JP2668167B2 - ライン逆止弁 - Google Patents

ライン逆止弁

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JP2668167B2
JP2668167B2 JP2409953A JP40995390A JP2668167B2 JP 2668167 B2 JP2668167 B2 JP 2668167B2 JP 2409953 A JP2409953 A JP 2409953A JP 40995390 A JP40995390 A JP 40995390A JP 2668167 B2 JP2668167 B2 JP 2668167B2
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正彦 中沢
久佳 松本
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清原 まさ子
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、新規なライン逆止弁に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来のライン逆止弁としては、弁本体内
に流入通路及び流出通路が開口する弁作用空間を設け、
該弁作用空間内に、流入通路の開口部に形成せる弁座に
離接すべく摺動する弁体を設け、該弁体をコイルスプリ
ングにより弁座に押圧附勢させたものがよく知られてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、かかる従来の
ライン逆止弁では、弁体におけるクラッキング圧の受圧
面積が小さいことから、流入通路への流入量ないし流入
圧が小さいときには、弁体が動作しない虞れがあり、応
答性,信頼性が低い。しかも、スプリングの調整を必要
とし、その調整も極めて困難であり、組立性,取扱性に
劣る。
【0004】また、シール部の面積と差圧の受圧部の面
積とは略同一面積に設定されており、シール部の面積を
大きくすると開放時の感度は良くなるものの、シール性
が悪化する。
【0005】更に、弁体が摺動するため、コイルスプリ
ングを使用していることと相俟って、摩耗粉が発生し易
い。しかも、弁作用空間に配設される部品点数が多いこ
とから、内部構造が複雑化して、ガス溜り等の流体滞留
部が発生し易い。したがって、高クリーン度が要求され
る半導体,医薬品等の製造装置における流体輸送ライン
や真空機器における真空ラインには好適しない。
【0006】加えて、差圧がスプリングの反力を超える
と流体が流れ始めるが、流体が流れ始めると、差圧が減
少してスプリングの反力により閉鎖される。その結果、
所謂弁体のチャタリング現象が発生することになり、こ
れを皆無とすることができない。
【0007】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、差圧の受圧面積とシール部の面積とを機能的に分離
すると共にスプリングの使用を廃することにより、応答
性,信頼性,組立性,取扱性に優れ且つ上記したライン
にも好適に使用できるライン逆止弁を提供することを目
的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】この課題を解決した本発
明のライン逆止弁は、弁本体内に形成された閉塞空間で
あって、流入通路を開口せる上流側壁面と流出通路を開
口せる下流側壁面とで囲繞形成された弁作用空間と、上
流側壁面に形成された環状の静止シール部と、静止シー
ル部に直対向する環状の可動シール部を有するダイヤフ
ラムと、静止シール部又は可動シール部に固着された環
状のシール部材とを具備するものである。
【0009】ダイヤフラムは、その中心部又は外周部を
上流側壁面又は下流側壁面に固定される。
【0010】而して、ダイヤフラムの中心部が壁面に固
定される場合には、ダイヤフラムの外周部に可動シール
部を設けておくと共に、流入通路を上流側壁面における
静止シール部の内側領域に開口させておく。
【0011】また、ダイヤフラムの外周部が壁面に固定
される場合には、ダイヤフラムを環状のものとして、そ
の中心部に可動シール部を設けておくと共に、流入通路
