(57)【要約】逆止弁（１０）は、導管を通して所望の単一方向に流体流を維持するために提供される。逆止弁（１０）は、逆止弁を開放して所望の方向に流体が通過することを可能にするために、逆止弁をその開位置に維持するために必要とされる圧力の量よりも大きな流体圧力を必要とする。この可変の開放力性能は、フラッパ（１２０）に対して閉鎖力を及ぼす閉鎖アーム（３４０）を設け、フラッパをその閉位置に向かって付勢することによって提供される。閉鎖アーム（３４０）とフラッパ（１２０）との間の接触は、閉鎖アーム（３４０）のフォロア（３６０）とフラッパ（１２０）のカム面（１２６）との間で行われる。フラッパのカム面の輪郭、および特にカム面のハンプ（１２４）は、閉鎖アーム（３４０）がフラッパの位置に応じてフラッパ（１２０）に対し可変の力量を及ぼすようにする。フラッパ（１２０）が閉鎖されるとき、比較的大きな力量がフラッパに対して及ぼされる。フラッパ（１２０）が開放されるとき、比較的小さな力量が閉鎖アーム（３４０）によってフラッパに対して及ぼされる。フォロア（３６０）およびカム面（１２６）の寸法と輪郭は、本発明の逆止弁（１０）用に閉鎖アームの所望の力行使特性を提供するようにカスタマイズすることができる。
2005504932.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
通過流体流を有する流体システムに使用するための弁組立体であって、
前面と後面とそれらを通した通路とを有する、流体システム内で位置決め可能な装着部材と、
前面と後面とを有しかつ開位置と閉位置とを有する、前記装着部材によって枢着可能に支承されたフラッパであって、前記フラッパが前記閉位置にあるときに前記フラッパが前記装着部材の前記通路を通した流体流を遮断するフラッパと、
前記フラッパの前記後面によって支承されたカム部材であって、前記カム部材の上に形成されたハンプを有するカム部材と、
前記カム部材に係合しかつ前記カム部材の上で摺動するように寸法決めされた、前記装着部材によって支承されたフォロアであって、前記フォロアが前記カム部材の前記ハンプを最初に克服することを可能にし、かくして前記フラッパが前記開位置に枢着することを可能にするために、前記流体流が前記フラッパの前記前面において所定の最小圧力でなければならないフォロアと、
を備える弁組立体。
【請求項２】
前記装着部材および前記フラッパがほぼ円筒状である、請求項１に記載の弁組立体。
【請求項３】
前記フォロアが窪み領域を有するホイールであり、かつ前記カム面が前記窪み領域内に係合する、請求項１に記載の弁組立体。
【請求項４】
前記フォロアホイールが中間点を有し、かつ前記フォロアホイールの前記中間点が、前記フラッパが前記閉位置にあるときに前記カム面の前記ハンプのほぼ下方に静止する、請求項３に記載の弁組立体。
【請求項５】
前記カム面がほぼ直線状傾斜面である、請求項１に記載の弁組立体。
【請求項６】
前記フォロアホイールが前記装着部材によって枢着可能に支承される、請求項３に記載の弁組立体。
【請求項７】
前記フォロアホイールによって支承されたばね部材をさらに備え、前記ばね部材が、前記カム面に対して前記フォロアホイールを付勢する、請求項６に記載の弁組立体。
【請求項８】
流体流導管内に配置するための流体流逆止弁であって、
前記流体流導管に対して固定位置に配置可能であるように構成された弁座であって、前記弁座を通した流体流のための通路を少なくとも部分的に囲む弁座と、
閉位置と開位置とを含む前記弁座に対して少なくとも２つの位置に配置可能であるように構成されるフラッパであって、前記フラッパの前記閉位置が、少なくとも部分的に前記弁座に当接しかつ少なくとも部分的に前記通路を遮断し、前記フラッパの前記開位置が、前記閉位置よりも小さく前記通路の遮断を行う、フラッパと、
閉鎖アームであって、前記閉鎖アームが少なくとも２つの閉鎖アーム位置の間で移動するように構成され、前記閉鎖アームが前記フラッパとの接触を維持し、前記閉鎖アームが、前記フラッパの前記閉位置に向かって前記フラッパを付勢する前記フラッパに対する閉鎖力の行使を維持し、かつ前記フラッパが前記閉位置にあるときの前記フラッパに対する前記閉鎖アームの前記閉鎖力が、前記フラッパが前記開位置にあるときよりも大きい閉鎖アームと、
を組み合わせて備える流体流逆止弁。
【請求項９】
前記閉鎖アームが、前記弁座に対して枢着可能に取付け可能である枢着端部と、フラッパ接触端部とを有し、前記接触端部において前記閉鎖アームが前記フラッパとの接触を維持する、請求項８に記載の逆止弁。
