(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ．少なくとも１つのオリフィス（７）を覆うように適合されたダイヤフラム（２）と、
ｂ．第１の稼動デバイス（３ａ）および第２の稼動デバイス（３ｂ）と
を具備したチェック弁用のダイヤフラムデバイス（１）において、
前記稼動デバイス（３ａ、３ｂ）は、前記ダイヤフラムに接続され、前記オリフィスの長手軸（ＯＬ）に実質的に沿った前記ダイヤフラム（２）の移動を可能にするように適合され、前記第１の稼動デバイス（３ａ）と前記第２の稼動デバイス（３ｂ）のそれぞれは、少なくとも１つの第１の稼動部位（４ａ）と少なくとも１つの第２の稼動部位（４ｂ）を有し、
ｉ．前記第１の稼動部位（４ａ）は、第１の部分（５ａ）と第２の部分（５ｂ）を備え、
ｉｉ．前記第２の稼動部位（４ｂ）は、第１の部分（５ａ）と第２の部分（５ｂ）を有し、
ｉｉｉ．前記第１の部分（５ａ）は、オリフィス中心軸（Ｌ）の近くに位置する中央部分であり、前記第２の部分（５ｂ）は、前記中央部分よりも前記オリフィス中心軸（Ｌ）から離れて位置する周辺部分であり、
１．前記第１の稼動部位（４ａ）の前記第１の部分（５ａ）はチェック弁ハウジング（８）に接続されるように適合され、前記第１の稼動部位（４ａ）の前記第２の部分（５ｂ）は前記第２の稼動部位（４ｂ）の前記第２の部分（５ｂ）に接続され、
２．前記第２の稼動部位（４ｂ）の前記第１の部分（５ａ）は前記ダイヤフラム（２）に接続され、前記第２の稼動部位（４ｂ）の前記第２の部分（５ｂ）は前記第１の稼動部位（４ａ）の前記第２の部分（５ｂ）に接続され、
３．前記第１の稼動部位（４ａ）は前記第２の稼動部位（４ｂ）に対して可動であり、前記第２の稼動部位（４ｂ）は前記ダイヤフラム（２）に対して可動であり、前記オリフィス（２）の前記長手軸（ＯＬ）に実質的に沿った前記ダイヤフラム（２）の移動を可能にし、
ｃ．前記ダイヤフラムは柔軟性材料からなり、それにより、前記ダイヤフラムは、前記第１の稼動デバイス（３ａ）および第２の稼動デバイス（３ｂ）によって動作されるときに前記オリフィスの前記長手軸（ＯＬ）に対して角度を付けられ、前記ダイヤフラム（２）を通る流体の圧力降下が小さくなることを特徴とする、
ダイヤフラムデバイス（１）。
【請求項２】
前記ダイヤフラムデバイスはさらに、第２のオリフィスを覆うように適合された第２のダイヤフラムを備える、請求項１記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項３】
前記第１のダイヤフラムと前記第２のダイヤフラムは、柔軟性の相互接続区域（１１）によって接続される、請求項２に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項４】
前記ダイヤフラムデバイスはさらに、第３のオリフィスを覆うように適合された少なくとも１つの第３のダイヤフラムを備える、請求項３に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項５】
前記ダイヤフラムデバイスはさらに、少なくとも１つの第３の稼動デバイスを備える、請求項２から４のいずれか一項に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項６】
前記ダイヤフラムは前記稼動デバイスを備える、請求項１から５のいずれか一項に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項７】
前記少なくとも１つの稼動デバイスは柔軟性材料からなり、前記稼動デバイスは、前記柔軟性材料からなることによって、前記ダイヤフラムの移動を可能にする、請求項１から６のいずれか一項に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項８】
前記柔軟性材料は柔軟性ポリマー材料である、請求項１から７のいずれか一項に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項９】
さらに、前記ダイヤフラムデバイス（１）を前記チェック弁ハウジング（８）に固定するように適合された固定区域（１２）を備え、前記固定区域（１２）は前記ダイヤフラムデバイス（１）に一部片として接続される、請求項１から８のいずれか一項に記載のダイヤフラムデバイス。
【請求項１０】
ａ．ダイヤフラムデバイス（１）を備えるチェック弁であって、前記ダイヤフラムデバイス（１）は、
ｉ．少なくとも１つのオリフィス（７）を覆うように適合されたダイヤフラム（２）と、
ｉｉ．第１の稼動デバイス（３ａ）および第２の稼動デバイス（３ｂ）と
を備え、前記稼動デバイス（３ａ、３ｂ）は、前記ダイヤフラムに接続され、前記オリフィス（７）の長手軸（ＯＬ）に実質的に沿った前記ダイヤフラム（２）の移動を可能にするように適合され、前記第１の稼動デバイス（３ａ）と前記第２の稼動デバイス（３ｂ）のそれぞれは、少なくとも１つの第１の稼動部位（４ａ）と少なくとも１つの第２の稼動部位（４ｂ）を備え、
１．前記第１の稼動部位（４ａ）は、第１の部分（５ａ）と第２の部分（５ｂ）を備え、
２．前記第２の稼動部位（４ｂ）は、第１の部分（５ａ）と第２の部分（５ｂ）を備え、
３．前記第１の部分（５ａ）は、オリフィス中心軸（Ｌ）の近くに位置する中央部分であり、前記第２の部分（５ｂ）は、前記中央部分よりも前記オリフィス中心軸（Ｌ）から離れて位置する周辺部分であり、
ａ．前記第１の稼動部位（４ａ）の前記第１の部分（５ａ）はチェック弁ハウジング（８）に接続されるように適合され、前記第１の稼動部位（４ａ）の前記第２の部分（５ｂ）は前記第２の稼動部位（４ｂ）の前記第２の部分（５ｂ）に接続され、
ｂ．前記第２の稼動部位（４ｂ）の前記第１の部分（５ａ）は前記ダイヤフラム（２）に接続され、前記第２の稼動部位（４ｂ）の前記第２の部分（５ｂ）は前記第１の稼動部位（４ａ）の前記第２の部分（５ｂ）に接続され、
