JP6496514B2 - 逆止弁および逆止弁用封止体 - Google Patents

Description

本発明は、リフト式の逆止弁、およびリフト式の逆止弁における弁体に着脱可能に装着して用いられる逆止弁用封止体に関する。

配管内の水流などの流体を特定の向きに一方的に通過させる逆止弁（チャッキバルブ）が知られている。逆止弁は弁体の動作態様により種々に分類される。弁座に対して弁体が傾斜して開くスイング式やチルト式（バタフライ式）の逆止弁は、弁体の迅速な閉止が困難であり水撃の発生が問題となる。一方、スモレンスキ式を含むリフト式の逆止弁は、弁座に対して弁体が接近または離間する方向に直線的に往復揺動するため弁体の迅速な閉止が可能であり水撃の発生が良好に防止される。

また逆止弁は、流体の流入方向と流出方向との関係によって２つに大別される。具体的には、流入方向と流出方向とが平行なストレート型と、これらが交差するアングル型とがある。このうちアングル型の逆止弁は、流体の流入方向と流出方向とが一般に直交しているため、弁体の通過時に流体が大きく屈曲して減速され、高い圧力損失（損失水頭）が発生することが知られている。

特許文献１には、弁座に流入する流体の流入方向と弁体を通過する通過方向とが交差する、いわゆるアングル型のリフト式逆止弁が記載されている。この逆止弁の弁体の流入側には、流体を流入方向から通過方向に転向させる転向面が設けられている。転向面には発泡樹脂材料で形成された樹脂シート（パッキン部材）などが用いられ、流体を滑らかに転向させるだけでなく高い止水性が発揮される。特許文献１の発明によれば、転向面によって流体が通過方向に転向されるため弁体の通過時の流体の減速が抑えられ、アングル型のリフト式逆止弁においても低い圧力損失で流体を流動させることができる。

特許第５４３３８６５号公報

逆止弁を長期間使用した場合には、弁体に経時劣化が生じることがある。特に、弁体に樹脂製のパッキン部材を用いて高い止水性を実現する逆止弁の場合は、長期間の使用によりパッキン部材が硬化したり異物との接触により摩耗したりすることがある。逆止弁においては、止水性が低下するかまたはその虞がある場合に、迅速にメンテナンスできることが求められている。一方で、逆止弁は多種多様な配管設備に多数用いられていることから、メンテナンスにあたっては環境負荷の軽減やコストの低減の要請を受けやすい。

本発明は上述のような課題に鑑みてなされたものであり、止水性が高いリフト式の逆止弁であって、メンテナンス性に優れるとともに、メンテナンスにあたって環境負荷の軽減やコストの低減が可能な逆止弁を提供するものである。

本発明によれば、弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、前記弁体と前記ベース部材との境界面を含む位置に、前記弁体と前記ベース部材とが離間して対向する分離開始部が設けられており、前記分離開始部に治工具を挿入することにより前記ベース部材が前記弁体から分離されることを特徴とする逆止弁が提供される。

また、本発明によれば、弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁における前記弁体に着脱可能に装着して用いられる封止体であって、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、前記弁体と前記ベース部材との境界面を含む位置に、前記弁体と前記ベース部材とが離間して対向する分離開始部が設けられており、前記分離開始部に治工具を挿入することにより前記ベース部材が前記弁体から分離されることを特徴とする、逆止弁用封止体が提供される。

本発明の逆止弁および逆止弁用封止体においては、弁座と弁体とを気密または液密に封止する封止体がカートリッジ構造をなし、ベース部材とパッキン部材とが一体化されている。このため、ベース部材を弁体に着脱することで封止体のみを容易に交換できるため、メンテナンス性に優れるとともに、メンテナンスにあたって環境負荷の軽減やコストの低減が可能である。

本発明の第一実施形態の逆止弁の閉状態を示す縦断面図である。 第一実施形態の逆止弁の開状態を示す縦断面図である。 図３（ａ）は第一実施形態の逆止弁における閉状態の弁体の近傍を示す拡大図である。図３（ｂ）は弁体の斜視図である。 図４（ａ）は第一実施形態の弁体の斜視図である。図４（ｂ）は第一実施形態の封止体の斜視図である。 図５（ａ）は第二実施形態の弁体および封止体の縦断面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）の拡大図である。 図６（ａ）は第二実施形態の弁体の斜視図である。図６（ｂ）は第二実施形態の封止体の斜視図である。 図７（ａ）は第三実施形態の弁体および封止体の縦断面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の拡大図である。 図８（ａ）は第三実施形態の弁体の斜視図である。図８（ｂ）は第三実施形態の封止体の斜視図である。 図９（ａ）は第四実施形態の弁体の斜視図である。図９（ｂ）は第四実施形態の封止体の斜視図である。 第四実施形態の弁体および封止体の縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、各図面において、対応する構成要素には共通の符号を付し、重複する説明は適宜省略する。本明細書では上下方向を規定して説明する場合があるが、これは構成要素の相対関係を説明するために便宜的に設定するものであり、本発明にかかる製品の製造時や使用時の方向を限定するものではない。

＜第一実施形態＞
図１は、本発明の第一実施形態の逆止弁１００の閉状態を示す縦断面図である。なお、弁体３０の弁軸３１に沿って切った逆止弁１００の断面を縦断面図と呼称する。図２は、逆止弁１００の開状態を示す縦断面図である。弁体３０は流体Ｆに押し上げられて弁座２０から離間している。図３（ａ）は、逆止弁１００における閉状態の弁体３０の近傍を示す拡大図であり、図３（ｂ）は弁体３０の斜視図である。図４（ａ）は弁体３０の斜視図であり、図４（ｂ）は封止体１０の斜視図である。