【請求項１０】
前記閉鎖アームが、前記閉鎖アームの前記フラッパ接触端部が前記フラッパに対して付勢される位置に向かってバイアスされる、請求項９に記載の逆止弁。
【請求項１１】
ばねが前記閉鎖アームに結合され、前記ばねが、前記閉鎖アームが前記フラッパに接触する位置に向かって前記閉鎖アームをバイアスする、請求項１０に記載の逆止弁。
【請求項１２】
前記フラッパに対する前記閉鎖アームの前記閉鎖力が、前記開位置と前記閉鎖位置との間の前記フラッパの位置と非線形関係を有するように、前記閉鎖アームの前記フラッパ接触端部が非線形のカムインタフェースにおいて前記フラッパに接触する、請求項１０に記載の逆止弁。
【請求項１３】
前記カムインタフェースが、前記閉鎖アームフラッパ接触端部のフォロアと、前記フォロアが接触する前記フラッパの非線形表面とを含む、請求項１２に記載の逆止弁。
【請求項１４】
前記フォロアが、前記閉鎖アームの前記フラッパ接触端部に対して回転するホイールを含む、請求項１３に記載の逆止弁。
【請求項１５】
前記ホイールが非円形のローブ状である、請求項１４に記載の逆止弁。
【請求項１６】
前記フラッパの前記非線形の表面が、前記表面にハンプを有し、前記閉鎖アームが、前記フラッパが前記閉位置にあるときに前記閉鎖アームの前記フラッパ接触端部が前記ハンプの第１の側面に存在するようにさせ、かつ前記フラッパが前記開位置に向かって枢着するときに前記閉鎖アームの前記フラッパ端部が、前記ハンプの前記第１の側面と反対側の前記ハンプの第２の側面を通過するようにする長さと位置とを有する、請求項１４に記載の逆止弁。
【請求項１７】
前記カムインタフェースが、前記フラッパのフォロアと、前記閉鎖アームの前記フラッパ端部の表面とを含み、前記フラッパが前記開位置と前記閉位置との間で移動しているときに、前記フラッパの前記フォロアが前記表面で移動する、請求項１２に記載の逆止弁。
【請求項１８】
前記フラッパが前記閉位置と前記開位置との間で枢着するように、前記フラッパが前記弁座に対して枢着可能に取り付けられる、請求項９に記載の逆止弁。
【請求項１９】
前記フラッパおよび前記閉鎖アームの両方が、互いに平行に別個の軸を中心に共通の方向に枢着する、請求項１８に記載の逆止弁。
【請求項２０】
前記フラッパおよび前記閉鎖アームの両方が、前記弁座に取り付けられたバットレスに枢着可能に結合される、請求項１９に記載の逆止弁。
【請求項２１】
前記閉鎖アームが、前記フラッパと接触するフラッパ端部を含み、前記閉鎖アームの前記フラッパ端部がその上にフォロアホイールを有し、前記フラッパがその上にカム面を含み、前記閉鎖アームの前記フラッパ端部の前記フォロアホイールが前記フラッパの前記カム面に沿って転動するように、前記カム面が位置決めされる、請求項２０に記載の逆止弁。
【請求項２２】
流体逆止弁であって、
細長い中空の導管本体と、
前記導管本体に固定された弁座であって、前記弁座が前記弁座を通して通路を有し、前記通路を少なくとも部分的に囲む弁座と、
前記導管本体に移動可能に取り付けられるフラッパであって、前記フラッパが、前記弁座との接触から大部分が離間された開位置を有し、かつ前記通路を通した流体流を少なくとも部分的に可能にし、前記フラッパが、前記通路を通して前記開位置よりも少ない流体流を可能にする閉位置を有するフラッパと、
前記導管内にあり、かつ共に前記フラッパが前記開位置および前記閉位置にあるときに前記フラッパと接触するようにバイアスされる閉鎖要素であって、前記閉鎖要素が前記フラッパに対して閉鎖力を及ぼし、かつ前記フラッパが前記閉位置にあるときの前記閉鎖力が、前記フラッパが前記開位置にあるときよりも大きい閉鎖要素と、
を組み合わせて備える流体逆止弁。
【請求項２３】
前記フラッパと前記閉鎖要素との間の接触領域がカム面とフォロア面とを含む、請求項２２に記載の逆止弁。
【請求項２４】
前記フォロア面が前記閉鎖要素に配置され、かつ前記カム面が前記フラッパに配置される、請求項２３に記載の逆止弁。
【請求項２５】
前記フォロア面が前記閉鎖アームの端部に転動ホイールを含む、請求項２４に記載の逆止弁。
【請求項２６】
前記閉鎖アームが、前記導管本体に対して枢着可能に固定される前記転動ホイールの反対側の端部を有する、請求項２５に記載の逆止弁。
【請求項２７】
前記フラッパが前記導管本体に対して枢着可能に固定される、請求項２６に記載の逆止弁。
【請求項２８】
