JP4230186B2 - パッキン逆止弁 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として半導体製造設備や化学プラント等で使用されるガス系流体の逆止弁に関し、更に詳細には、可撓性を有した合成樹脂や金属などのパッキング材から弁体を形成し、パッキン弁体の可撓性を利用して弁の開閉を行なうことにより、パーティクルの発生を防止でき、しかもデッドスペースを極力小さくできるパッキン逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用される逆止弁としては、例えばポペット式逆止弁やダイヤフラム式逆止弁（例えば特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２６５０３５号公報（第４〜５頁、図１）
【０００４】
図１７は従来のポペット式逆止弁の要部縦断面図である。弁室６５の中には弁体６６、ポペット弁棒６８、シリンダ７０、コイルスプリング７２が配設され、弁体６６はコイルスプリング７２の弾性力に付勢されて弁座６４に圧接当座して弁口６２を閉鎖している。
【０００５】
流体が流入用通路６０に流入し、その流体圧がコイルスプリング７２の弾性力に打ち勝つレベルに達すると、弁体６６は弁座６４から離座し、流体は矢印ｓ方向から矢印ｔ方向に流通し、流出用通路７４へと排出されてゆく。ところが、流体が点線矢印ｕ方向に逆流すると、流体は弁体６６を弁座６４に圧接するため、弁体６６は弁口６２を閉鎖し、流体の逆流は生じない。ポペット式逆止弁はこのように流体を一方向に制御することができる。
【０００６】
図１８は従来のダイヤフラム式逆止弁の縦断面図である。このダイヤフラム式逆止弁は、流入用通路６０、弁口６２、弁座６４、弁室６５、流出用通路７４、可動シール体７６、ダイヤフラム７８、凹状壁面８０から構成されている。
【０００７】
円環状の金属薄板であるダイヤフラム７８のバネ力により、可動シール体７６は弁座６４に圧接状に当座し、弁口６２を閉鎖している。流体が矢印ｓ方向に供給され、流体圧がダイヤフラム７８のバネ力に打ち勝つと、可動シール体７６が右動して弁口６２が開口し、流体は矢印ｔ方向に流通し、流出用通路７４へと排出されてゆく。流体が点線矢印ｕ方向に逆流すると、ダイヤフラム７８の復元力と流体圧により可動シール体７６は弁座６４に圧接し、流体の逆流は遮断される。このように、ダイヤフラムは逆止弁として作動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
第１のポペット式逆止弁では、コイルスプリング７２はシリンダ７０の周面や弁体６６と常に摺接し、また弁体６６と弁座６４も常に摺接しており、しかもこれらの部材は金属で成形されているから、部材相互の摩擦によってパーティクルが常に発生する可能性がある。従って、このような逆止弁は、高純度や高度の清浄性を要求される半導体製造設備や化学プラントでは使用できなかった。また、コイルスプリング７２やポペット弁棒６８を用いるため、弁室６５の容積が大きくなり、集積化ガスシステム等のように、部品を高密度に集積する場合にも集積部品として使用することは困難であった。
【０００９】
第２のダイヤフラム式逆止弁では、弁機構としてダイヤフラムを用いるから、必要とするスペースが大きくなり、集積度を上げてコンパクト化してゆく要望には応えることができない。また、ダイヤフラム式逆止弁では、部品数が多いために弁機構が複雑になり、微小領域に多数の逆止弁を詰め込む高密度化の要望にも応えることができない。
【００１０】
このように、従来の逆止弁では、パーティクルが必然的に発生したり、構造が複雑すぎたり、サイズが大きいなどの欠点を有していた。
従って、本発明に係るパッキン逆止弁は、可撓性を有するパッキング材でパッキン弁体を構成することにより、パーティクルを発生させずに微小化することができ、高清浄領域で使用できると共に高集積化が可能なパッキン逆止弁を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、流入用通路（１０）から供給される流体の流体圧により弁座（１８）から弁体を離座させて弁室（２０）から流出用通路（１６）に流体を排出し、逆流時には流体が弁体を弁座（１８）に圧接当座させて逆流を阻止する逆止弁において、前記弁体として可撓性の円環状シートパッキング材から形成されたパッキン弁体（４４）を使用し、流入用通路（１０）から供給された流体の流体圧がパッキン弁体（４４）の自己弾性力による圧接限界を超えたときにパッキン弁体（４４）が撓んで弁座（１８）から離座し流体を流出用通路（１６）に排出する構成とされ、前記逆止弁は、ボディ（ A ）とボンネット（ B ）とナット（Ｃ）を組み合わせて構成され、前記ボディ（Ａ）はフランジ（４）に円筒状のシリンダ（６）を立設した形状を有し、該フランジ（４）には前記流入用通路（１０）及び前記流出用通路（１６）が形成され、前記シリンダ（６）の上半内部は中空に形成され、この中空領域の底には前記流入用通路（１０）と連通する流体室（１２）が形成され、該流体室（１２）を取り囲むように環状突起の前記弁座（１８）が形成され、前記ボンネット（Ｂ）は、下端にある円板部（３２）と、この円板部（３２）から突設されたステム（３４）とから構成され、前記円板部（３２）の下面は、環状突起（４０）が一体形成によって下方に突設され、前記パッキン弁体（４４）は、中央に透孔が穿設され、この透孔に前記環状突起（４０）を挿通させ、このパッキン弁体（４４）の外側にパッキン押え体（４２）を積層してパッキン弁体（４４）の中央部を固定して周縁部（４４ａ）に流体圧が作用するように配設し、前記環状突起（４０）の先端を外開きに変形させた係止端（４０ａ）によりパッキン押え体（４２）を固定することにより、前記パッキン弁体（４４）の中央部を固定し、流体圧を受けてパッキン弁体（４４）が撓んで前記弁座（１８）から離座し流体を前記流出用通路（１６）に排出可能に構成されていることを特徴とするパッキン逆止弁である。
【００１３】
請求項２の発明は、前記ボンネット（Ｂ）の円板部（３２）下面は、前記環状突起（４０）を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面（３８）に形成され、流体圧を受けて前記パッキン弁体（４４）が前記弁座（１８）から離座したときに該パッキン弁体（４４）の撓んだ周縁部（４４ａ）をこの凸状面（３８）で受けてパッキン弁体（４４）の撓み量を制限するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパッキン逆止弁である。
【００１４】
請求項３の発明は、流入用通路（１０１）と流出用通路（１０２）とこれらの途中に形成された弁座（１０３）とを備えた第一本体（１０６）と、第二本体（１０７）と、前記第一本体（１０６）と前記第二本体（１０７）とを締結するナット（１０８）と、中央部が前記第二本体（１０７）に固定されると共に周縁部が流体圧により撓んで前記弁座（１０３）から離座するようになっているパッキン弁体（１０５）と、を有し、前記パッキン弁体（１０５）は、前記パッキン弁体（１０５）の中央部に形成された段付凸状の抜け止め凸部（１２５）と、該抜け止め凸部（１２５）の下側に同心状に連設された円板状の板部（１２６）と、該円板状の板部（１２６）の外周に同心状に連設された円環状の環部（１２７）と、該環部（１２７）の下側に同心状に連設されて前記弁座（１０３）に当合し得る断面半円状の環状突起（１２８）と、を備え、前記第二本体（１０７）は、前記抜け止め凸部（１２５）が嵌合される抜け止め凹部（１１９）が該第二本体（１０７）の下面に形成され、前記流入用通路（１０１）から供給された流体の流体圧が前記パッキン弁体（１０５）の圧接限界を超えたときに該パッキン弁体（１０５）の板部（１２６）が撓んで前記環状突起（１２８）が前記弁座（１０３）から離座し流体を前記流出用通路（１０２）に排出可能とすることを特徴とするパッキン逆止弁である。
【００１５】
請求項４の発明は、前記第二本体（１０７）は、下面に形成されて中央の前記抜け止め凹部（１１９）を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面（１１８）を備え、流体圧を受けてパッキン弁体（１０５）が弁座（１０３）から離座したときにパッキン弁体（１０５）の撓んだ周縁部をこの凸状面（１１８）で受けてパッキン弁体（１０５）の撓み量を制限する請求項３に記載のパッキン逆止弁である。
【００１６】
請求項５の発明は、流入用通路（１０１）と流出用通路（１０２）とこれらの途中に形成された弁座（１０３）とを備えた第一本体（１０６）と、前記第一本体（１０６）との間に弁室（１１４）を形成する軸部（１１５）と、該軸部（１１５）の下面中央から周面両側に亘って形成されて前記弁室（１１４）と前記流出用通路（１０２）を連通させる略Ｔ字状の連絡路（１３８）とを備える第二本体（１０７）と、第一本体（１０６）と第二本体（１０７）とを締結するナット（１０８）と、中央部に位置して前記第二本体（１０７）の連絡路（１３８）に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部（１３９）と、該筒部（１３９）の下側外周に同心状に連設された円板状の板部（１２６）と、該板部（１２６）の外周に同心状に連設された円環状の環部（１２７）と、前記筒部（１３９）の下面に同心状に連設されて前記弁座（１０３）に当合し得る断面半円状の環状突起（１２８）と、前記筒部（１３９）と前記環状突起（１２８）とによりその内側に形成された連通路（１３５）と、前記環部（１２７）の上下両面に同心状に連設された断面半円状の環状突部（１４０）と、を有するパッキン弁体（１０５）と、を備え、前記第一本体（１０６）及び前記第二本体（１０７）の各々に互いに対向する環状溝（１３６，１３７）が形成され、これら対向する嵌合溝（１３６，１３７）の各々に前記環状突部（１４０）の夫々が嵌合されることにより、前記パッキン弁体（１０５）が固定され、前記流入用通路（１０１）から供給された流体の流体圧が前記パッキン弁体（１０５）の圧接限界を超えたときに前記パッキン弁体（１０５）の板部（１２６）が撓んで前記筒部（１３９）の環状突起（１２８）が弁座（１０３）から離座し流体を流出用通路（１０２）に排出することを特徴とするパッキン逆止弁である。
【００１７】
請求項６の発明は、パッキン弁体の流体流入側に流体室を形成し、この流体室に１本の流入用通路を連通させ、弁室に１本の流出用通路を連通させて二方向逆止弁を構成した請求項１〜５の何れかに記載のパッキン逆止弁である。
【００１８】
請求項７の発明は、パッキン弁体の流体流入側に流体室を形成し、この流体室に１本の流入用通路を連通させ、弁室に２本の流出用通路を連通させて三方向逆止弁を構成した請求項１〜５の何れかに記載のパッキン逆止弁である。
【００１９】
請求項８の発明は、前記パッキン弁体を形成する可撓性のパッキング材は、合成樹脂または金属である請求項１に記載のパッキン逆止弁である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者等は従来の逆止弁の欠点の原因を追求した結果、従来の逆止弁の構造が剛性を有した弁体と、この弁体を弁座に接離させる機構を分離して併存させている点に欠点の原因があることを知るに到った。
【００２１】
剛性弁体と接離機構の両者があるために、構造が複雑になり、その結果サイズが大きくなり、しかも剛性弁体の摺接摩擦によりパーティクルが発生してしまう。従って、これらの欠点を一挙に解決するために、弁体と接離機構を一体化すればよいことを着想したのである。
【００２２】
本発明者等は弁体と接離機構の一体化を更に推し進め、弁体自体の物性により弁体に接離性を具有させることに成功したものである。換言すれば、剛性弁体の概念への執着から脱することが本発明完成の起因となった。つまり弁体に可撓性を有させれば、この可撓弾性力により弁口を開閉することが可能になる。
