特開 2022-57033 ダックビル弁

(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】P2022057033

(43)【公開日】2022-04-11

(54)【発明の名称】ダックビル弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/14 20060101AFI20220404BHJP

【ＦＩ】

F16K15/14 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020165087

(22)【出願日】2020-09-30

(71)【出願人】

【識別番号】517417717

【氏名又は名称】株式会社ＴＯＫＩＯ Ｌａｂ

(74)【代理人】

【識別番号】110000671

【氏名又は名称】八田国際特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】服部 英明

(72)【発明者】

【氏名】花房 薫

【テーマコード（参考）】

3H058

【Ｆターム（参考）】

3H058AA16

3H058BB35

3H058CA02

3H058CA22

3H058EE04

3H058EE05

3H058EE06

3H058EE12

(57)【要約】

【課題】出口部が設けられた先端部付近で発生する共振音を低減することができるダックビル弁を提供する。
【解決手段】ダックビル弁１００は、先端部１００ａに開閉可能な出口部１０５を形成する第１リップ部１１０及び第２リップ部１２０を備え、第１リップ部と第２リップ部は、出口部が閉じた状態において先端部で互いに密着するように基端側から先端側へ向けて傾斜して延びており、第１リップ部の先端部の少なくとも一部を含む領域には、出口部から離間する方向へ突出した第１リブ１１５が設けられており、第２リップ部の先端部の少なくとも一部を含む領域には、出口部から離間する方向へ突出した第２リブ１２５が設けられている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

先端部に開閉可能な出口部を形成する第１リップ部及び第２リップ部を備えるダックビル弁であって、
前記第１リップ部と前記第２リップ部は、前記出口部が閉じた状態において前記先端部で互いに密着するように基端側から先端側へ向けて傾斜して延びており、
前記第１リップ部の先端部の少なくとも一部を含む領域には、前記出口部から離間する方向へ突出した第１リブが設けられており、
前記第２リップ部の先端部の少なくとも一部を含む領域には、前記出口部から離間する方向へ突出した第２リブが設けられている、ダックビル弁。

【請求項2】

前記第１リブ及び前記第２リブは、前記出口部の左右方向の略中心位置を含む領域に少なくとも設けられている、請求項１に記載のダックビル弁。

【請求項3】

前記第１リブ及び前記第２リブは、前記第１リップ部及び前記第２リップ部の延在方向の略全長に沿って連続的に延びている、請求項１又は請求項２に記載のダックビル弁。

【請求項4】

前記第１リブ及び前記第２リブは、前記出口部を基準にして、略対称な形状及び略対称な位置に設けられている、請求項１～３のいずれか１項に記載のダックビル弁。

【請求項5】

前記第１リブ及び前記第２リブは、前記出口部の開閉方向に沿う断面において、各前記リップ部から最も離間する位置に配置された頂部と、前記頂部から各前記リップ部の外表面に延びる稜部と、を有する、請求項１～４のいずれか１項に記載のダックビル弁。

【請求項6】

前記第１リブは、前記第１リップ部と一体的に形成された樹脂材料からなる中実構造を有し、
前記第２リブは、前記第２リップ部と一体的に形成された樹脂材料からなる中実構造を有する、請求項１～５のいずれか１項に記載のダックビル弁。

【請求項7】

前記出口部の開閉に伴って気体を含む流体の移動を制御する、請求項１～６のいずれか１項に記載のダックビル弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダックビル弁に関する。

【背景技術】

【0002】

様々な産業分野において、流体の流れを制御するための一方弁としてダックビル弁が使用されている。ダックビル弁には、設置される製品や使用用途などに応じて種々の構造のものが存在する。例えば、特許文献１では、ダックビル弁の応答性（ダックビル弁内部への流体の流入に伴う出口部の閉状態から開状態への応答速度）を向上させるために、ダックビル弁の出口部を形成する嘴状のリップ部にスリット（溝）を設けた構造が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１９－９７６５１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のように、ダックビル弁に求められる性能の一つとして、例えば、応答性が挙げられるが、ダックビル弁にはその仕様や用途等に応じて他の性能が求められることもある。その一つとして、ダックビル弁内部への流体の流入に伴って発生する「共振音の低減」が挙げられる。

