JP3111335U - 密封袋用逆止弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 袋内の空気を排除し、かつ空気の逆戻りを防止する密封袋用逆止弁の提供。
【解決手段】 逆止弁１０は、一つのバルブベース１と、バルブベース１の内側でリング１７と線接触する一つのダイアフラム２と、ダイアフラム２の上に配置される一つのスプリング３と、バルブベース１に固定され、スプリング３を押さえ込む一つのバルブキャップ４とより構成され、バルブキャップ４とバルブベース１がチャック４２と雄ネジ１８との係合により結合され、バルブキャップ４を昇降させて、スプリング３のダイアフラム２に対する圧力を制御することにより、密閉状態と、排気状態に切り替える。
【選択図】 図９

Description

本考案は、密封袋に取り付けてエア抜きに使用する密封袋用逆止弁に関し、特に、真空收納袋に利用可能で、エアを排出し、エアの逆戻りを防ぐ密封袋用逆止弁に関する。

吸塵機を使って密封された袋の中の空気を吸い出すことで体積を縮小させる真空收納袋はスペースを取らないうえ、防菌、酸化防止などの優れた機能を持つため、今では衣服、布団類の収納によく利用されている。真空收納袋を使用する際は逆止弁を使用して袋内の空気を抜くわけだが、空気の逆戻りを防ぐということに関して、逆止弁は極めて重要な役割を果たしているといえる。逆止弁の構造及び動作原理に関しては次の特許文献１〜５に開示されている。なお、特許文献１は本願出願人の過去に提案された発明である。
ＵＳ６，６０４，６３４“ＲＥＣＥＩＶＩＮＧ ＢＡＧ ＷＩＴＨ ＥＮＨＡＮＣＥＤ ＡＩＲＴＩＧＨＴ ＥＦＦＥＣＴ” ＵＳ５，９３１，１８９“ＯＮＥ ＷＡＹ ＶＡＬＶＥ ＦＯＲ ＵＳＥ ＷＩＴＨ ＶＡＣＵＵＭ ＣＬＥＡＮＥＲ ＡＴＴＡＣＨＭＥＮＴ” ＵＳ５，４８０，０３０“ＲＥＵＳＡＢＬＥ， ＥＶＡＣＵＡＢＬＥ ＥＮＣＬＯＳＵＲＥ ＦＯＲ ＳＴＯＲＡＧＥ ＯＦ ＣＬＯＴＨＩＮＧ ＡＮＤ ＴＨＥ ＬＩＫＥ” ＵＳ５，４５０，９６３“ＡＩＲ ＲＥＭＯＶＡＬ ＤＥＶＩＣＥ ＦＯＲ ＳＥＡＬＥＤ ＳＴＯＲＡＧＥ ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ” ＵＳ６，４０８，８７２“ＥＶＡＣＵＡＢＬＥ ＣＯＮＴＡＩＮＥＲ ＯＮＥ−ＷＡＹ ＶＡＬＶＥ ＷＩＴＨ ＦＩＬＴＥＲ ＥＬＥＭＥＮＴ”

しかしながら、これら従来の逆止弁では、次のような問題点が考えられる。
１．特許文献１に示される逆止弁の構造は複雑であるため、手間がかかるうえ、生産コストも一般の逆止弁より高く、あまり経済的とはいえない。
２．特許文献１〜３に示される上蓋とバルブベースは嵌め合い構造になっているため、エア抜きの前に上蓋をバルブベースから外し、エア抜きが完了した後は再び上蓋をバルブベースに付けなければならないという面倒な作業が必要である。また、作業中に上蓋を紛失してしまう恐れもある。
３．さらに該上蓋と該バルブベースを組み合わせると密封袋の上で出っ張るので、密封袋の積上げ、搬送または保管過程において、上蓋が圧迫されて、脱落する可能性がある。
４．またさらに、密封袋は空気がたくさん入った状態で該上蓋を閉めた後、密封袋に衝突などの外力がかかると、袋内の圧力は瞬時にして大きくなり、その圧力が該上蓋と該バルブベースと間の封印強度を超えた時に、該上蓋が弾けて事故に繋がり易い。
５．またさらに、該バルブベースには軟質のダイアフラムが入っており、該上蓋が衝突などの外力を受けると、ダイアフラムがずれる可能性がある。該上蓋とダイアフラムの間にはクッションや固定装置が設けられていないので、ダイアフラムに過大な力がかかると、ずれが発生して密封効果が低下する。
６．特許文献１〜５に示されるダイアフラムはいずれもシリコンまたはゴム材質のため、気候や冷却圧縮、熱膨張等の影響で硬くなったり、劣化しやすくなる。特に寒い環境では収縮して変形する可能性が高いので、気孔の密封性の低下により空気が逆流し、密閉効果が悪くなる。
７．特許文献４、５に示される逆止弁には上蓋構造が無く、逆止弁をシンプル化したように見えるが、気孔を封じるためのダイアフラムが少しでも変形したり、破損したりすると、密閉性が低下して空気が逆戻りしてしまう可能性がある。さらに、逆止弁の塑性使用期限、温度影響によるダイアフラムの縮小、膨張といった要素を考えると、上蓋が無い状態ではダイアフラムの負荷を制御するのは難しく、機能としては不安が残る。

