特許 7554167 逆止弁および冷凍サイクルシステム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-10

(45)【発行日】2024-09-19

(54)【発明の名称】逆止弁および冷凍サイクルシステム

(51)【国際特許分類】

   F16K 15/02 20060101AFI20240911BHJP

【ＦＩ】

F16K15/02

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2021139784

(22)【出願日】2021-08-30

(65)【公開番号】P2023033858

(43)【公開日】2023-03-13

【審査請求日】2023-03-31

(73)【特許権者】

【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】古賀 英明

【審査官】山崎 孔徳

(56)【参考文献】

【文献】米国特許出願公開第２００８／０２９６８４８（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２００６－０４６４９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１９６８０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５０９２３６１（ＵＳ，Ａ）

【文献】特開昭６３－３０３２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－１４８２６５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３０７３７０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｆ１６Ｋ １５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

弁本体と、前記弁本体に設けられる一部材で構成された弁体と、を有し、
前記弁本体には、前記弁体が着座可能な弁座部が形成され、前記弁体の一部分であるシール部と前記弁座部のシート部とが共に面をなしており、
前記弁体が、
前記シール部の面を前記シート部の面に対して前記弁本体の軸方向に当接させることで前記弁座部に着座する弁閉位置と、
前記シール部の面を前記シート部の面から離すことで前記弁座部から離間した弁開位置と、の間を前記軸方向である弁体開閉移動方向に移動自在に設けられる逆止弁であって、
前記弁体は、強化繊維を含有する樹脂材料を用いて形成され、
前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部において当該シール部の強度を高める方向に前記強化繊維を配向し、
前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部の面とその周囲とにおいて、前記弁体開閉移動方向に対する直交方向の面と前記強化繊維の配向とが、角度をなしている逆止弁。

【請求項2】

前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部の面方向が前記軸方向と直交する方向である請求項１に記載の逆止弁。

【請求項3】

前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部の面方向が前記軸方向に対して傾斜する方向である請求項１に記載の逆止弁。

【請求項4】

前記角度が３０°以上１５０°以下である請求項１～３のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項5】

前記角度が４５°以上１３５°以下である請求項１～３のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項6】

前記強化繊維は、前記軸方向における前記弁体の弁閉方向に向けて配向される請求項１～５のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項7】

前記シール部における前記強化繊維の配置は、ランダムな角度を有して配向される請求項１～６のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項8】

前記シール部における前記強化繊維の配置は、一定な角度を有し整列して配向される請求項１～６のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項9】

前記弁体は射出成形された部材で構成され、前記弁体のシール部はリング状であり、当該シール部の内周部には環状の窪み部が設けられている請求項１～８のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項10】

前記弁体は射出成形された部材で構成され、前記弁体のシール部はリング状であり、当該シール部の内周部には環状の部材が設けられている請求項１～８のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項11】

前記弁体は射出成形された部材で構成され、
前記シール部の内周側における弁体中心の位置は、前記射出成形時に前記樹脂材料が射出されるゲート位置に対応し、
前記シール部の面の前記軸方向における反対側は、前記樹脂材料の射出方向の一方側である請求項１～１０のいずれか一項に記載の逆止弁。

【請求項12】

請求項１～１１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、逆止弁および冷凍サイクルシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

冷凍サイクルシステムに用いられる逆止弁として、内部に弁室が形成された本体継手（外管）と、本体継手の内部に固定される弁座部材と、弁室内に移動自在に設けられる弁体と、を備えるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。かかる構成の逆止弁では、弁体が弁座部材の弁座面に着座することで流体の逆流が阻止される。

【0003】

また、特許文献１には、弁体の複数有するガイド部（第２および第３のガイド部）の下端にそれぞれ斜面を形成するものが開示されている。この逆止弁では、弁座部材の弁ポートから流れる流体により第２および第３のガイド部の斜面に力を与え、弁体をガイド部と反対側に付勢する。この付勢力で第２および第３のガイド部を弁室の内壁に押圧しながら、弁体を摺動させることで、弁体の開状態での振動を防止して静音化を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１０－１３８９２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１のような構成の逆止弁は、過酷な環境下での用途に伴い、高性能かつ高強度化が求められており、コストを抑えつつ高性能化を図るには、逆止弁本体のコンパクト化を図りつつ、弁座口径を可能な限り広く設計する必要がある。

