CN112105855B - 球式止回阀以及隔膜泵 - Google Patents

Abstract

在能够与隔膜泵等一体化的球式止回阀中，提供不会使因阀组装时的应力产生的应变传递至球体密封部、且能够维持稳定的密闭性的球式止回阀。本发明的止回阀(14)具备：具有贯穿孔(90)的阀座(60)；和对来自贯穿孔(90)的流动体的流通进行开闭的球体(50)，耐腐蚀性材料制的阀座(60)由第1阀座(61)和第2阀座(63)构成，第1阀座(61)支承球体(50)而能够使贯穿孔(90)密闭，第2阀座(63)为包围该第1阀座(61)的大致圆筒状，通过O形环(51)而将第2阀座(63)与阀壳体(80)之间密封，在第1阀座(61)与第2阀座(63)之间形成有间隙(d3、d4)，第2阀座(63)的切缺部(65)的水平面(71)载置于第1阀座(61)的凸缘部(62)的上表面(72)上。

Description

球式止回阀以及隔膜泵

技术领域

本发明涉及为了防止流体的逆流所使用的球式止回阀以及隔膜泵。

背景技术

以往，在隔膜泵中作为吸入阀以及排出阀而使用了如下的止回阀，该止回阀具有为了防止所搬送的液体的逆流而能够使液体的流通路径开闭的球体等阀体(参照专利文献1)。作为该球式止回阀，而已知例如由阀座、阀壳体和球体阀构成的止回阀。阀座具有由球体阀开闭的贯穿孔，阀壳体是具有大径开口部、和经由缩径部与大径开口部连通的小径开口部的圆筒体，在阀座的层差部嵌合有大径开口部的内周缘。如专利文献1的图1所示，已知阀壳体安装于泵主体的止回阀安装部。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本实开昭62－95186号公报

发明内容

在上述的球式止回阀中，对于阀座以及阀壳体等所用的材质因移送的流体而受到限制，在使用于药品等具有腐蚀性的流体的移送的泵中，有时相对于所适用的流体而不存在具有耐腐蚀性的金属材料。因此，对于阀座而使用针对该流体的耐腐蚀性材料，例如聚丙烯(PP)，并对于作为密封材料的O形环而使用耐腐蚀性材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)。

然而，用于O形环的PTFE材由于是强度比用于阀座的PP材相对高的材料，所以在阀座上因阀组装时的应力而产生应变的情况下，阀座会变形，导致球体与阀座的密闭性降低，在泵内发生液体泄漏(逆流)。

当对于使用了维持密闭性的球式止回阀的隔膜泵而将其液体排出口全部关闭时，本来气室的空气压力和泵室的液体侧的压力隔着隔膜而保持平衡，使泵停止，但由于因上述的液体泄漏(逆流)导致的液体侧的压力降低，所以一侧泵室的压力降低而无法维持泵停止的状态，隔膜会移动，由此存在继续低速工作的问题。

因此，本发明的目的为，在能够与隔膜泵等一体化的球式止回阀中，提供不会使因阀组装时的应力产生的应变传递至球体密封部、且能够维持稳定的密闭性的球式止回阀以及隔膜泵。

为了解决上述课题，本发明的球式止回阀具有：阀壳体；阀座；球体；和O形环，该球式止回阀的特征在于，耐腐蚀性材料制的所述阀座具有通过所述球体而使流动体的流通开闭的贯穿孔，所述阀座由第1阀座和第2阀座构成，所述第1阀座支承所述球体而能够使所述贯穿孔密闭，所述第2阀座为包围该第1阀座的大致圆筒状，通过所述O形环而将所述第2阀座与所述阀壳体之间密封，在所述第1阀座的外周面的下部形成有凸缘部，在所述第2阀座的内周面的下部形成有能够将所述凸缘部收容的切缺部，在所述第1阀座的上部外径与所述第2阀座的上部内径之间形成有第1间隙，在所述第1阀座的下部外径与所述第2阀座的下部内径之间形成有第2间隙，所述第2阀座的所述切缺部的水平面载置于所述第1阀座的所述凸缘部的上表面之上。