を上流側壁面における静止シール部の外側領域に形成し
ておく。
【0012】
【作用】流入通路に流体が流入すると、ダイヤフラム両
側の差圧によりダイヤフラムが変形して、可動シール部
が静止シール部から離間せしめられる。その結果、両通
路は連通されて、流体は流入通路から流出通路へと流動
する。
【0013】流出通路に逆流が生じた場合には、ダイヤ
フラム両側の差圧によりダイヤフラムが上記とは逆の状
態に変形して、可動シール部がシール部材を介して静止
シール部に押圧接触せしめられる。その結果、両通路は
一方のシール部と他方のシール部に固着したシール部材
との接触部分で遮断され、流出通路から流入通路への逆
流が阻止される。
【0014】
【実施例】以下、本発明の構成を図1及び図2に示す実
施例に基づいて具体的に説明する。
【0015】この実施例のライン逆止弁は、図1に示す
如く、弁本体1と弁本体1に内装されたダイヤフラム2
とダイヤフラム2に取付けたシール部材3とからなる。
弁本体1の両端部分には、同一直線上に位置する流入通
路1a及び流出通路1bが形成されている。また、弁本
体1の中央部分には、上流側壁面4と下流側壁面5とで
囲繞形成された弁作用空間6が設けられている。上流側
壁面4には、円形の逆圧保持部4a及びその外周側の円
環状部分たる静止シール部4bが形成されている。両部
4a,4bは、流入通路1aに直交する一連の平滑面を
構成する。逆圧保持部4aには、流入通路1aが開口7
されている。下流側壁面5には、逆圧保持部4a及び静
止シール部4bに夫々直対向する第1及び第2正圧保持
部5a,5bが形成されている。第1正圧保持部5aは
頂部が逆圧保持部4aの中心部に近接対向する円錐面と
されており、第2正圧保持部5bは流出通路1bに直交
する円環状の平滑面とされている。第2正圧保持部5b
には、流出通路1bが開口8されている。
【0016】ダイヤフラム2は、金属薄板製の円形状の
本体部2aとその外周部に溶着された金属製の円環状の
可動シール部2bとからなり、弁作用空間6内に中心部
を固定された状態で配置されている。すなわち、ダイヤ
フラム2は、本体部2aの中心部を第1正圧保持部5a
の頂部に溶着固定することによって、可動シール部2b
を静止シール部4bに直対向して軸線方向に揺動させる
べく変形しうるようになされている。この変形はダイヤ
フラム2の両面に作用する差圧によって生ずるが、差圧
が作用しない状態(以下「無負荷状態」という)では、
ダイヤフラム2は成形時の円形平板状態に保持される。
ところで、本体部2aは応答性向上の面から可及的に薄
肉としておくことが望ましいが、このようにしたときに
も、ダイヤフラム2全体としての剛性は可動シール部2
bの存在により充分に確保される。なお、本体部2aの
中心溶接部は筒状の立上り部とされていて、溶接部への
曲げ応力の集中を回避するように工夫してある。
【0017】シール部材3は、或る程度以上の弾性を有
するゴム,プラスチック等からなる円環状のもので、可
動シール部2bに形成したアリ溝状の環状溝2cに圧入
保持されていて、ダイヤフラム2の本体部2aの変形に
より静止シール部4bに離接せしめられるようになされ
ている。ところで、ダイヤフラム2が成形時の円形平板
形態に保持される無負荷状態においては、シール部材3
は静止シール部4bに接触しているが、押圧されてはお
らず、静止シール部4bとダイヤフラム2の可動シール
部2bとの間をシールしない。したがって、シール部材
3は逆流発生時にのみ静止シール部4bに密着されるに
すぎないから、シール部材3をゴム等で構成した場合に
も、シール部材3が静止シール部4bに貼り付くような
虞れがない。なお、シール部材3は、円環状に成形した
ものを環状溝2cに圧入嵌合させてもよいし、環状溝2
cに鋳込むようにしてもよい。また、シール部材3を可
動シール部2bに接着剤により固着するようにしてもよ
い。但し、かかる手法は、揮発性溶剤の溶出が悪影響を
及ぼす場合には適用しない。更に、シール部材3の内方
に鋼線等により形成したリング体(図示省略)を埋設す
るようにしてもよい。
【0018】以上のように構成されたライン逆止弁にあ
っては、流入通路1aに流体が流入すると、ダイヤフラ
ム2の本体部2aがダイヤフラム両面に作用する圧力差
