| 【発明の名称】 |
逆止弁 |
| 【発明者】 |
【氏名】貝沼 隆司
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| 【要約】 |
【課題】開弁感度を良好にしても、耐久性を向上させることができる逆止弁を提供すること。
【解決手段】逆止弁Ｖは、エア流入側のチューブとエア流出側のチューブとを接続させた弁ケース１０内に、エア流路１０ａを閉塞するように、高分子弾性体からなる弁体２０を配設させて、エアＡの流出側からの逆流を防止する。弁体２０は、エアＡの下流側に狭まった傘部２１を備えるとともに、傘部２１の頂部２４に、逆流時に周縁を押圧するエアＡの圧力で閉塞可能として、エア流出方向と直交する方向に延びて開口するエア流出用のスリット２５を備えて構成される。弁体２０のスリット２５周縁におけるスリット２５と直交方向の一方の縁２６側が、スリット２５の閉塞方向に押圧力Ｆを作用されて、配設されている。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 流体流入側のチューブと流体流出側のチューブとを接続させた弁ケース内に、流体流路を閉塞するように、高分子弾性体からなる弁体が配設され、該弁体が、流体の下流側に狭まった傘部を備えるとともに、該傘部の頂部に、逆流時に周縁を押圧する流体の圧力で閉塞可能として、前記流体流出方向と直交する方向に延びて開口する流体流出用のスリットを備えて構成され、流体の流出側からの逆流を防止する逆止弁であって、前記弁体のスリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側が、前記スリットの閉塞方向に押圧力を作用されて、配設されていることを特徴とする逆止弁。
【請求項２】 前記弁体が、前記スリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側に、突起を備え、該突起が、前記弁体の前記弁ケース内への配設固定時に、前記弁ケースにおける流体流路の内周面に当接して、前記弁体のスリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側に作用する押圧力を生じさせていることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
【請求項３】 前記弁ケースが、前記流体流入側チューブに接続されるニップル及び該ニップルに連通する筒部を備えた上流側部と、前記流体流出側チューブに接続されるニップル及び該ニップルに連通する筒部を備えた下流側部と、から構成されるとともに、前記上流側部と前記下流側部との筒部相互が、流体流路に沿う方向で嵌合するように構成され、前記弁体が、前記傘部の元部側で半径方向外方へ突出して、前記弁ケースの上流側部と下流側部との嵌合時に、前記筒部相互に全周を挟持されて、前記弁体を前記弁ケース内に配設固定するためのフランジ部を備えて、前記弁体の突起が、流体流出側へ先細り状に突出するように形成されるとともに、前記弁体の前記弁ケース内への配設固定時、前記下流側部の内周面に当接して、前記弁体のスリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側に作用する押圧力を生じさせていることを特徴とする請求項２に記載の逆止弁。
【請求項４】 流体流入側のチューブがエアポンプと連結されて、該エアポンプの作動停止時におけるエア流出側からの逆流を防止するように使用されることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の逆止弁。
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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、流体流路に配置されて、流体の逆流を防止するための逆止弁に関する。詳しくは、弁体が、高分子弾性体からなって、流体の下流側に狭まった傘部を備えるとともに、傘部の頂部に、逆流時に閉塞可能として、流体流出方向と直交する方向に延びて開口する流体流出用のスリットを備えて構成される、所謂、タックビルタイプの逆止弁に関し、特に、鑑賞魚飼育用水槽の水面下にエアポンプが配置されるような場合の微圧のエアポンプ用に好適な逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】従来、鑑賞魚飼育用のエアポンプが鑑賞魚飼育用水槽の水面下に配置されるような場合には、停電時、エアポンプの作動が停止されて、水槽の水が、エアポンプまで逆流し、その周囲を水浸しにしないように、エアポンプからのエア流路に、逆止弁が配置されていた。
