(57)【要約】【課題】構造が簡素化された安価な逆止弁を提供する。【解決手段】逆止弁は、内径がφ１で、中心軸方向に所定の長さを有する外チューブ１１と、外径がφ１で、内径がφ２（φ２＜φ１）の第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３とを有する。外チューブ１１の内周面１１Ｆと第１内チューブ１２の外周面及び第２内チューブ１３の外周面とは、外チューブ１１の中心軸方向に沿って液密的に接合するように、所定間隔の隙間１５をあけて外チューブ１１内に配列されている。外チューブ１１内の隙間１５には、外チューブ１１の中心軸方向に沿って配置され、外チューブ１１の中心軸に垂直な面に投影した外形包絡円の直径Ｒがφ２＜Ｒ＜φ１である弁体部材１４が移動可能に収容されている。外チューブ１１内で第２内チューブ１３と隙間１５をあけて対向する第１内チューブ１２の一側端面は、弁体部材１４を液密的に受け止めることのできる弁座を構成している。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内径がφ１で、中心軸方向に所定の長さを有する外チューブと、
外径がφ１で、内径がφ２（φ２＜φ１）の第１内チューブ及び第２内チューブであって、前記外チューブの内周面と第１内チューブの外周面及び第２内チューブの外周面とが前記外チューブの中心軸方向に沿って液密的に接合するように、所定間隔の隙間をあけて前記外チューブ内に配列された第１内チューブ及び第２内チューブと、
前記外チューブ内の前記隙間に移動可能に収容され、前記外チューブの中心軸方向に沿って配置した時に、前記外チューブの中心軸に垂直な面に投影した外形包絡円の直径Ｒがφ２＜Ｒ＜φ１である弁体として機能し得る弁体部材と、を含み、
前記外チューブ内で前記第２内チューブと前記隙間をあけて対向する前記第１内チューブの一側端面は、前記弁体部材を液密的に受け止めることのできる弁座を構成していることを特徴とする、逆止弁。
【請求項２】
前記外チューブ内で前記第１内チューブと前記隙間をあけて対向する前記第２内チューブの一側端面には、前記弁体部材が当接しても第２内チューブ内へ流体が流れ込むための溝が形成され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】
前記外チューブ内で前記第１内チューブと前記隙間をあけて対向する前記第２内チューブの一側端面と前記弁体部材との間には、前記弁体部材を前記第１内チューブの一側端面（弁座）に向けて弾力付勢する弾力付勢部材が設けられ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４】
前記外チューブ、前記第１内チューブ及び前記第２内チューブは、いずれも樹脂材料で形成されており、可撓性を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の逆止弁。
【請求項５】
前記弁体部材は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の逆止弁。
【請求項６】
前記外チューブの中心軸方向両外側の両端部は、継手機能を有していることを特徴とする、請求項４に記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一方向への流体の通過を許容するが、逆方向への流体の通過を阻止する逆止弁に関し、より具体的には、構造が簡素化された逆止弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の逆止弁は、連通する流路を構成するために複数の部品や弁体が独自の構造に設計され、金型等を作った上で各部品を製造し組立てることによって形成されていた（例えば、特許文献１、特許文献２及び特許文献３を参照）。
このため、逆止弁の開発時に、連通する流路を構成する複数の部品や弁体の形状設計及び部品の製作上必要な金型等に費用を投じる必要があるために、製品コストが上がるという問題点がある。
【０００３】
また、管状の流路内に球状の弁体を配置し、球状の弁体によって逆流防止用の弁機能が付与された逆止弁も、いくつか提案されている（例えば、特許文献４、特許文献５及び特許文献６を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１２０９５１号公報
【特許文献２】特開平１０−１３２１１１号公報
【特許文献３】特許第４７５３０８６号公報
【特許文献４】特開平８−３２２９２９号公報