ｃ．前記第１の稼動部位（４ａ）は前記第２の稼動部位（４ｂ）に対して可動であり、前記第２の稼動部位（４ｂ）は前記ダイヤフラム（２）に対して可動であり、前記オリフィス（２）の前記長手軸（ＯＬ）に実質的に沿った前記ダイヤフラム（２）の移動を可能にし、
ｉｉｉ．前記ダイヤフラムは柔軟性材料からなり、それにより、前記ダイヤフラムデバイスは、前記第１の稼動デバイス（３ａ）および第２の稼動デバイス（３ｂ）によって動作されるときに前記オリフィスの前記長手軸（ＯＬ）に対してわずかに角度を付けられ、前記ダイヤフラム（２）を通る流体の圧力降下が小さくなるようにすることを特徴とし、
ｂ．チェック弁はさらに、前記オリフィス（７）を取り囲む弁座（１０）を備え、前記ダイヤフラム（２）は、前記オリフィス（７）を覆いながら前記弁座（１０）に載置して封止するように適合され、
ｃ．チェック弁はさらに、前記弁座（１０）を備えるチェック弁ハウジング（８）を備える、
チェック弁。
【請求項１１】
ａ．流路（９）と、
ｂ．請求項１０に記載の第１のチェック弁と、
ｃ．請求項１０に記載の第２のチェック弁と
を備え、
ｉ．前記第１のチェック弁は、第１の方向への前記流路（９）内の流れ（Ｆ１）で開くように適合され、第２の方向への前記流路（９）での流れ（Ｆ２）で閉じるように適合され、
ｉｉ．前記第２のチェック弁は、前記第２の方向への前記流路（９）内の流れ（Ｆ２）で開くように適合され、前記第１の方向への前記流路（９）内での流れ（Ｆ１）で閉じるように適合される、
チェック弁システム。
【請求項１２】
前記第２の方向への流れ（Ｆ２）は、前記第１の方向への流れ（Ｆ１）と逆の方向への流れである、請求項１１に記載のチェック弁システム。
【請求項１３】
前記流路（９）は前記弁ハウジング（８）を備える、請求項１１に記載のチェック弁システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にチェック弁に関し、詳細にはチェック弁用のダイヤフラムデバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
チェック弁は受動弁であり、第１の方向への流れを受けたときに開き、第２の方向への流れを受けたときに閉じ、最も一般的には第１の方向と第２の方向が逆である。チェック弁は、任意の種類の流体、すなわち気体もしくは液体、またはスラリなどの固体粒子を含む流体の流れを制御するために使用することができる。
【０００３】
従来知られているチェック弁は、圧力がかかったときに弁座に載置して封止するように適合されたダイヤフラムを備える。ダイヤフラムは通常、中央に配置された固定デバイスによって、またはダイヤフラムの周辺部分に固定された可動継手を使用して、弁ハウジングに取り付けられる。中央に配置された固定デバイスによってダイヤフラムが固定される実施形態では、中央に配置された固定デバイスを弁ハウジングに取り付ける必要があり、したがって通常、何らかの種類の取付機構が流れを阻止するという欠点がある。さらに、中央に固定されたダイヤフラムは、漏斗形の変形を行う必要があり、これは、直線状の変形よりも大きな力を必要とし、しかも、ダイヤフラムを鋭い漏斗形（漏斗の中心軸と漏斗壁が成す角度が小さい漏斗）に変形した場合でさえ弁が完全に開くことはない。ダイヤフラムが周辺部分に固定される実施形態では、ダイヤフラム全体を流れと同じ方向に向ける必要があるので、完全に開くのに大きな空間が必要となるという欠点がある。さらに、この９０°の開きは、特に継手が柔軟性材料によって機能する場合には、継手に大きな歪を及ぼす。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
チェック弁用のダイヤフラムデバイスが提供される。ダイヤフラムデバイスは、少なくとも１つのオリフィスを覆うように適合されたダイヤフラムと、オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラムの移動を可能にするように適合された稼動デバイスとを備える。稼動デバイスは、少なくとも１つの第１の稼動部位と少なくとも１つの第２の稼動部位とを備える。さらに、第１の稼動部位と第２の稼動部位のそれぞれが、第１の部分と第２の部分を備える。第１の稼動部位の第１の部分がチェック弁ハウジングに接続されるように適合され、第１の稼動部位の第２の部分が第２の稼動部位の第２の部分に接続される。さらに、第２の稼動部位の第１の部分がダイヤフラムに接続され、第２の稼動部位の第２の部分が第１の稼動部位の第２の部分に接続される。第１の稼動部位が第２の稼動部位に対して可動であり、第２の稼動部位がダイヤフラムに対して可動であり、オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラムの移動を可能にする。この実施形態により、チェック弁が、比較的低い圧力または流量によって比較的大きく開くことができるようになり、それと同時に、柔軟性材料は、複数の点で、その比較的長い延びに沿って変形されるので、変形が比較的小さい。
【０００５】
一実施形態によれば、第１の部分は、オリフィス中心軸の近くに位置する中央部分であり、第２の部分は、第１の中央部分よりもオリフィス中心軸から離れて位置する周辺部分である。
【０００６】
別の実施形態によれば、ダイヤフラムデバイスはさらに、第２の稼動デバイスを備える。第２の稼動デバイスがあれば、より安定した構成にすることができる。さらに、ダイヤフラムデバイスが、第３のオリフィスを覆うように適合された少なくとも１つの第３のダイヤフラムも備えることを想定できる。
【０００７】
さらに別の実施形態によれば、ダイヤフラムデバイスはさらに、第２のオリフィスを覆うように適合された第２のダイヤフラムを備える。より小さなオリフィスを複数設けることで、比較的大きい流れに適合された開口を確保したままで、より低い圧力によって弁を封止できるようにすることができる。