【0005】

ダックビル弁の基端部側（出口部が設けられた位置と反対側の端部側）からダックビル弁内部に流体が流入すると、ダックビル弁のすぼまった嘴形状に形成された先端部付近では基端部側で生じた振動が増幅されて、より大きな振動が発生する。この振動が要因となってダックビル弁から共振音が発生する。ダックビル弁から共振音が発生すると、ダックビル弁が組み込まれた装置や設備を使用するユーザー等に対して不快感を与えることになる。

【0006】

本発明は上記の課題を鑑みてなされたものであり、出口部が設けられた先端部付近で発生する共振音を低減することができるダックビル弁を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るダックビル弁は、先端部に開閉可能な出口部を形成する第１リップ部及び第２リップ部を備えるダックビル弁であって、前記第１リップ部と前記第２リップ部は、前記出口部が閉じた状態において前記先端部で互いに密着するように基端側から先端側へ向けて傾斜して延びており、前記第１リップ部の先端部の少なくとも一部を含む領域には、前記出口部から離間する方向へ突出した第１リブが設けられており、前記第２リップ部の先端部の少なくとも一部を含む領域には、前記出口部から離間する方向へ突出した第２リブが設けられている。

【発明の効果】

【0008】

本発明のダックビル弁によれば、該ダックビル弁の内部に流体が流入した際、第１リップ部に設けられた第１リブ及び第２リップ部に設けられた第２リブにより、先端部付近で生じる振動を低減することができる。そのため、振動に起因して発生する共振音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態に係るダックビル弁を示す斜視図である。

【図2】ダックビル弁の側面図である。

【図3】図１の矢印３Ａ－３Ａ線に沿うダックビル弁の断面図である。

【図4】出口部が閉じた状態のダックビル弁の正面図である。

【図5】出口部が開いた状態のダックビル弁の正面図である。

【図6】図１の矢印６Ａ－６Ａ線に沿うダックビル弁の断面図である。

【図7】出口部が開いた状態の図６に相当するダックビル弁の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、添付した図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。なお、以下の記載は特許請求の範囲に記載される技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。また、図面の寸法比率は説明の都合上誇張されており、実際の比率とは異なる場合がある。

【0011】

図１～図７は実施形態に係るダックビル弁１００を示す図である。

【0012】

図１はダックビル弁１００の斜視図、図２はダックビル弁１００の側面図、図３は図１に示す矢印３Ａ－３Ａ線に沿うダックビル弁１００の断面図、図４及び図５はダックビル弁１００の正面図、図６及び図７は図１に示す矢印６Ａ－６Ａ線に沿うダックビル弁１００の断面図である。図１、図２、図３、図４、図６ではダックビル弁１００の出口部１０５が閉じた状態を示しており、図５、図７ではダックビル弁１００の出口部１０５が開いた状態を示している。

【0013】

実施形態の説明では、ダックビル弁１００において出口部１０５が設けられた側を先端側と称し、各基部１４１、１４２が設けられた側を基端側と称する。明細書内で説明でする「先端部」とは、ダックビル弁１００の最先端から基端側に至る一定の範囲を意味し、「基端部」とは、ダックビル弁１００の最基端から先端側に至る一定の範囲を意味する。

【0014】

明細書に添付した各図面において、ダックビル弁１００の長手方向（図３に示す流路１３０が延在する方向）を矢印Ｘで示し、ダックビル弁１００の奥行方向（幅方向）を矢印Ｙで示し、ダックビル弁１００の高さ方向（厚さ方向）を矢印Ｚで示す。

【0015】

本実施形態に係るダックビル弁１００は、例えば、産業機械、電化製品、その他各種の機械・器具に使用することができ、具体的な用途は特に限定されない。一例として、ダックビル弁１００は、該ダックビル弁１００の出口部１０５を開閉させることにより、気体を含む流体（例えば、気体のみ、気体と液体の混合流体等）の移動を制御するための一方弁として利用することができる。また、そのような用途でダックビル弁１００を利用する場合の適用例の一つとして、電化製品である炊飯器内で生じる蒸気の移動の制御を挙げることができる。