【0006】

しかしながら、特許文献１のような構成の逆止弁の場合、弁座口径を可能な限り広く設計することがコンパクト化に反するため、弁体および弁座シール部の幅を広く設けることが困難となり、逆圧が加わった際に荷重を受ける弁シール部の応力負荷が高くなってしまう虞があった。加えて、逆止弁の弁体は、低圧損かつ弁漏れ防止性能を得るために樹脂材料を用いて成形されていることから、狭いシール幅でありながらも十分な強度を確保することが課題となっている。

【0007】

本発明の目的は、狭いシール幅でありながらも十分な強度を確保でき、かつ製造コストを抑えることが可能な逆止弁および冷凍サイクルシステムを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の逆止弁は、弁本体と、前記弁本体に設けられる一部材で構成された弁体と、を有し、前記弁本体には、前記弁体が着座可能な弁座部が形成され、前記弁体の一部分であるシール部と前記弁座部のシート部とが共に面をなしており、前記弁体が、前記シール部の面を前記シート部の面に対して前記弁本体の軸方向に当接させることで前記弁座部に着座する弁閉位置と、前記シール部の面を前記シート部の面から離すことで前記弁座部から離間した弁開位置と、の間を前記軸方向である弁体開閉移動方向に移動自在に設けられる逆止弁であって、前記弁体は、強化繊維を含有する樹脂材料を用いて形成され、前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部において当該シール部の強度を高める方向に前記強化繊維を配向し、前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部の面とその周囲とにおいて、前記弁体開閉移動方向に対する直交方向の面と前記強化繊維の配向とが、角度をなしているものである。

【0009】

このような本発明によれば、強化繊維を含有する樹脂材料を用いて形成される弁体の弁閉位置におけるシール部において、当該シール部の強度を高める方向に強化繊維を配向するようにしたので、狭いシール幅でありながらも十分な強度を確保できる。しかも、材料を変えることなく強度の向上を図れるので、製造コストを抑えることも可能となる。

【0010】

この際、前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部の面方向が前記軸方向と直交する方向であることが好ましい。また、前記弁体の前記弁閉位置における前記シール部の面方向が前記軸方向に対して傾斜する方向であることが好ましい。

【0011】

また、この際、前記角度が３０°以上１５０°以下であることが好ましい。さらに、前記角度が４５°以上１３５°以下であることが望ましい。また、前記強化繊維は、前記軸方向における前記弁体の弁閉方向に向けて配向されることが好ましい。さらに、前記シール部における前記強化繊維の配置は、ランダムな角度を有して配向されるか、または、前記シール部における前記強化繊維の配置は、一定な角度を有し整列して配向されることが好ましい。これらの構成によれば、材料を変えることなく強度の向上を図れるので、逆止弁の製造コストを抑えることができる。

【0012】

また、前記弁体は射出成形された部材で構成され、前記弁体のシール部はリング状であり、当該シール部の内周部には環状の窪み部が設けられていることが好ましい。さらに、前記弁体は射出成形された部材で構成され、前記弁体のシール部はリング状であり、当該シール部の内周部には環状の部材が設けられていることが好ましい。さらに、前記弁体は射出成形された部材で構成され、前記シール部の内周側における弁体中心の位置は、前記射出成形時に前記樹脂材料が射出されるゲート位置に対応し、前記シール部の面の前記軸方向における反対側は、前記樹脂材料の射出方向の一方側であることが好ましい。これらの構成によれば、前述した効果に加えて、強化繊維をシート部の面と直交する方向に配向できる。

【0013】

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たものである。

【発明の効果】

【0014】

本発明の逆止弁および冷凍サイクルシステムによれば、強化繊維を含有する樹脂材料を用いて形成される弁体の弁閉位置におけるシール部において、当該シール部の強度を高める方向に強化繊維を配向するようにしたので、狭いシール幅でありながらも十分な強度を確保できる。しかも、材料を変えることなく強度の向上を図れるので、製造コストを抑えることも可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る逆止弁の全体構成を示す断面図である。

