| 【発明の名称】 |
デュアルプレート逆止弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】万木 義則
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| 【要約】 |
【課題】中・大口径弁で腐食性流体に対応でき、開弁流通時において弾性材料からなるシートが剥離せず、弁体の着座時にシール性が大きく安定して使用でき、弁体のストッパ手段を改良して騒音防止と重量削減を図る。
【解決手段】中央で二つに分離された環状の弁座部１２を有する中空円筒状本体１１と、ヒンジピン１５と、ヒンジピン１５に軸支され、流体通路１４を選択的に開放又閉鎖する２枚一対の半円板状弁体１７と、弁体１７を常時閉鎖方向に付勢するばね１６とを備えたデュアルプレート逆止弁において、中空円筒状本体１１の流体通路１４に弾性材料からなる円筒状及び中央で分離された二つの半円環状のシート１８を、一体加硫成形し、該シートの半円環状の着座面１２に半円板状弁体１７が当接着座する弁座部を、前記円筒状部より厚肉に形成し、２枚の弁体のストッパボス１９をそれぞれ一体に形成された弾性体で形成した。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流入側の端部に円筒体の内面に沿って内側に突設され中央で二つに分離された半円環状の弁座部を有する剛性材料からなる中空円筒状本体と、流体通路を直径方向に横切って設置されたヒンジピンと、該ヒンジピンに回動自在に軸支され、本体の流体通路を選択的に開放又閉鎖する２枚一対の半円板状弁体と、該弁体を常時閉鎖方向に付勢するバネとを備えたデュアルプレート逆止弁において、上記中空円筒状本体の流体通路の全内周面に弾性材料からなる円筒状及び上記中央で分離された二つの半円環状のシートを、複数個所に抜け止め部を形成して一体加硫成形し、該シートの半円環状の着座面に上記２枚の半円板状弁体が当接着座する弁座部を、前記円筒状部より厚肉に形成し、また弁開放時２枚の弁体のストッパボスを、本体内周面に直径方向に対向してそれぞれ一体に形成された弾性体で形成したことを特徴とするデュアルプレート逆止弁。
【請求項２】 中空円筒状本体の流体通路の全内周面に一体に加硫成形された弾性材料からなるシートを、入口側及び出口側の配管接続面まで曲折伸延形成したことを特徴とする請求項１記載のデュアルプレート逆止弁。
【請求項３】 中空円筒状本体の両端部の配管フランジ面の外側に形成された補強リブ部のヒンジピン延長部の近傍に、配管接続時に弁の配設を容易にするために断面Ｕ字形をした開先形配管ボルト位置決めリブを形成したことを特徴とする請求項１又は２記載のデュアルプレート逆止弁。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、本体に耐食性をもたせた２枚の半円板状弁体を有するウエハー形のデュアルプレート逆止弁に関し、特に、中・大口径弁に用いられるものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、半円板状の２枚の弁体をばねで付勢しつつ１本のヒンジピンによって本体に軸支し、常時は弁体をばねの弾発力で閉弁位置に付勢、保持し、正常流の流体圧力によって弁体をばねの弾発力に抗して開弁位置に回動させて流体の流過を許容し、一方逆流が発生したときは、ばねの弾発力で弁体を速やかに閉弁するようにしたウエハー形のデュアルプレート逆止弁は公知であり、例えば特開平８−１６６０７２号公報に開示されている。
【０００３】上記公報に開示されたデュアルプレート逆止弁は、図６に示すように、本体１にヒンジピン２によって回動自在に支持された２枚の半円状弁体３ａ，３ｂが、ヒンジピン２の周りに巻装され両端部を２枚の弁体の背面にそれぞれ当接させたコイルばね４によって、閉弁方向（２枚の弁体そのものは開く方向）に付勢されている。なお、図中、５は開弁時、前面３ｃを球面の一部で形成した両弁体の背面に挟まれた位置に設置されたストッパーピン、６はフラット状の平面弁座部、７はヒンジピン２の上流側に設けられた中央リブ、８は両弁体の背面に設けられたストッパで、その中央部に弾性の緩衝材８ａが突設されている。
