(57)【要約】【課題】チャタリング現象の発生を防止すると共に流体の逆流を確実に防止する。【解決手段】弁ケーシング４の入口部２から出口部３へと延びる流路９内を流れる流体流量が多いときは弁体７が弁座５から離反して弁が開き、流体流量が少ないときは弁体７が自重で弁座５に当接して弁が閉じるスイング式逆止弁１において、弁体７に小孔１２を形成し、その小孔１２の出口側に小孔用弁体１４を設け、弁体７に小孔用弁体１４の小孔１２に対する開き角度を所定角度以下に規制する開き角度規制手段１８を設けたことを特徴とするスイング式逆止弁。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
入口部と出口部を有する弁ケーシングと、この弁ケーシング内の入口部と出口部との間に設けられた弁座と、上記弁ケーシング内の上部に設けられた回動軸を中心にスイングして上記弁座に対して当接・離反する弁体と、上記回動軸に接続されて上記弁体を支持するアームとを備え、上記弁ケーシングの入口部から出口部へと延びる流路内を流れる流体流量が多いときは上記弁体が上記弁座から離反して弁が開き、上記流体流量が少ないときは上記弁体が自重で上記弁座に当接して弁が閉じるスイング式逆止弁において、上記弁体に小孔を形成し、その小孔の出口側に小孔用弁体を設け、上記弁体に上記小孔用弁体の上記小孔に対する開き角度を所定角度以下に規制する開き角度規制手段を設けたことを特徴とするスイング式逆止弁。
【請求項２】
上記小孔用弁体が、上下に分割され、上記小孔の縦方向略中央に水平に延びて設けられた回動ピンを中心に傾動して上記小孔の上側部分を開閉する上側弁体と、上記回動ピンを中心にスイングして上記小孔の下側部分を開閉する下側弁体とからなる請求項１記載のスイング式逆止弁。
【請求項３】
入口部と出口部を有する弁ケーシングと、この弁ケーシング内の入口部と出口部との間に設けられた弁座と、上記弁ケーシング内の上部に設けられた回動軸を中心にスイングして上記弁座に対して当接・離反する弁体と、上記回動軸に接続されて上記弁体を支持するアームとを備え、上記弁ケーシングの入口部から出口部へと延びる流路内を流れる流体流量が多いときは上記弁体が上記弁座から離反して弁が開き、上記流体流量が少ないときは上記弁体が自重で上記弁座に当接して弁が閉じるスイング式逆止弁において、上記弁体に小孔を形成し、その小孔の出口側に小孔用弁体を設け、上記回動軸に上記小孔用弁体を支持するアームを接続し、上記小孔用弁体を上記弁体と同軸で回動するように構成したことを特徴とするスイング式逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、流体の逆流を防止して、流体を一方向にだけ流すスイング式逆止弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
逆止弁は、流体の逆流を防止して、流体を一方向にだけ流すものである。逆止弁には多くの形態があるが、もっとも原始的な構造で壊れにくいスイング式逆止弁が一般的に用いられている。
【０００３】
スイング式逆止弁は、図８に示すように、入口部５１と出口部５２を有する弁ケーシング５３と、この弁ケーシング５３内の入口部５１と出口部５２との間に設けられた弁座５４と、弁ケーシング５３内の上部に設けられた回動軸５５を中心にスイングして弁座５４に対して当接・離反する弁体５６と、回動軸５５に接続されて弁体５６を支持するアーム５７とを備えている。
【０００４】
上記スイング式逆止弁は、弁ケーシング５３の入口部５１から出口部５２へと延びる流路５８内を流れる流体流量が多いときは、弁体５６が弁座５４から離反して弁が開き、一方、流路５８内を流れる流体流量が少ないとき或いは流体が逆流しようとするときは、弁体５６が自重で弁座５４に当接して弁が閉じるようになっている。
【０００５】