【０００８】
一実施形態によれば、ダイヤフラムデバイスは稼動デバイスを備え、この稼動デバイスは、例えば、ダイヤフラムデバイスと稼動デバイスが一部片として接続される、および／または同じワークピースから作製されることによって使用可能にすることができる。
【０００９】
本明細書での任意の実施形態による稼動デバイスは、柔軟性材料からなることで、ダイヤフラムの移動を可能にすることができる。別の実施形態によれば、ダイヤフラムも柔軟性材料からなり、これは同じ柔軟性材料でも異なる柔軟性材料でもよい。柔軟性材料は、柔軟性ポリマー材料でよい。
【００１０】
本明細書での任意の実施形態によるダイヤフラムデバイスはさらに、ダイヤフラムデバイスをチェック弁ハウジングに固定するように適合された固定区域を備えることができる。固定区域は、ダイヤフラムデバイスに一部片として接続させることができ、同じワークピースから作製することができる。
【００１１】
さらに、少なくとも１つのオリフィスを覆うように適合されたダイヤフラムを備えるダイヤフラムデバイスを備えるチェック弁が提供される。ダイヤフラムデバイスは、オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラムの移動を可能にするように適合された稼動デバイスを備える。稼動デバイスは、少なくとも１つの第１の稼動部位と少なくとも１つの第２の稼動部位とを備える。第１の稼動部位と第２の稼動部位のそれぞれが、第１の部分と第２の部分を備える。第１の稼動部位の第１の部分がチェック弁ハウジングに接続されるように適合され、第１の稼動部位の第２の部分が第２の稼動部位の第２の部分に接続される。第２の稼動部位の第１の部分がダイヤフラムに接続され、第２の稼動部位の第２の部分が第１の稼動部位の第２の部分に接続される。第１の稼動部位が第２の稼動部位に対して可動であり、第２の稼動部位がダイヤフラムに対して可動であり、オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラムの移動を可能にする。チェック弁はさらに、オリフィスを取り囲む弁座と、弁座を備えるチェック弁ハウジングとを備え、ダイヤフラムが、オリフィスを覆いながら弁座に載置して封止するように適合される。
【００１２】
さらに、流路と、本明細書での任意の実施形態による第１のチェック弁と、本明細書での任意の実施形態による第２のチェック弁とを備えるチェック弁システムが提供される。第１のチェック弁が、第１の方向への流路内の流れで開くように適合され、第２の方向への流路での流れで閉じるように適合される。第２のチェック弁が、第２の方向への流路内の流れで開くように適合され、第１の方向への流路での流れで閉じるように適合される。
【００１３】
チェック弁システムの一実施形態によれば、第２の流れは、前記流れとは実質的に逆方向への流れである。任意の実施形態による流路が、弁ハウジングを備えることができる。
【００１４】
組合せが明らかな矛盾を生じない場合には、任意の実施形態または一実施形態の任意の特徴を如何様にも組み合わせることができることに留意されたい。
【００１５】
次に、例として、添付図面を参照しながらいくつかの実施形態を説明する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１ａ】１つの稼動デバイスを備える一実施形態によるダイヤフラムデバイスを示す図である。
【図１ｂ】１つの稼動デバイスを備える別の実施形態によるダイヤフラムデバイスを示す図である。
【図２ａ】２つの稼動デバイスを備える別の実施形態によるダイヤフラムデバイスを示す図である。
【図２ｂ】２つの稼動デバイスを備える別の実施形態によるダイヤフラムデバイスを示す図である。
【図３ａ】複数の稼動デバイスを備える別の実施形態によるダイヤフラムデバイスを示す図である。
【図３ｂ】複数のダイヤフラムを備える別の実施形態によるダイヤフラムデバイスを示す図である。
【図４ａ】ダイヤフラムデバイスの開いた状態の斜視図である。
【図４ｂ】ダイヤフラムデバイスの開いた状態の側面図である。
【図４ｃ】ダイヤフラムデバイスの閉じた状態の斜視図である。
【図４ｄ】ダイヤフラムデバイスの閉じた状態の側面図である。
【図５ａ】４つのダイヤフラムを備える一実施形態によるダイヤフラムデバイスの、開いた状態の斜視図である。
【図５ｂ】４つのダイヤフラムを備える一実施形態によるダイヤフラムデバイスの、閉じた状態の斜視図である。
【図６】４つのオリフィスを備える一実施形態によるチェック弁ハウジングを示す図である。
【図７】４つのオリフィスを備える別の実施形態によるチェック弁ハウジングを示す図である。
【図８】一実施形態によるチェック弁の斜視図である。
【図９】別の実施形態によるチェック弁の斜視図である。
【図１０ａ】一実施形態によるチェック弁システムの第１の状態を示す図である。
【図１０ｂ】一実施形態によるチェック弁システムの第２の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、本発明を、いくつかの好ましい実施形態に関して添付図面を参照しながらより詳細に説明する。本明細書における例はすべて、一般的な説明の一部とみなすべきであり、したがって一般に如何様にも組み合わせることができるとみなすべきである。また、組合せまたは交換がデバイスの全体的な機能に明らかに矛盾するものでない限り、様々な実施形態の個々の特徴を組み合わせたり交換したりしてもよい。
【００１８】
本明細書で説明するチェック弁は、空気や任意の他の気体、または水や任意の他の液体、またはスラリなどの固体粒子を含む流体など、流体の流れに適合させることができる。構成要素の寸法および材料は、特定の用途に適合させることができる。
【００１９】
