JP2019184028A - ロッドレス逆止弁 - Google Patents

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Abstract

【課題】逆止弁としての機能を十分に発揮することができるロッドレス逆止弁を提供することを目的としている。【解決手段】ロッドレス逆止弁1は、第1接続部21と、弁座22と、第1フランジ部23とを有する第1本体部2と、筒状部31と、第2フランジ部32と、第2接続部33とを有する第2本体部3と、弁座22に進退自在かつ抜脱不能に装着される有底筒状の弁体41と、弁体41の他端部に突出して複数設けられる複数の突出部42とを有する弁部材4と、弁体41を第1フランジ部23の他端部に向けて付勢するコイルばね5と、第1フランジ部23の他端部及び筒状部31の一端部と弁体41の筒部41aとの間の隙間Eを密閉可能に介装されるパッキング6とを備えている。【選択図】図2

Description

本発明は、流体の流入圧力(流量)に応じて、流体の流入を制限する閉塞姿勢と、流体の流入を許容する開放姿勢と、を切り替えるロッドレス逆止弁に関する。
従来の逆止弁として、例えば、スプリングディスク式の逆止弁が知られている(例えば、特許文献1参照)。このようなスプリングディスク式の逆止弁は、図4に示すような構成となっている。
すなわち、一般的なスプリングディスク式の逆止弁101は、一端部(図示左端部)に流体f1が流入する流入口121aと、他端部(図示右端部)が開口する開口部121bと、を有する円筒状の第1接続部121と、第1接続部121の他端部から径方向外側に延びるとともに、第1接続部121の他端部から径方向外側に延びる立ち上がり部分の他端側に弁座122aを有するドーナツ板状の第1フランジ部122と、第1フランジ部122の外周部から他端側に円筒状に延びる第1筒状部123と、を備える第1本体部102と、一端部が第1筒状部123の他端部に着脱可能に連結され、他端側に円筒状に延びる第2筒状部131と、第2筒状部131の他端部から径方向内側に延びるドーナツ板状の第2フランジ部132と、一端部が第2フランジ部132の他端部に接続され、他端部に流体f1が流出する流出口133aを有する円筒状の第2接続部133と、を備える第2本体部103と、第1筒状部123と第2筒状部131との連結部分の内周側に装着され、中央部に形成された円筒状の支持孔141と、支持孔141の周囲に複数形成され、流体f1が流通可能な複数の連通孔142と、を有する円板状のばね受け部(スペーサ)104と、第1フランジ部122の弁座122aの他端側に進退自在に設けられ、一端部に設けられ弁座122aに押圧接触して対向する第1接続部121の開口部121bを覆う円盤状の弁体151と、弁体151の他端部の中央部に突出して設けられ、ばね受け部104の支持孔141に挿通される円柱状の弁棒(ロッド)152と、を備える弁部材105と、一端部が弁棒152の周囲に装着され、弁体151の他端部に接触配置されるとともに、他端部がばね受け部104の一端部に圧縮状態で接触配置され、弁体151を弁座122aに向けて付勢するコイルばね106と、備えている。
かくして、上記のように構成される逆止弁101は、上流側の流体f1の圧力が下流側の流体f1の圧力よりも低いとき、コイルばね106によって付勢された弁体151が弁座122aを閉塞することによって、流体f1の流入を制限する閉塞姿勢と、上流側の流体f1の圧力が下流側の流体f1の圧力よりも高いとき、弁体151がコイルばね106の付勢力に抗して弁座122aから離間して弁座122aを開放することによって、流体f1の流入を許容する開放姿勢と、を切り替えるようになっている。
特公昭50−1086号公報
しかしながら、上記従来の逆止弁101では、弁棒152がばね受け部104の支持孔141に挿通されているから、例えば、流体f1の圧力変動が頻繁に発生し、閉塞姿勢と開放姿勢との切り替えが短時間に繰り返し行われるとき(いわゆる、チャタリングが発生するとき)、弁棒152が径方向に激しく振動してばね受け部104の支持孔141に衝突し、弁棒152及びばね受け部104の支持孔141が摩耗して損傷することがある。しかるに、このように弁棒152及びばね受け部104の支持孔141が摩耗して損傷すると、弁体151及び弁棒152が弁座122aに対して傾斜した方向に進退することとなるから、閉塞姿勢において、弁体151と弁座122aとの間に隙間E1が生成され、弁体151が弁座122aを完全に閉塞することができず、もって、逆止弁としての機能を十分に発揮することができないといった問題があった。
そこで、本発明は、上述の問題に鑑み、逆止弁としての機能を十分に発揮することができるロッドレス逆止弁を提供することを目的としている。
上記本発明の目的は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
請求項1の発明に係るロッドレス逆止弁(1)は、流体(f)の流入側に配置される第1本体部(2)と、
前記流体(f)の流出側に配置される第2本体部(3)と、
前記第2本体部(3)の内部に設けられる弁部材(4)と、
前記弁部材(4)を付勢する付勢部材(コイルばね5)と、
シール部材(パッキング6)と、を備え、
前記第1本体部(2)は、
外周部(22a)に設けられ前記流体(f)が流通可能な第1連通孔(22b)と、前記流出側の他端部が開口する開口部(22c)と、を有する筒状の弁座(22)と、
前記弁座(22)に設けられる第1フランジ部(23)と、を有し、
前記第2本体部(3)は、
前記流入側の一端部が前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部に設けられると共に、内周部に前記弁座(22)が配置され、さらに、前記第1連通孔(22b)を介して前記流体(f)が流通可能な内部空間(C)を有する筒状部(31)と、
前記筒状部(31)の前記流出側の他端部に設けられる第2フランジ部(32)と、を有し、
前記弁部材(4)は、
前記弁座(22)の外周部に進退自在かつ抜脱不能に装着され、前記第1連通孔(22b)を開閉可能に前記弁座(22)の外周部(22a)を覆う筒部(41a)と、該筒部(41a)の前記流出側の他端部に設けられ前記弁座(22)の開口部(22c)を覆う底部(41b)と、を有する弁体(41)と、