【図2】図１の逆止弁における弁体を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面であり、樹脂材料に含有される強化繊維の配向を概略的に示す説明図である。

【図3】樹脂材料に含有される強化繊維の配向に関する説明図である。

【図4】図２の弁体の要部を拡大して示す説明図である。

【図5】変形例１に係る逆止弁の弁体を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面にＣ－Ｃ断面を破線で付して示す説明図である。

【図6】変形例２に係る逆止弁の弁体を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面を示す説明図である。

【図7】変形例３に係る逆止弁の弁体を示し、（ａ）は上面図、（ｂ）は（ａ）のＢ－Ｂ断面にＣ－Ｃ断面を破線で付して示す説明図である。

【図8】変形例４に係る逆止弁の弁体を示し、（ａ）は樹脂材料に含有される強化繊維の配向を概略的に示す説明図、（ｂ）は（ａ）の要部を拡大して示す説明図である。

【図9】本発明の第１実施形態に係る冷凍サイクルシステムを示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本発明の実施形態に係る逆止弁について図１～図４に基づいて説明する。図１に示すように、本実施形態の逆止弁１は、一次側（図１の下側）から二次側（図１の上側）への流体の流れ（正流）を許可し、二次側から一次側への流体の流れ（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（以下、軸線Ｌ方向と称す）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５と、弁体４が着座可能な弁座部６と、が切削加工等により一体に形成された黄銅製部材等であり、弁座部６には、着座した弁体４により閉じられる弁口７が形成されている。なお、図１では、弁体４が弁ホルダ５の下方（弁座部６側）に位置した弁閉状態を示している。

【0017】

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、一次開口部１１Ａは、一次円筒部１１Ｂと同等の径で形成されている。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、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。

【0018】

第一拡径部１３は、その内部に圧入された弁座部６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６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６の環状凹部２５に食い込むことで、弁座部６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、内部が弁本体３を収容する弁室として機能する。第二拡径部１４は、その内周面と弁ホルダ５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。

【0019】

弁本体３の弁ホルダ５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５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。図１では、弁閉状態の断面図のため図示されていないが、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５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５の二次側端部近傍には、ＳＵＳ製等で円環状の弁受部材としての弁ストッパ２２が取り付けられている。

【0020】

具体的に、弁ホルダ５の二次側端部近傍の内周面には、外方に向かって拡径された段付き部５Ａが設けられ、弁ストッパ２２は、段付き部５Ａに嵌め込まれた状態で固定される。このように、弁ホルダ５の内周面に設けられた段付き部５Ａに弁ストッパ２２の外周部が嵌め込まれることにより、弁ホルダ５と弁ストッパ２２とが固定され、逆止弁１において、弁開時の衝撃により弁ホルダ５と弁ストッパ２２との固定が緩む可能性を低減できる。

【0021】

また、弁体４は、弁開位置（不図示）である弁ホルダ５の二次側端部側に移動して弁ストッパ２２に当接することで、弁開位置から二次側への移動が規制されている。すなわち、弁開位置とは、弁体４が弁座部６から離れた位置で、なおかつ、弁体４が弁ストッパ２２に当接したことで、弁ストッパ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。なお、弁体４は、弁閉位置（図１に示す位置）に移動すると、弁ストッパ２２から離れた位置で、なおかつ、弁座部６に当接する。

【0022】

弁座部６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５側）端部の内面には弁ホルダ５に向かって拡径される段差形状の弁座面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。つまり、弁座面２４は、弁体４が弁座部６に着座する弁閉位置において、後述する弁体４のシール部である先端面３２が当接するシート部として機能する。また、弁座部６の弁口７は弁ポートとして機能する。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６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おり、ＣＯ_２冷媒等の超高圧で使用する場合、弁閉時に弁座部６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６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。