【００２３】
即ち、通常は可撓弾性力によって弁口を閉鎖し、流体圧がこの可撓弾性力を超えたときに弁体が開いて流体を流通させ、流体圧が低下すれば可撓弾性力により弁口が閉鎖される。流体の逆流に対しては、この流体が弁体を弁座に圧接するから弁口は閉鎖状態（当座状態）を保持する。
【００２４】
本発明者等は、この可撓弾性力を有した弁体として、樹脂パッキン（ゴムパッキンを含む）や金属パッキンを利用できることを着想して本発明を具体化した。パッキンはフランジ間に介装されて気密性と弾縮性を付与する部材であり、可撓性、つまり外力により撓む性質を有している。また、パッキンは、外力を除去すれば、自発的に元の状態に復帰する。
【００２５】
パッキング材料を板状に形成したパッキンを弁体として使用し、本発明ではこの弁体をパッキン弁体と呼ぶことにする。パッキン弁体の中央部を固定して、周縁部を弁座と圧接状態に配置しても良いし、パッキン弁体の一端を固定して、他端を弁座に圧接しても良いなど、弁体として種々の構造を採ることができる。
以下に、本発明に係るパッキン逆止弁の実施形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明に係るパッキン逆止弁の第１実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態の縦断面図である。この二方向逆止弁２は、ボディＡとボンネットＢとナットＣの３部材を組み合わせて構成されている。
【００２７】
ボディＡは直方体状のフランジ４に円筒状のシリンダ６を立設した形状を有している。フランジ４には流入用開口部８とこれに連続した流入用通路１０が形成され、また流出用開口部１４とこれに連続した流出用通路１６が形成されている。流入用開口部８と流出用開口部１４には微小な連通孔３０、３０を介してリーク検出孔２８、２８が穿設されている。
【００２８】
シリンダ６の上半内部は中空に形成され、この中空領域の底には流入した流体が一時貯留される流体室１２が形成され、流体室１２を取り囲むように環状突起の弁座１８が形成されている。弁座１８から段部２２を介して円筒状のシリンダ先端２４が突設され、シリンダ先端２４の内周面にはネジ部２６が螺設されている。
【００２９】
ボンネットＢは下端にある円板部３２と、この円板部３２から丸棒状に突設されたステム３４から構成されている。円板部３２には環状突起４０が下方に突設され、環状突起４０の先端は外開きに変形されて係止端４０ａとなっている。円板部３２の下面は、環状突起４０を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面３８に形成されている。
【００３０】
パッキン弁体４４は円環状のシートパッキンであり、そのパッキング材質は樹脂パッキン（ゴムパッキンを含む）でも金属パッキンでも構わない。このパッキン弁体４４は可撓性を有し、環状突起４０に挿通されている。更に、剛性を有したパッキン押え体４２が環状突起４０に挿通され、係止端４０ａによりパッキン弁体４４とパッキン押え体４２を一体に固定する。
【００３１】
パッキン押え体４２はパッキン弁体４４の中央部を押圧固定するが、パッキン弁体４４の周縁部４４ａは環状の弁座１８に圧接状に押接されて上下に多少の幅で撓むことができる。つまり、パッキン弁体周縁部４４ａは凸状面３８から少しだけ離れており、自己弾性力により弁座１８に当座して弁口を圧接閉鎖する。
【００３２】
ナットＣは基部４６とナット先端４８から構成され、ナット先端４８の外周面にはネジ部５２が螺設されている。ネジ部５２をネジ部２６と螺合しながらナットＣを回転させ、ナット先端４８の先端面で円板部３２の外周縁３２ａを押圧して、二方向逆止弁２を組み立てる。
【００３３】
前述したように、パッキン弁体４４の周縁部４４ａは弁座１８と凸状面３８の間の隙間を上下に撓むことができる。しかし、パッキン弁体４４は可撓弾性を有しており、外力が作用しない状態では、その可撓弾性力により図１のように弁座１８を圧接閉鎖する。
【００３４】
流体を流入用通路１０の中に矢印ａ方向へ供給すると、流体は流体室１２に充満し、流体室１２の隙間１２ａからパッキン弁体周縁部４４ａに上向きの流体圧が作用する。この流体圧がパッキン弁体４４の可撓弾性力より小さければ、パッキン弁体４４は弁座１８に圧接したままで、弁口は閉鎖されたままであり、弁は図１のように閉鎖状態を保持する。即ち、流体圧がパッキン弁体４４の弁座１８への圧接限界以下では閉鎖状態（当座状態）が保持される。
【００３５】
流体を流出用通路１６から逆流状態で矢印ｂ方向に流入させた場合には、流体はパッキン弁体周縁部４４ａの裏面に作用し、パッキン弁体４４を弁座１８に強力に圧接し、逆流は阻止される。従って、矢印ａ方向の流通は可能であるが、矢印ｂ方向の逆流は常に阻止され、この逆止弁は二方向逆止弁として機能することができる。
【００３６】
連通孔３０とリーク検出孔２８は、次の機能のために存在する。この二方向逆止弁２を所要部に接続固定する場合、流体漏れを防止するためにガスケットを介して所要部に接続する。接続が不調である場合には、ガスケットによる漏れ防止が十分ではなく、流体が連通孔３０からリーク検出孔２８に漏れてくる。このリーク検出孔に流体検出用センサを固定し、流体漏れを検出すればこの逆止弁の接続固定がうまくいっていないことになり、接続のやり直しである。リーク（漏れ）が無ければ、接続がうまくいったことを意味する。
【００３７】
図２は図１に示す二方向逆止弁の平面図である。ボディＡとボンネットＢとナットＣの組み立て配置が示されている。フランジ４の四隅には取付用透孔５０が穿設されており、一対のリーク検出孔２８、２８が設けられている。
【００３８】
図３は図１に示す二方向逆止弁の底面図である。フランジ４の四隅には取付用透孔５０が穿設されている。左右には流入用開口部８と流出用開口部１４が設けられている。流入用開口部８には流入用通路１０と連通孔３０が開口しており、同様に、流出用開口部１４には流出用通路１６と連通孔３０が開口している。
【００３９】
図４は第１実施形態である二方向逆止弁の流通状態の縦断面図である。図５は図４の要部拡大断面図である。両図から分かるように、流体を矢印ａ方向に供給させ、流体圧をパッキン弁体４４の弁座１８に対する圧接限界（可撓弾性力でもよい）以上にしたとき、パッキン弁体４４は押し上げられて凸状面３８に押し付けられる。このとき流体室１２から弁室２０が連通し、流体が矢印ｃ方向に弁室２０に流入し、弁室２０は環状であるから流出用通路１６内へと矢印ｄ方向に流れ込み、最終的に流出用開口部１４から矢印ｅ方向へと流体は排出される。
【００４０】
図６は本発明に係るパッキン逆止弁の第２実施形態である三方向逆止弁の流通状態を示す縦断面図である。図７は図６の弁室近傍の要部拡大断面図である。図１と同一部分には同一符号を打って作用効果の説明を省略し、異なる点のみを以下に説明する。
【００４１】
この三方向逆止弁３は、流体室１２へ連続する流入用開口部８・流入用通路１０と、弁室２０から連続する第１流出用通路１６ａ・第１流出用開口部１４ａ及び第２流出用通路１６ｂ・第２流出用開口部１４ｂの三方向を制御している。
【００４２】
流入用通路８を矢印ａ方向に流入した流体は流体室１２に充満し、その流体圧がパッキン弁体４４の圧接限界（可撓弾性力）を超えるとパッキン弁体４４は弁座１８から離座し、流体は矢印ｃ方向から弁室２０に入る。更に、流体は矢印ｄ方向から矢印ｅ方向へと流出用通路１６ａ、１６ｂへ流出する。即ち、流体は第１流出用通路１６ａ及び第２流出用通路１６ｂの二方向へ同時に分流してゆく。
【００４３】
図８は三方向逆止弁の閉鎖状態におけるパージ状態を示す従断面図である。この図では、流入用通路１０から流体は供給されていないから、パッキン逆止弁４４は弁座１８を圧接しており、閉鎖状態を示している。
【００４４】
しかし、この閉鎖状態でも、弁室２０は環状に存在するから、第１流入用通路１６ａと第２流入用通路１６ｂとは連通状態にある。例えば、図６の流通状態で水素ガスを供給していたとしよう。図８の閉鎖状態では流路に残留した水素ガスを完全に排出する必要が生じる。
【００４５】
そこで、第１流出用通路１６ａから矢印ｆ方向に窒素ガスを供給し、この窒素ガスは矢印ｇ方向から矢印ｈ方向に弁室２０を流通し、更に第２流出用通路１６ｂから外部に排出される。即ち、残留水素ガスを窒素ガスでパージして、流路の不純物ガスを排除するのである。この後、別種のガスを流入用通路１０から供給して、ガス供給が制御される。
【００４６】
このように、三方向逆止弁は、流通状態において流入用通路から供給される流体を二つの流出用通路に分流して供給し、閉鎖状態では一方の流出用通路から他方の流出用通路にパージ用流体を流して残留ガスをパージするなど各種の用途に使用される。勿論、四方向逆止弁やそれ以上の多方向逆止弁を構成することもできる。また、これらの複方向逆止弁を複数組み合わせた積層型逆止弁を構成することもできる。
【００４７】
図９は本発明に係るパッキン逆止弁の第３実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１０は流通状態を示す図９の要部拡大断面図である。
【００４８】
この例のパッキン逆止弁（二方向逆止弁）１００は、基本的には、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、中央部が固定側である本体１０４に固定されていると共に周縁部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっているパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００４９】
本体１０４は、流入用通路１０１と流出用通路１０２と弁座１０３とを備えた第一本体１０６と、パッキン弁体１０５が取付けられる第二本体１０７と、第一本体１０６と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００５０】
第一本体１０６は、断面略凹状を呈し、上半内部に形成されて上方が開放された開口１０９と、その底面に形成された平坦状の弁座１０３と、開口１０９の中程に形成された段部１１０と、開口１０９の上半内面に形成された雌螺子１１１と、下面に形成された流入用開口部１１２及び流出用開口部１１３と、流入用開口部１１２と開口１０９の底面中程とを連通する流入用通路１０１と、開口１０９の周面と流出用開口部１１３とを連通する流出用通路１０２とを備えている。
【００５１】
第二本体１０７は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の開口１０９の下半に位置されて第一本体１０６との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの上側に連設されて第一本体１０６の段部１１０に位置される鍔部１１６と、軸部１１５の下側外周に形成された環状溝１１７と、軸部１１５の下面に形成されて中央を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面１１８と、軸部１１５の下面中程に形成されて段付凹状を呈する抜け止め凹部１１９と、鍔部１１６の下側外周に形成された周溝１２０とを備えている。
【００５２】
第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００５３】
ナット１０８は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の雌螺子１１１に適合する雄螺子１２２と、これの上側に連設された六角形等の廻り止め部１２３と、下面中程に形成された円錐状の窪所１２４とを備えている。
【００５４】
