JP2000501156A - ダイヤフラムバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 ダイヤフラムバルブのバルブハウジングは第１バルブチャンバ（１４）を有し、ここに中央チャネル（１６）と第１（１５）、第２（１６）サイドチャネルを開口する。弁座（１８、１９）をハウジングに配列し、第１ダイヤフラム（２１）を適用して少なくとも１つの第１、第２弁座に封止する。第１ダイヤフラム（２１）を適用して弁座に押圧、ここから解除させることにより、中央チャネルとサイドチャネルとの流路を遮断、開放する。第２バルブチャンバ（４５）には第４チャネル（４８）を開口し、ハウジングの開口部（４６）から中央チャネル（１６）に連通する。第３弁座（４９）を備え、第２ダイヤフラム（５２）を適用して第３弁座（４９）との封止噛合させ、これから解除させる。第２ダイヤフラム（５２）を適用して第３弁座（４９）に押圧させ、これから解除させることから、第４チャネル（４８）と中央チャネル（１６）との流路を遮断、開放する。

Description

【発明の詳細な説明】 ダイヤフラムバルブ 本発明は国際出願公開第ＷＯ９５／００７８２号に記載された３方向ダイヤフ ラムの改良型に関する。 このダイヤフラムバルブはガスもしくは液状流体の流れを制御するものであり 、バルブチャンバを有するバルブハウジングを含む。バルブチャンバ内に中央チ ャネルを開口し、その各側部に各々第１サイドチャネル、第２サイドチャネルを 開口する。弁座（バルブシート）手段がハウジング内に配列され、ダイヤフラム 作動制御手段により、少なくとも１つの弁座手段と封止接触、またこれから離脱 されるように弾性ダイヤフラムが設けられている。各弁座手段の少なくとも一部 分は中央チャネル並びにサイドチャネルの１部分を構成する。２つの制御手段を 一方に配列して、前記各部分にダイヤフラムを押圧することにより、中央チャネ ルと各サイドチャネル間の流路を遮断し、一方ダイヤフラムの各一部分を弁座手 段の各部分から持ち上げることにより、中央チャネルと各サイドチャネルとの流 路を開放する。 上記国際公開に開示されている先行技術のダイヤフラムバルブが非常に良く作 動することは証明済みである。しかしこれを４方向バルブ、すなわちスリーフロ ー混合用バルブに代えることや、３相異排出口の１つもしくはこれ以上にワンフ ローを差し向けることが望まれる。これを達成するために、本願新規ダイヤフラ ムバルブは先行例のごとき広域衛生上の要求を満足し、簡素確実に作動可能であ り、可動部材が比較的少ない。 本明細書に添付した特許請求の範囲に記載された特徴事項を有するダイヤフラ ムバルブにおいて、前記目的が達成される。 本発明を添付図面に関連してさらに詳しく説明する。 図１本発明によバルブの第１側面図； 図２は図１のII−II方向における平面図； 図３は図１のIII−III方向から見た図１のバルブの第２側面図； 図４は図３の線IV−IVにおける垂直中央断面図であり拡大図； 図５は図４の線Ｖ−Ｖにおけるバルブハウジングと下方作動ユニットの断面図 ； 図６はバルブハウジングの平面図； 図７は図６の線VII−VIIにおける断面図； 図８は図６の線VIII−VIIIにおける断面図； 図９は図６の線IX−IXにおける断面図；さらに 図１０はバルブハウジングの底面図。 本発明による４方向ダイヤフラムバルブはバルブハウジング１１と、上部作動 （操作）ユニット１２と、下部作動ユニット１３とを含む。 まず、本発明のバルブは国際出願公開第ＷＯ ９５／００７８２号に記載する ３方向ダイヤフラムバルブをさらに発展させた構成となっている。バルブは、ダ イヤフラムの動作を制御可能なバルブハウジングと作動ユニットとを含むことか ら、バルブハウジング内部に設置され各々排出口を有する３つのチャネル（流路 ）の入口周囲で、バルブハウジング上面に備えるバルブシートにダイヤフラムを 封止接触させたりこれから解除させる。従来技術のバルブは本発明によるバルブ 上部のあらゆる要部、すなわち上部作動ユニット１２並びにバルブハウジング１ １の上部に相当するものであり、以下に詳細に説明する。 