CN111183306A

CN111183306A - 隔膜阀

Info

Publication number: CN111183306A
Application number: CN201880061538.XA
Authority: CN
Inventors: 小原俊治; 药师神忠幸; 樋口孝行
Original assignee: Fujikin Inc
Current assignee: Fujikin Inc
Priority date: 2017-09-25
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-05-19
Also published as: TWI687616B; IL273521B1; KR20200088806A; JPWO2019059324A1; WO2019059324A1; TW201915368A; US20200309274A1; SG11202002726TA; IL273521A; IL273521B2; JP7046335B2

Abstract

本发明的目的是提供一种提高防止隔膜从连接构件脱落的效果的隔膜阀。隔膜阀包括具有流路的主体、阀杆、隔膜、安装在所述阀杆下端部的隔膜压件、连接所述隔膜和所述隔膜压件的连接构件。此外，所述连接构件具有与所述隔膜压件连接的棒状部，和在所述连接构件的下端部，沿径向以圆形状突出，并且在外周边缘形成至少一个切口的凸缘部。进一步地在所述棒状部的所述凸缘部上方形成向径向方向凹陷的颈部，并且所述凸缘部以及颈部埋设在所述隔膜的中央部。

Description

隔膜阀

技术领域

本发明与具有将隔膜连接到隔膜压件的连接构件的隔膜阀相关。

背景技术

通过专利文献1等可知，过往有通过隔膜压件从上方按压隔膜，从而使隔膜变形从而关闭流路的隔膜阀。

作为这样的隔膜阀的主要构成，其包括，具有流路的主体、能够相对于主体上下移动的阀杆、开关流路的隔膜、以及附接到阀杆下端部并且将隔膜向下方按压的隔膜压件。

例如，如图8所示，隔膜(31)通过连接螺栓(32)与隔膜压件(33)连接。具体是，将连接螺栓(32)的上部固定在隔膜压件(33)，并且形成在连接螺栓(32)的下端部的凸缘部(34)嵌在隔膜(31)的中央部(35)。因此，隔膜(31)的中央部(35)经由连接螺栓(32)与隔膜压件(33)连接，能够追随隔膜压件(33)的上下移动。

但是，如上所述的过往的隔膜阀在对隔膜(31)、连接螺栓(32)施加大的负荷时，由于覆盖连接螺栓(32)的凸缘部(34)的上部隔膜(31)的部分会翻起、或者破损，从而有隔膜(31)从连接螺栓(32)脱落的担忧。

在此，为了防止隔膜(31)的脱落，过往有提出在凸缘部(34)设置通孔，将构成隔膜(31)的树脂插入到通孔中，由此提高隔膜(31)与连接螺栓(32)的结合力。但是，在小型的隔膜阀的情况下，难以在凸缘部(34)形成有效地防止脱落的通孔。

现有技术文献

[专利文献]

[专利文献1]：专利第3027450号

发明内容

本发明需要解决的问题

本发明的目的在于解决如上所述的过往技术的问题点，并且提供一种提高防止隔膜从连接构件脱落的效果的隔膜阀。

用于解决问题的方案

本发明的隔膜阀是一种通过隔膜的变形隔断流路而能够开关的隔膜阀，其特征在于，包括：

具有流路的主体、

阀杆、

隔膜、

连接所述阀杆下端部的隔膜压件、

以及，连接所述隔膜与所述隔膜压件的连接构件，

其中，所述连接构件具有与所述隔膜压件连接的棒状部，和在所述连接构件的下端部，沿径向以圆形状突出，并且在外周边缘形成至少一个切口的凸缘部，并且在所述棒状部的所述凸缘部上方形成沿径向凹陷的颈部，

