JP2002098249A - 逆止弁及び逆止弁継ぎ手 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 高圧の気体の封入が可能であると共に、内部
の高圧気体を放出させる圧力開放弁を兼用する逆止弁及
び逆止弁継ぎ手を提供する。 【解決手段】 第１の側１と第２の側２とを連通させる
第１流路部１１２を備える逆止弁本体と、第１の側１と
第２の側２とを連通させる第２流路部１２１を備え、第
１の側１の圧力が第２の側２の圧力より高いときに第１
流路部１１２を閉塞し、第２の側２の圧力が第１の側１
の圧力より高いときに第１流路部１１２を開放する第１
弁体と、第１の側１の圧力が第２の側２の圧力より高い
ときに第２流路部１２１を閉塞し、第２の側２からの作
用力３０により第２流路部１２１を開放する第２弁体１
３０とを備える構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、逆止弁及び逆止弁
継ぎ手に関し、特に、大気圧より高い圧力を維持できる
と共に、圧力開放弁を兼用する逆止弁及び逆止弁継ぎ手
に関する。

【０００２】

【従来の技術】緩衝包装材、簡易座布団、エアーマッ
ト、風船玩具などのように大気圧より高い圧力の気体を
封入してその圧力を維持し、使用後は中の高圧空気を放
出して縮小させて用いる独立した封入袋には逆止弁が用
いられている。このような封入袋に用いられる逆止弁は
封入気体を放出させる機能も兼ね備えている。

【０００３】また、高圧の気体を封入し、装置内部の高
圧を維持して用いる工業的な気体封入装置では、装置内
に高圧気体を導入する逆止弁と装置内の高圧気体を放出
する圧力開放弁を備えるものが一般的である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、封入袋
中の封入気体を放出させる機能を兼備する従来の逆止弁
では、プラスチックで作製されている逆止弁を変形さ
せ、逆止弁の機能を失わせて封入気体を放出させるのが
一般的であるため、このようなプラスチック製の逆止弁
では高圧の気体の封入には適さない。

【０００５】また、工業的な気体封入装置では、装置の
大きさの制限から圧力開放弁を常に装置に接続しておく
ことが困難な場合がある。そのため、逆止弁が圧力開放
弁を兼用していることが要望される。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、高圧の気体の封入が可能であると共に、内部の高圧
気体を放出させる圧力開放弁を兼用する逆止弁を提供す
ることを目的とする。

【０００７】また、本発明は、このような逆止弁を配管
中に用いることを可能とした逆止弁継ぎ手を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項１
は、上記目的を達成するため、第１の側と第２の側とを
連通させる第１流路部を備える逆止弁本体と、前記第１
流路部内に前記第１流路部を開放、閉塞可能に配置さ
れ、前記第１の側と前記第２の側とを連通させる第２流
路部を備え、前記第１の側の圧力が前記第２の側の圧力
より高いときに前記第１流路部を閉塞し、前記第２の側
の圧力が前記第１の側の圧力より高いときに前記第１流
路部を開放する第１弁体と、前記第２流路部内に前記第
２流路部を開放、閉塞可能に配置され、前記第１の側の
圧力が前記第２の側の圧力より高いときに前記第２流路
部を閉塞し、前記第２流路部を閉塞しているときに前記
第２の側からの作用力により前記第２流路部を開放する
第２弁体とを備えることを特徴とする逆止弁を提供す
る。

【０００９】このような逆止弁によれば、装置内部の第
１の側の圧力が装置外部の第２の側より低いときに第２
の側から高圧気体が第１の側へ第１流路部を介して流入
し、装置内部の第１の側の圧力が装置外部の第２の側よ
り高いときに第１流路部と第２流路部が閉塞され、装置
内部の高圧を維持できるため、高圧を維持できる逆止弁
として機能する。

【００１０】また、第１の側が高圧であるときに、第２
弁体を第２の側より押圧することにより、第２流路部を
開放させて装置内部の高圧気体を第２の側へ放出させる
ことができるため、圧力開放弁を兼用することができ
る。

