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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022161272
(43)【公開日】2022-10-21
(54)【発明の名称】逆止弁及び冷凍サイクルシステム
(51)【国際特許分類】
   F16K 15/06 20060101AFI20221014BHJP
【FI】
F16K15/06
【審査請求】未請求
【請求項の数】7
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021065948
(22)【出願日】2021-04-08
(71)【出願人】
【識別番号】000143949
【氏名又は名称】株式会社鷺宮製作所
(74)【代理人】
【識別番号】100134832
【弁理士】
【氏名又は名称】瀧野 文雄
(74)【代理人】
【識別番号】100165308
【弁理士】
【氏名又は名称】津田 俊明
(74)【代理人】
【識別番号】100115048
【弁理士】
【氏名又は名称】福田 康弘
(72)【発明者】
【氏名】河本 巧
(72)【発明者】
【氏名】河野 充
【テーマコード(参考)】
3H058
【Fターム(参考)】
3H058AA03
3H058BB03
3H058BB29
3H058CA04
3H058CA22
3H058CB06
3H058CB18
3H058CC07
3H058CD21
3H058EE01
3H058EE05
3H058EE17
(57)【要約】
【課題】弁閉時の流体の漏れを防止することができる逆止弁及び冷凍サイクルシステムを提供する。
【解決手段】逆止弁における弁体4が、弁体部材41と、弁座部に着座可能なシート部材42と、を有し、弁体部材41は、当該弁体部材41にシート部材42を固定するための係合孔411を有し、シート部材42は、弁座部に当接可能なシート本体421と、当該シート本体421における弁座部とは反対側の面421bに一体に形成されて当該反対側の面421bから弁体部材41に向かって突出した、係合孔411に係合可能な係合部422と、を有し、係合孔411への係合部422の係合によりシート部材42が弁体部材41に固定されることを特徴とする。
【選択図】図2
【特許請求の範囲】
【請求項1】
弁座部を有する弁本体と、前記弁座部に着座可能な弁体と、を備え、前記弁体が前記弁座部から離れて所定の正方向の流体を通過させるとともに、前記弁体が前記弁座部に着座して前記流体の逆流を阻止する逆止弁であって、
前記弁体は、弁体部材と、当該弁体部材における前記弁座部側に取り付けられて当該弁座部に着座可能なシート部材と、を有し、
前記弁体部材は、当該弁体部材に前記シート部材を固定するための係合孔を有し、
前記シート部材は、前記弁座部に当接可能なシート本体と、当該シート本体における前記弁座部とは反対側の面に一体に形成されて当該反対側の面から前記弁体部材に向かって突出した、前記係合孔に係合可能な係合部と、を有し、
前記係合孔への前記係合部の係合により前記シート部材が前記弁体部材に固定されることを特徴とする逆止弁。
【請求項2】
前記シート部材は、樹脂製であることを特徴とする請求項1に記載の逆止弁。
【請求項3】
前記係合部は、前記弁体の軸線の回りに互いに間隔を開けて複数設けられ、前記シート本体の前記反対側の面から前記軸線の方向に延びる脚部と、当該脚部の先端から前記シート本体の外周側へと突出する爪部と、を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の逆止弁。
【請求項4】
前記爪部は、前記係合部が前記係合孔を通過したときに当該係合孔の周辺に当接する平面部と、前記係合部が前記係合孔を通過している最中に当該係合孔の内周面に摺接可能な傾斜面部と、を有することを特徴とする請求項3に記載の逆止弁。
【請求項5】
隣り合う前記脚部間の隙間寸法は、前記脚部の幅寸法よりも大きいことを特徴とする請求項3又は4に記載の逆止弁。
【請求項6】
前記脚部及び前記爪部は、前記軸線の方向からの平面視で、当該軸線を中心とした円弧で外周側が区画された形状となるように形成されていることを特徴とする請求項3~5のうち何れか一項に記載の逆止弁。
【請求項7】
請求項1~6のいずれか一項に記載の逆止弁を備えた冷凍サイクルシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、逆止弁及び冷凍サイクルシステムに関する。
【背景技術】
【0002】
従来、逆止弁として、弁本体に設けられた弁座部に着座可能な弁体を備え、弁体が弁体部材とシート部材(パッキン、シール部材)とを有して構成されるものが知られている(例えば、特許文献1及び2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】実開昭56-027458号公報