而且特征在于，所述阀壳体中，与所述贯穿孔相比在下方具有能够供所述第1阀座载置的载置面，所述第1阀座能够在所述载置面上沿水平方向移动。

而且特征在于，所述阀壳体具有能够将所述第2阀座收容的阀座收容凹部，所述第2阀座与所述阀壳体的所述阀座收容凹部嵌合，夹着所述O形环而密封。

而且特征在于，所述第2阀座的内周面的上部具有从下方朝向上方扩径的倾斜面。

而且特征在于，在所述第2阀座的所述切缺部的下端形成有与所述阀壳体的所述载置面进行面接触的水平载置面。

而且，隔膜泵在泵主体的内部中的线对称位置，以离对称轴近的顺序配置有一对气室、以及通过隔膜与该气室分隔的一对泵室，在所述泵室上，经由吸入用止回阀连接有吸入口，并且经由排出用止回阀连接有排出口，两端与一对的所述隔膜连结的中央杆以将与所述对称轴正交的方向作为轴并沿该轴向移动自如地贯穿所述气室的方式被支承，通过将空气向一对的所述气室交替进行给排气，而使一对的所述气室的容积交替增减，由此使一对的所述隔膜变动，并且使与所述隔膜连动的所述中央杆在该中央杆的所述轴向上往复运动，所述隔膜泵的特征在于，作为所述吸入用止回阀、以及所述排出用止回阀而使用上述的球式止回阀。

发明效果

根据本发明的球式止回阀，其具有：阀壳体；阀座；球体；和O形环，耐腐蚀性材料制的阀座具有通过球体而使流动体的流通开闭的贯穿孔，阀座由第1阀座和第2阀座构成，第1阀座支承球体而能够使贯穿孔密闭，第2阀座为包围该第1阀座的大致圆筒状，通过O形环而将第2阀座与阀壳体之间密封，在第1阀座的外周面的下部形成有凸缘部，在第2阀座的内周面的下部形成有能够将凸缘部收容的切缺部，在第1阀座的上部外径与第2阀座的上部内径之间形成有第1间隙，在第1阀座的下部外径与第2阀座的下部内径之间形成有第2间隙，第2阀座的切缺部的水平面载置于第1阀座的凸缘部的上表面之上，因此不会使因阀组装时的应力产生的应变传递至球体密封部，且能够维持稳定的密闭性。

而且，根据本发明的球式止回阀，阀壳体中，与贯穿孔相比在下方具有能够供第1阀座载置的载置面，第1阀座能够在载置面上沿水平方向移动，因此不会使因阀组装时的应力产生的应变传递至球体密封部，且能够维持稳定的密闭性。

而且，根据本发明的球式止回阀，阀壳体具有能够将第2阀座收容的阀座收容凹部，第2阀座与阀壳体的阀座收容凹部嵌合，夹着O形环而密封，因此能够高效地密封第2阀座。

而且，根据本发明的球式止回阀，第2阀座的内周面的上部具有从下方朝向上方扩径的倾斜面，因此即使球体密封部因与球体的碰撞而变形，第1阀座也不会与第2阀座接触，能够防止球体与第1阀座的密闭性因伴随接触的冲击所产生的应变而降低。

而且，根据本发明的球式止回阀，在第2阀座的切缺部的下端形成有与阀壳体的载置面进行面接触的水平载置面，因此能够高效地密封第2阀座。

而且，根据本发明的隔膜泵，隔膜泵在泵主体的内部中的线对称位置，以离对称轴近的顺序配置有一对气室、以及通过隔膜与该气室分隔的一对泵室，在泵室上，经由吸入用止回阀连接有吸入口，并且经由排出用止回阀连接有排出口，两端与一对的隔膜连结的中央杆以将与对称轴正交的方向作为轴并沿该轴向移动自如地贯穿气室的方式被支承，通过将空气向一对的气室交替进行给排气，而使一对的气室的容积交替增减，由此使一对的隔膜变动，并且使与隔膜连动的中央杆在该中央杆的轴向上往复运动，其中，作为吸入用止回阀、以及排出用止回阀而使用上述的球式止回阀，因此若防止泵内部的液体泄漏，而将液体排出口全部关闭，则能够不继续低速工作地使泵确实停止。