【００１１】また、請求項２は、第１の側と第２の側と
を連通させる第１流路部を備え、前記第１流路部に第１
弁座を有する逆止弁本体と、前記第１流路部内に前進及
び後退可能に配置され、前記第１の側と前記第２の側と
を連通させる第２流路部を備え、前記第２流路部に第２
弁座を有し、前進したときに前記第１流路部を開放し、
後退したときに前記第１弁座に当接して前記第１流路部
を閉塞する第１弁体と、前記第２流路部内に前進及び後
退可能に配置され、前進したときに前記第２流路部を開
放し、後退したときに前記第２弁座と当接して前記第２
流路部を閉塞し、後端に押圧することにより前進させる
ことができる押圧面を備える第２弁体と、前記第１弁体
を後退させるように付勢する第１付勢手段と、前記第２
弁体を後退させるように付勢する第２付勢手段とを有す
ることを特徴とする逆止弁を提供する。

【００１２】このような逆止弁によれば、装置内部の第
１の側の圧力が装置外部の第２の側より低いときは、第
２の側の圧力で第１弁体を第１付勢手段の付勢力に抗し
て前進させることにより第２の側から高圧気体が第１の
側へ第１流路部を介して流入する。一方、装置内部の第
１の側の圧力が装置外部の第２の側より高いときは、第
１流路部が第１弁体によって第２流路部が第２弁体によ
ってそれぞれ閉塞され、装置内部の高圧を維持できるた
め、高圧を維持できる逆止弁として機能する。

【００１３】また、第１の側が高圧であるときに、第２
弁体を第２の側より第２弁体の押圧面を押圧して第２付
勢手段の付勢力と第１の側の圧力に抗して第２弁体を前
進させることにより、第２流路部を開放させることがで
きるため、装置内部の高圧気体を第２の側へ開放し、圧
力開放弁を兼用することができる。

【００１４】請求項３は、請求項１又は２記載の逆止弁
において、前記第２弁体が、前記第２の側の圧力が前記
第１の側の圧力より高いときに前記第２流路部を開放す
ることを特徴とする逆止弁を提供する。

【００１５】このような逆止弁によれば、第２の側より
第１の側へ高圧気体を導入するときに、第１弁体が第１
流路部を、第２弁体が第２流路部をそれぞれ開放するた
め、連通面積の増大により速やかに高圧気体を第１の側
へ導入することができる。

【００１６】請求項４は、請求項１記載の逆止弁におけ
る前記逆止弁本体が、配管中に用いることができるよう
に管継ぎ手に構成されている。

【００１７】請求項５は、請求項２記載の逆止弁におけ
る前記逆止弁本体が、配管中に用いることができるよう
に管継ぎ手に構成されている。

【００１８】請求項６は、請求項３記載の逆止弁におけ
る前記逆止弁本体が、配管中に用いることができるよう
に管継ぎ手に構成されている。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の逆止弁及び逆止弁
継ぎ手の実施の形態について図面を参照しながら説明す
るが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものでは
ない。

【００２０】図１は本発明の逆止弁の一実施形態を示す
断面図である。この逆止弁１００は、大気より圧力の高
い高圧の気体を封入してその圧力を維持して用いる図示
しない気体封入装置に用いられ、気体封入装置の高圧気
体を封入する封入壁１０に穿設された逆止弁取り付け孔
１１に取り付けられている。逆止弁１００は気体封入装
置の内部側である第１の側１と装置外部側の第２の側２
とを連通させたり、第１の側１と第２の側２との連通を
遮断する機能を有する。

【００２１】この逆止弁１００は短軸筒状の逆止弁本体
１１０を有し、逆止弁本体１１０の後端面にフランジ１
１１が設けられている。逆止弁本体１１０の中空部は、
第１の側１と第２の側２とを連通させる第１流路部１１
２となっている。第１流路部１１２の後端部は第２の側
２に通じる円形の開口部１１３となっていて、開口部１
１３から前方側には第１の側１に向かって漸次拡径する
テーパー状の第１弁座１１４が設けられている。