ところで、上述のスイング式逆止弁では、弁体５６が、流体の逆流時の流体圧に耐え得る強度が必要なため所定の厚さが必要となり、その重量がかなり重くなる。そのため、正流時に弁体５６を持ち上げて弁座５４から離反させるのに、一定の流体流量と圧力が必要となる。この流体流量と圧力が不足すると、規定の流量が流れずに、弁体５６が弁座５４に対して当接・離反を繰り返し、衝撃音を発するチャタリング現象が発生するといった問題があった。
【０００６】
そこで、本出願人は、チャタリング現象の発生を防止できるスイング式逆止弁を案出した（例えば特許文献１参照）。
【０００７】
このスイング式逆止弁は、図９に示すように、弁ケーシング６１内の流路６２に設けられた弁座６３に当接・離反する弁体６４に、小孔６５を穿設し、その小孔６５の上部に軸６７を配置し、この軸６７に小孔６５を塞ぐ小弁体６８を取り付けて構成されている。小弁体６８は、軸６７回りにスイング可能に構成されており、自重で小孔６５に接して小孔６５を塞ぐ。
【０００８】
上記構成によれば、流体流量と圧力が少ないとき、小弁体６８のみが押し上げられて小孔６５が開くので、小孔６５から流体６９が流れる。従って、弁体６４が弁座６３から離れることはなく、チャタリング現象を防止できる。
【０００９】
【特許文献１】
特開平１０−１４１５２５号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のスイング式逆止弁では、図１０に示すように小弁体６８が水平より上向きに押し上げられた状態から急激に流体６９が逆流しようとすると、流体６９が小弁体６８を押し上げる方向に流れることになり、小孔６５が閉まらず、流体６９の逆流が発生してしまうおそれがあった。
【００１１】
そこで、本発明は上記問題を解決するために案出されたものであって、チャタリング現象の発生を防止すると共に流体の逆流を確実に防止できるスイング式逆止弁を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、入口部と出口部を有する弁ケーシングと、この弁ケーシング内の入口部と出口部との間に設けられた弁座と、上記弁ケーシング内の上部に設けられた回動軸を中心にスイングして上記弁座に対して当接・離反する弁体と、上記回動軸に接続されて上記弁体を支持するアームとを備え、上記弁ケーシングの入口部から出口部へと延びる流路内を流れる流体流量が多いときは上記弁体が上記弁座から離反して弁が開き、上記流体流量が少ないときは上記弁体が自重で上記弁座に当接して弁が閉じるスイング式逆止弁において、上記弁体に小孔を形成し、その小孔の出口側に小孔用弁体を設け、上記弁体に上記小孔用弁体の上記小孔に対する開き角度を所定角度以下に規制する開き角度規制手段を設けたものである。
【００１３】
そして、上記小孔用弁体が、上下に分割され、上記小孔の縦方向略中央に水平に延びて設けられた回動ピンを中心に傾動して上記小孔の上側部分を開閉する上側弁体と、上記回動ピンを中心にスイングして上記小孔の下側部分を開閉する下側弁体とからなるものが好ましい。
【００１４】
また、本発明は、入口部と出口部を有する弁ケーシングと、この弁ケーシング内の入口部と出口部との間に設けられた弁座と、上記弁ケーシング内の上部に設けられた回動軸を中心にスイングして上記弁座に対して当接・離反する弁体と、上記回動軸に接続されて上記弁体を支持するアームとを備え、上記弁ケーシングの入口部から出口部へと延びる流路内を流れる流体流量が多いときは上記弁体が上記弁座から離反して弁が開き、上記流体流量が少ないときは上記弁体が自重で上記弁座に当接して弁が閉じるスイング式逆止弁において、上記弁体に小孔を形成し、その小孔の出口側に小孔用弁体を設け、上記回動軸に上記小孔用弁体を支持するアームを接続し、上記小孔用弁体を上記弁体と同軸で回動するように構成したものである。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１６】