【特許文献2】特開2016-008707号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ここで、特許文献1に記載された逆止弁では、弁体部材に対してシート部材をねじ止め固定し、特許文献2の図1に第2弁体として記載された逆止弁では、弁体部材に対してシート部材をカシメ固定している。何れの逆止弁でも、シート部材を貫通するような孔が形成されていることから、これらの逆止弁では、弁閉時にシート部材の孔を通して流体が二次側から一次側に漏れる可能性がある。
【0005】
本発明の目的は、弁閉時の流体の漏れを防止することができる逆止弁及び冷凍サイクルシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の逆止弁は、弁座部を有する弁本体と、前記弁座部に着座可能な弁体と、を備え、前記弁体が前記弁座部から離れて所定の正方向の流体を通過させるとともに、前記弁体が前記弁座部に着座して前記流体の逆流を阻止する逆止弁であって、前記弁体は、弁体部材と、当該弁体部材における前記弁座部側に取り付けられて当該弁座部に着座可能なシート部材と、を有し、前記弁体部材は、当該弁体部材に前記シート部材を固定するための係合孔を有し、前記シート部材は、前記弁座部に当接可能なシート本体と、当該シート本体における前記弁座部とは反対側の面に一体に形成されて当該反対側の面から前記弁体部材に向かって突出した、前記係合孔に係合可能な係合部と、を有し、前記係合孔への前記係合部の係合により前記シート部材が前記弁体部材に固定されることを特徴とする。
【0007】
このような本発明によれば、上述した特許文献1,2に記載の逆止弁とは異なり、着座側のシート部材を貫通する孔を形成する必要がないので、弁閉時の流体の漏れを防止することができる。また、弁体部材の係合孔にシート部材の係合部を係合させるだけで弁体部材にシート部材を固定することができ、組み立て工程の簡便化を図ることもできる。
【0008】
この際、前記シート部材は、樹脂製であることが好ましい。この構成によれば、例えば柔軟なゴム製のものと比べるとシート部材が変形し難いことから、流体からの衝撃等によって弁体部材からシート部材が外れる等といった事態を生じ難くすることができる。
【0009】
さらに、前記係合部は、前記弁体の軸線の回りに互いに間隔を開けて複数設けられ、前記シート本体の前記反対側の面から前記軸線の方向に延びる脚部と、当該脚部の先端から前記シート本体の外周側へと突出する爪部と、を有することが好ましい。この構成によれば、係合部が、先端に爪部が設けられた脚部を有する、いわゆるスナップフィット構造となっているので、係合孔への係合部のワンタッチ固定が可能であり、これにより製造に係る工程数を削減して製造コストを低減することができる。
【0010】
また、前記爪部は、前記係合部が前記係合孔を通過したときに当該係合孔の周辺に当接する平面部と、前記係合部が前記係合孔を通過している最中に当該係合孔の内周面に摺接可能な傾斜面部と、を有することが好ましい。このような構成によれば、係合孔に係合部を挿入する際の挿入抵抗が抑えられるので弁体部材に対するシート部材の固定作業を一層円滑化することができる。
【0011】
また、隣り合う前記脚部間の隙間寸法は、前記脚部の幅寸法よりも大きいことが好ましい。この構成によれば、係合孔に係合部を挿入する際に脚部が撓みやすく挿入抵抗が抑えられるので、弁体部材に対するシート部材の固定作業を円滑化することができる。
【0012】
また、前記脚部及び前記爪部は、前記軸線の方向からの平面視で、当該軸線を中心とした円弧で外周側が区画された形状となるように形成されていることが好ましい。この構成によれば、係合孔に係合部を挿入する際に、爪部を有する脚部を円弧の中心方向へと良好に撓ませることができ挿入抵抗が抑えられるので、弁体部材に対するシート部材の取付け作業を円滑化することができる。
【0013】
また、本発明の冷凍サイクルシステムは、前記いずれかの逆止弁を備えていることを特徴とする。
【0014】
このような本発明によれば、冷凍サイクルシステムにおいて上述の逆止弁が採用されているので、当該逆止弁における弁閉時の流体の漏れを防止することができるため、システムのエネルギーロスによって、省エネ性や冷凍効率の悪化を招くことがない。
【発明の効果】
【0015】
本発明の逆止弁及び冷凍サイクルシステムによれば、弁閉時の流体の漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【0016】
図1】一実施形態に係る逆止弁の、軸方向に沿った断面を示す全体断面図である。
図2図1に示されている弁体を、図1とは上下逆向きに示す拡大断面図である。
図3】弁体を構成する弁体部材を、図2と同様の断面視と二次側からの平面視で示した図である。
図4】弁体を構成するシート部材を、図2と同様の断面視と弁体部材側からの平面視で示した図である。
