特開 2024-132597 逆止め弁

(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】P2024132597

(43)【公開日】2024-10-01

(54)【発明の名称】逆止め弁

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/08 20060101AFI20240920BHJP

【ＦＩ】

F16K15/08

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023043433

(22)【出願日】2023-03-17

(71)【出願人】

【識別番号】390002381

【氏名又は名称】株式会社キッツ

(74)【代理人】

【識別番号】100221198

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 寿

(72)【発明者】

【氏名】浅川 芳比古

【テーマコード（参考）】

3H058

【Ｆターム（参考）】

3H058AA05

3H058BB14

3H058CA04

3H058CB24

3H058CC02

3H058CC07

3H058CD04

3H058EE09

3H058EE10

(57)【要約】

【課題】 小型でありながら流量を大きくすることができる逆止め弁を提供する。
【解決手段】 弁座及び流路が構成された弁箱と、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、隣接する２つの前記外周突起部の間で、前記弁体における前記基部の前記外周面と、当該外周面よりも外側に位置する前記スプリングの内周面との間に流体が直線的に流れる流路が形成される。
【選択図】 図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁座及び流路が構成され一対の通孔を介して流体を流す弁箱と、
流体の流れる方向において往復可能に前記弁箱に収容されて、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、
前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、
前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、
前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、
前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、
隣接する２つの前記外周突起部の間で、前記弁体における前記基部の前記外周面と、当該外周面よりも外側に位置する前記スプリングの内周面との間に流体が直線的に流れる前記流路が形成される、
逆止め弁。

【請求項2】

前記外周突起部における前記端面が前記基部の２次側に向けられた端部から２次側に離れて設けられる、
請求項１に記載の逆止め弁。

【請求項3】

弁座及び流路が構成され一対の通孔を介して流体を流す弁箱と、
流体の流れる方向において往復可能に前記弁箱に収容されて、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、
前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、
前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、
前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、
前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、
前記外周突起部における前記端面が前記基部の２次側に向けられた端部から２次側に離れて設けられる、
逆止め弁。

【請求項4】

隣接する２つの前記外周突起部の間で、前記弁体における前記基部の前記外周面と、当該外周面よりも外側に位置する前記スプリングの内周面との間に流体が直線的に流れる前記流路が形成される、
請求項３に記載の逆止め弁。

【請求項5】

前記隣接する前記外周突起部の間における前記弁体の前記外周面が、前記外周突起部が形成された位置における前記弁体の前記外周面よりも、内側に位置する、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の逆止め弁。

【請求項6】

前記弁体は、前記複数の外周突起部から２次側に向けて伸びる複数の足部を備え、
前記スプリングは、前記複数の足部の外周面と前記弁箱の内周面との間に配置される、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の逆止め弁。

【請求項7】

前記弁箱は、一方の前記通孔を有して前記弁体及び前記スプリングを収容するボデーと、他方の前記通孔を有し前記ボデーの開口部を塞ぐキャップとを有し、
前記キャップの前記ボデーに向けられる端面に、他方の前記通孔の外周を囲むように環状に形成された環状突起部が形成され、
前記環状突起部に、可撓性を有するシートリングがはめ合わされて設けられている、
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の逆止め弁。

【請求項8】

前記ボデーと前記キャップとの間において、前記シートリングの外側にＯリングが設けられている、
請求項７に記載の逆止め弁。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、逆止め弁に関する。

【背景技術】

【0002】

案内式剛体弁部材をもつ逆止め弁として、例えば、特許文献１に示すような逆止め弁が知られている。この逆止め弁では、略筒状に形成されたボデーとキャップ体とによって構成される円筒空間においてポペット弁体が往復可能にガイドされている。ポペット弁体は、連続する平面部と円筒部とにより構成される。ポペット弁体は、その内部に収容されたスプリングの弾発力によって平面部をキャップ体の弁座シール面に押しつけられることで、シール可能に構成されている。

【0003】

この逆止め弁では、ポペット弁体の円筒部においてキャップ体側の位置に４つの流路穴が設けられている。これにより、ポペット弁体では円筒部の内周側と外周とを連通して、キャップ体に設けられた流路とボデー側に設けられた縮径孔が連通され、流体を流すことができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１４－１７６５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

このようなポペット弁体を用いた逆止め弁では、キャップ体側の流路からボデーの円筒空間内に流れ込んだ流体が、ポペット弁体の外周に沿って流れた後に、４つの流路穴を介してポペット弁体の内部を通過する。このため、このような逆止め弁では、ポペット弁体の外側から内側に流れ込む際に流体の流れが大きく曲げられることで流体抵抗を低くしにくく、流量を増加させるためには逆止め弁を大きくする必要があった。

【0006】

このため、このような逆止め弁では、高圧流体に対する優れた逆止め性能を発揮することはできる反面、逆止め弁の内部における流体抵抗が高くなってしまう。したがって、小型な構成で流量を増やすことは困難であった。