【０００３】そして、従来のこの種のエアポンプ用逆止弁では、エアポンプ側のチューブとエア供給先側のチューブとをそれぞれ接続させる弁ケース内に、エア流路を塞ぐようにシリコンゴム等からなる弁体が配置されていた。
【０００４】この弁体は、流体の下流側に狭まった傘部を備えて構成されるとともに、その傘部に、傘部の成形後に薄いカッタを差し込むことにより形成したスリットが設けられて構成されていた。このスリットは、非常に狭く、常時、閉塞されるように周縁の部位から押圧されており、エアポンプの作動時、エア圧で開いて、エアをエア供給先側へ供給し、エアポンプの作動停止時、周縁の部位の押圧力で閉塞されるように、構成されていた。
【０００５】そして、従来のこの種の、所謂、タックビルタイプの逆止弁では、微圧用のエアポンプの作動停止でも、容易にエア流路を閉塞できるように、開弁感度を良好にしようとする場合、スリット周縁の肉厚を薄くしたり、弁体自体の材質をさらに軟らかくすることとなっていた。
【０００６】しかし、弁体のスリット周縁の肉厚を薄くしたり、弁体の材質を軟らかくする場合には、長期間の使用時、スリットの周縁がたるむ状態になり易く、耐久性が著しく低下してしまう。
【０００７】本発明は、上述の課題を解決するものであり、開弁感度を良好にしても、耐久性を向上させることができる逆止弁を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係る逆止弁は、流体流入側のチューブと流体流出側のチューブとを接続させた弁ケース内に、流体流路を閉塞するように、高分子弾性体からなる弁体が配設され、該弁体が、流体の下流側に狭まった傘部を備えるとともに、該傘部の頂部に、逆流時に周縁を押圧する流体の圧力で閉塞可能として、前記流体流出方向と直交する方向に延びて開口する流体流出用のスリットを備えて構成され、流体の流出側からの逆流を防止する逆止弁であって、前記弁体のスリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側が、前記スリットの閉塞方向に押圧力を作用されて、配設されていることを特徴とする。
【０００９】前記弁体には、前記スリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側に、突起を設け、該突起を、前記弁体の前記弁ケース内への配設固定時に、前記弁ケースにおける流体流路の内周面に当接させて、前記弁体のスリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側に作用する押圧力を生じさせるように構成することが望ましい。
【００１０】また、前記弁ケースを、前記流体流入側チューブに接続されるニップル及び該ニップルに連通する筒部を備えた上流側部と、前記流体流出側チューブに接続されるニップル及び該ニップルに連通する筒部を備えた下流側部と、から構成するとともに、前記上流側部と前記下流側部との筒部相互を、流体流路に沿う方向で嵌合させるように構成する場合には、前記弁体に、前記傘部の元部側で半径方向外方へ突出して、前記弁ケースの上流側部と下流側部との嵌合時に、前記筒部相互に全周を挟持されて、前記弁体を前記弁ケース内に配設固定するためのフランジ部を設け、前記弁体の突起を、流体流出側へ先細り状に突出するように形成するとともに、前記弁体の前記弁ケース内への配設固定時、前記下流側部の内周面に当接させて、前記弁体のスリット周縁における前記スリットと直交方向の一方の縁側に作用する押圧力を生じさせるようにすることが望ましい。
【００１１】そして、流体流入側のチューブをエアポンプと連結させ、該エアポンプの作動停止時におけるエア流出側からの逆流を防止するように使用しても良い。
【００１２】
【発明の効果】本発明に係る逆止弁では、開弁時、弁体のスリット周縁におけるスリットと直交方向の他方の縁側が移動して、スリットを開口させ、流体を流出することとなる。また、閉弁時には、弁体のスリット周縁におけるスリットと直交方向の他方の縁側が、一方の縁側に圧接される態様となって、流体流路を閉塞することとなる。
【００１３】そして、本発明の逆止弁では、弁体のスリット周縁におけるスリットと直交方向の一方の縁側が、スリットの閉塞方向に押圧力を作用されて、配設されている。