【0023】

弁体４は、強化繊維が配合された樹脂材料によって射出成形された部材であって、その外径は、弁ホルダ５の内径よりも若干小さく、弁ホルダ５の内周面に沿って弁ホルダ５内を軸線Ｌ方向に移動可能に設けられている。樹脂材料としては、ポリフェニレンサルファイド樹脂（ＰＰＳ樹脂：Poly Phenylene Sulfide Resin）、ポリアミド樹脂（ＰＡ樹脂：Poly Amide）等が好ましい。強化繊維としては、カーボンファイバー（ＣＦ：Carbon Fiber）、ガラス繊維（ＧＦ：Glass Fiber）等が好ましい。なお、本実施形態の弁体４としては、樹脂材料に対し強化繊維を１０～４０％程度含有して強化したものを用いて射出成形することが好ましい。

【0024】

具体的に図２（ａ）および（ｂ）にも示すように、弁体４は、一次側に配置される円柱状の本体部４０と、二次側に配置される４つのガイド部４Ａと、を有している。ガイド部４Ａは、軸線Ｌに対して直交する４方向に突出し、それぞれ当該軸線Ｌに沿って延在して設けられている。

【0025】

また、弁体４は、全体としての周面である外周面３１と、一次側の端面であり底部となる先端面３２と、二次側の端面であり弁ストッパ２２に対向する後端面３３と、を有している。つまり、弁体４は、４つのガイド部４Ａの外周面が本体部４０の外周面と面一で形成され、全体としての外周面３１をなし、ガイド部４Ａの弁ストッパ２２側の端面が後端面３３をなしている。この弁体４の先端面３２は、弁座部６のシート部である弁座面２４
に当接するシール部として機能する。換言すると、弁体４のシール部である先端面３２と、弁座部６のシート部である弁座面２４と、が当接することで弁座部６に着座する位置が弁閉位置である。なお、弁体４の先端面３２には、中央部で二次側に凹んだ凹状部３２Ａが形成され、この弁体４では、先端面３２の外周部を構成する平坦面部３２Ｂが弁座部６に当接する。

【0026】

以上の構成により、流体が流れない場合、あるいは二次側の二次継手部１２から流体が逆流入する場合、弁体４は先端面３２の平坦面部３２Ｂを弁座部６の弁座面２４に当接させて弁座部６に着座する。これにより、弁体４の先端面３２が弁口７を閉じて二次側から一次側への流体の逆流を阻止する。また、流体の流れが順方向になり、一次側の一次継手部１１から流体が流入する場合、弁口７内の流体の圧力が弁体４の反対側、すなわち弁室としての弁ホルダ５内の圧力より高くなる。そして、両圧力の差圧により、弁体４は弁座部６から離間して弁ホルダ５内を移動し、弁体４の後端面３３がストッパ２２に当接し、弁体４は全開状態となる。このとき、流体は、開放状態となった連通孔２１を通って二次側の二次継手部１２に流れる。

【0027】

本実施形態の場合、弁体４の各ガイド部４Ａの弁ストッパ２２に対向する後端面３３には、それぞれ円形状のエジェクタピン孔４Ｂが形成されている。また、弁体４には、中央から後端面３３に向けて開口した肉抜きピン孔４Ｃが設けられている。そして、弁体４のシール部である先端面３２はリング状に形成され、当該先端面３２の内周部には環状の窪み部４１が設けられている。これにより、弁体４の弁閉位置における先端面３２（より具体的には、先端面３２の平坦面部３２Ｂ）において当該先端面３２の強度を高める方向に強化繊維が配向される。