【0007】

そこで、本開示では、小型でありながら流量を大きくすることができる逆止め弁を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本開示によれば、弁座及び流路が構成され一対の通孔を介して流体を流す弁箱と、流体の流れる方向において往復可能に前記弁箱に収容されて、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、隣接する２つの前記外周突起部の間で、前記弁体における前記基部の前記外周面と、当該外周面よりも外側に位置する前記スプリングの内周面との間に流体が直線的に流れる流路が形成される、逆止め弁が提供される。

【0009】

また、本開示によれば、弁座及び流路が構成され一対の通孔を介して流体を流す弁箱と、 流体の流れる方向において往復可能に前記弁箱に収容されて、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、前記外周突起部における前記端面が前記基部の２次側に向けられた端部から２次側に離れて設けられる、逆止め弁が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本技術を適用した逆止め弁の一実施形態の内部構成を示す断面図。

【図2】第１実施形態の逆止め弁の弁体の構成を示す斜視図。

【図3】本実施形態の弁体の構成を示す側面図。

【図4】本実施形態の弁体の構成を示す正面図。

【図5】弁開状態における逆止め弁の内部構成を示す断面図。

【図6】弁開状態の逆止め弁における流体の流れを示す説明図。

【図7】弁が完全に開いた状態の逆止め弁における流体の流れを示す説明図。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、図面を参照して、逆止め弁の実施形態について説明する。以下では、逆止め弁の主要な構成部分を中心に説明するが、逆止め弁には、図示又は説明されていない構成部分や機能が存在しうる。以下の説明は、図示又は説明されていない構成部分や機能を除外するものではない。

【0012】

≪第１実施形態≫
＜逆止め弁の概略構成例＞
図１は、本技術を適用した逆止め弁の一実施形態の内部構成を示す断面図である。本実施形態の逆止め弁１は、例えば－１００℃を下回るような低温で高圧の流体を１次側から２次側に流し逆流を防ぐインラインチャッキとして利用可能な小型の逆止め弁である。なお、図１を含め以下で説明する全ての図面において、１次側はＸ軸における正側であり、２次側はＸ軸における負側である。また、全ての図面において、逆止め弁１の中心線に近い側を内側といい、逆止め弁１の中心線から遠い側を外側という。

【0013】

逆止め弁１は、弁箱２の内部の流路３において流体を１次側から２次側に流し、２次側から１次側への逆流を防ぐ構成を有する。弁箱２は、ボデー１０とキャップ２０とを例えば図示しないボルト・ナットで固着することで構成される。なお、ボデー１０にキャップ２０をねじ込む螺着構造で固定して弁箱２を構成してもよい。弁箱２の内部には、弁体（ジスク）３０、スプリング４０、シートリング５０、及び、Ｏリング６０が収容される。換言すれば、逆止め弁１は、ボデー１０、キャップ２０、弁体３０、スプリング４０、シートリング５０、及び、Ｏリング６０を備える。ボデー１０、キャップ２０、弁体３０、及び、スプリング４０は、例えばステンレス合金などの金属製であり、シートリング５０、及び、Ｏリング６０は、例えばフッ素樹脂などの樹脂やゴム製である。

【0014】

ボデー１０は、略円筒形状を有して、その内周面の形状がキャップ２０側に向けて段階的に内径寸法が大きくなるように形成されている。ボデー１０には、弁体３０が収容される円筒空間の内周面１１と、図外で外部の配管に接続される２次側に向けられた通孔１２と、これらの間に設けられた段部の面である段部面１３と、が形成されている。また、ボデー１０には、キャップ２０に向けられる面にシートリング５０を挟み込む端面１４が形成されている。また、ボデー１０には、キャップ２０に向けられる面にＯリング６０を挟み込む端面１５が形成されている。

【0015】

キャップ２０は、流体が流れ込む１次側に向けられる通孔２１を有し、ボデー１０の開口部を塞ぐ。通孔２１は、ボデー１０にキャップ２０を固着した状態で通孔１２と同軸となる位置に形成されている。これにより、図外で外部の配管に通孔２１が接続されることで、ボデー１０に形成された一方の通孔１２とキャップ２０に形成された他方の通孔２１の一対の通孔１２、２１と、弁箱２内における流路３を介して流体が流される。

【0016】

また、キャップ２０には、ボデー１０に向けられる端面２２が形成されている。シートリング５０は、この端面２２とボデー１０の端面１４とで挟み込まれる。Ｏリング６０はこの端面２２とボデー１０の端面１５とで挟み込まれる。弁箱２においては、これらの端面１４、１５、２２でシートリング５０だけでなくＯリング６０も挟み込んだ構成とすることで２重の密閉構造が構成される。また、キャップ２０において、ボデー１０に向けられる端面２２には、他方の通孔２１の外周を囲むように環状突起部２３が形成されている。この環状突起部２３は、後述するようにシートリング５０の内周面を支持することで低温流体との接触によるシートリング５０の内側への収縮を抑制する。

【0017】

弁体３０は、流体の流れる方向において往復可能に弁箱２に収容されている。弁体３０は、基部３１と、複数の外周突起部３２と、複数の足部３３とを有する。弁体３０は、流体圧が加わらない状態ではスプリング４０の弾発力で基部３１がシートリング５０に押しつけられることで平面接触してシールする。