はじめに、本実施形態の逆止弁１００および封止体１０の概要について説明する。

本実施形態の逆止弁１００はリフト式であり、弁座２０と、この弁座２０に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して弁座２０を開閉自在に閉止する弁体３０と、を備えている。弁体３０は、弁座２０と弁体３０とを気密または液密に封止する封止体１０を備えている。封止体１０は、弁体３０に着脱可能に装着されるベース部材１２と、弁座２０と弁体３０とを気密または液密に封止するパッキン部材１４と、が一体化されたカートリッジ構造をなしている。

すなわち、本実施形態の封止体１０は、リフト式の逆止弁１００における弁体３０に着脱可能に装着して用いられる逆止弁用封止体である。逆止弁１００は、上述のように弁座２０と、この弁座２０に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して弁座２０を開閉自在に閉止する弁体３０と、を備えている。そして本実施形態の封止体１０は、弁体３０に着脱可能に装着されるベース部材１２と、弁座２０と弁体３０とを気密または液密に封止するパッキン部材１４と、が一体化されたカートリッジ構造をなしている。

ここで、封止体１０がカートリッジ構造をなすとは、それぞれ必要な機能を有するベース部材１２およびパッキン部材１４が封止体１０として一体に構成され、ベース部材１２およびパッキン部材１４がまとめて交換可能であることをいう。

次に、本実施形態について詳細に説明する。

逆止弁１００は、弁座２０に対して弁体３０が接近または離間する方向に直線的に往復揺動するリフト式の弁である。逆止弁１００により逆流が規制される流体Ｆは、水等の液体または空気等の気体である。図１に示す閉状態で弁体３０はバネ体２２に付勢されて弁座２０に押し付けられており、本実施形態の逆止弁１００は、いわゆるスモレンスキ式である。バネ体２２による付勢力により、逆止弁１００は高い止水性を得ることができる。本実施形態の逆止弁１００は、いわゆるフート弁として揚送ポンプ（図示せず）の一次側に用いることにより、止水性と逆流防止機能を活用して、揚水管における落水を良好に防止することができる。

逆止弁１００は、液体または気体を流通させる流路に設けられ、弁体３０の一次側と二次側との差圧が所定の最低作動圧力（クラッキング圧）を超えているときに、図２に示すように弁体３０は開状態となって流体Ｆを流通させる。弁体３０の一次側と二次側との差圧が負または最低作動圧力以下となった場合、図１に示すように弁体３０は閉状態となって流体Ｆの流通は遮断される。

逆止弁１００は、弁座２０および弁体３０を収容する弁箱５０を備えている。弁箱５０は、流体Ｆが流入する一次側弁筒５１、流体Ｆが流出する二次側弁筒５２、および弁体３０の弁軸３１を保持するキャップ部５３を備えている。一次側弁筒５１には一次側鍔部５４が設けられ、二次側弁筒５２には二次側鍔部５５が設けられており、配管類（図示せず）に対して弁箱５０はネジなどの緊締具（図示せず）を用いて固定される。

キャップ部５３は弁箱５０に対して着脱可能に装着されて弁体３０の背後側を封止する。キャップ部５３は弁箱５０に対してヘルール継手５６によって解除可能に締結されている。ヘルール継手５６を解除してキャップ部５３を弁箱５０から取り外すことにより、弁体３０やバネ体２２の清掃や交換が可能となる。キャップ部５３の略中央には直筒部５７が立設されている。直筒部５７は筒状をなし、弁体３０の弁軸３１を摺動可能に嵌合させるための凹部を有している。本実施形態の弁軸３１は非円形の横断面を有し、直筒部５７の凹部の横断面は弁軸３１に対応する非円形をなしている。これにより、弁軸３１は直筒部５７に対して回転することなく軸方向に進退移動する。直筒部５７の周囲にはバネ体２２が装着されており、弁体３０を弁座２０に向けて付勢する。

逆止弁１００における流体Ｆの流路方向は特に限定されず、一次側弁筒５１と二次側弁筒５２とが一直線状をなすストレート型でもよく、または一次側弁筒５１と二次側弁筒５２とが互いに交差するアングル型でもよい。

以下、本実施形態ではアングル型である逆止弁１００を例示する。一次側弁筒５１と二次側弁筒５２との交差角度は特に限定されないが、本実施形態の逆止弁１００においては直角である。これにより、弁体３０に向かって流入する流体Ｆの流入方向Ｄ１と弁体３０を通過して二次側弁筒５２に向かう流体Ｆの通過方向Ｄ２とは互いに交差し、流体Ｆの流路は屈曲する。

一次側弁筒５１のうち弁箱５０の内部に位置する内側の端面が、逆止弁１００における弁座２０を構成している。本実施形態の弁座２０は、一次側弁筒５１の軸心方向（図１における上下方向）に対して斜めに傾斜している。図２に示すように、弁座２０のうち二次側弁筒５２に近接する側、すなわち屈曲する流路の内側が弁箱５０に深い位置に突出しており、二次側弁筒５２から遠い側、すなわち屈曲する流路の外側が弁箱５０に対して浅い位置に後退している。弁座２０は平坦な傾斜面をなしている。一次側弁筒５１の軸心に直交する横断面に対して、弁座２０は１５度以上かつ２２．５度以下の角度で交差している。以下、弁座２０および弁体３０のうち、屈曲する流路の内側を前縁側と呼称し、屈曲する流路の外側を後縁側と呼称する場合がある。

