CN113167394A - 隔膜阀 - Google Patents

Abstract

隔膜阀(10)设置有：形成有第一阀室(16)、第二阀室(20)及使二个阀室连通的连通路22的阀本体(11)；形成于连通路的阀座(23)；具有将接合分离于阀座的阀体部(24a)予以支承的第一隔膜(24)及第二隔膜(25)的阀机构(12)；在与阀本体之间夹持第一隔膜的外周部且对第一隔膜加压而将阀体部朝向阀座推靠的加压单元(14)；以及在与阀本体之间夹持第二隔膜的外周部的阀帽(13)。加压单元(14)配置成透过茎部(38)将与阀体部(24a)连动的可动体(37)支承于内部的整体单元。

Description

隔膜阀

技术领域

本发明涉及一种在半导体制造、化学工厂及食品等各种产业领域中用以移送各种流体的隔膜阀。

背景技术

过往在半导体制造等之中，为了在流体的流量及压力的控制中实现高精度的稳定性，常使用如专利文献1至专利文献3所揭示的具有二片隔膜的隔膜阀。

如此的隔膜阀之一例的图10所示的流体控制阀300，作为基本构造，包含：具有入口流路301及出口流路302的阀本体303，以及具有阀部304、第一隔膜部305及第二隔膜部306的阀体307。形成于阀本体303的腔室，透过第一隔膜部305及第二隔膜部306，被划分为第一隔膜部305的外侧的第一加压室308；位于第一隔膜部305与第二隔膜部306之间且与入口流路301连通的第一阀室310；位于第一隔膜部305及第二隔膜部306之间并透过第一阀室310、连通路312及阀座312a而连通且与出口流路302连通的第二阀室311；以及第二隔膜部306的外侧的第二加压室309，借由设置于第一加压室308的内部的弹簧313而透过弹簧轴承314以对第一隔膜部305施加经常性朝向内侧的固定压力的同时，利用自第二加压室309的外侧供给至第二加压室309的压缩空气等以对第二隔膜部306施加经常性朝向内侧的固定压力。又第二隔膜部306的受压面积设置为大于第一隔膜部305的受压面积。

如此的流体控制阀300，在未供给压缩空气至第二加压室309的状态下，使源自第一加压室308的弹簧313的压力透过第一隔膜部305将阀部304推靠向阀座312a而阻断流体的流通，借由将压缩空气供给至第二加压室309，抵抗源自弹簧60的压力而使阀部304自阀座312a远离，将流体的流量或压力设定为预先指定的值。当设定了流量或压力，变得于第一隔膜部305及第二隔膜部306施加有经常性朝向内侧的固定压力，一次侧(上流侧)的流体压力的变动，做为对于施加有经常性朝向内侧的固定压力的第一隔膜部305及第二隔膜部306的背压变动，即朝向外侧的压力变动而出现，而使源自第一加压室308及第二加压室309的固定的朝向内侧的设定压力与一次侧的朝向外侧的变动压力维持均衡地使阀体307移动。此阀体307移动的结果，使阀部304相对于阀座312a移动，阀部304与阀座312a间的开口量变化而流量或压力的变动受到抑制。

又如同前述的具有二片隔膜部的流体控制阀300中，接触流体的区域(接液区域)由于经隔膜部305、306划分，因此能够持续维持流体的清净度。因此，常被利用于要求流体的清净度的领域。

〔现有技术文献〕

〔专利文献〕

〔专利文献1〕日本特开平6-295209号公报

〔专利文献2〕日本特开2004-38571号公报

〔专利文献3〕日本特开2007-24070号公报

发明内容

〔发明所欲解决的问题〕

如图10所示的流体控制阀中，由于第一隔膜部305及第二隔膜部306与阀部306连动而运动，因此一般而言自第一隔膜部305及第二隔膜部306延伸的轴部连接于阀部304。但是，由于阀部304较自阀座延伸而使第一阀室310及第二阀室311连通的连通路更大，因此就组装的方便性而言，多为以第一隔膜部305及第二隔膜部306其中一者的轴部与阀部304形成为一体，同时另一者的轴部借由螺合连接。因此，必须有使轴部与阀部304螺合的作业。

又如图10所示的流体控制阀，使用弹簧的情况，一般为弹簧轴承的外周面沿第一加压室308的周壁移动以使弹簧的力量适当地传达至第一隔膜部305。此情况，为了减轻源自滑动的摩擦力而于弹簧轴承的外周面涂布有润滑油等的润滑剂。弹簧轴承借由导引件导引的情况，也同样于导引件涂布有润滑油等的润滑剂。进一步，可能将第一加压室308作为汽缸室而于内部配置活塞，借由压缩空气等的运作流体的压力而使活塞移动，使活塞与第一格膜部305连动。如此状况，亦为了减轻源自活塞的外周面与汽缸室的周面间的滑动的摩擦力而于活塞的外周面涂布有润滑油等的润滑剂。此外，用于必须密封的位置的O型环等的密封构件亦涂布有润滑油。

但是，以手工作业组装流体控制阀时，作业者为了将上述的第一隔膜部305或第二隔膜部306的轴部与阀部304螺合，不得不握持第一隔膜部305、第二隔膜部306及阀部304等而进行作业。因此，润滑油等的润滑剂将附着于作业者的手上，而有接触流体成为使要求清净性的第一隔膜部305或第二隔膜部306及阀部304等的接液区域污染的原因的可能性。又即使不使用润滑油等润滑剂，使用弹簧的情况，于组装时亦会触碰到弹簧材料的金属。此时，附着于手上的金属粒子，亦有污染第一隔膜部305或第二隔膜部306及阀部304等的接液区域的可能性目的