【0018】

基部３１は、一端面が面取りされるとともに他端面に穴が形成された略円柱形状に形成されている。基部３１は、シートリング５０（特に後述する弁座部５１）に押しつけられることで流路３を塞いで流れを閉止する。外周突起部３２は、基部３１から径方向外側に突起するように形成されている。外周突起部３２は、弁体３０をボデー１０の内周面１１においてスムーズに案内できるように、内周面１１に対応した曲面形状の外周面３２ａを有する。足部３３は、その外周にスプリング４０が配置されることでスプリングガイドとして機能する。より具体的には、足部３３の外周面３３ａとスプリング４０の内周面４１とが向かい合うように足部３３にスプリング４０が重ね合わされる。これにより、足部３３はスプリング４０を弁箱２内において所定の位置に配置する。なお、弁体３０の具体的な構成については後述する。

【0019】

スプリング４０は、圧縮ばねであり、図１に示すように、複数の外周突起部３２の端面３２ｂと弁箱２の２次側に形成された段部面１３との間に配置される。より具体的には、スプリング４０の一方の端面４２はボデー１０の段部面１３に当接し、スプリング４０の他方の端面４３は外周突起部３２の端面３２ｂに当接する。これにより、スプリング４０は、外周突起部３２を弁座部５１に向けて押しつける。これにより、スプリング４０は、間接的に弁体３０の基部３１をシートリング５０に押しつける。換言すれば、スプリング４０は、弁箱２内において弁体３０をシートリング５０の弁座部５１に着座させる方向に付勢する。

【0020】

シートリング５０は、可撓性を有する例えばフッ素樹脂等のソフトシートである。シートリング５０は、キャップ２０の通孔２１の内径と同じ内径寸法を有する。シートリング５０は、弁座となる弁座部５１と、ボデー１０とキャップ２０との間に挟み込まれることでガスケットとして機能する外周部５２とで構成される。弁座部５１には、弁体３０の斜面部３１ａが押しつけられるシート面５１ａが形成されている。これにより、逆止め弁１では、シートリング５０の弁座部５１に弁体３０が着座して弁箱２内における２次側からの流体の流れを止めつつ、ボデー１０とキャップ２０との間から流体が漏れるのを防止する構成となっている。

【0021】

また、弁座部５１には、環状突起部２３がはめ込まれる凹部５１ｂが形成されている。これにより、逆止め弁１を組み立てた状態においてシートリング５０が環状突起部２３にはめ合わされる。例えば、逆止め弁１に低温の流体が流れ込むような場合には、シートリング５０は、図１に示す破線の矢印のように内側に向けて収縮する。しかしながら、シートリング５０が収縮しても環状突起部２３によって収縮が止められることで、弁体３０の斜面部３１ａと弁座部５１との当たり位置を安定させることができ、低温シール性を確保することができる。

【0022】

Ｏリング６０は、可撓性を有する樹脂材料やゴムにより断面円形の環状に形成されている。Ｏリング６０は、ボデー１０とキャップ２０との間において、シートリング５０の外側に設けられている。より具体的には、Ｏリング６０がボデー１０の端面１５とキャップ２０の端面２２との間に挟み込まれることでシートリング５０による密閉構造だけでは漏出を防止できなかった流体を確実にシールすることができる。なお、図１に示すように、キャップ２０の端面２２に支持されたＯリング６０とボデー１０の端面１４とでシートリング５０を挟み込んだシール構造としてもよい。

【0023】

このように、逆止め弁１では、弁箱２内において弁体３０が着座する弁座部５１が構成されるとともに、流体が流れる流路３が構成されている。これにより、逆止め弁１は、一対の通孔１２、２１を介して、１次側に配置された通孔２１からの流体は流すが、２次側に配置された通孔１２からの流体の流れは阻止する案内式剛体弁部材をもつ逆止め弁となっている。

【0024】

また、弁体３０における基部３１の外周面３１ｃよりも足部３３の外周面３３ａのほうが外側に位置するように弁体３０が形成されている。これにより、基部３１の外周面３１ｃの位置する円の直径Ｄ１は、スプリング４０の内周面４１の直径Ｄ２よりも小さくなる。よって、弁体３０における基部３１の外周面３１ｃと、外周面３１ｃよりも外側に位置するスプリング４０の内周面４１との間に流体が流れる空間Ｓ（流路３）が形成されて、弁開状態において、この流路３に流体を流すことができる（図５参照）。

【0025】

＜弁体の詳細構造＞
続いて、逆止め弁１において流路３となる空間Ｓについて説明するために、弁体３０の構成について図２から図４を用いて具体的に説明する。図２は、第１実施形態の逆止め弁の弁体の構成を示す斜視図である。図３は、本実施形態の弁体の構成を示す側面図である。図４は、本実施形態の弁体の構成を示す正面図である。

