(57)【要約】【課題】閉状態から開状態への応答速度の速いダックビルバルブを提供する。【解決手段】内部に流路が形成されたダックビルバルブが提供される。前記ダックビルバルブは、上下一対のリップ部を備える。前記上下一対のリップ部は、基端から先端に向けて収束するように延出した上下一対の傾斜面を形成する。前記先端において前記上下のリップ部の間には、左右方向に延びるスリットが形成されている。前記上下のリップ部は、前記スリットの位置で互いに密着することにより実質的に前記流路の出口が閉じられた閉状態と、前記スリットの位置で互いに離れるように屈曲することにより前記出口が開いた開状態との間を遷移する。前記上下の傾斜面の少なくとも一方には、前記先端又はその近傍を起点として前記基端側に向かって延びる１又は複数の溝が形成されている。【選択図】図１
2018123850.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流路が形成されたダックビルバルブであって、
基端から先端に向けて収束するように延出した上下一対の傾斜面を形成する上下一対のリップ部
を備え、
前記先端において前記上下のリップ部の間には、左右方向に延びるスリットが形成されており、
前記上下のリップ部は、前記スリットの位置で互いに密着することにより実質的に前記流路の出口が閉じられた閉状態と、前記スリットの位置で互いに離れるように屈曲することにより前記出口が開いた開状態との間を遷移し、
前記上下の傾斜面の少なくとも一方には、前記先端又はその近傍を起点として前記基端側に向かって延びる１又は複数本の溝が形成されている、
ダックビルバルブ。
【請求項２】
前記溝は、前記スリットに概ね直交する方向に延びている、
請求項１に記載のダックビルバルブ。
【請求項３】
前記上下の傾斜面には、前記複数本の溝が形成されており、前記複数本の溝は、概ね上下対称に配置されている、
請求項１又は２に記載のダックビルバルブ。
【請求項４】
前記上下の傾斜面の少なくとも一方には、前記複数本の溝が形成されており、前記複数本の溝は、概ね左右対称に配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載のダックビルバルブ。
【請求項５】
前記溝は、前記スリットの左端及び右端の少なくとも一方の近傍に位置する、
請求項１から４のいずれかに記載のダックビルバルブ。
【請求項６】
前記上下のリップ部の少なくとも一方は、左右方向の中央部において前記溝に沿って延びる厚肉部を有する、
請求項１から５のいずれかに記載のダックビルバルブ。
【請求項７】
前記上下のリップ部の少なくとも一方は、前記上下のリップ部の左端部及び右端部の少なくとも一方において前記溝に沿って延びる厚肉部を有する、
請求項１から６のいずれかに記載のダックビルバルブ。
【請求項８】
前記溝の底面の左右方向の幅は、前記スリットの左右方向の幅の１／８以上である、
請求項１から７のいずれかに記載のダックビルバルブ。
【請求項９】
前記溝の入口の左右方向の幅は、前記スリットの左右方向の幅の１／２０以上である、
請求項１から８のいずれかに記載のダックビルバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダックビルバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
アヒルのくちばしの形状に似ていることから、ダックビルバルブと呼ばれる逆止弁が存在する。ダックビルバルブは、上下一対のリップ部を有し、先端側においてこれらのリップ部の間には、スリットが形成されている。そして、通常の状態では、くちばしを閉じているかの如く上下のリップ部の先端部が密着しており、この状態が流路の閉状態を形成する。一方、上流側の流体に正圧が作用すると、上下のリップ部がくちばしを開くかの如く変形し、流路の開状態が形成される。
