JPH09189366A - 可撓性板を備えた１方向弁及びこれを有する水槽用ポンプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 水槽用ポンプに用いる可撓性板を備えた１方
向弁において、構造を複雑化することなく、開閉音を低
減することのできる新規の弁構造を提供する。 【解決手段】 可撓性板１０の中心には取付孔１１が穿
設され、外縁部１０ａから中心に向かって４つの切り込
み部１２が形成されている。弁座２０の中心には取付孔
１１に嵌合する突起部２１が設けられ、その周りに、４
つの流通孔２２の開口部が配置されている。可撓性板１
０の切り込み部１２の先端は流通孔２２の開口部に向か
って形成されているため、弁の開閉に伴って変形する可
撓性板１０と弁座２０との間で発生する開閉音が低減さ
れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は可撓性板を備えた１
方向弁及びこれを有する水槽用ポンプに係り、特に、水
槽用ポンプの内部に設ける１方向弁として好適な構造に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、水槽用ポンプには、１方向弁を設
けた空気の流入路と、この流入路に連通するように構成
された空気室と、空気室の少なくとも一部の壁面を構成
するダイヤフラムと、空気室に連通し１方向弁を備えた
流出路とを備えたものがある。この水槽用ポンプにおい
ては、例えば電磁石とマグネットとにより往復振動させ
る駆動系がダイヤフラムに接続され、この駆動系により
ダイヤフラムを出没動作させることによって、空気室の
体積を増減させるようになっている。

【０００３】ダイヤフラムの動作により空気室の体積が
増大すると、流出路の１方向弁が閉じるとともに流入路
の１方向弁が開いて空気室の内部に空気が導入され、ダ
イヤフラムの動作により空気室の体積が減少すると、流
入路の１方向弁が閉じるとともに流出路の１方向弁が開
いて空気室内部の空気を吐出するようになっている。

【０００４】上記の水槽用ポンプに設けられている２つ
の１方向弁としては、合成ゴムから成る可撓性板を流入
路又は流出路の途中に設けられた開口部を備えた弁座上
に取付け、可撓性板が開口部を開閉可能に閉鎖するよう
に接した状態に配置したものがある。このような可撓性
板を備えた１方向弁は、可撓性板と、開口部を備えた弁
座とによって構成されるため、構造が簡単であることか
ら、製造コストの低減やポンプの小型化を図るうえで好
都合である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
可撓性板を備えた１方向弁では、水槽用ポンプの駆動系
によりダイヤフラムが例えば電磁石への印加周波数６０
Ｈｚに応じた周期で出没動作し、可撓性板も同じ周期で
高速に開閉動作することとなるため、可撓性板が弁座に
叩きつけられることによって大きな音が発生するという
問題点がある。特に鑑賞魚や鑑賞水草のための水槽は室
内に置かれるため、水槽用ポンプの発生する音が耳障り
であるという問題点があった。

【０００６】そこで本発明は上記の問題点を解決するも
のであり、その課題は、可撓性板を備えた１方向弁にお
いて、可撓性板の発する音を低減することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明が講じた手段は、その一部が固定された柔軟な
可撓性板と、該可撓性板の自由端部分によって開閉可能
に閉鎖されるように、前記可撓性板の縁部の近傍に接す
る開口部を備えた流通経路とを設け、前記可撓性板に
は、前記開口部に向けて前記縁部から形成された切り込
みを形成したことを特徴とするものである。

【０００８】この手段によれば、可撓性板の自由端部分
によって開閉自在に構成された１方向弁の縁部から開口
部に向けて伸びる切り込みを形成したので、切り込みに
よる剛性の低減と振動の吸収によって可撓性板の自由端
部分と開口縁部との間において発生する開閉音を低減す
ることができる。