【0028】

ここで、弁体４の射出成形時における樹脂材料内の強化繊維の配向について説明する。本実施形態の場合、樹脂材料には材料強度を向上させるべく強化繊維が含有されている。強化繊維を含む樹脂材料は、その配向によって強度が異なってくる。一般に、図３に示すように、強化繊維Ｆｉの配向は、射出成形における金型内を溶融した樹脂が流れる方向に向く。例えば、図３（ａ）に示すように、溶融した樹脂が流れる方向が垂直方向（以下、ＶＤ方向と称す）への流れの場合、強化繊維Ｆｉの配向はＶＤ方向に向いているため、矢印で示す方向からの荷重Ｆに対する強度が高くなる。その反面、図３（ｂ）に示すように、溶融した樹脂が流れる方向が水平方向（以下、ＨＤ方向と称す）への流れの場合、強化繊維Ｆｉの配向がＶＤ方向に対して直交するＨＤ方向に向いているため、矢印で示す方向からの荷重Ｆに対する強度が低くなる。すなわち、樹脂材料Ｒの射出成形品において、樹脂材料Ｒ内の強化繊維Ｆｉの配向が、荷重Ｆを受ける方向と同一方向であれば高強度とすることができる（図３（ａ）参照）反面、樹脂材料Ｒ内の強化繊維Ｆｉの配向が、荷重を受ける方向に対し直交方向であると低強度となってしまう（図３（ｂ）参照）。

【0029】

そこで、本実施形態の場合、図１、図２（ｂ）および図４に示すように、弁体４の弁閉位置における先端面３２において当該先端面３２の強度を高める方向に強化繊維Ｆｉを配向するようにした。具体的には、弁体４において、先端面３２の内周部に環状の窪み部４１を設けることで、射出成形時における矢印Ｔ１方向から流れるＪ１群の樹脂材料Ｒを、ＨＤ方向（水平方向）の流れから窪み部４１を回り込む流れ方向に変化させる。これにより、Ｊ１群の樹脂材料Ｒを先端面３２の平坦面部３２Ｂに向かってＶＤ方向（垂直方向）に流れさせ、矢印Ｔ２方向から流れるＪ２群の樹脂材料Ｒと合流させることで、Ｊ３群の樹脂材料Ｒを構成し、先端面３２の平坦面部３２Ｂを形成する。このようにして、弁体４の先端面３２における平坦面部３２Ｂにおいて、樹脂材料Ｒ内の強化繊維Ｆｉの配向は軸線Ｌ方向と同じＶＤ方向となる。よって、弁体４において、軸線Ｌ方向から加わる荷重Ｆ（図３参照）に対する強度を向上できる。なお、従来の弁体では、窪み部４１が設けられておらず、前述のように、矢印Ｔ１方向から流れるＪ１群の樹脂材料Ｒを、ＨＤ方向（水平方向）の流れからＶＤ方向（垂直方向）に変化させることができなかった。そのため、平坦面部３２Ｂにおける強化繊維Ｆｉの配向はＨＤ方向（水平方向）であったので、荷重Ｆに対する強度が低かったが、本実施形態の弁体４は、窪み部４１を設けたことにより、前述したような効果が発揮できる。

【0030】

なお、弁体４の構成は前述した形態に限ることはない。例えば、図２との対応部分に同一符号を付した図５に示すように、肉抜きピン孔４Ｃ（図２参照）を設けなくてもよい。また、図２との対応部分に同一符号を付した図６に示すように、弁体４を全体として円柱状に形成し、ガイド部４Ａおよび肉抜きピン孔４Ｃ（図２参照）を設けなくてもよい。さらに、図２との対応部分に同一符号を付した図７に示すように、窪み部４１に替えて先端面３２側の底部に弁体４の内部に突出する環状の金属製などのリング部材４２を設けてもよい。また、図２（ｂ）との対応部分に同一符号を付した図８（ａ）と、図８（ａ）の要部を拡大した図８（ｂ）に示すように、弁体４の先端面３２における外周側に外方から軸線Ｌ方向に向かって下り傾斜したテーパ部３２Ｃを設けるようにしてもよい。このとき、弁座部６の弁座面２４Ａもテーパ部３２Ｃに対応したテーパ面とすることで、弁体４の弁座部６に対する着座時の安定性および密閉性を向上させることができ、弁開状態における圧力損失の低減を図ることが可能となる。

【0031】

以上の本実施形態によれば、強化繊維Ｆｉを含有する樹脂材料Ｒを用いて形成される弁体４の弁閉位置におけるシール部としての先端面３２（より具体的には、平坦面部３２Ｂや、テーパ部３２Ｃ）において、当該先端面３２の強度を高める方向に強化繊維Ｆｉを配向するようにしたので、狭いシール幅でありながらも十分な強度を確保できる。しかも、材料を変えることなく強度の向上を図れるので、製造コストを抑えることも可能となる。