前記閉鎖アームおよび前記フラッパの両方が、共通の回転方向に枢着する、請求項２７に記載の逆止弁。
【請求項２９】
前記閉鎖要素が、前記フラッパと接触するようにバイアスされた端部と反対側の端部において、前記導管に対して枢着可能に固定される閉鎖アームである、請求項２２に記載の逆止弁。
【請求項３０】
前記フラッパが前記導管に対して枢着する、請求項２９に記載の逆止弁。
【請求項３１】
前記閉鎖要素および前記フラッパの両方が、共通の回転方向に枢着する、請求項３０に記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、流体が逆方向に移動することを防止するための逆止弁、より詳しくは、可変の開放力しきい値を有する逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
逆流逆止弁は、例えばサービスラインまたは主供給ラインからの下流側流体の逆流または戻りを防止するための流体搬送パイプラインに典型的に利用される。このような逆流逆止弁は、一般に、主供給ラインと施設（学校、家庭等）のサービスラインとの間に位置する。このような逆止弁の例は、リン（Ｌｉｎ）らへの米国特許第６，０５０，２９３号、ヒルズ（Ｈｉｌｌｓ）への米国特許第３，７８９，８７４号、クオ（Ｋｕｏ）への米国特許第４，８８７，７９２号、アウトキャルト（Ｏｕｔｃａｌｔ）への米国特許第３，４８２，６０３号、およびヘイ（Ｈａｙ）への米国特許第３，３３４，８５８号を参照して確認し得る。
【０００３】
リンら、ヒルズ、クオ、アウトキャルト、およびヘイのすべては、パイプライン内の逆流防止用の逆止弁組立体を開示しているが、それらの構造は本発明を考慮すると不利である。前述の装置のすべては、最初に逆止弁を開放するために、特定の所定のしきい値の流体圧力を必要とし、その後、逆止弁を開位置に維持するために、流体圧力が、十分でないとしても、比較的一定に留まることを必要とする。流体圧力の低下は、逆止弁の「フラッタ」およびそれに関連する顕著なノイズをしばしばもたらし、この場合、常に開口した位置に逆止弁を維持するために必要な圧力が欠けているため、前後にフラップする弁板によってフラッタによるノイズが引き起こされる。さらに、前述の装置のいずれも、流体流のしきい値の変動に応じて逆止弁の開放を可能にする機能をそれらの設計に組み込んでいない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
したがって、可変の開放力しきい値を有する逆止弁の必要性があることが容易に明白である。逆止弁は、それを開放するために比較的大きな初期の前方流動圧力を必要とするが、その後、それを開位置に維持するために比較的小さな前方流動圧力を必要とし、これによって逆止弁の「フラッタ」が低減され、かつ前方流れの停止および／または逆流の開始時に逆止弁の閉鎖が可能になる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
簡単に説明すると、好ましい実施態様では、本発明は上述の不都合を克服し、かつ可変の開放力しきい値を逆止弁に設けることによって、逆止弁が、それを開放するために比較的大きな初期の前方流動圧力を必要とするが、その後、それを開位置に維持するために比較的小さな前方流動圧力のみで済むという、このような装置の認識された必要性を満たす。このように、本発明は逆止弁のフラッタを低減し、かつ逆流時に、あるいは前方流れが所定の最小しきい値未満に低減されるならば、弁の閉鎖を可能にする。
【０００６】
その主な態様によれば、また大まかに述べれば、本発明は、好ましい形態において、装着部材を有する逆止弁組立体、バットレス、弁座、弁板、枢着可能なカムアーム、枢着可能な閉鎖アーム、およびフォロアホイールを一般に備える逆止弁である。
【０００７】
より詳しくは、本発明は、パイプラインのような本体に逆止弁組立体を固定するための装着部材を有する逆止弁である。装着部材は、装着部と弁座部とバットレスとを含むことが好ましく、バットレスは、フラッパ組立体と、枢着可能なカムアームと、枢着可能な閉鎖アームとを支承する。フラッパ組立体は一般に弁板とプレートキャップとを有する。弁板は、枢着可能なカムアームに取り付けられる。枢着可能なカムアームは、弁板の反対側のカム面を形成するハンプを含む。枢着可能な閉鎖アームに取り付けられたフォロアホイールは、ハンプのカム面に着座する。流体の前方流れがプレートキャップを押圧するとき、枢着可能な閉鎖アームのフォロアホイールは、バルブを開放するために、最初に枢着可能なカムアームのハンプを克服しなければならない。所定の開放しきい値圧力に到達すると、枢着可能な閉鎖アームは、十分な荷重を受け、取り付けられたフォロアホイールはカムハンプを克服し、かくしてバルブの完全な開放を可能にする。その後、カム面の残部の輪郭の故に開位置にバルブを維持するために、最小の力のみで済む。
