JP7133332B2 - 逆止弁 - Google Patents

Description

本発明は、高圧ガスなどの流体が流れる流路中に備えられる逆止弁に関する。

従来、高圧ガスなどが流れる配管の途中には、高圧ガスが逆流しないように逆止弁が設けられている。逆止弁は、上流側と下流側との圧力差によって開閉する。逆止弁は、圧力変動が急激に起きる場所に設置すると、短いサイクルで開閉を繰り返すチャタリングが発生しやすい。

そこで、この種の逆止弁に関する先行技術として、例えば、弁体が軸線方向へ急激に移動することを緩和するダンパを設けた逆止弁がある（例えば、特許文献１参照）。この逆止弁は、弁体の内部にバネを内蔵したダンパを備えている。ダンパにより、弁体の急激な動きを緩和し、振動が発生しても弁体と弁座とが衝突するチャタリングへと至りにくくしている。

特開２０１２－１４０８６５号公報

ところで、弁体のチャタリング周波数を考えると、ダンパ室の容積は小さいほど減衰力が大きくなって好ましい。しかし、先行技術の逆止弁では、バネがあることによる圧力損失の増加を防ぐため、ダンパ室内にバネを内蔵しているので、ダンパ室の容積が大きくなる。このため、減衰力が小さい。

また、ダンパ室の径は大きいほど減衰力が大きくなって好ましい。しかし、先行技術の逆止弁では、弁体の内部にダンパ室を設け、そのダンパ室にバネを内蔵しているため、ダンパ室の直径は弁体の受圧面直径よりもかなり小さくなる。このため、この点でも減衰力が小さい。

これらのことから、先行技術の逆止弁では、ダンパ室で弁体の軸線方向への移動力を効果的に減衰してチャタリングを抑制できない場合がある。

そこで、本発明は、チャタリングの発生を効果的に抑制できる逆止弁を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る逆止弁は、入口流路、弁室及び出口流路が設けられたハウジングと、前記入口流路の周囲に設けられたシート部材と、前記シート部材のシート部に押圧されて前記入口流路を塞ぐ弁体と、前記弁体を前記シート部材のシート部に向けて押圧する付勢手段と、前記ハウジングに設けられ、前記弁体の軸線方向移動時に前記弁体をガイドするガイド部と、前記弁体と前記ガイド部との間の隙間を介して前記弁室と連通し、前記弁体の軸線方向移動力を減衰するダンパ室と、を備え、前記付勢手段は、前記弁室内に配置されている。

この構成により、弁体をシート部材のシート部に押圧する付勢手段を弁室内に配置することで、ダンパ室の容積を小さくして直径を大径にすることができ、減衰力を大きくできる。よって、弁体の軸線方向移動力をダンパ室の大きな減衰力で減衰して、チャタリングの発生を効果的に抑制できる。

また、前記ダンパ室の断面積は、前記シート部の断面積とほぼ等しく構成されていてもよい。

このように構成すれば、弁体による減衰力を最大化しつつ、チャタリングの発生を効果的に抑制できる。

また、前記出口流路は、前記弁室から前記弁体の半径方向に延びていてもよい。

このように構成すれば、弁室に流入した流体を弁体の半径方向に流出させる。よって、弁室内を流れる流体が付勢手段の部分を通過することによる圧力損失を低減できる。

また、前記弁体は、前記出口流路と対向する部分の周囲に小径部が設けられていてもよい。

このように構成すれば、弁室に入った流体が小径部によって形成される空間から弁体の半径方向に延びる出口流路へスムーズに流れ、圧力損失を減少させることができる。

また、前記弁室と前記ダンパ室との間に付加流路がさらに設けられていてもよい。

このように構成すれば、弁体の大きさや、ダンパ室における所望のダンパ効果に応じて付加流路をさらに設けて、ダンパ室に出入りする流体の流量をより適切にして安定性を上げることができる。

