專利名稱：止回閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及止回閥，尤其涉及與傳統(tǒng)止回閥相比能夠減小壓力損失并因此能夠極大地減小在下游側的流體壓降的止回閥。
背景技術：
迄今為止，已經(jīng)提出了彈簧加載式止回閥，其中通過壓縮彈簧或其它推壓部件朝向閥座推壓閥元件，當停止供給流體時，通過彈簧的力將該閥元件壓靠在閥座上以防止回流。在這類傳統(tǒng)的止回閥中，如上所述，通過使用彈簧朝向閥座推壓閥元件。因此，需要通過壓縮彈簧來移動閥元件以便打開閥門。順帶地，當流體流動穿過管道的時候，流體和管道壁之間發(fā)生的管道摩擦以及置于流體流中的物體產(chǎn)生的湍流造成壓力損失。如果安裝有止回閥，那么當流體在閥元件和閥座之間流動的時候，流路面積減小相當大的程度。結果，管道摩擦增大。通常，在閥元件的后側的構造有大的改變。因此，在閥元件的后側產(chǎn)生湍流。閥元件的閥門開度由這些壓力損失導致的壓差決定，該壓差也就是作用在閥元件的上游側和下游側的壓力的差。在這點上，大的壓力損失需要相應大量的能量來例如沿著向前的方向傳送流體。因此，如何減小這些壓力損失已經(jīng)是多年的難題，迄今為止已經(jīng)提出了多種方案。日本專利申請公開No. Hei 10-288265公開了這樣的傳統(tǒng)方案的一個例子。在這個日本公開中公開的發(fā)明中，設置有主閥元件和輔助閥元件，并且各自的用作推壓部件的彈簧作用在閥元件上，設置有校正通道，用于兩個閥元件中的每一個，以減少湍流的產(chǎn)生， 從而減小壓力損失。然而，在這種情況下，校正通道的橫截面積較小。因此，當流動穿過校正通道的流體進入橫截面積比校正通道大得多的閥室的時候，流體流的紊亂達到相當大的程度，從而導致湍流。因為輔助閥元件為板形部件，所以當流體在閥座和閥元件之間流動時發(fā)生摩擦，并且當流體向閥元件后面流動時產(chǎn)生湍流。因此，在日本專利申請公開No. Hei 10-288265中公開的發(fā)明不能說成是已經(jīng)獲得令人滿意的壓力損失的減小。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明已經(jīng)考慮了與相關技術相關聯(lián)的上述問題。因此，本發(fā)明的目的在于提供一種止回閥，通過以不同于上游側和下游側壓差的增大的壓差來移動閥元件，能夠極大地減小壓力損失，所述增大的壓差在此已經(jīng)作用在閥元件上。根據(jù)本發(fā)明的第一個方面，本發(fā)明提供一種止回閥，其包括殼體、閥元件和推壓部件，其中所述殼體具有形成于其中的流路和形成于所述流路的中間部分處的閥座，所述閥元件設置在所述流路中，所述閥元件能夠在所述流路中沿著流動方向移動，閥元件的一端選擇性地坐靠在所述閥座上和從所述閥座上移開，所述推壓部件朝向所述閥座推壓所述閥元件，其中所述止回閥還包括背壓室，背壓室的一端能移動地接收至少所述閥元件的另一端。所述背壓室的另一端是閉合的。此外，所述止回閥包括小流路面積的窄流路部分，所述窄流路部分在所述流動方向的期望范圍形成在所述閥元件抵靠所述閥座的位置的下游側。 對應于所述閥元件從所述閥座上移開和坐靠在所述閥座上，所述窄流路部分的一端與所述流路的上游側連通和與所述流路的上游側斷開連通。所述窄流路部分的另一端始終與所述流路的下游側連通。此外，所述止回閥包括連通通道，其在所述窄流路部分和所述背壓室之間連通。所述止回閥還可包括擴散流路部分，其與所述窄流路部分的下游側端部鄰接。所述擴散流路部分的流路面積朝向其下游側逐漸增大。所述止回閥還可包括恒定流路部分，其與所述擴散流路部分的下游側端部鄰接。 所述恒定流路部分具有恒定的流路面積。