【０００４】上記のように構成されているので、本体１内を流体が流れないときは、２枚の弁体３ａ，３ｂは実線に示すようにばね４の弾発力によって１８０℃広げられ、管路を全閉しているが、図で下方より上方に向かって流体が流れると、２枚の弁体３ａ，３ｂはばね４の弾発力に抗して点線に示すように管路を開き、正規の流量時には、両弁板は中央部のストッパーピン５に当接し、全開状態を保っている。また、ポンプの非常急停止等によって配管内の送水が急に断たれたとき、両弁板３ａ，３ｂは、ばね力で迅速・確実に作動（閉弁）して逆流衝撃波（ウォータハンマ）から配管系を守るようになっており、小型・軽量で耐久性、耐食性にすぐれた逆止弁を構成している。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】上記のような公知のデュアルプレート逆止弁（図６）においては、次のような問題点があった。
【０００６】（ｉ）従来この種デュアルプレート逆止弁においては、シール性の確保、騒音防止等のために弁体と弁座の着座部の材質は、金属と弾性体の組合せとしているが、小・中口径弁では弾性体の質量（ボリューム）はあまり大きく形成することが出来ず、この結果弾性体の摩耗、剥離或いは脱落等の損傷の危険性があった。
【０００７】（ii）又、弁体の回動軸であるヒンジピンと同様に、弁体が開弁位置に停止するストッパーピンを軸支する本体並びに軸受部も長年に亘って流体と接触し、且つ全開時において金属製弁体が当接する際の金属音、異音等が発生し、該ストッパーピンの振動により、上記軸受部が摩耗、損傷を受ける危険性があった。
【０００８】(iii) 従来この種のデュアルプレート逆止弁にあっては、中空円筒状本体の流体通路は全て金属製材料で形成されており、流体の種類も限定されていたので、例えば腐食性のある海水、下水、廃水等の流体に対しては長年の使用に耐えられないという問題点があった。又近年では耐食性（例、ラバーライニング、樹脂コーティング等）のあるパイプ材質に対して適応した逆止弁が見当らなかった。
【０００９】本発明は、上記した従来技術の問題点を解決し、腐食性の各種流体の使用に耐えることができると共に、２枚の半円板状弁体の閉弁時及び全開時における摩耗、損傷並びに金属音の発生等を防止し、また配管との接続作業時までの確実な芯決め作業を容易にし、また特に、金型で成形できない中・大口径（３００〜１０００程度）弁で腐食性流体に対応に対応でき、且つ長期間安定して使用できるデュアルプレート逆止弁を提供することを課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するために本発明が採った手段は、流入側の端部に円筒体の内面に沿って内側に突設され中央で二つに分離された半円環状の弁座部を有する剛性材料からなる中空円筒状本体と、流体通路を直径方向に横切って設置されたヒンジピンと、該ヒンジピンに回動自在に軸支され、本体の流体通路を選択的に開放又閉鎖する２枚一対の半円板状弁体と、該弁体を常時閉鎖方向に付勢するバネとを備えたデュアルプレート逆止弁において、上記中空円筒状本体の流体通路の全内周面に弾性材料からなる円筒状及び上記中央で分離された二つの半円環状のシートを、複数個所に抜け止め部を形成して一体加硫成形し、該シートの半円環状の着座面に上記２枚の半円板状弁体が当接着座する弁座部を、前記円筒状部より厚肉に形成し、また弁開放時２枚の弁体のストッパボスを、本体内周面に直径方向に対向してそれぞれ一体に形成された弾性体で形成したことを特徴としている。
【００１１】また、中空円筒状本体の流体通路の全内周面に一体に加硫成形された弾性材料からなるシートを、入口側及び出口側の配管接続面まで曲折伸延形成したことを特徴としている。
