JP2018066421A - 逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】異物が進入した場合であっても、好適なシール性を維持できる逆止弁を提供すること。【解決手段】流体入口１１、弁室１２、弁座部１３及び流体出口１４が形成されたケーシング１０と、弁室１２に配置される弁体２０と、弁体２０を弁座部１３側に付勢する付勢部４０と、を備える逆止弁１であって、ケーシング１０における流体入口１１側に配置されるフィルタ６０を更に備え、弁座部１３は、弁室１２における流体入口１１側に配置される第１弁座部１３１と、第１弁座部１３１の外周側に配置される第２弁座部１３２と、を備え、弁体２０は、第１弁座部１３１に密着する板状の第１シール部２１０と、第１シール部２１０の外周側に配置されて第２弁座部１３２に密着する第２シール部２２０と、を備え、第２シール部２２０は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力により撓んで第２弁座部１３２に密着可能な可撓性を有する。【選択図】図２

Description

本発明は、逆止弁に関する。

従来、配管等の流体が流通するラインにおいて、一次側から二次側に流入する流体の逆流を防止する逆止弁が知られている。このような逆止弁は、弁体と弁体に接触可能な弁座とをもつ。弁体は、弁座に向けて二次側から一次側へ付勢されることにより、弁座に対して接触する。

一次側から二次側へ流体が流通する場合、弁体は、流体の圧力により付勢力に抗して弁座から離間し、一次側から二次側への流体の流通を可能にする。一方、二次側から一次側へ流体が流入しようとした場合、弁体は、流体の圧力及び付勢力により、弁座と接触して、二次側から一次側への流体の流入を阻止する。

ところで、流体に混入している異物が弁体及び弁座の間に進入すると、弁座への弁体の接触動作が異物により阻害される。そのため、二次側から一次側に流体が逆流するような状況において、弁体と弁座との間に隙間が生じ、流体の逆流を完全に阻止できなくなることがあった。そこで、このような異物（ゴミ）の進入を検知できる逆止弁が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、２つの逆止弁を直列に配置することにより、一方の逆止弁の接触動作が異物により阻害されたとしても、他方の逆止弁の接触動作が逆流を阻止できるようにする技術も提案されている（例えば、特許文献２参照）。

特許第４０１４３５３号公報 特許第４１５１００７号公報

特許文献１で提案された逆止弁では、第１弁が接触する第１弁座と、第１弁よりも小径に形成され、第１弁の一次側に重ね合わされる第２弁が接触する第２弁座との間に、圧力センサが設けられている。また、提案された逆止弁では、第２弁よりも二次側に、他の圧力センサが設けられている。そして、２つの圧力センサの圧力差が小さくなることにより、第１弁のシールができていないと判断するものである。そのため、提案された逆止弁は、実際に異物による接触動作の阻害を解消するものではない。

また、特許文献２で提案されたように、２つの逆止弁を配置することは大変有用ではあるものの、動作部分が増えることや、メンテナンス性の向上等の観点から、異物が進入したとしても１つの逆止弁により逆流を阻止できることが好ましい。

従って、本発明は、異物が進入した場合であっても、好適なシール性を維持できる逆止弁を提供することを目的とする。

本発明は、流体入口、弁室、弁座部及び流体出口が形成されたケーシングと、前記弁室に配置される弁体と、前記弁体を前記弁座部側に付勢する付勢部と、を備える逆止弁であって、前記ケーシングにおける流体入口側に配置されるフィルタを更に備え、前記弁座部は、前記弁室における前記流体入口側に配置される第１弁座部と、前記第１弁座部の外周側に配置される第２弁座部と、を備え、前記弁体は、前記第１弁座部に密着する板状の第１シール部と、前記第１シール部の外周側に配置されて前記第２弁座部に密着する第２シール部と、を備え、前記第２シール部は、前記流体出口側から前記流体入口側にかかる圧力により撓んで前記第２弁座部に密着可能な可撓性を有する逆止弁に関する。

また、前記第２シール部は、前記フィルタを通過した異物が前記第１シール部と前記第１弁座部との間に挟まった状態において前記第２弁座部に密着してもよい。

また、前記弁体は、前記第２シール部の位置に配置され、前記第２シール部の撓みの起点となるヒンジ部を更に備えてもよい。

また、前記第２シール部の厚さは、外周側に向かって徐々に薄くなるように形成されてもよい。

また、前記第１弁座部は、流体の流入方向に対して垂直な垂直面として形成され、前記第２弁座部は、流体の流入方向とのなす角度が鋭角となるように傾斜した傾斜面として形成されてもよい。