また、前記弁体は、前記シート部と接する受圧面形状が、上流側から下流側に向けて広がる円錐型に形成されていてもよい。

このように構成すれば、弁体は、円錐型の受圧面形状で流体圧を受ける。これにより、少ない流量でも弁体のリフト量を大きくでき、弁体がシート部に衝突しにくくできる。

また、前記シート部は、上流側から下流側に向けて断面積が大きくなるように形成されていてもよい。

このように構成すれば、入口流路からから弁室に流れる流体の流量変化を滑らかにできる。

また、前記弁体は、前記弁室に位置する部分に、当該弁体の軸線方向と交差する方向に貫通する貫通穴を有していてもよい。

このように構成すれば、弁室から出口流路に通じる流体の通路面積が増えるので、流体の流れによる圧力損失を低減できる。

また、入口流路、弁室及び出口流路が設けられたハウジングと、前記入口流路の周囲に設けられたシート部材と、前記シート部材のシート部に押圧されて前記入口流路を塞ぐ弁体と、前記弁体を前記シート部材のシート部に向けて押圧する付勢手段と、前記ハウジングに設けられ、前記弁体の軸線方向移動時に前記弁体をガイドするガイド部と、前記弁体と前記弁室との間の隙間を介して連通し、前記弁体の軸線方向移動力を減衰するダンパ室と、を備え、前記付勢手段は、前記弁体の前記シート部方向と対向する位置に設けられた付勢手段室内に配置されていてもよい。

この構成により、弁体をシート部材のシート部に押圧する付勢手段を付勢手段室内に配置してダンパ部を独立させる。これにより、ダンパ室の容積を小さくして直径を大径にすることができ、減衰力を大きくできる。よって、弁体の軸線方向移動力をダンパ室の大きな減衰力で減衰して、チャタリングの発生を効果的に抑制できる。

本発明によれば、ダンパ室による弁体の減衰力を大きくきるので、チャタリングの発生を効果的に抑制することが可能となる。

図１は、本発明の第１実施形態に係る第１逆止弁を示す縦断面図である。 図２は、本発明の第２実施形態に係る第２逆止弁を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はII－II断面図である。 図３は、本発明の第３実施形態に係る第３逆止弁を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はIII－III断面図である。 図４は、本発明の第４実施形態に係る第４逆止弁を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はIV－IV断面図である。 図５は、本発明の第５実施形態に係る第５逆止弁を示す縦断面図である。 図６は、本発明の第６実施形態に係る第６逆止弁を示す縦断面図である。 図７は、本発明の第７実施形態に係る第７逆止弁を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はVII－VII断面図である。 図８は、本発明の第８実施形態に係る第８逆止弁を示す縦断面図である。 図９は、本発明の第９実施形態に係る第９逆止弁を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。以下の実施形態では、図の上方向が入口側、図の左方向が出口側で、流体Ｇが上方向から左方向に流れる例を説明する。この明細書及び特許請求の範囲の書類中における上下左右方向の概念は、図１に示す第１逆止弁１の状態における上下左右方向の概念と一致するものとする。

（第１実施形態に係る第１逆止弁）
図１は、第１実施形態に係る第１逆止弁１を示す縦断面図である。第１逆止弁１は、ハウジング１０に形成された弁室１１に弁体２０が収容されている。弁室１１は、円筒形断面であり、円柱形断面の弁体２０が上下方向に移動する。弁体２０は、図示する上下方向が軸線方向である。ハウジング１０には、弁室１１の上方に入口流路１２が設けられ、弁室１１の左側方に出口流路１３が設けられている。入口流路１２の弁室１１に開口する周囲が、弁体２０が接するシート部１４である。この実施形態では、ハウジング１０がシート部材を兼ねている。弁体２０は、シート部１４に押圧されて入口流路１２が塞がれる。第１逆止弁１は、流体Ｇが入口流路１２から弁室１１に入り、弁体２０の半径方向に延びている出口流路１３から左方向に出る。

この実施形態の弁体２０は、シート部１４を塞ぐシール部２２の受圧面形状が、流体Ｇの流れる上流側から下流側に向けて広がる円錐型に形成されている。弁体２０の受圧面形状を円錐型とすることで、少ない流量で弁体２０のリフト量を大きくしている。これにより、弁体２０は、シール部２２をシート部１４に所定のセット圧で押圧した状態から、少ない流量で流体Ｇが流れたとしてもシート部１４から大きく離れる。よって、流量が少ない状態で小さな圧力変動を生じても、弁体２０がシート部１４に衝突しにくくなる。セット圧は、弁体２０を付勢手段たるバネ１５によってシート部１４に向けて押圧する圧力である。