図３（ａ）に示すように、弁軸３１は、弁体３０の背面３０ｃより起立して一体形成されている。弁体３０および弁軸３１は、たとえばポリ塩化ビニルなどの耐食性の合成樹脂材料で作成することができる。図１に示す閉状態および図２に示す開状態で、弁軸３１の周囲に装着されたバネ体２２は弁体３０の背面３０ｃを弾力的に付勢している。背面３０ｃは弁軸３１の軸心方向（図３（ａ）における上下方向）に対して直交している。

弁体３０は、封止体１０が装着される装着面３２を有している。弁体３０のうち弁座２０に対向する前面が装着面３２にあたる。装着面３２は、背面３０ｃに対して斜めに傾斜した平面状をなしている。弁体３０の前縁側にあたる前端部３０ａは、後縁側にあたる後端部３０ｂよりも薄肉に形成されている。

装着面３２には封止体１０が設けられている。封止体１０は、ベース部材１２の一方面にパッキン部材１４が積層されて一体に構成されている。パッキン部材１４とベース部材１２とは、接着剤や両面テープなどの粘着体により接合されている。接着剤としては、たとえばアクリル樹脂エマルジョン接着剤やエチレン−酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤などの耐水性の合成系接着剤を用いることができる。また、両面テープとしては、シート基材の両面にアクリル系粘着剤などの耐水性の合成樹脂系粘着剤が塗布されたものを用いることができる。ベース部材１２の他方面（上面１３：図４（ｂ）参照）には凸部１６が突出して形成されている。

パッキン部材１４は、逆止弁１００の閉状態で弁体３０と弁座２０とで押圧されて弁座２０を止水する部材である。本実施形態のパッキン部材１４は、独立気泡の発泡樹脂材料で作成されたシート体である。パッキン部材１４は平坦で均一な厚さを有している。パッキン部材１４が発泡樹脂材料で作成されていることで、変形性がよく弁座２０を良好に止水する。また、パッキン部材１４を構成する発泡樹脂材料が独立気泡を有し連続気泡を実質的に有していないことにより、パッキン部材１４の内部を通じて逆止弁１００の一次側と二次側とが互いに連通することがなく水密性に優れる。

封止体１０は、パッキン部材１４が弁座２０と平行になるように弁体３０に取り付けられている。本実施形態の封止体１０は、ベース部材１２およびパッキン部材１４がそれぞれ平板状をなし、封止体１０は全体として弁座２０と平行に配置されている。そして、弁体３０の装着面３２も弁座２０と平行であり、流入する流体Ｆに対して斜めに傾斜している。これにより、封止体１０は、流体Ｆを流入方向Ｄ１から通過方向Ｄ２に転向させる転向面として機能する。逆止弁１００は、封止体１０が斜めに傾斜していることで、一次側弁筒５１を通じて弁箱５０に流入する流体Ｆの流動方向を二次側弁筒５２に向かって滑らかに転向させることができる。これにより逆止弁１００の圧力損失（損失水頭）を低減することができる。

ベース部材１２は、封止体１０を弁体３０の装着面３２に対して着脱可能に装着する部材である。本実施形態ではベース部材１２と弁体３０とが凹凸嵌合する態様を例示する。図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、ベース部材１２および装着面３２には、互いに凹凸嵌合する凹部３４または凸部１６がそれぞれ形成されている。より具体的には、ベース部材１２の上面１３に凸部１６が突出して形成され、弁体３０の装着面３２に凹部３４が形成されている。ベース部材１２の上面１３を弁体３０の装着面３２に合わせるようにして、ベース部材１２は弁体３０に取り付けられる。凸部１６の突出方向は上面１３の法線方向である。

ベース部材１２と弁体３０とが凹凸嵌合することで、長期間に亘って封止体１０を使用してパッキン部材１４が損耗した場合でも、ベース部材１２を弁体３０から確実に取り外して封止体１０を廃棄することができる。一方、封止体１０を装着面３２に対して接着剤で貼り付けて固定する場合には、封止体１０を装着面３２から取り外すことが困難であり、パッキン部材１４が損耗した場合には弁体３０の全体を廃棄して交換する必要がある。本実施形態のように封止体１０をカートリッジ構造として弁体３０に対して凹凸嵌合させて着脱可能とすることで、廃棄する部材を低減することができる。

図３（ａ）に示すように、弁座２０および弁体３０の装着面３２は、弁体３０の揺動方向（同図の上下方向）に対して傾斜している。弁座２０は楕円の環状をなし、弁体３０の装着面３２は楕円形状をなしている。そしてパッキン部材１４は、弁体３０の揺動方向に向かってベース部材１２から起立して形成された斜筒状をなしている。斜筒状とは、円柱形状をその軸に対して傾斜する平行な２枚の平面で切断した形状である。すなわちパッキン部材１４は、ベース部材１２の厚み方向ではなく、弁体３０の揺動方向と平行に立ち上がっている。これにより、パッキン部材１４は、弁体３０の揺動方向に見た厚み寸法が均一である。閉状態の逆止弁１００で、弁体３０はバネ体２２から揺動方向に付勢力を受け、パッキン部材１４は弁座２０からその反力を受ける。このとき、パッキン部材１４が弁体３０の揺動方向と平行に立ち上がっていることで、弁座２０から受ける反力がパッキン部材１４の周囲の全体に対して均一に負荷され、パッキン部材１４の止水性が良好となる。