前記弁体(41)の前記流出側の他端部に突出して複数設けられ、夫々の間に前記流体(f)が流通可能な第2連通孔(42a)を有する複数の突出部(42)と、を有し、
前記付勢部材(コイルばね5)は、
前記流入側の一端部が前記複数の突出部(42)の周囲に装着され、前記弁体(41)の前記流出側の他端部に接触配置されるとともに、前記流出側の他端部が前記第2フランジ部(32)の前記流入側の一端部に圧縮状態で接触配置され、前記弁体(41)を前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部に向けて付勢し、
前記シール部材(パッキング6)は、
前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部及び/又は前記筒状部(31)の前記流入側の一端部と、前記弁体(41)の前記筒部(41a)と、の間の隙間を密閉可能に介装してなることを特徴としている。
請求項2の発明に係るロッドレス逆止弁(1)は、上記請求項1に記載のロッドレス逆止弁(1)において、前記弁座(22)の外周部(22a)は、外形が前記流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成され、
前記弁体(41)の前記筒部(41a)の内周部(41c)は、内形が前記流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成されてなることを特徴としている。
請求項3の発明に係るロッドレス逆止弁(1)は、上記請求項1又は2に記載のロッドレス逆止弁(1)において、前記第1フランジ部(23)は、前記弁体(41)の前記筒部(41a)が挿入可能な溝部(23a)を有し、
前記溝部(23a)の内周部(23a2)は、内形が前記流出側に向かって拡形するテーパ形状に形成され、
前記弁体(41)の前記筒部(41a)の外周部(41d)は、外形が前記流出側に向かって拡形するテーパ形状に形成されてなることを特徴としている。
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。
請求項1の発明によれば、弁体(41)の筒部(41a)が、弁座(22)の外周部(22a)に進退自在かつ抜脱不能に装着され、外周部(22a)に流体(f)が流通可能な第1連通孔(22b)を開閉可能に弁座(22)の外周部(22a)を覆うようになっている。これにより、従来のように弁棒(ロッド)及びばね受け部の支持孔を設ける必要がなくなるから、閉塞姿勢において、弁体(41)が弁座(22)を完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能を十分に発揮することができる。
請求項2の発明によれば、弁座(22)の外周部(22a)の外形が、流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成され、弁体(41)の筒部(41a)の内周部(41c)の内形が、流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成されているから、弁体(41)の弁座(22)の外周部(22a)に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。
請求項3の発明によれば、第1フランジ部(23)が、弁体(41)の筒部(41a)が挿入可能な溝部(23a)を有しているから、閉塞姿勢において、弁体(41)の筒部(41a)が第1連通孔(22b)をより完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能をより十分に発揮することができる。さらに、請求項3の発明によれば、溝部(23a)の内周部(23a2)の内形が、他端側に向けて拡径するテーパ形状に形成され、弁体(41)の筒部(41a)の外周部(41d)の外形が、他端側に向けて拡径するテーパ形状に形成されているから、弁体(41)の溝部(23a)の内周部(23a2)に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。
本発明の一実施形態に係るロッドレス逆止弁を例示し、第2本体部を取り外した状態を示す分解斜視図である。 閉塞姿勢における同ロッドレス逆止弁の縦断面図である。 開放姿勢における同ロッドレス逆止弁の縦断面図である。 従来の実施形態に係るロッドレス逆止弁の縦断面図である。
以下に、本発明に係るロッドレス逆止弁の一実施形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以下の説明において、上下左右の方向を示す場合は、図示正面から見た場合の上下左右をいうものとする。
図2及び図3に示すように、ロッドレス逆止弁1は、流体fの流入圧力(流量)に応じて、流体fの流入を制限する閉塞姿勢(図2参照)と、流体fの流入を許容する開放姿勢(図3参照)と、を切り替えるものである。より具体的に説明すると、このロッドレス逆止弁1は、図2及び図3に示すように、第1本体部2と、第2本体部3と、弁部材4と、コイルばね5(付勢部材の一例)と、パッキング6(シール部材の一例)と、を備えている。以下、この各構成について詳しく説明することとする。
<第1本体部の説明>
第1本体部2は、図1〜図3に示すように、一端部(図2及び図3に示す流入側)に流体fが流入する流入口21aを有する筒状の第1接続部21と、第1接続部21の他端部(図2及び図3に示す流出側)に突出して設けられ、外周部22aに流体fが流通可能な第1連通孔22bと、他端部が開口する開口部22cと、を有する筒状の弁座22と、第1接続部21の外周部21bから径方向外側に延びるドーナツ板状の第1フランジ部23と、を備えている。なお、この第1本体部2は、例えば、耐食性及び加工性に優れたステンレス鋼(SUS316L)等の合金を切削加工することによって、第1接続部21、弁座22、第1フランジ部23を一体形成したものである。