所述凸缘部以及颈部埋设在所述隔膜的中央部。

所述凸缘部是被称为相较于所述棒状部的直径较大的大直径部。

所述颈部是被称为相较于所述棒状部的直径较小的小直径部。

若设所述棒状部的直径为D₁，所述凸缘部的直径为D₂，所述凸缘部的直径D₂可以设为1.1D₁～1.4D₁的范围。

若设所述棒状部的直径为D₁，所述颈部的直径为D₃，所述凸缘部的直径D₃可以设为0.9D₁～0.7D₁的范围。

如后所述，埋设在所述隔膜的中央部的部分可以是所述凸缘部和所述颈部两者。

此外，在本发明的隔膜阀中，至少设置一个所述凸缘部，并且至少设置一个所述颈部。

如后所述，优选设置多个所述切口，并且该多个所述切口优选在圆周方向的角度上基本等间隔地设置。

本发明的其他实施方式的隔膜泵，其特征在于，包括具有流路的主体、相对于所述主体可上下移动的阀杆、随着所述阀杆的上下移动而开关主体的流路的隔膜、安装于所述阀杆下端部并且将所述隔膜向下方按压的隔膜压件、以及将所述隔膜的中央部连接到所述隔膜压件的下部的连接构件，所述连接构件具有上部固定在所述隔膜压件并且沿上下方向设置的棒状部和设置在该棒状部的下端部并且向该棒状部的外周面的径向外侧方向突出的凸缘部，在位于所述棒状部的下端部的所述凸缘部的上方的部分，形成向径向内侧方向凹陷的颈部，在所述凸缘部的外周边缘，形成至少一个切口，在所述隔膜的中央部埋设所述连接构件的棒状部的下端以及所述凸缘部，将所述隔膜的中央部的构成材料，以插入所述棒状部的所述颈部以及所述凸缘部的所述切口的内部的状态覆盖该凸缘部的上下两面。

本发明的隔膜阀具有将隔膜连接到隔膜压件下部的连接构件的构造，具有有效防止嵌在隔膜的中央部中的连接构件的凸缘部从该隔膜的中央部脱落的结构。

具体是，在连接构件的凸缘部的外周面设有切口的同时，该连接构件的棒状部设有颈部。在该结构中，在连接构件中的棒状部的下端部以及凸缘部为埋设于隔膜的中央部的状态，将隔膜的中央部的构成材料，以插入棒状部的颈部以及凸缘部的切口的内部的状态覆盖在凸缘部的上下两面。结果，隔膜的中央部的构成材料进入颈部使其覆盖凸缘部上表面的部分扩大，此外，进入切口内部的部分连接覆盖凸缘部的上下两面的部分。因此，进入颈部的部分与进入切口内部的部分和凸缘部外周靠近内侧的部分连接，从而凸缘部9b更难以从颈部掉落。进一步地，通过进入切口内部的部分，限制凸缘部与隔膜的相对旋转。结果，可以有效地防止凸缘部从隔膜的中央部脱离，从而隔膜从连接构件脱落。

此外，通过在棒状部的下端部设置颈部，可以将凸缘部的切口向凸缘部的径向内侧方向更深地形成。因此，在更靠近棒状部和凸缘部的轴向中心的位置处，隔膜的中央部的构成材料中进入颈部的部分可以和进入切口的部分连接。结果，即使是隔膜以及嵌入隔膜的凸缘部具有小的外径的隔膜阀，也能可靠地提高凸缘部的保持力。

所述凸缘部的外径可以是φ7.2～φ7.7mm。

即使所述凸缘部的外径是上述的外径，也可以如上所述地通过在棒状部的下端部设置颈部，可以将凸缘部的切口向该凸缘部的径向内侧方向更深地形成。因此，在更靠近棒状部和凸缘部的轴向中心的位置处，隔膜的中央部的构成材料中的进入颈部的部分可以和进入切口的部分连接。结果，即使是包括小的隔膜，并且嵌在隔膜中的凸缘部的外径在φ7.2～φ7.7mm的主要的小型隔膜阀，也可以容易地提高凸缘部的保持力。

所述切口优选具有半圆形状。

根据这样的构造，在凸缘部的外周边缘形成的切口为半圆形，并且由顺畅的圆弧状的内周面构成，因此隔膜的中央部的构成材料可以顺滑地并且没有间隙地进入切口内部。因此，能可靠地提高凸缘部的保持力，并且可以抑制隔膜阀的性能变化。