図5】第1変形例に係る弁体を示す、図2と同様の拡大断面図である。
図6】第2変形例に係る弁体を示す、図2及び図5と同様の拡大断面図である。
図7】第3変形例に係るシート部材を示す三面図である。
図8】第4変形例に係るシート部材を示す三面図である。
図9】冷凍サイクルシステムの一実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0017】
以下、本発明の一実施形態に係る逆止弁を図1図4に基づいて説明する。
【0018】
図1は、一実施形態に係る逆止弁の、軸方向に沿った断面を示す全体断面図である。
【0019】
本実施形態の逆止弁1は、詳細については後述するように冷凍サイクルシステムにおける冷媒の流路の途中に設置されて使用される。この逆止弁1は、図1に示すように、一次側(図1の下側)から二次側(図1の上側)への流体の正方向の流れ(正流)を許可し、二次側から一次側への流体の逆方向の流れ(逆流)を禁止する弁装置である。逆止弁1は、軸線Lに沿った軸方向に延びる円筒状の外管部2と、外管部2に内蔵される弁本体3と、弁本体3に設けられる弁体4と、を備えている。弁本体3は、弁体4を支持する筒状の弁ホルダ31と、弁体4が着座可能な弁座部32と、が一体に形成された黄銅製等の部材であり、弁座部32には、着座した弁体4により閉じられる弁口33が形成されている。弁体4は、弁ホルダ31内において、弁座部32に着座する弁閉位置と、弁座部32から離れた弁開位置と、の間を軸方向に移動自在に設けられている。
【0020】
外管部2は、銅製の一体成形部材であり、一次側の一次継手部11と、二次側の二次継手部12と、一次継手部11よりも拡径された第一拡径部13と、第一拡径部13よりも拡径されて二次継手部12に連続する第二拡径部14と、を備えている。一次継手部11は、一次配管(不図示)に連結される一次開口部11Aと、一次開口部11Aに連続する円筒状の一次円筒部11Bと、一次円筒部11Bから第一拡径部13に向かって拡径される第一連結部11Cと、を有している。一次開口部11Aは、一次円筒部11Bよりも若干拡径されている。また、二次継手部12は、二次配管(不図示)に連結される二次開口部12Aと、二次開口部12Aに連続する円筒状の二次円筒部12Bと、二次円筒部12Bから第二拡径部14に向かって拡径される第二連結部12Cと、を有している。また、二次開口部12Aは、二次円筒部12Bよりも若干拡径されている。
【0021】
第一拡径部13は、その内部に圧入された弁座部32を保持する部位であり、周面の4箇所には、径方向内側に変形して弁座部32を固定する固定部13Aが形成されている。これらの固定部13Aは、プレス装置のポンチによってカシメ変形され、弁座部32の環状凹部25に食い込むことで、弁座部32が外管部2内部の所定位置に固定されるようになっている。第二拡径部14は、その内周面と弁ホルダ31の外周面とが所定の隙間を介して対向し、この隙間を流体が円滑に流れる程度の内径寸法を有した円筒状に形成されている。第二拡径部14と第一拡径部13の境界部分には、第一拡径部13に向かって縮径される段差部14Aが設けられている。
【0022】
弁本体3の弁ホルダ31には、円筒状の周面を径方向に貫通する連通孔21が4箇所に設けられ、これらの連通孔21によって、弁ホルダ31の内部と外管部2の第二拡径部14の内部とが連通されている。連通孔21は、側面視で円形に形成されている。すなわち、連通孔21は、弁ホルダ31に対して軸直交方向からドリル等による穴開け加工によって形成されている。弁ホルダ31の二次側端部近傍の内面には、SUS製で略円環状の弁ストッパー22が取り付けられ、図1及び図2に示されている弁開位置に移動した弁体4が弁ストッパー22に当接することで、弁体4の弁開位置よりも二次側への移動が規制されている。この弁ストッパー22としては、具体的にはC型止め輪が採用される。上記の弁開位置とは、弁体4が弁座部32から離れた位置で、なおかつ、弁体4が弁ストッパー22に当接したことで、弁ストッパー22よりも二次側に弁体4が移動することが規制された位置(弁ストロークにおける二次側方向最大位置)のことである。図1には、弁体4が弁開位置に位置した状態で逆止弁1が図示されている。
【0023】
弁座部32は、一次側に延びる円筒部23を有し、この円筒部23の二次側(弁ホルダ31側)端部の内面には、一次側に向かって先細りのテーパ面状の弁座面24が設けられ、弁閉位置に移動した弁体4が弁座面24に着座するようになっている。円筒部23の一次側端部近傍の外面には、外管部2の固定部13Aが食い込む環状凹部25が形成されている。また、弁座部32の二次側端部外面には、径方向に突出した環状凸部26が形成され、この環状凸部26が外管部2の段差部14A内面に当接することで、弁本体3が外管部2に対して位置決めされている。CO2冷媒等の超高圧で使用する場合、弁閉時に弁座部32が弁閉方向に受ける力をこの段差部14A内面で受けることができるため、弁座部32の圧入ずれ防止の効果がある。環状凸部26には、その周方向の一部が切り欠かれたDカット部27が形成されている。ここで、弁座部32の環状凸部26は、外管部2の段差部14A内面に当接するが、これらの間には微小な隙間である液封部が形成されることになる。この液封部に流体である冷媒が入り込んで溜まり、冷媒が冷えて液化した状態で急激に高温に曝された場合、液冷媒が急激に体積膨張することになるが、Dカット部27が液封部に連通していることで、膨張した冷媒が外管部2内部に抜け出すようになっている。従って、冷媒の膨張圧力による外管部2や弁座部32の破損や変形が防止できるようになっている。