附图说明

图1是表示使用有本发明的一个实施方式的球式止回阀的隔膜泵的构造的局部剖视图、以及隔膜泵中的泵工作空气切换机构(滑阀切换机构)的局部剖视图。

图2是图1的隔膜泵中的滑阀切换机构的局部剖视图，(a)是滑阀处于上端位置时的各端口中的空气的给排气路径图，(b)是滑阀处于下端位置时的各端口中的空气的给排气路径图。

图3是图1的隔膜泵中的切换端口机构和各球式止回阀的剖视图，(a)是中央杆超过支承于引导套A的外径侧内侧的O形环槽内的O形环时的、空气向滑阀切换机构的切换端口的供气、和泵室内的流动体的吸入及排出的状态图，(b)是中央杆超过支承于引导套A的外径侧内侧的O形环槽内的O形环时的、空气向滑阀切换机构的排气专用口的排气、和泵室内的流动体的吸入及排出的状态图。

图4是表示图1的隔膜泵中使用的球式止回阀的构造的剖视图。

图5是图4的球式止回阀的分解剖视图。

图6中，(a)是图4的第2阀座的俯视图、俯视图的X1－X1线剖视图、侧视图以及仰视图，(b)是图4的第1阀座的俯视图、俯视图的X2－X2线剖视图、侧视图以及仰视图，(c)是图4的O形环的俯视图、俯视图的X3－X3线剖视图、侧视图以及仰视图。

图7是图4的球式止回阀中的阀座的分割构造部分的放大剖视图。

图8是比较例1的单独体阀座的剖视图。

具体实施方式

以下参照附图，以使用本发明实施方式的球式止回阀的隔膜泵为例来详细说明。此外，作为空气向隔膜泵的左右气室输送的切换机构的一例，而采用后述的滑阀切换机构30以及切换端口机构40。

图1是表示使用有本发明的实施方式的球式止回阀的隔膜泵的构造的局部剖视图、以及隔膜泵中的泵工作空气切换机构30(滑阀切换机构)的局部剖视图，附图中的箭头A1～A7表示空气的供气或排气的方向，双向箭头表示交替进行给排气。图2是图1的隔膜泵中的滑阀切换机构30的局部剖视图，(a)是滑阀36处于上端位置时的各端口中的空气的给排气路径图，(b)是滑阀36处于下端位置时的各端口中的空气的给排气路径图。附图中的箭头B1～B6表示空气的供气或排气的方向。此外，以下为了便于说明而将滑阀切换机构30的壁面39a侧设为上，将壁面39c侧设为下。

隔膜泵在泵主体1的内部中的线对称位置，以离对称轴近的顺序配置有一对气室7、8、以及通过隔膜5、6与气室7、8分隔的一对泵室9、10。对于一对隔膜5、6，其中央部由盘部件2、3夹持，且其外周部被泵主体1夹持固定，并且一对隔膜5、6与中央杆4的两端连结。中央杆4以将与对称轴正交的方向作为轴并在该轴向上移动自如地贯穿气室7、8的方式被支承。并且，根据滑阀切换机构30的操作，使空气从空气给排气口31、32通过泵主体的空气给排气孔23、24向一对气室7、8交替地进行给排气，由此使一对气室7、8的容积交替增减。由此，使一对隔膜5、6变动，并且使与该隔膜连动的中央杆4沿该中央杆4的轴向往复运动。

在两侧的泵室9、10上，经由吸入用止回阀11A、11B而连接有吸入口13并且经由排出用止回阀12A、12B而连接有排出口16。另外，在两侧的气室7、8上，经由空气给排气孔23、24而连通有根据滑阀切换机构30而使空气交替进行给排气的空气给排气口31、32。滑阀切换机构30通过螺栓紧固而设置于泵主体1的中央部。螺栓的拆装是容易的，随之也使滑阀切换机构30内部的维护变得容易。此外，在图1中，为了便于说明，将滑阀切换机构30提取至外部。

另外，中央杆4的中央部的槽28具有作为滑阀切换机构30的滑阀36的上下的移动方向切换用的空气端口的功能，将当中央杆4沿其轴向往复运动时作为轴承的引导套A17、18以及引导套B19、20包括在内，一起作为滑阀切换机构30的滑阀36的切换端口机构40来发挥作用。