根據(jù)本發(fā)明的第二個方面，本發(fā)明提供一種止回閥，其包括殼體、閥元件和推壓部件，其中所述殼體具有形成于其中的流路和形成于所述流路的中間部分處的閥座，所述閥元件設置在所述流路中，所述閥元件能夠在所述流路中沿著流動方向移動，閥元件的一端選擇性地坐靠在所述閥座上和從所述閥座上移開，所述推壓部件朝向所述閥座推壓所述閥元件，其中所述止回閥還包括基本圓柱形的閥元件支撐件，其固定地設置在所述流路中。所述閥元件支撐件的一端具有凹部，所述凹部能移動地接收至少所述閥元件的另一端。此外， 所述止回閥包括中間流路，其形成于所述閥元件支撐件的外周和所述殼體面對所述外周的內(nèi)周之間。當所述閥元件從所述閥座上移開的時候，所述中間流路在所述流路的上游側和下游側之間連通。此外，所述止回閥包括連通通道，其將所述中間流路和所述凹部連通。所述止回閥可以布置如下。所述中間流路具有從所述閥元件支撐件的所述一端開始在預定范圍延伸的第一部分。所述閥元件支撐件的外周和所述殼體的內(nèi)周在所述第一部分處比在所述中間流路的其余部分處彼此更加靠近。所述連通通道在所述第一部分和所述凹部之間連通。此外，所述止回閥可以布置如下。所述中間流路具有與所述第一部分鄰接的第二部分。在所述第二部分處，所述閥元件支撐件的外周和所述殼體的內(nèi)周朝向所述流路的下游側彼此逐漸遠離分開。此外，所述止回閥可以布置如下。所述中間流路具有與所述第二部分鄰接的第三部分。所述第三部分在其整個長度上具有基本恒定的流路面積。此外，所述止回閥可以布置如下。所述閥元件具有頂部，所述頂部的外周面對所述閥元件支撐件的所述凹部的內(nèi)周。在所述凹部的內(nèi)周和所述閥元件的頂部的外周之間設置有間隙。所述間隙構成所述連通通道。此外，所述止回閥可以布置如下。所述閥元件的頂部具有形成于其后側的槽。所述槽沿所述頂部的徑向延伸，以在所述頂部的外端部處與所述間隙連通。所述槽構成所述連通通道的一部分。此外，所述止回閥可以布置如下。所述閥元件支撐件的外周具有沿著一向外凸起的圓弧形成的第一部分、與所述第一部分平滑地鄰接并且直徑朝向所述流路的下游側逐漸減小的第二部分以及基本錐形并且與所述第二部分平滑地鄰接的第三部分。
根據(jù)本發(fā)明的第三個方面，本發(fā)明提供一種止回閥，其包括殼體、閥元件和推壓部件，其中所述殼體具有形成于其中的流路和形成于所述流路的中間部分處的閥座，所述閥元件設置在所述流路中，所述閥元件在所述流路中能夠沿著流動方向移動，從而閥元件的一端選擇性地坐靠在所述閥座上和從所述閥座上移開，所述推壓部件朝向所述閥座推壓所述閥元件，其中所述閥元件具有基本炮彈形的構造并且沿著其軸向的任何位置處的截面為圓形。所述閥元件具有沿著一向外凸起的圓弧形成的第一外部，所述第一外部與所述閥元件當坐靠在所述閥座上時抵靠所述閥座的部分相鄰。所述閥元件的外徑從所述第一外部的下游側端部開始在預定長度范圍逐漸減小，并且所述閥元件在其下游側端部處會聚。發(fā)明的有益效果在根據(jù)本發(fā)明第一個和第二個方面的止回閥中，當閥元件打開且流體流動的時候，在流體經(jīng)過窄流路部分或中間流路時流體靜壓減小相當大的程度。顯著減小的靜壓被引入背壓室或接收閥元件后側的凹部。因此，與傳統(tǒng)的止回閥相比，作用在閥元件的前、后表面上的流體壓力差增大了。因此對于相同的關于上游側的流體壓力、所用的彈簧等條件， 與傳統(tǒng)的止回閥相比，閥開度可以增大。從而，即使在下游側的龍頭的開度相同，也就是在流量相同的情況下，閥開度也變得比傳統(tǒng)的止回閥大。因此，流體經(jīng)過閥座部分的流速減小相當大的程度，閥座部分處的管道摩擦降低了，使得壓力損失顯著減小。