【０００３】
特許文献１，２は、このようなダックビルバルブを開示している。これらの文献に示されるとおり、通常、ダックビルバルブは、上下一対のリップ部が基端から先端に向けて収束するように延出した上下一対の傾斜面を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−６８３７９号公報
【特許文献２】特表２０１５−５１０２７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
また、特許文献１，２に示されるとおり、従来のダックビルバルブにおいては、リップ部の傾斜面は実質的に平らに形成されている。そのため、リップ部の厚みは、スリットの延びる方向（左右方向）に一様であり、流路の閉状態から開状態への変形に大きな力が必要となる。その結果、閉状態から開状態への応答速度が遅く、時としてそのことがダックビルバルブの用途を制限する。また、ダックビルバルブを電動制御しようとしたときには、多量のエネルギーを要することにもなり得、省エネルギー化を図ることができない。
【０００６】
本発明は、閉状態から開状態への応答速度の速いダックビルバルブを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の第１観点に係るダックビルバルブは、内部に流路が形成されたダックビルバルブであって、上下一対のリップ部を備える。前記上下一対のリップ部は、基端から先端に向けて収束するように延出した上下一対の傾斜面を形成する。前記先端において前記上下のリップ部の間には、左右方向に延びるスリットが形成されている。前記上下のリップ部は、前記スリットの位置で互いに密着することにより実質的に前記流路の出口が閉じられた閉状態と、前記スリットの位置で互いに離れるように屈曲することにより前記出口が開いた開状態との間を遷移する。前記上下の傾斜面の少なくとも一方には、前記先端又はその近傍を起点として前記基端側に向かって延びる１又は複数の溝が形成されている。
【０００８】
本発明の第２観点に係るダックビルバルブは、第１観点に係るダックビルバルブであって、前記溝は、前記スリットに概ね直交する方向に延びている。
【０００９】
本発明の第３観点に係るダックビルバルブは、第１観点又は第２観点に係るダックビルバルブであって、前記上下の傾斜面には、前記複数本の溝が形成されており、前記複数本の溝は、概ね上下対称に配置されている。
【００１０】
本発明の第４観点に係るダックビルバルブは、第１観点から第３観点のいずれかに係るダックビルバルブであって、前記上下の傾斜面の少なくとも一方には、前記複数本の溝が形成されており、前記複数本の溝は、概ね左右対称に配置されている。
【００１１】
本発明の第５観点に係るダックビルバルブは、第１観点から第４観点のいずれかに係るダックビルバルブであって、前記溝は、前記スリットの左端及び右端の少なくとも一方の近傍に位置する。
【００１２】
本発明の第６観点に係るダックビルバルブは、第１観点から第５観点のいずれかに係るダックビルバルブであって、前記上下のリップ部の少なくとも一方は、左右方向の中央部において前記溝に沿って延びる厚肉部を有する。
【００１３】
本発明の第７観点に係るダックビルバルブは、第１観点から第６観点のいずれかに係るダックビルバルブであって、前記上下のリップ部の少なくとも一方は、前記上下のリップ部の左端部及び右端部の少なくとも一方において前記溝に沿って延びる厚肉部を有する。
【００１４】
本発明の第８観点に係るダックビルバルブは、第１観点から第７観点のいずれかに係るダックビルバルブであって、前記溝の底面の左右方向の幅は、前記スリットの左右方向幅の１／８以上である。
【００１５】