【0016】

以下、本実施形態に係るダックビル弁１００について詳述する。

【0017】

＜ダックビル弁＞
ダックビル弁１００は、図１、図４、図５に示すように、先端部１００ａに開閉可能な出口部１０５を形成する第１リップ部１１０及び第２リップ部１２０を備えるダックビル弁として構成している。

【0018】

第１リップ部１１０と第２リップ部１２０は、図１、図２に示すように、出口部１０５が閉じた状態において、先端部１００ａで互いに密着するように基端側から先端側へ向けて傾斜して延びている。

【0019】

第１リップ部１１０の先端部１１１の少なくとも一部を含む領域には、図１、図２、図４に示すように、出口部１０５から離間する方向（図４の上方向）へ突出した第１リブ１１５が設けられている。

【0020】

上記の「第１リップ部１１０の先端部１１１の少なくとも一部を含む領域に第１リブ１１５が設けられる」とは、「第１リップ部１１０の先端部１１１の少なくとも一部に第１リブ１１５の少なくとも一部が配置されている」ことを意味する。なお、第１リップ部１１０における第１リブ１１５の奥行方向の長さ、第１リブ１１５の長手方向の長さ、第１リブ１１５の高さ方向の突出長等について特に制限はない。

【0021】

第２リップ部１２０の先端部１２１の少なくとも一部を含む領域には、図１、図２、図４に示すように、出口部１０５から離間する方向（図４の下方向）へ突出した第２リブ１２５が設けられている。

【0022】

上記の「第２リップ部１２０の先端部１２１の少なくとも一部を含む領域に第２リブ１２５が設けられる」とは、「第２リップ部１２０の先端部１２１の少なくとも一部に第２リブ１２５の少なくとも一部が配置されている」ことを意味する。なお、第２リップ部１２０における第２リブ１２５の奥行方向の長さ、第２リブ１２５の長手方向の長さ、第２リブ１２５の高さ方向の突出長等について特に制限はない。

【0023】

ダックビル弁１００は、図３に示すように、ダックビル弁１００の内部を長手方向に沿って延びる流路１３０（空間）を有する。ダックビル弁１００の基端部１００ｂには、流路１３０に連通する流入口１０６が形成されている。

【0024】

ダックビル弁１００の基端部１００ｂ付近には、略円筒形状に形成された第１基部１４１と、第１基部１４１の基端側に配置され、第１基部１４１よりも外方側に広がる第２基部１４２が形成されている。

【0025】

図１、図４に示すように、第１リップ部１１０と第２リップ部１２０は、出口部１０５を基準にして、略対象な形状を有する。

【0026】

第１リップ部１１０は、第１基部１４１側から先端部１００ａ側に向けて、かつ、第２リップ部１２０側に向けて所定の角度で傾斜して延びている。同様に、第２リップ部１２０は、第１基部１４１側から先端部１００ａ側に向けて、かつ、第１リップ部１１０側に向けて所定の角度で傾斜して延びている。

【0027】

第１リップ部１１０の傾斜角度θ１及び第２リップ部１２０の傾斜角度θ２（図３を参照）は特に限定されず、任意の大きさで形成することができる。

【0028】

第１リップ部１１０の長手方向に沿う長さＬ１及び第２リップ部１２０の長手方向に沿う長さＬ２（図３を参照）は特に限定されず、任意の大きさで形成することができる。

【0029】

閉じた状態における出口部１０５の左右方向の寸法Ｌ３（図４を参照）は特に限定されず、任意の大きさで形成することができる。

【0030】

第１基部１４１の長手方向に沿う長さ、内径、外径、及び、第２基部１４２の長手方向に沿う長さ、内径、外径についても特に制限はなく、製品仕様等に応じて任意のものとすることができる。