所述凸缘部优选具有下表面的中央部向下方膨胀的形状。

根据这样的构造，由于凸缘部的下表面的中央部向下方膨胀，因此在隔膜关闭时连接构件已下降时不使凸缘部向隔膜的中央部施加的按压力向凸缘部的外周边缘集中，而是能够在该中央部内部大范围地分散。因此，能够降低隔膜的劣化、破损的风险。

所述隔膜的中央部的构成材料优选覆盖所述棒状部中的所述颈部的上方的部分。

由于所述隔膜的中央部的构成材料覆盖所述棒状部中的所述颈部的上方的部分，覆盖于凸缘部上部的隔膜的中央部的构成材料的厚度可以加厚，从而可以更进一步提高颈部的保持力。

发明效果

根据本发明的隔膜阀，可以提高防止隔膜从连接构件脱落的效果。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的隔膜阀的整体构成的剖面图，并且是沿着流路的延伸方向剖切的剖面图。

图2是示出本发明的实施方式所涉及的隔膜阀的整体构成的剖面图，并且是沿着横断流路的方向剖切的剖面图。

图3是图1中的钩(连接构件)的立体图。

图4是示出图1的隔膜、隔膜压件以及钩的连接状态的剖面说明图。

图5是示出本发明的其他实施方式所涉及的钩的立体图。

图6是示出本发明的其他实施方式所涉及的隔膜、隔膜压件以及钩的连接状态的剖面说明图。

图7是示出本发明的其他更多的实施方式所涉及的隔膜、隔膜压件以及钩的连接状态的剖面说明图。

图8是示出过往的隔膜阀中的隔膜、隔膜压件以及钩的连接状态的剖面说明图。

具体实施方式

以下参照附图的同时对本发明的隔膜阀的实施方式进一步详细说明。

如图1～2所示，隔膜阀1具备，具有流路21、22的阀主体2、阀杆4、上部壳体5、隔膜8、隔膜压件3、以及用于将隔膜8悬挂于隔膜压件3的钩9(连接构件)。

阀主体2是在水平方向上延伸的筒状的构件，并具有上述的流路21、22与位于这些流路21、22的中间，并且能够抵接隔膜8在下方位置时的形状的阀座23。

阀杆4以能够相对于阀主体2上下移动的方式安装在安装于阀体2上部的上部壳体5。

上部壳体5具有固定在阀主体2的上部的固定部5a和可动部5b。可动部5b上下方向可动地收纳在致动器盖6的内部，并由弹簧7持续向下方蓄势着。在固定部5a与可动部5b之间形成有空气通道11。空气通道11的可动部5b由于从进气口10引入到空气通道11中的空气的压力而上升。由此使得与可动部5b连接的阀杆4能够克服弹簧7的蓄势力而上升。

隔膜压件3是将隔膜8向下方按压的部件，安装在阀杆4的下端，并与阀杆4一起上下移动。

隔膜8是可变形的片状构件，并且钩9的后述的凸缘部9b(参考图3～4)以嵌入中央部8a的方式，与钩9一同被一体成型(例如，嵌件成型)。

隔膜8由合成树脂、合成橡胶等的柔性的构件制成，并且由例如PTFE、丁基橡胶、氟橡胶等制成。特别地，PTFE由于其强度等方面相较于氟橡胶等更优，因此优选。

隔膜8以能够在流路21、22的中间突出或缩回、并且封闭形成在阀主体2的上壁的开口的方式被安装。隔膜8的外周部通过被夹在上部壳体5和阀主体2之间而气密地封闭。

隔膜8随着阀杆4的上下移动而变形，同时通过在流路21、22内突出和缩回，打开和关闭阀主体2的流路21、22。

如图3～图4所示，钩9是将隔膜8的中央部8a连接到隔膜压件3的下部的连接构件。钩9是以悬挂状态将隔膜8连接到隔膜压件3的，被称为所谓的悬挂托架。

钩9具有在上下方向上延伸的棒状部9a，以及设置在棒状部9a的下端的凸缘部9b。钩9通过例如由不锈钢等金属材料一体地成型为棒状部9a和凸缘部9b而制造。

棒状部9a的上部可以钩在隔膜压件3上被固定，或者可以通过与称为套筒的构件结合并通过旋入而被固定。例如，图3～图4所示的棒状部9a设有在水平方向上延伸的一对突起，这些突起接合到隔膜压件3，从而实现了棒状部9a的对于隔膜压件3的钩挂，但是也可以使用其他固定结构。