本発明の第９観点に係るダックビルバルブは、第１観点から第８観点のいずれかに係るダックビルバルブであって、前記溝の入口の左右方向の幅は、前記スリットの左右方向の幅の１／２０以上である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の第１観点によれば、ダックビルバルブの上下一対の傾斜面の少なくとも一方に、先端又はその近傍を起点として基端側に向かって延びる１又は複数本の溝が形成される。その結果、溝が形成されている部位においてリップ部の肉厚が薄くなり、肉厚が均一に形成される従来のダックビルバルブに比べ、開状態においてリップ部に加わる応力が緩和される。このことは、リップ部を開くのに必要とされるエネルギーが少なくて済むことを意味する。従って、閉状態から開状態への応答速度が速められる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係るダックビルバルブの閉状態の斜視図。
【図２Ａ】くちばし部の先端部の閉状態の正面図。
【図２Ｂ】くちばし部の先端部の開状態の正面図。
【図３Ａ】ダックビルバルブの閉状態の側方断面図。
【図３Ｂ】ダックビルバルブの開状態の側方断面図。
【図４Ａ】比較例１に係るダックビルバルブのくちばし部の斜視図。
【図４Ｂ】比較例１に係るくちばし部の先端部の開状態での応力分布図。
【図５Ａ】実施例１に係るダックビルバルブのくちばし部の斜視図。
【図５Ｂ】実施例１に係るくちばし部の先端部の開状態での応力分布図。
【図６Ａ】実施例２に係るダックビルバルブのくちばし部の斜視図。
【図６Ｂ】実施例２に係るくちばし部の先端部の開状態での応力分布図。
【図７Ａ】実施例３に係るダックビルバルブのくちばし部の斜視図。
【図７Ｂ】実施例３に係るくちばし部の先端部の開状態での応力分布図。
【図８Ａ】実施例４に係るダックビルバルブのくちばし部の斜視図。
【図８Ｂ】実施例４に係るくちばし部の先端部の開状態での応力分布図。
【図９】実施例２〜４に係る溝の形状を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図面を参照しつつ、本発明の一実施形態に係るダックビルバルブについて説明する。
【００１９】
＜１．ダックビルバルブの全体構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係るダックビルバルブ１の閉状態の斜視図である。ダックビルバルブ１は、アヒルのくちばしのような形状を有する逆止弁である。図２Ａは、ダックビルバルブ１のくちばし部２の先端部２Ａの閉状態の正面図であり、図２Ｂは、その開状態の正面図である。図３Ａは、ダックビルバルブ１の閉状態の側方断面図であり、図３Ｂは、その開状態の側方断面図である。なお、特に断らない限り、以下の説明では、図２Ａ及び図２Ｂに示すとおり上下左右が定義される。
【００２０】
図１〜図３Ｂに示されるとおり、外力が加えられていない通常の状態においては、ダックビルバルブ１は、図１、図２Ａ及び図３Ａに示すように、上下一対のリップ部１０，２０からなるくちばし部２を閉じている。このようにくちばし部２が閉じられている状態が、ダックビルバルブ１内に形成される流路Ｃ１の閉状態に相当する。一方、流路Ｃ１内に流体が流れ、流路Ｃ１内に所定圧以上の正圧が作用すると、図２Ｂ及び図３Ｂに示すように、くちばし部２を開くかの如くリップ部１０，２０が変形する。この状態が、流路Ｃ１の開状態に相当する。
【００２１】
ダックビルバルブ１は、弾性材料から構成されており、流路Ｃ１内に所定圧以上の正圧が作用している間は、開状態を維持するが、当該正圧が除去されると、閉状態に直ちに戻る。すなわち、くちばし部２は、流路Ｃ１内に所定圧以上の正圧が作用しているか否かに応じて、閉状態と開状態との間を遷移する。ダックビルバルブ１は、典型的には、エラストマー（ゴム及び熱可塑性エラストマーを含む）から構成される。