【0024】
次に、図1に示されている弁体4について、図2図4を参照で詳細に説明する。
【0025】
図2は、図1に示されている弁体を、図1とは上下逆向きに示す拡大断面図である。
【0026】
この図2に示されているように、弁体4は、弁体部材41とシート部材42との2部品が組み合わされて構成されたものである。弁体部材41は、略円筒状の金属部品であり、その外径は、図1に示されている弁ホルダ31の内部を軸方向に移動自在となるように弁ホルダ31の内径よりも若干小さくなっている。シート部材42は、弁体部材41における弁座部32側に取り付けられて当該弁座部32に着座可能な樹脂部品である。弁座部32への弁体4の着座時(即ち、弁閉時)には、シート部材42における一次側(図中上側)の外周縁が弁座部32におけるテーパ面状の弁座面24に押し付けられて弁口33が塞がれ、これにより流体の逆流が阻止される。
【0027】
図3は、弁体を構成する弁体部材を、図2と同様の断面視と二次側からの平面視で示した図であり、図4は、弁体を構成するシート部材を、図2と同様の断面視と弁体部材側からの平面視で示した図である。
【0028】
まず、図2及び図3に示されているように、弁体部材41は、この弁体部材41にシート部材42を固定するための係合孔411が設けられた略円筒状の金属部品である。また、この係合孔411は、シート部材42が有する後述の係合部422が係合可能となるように、弁体部材41の二次側の外面412から一次側に一段下がった段差窪み413の中央部を貫通して形成されている。
【0029】
次に、図2及び図4に示されているように、シート部材42は、弁座部32に当接可能なシート本体421と、弁体部材41の係合孔411に係合可能な係合部422と、を有し、これらの部位が一体に形成された樹脂部品である。シート本体421は、円板状に形成され、弁座部32におけるテーパ状の弁座面24に一次側の外周縁421aで当接し、復帰可能な程度に若干変形しつつこの外周縁421aが押し当てられる部位である。
【0030】
係合部422は、シート本体421における弁座部32とは反対側の面421bに一体に形成されて当該反対側の面421bから弁体部材41に向かって突出した部位である。本実施形態では、係合部422は、2つの脚部422aと、各脚部422aに設けられた爪部422bとを有する。脚部422aは、弁体4の軸線4aの回りに互いに間隔d11を開けて複数(本実施形態では2つ)設けられ、各脚部422aは、シート本体421における弁座部32とは反対側の面421bから軸線4aの方向に延びている。爪部422bは、各脚部422aの先端からシート本体421の外周側へと突出する部位である。また、爪部422bは、次のような平面部422b-1と傾斜面部422b-2とを有して形成されている。平面部422b-1は、係合部422が係合孔411を通過したときに、係合孔411の周辺となる段差窪み413に当接する部位である。傾斜面部422b-2は、係合部422が係合孔411を通過している最中に当該係合孔411の内周面に摺接可能な部位であり、脚部422aの突出方向について先細りとなったテーパ面となっている。
【0031】
また、本実施形態では、隣り合う2つの脚部422aの相互間の隙間寸法d11は、各脚部422aの幅寸法d12よりも大きくなっている。
【0032】
更に、脚部422aは、軸線4aを中心とした円柱を隙間寸法d11の溝で二分割した形状を有し、先端側の爪部422bは、軸線4aを中心とした円錐台を隙間寸法d11の溝で二分割した形状を有している。この結果、脚部422a及び爪部422bは、軸線4aの方向からの平面視で、当該軸線4aを中心とした円弧で外周側が区画された形状となるように形成されている。このような2つの脚部422a及び爪部422bを有する係合部422は、2つ爪タイプのスナップフィット用の割ピンとなっている。
【0033】
図1図4を参照して説明した実施形態の逆止弁1によれば、着座側のシート部材42を弁体部材41に固定するために、当該シート部材42を貫通する孔を形成する必要がないので、弁閉時の流体の漏れを防止することができる。また、弁体部材41の係合孔411にシート部材42の係合部422を係合させるだけで弁体部材41にシート部材42を固定することができ、組み立て工程の簡便化を図ることもできる。
【0034】