図１は本発明に係るスイング式逆止弁の好適な第一の実施の形態を示した断面図、図２は図１のＩＩ−ＩＩ線断面図、図３は小孔が閉じた状態を示した要部拡大断面図、図４は小孔が開いた状態を示した要部拡大断面図である。
【００１７】
図示するように、本実施の形態に係るスイング式逆止弁１は、入口部２と出口部３を有する弁ケーシング４と、この弁ケーシング４内の入口部２と出口部３との間に設けられた弁座５と、弁ケーシング４内の上部に設けられた回動軸６を中心にスイングして弁座５に対して当接・離反する弁体７と、回動軸６に接続されて弁体７を支持するアーム８とを備えている。
【００１８】
弁ケーシング４内には入口部２から出口部３へと延びる流路９が形成されている。弁座５は、出口部３側且つ斜め上方に向いて形成されている。弁ケーシング４内の弁座５の上方には、回動軸６が設けられている。回動軸６は、水平に延びて配置され、その両端が、弁ケーシング４の両側壁１１間に架け渡されて気密に軸支されている。回動軸６の長手方向中間部には、アーム８の基端部が接続されている。アーム８の先端部は、所定厚さの円盤状に形成された弁体７の中心部を支持している。
【００１９】
回動軸６は、弁座５の真上位置よりも入口部２側へずれた位置へ設けられており、弁体７が弁座５に当接した状態で、アーム８が若干傾斜して弁体７が弁座５上に気密に面接触して当接するようになっている。
【００２０】
すなわち、流路９内を流れる流体流量が少なく入口部２側圧力が低いときは、弁体７がその自重で弁座５に当接して弁（流路９）が閉じ、流体流量が多く入口部２側圧力が高いときは、弁体７が流体によって押し上げられ弁（流路９）が開くようになっている。
【００２１】
弁体７には、流体流量が少ないときに流体を流すための小孔１２が形成されている。小孔１２の開口断面は、小孔がない場合の弁体がチャタリング現象を起こす際の流体流量が流れ得る大きさに設定されている。小孔１２の出口側には、小孔１２に当接・離反して、小孔１２を開閉する小孔用弁体１４が設けられている。
【００２２】
弁体７には、小孔用弁体１４が小孔１２から離反して傾斜する際に、小孔用弁体１４の小孔１２に対する開き角度を所定角度以下に規制する開き角度規制手段１８が設けられている。具体的には、開き角度規制手段１８は、小孔用弁体１４が開き過ぎて、流体の逆向流が小孔用弁体１４が閉まるのを阻害する向き（水平状態を超えてさらに傾斜する向き）にならないように規制する。
【００２３】
小孔用弁体１４は、円盤状部材を上下に分割して構成され、小孔１２の縦方向略中央に水平に延びて設けられた回動ピン１５を中心に傾動して小孔１２の上側部分を開閉する半円形の上側弁体１６と、上述の回動ピン１５を中心にスイングして小孔１２の下側部分を開閉する半円形の下側弁体１７とからなる。回動ピン１５は、その両端が弁体７の出口部３側の面に支持されている。上側弁体１６と下側弁体１７は、上述した同一の回動ピン１５を軸支する丁番状に形成されている。上側弁体１６と下側弁体１７の回動ピン支持部２１には、上側弁体１６と下側弁体１７の互いの相対屈曲角度Ａが所定角度以下（例えば９０°以下）にならないようにするための屈曲角度規制手段（図示せず）が設けられている。
【００２４】
上側弁体１６の出口部３側には、上側弁体１６が小孔１２に対して所定角度以上開かないようにその傾動角度を規制するストッパ１９が設けられている。ストッパ１９は、その両端が弁体７の出口部３側の面に固定され、中間部が上側弁体１６の傾動軌跡内に位置し且つ小孔１２の表面から所定間隔をあけて位置するように設けられている。上側弁体１６は、ストッパ１９の中間部に当接することによって、その傾動角度が規制される。上側弁体１６は、鉛直状態よりも出口部３側へ若干傾斜する程度の傾動角度で規制される。これによって、流体の逆流時に上側弁体１６が即座に小孔１２側へ傾動して戻ることができる。
【００２５】