【0031】

ダックビル弁１００は、流入口１０６を介して流路１３０内に流入した流体によって出口部１０５をなす各リップ部１１０、１２０の内壁面に対して所定の圧力が付与されると、第１リップ部１１０の先端部１１１と第２リップ部１２０の先端部１２１が互いに離間するように可動し、出口部１０５を開く（図５、図７を参照）。ダックビル弁１００は、出口部１０５を開くことにより、流入口１０６、流路１３０、出口部１０５を通じた流体の移動を可能にする。

【0032】

ダックビル弁１００は、各リップ部１１０、１２０の内壁面に対して上記所定の圧力が付与されていない状態では、各リップ部１１０、１２０を閉じた状態に維持する（図１、図２、図４を参照）。これにより、流入口１０６、流路１３０、出口部１０５を通じた流体の移動を制限する。

【0033】

上記のように、ダックビル弁１００は、流路１３０内に流入した流体の圧力に応じて出口部１０５を開閉することにより、ダックビル弁１００を通じた流体の移動と遮断を制御する。

【0034】

図１、図４に示すように、第１リップ部１１０は、該第１リップ部１１０に第１リブ１１５が設けられているため、第１リップ部１１０の先端部１１１付近が部分的に肉厚に形成されている。そのため、出口部１０５が開いて流路１３０から流体が流出する際、第１リブ１１５によって先端部１１１付近（出口部１０５付近）が上下方向（高さ方向）に振動することを抑制できる。同様に、第２リップ部１２０は、該第２リップ部１２０に設けられた第２リブ１２５により、先端部１２１付近（出口部１０５付近）が上下方向（高さ方向）に振動することを抑制できる。したがって、本実施形態に係るダックビル弁１００は、出口部１０５を開いて流体を流出させている間、各リップ部１１０、１２０が振動して両者が互いに接触することを抑制でき、振動に伴って発生する共振音を低減することができる。

【0035】

第１リブ１１５及び第２リブ１２５は、図１、図４、図５に示すように、出口部１０５の左右方向（図４～図７の左右方向。出口部１０５の開閉方向と直交する方向と同方向）の略中心位置Ｃ１を含む領域に少なくとも設けることができる。

【0036】

出口部１０５の左右方向の略中心位置Ｃ１を含む領域は、図５に示すように、出口部１０５が開く際、上下方向に最も大きく開く。また、流体が出口部１０５から流出する際、上記領域に対しては、他の部位と比較して大きな圧力が掛かる。そのため、上記領域付近では各リップ部１１０、１２０の振動が大きくなる。本実施形態に係るダックビル弁１００では、上記領域に第１リブ１１５及び第２リブ１２５を設けているため、上記領域で振動が発生することを抑制できる。そのため、ダックビル弁１００から発生する共振音をより効果的に低減することができる。

【0037】

なお、出口部１０５の左右方向において各リブ１１５、１２５を設ける範囲は特に限定されないが、例えば、図４に示すように、略中心位置Ｃ１を含む領域及びその周辺部のみに設けることが好ましい。このような位置に各リブ１１５、１２５を配置することにより、各リップ部１１０、１２０から生じる共振音の低減を図りつつ、略中心位置Ｃ１以外の部分が不要に肉厚に形成されて各リップ部１１０、１２０の応答性が損われることを防止できる。

【0038】

ただし、各リブ１１５、１２５は、例えば、出口部１０５の左右方向の全範囲に亘って形成されていてもよい。また、各リブ１１５、１２５は、出口部１０５の左右方向の任意の位置に隙間を空けて断続的に複数個配置されていてもよい。各リブ１１５、１２５を出口部１０５の左右方向に複数個配置する場合、リブ毎に大きさや形状が異なっていてもよい。

【0039】

図１、図２に示すように、第１リブ１１５及び第２リブ１２５は、第１リップ部１１０及び第２リップ部１２０の延在方向（ダックビル弁１００の長手方向と同方向）の略全長に沿って連続的に延びている。このように第１リブ１１５及び第２リブ１２５が配置されているため、ダックビル弁１００は、各リップ部１１０、１２０の延在方向の全長に亘って振動が発生することを抑制できる。そのため、ダックビル弁１００から発生する共振音をより一層効果的に低減できる。

