JP3880470B2

JP3880470B2 - 逆止弁装置

Info

Publication number: JP3880470B2
Application number: JP2002197161A
Authority: JP
Inventors: 幸夫笠波
Original assignee: Kurimoto Ltd
Current assignee: Kurimoto Ltd
Priority date: 2002-07-05
Filing date: 2002-07-05
Publication date: 2007-02-14
Anticipated expiration: 2022-07-05
Also published as: JP2004036819A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、液体や気体を輸送する配管に使用される逆止弁装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
この種の逆止弁装置において、揺動弁を用いたものとして、実公平７−１６９４６号公報に開示され、図９に示すものがある。この逆止弁装置は、同図に示すように、流路１に介在する揺動弁体２と、その揺動弁体２の弁軸３に固定されてその弁軸３とともに回動するレバー１０からなる。レバ−１０には、その回動に合わせて勾配が変化するレール１１が設けられ、おもり１２がそのレール１１に転動自在に支持されている。
【０００３】
一般的に、この揺動式の逆止弁装置は、流路１に正方向Ａに流れる流体が少量である場合や、その流体が圧縮性の流体である場合に、揺動弁体２に充分な開弁力が働かず、図中の矢印Ｄのごとく、同図の実線で示す全閉姿勢ａ付近で反復揺動することがある。この反復揺動は流体の流れを阻害するので、円滑な流体の移送には好ましくない。
【０００４】
この反復揺動を防ぐため、図９に示す逆止弁装置においては、揺動弁体２が全閉姿勢ａの状態において、前記レール１１が下流側に向かって下向きとなるようにレバー１０が位置し、おもり１２が下流側（揺動弁体２の閉弁側）へ転動し、その自重により弁軸３に閉弁方向の閉モーメントを作用させて、揺動弁体２がその弁座に当接して反復運動しないようになっている。
【０００５】
この閉弁状態において、流路１内を正方向Ａに流体が流れると、その流体の流れにより、揺動弁体２が僅かに開弁して全開姿勢ｂへ揺動すれば、前記レール１１が上流側に向かって下向きに変わる。そして、おもり１２が、図９の実線から鎖線のごとく弁軸３を通る鉛直線Ｃを左から右へ移動、つまり上流側（揺動弁体２の開弁側）へ転動し、その自重により弁軸３に開弁方向の開モーメントを作用させて、揺動弁体２が大きく開いて流体の流れに支障がないようになっている。
【０００６】
この開弁状態において、流路１内の流体の流れが止まったり、流体が逆方向Ｂの方向に流れれば、前記揺動弁体２はその自重と流体の流れにより、全開姿勢ｂから全閉姿勢ａに移行する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の逆止弁装置においては、前記レバー１０に設けたレ−ル１１の長さ方向の両端部間でおもり１２が転動するため、おもり１２の転動範囲を広く取るためにレ−ル１１を長くすると、レバー１０が大型化する。レバー１０が大型化すると、レバー１０を交換、調整する作業が煩雑である。
【０００８】
そこで、この発明は、レバーを小型化することを課題とする。
【０００９】
【課題を解決しようとする手段】
上記の課題を解決するために、この発明は、揺動式の逆止弁を構成する揺動弁の弁軸に、前記弁軸とともにその軸回りに回動するレバーを固定し、そのレバーの回動方向に隔てて少なくとも２本のピンを設け、前記ピンが摺動自在に嵌まる溝をそのすべてのピンを結ぶ方向（前記回動方向）に形成したウェイトを、この溝に前記ピンが嵌って、そのピン及び溝を介して、前記レバーに前記ウェイトが移動自在になるよう支持する構成としたものである。
【００１０】