在擴散流路部分與窄流路部分鄰接地設置的情況下，或者在中間流路的第二部分與中間流路的第一部分鄰接地設置的情況下，靜壓一旦減小相當大的程度就能夠可靠地恢復。因此，能夠可靠地減小在下游側的壓降。如果恒定流路部分或具有恒定流路面積的第三部分與擴散流路部分或第二部分鄰接地設置，則允許流體向下游流動同時保持所述恢復的靜壓。此外，如果閥元件支撐件的外周是由沿著一向外凸起的圓弧形成的第一部分、與第一部分平滑地鄰接并朝向流路的下游側直徑逐漸減小的第二部分以及基本錐形并與第二部分平滑地鄰接的第三部分形成的，則流體平穩(wěn)地流動。因此，能夠防止湍流等的產(chǎn)生。 從而可以減小壓力損失。在根據(jù)本發(fā)明第三個方面的止回閥中，閥元件具有基本炮彈形的構造并且在沿其軸向的任何位置處的截面為圓形。所述閥元件具有沿著向外凸起的圓弧形成的第一外部， 所述第一外部與所述閥元件抵靠所述閥座的部分相鄰。所述閥元件的外徑從所述第一外部的下游側端部開始在預定長度范圍逐漸減小，并且所述閥元件在其下游側端部處會聚。因此，可通過合適地成形殼體的內(nèi)周來形成擴散部分。從而，能夠防止湍流等的產(chǎn)生并顯著地恢復流體在經(jīng)過閥座部分時降低的靜壓。結果，與傳統(tǒng)的止回閥相比可以減小壓力損失。從以下本發(fā)明的示例性實施例的詳細說明中，本發(fā)明的其它目的和優(yōu)點將會變得明顯。


圖I為示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的止回閥處于阻水位置的縱向截面圖；圖2為示出了根據(jù)圖I的止回閥處于供水位置的縱向截面圖；圖3A和3B分別為在圖I所示的止回閥中使用的閥元件的縱向截面圖和右視圖；圖4A和4B分別為在圖I所示的止回閥中使用的閥元件支撐部件的縱向截面圖和右視圖。
具體實施例方式以下將參考

本發(fā)明的實施例。圖I和2為顯示根據(jù)本發(fā)明實施例的止回閥I的縱向截面圖。圖I示出了止回閥I處于關閉位置。圖2示出了止回閥I處于打開位置。首先，將參考圖I解釋止回閥I的構造。在圖I中，殼體2包括殼體本體3和保持部件4，該保持部件4在本實施例中通過螺紋接合連接至殼體本體3。保持部件4為用于將閥元件組件21 (后面進行說明)安裝在殼體2內(nèi)部的部件。殼體2在整個本體3和保持部件4是中空的以形成通孔7。通孔7在其相對兩端具有開口，當水例如沿著向前的方向流動時，所述開口用作入口 5和出口 6。殼體2中的通孔7具有以下的構造。通孔7具有第一直徑恒定部分8、第一直徑擴大部分9、閥座部分10、第二直徑擴大部分11、第二直徑恒定部分12、直徑減小部分13以及第三直徑恒定部分14。第一直徑恒定部分8沿著殼體2的軸線方向從入口 5開始在預定長度范圍延伸，并且在其整個長度上具有恒定的內(nèi)徑。第一直徑擴大部分9與第一直徑恒定部分8鄰接地延伸并且其直徑沿著向通孔7內(nèi)凸起的具有較大直徑的圓弧逐漸增大。閥座部分10沿小直徑圓弧形成，并且與第一直徑擴大部分9平滑地鄰接。第二直徑擴大部分 11沿著一圓弧直徑逐漸增大，該圓弧沿著與第一直徑擴大部分9的圓弧凸起方向相反的方向凸起并且該圓弧的直徑大于閥座部分10的圓弧直徑且小于第一直徑擴大部分9的圓弧直徑。第二直徑恒定部分12與第二直徑擴大部分11鄰接地延伸。直徑減小部分13與第二直徑恒定部分12鄰接地延伸并且沿著具有預定角度的錐面直徑逐漸減小。第三直徑恒定部分14與直徑減小部分13鄰接地延伸至出口 6并且其直徑與第一直徑恒定部分8的直徑相同。以下是對安裝在殼體2中的閥元件組件21的解釋。閥元件組件21主要包括閥元件22、在一端接收閥元件22并對閥元件22的運動進行導向的閥元件支撐部件35、在與閥元件22相對的一端緊固到閥元件支撐部件35上的襯墊51以及用作推壓閥元件22的推壓部件的彈簧(壓縮彈簧)61。