【０００９】この場合において、前記切り込みを、前記
可撓性板の縁部から前記開口部の上方に位置する部分の
一部にかかるまで形成することが好ましい。この手段に
よれば、切り込みが長くなるので、開閉音をより低減す
ることができるとともに、切り込みは開口部の一部にの
みかかっているため、弁の密閉性を確保することができ
ることから、開閉音の低減と密閉性の確保とを両立させ
ることができる。

【００１０】また、請求項１に記載した可撓性板を備え
た１方向弁を設けた流入路と、該流入路から流入した流
体を内部に収容するように形成されたダイヤフラムと、
該ダイヤフラムの内部から外部へと流体を吐出するよう
に構成され、請求項１に記載した可撓性板を備えた１方
向弁を設けた流出路とを設けたことを特徴とする水槽用
ポンプを構成する場合がある。この場合には、簡単な構
造を維持しながら開閉音を低減することができるので、
低い製造コストを維持できるとともにポンプの大型化を
回避することができる。

【００１１】

【発明の実施の形態】次に、添付図面を参照して本発明
に係る可撓性板を備えた１方向弁の実施形態について説
明する。図１は本発明に係る第１の実施形態を示すもの
であり、（ａ）は可撓性板の平面図、（ｂ）は弁座内面
の平面図である。可撓性板１０は合成ゴム等の可撓性の
ある材料から成る円板状の部材である。可撓性板１０の
中心部には円形の取付孔１１が穿設されている。また、
可撓性板１０の外縁部１０ａには、４つの切り込み部１
２が形成されている。

【００１２】弁座２０は合成樹脂製の円柱状のブロック
体であり、その内面の中心部には円柱状の突起部２１が
突出形成されている。弁座２０には、その内面上の突起
部２１の周りに開口部を備え、軸線方向に伸びる４つの
流通孔２２が形成されている。弁座２０の突起部２１に
は上記可撓性板１０の取付孔１１が嵌合され、可撓性板
１０の中心部が弁座２０の内面上に固定されるようにな
っている。

【００１３】上述のように可撓性板１０を弁座２０の内
面上に取付けた状態で、４つの切り込み部１２のそれぞ
れが流通孔２２の形成位置の上方の可撓性板１０の外縁
部１０ａに形成されるように、相互位置が設定される。
切り込み部１２は、外縁部１０ａからほぼ中心に向かっ
て切り込みを入れることにより形成される。切り込みの
方向は外縁から開口部へと向かう方向である。切り込み
部１２の内側の端部は流通孔２２の開口部上にかかるこ
とが好ましいが、同開口部上にかからないように短く形
成されていても、或いは開口部の全体を横断するように
長く形成されていてもよい。

【００１４】上記実施形態においては、図４（ａ）に示
すように、流通孔２２から空気が流入した場合、可撓性
板１０の自由端部分を構成する外縁部１０ａは空気の圧
力により上方へ押し上げられ、流通孔２２の開口部を開
放する。逆に、図４（ｂ）に示すように、可撓性板１０
のある上方から空気が流出しようとすると、可撓性板１
０は流通孔２２の開口部を覆い、空気の流出を妨げる。
ここで、流通孔２２の開口部が開放された状態では、可
撓性板１０の可撓性により切り込み部１２が大きく開
き、流通孔２２の開口部が閉鎖された状態では、可撓性
板１０が流通孔２２の開口部に押し付けられることによ
り板面が平坦な状態となり、切り込み部１２は密着した
状態となる。

【００１５】ここで、切り込み部１２を流通孔２２の開
口部の上方まで伸びた状態に形成することが開閉音を低
減するためには望ましい。このように開口部にまで切り
込み部１２が伸びていても、弁体である可撓性板１０の
閉鎖状態においては、切り込み部１２もまた密着した状
態となっているため、水槽用ポンプで必要な閉鎖圧力に
対しては充分に密閉性を確保することが可能である。こ
の場合、要求される閉鎖圧力に応じて、可撓性板の硬度
や厚さ、或いは切り込み部の長さを適宜調整することが
望ましい。切り込み部１２は開口部の上を横断してその
反対側にまで伸びていてもよいが、開閉音の低減と密閉
性の確保とを両立させるためには、切り込み部１２の長
さは開口部の上方に僅かに出る程度に設定されることが
最も望ましい。