この構成において、揺動弁を介在させた流路内の流体の流れが変化すると、前記揺動弁がその流れに合わせて揺動し、その揺動と同時に前記レバーが回動する。このレバーの回動において、前記揺動弁の開弁時には上流側（揺動弁体の開弁側）に向けて下り方向へウェイトが移動し、一方、前記揺動弁の閉弁時には下流側（揺動弁体の閉弁側）に向けて下り方向へウェイトが移動する。このウェイトの移動により、前記ウェイト及びレバーの成す重心が、前記弁軸を挟んで上流側または下流側へと大きく移動するので、前記弁軸に作用する開閉モーメントが大きく変化する。
【００１１】
このように、開閉モーメントが変化するので、流路の正方向に流体が流れて前記揺動弁が開けば、ウェイトの移動により前記弁軸に大きな開モーメントが作用して、揺動弁を全開姿勢に移行させる。一方、流体の正方向の流れが止まったり、逆方向に流れて、揺動弁が閉じれば、ウェイトの移動により前記弁軸に大きな閉モーメントが作用して、揺動弁を全閉姿勢に移行させるとともに、反復揺動を防止する。
【００１２】
この構成では、前記レバーはウェイトに形成した溝に嵌まるピンを設けるのに充分な幅さえあればよいので、ウェイトの移動範囲の長短に関わりなく前記レバーが小型化できる。
【００１３】
また、上記のようにウェイトを複数のピンで支持すれば、そのウェイトが前記レバーの回動方向に沿ってすべてのピンを結ぶ方向の軸上に動き、ウェイトの重心移動の軌跡が変動しないので、前記揺動弁の開閉動作が安定する。
【００１４】
さらに、前記ウェイトを、前記レバーの回動方向における前記揺動弁の開弁側にその重心を偏心させれば、前記弁軸に作用する開閉モーメントを開弁時は大きく、閉弁時は小さくなるように変化させることができるので、流路の特性に応じた前記揺動弁の開閉度合を設定し易い。また、異なる重心位置やレバ−に対する異なる移動範囲（溝の長さ）を有するウェイトを適宜使い分ければ、前記揺動弁の開閉度合を適切に調整することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
一実施形態を図１乃至図４に示し、この実施形態の逆止弁装置は、水平な流路１に介在して、その流路１を開閉する揺動弁体２と、その揺動弁体２の弁軸３の上方に固定されて前記弁軸３とともにその軸回りに回動するレバー４と、そのレバー４に移動自在に支持されたウエイト５からなる揺動式のものである。
【００１６】
前記弁軸３には、図４に示すように、その弁軸３とともに軸回りに回動するアーム１３の一端が固定されている。揺動弁には、ダンパー１４が並設され、そのダンパー１４のロッド１５は、シリンダー内のピストンに接続されて、前記シリンダーを軸方向に貫通し、そのロッド１５の先端が前記シリンダー外で、前記アーム１３の他端とピン接合されている。このため、揺動弁体２が揺動すると、アーム１３が同時に回動し、そのアーム１３の回動により前記ロッド１５は、前記ピストンとともにそのピストンの可動方向に運動する。
【００１７】
前記レバー４には、図１に示すように、そのレバー４の回動方向に隔てて２本のピン６ａ，６ｂを設け、前記ウエイト５には、前記２本のピン６ａ，６ｂが摺動自在に嵌まる溝７をその両ピン６ａ、６ｂの並ぶ方向（前記回動方向）に形成する。この溝７にピン６ａ，６ｂが嵌って、そのピン６ａ、６ｂに溝７が摺動し、ウェイト５は、レバー４に対して、その溝７の長さ方向へ移動自在になるよう支持される。また、ウェイト５は、レバー４の回動方向における前記揺動弁体２の開弁側にその重心を偏心した形状としている。
【００１８】
前記揺動弁体２は、流路１の流体の流れが変化すると、その流れに合わせて揺動し、その揺動と同時に前記レバー４が回動する。このレバー４の回動により、前記ピン６ａ，６ｂを結ぶ方向の勾配の向きが変化し、その勾配は、前記揺動弁体２の開弁時には上流側（揺動弁体２の開弁側）へ向けて下り方向に、前記揺動弁体２の閉弁時には下流側（揺動弁体２の閉弁側）へ向けて下り方向となる。この勾配の変化に合わせて前記ウェイト５が上流側または下流側へと移動するので、レバー４及びウェイト５の成す重心位置が、図１に示す弁軸３を通る鉛直線Ｃに対して左右に変位し、前記弁軸３に作用する開閉モーメントが大きく変化する。
【００１９】