因此，本发明的在于解决存在于现有技术的问题，避免组装隔膜阀时触碰润滑剂或金属。而抑制源自润滑剂或金属粒子的接液区域的污染。

〔解决问题的技术手段〕

有鉴于上述目的，本发明提供一种隔膜阀，包含：一阀本体，形成有一第一阀室、一第二阀室及一连通路，该第一阀室连通至一入口流路，该第二阀室连通至一出口流路，该连通路使该第一阀室连通该第二阀室；一阀座，形成于该连通路；一阀机构，具有一第一隔膜及一第二隔膜，该第一隔膜安装于该阀本体而朝向该第一阀室且用以将接合分离于该阀座的一阀体部予以支承，该第二隔膜安装于该阀本体而朝向该第二阀室；一加压单元，安装于该阀本体而在与该阀本体之间夹持该第一隔膜的外周部，且对该第一隔膜加压而将该阀体部朝向该阀座推靠；以及一阀帽，安装于该阀本体而在与该阀本体之间夹持该第二隔膜的外周部，其中该加压单元包含一第一单元壳体、第二单元壳体、一可动体及一茎部，该第一单元壳体与第二单元壳体于该加压单元的内部组合而形成一第一加压室，该可动体于该第一加压室内向接近及远离该第一阀室的方向移动，该茎部自该可动体延伸且向该加压单元的外部突出，该加压单元构成为在将该可动体支承于该第一加压室内的状态下该第一单元壳体与该第二单元壳体连接而一体化的单一单元，该茎部的前端部连接有该阀体部，该阀机构借由将以一第一加压机构对该可动体加压而推靠至该阀座的方向的力量透过该茎部经常性地赋予该阀体部，并且将以一第二加压机构对该第二隔膜加压而自该阀座远离的方向的力量自该第二隔膜赋予该阀体部，以控制流体的流通。

上述隔膜阀中，安装于阀本体的第一阀室侧，也就是一次侧(上流侧)的加压单元的第一加压室内的可动体以第一加压机构加压，而透过茎部将推靠至阀座的方向的力量经常性地赋予与可动体连接的阀体部，并且第二隔膜被以第二加压装置加压，将自阀座远离的方向的力量自第二隔膜赋予阀体部。因此，借由使源自第二加压机构的对第二隔膜的加压力改变，能够抵抗第一加压机构所赋予的将阀座部压推向阀座的力而将阀体部自阀座拉出，而调整开启程度。进一步，加压单元构成为在将透过茎部与本体部连接的可动体支承于该第一加压室内的状态下该第一单元壳体与该第二单元壳体连接而一体化的单一单元。因此，只要预先于别的步骤组装加压单元，在安装于阀机构或阀本体时，进行自加压单元延伸的茎部与第一隔膜的连接，以及加压单元对阀本体的安装即可，不需接触加压单元内的构件等。也就是说，即使为了减轻源自可动体与第一加压室的周壁的滑动的摩擦力，而使用润滑油等的润滑剂，或是于加压单元内使用金属构件，在组装时作业者亦不会直接接触到润滑剂或金属等，而能够抑制源自附着于作业者的手的润滑剂或金属粒子的流体的污染。

上述的隔膜阀中，以该第二隔膜具有得以与该第一隔膜的该阀体部接触或分离的推压部，借由将以该第二加压机构接近该阀座的力量赋予该第二隔膜，使该推压部抵接于该阀体部，并抵抗以该第一加压机构赋予该阀体部的力量而使该阀体部远离该阀座为佳。若阀构造构成为此，则能够不使第二隔膜与阀体部连接而使阀体部对阀座接触或分离。因此，不需要将第二隔膜与阀体部于接液区域螺合，而能够防止源自螺合部配置于接液区域的流体的污染。又亦能够防止使第二隔膜与阀体部螺合时因摩擦所产生的材料粒子污染接液区域。

作为一个实施例，该第一单元壳体亦能够包括一筒状本体，该筒状本体具有一贯通孔，该贯通孔包含一小直径部及一大直径部，该小直径部面对该第一隔膜，该大直径部与该小直径部连接且形成有较该小直径部更大的一肩部，借由以该第二单元壳体将该贯通孔的该大直径部侧的端部予以封闭的方式连接该第一单元壳体，而形成该第一加压室，该贯通孔的该小直径部，构成为容许该茎部的通过且较配置于该第一加压室内的该可动体的至少一部分更小，而该可动体的至少一部分干涉该肩部而该可动体被支承于该第一加压室内。借由如此的构造，使第一单元壳体与第二单元壳体连接时能够将可动体支承于第一加压室内。又该第一单元壳体亦能够进一步包含有一锷部，该锷部自该筒状本体的周壁向外侧突出而延伸，且被夹持于该阀本体与该第二单元壳体之间。

上述的隔膜阀中，以该第一单元壳体进一步包含有一第一接合部，并且该第二单元壳体进一步包含有一第二接合部，该第一单元壳体与该第二单元壳体为借由该第一接合部与该第二接合部互相接合而连接为佳。又以该第一单元壳体的该第一接合部及该第二单元壳体的该第二接合部为插旋构造为佳。借由如此的构造，变得不必需使用螺丝等紧固件以使第一单元壳体与第二单元壳体连接，而能够抑制源自金属粒子的污染。

作为一个实施例，该可动体亦能够为于该第一加压室内移动的一弹簧轴承，对该弹簧轴承施力的一施力弹簧作为该第一加压机构而设置于第一加压室内并透过该茎部将该阀体部推靠至该阀座。

又作为其他实施例，该第一加压室亦能够为一汽缸室，该可动体为收纳于该汽缸室的活塞而沿着该汽缸室的内周面移动，于该汽缸室供给有作为第一加压机构的运作流体。此状况下，该汽缸室内亦能够进一步设有一施力弹簧，借由该施力弹簧对该活塞朝向该阀本体施力。

进一步于上述隔膜阀中，该第二加压机构亦能够为供给至设置于该阀帽的第二加压室而加压该第二隔膜的一运作流体、配置于设置于该阀帽的第二加压室的一施力弹簧、或是二者的组合。