【0026】

図２に示すように、弁体３０には、略円柱形状の基部３１から周方向において等間隔に４つの外周突起部３２が径方向外側に向けて突起するように形成されている。また、それぞれの外周突起部３２より基部３１から離れる向きに伸びる足部３３が形成されている。これにより、弁体３０は、４つの外周突起部３２と４つの足部３３とを有する。

【0027】

以下、各部の構成について具体的に説明する。弁体３０の基部３１は、斜面部３１ａと、平面部３１ｂと、外周面３１ｃ、３１ｄとを有する。斜面部３１ａは、図１に示すように、逆止め弁１の中心軸を基準に弁座部５１のシート面５１ａの傾斜と略同じ角度となるように基部３１の一方の端面に形成されている。これにより、斜面部３１ａをシート面５１ａに平面接触させることで密閉性よく流路３を閉止する（図１参照）。

【0028】

平面部３１ｂは、基部３１の一方の端面において斜面部３１ａの内側に形成されている。平面部３１ｂは、逆止め弁１の中心軸に対して直交するように平面状に形成されている。また、平面部３１ｂは、シートリング５０の内径寸法、すなわちキャップ２０の通孔２１の内径寸法よりも小さくなるように形成されている。平面部３１ｂ及び斜面部３１ａ が逆止め弁１の１次側から流れ込んだ流体からの圧力を受けることで、弁体３０は２次側に移動する。

【0029】

基部３１の外周面は、図２に示すように、外側に位置する外周面３１ｃと、内側に位置する外周面３１ｄと、で構成される。外周面３１ｃは、図４に示すように、基部３１の径方向における中心点Ｏを中心とした直径Ｄ１の円周上に位置することで基部３１の外形をなす。また、外周面３１ｃは、基部３１の円周方向において９０度おきで均等に配置される。

【0030】

一方、外周面３１ｄは、外周面３１ｃの位置する円の直径Ｄ１よりも小さな直径Ｄ１－１の円周上を通過しながら、隣接する２つの外周面３１ｃを繋ぐように形成されている。より具体的には、外周面３１ｄは、直径Ｄ１－１の円周上に位置する線分、及び、この線分と外周面３１ｃと接続する曲線状の線分とで構成される。このように、基部３１は、外周面３１ｄにおいて外周面３１ｃから凹んだ構成を有する。なお、外周面３１ｄの位置する直径Ｄ１－１は、斜面部３１ａとシート面５１ａとが当接する距離を確保してシール性を確保するために、キャップ２０の通孔２１の直径であるＤ３（換言すれば弁座部５１の内径寸法）よりも十分に大きくすることが好ましい。

【0031】

外周突起部３２は、基部３１のうち外形寸法の大きい外周面３１ｃから径方向外側に突起するように形成されている。より具体的には、外周突起部３２は、外側に位置する外周面３１ｃから外側に突起するように形成される。これにより、外周突起部３２の突起長さを短くして強度を確保することができる。結果として、外周突起部３２の幅を狭めて流路３を広く取ることができる。また、外周突起部３２は、基部３１における外周面３１ｃの２次側における一部分から外側に突起するように形成される。

【0032】

これにより、逆止め弁１内で弁体３０の周囲を流体が図２において破線で示すように流れるとき、外周突起部３２がある部分には流体が流れることができずに迂回して隣接する２つの外周突起部３２に挟まれた空間Ｓを流れることになる。一方、外周突起部３２に挟まれた空間Ｓに直接流れてきた流体は外周突起部３２に流れを止められず２次側に流れていく。このように、外周突起部３２に挟まれた空間Ｓ は、流体を流れやすくすることができる部分となっている。

【0033】

また、図３に示すように、外周突起部３２における端面３２ｂは、基部３１の２次側に向けられた端部３１ｅから２次側に離れて設けられる。そのぶん、ボデー１０の内周面１１に案内される外周面３２ａが逆止め弁１の軸方向に長く確保される。スプリング４０は、この外周突起部３２の端面３２ｂに当接し、これ以上基部３１側には配置されないため、スプリング４０の基部３１側の端面４３と基部３１の端部３１ｅとの間には、スプリング４０によって流れが阻害されない隙間Ｃ２ｘが形成されることになる。よって、流体が流れる空間Ｓを広く取るとともに、空間Ｓの中に特に流体の流れが阻害されない隙間Ｃ２ｘが形成されることによって、流体を流れやすくすることができる。また、外周突起部３２には、１次側の角がＣ面取りされたＣ面部３２ｃが形成され、２次側の角がＣ面取りされたＣ面部３２ｄが形成されている。これらのＣ面部３２ｃ、３２ｄにより、外周突起部３２の外周面３２ａがボデー１０の内周面１１において摺動する際に安定的に案内される。

【0034】

次に、足部３３は、逆止め弁１の２次側に向けて伸びるように外周突起部３２のそれぞれから形成されている。足部３３の外周面３３ａは、図４に示すように、中心点Ｏを中心とした直径の円周上に位置するように形成されている。外周面３３ａの位置する円の直径は、足部３３をスプリング４０の内部に差し込んだ状態で、スプリング４０で足部３３をスムーズに案内できるように、スプリング４０の内周面４１の直径Ｄ２より若干小さい寸法となる。