また、前記付勢部は、前記弁体の流体出口側の面に重ね合わされる板状体と、前記板状体を流体出口側から流体入口側に向けて付勢する弾性部材と、を備えてもよい。

本発明によれば、異物が進入した場合であっても、好適なシール性を維持できる逆止弁を提供することができる。

本発明の一実施形態に係る逆止弁を一次側から視た平面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 一実施形態の逆止弁を二次側から視た平面図である。 一実施形態の逆止弁のフィルタを示す断面図である。 一実施形態の逆止弁の板部材の外周側を折り曲げる前の状態を示す平面図である。 一実施形態の逆止弁の板部材の外周側を折り曲げた状態を示す平面図である。 一実施形態の逆止弁の第１シール部及び第１弁座部の間に異物が進入した際の第２弁座部の動作を示す概略断面図を示す。 一実施形態の逆止弁の第２シール部及び第２弁座部の間に異物が進入した際の概略断面図を示す。 一実施形態の逆止弁の第２シール部及び第２弁座部の間のより外周側に異物が進入した際の概略断面図を示す。 一実施形態の逆止弁の変形例の概略断面図を示す。

以下、本発明に係る逆止弁の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
逆止弁は、流体を流す配管に配置され、配管内における流体の逆流を防止する。逆止弁は、流体の上流側に設けられる一次側配管（流体入口側配管）と、流体の下流側に設けられる二次側配管（流体出口側配管）の間で両者に接続される。そして、逆止弁は、一次側配管から二次側配管への流体の流入に対しては弁を開いてその流れを許容する一方、二次側配管から一次側配管への流体の流入に対しては弁を閉じて流れを阻止することにより逆流を防止する。

配管を流れる流体には異物が混入していることがあり、この異物が逆止弁の位置に進入すると、弁を閉じる動作が阻害されることがある。本実施形態に係る逆止弁は、異物が進入したとしてもその影響を最小限に止めることにより、流体の逆流を防止する。

図１〜図３に示すように、本実施形態に係る逆止弁１は、ケーシング１０と、弁体２０と、付勢部４０と、フィルタ６０と、を備える。

ケーシング１０は、流体が流通する流路１５が形成された部材であり、逆止弁１の外形を構成する。このケーシング１０は、流体入口１１、弁室１２、弁座部１３及び流体出口１４を備える。
流体入口１１は、流路１５における一次側の端部に配置される。この流体入口１１には、一次側配管が接続される。
流体出口１４は、流路１５における二次側の端部に配置される。この流体出口１４には、二次側配管が接続される。

弁室１２は、流路１５における流体入口１１と流体出口１４との間に配置され、流体入口１１及び流体出口１４よりも大径な空間として形成される。
弁座部１３は、弁室１２における一次側の内壁面により凹形状に形成される。弁座部１３の詳細については、後述する。

本実施形態において、ケーシング１０は、一次側を構成する第１ケーシング１１１及び二次側を構成する第２ケーシング１１２が組み合わせられてボルト５０により締結されて一体化されることで形成される。第１ケーシング１１１には、流体入口１１、弁座部１３及び弁室１２の一次側の部分が形成される。第２ケーシング１１２には、弁室１２の二次側の部分及び流体出口１４が形成される。

弁体２０は、弁室１２に配置され、弁座部１３と対向配置される。弁体２０は、弁座部１３に密着可能なように、凸形状に形成される。弁体２０の詳細については後述する。

付勢部４０は、弁室１２における弁体２０の二次側に配置される。付勢部４０は、弁座部１３側に弁体２０を付勢する。この付勢部４０は、板状体４１と、弾性部材４２と、軸部材４３と、を備える。

板状体４１は、例えば、非弾性材料（例えば金属等）によって形成され、弁体２０の流体出口１４側に重ね合わされる。本実施形態において、板状体４１は、弁体２０と略同径の略円形に形成され弁体２０の二次側の面に沿うように配置される。板状体４１には、複数の貫通穴（図示せず）が形成される。これにより、板状体４１と弁体２０との間に流体を流入させることができる。よって、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる流体の圧力（背圧）は、板状体４１に妨げられることなく弁体２０に作用する。

弾性部材４２は、いわゆる圧縮ばねであり、板状体４１を流体出口１４側から流体入口１１側に向けて付勢する。この弾性部材４２は、一端側が板状体４１の流体出口１４側の面に接触して配置され、他端側が弁室１２の流体出口１４側の内面に接触して配置される。弾性部材４２は、弁体２０が流体入口１１側から流体出口１４側に流体が流入する圧力により押された場合に収縮し、これにより、弁体２０及び板状体４１が二次側に移動して弁体２０が弁座部１３から離間する。また、弾性部材４２は、流体入口１１側から流体出口１４側への流体の流入による圧力がかからない状態では伸長し、板状体４１及び弁体２０を弁座部１３側に押し付ける。