したがって、本実施形態の逆止弁１００においては、パッキン部材１４の立ち上がり方向が一次側弁筒５１の軸心方向と一致するように封止体１０の向きを合わせて弁体３０に装着する必要がある。このため、図４（ａ）、図４（ｂ）を参照して後述するように、ベース部材１２に分離開始部４２ｂを形成し、弁体３０に分離開始部４２ａを形成して、分離開始部４２ａおよび分離開始部４２ｂを一致させてベース部材１２を弁体３０に装着するとよい。

また、本実施形態の逆止弁１００では、弁座２０および封止体１０が流体Ｆに対して斜めに傾斜しており、封止体１０は流体Ｆを転向させる。このため、図２に示す開状態で、封止体１０はパッキン部材１４の表面（図２における下面）に沿って流体Ｆから剪断力を受ける。ベース部材１２の凸部１６と弁体３０の凹部３４とが凹凸嵌合していることで、この剪断力によって封止体１０が装着面３２に沿ってずれることが防止される。

図４（ａ）および図４（ｂ）に示すように、弁体３０およびベース部材１２には、複数の凹部３４および凸部１６がそれぞれ二次元的に配列して形成されている。これにより、上記の剪断力を複数の凸部１６で分散して受け止めることができるため、封止体１０が装着面３２に沿ってずれることが更に良好に防止される。凹部３４および凸部１６の具体的な配列態様は特に限定されない。本実施形態では格子状に整列して配列された態様を例示するが、これに代えて、凹部３４および凸部１６は千鳥状に配列されていてもよい。また、凹部３４と凸部１６とが対応する位置に形成されているかぎり、不規則なパターンに配置されていてもよい。

本実施形態の凹凸嵌合構造について更に詳細に説明する。ベース部材１２の上面１３または弁体３０の装着面３２の少なくとも一方には、円筒状または円柱状の複数の突起部１７、３５が二次元的に配列して立設されている。本実施形態では、ベース部材１２の上面１３および弁体３０の装着面３２の両方に、それぞれ複数の突起部１７、３５が形成されている態様を例示する。なお、後述する第四実施形態のように、ベース部材１２の上面１３または弁体３０の装着面３２の一方には単数の突起部（符号略）を形成してもよい。本実施形態の凸部１６は突起部１７により構成されている。凹部３４は、隣接する突起部３５の周囲の間隙により構成されている。言い換えると、隣接する突起部３５どうしの間隙の内接円は、凸部１６を嵌合させる凹部３４として機能する。また、装着面３２には、複数の突起部３５を取り囲む領域に矩形凹部３６が削成されている。ベース部材１２の凸部１６を嵌合させる凹部３４は、この矩形凹部３６の周壁と突起部３５との間隙にも形成されている。矩形凹部３６は、装着面３２に形成された浅底の彫り込み部である。

凹部３４は凸部１６よりも僅かに小さく形成され、凸部１６を圧入して嵌合させる。これにより、ベース部材１２と弁体３０とを強固に固定することができる。凹部３４および凸部１６は、ベース部材１２および弁体３０とそれぞれ一材一体形成されている。このため、ベース部材１２および弁体３０には高い機械強度を得ることができ、凸部１６の圧入時に凸部１６や突起部３５を破損することがない。ベース部材１２および弁体３０は、切削加工または射出成形により作成することができる。

ベース部材１２に形成された突起部１７（凸部１６）は中実の円柱状をなし、装着面３２の矩形凹部３６の内側に形成された突起部３５は、円形凹部３５ａを有する中空の円筒状をなしている。このように、突起部１７（凸部１６）または突起部３５の一方を中空の円筒状とすることで、突起部１７（凸部１６）を凹部３４に圧入するにあたり、円筒状の当該一方（本実施形態では突起部３５）を微小に変形させることができる。このため、高い嵌合力を得ることができる。

本実施形態では、矩形凹部３６や円筒状または円柱状の突起部１７、３５といった単純形状で凹凸嵌合が実現されるため、高い加工精度で容易にベース部材１２および弁体３０を作成することができる。

凸部１６を凹部３４に圧入してベース部材１２と弁体３０とを高い嵌合力で固定することに伴い、本実施形態のベース部材１２および弁体３０には互いを分離するための分離開始部４２が設けられている。

具体的には、図３（ｂ）に示すように、弁体３０とベース部材１２との境界面４０を含む位置に、弁体３０とベース部材１２とが離間して対向する分離開始部４２が設けられている。分離開始部４２に治工具１１０を挿入することにより、ベース部材１２は弁体３０から分離される。

境界面４０は、すなわち弁体３０の装着面３２およびベース部材１２の上面１３である。境界面４０と接続された位置に分離開始部４２を設けることで、治工具１１０で分離開始部４２に負荷する力によってベース部材１２と弁体３０とを分離することができる。

治工具１１０としては、マイナスドライバーなどの汎用工具を用いてもよく、または分離開始部４２に適合する形状に形成された専用工具を用いてもよい。

図４（ａ）に示すように、弁体３０の装着面３２には前端部３０ａに近接する側の周縁に一方の分離開始部４２ａが形成されている。分離開始部４２ａは、装着面３２のうち周縁を含む一部領域に、弁体３０の厚み方向に浅く彫り込み形成された凹部である。また、図４（ｂ）に示すように、ベース部材１２の上面１３の周縁に、他方の分離開始部４２ｂが形成されている。分離開始部４２ｂは、上面１３のうち周縁を含む一部領域に、ベース部材１２の厚み方向に浅く彫り込んで形成された凹部である。言い換えると、分離開始部４２ａおよび４２ｂは、弁体３０の装着面３２およびベース部材１２の上面１３の周縁から、それぞれ径方向の内側に向かって入り込む凹部である。