该阀体部与该茎部以透过压入嵌合以连接为佳。

〔对照现有技术的功效〕

依据本发明的隔膜阀，将加压单元作为构成为在将透过茎部与本体部连接的可动体支承于该第一加压室内的状态下第一单元壳体与第二单元壳体互相连接而一体化的单一单元处理，因此若是预先于别的步骤组装加压单元，则在安装于阀机构或阀本体时，进行自加压单元延伸的茎部与第一隔膜的连接及加压单元对阀本体的安装即可，不需接触加压单元内的构件等。因此，即使为了减轻源自可动体与第一加压室的周壁的滑动的摩擦力，而使用润滑油等的润滑剂，或是于加压单元内使用金属构件，在组装时作业者亦不会直接接触到润滑剂或金属等，而能够抑制源自附着于作业者的手的润滑剂或金属粒子的流体的接液区域的污染，而能更防止流体的污染。

附图说明

图1为显示依据本发明的隔膜阀的第一实施例的整体构造的纵向剖面示意图。

图2为图1所示的隔膜阀的组装分解示意图。

图3为图1所示的隔膜阀的加压单元的立体示意图。

图4为图3所示的加压单元的第一单元壳体的仰视立体示意图。

图5为图3所示的加压单元的第二单元壳体的俯视立体示意图。

图6为显示图1所示的隔膜阀的加压单元的茎部与第一隔膜的阀体部的连接部的放大剖面示意图。

图7为显示依据本发明的隔膜阀的第二实施例的纵向剖面示意图。

图8为显示依据本发明的隔膜阀的第三实施例的纵向剖面示意图。

图9为显示依据本发明的隔膜阀的第四实施例的纵向剖面示意图。

图10为显示作为流体控制阀使用的现有技术的隔膜阀之构造的纵向剖面示意图。

具体实施方式

以下参照图式并说明依据本发明的隔膜阀的实施方式。

图1为显示关于本发明的第一实施例的隔膜阀10的整体构造。参照图1，隔膜阀10包含阀本体11、设置于阀本体11内的阀机构12、安装于阀本体11的上部的阀帽13及安装于阀本体11下部的加压单元14，借由阀机构12以进行隔膜阀10的开关。

阀本体11，为由聚四氟乙烯(以下记载为PTFE)所制成。阀本体11的中央下部，连续形成有平面圆形的下侧凹部15及位于下侧凹部15的中央上方且较下侧凹部15的直径为小的第一阀室16，并设置有入口流路17而连通第一阀室16。又阀本体11的底面形成有环状台阶部18而包围下侧凹部15。另一方面，阀本体11的上部中央，连续形成有平面圆形的上侧凹部19及位于上侧凹部19的中央下方且较上侧凹部19的直径为小的第二阀室20，并设置有出口流路21而连通第二阀室20。进一步阀本体11形成有使第一阀室16与第二阀室20连通的连通路22，朝向第一阀室16的连通路22的开口的周围形成有阀座23。

阀机构12，由第一隔膜24与第二隔膜25所构成。第一隔膜24由PTFE所制成，包含有阀体部24a、于阀体部24a的外周部向外延伸设置的膜部24b、设置于膜部24b的外周缘且朝向上下方向延伸的筒状的垂直支承部24c及自垂直支承部24c的上端于水平方向延伸的水平支承部24d。第一隔膜24透过在将阀体部24a配置于第一阀室16内的状态下将垂直支承部沿下侧凹部15的内周面插入，而使水平支承部24d收纳于阀本体11的环状台阶部18，以安装于阀本体11的下部，在划分第一阀室16与外部的同时，支承配置于第一阀室16内的阀体部24a。又第二隔膜25由PTFE所制成，包含有推压部25a、于推压部25a的外周向外延伸设置的膜部25b及设置于膜部25b的外周缘且朝上下方向延伸的筒状支承部25c。推压部25a的至少一部分，形成为能够插通连通路22的大小。第二隔膜25，借由在将推压部25a配置于第二阀室20内的状态下将筒状支承部25c沿上侧凹部19的周壁插入，而安装于阀本体11的上部，在区分第二阀室20与外部的同时支承配置于第二阀室20内的推压部25a。另外，第一隔膜24的阀体部24a与第二隔膜25的推压部25a，为能够互相接触或分离，并没有连接。若是于接液区域设置用以连接的螺合部，则在组装时为了螺合会产生使互相旋转的必要，而导致源自摩擦的粒子的产生，但是若如隔膜阀10不于接液区域设置螺合部，则能够防止于螺合部产生的源自粒子的流体的污染。

阀帽13由PTFE所制成，阀帽13形成有朝向阀本体11突出而延伸的突出部26、设置于突出部26底部且朝下方开口的圆筒状的凹部27及与凹部27连通的运作流体供给口28。又突出部26的外周面形成有环状收纳沟26a，环状收纳沟26a内安装有O型环29。阀帽13安装于阀本体11的上部。阀本体11安装于阀帽13时，突出部26插入阀本体11的上侧凹部19，而将安装于阀本体11之上侧凹部19的第二隔膜25的筒状支承部25c夹持于上侧凹部19的内周面与阀帽13的突出部26的外周面之间。使用如图2所示的螺栓等的紧固件30将阀本体11与阀帽13进一步固定，以使第二隔膜25固定于隔膜阀10。又借由如此在将第二隔膜25夹持于阀帽13与阀本体11之间的状态下将阀帽13安装于第二阀室20侧，而在以第二隔膜25将设置于阀帽13的突出部26的底部的凹部27与第二阀室20予以划分的同时，借由O型环29将第二隔膜25与突出部26之间密封，而形成第二加压室31。借由自运作流体供给口28供给作为第二加压机构的运作流体至如此形成的第二加压室31而使第二加压室31的压力变化，而使支承于第二隔膜25之膜部25b的推压部25a于第二阀室20内上下移动而插通于连通路22，而能够相对于阀体部24a接触或分离。