【特許文献５】特許第２８３３１２３号公報
【特許文献６】特開２００３−１７２４６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
管状の流路内に球状の弁体を配置した構造の従来の逆止弁は、球状の弁体を管状の流路内に配置しておくために、流路の内形状を特有の形状に加工したり、ストッパ部材等を流路内に組み込む必要があり、構造が複雑であったり、組み立てが煩雑である等の課題があった。
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、構造が簡素化された安価な逆止弁を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するための請求項１記載の発明は、内径がφ１で、中心軸方向に所定の長さを有する外チューブと、外径がφ１で、内径がφ２（φ２＜φ１）の第１内チューブ及び第２内チューブであって、前記外チューブの内周面と第１内チューブの外周面及び第２内チューブの外周面とが前記外チューブの中心軸方向に沿って液密的に接合するように、所定間隔の隙間をあけて前記外チューブ内に配列された第１内チューブ及び第２内チューブと、前記外チューブ内の前記隙間に移動可能に収容され、前記外チューブの中心軸方向に沿って配置した時に、前記外チューブの中心軸に垂直な面に投影した外形包絡円の直径Ｒがφ２＜Ｒ＜φ１である弁体として機能し得る弁体部材と、を含み、前記外チューブ内で前記第２内チューブと前記隙間をあけて対向する前記第１内チューブの一側端面は、前記弁体部材を液密的に受け止めることのできる弁座を構成していることを特徴とする、逆止弁である。
【０００７】
請求項２記載の発明は、前記外チューブ内で前記第１内チューブと前記隙間をあけて対向する前記第２内チューブの一側端面には、前記弁体部材が当接しても第２内チューブ内へ流体が流れ込むための溝が形成されていることを特徴とする、請求項１に記載の逆止弁である。
請求項３記載の発明は、前記外チューブ内で前記第１内チューブと前記隙間をあけて対向する前記第２内チューブの一側端面と前記弁体部材との間には、前記弁体部材を前記第１内チューブの一側端面（弁座）に向けて弾力付勢する弾力付勢部材が設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の逆止弁である。
【０００８】
請求項４載の発明は、前記外チューブ、前記第１内チューブ及び前記第２内チューブは、いずれも樹脂材料で形成されており、可撓性を有していることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の逆止弁である。
請求項５記載の発明は、前記弁体部材は、樹脂材料で形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の逆止弁である。
【０００９】
請求項６記載の発明は、前記外チューブの中心軸方向両外側の両端部は、継手機能を有していることを特徴とする、請求項４に記載の逆止弁である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、安価に製造できる径の違う２種類のチューブを用い、大径のチューブで連通した流路を構成し、大径のチューブ内に小径のチューブを２つ配置し、その間に弁体部材を収容することで、構造が簡素で安価な逆止弁を実現することができる。
また、本発明の逆止弁は、省スペースで、かつ、各種の流路への適用性が向上し、小型化への対応が容易な逆止弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る逆止弁の構成を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係る逆止弁の構成を示す縦断面図であり、図１のII−II線に沿う断面図である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に係る逆止弁が、流体が逆方向に流れるのを阻止する機能を説明するための斜視図である。
【図４】図４は、本発明の一実施形態に係る逆止弁が、流体が順方向に流れるのを許容する機能を説明するための斜視図である。
【図５】図５は、本発明の他の実施形態に係る逆止弁の構成を示す断面図であり、弁体が閉じた状態の図である。
【図６】図６は、本発明の他の実施形態に係る逆止弁の構成を示す断面図であり、弁体が開いた状態の図である。