弁体２０は、シール部２２の下方が大径の弁頭部２１となっている。弁頭部２１の下部には、半径方向に突出するバネ受け部２３が設けられている。バネ受け部２３の下方には、弁頭部２１よりも小径の円柱部２４が設けられている。

一方、弁室１１は、弁体２０の弁頭部２１の周囲で大径となっている。弁室１１の下方には、弁体２０の円柱部２４を軸線方向に案内する小径のガイド部１６が設けられている。これにより、大径の弁室１１と小径のガイド部１６との間に段部１７が形成されている。弁体２０は、段部１７に設けられたバネ１５によってシート部１４に向けて付勢されている。バネ１５は、弁室１１内に配置されている。この実施形態の付勢手段は、流体Ｇの中に配置するのに好ましい圧縮コイルバネを用いている。付勢手段は、バネ１５の他、他の弾性体、磁気バネ、空気バネ、静電力による押し付け等の手段を用いることができる。

弁体２０は、円柱部２４がガイド部１６に入り込んでいる。これにより、弁体２０は、軸線方向への移動時にガイド部１６によってガイドされる。そして、弁体２０の円柱部２４の下面とハウジング１０のガイド部１６の下端面との間にダンパ室３０が備えられている。ダンパ室３０は、弁体２０のシート部１４側と反対側に設けられている。そして、ダンパ室３０に流体Ｇが出入りする接続流路３１が、円柱部２４の周囲とガイド部１６との隙間Ｓ１で形成されている。接続流路３１の隙間Ｓ１は、減衰力の設定値に応じて設定される。接続流路３１の隙間Ｓ１は、例えば、数μｍ～百数十μｍ程度にできる。上記弁室１１は、弁体２０の外径との間隙Ｓ２が、接続流路３１の隙間Ｓ１よりも大きくなっている。例えば、間隙Ｓ２は、隙間Ｓ１に対して３倍以上程度にできる。

ダンパ室３０は、接続流路３１の隙間Ｓ１を介して出入りする流体Ｇの抵抗により、弁体２０が軸線方向に移動するときの力を、シート部１４と反対側で減衰させる。このダンパ室３０により、弁体２０がシート部１４から離れて軸線方向に移動するときの弁体２０の軸線方向移動力を減衰することができる。しかも、弁体２０の弁座方向と反対方向にダンパ室３０を設置することで、シート部１４の方向から弁体２０に作用する軸線方向移動力を直接減衰できる。これにより、ダンパ室３０は、大きな減衰力を得ることができる。

また、ダンパ室３０の直径（ダンパ径）を、シート部１４の直径と同程度まで大きくしている。これにより、ダンパ室３０の断面積を、弁体２０の受圧面積であるシート部１４の断面積とほぼ等しくしている。ここで、ダンパ室３０の断面積として取りうる値の範囲は、弁体２０の受圧面積（第１逆止弁１では、シート部１４の断面積）に対して４０％～１１０％程度である。好ましくは、９０％～１００％がよい。

ダンパ室３０の断面積を、弁体２０の受圧面積であるシート部１４の断面積とほぼ等しくすれば、弁体２０による減衰力を最大化できる。そして、弁体２０に対してシート部１４の方向から作用する流体Ｇの圧力とダンパ室３０の方向から作用する流体Ｇの圧力とがほぼ等しくなる。このようにすれば、弁体２０の軸線方向に作用する流体Ｇの圧力を打ち消し合わせて、弁体２０をバネ１５の付勢力でシート部１４に向けて安定して付勢できる。

しかも、入口流路１２から弁体２０の軸線方向に流入する流体Ｇを、弁体２０の半径方向に延びている出口流路１３に流すことで、流体Ｇがバネ１５の部分を通過することによる圧力損失も低減している。

また、シート部１４から弁室１１に流入した流体Ｇが接続流路３１を介してダンパ室３０に出入りするが、弁室１１の弁体２０との間隙Ｓ２を接続流路３１の隙間Ｓ１に対して大きくしているので、弁室１１がバッファ部となり、弁室１１から接続流路３１を介してダンパ室３０に出入りする流体Ｇの圧力を均等圧にできる。

その上、弁体２０を付勢するバネ１５を弁室１１内に配置しているので、ダンパ室３０の容積を小さくして大径にできる。よって、第１逆止弁１は、減衰力を大きくできる。例えば、ダンパ室３０の容積の最大圧縮比を２以上に大きくして、大きな減衰力にできる。