【０００８】
同様の参照番号が同様の構造を示しかつ全体にわたって同様の要素を指す添付の図面を参照しつつ、好ましい代替実施態様の詳細な説明を読むことによって、本発明は、より良く理解されるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１〜図１２に示したような本発明の好ましいおよび代替実施態様を記載する場合、明瞭さのため特定の用語が使用される。しかし、本発明は、そのように選択された特定の用語に限定されるようには意図されず、各特定の要素が、同様の機能を達成するために同様の方法で動作するすべての技術的等価物を含むことを理解すべきである。
【００１０】
次に図１と図２を参照すると、本発明は、その好ましい実施態様において逆止弁組立体１０であり、逆止弁組立体１０は、一般に、装着部材２０と、フラッパ組立体１２０と、枢着可能な閉鎖アーム組立体３４０とを含む互いに対して移動できる３つの組立体から形成される。
【００１１】
より詳しくは、装着部材２０は、装着部２２と、弁座部５０と、弁バットレス７０とを有する形状のほぼ円形であり、かつリング状であることが好ましい。弁座部５０は、装着部２２と比較して縮径を有することが好ましく、これによって、装着部２２の上にリップ部２４を形成し、かつ弁座部５０上にリップ部５２を形成する。装着部２２は、装着部２２のリップ部２４の外縁を通してかつその上に形成された装着貫通孔３２、３４、３６、３８と、逆止弁組立体１０を本体Ａ（図３）に固定するための装着部２２のリップ部２４を通して形成された装着貫通孔４０と４２とを有することが好ましい。本体Ａは、例示的な目的のみのために、流体を搬送かつ輸送するためのパイプのような流体流の当業界で一般に知られかつ使用される任意のハウジングユニットである。弁座部５０の表面５４は弁座５６を画定し、弁座５６は、フラッパ組立体１２０が閉位置にあるときにシール面として機能する。装着部材２０を通した流体の移動を可能にするために、装着部材２０の装着部２２および弁座部５０は、装着部材を通して好ましくは中央に位置決めされた通路３０をさらに画定する。
【００１２】
次に、図２と図１１をより詳しく参照すると、バットレス７０は、弁座部５０の表面５４の下部から一般に垂直に延在することが好ましい。バットレス７０の形状は、半円形またはトラフ状であることが好ましく、かつ第１の側壁７８と接合された上壁７２および底壁７４、第２の側壁８０、第３の側壁８２、第４の側壁８４、第５の側壁８６、第６の側壁８８、第７の側壁９０、第８の側壁９２、第９の側壁９４、第１０の側壁９６、第１１の側壁９８、第１２の側壁１００、および第１３の側壁１０２を備える。
【００１３】
特に、第１の側壁７８は、表面５４からほぼ垂直に逆止弁組立体１０の後部に向かって第２の側壁８０に延在する。第２の側壁８０は、第１の側壁７８から、逆止弁組立体１０の後部に向かって第３の側壁８２に、好ましくは下方に傾斜して延在する。第３の側壁８２は、第２の側壁８０から第４の側壁８４に、好ましくは下方に延在する。第４の側壁８４は、第３の側壁８２からほぼ垂直に逆止弁組立体１０の前部に向かって第５の側壁８６に延在し、第１の閉鎖アームピン貫通孔１０４は、第４の側壁８４に略センタリングされて形成される。
【００１４】
第５の側壁８６は、第４の側壁８４から第６の側壁８８にほぼ垂直に延在する。第６の側壁８８は、第５の側壁８６からほぼ垂直に逆止弁組立体１０の前部に向かって第７の側壁９０に延在し、第１のカムアームピン貫通孔１０８は、第７の側壁９０に近接して第６の側壁８８に形成される。
【００１５】
第７の側壁９０は、第６の側壁８８からほぼ垂直に、かつ表面５４とほぼ平行に第８の側壁９２に延在する。第８の側壁９２は、第７の側壁９０からほぼ垂直に逆止弁組立体１０の後部に向かって第９の側壁９４に延在し、かつ第８の側壁９２は、第７の側壁９０に近接して第８の側壁９２内に形成された第２のカムアームピン貫通孔１１０を有し、かつ第１のカムアームピン貫通孔１０８は、第２のカムアームピン貫通孔１１０と位置合わせされる。