開き角度規制手段１８は、上述のストッパ１９と屈曲角度規制手段とで構成されている。すなわち、上側弁体１６は、ストッパ１９によって開き過ぎが防止される。一方、下側弁体１７は、屈曲角度規制手段で上側弁体１６との相対屈曲角度Ａが９０°以下にならないことと上側弁体１６が鉛直状態よりも出口部３側へ若干傾斜する状態で規制されることによって、水平状態よりも上向きに傾斜するのが防止されるようになっている。
【００２６】
なお、下側弁体１７の開き角度を規制する開き角度規制手段１８として、スイングした下側弁体１７が当接するストッパ（図示せず）を設けるようにしてもよい。この場合、下側弁体１７が水平状態を超えない範囲でスイングするようにストッパを設ければよい。
【００２７】
上側弁体１６及び下側弁体１７の回動ピン支持部２１の裏側（入口部２側）の面には、入口部２側に突出する突条部２２がそれぞれ形成されている。
【００２８】
上記構成のスイング式逆止弁１によれば、入口部２側の流路９内の圧力が低いときは、図１に示すように弁体７は弁座５に当接して弁は閉じた状態となっている。このとき、弁体７は所定厚さを有しているので、適度な重量を有し、その自重で流体の逆流を確実に防止できる。また、小孔１２はその径が小さいので、逆圧による流体の漏れ量を極めて微量に抑えることができる。
【００２９】
流路９内を流れる流体流量が徐々に増加していくと、下側弁体１７は閉じたままで、まず上側弁体１６が開く。これは、下側弁体１７は回動ピン１５が上側にあるためその重量に抗して押し上げなければならないのに対して、上側弁体１６は回動ピン１５が下側にあるためその重量の鉛直方向の分力は回動ピン１５にかかっており、水平方向の分力に抗して押すだけで開くからである。そして、上側弁体１６はストッパ１９に当接して、その傾動角度が規制される（図４参照）。
【００３０】
流体流量がさらに増加すると、図４に示すように、下側弁体１７が開く。このとき、下側弁体１７と上側弁体１６の相対屈曲角度Ａが９０°以下にならないように規制されており、さらに上側弁体１６が鉛直状態よりも出口部３側へ若干傾斜する状態で規制されることによって、下側弁体１７は、水平状態よりも上側まで開くことはない。
【００３１】
従って、この状態から、急激に流体が逆流しようとしても、その逆向流によって、下側弁体１７は閉まる方向へと押されるので、確実に閉まる。一方、上側弁体１６も、逆向流が、上側弁体１６を閉まる方向へと押すので、確実に閉まる。このように、上側弁体１６及び下側弁体１７共に確実に閉めることができるので、流体の逆流を確実に防止することができる。
【００３２】
また、上側弁体１６及び下側弁体１７にそれぞれ突条部２２を設けているので、上側弁体１６及び下側弁体１７が開いた状態で流体が逆流しようとすると、逆向流が各突条部２２を押して、上側弁体１６及び下側弁体１７を閉じる方向へと回動させるので、これが閉じる動作のきっかけとなり、閉塞の確実性がさらに高まる。
【００３３】
なお、流体が大流量流れたときは、弁体７が回動軸６を中心としてスイングして流路９全体が開く。
【００３４】
さらに、本実施の形態によれば、小孔用弁体１４を上側弁体１６と下側弁体１７とに分割して、回動ピン１５で上側弁体１６の下部と下側弁体１７の上部とを支持しているので、上側弁体１６が開く小流量、上側弁体１６と下側弁体１７が開く中流量、弁体７が開く大流量の３種類の流量に対応することができる。特に、流体が気体の場合は弁体を開ける力が液体と比較して非常に小さいので、上側弁体１６が有効に活用される。さらに、本実施の形態によれば、運転パターンも多く設定できるので、石油・化学プラントやゴミ処理プラント等、広範囲にわたるプラントで採用可能である。
【００３５】
図５は本発明に係るスイング式逆止弁の好適な第二の実施の形態を示した断面図、図６は図５のＶＩ−ＶＩ線断面図、図７は小孔が開いた状態を示した断面図である。
【００３６】
本実施の形態のスイング式逆止弁３１は、大流量用の弁体３２の中心に小流量用の小孔３３が形成されている。弁体３２は、弁ケーシング４内の上部に設けられた回動軸６に接続された一対のアーム３４によって支持されている。各アーム３４の先端部は、弁体３２の小孔３３の両側にそれぞれ固定され、弁体３２を支持している。