以上のような第１逆止弁１によれば、ダンパ室３０の直径を大きくできるとともに、ダンパ室３０の容積を小さくすることができる。よって、第１逆止弁１によれば、ダンパ室３０による減衰力を大きくして、チャタリングの発生を効果的に抑制することが可能となる。

（第２実施形態に係る第２逆止弁）
図２は、第２実施形態に係る第２逆止弁２を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はII－II断面図である。第２逆止弁２は、第１逆止弁１に付加流路４０がさらに設けられている。以下の説明では、第１逆止弁１と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第２逆止弁２は、弁室１１とダンパ室３０との間に、流体Ｇがダンパ室３０に出入りする付加流路４０がさらに設けられている。第２逆止弁２の付加流路４０は、ハウジング１０に設けられている。ハウジング１０には、ガイド部１６と平行に弁室１１からダンパ室３０の最下部の方向に第１流路４１が設けられ、第１流路４１の最下部とダンパ室３０とが第２流路４２で連通している。第２逆止弁２の付加流路４０は、第１流路４１と第２流路４２とを有している。付加流路４０は、断面積を調整することで、流体Ｇがダンパ室３０に出入りする変動値の流路を構成することができる。付加流路４０は、流体Ｇの圧力や弁体２０の大きさなどに応じて断面積を設定できる。付加流路４０により、弁室１１からダンパ室３０に出入りする流体Ｇの量を増やすことができる。

第２逆止弁２によれば、第１逆止弁１における円柱部２４の周囲とガイド部１６との間に形成される固定値の接続流路３１に、変動値の付加流路４０の断面積が加えられる。第２逆止弁２の他の構成は、第１逆止弁１と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

第２逆止弁２によれば、流体Ｇの圧力、弁体２０の大きさ、ダンパ室３０におけるダンパ効果の設定などに応じて、ダンパ室３０に出入りする流体Ｇの流量を、付加流路４０で適切な流量に調整できる。第２逆止弁２も、ダンパ室３０の直径を大きくできるとともに、ダンパ室３０の容積を小さくできる。よって、第２逆止弁２によっても、ダンパ室３０による減衰力を大きくして、チャタリングの発生を効果的に抑制することが可能となる。

（第３実施形態に係る第３逆止弁）
図３は、第３実施形態に係る第３逆止弁３を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はIII－III断面図である。第３逆止弁３は、第２逆止弁２と付加流路５０が異なる。以下の説明では、第２逆止弁２と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第３逆止弁３も、弁室１１とダンパ室３０との間に、流体Ｇがダンパ室３０に出入りする付加流路５０がさらに設けられている。第３逆止弁３の付加流路５０は、弁体２０に設けられている。弁体２０には、弁室１１に位置する部分に外周部から軸心部に向けて第３流路５１が設けられ、弁体２０の軸心部に設けられた第４流路５２と連通している。第４流路５２は、弁体２０の円柱部２４の下端でダンパ室３０と連通している。第３逆止弁３の付加流路５０は、第３流路５１と第４流路５２とを有している。付加流路５０は、断面積を調整することで、流体Ｇがダンパ室３０に出入りする変動値の流路を構成することができる。付加流路５０は、流体Ｇの圧力や弁体２０の大きさなどに応じて断面積を設定できる。付加流路５０により、弁室１１からダンパ室３０に出入りする流体Ｇの量を増やすことができる。

第３逆止弁３によれば、第１逆止弁１における円柱部２４の周囲とガイド部１６との間に形成された固定値の接続流路３１に変動値の付加流路５０の断面積が加えられる。第３逆止弁３の他の構成は、第２逆止弁２と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

第３逆止弁３によれば、流体Ｇの圧力、弁体２０の大きさ、ダンパ室３０におけるダンパ効果の設定などに応じて、ダンパ室３０に出入りする流体Ｇの流量を付加流路５０で適切な流量に調整できる。第３逆止弁３も、ダンパ室３０の直径を大きくできるとともに、ダンパ室３０の容積を小さくできる。よって、第３逆止弁３によっても、ダンパ室３０による減衰力を大きくして、チャタリングの発生を効果的に抑制することが可能となる。