ベース部材１２を弁体３０に嵌合させた状態で、分離開始部４２ａと分離開始部４２ｂとの少なくとも一部同士が対向する。これにより、治工具１１０を分離開始部４２に挿入して、梃子の原理によりベース部材１２と弁体３０とをこじ開けるようにして分離することができる。

また、上述したように本実施形態の封止体１０は、パッキン部材１４の立ち上がり方向が一次側弁筒５１の軸心方向と一致するように、封止体１０を所定の向きに合わせて弁体３０に装着する。分離開始部４２ａおよび分離開始部４２ｂは、封止体１０と弁体３０との向き合わせの指標として機能する。

なお、本実施形態ではベース部材１２と弁体３０の両方に分離開始部４２ａ、４２ｂを形成することを例示するが、これに限られない。ベース部材１２または弁体３０の一方（たとえば弁体３０）のみに分離開始部４２を形成してもよい。この場合、封止体１０と弁体３０との向き合わせをするための指標を、弁体３０およびベース部材１２の周面などに別途設けるとよい。また、本実施形態では、ベース部材１２および弁体３０の周面から径方向の内側に向かう凹状の分離開始部４２を例示したが、これに限られない。分離開始部４２は、ベース部材１２および弁体３０の周面から径方向の外側に向かって突出する一対の対向する突片でもよい。かかる一対の突片の間に治工具１１０を挿入することでも、ベース部材１２と弁体３０とを分離することができる。

また、本実施形態では、複数個の突起部３５を矩形状に二次元的に配列し、これらを取り囲む矩形凹部３６を矩形に形成することを例示したが、本発明はこれに限られない。複数個の突起部３５を、たとえば三角形状や六角形状に配置してもよい。

以下、ベース部材１２と弁体３０との凹凸嵌合構造が異なる他の実施形態について説明する。第一実施形態の逆止弁１００と重複する説明は適宜省略する。

＜第二実施形態＞
図５（ａ）は第二実施形態の弁体３０および封止体１０の縦断面図である。図５（ｂ）は図５（ａ）の拡大図である。図６（ａ）は第二実施形態の弁体３０の斜視図である。図６（ｂ）は第二実施形態の封止体１０の斜視図である。

本実施形態の１００においては、凸部１６が永久磁石１８で構成されており、この永久磁石１８と磁気吸着する磁性体３７が凹部３４に配置されている点で第一実施形態と相違する。磁性体３７は、凹部３４の底面３９に固着されている。

永久磁石１８は円柱状をなし、その下端側の一部がベース部材１２に埋設されている。具体的には、ベース部材１２に浅い凹部を形成し、かかる凹部に永久磁石１８を挿入するとともに、接着剤を用いて永久磁石１８とベース部材１２とを固着するとよい。または、永久磁石１８の下端側にネジ溝を形成し、ベース部材１２に対して螺合固定してもよい。

永久磁石１８の上端側はベース部材１２の上面１３よりも突出して凸部１６を構成している。永久磁石１８の突出方向は上面１３の法線方向である。本実施形態では、図６（ｂ）に示すように３個の永久磁石１８がベース部材１２の上面１３に約１２０度間隔で等間隔に離間して環状に配置されている。永久磁石１８としては、ネオジム磁石をニッケルメッキなどの防錆処理したものを用いることができる。

図６（ａ）に示すように、弁体３０の装着面３２には、３個の永久磁石１８に対応する位置に凹部３４が形成されている。また、図５（ｂ）に示すように、凹部３４の内部に磁性体３７が固着されている。磁性体３７は、鉄などの磁性金属または永久磁石であり、永久磁石１８と磁気吸着する。磁性体３７に永久磁石を用いる場合は、永久磁石１８と同様にネオジム磁石をニッケルメッキなどの防錆処理したものを用いることができ、永久磁石１８と磁性体３７とは異なる磁極が対向するように配置する。磁性体３７の厚み寸法は凹部３４の深さ寸法よりも小さい。このため、凹部３４の底面３９に磁性体３７を固着した状態で、凹部３４は凹状に形成されている。かかる凹部３４に、ベース部材１２の上面１３から突出する永久磁石１８（凸部１６）が嵌合する。

本実施形態の逆止弁１００によれば、凸部１６が凹部３４に凹凸嵌合するため、流体Ｆ（図２参照）から受ける剪断力に起因して封止体１０が装着面３２に沿ってずれることが防止される。さらに、永久磁石１８と磁性体３７とが磁気吸着するため、ベース部材１２と弁体３０との着脱が確実かつ容易に行われる。

本実施形態の弁体３０およびベース部材１２においても、境界面４０（弁体３０の装着面３２およびベース部材１２の上面１３）を含む位置に分離開始部４２が設けられて弁体３０とベース部材１２とは局所的に離間して対向している。このため、永久磁石１８と磁性体３７との磁気吸着が強力であっても、治工具１１０（図３（ｂ）参照）を分離開始部４２に挿入するなどしてベース部材１２と弁体３０とを分離することが可能である。

本実施形態の封止体１０は、斜筒状ではなく、装着面３２に対して面直方向に立ち上がる楕円形の板状である点で第一実施形態（図３（ａ）参照）と相違する。すなわち、ベース部材１２およびパッキン部材１４は、装着面３２の面直方向にみた厚み寸法が均一である。