【００１４】そのため、開弁時に移動するスリット周縁の他方の縁側は、押圧力を受けていない従来の弁体での開弁しているような位置で、閉弁状態となっており、その位置では、押圧力の反力によって、スリット周縁の他方の縁側に閉じようとする引張力が作用することとなり、スリット周縁に押圧力や引張力が作用されて、たるみが抑えられることから、弁体の耐久性を向上させることができる。すなわち、開弁感度を良好にするように、スリット周縁の肉厚を薄くしたり、弁体の材質を軟らかくしても、開弁動作となるような、弁体におけるスリット周縁のたるみが抑えられ、弁体の耐久性を向上させることができる。
【００１５】ちなみに、従来の弁体では、弁体自体の復元力で閉弁位置を維持しているだけであり、本発明のような外力（押圧力）が作用していない。そのため、たるみ始めれば、直ちに、開弁状態となり、流体の漏れを生じさせて、耐久性が低下することとなっていた。
【００１６】したがって、本発明に係る逆止弁では、開弁感度を良好にしても、耐久性を向上させることができる。
【００１７】なお、本発明に係る逆止弁では、僅かでも、スリット周縁の他方の縁が一方の縁から離れるように移動すれば、開弁することとなるため、微圧でも、開弁動作を確保することができる。
【００１８】そして、弁体に、スリット周縁におけるスリットと直交方向の一方の縁側に、突起を設け、この突起を、弁体の弁ケース内への配設固定時に、弁ケースにおける流体流路の内周面に当接させて、スリット周縁の一方の縁側に作用する押圧力を生じさせるように構成すれば、弁ケース自体にスリット周縁を押圧する突起を設ける場合に比べて、弁体のスリット周縁に作用する押圧力を一定に確保し易くなり、良好な開弁感度等の高い弁性能を維持することができる。
【００１９】すなわち、突起の形状寸法にバラツキがあっても、弾性体からなる弁体側に突起を設けておけば、弁体を形成した高分子弾性体材料のその弾性力で寸法精度のバラツキを吸収できるからである。
【００２０】さらに、弁ケースを、流体流入側チューブに接続されるニップル及びこのニップルに連通する筒部を備えた上流側部と、流体流出側チューブに接続されるニップル及びこのニップルに連通する筒部を備えた下流側部と、から構成するとともに、上流側部と下流側部との筒部相互を、流体流路に沿う方向で嵌合させるように構成する場合、弁体に、傘部の元部側で半径方向外方へ突出して、弁ケースの上流側部と下流側部との嵌合時に、筒部相互に全周を挟持されて、弁体を弁ケース内に配設固定するためのフランジ部を設け、弁体の突起を、流体流出側へ先細り状に突出するように形成するとともに、弁体の弁ケース内への配設固定時、下流側部の内周面に当接させて、弁体のスリット周縁におけるスリットと直交方向の一方の縁側に作用する押圧力を生じさせるようにすれば、つぎの作用・効果を得ることができる。
【００２１】すなわち、弁ケースにおける上流側部と下流側部との間に、弁体を配設させた状態で、上流側部と下流側部とを嵌合させれば、突起の先細り形状によって、自動的に、突起が下流側部の内周面に当接されて、スリット周縁の一方の縁側への押圧力を確保することができ、弁体の配設作業を簡便にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００２３】実施形態の逆止弁Ｖは、鑑賞魚飼育用の水槽にエアを供給する流路に配置されるものであり、図１・２に示すように、弁ケース１０内に、弁体２０を配設させて構成されている。
【００２４】弁ケース１０は、エアポンプと連結されるエア流入側のチューブ１に接続される上流側部１１と、水槽側、すなわち、エア流出側のチューブ２に接続される下流側部１６と、から構成され、上流側部１１と下流側部１６とは、ＡＳ樹脂、ポリプロピレン樹脂等の合成樹脂から形成されて、端部相互を嵌合組付けできるように構成されている。
【００２５】上流側部１１は、流入側チューブ１に接続されるニップル１２と、ニップル１２に連通される略円筒形状の筒部１３と、備えて構成されている。
【００２６】筒部１３におけるニップル１２の反対側端部は、図１・２に示すように、下流側部１６との嵌合部位を構成しており、外周面側を徐々に狭めるように、円周方向に沿って設けられた２段の段差凹部１３ｂ・１３ｃを配置させて、さらに、内周側を突出させた円筒状の先端部１３ａを備えて構成されている。段差凹部１３ｂの外周面には、円周方向に沿って、嵌合突起１３ｄが形成されている。また、先端部１３ａの先端は、僅かに先細り状となるとともに、先端面を半円弧状としている。
【００２７】下流側部１６は、一端に、エア流出側チューブ２に接続されるニップル１７を備えて、下流側部１６におけるニップル１７の反対側端部は、上流側部１１との嵌合部位とする筒部１８としている。
