する。
これにより、弁体11背後（上部）に弁体11を閉弁方向へ押し付ける流れの発生を阻止して圧力損失を低減すると共に、浮力助勢体13が、一次側圧力を弁体11と共に受圧することで弁体11の開弁を助勢するため、流量に応じた適正な開度を以て弁体11を開弁させられ、定格流量の確保を可能とする。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
第一実施例と同様に、第二、三実施例のものも弁体11が球状であるため、弁座10に着座する部位が作動のたびに異なり、弁体11と弁座10の間における異物の噛み込みを防止でき、これにより止水時の微少な漏れもないため、メンテナンスフリーと成すことができる。
又、弁体11の開閉弁による移動中において、弁体11に追従する浮力助勢体13は、その周壁15が弁体11の周囲を常に囲繞すると共に、浮力助勢体13の周囲に配設された案内棒17によって弁体11及び浮力助勢体13の昇降を弁口６の軸線に沿って確実に案内しているため、弁体11の移動範囲を弁口６の軸線方向のみに規制すると共に、浮力補助体13の姿勢を常に安定した水平状態に保持し、又特に第二実施例のものでは、付勢手段12の付勢力を弁体11が確実に受承して弁体11の良好で安定した開閉弁操作を可能としている。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2008202716.tif 000013
【手続補正１１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2008202716.tif 000014