【００１６】
第９の側壁９４は、第８の側壁９２から第１０の側壁９６にほぼ垂直に延在する。第１０の側壁９６は、第９の側壁９４からほぼ垂直に逆止弁組立体１０の後部に向かって第１１の側壁９８に延在し、第２の閉鎖アームピン貫通孔１０６は、第１０の側壁９６に略センタリングされて形成される。第１１の側壁９８は、第１０の側壁９６から上方にかつほぼ垂直に第１２の側壁１００に延在することが好ましい。第１２の側壁１００は、第１１の側壁９８から第１３の側壁１０２に、好ましくは上方に傾斜して延在する。第１３の側壁１０２は、第１２の側壁１００から弁座部５０の表面５４に延在し、第１３の側壁１０２は表面５４に対しほぼ垂直である。
【００１７】
装着部２２、弁座部５０およびバットレス７０のすべては、装着部材２０を形成するために当業界で公知の任意の材料および／または方法から、単一成形または加工ユニットとして形成することができる。あるいは、装着部２２、弁座部５０およびバットレス７０のすべては、当業界で公知の任意の材料および／または方法から別個に成形または加工し、かつ当業界で公知の任意の方法によってその後共に取り付けることができる。
【００１８】
より詳しくは、図２、図８および図１１を参照すると、フラッパ組立体１２０は、一般に、枢着可能なカムアーム１２２、弁板組立体１４０、プレートシール２００および閉鎖プレート２２０を備える。好ましくは、カムアーム１２２は、一般に、細長い長方形の部材であることが好ましく、カムアーム１２２の第１の細長い側壁１２８は、第１の細長い側壁１２８の中央領域に近接して僅かに内側方向に曲げられ、これによって角度付き脚部部分を形成する。突起部分１２４は、その中央領域に近接した第２の細長い側壁１３０から延在する。突起部分１２４の上面には一般に傾斜が設けられ、フォロアホイール３６０用のカム面１２６として機能する。突起部分１２４は、以下により詳細に説明するように、使用時にフォロアホイール３６０が克服するハンプ１２５として機能する末端部を有することが好ましい。貫通孔１３２は、中央領域とカムアーム１２２をフラッパ組立体１２０に装着するためのカムアーム１２２の第１の端部１３６とから、好ましくは等距離に配置される。貫通孔１３４は、カムアーム１２２をバットレス７０に枢着可能に装着するために、カムアーム１２２の第２の端部１３８に近接して配置される。カムアーム１２２の第２の端部１３８は、バットレス７０への装着時にカムアーム１２２の枢着を促進するために、丸くするか先細りにすることが好ましい。１つのみのカムアーム１２２が示されているが、多数のアームにより、装着部材２０のバットレス７０に対してフラッパ組立体を枢着可能に支持し得る。
【００１９】
弁板組立体１４０は円形状であることが好ましく、かつ外周壁１４４によって接合された前壁１４２および後壁１４６を備える。後壁１４６の周縁１４８に沿って、流体逆流を捕捉するための一連のポケット１５０、１５２、１５４、１５６が形成され、これによってフラッパ組立体１２０の最大の閉鎖を容易にする。
【００２０】
後壁１４６は、後壁１４６の上方の垂直中心に形成された第１の上方カムアーム位置合わせプレート１５８、および対向する平行の第２の上方カムアーム位置合わせプレート１６０を有することが好ましい。さらに、後壁１４６は、後壁１４６の下方の垂直中心に好ましくは位置決めされた第１の下方カムアーム位置合わせプレート１６２、および対向する平行の第２の下方カムアーム位置合わせプレート１６４を有する。第１の上方カムアーム位置合わせプレート１５８および第２の上方カムアーム位置合わせプレート１６０は、カムアーム１２２の第１の端部１３６をぴったりと受容するために十分な距離だけ分離される。第１の下方カムアーム位置合わせプレート１６２および第２の下方カムアーム位置合わせプレート１６４は、カムアーム１２２の中央領域をぴったりと受容するために十分な距離だけ分離される。
【００２１】
第１および第２の上方および下方カムアーム位置合わせプレート１５８、１６０、１６２、１６４は、それぞれ、第１のカムアーム装着ブラケット１６６と第２のカムアーム装着ブラケット１６８によって挟まれている。第１のカムアーム装着ブラケット１６６および第２のカムアーム装着ブラケット１６８は、好ましくは幾分三日月状であり、かつ好ましくは中央に配置された第１の装着ブラケット貫通孔１７０と、第２の装着ブラケット貫通孔１７２とをそれぞれ含み、第１の装着ブラケット貫通孔１７０および第２の装着ブラケット貫通孔１７２は水平に位置合わせされる。
