JP3495933B2 - デュアルプレート逆止弁 - Google Patents

Description

【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（３００〜１０
００Ａ程度）弁で腐食性流体に対応でき、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に取付ける
シートを特に金型で成形できない中・大口径弁用とし、
該中空円筒状本体の流体通路の前処理した全内周面に弾
性材料からなるシートを複数個所に抜け止め部を形成し
て金型で成形せずに手張りで敷設し、ロールで圧着して
確実に密着した後、本体全体を加硫釜に入れて加硫して
所定硬度の弾性体シートとし、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座着座する弁座部
を、前記円筒状部より肉厚に形成し、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１８
ｄ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（５０〜３００
Ａ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（３００〜１
０００Ａ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１１
ｂ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２
１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に取付けるシートを特に金型で
成形できない中・大口径弁用とし、該中空円筒状本体の
流体通路の前処理した全内周面に、弾性材料からなるシ
ートを複数個所に抜け止め部を形成して金型で成形せず
に手張りで敷設し、ロールで圧着して確実に密着した
後、本体全体を加硫釜に入れて加硫して所定硬度の弾性
体シートとし、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座着座する弁座部を、前記円筒状部
より肉厚に形成し、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、騒音防止と重量削減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。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態（実施例）を示すデュアル
プレート逆止弁の全閉状態（実線）と全開状態（２点鎖
線）を示す断面図である。

【図２】図１の平面図である。

【図３】図１のＡ部の部分拡大断面図で、（ａ）と
（ｂ）は異った実施形態を示す。

【図４】図２の上方ヒンジピン部の部分詳細図である。

【図５】図４の平面図である。

【図６】従来例を示すデュアルプレート逆止弁の断面図
である。

【符号の説明】

１１ 本体 １１ａ 内周面 １１ｂ 配管フランジ面 １１ｃ 補強リブ １１ｄ 本体外周面 １１ｅ 本体端部 １２ 弁座部 １３ 中央リブ １４ 流体通路 １５ ヒンジピン １６ ばね １７ 弁体 １７ａ 弁体ボス部 １８ 弾性シート １８ａ，１８ｂ，１８ｃ 抜け止め部 １８ｄ 弁座シートの厚肉部 １９ ストッパボス ２０，２０ａ 配管ボルト ２１ 位置決めリブ ２２ 軸受 Ｂ 流入側内径寸法 Ｃ 流出側内径寸法

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−220604（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−292874（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−196804（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−166072（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−145869（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−145196（ＪＰ，Ａ) 特開 平10−281314（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−148968（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 15/00 - 15/20 F16K 27/00 - 27/12

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【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に取付けるシー
   トを特に金型で成形できない中・大口径弁用とし、該中
   空円筒状本体の流体通路の前処理した全内周面に、弾性
   材料からなるシートを複数個所に抜け止め部を形成して
   金型で成形せずに手張りで敷設し、ロールで圧着して確
   実に密着した後、本体全体を加硫釜に入れて加硫して所
   定硬度の弾性体シートとし、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座着座する弁座部を、
   前記円筒状部より肉厚に形成し、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。
2. 【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。
3. 【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。