【0032】

この際、弁体４の弁閉位置における先端面３２（より具体的には、平坦面部３２Ｂ）の面方向が軸線Ｌ方向と直交するＨＤ方向（水平方向）であることが好ましい。また、弁体４の弁閉位置における先端面３２（より具体的には、テーパ部３２Ｃ）の面方向が軸線Ｌ方向に対して傾斜する方向であることが好ましい。

【0033】

また、弁体４の弁閉位置における先端面３２（より具体的には、平坦面部３２Ｂ）の面とその周囲とにおいて、軸線Ｌ方向に対する直交方向（ＨＤ方向）と強化繊維Ｆｉの配向とが、角度をなしていることが好ましい。ここで、前述した平坦面部３２Ｂの面の周囲とは、図４におけるＪ３群の樹脂材料Ｒの部分のことであり、具体的には、先端面３２から弁体４の後端面３３方向に向けてリング状に形成された部分のことである。この際、その角度が３０°以上１５０°以下であることが好ましい。また、その角度が４５°以上１３５°以下であることがより好ましい。さらに、強化繊維Ｆｉは、軸線Ｌ方向における弁体４の弁閉方向に向けて配向されることが最も好ましい。さらに、先端面３２（より具体的には、平坦面部３２Ｂ）における強化繊維Ｆｉの配置は、ランダムな角度を有して配向されるか、または、先端面３２（より具体的には、平坦面部３２Ｂ）における強化繊維Ｆｉの配置は、一定な角度を有し整列して配向されることが好ましい。これらの構成によれば、材料を変えることなく強度の向上を図れるので、逆止弁１の製造コストを抑えることができる。具体的には、軸線Ｌ方向に対する直交方向（ＨＤ方向）と強化繊維Ｆｉの配向の角度は、０°に対し９０°の方が樹脂によっては２倍以上の強度が得られるため、前述の弁閉方向に向けての配向が最も好ましい。なお、強化繊維Ｆｉの配向の角度が０°～９０°までの間で大きくなる程、荷重Ｆに対する強度は強くなる。

【0034】

また、弁体４が射出成形され、弁体４の先端面３２における平坦面部３２Ｂがリング状に形成され、当該平坦面部３２Ｂの内周部には環状の窪み部４１が設けられていることが好ましい。さらに、弁体４が射出成形され、弁体４の先端面３２における平坦面部３２Ｂがリング状に形成され、当該平坦面部３２Ｂの内周部には環状の部材（金属製などのリング部材４２など）が設けられていてもよい。さらに、弁体４が射出成形され、弁体４のゲート位置が、先端面３２における平坦面部３２Ｂの内周側における弁体中心（先端面３２における中央部で二次側に凹んだ凹状部３２Ａの中心）にあり、射出成形時、ゲート位置から先端面３２における平坦面部３２Ｂの面の軸線Ｌ方向における反対側（後端面３３側）に樹脂材料Ｒが射出されることが好ましい。これらの構成によれば、前述した効果に加えて、樹脂材料Ｒの流れが先端面３２側から後端面３３側に流れることにより、図２（ｂ）に示すように、後端面３３での流れの回り込みにより、確実に強化繊維Ｆｉを先端面３２における平坦面部３２Ｂの面と直交するＶＤ方向（垂直方向）に配向できる。

【0035】

次に、本発明の冷凍サイクルシステムを図９に基づいて説明する。図９は、図１に示す逆止弁１を備えた、一実施形態に係る冷凍サイクルシステム５０を示す図である。

【0036】

図９に示すように、本実施形態の冷凍サイクルシステム５０は、例えば、業務用エアコンなどの空気調和機に用いられる。この冷凍サイクルシステム５０は、室内側熱交換器５１、室外側熱交換器５２、膨張弁５３、四方弁５４、および並列に接続された３台の圧縮機５５が、配管で接続されたものである。逆止弁１は、各圧縮機５５への冷媒の逆流を防ぐために、各圧縮機５５における吐出（高圧出力）側と四方弁５４との間に、圧縮機５５を一次側、四方弁５４を二次側として接続されている。