ここで、本実施形態では、シート部材42は、樹脂製となっている。この構成によれば、例えば柔軟なゴム製のものと比べるとシート部材が変形し難いことから、流体からの衝撃等によって弁体部材41からシート部材42が外れる等といった事態を生じ難くすることができる。
【0035】
さらに、本実施形態では、係合部422は、弁体4の軸線4aの回りに互いに間隔d11を開けて軸線4aの方向に延びる2つの脚部422aと、各脚部422aの先端から突出する爪部422bとを有している。この構成によれば、係合部422が、上述したようにいわゆるスナップフィット構造となっているので、係合孔411への係合部422のワンタッチ固定が可能であり、これにより製造に係る工程数を削減して製造コストを低減することができる。
【0036】
また、本実施形態では、爪部422bは、係合孔411の通過後に当該係合孔411の周辺に当接する平面部422b-1と、通過中に係合孔411の内周面に摺接可能な傾斜面部422b-2とを有している。このような構成によれば、係合孔411に係合部422を挿入する際の挿入抵抗が抑えられるので弁体部材41に対するシート部材42の固定作業を一層円滑化することができる。
【0037】
また、本実施形態では、隣り合う脚部422a間の隙間寸法d11は、脚部422aの幅寸法d12よりも大きい。この構成によれば、係合孔411に係合部422を挿入する際に脚部422aが撓みやすく挿入抵抗が抑えられるので、弁体部材41に対するシート部材42の固定作業を円滑化することができる。
【0038】
また、本実施形態では、脚部422a及び爪部422bは、軸線4aの方向からの平面視で、当該軸線4aを中心とした円弧で外周側が区画された形状となるように形成されている。この構成によれば、係合孔411に係合部422を挿入する際に、爪部422bを有する脚部422aを円弧の中心方向へと良好に撓ませることができ挿入抵抗が抑えられるので、弁体部材41に対するシート部材42の取付け作業を円滑化することができる。
【0039】
次に、以上に説明した実施形態に対する変形例ついて説明する。以下の変形例のうち第1及び第2変形例は、図4に示されている実施形態の弁体4を変形した例となっている。まず、第1変形例について説明する。
【0040】
図5は、第1変形例に係る弁体を示す、図2と同様の拡大断面図である。この図5では、図2と同様に、図の上側が一次側で、図の下側が二次側となっている。更に、この図5では、図2に示されている構成要素と同等な構成要素については、図2と同じ符号が付されており、以下では、これら同等な構成要素に対する重複説明を割愛する。また、以下の説明では、図1に示されている逆止弁1の構成要素を適宜に参照する。これらの事情は、後述の第2変形例を示す図6、及び当該図6を参照した第2変形例の説明においても同様である。
【0041】
図2の弁体4と同様に、本変形例の弁体5も、弁体部材51とシート部材52との2部品が組み合わされて構成されたものである。弁体部材51は、図1の弁ホルダ31の内径よりも若干小径の略円筒状の金属部品である。シート部材52は、弁体部材51の一次側に取り付けられて図1の弁座部32に着座可能な樹脂部品である。
【0042】
ここで、弁体部材51に設けられシート部材52を固定するための係合孔511は、二次側の外面412から一次側に一段下がった段差窪み413の中央部を貫通して形成されている点は、図2の弁体部材41における係合孔411と同じである。ただし、本変形例では、この図2に示されている係合孔411とは異なり、弁体部材51の係合孔511がストレート部分511aとテーパ部分511bとの2つの孔部分で構成されている。テーパ部分511bは、一次側の開口から係合孔511の中途まで二次側に向かって先細りになった孔部分である。また、ストレート部分511aは、テーパ部分511bの二次側端部から段差窪み413に向かう円筒内面状の孔部分である。
【0043】
また、シート部材52は、図2のシート部材42と同様のシート本体421を有しているが、このシート本体421から突出した係合部522が、図2のシート部材42における係合部422と異なっている。本変形例における係合部522は、2つの脚部522aそれぞれにおける二次側端部に、図2に示されている爪部422bに替えて、一次及び二次の両側が平面のみで構成されてシート本体421の外周側へと張り出した張出部522bを有している。係合部522が係合孔511を通過すると、一次側の平面部522b-1が段差窪み413に当接した状態に係合する。尚、本変形例でも、シート部材52における2つの脚部522aの配置は、図2のシート部材42と同様であり、また、脚部522a及び張出部522bは、軸線4aの方向からの平面視で外周側が円弧で区画された形状となっている。
【0044】