【0040】

なお、各リブ１１５、１２５は、例えば、各リップ部１１０、１２０の延在方向の一部のみに形成されていてもよい。また、各リブ１１５、１２５は、各リップ部１１０、１２０の延在方向の任意の位置に隙間を空けて断続的に複数個配置されていてもよい。各リブ１１５、１２５を各リップ部１１０、１２０の延在方向に複数個配置する場合、リブ毎に大きさや形状が異なっていてもよい。

【0041】

第１リブ１１５及び第２リブ１２５は、図１、図４に示すように、出口部１０５を基準にして、略対称な形状及び略対称な位置に設けられている。

【0042】

前述したように、本実施形態では、第１リブ１１５は、図２、図４に示すように、出口部１０５の左右方向の略中心位置Ｃ１を含む領域、及び、第１リップ部１１０の延在方向の略全長に亘って形成されている。また、第２リブ１２５は、出口部１０５の左右方向の略中心位置Ｃ１を含む領域、及び、第２リップ部１２０の延在方向の略全長に亘って形成されている。また、各リブ１１５、１２５の形状（図６に示す断面形状）は、出口部１０５を基準にして上下を略対称に反転させた同一形状を有する。

【0043】

各リブ１１５、１２５が上記のように配置及び構成されているため、ダックビル弁１００は、出口部１０５から流体が流出する際、各リブ１１５、１２５が、各リップ部１１０、１２０の略対象な位置で、互いに略対称な方向（出口部１０５の上下方向）に向けて同様の挙動を示すため、各リップ部１１０、１２０において振動を効果的に抑制できる。そのため、各リップ部１１０、１２０同士の衝突を抑制することができ、両者の衝突に伴って発生する共振音をより一層効果的に低減することができる。

【0044】

第１リブ１１５は、図４、図５に示すように、出口部１０５の開閉方向に沿う断面において、第１リップ部１１０から最も離間する位置に配置された頂部１１５ａと、頂部１１５ａから第１リップ部１１０の外表面に延びる第１稜部１１５ｂ及び第２稜部１１５ｃと、を有する。

【0045】

前述したように、第１リブ１１５と第２リブ１２５は、出口部１０５を基準にして、出口部１０５の上下方向において略対称な形状を有する。そのため、第２リブ１２５は、第１リブ１１５と同様に、出口部１０５の開閉方向に沿う断面において、第２リップ部１２０から最も離間する位置に配置された頂部１２５ａと、頂部１２５ａから第２リップ部１２０の外表面に延びる第１稜部１２５ｂ及び第２稜部１２５ｃと、を有する（図４、図５を参照）。

【0046】

各リブ１１５、１２５の各頂部１１５ａ、１２５ａは、各リップ部１１０、１２０において最も肉厚が大きな部分を形成する。そのため、各リップ部１１０、１２０は、各頂部１１５ａ、１２５ａ付近において各リップ部１１０、１２０が振動することを抑制できる。特に、本実施形態では、振動が最も大きくなり得る出口部１０５の左右方向の略中心位置Ｃ１に各頂部１１５ａ、１２５ａを配置しているため、各リップ部１１０、１２０の振動を効果的に抑制することができる。

【0047】

また、各リブ１１５、１２５の各稜部１１５ｂ、１１５ｃ、１２５ｂ、１２５ｃでは、各リップ部１１０、１２０の外表面に向けて各リブ１１５、１２５の肉厚が漸減する。そのため、各頂部１１５ａ、１２５ａから一定の距離だけ出口部１０５の左右方向に離れた位置では、各リップ部１１０、１２０の肉厚がダックビル弁１００の応答性に影響を与えない程度に小さくなっている。したがって、ダックビル弁１００は、応答性の低下が損われることを防止しつつ、共振音の発生を効果的に抑制できる。