【００２２】
枢着可能なカムアーム１２２は、それぞれ第１、第２、第３および第４のカムアーム位置合わせプレート１５８、１６０、１６２、１６４の間に、かつそれぞれ第１および第２のカムアーム装着ブラケット１６６と１６８の間に着座かつ位置決めされ、カムアーム装着ピン貫通孔１３２は、それぞれ、第１および第２の装着ブラケット貫通孔１７０と１７２と位置合わせされ、かつカムアーム１２２の第１の細長い側壁１２８は弁板組立体１４０の後壁１４６にほぼ当接する。位置決めされると、カムアーム１２２は、第１の装着ブラケット貫通孔１７０と、カムアーム装着ピン貫通孔１３２と、第２の装着ブラケット貫通孔１７２とを通してカムアーム装着ピン１８４を挿入することによって、弁板組立体１４０に固定される。カムアーム装着ピン１８４の第１および第２の端部は、カムアーム装着ピン１８４を適所に固定するために、ロックリング１８６と１８８と嵌合されることが好ましく、ロックリング１８６と１８８は、カムアーム装着ピン１８４の各端部に形成された周縁の窪み領域内にぴったりと着座する。取り付けられると、弁板組立体１４０はカムアーム１２２に対して枢着しないことが好ましい。代替方法として、多少の相対運動を受け入れることができる。
【００２３】
図５、図８および図１１に最善に示されているように、第１のカムアーム装着ブラケット１６６は貫通孔１７４と１８０によって挟まれ、かつ第２のカムアーム装着ブラケット１６８は貫通孔１７６と１７８によって挟まれている。貫通孔１７４、１７６、１７８、１８０は弁板組立体１４０を通して延在し、かつ閉鎖プレート２２０、プレートシール２００および弁板組立体１４０を共に固定するために、ボルト３０２、３００、３０４、３０６それぞれを受容するように寸法決めされる。周辺リップ２０１は、弁板組立体１４０の前壁１４２から延在し、これによって、窪み領域１８２の内径にプレートシール２００を受容するために寸法決めされた当該窪み領域を画定する。プレートシール２００は好ましくは座金形状であり、かつ前壁２０２、外周壁２０４、後壁２０６および内周壁２０８を備える。さらに、プレートシール２００は、それを通して内周壁２０８によって画定された中央に位置決めされた通路２１０を有することが好ましい。プレートシール２００は、プレートシール２００の後壁２０６および外周壁２０４が弁板組立体１４０の前壁１４２およびリップ部２０１それぞれに好ましくは当接するように、弁板組立体１４０の窪み領域１８２内に受容されるように寸法決めされる。
【００２４】
引き続き図８と図１１を参照すると、閉鎖キャップ２２０は、第１の部分２２２と第２の部分２２４とを有する好ましくは円形のディスクであり、第２の部分２２４は縮径を有し、これによって、第１の部分２２２の前壁２２８の反対側のリップ部２３０および領域２２６を形成する。第２の部分２２４の周縁のリップ部２３０は、プレートシール２００の通路２１０内にぴったりと受容されるように寸法決めされ、第２の部分２２４のリップ部２３０は、プレートシール２００の内周壁２０８に当接し、かつプレートキャップ２２０の領域２２６はプレートシール２００の前壁２０２に当接する。ボルト３０２、３００、３０４、３０６それぞれを受容するための弁板組立体１４０の貫通孔１７４、１７６、１７８、１８０と位置合わせするように位置決めされた貫通孔２４０、２４２、２４４、２４６が、閉鎖キャップ２２０を通して延在している。
【００２５】
フラッパ組立体１２０は、カムアーム枢着ピン３２０およびカムアームロックリング３２２と３２６を介して、逆止弁バットレス７０に枢着可能に固定される。カムアーム枢着ピン３２０は、第１のカムアームピン貫通孔１０８を通して、ロックリング３２２を通して、カムアーム枢着ピン貫通孔１３４を通して、ロックリング３２６を通して、次に第２のカムアームピン貫通孔１１０を通して延在する。カムアーム枢着ピン３２０の両方の端部は、ロックリング３３０と３３２を窪み領域に受容かつ固定するための前記両方の端部に形成された当該窪み領域を有する。
【００２６】
