(57)【要約】      （修正有）【課題】弁が開閉するときのチャタリングを防止することができ、ひいては流体の流量を安定良く制御することが可能な逆止弁を提供する。【解決手段】弁本体１００の内部にポペット３００を設け、バネ部材４００の付勢力によりポペット３００を閉蓋状態とし、流体が一定流量以上になった場合にバネ部材４００の付勢力に抗してポペット３００は開蓋状態となって流体が順方向に流れる。ガイド部材２００の貫通孔２１０の流出側端部において、抜出孔５１０が長さ方向に穿設された圧力調整部材５００が設けられ、ガイド部材２００の貫通孔２１０におけるポペット３００と圧力調整部材５００で囲まれた空間部２２０に空気等の気体が封入されている。【選択図】図１
2012007639.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に流体が通過する通過孔が形成された弁本体と、
該弁本体の通過孔に設けられた貫通孔を有するガイド部材と、
前記弁本体の通過孔の流入側に設けられた頭部と、前記ガイド部材の貫通孔において長さ方向に摺動可能に設けられた胴体部とを有するポペットと、
該ポペットを流入側に付勢するバネ部材と備え、
流体が一定の圧力未満の場合には、前記ポペットは前記バネ部材の付勢力により通過孔を閉蓋する一方、流体が一定の圧力以上の場合には、当該流体の圧力により前記ポペットは前記バネ部材の付勢力に抗して流出側に移動して通過孔を開蓋する逆止弁において、
前記ガイド部材の貫通孔の流出側端部において、抜出孔が長さ方向に穿設された圧力調整部材が設けられ、前記ガイド部材の貫通孔における前記ポペットと前記圧力調整部材で囲まれた空間に空気等の気体が封入されていることを特徴とする逆止弁。
【請求項２】
前記圧力調整部材は、前記ガイド部材の貫通孔の流出側端部において脱着可能な状態で設けられている請求項１に記載の逆止弁。
【請求項３】
前記圧力調整部材は、前記ガイド部材の貫通孔の内径よりも径大に形成された弾性部材からなる請求項１に記載の逆止弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを順方向のみに制限し、その逆方向の流れを防止する逆止弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、医療機器、流体混合ライン、レーザー機器、燃料電池、ガス発生装置、高圧洗浄装置、油圧空圧ライン、容器等圧力保護システムなどの各種機器において、ガス等の流体の流れを順方向のみに制限し、その逆方向の流れを防止する逆止弁は既に知られている。
【０００３】
この逆止弁の構造は種々のものが存在するが、例えば弁本体の内部にポペットを設け、バネ部材の付勢力によりポペットを閉蓋状態とし、流体が一定圧力以上になった場合にバネ部材の付勢力に抗してポペットは開蓋状態となって流体が順方向に流れる構造が一般的である（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】実用新案登録３１０６２６３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特に流体が微小流量である場合、図６に示すように、ポペットが閉蓋状態から開蓋状態に動くときにいわゆるチャタリングと呼ばれる微小振動が起こるという問題があった。
【０００６】
図６を具体的に説明すると、横軸に時間、縦軸に流量又は圧力が設定されている。（Ａ）は流体の流量、（Ｂ）は流体の流入側の圧力、（Ｃ）は流体の流出側の圧力である。そして、時間が経過するにつれて流量が増えて圧力が大きくなると、ポペットが閉蓋状態から開蓋状態に動くことにより弁内を流体が流れ、それに伴って流入側圧力が次第に減少するとともに、流出側圧力が急激に減少する。このときポペットにチャタリングが生じるため、流体の流量、流入側圧力および流出側圧力のいずれにも振動の影響が生じ、流量を安定良く制御することが難しかった。