【図７】図７は、本発明の他の実施形態に係る逆止弁と流路とを連結した状態の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下では、図面を参照して、本発明の実施形態について具体的に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係る逆止弁１０の構成を示す斜視図であり、内部構造が破線で示されている。図２は、図１のII−II線に沿う断面図である。
図１及び図２を参照して、逆止弁１０は、外チューブ１１と、第１内チューブ１２と、第２内チューブ１３と、弁体部材１４とを含んでいる。
【００１３】
外チューブ１１、第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３は、共に、一例として軟質樹脂（ショア硬度がショアＡ１００以下）またはゴム（ショア硬度がショアＡ１００以下）により形成されていてもよい。例えば、具体的な樹脂材料を示せば、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）により形成することができる。
外チューブ１１は、相対的に大径のチューブであり、その内径がφ１であり、中心軸方向に例えばＬ０の長さを有している。一例として、φ１＝２〜２０ｍｍ、Ｌ０＝１５〜８０ｍｍ程度としてもよい。
【００１４】
第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３は、相対的に小径のチューブであり、その外径がφ１であり、その内径はφ２（φ２＜φ１）である。一例として、φ２＝１〜１８ｍｍ程度としてもよい。
外チューブ１１の内径φ１は、第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３の外径φ１と等しくされており、図示のように、外チューブ１１の孔１１Ｈ内に第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３が嵌め込まれている。より具体的には、外チューブ１１の内周面１１Ｆと、第１内チューブ１２の外周面及び第２内チューブ１３の外周面とが、外チューブ１１の中心軸方向に沿って液密的に接合されている。また、第１内チューブ１２と第２内チューブ１３とは、所定の間隔Ｄの隙間１５（この隙間１５は、後述するように弁室１５として機能する）をあけて、外チューブ１１内に配列されている。ここで、間隔Ｄは、Ｄ＝１．４〜２０ｍｍ程度、Ｄ＞Ｒとされている。但し、Ｒは、後述する弁体部材１４をチューブ中心軸方向に沿って配置した時に、チューブの中心軸に垂直な面に投影した弁体部材外形の包絡円の直径。
【００１５】
外チューブ１１内での第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３の位置固定の方法は、
（１）外チューブ１１に内チューブ１２，１３を嵌め込んだ時の摩擦力で固定する。
（２）外チューブ１１の内周面１１Ｆと内チューブ１２，１３の外周面との間を接着剤で接合する。
（３）外チューブ１１の内周面１１Ｆと内チューブ１２，１３の外周面とをレーザ溶着や超音波溶着等により接合する。
等を例示することができるが、これ以外の方法で固定してもかまわない。
【００１６】
また、第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３は、外チューブ１１の両端面からＬ１入り込んだ位置に外側端面が位置するように配置されている。言い換えれば、外チューブ１１には、その左右両側部分に、内チューブが配置されていない長さＬ１の継手機能を果たす接続部１６が設けられている。  
さらに、間隔Ｄの弁室（隙間）１５内には、弁体部材１４が収容されている。弁体部材１４は、前述の直径Ｒが、φ２＜Ｒ＜φ１とされていて、それゆえ、弁室（隙間）１５内で自由に動くこと（移動すること）ができる。弁体部材１４は、一例として、樹脂材料、例えばポリプロピレン（ＰＰ）で形成されていてもよい。
【００１７】
第１内チューブ１２の弁室１５に臨む一側端面１２１、すなわち外チューブ１１内で第２内チューブ１３と隙間１５をあけて対向する第１内チューブ１２の一側端面１２１には、弁座が構成されている。弁座は、弁体部材１４を液密的に受け止めるための受け止め部である。弁座は、一側端面１２１を全く加工しないものでもよいし、側端面１２１全体を弁体部材の形状に合わせた構成としてもよい。弁体部材１４が弁座である一側端面１２１に当接すると、弁室（隙間）１５から第１内チューブ１２内への流体の流入が阻止される。
【００１８】