ところで、この第1接続部21は、図1〜図3に示すように、外周部21bの一端部に装着される接続アダプタ(図示せず)を介して、流入口21aに連通可能に流入管(図示せず)を接続する円筒状の接続管であり、両端部が開口するとともに、内周部に流体fが流通可能な内部空間Aを有している。
一方、弁座22は、図1〜図3に示すように、第1接続部21の他端部(図2及び図3に示す流出側)に突出するように第1接続部21と一体形成された円筒状の部材であって、一端部(図2及び図3に示す流入側)が第1接続部21の他端部の開口部に連通するように開口している。なお、この弁座22の内径は、第1接続部21の内径と同一となっており、この同一内径の弁座22及び第1接続部21は、内形が滑らかに連続する円管形状となっている。
しかして、上記のように形成される弁座22は、図1〜図3に示すように、外周部22aの周方向に等配され夫々矩形状に貫通する複数個(例えば、4個)の第1連通孔22bと、他端部が円形状に開口する開口部22cと、を有し、さらに、内周部に流体fが流通可能な内部空間Bを有している。
この弁座22の外周部22aには、後述する弁体41の筒部41aが進退自在かつ抜脱不能に装着されている。すなわち、図2に示すように、閉塞姿勢において、弁体41の筒部41aが第1フランジ部23の他端部(図2及び図3に示す流出側)に近接する方向(左方向)に移動したとき、弁体41の筒部41aが弁座22の第1連通孔22bを閉塞するようになっている。そして、図3に示すように、開放姿勢において、弁体41の筒部41aが第1フランジ部23の他端部(図2及び図3に示す流出側)から離接する方向(右方向)に移動したとき、弁体41の筒部41aが弁座22の第1連通孔22bを開放するようになっている。なお、図2及び図3に示すように、閉塞姿勢及び開放姿勢において、弁座22の開口部22cは、弁体41の底部41bによって常に覆われている。このため、弁座22の内部空間Bは、弁座22の開口部22cを介して筒状部31の内部空間Cと連通していない。
さらに詳しく弁座22の外周部22aについて説明すると、図2及び図3の上部に拡大して示すように、弁座22の外周部22aは、外形が他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって縮径するテーパ形状に形成され、弁体41の筒部41aの内周部41cは、内形が他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって縮径するテーパ形状に形成されている。
ところで、弁座22の外周部22a及び弁体41の筒部41aの内周部41cのテーパ角は、同一であって、比較的緩やかな角度(例えば、10度以下、本実施形態では、例えば、5度である)となっている。しかして、このように、弁座22の外周部22a及び弁体41の筒部41aの内周部41cのテーパ角を比較的緩やかな角度としておくことにより、弁座22及び弁体41の筒部41aの移動方向(左右方向)の長さ(ストローク)を十分に確保することができる。これにより、弁体41の筒部41aが進退自在に移動する際、弁座22の中心軸線O1(図2及び図3参照)と、筒部41aの中心軸線O2(図2及び図3参照)とが同一軸線上となるように進退自在に移動させることができ、もって、ガイド機構としての役割を発揮させることができる。また、本実施形態によれば、弁座22の外周部22aの外形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって縮径するテーパ形状に形成され、弁体41の筒部41aの内周部41cの内形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって縮径するテーパ形状に形成されているから、弁体41の弁座22の外周部22aに対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。
一方、第1フランジ部23は、図1〜図3に示すように、第1接続部21の外周部21bの他端部から径方向外側に延びるように一体形成されたドーナツ板状の部材である。この第1フランジ部23は、他端部の外縁部に、後述する筒状部31の一端部の外縁部を突き合わせた状態で、両外縁部をクランプバンド(図示せず)で圧接することにより、筒状部31が着脱可能に連結されるようになっている。
また、この第1フランジ部23は、他端部の中央部に設けられ、後述する弁体41の筒部41aが挿入可能な円環状の溝部23aと、溝部23aの内周部23a2の外縁部に設けられ、パッキング6の一部が装着可能な円環状の第1環状溝23bと、を有している。
ところで、この溝部23aの外周部23a1(内周側の内壁の外周部)は、図2及び図3の上部に拡大して示すように、外形が他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって縮径するテーパ形状に形成されている。この溝部23aの外周部23a1のテーパ角は、弁座22の外周部22a及び後述する弁体41の筒部41aの内周部41cのテーパ角と同一であって、溝部23aの外周部23a1の外形は、弁座22の外周部22aの外形と滑らかに連続するテーパ形状に形成されている。しかるに、溝部23aの外周部23a1の外形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって縮径するテーパ形状に形成されているから、弁体41の溝部23aの外周部23a1に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をより十分に発揮させることができる。
一方、溝部23aの内周部23a2(外周側の内壁の内周部)は、図2及び図3の上部に拡大して示すように、内形が他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成され、後述する弁体41の筒部41aの外周部41dは、外形が他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成されている。この溝部23aの内周部23a2及び弁体41の筒部41aの外周部41dのテーパ角は同一であって、好ましくは、25度以上45度未満(本実施形態では、例えば、30度)である。しかるに、本実施形態によれば、溝部23aの内周部23a2の内形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成され、弁体41の筒部41aの外周部41dの外形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成されているから、弁体41の溝部23aの内周部23a2に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。