ここで、本変形例では、上述したように、弁体部材51の係合孔511における一次側がテーパ部分511bとなっている。この係合孔511の一次側から係合部522が挿入される際には、張出部522bの外縁がテーパ部分511bの内面に沿って軸線4a側へと押されることで脚部522aが撓められる。そして、張出部522bが係合孔511を二次側へと抜けると脚部522aが復位し、張出部522bにおける一次側の平面部522b-1が段差窪み413に当接するように係合し、脚部522aの外径とストレート部分511aの内径は隙間なく、径方向のガタなく固定される。
【0045】
図2に示されている弁体4では、シート部材42の係合部422の端部が、テーパ状の傾斜面部422b-2を有する爪部422bとなっている。これに対し、第1変形例の弁体5は、弁体部材51における係合孔511の内周側が、図5の断面図に示されているようにテーパ部分511bを有する爪状となった逆爪タイプとなっている。
【0046】
次に、第2変形例について説明する。この第2変形例は、上述した逆爪タイプの第1変形例に更なる変形を加えたものとなっている。
【0047】
図6は、第2変形例に係る弁体を示す、図2及び図5と同様の拡大断面図である。
【0048】
本変形例の弁体6も、上述の第1変形例の弁体4と同様に、弁体部材61における孔611が、二次側のストレート部分611aと一次側のテーパ部分611bとで構成された逆爪タイプとなっている。ただし、本変形例では、弁体部材61の二次側の外面412から一次側に一段下がった係合孔614である段差窪み613が、第1変形例における段差窪み413よりも深くなっている。この結果、孔611の内周側の形状が、図6の断面図に示されているようにストレート部分611aがテーパ部分611aよりも軸方向に短い爪状となっている。
【0049】
他方で、シート部材62における係合部622は、孔611の形状に合わせて、脚部622aが軸方向に短縮され、その分、二次側の先端に設けられた張出部622bが軸方向に延ばされている。また、本変形例では、係合孔614である段差窪み613の内径が、第1変形例における段差窪み413の内径よりも小さくなっている。この結果、弁体6では、係合部622の孔611を抜けて一次側の平面部622b-1が段差窪み613に当接したときの張出部622bの外径(外縁)と、係合孔614の内径(段差窪み613の内面)との間隙がなく、径方向のガタなく固定されている(図5に示されている第1変形例は隙間が開いている)。また、本変形例のシート部材62における2つの脚部622aの配置、及び脚部622a及び張出部622bの平面視形状は、上述の第1変形例、つまりは図2のシート部材42と同様である。
【0050】
以上に説明した弁体5,6を有する第1及び第2変形例の逆止弁によっても、上述の実施形態の逆止弁1と同様に、弁閉時の流体の漏れを防止することができ、また、組み立て工程の簡便化を図ることもできることは言うまでもない。
【0051】
次に、図4に示されている実施形態のシート部材42を変更した第3及び第4変形例について説明する。まず、第3変形例について説明する。
【0052】
図7は、第3変形例に係るシート部材を示す三面図である。尚、図7では、図4に示されている構成要素と同等な構成要素については、図4と同じ符号が付されており、以下では、これら同等な構成要素に対する重複説明を割愛する。また、以下の説明においては、図2及び図3に示されている実施形態における弁体4や弁体部材41に関する構成要素を適宜に参照する。これらの事情は、後述の第4変形例を示す図8、及び当該図8を参照した第4変形例の説明においても同様である。
【0053】
第3変形例に係るシート部材72では、シート本体421から突出して設けられた係合部722が、図4に示されている実施形態と異なっている。本変形例の係合部722は、4つの脚部722a及び爪部722bを有する4つ爪タイプのスナップフィット用の割ピンとなっている。4つの脚部722aは、軸線4aの回りに互いに大小2種類の間隔を開けて設けられている。軸線4aの方向からの平面視において、まず、図中の左右方向については、脚部722aの幅寸法d72よりも大きい第1の隙間寸法d71が脚部722aの相互間に開けられている。他方、この左右方向と直交する図中の上下方向については、第1の隙間寸法d71よりも小さく、また脚部722aの幅寸法d72よりも小さい第2の隙間寸法d73が脚部722aの相互間に開けられている。4つの脚部722a及び爪部722bはこのように配置されるとともに、各々、軸線4aの方向からの平面視で、当該軸線4aを中心とした円弧で外周側が区画された形状となるように形成されている。また、本変形例でも、各爪部722bは、係合孔411の周辺に当接する平面部722b-1と、係合孔411の通過中にその内周面に摺接可能な傾斜面部722b-2と、を有している。
【0054】
図8は、第4変形例に係るシート部材を示す三面図である。
【0055】