閥元件支撐部件35和襯墊51結合為閥元件支撐件21a。除了圖I和2之外，以下還將參考圖3A和3B解釋閥元件22，圖3A和3B分別為截面圖和右視圖。如圖所示，閥元件22具有基本蘑菇形構造。也就是，閥元件22具有頂部 23，該頂部23具有前表面24和外周部分25，前表面24具有弓形截面構造，外周部分25具有預定的高度。閥元件22還具有從頂部23的后表面26的中心向后伸出的桿28。桿28具有形成于其后側的軸向地延伸的內(nèi)螺紋29。頂部23的后表面26具有形成于桿28的根部處的圓周槽30，并且還具有從外周部分25徑向地延伸至圓周槽30的槽27。在這個實施例中，彼此圓周間隔180度地形成兩個所述槽27。接下來，除了圖I和2之外，還將參考圖4A和4B解釋閥元件支撐部件(下文中簡單地稱為“支撐部件”)35，圖4A和4B分別為截面圖和右視圖。支撐部件35具有本體部分 36，該本體部分36具有基本圓柱形的構造。按照從圖4A中的左側開始的順序，軸向地延伸穿過本體部分36的通孔37包括具有最大直徑的大直徑部分38、緊鄰大直徑部分38形成的中間直徑部分39以及緊鄰中間直徑部分39形成的直徑最小的小直徑部分40。小直徑部分 40具有在靠近中間直徑部分39的位置處形成的圓周槽41，以接收用于密封的O形環(huán)(后面描述)。同時，在本體部分36的另一端部表面43上形成有兩個內(nèi)螺紋44。支撐部件35的本體部分36的外周45具有以下構造。外周45包括弓形部分46 和錐形部分47。弓形部分46在本體部分36的一個端部表面42處沿著向外凸起的圓弧在較短的范圍延伸。更具體地，弓形部分46的直徑逐漸增大，接下來直徑稍微減小。錐形部分47沿著弓形部分46終端的切線方向延伸。錐形部分47的直徑朝著本體部分36的另一端部表面43逐漸減小。本體部分36的另一端部表面43設置有四個從外周45向外延伸的肋部48。四個肋部48具有相同的長度并且沿圓周方向彼此等間隔地隔開。肋部48的各自的外端部連接至環(huán)形部分49。襯墊51為基本錐形并且具有平的底部表面52，該底部表面52的形狀和尺寸對應于支撐部件35的所述另一端部表面43，當襯墊51和支撐部件35組裝在一起的時候，底部表面52置于所述另一端部表面43上。襯墊51還具有頂部53和外周部分54，頂部53形成為弓形截面構造，外周部分54的截面是沿著向外凸起的圓弧形成的，所述圓弧具有大的曲率半徑，使得外周部分54的直徑從底部表面52到頂部53逐漸減小。底部表面52具有形成在與支撐部件35的通孔對應的位置處的凹部55。凹部55的直徑稍微大于通孔37的小直徑部分40的直徑。外周部分54具有在對應于支撐部件35的內(nèi)螺紋44的相應位置處形成的螺栓裝配孔56。每個螺栓裝配孔56為具有兩個不同內(nèi)徑的階梯孔，安裝螺栓63 (后面描述)要裝配到該階梯孔中。如圖所示，凹部55和螺栓裝配孔56在結構上部分地相互干涉。從而，凹部55和螺栓裝配孔56的相應內(nèi)部相互連通。在此解釋止回閥I的組件。如圖2所示，閥元件22在其頂部23的后表面26側接收在支撐部件35的通孔37的大直徑部分38中。閥元件22的桿28軸向可移動地裝配在通孔37的小直徑部分40中。用作推壓部件的壓縮彈簧61設置在閥元件22的桿28的周圍。壓縮彈簧61的相對兩端分別抵靠閥元件22的圓周槽30的底部30a和支撐部件35的中間直徑部分39的底部39a，以朝向圖2中的左側(即朝向閥座部分10)推壓閥元件22。 同時，螺栓62與閥元件22的桿28的內(nèi)螺紋29接合。因為定位在襯墊51的凹部55中的螺栓62的頂部62a的直徑大于裝配有桿28的小直徑部分40的直徑，所以閥元件22不能從支撐部件35中移出。