【００１２】また、中空円筒状本体の両端部の配管フランジ面の外側に形成された補強リブ部のヒンジピン延長部の近傍に、配管接続時に弁の配設を容易にするために断面Ｕ字形をした開先形配管ボルト位置決めリブを形成したことを特徴としている。
【００１３】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態を図面に記載した実施例を用いて説明する。図１は、本発明の一実施形態を示すデュアルプレート逆止弁の全閉状態を実線で示し、全開状態を２点鎖線で示す断面図である。
【００１４】図において、剛性材料からなる中空円筒状本体１１は、流入側（図で下方）の端部に円筒体の内面に沿って内側に突設された弁座部１２が、流入側下端の中央部に直径方向に設けられた中央リブ１３部で二つに分離された半円形の環状を呈して一体に形成されている。
【００１５】上記弁座部１２は、流体通路１４を直径方向に横切って設置されたヒンジピン１５に回動自在に軸支され、常時閉鎖方向にばね１６によって付勢された２枚一対の半円板状弁体１７によって、上記流体通路１４を選択的に開放（２点鎖線位置）又は閉鎖（実線位置）するようになっている。
【００１６】また、上記中空円筒状本体１１の流体通路１４の前処理した全内周面に、弾性材料からなる所定のシート１８（一般的厚み３〜５ｍｍ）を、金型で成形せずにフリーライニング（手張り）で敷設し、ロールで圧着してより確実に密着し、後、本体全体を加硫釜に入れ、例えば１５０℃で３０分間程度加硫をして所定硬度の弾性体を得るようにしている。
【００１７】そして、上記弾性材料からなるシート１８は、円筒内面１１ａ及び配管フランジ面１１ｂ及び弁座部内面１２ａに一体加硫成形されており、該シート１８の複数個所に、図３（ａ）に示すように断面楔状（台形状）の抜け止め部１８ａ，１８ｂを形成して一体加硫成形されている。なお、上記抜け止め部は、図３（ｂ）に示すように、断面山形状１８ｃに形成してもよい。
【００１８】また、上記弾性シート１８の弁座部１２の弁体１７が当接着座する部分は、円筒状部より厚肉１８ｄに形成されている。また、上記弾性シート１８は、円筒状本体１１の上部の配管接続フランジ面１１ｂまで曲折伸延して形成されている。また、入口側（流入側）に設けられる中央リブ１３は、流体抵抗を少なくするために流入側を先細状に形成されている。
【００１９】また、弁開放（全開）時に２枚一対の半円板状の弁体１７の裏面が当接する、従来例（図６）のストッパピン５に相当するストッパボス１９が、ヒンジピン１５の上方位置に本体内周面に直径方向に対向して一体に形成された凸状の弾性体によって構成されている。
【００２０】一方、上記の中空円筒状本体１１の両端部の配管フランジ面１１ｂの外側に一体に形成された補強リブ１１ｃの、ヒンジピン１５の延長部近傍、従ってストッパボス１９の基部の近傍部を、図２に示すように外方に延長して、断面Ｕ字形をした開先形状の凹部を弁本体の中心Ｏに対して対称位置に、つまり図２の中心Ｏを通る直径方向のイ−イ線上に、配管ボルト２０のピッチに適合するように２個並設された配管ボルト２０の位置決めリブ２１が一体に形成されている。図２は、２個の配管ボルト２０が位置決めリブ２１の凹部に嵌合された状態を示しており、これによって当該逆止弁を配管に設置する時の確実な芯出しが容易に行われることになる。
【００２１】このようにして直径方向の２ヶ所をセットして当該逆止弁本体と配管との芯出しが行われたあとは、残る配管ボルト２０ａ…を、当該逆止弁本体を挟んでその両側に位置する対向する配管フランジに挿通して締付けることによって、容易に配設工事を終了させることができ、その労力と所要時間を節約することができる。
【００２２】図４は、図２の上方ヒンジピン部の詳細図であり、図中、１７ａは弁体１７のボス部、２２はヒンジピン１５の軸受、２３はプラグである。
【００２３】また図５は、図４の平面図であり、図中、１１ｄは本体１１の外周面、１１ｅは本体１１の端部である。