引导套A17、18为圆环形状，在内径侧外侧和外径侧内侧具有为了构成切换端口机构40的气室而保持O形环52A、52B、53A、53B的O形环槽。并且，引导套A17、18从泵主体1两侧的外侧朝向内部的线对称轴的中心插入，经由泵主体1以及中央杆4、O形环52A、52B、53A、53B而密封，将中央杆4支承。

引导套B19、20为圆环形状，在内径侧外侧设有层差，从内径侧朝向外径侧而成为从内侧向外侧高一层的形状，在内侧的低一层的外周面上，朝向内径方向中心开设有作为切换端口用供气口21、切换端口用排气口22的孔。另外，引导套B19、20在内径侧外侧的高一层的外周面和外径侧内侧具有为了构成切换端口机构40的气室而保持O形环52C、52D、53C、53D的O形环槽。并且，引导套B19、20在引导套A17、18的上述插入之后，从泵主体1两侧的外侧朝向内部的线对称轴的中心而插入，经由泵主体1以及中央杆4、O形环52C、52D、53C、53D而密封，将中央杆4支承。

引导套A17、18、以及引导套B19、20通过引导套按压件54、55而从外侧固定于泵主体。

如图3的(a)、(b)所示，对于切换端口用供气口21，从泵主体1的空气供气专用孔26始终供给有空气(参照图1的箭头A5)，切换端口用排气口22与泵主体的空气排气专用孔27连通，通过使中央杆4的中央槽28超过支承于引导套A17、18的外径侧内侧的O形环槽内的O形环52B、53B，而对中央气室56进行空气的给排气，起到作为切换端口机构40的功能。

图3是图1的隔膜泵中的切换端口机构40和各球式止回阀的剖视图，(a)是中央杆4超过支承于引导套A17的外径侧内侧的O形环槽内的O形环52B时的、空气向滑阀切换机构30的切换端口33的供气(箭头C2)、和泵室内的流动体的吸入(箭头E1)以及排出(箭头E2)的状态图，(b)是中央杆超过支承于引导套A18的外径侧内侧的O形环槽内的O形环53B时的、空气向滑阀切换机构30的空气排气专用口35的排气(箭头C4)、和泵室内的流动体的吸入(箭头E3)以及排出(箭头E4)的状态图。图3中的箭头C1表示供给空气从图1的箭头A5的供气，箭头C3表示空气从图1的箭头A2的排气，箭头D1、D2表示中央杆4的移动方向。

通过该切换端口机构40，在滑阀切换机构30中能够防止滑阀36在中立位置处停止，与基于隔膜5、6实现的空气给排气动作结束紧前的运动连动来进行空气从泵主体1的中心孔25向滑阀切换机构30的切换端口33的给排气，由此可靠地进行滑阀36的切换。

如图2的(a)、(b)所示，滑阀切换机构30具有向着泵的空气供给口37，滑阀36在衬套38内滑动，进行空气向隔膜5、6的内侧气室7、8的给排气。对于在壁面39c中空气压力从上方作用所产生的受压面积s1、在壁面39b中空气压力从下方作用所产生的受压面积s2、在壁面39a中空气压力从上方作用所产生的受压面积s3的大小，具有s1＜s2＜s3的关系，成为利用与受压面积比相应地生成的空气压力的差而使滑阀36滑动的构造。

另外，由滑阀切换机构30进行给排气的空气如图2的(a)、(b)所示地，从由滑阀36和衬套38形成的路径通过，并从如下各端口穿过来执行泵主体1的一侧的移动，各端口是基于切换端口机构40的空气的给排气所涉及的切换端口33、向着泵主体1的气室7、8的空气给排气口31、32、以及空气排气专用口34、35。

接着说明隔膜泵的作用。使空气从空气供给口37在规定压力下进入至滑阀切换机构30。在滑阀36位于上端的位置的情况(参照图2的(a))下，空气通过空气给排气口31向泵主体1的气室7供气(图2的(a)的箭头B2)。此时，相反侧的气室8的空气从空气给排气口32通过空气排气专用口35向大气排气(图2的(a)的箭头B3的方向)。