【００３７】
小孔３３の出口部３側には、小孔３３を塞ぐ小孔用弁体３５が設けられている。小孔用弁体３５は、上述の回動軸６の長手方向中間部に接続されたアーム３６によって支持されている。すなわち、本実施の形態では、弁体３２が接続される回動軸６と小孔用弁体３５が接続される回動軸６が同一（同軸）であることを特徴とする。
【００３８】
なお、その他の構成については、図１のスイング式逆止弁１と同様であるので、同じ符号を付してその説明を省略する。
【００３９】
本実施の形態に係るスイング式逆止弁３１では、流路９内を小流量の流体が流れる際には、小孔用弁体３５が回動軸６を中心にスイングして、小孔３３が開く。これによって、弁体３２は閉じたままで、小流量の流体を流すことができるので、チャタリング現象（ハンチング）の発生を防止できる。
【００４０】
このとき、小孔用弁体３５は、その回動中心たる回動軸６が弁ケーシング４内上方に位置しているので、回動半径が長く、小孔用弁体３５が弁体３２から大きく離反しても、その出口側端部は常に斜め下方を向いており、小孔用弁体３５が水平状態よりも上向きになることはない。従って、この状態から、急激に流体が逆流しようとしても、その逆向流によって、小孔用弁体３５は閉まる方向へと押されるので、確実に閉まる。
【００４１】
一方、流路９内を大流量の流体が流れる際には、弁体３２がスイングして開くが、弁体３２の回動中心と小孔用弁体３５の回動中心とが同一の回動軸６となっているので、小孔用弁体３５と弁体３２とが同軸で回動する。よって、小孔用弁体３５が弁体３２と一体的にスイングして開くことができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上要するに本発明によれば、チャタリング現象の発生を防止しつつ流体の逆流を確実に防止できるといった優れた効果を発揮する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るスイング式逆止弁の好適な第一の実施の形態を示した断面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】小孔が閉じた状態を示した要部拡大断面図である。
【図４】小孔が開いた状態を示した要部拡大断面図である。
【図５】本発明に係るスイング式逆止弁の好適な第二の実施の形態を示した断面図である。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】小孔が開いた状態を示した断面図である。
【図８】従来のスイング式逆止弁を示した断面図である。
【図９】従来の他のスイング式逆止弁を示した断面図である。
【図１０】従来の他のスイング式逆止弁の小孔が開いた状態を示した断面図である。
【符号の説明】
１  スイング式逆止弁
２  入口部
３  出口部
４  弁ケーシング
５  弁座
６  回動軸
７  弁体
８  アーム
９  流路
１２  小孔
１４  小孔用弁体
１５  回動ピン
１６  上側弁体
１７  下側弁体
１８  開き角度規制手段
３１  スイング式逆止弁
３２  弁体
３３  小孔
３４  アーム
３５  小孔用弁体
３６  アーム
【図１】
2004360846.tif 000003
【図２】
2004360846.tif 000004
【図３】
2004360846.tif 000005
【図４】
2004360846.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004360846.tif 000008
【図７】
2004360846.tif 000009
【図８】
2004360846.tif 000010
【図９】
2004360846.tif 000011
【図１０】
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