(57)【要約】【課題】  管路内で起きる音を効果的に低減して消音することができて防振処置を軽減することができる消音機能付き急閉逆止弁を提供すること。【解決手段】  流路を有する弁体ホルダ２と、該弁体ホルダの流路と一端開口部が連通して配設された両端開口の中空短管７とを具え、ホルダには弁体５が流路を開閉可能に設けられているとともに、弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材（１０）が配設されている逆止弁１において、短管内に両端開口のリテーナパイプ１５が短管内周壁との間に環状空間１６を形成して配設され、このリテーナパイプの周壁に流体中を伝わる音をリテーナパイプの内側から外側の前記環状空間へ通して減衰させる開口（１７）が形成され、この開口は少なくとも流体中を伝わる音の周波数が１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚのとき、１０ｄＢ以上減衰させるようになっている。【選択図】        図１
2009127716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流路を有する弁体ホルダと、該弁体ホルダの流路と一端開口部が連通して配設された両端開口の中空短管とを具え、前記ホルダには弁体が流路を開閉可能に設けられているとともに、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材が配設されている逆止弁において、
前記短管内に両端開口のリテーナパイプが短管内周壁との間に環状空間を形成して配設され、このリテーナパイプの周壁に流体中を伝わる音をリテーナパイプの内側から外側の前記環状空間へ通して減衰させる開口が形成され、この開口は少なくとも流体中を伝わる音の周波数が１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚのとき、１０ｄＢ以上減衰させることを特徴とする消音機能付き急閉逆止弁。
【請求項２】
開口は、リテーナパイプの円周方向に所定間隔をおいて複数個、パイプ軸方向に沿って形成された小孔又はスリットである請求項１記載の消音機能付き急閉逆止弁。
【請求項３】
開口は、同径の小孔からなり、該小孔がリテーナパイプの円周方向に等間隔で、かつパイプ軸方向に同列で等間隔に形成されている請求項２記載の消音機能付き急閉逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えば上水、工業用水などの流体管路に設置される消音機能付き急閉逆止弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の逆止弁として、出願人は先に特許文献１に示すようなものを逆止弁の水撃防止装置として提案した。これは流路を有する弁体ホルダと、該弁体ホルダの流路と一端開口部が連通して配設された両端開口の中空短管とを具え、前記ホルダには弁体が流路を開閉可能に設けられているとともに、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材が配設され、前記短管内に両端開口のリテーナパイプが短管との間に環状空間を形成して配設され、このリテーナパイプに開口が形成されているとともに、該開口を覆うようにエラステックチューブが外周面に配設され、前記環状空間と弁体上流側の流路を連通し、流体が逆流したときにその一部を開口からエラステックチューブを環状空間側に膨らませるようにして環状空間内に受け入れるとともに、環状空間内の流体の一部を弁体上流側の流路へ流通させる連通路が短管と弁体ホルダ間にわたり形成されていることを特徴とするもので、これにより流路に逆流が起きて急激な圧力上昇が生じても、その圧力を、エラステックチューブを膨らませることにより環状空間内に逃がす一方、環状空間内の流体の一部を連通路から弁体上流側の流路に流通させることにより逃がし、これにより水撃を効果的に防止することができるという作用効果が期待されるものである。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３０８１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、前記特許文献１の逆止弁は、図４に示すように、例えば上水、工業用水などの流体管路に両端部が接続されて使用される。すなわち、図示のものは特許文献１の逆止弁の弁体側を下向にして両端部が上下に配置され、これに上流側管路及び下流側管路が接続する。そして、逆止弁より下側の上流側管路にポンプが配置されている。
【０００５】