應當注意到，閥元件22的頂部23的外周部分25的直徑稍微小于支撐部件35的大直徑部分38的內(nèi)徑。因此，在外周部分25和大直徑部分38之間具有窄的間隙66 ο接下來，襯墊51利用安裝螺栓63緊固至支撐部件35。由此構成的閥元件組件21 插入到殼體2的本體3中，如圖所示。支撐部件35的環(huán)形部分49裝配到形成于殼體本體 3的端部的內(nèi)周上的槽15中，在這種狀態(tài)下，保持部件4通過螺紋接合連接至殼體本體3， 如圖所示。附圖標記64表示不透流體地在殼體本體3和保持部件4之間密封的接合部的O 形環(huán)。附圖標記65表示不透流體地在閥元件22的桿28和本體部分36的通孔37的小直徑部分40之間密封的O形環(huán)。圖I示出了止回閥I處于如上所述的關閉的狀態(tài)，即當止回閥I安裝在例如供水系統(tǒng)的管道中時，當例如通過關閉在下游側的龍頭來停止供水的時候，止回閥I所采用的位置。閥元件22被彈簧61推壓，以在其前表面24的閥座鄰接部分24a處坐靠在閥座部分 10上。在這種狀態(tài)下，具有窄的橫截面積即流路面積的環(huán)形窄流路部分68限定在支撐部件35的弓形部分46和殼體2的第二直徑擴大部分11之間。窄流路部分68形成上、下游流路之間的中間流路的第一部分。擴散流路部分69形成于支撐部件35的錐形部分47和殼體2的第二直徑恒定部分12之間。擴散流路部分69與窄流路部分68鄰接。擴散流路部分69形成中間流路的第二部分并且流路面積逐漸增大。擴散流路部分69在其下游端部處 (即對應于支撐部件35右端的位置)的流路面積與出口 6處的流路面積基本相等。此外， 恒定流路部分70限定在襯墊51的外周部分54和殼體2的直徑減小部分13之間。恒定流路部分70形成中間流路的第三部分。恒定流路部分70與第三直徑恒定部分14鄰接地延伸同時保持其流路面積等于出口 6處的面積，并且與出口 6連通。如上所述，間隙66設置在閥元件22的頂部23的外周部分25和支撐部件35的大直徑部分38的內(nèi)周之間，并且頂部23的后表面26形成有槽27。間隙66和槽27組合構成連通通道67，連通通道67提供大直徑部分38和中間直徑部分39之間形成的空間即背壓室50與窄流路部分68之間的連通。背壓室50由出口 6處的水壓也就是下游水壓來作用。背壓室50中的水壓作用在閥元件22的頂部23的后表面26上。圖2為示出了止回閥I處于供水狀態(tài)的截面圖，其中下游側的龍頭打開導致水流動。也就是，當在圖I所示的狀態(tài)下下游側的龍頭打開時，下游側的水壓減小。從而，背壓室50中的水壓也減小，導致作用在閥元件22的后表面26上的壓力減小。因此，閥元件22 抵抗彈簧61的力在圖中向右移動，以從閥座部分10上移開。從而，閥I打開。閥元件22從閥座部分10上移開的結果是，水向下游流動通過閥元件22和閥座部分10之間的間隙。在這種情況下，由于流路的各個部分中截面積的差異，所以與其它部分的流速相比，上述窄流路部分68處的流速非常高。因此，與其它部分相比，窄流路部分68 處的水的靜壓很低。因為這個低的靜壓通過上述連通通道67作用在背壓室50上，所以與傳統(tǒng)的止回閥相比，分別作用在閥元件22的前、后表面24和26上的水壓之間的壓差很大， 而在傳統(tǒng)的止回閥中下游側的水壓作用在閥元件的后表面上。因此，對于相同的關于上游側的初始壓力、下游側龍頭的開度、所用的彈簧等條件，與傳統(tǒng)的閥結構相比，閥元件22的閥開度增大，并且閥元件22處的壓力損失減小相當大的程度。在穿過窄流路部分68之后，水流進入擴散流路部分69。因為擴散流路部分69的流路面積朝向下游側逐漸增大，如上所述，所以靜壓逐漸恢復。接下來，水流進入恒定流路部分70。恒定流路部分70具有恒定的流路面積并具有平滑地會聚的構造。因此，水流過恒定流路部分70同時將在擴散流路部分69中恢復的靜壓基本保持在當前的大小，到達出口