したがって、図１に示すように、揺動弁体２が全閉姿勢ａの状態で、流路１へ流体が正方向Ａに流れると、揺動弁体２は全閉姿勢ａから全開姿勢ｂの方向へ揺動する。この揺動により、レバー４に設けた前記２本のピン６ａ，６ｂを結ぶ方向が上流側へ向かって下り勾配（揺動弁体２の開弁側へ傾斜する姿勢）になり、前記ウェイト５は自重によりこの勾配を下って移動し、開弁側へ重心を変位する。この重心変位により、レバー４及びウェイト５の成す重心が、弁軸３を通る鉛直線Ｃを右から左へ移動するので、前記弁軸３に大きな開モーメントが作用し、揺動弁体２は破線で示す全開姿勢ｂで安定する。
【００２０】
このように、揺動弁体２が、一定開度以上揺動すれば、ウェイト５の移動による大きな開モーメントが弁軸３に作用するので、揺動弁体２は、その後速やかに全開姿勢ｂに移行する。
【００２１】
一方、揺動弁体２が全開姿勢ｂの状態において、前記揺動弁体２の自重によって弁軸３に作用する閉モーメントが、前記ウェイト５及びレバー４によって弁軸３に作用する開モーメントよりも僅かに大きくなるよう、ウェイト５はその重さ、移動範囲（溝７の長さ）が予め設定されている。
【００２２】
このため、流路１に流体の流れがなくなった時、又は逆方向Ｂに流入があった時には、揺動弁体２はその自重及び流体の流れにより、弁軸３に作用する閉モーメントにより全開姿勢ｂから全閉姿勢ａの方向へ揺動する。揺動弁体２が全閉姿勢ａに近づき、レバー４に設けた前記２本のピン６ａ，６ｂを結ぶ方向が下流側へ向かって下り勾配（揺動弁体２の閉弁側へ傾斜する姿勢）になれば、前記ウェイト５は自重によりこの勾配を下って移動し、閉弁側へ重心を変位する。この重心変位により弁軸３にさらに閉モーメントが作用し、揺動弁体２は全閉姿勢ａで安定するので反復揺動しない。
【００２３】
この開閉弁作用において、前記ウェイト５は、前記レバー４の回動方向における前記揺動弁体２の開弁側にその重心を偏心しているので、ウェイト５が移動すれば、前記弁軸３からウェイト５の重心までの距離が著しく変化する。このため、ウェイト５が開弁側に移動すると、前記距離が遠くなって、弁軸３に作用する開モーメントは大きくなり、ウェイト５が閉弁側に移動すると、前記距離が近くなって、弁軸３に作用する閉モーメントは小さくなる。
【００２４】
このように開閉モーメントを調整すると、揺動弁体２の全閉姿勢ａにおいては、作用する閉モーメントが小さくなり、流路１への僅かな流体の流入で揺動弁体２を開弁でき、一方、揺動弁体２の全開姿勢ｂにおいては、開モーメントが大きくなり揺動弁体２の全開姿勢ｂを安定させることができる。このとき、前記ウェイト５を、その偏心度合、溝７の長さの異なるものに交換することにより、前記開閉モーメントの大きさを調整することができる。
【００２５】
また、揺動弁体２の揺動につれ前記アーム１３が回動し、アーム１３に接続されたダンパー１４のロッド１５が、ダンパー１４のシリンダー内のピストンとともにそのピストンの可動方向に運動する。このピストンの運動がロッド１５の運動に抵抗を与え、アーム１３の回動が緩やかになって、揺動弁体２の急激な開閉が緩和される。このとき、このような揺動弁体２の開閉を緩やかにする機能を求めない場合には、前記アーム１３、ダンパー１４、ロッド１５などの設置を省略してもよい。
【００２６】
なお、前記ウェイト５とレバー４の支持方法は、この実施形態に限定されず、前記レバー４に設けた２本のピン６ａ，６ｂがウェイト５に設けた溝７に摺動自在に嵌められて、前記レバー４に前記ウェイト５が移動自在に支持されればよい。例えば、図５に示すように、前記ウェイト５の溝７がウェイト５の表裏を貫通するように形成され、レバー４に固定されたピン６ａ，６ｂが前記溝７を貫通して、前記レバー４に対して、ウェイト５が移動自在に支持される構成が考えられる。
【００２７】
また、図６に示すように、ウェイト５と、このウェイト５を表裏から挟むレバー４からなり、前記ウェイト５の表裏にそれぞれ凹状の溝７が形成され、レバー４にはそのレバー４がウェイト５の表裏に接触するそれぞれの面に、前記溝７の凹部にそれぞれ嵌まる凸状のピン６ａ，６ｂが設けられた構成も考えられる。この構成では、前記ウェイト５は前記レバー４に挟まれて、ウェイト５の表裏の溝７の凹部に凸状のピン６ａ，６ｂが摺動自在にそれぞれ嵌まって、前記レバー４に対して、ウェイト５がそのピン６ａ，６ｂの並ぶ方向に移動自在に支持される。