【0048】

図４、図５に示すように、各頂部１１５ａ、１２５ａは、突出方向に湾曲した断面形状に形成することができるが、具体的な形状は特に限定されない。例えば、各頂部１１５ａ、１２５ａは、矩形形状に形成してもよい。また、各稜部１１５ｂ、１１５ｃ、１２５ｂ、１２５ｃは、各頂部１１５ａ、１２５ａから各リップ部１１０、１２０の外表面に向けて緩やかに湾曲した断面形状を有するが、具体的な形状は特に限定されない。例えば、各稜部１１５ｂ、１１５ｃ、１２５ｂ、１２５ｃは、略直線状に形成してもよい。

【0049】

第１リブ１１５の突出高さＨ１及び第２リブ１２５の突出高さＨ２（図３を参照）は特に限定されず、任意の大きさで形成することができる。

【0050】

第１リブ１１５は、図６、図７に示すように、第１リップ部１１０と一体的に形成された樹脂材料からなる中実構造で構成することができる。例えば、第１リップ部１１０及び第１リブ１１５は、ＡＢＳ、ＰＣ等の樹脂材料で構成することができる。また、第１リップ部１１０及び第１リブ１１５は、公知の射出成形等によって一体成型で製造することができる。

【0051】

また、第２リブ１２５は、図６、図７に示すように、第２リップ部１２０と一体的に形成された樹脂材料からなる中実構造で構成することができる。例えば、第２リップ部１２０及び第２リブ１２５は、第１リップ部１１０及び第１リブ１１５と同様に、ＡＢＳ、ＰＣ等の樹脂材料で構成することができる。また、第２リップ部１２０及び第２リブ１２５は、公知の射出成形等によって一体成形で製造することができる。

【0052】

上記のように各リブ１１５、１２５が各リップ部１１０、１２０と同一の樹脂材料で一体的に形成されているため、一体成形等の方法で容易に各リブ１１５、１２５をダックビル弁１００に設けることができる。また、各リップ部１１０、１２０が樹脂で構成された中実構造を有するため、ダックビル弁１００を使用している間、各リブ１１５、１２５が折れたり、形状が不用意に変形したりすることを防止できる。そのため、各リブ１１５、１２５の効果を長期に亘って維持することができる。

【0053】

なお、本実施形態では、第１リップ部１１０、第１リブ１１５、第２リップ部１２０、第２リブ１２５、第１基部１４１、第２基部１４２を樹脂材料を用いた一体成形で製造している。そのため、ダックビル弁１００の製造が容易であり、かつ、製造コストを削減することが可能となっている。

【0054】

以上、実施形態を通じて本発明に係るダックビル弁を説明したが、本発明は実施形態で説明した内容のみに限定されるものでなく、特許請求の範囲の記載に基づいて適宜変更することが可能である。

【0055】

第１リブ及び第２リブの形状（断面形状）は図示により示した形状に限定されない。第１リブ及び第２リブは、出口部から離間する方向に突出した部分を有している限り、任意に変更することができる。また、第１リブ及び第２リブは、互いに同一形状（出口部の上下方向で略対象な形状）を有していなくてもよい。

【0056】

第１リブ及び第２リブの相対的な位置関係は特に限定されない。例えば、各リブは、出口部を基準にして対象な位置に配置されていなくてもよく、各リップ部における任意の位置に配置することができる。

【0057】

各リブは、各リップ部とは別部材で構成してものを各リブに固定して配置してもよい。また、各リブは内部に部分的に隙間（空洞）が設けられていてもよい。また、各リブは、ダックビル弁とは別の材料で構成してもよい。

【符号の説明】

【0058】

１００ ダックビル弁
１００ａ ダックビル弁の先端部
１００ｂ ダックビル弁の基端部
１０５ 出口部
１０６ 流入口
１１０ 第１リップ部
１１１ 第１リップ部の先端部
１１５ 第１リブ
１１５ａ 第１リブの頂部
１１５ｂ、１１５ｃ 第１リブの稜部
１２０ 第２リップ部
１２１ 第１リップ部の先端部
１２５ 第２リブ
１２５ａ 第２リブの頂部
１２５ｂ、１２５ｃ 第２リブの稜部
３０ 流路
１４１ 第１基部
１４２ 第２基部
Ｃ１ 出口部の左右方向の中心位置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】