（第４実施形態に係る第４逆止弁）
図４は、第４実施形態に係る第４逆止弁４を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はIV－IV断面図である。第４逆止弁４は、第２逆止弁２と付加流路６０が異なる。以下の説明では、第２逆止弁２と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第４逆止弁４も、弁室１１とダンパ室３０との間に、流体Ｇがダンパ室３０に出入りする付加流路６０がさらに設けられている。第４逆止弁４の付加流路６０は、ガイド部１６に設けられている。ガイド部１６には、弁室１１からダンパ室３０の最下部付近まで連通する第５流路６１が設けられている。第４逆止弁４の付加流路６０は、第５流路６１を有している。付加流路６０は、断面積を調整することで、流体Ｇがダンパ室３０に出入りする変動値の流路を構成することができる。付加流路６０は、流体Ｇの圧力や弁体２０の大きさなどに応じて断面積を設定できる。付加流路６０により、弁室１１からダンパ室３０に出入りする流体Ｇの量を増やすことができる。

第４逆止弁４によれば、第１逆止弁１における円柱部２４の周囲とガイド部１６との間に形成される固定値の接続流路３１に、変動値の付加流路６０の断面積が加えられる。第４逆止弁４の他の構成は、第２逆止弁２と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

第４逆止弁４によれば、流体Ｇの圧力、弁体２０の大きさ、ダンパ室３０におけるダンパ効果の設定などに応じて、ダンパ室３０に出入りする流体Ｇの流量を付加流路６０で適切な流量に調整できる。第４逆止弁４も、ダンパ室３０の直径を大きくできるとともに、ダンパ室３０の容積を小さくできる。よって、第４逆止弁４によっても、ダンパ室３０による減衰力を大きくして、チャタリングの発生を効果的に抑制することが可能となる。

（第５実施形態に係る第５逆止弁）
図５は、第５実施形態に係る第５逆止弁５を示す縦断面図である。第５逆止弁５は、第１逆止弁１と弁座７０の形状が異なる。以下の説明では、第１逆止弁１と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第５逆止弁５の弁座７０は、入口流路１２から弁室１１に向けてテーパ状に広がるように形成されている。すなわち、弁座７０は、流体Ｇが流れる上流側から下流側に向けて断面積が大きくなるように形成されている。弁座７０は、入口流路１２から弁室１１に向けて広がるように湾曲させて形成してもよい。第５逆止弁５の他の構成は、第１逆止弁１と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

このように構成された第５逆止弁５によれば、弁体２０の開きに対して入口流路１２から弁室１１に流れる流体Ｇの流量変化を滑らかにできる。流体Ｇの流量変化を滑らかにすることで、弁体２０の開動作も滑らかにできる。なお、チャタリングの発生抑制は第１逆止弁１と同一であるため、その説明は省略する。

（第６実施形態に係る第６逆止弁）
図６は、第６実施形態に係る第６逆止弁６を示す縦断面図である。第６逆止弁６は、第１逆止弁１と弁体８０の形状が異なる。以下の説明では、第１逆止弁１と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第６逆止弁６の弁体８０は、弁頭部８１に小径部８５が設けられている。小径部８５は、出口流路１３と対向する弁頭部８１の周辺に設けられている。小径部８５により、弁頭部８１は、軸線方向の中間部分が小径となっている。この小径部８５により、出口流路１３の部分における弁室１１の空間が大きくなっている。第６逆止弁６の他の構成は、第１逆止弁１と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

このように構成された第６逆止弁６によれば、出口流路１３と対向する部分の弁室１１に小径部８５で広い空間を確保することができる。よって、弁室１１に入った流体Ｇは、小径部８５によって形成される空間から半径方向に延びる出口流路１３へスムーズに流れるので、圧力損失を減少させることができる。また、弁体８０は、弁頭部８１の重量が小径部８５によって軽くなる。このため、弁体８０の重心位置が円柱部２４の方向に移動する。弁体８０の重心位置がガイド部１６に近づくことで、弁体８０の横振れが抑制される。なお、チャタリングの発生抑制は第１逆止弁１と同一であるため、その説明は省略する。