【００２２】
ダックビルバルブ１は、上述のくちばし部２に加え、くちばし部２の基端側に連続する筒状部３０と、筒状部３０においてくちばし部２の反対側にさらに連続するフランジ部４０とを有する。これらの部２（１０，２０），３０，４０は、この順に先端側から基端側に並んでおり、一体的に成形されている。流路Ｃ１は、フランジ部４０側を上流とし、くちばし部２側を下流とする。従って、フランジ部４０により流路Ｃ１の入口Ｏ１が形成され、くちばし部２の先端部２Ａが開いたときに、流路Ｃ１の出口Ｏ２が形成される。
【００２３】
筒状部３０は、円筒状であり、フランジ部４０は、円環状である。これらの部３０，４０の形状は、くちばし部２とは異なり、流路Ｃ１内に所定圧以上の正圧が作用しているか否かに関わらず、実質的に変化しない。なお、他の実施形態では、くちばし部２と同様に、開状態においてこれらの部３０，４０が変形するように構成することもできる。また、これらの部３０，４０の少なくとも一方は、ダックビルバルブ１の用途に合わせて、適宜省略することも可能である。
【００２４】
くちばし部２の形状について、より具体的に説明する。くちばし部２は、閉状態において、基端から先端に向けて収束するように延出した上下一対の傾斜面１０Ａ，２０Ａを形成する。くちばし部２は、平面視において略矩形形状の板状の上面部５１と、これと概ね上下対称（完全に上下対称の場合を含む）の形状を有する下面部５２と、側面視において略台形の板状の左端部５３と、これと概ね左右対称（完全に左右対称の場合を含む）の形状を有する右端部５４とを含む。そのため、閉状態のくちばし部２は、側面視において略台形である。なお、傾斜面１０Ａは、上側のリップ部１０の上面に相当し、上面部５１は、上側のリップ部１０に含まれる。同様に、傾斜面２０Ａは、下側のリップ部２０の下面に相当し、下面部５２は、下側のリップ部２０に含まれる。
【００２５】
閉状態では、くちばし部２の先端部２Ａには、左右方向に延びるスリットＳ１が形成されている。スリットＳ１は、上下のリップ部１０，２０の間に位置する。本実施形態では、スリットＳ１は、くちばし部２の先端部２Ａにおいて左右方向にセンタリングされている。スリットＳ１は、くちばし部２の先端部２Ａにおいて、くちばし部２の左端近傍から右端近傍まで上下方向の中央を連続的に延びている。従って、上下のリップ部１０，２０は、左端部５３及び右端部５４において結合されているものの、スリットＳ１の位置において互いに分離されている。ただし、スリットＳ１を介して互いに対面している上下のリップ部１０，２０は、閉状態においても、このスリットＳ１の位置において互いに密着している。つまり、このとき、実質的に流路Ｃ１の出口Ｏ２が閉じられており、流体は、流路Ｃ１内を流れることができない。
【００２６】
一方、スリットＳ１の存在により、流路Ｃ１内に所定圧以上の正圧が作用したときには、上下のリップ部１０，２０は、スリットＳ１の位置で互いに離れるように屈曲する。その結果、スリットＳ１により、流路Ｃ１の出口Ｏ２が形成される。このとき、上下のリップ部１０，２０は、スリットＳ１の左右方向の中央付近において上下方向に最も離間し、そこから左及び右に向かうにつれて、上下方向の離間距離が徐々に小さくなる。出口Ｏ２は、正面視において略菱形（ただし、本実施形態では、スリットＳ１の左右方向の中央付近の上下の頂点は、丸みを帯びている）となる。
【００２７】