棒状部9a沿着上下方向配置。棒状部9a可以是例如圆柱状的棒状体，但也可以是其他截面(例如矩形的截面)的棒状体。

在位于棒状部9a的下端部的凸缘部9b的上方的部分，形成有向径向内侧方向凹陷的颈部9c。颈部9c在本实施方式中，形成为环绕圆柱状的棒状部9c的下端部整周的圆环的沟状，但是本发明不限于此。也可以在棒状部9a的下端部的一部分，例如，后述的凸缘部9b的切口9d的附近的部分形成颈部9c。

凸缘部9b是设置在棒状部9a的下端部，并且从棒状部9a的外周面沿径向外侧突出的构件。凸缘部9b在本实施方式中为圆盘状，但本发明不限于此，也可以是矩形形状、多边形形状(六边形等)。

进一步地，本实施方式的凸缘部9b如图3～图4所示，具有下表面的中央部8a向下方膨胀的形状。

作为本发明的其他的实施方式，如图5～图6所示，凸缘部9b的上下两面都可以是平坦的圆板形状。在这种情况下，可以在凸缘部9b的外周边缘形成至少一个(图5～6中是四个)切口9d。

凸缘部9b的外径可以根据隔膜阀1的规格等任意设定，例如，在小型的隔膜阀1(例如，隔膜8的外径为40～50mm左右的隔膜阀1)的情况下，为φ7.2～φ7.7mm。

在凸缘部9b的外周边缘，形成至少一个切口9d。在本实施方式中，沿凸缘部9b的外周边缘等间隔地形成有四个切口9d。本实施方式中的凸缘部9d具有半圆状，但本发明不限于此，也可以是其他的形状(三角形形状等)。

在隔膜8的中央部8a，埋设有钩9的棒状部9a的下端以及凸缘部9b。

将隔膜8的中央部8a的构成材料(例如，PTFE)，以插入棒状部9a的颈部9c以及凸缘部9b的切口9d内部的状态覆盖在凸缘部9b的上下两面。

在具有上述结构的隔膜阀1中，在图1～2所示的通常状态下，隔膜8处于下方位置，与阀座23抵接，从而关闭流路21、22。在该关闭状态下，上部壳体5的可动部5b由于弹簧7的蓄势力而下降，同时阀杆4以及在其下固定着的隔膜压件3也下降。进一步地，隔膜8成为由隔膜压件3向下方按压并被压靠在阀座23的状态。

另一方面，当流路21、22打开时，空气可以以规定压力以上的压力从进气口10输送到空气通道11。此时，由于向空气通道11导入的空气的压力，可动部5b对抗弹簧7的蓄势力而上升，同时阀杆4以及隔膜压件3上升。进一步地，当隔膜压件3上升时，经由钩9悬挂的隔膜8也一边弯曲一边上升，并且从阀座23向上方离开，从而打开流路21、22。