（第７実施形態に係る第７逆止弁）
図７は、第７実施形態に係る第７逆止弁７を示す図面であり、（Ａ）は縦断面図、（Ｂ）はVII－VII断面図である。第７逆止弁７は、第６逆止弁６における弁体８０の弁頭部８１が異なる。以下の説明では、第６逆止弁６と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第７逆止弁７は、弁頭部８１における小径部８５に貫通穴８６が設けられている。貫通穴８６は、弁体８０の軸線方向と交差する方向に設けられている。この実施形態の貫通穴８６は、弁体８０の軸線方向に対して直交する方向に設けられている。図７（Ｂ）に示すように、貫通穴８６は、小径部８５の周方向で、９０°間隔で２本が設けられており、弁体８０の軸中心部分で連通している。第７逆止弁７の他の構成は、第６逆止弁６と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

このように構成された第７逆止弁７によれば、第６逆止弁６のように小径部８５によって確保した広い空間による圧力損失の減少に加えて、貫通穴８６によって弁室１１から出口流路１３の方向に流体Ｇが流れる通路面積が増えて、弁室１１から出口流路１３の方向に流れる流体の圧力損失をさらに減少させることができる。なお、チャタリングの発生抑制は第６逆止弁６と同一であるため、その説明は省略する。

（第８実施形態に係る第８逆止弁）
図８は、第８実施形態に係る第８逆止弁８を示す縦断面図である。第８逆止弁８は、第６逆止弁６における弁体８０の弁頭部８１のシール部８２と、シート部１８の構造が異なる。以下の説明では、第６逆止弁６と同一の構成には同一符号を付し、その説明は省略する。

第８逆止弁８は、弁頭部８１の上端部分が平面状のシール部８２を有している。シール部８２は、弁頭部８１の外周部分に設けられ、中央部分には凹状部８７が設けられている。凹状部８７を設けることで、弁体８０が軸線方向に移動する動作を安定させている。一方、シート部１８は、弁体８０の軸線方向と直交する平面に形成されている。弁体８０がシート部１８に向けて付勢されると、弁頭部８１のシール部８２がシート部１８に押圧されて入口流路１２が塞がれる。第８逆止弁８の他の構成は、第６逆止弁６と同一であるため、他の構成についての説明は省略する。

このように構成された第８逆止弁８によれば、弁頭部８１のシール部８２とシート部１８の製作に要する時間と労力を低減できる。また、第６逆止弁６のように小径部８５によって確保した広い空間によって圧力損失を減少させることができる。なお、チャタリングの発生抑制は第６逆止弁６と同一であるため、その説明は省略する。

（第９実施形態に係る第９逆止弁）
図９は、第９実施形態に係る第９逆止弁９を示す縦断面図である。なお、第１逆止弁１と同一の構成には同一符号を付して説明する。第９逆止弁９は、ハウジング１０に形成された弁室１１に弁体９０が収容されている。弁室１１は、円筒形断面であり、円柱形断面の弁体９０が上下方向に移動する。弁体９０は、図示する上下方向が軸線方向である。ハウジング１０には、弁室１１の上方に入口流路１２が設けられ、弁室１１の左側方に出口流路１３が設けられている。入口流路１２の弁室１１に開口する周囲が、弁体９０が接するシート部１４である。弁体９０は、シート部１４に押圧されて入口流路１２を塞ぐ。第９逆止弁９は、流体Ｇが入口流路１２から弁室１１に入り、弁体９０の半径方向に延びている出口流路１３から左方向に出る。

この実施形態の弁体９０は、シート部１４を塞ぐシール部９２の受圧面形状が、流体Ｇの流れる上流側から下流側に向けて広がる円錐型に形成されている。弁体９０の受圧面形状を円錐型とすることで、少ない流量で弁体９０のリフト量を大きくしている。

弁体９０は、シール部９２の下方が弁頭部９１となっている。弁頭部９１には、シール部９２の外径よりも小径の小径部９５が設けられている。小径部９５の下部には、半径方向に突出する鍔状突出部９３が設けられている。鍔状突出部９３の下方には、弁頭部９１の小径部９５よりも小径の円柱部９４が設けられている。

一方、弁室１１は、弁体９０の弁頭部９１の周囲で大径となっている。弁室１１の下方には、中径のダンパ部１９が設けられている。ダンパ部１９は、鍔状突出部９３が軸線方向に移動する範囲に設けられている。ダンパ部１９の下方には、弁体９０の円柱部９４を軸方向に案内する小径のガイド部１６が設けられている。これにより、中径のダンパ部１９と小径のガイド部１６との間に段部１７が形成されている。