因此，隔膜5、6以及中央杆4向左方向(图3的(a)的箭头D1)，隔膜5将左侧的泵室9内的流动体向排出口16推出(图3的(a)的箭头E2)，并且隔膜6从吸入口13向右侧的泵室10内吸入流动体(图3的(a)的箭头E1)。

在该中央杆4向左方向的移动的结束紧前，该中央杆4超过支承于引导套A17的外径侧内侧的O形环槽内的O形环52B，来自泵主体1的空气供气专用孔26的空气从切换端口用供气口21、中央气室56以及泵主体的中心孔25通过而向切换端口33内供给(图2的(b)的箭头B4)。

此时，由于在滑阀36的空气压力所产生的受压面积s1、s2、s3的大小之中，存在着上述的s1＜s2＜s3的关系，所以如下的朝下压力大于如下的朝上压力而使滑阀36朝向下端的位置(图2的(b)参照)向下方移动，其中，该朝下压力是空气向切换端口33内供给(图2的(b)的箭头B4)而对受压面积s3所产生的压力，该朝上压力是根据从空气给排气口32通过而供气的路径而对受压面积差s2－s1所产生的压力。

在滑阀36位于下端的位置的情况下，空气通过空气给排气口32而向泵主体1的气室8供气(图2的(b)的箭头B6)。此时，相反侧的气室7的空气从空气给排气口31通过空气排气专用口34向大气排气(图2的(b)的箭头B5)。

因此，隔膜5、6以及中央杆4向右方向(图3的(b)的箭头D2)，隔膜6将右侧的泵室10内的流动体向排出口16推出(图3的(b)的箭头E4)，并且隔膜5从吸入口13向左侧的泵室9内吸入流动体(图3的(b)的箭头E3)。

在该中央杆4向右方向移动的结束紧前，中央杆4超过支承于引导套A18的外径侧内侧的O形环槽内的O形环53B，切换端口33内的空气从泵主体的中心孔25、中央气室56、切换端口用排气口22、以及泵主体1的空气排气专用孔27通过而向大气排气(图3的(b)的箭头C4)。

此时，切换端口33内由于是排气状态(图2的(a)的箭头B1)，所以对于受压面积s3不产生基于空气的压力。根据从空气给排气口31通过来供气的路径而对于受压面积s2所产生的朝上压力、和对于受压面积s1所产生的朝下压力成为s2＞s1的关系，由此滑阀36朝向上端的位置(参照图2的(a))向上方移动。

根据基于该切换端口机构40中的空气向切换端口33的给排气导致的、滑阀36的上下方向的移动，而进行向泵主体1的左右的气室7、8的空气给排气，泵作用反复进行。

但是，隔膜泵中的球式止回阀11A、11B、12A、12B例如如图4～图7所示，使用了由阀壳体80、阀座60、球体50、O形环51构成的球式止回阀14。

阀座60具有通过球体50而使流动体的流通开闭的贯穿孔90，阀壳体80以能够使球体50移动至使流动体的流通开放的位置和关闭的位置的方式覆盖，可以为由上部阀壳体81和下部阀壳体82构成的分体构造，也可以为一体构造，其中，该上部阀壳体81具有从阀座60的贯穿孔90连通而供流动体流通的开口部，相对于阀座60以及O形环51从上方覆盖，该下部阀壳体82具有向贯穿孔90连通而供流动体流通的开口部，相对于阀座60以及O形环从下方支承。

阀座60使用耐腐蚀性材料，例如聚丙烯(PP)、聚偏氟乙烯(PVDF)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)等，作为密封材料的O形环51使用耐腐蚀性材料，例如聚四氟乙烯(PTFE)、可溶性聚四氟乙烯(PFA)、全氟弹性体(FFKM)等。

另外，阀座60由第1阀座61和第2阀座63这两个独立部件构成，该第1阀座61支承球体50并能够使贯穿孔90密闭，该第2阀座63为将第1阀座61包围的大致圆筒状，通过O形环51而将第2阀座63与阀壳体80之间密封。另外，第1阀座61为了不使收容的球体50脱落而设计为，其内径d1小于球体50的直径d2。