によって第1正圧保持部5a方向に変形せしめられて、
シール部材3が静止シール部4bから離間する。その結
果、両通路1a,1b間が連通されて、流体は流入通路
1aから流出通路1bへと流動せしめられる(図1参
照)。シール部材3の静止シール部4bからの離間量
は、流量に応じたものとなる。
【0019】このとき、流入通路1aへの流入量ないし
流入圧が小さく、ダイヤフラム両面に作用する圧力差が
僅かであっても、それが大面積であるダイヤフラム2の
略全面(固定されている中心部を除く全面)に作用する
こと及びシール部材3はスプリング力を有しないダイヤ
フラム2によって保持されていることから、シール部材
3の静止シール部4bからの離間動作が良好に行われ
る。一方、大流量である場合や衝撃圧が発生した場合に
は、ダイヤフラム2の本体部2a及び可動シール部2b
が第1及び第2正圧保持部5a,5bに衝合係止され
て、それ以上の変形が阻止されることから、ダイヤフラ
ム2に過大な負荷が作用することがない。すなわち、ダ
イヤフラム2は、流量ないし流体圧が一定範囲内にある
場合にはシール部材3と静止シール部4bとの間に流量
に応じた間隙を形成すべく変形するが、流量ないし流体
圧が上記範囲を超えた場合には、必要以上に変形されな
いようになっているのである。
【0020】また、流体が逆流したときには、ダイヤフ
ラム2の本体部2aがダイヤフラム両面に作用する圧力
差によって逆圧保持部4a方向に変形せしめられて、シ
ール部材3が静止シール部4bに押圧接触する。その結
果、ダイヤフラム2の外周部と静止シール部4bとの間
がシール部材3により遮蔽シールされて、両通路1a,
1b間の連通が遮断され、流出通路1bから流入通路1
aへの逆流が阻止される(図2参照)。
【0021】このとき、ダイヤフラム両面に作用する圧
力差が僅かであっても、その受圧面積が大きいことか
ら、シール部材3によるシール力が充分に確保され、良
好なシール機能が発揮される。一方、ダイヤフラム2に
作用する逆圧が過大であったり衝撃圧である場合には、
ダイヤフラム2の本体部2aが逆圧保持部4aに衝合係
止されて、それ以上の変形が阻止されることから、ダイ
ヤフラム2に過大な負荷が作用することがない。したが
って、耐圧性能が頗る向上する。
【0022】ところで、両通路1a,1bを連通する弁
作用空間6はダイヤフラム2の変形を許容するに必要な
極く僅かな空間で足りること及び弁作用空間6にはシー
ル部材3を備えたダイヤフラム2が配設されているにす
ぎないことから、弁作用空間6にガス溜り等の流体滞留
部が殆ど生じない。
【0023】なお、本発明のライン逆止弁は上記実施例
に限定されるものではなく、本発明の基本原理を逸脱し
ない範囲で適宜に改良、変更することができる。例え
ば、図3に示す如く、ダイヤフラム2の外周部を壁面
4,5に固定し、その中心部に可動シール部2bを設け
るようにしてもよい。
【0024】すなわち、図3に示すライン逆止弁におい
ては、ダイヤフラム本体2aが環状に形成されており、
その中心部に環状の可動シール部たるシールリング2b
を溶着してあり、静止シール部4bにシール部材3を固
着してある。また、流入通路1aは、上流側壁面4にお
ける静止シール部4bの外側領域に開口7されている。
【0025】尚、図3において、9はシール部材3の中
に埋設されたステンレス鋼等のリングであり、当該リン
グ9を入れてシール部材3を成形することにより、シー
ル部材3の抜け止めを行うことができる。
【0026】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のライン逆止弁は、シール部材の径と差圧の受圧部面積
とを機能的に分離し、可動シール部を作動させるための
流体圧の受圧面積を大きくしているため、スプリングを
使用しないことと相俟って、精度,応答性に極めて優
れ、チャタリング現象を生じることなく、常に良好な逆
止弁機能を発揮しうるものである。
【0027】また、ダイヤフラムは或る程度の柔軟性を
有しているため、シール部に所謂片当りが生じても、自
動的に修正され、可動シール部はシール部材へ密着す
る。更に、過大な正方向流体圧がかかった場合には、ダ
イヤフラムは第1正圧保持部で保持され、また過大な逆
圧がかかった場合には、可動シール部がシール部材を押