他方、第２内チューブ１３の弁室１５に臨む一側端面１３１、すなわち外チューブ１１内で第１内チューブ１２と隙間１５をあけて対向する第２内チューブ１３の一側端面１３１には、弁体部材１４が当接しても、第２内チューブ１３の孔内へ流体が流れ込むことのできる溝１３２が形成されている。溝１３２は、一例として、第２内チューブ１３の一側端面１３１において、円周方向に１２０°間隔で３つ形成されている。しかし、溝１３２は、９０°間隔で４つ形成されていてもよいし、数や角度間隔は任意である。
【００１９】
逆止弁１０は、以上のような構成であるから、図３に示すように、逆止弁１０内を流体が逆方向Ｂ方向へ流れようとすると、弁体部材１４が第１内チューブ１２の一側端面１２１の弁座に当接し、第１内チューブ１２の入口を塞いで第１内チューブ１２内への流体の流入が阻止される。
また、図４に示すように、逆止弁１０内を流体が順方向Ａ方向へ流れる場合は、弁体部材１４は流体の流れによって第２内チューブ１３の一側端面１３１に当接する。しかし、第２内チューブ１３の一側端面１３１には溝１３２が形成されており、流体はこの溝１３２を通って第２内チューブ１３内へと流入する。
【００２０】
また、外チューブ１１の内径と内チューブ１２，１３のそれぞれの内側端面とで規定される体積が、外チューブ１１の内径と外チューブ１１の両側端面とで規定される体積に対して２０％以下となるように外チューブ１１及び２つの内チューブ１２，１３を配置することで、逆止弁の機能を規定する通孔を塞ぐ部品が配置されている空間の変形量を逆止性能に影響のないレベルに抑えることができる。
【００２１】
図５及び図６は、本発明の他の実施形態に係る逆止弁２０の構成を示す断面図であり、図５は、弁体部材１４が閉じた逆流阻止状態を示し、図６は弁体部材１４が開いた順方向流通許可状態を示している。
図５及び図６において、先に説明した逆止弁１０と同等の構成要素には、同一の参照符号を付し、重複した説明は省略する。
【００２２】
逆止弁２０の特徴は、外チューブ１１内に配列固定された第１内チューブ１２及び第２内チューブ１３間に形成された弁室１５内において、弁体部材１４を常時第１内チューブ１２の一側端面１２１（すなわち弁座）に当接させる弾力付勢部材としてのばね１７が設けられていることである。ばね１７は、その一端が第２内チューブ１３の一側端面１３１に係止され、その他端は弁体部材１４を図において左方向へ弾力付勢している。
【００２３】
従って、逆止弁２０内を流体が逆方向Ｂ方向へ流れようとしても、弁体部材１４はばね１７によって第１内チューブ１２の一側端面１２１の弁座に当接されており、かつ、流体の流れはばね１７の付勢力に抗するものではないから、第１内チューブ１２内への流体の流入が阻止される（図５参照）。
一方、逆止弁２０内を流体が順方向Ａ方向へ流れようとすると、ばね１７の弾性付勢力に抗して流体の流れが弁体部材１４を図において右方向へ押し、弁が開状態となり、流体の流入が許容される（図６参照）。
【００２４】
図７は、逆止弁２０の両側に、流路部材１８，１９を連結した状態を示す図である。逆止弁２０は、その流路全体が柔軟な外チューブ１１で形成されており、外チューブ１１の両側部には接続部１６が設けられている。よって、外チューブ１１の両側部に流路部材１８，１９を容易に連結することができる。言い換えれば、逆止弁２０（逆止弁１０も同様であるが）は、その両側に継手機能が一体的に構成されているので、流路内への適用性が向上した、小型化への対応が容易な逆止弁となっている。
【００２５】
以上説明した図１〜図７に示す実施形態では、弁体部材１４は、球体である例を示したが、弁体部材１４は球体に限らない。例えば、弁体部材１４はラグビーボール形状の部材とすることができる。あるいは、外形が円形又は外形の包絡線が円形をなす基部と、その基部の少なくとも一端側が三角錐状や円錐状に膨らんだ膨出部とからなる形態であってもよい。  
【００２６】
この発明は、以上説明した実施形態の構成に限定されるものではなく、請求項記載の範囲内で種々の変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１０、２０    逆止弁
１１    外チューブ
１１Ｈ  孔
１１Ｆ  内周面
１２    第１内チューブ
１３    第２内チューブ
１４    弁体部材
１５    隙間
１６    接続部
１７    ばね
１８、１９    流路部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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