JP2007024159A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、血液回路、輸液回路等に使用する逆止弁であって、入口側流体圧力の大小にかかわらず弁部の開閉を確実にでき、広い圧力範囲で流体回路の圧力調整を不要としたものである。
【解決手段】 弁部を弁固定部に連結するアームを弾性変形可能で直線状に配置された２つのアームとし、弁部の移動を案内する案内部を弁部の軸心方向に突出させたから、入口側流体圧力が小さくても弁部が確実に開くようにでき、入口側流体圧力が大きい場合でも、流体の乱れた流れにより弁部が反転して入口通路の出口端に戻らなくなることを確実に防止し、逆流をなくすことができる。また、弁室の内周面にリブを立設したり、弁固定部の円環部を弾性変形させて弁体を固定するようにして、逆止弁の機能を向上させたものである。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体の流路に設けられる逆止弁に関し、特に血液回路、輸液回路などの医療用に好適な逆止弁に関するものである。

従来、図１０及び図１１に示す逆止弁２６が知られている。この逆止弁２６は、円錐状に盛り上がった中央弁膜部２６ａと、この中央弁膜部２６ａから４本のリブ２６ｂを介して連結された環状の周縁部２６ｃとからなり、４つの窓孔２６ｅを形成している。中央弁膜部２６ａは、注入弁２５の胴部２５ｃの下端から胴部２５ｃ内にリブ２６ｂの弾性復元力で押し込まれ、胴部２５ｃの下端内周面に当接して閉鎖し、この部分から血液が注入弁２５の胴部２５ｃ内を逆流することを防止するものである。中央弁膜部２６ａの閉鎖作用を確実化するために、無負荷の状態で、胴部２５ｃの下端により、中央弁膜部２６ａを若干下方に圧下させて予圧を付与し、弾性反発力による逆止弁２６の閉鎖作用を向上させている（例えば、特許文献１参照）。

なお、図１０及び図１１において、注入弁２５は、混注管２２の管本体２２ａの側部の分岐管部分２２ｂに気密に嵌着収容される基部２５ａと、内周面に注射器本体又はその先端小径管部の圧入部２５ｂを有する胴部２５ｃと、注入後の注射器の引抜きにより胴部２５ｃ内に発生する負圧で密閉する逆止弁２６とで構成され、注入弁２５の基部２５ａに対して胴部２５ｃをダイヤフラム２５ｇを介して基部２５ａ内で注射器本体の圧入方向に沿って所定距離、移動可能に設置し、逆止弁２６の周縁部２６ｃを注入弁２５の基部２５ａと別の注入弁２３の胴部２３ｃとで挟持させたものである。
また、逆止弁２６の中央弁膜部２５ａの円錐状先端部の周囲に放射状に形成された４本の突条２６ｄは、注射器本体の先端小径管部の先端開口部が中央弁膜部２６ａの円錐状先端部によって塞がるのを防止するためのものである。
特開２００１−６１９７１号 公報

従来の逆止弁２６は、与圧を付与し、弾性反発力により閉鎖作用を向上させているため、逆止弁２６の中央弁膜部２６ａに作用する流体の圧力が大きくないと逆止弁２６が開かないという問題がある。

本発明は、このような従来の構成が有していた問題を解決しようとするものであり、入口側流体圧力の大小に影響されることなく、確実に弁部が開くとともに、逆流の生じない逆止弁を実現することを目的とするものである。

請求項１に係る本発明は、流体の入口通路、流体の出口通路及び弁室を備えた弁箱と、弁室に設けられゴム状弾性を示す材料からなる弁体とを有する逆止弁において、弁体は、弁箱に固定された環状の弁固定部と、入口通路の出口端を開閉する弁部と、弁部を弁固定部に連結する直線状に配置された２つのアームとを一体に形成し、弁部は、入口通路の流体の圧力により入口通路の出口端を開いて、弁部の外周と弁固定部の内周とアームとで形成される２つの開口部を介して入口通路と出口通路を連通するとともに、入口通路の流体の圧力がないとき又は出口通路の流体の圧力により入口通路の出口端を閉じるように構成し、さらに弁部は、弁部が弁室内で開く方向に移動するとき弁部の移動を案内する案内部を弁部の軸心方向に突出させた逆止弁である。

請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明の構成に加え、さらに、弁部に突出させた案内部は入口通路側及び出口通路側に突出している逆止弁である。

請求項３に係る本発明は、請求項１又は２に係る本発明の構成に加え、さらに、弁室を弁固定部から出口通路にかけて先細状に形成し、先細状の弁室の内周面に、軸心方向に沿った薄板状のリブを放射状に複数立設した逆止弁である。