＜第三実施形態＞
図７（ａ）は第三実施形態の弁体３０および封止体１０の縦断面図である。図７（ｂ）は図７（ａ）の拡大図である。ただし、図７（ａ）および図７（ｂ）においては、シート材料３８と強弱両面シート４４の厚み寸法を強調して図示している。図８（ａ）は第三実施形態の弁体３０の斜視図である。図８（ｂ）は第三実施形態の封止体１０の斜視図である。便宜上、図８（ａ）ではシート材料３８を凹部３４の底面３９から分離して図示し、図８（ｂ）では強弱両面シート４４を凸部１６の頂面１９から分離して図示している。シート材料３８および強弱両面シート４４は、破線矢印で示すように凹部３４の底面３９および凸部１６の頂面１９にそれぞれ接合されている。

本実施形態の凸部１６は板状をなし、１個の凸部１６がベース部材１２の上面１３に突出形成されている点で第一実施形態と相違する。凸部１６の頂面１９は平坦に形成されている。凹部３４は、凸部１６に対応する形状にて弁体３０の装着面３２に浅く彫り込み形成されている。

凹部３４または凸部１６は、ベース部材１２および装着面３２の略全体に形成されている。略全体とは、少なくとも５０％以上の面積であることを意味する。

凸部１６と凹部３４とは凹凸嵌合するだけでなく、強弱両面シート４４によって互いに接合されている。すなわち、凸部１６の頂面１９または凹部３４の底面３９の少なくとも一方に、強弱両面シート４４の強粘着面４５が貼付されている。具体的には、凸部１６の頂面１９に強弱両面シート４４の強粘着面４５が貼付されている。そして、強弱両面シート４４の弱粘着面４６は、凹部３４の底面３９に粘着して接合される。

強弱両面シート４４としては、予めシート状に形成された粘着材を用いてもよく、またはテープ状に形成された、いわゆる両面テープを用いてもよい。なお、凸部１６の頂面１９と凹部３４の底面３９の両方にそれぞれ強弱両面シート４４を貼付し、各強弱両面シート４４の弱粘着面４６同士を互いに接合してもよい。

強弱両面シート４４の強粘着面４５は弱粘着面４６よりも単位面積あたりの粘着力が強く、強粘着面４５は凸部１６の頂面１９に対して実質的に剥離不可に接合されている。そして、弱粘着面４６は剥離可能であり、かかる弱粘着面４６を用いて凸部１６と凹部３４とを接合する。

弁体３０とベース部材１２とは、境界面４０（弁体３０の装着面３２およびベース部材１２の上面１３）を含む位置に分離開始部４２が設けられて局所的に離間して対向している。これにより、封止体１０を長期間使用してパッキン部材１４が損耗した場合などには、分離開始部４２に治工具１１０（図３（ｂ）参照）を挿入してベース部材１２を弁体３０から引き剥がすことができる。

本実施形態の凹部３４は、全体として略矩形状をなし、かつ拡張凹部３４ａが部分的に形成された非回転対称形に形成されている。凸部１６は、凹部３４に対応する嵌め合い形状をなし、拡張凸部１６ａが部分的に形成された非回転対称形の略矩形状に形成されている。これにより、封止体１０は、拡張凸部１６ａと拡張凹部３４ａとが嵌合する向きでのみ弁体３０に対して装着される。このため、上述のように封止体１０を所定の向きに合わせて弁体３０に装着するにあたり、作業者が過って異なる向きで封止体１０を弁体３０に装着する不具合が防止される。

強弱両面シート４４は、拡張凸部１６ａを含めて凸部１６の頂面１９の全体に貼付されていてもよく、または凸部１６のうち拡張凸部１６ａを除く領域に貼付されていてもよい。

強弱両面シート４４の強粘着面４５を弁体３０の凹部３４に良好に接合するため、凹部３４の底面３９には研磨処理を施すか、または平滑な他部材を装着するとよい。本実施形態の逆止弁１００では、凸部１６の頂面１９または凹部３４の底面３９のうち、強弱両面シート４４が貼付されていない他方（本実施形態では凹部３４の底面３９）に、この底面３９よりも平滑なシート材料３８が被着されている。シート材料３８は十分な接着強度で凹部３４の底面３９に接合されている。

シート材料３８は、弁体３０と同種または異種の樹脂材料で作成することができる。一例として、ポリ塩化ビニルやポリエチレンテレフタレートなどの熱可塑性の合成樹脂材料を例示することができる。シート材料３８の厚み寸法は凹部３４の深さ寸法よりも小さく、好ましくは凹部３４の深さ寸法の二分の一未満とするとよい。これにより凹部３４は、凸部１６を嵌合させるための十分な深さを有することができる。

弁体３０に凹部３４を形成するにあたっては、切削加工による切削痕や射出成形による金型や突出しピン等の痕跡が底面３９に僅かに形成されることが一般的であり、底面３９に高い平滑性を得ることは困難である。これに対し、平坦なシート状に成形されるシート材料３８は表面を容易に平滑に成形することができる。このため、本実施形態のように底面３９にシート材料３８を被着することで、強弱両面シート４４の弱粘着面４６と弁体３０との密着性を容易に向上することができる。

本実施形態で用いるシート材料３８は略矩形状をなし、凹部３４の拡張凹部３４ａに対応する拡張部を有していない。凹部３４の底面３９に接合されたシート材料３８を弁体３０から剥離する場合に、拡張凹部３４ａから治工具１１０（図３（ｂ）参照）をシート材料３８と底面３９との間に挿入することができる。これにより、弁体３０をメンテナンスする際にシート材料３８を容易に交換することができる。

＜第四実施形態＞
図９（ａ）は第四実施形態の弁体３０の斜視図である。図９（ｂ）は第四実施形態の封止体１０の斜視図である。図１０は第四実施形態の弁体３０および封止体１０の縦断面図である。