6。在這種連接中，其應當被注意到。如上所述，擴散流路部分69在其下游端部處的流路面積與出口 6處的流路面積基本相等，入口 5和出口 6的直徑相等。因此，當水到達擴散流路部分69的端部的時候，入口 5處的靜壓基本恢復。期望的是，因為能夠使水向下游流動，所以設置恒定流路部分70，從而保持恢復的靜壓。然而，例如在殼體2的整個高度受限的情況下，考慮到可能發(fā)生的壓力損失，可省略恒定流路部分70。根據(jù)下游側的龍頭的開度來決定流量。因此，經(jīng)過窄流路部分68的水的流速也隨著下游側的龍頭的開度而變化。作用在背壓室50上的靜壓隨著流量而改變。通常，流量越大，作用在背壓室50上的靜壓就越低，作用在閥元件22上的壓差就越大。因此，閥元件22 的閥開度隨著流量增大而增大。當流量超過某一水平時，閥元件22的后表面26抵靠支撐部件35的大直徑部分38的底部，以限制閥元件22的進一步運動。從而，閥元件22的閥開度達到百分之百。然而，當流量低的時候閥開度不會達到百分之百。在任一種情況下，與傳統(tǒng)的閥結構相比，從兩側作用在閥元件22上的水壓差增大。因此，閥元件22的閥開度增大，且壓力損失減小。應當注意到，閥元件22的桿28的遠端延伸到襯墊51的凹部55中， 并因此受到下游側的水壓的作用；然而，因為桿28的端部的受壓面積遠小于閥元件22的頂部23的后表面26，所以下游側水壓的影響小。當下游側的龍頭關閉的時候，作用在閥元件22的后表面26上的背壓增大，使得被彈簧61的力朝向閥座部分10持續(xù)推壓的閥元件22坐靠在閥座部分10上。此時，作用在背壓室50上的靜壓再次變得與下游側的水壓相等。應當注意到，當閥元件22的閥開度為百分之百時，閥元件22的后表面26抵靠背壓室50的底部，也就是中間直徑部分39的底部 39a。然而，在這種情況下，閥元件22可以返回而沒有任何問題，因為即使在這種情況下，背壓室50仍然通過設置在閥元件22的后表面26上的槽27與窄流路部分68連通，如上所述。 此外，盡管閥元件22的桿28的遠端延伸到襯墊51的凹部55中，但是閥元件22可以移動而沒有任何問題，因為凹部55不是閉合的，而是通過螺栓裝配孔56與下游側連通，如上所述。支撐部件35和襯墊51的各自的外周的直徑平滑地改變，并且這兩個部件在其間的接合處平滑地連接在一起。此外，襯墊51的形狀基本圓錐形，并且其頂部53定位在下游側流路的中心處，也就是殼體2的第三直徑恒定部分14的中心處。因此，在支撐部件35和襯墊51周圍流動的水流是非常平穩(wěn)的。從而，防止了水流的分離。同樣在這點上，減小了壓力損失。此外，從圖2中將會清楚，閥元件22的前表面24構造成使得當閥元件22完全打開時，前表面24沿著基本相同的圓弧越過間隙66鄰接支撐部件35的弓形部分46。因此，水流是平穩(wěn)的。同樣在這點上，減小了壓力損失。在上述實施例中，在窄流路部分68和背壓室50之間連通的連通通道67包括閥元件22和支撐部件35的大直徑部分38的內(nèi)周之間的間隙66以及形成于閥元件22的后表面26上的槽27。然而，該連通通道可以是比如延伸穿過閥元件22的頂部23的孔或者是延伸穿過支撐部件35的孔。接下來，將參考作為參考圖的圖2來解釋本發(fā)明的第二實施例。根據(jù)第二實施例的止回閥使用閥元件22、支撐部件35的本體部分36以及襯墊51，如圖2所示。在第二實施例中，這些部件組合為具有基本上炮彈形構造的實心閥元件。該閥元件不具有連通通道 67和背壓室50。閥元件具有合適直徑的閥桿(未示出)，閥桿設置在閥元件對應于襯墊51 的部分的尖端處。