請求項４に係る本発明は、請求項１〜３のいずれかに係る本発明の構成に加え、さらに、弁箱を入口通路を設けた入口側弁箱と出口通路を設けた出口側弁箱とで形成し、弁固定部を円筒部と円筒部の外周に所定の厚さを有する円環部とで形成し、一方の弁箱の内周面に小径側から大径側に断面が鋭角となる内径の異なる段部を形成し、一方の弁箱の段部と他方の弁箱の端面とで弁固定部の円環部を弾性変形させて挟みつけた逆止弁である。

請求項５に係る本発明は、請求項１〜４のいずれかに係る本発明の構成に加え、さらに、弁箱を入口通路を設けた入口側弁箱と出口通路を設けた出口側弁箱とで形成し、入口側弁箱の入口通路の出口端に入口通路に連通する連通路を持った所定厚みのゴム状弾性を示す材料からなる連通部材を設け、弁部を連通部材の出口端を開閉するように設けた逆止弁である。

請求項６に係る本発明は、請求項１〜５のいずれかに係る本発明の構成に加え、さらに、血液回路、輸液回路などに用いられる医療用逆止弁としたものである。

請求項１に係る本発明による作用は、弁部を弁固定部に連結するアームをゴム状弾性を示す材料で形成し直線状に配置された２つのアームとしたから、入口側流体圧力が小さくても弁部が確実に開くようにできる。また、弁部の移動を案内する案内部を弁部の軸心方向に突出させたから、入口側流体圧力が大きい場合でも、流体の乱れた流れにより弁部が反転して入口通路の出口端に戻らなくなることを確実に防止し、逆流をなくすことができる。

請求項２に係る本発明の作用は、請求項１に係る本発明による作用に加え、弁部の案内部を両側に突出しているから、弁部のバランスがとれて動きを円滑にできる。

請求項３に係る本発明による作用は、請求項１又は２に係る本発明の作用に加え、先細状の弁室の内周面に、軸心方向に沿った薄板状のリブを放射状に複数立設したから、入口側流体圧力が大きくなったときの弁部の移動をリブによって規制してアームを弾性限度内の変形に規制できながら、リブ間を流体通路にして流通抵抗を軽減できる。

請求項４に係る本発明による作用は、請求項１〜３のいずれかに係る本発明の作用に加え、一方の弁箱の段部と他方の弁箱の端面とで弁固定部の円環部を弾性変形させて挟みつけたから、流体の圧力が高い場合でも入口側弁箱と出口側弁箱との間からの流体の漏れを防止することができる。

請求項５に係る本発明による作用は、請求項１〜４のいずれかに係る本発明の作用に加え、弁部をゴム状弾性を示す材料からなる連通部材の出口端を開閉するように設けたから、逆止弁としての開閉機能及び逆流防止機能を向上することができる。

請求項６に係る本発明による作用は、請求項１〜５のいずれかに係る本発明の作用に加え、医療用逆止弁としたから、医療用として要求される仕様に好適である。

請求項１に係る本発明は、弁部を弁固定部に連結するアームをゴム状弾性を示す材料で形成し直線状に配置された２つのアームとし、弁部の移動を案内する案内部を弁部の軸心方向に突出させたからたから、入口側流体圧力の大小にかかわらず弁部の開閉を確実にでき、広い圧力範囲で逆止弁の機能を発揮させることができるので、本発明の逆止弁が用いられる流体回路の圧力調整を不要とすることができる。

請求項２に係る本発明は、請求項１に係る本発明の効果に加え、弁部の案内部を両側に突出しているから、弁部の動きを円滑にでき、弁部の開閉がより確実となる。

請求項３に係る本発明は、請求項１又は２に係る本発明の効果に加え、先細状の弁室の内周面に、軸心方向に沿った薄板状のリブを放射状に複数立設したから、アームを弾性限度内の変形に規制できながら、流通抵抗を軽減できる。

請求項４に係る本発明は、請求項１〜３のいずれかに係る本発明の効果に加え、一方の弁箱の段部と他方の弁箱の端面とで弁固定部の円環部を弾性変形させて挟みつけたから、入口側弁箱と出口側弁箱との間からの流体の漏れを防止することができる。

請求項５に係る本発明は、請求請求項１〜４のいずれかに係る本発明の効果に加え、弁部をゴム状弾性を示す材料からなる連通部材の出口端を開閉するように設けたから、逆止弁としての開閉機能及び逆流防止機能を向上することができる。