另外，于其他步骤，于阀帽13的突出部26的环状收纳沟26a预安装O型环29，涂布如润滑油等润滑剂，则在将阀帽13安装于阀本体11时，作业者不需要触碰到O型环29或润滑剂。由此，能够将源自附着于作业者的手的O型环29的材料的粒子或润滑剂的对如第一阀室16或第二阀室20等的流通有对象流体的接液区域的污染予以抑制。又为了防止第二阀室20内的流体漏出至外部，第二隔膜25的筒状支承部25c的外周面与上侧凹部19的内周面之间以密封构件(图中未显示)等密封为佳。例如亦能够于阀本体11的上侧凹部19的外内周面设置剖面台形的环状沟(图中未显示)的同时，于第二隔膜25的筒状支承部25c的外周面设置较环状沟略大的剖面半圆形的环状突起(图中未显示)。此情况，借由在将环状突起接合于环状沟的状态下，将第二隔膜25安装于阀本体11的上侧凹部19后，于阀本体11的上侧凹部19插入阀帽13的突出部26而将阀帽13安装于阀本体11的上部，使环状突起变形而密合嵌合于环状沟，能够将第二隔膜25的筒状支承部25c的外周面与阀本体11的上侧凹部19的内周面之间予以密封。借由以如此的环状突起及环状沟将第二隔膜25的筒状支承部25c的外周面与阀本体11的上侧凹部19的内周面之间予以密封，而能够削减O型环的使用数。又安装时变得不需要接触O型环及于O型环涂布润滑油等润滑剂的作业，而能够抑制O型环的材料的粒子或润滑剂污染接液区域。

加压单元14安装于阀本体11的下部，用于对第一隔膜24加压而将安装于阀本体11的第一阀室16侧的第一隔膜24的阀体部24a推靠向阀座23，组装多个构件，如图3所示，成为一体化的状态而能够作为单一单元处理。加压单元14，包含第一单元壳体35、第二单元壳体36、可动体37及茎部38，第一单元壳体35与第二单元壳体36于加压单元14的内部组合而形成第一加压室34，可动体37于第一加压室34内向接近及远离第一阀室16的方向移动，茎部38自可动体37延伸且向加压单元14的外部突出，配置于第一阀室16内的第一隔膜24的阀本体部24a连结于茎部38的前端部。又加压单元14中，可动体37以第一加压机构而朝向第一阀室16加压。加压单元14如此借由以第一加压机构加压可动体37，透过茎部38对与可动体37连动的阀体部24a经常性地赋予推靠向阀座23的力。

图1所示的实施例中，第一单元壳体34具有筒状本体35a，筒状本体35a形成有贯通孔39。贯通孔39包含小直径部39a及大直径部39b，小直径部39a形成于面对第一隔膜24之一侧，大直径部39b与小直径部39a连接且形成有较小直径部39a更大的一肩部，借由以第二单元壳体35将小直径部39a及对向侧的大直径部39b的端部予以封闭的方式于第一单元壳体34连接略呈平板状的第二单元壳体35以形成第一加压室34。于第二单元壳体35设置有呼吸口40而于第一单元壳体34的贯通孔39内开口，而使第一加压室34内的空气能够出入。配置于第一加压室34内的可动体37，具有缩小部37a及扩大部37b，缩小部37a较小直径部39a略小且沿着小直径部39a的周壁移动，扩大部37b较大直径部39b略小且较小直径部39a为大且沿大直径部39b的周壁移动，缩小部37a与扩大部37b之间形成有台阶部。由于可动体37的扩大部37b较第一单元壳体35的贯通孔39的小直径部39a更大，在可动体37配置于第一加压室34内的状态下，当第一单元壳体35与第二单元壳体36连接，则台阶部干涉肩部而可动体37被支承于第一加压室34内。第一实施例中，可动体37形成为弹簧轴承，于扩大部37b的底面形成有环状弹簧沟42，环状弹簧沟42将施力弹簧41的至少一端予以收纳，施力弹簧41配置为第二单元壳体36与可动体37之间的第一加压机构，借由施力弹簧41对可动体37朝第一阀室16经常性地施力。结果，于第一加压室34内可动体37借由施力弹簧41被朝向第一阀室16施力而欲于第一加压室34内沿着周壁移动的同时，连接于可动体37的茎部38的前端的第一隔膜24的阀体部24a被经常性地赋予推靠向阀座23的方向的力量。

另外，开启隔膜阀11时，借由经由运作流体供给口28将运作流体供给至第二加压室31内而使第二加压室31内的压力增加，使受第二隔膜25支承的推压部25a下降而抵接于阀体部24a，将自阀座23远离的方向的力量赋予至阀体部24a。由此，借由加压单元14，阀体部24a抵抗经常性地赋予至阀体部24a的推靠向阀座23的方向的力量，而自阀座23分离，流体变得能够自第一阀室16流通向第二阀室20。又借由调整第二加压室31内的压力，使阀座23与阀体部24a的间隙变化，而能够进行流量的调整。

又图中所示的第一实施例中，第一单元壳体35进一步包含有锷部35b，锷部35b形成为与第二单元壳体36的外形为相同外形且自筒状本体35a的周壁的自上端部至下侧向外侧突出而延伸。在将加压单元14安装于阀本体11下方时，锷部35b配置于第二单元壳体36与阀本体11之间，而将位于安装于阀本体11的下侧凹部15的第一隔膜24的外缘部的水平支承部24d夹持于锷部35b与阀本体11的环状台阶部18之间。又锷部35b设置于较筒状本体35a的周壁的上端部更下侧的位置，筒状本体35a具有朝锷部35b更上方突出的突出部35c。在将加压单元14安装于阀本体11时，突出部35c插入至阀本体11的下侧凹部15，而将安装于阀本体11的下侧凹部15的第一隔膜24的垂直支承部24c夹持于下侧凹部15的外周面与第一单元壳体35的突出部35c的外周面之间。如此状态下，如图2所示，透过将螺丝等的紧固件44通过贯穿第一单元壳体35的锷部35b与第二单元壳体36的安装孔43而将加压单元14固定于阀本体11，而使第二隔膜25固定于隔膜阀10。