本実施形態の逆止弁１００は、ベース部材１２または装着面３２の一方に、円筒状または円柱状の複数の突起部が二次元的に配列して立設され、他方には単数の突起部が形成されている点で第一実施形態と相違する。具体的には、弁体３０の装着面３２の略中央に一個の突起部３５が形成され、封止体１０のベース部材１２の上面１３には４個の凸部１６（突起部１７）が矩形格子状に配置されている。

装着面３２に形成された突起部３５は、円形凹部３５ａを有する中空の円筒状をなしている。また、弁体３０の装着面３２には、突起部３５の周囲を取り囲むようにして矩形凹部３６が形成されている。矩形凹部３６の四隅と突起部３５との間に、凹部３４がそれぞれ形成されている。言い換えると、弁体３０の装着面３２には、１個の突起部３５の周囲に４個の凹部３４が矩形格子状に形成されている。

封止体１０の４個の凸部１６（突起部１７）は、装着面３２の４個の凹部３４にそれぞれ嵌合する。本実施形態のように、ベース部材１２または装着面３２の一方の突起部１７を単数とすることで、高い加工精度で弁体３０を作成することができ、凸部１６と突起部１７とを良好に密着して嵌合させることができる。

第四実施形態では、突起部３５の周囲かつ矩形凹部３６の四隅に４個の凹部３４を形成することを例示したが、本発明はこれに限られない。矩形凹部３６に代えて、三角形または六角形などの非矩形の多角形状の凹部としてもよい。

図１０に示すように、本実施形態のパッキン部材１４は、略中央が厚く膨出し、周縁が薄肉に形成されている点で第一実施形態と相違する。パッキン部材１４の略中央の膨出部１５は、より具体的には封止体１０における後縁側、すなわち斜め傾斜する弁座２０が流入側に浅く後退している方の側（図１０における右側）に形成されている。膨出部１５は弁座２０に対して三次元的に密着してこれを塞栓するため、本実施形態の逆止弁１００によれば良好な止水性が得られる。パッキン部材１４の略中央に膨出部１５を形成することで、流体Ｆ（図１参照）は膨出部１５で分流され、楕円の環状の弁座２０に沿って弁体３０に押圧力を付与する。このため、弁体３０に不測の横力が発生せず弁軸３１に沿って真っ直ぐに弁体３０をリフトさせることができる。また、膨出部１５をパッキン部材１４の中央よりも後縁側に形成することで、屈曲する流路の外側で流体Ｆ（図２参照）がより減速されて弁体３０に負荷される高い圧力を膨出部１５で良好に受け止めることができる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的が達成される限りにおける種々の変形、改良等の態様も含む。

上述の実施形態ではアングル型の逆止弁１００を例示したが、本発明はこれに限られない。逆止弁１００はストレート型でもよい。ストレート型の場合、弁座２０、封止体１０および弁体３０の装着面３２を、流体Ｆの流入側にあたる一次側弁筒５１の軸心に対して直交して正対するように形成するとよい。かかる場合、パッキン部材１４の形状は、斜筒状ではなくベース部材１２の厚み方向に起立する直筒状とするとよい。そして、ベース部材１２と弁体３０との凹凸嵌合構造および分離開始部４２については、上述の実施形態で説明したものを採用することができる。

また、上記各実施形態では封止体１０が平坦な板状である態様を例示したが、本発明はこれに限られない。逆止弁１００がアングル型である場合、封止体１０は、弁座２０から離間する方向に向かって凸形状をなす湾曲形状でもよい。

第三実施形態では板状の凸部１６を凹部３４に凹凸嵌合させるとともに強弱両面シート４４により凸部１６の頂面１９と凹部３４の底面３９とを粘着して接合することを説明したが、これに限られない。強弱両面シート４４の使用は任意であり、凸部１６と凹部３４との凹凸嵌合のみで封止体１０を弁体３０に装着してもよい。逆に、第一実施形態の複数の凸部１６の頂面にそれぞれ強弱両面シートの強粘着面４５（図８（ｂ）参照）を被着し、弁体３０の凹部３４に対して弱粘着面４６（同上）を粘着させてもよい。

本発明の封止体１０および逆止弁１００の各種の構成要素は、個々に独立した存在である必要はない。複数の構成要素が一個の部材として形成されていること、一つの構成要素が複数の部材で形成されていること、ある構成要素が他の構成要素の一部であること、ある構成要素の一部と他の構成要素の一部とが重複していること、等を許容する。