他方、第1環状溝23bは、後述する弁体41の筒部41aの外周部41dに対向する位置に設けられた縦断面半円形状の装着溝であって、この第1環状溝23bにパッキング6の一部を装着することによって、溝部23aの内周部23a2(第1フランジ部23の他端部)と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eを密閉することができるようになっている。
しかして、このように、第1フランジ部23は、後述する弁体41の筒部41aが挿入可能な溝部23aを有しているから、閉塞姿勢において、弁体41の筒部41aが第1連通孔22bをより完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能をより十分に発揮することができる。
<第2本体部の説明>
第2本体部3は、図2及び図3に示すように、一端部が第1フランジ部23の他端部に着脱可能に連結される円筒状の筒状部31と、一端部が筒状部31の他端部に着脱可能に連結され、他端部から径方向内側に延びるドーナツ板状の第2フランジ部32と、一端部が第2フランジ部32の他端部に一体形成され、他端部に流体fが流出する流出口33aを有する筒状の第2接続部33と、を備えている。なお、この第2本体部3は、筒状部31からなる部材と、第2フランジ部32及び第2接続部33とからなる部材と、の2部材で構成されており、夫々の部材は、例えば、第1本体部2と同一のステンレス鋼(SUS316L)等の合金を切削加工することにより形成したものである。
ところで、この筒状部31は、図2及び図3に示すように、一端部が第1フランジ部23の他端部に着脱可能に連結されると共に、内周部に弁座22が配置され、さらに、第1連通孔22bを介して流体fが流通可能な内部空間Cを有する円筒状の部材であって、内径が第1接続部21、弁座22、第2接続部33の内径よりも大きい円環形状に形成されている。しかして、このように形成される筒状部31は、一端部から径方向内側に延びるとともに、弁体41の筒部41aが挿入可能な内周部31a1を有するドーナツ板状の内フランジ部31aを有している。
この内フランジ部31aは、図2及び図3の上部に拡大して示すように、内周部31a1の内縁部に設けられ、第1フランジ部23の第1環状溝23bとともに、パッキング6が装着可能な円環状の第2環状溝31a2を有している。この第2環状溝31a2は、弁体41の筒部41aの外周部41dに対向する位置に設けられた縦断面部分円形状の装着溝である。
しかして、このような第2環状溝31a2に、パッキング6を装着するにあたっては、第1環状溝23bにパッキング6の一部を装着した状態で、第1フランジ部23に筒状部31を連結させる。これにより、第2環状溝31a2にパッキング6の残部が装着され、もって、第1フランジ部23及び筒状部31の外縁部をクランプバンド(図示せず)で圧接することにすることにより、第1環状溝23b及び第2環状溝31a2にパッキング6が挟持されることとなる。しかして、このように第1環状溝23b及び第2環状溝31a2にパッキング6を装着することによって、溝部23aの内周部23a2(第1フランジ部23の他端部)及び内フランジ部31aの内周部31a1(筒状部31の一端部)と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eを密閉することができる。
ところで、この内フランジ部31aの内周部31a1は、図2及び図3の上部に拡大して示すように、内形が他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成されている。この内フランジ部31aの内周部31a1のテーパ角は、溝部23aの内周部23a2及び弁体41の筒部41aの外周部41dのテーパ角と同一であって、内フランジ部31aの内周部31a1の内形は、第1環状溝23b及び第2環状溝31a2を除いて、溝部23aの内周部23a2の内形と滑らかに連続するテーパ形状に形成されている。しかして、このように、内フランジ部31aの内周部31a1の内形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成され、弁体41の筒部41aの外周部41dの外形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成されているから、内フランジ部31aの内周部31a1に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。また、このように、内フランジ部31aの内周部31a1の内形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径するテーパ形状に形成され、弁体41の筒部41aの外周部41dの外形が、他端側(図2及び図3に示す流出側)に向かって拡径する、上記内フランジ部31aの内周部31a1のテーパ角と同一のテーパ角であるテーパ形状に形成されていることによって、パッキング6が多少経年劣化してきても、溝部23aの内周部23a2(第1フランジ部23の他端部)及び内フランジ部31aの内周部31a1(筒状部31の一端部)と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eの密閉状態を維持することができる。
他方、第2フランジ部32は、図2及び図3に示すように、一端部が筒状部31の他端部に着脱可能に連結され、他端部から径方向内側に延びるドーナツ板状の部材である。この第2フランジ部32は、一端部の外縁部に筒状部31の他端部の外縁部を突き合わせた状態で、両外縁部をクランプバンド(図示せず)で圧接することにより、筒状部31に着脱可能に連結されるようになっている。