此外，閥元件設置有導向部件(未示出)，導向部件包括外環(huán)形部分、內(nèi)環(huán)形部分和徑向地延伸的肋部，該肋部將外、內(nèi)環(huán)形部分連接在一起(參見圖2中所示的環(huán)形部分49和肋部48)。也就是，導向部件具有包括內(nèi)環(huán)形部分、類似于環(huán)形部分49的外環(huán)形部分和類似于肋部48的肋部的結構。閥元件在外環(huán)形部分處緊固至保持部件4。上述閥桿裝配到內(nèi)環(huán)形部分中，并由內(nèi)環(huán)形部分導向。壓縮彈簧(未示出)例如設置在導向部件和閥元件之間。這個實施例的止回閥與傳統(tǒng)的止回閥的相同之處在于，借助作用在閥元件上游側和下游側上的壓力之間的壓差來打開閥元件。然而，在這個實施例中，形成有流路面積平滑地增大的擴散流路部分69。因此，能夠防止在擴散流路部分69中產(chǎn)生湍流，并恢復在經(jīng)過閥元件和閥座部件之間的間隙期間所減小的靜壓，從與第一實施例相關的說明中將會清楚。此外，止回閥具有恒定流路部分70，該恒定流路部分70在下游側流路的中心處平滑地會聚，同時保持其恒定的流路面積。因此，能夠防止在恒定流路部分70中產(chǎn)生湍流。因此，壓力損失變得遠小于傳統(tǒng)的止回閥。應當注意到，本發(fā)明并不限于前述實施例，而可以以各種方式進行改變。
權利要求
1.一種止回閥，包括殼體，該殼體具有形成于其中的流路和形成于所述流路的中間部分處的閥座；閥元件，該閥元件在所述流路中設置在閥座的下游側，所述閥元件在所述流路中能夠移動，從而選擇性地坐靠在所述閥座上和從所述閥座上移開；推壓部件，該推壓部件朝向所述閥座推壓所述閥元件；所述止回閥還包括基本圓柱形的閥元件支撐件，該閥元件支撐件在閥座下游固定地設置在所述流路的中央，所述閥元件支撐件能移動地支撐所述閥元件；以及中間流路，該中間流路為環(huán)形截面，形成在所述閥元件支撐件的外周與所述殼體的內(nèi)周之間，其中所述閥元件包括頭部，該頭部具有用于坐靠在所述閥座上和從所述閥座上移開的頂部、以及沿著下游方向延伸的柱狀部，其中所述閥元件支撐件包括能移動地接收所述閥元件的所述柱狀部的凹部；其中所述中間流路包括從與所述凹部的口部對應的位置朝向下游側延伸的窄流路部分，所述窄流路部分的流路面積比所述中間流路的其余部分窄，所述止回閥還包括連通通道，該連通通道形成在所述凹部的內(nèi)周與所述閥元件的所述柱狀部的外周之間，用于將所述中間流路的所述窄流路部分連接到位于所述閥元件的所述頭部的后側上的所述凹部的內(nèi)側。
2.根據(jù)權利要求I所述的止回閥，其中所述連通通道包括在所述第一凹部部分的內(nèi)周和所述柱狀部的外周之間設置的間隙。
3.根據(jù)權利要求I或2所述的止回閥，其中形成于閥元件支撐件中的所述凹部包括 第一凹部部分，該第一凹部部分位于所述凹部的口部側上并具有較大直徑；第二凹部部分，該第二凹部部分與所述第一凹部部分相鄰，并且具有比所述第一凹部部分的直徑短的直徑，其中，當所述閥元件完全移動并完全打開時，閥元件的所述柱狀部的后表面抵靠第一凹部部分的底表面，從而防止閥元件沿下游方向的進一步移動，并且其中，閥元件的柱狀部的所述后表面和第一凹部部分的所述底表面布置成使得當閥元件完全打開時，在柱狀部的所述后表面與第一凹部部分的所述底表面之間限定有沿著所述閥元件的徑向方向延伸的輔助連通通道，以將所述連通通道的內(nèi)端與所述第二凹部部分的內(nèi)側連接。
4.根據(jù)權利要求3所述的止回閥，其中所述輔助連通通道包括形成在閥元件的柱狀部的后表面中或者第一凹部部分的底表面中的槽。
5.根據(jù)權利要求4所述的止回閥，其中所述輔助連通通道包括形成在閥元件的柱狀部的后表面中的槽。