而且具有如下特征：在第1阀座61的外周面的下部形成有凸缘部62，在第2阀座63的内周面的下部形成有能够收容凸缘部62的切缺部65，第2阀座63的切缺部65的水平面71使一部分载置于第1阀座的凸缘部62的上表面72之上。

而且，第2阀座63的内周面的上部具有从下方朝向上方扩径的倾斜面66。通过该倾斜面66，即使球体密封部67与球体50的碰撞而变形，第1阀座61也不会与第2阀座63接触，能够防止因伴随接触的冲击而产生的应变导致球体50与第1阀座61的密闭性降低。

而且，第1阀座61也可以在内周面的上部具有与直径比球体50的直径d2稍微大的球面相适的凹状的局部球形状部(球体密封部)67。由此，能够更加提高与球体50的密闭性。

而且，也可以为，下部阀壳体82中，与贯穿孔90相比在下方，形成有能够供第1阀座61载置的载置面84，在上部阀壳体81，形成有能够收容第2阀座63的阀座收容凹部83。

而且具有如下特征：在第1阀座61的上部外径d5与第2阀座63的上部内径d6之间形成有第1间隙d3，在第1阀座61的下部外径d7与第2阀座63的下部内径d8之间形成有第2间隙d4。此时，第1阀座61能够在下部阀壳体82的载置面84上沿水平方向移动。

通过这样地构成，当阀组装时，因从阀壳体80、以及O形环51向第2阀座63产生的应力所导致的应变不会传递至第1阀座61，防止了第1阀座61的变形，能够稳定维持与球体50的密闭性。

在间隙d3为0.45～0.65mm且间隙d4为0.50～0.60mm的范围内，确认到能够维持阀的稳定的密闭性。此外，若间隙d3、d4过于小，则阀座60因温度变化等收缩或膨胀而发生接触的可能性变高，因阀组装时产生的应力所导致的应变易于从第2阀座63传递至第1阀座61。另外，若间隙d3、d4过于大，则有损阀的密闭性。

接着说明该球式止回阀14中的第2阀座63的密封构造。如图7所示，在上部阀壳体81形成有能够收容第2阀座63的阀座收容凹部83，第2阀座63与阀座收容凹部83嵌合，夹着O形环51而密封。

在此，第2阀座63也可以具有外周面的一部分与O形环51接触的密封面64。此时，上述第2阀座63的上表面68与上部阀壳体81的阀座收容凹部83的水平面85嵌合，第2阀座63的密封面64、上部阀壳体81的阀座收容凹部83的内周面86、和下部阀壳体82的上表面84由O形环51密封。

通过上述密封构造，能够将第2阀座63高效密封。另外也可以在第2阀座63的切缺部65的下端设置与下部阀壳体82的上表面进行面接触的水平载置面73。由此能更加提高第2阀座63的密封性能。

作为隔膜泵中的吸入用球式止回阀11A、11B以及排出用球式止回阀12A、12B而使用了图4所示的构造的球式止回阀14的情况下，由阀组装时的应力产生的应变不会传递至球体密封部67，能够维持稳定的密闭性，由此防止在泵内部的液体泄漏(逆流)，若将液体排出口全部闭合，则能够不会继续低速工作地可靠地使泵停止。

实施例

以下表示实施例以及比较例，更详细具体地说明本发明。

在此，将不使因阀组装时的应力所产生的应变传递至球体密封部67而能够维持稳定的密闭性的阀座60的产品规格要件设为：当向滑阀切换机构30供给的空气压力为常用使用范围的最低值即0.2MPa时，通过关闭流动体的排出口16而使泵停止。

所供给的空气压力为常用使用范围的最低值这一要件是由于若供给空气压力低，则球体50按压密封面67的力变弱，容易受到密封面67的应变的影响而难以有效地密封。另外，作为满足上述产品规格要件的试验条件而设为：当供给空气压力的最低值的0.2MPa时通过关闭流动体的排出口16，而泵保持停止状态三分钟以上。设定为三分钟以上是因为具有阀座、以及阀壳体在金属制的其他泵中会在三分钟左右停止的模式。

[实施例1]