請求項６に係る本発明は、請求項１〜５のいずれかに係る本発明の効果に加え、医療用逆止弁としたから、医療用として優れた機能を発揮することができる。

以下、本発明の実施の形態を添付した図面により詳細に説明する。
図１〜図６は、本発明の第１の実施の形態を示す図である。
図１は断面図、図２は図１のＡ矢視図、図３は弁体を示す図、図４は図３のＸ−Ｘ断面図、図５は出口側弁箱を示す図、図６は弁体が開いた状態を示す断面図である。

図１〜図６において、１は、逆止弁で血液回路、輸液回路などに用いられる医療用である。逆止弁１は、流体の入口通路８、流体の出口通路９及び弁室１０を備えた弁箱２と、弁室１０に設けられたシリコーンゴム製の弁体３とを備えている。
弁体３は、環状の弁固定部４と、入口通路８の出口端８ａを開閉する弁部５と、弁部５を弁固定部４に連結する弾性変形可能で直線状に配置された２つのアーム６，６とを一体に形成している。

弁箱２は、入口通路８を設けた入口側弁箱２aと出口通路９を設けた出口側弁箱２ｂとで形成している。
弁固定部４は、図４に示すように円筒部４ａと、円筒部４ａの一端部の外周に一体に形成された所定の厚さを有する円環部４ｂとで形成しており、図１に示すように、出口側弁箱２ｂの内周面に入口側弁箱２ａの外周面と嵌り合う大径側内周面を形成し、出口側弁箱２ｂの小径側内周面から大径側内周面に断面が鋭角となる内径の異なる段部２Ｃを形成して、出口側弁箱２ｂの段部２ｃと入口側弁箱２ａの端面２ｄとで、弁固定部４の円環部４ｂを弾性変形させて挟みつけることにより、流体の圧力が高い場合でも入口側弁箱２ａと出口側弁箱２ｂとの間からの流体の漏れを防止するようにしている。

このように、出口側弁箱２ｂの段部２ｃと入口側弁箱２ａの端面２ｄとで、弁固定部４の円環部４ｂを弾性変形させて挟みつけることにより、入口側弁箱２ａと出口側弁箱２ｂとの間からの流体の漏れを防止するようにしたので、弁固定部４の円筒部４ａを軸方向に圧縮変形させて流体の漏れを防止する必要がないので、弁体３を弁箱２に固定する際にアーム６，６が変形することがなく、弁部５の開閉、特に入口通路８の出口端８ａの閉鎖を確実に行うことができる。

弁室１０は、図１及び図５に示すように、弁体３の弁固定部４側から出口通路９にかけて先細状に形成し、先細状の弁室１０の内周面に軸心方向（図１において水平方向）に沿った薄板状のリブ１２，１２を放射状に８つ立設している。
弁部５には、図１、図４及び図６に示すように、弁部５が弁室１０内で開く方向に移動するとき弁部５の移動を案内する案内部１１ａ，１１ｂを弁部５の軸心方向に突出させている。入口通路８側に突出させた入口通路側の案内部１１ａは、図１に示すように入口通路８に位置して、弁部５の開き始めから所定の開度までを案内しており、断面台形の凹部を有しており円筒状となっている。出口通路９側に突出させた出口通路側の案内部１１ｂは、図６に示すようにリブ１２，１２内に位置して、弁部５の開き始めから開き終わりまでを案内している。

弁部５の出口通路９側への移動距離は、アーム６，６の破損の防止、弁室１０の大きさ、入口通路８の出口端８ａの開口面積などから、１．６ｍｍに制限しており、その一例として、この実施の形態では、図６に示すように、リブ１２，１２の内端部に弁部５の外周が当ることによって、弁部５の出口通路９側への移動距離を制限している。
そして、弁部５がリブ１２，１２に当ったときに、図５に示すように、流体通路は、先細状の弁室１０の内周面とリブ１２，１２間とで形成される８つの開口部１２ａ，１２ａにより確保され、流体の流通を妨げるおそれがない。

以上説明したように、円筒部４ａと円環部４ｂからなる弁固定部４は、図１及び図６に示すように、弁箱２ａ，２ｂに固定されて、弁部５は、入口通路８の流体の圧力により入口通路８の出口端８ａを開いて、弁部５の外周と弁固定部４の内周とアーム６，６とで形成される２つの開口部７，７を介して入口通路８と出口通路９を連通するとともに、入口通路８の流体の圧力がないとき又は出口通路９の流体の圧力により入口通路８の出口端８ａを閉じるように構成している。