【００２２】第１流路部１１２内には第１流路部１１２
の内面を摺動する短軸円筒状の第１弁体１２０が前進及
び後退可能に収納されている。第１弁体１２０の中空部
は、第１の側１と第２の側２とを連通させる第２流路部
１２１となっている。この第２流路部１２１には、第１
弁体１２０の内面を摺動する略円柱状の第２弁体１３０
が、第２流路部１２１内を前進及び後退可能に収納され
ている。逆止弁本体１１０の第１流路部１１２の前端の
内面にリング状の嵌め込み部材１４０が嵌め込まれてい
る。この嵌め込み部材１４０の後面には、第１流路部１
１２の内面より径が小さく、第１流路部１１２の内面と
の間にリング状の空隙を形成している短軸円筒部１４１
が一体に設けられている。短軸円筒部１４１の内面の後
部側は肉厚が薄くなっていて軸方向と垂直方向で後方に
面するリング状の段差壁１４２が設けられている。ま
た、嵌め込み部材１４０の前端の内周縁には内方にわず
かに突出する押さえ部１４３が設けられている。

【００２３】第１弁体１２０の前端部が嵌め込み部材１
４０の短軸円筒部１４１の外面と第１流路部１１２の内
面との間のリング状の空隙に侵入しており、第１弁体１
２０の前端部の内面が嵌め込み部材１４０の短軸円筒部
１４１外面を前進後退可能に摺動するようになってい
る。第１弁体１２０の軸方向略中央部には、フランジ部
１２２が周方向に突出して設けられている。フランジ部
１２２は第１流路部１１２の内面を前進後退可能に摺動
するようになっている。このフランジ部１２２と嵌め込
み部材１４０の後面との間には第１付勢手段としての第
１圧縮バネ１５０が介装されている。そのため、第１弁
体１２０は、常時は第１圧縮バネ１５０の付勢力によっ
て後退するようになっている。第１弁体１２０の後部に
は周方向にリング状溝１２３が設けられ、このリング状
溝１２３にはリング状の第１パッキン１２４が装着され
ている。第１弁体１２０が後退したときに第１パッキン
１２４は第１弁座１１４に当接して第２弁体１３０と協
同で第１流路部１１２を閉塞する。また、第１弁体１２
０のフランジ部１２２のやや後方には、第１流路部１１
２と第２流路部１２１とを連通させる第１連通部１２５
が穿設されている。更に、第１弁体１２０の後端部は内
方に向かって膨出し、第１の側１に向かって漸次拡径す
るテーパー状の第２弁座１２６が設けられている。ま
た、前部の内面側に嵌め込み部材１４０の短軸円筒部１
４１の後端面と対向し軸方向と直交する平面のリング状
の段差壁１２７が設けられている。この段差壁１２７が
嵌め込み部材１４０の短軸円筒部１４１の後端面に突き
当たることにより、第１弁体１２０の前進が停止される
ようになっている。

【００２４】第２弁体１３０の前端部が嵌め込み部材１
４０の短軸円筒部１４１の内面を前進後退可能に摺動
し、押さえ部１４３に前端面が突き当たることで第２弁
体１３０の前進が停止されるようになっている。後部の
周方向に設けられたリング状溝１３１にはリング状の第
２パッキン１３２が装着されている。第２弁体が後退し
て第２パッキン１３２が第１弁体１２０の第２弁座１２
６に当接すると、第２弁体１３０が第２流路部１２１を
閉塞するようになっている。第２弁体１３０のリング状
溝１３１の前方には、第２流路部１２１と第１の側１と
を常に連通させる第２連通部１３３の横孔１３３ａが第
２弁体１３０を軸方向と直交する方向に貫通して設けら
れ、第２連通部１３３の軸孔１３３ｂが横孔１３３ａと
前端面とを連通して設けられている。横孔１３３ａが側
面に開口している箇所より前方に外形が大きくなるフラ
ンジ部１３４が設けられている。このフランジ部１３４
の外周面は、第１弁体１２０の内面を前進後退可能に摺
動するようになっている。フランジ部１３４の前壁と嵌
め込み部材１４０の段差壁１４２との間には第２付勢手
段としての第２圧縮バネ１６０が介装されている。その
ため、第２弁体１３０は、第２圧縮バネ１６０の付勢力
で、常時は後退するように付勢され、第２パッキン１３
２は第２弁座１２６と当接するようになっている。ま
た、第２弁体１３０の後端部は第１弁体１２０の後端面
より突出しており、第１弁体１３０の後端面が平坦ある
いは中央部が窪んだ円形の押圧面１３５となっている。