【００２４】そして、本発明は、小・中口径弁のように量産し量販できることのない中・大口径弁であり、ユーザ要求により流体対応及びパイプのライニングとの関係等より、ＣＲ（ネオプレン）、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ＥＰＥＭ（エチレン・プロピレンゴム）等のシート状生ゴム（加硫前）を、金型を使用することなく、本体内面等ライニング面を事前に脱脂・洗條してから接着生ゴム糊（張付ゴムと同生地の共糊という）を塗布した後に張付け、加硫することにより、物性の向上と共に密着する。そして本発明のように流体の動的な流れによる局部的な圧力変動による負圧現象により、上記のようにして形成されたライニングシート部に剥離による抜け止めを防ぐ手段が重要な要件となり、且つ流体の流れの抵抗とならないように各シートの裏面に、楔形（台形状）の抜け止め部１８ａ〜１８ｃが複数個所に一体に形成されているのである。
【００２５】次に、作用について説明すると、前記した従来例（図６）のように主に小・中口径（５０〜３００Ａ程度）のものでは、シートリングは本体に装着又は挿嵌しているが、本発明のように中・大口径（３００〜１０００Ａ程度）では金型の関係や生産個数の関係からコスト高となり、製作は不可能といわれているので、上記したようにフリーライニング（手張り）した後、一体加硫成形される。しかし、デュアルプレート逆止弁で開弁時、弁座部１２が縮小しているため、該部を通るとき高流速となり、二次側（下流側）は乱流域となってライニングシート１８が剥離しようとするが、本発明では、ライニングシートの裏面の複数個所に楔形や溝形の抜け止め部１８ａ〜１８ｃを形成しているので、流路表面には何らの抵抗体を形成することなく抜け止め防止を有効に行なうことができる。
【００２６】また、弾性シート部１８の厚さを、弁座部１２の着座面を特に厚肉１８ｄに形成しているので、弁体１７の度重なる当接にも耐久性が大きい。
【００２７】一方、全開時のストッパーは、小・中口径弁（図６）はヒンジピン２と同種のストッパーピン５を用いることが多いが、本発明のような中・大口径弁となると重量の増大と、不安定な状態（弁体が微小開度で開閉＝チャタリング）ではストッパーピンの振動により騒音があり、その結果該部の軸受部が拡開しガタを生じ、使用不能となっていたのを改め、本体内周面に直径方向に互いに対向して突設された凸状の弾性体で形成されたストッパボス１９により、その強度と緩衝材的な役割によって前記のような恐れを解決することができる。
【００２８】また、本発明のような中・大口径弁においても配管接続時にはガスケットが必要であり、そのコスト面よりも配設時のガスケットの挿着が中々困難な作業の一つである。その理由はガスケットの巾が割合に小さく該部にガスケットを定着させることは労力と時間を要する。特に最近は、トータルコストの低減が必要であり、作業効率等が重要なファクターを占めている。ところが本発明では、弾性シート１８が配管フランジ面１１ｂまで曲折して伸延形成されているので、上記のような労力、作業性での不都合さは解消される。
【００２９】同様に、本発明のような中・大口径弁の重量物の配設は上記と同様に労力・作業性の問題があり、フランジレス形の弁において、パイプラインと同芯に配設することは、特に中・大口径弁において困難といえる。従って迅速且正確に配設するための位置決めリブが必要な構成要件となるが、本発明では、図２における中心Ｏを通るイ−イ線のような直径方向２ヶ所をセットすることにより、自動的にバルブの芯はパイプと同一になり、他の部分にボルト２０ａをセットすることにより正確な配設工事が容易に完了することができる。
【００３０】また、重量物に対して該位置決め部の形状を上方が開放された開先形の凹部に形成することにより、仮に穴状のボルト挿通部とした場合、穴の上面部が挿通されたボルトの持ち上げ等により破損するという強度的な懸念がなく、且つボルト挿通部はノー加工であり、又配設時に横方向から弁をスライド挿着することが出来、作業能率がよい。
【００３１】なお、上記した実施態様において、図５に示した位置決めリブ２１を、本体周面１１ｄのほぼ中央部に設けた構造について説明したが、該位置決めリブ２１を本体端部１１ｅに接近片寄らせてもよい。