特定の一実施形態では、チェック弁は、呼気ガスの含有量を決定するために医療装置で使用されるように適合される。この特定の実施形態では、チェック弁またはチェック弁の一部は、シリコーンなど医療用途に適した材料から作製され、チェック弁の寸法は、受け取る呼気ガスに適した抵抗を提供するように適合される。
【００２０】
「柔軟性」とは、歪を受けながら変形することができる材料の特性と理解することができる。「弾性／可撓性」とは、弾性変形することができる材料の特性と理解することができる。弾性変形は、応力（例えば外力）下で材料が変形するが、応力が除去されたときには元の形状に戻る特性である。「より高い弾性の材料」とは、弾性係数またはヤング率がより低い材料と理解することができる。ある物体の弾性係数は、弾性変形領域内でのその応力歪曲線の傾きと定義される。弾性係数は、応力を歪で割った値として計算される。ここで、応力は、変形を引き起こす力を、その力が加えられる面積で割った値であり、歪は、応力によって引き起こされる変形率である。「剛性」とは、加えられた力による変形に対する弾性体の耐性と理解することができる。
【００２１】
「稼動部位」とは、例えばダイヤフラムの移動を可能にするように適合された材料の部分または区域と理解することができる。本明細書で説明するいくつかの実施形態によれば、稼動部位は、柔軟性材料の細長い一部分であり、稼動部位と関連する他の部分または区域に対する移動を可能にするように適合された部分を含むことができる。しかしまた、稼動部位が、機械的な継手によって他の部分または区域に対する移動を可能にする部分を備える実質的に剛性の部分または区域であることも想定できる。
【００２２】
図１ａに、一実施形態によるチェック弁用のダイヤフラムデバイス１を示す。ダイヤフラムデバイス１は、オリフィスを覆うように適合されたダイヤフラム２を備える。オリフィスは、好ましくは、空気や任意の他の気体、または水や任意の他の液体など、流体の流れに適合させることができる。ダイヤフラムデバイス１は、（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２の移動を可能にするように適合された稼動デバイス３ａを備える。稼動デバイス３ａは第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂを備え、図１ａに示す実施形態によれば、これらの稼動部位４ａ、４ｂは、実質的に剛性のシャフトである。第１の稼動部位４ａは、オリフィス中心軸Ｌの近くに位置する中央部分５ａである第１の部分５ａを備える。オリフィス中心軸Ｌは、オリフィス７の上に、かつ同様にダイヤフラム２の上に延在する軸であり、図６および図７に示すオリフィス長手軸に垂直である。第１の稼動部位４ａはさらに、中央部分５ａよりもオリフィス中心軸Ｌから離れて位置する周辺部分５ｂである第２の部分５ｂを備える。第２の稼動部位４ｂも、オリフィス中心軸Ｌの近くに位置する中央部分である第１の部分５ａと、第１の中央部分５ａよりもオリフィス中心軸Ｌから離れて位置する周辺部分である第２の部分５ｂとを備える。図１ａに示す実施形態によれば、第１の稼動部位４ａの第１の部分５ａは、（図６〜図１０に示す）チェック弁ハウジングに接続されるように適合される。図１ａに示す実施形態によれば、この接続は、ヒンジなど、継手軸周りで回転運動を行うように適合された継手６によって可動である可動接続である。第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂは、第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂに接続され、この接続も、回転運動を行うように適合された継手６によって可動である。さらに、第２の稼動部位４ｂの第１の部分５ａは、これもまた可動継手によってダイヤフラム２に接続され、第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂも同様に第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂに接続される。それにより、第１の稼動部位４ａは第２の稼動部位４ｂに対して可動であり、第２の稼動部位４ｂはダイヤフラム２に対して可動である。稼動デバイス３ａの一部分である稼動部位４ａ、４ｂは、（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２の移動を可能にする。
【００２３】
図１ｂに、別の実施形態によるチェック弁用のダイヤフラムデバイス１を示す。ダイヤフラムデバイス１は、（図６〜図１０に示す）オリフィスを覆うように適合されたダイヤフラム２を備える。オリフィス７は、好ましくは、空気や任意の他の気体、または水や任意の他の液体など、流体の流れに適合させることができる。ダイヤフラムデバイス１は、（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２の移動を可能にするように適合された稼動デバイス３ａを備える。稼動デバイス３ａは第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂを備え、図１ｂに示す実施形態によれば、これらの稼動部位４ａ、４ｂは柔軟性のシャフトである。これは、任意の他の様式で弾性または可撓性でもよい。第１の稼動部位４ａは、オリフィス中心軸Ｌの近くに位置する中央部分である第１の部分５ａと、第１の中央部分５ａよりもオリフィス中心軸Ｌから離れて位置する周辺部分である第２の部分５ｂとを備える。第２の稼動部位４ｂも、オリフィス中心軸Ｌの近くに位置する中央部分である第１の部分５ａと、第１の中央部分５ａよりもオリフィス中心軸Ｌから離れて位置する周辺部分である第２の部分５ｂとを備える。図１ｂに示す実施形態によれば、第１の稼動部位４ａの第１の部分５ａは、（図６〜図１０に示す）チェック弁ハウジングに接続されるように適合される。