另外为了防止第一阀室16内的流体漏出至外部，第一隔膜24的垂直支承部24c的外周面与下侧凹部15的内周面之间以密封构件等密封为佳。例如亦能够于阀本体11的下侧凹部15的内周面设置剖面台形的环状沟(图中未显示)的同时，于第一隔膜24的垂直支承部24c的外周面设置较环状沟略大的剖面半圆形的环状突起(图中未显示)。此情况，借由在将环状突起接合于环状沟的状态下，将第一隔膜24安装于阀本体11的下侧凹部15后，于阀本体11的下侧凹部15插入加压单元14的第一单元壳体35的突出部35c而将加压单元14安装于阀本体11的下部，使环状突起变形而密合嵌合于环状沟，能够将第一隔膜24的垂直支承部24c的外周面与阀本体11的下侧凹部15的内周面之间予以密封。借由以如此的环状突起及环状沟将第一隔膜24的垂直支承部24c的外周面与阀本体11的下侧凹部15的内周面之间予以密封，能够削减O型环的使用数。又安装时变得不需要接触O型环及于O型环涂布润滑油等润滑剂的作业，而能够抑制O型环的材料的粒子或润滑剂污染接液区域。

第一单元壳体35与第二单元壳体36的连接，只要加压单元14成为一体化的状态而能够作为单一单元处理，能够以使用螺栓等的紧固件的方法或不使用紧固件的方法等适当的方法进行。但是，为了不使组件数量增加或使作业简单化，以使设置于第一单元壳体35的第一接合部与设置于第二单元壳体36的第二接合部互相接合，而不使用紧固件地使第一单元壳体35与第二单元壳体36连接为佳。

如图1所示的实施例中，第一单元壳体35与第二单元壳体36利用插旋构造连接。以下详细说明图中所示的实施例的插旋装置。如图4所示，第一单元壳体35的筒状本体35a的下端部，于较锷部35更下方形成沟部，由此设置有作为第一接合部的多个插旋爪45(图4中为4个插旋爪45)，插旋爪45以较沟部更向外侧突出的形态而沿圆周方向延伸。另一方面，如图5所示，第二单元壳体36形成有收纳孔36a，收纳孔36a用以收纳第一单元壳体35的筒状本体35a的较锷部35b下方的部分，收纳孔36a的上端部设置有作为第二接合部的多个插旋爪46(图4中为4个插旋爪46)，插旋爪46自收纳孔36a的内周面朝向内侧突出而沿圆周方向沿伸。筒状本体35a的多个插旋爪45及收纳孔36a的多个插旋爪46的长度及间隔，设置为筒状本体35a的多个插旋爪45能够通过收纳孔36a的多个插旋爪46之间且收纳孔36a的多个插旋爪46能够通过筒状本体35a的多个插旋爪45之间。因此，在筒状本体35a内收纳有可动体37及施力弹簧41的状态下，使筒状本体35a的多个插旋爪45配置于收纳孔36a的多个插旋爪46之间而使彼此通过，借由将较锷部35b更下方的筒状本体35a的部分插入收纳孔36a之后使第一单元壳体35与第二单元壳体36相对于彼此转动，而将筒状本体35a的插旋爪45与收纳孔36a的插旋爪47接合，在将可动体37及施力弹簧支承于第一加压室34内的状态下，无须使用螺栓等紧固件，而将第一单元壳体35与第二单元壳体36连接。由此，加压单元14成为一体化的状态而能够作为单一单元处理。

由于如此加压单元14成为一体化的状态而能够作为单一单元处理，若于其他步骤组装加压单元14，则即使为了减轻可动体37的外周面与第一加压室34的内周面之间的磨擦，于可动体37的外周面涂布润滑油等润滑剂，或是于施力弹簧41使用金属材料，作业者亦能够不接触到润滑油等的润滑剂或施力弹簧41，而将加压单元14安装于阀本体11。因此能够抑制附着于作业者的手的润滑剂或金属粒子污染阀体部24a、第一阀室16及第二阀室20等的接液区域。

自加压单元14的可动体37的缩小部37a，茎部38通过第一单元壳体35的贯通孔39的小直径部39a自加压单元14突出而延伸。茎部38的前端，在为了将加压单元14安装于阀本体11而将加压单元14的第一单元壳体35的突出部35c插入阀本体11的下侧凹部15时，连接于第二隔膜25的阀体部24a。茎部38的前端与阀体部24a的连接方法，并无特别限定。但是以于茎部38及阀体部24a不形成螺合部，仅将茎部38的前端压入嵌合于阀体部24a而连接为佳。第一实施例中，如于图6所详示，茎部38的连接端设置有扩径的接合部47，借由将茎部38的连接端(接合部47)压入嵌合于设置于阀体部24a的互补形状的连接孔48，而使阀体部24a连接于茎部38的前端部。此状况下，为了使茎部38的连接端的收缩变形变得简单，亦能够于接合部47设置切口部。于茎部38的连接端设置公螺纹部的同时于阀体部24a的连接孔48设置对应的母螺纹部而使彼此互相螺合的状况下，源自用以螺合的旋转的摩擦力使茎部38及阀体部24a的材料粒子产生，此粒子可能附着于作业者的手等而成为接液区域污染的原因。但是，如第一实施例的隔膜阀10借由压入嵌合使阀体部24a连接于茎部38的连接端的接合部47，就能够抑制源自粒子的产生的接液区域的污染。又由于仅以压入动作使阀体部24a与茎部38连接，组装作业变得容易，进而缩短组装的作业时间。