【００２５】第１弁体１２０は、図１に示す第１パッキ
ン１２４と第１弁座１１４が当接している後退限から段
差壁１２７が嵌め込み部材１４０の短軸円筒部１４１の
後端面に突き当たる前進限までの間で前進、後退可能に
なっている。また、第２弁体１３０は、図１に示す第２
パッキン１３２と第２弁座１２６が当接している後退限
から前端面が嵌め込み部材１４０の押さえ部１４３に突
き当たる前進限までの間で前進、後退可能になってい
る。第２弁体１３０の前進、後退のストロークは第１弁
体１２０より大きくなっており、第１弁体１２０の前進
が停止した位置より更に第２弁体１３０が前進するよう
になっている。

【００２６】また、逆止弁本体１１０の外面にはネジ１
１５が設けられ、気体封入装置の逆止弁取り付け孔１１
に設けられたネジ１２にフランジ１１１が封入壁１０の
外面に当接するまでねじ込むことにより逆止弁取り付け
孔１１に逆止弁１００を取り付けることができる。ま
た、逆止弁本体１１０のフランジ１１１の下方にはリン
グ状溝１１６が設けられ、パッキン１１７を装着し、逆
止弁１００と封入壁１０との気体の漏れを防止できるよ
うになっている。封入壁１０の第２の側２の逆止弁１０
０の周囲には高圧気体を第１の側１内に導入する配管の
先端が装着、脱着可能に接続される円筒状の配管接続部
１３が突設されている。

【００２７】次に、本実施形態の逆止弁１００の動作に
ついて図２及び図３を参照して説明する。図２は気体封
入装置の内部に高圧気体を逆止弁を介して導入している
場合を示す。図３は、気体封入装置の内部の高圧気体を
外部に放出している場合を示している。

【００２８】気体封入装置の内部である第１の側１に大
気圧より高圧の高圧気体を導入する場合、図２に示すよ
うに、図示しないコンプレッサーのような高圧気体供給
源と接続されている配管２０の先端を封入壁１０に設け
られた配管接続部１３に装着する。そして、図示しない
高圧気体供給源から高圧気体を第２の側２に供給する。
これにより、第１の側１と第２の側２との間に圧力差が
生じ、第２の側２の方の圧力が第１の側１より高くな
る。この圧力差により、図２に示すように、第１弁体１
２０は第１圧縮バネ１５０の付勢力に抗して前進し、第
２弁体１３０も第２圧縮バネ１６０の付勢力に抗して前
進する。第１弁体１２０が前進すると、第１パッキン１
２４と第１弁座１１４との間に隙間が生じる。また、第
２弁体１３０の前進のストロークが第１弁体１２０の前
進のストロークより長く、第２弁体１３０は、第１弁体
１２０の前進が停止しても更に前進するため、第１弁体
１２０と分離し、第２パッキン１３２と第２弁座１２６
との間に隙間が生じる。そのため、第１の側１と第２の
側２とは、第１パッキン１２４と第１弁座１１４の隙
間、第２パッキン１３２と第２弁座１２６の隙間、第１
流路部１１２、第１連通部１２５、第２流路部１２１、
第２連通部１３３を介して連通し、第２の側２の高圧気
体は圧力差で第１の側１の装置内部に導入される。

【００２９】気体封入装置の内部の圧力が高くなり、第
１の側１と第２の側２との圧力差が少なくなると、第１
弁体１２０と第２弁体１３０とはそれぞれ第１圧縮バネ
１５０と第２圧縮バネ１６０の付勢力で後退し、第１流
路部１１２と第２流路部１２１が閉塞され、図１に示し
た状態に復帰する。その後、高圧配管２０を配管接続部
１３から脱着すると、第２の側２は大気圧に戻る。第１
弁体１２０と第２弁体１３０は第１の側１の高圧気体の
圧力で押圧され、第１パッキン１２４が第１弁座１１４
を強く押圧し、第２パッキン１３２が第２弁座１２６を
強く押圧するので、逆止弁１００が第１の側１の高圧気
体の漏出を確実に防止することができる。