本考案は、このような従来の課題に鑑みなされたもので、袋内の空気を排除し、かつ空気の逆戻りを防止できる優れた密封効果を有する密封袋用逆止弁を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本考案の密封袋用逆止弁は、一つのバルブベースと、一つのダイアフラムと、一つのスプリングと、一つのバルブキャップとを備え、これら各部材に次のような特徴を具備する。

バルブベースは、片方に開口をもったスプールがあり、その外周には縦に延長した密封袋と結合するためのプレートが付いている。スプールのもう片方の底板の中央部には位置決め穴があり、その周囲には多数の気孔と突出したリングが設けられている。また、プレート上のスプール外周には雄ネジがあり、雄ネジの最上部には雄ネジよりも外径の大きい、幾つかの欠け口をもったストッパーリングが付いている。

ダイアフラムは、弾力性に富んだフィルムで、スプール内に設置されている。その底面の中央部には凹状の栓があり、スプールの底板の位置決め穴に嵌め込まれている。

スプリングは、片側はバルブキャップ、もう片側はダイアフラムに接し、スプールの底板のリングの上に設けられている。

バルブキャップは、バルブベースの雄ネジと結合しており、その最上部には多数の気孔が設けられ、内壁の底面エッジ部には数個の縦型チャックがあり、チャックはバルブベースのストッパーリングにある欠け口を通じてバルブベースの雄ネジと結合される。

また、この密封袋用逆止弁置は、さらに次のような構成を採用することが好ましい。第１に、バルブベースのスプールとプレートの底面には位置決め穴を中心として縦方向抵抗防止整流板が放射状に配列されるものとする。第２に、スプールの位置決め穴の下に放射状に並べられた整流板と接する凸型リングがあり、その凸型リングの外周高さは整流板より低いものとする。第３に、ダイアフラムの最上部にスプリングの内側に設置するための位置決め用リングを１組設けるものとする。第４に、バルブキャップの底にスプリングを嵌め込むための位置決め用リングを設けるものとする。第５に、チャックの内側にスプールの雄ネジと結合するための雌ネジがあり、その縦方向の深さは欠け口より大きいものとする。