【００２８】筒部１８は、上流側部１１の筒部１３に外嵌させるように、筒部１３の段差凹部１３ｂに外嵌される先端部１８ａを備えるとともに、内径を上流側部１１の筒部１３の内径と等しくさせ、上流側部１１の段差凹部１３ｃの端面との間で、弁体２０のフランジ部３０を挟持するように、内周側を円周方向に沿って凹ませた段差凹部１８ｂを備えて構成されている。先端部１８ａの内周面には、嵌合突起１３ｄを嵌合させる嵌合凹部１８ｃが形成されている。また、段差凹部１８ｄの端面における内周縁側には、図１・２に示すように、全周にわたって、上流側部１１の先端部１３ａ側に僅かに突出する突条１８ｄが形成されている。
【００２９】弁体２０は、シリコンゴム等のゴムや熱可塑性エラストマー等の合成樹脂等の高分子弾性体から形成され、図１〜５に示すように、傘部２１とフランジ部３０とを備えて構成されている。
【００３０】フランジ部３０は、傘部２１の元部２２側で半径方向に円板状に突出するように形成され、弁ケース１０の上流側部１１と下流側部１６との嵌合時に、先端部１３ａと突条１８ｄとで挟持され、弁体２０を弁ケース１０内に配設固定する役目を果たす。
【００３１】傘部２１は、略円筒形状とするとともに、先端側を閉塞しつつ、斜めの２面で切除した斜面２１ａ・２１ｂを備えた先細りの形状とし、頂部２４には、傘部２１の軸方向Ｘ、すなわち、エアＡの流出方向Ｘと直交するように、Ｙ方向に延びて、表裏を貫通するスリット２５が形成されている。このスリット２５は、弁体２０の成形後に薄いカッタを差し込むことにより形成されている。そして、スリット２５の周縁の肉厚は、逆流時に周縁を押圧するエアＡの圧力で閉塞可能な寸法として設定されている。
【００３２】そして、傘部２１には、元部２２側から突出して、先端を頂部２４から突出させるように、斜面２１ａの外表面に、突起２８が形成されている。突起２８は、先細りとなるように、弁体２０の外周側の面を、テーパ面２８ａとして、先端を弧面２８ｂとしている。突起２８の寸法形状は、弁体２０の弁ケース１０内への配設固定時、弁ケース１０の下流側部１６の内周面１６ａにおける角部１６ｂに当接されて、スリット２５の周縁におけるスリット２５と直交方向の一方の縁２６側の中央部位２６ａを、スリット２５の閉塞方向に、すなわち、他方の縁２７側に僅かに押圧して、図６に示すように、０．０５〜１．０mm程度の距離Ｌを移動する形状としている。
【００３３】さらに、実施形態の弁体２０は、傘部２１の元部２２側の外周面に、フランジ部３０側から延びる４つのリブ２３を突設させている。これらのリブ２３は、先端側にテーパ状の案内面２３ａを備えて、弁ケース１０の下流側部１６における筒部１８の内周面１８ｅに対応して、弁体２０が下流側部１６の中央に配置されるように、案内して位置決めする役目を果たす。
【００３４】なお、実施形態の弁体２０は、突起２８とリブ２３とを除けば、開弁感度を向上させた従来の弁体と同様な構成である。
【００３５】実施形態の逆止弁Ｖの製造について述べれば、予め、上流側部１１、下流側部１６、及び、弁体２０を、所定の成形材料を使用して射出成形により形成して準備しておき、弁体２０のフランジ部３０を上流側部１１の段差凹部１３ｃに配置させた状態で、上流側部１１の筒部１３に対して下流側部１６の筒部１８を外嵌させて、嵌合突起１３ｄを嵌合凹部１８ｃに嵌合させれば、上流側部１１と下流側部１６とを嵌合組付けすることができて、逆止弁Ｖを製造することができることとなる。
【００３６】このように製造した逆止弁Ｖのニップル１７に、図示しない水槽に連結されたチューブ２を接続するとともに、ニップル１２に、水槽の水面より下方に配置されている図示しないエアポンプに連結されたチューブ１を接続させ、エアポンプを作動させれば、エアポンプ側チューブ１からエアＡが送給されて、図２・６の二点鎖線で示すように、弁体２０のスリット２５の周縁におけるの縁２７側が移動して、スリット２５に開口Ｏが形成され、エアＡを流出することとなる。そして、エアＡは、弁ケース１０の流路１０ａと弁体２０の開口Ｏとを経て、流出側チューブ２に流れ、図示しない水槽内にエアＡを供給することとなる。
【００３７】その後、エアポンプの作動が停止されば、弁体２０のスリット２５の周縁における縁２７側が、復元して、一方の縁２６側に圧接される態様となって、スリット２５の開口Ｏを閉塞することとなる。
【００３８】そして、実施形態の逆止弁Ｖでは、弁体スリット２５の周縁における縁２６側が、弁ケース１０の角部１６ｂに当接され、スリット２５の閉塞方向に押圧力Ｆを作用されて、配設されている。