如上所述构造的本实施方式的隔膜阀1具有将隔膜8连接到隔膜压件3下部的钩9，具有有效防止嵌在隔膜8的中央部8a中的钩9的凸缘部9b从隔膜8的中央部8a脱落的结构。

具体是，在钩9的凸缘部9b的外周面设有切口9d的同时，该钩9的棒状部设有颈部9c。在该结构中，在钩9中的棒状部9a的下端部以及凸缘部9b为埋设于隔膜8的中央部8a的状态，将隔膜8的中央部8a的构成材料(例如，PTFE)，以插入棒状部9a的颈部9c以及凸缘部9b的切口9d内部的状态覆盖在凸缘部9b的上下两面。结果，隔膜8的中央部8a的构成材料进入颈部9c使其覆盖凸缘部9b上表面的部分扩大，此外，进入切口9d内部的部分连接覆盖凸缘部9b的上下两面的部分。因此，进入颈部9c的部分与进入切口9d内部的部分和凸缘部9b外周靠近内侧的部分连接，从而凸缘部9b更难以从颈部9c掉落。进一步地，通过进入切口9d内部的部分，限制凸缘部9b与隔膜8的相对旋转。结果，可以有效地防止凸缘部9b从隔膜8的中央部8a脱离，从而隔膜8从钩9脱落。

此外，通过在棒状部9a的下端部设置颈部9c，可以将凸缘部9b的切口9d向凸缘部9b的径向内侧方向更深地形成。因此，在更靠近棒状部9a和凸缘部9b的轴向中心的位置处，隔膜8的中央部8a的构成材料中进入颈部9c的部分可以和进入切口9d的部分连接。结果，即使是隔膜8以及嵌入隔膜的凸缘部9b具有小的外径的隔膜阀1，也能可靠地地提高凸缘部9b的保持力。

例如，如图5～6所示，凸缘部9b是上下两面都是平坦的圆板状并且形成四个半圆形的切口9d，并且，对于在棒状部9a具有颈部9c的本发明的实施方式的隔膜阀1，验证了将钩9从PTFE制的隔膜8拉出所需要的负荷，即钩的拉出负荷。此外，用于验证的本实施例的隔膜阀1的钩9的尺寸为，棒状部9a的直径：4.5mm，凸缘部9b的直径：7.5mm，颈部9c的直径：3mm，颈部9c的宽：2mm，半圆形的切口9d的直径：2.4mm。对于本实施例的隔膜阀的钩的拉出负荷的测量三次的结果，如以下的表1所示，测定结果的平均值为56.3kgf。

另一方面，对于除了不具有颈部9c以外与上述钩9的尺寸相同的比较例的隔膜阀的钩的拉出负荷的测量三次的结果，如以下的表1所示，测定结果的平均值为40.7kgf。

从以下的表1的结果可明显地知道，本实施例的隔膜阀(图5～6)中钩的拉出负荷比比较例提高了38％，并且凸缘部9b的保持力也确实地提高了。

[表1]

	本实施例(k g f)	比较例(k g f)
			No.1	57.67	39.36
No.2	56.2	40.25
			No.3	54.95	42.41
合计	168.82	122.02
			平均	56.3	40.7
	(38％提高)

此外，在本实施例的隔膜阀1中，即使凸缘部9b的外径为φ7.2～φ7.7mm，也可以通过在棒状部9a的下端部设置颈部9c，将凸缘部9b的切口9d向凸缘部9b的径向内侧方向更深地形成。因此，在更靠近棒状部9a和凸缘部9b的轴向中心的位置处，隔膜8的中央部8a的构成材料中进入颈部9c的部分可以和进入切口9d的部分连接。结果，即使是对于具有小的隔膜8，嵌在隔膜8内的凸缘部9b外径只能保证在φ7.2～φ7.7mm的主要的小型隔膜阀1，也可以容易地提高凸缘部9b的保持力。因此，即使对在食品领域等中使用的小型的隔膜阀1定期地用蒸汽灭菌时较大的拉出负荷，也能可靠地防止隔膜8从钩脱落。

进一步地，在本实施方式的隔膜阀1中，在凸缘部9b的外周边缘形成的切口9d为半圆形，并且由顺畅的圆弧状的内周面构成，因此隔膜8的中央部8a的构成材料可以顺滑地并且没有间隙地进入切口9d内部。因此，能可靠地提高凸缘部9b的保持力，并且可以抑制隔膜阀1的性能变化。