弁体９０は、円柱部９４がガイド部１６に入り込んでいる。これにより、弁体９０は、軸方向移動時にガイド部１６によってガイドされる。この弁体９０の円柱部９４の下面とハウジング１０のガイド部１６の下端面との間にバネ室３５が設けられている。バネ室３５は、ハウジング１０に設けられた第１流路４１と、第１流路４１の最下部とバネ室３５とを連通させる第２流路４２を有する付加流路４０で弁室１１と連通している。バネ１５は、圧縮コイルバネが用いられ、バネ室３５内に配置されている。バネ室３５内の流体は、付加流路４０を介して弁室１１に排出される。弁体９０は、バネ室３５内に設けられたバネ１５によってシート部１４に向けて付勢されている。

そして、弁体９０の鍔状突出部９３の下面と、ダンパ部１９とガイド部１６との間に形成される段部１７との間に、ダンパ室３０が備えられている。ダンパ室３０は、弁体９０の軸線方向の中間部分に設けられている。鍔状突出部９３の周囲とダンパ部１９との間には、ダンパ室３０に流体Ｇが出入りする第１接続流路３２が形成されている。第１接続流路３２は、隙間Ｓ３で形成されている。弁体９０の円柱部９４の周囲とガイド部１６との間には、第２接続流路３３が形成されている。第２接続流路３３は、隙間Ｓ１で形成されている。隙間Ｓ３は、隙間Ｓ１よりも大きい。すなわち、Ｓ３＞Ｓ１の関係になっている。隙間Ｓ３と隙間Ｓ１は、減衰力の設定値に応じて設定される。隙間Ｓ１は、例えば、数μｍ～百数十μｍ程度にできる。間隙Ｓ３は、例えば、間隙Ｓ１に対して１．５倍程度にできる。

ダンパ室３０は、第１接続流路３２の隙間Ｓ３と第２接続流路３３の隙間Ｓ１を介して出入りする流体Ｇの抵抗により、弁体９０がシート部１４から離れて軸線方向に移動するときの軸方向移動力を減衰することができる。しかも、ダンパ室３０により、シート部１４の方向から弁体９０に作用する軸方向移動力を直接減衰できる。これにより、ダンパ室３０は、大きな減衰力を得ることができる。

また、この実施形態によれば、ダンパ室３０の直径（ダンパ径）を、シート部１４の直径よりも大きくしているが、ダンパ室３０の断面積は、弁体９０の受圧面積であるシート部１４の断面積とほぼ等しくしている。ここで、ダンパ室３０の断面積として取りうる値の範囲は、弁体９０の受圧面積（第９逆止弁９では、シート部１４の断面積）に対して４０％～１１０％程度である。好ましくは、９０％～１００％がよい。

ダンパ室３０の断面積を、弁体９０の受圧面積とほぼ等しくすれば、弁体９０による減衰力を最大化できる。そして、弁体９０に対してシート部１４の方向から作用する流体Ｇの圧力と、ダンパ室３０の方向から作用する流体Ｇの圧力とがほぼ等しくなる。このようにすれば、弁体９０の軸方向に作用する流体Ｇの圧力を打ち消し合わせて、弁体９０をバネ１５の付勢力でシート部１４に向けて安定して付勢できる。

しかも、入口流路１２から弁体９０の軸方向に流入する流体Ｇを、弁頭部９１の小径部９５によって形成された広い空間から弁体９０の半径方向に延びている出口流路１３に流すことで、流体Ｇの圧力損失も低減している。

以上のような第９逆止弁９によれば、ダンパ室３０の直径を大きくできるとともに、ダンパ室３０の容積を小さくすることができる。よって、第９逆止弁９によれば、ダンパ室３０による減衰力を大きくして、チャタリングの発生を効果的に抑制することが可能となる。

（総括）
以上のように、逆止弁１～９によれば、弁体２０，８０，９０の弁頭部２１，８１，９１がシート部１４から離れた段階から、小さな容積で大径のダンパ室３０によって軸線方向の移動力を効果的に減衰することができる。よって、弁体２０，８０，９０のチャタリングを効果的に抑制することが可能となる。