軸部材４３は、流体の流入方向Ｆに長さ方向が沿うように配置される。また、軸部材４３は、弾性部材４２の中心軸の位置に一致するように配置される。本実施形態では、軸部材４３の中心軸は、ケーシング１０の流路１５の中心位置に一致するように配置される。
軸部材４３の一次側は弁室１２を貫通しており、二次側はケーシング１０の流体出口１４まで延びる。軸部材４３は、一次側端部において、ケーシング１０から径方向内側に延びる一次側支持部材１６に挿通されて、ケーシング１０に対して軸方向に（流体の流入方向Ｆに沿って）移動可能に支持される。また、軸部材４３は、二次側端部において、ケーシング１０から径方向内側に延びる二次側支持部材１７に挿通されて、ケーシング１０に対して軸方向に（流体の流入方向Ｆに沿って）移動可能に支持される。
以上の軸部材４３は、弁体２０及び板状体４１の一次側又は二次側への移動をガイドする。

フィルタ６０は、図２に示すように、ケーシング１０の流路１５における弁室１２の流体入口１１側に配置される。フィルタ６０は、所定以上の大きさ（例えば、１．４ｍｍ超過）の異物を捕えて、弁体２０への異物の侵入を防止する。このフィルタ６０は、図４に示すように、異物が流入する一次側から見て凸形状のフィルタ本体６１と、リブ部６２と、を備え、凹状の開口が流体出口１４側を向くように配置される。

図１に示すように、フィルタ本体６１には、複数の開孔が表面全体に形成される。本実施形態において、フィルタ本体６１は、金属線がメッシュ状に編まれた金属網（例えば、１４メッシュ，線径０．４ｍｍ，目開き１．４ｍｍのステンレス製ネット）のプレス加工により成形される。これにより、フィルタ本体６１の表面全体に複数の開孔が形成される。フィルタ本体６１は、受け面部６１１と、側面部６１２と、鍔部６１３とを備える。

受け面部６１１は、凸状のフィルタ本体６１の頂面にあたる部分であり、流体の流れ方向Ｆに対して略垂直に配置される。受け面部６１１は、正面視円形状に形成される。また、受け面部６１１は、二次側に向けて凹んだ凹部６１４を有する。凹部６１４は、受け面部６１１の中心部分を流体の流れ方向Ｆの二次側に湾曲させることにより形成される。

側面部６１２は、凹状のフィルタ本体６１の側面にあたる部分であり、受け面部６１１の外周から流体の流れ方向Ｆに沿う方向に延びる。即ち、側面部６１２は、受け面部６１１の全周から流体の流れ方向Ｆの二次側に向かって延びる円筒状に形成される。側面部６１２は、受け面部６１１と一体形成される。本実施形態では、側面部６１２は、受け面部６１１に対して、略９０度屈曲した方向に延びる。

鍔部６１３は、側面部６１２の先端側（基端側である受け面部６１１に対して逆側）から流体の流れ方向Ｆに略垂直に延びる。本実施形態において、鍔部６１３は、側面部６１２の先端部においてメッシュ状の金属網を屈曲させることで、フィルタ本体６１と一体形成される。この鍔部６１３は、後述するリブ部６２の一部を構成する。

リブ部６２は、側面部６１２の先端側（基端側である受け面部６１１に対して逆側）から流体の流れ方向Ｆに略垂直に延びる。リブ部６２には、流体を流通可能な切り欠き又は隙間が形成される。リブ部６２は、上述の鍔部６１３と、板部材６２１と、を含む。

板部材６２１は、図５に示すように、外周に所定間隔で切込みｄが形成された環状に形成される。また、板部材６２１の内径は、側面部６１２の内径と略同じ径に形成される。そして、板部材６２１は、図６に示すように、所定間隔の切込みｄが一部残るように折り曲げられる。板部材６２１は、図２に示すように、鍔部６１３を挟み込むように折り曲げられることにより、切込みｄの部分で流体を流通可能に形成される。

以上のフィルタ６０は、リブ部６２がケーシング１０におけるリブ部６２を支持する部分Ｌに支持されて、第１ケーシング１１１内に配置される。そして、フィルタ６０は、図１及び図２に示すように、受け面部６１１が一次側（流体入口１１側）に配置され、リブ部６２（鍔部６１３）が二次側（流体出口１４側）に配置される。これにより、フィルタ６０は、開口側（先端側）が弁室１２に対向するように配置される。なお、ケーシング１０におけるリブ部６２を支持する部分Ｌにも、流体が流通可能な切り欠き又は隙間が形成される（図示せず）。

受け面部６１１は、一次側から二次側へ流れる流体のうち、流路１５の中央部分を流れる流体を通過させる。これにより、受け面部６１１は、一次側から二次側へ流れる流体に混入する異物を捕えることができる。受け面部６１１には、凹部６１４が形成されていることにより、流体の流入方向Ｆに対して垂直な面のみで形成されている場合に比べ、受け面部６１１の強度を向上することができる。