使用了图4所示的本实施方式的球式止回阀14。也就是说，球式止回阀的特征在于，由第1阀座61和第2阀座63的独立的两个部件构成，该第1阀座61支承球体50并能够将贯穿孔90密闭，该第2阀座63为将第1阀座61包围的大致圆筒状，通过O形环51而将第2阀座63与阀壳体80之间密封，在第1阀座61的上部外径d5与第2阀座63的上部内径d6之间形成有第1间隙d3，在第1阀座61的下部外径d7与第2阀座63的下部内径d8之间形成有第2间隙d4，第2阀座63的切缺部65的水平面71载置于第1阀座61的凸缘部62的上表面72之上，阀座60为PP材料，O形环为PTFE材料等。

[比较例1]

接着，作为实施例1的分割式阀座的替代，尝试了使用图8所示的截面形状的单独体阀座的球式止回阀以作为比较例1。虽然是考虑到使阀组装时的应力难以传递至球体密封部的设计，但是在任何方面都大幅低于满足阀座的上述试验条件的水准。

[比较例2]

且对于比较例1的单独体阀座，验证了PTFE制比PP制强度更优，但是没有满足阀座的上述试验条件。此外，PTFE比PP强度更优，但可知PP制具有针对反复弯折强的特征。

[比较例3]

且作为比较例1的O形环的替代，验证了使用氟树脂覆盖O形环的球式止回阀，该氟树脂覆盖O形环中，对芯材使用氟橡胶(FKM)，对覆盖件使用氟树脂(PFA)，其中，氟橡胶(FKM)虽然昂贵，但芯材是橡胶而比纯粹的PTFE制易于变形，能够减弱阀组装时的向阀座的反力。通过3D解析，能够确认到阀座的应变小于PEFE制的O形环。但是，在满足阀座的上述试验条件的情况下、和不满足的情况下的结果中存在偏差，未实现充分满足上述试验条件。

[比较例4]

且作为比较例1的O形环的替代，验证了使用氟树脂类的板衬垫的球式止回阀。虽然是满足阀座的上述试验条件的例子，但当供给压力为0.4MPa以上的中～高供给压力时发生了向泵外部的液体泄漏，由此不可采用。

[比较例5]

且通过实施例1验证了在第1阀座61和第2阀座63上没有间隙的球式止回阀14。该例子虽然在首次阀组装时满足阀座的上述试验条件，但当第一次的再组装时密封功能降低，或因变形无法再组装，由此不可采用。

(综合评价)

基于阀密封的构造、材质、以及间隙、和O形环的材质(包括代替品)，进行了实施例1和比较例1～5的球式止回阀的综合评价。在表1中表示综合评价的结果。由〇：良好，△：虽然满足上述试验条件但并非良好，×：无适用性来表述。

表1

根据上述的实施例可以推导出如下点。如表1所示，实施例1的阀座分割构造具有如下效果：在对阀座使用了作为金属以外的材质的耐腐蚀性材料例如PP材，且对作为密封材料的O形环而使用了强度比PP材相对高的耐腐蚀性材料例如PTFE的情况下，减轻了基于阀组装时的应力所产生的应变的不良影响。

根据上述的实施例可以表示，本实施方式的球式止回阀14通过其构成，不会使因阀组装时的应力所产生的应变传递至球体密封部67，能够维持稳定的密封性。

工业实用性

在上述的实施方式中，说明了在隔膜泵中使用的球式止回阀，但本发明的球式止回阀并不限于此，能够适用于各种泵和流路管。另外，本公开并不限定于上述的实施方式以及实施例。

附图标记说明

1 泵主体

2、3 盘部件

4 中央杆

5、6 隔膜

7、8 气室

9，10 泵室

11A、11B 吸入用球式止回阀

12A、12B 排出用球式止回阀

13 吸入口

14 球式止回阀

16 排出口

17、18 引导套A

19、20 引导套B

21 切换端口用供气口

22 切换端口用排气口

23、24 泵主体的空气给排气孔

25 泵主体的中心孔

26 泵部主体的空气供气专用孔

27 泵主体的空气排气专用孔

28 中央杆的中央部的槽

30 泵工作空气切换机构(滑阀切换机构)