枢着可能な閉鎖アーム３４０はフォーク形状であることが好ましく、第１の舌部部材３４２、第２の舌部部材３４４および舌部脚部３４６を備える。第１の舌部部材３４２および第２の舌部部材３４４は、フォロアホイール３６０の幅と同様の幅によって分離される。第１の舌部部材３４２は第１のフォロアホイールピン貫通孔３４８を有し、第２の舌部部材３４４は第２のフォロアホイールピン貫通孔３５０を有する。舌部脚部３４６は閉鎖アームピン貫通孔３５２を有する。フォロアホイール３６０はスプール形状であることが好ましく、いずれかの縁部に位置合わせリップ部を有し、かつ中央に位置決めされたフォロアホイールピン貫通孔３６２を有する。フォロアホイール３６０は、フォロアホイールピン３６４を介して第１および第２の舌部部材３４２と３４４それぞれの間に回転可能に固定される。フォロアホイールピン３６４は、アーム３４０のフラッパ接触端部に配置され、第１の舌部部材３４２の第１のフォロアホイールピン貫通孔３４８を通して、フォロアホイール３６０のフォロアホイールピン貫通孔３６２を通して、最後に第２の舌部部材３４４の第２のフォロアホイールピン貫通孔３５０を通して延在する。
【００２７】
フォロアホイール３６０が固定された枢着可能な閉鎖アーム３４０は、閉鎖アーム枢着ピン３７０およびばね３７２と３７４を介して、フラッパ接触端部の反対側の枢着端部の逆止弁バットレス７０に固定される。閉鎖アーム枢着ピン３７０は、第１の閉鎖アームピン貫通孔１０４を通して、ばね３７２を通して、閉鎖アームピン貫通孔３５２を通して、ばね３７４を通して、かつ第２の閉鎖アームピン貫通孔１０６を通して延在する。次に、閉鎖アーム枢着ピン３７０の両方の端部には、閉鎖アーム枢着ピンナット３７６と３７８が取り付けられ、閉鎖アーム枢着ピン３７０を適所に固定する。
【００２８】
次に、図１〜図１２を参照すると、使用時、逆止弁組立体１０は本体Ａに固定される。フラッパ１２０が閉位置にあるとき、弁板組立体１４０のプレートシール２００は弁座５０のシール面５６に当接し、ハンプ１２４の先端のカム面１２６は図８−８Ａに示したようにフォロアホイール３６０に着座する。導管Ｃ（図３）を通した初期流体供給圧力および力が、前方流体流動方向Ｆにおいて比較的大きく、閉鎖キャップ２２０の前壁２２８を押圧する場合、フラッパ１２０は、弁座５０のシール面５６から、図９と図９Ａに示したようなより開いた位置に向かって押される。この結果、ハンプ１２４の先端のカム面１２６が、フォロアホイール３６０を押圧して、転がる。継続する大きな前方への流れの結果、枢着可能な閉鎖アーム３４０のフォロアホイール３６０は、完全にハンプ１２４を克服し、かくして、図１０と図１０Ａに示したようにフラッパ１２０をその完全開口位置に押圧する。フラッパ１２０がこの完全開口位置にあるとき、フォロアホイール３６０は、図１０と図１０Ａに示したようにハンプ１２４の基部に位置決めされる。図１２に示したように、フラッパ１２０が完全に開放された後、低い圧力および全体的により遅い前方への流体流は、フラッパ１２０をその完全開口位置に維持するために十分である。
【００２９】
フラッパ１２０は、２つの事象の内の１つ、すなわち、方向Ｆの前方への流体流の完全な停止または方向Ｂの流体の逆流の発生の際に、完全に閉じる。前方への流体流が停止するとき、フラッパ１２０を開放位置に保持するために必要な圧力および力は存在しない。フラッパ１２０の初期開放時のばね３７２と３７４に発生される張力、および枢着可能なカムアーム１２２の下向きの枢着が、解放される。次に、張力のこの解放により、枢着可能なカムアーム１２２は前方に跳ね返るように付勢され、フォロアホイール３６０はハンプ１２４のカム面１２６の上方で回転して戻るように付勢され、この結果、ハンプ１２４の先端は再びフォロアホイール３６０に着座し、図８と図８Ａに示したようにフラッパ１２０の閉鎖をもたらす。フラッパ１２０がその閉位置にあるとき、弁板組立体１４０のプレートシール２００は、弁座５０のシール面５６に再び当接する。
【００３０】
方向Ｂの逆流の場合、流体力は、閉鎖キャップ２２０の第２の部分２２４とポケット２３２とを押圧し、ならびに弁板組立体１４０のポケット１５０、１５２、１５４、１５６に蓄積して、枢着可能なカムアーム１２２の上方枢着およびハンプ１２４のカム面１２６の上方のフォロアホイール３６０の回転戻りを介して、フラッパ１４０が完全に閉じるように付勢する。完全に閉鎖されると、弁板組立体１４０のプレートシール２００は弁座部５０のシール面５６に当接し、これによって、主供給パイプライン内の汚染されていない流体の逆流汚染を防止する。
【００３１】