入口側弁箱２ａ及び出口側弁箱２ｂの材質は、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリカーボネイト、ポリ塩化ビニル、ＡＢＳ樹脂などの耐薬品性で透明な合成樹脂が望ましい。
また、弁体３の材質は、ゴム状弾性を示す材料で形成するのであり、シリコーンゴム、天然ゴム、その他のエラストマーから選ぶことができるが、シリコーンゴムが好ましい。シリコーンゴムのうちでも硬度ＨＳ３０度〜４０度のものが特に好ましい。

逆止弁１の概略寸法は、弁箱２の外径が１５ｍｍ、幅が２７ｍｍ、入口通路８の出口端８ａの内径が３ｍｍ、入口通路８及び出口通路９を形成する筒部８ｂ，９ｂの外径が約５ｍｍで、入口通路８、出口通路９及び筒部８ｂ，９ｂの径はいずれも端部から弁体３側にかけて若干大きくしている。
アーム６，６は、２つであって、かつ図３に示す最小幅を０．７ｍｍ、図４に示す厚みを０．４ｍｍとしており、シリコーンゴムで硬度３５度のものであり、小さな力で弾性変形可能となっており、入口側流体圧力が小さくても弁部５が確実に開くように構成している。

また、入口側流体圧力が大きい場合でも、弁部５に突出させた入口通路８側の案内部１１ａ及び出口通路９側の案内部１１ｂによって、流体の乱れた流れにより弁部５が反転して入口通路８の出口端８ａに戻らなくなることを確実に防止しすることにより、出口通路９側の流体の圧力が高くなったとき弁部５が出口端８ａを確実に閉鎖して、逆流しないように構成している。

なお、入口側弁箱２ａの外周に断面三角の環状突起１４ａを設け、出口側弁箱２ｂの内周に突起１４ａに嵌り合う環状凹部１４ｂを設け、さらに、出口側弁箱２ｂの端部外周から環状凹部１４ａを越えて３つのスリット１４，１４を形成している。
このスリット１４，１４は、入口側弁箱２ａ、出口側弁箱２ｂ及び弁体３を組立てるときに、出口側弁箱２ｂを弾性変形させて入口側弁箱２ａの環状突起１４に環状凹部１４ａを嵌めるためであり、また、入口側弁箱２ａ、出口側弁箱２ｂ及び弁体３を分解するときに、スリット１４，１４を利用して適宜の工具を用いて行うのである。

上記第１の実施の形態では、弁部５の移動を案内する案内部１１ａ，１１ｂを弁部５の入口通路８側及び出口通路９側の軸心方向に突出させて、弁部５のバランスをとって動きを円滑にしているが、案内部１１ａ，１１ｂを入口通路８側及び出口通路９側の一方のみとしてもよいことは勿論である。
また、弁箱２を入口側弁箱２ａと出口側弁箱２ｂとで構成したが、３つ以上の弁箱としてもよく、１つの弁箱と、弁体を組み込めるようにした蓋体から構成してもよい。
また、弁室１０の内周面にリブ１２，１２を立設したが、リブ１２．１２に代えて適宜の弁部５の移動制限手段を用いてもよい。

さらに、弁固定部４の円環部４ｂを円筒部４ａの一端部外周に形成したが、円環部４ｂの位置は円筒部４ａの外周であれば、どこでもよい。
また、入口側弁箱２ａに段部を形成して出口側弁箱２ｂの端面とで弁固定部４の円環部４ｂを弾性変形させて挟みつけてもよい。

また、弁固定部４を円筒部４ａと円環部４ｂとで構成するとともに、出口側弁箱２ｂに段部２ｃを形成したが、弁固定部４は弁箱２に固定できる環状部を備えていればよく、この場合、段部２ｃは必要なく、弁箱２からの流体の漏れはパッキング、Ｏリングなどを用いて防止することもできる。

さらに、この実施の形態では、逆止弁１を医療用としたが、医療用以外の各種産業用、家庭用にも使用できることは勿論である。

つぎに、本発明の第２の実施の形態を図７〜図９に基づいて説明する。
図７は断面図、図８は連通部材を示す図、図９は図８の断面図である。

この第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態と相違する点は、第１の実施の形態における入口側弁箱２ａを、第２の実施の形態では入口側弁箱２ｙと連通部材１３とで構成した点である。したがって、以下第１の実施の形態との相違点について、説明する。

図７において、１ａは、逆止弁で血液回路、輸液回路などに用いられる医療用である。
逆止弁１ａは、流体の入口通路８を備えた入口側弁箱２ｙと流体の出口通路９を備えた出口側弁箱２ｂとからなる弁室１０を備えた弁箱２ｘと、入口側弁箱２ｙの入口通路８の出口端８ｃに入口通路８に連通する連通路１３ａを持った所定厚みのシリコーンゴム製の連通部材１３と、弁室１０に設けられ連通部材１３の出口端１３ｂを開閉する弁体３とを備えている。