ところで、この第2フランジ部32は、図2及び図3に示すように、一端部の中央部に突出して設けられ、外周部にコイルばね5の他端部が装着可能な円環状の突出部32aを有している。この突出部32aの周縁部(第2フランジ部32の一端部)は、コイルばね5の他端部が接触配置されるばね受け部として機能している。
より詳しく説明すると、この突出部32aは、図3に示す開放状態において、後述する弁部材4の複数の突出部42の他端部が当接し、弁部材4の他端側への移動を規制する部材として機能している。
また、この突出部32aの内径は、径方向に対向する弁部材4の複数の突出部42の間隔と同一になっている。これにより、弁部材4の複数の突出部42の他端部を突出部32aに確実に当接させることができ、もって、開放状態において、弁部材4の複数の突出部42が振動することがなくなる。それゆえ、筒状部31の内部空間Cから後述する複数の突出部42の内部空間Fに流体fを安定的に流入させることができる。
一方、第2接続部33は、図2及び図3に示すように、一端部が第2フランジ部32の他端部に一体形成され、他端部に流体fが流出する流出口33aを有する円筒状の部材である。この第2接続部33は、外周部の他端部に装着される接続アダプタ(図示せず)を介して、流出口33aに連通可能に流出管(図示せず)を接続する円筒状の接続管である。なお、この第2接続部33は、両端部が開口するとともに、内周部に流体fが流通可能な内部空間Dを有している。この内部空間Dは、図3に示すように、第2接続部33の一端部の開口部を介して、複数の突出部42の内部空間Fと連通している。また、第2接続部33の内径は、第1接続部21及び弁座22の内径と同一であって、第1接続部21及び第2接続部33には、夫々同一の内径となる流入管及び流出管(何れも図示せず)を接続することができるようになっている。
<弁部材の説明>
弁部材4は、図1〜図3に示すように、弁座22の外周部22aに進退自在かつ抜脱不能に装着される有底筒状の弁体41と、弁体41の他端部に突出して複数本(例えば、6本)設けられ、夫々の間に流体fが流通可能な第2連通孔42a(隣り合う部材の間の隙間)を有する複数の突出部42と、を備えている。なお、この弁部材4は、例えば、耐食性に優れたステンレス鋼(SUS316)等の合金を切削加工することによって、弁体41及び複数の突出部42を一体形成したものである。
ところで、この弁体41は、図1〜図3に示すように、弁座22の外周部22aに進退自在かつ抜脱不能に装着される一端側が開口する有底筒状の部材であって、他端部がコイルばね5の一端部が接触配置されるばね受け部として機能している。
しかして、このような弁体41は、図1〜図3に示すように、一端部に設けられ第1連通孔22bを開閉可能に弁座22の外周部22aを僅かな隙間をあけて覆う円筒状の筒部41aと、筒部41aの他端部に一体形成され弁座22の開口部22cを僅かな隙間をあけて覆う円板状の底部41bと、を有している。しかるに、図2の上部に拡大して示すように、閉塞状態において、筒部41aの一端部は、第1フランジ部23の溝部23aに挿入されたとき、溝部23aの外周部23a1に接触し、溝部23aの内周部23a2及び溝部23aの底部23a3(溝部23aの外周部23a1と溝部23aの内周部23a2と接続する他端側部)に僅かな隙間をあけて接触しないようになっている。これにより、弁体41の筒部41aの一端部が、溝部23aの内周部23a2及び溝部23aの底部23a3に僅かな隙間をあけて接触しないから、筒部41aが溝部23aの内周部23a2及び溝部23aの底部23a3を押圧することがなくなり、もって、筒部41a及び第1フランジ部23の溝部23aの変形を低減することができる。またさらに、弁体41の筒部41aが、弁座22の外周部22aを僅かな隙間をあけて覆うとともに、弁体41の底部41bが、弁座22の開口部22cを僅かな隙間をあけて覆うから、弁体41が弁座22に接触する接触抵抗がなくなり、弁体41の移動がスムーズになるとともに、弁体41及び弁座22の摩耗を低減することができる。
一方、複数の突出部42は、図1〜図3(特に、図1参照)に示すように、弁体41の他端部に突出して複数本(例えば、6本)設けられ、夫々の間に流体fが流通可能な第2連通孔42a(隣り合う突出部42の間の隙間)を有する部材である。この複数の突出部42は、図1に示すように、弁体41の他端部の外縁部から他端側にまっすぐ延びる柱状部材であって、夫々周方向に間隔をあけて等配されている。この複数の突出部42の内周部には、図3に示すように、第2連通孔42aから流入した流体fが流入可能な複数の突出部42の内部空間Fが設けられており、複数の突出部42の内部空間Fに流通した流体fは、他端側に連通する第2接続部33の内部空間Dに流出することとなる。
<コイルばねの説明>
コイルばね5は、例えば、耐食性に優れたステンレス鋼(SUS316)等の合金を棒状に形成したものを巻回することによって、付勢力を付与したものであって、図1〜図3に示すように、一端部が複数の突出部42の周囲に隙間をあけて装着され、弁体41の他端部に接触配置されるとともに、他端部が突出部32aの周縁部(第2フランジ部32の一端部)に圧縮状態で接触配置され、弁体41を第1フランジ部23の他端部に向けて付勢する付勢部材である。なお、本実施形態においては、コイルばね5の一端部が複数の突出部42の周囲に隙間をあけて装着させる例を示したが、密着させて装着しても良い。しかしながら、隙間をあけて装着させた方が好ましい。隙間をあけて装着させることによって、複数の突出部42とコイルばね5との間に付着している流体fを洗浄し易くなり、もって、異物の発生を生じ難くすることができるためである。
<パッキングの説明>
パッキング6は、例えば、エチレンプロピレンジエンゴム(EPDM)等のゴム弾性を有するエラストマーにより形成されたOリングであって、図1〜図3に示すように、溝部23aの内周部23a2(第1フランジ部23の他端部)及び内フランジ部31aの内周部31a1(筒状部31の一端部)と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eを密閉可能に介装されるシール部材である。このパッキング6は、図2の上部に拡大して示すように、閉塞状態において、筒部41aの一端部が、第1フランジ部23の溝部23aに挿入されたとき、筒部41aの外周部41dに接触することによって、溝部23aの内周部23a2及び内フランジ部31aの内周部31a1と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eを密閉するものである。