第4変形例に係るシート部材82も、図7に示されている第3変形例と同様に、シート本体421から突出して設けられた係合部822が、4つの脚部822a及び爪部822bを有する4つ爪タイプのスナップフィット用の割ピンとなっている。ただし、第4変形例では、第3変形例と異なり、4つの脚部822aは、軸線4aの回りに、脚部822aの幅寸法d82よりも小さい一の隙間寸法d81を相互間に開けて等間隔に配列されて設けられている。4つの脚部822a及び爪部822bはこのように配置されるとともに、各々、軸線4aの方向からの平面視で、当該軸線4aを中心とした円弧で外周側が区画された形状となるように形成されている。また、本変形例でも、各爪部822bは、係合孔411の周辺に当接する平面部822b-1と、係合孔411の通過中にその内周面に摺接可能な傾斜面部822b-2と、を有している。
【0056】
以上に説明したシート部材72,82を有する第3及び第4変形例の逆止弁によっても、上述の実施形態の逆止弁1と同様に、弁閉時の流体の漏れを防止することができ、また、組み立て工程の簡便化を図ることもできることは言うまでもない。
【0057】
次に、上述の実施形態の逆止弁1や、上述の第1~第4変形例の逆止弁が共通に適用される冷凍サイクルシステムについて説明する。
【0058】
図9は、冷凍サイクルシステムの一実施形態を示す図である。尚、この図9では、逆止弁について、上述の実施形態及び第1~第4変形例の区別が捨象された逆止弁110として模式的に示されている。
【0059】
この図9に示されている冷凍サイクルシステム100は、例えば、業務用エアコン等の空気調和機に用いられる。この冷凍サイクルシステム100は、室内側熱交換器101、室外側熱交換器102、膨張弁103、四方弁104、並列に接続された3台の圧縮機105、が配管で接続されたものである。逆止弁110は、各圧縮機105への冷媒の逆流を防ぐために、各圧縮機105における吐出(高圧出力)側と四方弁104との間に、圧縮機105を一次側、四方弁104を二次側として接続されている。
【0060】
冷房運転時には、実線矢印D101で示されているように、室内側熱交換器101で熱を吸収した冷媒が、四方弁104を介して圧縮機105へと流れ、圧縮機105で圧縮された後、逆止弁110と四方弁104を経て室外側熱交換器102に至る。そして、この室外側熱交換器102で熱を放出した後、膨張弁103を経て室内側熱交換器101に戻る。暖房運転時には、点線矢印D102で示されているように、室内側熱交換器101で熱を放出した冷媒が、膨張弁103を経て室外側熱交換器102に至る。そして、この室外側熱交換器102で熱を吸収した後、四方弁104を介して圧縮機105へと流れ、圧縮機105で圧縮された後、逆止弁110と四方弁104を経て室内側熱交換器101に戻る。冷凍サイクルシステム100は、これらのサイクルを繰り返して室内の冷房または暖房を行う。
【0061】
ここで、例えば、冷却負荷が大きい条件では、3台の圧縮機105を同時に運転するため、3台の各逆止弁110は全開状態となる。また、冷却負荷が小さい条件では、1台の圧縮機105の運転だけで足りるので、他の2台の圧縮機105は運転しない。このときには、2台の逆止弁110の二次側圧力が一次側圧力より高くなることで二次側からの逆流が生じ、2台の逆止弁110が閉じた状態となる。
【0062】
以上に説明した実施形態の冷凍サイクルシステム100によれば、上述の実施形態や第1~第4変形例において説明された逆止弁110が採用されているので、当該逆止弁110について弁閉時における弁漏れ性能を向上させることができる。従って、システムのエネルギーロスによって、省エネ性や冷凍効率の悪化を招くことがない。
【0063】
尚、以上に説明した実施形態や第1~第4変形例は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、これに限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。かかる変形によっても尚本発明の逆止弁及び冷凍サイクルシステムの構成を具備する限り、勿論、本発明の範疇に含まれるものである。
【0064】
例えば、上述の実施形態や第1~第4変形例では、業務用エアコン等の空気調和機に用いられる逆止弁1,110を例示したが、逆止弁は、これに限るものではない。逆止弁は、業務用エアコンに限らず、家庭用エアコンに用いてもよいし、空気調和機に限らず、各種の冷凍機、冷蔵庫等にも適用可能である。また、以上の様々な冷凍サイクルシステムにおいて、図9の冷凍サイクルシステム100の逆止弁取付け例の様に圧縮機の吐出側への取付けに限定するものではなく、様々な冷凍サイクルシステム中の様々な場所での逆流防止用として適用が可能である。また、各冷凍サイクルシステムの冷媒としては、多種多様な冷媒(例えば、各種フロン系冷媒や、炭化水素系冷媒やCO2やアンモニア等といった自然冷媒等)がある。これらのどの冷媒に対応した冷凍サイクルシステムにも本発明の逆止弁を適用することができる。
【0065】