本考案の密封袋用逆止弁は、上記構成を有し、次のような格別な効果を奏する。
１．バルブベースにおけるバルブキャップの昇降高さを調整することでスプリングのダイアフラムに対する圧力を制御できる。バルブキャップを下降させるとスプリングが縮み、ダイアフラムにかかる圧力は大きくなり、ダイアフラムとリングに絶好の密封効果が生まれる。反対に、バルブキャップを上昇させるとスプリングが伸び、ダイアフラムにかかる圧力は小さくなるため、スプリングとダイアフラムは吸気過程で同時に上昇し、気孔が開いて袋内の空気が排出される。吸気停止時は大気圧によりスプリングとダイアフラムが元に戻り、気孔は閉ざされて空気の逆戻りを防止する作用が働く。
２．スプールの底板上にあるリングとダイアフラムの底面は線接触になっており、スプリングの圧力でダイアフラムとリングが緊密に接しているため、ダイアフラムはリングと共に絶好の密封効果を生み出している。その効果は長時間維持できるものである。
３．ダイアフラムは軟質フィルムであるが、スプリングの圧迫によりスプールのリングと合わせて優れた密封効果を発揮し、冷却縮小や熱膨張等の環境影響を受けない。また、ダイアフラムは吸気時にやや浮き上がるものの、底部にある凸状の栓は依然としてスプールの位置決め穴の中に保持され、ダイアフラムの位置ずれを防止する。
４．バルブベース、ダイアフラム、スプリング、バルブキャップの４つのパーツは簡単かつ素早く組み立てることができる。特にダイアフラムとスプリングはバルブベースのスプールに容易に入れることができ、後はバルブキャップで素早く密封すれば、組み立てはスピーディーに完成する。
５．４つのパーツの結合構造は非常に簡単かつシンプルで、安いコストで簡単に生産できるというメリットがある。
６．密封袋が空気で満たされた状態でバルブキャップを完全に締める場合、密封袋が圧迫され、圧力がスプリングの弾力よりも大きくなったとしても、スプリングの伸縮作用によりダイアフラムが気孔を開き、瞬間排気作用が生じるため、袋や逆止弁のパーツが破損する心配はない。
７．バルブベースのスプールとプレートの底面には位置決め穴を中心として、縦方向抵抗防止整流板が放射状に配列されているため、密封袋の吸気、排気作業の際に密封袋の下袋がスプール底部の気孔を塞いで、吸気困難となるのを防止できる。
８．スプールの位置決め穴の下には放射状に並べられた整流板と接する凸型リングがあり、この凸型リングの外周高さは整流板より低いので、吸気、排気作業の際に位置決め穴が密封袋に塞がれるのを防止できる。
９．ダイアフラムの最上部に設けられたリングにより、ダイアフラムとスプリングを組み合わせた時のダイアフラムのずれを防止できる。
１０．バルブキャップの底に設けられたリングにより、バルブキャップとスプリングを組み合わせた時のスプリングのずれを防止できる。
１１．チャックの突出深さが欠け口より大きい状態になっていることにより、一旦チャックを欠け口に入れてしまうと決して逆戻りはせず、バルブキャップが緩んだとしても外れたりはしない。

以下、本考案の一実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１に示すように、密封袋用逆止弁１０は一つのバルブベース１と、バルブベース１の内側でリング１７と線接触する一つのダイアフラム２と、ダイアフラム２の上に配置される一つのスプリング３と、バルブベース１に固定され、スプリング３を押さえ込む一つのバルブキャップ４とによって構成される。この組み立て後の外観は図２に示すとおりである。

バルブベース１の構造を図３及び図４に示す。バルブベース１はスプール１２とプレート１１とを具備する。スプール１２は片側一方に開口を持ち、片側他方に底板を持ち、スプール１２の外周の中間に外周方向に突出して、密封袋と結合するためのプレート１１が付いている。スプール１２の底板の中央部には位置決め穴１３があり、その周囲には一つの外側に突出する凸型リング１６と多数の気孔１４が設けられる。また、プレート１１の上側のスプール１２の外周には雄ネジ１８があり、雄ネジ１８の最上部には雄ネジ１８よりも外径の大きい、幾つかの欠け口（切り欠き）１９１をもったストッパーリング１９が付けられる。また、スプール１２とプレート１１の底面には、位置決め穴１３を中心として、縦方向抵抗防止整流板１５が放射状に配列される。この場合、位置決め穴１３の下に放射状に並べられた整流板１５と凸型リング１６は接し、凸型リング１６の外周高さは整流板１５より低いものとする。すなわち、整流板１５は凸型リング１６よりも外側に突出される。

ダイアフラム２の構造を図５及び図６に示す。ダイアフラム２は弾力性に富んだフィルムで、スプール１２内に設置される。このダイアフラム２の上面にスプリング３の一端を設置するための位置決め用リング２２が設けられ、底面中央部に凸状の栓２１が設けられて、この栓２１をスプール１２の底板の位置決め穴１３に嵌め込むことができる（図９を参照）。

スプリング３は、両端がそれぞれバルブキャップ４とダイアフラム２に接し、スプール１２の底板のリング１７の上に設けられ（図９を参照）、弾性緩衝装置として構成される。

バルブキャップ４の構造を図７及び図８に示す。バルブキャップ４の最上部（頂部）に多数の排気孔４１が設けられ、その内壁（内側面）にはスプリング３の他端を嵌め込むための位置決め用リング４３が設けられる。また、内壁の底面エッジ部に縦方向に突出する数個のチャック４２が設けられる。このチャック４２の内側にスプール１２の雄ネジ１８と結合するための雌ネジがあり、その縦方向の深さは欠け口１９１より大きい。このチャック４２はバルブベース１のストッパーリング１９の欠け口１９１と相対位置にあるため、欠け口１９１に沿ってチャック４２を導入すると、チャック４２の内側にある雌ネジは雄ネジ１８と結合（係合）し、バルブキャップ４を回すことでバルブベース１における昇降作用が生まれる。