【００１６】上記可撓性板１０及び弁座２０から成る１
方向弁は、水槽用ポンプの流入路及び流出路に設けられ
ることにより、従来の可撓性板を備えた１方向弁を設け
た水槽用ポンプに比較して騒音を著しく低減させること
ができる。これは、図４（ａ）の状態から図４（ｂ）の
状態になる際に発生する音が、切り込み部１２の形成に
より可撓性板１０の外縁部１０ａの剛性が低下し、しか
も切り込み部１２によって振動が吸収されることによっ
て小さくなるからである。

【００１７】特に、低価格と小型化が要請される水槽用
ポンプでは、種々の駆動系によりダイヤフラムを出没さ
せて空気室の体積を増減する構造が多く、１方向弁の構
造としても簡単かつ小型のものが要請される。このよう
なポンプ構造に採用する場合には、本実施形態の１方向
弁は、従来の同形式の１方向弁に対して単に切り込み部
１２を外縁部１０ａから形成するだけであり、極めて簡
単かつ小型化容易な構造となるから、製造コストの上昇
や大型化を来すことがない点で非常に好ましいものとな
る。

【００１８】図２は本発明に係る第２の実施形態を示す
ものであり、（ａ）は可撓性板の平面図、（ｂ）は弁座
内面の平面図である。この実施形態では、可撓性板３０
における取付孔３１の形成された部分から突出した変形
部３２（自由端部分を構成する。）を備えており、この
変形部３２の先端側の外縁部３２ａに複数の切り込み部
３３が形成されている。

【００１９】一方、弁座４０の内面は、上記可撓性板３
０の形状に対応した形状となっており、上記取付孔３１
を嵌合させる突起部４１と、上記変形部３２に対応する
弁座部４２と、弁座部４２の中心に形成された流通孔４
３とを備えている。

【００２０】この実施形態においても、取付孔３１と突
起部４１との嵌合により可撓性板３０が弁座４０の内面
上に取付けられ、可撓性板３０の変形部３２の変形によ
り開閉動作するとともに、上記切り込み部３３の存在に
より開閉音を低減することができる。なお、この実施形
態においては、一つの開口部に対して複数の切り込み部
３３が形成されていることにより、開閉音の低減作用が
さらに大きく成っている。

【００２１】図３は本発明に係る第３の実施形態を示す
ものである。（ａ）は可撓性板の平面図、（ｂ）は第１
弁座の内面を示す平面図、（ｃ）は第２弁座の内面を示
す平面図である。この実施形態においては、（ｂ）に示
す内面形状を有する第１弁座６０と、（ｃ）に示す内面
形状を有する第２弁座７０との間に（ａ）に示す可撓性
板５０が挟持された状態に組み立てられる。

【００２２】可撓性板５０には、中心に円形の開口窓５
１が形成され、この開口窓と外縁部との間に３つのスリ
ット部５２が形成されている。開口窓５１の内縁部から
は外側に向かって伸びる多数の切り込み部５３が形成さ
れ、また、スリット部５２の内側の内縁部からは内側に
向かって伸びる多数の切り込み部５４が形成されてい
る。

【００２３】第１弁座６０には、その内面上において、
外縁部に環状に突出形成された挟持枠６１、軸線周りに
多数形成された第１流出孔６２、突出形成された外側保
持枠６３、複数の第１流入孔６４、突出形成された内側
保持枠６４が外周から中心に向かって順次形成されてい
る。

【００２４】一方、第２弁座７０には、その内面上にお
いて、外縁部に環状に突出形成された挟持枠７１、突出
形成された外側保持枠７２、軸線周りに多数形成された
第２流出孔７３、突出形成された内側保持枠７４、複数
の第２流入孔７５が外周から中心に向かって順次形成さ
れている。