側面部６１２及びリブ部６２は、一次側から二次側へ流れる流体のうち、流路１５のうちの外周側を流れる流体を通過させる。ここで、本実施形態では、側面部６１２を、複数の開孔を含んで構成するとともに、流体の流入方向Ｆに沿うように配置することで、流体の一部を通過させつつ、側面部６１２に異物を詰まりにくくできる。また、リブ部６２及びケーシング１０におけるリブ部６２を支持する部分Ｌに流体を流通可能な切り欠き又は隙間が形成されていることにより、リブ部６２を通過する流体も弁室１２に流入させることができる。

これにより、側面部６１２の外周側に流入方向Ｆに沿う流れを形成することができ、側面部６１２の外周側を流れる流体の一部を側面部６１２から流入させつつ、また一部をリブ部６２に導くことができる。よって、フィルタ６０を配置することによる圧力損失を低減できる。また、板部材６２１は、金属線を編むことによって形成されたフィルタ本体６１の終端にあたる鍔部６１３を保護するので、金属線が解けることによるフィルタ本体６１の破損を防止して、フィルタ６０の形状を維持することができる。

次に、本実施形態の弁座部１３及び弁体２０の詳細について説明する。

弁座部１３は、図２に示すように、第１弁座部１３１と、第２弁座部１３２と、を備える。
第１弁座部１３１は、流体の流入方向Ｆに対して垂直な垂直面（流路１５の径方向に沿う面）として形成される。第１弁座部１３１は、弁室１２における流体入口１１側に配置される。具体的には、第１弁座部１３１は、弁室１２における流体入口１１側の内壁面のうち、弁室１２の入口の外周を囲うように配置される。本実施形態では、第１弁座部１３１は、弁室１２の入口の外周に沿って環状に配置される。

第２弁座部１３２は、第１弁座部１３１の外周側に配置される。この第２弁座部１３２は、垂直面１３３及び傾斜面１３４を備える。

垂直面１３３は、流体の流入方向Ｆに対して垂直な面として形成される。垂直面１３３は、第２弁座部１３２を形成する面のうち、内周側の面として形成される。また、垂直面１３３は、第１弁座部１３１の外周に沿って配置される。本実施形態において、垂直面１３３は、第１弁座部１３１との間に段差を形成して配置され、第１弁座部１３１よりも流体出口１４側に配置される。

傾斜面１３４は、流体の流入方向Ｆとのなす角度が鋭角となるように傾斜した面として形成される。換言すると、傾斜面１３４は、流体の流入方向Ｆに沿って（流体入口１１から流体出口１４に向かって）、徐々に拡径するように傾斜した傾斜面として形成される。傾斜面１３４は、第２弁座部１３２を形成する面のうち、外周側の面として形成される。また、傾斜面１３４は、垂直面１３３の外周に沿って配置される。本実施形態において、傾斜面１３４は、垂直面１３３との間に段差を形成して配置され、垂直面１３３よりも流体出口１４側に配置される。

弁体２０は、第１弁体２１と、第２弁体２２と、ヒンジ部３０と、を備える。
第１弁体２１は、流体の背圧（流体出口１４側から流体入口１１側への圧力）による弁座部１３への接触に対して弁体２０の機械的強度を保つために、非弾性材料（例えば、ステンレスなどの金属）により所定の硬度で形成される。また、第１弁体２１は、第１弁座部１３１と第２弁座部１３２の垂直面１３３との段差と略同じ厚さをもつ。第１弁体２１は、第１弁座部１３１に密着可能なように、第１弁座部１３１の内径（弁室１２の入口の径）よりも大きく、第１弁座部１３１の外径以下の大きさの径をもつ円板状に形成される。そして、第１弁体２１は、中心位置が軸部材４３に挿通されるとともに、軸部材４３に固定される。

これにより、第１弁体２１は、流体の流入方向Ｆに沿って軸部材４３とともに移動可能に配置される。また、第１弁体２１は、径方向が流体の流入方向Ｆに対して垂直になるように弁室１２に配置される。即ち、第１弁体２１は、流体入口１１側の面が第１弁座部１３１と略平行に配置されるとともに、対向配置される。この第１弁体２１は、第１弁座部１３１に密着する第１シール部２１０を構成する。

第２弁体２２は、弾性材料（例えば、フッ素ゴム，シリコンゴムなどの合成ゴム）により下底側の面が凹んだ円錐台形状に形成される。第２弁体２２は、下底よりも短径で形成される上底が第１弁体２１の流体出口１４側の面に重ね合わせて配置される。第２弁体２２の上底の径は、第１弁体２１の径及び第２弁座部１３２の垂直面１３３の内径よりも大きく、第２弁座部１３２の垂直面１３３の外径よりも小さく形成される。そして、第２弁体２２の側面は、第２弁座部１３２の傾斜面１３４の傾斜角度に合わせて形成される。また、第２弁体２２は、中心位置が軸部材４３に挿通されるとともに、軸部材４３に固定される。これにより、第２弁体２２は、流体の流入方向Ｆに沿って軸部材４３とともに移動可能に配置される。この第２弁体２２は、第２弁座部１３２に密着する第２シール部２２０を構成する。