【００３２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、流入側の端部に円筒体の内面に沿って内側に突設され中央で二つに分離された半円環状の弁座部を有する剛性材料からなる中空円筒状本体と、流体通路を直径方向に横切って設置されたヒンジピンと、該ヒンジピンに回動自在に軸支され、本体の流体通路を選択的に開放又閉鎖する２枚一対の半円板状弁体と、該弁体を常時閉鎖方向に付勢するバネとを備えたデュアルプレート逆止弁において、上記中空円筒状本体の流体通路の全内周面に弾性材料からなる円筒状及び上記中央で分離された二つの半円環状のシートを、複数個所に抜け止め部を形成して一体加硫成形し、該シートの半円環状の着座面に上記２枚の半円板状弁体が当接着座する弁座部を、前記円筒状部より厚肉に形成し、また弁開放時２枚の弁体のストッパボスを、本体内周面に直径方向に対向してそれぞれ一体に形成された弾性体で形成したことにより、次のような効果が奏される。
【００３３】（ｉ）中・大口径弁で腐食性のある各種流体に使用可能である。
【００３４】（ii）特に中・大口径弁のため金型で成形せず、フリーライニング（手張り）で所定シートを該シートの複数個所に抜け止め部を構成して本体に一体加硫成形しているので、開弁流過時においても弾性シート材料が剥離することがない。
【００３５】(iii) 一対の円板状弁体が着座する弁座部のシートを厚肉に形成しているので、シール性が大きく、長期間安定して使用可能である。
【００３６】（iv) 全開時において、従来形のストッパピンに代えて、本体内周面に直径方向に対向してそれぞれ一体に形成された凸状の弾性体で形成しているので、騒音防止と重量削除を達成することができる。
【００３７】また、中空円筒状本体の流体通路の全内周面に一体に加硫成形された弾性材料からなるシートを入口側及び出口側の配管接続面まで、曲折伸延形成したことにより、次のような効果が奏される。
【００３８】（ｉ）配設時の資材（ガスケット）が節減できると共に、配設工事の労力、時間が節減でき、トータルコストを減少させることができる。
【００３９】（ii）配管フランジ部での確実なシール性が可能となる。
【００４０】(iii) 入口側及び出口側の配管接続面まで曲折伸延形成された弾性シート部は、配設時フランジ間に狭着されるため、円筒状部の弾性シート部の内径方向への剥離が防止される。
【００４１】また、中空円筒状本体の両端部の配管フランジ面の外側に形成された補強リブ部のヒンジピン延長部の近傍に、配管接続時に弁の配設を容易にするために断面Ｕ字形をした開先形配管ボルト位置決めリブを形成したことにより、配設時の確実な芯出しを容易にすると共に、配設工事の労力、時間を大巾に節減して、トータルコストを減じることができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００１５３５８０
【氏名又は名称】株式会社巴技術研究所
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| 【出願日】 |
平成１０年１２月２４日（１９９８．１２．２４） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００６６４５２
【弁理士】
【氏名又は名称】八木田 茂 （外３名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−１９３１０７（Ｐ２０００−１９３１０７Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年７月１４日（２０００．７．１４） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−３６７５３４ |
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