此外，在本实施方式的隔膜阀1中，由于凸缘部9b的下表面的中央部8a向下方膨胀，因此在关闭隔膜8使钩9下降时不会使凸缘部9b向隔膜8的中央部8a施加的按压力向凸缘部9b的外周边缘集中，而是可以在该中央部8a内部大范围地分散。因此，能够降低隔膜8的劣化、破损的风险。

此外，作为本发明的进一步的其他的实施方式，如图7所示，隔膜8的中央部8a的构成材料优选覆盖钩9的棒状部9a的颈部9c上方的部分。

在这种情况下，覆盖凸缘部9b上部的隔膜8的中央部8a的构成材料的厚度可以加厚，从而可以更进一步提高颈部9b的保持力。

此外，图7所示的钩9，与图5～6中所示的构造是同样的形状，但是也可以是图3～4所示的钩9的形状。

工业的可利用性

本发明具备将隔膜连接到隔膜压件的连接构件，只要是具有连接构件的凸缘部嵌入在隔膜的中央部的结构的隔膜阀都可以广泛地使用，并且可以提高防止隔膜从连接构件脱落的效果。

附图标记说明

1 隔膜阀

2 阀主体

3 隔膜压件

4 阀杆

5 上部壳体

6 致动器盖

7 弹簧

8 隔膜

8a 中央部

9 钩(连接构件)

9a 棒状部

9b 凸缘部

9c 颈部

9d 切口

10 进气口

11 空气通道

21、22 流路

23 阀座。

Claims

1.一种隔膜阀，包括：

具有流路的主体、

阀杆、

隔膜、

安装在所述阀杆下端部的隔膜压件、以及

连接所述隔膜与所述隔膜压件的连接构件，所述隔膜阀能够通过隔膜的变形来开关流路，其特征在于，

所述连接构件具有与所述隔膜压件连接的棒状部，和在所述连接构件的下端部、沿径向以圆形状突出并且在外周边缘形成至少一个切口的凸缘部，并且在所述棒状部的所述凸缘部上方形成沿径向凹陷的颈部，

所述凸缘部以及颈部埋设在所述隔膜的中央部。

2.根据权利要求1所述的隔膜阀，其特征在于，

所述凸缘部的外径为φ7.2～φ7.7mm。

3.根据权利要求1或2所述的隔膜阀，其特征在于，

所述切口具有半圆形状。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的隔膜阀，其特征在于，

所述凸缘部具有下表面的中央部向下方膨胀的形状。

5.根据权利要求1至4中的任一项所述的隔膜阀，其特征在于，

所述颈部的上方埋设在所述隔膜的中央部。

6.一种隔膜泵，其特征在于，包括：

具有流路的主体、

相对于所述主体可上下移动的阀杆、

随着所述阀杆的上下移动而开关主体的流路的隔膜、

安装于所述阀杆下端部并且将所述隔膜向下方按压的隔膜压件、以及将所述隔膜的中央部与所述隔膜压件的下部连接的连接构件，

所述连接构件具有上部固定在所述隔膜压件并且沿上下方向设置的棒状部和设置在该棒状部的下端部并且向该棒状部的外周面的径向外侧方向上突出的凸缘部，

在位于所述棒状部的下端部的所述凸缘部上方的部分，形成向径向内侧方向凹陷的颈部，

在所述凸缘部的外周边缘，形成至少一个切口，

在所述隔膜的中央部上，埋设所述连接构件的棒状部的下端以及所述凸缘部，

该隔膜的中央部的构成材料，以插入所述棒状部的所述颈部以及所述凸缘部的所述切口内部的状态覆盖该凸缘部的上下两面。

7.根据权利要求6所述的隔膜阀，其特征在于，

所述凸缘部的外径为φ7.2～φ7.7mm。

8.根据权利要求6或7所述的隔膜阀，其特征在于，

所述切口具有半圆形状。

9.根据权利要求6至8中的任一项所述的隔膜阀，其特征在于，

所述凸缘部具有下表面的中央部向下方膨胀的形状。

10.根据权利要求6至9中的任一项所述的隔膜阀，其特征在于，

所述隔膜的中央部的构成材料覆盖所述棒状部的所述颈部上方的部分。