第２シール部２２０は、第２弁座部１３２のうち、流体の流入方向Ｆにおいて、第１弁体２１（第１シール部２１０）と重ならない位置に形成される。即ち、第２シール部２２０は、第２弁体２２のうち、第１弁体２１の外周側に配置される部分によって形成される。この第２シール部２２０の厚さは、外周側に向かって徐々に薄くなるように形成される（図７〜図９参照）。そして、第２シール部２２０は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力（背圧）により撓んで第２弁座部１３２に密着可能な可撓性を有する。この第２シール部２２０は、垂直シール部２２１と、傾斜シール部２２２と、を備える。

垂直シール部２２１は、第１弁体２１の外周に沿って配置される。具体的には、垂直シール部２２１は、第２弁体２２うち、第１弁体２１から露出する上面を垂直面Ｈとする円環状に形成される。垂直シール部２２１の垂直面Ｈは、第２弁座部１３２の垂直面１３３に対向配置される。また、垂直シール部２２１は、第２シール部２２０のうち、最も肉厚に形成される。

傾斜シール部２２２は、垂直シール部２２１の外周に沿って形成される。即ち、傾斜シール部２２２は、第２弁体２２の側面を傾斜面Ｓとしてもつ円環状に形成される。傾斜シール部２２２の傾斜面Ｓは、第２弁座部１３２の傾斜面１３４に対向配置される。本実施形態において、傾斜シール部２２２は、垂直シール部２２１の側面から径方向外側に延出して形成され、また、延出方向に沿って徐々に薄くなるように形成される。即ち、傾斜シール部２２２の厚さは、外周側に向かって徐々に薄くなるように形成される。

ヒンジ部３０は、第２シール部２２０の位置に配置され、第２シール部２２０の撓みの起点となる。具体的には、ヒンジ部３０は、第２シール部２２０の表面から流体の流通方向（流入方向Ｆまたはその逆方向）に沿って切り欠かれた溝として形成される。ヒンジ部３０は、第１ヒンジ部３１０と、第２ヒンジ部３２０と、を備える。

第１ヒンジ部３１０は、第２弁体２２の上底から切り欠かれた溝として形成される。第１ヒンジ部３１０は、第１弁体２１（第１シール部２１０）の外周に沿って環状に形成される。即ち、第１ヒンジ部３１０は、垂直シール部２２１の垂直面Ｈから切り欠かれた溝として、第１弁体２１（第１シール部２１０）の外周に沿って環状に形成される。

第２ヒンジ部３２０は、第２弁体２２の下底から切り欠かれた溝として形成される。第２ヒンジ部３２０は、垂直シール部２２１の外周に沿って環状に形成される。即ち、第２ヒンジ部３２０は、傾斜シール部２２２の流体出口１４側の面から切り欠かれた溝として、垂直シール部２２１の外周に沿って環状に形成される。

以上のような弁体２０、弁座部１３、及び、ヒンジ部３０によれば、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に密着することにより、弁室１２の入口をシールすることができる。また、第２シール部２２０が第２弁座部１３２に密着することにより、弁室１２の入口を更にシールすることができる。

ここで、第１ヒンジ部３１０が設けられていることにより、第１ヒンジ部３１０を起点として、垂直シール部２２１及び傾斜シール部２２２を撓みやすくすることができる。また、第２ヒンジ部３２０が設けられていることにより、傾斜シール部２２２を更に撓みやすくすることができる。また、傾斜シール部２２２及び第２弁座部１３２の傾斜面１３４が流体の流入方向Ｆに対して鋭角に傾斜して形成されていることにより、圧力損失の観点で、垂直に形成されている場合に比べ流体の流れをよりスムーズにすることができる。

以上のような逆止弁１は、以下のように用いられる。
まず、ケーシング１０（第１ケーシング１１１）の流体入口１１が、一次側配管（図示せず）に接続される。そして、ケーシング１０（第２ケーシング１１２）の流体出口１４が二次側配管（図示せず）に接続される。

一次側配管（図示せず）及び二次側配管（図示せず）の間に流体が流れていないときには、逆止弁１の内部の流体も移動しない。このとき、弁体２０は、付勢部４０による付勢により、弁座部１３に密着した状態になる。具体的には、弾性部材４２が弁体２０を流体出口１４側から流体入口１１側へ付勢することにより、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に密着する。また、第２シール部２２０の垂直シール部２２１（垂直面Ｈ）が第２弁座部１３２の垂直面１３３に密着する。そして、第２シール部２２０の傾斜シール部２２２（傾斜面Ｓ）が第２弁座部１３２の傾斜面１３４に密着する。これにより、弁室１２の入口がシールされるので、流体入口１１側と流体出口１４側の間で流体の移動は発生しない。