また、上述の実施形態や第1~第4変形例では、シート部材の一例として、樹脂製のシート部材42,52,62,72,82が例示されている。しかしながら、シート部材は、これらに限るものではなく、その形成材料は適宜に選択し得るものである。ただし、樹脂製のシート部材42,52,62,72,82によれば、弁体部材41から外れ難くすることができる点は上述した通りである。
【0066】
また、上述の実施形態や第1及び第2変形例では、係合部の一例として、2つの脚部422a,522a及び爪部422bを有した係合部422や、爪部422bに替えて張出部522b,622bを有した係合部522,622が例示されている。また、第3及び第4変形例では、4つの脚部722a,822a及び爪部722b,822bを有した係合部722,822が例示されている。しかしながら、係合部は、これらに限るものではなく、シート本体から突出して弁体部材の係合孔に係合可能なものであれば、その具体的な係合態様を問うものではない。ただし、上述の脚部422a~822aや爪部422b~822bや張出部522b,622bを有する係合部422~822によれば、弁体部材41~61への取付けがワンタッチ固定で済み、製造コストを低減することができる点は上述した通りである。尚、上述のような脚部や爪部や張出部で係合部を構成するにしても、脚部、爪部、及び張出部の数は、2つや4つに限るものではなく、3つや、5つ以上の複数であってもよい。また、複数の脚部、爪部、及び張出部の配置についても、弁体の軸線の回りに互いに間隔を開けて設けられて係合孔に係合可能な係合部を構成するのであれば、その具体的な配置は任意に設定し得るものである。
【0067】
また、上述の実施形態や第3及び第4変形例では、爪部の一例として、平面部422b-1,722b-1,822b-1及び傾斜面部422b-2,722b-2,822b-2を有する爪部422b,722b,822bが例示されている。しかしながら、爪部は、これに限るものではなく、脚部の先端からシート本体の外周側へと突出する部位であれば、平面部や傾斜面部を有しない例えば曲面状に形成されたもの等であってもよい。ただし、上記のような形状の爪部422b,722b,822bによれば、挿入抵抗が抑えられて固定作業を一層円滑化することができる点は上述した通りである。
【0068】
また、上述の実施形態や第1及び第2変形例では、複数の脚部の一例として、隣り合う脚部422a,622a間の隙間寸法d11がその幅寸法d12よりも大きい2つの脚部422a,622aが例示されている。しかしながら、複数の脚部は、これに限るものではない。例えば、第3変形例に示されているように、一方向に係る第1の隙間寸法d71が脚部722aの幅寸法d72よりも大きく、これに直交する方向に係る第2の隙間寸法d73が脚部722aの幅寸法d72よりも小さい4つの脚部722aであってもよい。あるいは、第4変形例に示されているように、脚部822aの幅寸法d82よりも小さい一の隙間寸法d81を相互間に開けて等間隔に配列された4つの脚部822aであってもよい。このように複数の脚部の相互間の隙間寸法は任意寸法に設定し得るものである。ただし、隙間寸法d11を脚部422a,622aの幅寸法d12よりも大きくすることで、脚部422a,622aを撓みやすくして挿入抵抗を抑え、シート部材42の固定作業を円滑化することができる点は上述した通りである。
【0069】
また、上述の実施形態や第3及び第4変形例では、脚部及び爪部の一例として、平面視で、軸線4aを中心とした円弧で外周側が区画された形状を有する脚部422a,722a,822a及び爪部422b,722b,822bが例示されている。また、第1及び第2変形例では、爪部に替わる張出部の一例として、上記の爪部422b,722b,822bと同様に、平面視で外周側が円弧で区画された形状を有する張出部522b,622bが例示されている。しかしながら、脚部、爪部、及び張出部は、これに限るものではなく、係合孔に係合可能な係合部を構成するのであればその平面視形状等は任意の形状に設定し得るものである。ただし、平面視形状を上述のような円弧で外周側が区画された形状とすることで、挿入抵抗を抑え、シート部材42の固定作業を円滑化することができる点は上述した通りである。
【0070】
以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
【符号の説明】
【0071】
1 逆止弁
2 外管部
3 弁本体
4,5,6 弁体
4a 中心軸
31 弁ホルダ
32 弁座部
33 弁口
41 弁体部材
42,52,62,72,82 シート部材
100 冷凍サイクルシステム
411,511,614 係合孔
421 シート本体
422,522,522a,622,722,822 係合部
422a,622a,722a,822a 脚部
422b,722b,822b 爪部
522b,622b 張出部
611 孔
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9