パッキン弁体１０５は、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の抜け止め凹部１１９に嵌合される段付凸状（亀頭状）の抜け止め凸部１２５と、これの下側に同心状に連設されて第二本体１０７の凸状面１１８に当合し得る円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設されて第二本体１０７の環状溝１１７に離間して位置する円環状の環部１２７と、これの下側に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状の環状突起（弁体側弁座）１２８とを備えている。
【００５５】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、外力が作用しない場合や流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より小さい場合には、パッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図９参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、流出用通路１０２へ排出されることがない。
【００５６】
逆に、流体が流出用通路１０２から矢印ｂ方向に供給された場合には、流体の流体圧とパッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図９参照）。このため、流体は、流出用通路１０２から流入用通路１０１への逆流が阻止される。
【００５７】
流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より大きい場合には、流体圧によりパッキン弁体１０５の周縁部（板部１２６と環部１２７と環状突起１２８）が押し上げられてパッキン弁体１０５の板部１２６が凸状面１１８に押し付けられ、環状突起１２８が弁座１０３から離座して所謂開弁状態（流通状態）に保持される（図１０参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、パッキン弁体１０５の環状突起１２８と弁座１０３との間を経て流出用通路１０２へ排出される。
【００５８】
図１１は本発明に係るパッキン逆止弁の第４実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１２は流通状態を示す図１１の要部拡大断面図である。
【００５９】
この例のパッキン逆止弁（ライン逆止弁）１００は、基本的には、第３実施形態と同様であり、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、中央部が固定側である本体１０４に固定されていると共に周縁部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっているパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００６０】
本体１０４は、流入用通路１０１と弁座１０３とを備えた第一本体１０６と、流出用通路１０２を備えてパッキン弁体１０５が取付けられる第二本体１０７と、第一本体１０６と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００６１】
第一本体１０６は、断面略十字状を呈し、下流側（図１１において右側）内部に形成されて下流側が開放された開口１０９と、その底面に形成された平坦状の弁座１０３と、下流側外部に形成された雄螺子１２９と、上流側に形成された流入用開口部１１２と、これと開口１０９の底面中程とを連通する流入用通路１０１と、上流側外部に形成された取付螺子１３０と、中程外部に形成された六角形等の廻り止め部１３１とを備えている。
【００６２】
第二本体１０７は、断面略十字状を呈し、第一本体１０６の開口１０９に位置されて第一本体１０６との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの下流側に連設されて第一本体１０６の下流側に位置される鍔部１１６と、軸部１１５の上流側外周に形成された環状溝１１７と、軸部１１５の上流側に形成されて中央を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面１１８と、軸部１１５の上流側中程に形成されて段付凹状を呈する抜け止め凹部１１９と、軸部１１６の下流側外周に形成された周溝１２０と、下流側に形成された流出用開口部１１３と、これと弁室１１４とを連通する略横Ｔ字状の流出用通路１０２と、下流側外部に形成された取付螺子１３２とを備えている。
【００６３】
第二本体１０７の抜け止め凹部１１９は、流出用通路１０２の上流側の一部に連通している。第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００６４】
ナット１０８は、ユニオンナット状を呈し、上流側内部に形成されて第一本体１０６の雄螺子１２９に適合する雌螺子１３３と、下流側に形成されて第二本体１０７の下流側が挿通されると共に第二本体１０７の鍔部１１６を第一本体１０６との間で挾持する内鍔部１３４と、外部に形成された六角形等の廻り止め部１２３とを備えている。
【００６５】
パッキン弁体１０５は、第３実施形態と同様のもので、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の抜け止め凹部１１９に嵌合される段付凸状（亀頭状）の抜け止め凸部１２５と、これの上流側に同心状に連設されて第二本体１０７の凸状面１１８に当合し得る円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設されて第二本体１０７の環状溝１１７に離間して位置する円環状の環部１２７と、これの上流側に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状の環状突起（弁体側弁座）１２８とを備えている。
【００６６】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、第３実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００６７】
図１３は本発明に係るパッキン逆止弁の第５実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１４は流通状態を示す図１３の要部拡大断面図である。
【００６８】
この例のパッキン逆止弁（二方向逆止弁）１００は、基本的には、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、周縁部が固定側である本体１０４に固定されていると共に中央部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっており中央部には流入用通路１０１からの流体を流出用通路１０２へ導く連通路１３５を備えたパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００６９】
本体１０４は、流入用通路１０１と流出用通路１０２と弁座１０３とを備えた第一本体１０６と、パッキン弁体１０５が取付けられる第二本体１０７と、第一本体１０６と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００７０】
第一本体１０６は、断面略凹状を呈し、上半内部に形成されて上方が開放された開口１０９と、その底面中央に隆起して形成された平坦状の弁座１０３と、開口１０９の中程に形成された段部１１０と、開口１０９の上半内面に形成された雌螺子１１１と、下面に形成された流入用開口部１１２及び流出用開口部１１３と、流入用開口部１１２と開口１０９の底面外周側とを連通する流入用通路１０１と、開口１０９の周面と流出用開口部１１３とを連通する流出用通路１０２と、開口１０９の底面外周に形成された断面半円状の環状溝１３６とを備えている。
【００７１】
第二本体１０７は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の開口１０９の下半に位置されて第一本体１０６との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの下面外周に第一本体の環状溝１３６に対向して形成された断面半円状の環状溝１３７と、軸部１１５の下面中央から周面両側に亘って形成されて弁室１１４と流出用通路１０２を連通させる略Ｔ字状の連絡路１３８と、鍔部１１６の下側外周に形成された周溝１２０とを備えている。
【００７２】
第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００７３】
ナット１０８は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の雌螺子１１１に適合する雄螺子１２２と、これの上側に連設された六角形等の廻り止め部１２３と、下面中程に形成された円錐状の窪所１２４とを備えている。
【００７４】
パッキン弁体１０５は、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の連絡路１３８に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部１３９と、これの下側外周に同心状に連設された円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設された円環状の環部１２７と、筒部１３９の下面に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状の環状突起（弁体側弁座）１２８と、筒部１３９と環状突起１２８とによりその内側に形成された連通路１３５と、環部１２７の上下両面に同心状に連設されて第一本体１０６の環状溝１３６と第二本体１０７の環状溝１３７に夫々嵌合される断面半円状の環状突部１４０とを備えている。
【００７５】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、外力が作用しない場合や流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より小さい場合には、パッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図１３参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、流出用通路１０２へ排出されることがない。
【００７６】
逆に、流体が流出用通路１０２から矢印ｂ方向に供給された場合には、流体の流体圧とパッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図１３参照）。このため、流体は、流出用通路１０２から流入用通路１０１への逆流が阻止される。
【００７７】
流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より大きい場合には、流体圧によりパッキン弁体１０５の中央部（筒部１３９と板部１２６と環状突起１２８）が押し上げられて環状突起１２８が弁座１０３から離座して所謂開弁状態（流通状態）に保持される（図１４参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、パッキン弁体１０５の環状突起１２８と弁座１０３との間、パッキン弁体１０５の連通路１３５、第二本体１０７の連絡路１３８を経て流出用通路１０２へ排出される。
【００７８】
図１５は本発明に係るパッキン逆止弁の第６実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１６は流通状態を示す図１５の要部拡大断面図である。
【００７９】