流体入口１１側（一次側）から流体出口１４側（二次側）への流体の流入が開始されると、弁体２０は、流体の圧力によって流体入口１１側から流体出口１４側へ移動しようとする力を受ける。つまり、弁体２０は、流体の圧力によって、付勢部４０の圧力に抗する方向へ移動しようとする力を受ける。弾性部材４２は、弁体２０の移動しようとする力によって収縮し、弁体２０及び板状体４１は、軸部材４３とともに流体の流入方向Ｆに沿って、弁座部１３から離れる方向に移動する。これにより、第１シール部２１０が第１弁座部１３１から離間する。また、第２シール部２２０の垂直シール部２２１及び傾斜シール部２２２が第２弁座部１３２の垂直面１３３及び傾斜面１３４から離間する。したがって、弁座部１３及び弁体２０の間のシールが解除されて、流体が流体入口１１側から流体出口１４側へ流通可能となる。

一方、流体出口１４側から流体入口１１側へ流体が逆流しようとすると、弁体２０及び板状体４１は、流体の圧力（背圧）によって流体出口１４側から流体入口１１側へ移動しようとする力を受ける。また、弁体２０及び板状体４１は、付勢部４０の付勢力によって、流体出口１４側から流体入口１１側へ移動しようとする力を受ける。これにより、弁体２０及び板状体４１は、軸部材４３とともに流体の流入方向Ｆに沿って弁座部１３に向けて移動を開始する。

このとき、板状体４１は、弾性部材４２の付勢力を第２シール部２２０の流体出口１４側の面の全体に伝える。これにより、第２シール部２２０が第２弁座部１３２に近づく方向に移動する際に、流体入口１１側から流体出口１４側に撓むことを防止する。

第２シール部２２０及び板状体４１の間に弁室１２内の流体が入り込むことにより、第２シール部２２０は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力によって、流体出口１４側から流体入口１１側に撓む。即ち、垂直シール部２２１は、第２弁座部１３２の垂直面１３３に向けて撓み、傾斜シール部２２２は、第２弁座部１３２の傾斜面１３４に向けて撓む。このとき、第１ヒンジ部３１０は、垂直シール部２２１及び傾斜シール部２２２の撓みの起点となり、第２ヒンジ部３２０は、傾斜シール部２２２の撓みの起点となる。

したがって、弁体２０が弁座部１３に向けて移動すると、第２シール部２２０によるシールが第１シール部２１０によるシールよりも先に開始される。第２シール部２２０によるシールは、傾斜シール部２２２の延出方向先端（外周側）から傾斜面１３４に密着する。そして、傾斜シール部２２２の根本部分が傾斜面１３４に密着した後に、垂直シール部２２１が垂直面１３３に密着する。即ち、弁体２０によるシールは、流体出口１４側から流体入口１１側へ順に行われる。

これにより、弁体２０と、弁室１２の流体入口１１側の壁面との間に圧力の高い流体（流体出口１４側の圧力をもつ流体）が残ることを防止できる。したがって、残された流体から弁体２０が圧力を受けて、弁体２０が弁座部１３から意図せずに離れてしまうことを防止できる。更には、第２シール部２２０が第１シール部２１０よりも先にシールを開始するので、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に勢いよく接触することを防止することができる。

最終的に、第１シール部２１０は、弾性部材４２の付勢力と、流体出口１４側から流体入口１１側への流体の圧力とにより、第１弁座部１３１に密着する。また、第２シール部２２０は、弾性部材４２の付勢力と、流体出口１４側から流体入口１１側への流体の圧力による撓みとにより第２弁座部１３２に密着する。このように、弁体２０が弁座部１３に密着することにより、弁室１２の入口がシールされるので、流体出口１４側から流体入口１１側への流体の逆流が防止される。

ところで、フィルタ６０は、一次側から二次側へ流れる流体に混入した異物を捕えることにより、弁体２０及び弁座部１３の位置に所定以上の大きさの異物が進入することを防止する。これに対し、フィルタ６０を通過した所定未満の大きさの異物が弁体２０及び弁座部１３の間に進入した場合には、流体の逆流を防止すべく、弁体２０は以下のように動作する。

まず、図７に示すように、第１シール部２１０及び第１弁座部１３１の間に異物Ｄが進入した場合、非弾性材料で形成されている第１シール部２１０は、第１弁座部１３１との間に異物Ｄを噛んでしまうため、第１弁座部１３１に密着することができない。そのため、第１シール部２１０は、弁室１２の流体入口１１をシールすることができない。第２シール部２２０は、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に密着することができないので、第２弁座部１３２まで移動することができない。このとき、弁室１２の圧力は、ケーシング１０の流体入口１１側の圧力よりも大きくなっているため、流体は、弁室１２からケーシング１０の流体入口１１側へと逆流しようとする。