しかしながら、特許文献１の逆止弁においては、逆流に伴う水撃防止が中心となっているため、上記のようなポンプを有する流体管路において、ポンプが送水稼動中、流体の流動により管路内で大きな音（水中音）が起こると、該音によって管路を構成する配管の管壁に振動が発生し、管路の床、壁、天井などの支持部から振動が伝達し、周囲に騒音として影響を及ぼすことがあった。そのため、これまでは前記支持部に防振材料を使用したりして防振処置を施していたが、その処置が管路の全体に及ぶので作業に時間を要したり、費用がかかるものとなっていた。
【０００６】
そこでこの発明は、前記のような従来の問題点を解決し、管路内で起きる音を効果的に低減して消音することができて防振処置を軽減することができる消音機能付き急閉逆止弁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】
【０００７】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、流路を有する弁体ホルダと、該弁体ホルダの流路と一端開口部が連通して配設された両端開口の中空短管とを具え、前記ホルダには弁体が流路を開閉可能に設けられているとともに、前記弁体を閉弁方向に付勢する付勢部材が配設されている逆止弁において、前記短管内に両端開口のリテーナパイプが短管内周壁との間に環状空間を形成して配設され、このリテーナパイプの周壁に流体中を伝わる音をリテーナパイプの内側から外側の前記環状空間へ通して減衰させる開口が形成され、この開口は少なくとも流体中を伝わる音の周波数が１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚのとき、１０ｄＢ以上減衰させることを特徴とする。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、請求項１において、開口は、リテーナパイプの円周方向に所定間隔をおいて複数個、パイプ軸方向に沿って形成された小孔又はスリットであることを特徴とする。
【０００９】
請求項３に記載の発明は、請求項２において、開口は、同径の小孔からなり、該小孔がリテーナパイプの円周方向に等間隔で、かつパイプ軸方向に同列で等間隔に形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
この発明は、前記のようにリテーナパイプの周壁に流体中を伝わる音をリテーナパイプの内側から外側の環状空間へ通して減衰させる開口が形成され、この開口は少なくとも流体中を伝わる音の周波数が１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚのとき、１０ｄＢ以上減衰させるので、流体が充たされた流体管路内で起きる音を前記開口を経てリテーナパイプの内側から外側の環状空間へ通して減衰させ、効果的に低減して消音することができる。しかも、開口は、管路内で最も発生し易い騒音周波数である１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚに合わせて必要な大きさのものを必要数、リテーナパイプの周壁に設ければよく、製作容易で、多くの費用もかけずにすむ。さらに、従来のような防振処置を施すのを軽減することもできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
この発明の一実施の形態を、添付図面を参照して説明する。
【００１２】
図１は一実施の形態の両開き式逆止弁を示す縦断正面図、図２は図１の平面図、図３は図１の底面図である。１は両開き式の逆止弁、２はその弁体ホルダ（弁箱）で、内部に軸方向長さが比較的短い流路３が形成され、該流路を開閉する弁体５が弁軸６で支持されて回動自在に設けられている。７は両端開口の中空短管で、弁体ホルダ２の流路３と一端開口部が連通して配設されている。
【００１３】
弁体ホルダ２の流路３はその一端寄りに中心孔部３ａが形成され、該中心孔部はその下流側縁部から中心軸線と同心となっている流路３の上流側開口に向けて縮径状となったテーパ面３ｂに形成されている。中心孔部３ａの下流側には環状凹所３ｃが形成され、該凹所には弁体５が開閉可能に嵌まるように配置されている。弁体５は、１対の弁体部５ａ，５ｂからなり、それらの基端が弁軸６に枢支され、先端が弁体背面に当接して配置されたスプリング１０により常に閉弁方向に付勢されている。スプリング１０は弁軸６に介装されて、弁体５の背面を押すように当接しており、弁体外周に加わるスプリング１０の付勢力が均一になるようになっている。１１は全閉状態で弁体５の上流側外周側面が当接する弁座で、環状凹所３ｃの流路３の中心軸線と直交する側面に環状に配設されている。