し込んで上流側壁面へ接当するため、ダイヤフラムの変
形やシール部材の損傷が殆ど生じない。
【0028】加えて、摩耗粉が発生せず、且つガス溜り
等の流体滞留部が殆ど生じないから、高クリーン度が要
求される半導体等の製造装置における流体輸送ラインや
真空機器における真空ラインにも好適に使用できるもの
である。
【0029】しかも、スプリング力の調整等を一切必要
とせず、内部構造もシンプルであるから、組立性,取扱
性に極めて優れるものであり、構造上、取付方向により
性能が変化するようなこともない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るライン逆止弁の一実施例を示した
もので、第1図は流入通路から流出通路への流動許容状
態を示す縦断側面図である。
【図2】同逆止弁における流出通路から流入通路への逆
流阻止状態を示す縦断側面図である。
【図3】他の実施例を示す縦断側面図である。
【符号の説明】
1 弁本体 1a 流入通路 1b 流出通路 2 ダイヤフラム 2b 可動シール部 3 シール部材 4 上流側壁面 4b 静止シール部 5 下流側壁面 6 弁作用空間 7 流入通路の開口部 8 流出通路の開口部 9 リング体

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 弁本体(1)内に形成された閉鎖空間で
    あって、流入通路(1a)を開口(7)せる平面状の上
    流側壁面(4)と流出通路(1b)を開口(8)せる下
    流側壁面(5)とで囲繞形成された弁作用空間(6)
    と,前記平面状の上流側壁面(4)の中央部に形成され
    た円形の逆圧保持部(4a)及びその外周側に形成され
    た環状の静止シール部(4b)と,前記下流側壁面
    (5)の中央部に形成された頂部が逆圧保持部(4a)
    の中心部に近接対向する円錐面状の第1正圧保持部(5
    a)及びその外周側に形成された環状の平らな第2正圧
    保持部(5b)と,中心部が上流側壁面(4)又は下流
    側壁面(5)に固定され、その上流側の面が前記逆圧保
    持部(4a)に近接対向すると共に下流側の面が前記第
    1正圧保持部(5a)に近接対向し、且つ外周部に静止
    シール部(4b)に直対向する環状の可動シール部(2
    b)を有する金属薄板製の円形状ダイヤフラム(2)
    と,静止シール部(4b)又は可動シール部(2b)に
    固着された環状のシール部材(3)とを具備し、流入通
    路(1a)が上流側壁面(4)における静止シール部
    (4b)の内側領域に開口(7)されていることを特徴
    とするライン逆止弁。
  2. 【請求項2】 弁本体(1)内に形成された閉鎖空間で
    あって、流入通路(1a)を開口(7)せる上流側壁面
    (4)と流出通路(1b)を開口せるほぼ円面状の下流
    側壁面(5)とで囲繞形成された弁作用空間(6)と,
    前記上流側壁面(4)の中央部に形成された環状の静止
    シール部(4b)及びその外周部に形成された環状の逆
    圧保持部と,前記下流側壁面(5)の中央部寄りに形成
    された環状の平らな第1正圧保持部とその外周側に形成
    された環状の第2正圧保持部と,外周部を上流側壁面
    (4)又は下流側壁面(5)に固定され、その上流側の
    面が前記逆圧保持部に近接対向すると共に下流側の面が
    前記第2正圧保持部に近接対向し、且つ中心部に前記静
    止シール部(4b)に直対向する環状の可動シール部
    (2b)を有する金属薄板製の円形状ダイヤフラム
    (2)と,静止シール部(4b)又は可動シール部(2
    b)に固着された環状のシール部材(3)とを具備し、
    流入通路(1a)が上流側壁面(4)における静止シー
    ル部(4b)の外側領域に開口(7)されていることを
    特徴とするライン逆止弁。
JP2409953A 1990-08-09 1990-12-10 ライン逆止弁 Expired - Lifetime JP2668167B2 (ja)

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