6.根據(jù)權利要求3所述的止回閥，其中所述閥元件和所述閥元件支撐件布置成使得當閥元件完全打開時，與柱狀部相鄰的頭部的頂部的外表面和與凹部的口部相鄰的閥元件支撐件的外表面在單個平滑延伸的彎曲表面之上延伸。
7.根據(jù)權利要求6所述的止回閥，其中所述閥元件的頭部和所述殼體布置成使得當閥元件完全打開時，與柱狀部相鄰的頭部的頂部的外表面和處于面向所述頂部的外表面的位置的殼體的內(nèi)表面共同限定環(huán)形的窄上游流路部分，該窄上游流路部分與窄流路部分的上游端平滑地鄰接。
8.根據(jù)權利要求I至7中任一項所述的止回閥，其中在中間流路的所述窄流路部分處， 閥元件支撐件的外周和殼體的內(nèi)周均在流路的方向上沿著向外凸起的圓弧延伸。
9.根據(jù)權利要求I至8中任一項所述的止回閥，其中所述中間流路還包括擴散部分，該擴散部分與所述窄流路部分的下游端鄰接，在擴散部分處閥元件支撐件的外周和殼體的內(nèi)周朝向流路的下游側逐漸遠離彼此隔開。
10.根據(jù)權利要求9所述的止回閥，其中在擴散部分處，殼體的內(nèi)周具有恒定直徑，所述閥元件支撐件的外徑朝向所述下游側逐漸減小。
11.根據(jù)權利要求9或10所述的止回閥，其中所述中間流路還包括恒定流路部分，該恒定流路部分與所述擴散部分的下游端鄰接，所述恒定流路部分在其整個長度上具有恒定的流路面積。
12.根據(jù)權利要求11所述的止回閥，其中在所述恒定流路部分處，殼體的內(nèi)周和閥元件支撐件的外周的直徑朝向流路的下游側逐漸減小。
13.根據(jù)權利要求9至12中任一項所述的止回閥，其中在所述擴散部分的下游端處的流路面積基本等于在所述殼體的下游側出口端處的流路面積。
14.根據(jù)權利要求I至13中任一項所述的止回閥，其中所述閥元件具有從頭部向后伸出的桿，所述閥元件在所述桿處由所述閥元件支撐件能移動地支撐。
15.根據(jù)權利要求14所述的止回閥，其中所述閥元件支撐件的所述凹部具有形成于其底部中的孔，所述閥元件的所述桿裝配到所述孔中并由所述孔導向。
16.根據(jù)權利要求15所述的止回閥，其中導向所述桿的所述孔為通孔，所述閥元件的所述桿以不透流體的密封狀態(tài)裝配到所述通孔中。
17.根據(jù)權利要求16所述的止回閥，其中所述桿的遠端延伸到所述閥元件支撐件與所述凹部的底部相對的一側的空間中，所述空間與所述流路的下游側連通。
18.根據(jù)權利要求I至17中任一項所述的止回閥，其中所述閥元件支撐件的外周具有在流路方向上沿向外凸起的圓弧形成的第一部分、與所述第一部分平滑地鄰接并且直徑朝向所述流路的下游側逐漸減小的第二部分以及基本錐形并且與所述第二部分平滑地鄰接的第三部分。
全文摘要
一種止回閥，包括具有形成于流路中的閥座和設置在所述殼體中的閥元件組件的殼體。閥元件的頂部接收在閥元件組件的支撐部件中的通孔的大直徑部分中。在支撐部件的外周的弓形部分和殼體的第二直徑擴大部分之間形成有窄流路部分。窄流路部分通過一連通通道與背壓室連通，背壓室在閥元件頂部的后側限定在支撐部件中，所述連通通道包括在閥元件的外周和大直徑部分的內(nèi)周之間的間隙和在閥元件的頂部的后表面上的槽。流體流過窄流路部分的低的靜壓被引入背壓室。穿過窄流路部分的流體進入作為中間流路的第二部分的擴散流路部分并且在流過其中的同時恢復靜壓。接下來，流體向下游流動通過作為中間流路的第三部分的恒定流路部分，同時保持所恢復的靜壓。
文檔編號F16K15/00GK102588632SQ20121006576
公開日2012年7月18日 申請日期2009年4月7日 優(yōu)先權日2008年4月7日
發(fā)明者松原雅春, 竹田優(yōu)一 申請人:國立大學法人信州大學, 株式會社日邦弁