逆流しようとする流体は、板状体４１及び第２シール部２２０の間に進入する。すると、弾性材料によって形成されている第２シール部２２０は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力及び弾性部材４２の弾性力により撓んで第２弁座部１３２に密着する。即ち、垂直シール部２２１は、第１ヒンジ部３１０を起点として流体入口１１側に撓むことにより、垂直面Ｈが第２弁座部１３２の垂直面１３３に密着する。また、傾斜シール部２２２は、第２ヒンジ部３２０を起点として流体入口１１側に撓むことにより、傾斜面Ｓが第２弁座部１３２の傾斜面１３４に密着する。

このとき、ヒンジ部３０が撓みの起点となることにより、第２シール部２２０を撓ませやすくできる。また、第２シール部２２０の厚さが外周側に向かって徐々に薄くなるように形成されていることによっても、第２シール部２２０を撓ませやすくできる。これにより、弁体２０は、第１シール部２１０において弁室１２の流体入口１１をシールできない場合であっても、第２シール部２２０において弁室１２の流体入口１１をシールすることができ、流体の逆流を防止できる。

図８に示すように、垂直シール部２２１の垂直面Ｈと第２弁座部１３２の垂直面１３３との間に異物Ｄが進入した場合、垂直シール部２２１は、弾性部材４２の付勢力と、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力とによって、異物Ｄを包み込むように変形する。これにより、垂直シール部２２１は、第２弁座部１３２の垂直面１３３まで移動して密着することができる。また、第１シール部２１０は、第１弁座部１３１に密着することができる。また、傾斜シール部２２２は、第２弁座部１３２の傾斜面１３４に密着することができる。これにより、第１シール部２１０及び第２シール部２２０によって、弁室１２の入口をシールすることができる。

なお、垂直シール部２２１の変形によっても、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に密着できない場合、垂直シール部２２１は、異物Ｄを支点として撓むことにより、第２弁座部１３２の垂直面１３３に密着する。また、傾斜シール部２２２は、逆流しようとする流体の圧力により撓むことにより、第２弁座部の傾斜面１３４に密着する。これにより、第２シール部２２０において弁室１２の入口をシールすることができ、流体の逆流を防止できる。

次に、図９に示すように、傾斜シール部２２２及び第２弁座部１３２の傾斜面１３４の間に異物Ｄが進入した場合、傾斜シール部２２２は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力によって、異物Ｄを包み込むように変形する。これにより、傾斜シール部２２２は、第２弁座部１３２の傾斜面１３４まで移動して密着することができる。即ち、第１シール部２１０は、第１弁座部１３１に密着することができる。また、傾斜シール部２２２は、第２弁座部１３２の傾斜面１３４に密着することができる。これにより、第１シール部２１０及び第２シール部２２０によって、弁室１２の入口をシールすることができる。

なお、傾斜シール部２２２の変形によっても、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に密着できない場合、傾斜シール部２２２は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力（背圧）によって、第２ヒンジ部３２０を起点として撓むことにより、第２弁座部１３２の傾斜面１３４に密着する。また、傾斜シール部２２２の先端側は、異物Ｄを支点として傾斜面１３４に密着する。垂直シール部２２１は、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力（背圧）によって、第１ヒンジ部３１０を起点として撓む。そして、垂直シール部２２１は、第２弁座部１３２の垂直面１３３に密着する。これにより、第２シール部２２０において弁室１２の入口をシールすることができ、流体の逆流を防止できる。

以上説明した一実施形態の逆止弁１によれば、以下のような効果を奏する。
（１）逆止弁１を、流体入口１１、弁室１２、弁座部１３及び流体出口１４が形成されたケーシング１０と、弁室１２に配置される弁体２０と、弁体２０を弁座部１３側に付勢する付勢部４０とを含んで構成した。そして、逆止弁１を更に、ケーシング１０における流体入口１１側に配置されるフィルタ６０を含んで構成した。ここで、弁座部１３を、弁室１２における流体入口１１側に配置される第１弁座部１３１と、第１弁座部１３１の外周側に配置される第２弁座部１３２と、により構成し、弁体２０を、第１弁座部１３１に密着する板状の第１シール部２１０と、第１シール部２１０の外周側に配置されて第２弁座部１３２に密着する第２シール部２２０と、により構成した。そして、第２シール部２２０が、流体出口１４側から流体入口１１側にかかる圧力により撓んで第２弁座部１３２に密着可能な可撓性を有するように構成した。これにより、大きな異物の進入をフィルタ６０により防げ、また、フィルタ６０を通過した異物Ｄがあったとしても、第２シール部２２０が撓むことにより第２弁座部１３２に密着することができる。したがって、異物Ｄが進入した場合であっても、好適なシール性を維持することができる。