この例のパッキン逆止弁（ライン逆止弁）１００は、基本的には、第５実施形態と同様であり、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、周縁部が固定側である本体１０４に固定されていると共に中央部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっており中央部には流入用通路１０１からの流体を流出用通路１０２へ導く連通路１３５を備えたパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００８０】
本体１０４は、流入用通路１０１を備えた第一本体１０６と、流入用通路１０１に連通する連絡路１４１と弁座１０３とを備えた弁座体１４２と、流出用通路１０２を備えて弁座体１４２との間でパッキン弁体１０５を取付ける第二本体１０７と、第一本体１０６と弁座体１４２と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００８１】
第一本体１０６は、断面略十字状を呈し、下流側（図１１において右側）内部に形成されて下流側が開放された開口１０９と、下流側外部に形成された雄螺子１２９と、上流側に形成された流入用開口部１１２と、開口１０９の底面中程と流入用開口部１１２を連通する流入用通路１０１と、上流側外部に形成された取付螺子１３０と、中程外部に形成された六角形等の廻り止め部１３１とを備えている。
【００８２】
弁座体１４２は、略蓮根状を呈し、第一本体の開口１０９の上流側に位置されており、上流側に形成された凹所とこれの外周と下流側とを連通する複数（四つ）の通路とを備えた連絡路１４１と、下流側中央に隆起して形成された平坦状の弁座１０３と、連絡路１４１の通路より下流側外周に形成された断面半円状の環状溝１４３とを備えている。
【００８３】
第二本体１０７は、断面略十字状を呈し、第一本体１０６の開口１０９に位置されて第一本体１０６及び弁座体１４２との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの上流側外周に弁座体１４２の環状溝１４３に対向して形成された断面半円状の環状溝１３７と、軸部１１５の下流側外周に形成された周溝１２０と、下流側に形成された流出用開口部１１３と、これと弁室１１４とを連通する流出用通路１０２と、下流側外部に形成された取付螺子１３２とを備えている。
【００８４】
第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００８５】
ナット１０８は、ユニオンナット状を呈し、上流側内部に形成されて第一本体１０６の雄螺子１２９に適合する雌螺子１３３と、下流側に形成されて第二本体１０７の下流側が挿通されると共に第二本体１０７の鍔部１１６を第一本体１０６との間で挾持する内鍔部１３４と、外部に形成された六角形等の廻り止め部１２３とを備えている。
【００８６】
パッキン弁体１０５は、第５実施形態と同様のもので、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の流出用通路１０２の上流側に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部１３９と、これの上流側外周に同心状に連設された円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設されて円環状を呈する環部１２７と、筒部１３９の上流側に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状を呈する環状突起（弁体側弁座）１２８と、筒部１３９と環状突起１２８とにより形成された連通路１３５と、環部１２７の上下流側に同心状に連設されて弁座体１４２の環状溝１４３と第二本体１０７の環状溝１３７に夫々嵌合される断面半円状を呈する環状突部１４０とを備えている。
【００８７】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、第５実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００８８】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例・設計変更などをその技術的範囲内に包含することは云うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、弁体として可撓性のパッキング材から形成されたパッキン弁体を使用するから、パッキン弁体自体の可撓弾性力（圧接限界）により弁の開閉が実現でき、弁座との接離機構が全く不要となるため、構造が簡単で小型化が可能となり、またパッキン弁体は柔軟であるからパーティクルの発生が無く、純度条件の高い流体の供給制御ができる。
【００９０】
請求項２の発明によれば、凸状面の曲率によりパッキン弁体の周縁部の撓み量を調整でき、曲率が大きいほど撓み量が大きくなって流量を大きく設定できるなど、流量調節が容易にできる。
【００９１】
請求項３の発明によれば、パッキン弁体の中央部を環状突起とパッキン押え体で確実に固定でき、パッキン弁体の周縁部を可撓自在にすることにより構造の簡単なパッキン逆止弁を提供できる。
【００９２】
請求項４の発明によれば、高純度流体の二方向制御が可能で、しかも小型化及び集積化が可能な二方向逆止弁を提供できる。
【００９３】
請求項５の発明によれば、高純度流体の三方向制御が可能で、しかも小型化及び集積化が可能な三方向逆止弁を提供できる。
【００９４】
請求項６の発明によれば、パッキン弁体を形成する可撓性のパッキング材として、合成樹脂または金属を用いるから、材料を種々に変更調整してパッキン弁体の圧接限界、即ち可撓弾性力を目的に合わせて自在に設計できるパッキン逆止弁を提供できる。
【００９５】
請求項７の発明によれば、パッキン弁体の中央部を固定するようにしたので、周縁部の均一な撓みを期待でき、弁座に対して均等に当離座可能なパッキン逆止弁を提供できる。
【００９６】
請求項８の発明によれば、抜け止め凸部と抜け止め凹部を嵌合させることによりパッキン弁体を固定することができるので、パッキン弁体の固定手段の構造が簡単で組立てが簡単なパッキン逆止弁を提供できる。
【００９７】
請求項９の発明によれば、パッキン弁体の周縁部を固定するようにしたので、中央部の均一な撓みを期待でき、弁座に対して均等に当離座可能なパッキン逆止弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパッキン逆止弁の第１実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態の縦断面図である。
【図２】図１に示す二方向逆止弁の平面図である。
【図３】図１に示す二方向逆止弁の底面図である。
【図４】第１実施形態である二方向逆止弁の流通状態の縦断面図である。
【図５】図４の弁室近傍の要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係るパッキン逆止弁の第２実施形態である三方向逆止弁の流通状態を示す縦断面図である。
【図７】図６の弁室近傍の要部拡大断面図である。
【図８】三方向逆止弁の閉鎖状態におけるパージ状態を示す従断面図である。
【図９】本発明に係るパッキン逆止弁の第３実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１０】流通状態を示す要部拡大断面図である。
【図１１】本発明に係るパッキン逆止弁の第４実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１２】流通状態を示す図１１の要部拡大断面図である。
【図１３】本発明に係るパッキン逆止弁の第５実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１４】流通状態を示す図１３の要部拡大断面図である。
【図１５】本発明に係るパッキン逆止弁の第６実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１６】流通状態を示す図１５の要部拡大断面図である。
【図１７】従来のポペット式逆止弁の要部縦断面図である。
【図１８】従来のダイヤフラム式逆止弁の縦断面図である。
【符号の説明】
２は二方向逆止弁、４はフランジ、６はシリンダ、８は流入用開口部、１０は流入用通路、１２は流体室、１４は流出用開口部、１４ａは第1流出用開口部、１４ｂは第２流出用開口部、１６は流出用通路、１６ａは第１流出用通路、１６ｂは第２流出用通路、１８は弁座、２０は弁室、２２は段部、２４はシリンダ先端、２６はネジ部、２８はリーク検出孔、３０は連通孔、３２は円板部、３４はステム、３６はガスケット、３８は凸状面、４０は環状突起、４２はパッキン押え体、４４はパッキン弁体、４６は基部、４８はナット先端、５０は取付用透孔、５２はネジ部、６０は流入用通路、６２は弁口、６４は弁座、６５は弁室、６６は弁体、６８はポペット弁棒、７０はシリンダ、７２はコイルスプリング、７４は流出用通路、７８はダイヤフラム、８０は凹状壁面、Ａはボディ、Ｂはボンネット、Ｃはナット、１００はパッキン逆止弁、１０１は流入用通路、１０２は流出用通路、１０３は弁座、１０４は本体、１０５はパッキン弁体、１０６は第一本体、１０７は第二本体、１０８はナット、１０９は開口、１１０は段部、１１１は雌螺子、１１２は流入用開口部、１１３は流出用開口部、１１４は弁室、１１５は軸部、１１６は鍔部、１１７は環状溝、１１８は凸状面、１１９は抜け止め凹部、１２０は周溝、１２１はシール体、１２２は雄螺子、１２３は廻り止め部、１２４は窪所、１２５は抜け止め凸部、１２６は板部、１２７は環部、１２８は環状突起、１２９は雄螺子、１３０は取付螺子、１３１は廻り止め部、１３２は取付螺子、１３３は雌螺子、１３４は内鍔部、１３５は連通路、１３６は環状溝、１３７は環状溝、１３８は連絡路、１３９は筒部、１４０は環状突部、１４１は連絡路、１４２は弁座体、１４３は環状溝。
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として半導体製造設備や化学プラント等で使用されるガス系流体の逆止弁に関し、更に詳細には、可撓性を有した合成樹脂や金属などのパッキング材から弁体を形成し、パッキン弁体の可撓性を利用して弁の開閉を行なうことにより、パーティクルの発生を防止でき、しかもデッドスペースを極力小さくできるパッキン逆止弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から使用される逆止弁としては、例えばポペット式逆止弁やダイヤフラム式逆止弁（例えば特許文献１参照）が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平６−２６５０３５号公報（第４〜５頁、図１）
【０００４】
図１７は従来のポペット式逆止弁の要部縦断面図である。弁室６５の中には弁体６６、ポペット弁棒６８、シリンダ７０、コイルスプリング７２が配設され、弁体６６はコイルスプリング７２の弾性力に付勢されて弁座６４に圧接当座して弁口６２を閉鎖している。
【０００５】
流体が流入用通路６０に流入し、その流体圧がコイルスプリング７２の弾性力に打ち勝つレベルに達すると、弁体６６は弁座６４から離座し、流体は矢印ｓ方向から矢印ｔ方向に流通し、流出用通路７４へと排出されてゆく。ところが、流体が点線矢印ｕ方向に逆流すると、流体は弁体６６を弁座６４に圧接するため、弁体６６は弁口６２を閉鎖し、流体の逆流は生じない。ポペット式逆止弁はこのように流体を一方向に制御することができる。
【０００６】
図１８は従来のダイヤフラム式逆止弁の縦断面図である。このダイヤフラム式逆止弁は、流入用通路６０、弁口６２、弁座６４、弁室６５、流出用通路７４、可動シール体７６、ダイヤフラム７８、凹状壁面８０から構成されている。
【０００７】