接着，说明第一实施例的隔膜阀10的组装手续。

加压单元14预先于其他步骤组装。加压单元14的组装，在将可动体37的缩小部37a插入第一单元壳体35的筒状本体35a的贯通孔39的小直径部39a且将可动体37的扩大部37b插入贯通孔39的大直径部39b的同时将施力弹簧41的端部插入可动体37的扩大部37b的环状弹簧沟42内的状态下，将第一单元壳体35的较锷部35b更下侧的部分插入第二单元壳体35的收纳孔36a内。此时，将筒状本体35a的多个插旋爪45配置于收纳孔36a的多个插旋爪46之间而使彼此互相通过，将较锷部35b更下方的筒状本体35a的部分插入收纳孔36a后借由使第一单元壳体35与第二单元壳体36相对于彼此旋转，筒状本体35a的插旋爪45与收纳孔36a的插旋爪46互相接合，而使第一单元壳体35与第二单元壳体36连接。由此，如图3所示，加压单元14成为一体化的状态而能够作为单一单元处理。配置于第一加压室34内的可动体37的扩大部37b较第一单元壳体35的贯通孔39的小直径部39a更大，因此可动体37被支承于第一加压室34内。应需求亦能够洗净加压单元14的外侧而除去粒子等。

又于阀帽13的突出部26的环状收纳沟26a预安装O型环29。

接着在尘埃稀少的清洁环境下，将第一隔膜24、第二隔膜25、阀帽13及加压单元14安装于阀本体11而组装隔膜阀10。详细而言，借由配置第一隔膜而划分第一阀室且使阀体部24a位于第一阀室16内，将第一隔膜24的垂直支承部24c插入阀本体11的下侧凹部15的同时使阀本体11的环状台阶部18收纳水平支承部24d，从而将第一隔膜24安装于阀本体11的下部。又借由配置第二隔膜25而划分第二阀室20且使推压部25a位于第二阀室20内，将第二隔膜25的筒状支承部25c插入阀本体11的上侧凹部19，从而将第二隔膜25安装于阀本体11的上部。

接着，将自加压单元14突出而延伸的茎部38的接合部47压入嵌合于安装于阀本体11的下部的第一隔膜24的阀体部24a的连接孔48而使茎部47与阀体部24a连接，并且以通过贯穿第一单元壳体35与第二单元壳体36而设置的安装孔43的螺栓等的紧固件44将加压单元固定于阀本体11。此时，较加压单元14的第一单元壳体部35的锷部35b更上方的部分的突出部35c插入于阀本体11的下侧凹部15。由此，在突出部35c的外周面与下侧凹部15的内周面之间夹持的第一隔膜24的垂直支承部24c的同时，在阀本体11与加压单元14的第二单元壳体36之间所夹持的锷部35b与阀本体11的环状台阶部18之间夹持第一隔膜24的水平支承部24d。又阀本体11的上部借由螺栓等的紧固件30而固定有阀帽13。此时，阀帽13的突出部26插入阀本体11的上侧凹部19，在阀本体1的上侧凹部19的内周面与阀帽13的突出部26的外周面之间夹持第二隔膜25的筒状支承部25c。由此组装隔膜阀10。

如此在隔膜阀10中，在将如涂布有润滑剂的可动体37或施力弹簧41的可能成为污染原因的组件收纳于作为单一单元以处理的加压单元14内，O型环预先被组装于阀帽13的突出部26的环状收纳沟26a的同时，能够仅以推压动作将阀帽13及加压单元14安装于阀本体11。因此，不需接触容易成为污染原因的涂布有润滑剂的组件就能够进行组装。结果能够抑制接液区域的污染。

又不同于现有技术，第一隔膜24的阀体部24a不与第二隔膜25连接，因此无须设置用以使第一隔膜24的阀体部24a与第二隔膜25连接的螺合部，不于接液区域配置可能成为粒子等的来源的螺合部。因此，能够抑制源自于粒子的产生的流体污染。

接着，说明关于将第一实施例的隔膜阀10作为定压阀使用时的动作。隔膜阀10中，阀体部24a以源自第一加压室34内的施力弹簧41的对可动体37的施力而透过茎部38朝上方推起，而被推靠向阀座23。从此状态，当通过运作流体供给口28将运作流体供给至第二加压室31内，则第二加压室31内的压力上升而第二隔膜25的推压部25a被朝下方下推，通过连通路22而底接于阀体部24a。进一步，当抵抗施力弹簧41的施力而阀体部24a被推压至较推压部25a更下方，则阀体部24a自阀座23分离，流体变得能够通过阀体部24a与阀座23之间的间隙及连通路22而自第一阀室16流向第二阀室20。流量能够借由调整供给至第二加压室31内的运作流体而改变阀体部24a与阀座23的间隙以设定为任意值。阀体部24a，借由以施力弹簧41透过可动体37及茎部38而赋予阀体部24a的力与将第二隔膜25的下表面借由流体压力而上推的力及以将第二隔膜25的上表面以第二加压室31内的运作流体的压力而下推的力的合力，而静止于与借由推压部25a而与赋予至阀体部24a的力为均衡的位置。详细而言，阀体部24a的下表面及第一隔膜24的膜部24b虽然承受来自第一阀室16内的流体的压力，但此些的受压面积为近乎同等，而力量几乎彼此抵消。

此状态下，当上流侧的流体压力增加，第二阀室20的压力亦会瞬间增加。结果相较于第二隔膜25的上表面承受来自第二加压室31内的运作流体的力量，第二隔膜25的下表面承受来自流体的力量变得较大，第二隔膜25向上方移动。伴随于此，推压部25a亦向上方移动的同时被第一隔膜24支承而借由施力弹簧41朝向阀座23加压的阀体部24a亦向上方移动，因此阀座23与阀体部24a之间的开口面积减少，使第二阀室20内的压力减少。最终借由以施力弹簧41透过可动体37及茎部38赋予至阀体部24a的力与将第二隔膜25的下表面借由流体压力而上推的力及将第二隔膜25的上表面以第二加压室31内的运作流体的压力而下推的力的合力，而使阀体部24a静止于与借由推压部25a赋予至阀体部24a的力为均衡的位置。此时源自第二加压室31内的运作流体若无大幅改变，由于第二隔膜25的上表面所受的力维持不变，因此第二隔膜25的下表面所受的力亦为大致不变。因此，第二隔膜25的下表面的流体压力，也就是第二阀室20内的流体压力成为与上流侧的压力增加前为几乎相同压力。