【０００７】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであって、弁が開閉するときのチャタリングを防止することができ、ひいては流体の流量を安定良く制御することが可能な逆止弁の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、内部に流体が通過する通過孔が形成された弁本体と、該弁本体の通過孔に設けられた貫通孔を有するガイド部材と、前記弁本体の通過孔の流入側に設けられた頭部と、前記ガイド部材の貫通孔において長さ方向に摺動可能に設けられた胴体部とを有するポペットと、該ポペットを流入側に付勢するバネ部材と備え、流体が一定の圧力未満の場合には、前記ポペットは前記バネ部材の付勢力により通過孔を閉蓋する一方、流体が一定の圧力以上の場合には、当該流体の圧力により前記ポペットは前記バネ部材の付勢力に抗して流出側に移動して通過孔を開蓋する逆止弁において、前記ガイド部材の貫通孔の流出側端部において、抜出孔が長さ方向に穿設された圧力調整部材が設けられ、前記ガイド部材の貫通孔における前記ポペットと前記圧力調整部材で囲まれた空間に空気等の気体が封入されていることを特徴とする。
【０００９】
これによれば、流体が一定圧力以上になってポペットが閉蓋状態から開蓋状態に動く場合、ポペットにより空間部の気体が圧力調整部材の抜出孔から適度な量ずつ抜き出されながら、ポペットに対して空間部の気体による適度な抵抗が生じるため、チャタリングを防止することができる。
【００１０】
また、前記圧力調整部材は、前記ガイド部材の貫通孔の流出側端部において脱着可能な状態で設けられているのがよい。これによれば、圧力調整部材を逆止弁に簡単に脱着することができるため、製品納入前の試験段階において、当該逆止弁に適した圧力調整部材を試行錯誤的に選定し易くなる。
【００１１】
また、前記圧力調整部材は、前記ガイド部材の貫通孔の内径よりも径大に形成された弾性部材からなるのがよい。これによれば、圧力調整部材をガイド部材の流入側端部に押し込むと、圧力調整部材の弾性作用によりガイド部材の貫通孔に密着するため、圧力調整部材を逆止弁により一層簡単に取り付けることができる。一方、ポペットを手動でガイド部材の流出側に押し込めば、ポペットの胴体部により圧力調整部材が貫通孔から押し出されるため、圧力調整部材を逆止弁からより一層簡単に取り外すことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、流体が一定圧力以上になってポペットが閉蓋状態から開蓋状態に動く場合、ポペットにより空間部の気体が圧力オリフィスの抜出孔から適度な量ずつ抜き出されながら、ポペットに対して空間部の気体による適度な抵抗が生じるため、チャタリングを防止することができ、ひいては流体の流量を安定良く制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本逆止弁の閉蓋状態の縦断面図である。
【図２】本逆止弁の開蓋状態の縦断面図である。
【図３】図１の本逆止弁のIII−III線断面図である。
【図４】圧力調整部材付近の拡大図である。
【図５】本逆止弁の分解斜視図である。
【図６】従来の逆止弁の流量、流入側圧力および流出側圧力の状態の遷移図である。
【図７】本逆止弁の流量、流入側圧力および流出側圧力の状態の遷移図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
次に本発明の一実施形態に係る逆止弁（以下、本逆止弁という）ついて図面を参照しつつ説明する。
【００１５】
図１は本逆止弁の閉蓋状態の縦断面図、図２は本逆止弁の開蓋状態の縦断面図である。
【００１６】
本逆止弁は、金属製の筒状ケーシングからなる弁本体１００を備えている。この弁本体１００は、流体の流入側（図１の左側）の第１弁本体１１０と、流体の流出側（図１の右側）の第２弁本体１２０とからなる。
【００１７】