【００３０】第１の側１の封入された高圧気体を放出さ
せて第１の側１を大気圧に戻す場合は、図３に示すよう
に、先端の径が第２弁体と同じぐらいで先端が丸まった
あるいは先端が尖った棒３０を用いて、棒３０の先端で
第２弁体１３０の押圧面１３５を押し、第２弁体１３０
を第２圧縮バネ１６０と第１の側１の高圧気体の圧力に
抗して強制的に前進させる。第２弁体１３０を前進させ
ると、第２パッキン１３２と第２弁座１２６との間に隙
間が生じさせることができる。これにより、高圧の第１
の側１は大気圧の第２の側２と第２連通部１３３、第２
流路部１２１、第２パッキン１３２と第２弁座１２６の
隙間を介して連通し、第１の側１の高圧気体は、第２の
側２へ放出され、減圧される。棒３０で第２弁体１３０
を押すときは、第１弁体１２０を同時に押すようにして
も差し支えない。

【００３１】また、第２の側２の圧力が第１の側１の圧
力より高くなったときは、第１圧縮バネ１５０と第２圧
縮バネ１６０の付勢力の選択により、第２の側２と第１
の側１との圧力差で第１弁体１２０と第２弁体１３０の
いずれか一方又は両方がこれらの第１圧縮バネ１５０と
第２圧縮バネ１６０の圧力に抗して前進し、第１の側１
と第２の側２とを連通させることができるため、第２の
側２の圧力調整弁としても機能する。

【００３２】このように、本実施形態の逆止弁１００
は、第１の側１に高圧気体を導入する導入路としての機
能と、第１の側１に導入された高圧気体の漏出を防止す
る機能とを有し、逆止弁として機能する。また、第１の
側１の高圧気体を簡単に放出させて減圧させる圧力開放
弁としての機能を兼備する。弁体が一つの逆止弁と比較
すると構造がやや複雑であるが、第１の側１へ高圧気体
を導入するときは、第１弁体１２０と第２弁体１３０が
共同して連通部を形成して広い連通面積を有するため、
高圧気体の導入速度が速くなる。また、第２弁体１３０
を押して強制的に前進させ、第１の側１の高圧気体を放
出させるときは、第２弁体１３０の面積が第１弁体１２
０と比較して小さいため、第１の側１の高圧気体から受
ける圧力が少なく、少ない力で第２弁体１３０を押して
圧力を開放させることができる。高圧気体の圧力が高く
なればその圧力に抗して押す力も比例して大きくなるた
め、面積の大きな第１弁体１２０を押す場合と比較して
小さい力で第２弁体１３０を前進させることができるこ
とは高圧気体の圧力が高くなればなるほど有利である。

【００３３】本実施形態の逆止弁は、逆止弁本体１１
０、第１弁体１２０、第２弁体１３０、嵌め込み部材１
４０を金属製で構成できるため、高圧に耐える構造とす
ることができ、工業的に用いることができる。

【００３４】本発明の逆止弁を配管に用いる場合は、例
えば図４に示すような逆止弁本体を両端に管を接続でき
る継ぎ手に構成することで、逆止弁継ぎ手とすることが
できる。図４（ａ）に示す逆止弁継ぎ手２１０は、上述
した逆止弁１００の逆止弁本体１１０の両端を延伸し、
第１の側に接続する方の端部外面にネジ２１１を設け、
第２の側に接続する方の端部外面の周方向にワンタッチ
継ぎ手に接続できるリング状突部２１２を設けた構造と
なっている。また、図４（ｂ）に示す逆止弁継ぎ手２２
０は、上述した逆止弁１００の逆止弁本体１１０を円筒
型とし、両端にフランジ２２１を設けたフランジ継ぎ手
に構成されている。

【００３５】本発明の逆止弁は、圧力気体を封入する緩
衝包装材、簡易座布団、エアーマット、風船玩具、タイ
ヤ等のプラスチックやゴムなどの汎用封入袋、高圧気体
を封入する工業的な気体封入装置等の通常の逆止弁と圧
力開放弁とを兼用する用途に用いることができる。