図４および図５を参照してさらに詳述するように、チェック弁ハウジングへの接続は、機械的な固定要素、接着剤、または同じ材料から作製された固定区域まで延在する中央部分５ａによって実現することができる。図１ｂの実施形態によれば、第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂが第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂに接続される。この実施形態によれば、この接続は、第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂが同じワークピースから作製され、それにより稼動部位４ａ、ｂの第２の部分で一部片として接続されることによって実現される。第２の稼動部位４ｂの第１の部分５ａはダイヤフラム２に接続される。図１ｂに示す実施形態によれば、この接続は、第２の稼動部位４ｂとダイヤフラム２が同じワークピースから作製され、それにより一部片として接続されることによって実現される。第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂも同様に第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂに接続される。それにより、第１の稼動部位４ａは第２の稼動部位４ｂに対して可動であり、第２の稼動部位４ｂはダイヤフラム２に対して可動である。稼動デバイス３ａの一部分である稼動部位４ａ、４ｂは、（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２の移動を可能にする。図１ｂに、前述した要素を備えるダイヤフラムデバイスの上面図をさらに示す。図１ｂに示す設計では、稼動部位４ａ、４ｂでの柔軟性材料が長く延び、それにより、チェック弁が、比較的低い圧力または流量によって比較的大きく開くことができるようにする。それと同時に、柔軟性材料は、複数の点で、その比較的長い延びに沿って変形されるので、変形が比較的小さい。
【００２４】
図２ａに、オリフィスを覆うように適合されたダイヤフラム２を備える一実施形態によるダイヤフラムデバイス１を示す。オリフィスは、好ましくは、空気や任意の他の気体、または水や任意の他の液体など、流体の流れに適合させることができる。さらに、ダイヤフラムデバイスは、２つの稼動デバイス、すなわち第１の稼動デバイス３ａと第２の稼動デバイス３ｂを備える。第１の稼動デバイス３ａと第２の稼動デバイス３ｂのそれぞれが第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂを備え、さらに稼動部位４ａ、４ｂのそれぞれが、オリフィス中心軸Ｌの近くに位置する第１の部分５ａと、第１の部分５ａよりもオリフィス中心軸Ｌから離れて位置する第２の部分５ｂとを備える。図２ａに示す実施形態によれば、第１および第２の稼動デバイスの第１の稼動部位４ａの第１の部分５ａは、（図６〜図１０に示す）チェック弁ハウジングに接続されるように適合される。図２ａに示す実施形態によれば、この接続は、ヒンジなど、継手軸周りで回転運動を行うように適合された継手６によって可動である可動接続である。第１の稼動デバイス３ａおよび第２の稼動デバイス３ｂの第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂが第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂに接続され、これらの接続も、回転運動を行うように適合された継手６によって可動である。さらに、第１および第２の稼動デバイスの第２の稼動部位４ｂの第１の部分５ａは、これもまた可動継手によってダイヤフラム２に接続され、第１の稼動デバイス３ａおよび第２の稼動デバイス３ｂの第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂも同様に第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂに接続される。それにより、第１の稼動部位４ａは第２の稼動部位４ｂに対して可動であり、第２の稼動部位４ｂはダイヤフラム２に対して可動である。稼動デバイス３ａ、３ｂの一部分である稼動部位４ａ、４ｂは、（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２の移動を可能にする。
【００２５】
図２ｂに、オリフィスを覆うように適合されたダイヤフラム２を備える一実施形態によるダイヤフラムデバイス１を示す。オリフィスは、好ましくは、空気や任意の他の気体、または水や任意の他の液体など、流体の流れに適合させることができる。さらに、ダイヤフラムデバイスは、２つの稼動デバイス、すなわち第１の稼動デバイス３ａと第２の稼動デバイス３ｂを備える。第１の稼動デバイス３ａと第２の稼動デバイス３ｂのそれぞれが第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂを備え、図２ｂに示す実施形態によれば、稼動部位４ａ、４ｂは柔軟性のシャフトである。これは、任意の他の様式で弾性または可撓性でもよい。第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂのそれぞれが、オリフィス中心軸Ｌの近くに位置する第１の部分５ａと、第１の部分５ａよりもオリフィス中心軸Ｌから離れて位置する第２の部分５ｂとを備える。図２ｂに示す実施形態によれば、第１の稼動デバイス３ａおよび第２の稼動デバイス３ｂの第１の稼動部位４ａの第１の部分５ａは、（図６〜図１０に示す）チェック弁ハウジングに接続されるように適合される。図４および図５を参照してさらに詳述するように、チェック弁ハウジングへの接続は、機械的な固定要素、接着剤、または同じ材料から作製された固定区域まで延在する中央部分５ａによって実現することができる。