第１弁本体１１０は、流体の流入側に細長い第１管状部１１１が形成され、該第１管状部１１１に連続して緩やかに傾斜しながら径大となる第１筒状部１１２が形成されている。第１筒状部１１２の周縁部にはリブ１１３が形成されており、該リブ１１３には周面に沿って矩形状の各３個の凹部１１３ａと凸部１１３ｂが交互に形成されている。
【００１８】
また、第２弁本体１２０は、流体の流出側に細長い第２管状部１２１が形成され、該第２管状部１２１に連続して緩やかに傾斜しながら径大となる第２筒状部１２２が形成されている。第２筒筒状部１２２の周縁部には周方向に沿って３個の引掛爪１２３が形成されている。
【００１９】
而して、第１弁本体１１０と第２弁本体１２０は、それぞれ第１筒状部１１２と第２筒状部１２２の端面を対向させ、第２弁本体１２０の引掛爪１２３を第１弁本体１１０の凹部１１３ａに合わせた状態で互いに押し合わせると、引掛爪１２３が凹部１１３ａに嵌り込むことにより密着状態に結合する。このため弁本体１００の内部には、流入側から流出側にかけて細長い第１通過孔１３１、径大の第２通過孔１３２、および細長い第３通過孔１３３が連続した一つの通過孔１３０が形成される。
【００２０】
なお、第１弁本体１１０と第２弁本体１２０の結合部分には合成樹脂製のＯ型リング１２４が設けられており、第１弁本体１１０と第２弁本体１２０の接合部分のシーリング状態をより確実なものとしている。また、第１弁本体１１０の管状部１１１の第１通過孔１３１の流入側端部にはフィルタ１４０が設けられている。
【００２１】
前記弁本体１００における第２通過孔１３２の流出側の位置には、金属製の略三角柱状のガイド部材２００が設けられている。このガイド部材２００は、軸線方向に沿って貫通孔２１０が穿設されるとともに、該貫通孔２１０の流入側の周縁部にはガイド部材用リブ２３０が立設されている。
【００２２】
このようにガイド部材２００が略三角柱状に形成されることにより、ガイド部材２００の外周３面と弁本体１００の通過孔１３０の内面との間には流体が通過するための隙間部１３４が形成されている。このため弁が開いたとき、流体は第２通過孔１３２の当該隙間部１３４を通過したあと第３通過孔１３３を通過して弁外に流出することとなる。
【００２３】
前記弁本体における第２通過孔１３２の流入側の位置には、金属製の茸状のポペット３００が設けられている。このポペット３００は、径大に形成された略半球状の頭部３１０と、該頭部の下面中央部から流出側に延びる態様の胴体部３２０とから構成される。
【００２４】
ポペット３００の頭部３１０は、弁本体の第１通過孔１３１と第２通過孔１３２の接続口１３５を開閉するものであり、第２通過孔１３２の傾斜にほぼ沿うように形成されている。なお、ポペット３００の頭部３１０には合成樹脂製のＯ型リング３３０が設けられており、これによりポペット３００が閉蓋状態のときに頭部３１０と弁本体１００の内面とがより密着するようになっている。
【００２５】
ポペット３００の胴体部３２０は、ガイド部材２００の貫通孔２１０に軸線方向に沿って摺動可能に挿通されている。このポペット３００の胴体部３２０の周面とガイド部材２００の貫通孔２１０の内面とは多少空気が抜けるぐらいの圧で密着している。
【００２６】
前記ポペット３００の頭部３１０とガイド部材２００の間にはバネ部材４００が設けられている。このバネ部材４００は、ポペット３００を流入側に一定の力で付勢している。このため流体が一定圧力未満の場合、ポペット３００はバネの付勢力により流入側に押されることにより、第１通過孔１３１と第２通過孔１３２の接続口１３５が閉蓋状態となる。一方、流体が一定圧力以上になった場合、ポペット３００は流体圧力によりバネ部材４００の付勢力に抗して流出側に押されて移動することにより、当該接続口１３５が開蓋状態となる。
【００２７】
このとき、上述のように特に流体が微小流量である場合、図６に示すように、ポペット３００が閉蓋状態から開蓋状態に動くときにいわゆるチャタリングと呼ばれる微小振動が起こるという問題があった。
【００２８】