【００３９】そのため、開弁時に移動する他方の縁２７側は、押圧力を受けていない従来の弁体での開弁しているような位置（従来の弁体の開弁状態は、図５に二点鎖線で示す）で、図６の実線で示すように、閉弁状態となっており、その位置では、押圧力Ｆの反力によって、他方の縁２７側に閉じようとする引張力Ｔが作用することとなる。また、一方の縁２６自体には、押圧力Ｆが常時作用している。そのため、スリット２５の周縁２６・２７のたるみが抑えられ、弁体２０の耐久性を向上させることができる。すなわち、開弁感度を良好にするように、スリット２５の周縁の肉厚を薄くしたり、弁体２０の材質を軟らかくしても、開弁動作となるような、弁体２０におけるスリット２５の周縁のたるみが抑えられ、弁体２０の耐久性を向上させることができる。
【００４０】ちなみに、従来の弁体では、弁体自体の復元力で閉弁位置を維持しているだけであり、実施形態のような外力（押圧力Ｆ）が作用していない。そのため、たるみ始めれば、直ちに、開弁状態となり、エアの漏れを生じさせて、耐久性が低下することとなっていた。
【００４１】したがって、実施形態の逆止弁Ｖでは、開弁感度を良好にしても、耐久性を向上させることができる。
【００４２】なお、実施形態の逆止弁Ｖでは、僅かでも、スリット周縁の縁２７が縁２６から離れるように拡がれば、開弁することとなるため、微圧でも、開弁動作を確保することができる。
【００４３】そして、実施形態では、スリット２５の周縁の一方の縁２６側に作用する押圧力Ｆを生じさせるよう、弁体２０に突起２８を設けている。そのため、弁ケース１０側にスリット２５周縁の縁２６を押圧する突起を設ける場合に比べて、弁体２０のスリット２５周縁に作用する押圧力Ｆを一定に確保し易くなり、良好な開弁感度等の高い弁性能を維持することができる。
【００４４】すなわち、突起の形状寸法にバラツキがあっても、弾性体からなる弁体２０側に突起２８を設けておけば、弁体２０を形成した高分子弾性体材料のその弾性力で寸法精度のバラツキを吸収できるからである。
【００４５】勿論、この点を考慮しなければ、弁ケース１０側に、押圧力Ｆを生じさせる突起を設けても良い。
【００４６】さらに、実施形態では、弁ケース１０における上流側部１１と下流側部１６との間に、弁体２０を配設させた状態で、上流側部１１と下流側部１６とを嵌合させれば、突起２８のテーパ面２８ａが、自動的に、下流側部１６の内周面側１６ａの角部１６ｂに当接して、スリット２５周縁の一方の縁２６側への押圧力Ｆを確保することができ、リブ２３の案内面２３ａの作用もあいまって、弁体２０の配設作業を簡便にすることができる。
【００４７】なお、位置決め部位としてのリブ２３の代わりに、フランジ部３０を筒部１８の嵌合凹部１８ｃの内径と略等しくし、フランジ部３０を位置決め部位として、弁ケース１０の下流側部１６に対する弁体２０の半径方向の位置決めを行なうようにしても良い。
【００４８】また、実施形態では、スリット２５の周縁におけるスリット２５と直交方向の一方の縁２６側の中央部位２６ａの移動距離Ｌを、０．０５〜１．０mm程度とした場合を示した。この距離Ｌの境界概念は、０．０５mm未満では、縁２７側にたるみが発生し易くなって、耐久性の向上を図り難くなり、１．０mmを超えては、微圧で開弁し難くなるため、好ましくないからである。
【００４９】さらに、実施形態の逆止弁Ｖでは、弁体２０を所定位置に配置させて、弁ケース１０の上流側部１１と下流側部１６とを嵌合組付けするだけで、接着剤等を利用することなく、容易に製造することができることとなる。
【００５０】さらにまた、実施形態では、鑑賞魚飼育用の水槽にエアを供給するエアポンプ用の逆止弁Ｖについて説明したが、微圧で作動する流体の逆流を防止するものであれば、エア等の気体に限らず、医薬や自動車の分野の気体や液体等の流体の逆止弁に本発明を応用することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】５９８０２１４７６
【氏名又は名称】貝沼 隆司
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| 【出願日】 |
平成１０年７月２８日（１９９８．７．２８） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００７６４７３
【弁理士】
【氏名又は名称】飯田 昭夫 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開２０００−４６２１６（Ｐ２０００−４６２１６Ａ） |
| 【公開日】 |
平成１２年２月１８日（２０００．２．１８） |
| 【出願番号】 |
特願平１０−２１３２３６ |
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