本実施形態では、傾斜面１０Ａ，２０Ａは、概ね平ら（完全に平らな場合を含む）に形成されている。ただし、各傾斜面１０Ａ，２０Ａには、複数本の溝が形成されており、本実施形態では、２本ずつ形成されている。図１〜図２Ｂに示されるとおり、これらの計４本の溝Ｌ１〜Ｌ４は、概ね上下対称（完全に上下対称の場合を含む）に配置されている。より具体的には、溝Ｌ１〜Ｌ４は、スリットＳ１を含み上下方向に直交する面を基準として、概ね上下対称（完全に上下対称の場合を含む）に形成されている。また、本実施形態では、溝Ｌ１〜Ｌ４は、概ね左右対称（完全に左右対称の場合を含む）に配置されている。より具体的には、溝Ｌ１〜Ｌ４は、スリットＳ１の中心を通り左右方向に直交する面を基準として、概ね左右対称（完全に左右対称の場合を含む）に形成されている。なお、溝の配置だけでなく、上下のリップ部１０，２０全体も、概ね上下及び左右対称（完全に上下及び左右対称の場合を含む）に形成されている。傾斜面１０Ａ，２０Ａは、溝Ｌ１〜Ｌ４を除いて、平面又は滑らかな曲面を描いている。
【００２８】
溝Ｌ１〜Ｌ４は、いずれもくちばし部２の先端を起点として基端側に向かって延びており、本実施形態では、基端に達している。また、本実施形態では、溝Ｌ１〜Ｌ４は、くちばし部２の奥行方向に直線状に延びている。なお、ここでいう奥行方向とは、先端から基端に向かう方向であって、スリットＳ１に概ね直交する（完全に直交する場合を含む）方向を意味する。
【００２９】
溝Ｌ１は、上側のリップ部１０の左端近傍に位置しており、溝Ｌ２は、上側のリップ部１０の右端近傍に位置しており、溝Ｌ３は、下側のリップ部２０の左端近傍に位置しており、溝Ｌ４は、下側のリップ部２０の右端近傍に位置している。また、溝Ｌ１，Ｌ３は、スリットＳ１の左端側の付け根の近傍に位置している。溝Ｌ２，Ｌ４は、スリットＳ１の右端側の付け根の近傍に位置している。
【００３０】
溝Ｌ１，Ｌ２の間には、これらを隔てる厚肉部６１が形成されており、厚肉部６１は、上側のリップ部１０の左右方向の中央部に位置している。同様に、溝Ｌ３，Ｌ４間には、これらを隔てる厚肉部６２が形成されており、厚肉部６２は、下側のリップ部２０の左右方向の中央部に位置している。すなわち、厚肉部６１は、溝Ｌ１，Ｌ２に沿って延びており、溝Ｌ１の右壁及び溝Ｌ２の左壁を形成している。同様に、厚肉部６２は、溝Ｌ３，Ｌ４に沿って延びており、溝Ｌ３の右壁及び溝Ｌ４の左壁を形成している。一方、溝Ｌ１，Ｌ３の左壁は、上述したくちばし部２の左端部５３により形成されており、溝Ｌ２，Ｌ４の右壁は、上述したくちばし部２の右端部５４により形成されている。すなわち、左端部５３及び右端部５４は、傾斜面１０Ａ，２０Ａ上で厚肉部を形成している。
【００３１】
言い換えると、上下のリップ部１０，２０には、溝Ｌ１〜Ｌ４の位置において薄肉部が形成されている。そのため、開状態においてリップ部１０，２０に加わる応力が緩和され、リップ部１０，２０を開くのに必要とされるエネルギーが少なくなる。従って、閉状態から開状態への応答速度が速められ、開き易いダックビルバルブ１が提供される。
【００３２】
なお、各溝Ｌ１〜Ｌ４の入口（最上部）の左右方向の幅ｗ２は、各々、適宜設定することができるが、幅ｗ２のスリットＳ１の左右方向の幅ｗ１に対する比（ｗ２／ｗ１）は、ｗ２／ｗ１≧１／２０（＝０．０５）であることが好ましく、ｗ２／ｗ１≧１／４（＝０．２５）であることがより好ましく、ｗ２／ｗ１≧２／５（＝０．４０）であることがさらに好ましく、ｗ２／ｗ１≧１／２（＝０．５０）であることがより好ましい。また、各溝Ｌ１〜Ｌ４の底面の左右方向の幅ｗ３は、各々、適宜設定することができるが、幅ｗ３のスリットＳ１の左右方向の幅ｗ１に対する比ｗ３／ｗ１は、ｗ３／ｗ１≧１／８（＝０．１２５）であることが好ましく、ｗ３／ｗ１≧１／４（＝０．２５）であることがより好ましく、ｗ３／ｗ１≧３／８（＝０．３７５）であることがさらに好ましい。ｗ３は、正面視において溝の底面に沿う直線と、溝の側壁面に沿う直線との交点をＶ１としたときに、左右のＶ１，Ｖ１間の左右方向の距離として定義される（図９参照）。
【００３３】