【００２８】
図５及び図６のいずれにおいても、前記ピン６ａ，６ｂと溝７が摺動する接触面は、ウェイト５がレバー４に対して円滑に移動できるよう、前記ピン６ａ，６ｂには周知の回転自在のベアリング８が嵌められていれば、摺動がスムースでよい。
【００２９】
さらに、ウェイト５の支持は、２本のピン６ａ，６ｂに限定されず、３本以上のピンでウェイト５を支持することも可能である。例えば、ピンが３本以上の場合は、すべてのピンを結ぶ方向の軸上に前記ウェイト５の溝７を形成し、その溝７にすべてのピンが嵌まって、前記ウェイトがそのすべてのピンを結ぶ方向の軸上に移動自在となればよい。このようにウェイト５を支持するピンの数が増えれば、前記溝７とピンの摺動具合が均一化してその摺動が滑らかとなるので、ウェイト５の移動の軌跡がさらに安定する。
【００３０】
また、他の実施形態として、図７及び図８に示すように、ウェイトガイド５ａとウェイト板５ｂからなるウェイト５を用いた構成も採用し得る。ウェイトガイド５ａに設けた溝７に、レバー４に設けたピン６ａ，６ｂがベアリング８を介して摺動自在に嵌まって、前記レバー４に対して、ウェイトガイド５ａがピン６ａ，６ｂの並ぶ方向に移動自在に支持される。前記ウェイトガイド５ａには、その摺動方向の一端に、ウェイト板５ｂを脱着自在に取り付けている。このようにすれば、ウェイト５をピン６ａ，６ｂから取り外すことなく、ウェイト板５ｂのみを重さの異なるものに交換すれば、ウェイト５の重さや重心の偏心具合を調整できる。
【００３１】
因みに、上記のウェイト５を用いた逆止弁装置において、必要であれば、図９に示す従来例と同様に、前記ウェイト５の溝７の始終端に、調整ボルト９を、その先端が溝７内に突出するように設けた構成も採用し得る。この調整ボルト９が溝７内を長手方向に移動することにより、調整ボルト９先端の溝７内への突出量が加減されて溝７の長さを調節し、ウェイト５がレバー４に対して移動する範囲を変えることができる。この方法によれば、よりきめ細かくウェイト５の重心移動の範囲を調整できる。
【００３２】
【発明の効果】
この発明は、以上のように、逆止弁装置のレバーが小型化できるので、レバーの交換、調整が簡単とし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態の逆止弁構造を示す切断正面図
【図２】同実施形態の右切断側面図
【図３】同実施形態の平面図
【図４】同実施形態の正面図
【図５】ウェイトとレバーの接続状態の一例を示す断面図
【図６】ウェイトとレバーの接続状態の他の例を示す断面図
【図７】他の実施形態の切断正面図
【図８】図７のウェイトとレバーの接続状態を示す断面図
【図９】従来例の切断正面図
【符号の説明】
１流路
２揺動弁体
３弁軸
４，１０レバー
５ウェイト
５ａウェイトガイド
５ｂウェイト板
６ａ，６ｂピン
７溝
８ベアリング
９調整ボルト
１１レール
１２おもり
１３アーム
１４ダンパー
１５ロッド

Claims

流路１に介在されてその流路１を開閉する揺動弁体２と、その揺動弁体２の弁軸３に固定されて前記弁軸３とともにその軸回りに回動するレバー４と、そのレバー４に移動自在に支持されたウエイト５からなり、そのウエイト５の前記レバー４に対する移動により、前記弁軸３に作用する開閉モーメントを変化させる逆止弁装置において、
前記レバー４に、そのレバー４の回動方向に隔てて少なくとも２本のピン６ａ，６ｂを設け、前記ウエイト５には、前記２本のピン６ａ，６ｂが摺動自在に嵌まる溝７をその両ピン６ａ、６ｂの並ぶ方向に形成し、この溝７に前記ピン６ａ，６ｂが嵌って、そのピン６ａ、６ｂ及び溝７を介して、前記レバー４に前記ウェイト５が移動自在に支持されたことを特徴とする逆止弁装置。
上記ウェイト５は、前記回動方向における前記揺動弁体２の開弁側にその重心を偏心させたものであることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁装置。