另一方面，自成为经设定的流量的状态，当上流侧的压力减少，第二阀室20的压力亦瞬间减少。结果相较于第二隔膜25的上表面承受来自第二加压室31内的运作流体的力，第二隔膜25的下表面承受来自流体的力变得较小，第二隔膜25向下方移动。伴随于此，推压部25a亦向下方移动的同时被第一隔膜24支承而抵接推压部25a的阀体部24a亦向下方移动，因此阀座23与阀体部24a之间的开口面积增加，使第二阀室20内的压力增加。最终借由以施力弹簧41透过可动体37及茎部38赋予至阀体部24a的力与将第二隔膜25的下表面借由流体压力而上推的力及将第二隔膜25的上表面以第二加压室31内的运作流体的压力而下推的力的合力，而使阀体部24a静止于与借由推压部25a赋予至阀体部24a的力为均衡的位置。因此，与上流侧压力增加的状况同样，第二阀室20内的流体压力成为与上流侧的压力增加前为几乎相同压力。

借由上述的动作，即使隔膜阀10的上流侧的流体压力变动，第二阀室20内的流体压力亦几乎不变。因此，只要隔膜阀10的下流侧的管路中的压力损失没有变化则流量能够维持恒定。又由于第二阀室20内的流体压力能够借由第二加压室31内的运作流体的压力调整，因此流量亦能够借由运作流体调整。进一步，只要不供给运作流体至第二加压室31，则可动体37借由施力弹簧41的施力被上推，而与可动体37连动的阀体部24a亦透过茎部38被上推。因此，阀体部24a抵接于阀座23而能够阻断流体的流动。

接着，说明源自本发明的隔膜阀的各种变形形态。

图7显示关于本发明的第二实施例的隔膜阀50。图7中与关于图1所示的第一实施例的隔膜阀10的构成组件为共通的构成组件赋予有相同的组件符号。

第二实施例的隔膜阀50与第一实施例的隔膜阀10同样包含阀本体11、设置于阀本体11内的阀机构12、安装于阀本体11的上部的阀帽13及安装于阀本体11的下部的加压单元51，成为借由阀机构12而进行隔膜阀50的开闭。第二实施例的隔膜阀的阀本体11、阀机构12、阀帽13的构造，与第一实施例的隔膜阀10相同，因此此处省略说明。另一方面，在第二实施例的隔膜阀50的加压单元51中，第一单元壳体52不具有锷部，筒状本体52a除了突出部52c的部分收纳于第二单元壳体53的收纳孔53a内，第一隔膜24的环状的水平支承部24d，与第一实施例的隔膜阀10不同，并非夹持于阀本体11与第一单元壳体35(详细而言为其锷部35b)之间，而是夹持于阀本体11与第二单元壳体53之间的点，与第一实施例的隔膜阀10的加压单元14相异。第二隔膜阀50中用以连接第一单元壳体52与第二单元壳体53的插旋构造等其他构造及组装隔膜阀50的方法及动作等，由于与第一实施例的隔膜阀10为实质相同，因此此处省略说明。

图8为显示关于本发明的第三实施例的隔膜阀60。图8中，与关于图1所示的第一实施例的隔膜阀10的构成组件为共通的构成组件赋予有相同的组件符号。

第三实施例的隔膜阀60，与第一实施例的隔膜阀10同样包含有阀本体11、设置于阀本体11内的阀机构12、安装于阀本体11的上部的阀帽13及安装于阀本体11的下部的加压单元61，构成为借由阀机构12以进行隔膜阀10的开闭。第三实施例的隔膜阀60的阀本体11、阀机构12及阀帽的构造，由于与第一实施例的隔膜阀10相同，因此此处省略其说明。另一方面，在第三实施例的隔膜阀60的加压单元61中，在第一加压室34成为汽缸室的同时，活塞62取代第一实施例的隔膜阀10的加压单元14的可动体37而配置于第一加压室34内，借由自设置于第二单元壳体36的运作流体供给口63供给作为第一加压机构的运作流体至第一加压室34内，成为朝将阀体部24a推靠向阀座23的方向经常性地对活塞62施力的点上，与第一实施例的隔膜阀10的加压单元14相异。活塞62虽与可动体同样包含缩小部62a及扩大部62b，但扩大部62b的外周面成为与第一单元壳体35的贯通孔39的大直径部39b的内周面滑动，设置有将活塞62的外周面与贯通孔39的大直径部39b的内周面之间密封的密封构件64的点上与可动体37相异。另外，第一单元壳体35，于第一加压室34中以隔着活塞62与运作流体供给口63所开口的空间为相反侧的空间开口的方式设置呼吸口(图中未显示)。又图8所示的实施例中，虽然于第一加压室34内设置有对活塞62朝将阀体部24a推靠向阀座23的方向施力的施力弹簧41，但亦能够不设置施力弹簧41。隔膜阀60中用以连接第一单元壳体34与第二单元壳体35的插旋构造等其他构造及隔膜阀60的组装方法或动作等，由于与第一实施例的隔膜阀为实质相同，因此此处省略其说明。