図９にこれらバルブベース１、ダイアフラム２、スプリング３、及びバルブキャップ４の組立状態を示す。図９に示すように、ダイアフラム２はスプール１２の中に設置され、その底部にある凸状の栓２１をスプール１２の底板の位置決め穴１３に差し込むことで固定される。この時、ダイアフラム２の底面は底板上のリング１７と線接触を呈している。バルブキャップ４はチャック４２とバルブベース１の雄ネジ１８との係合により、バルブベース１に結合されると、スプリング３はバルブキャップ４とダイアフラム２の間に圧縮され、ダイアフラム２に対する圧力が制御される。バルブキャップ４の底部にはスプリング３を入れるためのリング４３があり、ダイアフラム２の最上部にはスプリング３に入れるためのリング２２があるため、バルブキャップ４、スプリング３及びダイアフラム２の三者間に極めて安定した固定効果が生まれる。また、スプリング３の下端はスプール１２の底板のリング１７に対応するため、スプリング３がダイアフラム２を圧迫した時、ダイアフラム２とリング１７の間に優れた密封効果が生まれる。

図１０に示すように、バルブキャップ４とバルブベース１を組み合わせる際、チャック４２をストッパーリング１９の欠け口１９１に確実に合わせないとバルブキャップ４を導入することができない。チャック４２の縦深さがストッパーリング１９の欠け口１９１の縦深さよりも大きいため、チャック４２を欠け口１９１に入れてしまえば決して逆戻りはせず、バルブキャップ４が緩んだとしても外れたりはしない。このようにすることで、バルブキャップ４が脱落して紛失してしまうのを防ぐことができるうえ、バルブキャップ４をバルブベース１上で時計周りまたは反時計周りに回転させることにより、スプリング３の伸縮度が制御され、ダイアフラム２とスプール１２の底板の間が気密状態又は排気可能状態に切り替えられ、気密或いは排気作用が生まれる。この点は後の図面でより詳しく説明する。

図１１に示すように、逆止弁１０を密封袋１００に取り付けて、收納袋またはその他の漏れ防止袋として使用できる。この場合、図１２に示すように、逆止弁１０と密封袋１００は、バルブベース１のプレート１１の最上面と密封袋１００の上袋１０１の底面が高周波溶接技術で結合される。結合した後はバルブベース１の上段にある雄ネジ１８と雄ネジ１８と結合するためのバルブキャップ４だけが密封袋１００の外に露出される。前述したように、外蓋４はバルブベース１から外れないので、外力による衝突を受けたとしても外蓋４が取れることはない。

逆止弁１０に対して吸気操作を行う場合、バルブキャップ４を逆方向に緩めて、バルブキャップ４とダイアフラム２の間隔を広くすれば、スプリング３のダイアフラム２に対する圧迫は弱くなり、前述の手順を完成した後に吸気作業が可能となる。図１３に示すように、吸気装置（図示省略）のストロー１０３を密封袋１００の上袋１０１の下にあるプレート１１に合わせて、バルブキャップ４の外周に被せれば、直ちに吸気作業を行うことができる。密封袋１００の中にある空気を吸い出すことで、袋内はほとんど真空状態となる。吸気の際、ダイアフラム２とスプリング３は同時に２ｍｍ以上浮き上がり、ダイアフラム３がスプール１２の底板のリング１７に接触するのを阻止される。この時、袋内の空気は強力な吸気作用によりスプール１２の気孔１４及びバルブキャップ４の排気孔４１を通じてストロー１０３から吸い出され、袋内は真空状態になる。また、前述の吸気作業の際、バルブベース１の底に放射状に並べられた整流板１５と位置決め穴１３の下のリング１６とにより、密封袋１００の下袋１０２が気孔１４に被着するのを効果的に阻止し、気孔１４の塞がりを防止して吸気作業が順調に行える。