また、上述のとおり、傾斜面１０Ａ上には、左から右に向かって、厚肉部５３、溝Ｌ１、厚肉部６１、溝Ｌ２、厚肉部５４がこの順に並んでいる。同様に、傾斜面２０Ａ上には、左から右に向かって、厚肉部５３、溝Ｌ３、厚肉部６２、溝Ｌ４、厚肉部５４がこの順に並んでいる。また、これらの厚肉部５３，５４，６１，６２及び溝Ｌ１〜Ｌ４は、くちばし部２の奥行方向に沿って互いに略平行（完全に平行な場合を含む）に延びている。そのため、上下のリップ部１０，２０は、流路Ｃ１内に正圧が作用したときに、左右方向に圧縮され易くなる。これにより、くちばし部２は、さらに出口Ｏ２を開き易くなっている。
【００３４】
＜２．ダックビルバルブの用途＞
以上のダックビルバルブ１は、逆止弁として、任意の用途に使用することができるが、閉状態から開状態への応答速度が速く、言い換えると、開き易いという優れた特性を有する。そのため、開き易さの求められる任意の用途で、より好ましく使用される。例えば、ダックビルバルブ１は、多数の逆止弁を電動制御して用いる検査・分析機に好ましく使用することができる。より具体的には、血液検査機等の医療用検査機に好ましく使用することができるし、ガスクロマトグラフィー等の分析機に好ましく使用することができる。この場合、ダックビルバルブ１の開閉に要するエネルギーを抑えることができ、省エネルギー化を図ることができる。ダックビルバルブ１は、以上のとおり、簡易な構成で逆止性能を発現させることができるため、逆止性能をシステムに低コストで付与することができる。特に、単一部品であっても、逆止性能を発現させることができる。従来のダックビルバルブは、応答速度が十分でなく、電磁弁で代替しなければならないこともあったが、上述のダックビルバルブ１は、応答速度が高められているため、従来のダックビルバルブよりも広範な用途で好ましく使用することができる。
【００３５】
＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。例えば、以下の変更が可能である。また、以下の変形例の要旨は、適宜組み合わせることができる。
【００３６】
＜３−１＞
上記実施形態では、上下の傾斜面１０Ａ，２０Ａの両方に溝が形成されたが、傾斜面１０Ａ，２０Ａのいずれか一方にのみ溝を形成してもよい。また、各傾斜面に形成される溝の本数は、２本に限られず、３本以上であってもよいし、１本であってもよい。上下の傾斜面のいずれか一方にのみ溝が形成される場合も、同様である。
【００３７】
また、一方又は両方の傾斜面に溝を１本のみ形成する場合において、くちばし部２の左右方向の中央の厚肉部を排除し、左端部及び右端部の厚肉部のみを残すことができる。ただし、ダックビルバルブの成形性の観点、より具体的には、スリットをできる限り正確に位置決めできるようにする観点からは、くちばし部２の左右方向の中央に厚肉部を形成することが好ましい。なお、スリットが形成されていない成形品に対しカッターで切込みを入れることによりスリットが成形される場合には、特に左右方向の中央の厚肉部の存在によりスリットの位置決めを正確に行うことができる。
【００３８】
＜３−２＞
上記実施形態では、溝Ｌ１〜Ｌ４は、くちばし部２の先端を起点とし、基端を終点としていた。しかしながら、例えば、くちばし部２の先端から少し基端側にずれた位置が起点とされてもよい。この場合において、先端部２Ａが左右方向の全体に亘って薄肉に形成されていてもよい。終点についても同様であり、例えば、基端の少し先端側を終点としてもよい。さらに、終点が基端近傍に位置する必要はなく、例えば、終点がくちばし部２の奥行方向の中央付近に存在してもよい。従って、溝Ｌ１〜Ｌ４の全部又は一部の奥行方向の長さを、くちばし部２の奥行方向の長さの３／４以下とすることもできるし、２／３以下とすることもできるし、１／２以下とすることもできるし、１／３以下とすることもできるし、１／４以下とすることもできる。しかしながら、溝の奥行方向の長さは、くちばし部２の奥行方向の長さの１／４以上であることが好ましく、１／３以上であることがより好ましく、１／２以上であることがより好ましく、２／３以上であることがより好ましく、３／４以上であることがさらに好ましい。