そこで本発明では、ガイド部材２００の貫通孔２１０の流出側端部に圧力調整部材５００が脱着可能な状態で設けられている。この圧力調整部材５００は円柱状の弾性部材からなり、軸線方向に沿って空気を抜き出すための抜出孔５１０が形成されている。
【００２９】
また、ガイド部材２００の貫通孔２１０におけるポペット３００と圧力調整部材５００で囲まれた空間部２２０に空気が封入されている。この空間部２２０内の空気は、ポペット３００が開蓋状態になるときに流出側に移動する際に圧力調整部材５００の抜出孔５１０から移動量に応じて抜き出されるようになっている。
【００３０】
而して、流体が一定圧力以上になってポペット３００が閉蓋状態から開蓋状態に動く場合、ポペット３００が空間部２２０の空気を圧力調整部材５００から適度な量ずつ押し出して、ポペット３００に対して空気による適度な抵抗が生じるため、チャタリングを防止することができる。
【００３１】
実際、本逆止弁について、図７に示すように実験を試みた。図７を具体的に説明すると、横軸に時間、縦軸に流量又は圧力が設定されている。（Ａ）は流体の流量、（Ｂ）は流体の流入側の圧力、（Ｃ）は流体の流出側の圧力である。そして、時間が経過するにつれて流量が増えて圧力が大きくなると、ポペット３００が閉蓋状態から開蓋状態に動くことにより弁内を流体が流れ、それに伴って流入側圧力が次第に減少するとともに、流出側圧力が急激に減少する。このとき図６に示すような従来の逆止弁とは違って、流体の流量、流入側圧力および流出側圧力のいずれにも振動が生じておらず、ポペット３００にチャタリングを防止できており、流量を安定良く制御することが可能となっているのがわかる。
【００３２】
ところで、この圧力調整部材５００はどのようなものであってもいいものではなく、逆止弁のサイズや設定流圧などによって適宜変更する必要がある。そして、逆止弁は使用される機器や納入先の要望する仕様によって、納入前の試験段階において種々変更しなければならない。
【００３３】
したがって、本実施形態では、圧力調整部材５００をガイド部材２００に完全に固定するのではなく、上述のようにガイド部材２００に脱着可能な状態で設けられているため、製品納入前の試験段階において試行錯誤的に適正な圧力を選定し易くなっている。
【００３４】
具体的には、この圧力調整部材５００は、ガイド部材２００の貫通孔２１０の内径よりもやや経大の円柱状の弾性部材（例えば合成樹脂）からなる。このため圧力調整部材５００をガイド部材２００の貫通孔２１０に押し込むように嵌合すれば、弾性部材の弾性力によりガイド部材２００の貫通孔２１０の内面に密着するように固定される。一方、圧力調整部材５００を取り外したい場合には、ポペット３００を手動で流出側に押し込めば、ポペット３００の胴体部３２０が圧力調整部材５００に到達して流出側に押し出すことができる。
【００３５】
また、圧力調整部材５００の選定に際しては、所望の逆止弁に応じてオリフィスの抜出孔５１０の径や長さなどが種々変更されたものが使用される。
【００３６】
なお、本逆止弁は一実施形態にすぎないものであり、各部の形状、大きさ、あるいは材質は種々に設計変更可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１００…弁本体
１１０…第１弁本体
１１１…第１管状部
１１２…第１筒状部
１１３…リブ
１１３ａ…凹部、１１３ｂ…凸部
１２０…第２弁本体
１２１…第２管状部
１２２…第２筒状部
１２３…引掛爪
１２４…Ｏ型リング
１３０…通過孔
１３１…第１通過孔
１３２…第２通過孔
１３３…第３通過孔
１３４…隙間部
１３５…接続口
１４０…フィルタ
２００…ガイド部材
２１０…貫通孔
２２０…リブ
２２０…空間部
３００…ポペット
３１０…頭部
３２０…胴体部
３３０…Ｏ型リング
４００…バネ部材
５００…圧力調整部材
５１０…抜出孔
【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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