円環状の金属薄板であるダイヤフラム７８のバネ力により、可動シール体７６は弁座６４に圧接状に当座し、弁口６２を閉鎖している。流体が矢印ｓ方向に供給され、流体圧がダイヤフラム７８のバネ力に打ち勝つと、可動シール体７６が右動して弁口６２が開口し、流体は矢印ｔ方向に流通し、流出用通路７４へと排出されてゆく。流体が点線矢印ｕ方向に逆流すると、ダイヤフラム７８の復元力と流体圧により可動シール体７６は弁座６４に圧接し、流体の逆流は遮断される。このように、ダイヤフラムは逆止弁として作動する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
第１のポペット式逆止弁では、コイルスプリング７２はシリンダ７０の周面や弁体６６と常に摺接し、また弁体６６と弁座６４も常に摺接しており、しかもこれらの部材は金属で成形されているから、部材相互の摩擦によってパーティクルが常に発生する可能性がある。従って、このような逆止弁は、高純度や高度の清浄性を要求される半導体製造設備や化学プラントでは使用できなかった。また、コイルスプリング７２やポペット弁棒６８を用いるため、弁室６５の容積が大きくなり、集積化ガスシステム等のように、部品を高密度に集積する場合にも集積部品として使用することは困難であった。
【０００９】
第２のダイヤフラム式逆止弁では、弁機構としてダイヤフラムを用いるから、必要とするスペースが大きくなり、集積度を上げてコンパクト化してゆく要望には応えることができない。また、ダイヤフラム式逆止弁では、部品数が多いために弁機構が複雑になり、微小領域に多数の逆止弁を詰め込む高密度化の要望にも応えることができない。
【００１０】
このように、従来の逆止弁では、パーティクルが必然的に発生したり、構造が複雑すぎたり、サイズが大きいなどの欠点を有していた。
従って、本発明に係るパッキン逆止弁は、可撓性を有するパッキング材でパッキン弁体を構成することにより、パーティクルを発生させずに微小化することができ、高清浄領域で使用できると共に高集積化が可能なパッキン逆止弁を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、流入用通路（１０）から供給される流体の流体圧により弁座（１８）から弁体を離座させて弁室（２０）から流出用通路（１６）に流体を排出し、逆流時には流体が弁体を弁座（１８）に圧接当座させて逆流を阻止する逆止弁において、前記弁体として可撓性の円環状シートパッキング材から形成されたパッキン弁体（４４）を使用し、流入用通路（１０）から供給された流体の流体圧がパッキン弁体（４４）の自己弾性力による圧接限界を超えたときにパッキン弁体（４４）が撓んで弁座（１８）から離座し流体を流出用通路（１６）に排出する構成とされ、前記逆止弁は、ボディ（ A ）とボンネット（ B ）とナット（Ｃ）を組み合わせて構成され、前記ボディ（Ａ）はフランジ（４）に円筒状のシリンダ（６）を立設した形状を有し、該フランジ（４）には前記流入用通路（１０）及び前記流出用通路（１６）が形成され、前記シリンダ（６）の上半内部は中空に形成され、この中空領域の底には前記流入用通路（１０）と連通する流体室（１２）が形成され、該流体室（１２）を取り囲むように環状突起の前記弁座（１８）が形成され、前記ボンネット（Ｂ）は、下端にある円板部（３２）と、この円板部（３２）から突設されたステム（３４）とから構成され、前記円板部（３２）の下面は、環状突起（４０）が一体形成によって下方に突設され、前記パッキン弁体（４４）は、中央に透孔が穿設され、この透孔に前記環状突起（４０）を挿通させ、このパッキン弁体（４４）の外側にパッキン押え体（４２）を積層してパッキン弁体（４４）の中央部を固定して周縁部（４４ａ）に流体圧が作用するように配設し、前記環状突起（４０）の先端を外開きに変形させた係止端（４０ａ）によりパッキン押え体（４２）を固定することにより、前記パッキン弁体（４４）の中央部を固定し、流体圧を受けてパッキン弁体（４４）が撓んで前記弁座（１８）から離座し流体を前記流出用通路（１６）に排出可能に構成されていることを特徴とするパッキン逆止弁である。
【００１３】
請求項２の発明は、前記ボンネット（Ｂ）の円板部（３２）下面は、前記環状突起（４０）を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面（３８）に形成され、流体圧を受けて前記パッキン弁体（４４）が前記弁座（１８）から離座したときに該パッキン弁体（４４）の撓んだ周縁部（４４ａ）をこの凸状面（３８）で受けてパッキン弁体（４４）の撓み量を制限するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパッキン逆止弁である。
【００１４】
請求項３の発明は、流入用通路（１０１）と流出用通路（１０２）とこれらの途中に形成された弁座（１０３）とを備えた第一本体（１０６）と、第二本体（１０７）と、前記第一本体（１０６）と前記第二本体（１０７）とを締結するナット（１０８）と、中央部が前記第二本体（１０７）に固定されると共に周縁部が流体圧により撓んで前記弁座（１０３）から離座するようになっているパッキン弁体（１０５）と、を有し、前記パッキン弁体（１０５）は、前記パッキン弁体（１０５）の中央部に形成された段付凸状の抜け止め凸部（１２５）と、該抜け止め凸部（１２５）の下側に同心状に連設された円板状の板部（１２６）と、該円板状の板部（１２６）の外周に同心状に連設された円環状の環部（１２７）と、該環部（１２７）の下側に同心状に連設されて前記弁座（１０３）に当合し得る断面半円状の環状突起（１２８）と、を備え、前記第二本体（１０７）は、前記抜け止め凸部（１２５）が嵌合される抜け止め凹部（１１９）が該第二本体（１０７）の下面に形成され、前記流入用通路（１０１）から供給された流体の流体圧が前記パッキン弁体（１０５）の圧接限界を超えたときに該パッキン弁体（１０５）の板部（１２６）が撓んで前記環状突起（１２８）が前記弁座（１０３）から離座し流体を前記流出用通路（１０２）に排出可能とすることを特徴とするパッキン逆止弁である。
【００１５】
請求項４の発明は、前記第二本体（１０７）は、下面に形成されて中央の前記抜け止め凹部（１１９）を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面（１１８）を備え、流体圧を受けてパッキン弁体（１０５）が弁座（１０３）から離座したときにパッキン弁体（１０５）の撓んだ周縁部をこの凸状面（１１８）で受けてパッキン弁体（１０５）の撓み量を制限する請求項３に記載のパッキン逆止弁である。
【００１６】
請求項５の発明は、流入用通路（１０１）と流出用通路（１０２）とこれらの途中に形成された弁座（１０３）とを備えた第一本体（１０６）と、前記第一本体（１０６）との間に弁室（１１４）を形成する軸部（１１５）と、該軸部（１１５）の下面中央から周面両側に亘って形成されて前記弁室（１１４）と前記流出用通路（１０２）を連通させる略Ｔ字状の連絡路（１３８）とを備える第二本体（１０７）と、第一本体（１０６）と第二本体（１０７）とを締結するナット（１０８）と、中央部に位置して前記第二本体（１０７）の連絡路（１３８）に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部（１３９）と、該筒部（１３９）の下側外周に同心状に連設された円板状の板部（１２６）と、該板部（１２６）の外周に同心状に連設された円環状の環部（１２７）と、前記筒部（１３９）の下面に同心状に連設されて前記弁座（１０３）に当合し得る断面半円状の環状突起（１２８）と、前記筒部（１３９）と前記環状突起（１２８）とによりその内側に形成された連通路（１３５）と、前記環部（１２７）の上下両面に同心状に連設された断面半円状の環状突部（１４０）と、を有するパッキン弁体（１０５）と、を備え、前記第一本体（１０６）及び前記第二本体（１０７）の各々に互いに対向する環状溝（１３６，１３７）が形成され、これら対向する嵌合溝（１３６，１３７）の各々に前記環状突部（１４０）の夫々が嵌合されることにより、前記パッキン弁体（１０５）が固定され、前記流入用通路（１０１）から供給された流体の流体圧が前記パッキン弁体（１０５）の圧接限界を超えたときに前記パッキン弁体（１０５）の板部（１２６）が撓んで前記筒部（１３９）の環状突起（１２８）が弁座（１０３）から離座し流体を流出用通路（１０２）に排出することを特徴とするパッキン逆止弁である。
【００１７】
請求項６の発明は、パッキン弁体の流体流入側に流体室を形成し、この流体室に１本の流入用通路を連通させ、弁室に１本の流出用通路を連通させて二方向逆止弁を構成した請求項１〜５の何れかに記載のパッキン逆止弁である。
【００１８】
請求項７の発明は、パッキン弁体の流体流入側に流体室を形成し、この流体室に１本の流入用通路を連通させ、弁室に２本の流出用通路を連通させて三方向逆止弁を構成した請求項１〜５の何れかに記載のパッキン逆止弁である。
【００１９】
請求項８の発明は、前記パッキン弁体を形成する可撓性のパッキング材は、合成樹脂または金属である請求項１に記載のパッキン逆止弁である。
【００２０】
【発明の実施の形態】
本発明者等は従来の逆止弁の欠点の原因を追求した結果、従来の逆止弁の構造が剛性を有した弁体と、この弁体を弁座に接離させる機構を分離して併存させている点に欠点の原因があることを知るに到った。
【００２１】
剛性弁体と接離機構の両者があるために、構造が複雑になり、その結果サイズが大きくなり、しかも剛性弁体の摺接摩擦によりパーティクルが発生してしまう。従って、これらの欠点を一挙に解決するために、弁体と接離機構を一体化すればよいことを着想したのである。
【００２２】
本発明者等は弁体と接離機構の一体化を更に推し進め、弁体自体の物性により弁体に接離性を具有させることに成功したものである。換言すれば、剛性弁体の概念への執着から脱することが本発明完成の起因となった。つまり弁体に可撓性を有させれば、この可撓弾性力により弁口を開閉することが可能になる。
【００２３】
即ち、通常は可撓弾性力によって弁口を閉鎖し、流体圧がこの可撓弾性力を超えたときに弁体が開いて流体を流通させ、流体圧が低下すれば可撓弾性力により弁口が閉鎖される。流体の逆流に対しては、この流体が弁体を弁座に圧接するから弁口は閉鎖状態（当座状態）を保持する。
【００２４】
本発明者等は、この可撓弾性力を有した弁体として、樹脂パッキン（ゴムパッキンを含む）や金属パッキンを利用できることを着想して本発明を具体化した。パッキンはフランジ間に介装されて気密性と弾縮性を付与する部材であり、可撓性、つまり外力により撓む性質を有している。また、パッキンは、外力を除去すれば、自発的に元の状態に復帰する。
【００２５】
パッキング材料を板状に形成したパッキンを弁体として使用し、本発明ではこの弁体をパッキン弁体と呼ぶことにする。パッキン弁体の中央部を固定して、周縁部を弁座と圧接状態に配置しても良いし、パッキン弁体の一端を固定して、他端を弁座に圧接しても良いなど、弁体として種々の構造を採ることができる。
以下に、本発明に係るパッキン逆止弁の実施形態を図面に従って詳細に説明する。
【００２６】
図１は本発明に係るパッキン逆止弁の第１実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態の縦断面図である。この二方向逆止弁２は、ボディＡとボンネットＢとナットＣの３部材を組み合わせて構成されている。
【００２７】
ボディＡは直方体状のフランジ４に円筒状のシリンダ６を立設した形状を有している。フランジ４には流入用開口部８とこれに連続した流入用通路１０が形成され、また流出用開口部１４とこれに連続した流出用通路１６が形成されている。流入用開口部８と流出用開口部１４には微小な連通孔３０、３０を介してリーク検出孔２８、２８が穿設されている。
【００２８】
シリンダ６の上半内部は中空に形成され、この中空領域の底には流入した流体が一時貯留される流体室１２が形成され、流体室１２を取り囲むように環状突起の弁座１８が形成されている。弁座１８から段部２２を介して円筒状のシリンダ先端２４が突設され、シリンダ先端２４の内周面にはネジ部２６が螺設されている。
【００２９】