図２ｂの実施形態によれば、第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂが第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂに接続される。この実施形態によれば、この接続は、第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂが同じワークピースから作製され、それにより稼動部位４ａ、ｂの第２の部分で一部片として接続されることによって実現される。第２の稼動部位４ｂの第１の部分５ａはダイヤフラム２に接続される。図２ｂに示す実施形態によれば、この接続は、第２の稼動部位４ｂとダイヤフラム２が同じワークピースから作製され、それにより一部片として接続されることによって実現される。第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂも同様に第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂに接続される。それにより、第１の稼動部位４ａは第２の稼動部位４ｂに対して可動であり、第２の稼動部位４ｂはダイヤフラム２に対して可動である。稼動デバイス３ａ、３ｂの一部分である稼動部位４ａ、４ｂは、（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２の移動を可能にする。
【００２６】
図３ａに、本明細書での任意の実施形態によるダイヤフラム２を１つ備え、本明細書での任意の実施形態による稼動デバイス３Ｎを複数備えるダイヤフラムデバイス１を示し、稼動デバイス３Ｎは、それらに接続されたダイヤフラム２を（図６および図７に示す）オリフィスの長手軸に実質的に沿って移動させることができるように適合される。
【００２７】
図３ｂに、本明細書での任意の実施形態によるダイヤフラム２Ｎを複数（Ｎ個）備える一実施形態によるダイヤフラムデバイス１を示す。複数（Ｎ個）のダイヤフラム２Ｎが、（図６〜図１０に示すように）複数のオリフィスを覆うように適合される。
【００２８】
図４ａに、２つのオリフィスを覆うように適合された２つのダイヤフラム２ａ、２ｂを備える一実施形態によるダイヤフラムデバイス１を示す。ダイヤフラム２ａ、２ｂは相互接続区域１１によって相互接続され、この実施形態によれば、相互接続区域１１は、ダイヤフラム２ａ、２ｂと同じワークピースから作製される。ダイヤフラム２ａ、２ｂはさらに第２の稼動部位４ｂに接続され、稼動部位４ｂはさらに第１の稼動部位４ａに接続される。第１の稼動部位と第２の稼動部位のそれぞれが第１の部分５ａと第２の部分５ｂを備える。ダイヤフラム２ａ、２ｂが稼動部位４ａ、４ｂと同じワークピースから作製されることによって、第２の稼動部位４ｂの第１の部分がダイヤフラム２ａ、２ｂに接続される。第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂが同じワークピースから作製されることによって、第２の稼動部位４ｂの第２の部分５ｂが第１の稼動部位４ａの第２の部分５ｂに接続され、それにより一部片として接続される。２つの第１の稼動部位４ａの第１の部分５ａは、互いに一部片として接続され、同じワークピースから作製される。第１の部分５ａどうしが接続された部分で、第１の部分５ａは固定区域１２に接続され、固定区域１２は、ダイヤフラムデバイス１を（図８および９に示す）チェック弁ハウジングに接続するための穴の中に配置されるように適合される。この実施形態によれば、固定区域１２は、ダイヤフラムデバイスの残りの部分に一部片として接続され、同じワークピースから作製される。図４ａのダイヤフラムデバイスは、ダイヤフラムデバイス１が機能するように適合されたチェック弁が開いている状態で示してある。図４ａに示す設計では、稼動部位４ａ、４ｂで柔軟性材料が長く延び、それにより、チェック弁が、比較的低い圧力または流量によって比較的大きく開くことができるようにする。それと同時に、柔軟性材料は、複数の点で、その比較的長い延びに沿って変形されるので、変形が比較的小さい。
【００２９】
図４ｂに、図４ａを参照して説明した実施形態によるダイヤフラムデバイス１の側面図を示す。図４ｂでのダイヤフラムデバイスは、ダイヤフラムデバイス１が機能するように適合されたチェック弁が開いている状態で示してある。
【００３０】
図４ｃは、図４ａおよび４ｂを参照して説明した実施形態によるダイヤフラムデバイス１の斜視上面図である。図４ｃのダイヤフラムデバイスは、ダイヤフラムデバイス１が機能するように適合されたチェック弁が閉じている状態で示してある。
【００３１】
図４ｄは、図４ａ、図４ｂ、図４ｃを参照して説明した実施形態によるダイヤフラムデバイス１の側面図である。図４ｄのダイヤフラムデバイスは、ダイヤフラムデバイス１が機能するように適合されたチェック弁が閉じている状態で示してある。
【００３２】
図５ａに、図４ａ〜ｄを参照して上述したダイヤフラムデバイスを２つ備える一実施形態によるダイヤフラムデバイス１を示す。ダイヤフラムデバイスの２つの区域は中央稼動部位によって一部片として接続され、中央稼動部位も一部片として接続されて同じワークピースから作製される。中央稼動部位は１つの固定区域１２を備え、したがって、ダイヤフラムデバイス２全体が３つの固定区域１２を備え、それらの固定区域１２は一部片として接続され、ダイヤフラムデバイス１の残りの部分と同じワークピースから作製される。図５ａによるダイヤフラムデバイス１は、図６〜図１０に示すように４つのオリフィスを覆うように適合されたダイヤフラムデバイス１である。図５ａでのダイヤフラムデバイス１は、ダイヤフラムデバイス１が機能するように適合されたチェック弁が開いている状態で示してある。