以上参照图中所示的实施例，说明依据本发明的隔膜阀，但是本发明只要能够在组装时将加压单元作为单一单元处理，则不限定于图中所示的实施例。例如图中所示的实施例中，作为第一加压机构，虽使用运作流体、施力弹簧或其组合，但亦能够使用电磁铁(solenoid)等。又作为第二加压机构，虽然使用运作流体，但是亦能够使用施力弹簧取代运作流体或是与运作流体并用。进一步，图中所示的实施例中，第一隔膜24的阀体部24a与第二隔膜25的推压部25a虽成为能够接触或分离，但亦能够如图9所示的第四实施例的隔膜阀10’，于阀体部24a及推压部25a设置螺合部70而连接阀体部24a与推压部25a。进一步，上述的说明中，作为依据本发明的隔膜阀的用途，虽举例有定压阀，但本发明的隔膜阀的用途并不限定于定压阀，只要满足申请专利范围所记载的构造，本发明亦能够应用于回吸阀、开关阀等。

符号说明

10、10’ 隔膜阀

11 阀本体

12 阀机构

13 阀帽

14 加压单元

16 第一阀室

17 入口流路

20 第二阀室

21 出口流路

22 连通路

23 阀座

24 第一隔膜

25 第二隔膜

28 运作流体供给口

31 第二加压室

34 第一加压室

35 第一单元壳体

35a 筒状本体

35b 锷部

36 第二单元壳体

36a 收纳孔

37 可动体

37a 缩小部

37b 扩大部

38 茎部

39 贯通孔

39a 小直径部

39b 大直径部

41 施力弹簧

45 插旋爪

46 插旋爪

47 接合部

48 连接孔

50 隔膜阀

51 加压单元

52 第一单元壳体

52a 筒状本体

53 第二单元壳体

60 隔膜阀

61 加压单元

62 活塞

63 运作流体供给口

Claims (11)

1.一种隔膜阀，包含：

阀本体，形成有第一阀室、第二阀室及连通路，该第一阀室连通至入口流路，该第二阀室连通至出口流路，该连通路使该第一阀室连通该第二阀室；

阀座，形成于该连通路；

阀机构，具有第一隔膜及第二隔膜，该第一隔膜安装于该阀本体而朝向该第一阀室且用以将接合分离于该阀座的阀体部予以支承，该第二隔膜安装于该阀本体而朝向该第二阀室；

加压单元，安装于该阀本体而在与该阀本体之间夹持该第一隔膜的外周部，且对该第一隔膜加压而将该阀体部朝向该阀座推靠；以及

阀帽，安装于该阀本体而在与该阀本体之间夹持该第二隔膜的外周部，

其中该加压单元包含第一单元壳体、第二单元壳体、可动体及茎部，该第一单元壳体与第二单元壳体于该加压单元的内部组合而形成第一加压室，该可动体于该第一加压室内向接近及远离该第一阀室的方向移动，该茎部自该可动体延伸且向该加压单元的外部突出，该加压单元构成为在将该可动体支承于该第一加压室内的状态下该第一单元壳体与该第二单元壳体连接而一体化的单一单元，该茎部的前端部连接有该阀体部，该阀机构借由将以第一加压机构对该可动体加压而推靠至该阀座的方向的力量透过该茎部经常性地赋予该阀体部，并且将以第二加压机构对该第二隔膜加压而自该阀座远离的方向的力量自该第二隔膜赋予该阀体部，以控制流体的流通。

2.如权利要求1所述的隔膜阀，其中该第二隔膜具有得以与该第一隔膜的该阀体部接触或分离的推压部，借由将以该第二加压机构接近该阀座的力量赋予该第二隔膜，使该推压部抵接于该阀体部，并抵抗以该第一加压机构赋予该阀体部的力量而使该阀体部远离该阀座。

3.如权利要求2所述的隔膜阀，其中该第一单元壳体包括筒状本体，该筒状本体具有贯通孔，该贯通孔包含小直径部及大直径部，该小直径部面对该第一隔膜，该大直径部与该小直径部连接且形成有较该小直径部更大的肩部，借由以该第二单元壳体将该贯通孔的该大直径部侧的端部予以封闭的方式连接该第一单元壳体，而形成该第一加压室，该贯通孔的该小直径部，构成为容许该茎部的通过且较配置于该第一加压室内的该可动体的至少一部分更小，而该可动体的至少一部分干涉该肩部而该可动体被支承于该第一加压室内。

4.如权利要求3所述的隔膜阀，其中该第一单元壳体进一步包含有锷部，该锷部自该筒状本体的周壁向外侧突出而延伸，且被夹持于该阀本体与该第二单元壳体之间。

5.如权利要求1至4中任一项所述的隔膜阀，其中该第一单元壳体进一步包含有第一接合部，并且该第二单元壳体进一步包含有第二接合部，该第一单元壳体与该第二单元壳体为借由该第一接合部与该第二接合部互相接合而连接。

6.如权利要求5所述的隔膜阀，其中该第一单元壳体的该第一接合部及该第二单元壳体的该第二接合部为插旋构造。

7.如权利要求1至6中任一项所述的隔膜阀，其中该可动体为于该第一加压室内移动的弹簧轴承，对该弹簧轴承施力的施力弹簧作为该第一加压机构而设置于第一加压室内并透过该茎部将该阀体部推靠至该阀座。

8.如权利要求1至6中任一项所述的隔膜阀，其中该第一加压室为汽缸室，该可动体为收纳于该汽缸室的活塞而沿着该汽缸室的内周面移动，于该汽缸室供给有作为第一加压机构的运作流体。

9.如权利要求8所述的隔膜阀，其中该汽缸室内进一步设有施力弹簧，借由该施力弹簧对该活塞朝向该阀本体施力。

10.如权利要求1至9中任一项所述的隔膜阀，其中该第二加压机构为供给至设置于该阀帽的第二加压室而加压该第二隔膜的运作流体、配置于设置于该阀帽的第二加压室的施力弹簧、或是二者的组合。

11.如权利要求1至10中任一项所述的隔膜阀，其中该阀体部与该茎部透过压入嵌合以连接。

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