上記実施形態は、以下の技術思想を包含するものである。
（１）弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしていることを特徴とする逆止弁。
（２）前記弁体と前記ベース部材との境界面を含む位置に、前記弁体と前記ベース部材とが離間して対向する分離開始部が設けられており、前記分離開始部に治工具を挿入することにより前記ベース部材が前記弁体から分離される上記（１）に記載の逆止弁。
（３）前記弁体は、前記封止体が装着される装着面を有し、前記ベース部材および前記装着面に、互いに凹凸嵌合する凹部または凸部がそれぞれ形成されている上記（１）または（２）に記載の逆止弁。
（４）前記凹部または前記凸部が、前記ベース部材および前記装着面の略全体に形成されている上記（３）に記載の逆止弁。
（５）複数の前記凹部および前記凸部がそれぞれ二次元的に配列して形成されている上記（３）または（４）に記載の逆止弁。
（６）前記ベース部材または前記装着面の少なくとも一方に、円筒状または円柱状の複数の突起部が二次元的に配列して立設されており、前記凸部は前記突起部により構成され、前記凹部は隣接する前記突起部の周囲の間隙により構成されている上記（５）に記載の逆止弁。
（７）前記凹部および前記凸部が、前記ベース部材および前記弁体とそれぞれ一材一体形成されている上記（３）から（６）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（８）前記パッキン部材が、独立気泡の発泡樹脂材料で作成されたシート体である上記（３）から（７）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（９）前記弁座および前記弁体の前記装着面は、前記弁体の揺動方向に対して傾斜しており、前記パッキン部材は、前記弁体の前記揺動方向に向かって前記ベース部材から起立して形成された斜筒状をなしており、前記凹部および前記凸部が非回転対称形に形成されている上記（８）に記載の逆止弁。
（１０）前記凸部が永久磁石で構成されており、前記永久磁石と磁気吸着する磁性体が前記凹部に配置されている上記（３）から（９）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（１１）前記凸部の頂面または前記凹部の底面の少なくとも一方に、強弱両面シートの強粘着面が貼付されている上記（３）から（９）のいずれか一項に記載の逆止弁。
（１２）前記凸部の前記頂面または前記凹部の前記底面の他方に、前記底面よりも平滑なシート材料が被着されている上記（１１）に記載の逆止弁。
（１３）弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁における前記弁体に着脱可能に装着して用いられる封止体であって、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしていることを特徴とする、逆止弁用封止体。

１０ 封止体
１２ ベース部材
１３ 上面
１４ パッキン部材
１５ 膨出部
１６ 凸部
１６ａ 拡張凸部
１７、３５ 突起部
１８ 永久磁石
１９ 頂面
２０ 弁座
２２ バネ体
３０ 弁体
３０ａ 前端部
３０ｂ 後端部
３０ｃ 背面
３１ 弁軸
３２ 装着面
３４ 凹部
３４ａ 拡張凹部
３５ａ 円形凹部
３６ 矩形凹部
３７ 磁性体
３８ シート材料
３９ 底面
４０ 境界面
４２、４２ａ、４２ｂ 分離開始部
４４ 強弱両面シート
４５ 強粘着面
４６ 弱粘着面
５０ 弁箱
５１ 一次側弁筒
５２ 二次側弁筒
５３ キャップ部
５４ 一次側鍔部
５５ 二次側鍔部
５６ ヘルール継手
５７ 直筒部
１００ 逆止弁
１１０ 治工具
Ｄ１ 流入方向
Ｄ２ 通過方向
Ｆ 流体

Claims (7)

1. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、
   前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、
   前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、
   前記弁体と前記ベース部材との境界面を含む位置に、前記弁体と前記ベース部材とが離間して対向する分離開始部が設けられており、前記分離開始部に治工具を挿入することにより前記ベース部材が前記弁体から分離されることを特徴とする逆止弁。
2. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、
   前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、
   前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、
   前記弁体は、前記封止体が装着される装着面を有し、
   前記ベース部材および前記装着面に、互いに凹凸嵌合する凹部または凸部がそれぞれ形成されており、
   前記凹部または前記凸部が、前記ベース部材および前記装着面の略全体に形成されていることを特徴とする逆止弁。
3. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、
   前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、
   前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、
   前記弁体は、前記封止体が装着される装着面を有し、
   前記ベース部材および前記装着面に、互いに凹凸嵌合する凹部または凸部がそれぞれ形成されており、
   複数の前記凹部および前記凸部がそれぞれ二次元的に配列して形成されていることを特徴とする逆止弁。
4. 前記ベース部材または前記装着面の少なくとも一方に、円筒状または円柱状の複数の突起部が二次元的に配列して立設されており、前記凸部は前記突起部により構成され、前記凹部は隣接する前記突起部の周囲の間隙により構成されている請求項３に記載の逆止弁。
5. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、
   前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、
   前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、
   前記弁体は、前記封止体が装着される装着面を有し、
   前記ベース部材および前記装着面に、互いに凹凸嵌合する凹部または凸部がそれぞれ形成されており、
   前記弁座および前記弁体の前記装着面は、前記弁体の揺動方向に対して傾斜しており、
   前記パッキン部材は、前記弁体の前記揺動方向に向かって前記ベース部材から起立して形成された斜筒状をなしており、
   前記凹部および前記凸部が非回転対称形に形成されていることを特徴とする逆止弁。
6. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁であって、
   前記弁体は、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止する封止体を備え、
   前記封止体が、前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、
   前記弁体は、前記封止体が装着される装着面を有し、
   前記ベース部材および前記装着面に、互いに凹凸嵌合する凹部または凸部がそれぞれ形成されており、
   前記凸部の頂面または前記凹部の底面の少なくとも一方に、強弱両面シートの強粘着面が貼付されており、
   前記凸部の前記頂面または前記凹部の前記底面の他方に、前記底面よりも平滑なシート材料が被着されていることを特徴とする逆止弁。
7. 弁座と、前記弁座に対して接近または離間する方向に直線的に往復揺動して前記弁座を開閉自在に閉止する弁体と、を備えるリフト式の逆止弁における前記弁体に着脱可能に装着して用いられる封止体であって、
   前記弁体に着脱可能に装着されるベース部材と、前記弁座と前記弁体とを気密または液密に封止するパッキン部材と、が一体化されたカートリッジ構造をなしており、
   前記弁体と前記ベース部材との境界面を含む位置に、前記弁体と前記ベース部材とが離間して対向する分離開始部が設けられており、前記分離開始部に治工具を挿入することにより前記ベース部材が前記弁体から分離されることを特徴とする、逆止弁用封止体。

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