ボンネットＢは下端にある円板部３２と、この円板部３２から丸棒状に突設されたステム３４から構成されている。円板部３２には環状突起４０が下方に突設され、環状突起４０の先端は外開きに変形されて係止端４０ａとなっている。円板部３２の下面は、環状突起４０を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面３８に形成されている。
【００３０】
パッキン弁体４４は円環状のシートパッキンであり、そのパッキング材質は樹脂パッキン（ゴムパッキンを含む）でも金属パッキンでも構わない。このパッキン弁体４４は可撓性を有し、環状突起４０に挿通されている。更に、剛性を有したパッキン押え体４２が環状突起４０に挿通され、係止端４０ａによりパッキン弁体４４とパッキン押え体４２を一体に固定する。
【００３１】
パッキン押え体４２はパッキン弁体４４の中央部を押圧固定するが、パッキン弁体４４の周縁部４４ａは環状の弁座１８に圧接状に押接されて上下に多少の幅で撓むことができる。つまり、パッキン弁体周縁部４４ａは凸状面３８から少しだけ離れており、自己弾性力により弁座１８に当座して弁口を圧接閉鎖する。
【００３２】
ナットＣは基部４６とナット先端４８から構成され、ナット先端４８の外周面にはネジ部５２が螺設されている。ネジ部５２をネジ部２６と螺合しながらナットＣを回転させ、ナット先端４８の先端面で円板部３２の外周縁３２ａを押圧して、二方向逆止弁２を組み立てる。
【００３３】
前述したように、パッキン弁体４４の周縁部４４ａは弁座１８と凸状面３８の間の隙間を上下に撓むことができる。しかし、パッキン弁体４４は可撓弾性を有しており、外力が作用しない状態では、その可撓弾性力により図１のように弁座１８を圧接閉鎖する。
【００３４】
流体を流入用通路１０の中に矢印ａ方向へ供給すると、流体は流体室１２に充満し、流体室１２の隙間１２ａからパッキン弁体周縁部４４ａに上向きの流体圧が作用する。この流体圧がパッキン弁体４４の可撓弾性力より小さければ、パッキン弁体４４は弁座１８に圧接したままで、弁口は閉鎖されたままであり、弁は図１のように閉鎖状態を保持する。即ち、流体圧がパッキン弁体４４の弁座１８への圧接限界以下では閉鎖状態（当座状態）が保持される。
【００３５】
流体を流出用通路１６から逆流状態で矢印ｂ方向に流入させた場合には、流体はパッキン弁体周縁部４４ａの裏面に作用し、パッキン弁体４４を弁座１８に強力に圧接し、逆流は阻止される。従って、矢印ａ方向の流通は可能であるが、矢印ｂ方向の逆流は常に阻止され、この逆止弁は二方向逆止弁として機能することができる。
【００３６】
連通孔３０とリーク検出孔２８は、次の機能のために存在する。この二方向逆止弁２を所要部に接続固定する場合、流体漏れを防止するためにガスケットを介して所要部に接続する。接続が不調である場合には、ガスケットによる漏れ防止が十分ではなく、流体が連通孔３０からリーク検出孔２８に漏れてくる。このリーク検出孔に流体検出用センサを固定し、流体漏れを検出すればこの逆止弁の接続固定がうまくいっていないことになり、接続のやり直しである。リーク（漏れ）が無ければ、接続がうまくいったことを意味する。
【００３７】
図２は図１に示す二方向逆止弁の平面図である。ボディＡとボンネットＢとナットＣの組み立て配置が示されている。フランジ４の四隅には取付用透孔５０が穿設されており、一対のリーク検出孔２８、２８が設けられている。
【００３８】
図３は図１に示す二方向逆止弁の底面図である。フランジ４の四隅には取付用透孔５０が穿設されている。左右には流入用開口部８と流出用開口部１４が設けられている。流入用開口部８には流入用通路１０と連通孔３０が開口しており、同様に、流出用開口部１４には流出用通路１６と連通孔３０が開口している。
【００３９】
図４は第１実施形態である二方向逆止弁の流通状態の縦断面図である。図５は図４の要部拡大断面図である。両図から分かるように、流体を矢印ａ方向に供給させ、流体圧をパッキン弁体４４の弁座１８に対する圧接限界（可撓弾性力でもよい）以上にしたとき、パッキン弁体４４は押し上げられて凸状面３８に押し付けられる。このとき流体室１２から弁室２０が連通し、流体が矢印ｃ方向に弁室２０に流入し、弁室２０は環状であるから流出用通路１６内へと矢印ｄ方向に流れ込み、最終的に流出用開口部１４から矢印ｅ方向へと流体は排出される。
【００４０】
図６は本発明に係るパッキン逆止弁の第２実施形態である三方向逆止弁の流通状態を示す縦断面図である。図７は図６の弁室近傍の要部拡大断面図である。図１と同一部分には同一符号を打って作用効果の説明を省略し、異なる点のみを以下に説明する。
【００４１】
この三方向逆止弁３は、流体室１２へ連続する流入用開口部８・流入用通路１０と、弁室２０から連続する第１流出用通路１６ａ・第１流出用開口部１４ａ及び第２流出用通路１６ｂ・第２流出用開口部１４ｂの三方向を制御している。
【００４２】
流入用通路８を矢印ａ方向に流入した流体は流体室１２に充満し、その流体圧がパッキン弁体４４の圧接限界（可撓弾性力）を超えるとパッキン弁体４４は弁座１８から離座し、流体は矢印ｃ方向から弁室２０に入る。更に、流体は矢印ｄ方向から矢印ｅ方向へと流出用通路１６ａ、１６ｂへ流出する。即ち、流体は第１流出用通路１６ａ及び第２流出用通路１６ｂの二方向へ同時に分流してゆく。
【００４３】
図８は三方向逆止弁の閉鎖状態におけるパージ状態を示す従断面図である。この図では、流入用通路１０から流体は供給されていないから、パッキン逆止弁４４は弁座１８を圧接しており、閉鎖状態を示している。
【００４４】
しかし、この閉鎖状態でも、弁室２０は環状に存在するから、第１流入用通路１６ａと第２流入用通路１６ｂとは連通状態にある。例えば、図６の流通状態で水素ガスを供給していたとしよう。図８の閉鎖状態では流路に残留した水素ガスを完全に排出する必要が生じる。
【００４５】
そこで、第１流出用通路１６ａから矢印ｆ方向に窒素ガスを供給し、この窒素ガスは矢印ｇ方向から矢印ｈ方向に弁室２０を流通し、更に第２流出用通路１６ｂから外部に排出される。即ち、残留水素ガスを窒素ガスでパージして、流路の不純物ガスを排除するのである。この後、別種のガスを流入用通路１０から供給して、ガス供給が制御される。
【００４６】
このように、三方向逆止弁は、流通状態において流入用通路から供給される流体を二つの流出用通路に分流して供給し、閉鎖状態では一方の流出用通路から他方の流出用通路にパージ用流体を流して残留ガスをパージするなど各種の用途に使用される。勿論、四方向逆止弁やそれ以上の多方向逆止弁を構成することもできる。また、これらの複方向逆止弁を複数組み合わせた積層型逆止弁を構成することもできる。
【００４７】
図９は本発明に係るパッキン逆止弁の第３実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１０は流通状態を示す図９の要部拡大断面図である。
【００４８】
この例のパッキン逆止弁（二方向逆止弁）１００は、基本的には、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、中央部が固定側である本体１０４に固定されていると共に周縁部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっているパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００４９】
本体１０４は、流入用通路１０１と流出用通路１０２と弁座１０３とを備えた第一本体１０６と、パッキン弁体１０５が取付けられる第二本体１０７と、第一本体１０６と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００５０】
第一本体１０６は、断面略凹状を呈し、上半内部に形成されて上方が開放された開口１０９と、その底面に形成された平坦状の弁座１０３と、開口１０９の中程に形成された段部１１０と、開口１０９の上半内面に形成された雌螺子１１１と、下面に形成された流入用開口部１１２及び流出用開口部１１３と、流入用開口部１１２と開口１０９の底面中程とを連通する流入用通路１０１と、開口１０９の周面と流出用開口部１１３とを連通する流出用通路１０２とを備えている。
【００５１】
第二本体１０７は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の開口１０９の下半に位置されて第一本体１０６との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの上側に連設されて第一本体１０６の段部１１０に位置される鍔部１１６と、軸部１１５の下側外周に形成された環状溝１１７と、軸部１１５の下面に形成されて中央を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面１１８と、軸部１１５の下面中程に形成されて段付凹状を呈する抜け止め凹部１１９と、鍔部１１６の下側外周に形成された周溝１２０とを備えている。
【００５２】
第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００５３】
ナット１０８は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の雌螺子１１１に適合する雄螺子１２２と、これの上側に連設された六角形等の廻り止め部１２３と、下面中程に形成された円錐状の窪所１２４とを備えている。
【００５４】
パッキン弁体１０５は、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の抜け止め凹部１１９に嵌合される段付凸状（亀頭状）の抜け止め凸部１２５と、これの下側に同心状に連設されて第二本体１０７の凸状面１１８に当合し得る円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設されて第二本体１０７の環状溝１１７に離間して位置する円環状の環部１２７と、これの下側に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状の環状突起（弁体側弁座）１２８とを備えている。
【００５５】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、外力が作用しない場合や流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より小さい場合には、パッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図９参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、流出用通路１０２へ排出されることがない。
【００５６】
逆に、流体が流出用通路１０２から矢印ｂ方向に供給された場合には、流体の流体圧とパッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図９参照）。このため、流体は、流出用通路１０２から流入用通路１０１への逆流が阻止される。
【００５７】
流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より大きい場合には、流体圧によりパッキン弁体１０５の周縁部（板部１２６と環部１２７と環状突起１２８）が押し上げられてパッキン弁体１０５の板部１２６が凸状面１１８に押し付けられ、環状突起１２８が弁座１０３から離座して所謂開弁状態（流通状態）に保持される（図１０参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、パッキン弁体１０５の環状突起１２８と弁座１０３との間を経て流出用通路１０２へ排出される。
【００５８】
図１１は本発明に係るパッキン逆止弁の第４実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１２は流通状態を示す図１１の要部拡大断面図である。