【００３３】
図５ｂは、図５ａを参照して説明した実施形態によるダイヤフラムデバイス１の斜視上面図である。図５ｂでのダイヤフラムデバイス１は、ダイヤフラムデバイス１が機能するように適合されたチェック弁が閉じている状態で示してある。
【００３４】
図６に、本明細書で説明する様々な実施形態によるダイヤフラムデバイスが固定されるように適合されたチェック弁ハウジング８を示す。図示した特定の実施形態によれば、チェック弁ハウジングが４つのオリフィス７を備え、これらのオリフィス７は、封止チェック弁を形成するためにダイヤフラムによって覆われるように適合されている。オリフィス７を弁座区域１０が取り囲み、チェック弁が閉じた状態のときにダイヤフラムが弁座区域１０に載置し、それによりシーリングを形成すべきである。さらに、チェック弁ハウジング８は、上述した実施形態による固定区域を受け取るように適合された３つの穴１３を備えて、ダイヤフラムデバイスをチェック弁ハウジング８に固定し、それによりチェック弁が機能状態および封止状態になるようにする。オリフィス長手軸ＯＬは、前述したオリフィス中心軸に垂直に、オリフィスの広がりに沿って、オリフィス７の中心を通って延び、オリフィス７を覆うように適合されたダイヤフラムの主移動方向を成す。図６に示す実施形態は４つのオリフィス７を有し、したがって、図５ａおよび図５ｂを参照して説明したダイヤフラムデバイスがこの特定のチェック弁ハウジング８に適している。しかし、チェック弁ハウジングの設計原理は、所望のオリフィスの数、および対応するダイヤフラムの数に関して改変可能とみなすべきである。
【００３５】
図７に、図６を参照して説明したチェック弁ハウジングと同様のチェック弁ハウジング８を示すが、図７に示すチェック弁ハウジングは凹形弁座１０を備え、凹形弁座１０は、いくつかの用途では、ダイヤフラムと協働してより良いシーリングを形成する。図７に示す特定の実施形態による凹形弁座は、チェック弁ハウジング８の中央部に向かって凹部が高くなるように角度を付けられ、これは、いくつかの用途では、任意の実施形態によるダイヤフラムと協働してより良いシーリングを形成する。なぜなら、いくつかの実施形態によるダイヤフラムは、可撓性を有するように適合された相互接続部分（図４および図５に示す）によって接続され、したがって完全な平面を成さないことがあるからである。また、凹形弁座１０が小さなプレストレスを生み、このプレストレスがさらに、ダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄと弁座１０の間のシーリングを形成する一助となる。
【００３６】
図面に示す実施形態によればオリフィスは円形であるが、オリフィスが多角形または楕円形であることも想定でき、さらに、いくつかのオリフィスが相互接続され、そのような実施形態でのダイヤフラムが１つまたは複数のオリフィスをまとめて覆うように形作られることも想定できる。オリフィスと同様に、ダイヤフラムも、添付図面を参照して示す楕円形または円形とは異なる形状を有することを想定できる。すなわち、オリフィスは、チェック弁の設計、オリフィスを通る流れの要件、およびチェック弁で使用されるように適合された流体に適合させることができる。
【００３７】
図８に、ダイヤフラムデバイス１およびチェック弁ハウジング８を備えるチェック弁を示す。ダイヤフラムデバイスは、図５ａを参照して説明した実施形態によるダイヤフラムデバイスであり、４つのオリフィス７を覆うように適合された４つのダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄを備える。さらに、このチェック弁は、図６および図７に示したように、オリフィス７の長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの移動を可能にするように適合された稼動デバイスを備える。稼動デバイスは、第１の稼動部位４ａと第２の稼動部位４ｂを備える。第１の稼動部位４ａは第２の稼動部位４ｂに対して可動であり、第２の稼動部位４ｂはダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに対して可動であり、オリフィス７の長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄの移動を可能にする。ダイヤフラム２ａ、２ｂ、２、２ｄは、図８に示す開いた状態ではわずかに角度が付いており、そのため、通過する流体は流れに垂直な面に当たらないので、流体の圧力降下は小さい。図８に示す実施形態では、ダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄが丸く、空気が急に向きを変えることなく弁を通過できるようになっているので、圧力降下はさらに小さい。
【００３８】
図９に、チェック弁ハウジング８が流体の流れに適合された３つのオリフィス７を備える一実施形態によるチェック弁を示す。オリフィス７は、本明細書で述べる原理に基づいてダイヤフラムデバイス１によって覆われるように適合される。図９の実施形態によるダイヤフラムデバイスは、３つのダイヤフラム２ａ、２ｂ、２を備え、各ダイヤフラムが１つのオリフィス７を覆うように適合される。ダイヤフラムは、チェック弁構成の中央で接続区域１１によって接続され、接続区域１１は、より細くなっており、したがって弾性または柔軟性がより高くなっており、ダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃの互いに対する移動を可能にする。ダイヤフラムはさらに、ダイヤフラムの周辺部分で稼動デバイスに接続され、稼動デバイスは稼動部位４ａ、４ｂを備え、稼動部位４ａ、４ｂは弾性または柔軟性であり、それにより、オリフィス７の長手軸に実質的に沿ったダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃの移動を可能にする。複数のオリフィス７を備えるチェック弁を用いる利点は、各ダイヤフラム２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄに加える必要がある圧力をはるかに小さくすることができることであり、したがって弁が大きな圧力に対応する必要はない。これは、弁をより薄い材料から作製することができることを意味し、したがって全体の構造がより軽量になる。