【0035】

本実施形態における足部３３は、スプリング４０を押し縮めきった長さ（図７参照）と同等な長さに形成されている。これにより、足部３３における２次側に向けられた端面３３ｂは、ボデー１０の段部面１３に接触する。このような構成にすることで、弁箱２内における逆止め弁１の軸方向の長さを有効に利用することができ、逆止め弁１を小型化することができる。また、スプリング４０を押し縮めきった状態では、流体はスプリング４０のピッチ間の隙間を通り抜けることができなくなるが、本実施形態によればその状態でも上述の隙間Ｃ２ｘが確実に形成されるので、小型でも流体を流すのに有利な構造となっている。

【0036】

足部３３において、外周面３３ａと端面３３ｂとの間にはＣ面取りされたＣ面部３３ｃが形成されている。これにより、１次側の圧力が高くなってスプリング４０を圧縮して足部３３がスプリング４０内に差し込まれていく際に、足部３３の端面３３ｂがスプリング４０の巻き線に引っかかることをＣ面部３３ｃによって防止することができる。

【0037】

また、図２に示すように、足部３３の側面３３ｄは外周突起部３２の側面と連続する面になるように形成されている。これにより、隣接する２つの外周突起部３２に挟まれた空間Ｓを流れてきた流体は、隣接する２つの足部３３の側面３３ｄの間を通過して２次側に流れていく。

【0038】

続いて、弁体３０における各部の大きさについて、図４を用いて、逆止め弁１の他の構成と比較しながら説明する。同図において、弁体３０が逆止め弁１に組み込まれた状態における他の構成の位置を、各種の線を用いて表示している。内側の１点鎖線はキャップ２０における通孔２１の内周面の位置を示し、２点鎖線はスプリング４０の内周面及び外周面の位置を示し、外側の１点鎖線はボデー１０の内周面１１の位置を示す。なお、同図では、逆止め弁１の径方向の中心を中心点Ｏとして示す。

【0039】

図４において弁体３０の上側に示すように、隣接する２つの外周突起部３２の間には、流体が流れる空間Ｓが形成される。また、空間Ｓは、径方向に重ねられるように配置された４つの空間Ｓ１～Ｓ４に分けられる。同図において荒い点のハッチングで示した第１の空間Ｓ１は、弁体３０における基部３１の外周面３１ｃとスプリング４０の内周面４１との間に形成される。また、同図において細かい点のハッチングで示した第２の空間Ｓ２は、基部３１における内側の外周面３１ｄと外側の外周面３１ｃの位置する円との間に形成される。弁開状態において、流体はこれらの空間Ｓ１、Ｓ２を逆止め弁１の軸方向に通過することができるため、直線的な流路３を確保することができ、流体抵抗を低くし流体をスムーズに流すことができる。

【0040】

ここで、図４に示すように、流体を主に流す第１の空間Ｓ１の径方向の内側の境界となる円を規定する直径Ｄ１に対して、その外側の境界を規定する円の直径Ｄ２は、１０３％以上１０９％以下の寸法とするのが好ましい。これにより、基部３１の外周面３１ｃが位置する円の直径Ｄ１とスプリング４０の内周面の直径Ｄ２とを適切な大きさにすることができ、直線的な流路３を確保して流体をスムーズに流すことができる。また、直径Ｄ１に対する直径Ｄ２は、１０５％以上１０７％以下の寸法とするのがより好ましい。これにより、必要十分な空間Ｓ１を有する直線的な流路３を確保することができ、小型でありながら流体抵抗を低くし流体をスムーズに流すことができる逆止め弁１とすることができる。なお、基部３１の内側の外周面３１ｄの位置する円の直径Ｄ１－１を基準にスプリング４０の内周面の直径Ｄ２を決定してもよい。

【0041】

一方、図４において十字のハッチングで示した第３の空間Ｓ３は、スプリング４０の外周面とボデー１０の内周面１１との間に形成される。後述するようにこの第３の空間Ｓ３にも流体は流れ込む。第３の空間Ｓ３に流れ込んだ流体は、スプリング４０が縮めきられるまでは、第１の空間Ｓ１と第３の空間Ｓ３とに挟まれた第４の空間Ｓ４を介して、第１の空間Ｓ１に流れることができる（図６参照）。

【0042】

＜逆止め弁における流体の流れ＞
続いて、逆止め弁１における流体の流れを説明するために、弁体３０の構成について図５から図７を用いて具体的に説明する。図５は、弁開状態における逆止め弁の内部構成を示す断面図である。図６は、弁開状態の逆止め弁における流体の流れを示す説明図である。図７は、弁が完全に開いた状態の逆止め弁における流体の流れを示す説明図である。これらの図面では、流体が１次側から流れ込むことで弁体３０が弁座部５１から離れた弁開状態を示す。なお、図６及び図７では、弁体３０における基部３１の外周面３１ｄで切断した断面を示す。また、これらの図面では、弁箱２内の流路３における流体の流れと各部の大きさの関係を容易に理解できるように、関係する各部の図示を簡略化し、この断面に現れない構成を２点鎖線の仮想線として図示している。