【００１４】
短管７は弁体ホルダ２とほぼ同じ外径からなっているが、内周壁の両端部に内向きの環状突部１３，１４が形成され、該両環状突部間の内側には両端開口のリテーナパイプ１５が短管７の内周壁との間に環状空間１６を形成して同心状に配設されている。リテーナパイプ１５には短管７の環状突部１３，１４と対応する両端部を除き、円周方向及び軸方向にそれぞれ等間隔をおいて複数個の消音用小孔１７が穿設されている。すなわち、この実施の形態では孔径が５mmの小孔１７が円周方向に９０°の間隔をおいて４個、しかも軸方向にも一直線上に等間隔で３個、の計１２個が設けられ、これらの小孔１７によりポンプＰの送水稼動中、接続される流体管路内に発生する水中音を低減して消音機能を果たすようになっている。１８はＯリングで、短管７の環状突部１３，１４の内周壁とリテーナパイプ１５の両端部の外周壁との間に配設されている。１９はガスケットで、短管７の一端面と弁体ホルダ２の対向端面との間に配設されている。また、２０はディスクストッパで、弁体ホルダ２の対向端面に形成した環状凹部２１に配設されている。
【００１５】
環状空間１６の容積は、あまり小さいと小孔１７による消音効果がでなくなるし、大きすぎると逆止弁が大型化して無駄が生じる。そのため、小孔１７の孔径とその個数との関係にもよるが、小孔１７による消音効果がでるような値に設定するのが好ましい。
【００１６】
２６は水抜き用に設けられたバイパス弁で、逆止弁１の弁体ホルダ２に設置されている。２７はそのバイパス弁室で、該室内にはボンネット２８が挿入して配設され、該ボンネットを左右に貫通してバルブステム３０が左右に移動可能に設けられている。バルブステム３０の先端部にはバイパス弁室２７の弁口３１を開閉するジスク３２が取付けられている。弁口３１は弁体ホルダ２の環状凹所３ｃと連通し、またバイパス弁室２７と弁体ホルダ２の流路３は弁体ホルダ２に設けた連通孔３３によって連通し、これにより環状凹所３ｃは弁口３１、バイパス弁室２７及び連通孔３３を介して弁体ホルダ２の流路３と連通可能となっており、ジスク３２によって弁口３１を開いて環状凹所３ｃと流路３を、バイパス弁室２７と連通孔３３を介して連通させ、弁体ホルダ２等に溜まった流体を排出することが可能になっている。
【００１７】
バイパス弁２６において、４５はキャップ、４６は操作ハンドル、４７はナットである。また、４９は弁体ホルダ２と短管７を締結するボルト挿入孔、５１は短管７のブラケット５２に設けられた図示しない管路との接続用ボルト挿入孔である。また、５５はエア抜きバルブで、短管７の環状空間１６の上部にエアが溜まったときに開放して該エアを外部に逃がすものである。
【００１８】
前記のように構成された逆止弁１と短管７は、図４に示したようにポンプＰが配設された上流側管路５７と下流側管路５８間に設置されて使用に供される。そして通常の使用では図１に示す逆止弁１が全閉状態で前記ポンプＰから汲み上げられた流体の正常流があると、弁体５の弁体部５ａ，５ｂはその流体圧を受けてスプリング１０の付勢力に抗して弁軸６を中心に矢印のように回動し、鎖線で示すように流路３を所定開度に開放し、これにより流体が上流側から下流側に流れる（図４の矢印参照）。
【００１９】
前記のような正常流の状態で、上流からの流体の一部がリテーナパイプ１５の小孔１７から環状空間１６内にも流れ、そこを充たすこととなる。そして、このようなポンプＰが送水稼動しているときに流体の流動により流体が充たされた管路内で大きな音（水中音）が起こっても、それらの音は小孔１７を経てリテーナパイプ１５の内側から外側の環状空間１６へ通して減衰させられ、消音されることとなる。すなわち、前記のような大きな水中音は、一般的なこの種の流体管路において発生する騒音周波数である５０Ｈｚ〜５００Ｈｚ、特に１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚが最も発生し易い騒音周波数であるが、この騒音周波数帯で後述するように顕著な減衰効果があった。したがって、従来の逆止弁のように水中音によって流体管路の管壁に振動が発生し、それが支持部に伝わり、周囲に騒音として影響を及ぼすということが少なくなる。そのため、支持部に防振材料を使用したりして防振処置を施すことも軽減することができる。なお、正常流のときバイパス弁２６は閉弁にされている。
【００２０】
一方、管路内の流れが停止したり、あるいは何らかの原因により逆流が生ずると、弁体５はスプリング１０の力によって逆回動し、全閉状態で弁体５が弁座１１に当接することにより、流路３を閉塞することになる。この際に、急激な逆流圧により起こる水撃現象は弁体５がスプリング１０の力で急閉されることで効果的に回避され、水撃は防止される。