（２）第２シール部２２０について、フィルタ６０を通過した異物Ｄが第１シール部２１０と第１弁座部１３１との間に挟まった状態において第２弁座部１３２に密着するように構成した。これにより、異物Ｄの影響により第１シール部２１０が第１弁座部１３１に密着できない場合であっても、第２シール部２２０が撓むことにより第２弁座部１３２に密着する。つまり、第１シール部２１０が第１弁座部１３１に対して流体出口１４側に所定距離移動した状態であっても、第２シール部２２０は、第２弁座部１３２に密着することができる。したがって、好適なシール性を維持することができる。

（３）弁体２０を更に、第２シール部２２０の位置に配置され、第２シール部２２０の撓みの起点となるヒンジ部３０を含んで構成した。これにより、第２シール部２２０の自身の可撓性と合わせ、ヒンジ部３０を起点する第２シール部２２０の撓みをより大きくすることができる。

（４）第２シール部２２０の厚さを、外周側に向かって徐々に薄くなるように形成した。これにより、第２シール部２２０を外周側に向けてより撓みやすくすることができる。第２シール部２２０の外周側をより撓みやすくすることにより、第２シール部２２０及び第２弁座部１３２の間に異物Ｄが進入したとしても、異物Ｄを支点としてその外周側の第２シール部２２０を撓ませることができる。

（５）第１弁座部１３１を、流体の流入方向Ｆに対して垂直な垂直面として形成し、第２弁座部１３２を、流体の流入方向Ｆとのなす角度が鋭角となるように傾斜した傾斜面として形成した。これにより、第１弁座部１３１及び第２弁座部１３２は、第１シール部２１０及び第２シール部２２０が密着することにより二重のシール構造とすることができる。

（６）付勢部４０を、弁体２０の流体出口１４側の面に重ね合わされる板状体４１と、板状体４１を流体出口１４側から流体入口１１側に向けて付勢する弾性部材４２と、を含んで構成した。板状体４１を弁体２０の流体出口１４側の面に重ねることで、弾性部材４２による付勢力を弁体２０全体に伝えることができる。

以上、本発明の逆止弁の好ましい各実施形態につき説明したが、本発明は、上述の実施形態に制限されるものではなく、適宜変更が可能である。

例えば、図１０に示すように、第２シール部２２０の流体入口１１側の面に、ヒンジ部３０を複数設けてもよい。これにより、第２シール部２２０をより撓みやすい構成にすることができる。

また、上記実施形態において、フィルタ本体６１について、金属線を編んで形成されたメッシュ状の金属網として形成されるとしたが、これに限定されない。例えば、フィルタ本体６１は、パンチングメタルや、樹脂成形品であってもよい。

１ 逆止弁
１０ ケーシング
１１ 流体入口
１２ 弁室
１３ 弁座部
１４ 流体出口
２０ 弁体
３０ ヒンジ部
４０ 付勢部
４１ 板状体
４２ 弾性部材
６０ フィルタ
１３１ 第１弁座部
１３２ 第２弁座部
２１０ 第１シール部
２２０ 第２シール部
Ｆ 流入方向

Claims (6)

1. 流体入口、弁室、弁座部及び流体出口が形成されたケーシングと、
   前記弁室に配置される弁体と、
   前記弁体を前記弁座部側に付勢する付勢部と、を備える逆止弁であって、
   前記ケーシングにおける流体入口側に配置されるフィルタを更に備え、
   前記弁座部は、
   前記弁室における前記流体入口側に配置される第１弁座部と、
   前記第１弁座部の外周側に配置される第２弁座部と、を備え、
   前記弁体は、
   前記第１弁座部に密着する板状の第１シール部と、
   前記第１シール部の外周側に配置されて前記第２弁座部に密着する第２シール部と、を備え、
   前記第２シール部は、前記流体出口側から前記流体入口側にかかる圧力により撓んで前記第２弁座部に密着可能な可撓性を有する逆止弁。
2. 前記第２シール部は、前記フィルタを通過した異物が前記第１シール部と前記第１弁座部との間に挟まった状態において前記第２弁座部に密着する請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記弁体は、前記第２シール部の位置に配置され、前記第２シール部の撓みの起点となるヒンジ部を更に備える請求項１又は２に記載の逆止弁。
4. 前記第２シール部の厚さは、外周側に向かって徐々に薄くなるように形成される請求項１〜３のいずれかに記載の逆止弁。
5. 前記第１弁座部は、流体の流入方向に対して垂直な垂直面として形成され、
   前記第２弁座部は、流体の流入方向とのなす角度が鋭角となるように傾斜した傾斜面として形成される請求項１〜４のいずれかに記載の逆止弁。
6. 前記付勢部は、
   前記弁体の流体出口側の面に重ね合わされる板状体と、
   前記板状体を流体出口側から流体入口側に向けて付勢する弾性部材と、を備える請求項１〜５のいずれかに記載の逆止弁。

Images