チャタリングの発生を抑制することで、逆止弁１～９の弁振動及び振動に起因する弁衝突を抑制できる。弁衝突を抑制することで、逆止弁１～９の構成部品（弁体２０，８０，９０、シート部材（シート部１４を有する部材）、ばね等）の耐久性を向上させることができる。また、弁振動に伴う接続配管の脈動や振動、その他、接続機器への影響を低減することができる。

よって、逆止弁１～９によれば、ガスタンク用制御バルブに内蔵される逆止弁の他、ガス以外の気体、水など液体を含む流体Ｇが流れる流路を有する油圧機器、空圧機器、各種プラント制御などにおいて、逆止弁１～９におけるチャタリングを効果的に抑制することが可能となる。

（その他の変形例）
上記した実施形態における弁体２０，８０，９０は一例であり、ダンパ室３０における減衰力の設定に応じて接続流路３１及び付加流路４０，５０，６０の形態は変更できる。例えば、付加流路４０，６０をガイド部１６の周囲に複数設けてもよい。これらの構成は、上記実施形態に限定されるものではない。

また、上記した実施形態は一例を示しており、本発明の要旨を損なわない範囲で種々の変更は可能である。各実施形態の構成を組み合わせることも可能であり、本発明は上記した実施形態に限定されるものではない。

１ 第１逆止弁
２ 第２逆止弁
３ 第３逆止弁
４ 第４逆止弁
５ 第５逆止弁
６ 第６逆止弁
７ 第７逆止弁
８ 第８逆止弁
９ 第９逆止弁
１０ ハウジング
１１ 弁室
１２ 入口流路
１３ 出口流路
１４ シート部
１５ バネ（付勢手段）
１６ ガイド部
１９ ダンパ部
２０ 弁体
２１ 弁頭部
２４ 円柱部
３０ ダンパ室
３１ 接続流路
４０ 付加流路
４１ 第１流路
４２ 第２流路
５０ 付加流路
５１ 第３流路
５２ 第４流路
６０ 付加流路
６１ 第５流路
７０ 弁座
８０ 弁体
８１ 弁頭部
８５ 小径部
８６ 貫通穴
９０ 弁体
９１ 弁頭部
９３ 鍔状突出部
Ｓ１ 隙間
Ｓ２ 間隙
Ｇ 流体

Claims (7)

1. 入口流路、弁室及び出口流路が設けられたハウジングと、
   前記入口流路の周囲に設けられたシート部材と、
   前記シート部材のシート部に押圧されて前記入口流路を塞ぐ弁体であって、
   前記入口流路側に設けられる弁頭部と、
   前記入口流路とは反対側に設けられる円柱部と、
   前記弁頭部と前記円柱部との間に設けられ、前記円柱部よりも大径のバネ受け部と、を含む弁体と、
   前記円柱部に外装されると共に前記バネ受け部に接続され、前記弁体を前記シート部材のシート部に向けて押圧するバネと、
   前記ハウジングに設けられ、前記弁体の軸線方向移動時に前記弁体をガイドするガイド部と、
   前記弁体と前記ガイド部との間の隙間を介して前記弁室と連通し、前記弁体の軸線方向移動力を減衰するダンパ室と、を備え、
   前記バネは、前記弁室内に配置されており、
   前記ダンパ室の断面積は、前記弁体が接する前記シート部の断面積である、前記弁体の受圧面積の９０％～１００％であり、
   前記ダンパ室の容積の最大圧縮比が２以上である、
   ことを特徴とする逆止弁。
2. 前記出口流路は、前記弁室から前記弁体の半径方向に延びている、
   請求項１に記載の逆止弁。
3. 前記弁体は、前記出口流路と対向する部分の周囲に小径部が設けられている、
   請求項２に記載の逆止弁。
4. 前記弁室と前記ダンパ室との間に付加流路がさらに設けられている、
   請求項１～３のいずれか１項に記載の逆止弁。
5. 前記弁体は、前記シート部と接する受圧面形状が、上流側から下流側に向けて広がる円錐型に形成されている、
   請求項１～４のいずれか１項に記載の逆止弁。
6. 前記シート部は、上流側から下流側に向けて断面積が大きくなるように形成されている、
   請求項１～５のいずれか１項に記載の逆止弁。
7. 前記弁体は、前記弁室に位置する部分に、当該弁体の軸線方向と交差する方向に貫通する貫通穴を有している、
   請求項１～６のいずれか１項に記載の逆止弁。

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