【００３９】
＜３−３＞
くちばし部２に形成される溝は、上下非対称に配置されてもよいし、これに代えて又は加えて、左右非対称に配置されてもよい。
【実施例】
【００４０】
以下、本発明の実施例について説明するが、本発明は、以下の実施例に限定されない。
図４Ａ〜図８Ａに、それぞれ、比較例１及び実施例１〜４に係るダックビルバルブを示す。図４Ａ〜図８Ａは、外力が加えられていない閉状態でのこれらのダックビルバルブの斜視図である。比較例１のダックビルバルブは、図４Ａに示すとおり、上下のリップ部の傾斜面に溝が形成されておらず、傾斜面を完全に平らにした。スリットの左右方向の幅ｗ１＝７．４０ｍｍとし、くちばし部の先端部の左右方向の幅ｗ０＝１０．００ｍｍとし、ｗ１／ｗ０＝７４％のとした。また、スリットとくちばし部の先端部とは、左右方向にセンタリングされている。
【００４１】
一方、実施例１〜４のダックビルバルブは、図５Ａ〜図８Ａに示すとおり、比較例１のダックビルバルブにそれぞれ４つの溝を形成したものとした。実施例１〜４のダックビルバルブでは、溝は上下の傾斜面の各々に２つずつ配置し、上下対称かつ左右対称に配置した。各溝は、底面と、底面から入口に向かって溝幅を広げるように傾斜する左右の側壁とを有する形状とした。各溝の入口での左右方向の幅ｗ２と、各溝の底面の左右方向の幅ｗ３とは、表１のとおりとした。また、実施例２〜４では、図９に示すとおり、正面視において溝の底面の外側の端点Ｐ１近傍の仮想点Ｖ１の位置とスリットの端点Ｐ２の位置とを左右方向に一致させた。なお、各溝の底面の端点近傍は丸みがかっており、仮想点Ｖ１は、正面視において溝の底面に沿う直線と、溝の側壁面に沿う直線との交点である。一方、実施例１では、ｗ３＝０であり、溝に底面が実質的に存在しないため、最深部（溝の左右方向の中心）の位置と、スリットの端点の位置とを左右方向に一致させた。
【表１】
2018123850.tif 000003
【００４２】
そして、比較例１及び実施例１〜４に係るダックビルバルブを開状態とした場合に、くちばし部の先端部に作用するミーゼス応力をシミュレーションにより計算したところ、それぞれ、図４Ｂ〜図８Ｂに示す結果が得られた。図４Ｂ〜図８Ｂは、くちばし部の先端部の正面図であり、色が濃い程、ミーゼス応力が大きいことを意味している。
【００４３】
図４Ｂ〜図８Ｂを比較すると明らかなとおり、くちばし部に溝を形成することにより、開状態において先端部に作用するミーゼス応力が小さくなり、また、溝幅が大きくなる程、これがさらに小さくなることが分かる。つまり、溝を形成すること、さらには溝の面積又は体積を大きくすることにより、閉状態から開状態への応答速度を速め、ダックビルバルブを開き易くすることができることが分かった。
【符号の説明】
【００４４】
１  ダックビルバルブ
２  くちばし部
１０  上側のリップ部
２０  下側のリップ部
１０Ａ  傾斜面
２０Ａ  傾斜面
５３  厚肉部（左端部）
５４  厚肉部（右端部）
６１  厚肉部（中央部）
６２  厚肉部（中央部）
Ｃ１  流路
Ｌ１〜Ｌ４  溝
Ｏ１  入口
Ｏ２  出口
Ｓ１  スリット
【図１】
2018123850.tif 000004
【図２Ａ】
2018123850.tif 000005
【図２Ｂ】
2018123850.tif 000006
【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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