【００２１】
閉弁後の状態においては弁体５より上方の弁体ホルダ２の環状凹所３ｃ内、リテーナパイプ１５内、及び環状空間１６内には流体が充たされた状態になるが、このようなときは必要によりバイパス弁２６の操作ハンドル４６を操作し、バルブステム３０を右方に移動してジスク３２を弁口から離間させ、前記流体を弁口３１、バイパス弁室２７、連通孔３３を流して流路３に排出する。また、流体が充たされたときに環状空間１６の上部にエアが溜まることがあるが、このようなときはエア抜きバルブ５５を開いて、該エアを外部（大気）に逃がすことも可能である。
【００２２】
次に、管路におけるポンプＰからの水中音がどの位減衰するものなのか、その実験例について説明する。実験例は、逆止弁１の水中音響性能を評価することを目的とし、概要は次の通りである。すなわち、測定対象はポンプ送水稼動時における逆止弁１の管路内の水中音であり、試験装置は呼び径１００Ａのポンプ配管系を基本とし、流量は原則として２００Ｌ／minとし、ポンプＰは渦巻型で定格運転とする。また、配管は防振ハンガ吊り支持とする。測定機器は図５に示すように水中マイクロホン、増幅器、分析器、分析用ＰＣからなっている。測定量は配管内水中音圧レベル（１／３オクターブならびにパワースペクトル）、測定時間は３２秒とする。また、測定対象物としての逆止弁１は、短管７の下流側開口の内径Ｄ１及び弁体ホルダ２の流路３の上流側開口の内径Ｄ２を共に１００mm、短管７の下流側端部から弁体ホルダ２の上流側端部までの長さＬを２９２mmとした。
【００２３】
図６の上図は管路に前記した試験対象物が挿入される前、下図は挿入した後の状態を示しており、何れの場合も、試験は試験対象物が挿入された位置より下流側管路における区間内各測定点の平均値を求めることにより、行った。そして前者の測定値から後者の測定値を減算して挿入損失（水中音圧レベルの変化）、つまり試験対象物の挿入によりどれだけ水中音を低減できたかで評価した。
【００２４】
図７は、その結果をグラフとしたものである。前者のときに挿入損失がゼロとすると、後者のときに試験対象物である逆止弁１は、１／３オクターブバンド中心周波数において、脈動周波数付近（６３Ｈｚ）と周波数１２５Ｈｚ〜１６０Ｈｚで１０ｄＢ〜１５ｄＢの挿入損失が得られた。これによって減衰効果が上がって消音効果があることがわかる。
【００２５】
上記の実施の形態は好ましい一例を示したにすぎず、この発明は実施の形態に限定されることなく、その実施に際してはほかの形態を採用することもできる。すなわち、例えば実施の形態では消音する流体音として水中音を挙げたが、水中音以外の流体音でもよいのは勿論である。また、逆止弁であれば、両開き式の逆止弁でなくともよく、スイング式の逆止弁など種々のタイプの逆止弁にも適用が可能である。また、実施の形態では図示のように縦向きタイプとしたが、これから向きを９０度変更した横向きタイプとしてもよい。また、リテーナパイプ１５に設けた開口としての小孔１７も一例であり、この小孔１７に代えてリテーナパイプ１５の軸方向に伸びるスリットとしてもよいし、個数も複数個だけでなく、１個でもよい。そのほかにも細部の設計変更的な事項は任意に同効のほかの機構と代替することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】この発明の一実施の形態の両開き式の逆止弁を示す縦断正面図である。
【図２】図１の上側からみた平面図である。
【図３】図１の下側からみた底面図である。
【図４】逆止弁が配管管路に設置された例を示す図面である。
【図５】測定機器を示す図面である。
【図６】試験例を説明するための図面である。
【図７】試験結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２７】
１  逆止弁
２  弁体ホルダ
３  流路
５  弁体
６  弁軸
７  短管
１０  スプリング（付勢部材）
１１  弁座
１３，１４  環状突部
１５  リテーナパイプ
１６  環状空間
１７  小孔（開口）
２６  バイパス弁
２７  バイパス弁室
３１  弁口
３３  連通孔
５７  上流側管路
５８  下流側管路
【図１】
2009127716.tif 000003
【図２】
2009127716.tif 000004
【図３】
2009127716.tif 000005
【図４】
2009127716.tif 000006
【図５】
2009127716.tif 000007
【図６】
2009127716.tif 000008
【図７】
2009127716.tif 000009