31、32 空气给排气口

33 切换端口

34、35 空气排气专用口

36 滑阀

37 空气供给口

38 衬套

39a、39b、39c 壁面

40 切换端口机构

50 球体

51、52A、52B、52C、52D、53A、53B、53C、53D O形环

54、55 引导套按压件

56 中央气室

60 阀座

61 第1阀座

62 第1阀座的凸缘部

63 第2阀座

64 第2阀座的密封面

65 第2阀座的切缺部

66 第2阀座的倾斜面

67 第1阀座的凹状的局部球形状部(球体密封部、密封面)

68 第2阀座的上表面

71 第2阀座的切缺部的水平面

72 第1阀座的凸缘部的上表面

73 第2阀座的水平载置面

80 阀壳体

81 上部阀壳体

82 下部阀壳体

83 上部阀壳体的阀座收容凹部

84 下部阀壳体的载置面(上表面)

85 阀座收容凹部的水平面

86 阀座收容凹部的内周面

90 贯穿孔

s1、s2、s3 壁面中的空气压力所产生的受压面积

d1 第1阀座的内径

d2 球体的直径

d3 第1间隙

d4 第2间隙

d5 第1阀座的上部外径

d6 第2阀座的上部内径

d7 第1阀座的下部外径

d8 第2阀座的下部内径

Claims (6)

1.一种球式止回阀，具有：

阀壳体；

阀座；

球体；和

O形环，该球式止回阀的特征在于，

耐腐蚀性材料制的所述阀座具有通过所述球体而使流动体的流通开闭的贯穿孔，

所述阀座由第1阀座和第2阀座构成，

所述第1阀座支承所述球体而能够使所述贯穿孔密闭，

所述第2阀座为包围该第1阀座的大致圆筒状，通过所述O形环而将所述第2阀座与所述阀壳体之间密封，

在所述第1阀座的外周面的下部形成有凸缘部，

在所述第2阀座的内周面的下部形成有能够将所述凸缘部收容的切缺部，

在所述第1阀座的上部外径与所述第2阀座的上部内径之间，以使所述第1阀座能够沿水平方向移动的方式形成有第1间隙，

在所述第1阀座的下部外径与所述第2阀座的下部内径之间，以使所述第1阀座能够沿水平方向移动的方式形成有第2间隙，

所述第2阀座的所述切缺部的水平面载置于所述第1阀座的所述凸缘部的上表面之上，

所述阀壳体中，与所述贯穿孔相比在下方具有能够供所述第1阀座和所述第2阀座载置的载置面，

所述第1阀座和所述第2阀座能够在所述载置面上沿水平方向移动。

2.根据权利要求1所述的球式止回阀，其特征在于，

所述阀壳体具有能够将所述第2阀座收容的阀座收容凹部，

所述第2阀座与所述阀壳体的所述阀座收容凹部嵌合，夹着所述O形环而密封。

3.根据权利要求1所述的球式止回阀，其特征在于，

所述第2阀座的内周面的上部具有从下方朝向上方扩径的倾斜面。

4.根据权利要求2所述的球式止回阀，其特征在于，

所述第2阀座的内周面的上部具有从下方朝向上方扩径的倾斜面。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的球式止回阀，其特征在于，

在所述第2阀座的所述切缺部的下端形成有与所述阀壳体的所述载置面进行面接触的水平载置面。

6.一种隔膜泵，在泵主体的内部中的线对称位置，以离对称轴近的顺序配置有一对气室、以及通过隔膜与该气室分隔的一对泵室，

在所述泵室上，经由吸入用止回阀连接有吸入口，并且经由排出用止回阀连接有排出口，

两端与一对的所述隔膜连结的中央杆以将与所述对称轴正交的方向作为轴并沿该轴向移动自如地贯穿所述气室的方式被支承，

通过将空气向一对的所述气室交替进行给排气，而使一对的所述气室的容积交替增减，由此使一对的所述隔膜变动，并且使与所述隔膜连动的所述中央杆在该中央杆的所述轴向上往复运动，所述隔膜泵的特征在于，

作为所述吸入用止回阀、以及所述排出用止回阀而使用权利要求1至5中任一项所述的球式止回阀。