図１４に示すように、吸気が完了した後、ストロー１０３をバルブキャップ４から外すと、ダイアフラム２は大気圧及び密封袋１００の負圧作用により迅速にリング１７に密着し、逆止作用が生じる。すなわち、ダイアフラム２は吸気作業が停止した時に自動的に復帰してリング１７に密着し、外部の空気が密封袋１００に侵入するのを防ぐ。

図１５に示すように、前述の操作が完了した後、作業者が再びバルブキャップ４を締めると、バルブキャップ４とダイアフラム２の間隔が縮み、スプリング３は圧力により弾力を増すため、ダイアフラム２にかかる圧力は大きくなり、ダイアフラム２とリング１７の間の密封効果がさらに向上して空気の逆戻りを確実に防止できる。

本考案の一実施の形態における密封袋用逆止弁の分解斜視図 同密封袋用逆止弁の組立斜視図 同密封袋用逆止弁に用いられるバルブベースの断面斜視図 同密封袋用逆止弁に用いられるバルブベースの下面側斜視図 同密封袋用逆止弁に用いられるダイアフラムの断面斜視図 同密封袋用逆止弁に用いられるダイアフラムの下面側斜視図 同密封袋用逆止弁に用いられるバルブキャップの断面斜視図 同密封袋用逆止弁に用いられるバルブキャップの内側面側斜視図 同密封袋用逆止弁の断面図 同密封袋用逆止弁のバルブベースとバルブキャップの組合せ前の断面図 同密封袋用逆止弁を利用した密封袋の斜視図 同密封袋用逆止弁を密封袋に取り付けた状態の断面図 同密封袋用逆止弁を利用した密封袋の吸気操作時の断面図 同密封袋用逆止弁を利用した密封袋の吸気完了後の断面図 同密封袋用逆止弁を利用した密封袋の吸気完了後、バルブキャップを締めた状態の断面図

符号の説明

１０ 逆止弁
１ バルブベース
２ ダイアフラム
３ スプリング
４ バルブキャップ
１１ プレート
１２ スプール
１３ 位置決め穴
１４ 気孔
１５ 整流板
１６ リング
１７ リング
１８ 雄ネジ
１９ リング
１９１ 欠け口
２１ 凹状の栓
２２ リング
４１ 排気孔
４２ チャック
４３ リング
１００ 密封袋
１０１ 上袋
１０２ 下袋
１０３ ストロー

Claims (6)

1. 一つのバルブベースと、一つのダイアフラムと、一つのスプリングと、一つのバルブキャップとを備え、
   前記バルブベースは、片側一方に開口を有し、片側他方に底板を有するスプールと、前記スプールの外周に突出され、密封袋に結合するためのプレートとを具備し、前記スプールの外周には、前記開口の外回りに複数の切り欠きを有するストッパーリングが付設されるとともに、このストッパーリングと前記プレートとの間に雄ねじが設けられ、また、前記スプールの底板には中央に位置決め穴、その周囲に凸型リングと多数の気孔が設けられるとともに、前記底板の内側面で、前記凸型リング及び気孔の外回りにさらにリングが設けられ、
   前記ダイアフラムは、弾力性に富んだフィルムで、その中央に凸状の栓を有し、該栓が前記スプールの底板の位置決め穴に嵌め込まれて、前記スプール内に設けられ、
   前記スプリングは、一端が前記ダイアフラムに、他端が前記バルブキャップに接触して、前記スプールの底板のリングに相対配置され、
   前記バルブキャップは、多数の気孔を有する頂部と、前記頂部の縁部に前記バルブベースのストッパーリングの切り欠きを通じて前記バルブベースの雄ネジと係合可能に設けられた複数のチャックとを具備し、前記バルブベースに結合されることを特徴とする密封袋用逆止弁。
2. バルブベースのスプールの底板とプレートとの間に、前記底板の位置決め穴を中心として放射状に、複数の整流板が配設される請求項１に記載の密封袋用逆止弁。
3. 整流板はスプールの底板の凸型リングよりも外側に突出される請求項２に記載の密封袋用逆止弁。
4. ダイアフラムにスプリングの一端を設置するための位置決め用リングを有する請求項１に記載の密封袋用逆止弁。
5. バルブキャップの頂部の内側面にスプリングの他端を嵌め込むための位置決め用リングを有する請求項１に記載の密封袋用逆止弁。
6. チャックの内側にスプールの雄ネジと結合するための雌ネジを有し、その縦方向の深さは切り欠きより大きい請求項１に記載の密封袋用逆止弁。

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