<ロッドレス逆止弁の動作の説明>
かくして、上記のように構成されるロッドレス逆止弁1は、以下のように動作する。
すなわち、図2に示すように、閉塞姿勢において、第1接続部21の内部空間A及び弁座22の内部空間Bに流通する流体fの圧力が、筒状部31の内部空間C、複数の突出部42の内部空間F及び第2接続部33の内部空間Dを流通する流体fの圧力よりも低いとき、コイルばね5によって付勢された弁体41の筒部41aが、第1フランジ部23の他端部に近接する方向に移動する。これにより、弁座22の第1連通孔22bを閉塞するとともに、筒部41aの一端部が、第1フランジ部23の溝部23aに挿入され、パッキング6が、筒部41aの外周部41dに接触することによって、溝部23aの内周部23a2及び内フランジ部31aの内周部31a1と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eを密閉することとなる。しかるに、第1接続部21の内部空間A及び弁座22の内部空間Bに流通する流体fは、筒状部31の内部空間C、複数の突出部42の内部空間F及び第2接続部33の内部空間Dへの流入が制限されることとなる。
ところで、本実施形態においては、流入管(図示せず)から流入する流体fは、第1接続部21の流入口21aから第1接続部21の内部空間Aに流通し、弁座22の内部空間Bに流通することとなるが、弁体41の筒部41aが弁座22の第1連通孔22bを閉塞しているから、弁座22の内部空間Bに流通する流体fが、筒状部31の内部空間Cに流入することはない。仮に、弁座22の内部空間Bに流通する流体fが、第1連通孔22b及び弁座22の開口部22cを介して溝部23aの内周部23a2及び内フランジ部31aの内周部31a1と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eに流入した場合であっても、パッキング6が、筒部41aの外周部41dに接触することによって、溝部23aの内周部23a2及び内フランジ部31aの内周部31a1と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eが密閉されているから、筒状部31の内部空間Cに流入することはない。
一方、図3に示すように、開放姿勢において、第1接続部21の内部空間A及び弁座22の内部空間Bに流通する流体fの圧力が、筒状部31の内部空間C、複数の突出部42の内部空間F及び第2接続部33の内部空間Dを流通する流体fの圧力よりも高いとき、弁体41の筒部41aが、コイルばね5の付勢力に抗して第1フランジ部23の他端部から離接する方向に移動することとなる。これにより、弁座22の第1連通孔22bが開放され、筒部41aの一端部が、第1フランジ部23の溝部23aから離脱し、パッキング6が、筒部41aの外周部41dに接触しなくなり、溝部23aの内周部23a2及び内フランジ部31aの内周部31a1と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eが開通することとなる。しかして、第1接続部21の内部空間A及び弁座22の内部空間Bに流通する流体fは、筒状部31の内部空間C、複数の突出部42の内部空間F及び第2接続部33の内部空間Dへの流入が許容されることとなる。
しかるに、流入管(図示せず)から流入する流体fは、第1接続部21の流入口21aから第1接続部21の内部空間Aに流通し、弁座22の内部空間Bに流通する。次いで、弁座22の内部空間Bに流通する流体fは、第1連通孔22bを介して溝部23aの内周部23a2及び内フランジ部31aの内周部31a1と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eに流入し、筒状部31の内部空間Cに流入する。次いで、筒状部31の内部空間Cに流入する流体fは、複数の突出部42の第2連通孔42a及び弁座22の開口部22cを介して複数の突出部42の内部空間Fに流入し、第2接続部33の内部空間Dに流入する。そして、第2接続部33の内部空間Dに流入する流体fは、第2接続部33の流出口33aから流出管(図示せず)に流出することとなる。
かくして、このようにして、ロッドレス逆止弁1は、流体fの流入圧力に応じて、流体fの流入を制限する閉塞姿勢(図2参照)と、流体fの流入を許容する開放姿勢(図3参照)と、を切り替えることができることとなる。
しかして、以上説明した本実施形態によれば、弁体41の筒部41aが、弁座22の外周部22aに進退自在かつ抜脱不能に装着され、外周部22aに流体fが流通可能な第1連通孔22bを開閉可能に弁座22の外周部22aを覆うようになっている。これにより、従来のように弁棒(ロッド)及びばね受け部の支持孔を設ける必要がなくなるから、閉塞姿勢において、弁体41が弁座22を完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能を十分に発揮することができることとなる。
なお、本実施形態において示した形状等はあくまで一例であり、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。例えば、本実施形態においては、第1本体部2は、第1接続部21、弁座22、第1フランジ部23を一体形成したものであったが、別体で形成してもよい。また、第1本体部2は、第1フランジ部23の外周部から他端側に円筒状に延びる筒状部を有する構成であってもよい。
一方、本実施形態においては、第2本体部3は、筒状部31からなる1部材と、第2フランジ部32と第2接続部33とからなる1部材と、の2部材で構成されていたが、これらを一体で形成してもよい。
また、本実施形態においては、第1フランジ部23の他端部の外縁部に、筒状部31の一端部の外縁部を突き合わせた状態で、両外縁部をクランプバンド(図示せず)で圧接することにより、筒状部31が第1フランジ部23に着脱可能に連結されるようになっている例を示したが、それに限らず、一体的に形成しても良い。