連通部材１３は、図８及び図９に示すように、入口側弁箱２ｙの入口通路８の出口端８ｃの内径と同径の内径を持ち、出口端１３ｂ側に向けて若干大きい内径とした連通路１３ａを形成している。
連通部材１３の出口端１３ｂには、断面が鋭角の先細状の環状絞り部１３ｃを形成して、弁体３の弁部５との密着性を向上させている。

また、連通部材１３の入口側弁箱２ｙ側の端部外周には、円環状の鍔部１３ｄを形成して、入口側弁箱２ｙの端部内周と密着し、弁体３の弁固定部４の端部側における内側隅部と密着するようにしている。

連通部材１３の材質は、弁体３の材質と同じく、ゴム状弾性を示す材料で形成するのであり、シリコーンゴム、天然ゴム、その他のエラストマーから選ぶことができるが、シリコーンゴムで硬度ＨＳ３０度〜４０度のものが特に好ましい。
この実施の形態では、連通部材１３の材質はシリコーンゴムで硬度３５度のものであり、小さな力で弾性変形可能となっており、弁部５の閉鎖を確実にするとともに、入口側弁箱２ｙと出口側弁箱２ｂとの間からの漏れを確実に防止している。

本発明の第１の実施の形態を示す断面図。 図１のＡ矢視図。 本発明の第１の実施の形態における弁体を示す図。 図３のＸ−Ｘ断面図。 本発明の第１の実施の形態における出口側弁箱を示す図。 本発明の第１の実施の形態における弁体が開いた状態を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態を示す断面図。 本発明の第２の実施の形態における連通部材を示す図。 本発明の第２の実施の形態における連通部材の断面図。 従来例に係る逆止弁を用いた混注管の断面図。 従来例に係る逆止弁を示す図。

符号の説明

１，１ａ 逆止弁
２，２ｘ 弁箱
２ａ，２ｙ 入口側弁箱
２ｂ 出口側弁箱
２ｃ 段部
３ 弁体
４ 弁固定部
４ａ 円筒部
４ｂ 円環部
５ 弁部
６ アーム
７ 開口部
８ 入口通路
８ａ，８ｃ 入口通路の出口端
９ 出口通路
１０ 弁室
１１ 案内部
１１ａ 入口通路側の案内部
１１ｂ 出口通路側の案内部
１２ リブ
１３ 連通部材
１３ａ 連通部材の連通路
１３ｂ 連通部材の出口端

Claims (6)

1. 流体の入口通路、流体の出口通路及び弁室を備えた弁箱と、弁室に設けられゴム状弾性を示す材料からなる弁体とを有する逆止弁において、弁体は、弁箱に固定された環状の弁固定部と、入口通路の出口端を開閉する弁部と、弁部を弁固定部に連結する直線状に配置された２つのアームとを一体に形成し、弁部は、入口通路の流体の圧力により入口通路の出口端を開いて、弁部の外周と弁固定部の内周とアームとで形成される２つの開口部を介して入口通路と出口通路を連通するとともに、入口通路の流体の圧力がないとき又は出口通路の流体の圧力により入口通路の出口端を閉じるように構成し、さらに弁部は、弁部が弁室内で開く方向に移動するとき弁部の移動を案内する案内部を弁部の軸心方向に突出させたことを特徴とする逆止弁。
2. 弁部に突出させた案内部は入口通路側及び出口通路側に突出していることを特徴とする請求項１に記載の逆止弁。
3. 弁室を弁固定部から出口通路にかけて先細状に形成し、先細状の弁室の内周面に、軸心方向に沿った薄板状のリブを放射状に複数立設したことを特徴とする請求項１又は２に記載の逆止弁。
4. 弁箱を入口通路を設けた入口側弁箱と出口通路を設けた出口側弁箱とで形成し、弁固定部を円筒部と円筒部の外周に所定の厚さを有する円環部とで形成し、一方の弁箱の内周面に小径側から大径側に断面が鋭角となる内径の異なる段部を形成し、一方の弁箱の段部と他方の弁箱の端面とで弁固定部の円環部を弾性変形させて挟みつけたことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の逆止弁。
5. 弁箱を入口通路を設けた入口側弁箱と出口通路を設けた出口側弁箱とで形成し、入口側弁箱の入口通路の出口端に入口通路に連通する連通路を持った所定厚みのゴム状弾性を示す材料からなる連通部材を設け、弁部を連通部材の出口端を開閉するように設けたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の逆止弁。
6. 血液回路、輸液回路などに用いられる医療用逆止弁であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の逆止弁。

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