【0043】

キャップ２０の通孔２１を介して１次側から流体が流れ込むと、図５及び図６に示すように、流体が基部３１を押し込むことで、弁体３０は２次側に移動する。これにより、シートリング５０の弁座部５１から弁体３０が離れて弁開状態となる。

【0044】

この際に、逆止め弁１に流れ込んだ流体は、図６に破線で示すように、２次側に流れていく。より具体的には、流体は、弁座部５１のシート面５１ａと、弁体３０における基部３１の斜面部３１ａとの隙間Ｃ１を通過して、ボデー１０の内周面１１と、弁体３０における基部３１の外周面３１ｄとの隙間に流れ込む。そして、流体は、スプリング４０を挟んで内側の流れと外側の流れに分けられる。

【0045】

ここで、スプリング４０の内側に流れ込んだ流体は、弁体３０の基部３１とスプリング４０との隙間Ｃ２を通過する。この隙間Ｃ２は、逆止め弁１の軸方向における隙間Ｃ２ｘと径方向における隙間Ｃ２ｚとのなす斜めの辺の長さに相当する。ここで、隙間Ｃ２ｘは、弁体３０における基部３１の２次側に向けられた端部３１ｅと、スプリング４０の１次側の端面４３との隙間である。隙間Ｃ２ｚは、弁体３０における基部３１の外周面３１ｄと、スプリング４０の内周面４１との隙間である。この隙間Ｃ２ｚは、図４に示す第１の空間Ｓ１と第２の空間Ｓ２とに相当する。このように、スプリング４０の内側を流れる流体は、同図に示すスプリング４０内の空間Ｓ１、Ｓ２である流路３を通過することで直線的に流れる。これにより、流体抵抗を低くして流体をスムーズに流すことができる。

【0046】

また、逆止め弁１において、隣接する外周突起部３２の間における弁体３０の外周面（具体的には基部３１の外周面３１ｄ）が、外周突起部３２が形成された位置における弁体３０の外周面３１ｃよりも、内側に位置する。これにより、流体が流れる空間Ｓの幅を広げて流体を流れやすくすることができる。よって、直線的な流路３を形成して小さな流体抵抗で流体を流すことができる。したがって、弁箱２内の径方向の空間を効率的に活用することで、小型の逆止め弁１であっても流量を大きくすることができる。

【0047】

また、基部３１とスプリング４０とのなす隙間Ｃ２は、隙間Ｃ２ｚだけでなく、隙間Ｃ２ｘの成分も含むため、基部３１とスプリング４０との軸方向における隙間Ｃ２ｘにも流体を流すことができる。これにより、小径の逆止め弁１であっても流体をスムーズに流すことができる。したがって、弁箱２内の軸方向の空間を効率的に活用して、逆止め弁１を小型化することができる。

【0048】

一方、スプリング４０の外側に流れ込んだ流体は、スプリング４０の外周面とボデー１０の内周面１１との間の空間である第３の空間Ｓ３（図４参照）に流れ込む。そして、その流体は、図４に示す第４の空間Ｓ４において、図６に示すスプリング４０の巻き線のピッチ間の隙間Ｃ３を通過して、スプリング４０の内側に流れ込む。このように、本実施形態における逆止め弁１では、小型の弁箱２内においてスプリング４０の巻き線の間にも流体を流すことで流体が流れやすい構成とすることができる。

【0049】

続いて、１次側から流れ込む流体の流量が多くなることで弁体３０の基部３１に加えられる圧力が高くなりスプリング４０を押し縮めきったときには、図７に示すように、弁体３０がボデー１０の段部面１３に足部３３の端面３３ｂで接触する。この場合、スプリング４０の巻き線の隙間Ｃ３は消滅する。

【0050】

これにより、弁座部５１のシート面５１ａと、弁体３０における基部３１の斜面部３１ａとの隙間Ｃ１を通過した流体は、基部３１から離れて外側に流れてもスプリング４０の隙間Ｃ３を通ってスプリング４０の内側に流れ込むことはなく、基部３１の外周面３１ｄの近くを通過した流体と合流する。この場合において、１次側の隙間Ｃ１は広くなり逆止め弁１に流れ込むことができる流体の流量は多くなるが、基部３１とスプリング４０とのなす隙間Ｃ２はそれ以上広くなることがない。このため、隣接する外周突起部３２の間において隙間Ｃ２を流れることができる流量のみを通過させることができる。これにより、弁体３０が最大まで開いた状態になっても流体が流れすぎてしまうことを防止することができる。このように、弁体３０が最大開度に近づくにつれてスプリング４０の隙間Ｃ３が小さくなり、主に隙間Ｃ２を流体が通過するようにできることで、例えば、流体の流入量が急増して２次側の圧力が急激に高まるのを避けることができる。