【００３９】
本明細書での任意の実施形態によれば、第１の稼動部位と第２の稼動部位は、同じ柔軟性材料から作製することができる。また、任意の実施形態によれば、ダイヤフラムデバイス全体を同じ柔軟性材料から作製することも想定できる。したがって、柔軟性材料の形状と前記柔軟性材料の弾性または可撓性との組合せにより、第１および第２の稼動部位および／またはダイヤフラムを、互いに対して可動であるように適合させることができる。
【００４０】
任意の実施形態によるチェック弁およびその一部分は、重量、耐熱性、耐化学性、透過率、耐久性、圧力、放射、流速、流量、および／または外観などのパラメータを考慮して、チェック弁を使用することができる用途に適合された材料から形成することができる。いくつかの実施形態によれば、ダイヤフラムデバイスのダイヤフラムおよび／または残りの部分は、シリコーン材料、ポリウレタン材料、ＥＰＤＭ、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ（Ｈｙｐａｌｏｎ（登録商標）））、またはＮＢＲなどの合成ゴムコポリマー、ＦＫＭ、ＦＦＫＭ、およびＦＥＰＭなどのフッ素化エラストマー、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、およびフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）、ＦＰＭ（Ｖｉｔｏｎ（登録商標））、ＣＲ（Ｎｅｏｐｒｅｎｅ（登録商標））、ブチルゴム（ＩＩＲ）、または天然ゴム（ＮＲ）から形成することができる。さらに、ダイヤフラムデバイスの一部分を異なる材料から、または異なる処理を施した同じ材料から作製することを想定でき、さらに、例えば歪耐性をより良くするためにダイヤフラムデバイスの一部分を例えば繊維によって強化することもできる。これは、本発明の範囲をなんら限定せず、考えられる材料の一例とみなされるものとする。
【００４１】
ハウジングおよび／または弁座は、好ましくは、より低弾性のポリマー材料、例えば架橋ポリエチレンもしくはガス滅菌ポリエチレン、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ、例えばＵ−ＰＶＣまたはＣ−ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ファイバガラスアームポリプロピレン（ＰＰＧ）、フッ化ポリビニリデン（ＰＶＤＦ）、ＵＨＭＷ−ＰＥなどのポリエチレン（ＰＥ）、エチレンテトラフルオロエチレン（ＥＴＦＴ）、ポリスチレン（ＰＳ）、またはフッ素化ポリマー、例えばポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ペルフルオロアルコキシ（ＰＦＡ）、およびフッ素化エチレンプロピレン（ＦＥＰ）を含む。さらに、ハウジングの材料を金属もしくは金属合金、またはセラミック材料にすることも想定できる。上述したのと同様に、これもまた、本発明の範囲をなんら限定せず、考えられる材料の一例とみなすべきである。
【００４２】
図１０ａおよび図１０ｂに、図８を参照して説明した実施形態によるチェック弁を２つ備えるチェック弁システムを示す。このチェック弁システムは、流れＦ１を通すように適合された流路９を備える。流路９はパイプまたは管でよく、チェック弁ハウジング８の一部であっても、上述した任意の実施形態によるチェック弁と流体接続したポンプハウジングの一部であってもよい。図８を参照して説明した実施形態による第１のチェック弁Ｖ１が、流路９の一部に配置される。第１のチェック弁は、第１の方向への流路９内の流れＦ１で開くように適合され、図１０ｂに示すように第２の方向への流路９内の流れＦ２では閉じるように適合される。チェック弁システムはさらに、図１０ｂに示すように第２の方向への流路９内の流れＦ２で開くように適合された第２のチェック弁Ｖ２を備える。それにより、第２のチェック弁は、図１０ａに示すように第１の方向への流路内の流れＦ１では閉じるように適合される。チェック弁ハウジング８は、流路９に挿入されるように適合された部材でよいが、また、チェック弁ハウジング８を流路９の一部分にして、流路９に一部片として接続させ、流路９と同じワークピースから作製することも想定できる。
【００４３】
上の詳細な説明では、組合せが明らかな矛盾を生じない場合には、任意の実施形態または一実施形態の任意の特徴を如何様にも組み合わせることができることに留意されたい。
【図１ａ】
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【図１ｂ】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【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４ｃ】
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【図４ｄ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０ａ】
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【図１０ｂ】
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