さらに、本実施形態においては、第2フランジ部32の一端部の外縁部に筒状部31の他端部の外縁部を突き合わせた状態で、両外縁部をクランプバンド(図示せず)で圧接することにより、第2フランジ部32が筒状部31に着脱可能に連結されるようになっている例を示したが、それに限らず、一体的に形成しても良い。
一方、本実施形態においては、パッキング6が、第1フランジ部23の他端部及び筒状部31の一端部と、弁体41の筒部41aと、の間の隙間Eを密閉可能に介装されている例を示したが、これに限らず、第1フランジ部23の他端部に形成された溝部23aと、弁体41の筒部41aと、の間の隙間のみを密閉可能に介装されるものや、筒状部31の一端部から径方向内側に延びる内フランジ部31aの内周部31a1と弁体41の筒部41aと、の間の隙間のみを密閉可能に介装されるものであってもよい。
1 ロッドレス逆止弁
2 第1本体部
3 第2本体部
4 弁部材
5 コイルばね(付勢部材)
6 パッキング(シール部材)
21 第1接続部
21a 流入口
21b 外周部
22 弁座
22a 外周部
22b 第1連通孔
22c 開口部
23 第1フランジ部
23a 溝部
23a1 外周部
23a2 内周部
23a3 底部
23b 第1環状溝
31 筒状部
31a 内フランジ部
31a1 内周部
31a2 第2環状溝
32 第2フランジ部
32a 突出部
33 第2接続部
33a 流出口
41 弁体
41a 筒部
41b 底部
41c 内周部
41d 外周部
42 複数の突出部
42a 第2連通孔
f 流体
A 第1接続部の内部空間
B 弁座の内部空間
C 筒状部の内部空間
D 第2接続部の内部空間
E 隙間
F 複数の突出部の内部空間

請求項1の発明に係るロッドレス逆止弁(1)は、流体(f)の流入側に配置される第1本体部(2)と、
前記流体(f)の流出側に配置される第2本体部(3)と、
前記第2本体部(3)の内部に設けられる弁部材(4)と、
前記弁部材(4)を付勢する付勢部材(コイルばね5)と、
シール部材(パッキング6)と、を備え、
前記第1本体部(2)は、
外周部(22a)に設けられ前記流体(f)が流通可能な第1連通孔(22b)と、前記流出側の他端部が開口する開口部(22c)と、を有する筒状の弁座(22)と、
前記弁座(22)に設けられる第1フランジ部(23)と、を有し、
前記第2本体部(3)は、
前記流入側の一端部が前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部に設けられると共に、内周部に前記弁座(22)が配置され、さらに、前記第1連通孔(22b)を介して前記流体(f)が流通可能な内部空間(C)を有する筒状部(31)と、
前記筒状部(31)の前記流出側の他端部に設けられる第2フランジ部(32)と、を有し、
前記弁部材(4)は、
前記弁座(22)の外周部に進退自在かつ抜脱不能に装着され、前記第1連通孔(22b)を開閉可能に前記弁座(22)の外周部(22a)を覆う筒部(41a)と、該筒部(41a)の前記流出側の他端部に設けられ前記弁座(22)の開口部(22c)を覆う底部(41b)と、を有する弁体(41)と、
前記弁体(41)の前記流出側の他端部に突出して複数設けられ、夫々の間に前記流体(f)が流通可能な第2連通孔(42a)を有する複数の突出部(42)と、を有し、
前記付勢部材(コイルばね5)は、
前記流入側の一端部が前記複数の突出部(42)の周囲に装着され、前記弁体(41)の前記流出側の他端部に接触配置されるとともに、前記流出側の他端部が前記第2フランジ部(32)の前記流入側の一端部に圧縮状態で接触配置され、前記弁体(41)を前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部に向けて付勢し、
前記シール部材(パッキング6)は、
前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部及び/又は前記筒状部(31)の前記流入側の一端部と、前記弁体(41)の前記筒部(41a)と、の間の隙間を密閉可能に介装し、
前記弁座(22)の外周部(22a)は、外形が前記流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成され、
前記弁体(41)の前記筒部(41a)の内周部(41c)は、内形が前記流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成されてなることを特徴としている。
請求項2の発明に係るロッドレス逆止弁(1)は、流体(f)の流入側に配置される第1本体部(2)と、
前記流体(f)の流出側に配置される第2本体部(3)と、
前記第2本体部(3)の内部に設けられる弁部材(4)と、
前記弁部材(4)を付勢する付勢部材(コイルばね5)と、
シール部材(パッキング6)と、を備え、
前記第1本体部(2)は、
外周部(22a)に設けられ前記流体(f)が流通可能な第1連通孔(22b)と、前記流出側の他端部が開口する開口部(22c)と、を有する筒状の弁座(22)と、
前記弁座(22)に設けられる第1フランジ部(23)と、を有し、
前記第2本体部(3)は、
前記流入側の一端部が前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部に設けられると共に、内周部に前記弁座(22)が配置され、さらに、前記第1連通孔(22b)を介して前記流体(f)が流通可能な内部空間(C)を有する筒状部(31)と、
前記筒状部(31)の前記流出側の他端部に設けられる第2フランジ部(32)と、を有し、
前記弁部材(4)は、
前記弁座(22)の外周部に進退自在かつ抜脱不能に装着され、前記第1連通孔(22b)を開閉可能に前記弁座(22)の外周部(22a)を覆う筒部(41a)と、該筒部(41a)の前記流出側の他端部に設けられ前記弁座(22)の開口部(22c)を覆う底部(41b)と、を有する弁体(41)と、
前記弁体(41)の前記流出側の他端部に突出して複数設けられ、夫々の間に前記流体(f)が流通可能な第2連通孔(42a)を有する複数の突出部(42)と、を有し、