【0051】

また、本実施形態では、スプリング４０は、複数の足部３３の外周面３３ａと弁箱２（特にボデー１０の内周面１１）との間に配置されることで、スプリング４０で弁体３０の外側を支持することができ、弁箱２内で弁体３０が傾いてしまうのを防止することができる。また、逆にボデー１０の内周面１１に案内されて弁箱２内において同心に位置決めされた弁体３０に、スプリング４０の位置を合わせることができる。これによれば、弁体３０における基部３１の外周面３１ｄと、スプリング４０の内周面４１との間において、流体が流れる空間Ｓ（流路３）を弁体３０の外周に均一に配置することができ、弁箱２内における流体を周方向において均一に流すことができる。また、スプリング４０が足部３３の外側に配置されることで、例えば弁体の内側にスプリングを配置する構成と比較して、弁体３０に対して均等に圧力を加えることができ、シール性を高めることができる。

【0052】

以上説明したとおり、本実施形態における逆止め弁１では、弁体３０が、弁座部５１に押しつけられることで流路３を塞いで流れを閉止する基部３１と、基部３１の外周面３１ｃから外側に突起する複数の外周突起部３２と、を有する。また、スプリング４０が、基部３１における複数の外周突起部３２の端面３２ｂと弁箱２の２次側に形成された段部面１３との間に配置されて、外周突起部３２を弁座部５１に向けて押しつけている。そして、隣接する２つの外周突起部３２の間で、弁体３０における基部３１の外周面３１ｄと、スプリング４０の内周面４１との間に流体が直線的に流れる流路３（空間Ｓ）が形成される。また、外周突起部３２における端面３２ｂが基部３１の２次側に向けられた端部３１ｅから２次側に離れて設けられることで隙間Ｃ２ｘに流体を流すこともできる。以上の構成により、本実施形態における逆止め弁１によれば、流体抵抗を小さくして、小型でありながら流量を大きくすることができる。また、逆止め弁１を軽量化することもできる。

【0053】

＜逆止め弁におけるシール機能＞
また、本実施形態の逆止め弁１では、シートリング５０としてソフトシートを用いることで、弁体３０の斜面部３１ａとの密着性を向上させることができる。これにより、優れたシール性を得ることができる。また、図１に示すように、弁閉状態においては、２次側から弁体３０に流体圧が加わるとともに、スプリング４０による弾発力も加えられる。これにより、基部３１の斜面部３１ａが弁座部５１のシート面５１ａに強く押しつけられる。この場合、ボデー１０に固着されたキャップ２０（特に環状突起部２３）がシートリング５０の背面を支持しているので２次側から高圧が加えられてもシートを確実に保持して良好なシール性を維持することができる。

【0054】

また、逆止め弁１に低温流体を流すときにはソフトシートであるシートリング５０は収縮する。しかしながら、図１に示すように、キャップ２０には環状突起部２３が形成され、この環状突起部２３にはめ込まれる凹部５１ｂがシートリング５０に形成されている。これにより、これらをはめ合わせるインロー構造とすることで、シートリング５０が収縮しようとしたときには、シートリング５０の凹部５１ｂにおける外側の部分がキャップ２０の環状突起部２３によって支持されるのでシートリング５０の収縮を防ぐことができる。これにより、低温でもシートリング５０の変形を抑えて良好なシール性を維持することができる。

【0055】

＜変形例＞
上述した実施形態では、基部３１における外側の外周面３１ｃの位置する円の直径Ｄ１と、内側の外周面３１ｄの位置する円の直径Ｄ１－１とが異なる構成について説明したが、これらの外周面３１ｃ、３１ｄの位置する円の直径を同じにしてもよい。

【0056】

また、弁体３０の足部３３の長さを短くしてもよい。例えば、足部３３の長さは、スプリング４０が足部３３に対して傾かないようにスプリング４０の巻き線の１ピッチ分以上の長さとすることが好ましい。また、足部３３に対するスプリング４０の位置を保持するために、足部３３の長さをスプリング４０の巻き線の１ピッチ分以下としてもよい。また、弁体３０における足部３３の端面３３ｂがボデー１０の段部面１３に接触したときに、スプリング４０の巻き線の隙間Ｃ３が残るような足部３３の長さとしてもよい。この場合には、弁が完全に開いた状態でも隙間Ｃ３を介して流体を流すことができる。

【0057】

また、４つの外周突起部３２と４つの足部３３とを有する弁体３０について説明したが、弁体３０を安定的に案内し、流体の流れる空間Ｓを確保できれば、外周突起部３２及び足部３３を、３つ設けてもよく、５つ以上設けてもよい。

【0058】

また、弁座部５１をシートリング５０に設ける構成としたが、弁座をキャップ２０に形成してもよい。この場合、弁体３０は、例えば、スーパーエンジニアリングプラスチックであるポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）又はポリイミド（ＰＩ）などの樹脂材料により形成してもよい。