【００３６】

【発明の効果】本発明の逆止弁は、高圧の気体の封入が
可能であり、工業的な用途に用いることが可能であると
共に、内部の高圧気体を放出させる圧力開放弁を兼用す
る。

【００３７】また、本発明の逆止弁継ぎ手は、かかる逆
止弁を配管に接続することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の逆止弁の一実施形態を示す断面図であ
る。

【図２】図１に示した逆止弁の高圧気体導入動作を示す
断面図である。

【図３】図１に示した逆止弁の高圧気体放出動作を示す
断面図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明の逆止弁継ぎ手の外観
を示す正面図である。

【符号の説明】

１ 第１の側（装置内部） ２ 第２の側（装置外部） １０ 封入壁 １１ 逆止弁取り付け孔 １３ 配管接続部 ２０ 配管 ３０ 棒 １００ 逆止弁 １１０ 逆止弁本体 １１１ フランジ １１２ 第１流路部 １１４ 第１弁座 １２０ 第１弁体 １２１ 第２流路部 １２２ フランジ部 １２４ 第１パッキン １２５ 第１連通部 １２６ 第２弁座 １３０ 第２弁体 １３２ 第２パッキン １３３ 第２連通部 １３４ フランジ部 １４０ 嵌め込み部材 １５０ 第１圧縮バネ １６０ 第２圧縮バネ ２１０ 逆止弁継ぎ手 ２２０ 逆止弁継ぎ手

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 第１の側と第２の側とを連通させる第１
   流路部を備える逆止弁本体と、 前記第１流路部内に前記第１流路部を開放、閉塞可能に
   配置され、前記第１の側と前記第２の側とを連通させる
   第２流路部を備え、前記第１の側の圧力が前記第２の側
   の圧力より高いときに前記第１流路部を閉塞し、前記第
   ２の側の圧力が前記第１の側の圧力より高いときに前記
   第１流路部を開放する第１弁体と、 前記第２流路部内に前記第２流路部を開放、閉塞可能に
   配置され、前記第１の側の圧力が前記第２の側の圧力よ
   り高いときに前記第２流路部を閉塞し、前記第２流路部
   を閉塞しているときに前記第２の側からの作用力により
   前記第２流路部を開放する第２弁体とを備えることを特
   徴とする逆止弁。
2. 【請求項２】 第１の側と第２の側とを連通させる第１
   流路部を備え、前記第１流路部に第１弁座を有する逆止
   弁本体と、 前記第１流路部内に前進及び後退可能に配置され、前記
   第１の側と前記第２の側とを連通させる第２流路部を備
   え、前記第２流路部に第２弁座を有し、前進したときに
   前記第１流路部を開放し、後退したときに前記第１弁座
   に当接して前記第１流路部を閉塞する第１弁体と、 前記第２流路部内に前進及び後退可能に配置され、前進
   したときに前記第２流路部を開放し、後退したときに前
   記第２弁座と当接して前記第２流路部を閉塞し、後端に
   押圧することにより前進させることができる押圧面を備
   える第２弁体と、 前記第１弁体を後退させるように付勢する第１付勢手段
   と、 前記第２弁体を後退させるように付勢する第２付勢手段
   とを有することを特徴とする逆止弁。
3. 【請求項３】 請求項１又は２記載の逆止弁において、 前記第２弁体が、前記第２の側の圧力が前記第１の側の
   圧力より高いときに前記第２流路部を開放することを特
   徴とする逆止弁。
4. 【請求項４】 請求項１記載の逆止弁における前記逆止
   弁本体が、管継ぎ手に構成されていることを特徴とする
   逆止弁継ぎ手。
5. 【請求項５】 請求項２記載の逆止弁における前記逆止
   弁本体が、管継ぎ手に構成されていることを特徴とする
   逆止弁継ぎ手。
6. 【請求項６】 請求項３記載の逆止弁における前記逆止
   弁本体が、管継ぎ手に構成されていることを特徴とする
   逆止弁継ぎ手。