前記付勢部材(コイルばね5)は、
前記流入側の一端部が前記複数の突出部(42)の周囲に装着され、前記弁体(41)の前記流出側の他端部に接触配置されるとともに、前記流出側の他端部が前記第2フランジ部(32)の前記流入側の一端部に圧縮状態で接触配置され、前記弁体(41)を前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部に向けて付勢し、
前記シール部材(パッキング6)は、
前記第1フランジ部(23)の前記流出側の他端部及び/又は前記筒状部(31)の前記流入側の一端部と、前記弁体(41)の前記筒部(41a)と、の間の隙間を密閉可能に介装し、
前記第1フランジ部(23)は、前記弁体(41)の前記筒部(41a)が挿入可能な溝部(23a)を有し、
前記溝部(23a)の内周部(23a2)は、内形が前記流出側に向かって拡形するテーパ形状に形成され、
前記弁体(41)の前記筒部(41a)の外周部(41d)は、外形が前記流出側に向かって拡形するテーパ形状に形成されてなることを特徴としている。
請求項1の発明によれば、弁体(41)の筒部(41a)が、弁座(22)の外周部(22a)に進退自在かつ抜脱不能に装着され、外周部(22a)に流体(f)が流通可能な第1連通孔(22b)を開閉可能に弁座(22)の外周部(22a)を覆うようになっている。これにより、従来のように弁棒(ロッド)及びばね受け部の支持孔を設ける必要がなくなるから、閉塞姿勢において、弁体(41)が弁座(22)を完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能を十分に発揮することができる。
さらに、請求項1の発明によれば、弁座(22)の外周部(22a)の外形が、流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成され、弁体(41)の筒部(41a)の内周部(41c)の内形が、流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成されているから、弁体(41)の弁座(22)の外周部(22a)に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。
請求項2の発明によれば、弁体(41)の筒部(41a)が、弁座(22)の外周部(22a)に進退自在かつ抜脱不能に装着され、外周部(22a)に流体(f)が流通可能な第1連通孔(22b)を開閉可能に弁座(22)の外周部(22a)を覆うようになっている。これにより、従来のように弁棒(ロッド)及びばね受け部の支持孔を設ける必要がなくなるから、閉塞姿勢において、弁体(41)が弁座(22)を完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能を十分に発揮することができる。
さらに、請求項2の発明によれば、第1フランジ部(23)が、弁体(41)の筒部(41a)が挿入可能な溝部(23a)を有しているから、閉塞姿勢において、弁体(41)の筒部(41a)が第1連通孔(22b)をより完全に閉塞することができ、もって、逆止弁としての機能をより十分に発揮することができる。さらに、請求項3の発明によれば、溝部(23a)の内周部(23a2)の内形が、他端側に向けて拡径するテーパ形状に形成され、弁体(41)の筒部(41a)の外周部(41d)の外形が、他端側に向けて拡径するテーパ形状に形成されているから、弁体(41)の溝部(23a)の内周部(23a2)に対するがたつきを低減することができ、もって、逆止弁としての機能をさらに十分に発揮することができる。

Claims (3)

  1. 流体の流入側に配置される第1本体部と、
    前記流体の流出側に配置される第2本体部と、
    前記第2本体部の内部に設けられる弁部材と、
    前記弁部材を付勢する付勢部材と、
    シール部材と、を備え、
    前記第1本体部は、
    外周部に設けられ前記流体が流通可能な第1連通孔と、前記流出側の他端部が開口する開口部と、を有する筒状の弁座と、
    前記弁座に設けられる第1フランジ部と、を有し、
    前記第2本体部は、
    前記流入側の一端部が前記第1フランジ部の前記流出側の他端部に設けられると共に、内周部に前記弁座が配置され、さらに、前記第1連通孔を介して前記流体が流通可能な内部空間を有する筒状部と、
    前記筒状部の前記流出側の他端部に設けられる第2フランジ部と、を有し、
    前記弁部材は、
    前記弁座の外周部に進退自在かつ抜脱不能に装着され、前記第1連通孔を開閉可能に前記弁座の外周部を覆う筒部と、該筒部の前記流出側の他端部に設けられ前記弁座の開口部を覆う底部と、を有する弁体と、
    前記弁体の前記流出側の他端部に突出して複数設けられ、夫々の間に前記流体が流通可能な第2連通孔を有する複数の突出部と、を有し、
    前記付勢部材は、
    前記流入側の一端部が前記複数の突出部の周囲に装着され、前記弁体の前記流出側の他端部に接触配置されるとともに、前記流出側の他端部が前記第2フランジ部の前記流入側の一端部に圧縮状態で接触配置され、前記弁体を前記第1フランジ部の前記流出側の他端部に向けて付勢し、
    前記シール部材は、
    前記第1フランジ部の前記流出側の他端部及び/又は前記筒状部の前記流入側の一端部と、前記弁体の前記筒部と、の間の隙間を密閉可能に介装してなるロッドレス逆止弁。
  2. 前記弁座の外周部は、外形が前記流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成され、
    前記弁体の前記筒部の内周部は、内形が前記流出側に向かって縮径するテーパ形状に形成されてなる請求項1に記載のロッドレス逆止弁。
  3. 前記第1フランジ部は、前記弁体の前記筒部が挿入可能な溝部を有し、
    前記溝部の内周部は、内形が前記流出側に向かって拡形するテーパ形状に形成され、
    前記弁体の前記筒部の外周部は、外形が前記流出側に向かって拡形するテーパ形状に形成されてなる請求項1又は2に記載のロッドレス逆止弁。

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