バルブハウジング１１は上向の、実質的に環状のバルブチャンバー１４（図６ 乃至図９参照）を有し、このチャンバー内に第１サイドチャネル15と、中央チャ ネル１６と、第２サイドチャネル１７とが開口し、各々外側流体連結部もしくは 排出口Ａ,Ｂ並びにＣを有する。チャネル１５、１７は中央チャネル１６に対し て実質的に対称的に配列されている。チャネル１５、１６、１６、１７の取入れ 口は各々、バルブハウジング壁１１ａ、１１ｂにより分割されており、これらは 中央チャネル１６に対して対称的に設置されている。各チャネルの取入れ口周囲 のバルブハウジング表面部分が各々弁座１８、１９となる(図６、図８、図９参 照)。 弾性ダイヤフラム２１（図４参照）はバルブハウジング１１上に配列され、バ ルブシートの少なくとも１つとの封止接触並びにこれからの解除のために設けら れている。 ダイヤフラム２１の可動制御をするために、バルブには上部作動ユニット１２ が設けられ、このユニットはダイヤフラムに作用する制御手段と制御手段を選択 可動する駆動手段とからなる。 制御手段は２つの加圧昇降ブロック２２、２３を含み、これらは上部作動ユニ ットの一部を構成しながらハウジング２４の下部範囲内の上下移動のために案内 されている。ブロックを用いてバルブハウジングとその各弁座とにダイヤフラム ２１の各一部を圧接し、前記部分をバルブハウジングから持ち上げて離す。後者 目的のため、ダイヤフラム２１には二つの別個のヨーク２１ａ、２１ｂが設けら れ、このものは実質的にＴ型断面を有し、ダイアフラムの中心線と中央チャネル １６の軸との対称垂直面に対して対称的に配置されている。各下面において、ブ ロック２２、２３はヨーク２１ａ、２１ｂの一つと適合する逆Ｔ型溝を有する。 ブロック内には、プルプッシュロッド２５、２６の下端が装着され、各々ハウジ ング２４の壁２７に封止案内される。 ロッド２５、２６はねじ切り円錐ピン２８、２９によりブロック２２、２３に 連結され、前記ピンはブロック内のねじ穴に挿入され、ロッドの切欠き３０、３ １に係合するチップを有する。カバー３４、３５で閉鎖されるハウジング２４の 側壁３２、３３の開口部からピンを装着する。 ブロック２２、２３を選択移動する駆動手段は、ハウジング２４に形成される 第１シリンダ３６と、ハウジング２４の頂部に配置されて、その底壁３９で前記 シリンダ３６を閉鎖するハウジング３８に形成される第２シリンダ３７とを含む 。 ピストン４０、４１はシリンダ３６、３７内に案内され、各々ロッド２５、２ ６の上端に固着される。 国際出願公開第ＷＯ９５／００７８２号にさらに詳しく説明並びに記載される ように、ロッド２５はシリンダ３６とこれに連動するピストン４０を介してこれ らを封止するように延びている。 シリンダ３７を閉鎖するピストン４１とカバー４４と同様に、ピストン４０と ハウジング３８の底壁３９との間に各スプリング４１、４２を設置することによ り、各ピストンとそれに連動するロッド２５、２６並びにブロック２２、２３を 下方に付勢する。 バルブハウジング１１の外側リム１１'と壁３２、３３の対応ボトムリム32'、 33'との間でダイヤフラム２１を封止するように加締める。図４の断面図に示す ように、ブロック２２、２３は弁座１８、１９に対してダイヤフラム２１各部を 封止押圧する。インレット36'、37'（図１）から連動ピストン４０、４１下の各 シリンダ３６、３７まで加圧流体（一般的に空気）を選択的に導入することによ り、一つもしくは両方のブロックを上昇させ、これによりスプリング作用に対抗 してシート１８、１９からダイヤフラム各部を持ち上げて離す。ブロック２２の みの上昇はチャネル１５、１６（排出口Ａ、Ｂ）間に流体連通を起こし、ブロッ ク２３のみの上昇はチャネル１６、１７（チャネルＢ並びにＣ）間に流体連通を 起こし、さらに両ブロック２２、２３の上昇は３つのチャネル１５、１６、１７ （排出口Ａ、Ｂ、Ｃ）間に流体連通をおこす。ピストン上側の空気は各開口部36 "、36"から解放される（図１）。 本明細書に記載されるバルブは国際出願公開第ＷＯ９５／００７８２号に記載 された３方向バルブの第２実施例バルブのあらゆる要部に相当する。このバルブ において、中央チャネル１６は、一つもしくは両方のサイドチャネル１５、１７ に媒体が、選択的に配分されるよう、バルブに媒体を導入するチャネルであり、 あるいは逆に、中央チャネル１６はひとつもしくは両方のチャネル１５、１６か らの媒体を選択して受け入れ可能なチャネルである。 