【００２５】上述の各部品を組立した際の断面構造を図
４（ｃ）に示す。この実施形態においては、可撓性板５
０の外縁部は挟持枠６１と挟持枠７１との間に挟持さ
れ、開口窓５１とスリット部５２との間の部分は外側保
持枠６３と内側保持枠７４との間に挟持される。また、
開口窓５１に臨む内縁部は内側保持枠６４により図示上
方へ変形しないように保持され、スリット部５２に臨む
内側の内縁部は外側保持枠７２によって図示下方へ変形
しないように保持されている。

【００２６】この実施形態においては、第１流入孔６４
と第２流入孔７５とから成る流入路に設けられた１方向
弁と、第１流出孔６２と第２流出孔７３とから成る流出
路に設けられた１方向弁とを一体の可撓性板５０により
構成している。開口窓５１に臨む内縁部に設けられた切
り込み部５３と、スリット部５２の内縁部に設けられた
切り込み部５４とは、上述の各実施形態と同様にそれぞ
れ作用する。

【００２７】本発明に係る１方向弁は、上記各実施形態
から明らかなように、支持枠（弁座）上の可撓性板に単
なる切り込みを設けた１方向弁ではなく、自由端部分を
有する可撓性板の縁部から開口部に向けて切り込みを設
けたものであり、流体の流量を確保できるとともに密閉
性を確保でき、しかも動作音を低減することができると
いう顕著な効果を奏するものである。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可撓性板の自由端部分によって開閉自在に構成された１
方向弁の縁部から開口部に向けて伸びる切り込みを形成
したので、切り込みによる剛性の低減と振動の吸収によ
って可撓性板の自由端部分と開口縁部との間において発
生する開閉音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る可撓性板を備えた１方向弁の第１
の実施形態を示す可撓性板の平面図（ａ）及び弁座内面
の平面図（ｂ）である。

【図２】本発明に係る可撓性板を備えた１方向弁の第２
の実施形態を示す可撓性板の平面図（ａ）及び弁座内面
の平面図（ｂ）である。

【図３】本発明に係る可撓性板を備えた１方向弁の第３
の実施形態を示す可撓性板の平面図（ａ）、第１弁座内
面の平面図（ｂ）及び第２弁座内面の平面図（ｃ）であ
る。

【図４】各実施形態における弁座の開口部と切り込み部
を備えた可撓性板とから成る１方向弁の開放状態を示す
概略説明図（ａ）、同閉鎖状態を示す概略説明図（ｂ）
及び第３の実施形態の組立断面図（ｃ）である。

【符号の説明】

１０ 可撓性板 １０ａ 外縁部 １１ 取付孔 １２ 切り込み部 ２０ 弁座 ２１ 突起部 ２２ 流通孔

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 その一部が固定された柔軟な可撓性板
   と、該可撓性板の自由端部分によって開閉可能に閉鎖さ
   れるように、前記可撓性板の縁部の近傍に接する開口部
   を備えた流通経路とを設け、前記可撓性板には、前記開
   口部に向けて前記縁部から形成された切り込みを形成し
   たことを特徴とする可撓性板を備えた１方向弁。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記切り込みを、前
   記可撓性板の縁部から前記開口部の上方に位置する部分
   の一部にかかるまで形成したことを特徴とする可撓性板
   を備えた１方向弁。
3. 【請求項３】 請求項１に記載した可撓性板を備えた１
   方向弁を設けた流入路と、該流入路から流入した流体を
   内部に収容するように形成されたダイヤフラムと、該ダ
   イヤフラムの内部から外部へと流体を吐出するように構
   成され、請求項１に記載した可撓性板を備えた１方向弁
   を設けた流出路とを設けたことを特徴とする水槽用ポン
   プ。