【0059】

また、流体を流す流路３となる空間Ｓとして、基部３１とスプリング４０とのなす隙間Ｃ２を隙間Ｃ２ｚだけでなく隙間Ｃ２ｘの成分で構成する例について説明したが、隙間Ｃ２ｚだけ、又は、隙間Ｃ２ｘの成分だけで隙間Ｃ２を構成してもよい。より具体的には、外周突起部３２における端面３２ｂが、基部３１の２次側に向けられた端部３１ｅから２次側に離れない位置に設けられていてもよい。また、隣接する２つの外周突起部３２の間で、弁体３０における基部３１の外周面３１ｄと、その外周面３１ｄよりも外側に位置するスプリング４０の内周面４１との間に流体が直線的に流れる流路３が形成されない構成としてもよい。

【0060】

≪応用例≫
上述した逆止め弁１の構成を例えばボール弁の１次側又は２次側に設けた逆止め弁機能付きのボール弁としてもよい。また、上述した逆止め弁１を、例えば、水素ステーションの供給ラインにおけるインラインチャッキとして用いてもよい。

【0061】

なお、本技術は以下のような構成を取ることができる。
（１）弁座及び流路が構成され一対の通孔を介して流体を流す弁箱と、
流体の流れる方向において往復可能に前記弁箱に収容されて、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、
前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、
前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、
前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、
前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、
隣接する２つの前記外周突起部の間で、前記弁体における前記基部の前記外周面と、当該外周面よりも外側に位置する前記スプリングの内周面との間に流体が直線的に流れる前記流路が形成される、
逆止め弁。
（２）前記外周突起部における前記端面が前記基部の２次側に向けられた端部から２次側に離れて設けられる、
（１）に記載の逆止め弁。
（３）弁座及び流路が構成され一対の通孔を介して流体を流す弁箱と、
流体の流れる方向において往復可能に前記弁箱に収容されて、前記弁座に着座して前記弁箱内における２次側からの流体の流れを止める弁体と、
前記弁箱内において前記弁体を前記弁座に着座させる方向に付勢するスプリングと、を備えた逆止め弁であって、
前記弁体は、前記弁座に押しつけられることで前記流路を塞いで流れを閉止する基部と、
前記基部の外周面から外側に突起する複数の外周突起部と、を有し、
前記スプリングが前記複数の外周突起部の端面と前記弁箱の２次側に形成された段部の面との間に配置されて前記外周突起部を前記弁座に向けて押しつけ、
前記外周突起部における前記端面が前記基部の２次側に向けられた端部から２次側に離れて設けられる、
逆止め弁。
（４）隣接する２つの前記外周突起部の間で、前記弁体における前記基部の前記外周面と、当該外周面よりも外側に位置する前記スプリングの内周面との間に流体が直線的に流れる前記流路が形成される、
（３）に記載の逆止め弁。
（５）前記隣接する前記外周突起部の間における前記弁体の前記外周面が、前記外周突起部が形成された位置における前記弁体の前記外周面よりも、内側に位置する、
（１）乃至（４）のいずれか一項に記載の逆止め弁。
（６）前記弁体は、前記複数の外周突起部から２次側に向けて伸びる複数の足部を備え、
前記スプリングは、前記複数の足部の外周面と前記弁箱の内周面との間に配置される、
（１）乃至（５）のいずれか一項に記載の逆止め弁。
（７）前記弁箱は、一方の前記通孔を有して前記弁体及び前記スプリングを収容するボデーと、他方の前記通孔を有し前記ボデーの開口部を塞ぐキャップとを有し、
前記キャップの前記ボデーに向けられる端面に、他方の前記通孔の外周を囲むように環状に形成された環状突起部が形成され、
前記環状突起部に、可撓性を有するシートリングがはめ合わされて設けられている、
（１）乃至（６）のいずれか一項に記載の逆止め弁。
（８）前記ボデーと前記キャップとの間において、前記シートリングの外側にＯリングが設けられている、
（７）に記載の逆止め弁。

【0062】

本開示の態様は、上述した個々の実施形態に限定されるものではなく、当業者が想到しうる種々の変形も含むものであり、本開示の効果も上述した内容に限定されない。すなわち、特許請求の範囲に規定された内容及びその均等物から導き出される本開示の概念的な思想と趣旨を逸脱しない範囲で種々の追加、変更及び部分的削除が可能である。

【符号の説明】

【0063】

１：逆止め弁 ２：弁箱 ３：流路 １０：ボデー １１、４１：内周面 １２、２１：通孔 １３：段部面（段部の面） １４、１５、２２、３２ｂ、３３ｂ、４２、４３：端面 ２０：キャップ ２３：環状突起部 ３０：弁体 ３１：基部 ３１ａ：斜面部 ３１ｂ：平面部 ３１ｃ、３１ｄ、３２ａ、３３ａ：外周面 ３１ｅ：端部 ３２：外周突起部 ３３：足部 ４０：スプリング ５０：シートリング ５１：弁座部（弁座） ５１ａ：シート面 ５１ｂ：凹部 ６０：Ｏリング Ｃ１、Ｃ２、Ｃ２ｘ、Ｃ２ｚ、Ｃ３：隙間 Ｓ：空間

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】