本発明によれば、先行技術のバルブは排出口Ｂと選択的連通される第４排出口 Ｄにより完成される。 これはバルブハウジング１１の下面に第２バルブチャンバ４５を形成すること で達成される。同じく実質的に環状に示される実施例では、このバルブチャンバ はバルブ本体の開口部４６を介してチャネル１６と連通する。排出口Ｄはチャネ ル４８を介してバルブチャンバ４５と連通する。チャネル４８は実質的に中央チ ャネル１６と並列され、すなわち、サイドチャネル１５、１７に対する中央チャ ネルでもある。バルブハウジング壁４７はツーパートにバルブチャンバを分割し 、一方はチャネル４８に、一方は開口部４６に連通する。バルブハウジング壁の 表面は実質的に弁座１８、１９の一方に対応する弁座４９を形成する。弁座４９ は弁座１８、１９の方向と実質的に垂直方向に延び、以下に説明する理由によ り、好ましくはバルブチャンバ４５上を偏心に延びる。この偏心は好ましくは弁 座１８、１９のいずれか一つの偏心に対応する。 第２ダイアフラム５０はバルブハウジング１１の下方リム11"と下方作動ユニ ット１３の一部をなすハウジング５３の側壁５１、５２の対応トップリム51'、5 2'との間で加締められる。上部作動ユニット１２と同様に、下部作動ユニットは 第２ダイヤフラム５０に作用する制御手段と制御手段を可動する駆動手段とから なる。 この制御手段はハウジング５３の壁５１、５２内部で上下可動に案内される加 圧昇降ブロック５４を含む。このブロックは、ノーズ部分５４'により、弁座４ ９'（図７）にダイヤフラム部分５０を押圧し、この部分を弁座から持ち上げる のに適している。後者目的のために、実質的にＴ型断面を有し弁座４９の偏心位 置に対応して偏心配置されるヨーク５５がダイヤフラム５０に設けられている。 上面では、ブロック５４はヨーク５５受止め逆Ｔ型溝５６を有する。ブロック ５４にはプルプッシュロッド５７の上端を装着し、これはハウジング５３の壁５ ８内に封止案内される。 ねじ切り円錐ピン５９手段によりロッド５７をブロック５４に連結し、このも のはブロック内のねじ穴でネジ止めされ、ロッド内の切欠き６０に係合するチッ プを有する。カバー６１により閉鎖されるハウジング５３の側壁内の開口部を通 じてピンの装着を行う。 ブロック５４を移動する駆動手段はハウジング５３内に形成されるシリンダ６ ２を含む。ピストン６３をシリンダ６２に案内され、ロッド５７の下端に固定さ れる。スプリング６４をピストン６３とシリンダ６２を閉鎖するカバー６５との 間に配置し、ピストンとこの連動ロッド５７とブロック５４とを上方向に付勢す る。 インレット６６（図３並びに図４）からシリンダ６２への加圧流体（通常空気 ）を導入することによりスプリング６４力に対抗してピストン６３を下方に移動 させることから、弁座４９に封止するダイヤフラム５０部分を前記座から押し下 げて、開口部４６を経由してチャネル４８（排出口Ｄ）からチャネル１６（排出 口Ｂ）まで、またはこの逆の流れを起こす。この結果、排出口Ｂは排出口Ａ、Ｃ 並 びにＤの何れかと連結され、同時に排出口ＡプラスＣ、ＡプラスＤ、もしくはＣ プラスＤ、もしくは同時に排出口ＡプラスＣプラスＤと連結される。ピストン６ ３の下側の空気を開口部６７（図３）から解放する。 ダイヤフラム５０の均一な押し下げをなすために、図５に示すように、ブロッ ク５４の第２溝５６'に係合する第２ヨーク５５'を設けてもよい。２つのヨーク を有するダイヤフラムを好ましくはダイヤフラム２１と一致させる理由は、好ま しくは弁座４９をバルブチャンバ４５内に偏心配置させるためである。 さらに好ましくは、ブロック２２、２３、５４を円筒状バー型の一つの同じブ ランクから製造する。バーを切断し、切断したピースごとに１ブロック５４ある いは２ブロック２２、２３に成形する。 各弁座に対してピストンをダイヤフラム押圧方向に強制する別の手段にスプリ ング４２、４３、６４を代えることは当業者には自明である。長いバルブになる ときには特に、加圧された空気を利用することが有効である。 図６並びに図１０と同様に図１並びに図２から明らかなように、バルブハウジ ング１１は各々上下フランジ６８、６９を有する。このフランジを用いてボルト 及びナット７０手段によりバルブハウジング１１に上下作動ユニットを各々締め 付ける。 さらに図１、図２並びに図３にはカバー４４、６５を各々ハウジング３８、５ ３に固定するボルトヘッド７１、７２を示す。