【００５９】
この例のパッキン逆止弁（ライン逆止弁）１００は、基本的には、第３実施形態と同様であり、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、中央部が固定側である本体１０４に固定されていると共に周縁部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっているパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００６０】
本体１０４は、流入用通路１０１と弁座１０３とを備えた第一本体１０６と、流出用通路１０２を備えてパッキン弁体１０５が取付けられる第二本体１０７と、第一本体１０６と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００６１】
第一本体１０６は、断面略十字状を呈し、下流側（図１１において右側）内部に形成されて下流側が開放された開口１０９と、その底面に形成された平坦状の弁座１０３と、下流側外部に形成された雄螺子１２９と、上流側に形成された流入用開口部１１２と、これと開口１０９の底面中程とを連通する流入用通路１０１と、上流側外部に形成された取付螺子１３０と、中程外部に形成された六角形等の廻り止め部１３１とを備えている。
【００６２】
第二本体１０７は、断面略十字状を呈し、第一本体１０６の開口１０９に位置されて第一本体１０６との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの下流側に連設されて第一本体１０６の下流側に位置される鍔部１１６と、軸部１１５の上流側外周に形成された環状溝１１７と、軸部１１５の上流側に形成されて中央を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面１１８と、軸部１１５の上流側中程に形成されて段付凹状を呈する抜け止め凹部１１９と、軸部１１６の下流側外周に形成された周溝１２０と、下流側に形成された流出用開口部１１３と、これと弁室１１４とを連通する略横Ｔ字状の流出用通路１０２と、下流側外部に形成された取付螺子１３２とを備えている。
【００６３】
第二本体１０７の抜け止め凹部１１９は、流出用通路１０２の上流側の一部に連通している。第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００６４】
ナット１０８は、ユニオンナット状を呈し、上流側内部に形成されて第一本体１０６の雄螺子１２９に適合する雌螺子１３３と、下流側に形成されて第二本体１０７の下流側が挿通されると共に第二本体１０７の鍔部１１６を第一本体１０６との間で挾持する内鍔部１３４と、外部に形成された六角形等の廻り止め部１２３とを備えている。
【００６５】
パッキン弁体１０５は、第３実施形態と同様のもので、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の抜け止め凹部１１９に嵌合される段付凸状（亀頭状）の抜け止め凸部１２５と、これの上流側に同心状に連設されて第二本体１０７の凸状面１１８に当合し得る円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設されて第二本体１０７の環状溝１１７に離間して位置する円環状の環部１２７と、これの上流側に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状の環状突起（弁体側弁座）１２８とを備えている。
【００６６】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、第３実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００６７】
図１３は本発明に係るパッキン逆止弁の第５実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１４は流通状態を示す図１３の要部拡大断面図である。
【００６８】
この例のパッキン逆止弁（二方向逆止弁）１００は、基本的には、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、周縁部が固定側である本体１０４に固定されていると共に中央部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっており中央部には流入用通路１０１からの流体を流出用通路１０２へ導く連通路１３５を備えたパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００６９】
本体１０４は、流入用通路１０１と流出用通路１０２と弁座１０３とを備えた第一本体１０６と、パッキン弁体１０５が取付けられる第二本体１０７と、第一本体１０６と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００７０】
第一本体１０６は、断面略凹状を呈し、上半内部に形成されて上方が開放された開口１０９と、その底面中央に隆起して形成された平坦状の弁座１０３と、開口１０９の中程に形成された段部１１０と、開口１０９の上半内面に形成された雌螺子１１１と、下面に形成された流入用開口部１１２及び流出用開口部１１３と、流入用開口部１１２と開口１０９の底面外周側とを連通する流入用通路１０１と、開口１０９の周面と流出用開口部１１３とを連通する流出用通路１０２と、開口１０９の底面外周に形成された断面半円状の環状溝１３６とを備えている。
【００７１】
第二本体１０７は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の開口１０９の下半に位置されて第一本体１０６との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの下面外周に第一本体の環状溝１３６に対向して形成された断面半円状の環状溝１３７と、軸部１１５の下面中央から周面両側に亘って形成されて弁室１１４と流出用通路１０２を連通させる略Ｔ字状の連絡路１３８と、鍔部１１６の下側外周に形成された周溝１２０とを備えている。
【００７２】
第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００７３】
ナット１０８は、断面略逆凸状を呈し、第一本体１０６の雌螺子１１１に適合する雄螺子１２２と、これの上側に連設された六角形等の廻り止め部１２３と、下面中程に形成された円錐状の窪所１２４とを備えている。
【００７４】
パッキン弁体１０５は、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の連絡路１３８に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部１３９と、これの下側外周に同心状に連設された円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設された円環状の環部１２７と、筒部１３９の下面に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状の環状突起（弁体側弁座）１２８と、筒部１３９と環状突起１２８とによりその内側に形成された連通路１３５と、環部１２７の上下両面に同心状に連設されて第一本体１０６の環状溝１３６と第二本体１０７の環状溝１３７に夫々嵌合される断面半円状の環状突部１４０とを備えている。
【００７５】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、外力が作用しない場合や流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より小さい場合には、パッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図１３参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、流出用通路１０２へ排出されることがない。
【００７６】
逆に、流体が流出用通路１０２から矢印ｂ方向に供給された場合には、流体の流体圧とパッキン弁体１０５の可撓弾性力によりその環状突起１２８が弁座１０３に当座して所謂閉弁状態（閉鎖状態）に保持される（図１３参照）。このため、流体は、流出用通路１０２から流入用通路１０１への逆流が阻止される。
【００７７】
流体が流入用通路１０１から矢印ａ方向に供給されてその流体圧がパッキン弁体１０５の可撓弾性力より大きい場合には、流体圧によりパッキン弁体１０５の中央部（筒部１３９と板部１２６と環状突起１２８）が押し上げられて環状突起１２８が弁座１０３から離座して所謂開弁状態（流通状態）に保持される（図１４参照）。このため、流入用通路１０１から供給された流体は、パッキン弁体１０５の環状突起１２８と弁座１０３との間、パッキン弁体１０５の連通路１３５、第二本体１０７の連絡路１３８を経て流出用通路１０２へ排出される。
【００７８】
図１５は本発明に係るパッキン逆止弁の第６実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。図１６は流通状態を示す図１５の要部拡大断面図である。
【００７９】
この例のパッキン逆止弁（ライン逆止弁）１００は、基本的には、第５実施形態と同様であり、流入用通路１０１と流出用通路１０２とこれらの途中に形成された弁座１０３とを備えた本体１０４と、周縁部が固定側である本体１０４に固定されていると共に中央部が流体圧により撓んで弁座１０３から離座するようになっており中央部には流入用通路１０１からの流体を流出用通路１０２へ導く連通路１３５を備えたパッキン弁体１０５とから構成されている。
【００８０】
本体１０４は、流入用通路１０１を備えた第一本体１０６と、流入用通路１０１に連通する連絡路１４１と弁座１０３とを備えた弁座体１４２と、流出用通路１０２を備えて弁座体１４２との間でパッキン弁体１０５を取付ける第二本体１０７と、第一本体１０６と弁座体１４２と第二本体１０７とを締結するナット１０８とを備えている。
【００８１】
第一本体１０６は、断面略十字状を呈し、下流側（図１１において右側）内部に形成されて下流側が開放された開口１０９と、下流側外部に形成された雄螺子１２９と、上流側に形成された流入用開口部１１２と、開口１０９の底面中程と流入用開口部１１２を連通する流入用通路１０１と、上流側外部に形成された取付螺子１３０と、中程外部に形成された六角形等の廻り止め部１３１とを備えている。
【００８２】
弁座体１４２は、略蓮根状を呈し、第一本体の開口１０９の上流側に位置されており、上流側に形成された凹所とこれの外周と下流側とを連通する複数（四つ）の通路とを備えた連絡路１４１と、下流側中央に隆起して形成された平坦状の弁座１０３と、連絡路１４１の通路より下流側外周に形成された断面半円状の環状溝１４３とを備えている。
【００８３】
第二本体１０７は、断面略十字状を呈し、第一本体１０６の開口１０９に位置されて第一本体１０６及び弁座体１４２との間に弁室１１４を形成する軸部１１５と、これの上流側外周に弁座体１４２の環状溝１４３に対向して形成された断面半円状の環状溝１３７と、軸部１１５の下流側外周に形成された周溝１２０と、下流側に形成された流出用開口部１１３と、これと弁室１１４とを連通する流出用通路１０２と、下流側外部に形成された取付螺子１３２とを備えている。
【００８４】
第二本体１０７の周溝１２０には、第一本体１０６と第二本体１０７との間のシールを行なうОリング等のシール体１２１が収容される。
【００８５】
ナット１０８は、ユニオンナット状を呈し、上流側内部に形成されて第一本体１０６の雄螺子１２９に適合する雌螺子１３３と、下流側に形成されて第二本体１０７の下流側が挿通されると共に第二本体１０７の鍔部１１６を第一本体１０６との間で挾持する内鍔部１３４と、外部に形成された六角形等の廻り止め部１２３とを備えている。