【0037】

冷房運転時には、実線矢印Ｄ５１で示されているように、室内側熱交換器５１で熱を吸収した冷媒が、四方弁５４を介して圧縮機５５へと流れ、圧縮機５５で圧縮された後、逆止弁１と四方弁５４を経て室外側熱交換器５２に至る。そして、この室外側熱交換器５２で熱を放出した後、膨張弁５３を経て室内側熱交換器５１に戻る。暖房運転時には、点線矢印Ｄ５２で示されているように、室内側熱交換器５１で熱を放出した冷媒が、膨張弁５３を経て室外側熱交換器５２に至る。そして、この室外側熱交換器５２で熱を吸収した後、四方弁５４を介して圧縮機５５へと流れ、圧縮機５５で圧縮された後、逆止弁１と四方弁５４を経て室内側熱交換器５１に戻る。冷凍サイクルシステム５０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。

【0038】

ここで、例えば、冷却負荷が大きい条件では、３台の圧縮機５５を同時に運転するため、３台の各逆止弁１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５５の運転だけで足りるので、他の２台の圧縮機５５は運転しない。このときには、２台の逆止弁１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１が閉じた状態となる。

【0039】

以上に説明した実施形態の逆止弁１を備える冷凍サイクルシステム５０によれば、前述したように、逆止弁１の強化繊維Ｆｉを含有する樹脂材料Ｒを用いて形成される弁体４の弁閉位置におけるシール部としての先端面３２（より具体的には、平坦面部３２Ｂや、テーパ部３２Ｃ）において、当該先端面３２の強度を高める方向に強化繊維Ｆｉを配向するようにしたので、狭いシール幅でありながらも十分な強度を確保できる。しかも、弁体４の材料を変えることなく強度の向上を図れるので、弁体４ひいては逆止弁１の製造コストを抑えることも可能となる。

【0040】

なお、以上に説明した実施形態や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。すなわち、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およ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。

【0041】

例えば、前述の実施形態では、業務用エアコンなどの空気調和機に用いられる逆止弁１を例示したが、逆止弁１としては、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５０の逆止弁取付け例の様に圧縮機５５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ＣＯ_２やアンモニアといった自然冷媒等）がある。本発明の逆止弁は、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適用可能である。

【0042】

なお、前述した実施形態の説明では、連通孔２１に関し、弁ホルダ５の円筒状の周面を径方向に貫通する４箇所に設けられている構造について説明したが、連通孔２１は４箇所に限定するものではなく１箇所や、２箇所以上の複数箇所でもよい。また、連通孔２１は、側面視で円形に形成された孔について記述したが、側面視で円形に限定するものではなく、楕円形などでもよい。また、前述した実施形態では、外管部２（継手部材と本体部材）が銅製の一体形成部材の構造の逆止弁１について説明したが、入口、出口の銅管継手部材と、弁体を収容する本体部材と、を別体とした構造の逆止弁にも適用可能である。さらに、前述した実施形態の説明では、外管の内部に弁座部と一体の弁ホルダを有する弁本体のある構造の逆止弁について述べたが、逆止弁の構造としては前述した構造に限定されるものではなく、特許文献１のように、外管の内部に弁ホルダを有する弁本体を備えない構造などの逆止弁にも適用可能である。

【符号の説明】

【0043】

１ 逆止弁
２ 外管部
２２ 弁ストッパ
２４ 弁座面
３ 弁本体
３１ 外周面
３２ 先端面
３２Ａ 凹状部
３２Ｂ 平坦面部
３２Ｃ テーパ部
３３ 後端面
４ 弁体
４Ａ ガイド部
４Ｂ エジェクタピン孔
４Ｃ 肉抜きピン孔
４０ 本体部
４１ 窪み部
４２ リング部材
５ 弁ホルダ
５Ａ 段付き部
６ 弁座部
７ 弁口
５０ 冷凍サイクルシステム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】