このように、本発明の例示的実施態様について記載してきたが、その開示が例示的なものにすぎず、本発明の範囲内において他の様々な代替方法、適合および修正をなし得ることが、当業者によって留意されるはずである。例えば、フラッパ組立体１２０および閉鎖アーム組立体３４０は、枢着可能に取り付けられることが示されているが、直線的に移動するか、あるいは提示した軸とは異なる軸を中心に枢着し、かつフォロアとカムとの接触面の所望に応じた作動をなお維持するように、それらの組立体を構成し得る。また、フォロアホイール３６０は、ローブ状にするかあるいは非転動スキッドとしてカム面に摺動するように単に構成し得る。組立体１２０、３４０の長さおよび枢着点も、性能特性を変更して所望の設計パラメータに適合するために、調整し得る。逆止弁組立体１０は、図示したように導管本体Ａに取り外し可能に挿入するか、あるいは導管本体内に一体に組み込むことができるであろう。したがって、本発明は、本明細書に示した特定の実施態様に限定されず、特許請求の範囲のみによって限定される。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、装置の新規かつ特異な初期の開放力しきい値を提供するという産業上の利用可能性を提示する。
【００３３】
本発明の特徴および利点は、初期の開放力しきい値に到達した後に、比較的遅い流体流または最小圧力で開放のまま留まる逆止弁の機能である。
【００３４】
本発明の特徴および利点は、比較的遅い流体流で開放のまま留まるが、このような状態と一般に関連する逆止弁フラッタをなお回避する逆止弁の機能である。
【００３５】
本発明の特徴および利点は、初期の前方への流動力に対して逆止弁の全体的な性能を調整し、かくして、任意の流体流状態のために適切な逆止弁を創出するために、枢着可能なカムアームのハンプのサイズ、形状および傾斜を変更できることである。
【００３６】
本発明の特徴および利点は、流体逆流の防止が望まれる任意の環境に組み込まれるその機能である。
【００３７】
本発明の上記および他の目的、特徴および利点は、添付の図面を参照して読むとき、説明および特許請求の範囲から当業者に一層明白になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の前部平面斜視図である。
【図２】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の後部平面斜視図である。
【図３】パイプに装着された逆止弁組立体を示した本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の部分破断斜視図である。
【図４】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の平面図である。
【図５】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の後部立面図である。
【図６】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の前部立面図である。
【図７】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の側部立面図である。
【図８】閉位置の逆止弁組立体を示した本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の図４の線８−８に沿った断面図である。
【図８Ａ】図８の線８Ａ−８Ａに沿った図８の部分の詳細断面図であり、逆止弁組立体が閉位置にあるときにカム面のハンプに着座する枢着可能な閉鎖アームのフォロアホイールを示している。
【図９】図８の断面図と同様の断面図であるが、初期の部分開位置の逆止弁組立体を示している。
【図９Ａ】図９の線９Ａ−９Ａに沿った図９の部分の詳細断面図であり、逆止弁組立体が初期の部分開位置にあるときにカム面のハンプをちょうどすぎて着座する枢着可能な閉鎖アームのフォロアホイールを示している。
【図１０】図８の断面図と同様の断面図であるが、完全開位置の逆止弁組立体を示している。
【図１０Ａ】図１０の線１０Ａ−１０Ａに沿った図１０の部分の詳細断面図であり、逆止弁組立体が完全に開放されるときにカム面の上方ランプ部分に着座する枢着可能な閉鎖アームのフォロアホイールを示している。
【図１１】本発明の好ましい実施態様による逆止弁組立体の分解斜視図である。
【図１２】流体流動圧力に対する逆止弁組立体位置を示したグラフ図である。
【図１２】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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