【００８６】
パッキン弁体１０５は、第５実施形態と同様のもので、断面略凸状を呈し、合成樹脂等で作製されて可撓性を有しており、中央部に位置して第二本体１０７の流出用通路１０２の上流側に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部１３９と、これの上流側外周に同心状に連設された円板状の板部１２６と、これの外周に同心状に連設されて円環状を呈する環部１２７と、筒部１３９の上流側に同心状に連設されて弁座１０３に当合し得る断面半円状を呈する環状突起（弁体側弁座）１２８と、筒部１３９と環状突起１２８とにより形成された連通路１３５と、環部１２７の上下流側に同心状に連設されて弁座体１４２の環状溝１４３と第二本体１０７の環状溝１３７に夫々嵌合される断面半円状を呈する環状突部１４０とを備えている。
【００８７】
しかして、このようなパッキン逆止弁１００は、第５実施形態と同様な作用効果を奏することができる。
【００８８】
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲における種々の変形例・設計変更などをその技術的範囲内に包含することは云うまでもない。
【００８９】
【発明の効果】
請求項１の発明によれば、弁体として可撓性のパッキング材から形成されたパッキン弁体を使用するから、パッキン弁体自体の可撓弾性力（圧接限界）により弁の開閉が実現でき、弁座との接離機構が全く不要となるため、構造が簡単で小型化が可能となり、またパッキン弁体は柔軟であるからパーティクルの発生が無く、純度条件の高い流体の供給制御ができる。
【００９０】
請求項２の発明によれば、凸状面の曲率によりパッキン弁体の周縁部の撓み量を調整でき、曲率が大きいほど撓み量が大きくなって流量を大きく設定できるなど、流量調節が容易にできる。
【００９１】
請求項３の発明によれば、パッキン弁体の中央部を環状突起とパッキン押え体で確実に固定でき、パッキン弁体の周縁部を可撓自在にすることにより構造の簡単なパッキン逆止弁を提供できる。
【００９２】
請求項４の発明によれば、高純度流体の二方向制御が可能で、しかも小型化及び集積化が可能な二方向逆止弁を提供できる。
【００９３】
請求項５の発明によれば、高純度流体の三方向制御が可能で、しかも小型化及び集積化が可能な三方向逆止弁を提供できる。
【００９４】
請求項６の発明によれば、パッキン弁体を形成する可撓性のパッキング材として、合成樹脂または金属を用いるから、材料を種々に変更調整してパッキン弁体の圧接限界、即ち可撓弾性力を目的に合わせて自在に設計できるパッキン逆止弁を提供できる。
【００９５】
請求項７の発明によれば、パッキン弁体の中央部を固定するようにしたので、周縁部の均一な撓みを期待でき、弁座に対して均等に当離座可能なパッキン逆止弁を提供できる。
【００９６】
請求項８の発明によれば、抜け止め凸部と抜け止め凹部を嵌合させることによりパッキン弁体を固定することができるので、パッキン弁体の固定手段の構造が簡単で組立てが簡単なパッキン逆止弁を提供できる。
【００９７】
請求項９の発明によれば、パッキン弁体の周縁部を固定するようにしたので、中央部の均一な撓みを期待でき、弁座に対して均等に当離座可能なパッキン逆止弁を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るパッキン逆止弁の第１実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態の縦断面図である。
【図２】図１に示す二方向逆止弁の平面図である。
【図３】図１に示す二方向逆止弁の底面図である。
【図４】第１実施形態である二方向逆止弁の流通状態の縦断面図である。
【図５】図４の弁室近傍の要部拡大断面図である。
【図６】本発明に係るパッキン逆止弁の第２実施形態である三方向逆止弁の流通状態を示す縦断面図である。
【図７】図６の弁室近傍の要部拡大断面図である。
【図８】三方向逆止弁の閉鎖状態におけるパージ状態を示す従断面図である。
【図９】本発明に係るパッキン逆止弁の第３実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１０】流通状態を示す要部拡大断面図である。
【図１１】本発明に係るパッキン逆止弁の第４実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１２】流通状態を示す図１１の要部拡大断面図である。
【図１３】本発明に係るパッキン逆止弁の第５実施形態である二方向逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１４】流通状態を示す図１３の要部拡大断面図である。
【図１５】本発明に係るパッキン逆止弁の第６実施形態であるライン逆止弁の閉鎖状態を示す縦断面図である。
【図１６】流通状態を示す図１５の要部拡大断面図である。
【図１７】従来のポペット式逆止弁の要部縦断面図である。
【図１８】従来のダイヤフラム式逆止弁の縦断面図である。
【符号の説明】
２は二方向逆止弁、４はフランジ、６はシリンダ、８は流入用開口部、１０は流入用通路、１２は流体室、１４は流出用開口部、１４ａは第1流出用開口部、１４ｂは第２流出用開口部、１６は流出用通路、１６ａは第１流出用通路、１６ｂは第２流出用通路、１８は弁座、２０は弁室、２２は段部、２４はシリンダ先端、２６はネジ部、２８はリーク検出孔、３０は連通孔、３２は円板部、３４はステム、３６はガスケット、３８は凸状面、４０は環状突起、４２はパッキン押え体、４４はパッキン弁体、４６は基部、４８はナット先端、５０は取付用透孔、５２はネジ部、６０は流入用通路、６２は弁口、６４は弁座、６５は弁室、６６は弁体、６８はポペット弁棒、７０はシリンダ、７２はコイルスプリング、７４は流出用通路、７８はダイヤフラム、８０は凹状壁面、Ａはボディ、Ｂはボンネット、Ｃはナット、１００はパッキン逆止弁、１０１は流入用通路、１０２は流出用通路、１０３は弁座、１０４は本体、１０５はパッキン弁体、１０６は第一本体、１０７は第二本体、１０８はナット、１０９は開口、１１０は段部、１１１は雌螺子、１１２は流入用開口部、１１３は流出用開口部、１１４は弁室、１１５は軸部、１１６は鍔部、１１７は環状溝、１１８は凸状面、１１９は抜け止め凹部、１２０は周溝、１２１はシール体、１２２は雄螺子、１２３は廻り止め部、１２４は窪所、１２５は抜け止め凸部、１２６は板部、１２７は環部、１２８は環状突起、１２９は雄螺子、１３０は取付螺子、１３１は廻り止め部、１３２は取付螺子、１３３は雌螺子、１３４は内鍔部、１３５は連通路、１３６は環状溝、１３７は環状溝、１３８は連絡路、１３９は筒部、１４０は環状突部、１４１は連絡路、１４２は弁座体、１４３は環状溝。
Claims (8)
- 流入用通路から供給される流体の流体圧により弁座から弁体を離座させて弁室から流出用通路に流体を排出し、逆流時には流体が弁体を弁座に圧接当座させて逆流を阻止する逆止弁において、
前記弁体として可撓性の円環状シートパッキング材から形成されたパッキン弁体を使用し、流入用通路から供給された流体の流体圧がパッキン弁体の自己弾性力による圧接限界を超えたときにパッキン弁体が撓んで弁座から離座し流体を流出用通路に排出する構成とされ、
前記逆止弁は、ボディとボンネットとナットを組み合わせて構成され、
前記ボディはフランジに円筒状のシリンダを立設した形状を有し、該フランジには前記流入用通路及び前記流出用通路が形成され、前記シリンダの上半内部は中空に形成され、この中空領域の底には前記流入用通路と連通する流体室が形成され、該流体室を取り囲むように環状突起の前記弁座が形成され、
前記ボンネットは、下端にある円板部と、この円板部から突設されたステムとから構成され、前記円板部の下面は、環状突起が一体形成によって下方に突設され、前記パッキン弁体は、中央に透孔が穿設され、この透孔に前記環状突起を挿通させ、このパッキン弁体の外側にパッキン押え体を積層してパッキン弁体の中央部を固定して周縁部に流体圧が作用するように配設し、前記環状突起の先端を外開きに変形させた係止端によりパッキン押え体を固定することにより、前記パッキン弁体の中央部を固定し、流体圧を受けてパッキン弁体が撓んで前記弁座から離座し流体を前記流出用通路に排出可能に構成されていることを特徴とするパッキン逆止弁。 - 前記ボンネットの円板部下面は、前記環状突起を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面に形成され、
流体圧を受けて前記パッキン弁体が前記弁座から離座したときに該パッキン弁体の撓んだ周縁部をこの凸状面で受けてパッキン弁体の撓み量を制限するように構成されていることを特徴とする請求項１に記載のパッキン逆止弁。 - 流入用通路と流出用通路とこれらの途中に形成された弁座とを備えた第一本体と、
第二本体と、
前記第一本体と前記第二本体とを締結するナットと、
中央部が前記第二本体に固定されると共に周縁部が流体圧により撓んで前記弁座から離座するようになっているパッキン弁体と、を有し、
前記パッキン弁体は、前記パッキン弁体の中央部に形成された段付凸状の抜け止め凸部と、該抜け止め凸部の下側に同心状に連設された円板状の板部と、該円板状の板部の外周に同心状に連設された円環状の環部と、該環部の下側に同心状に連設されて前記弁座に当合し得る断面半円状の環状突起と、を備え、
前記第二本体は、前記抜け止め凸部が嵌合される抜け止め凹部が該第二本体の下面に形成され、
前記流入用通路から供給された流体の流体圧が前記パッキン弁体の圧接限界を超えたときに該パッキン弁体の板部が撓んで前記環状突起が前記弁座から離座し流体を前記流出用通路に排出可能とすることを特徴とするパッキン逆止弁。 - 前記第二本体は、下面に形成されて中央の前記抜け止め凹部を最頂部として周縁に行くほど低くなる凸状面を備え、流体圧を受けてパッキン弁体が弁座から離座したときにパッキン弁体の撓んだ周縁部をこの凸状面で受けてパッキン弁体の撓み量を制限する請求項３に記載のパッキン逆止弁。
- 流入用通路と流出用通路とこれらの途中に形成された弁座とを備えた第一本体と、
前記第一本体との間に弁室を形成する軸部と、該軸部の下面中央から周面両側に亘って形成されて前記弁室と前記流出用通路を連通させる略Ｔ字状の連絡路とを備える第二本体と、
第一本体と第二本体とを締結するナットと、
中央部に位置して前記第二本体の連絡路に遊嵌状態で臨む円筒状の筒部と、該筒部の下側外周に同心状に連設された円板状の板部と、該板部の外周に同心状に連設された円環状の環部と、前記筒部の下面に同心状に連設されて前記弁座に当合し得る断面半円状の環状突起と、前記筒部と前記環状突起とによりその内側に形成された連通路と、前記環部の上下両面に同心状に連設された断面半円状の環状突部と、を有するパッキン弁体と、を備え、
前記第一本体及び前記第二本体の各々に互いに対向する環状溝が形成され、これら対向する嵌合溝の各々に前記環状突部の夫々が嵌合されることにより、前記パッキン弁体が固定され、
前記流入用通路から供給された流体の流体圧が前記パッキン弁体の圧接限界を超えたときに前記パッキン弁体の板部が撓んで前記筒部の環状突起が弁座から離座し流体を流出用通路に排出することを特徴とするパッキン逆止弁。 - パッキン弁体の流体流入側に流体室を形成し、この流体室に１本の流入用通路を連通させ、弁室に１本の流出用通路を連通させて二方向逆止弁を構成した請求項１〜５の何れかに記載のパッキン逆止弁。
- パッキン弁体の流体流入側に流体室を形成し、この流体室に１本の流入用通路を連通させ、弁室に２本の流出用通路を連通させて三方向逆止弁を構成した請求項１〜５の何れかに記載のパッキン逆止弁。
- 前記パッキン弁体を形成する可撓性のパッキング材は、合成樹脂または金属である請求項１に記載のパッキン逆止弁。
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