【手続補正書】特許法第１８４条の４第４項 【提出日】１９９７年３月６日（１９９７．３．６） 【補正内容】 請求の範囲 １．ガス状または液状流体の流れを制御し、前記流体用の外部連結部(Ａ、Ｂ、Ｃ )をそれぞれ有する中央チャネル（１６）とこの両側に位置する第１サイドチャ ネル（１５）と第２サイドチャネル（１７）とが開口した第１バルブチャンバ（ １４）を有するバルブハウジング（１１）と、このハウジングに配され少なくと も１部分が前記中央チャネル（１６）及び前記サイドチャネル（１５、１７）の 内の１つと共通する第１及び第２弁座手段（１８、１９）と、これら第１及び第 ２弁座手段（１８、１９）の少なくとも１部分と封止係合及び解除されるように 設けられた第１弾性ダイヤフラム（２１）と、前記中央チャネル（１６）と各サ イドチャネル（１５、１７）間の流体の通路を遮断するために前記ダイヤフラム （２１）を１つの弁座手段それぞれに押圧し且つ前記中央チャネル（１６）と各 サイドチャネル（１５、１７）間の流体の通路を開放するために前記第１ダイヤ フラム（２１）の一部分を前記各弁座手段から上昇させるために設けられ第１及 び第２制御手段（２２、２３）とを含むダイヤフラムバルブに於いて、前記バル ブハウジング（１１）には第２バルブチャンバー（４５）が設けられ、この第２ チャンバー（４５）内に流体用外部連結部が開口し、この第２チャンバー（４５ ）は前記バルブハウジングの開口部（４６）と連通し、第２弾性ダイヤフラム（ ５２）が第３の弁座手段（４９）と封止係号及び解除されるように設けられ、第 ３制御手段（５４）が前記第４チャネル（４８）と前記中央チャネル（１６）間 の流体の通路を遮断するために前記第３弁座手段（４９）に対して前記第２ダイ ヤフラム（５２）を押圧し且つ第４チャネル（４８）と中央チャネル（１６）間 の流体の通路を開放するためにダイヤフラムの第３弁座手段（４９）との係合を 解除するように設けられていることを特徴とするダイヤフラムバルブ。 ２．第１バルブチャンバー（１４）をバルブハウジング（１１）の片側に配置し 、第２バルブチャンバー（４５）をバルブハウジングの反対側に配置することを 特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。 ３．第４チャネル（４８）を実質的に中央チャネル（１６）と並列することを特 徴とする請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。 ４．第３弁座手段（４９）が第１、第２弁座手段（１８、１９）の方向と実質的 に垂直に延びていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載 のダイヤフラムバルブ。 ５．第１、第２弁座手段（１８、１９）をバルブの垂直対称平面に対称的に配列 し、前記平面には中央チャネル（１６）を含むことと、第１、第２制御手段（２ ２、２３）を第１ダイヤフラム（２１）中央部分に対称的に配列して第１、第２ 弁座手段（１８、１９）の各一方の上でこれと反作用することと、第３弁座手段 （４９）を第２バルブチャンバ（４５）内に偏心配置することと、さらに第３制 御手段（５４）は第３弁座 手段（４９）上の第２ダイヤフラム（５２）に作用するに適していることとを特 徴とする先行する請求項の何れか一つに記載のダイヤフラムバルブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．ガス状または液状流体の流れを制御するためのダイヤフラムバルブであって 、中央チャネル（１６）とこの各側部の第１サイドチャネル（１５）と第２サイ ドチャネル（１７）とをそれぞれ開口し、各チャネルは外側連結部（Ａ、Ｂ、Ｃ ）を有する第１バルブチャンバ（１４）を備えるバルブハウジング（１１）と； ハウジングに配列される第１、第２弁座手段（１８、１９）と；第１、第２弁座 手段の少なくとも１つとの封止噛合とこれからの解除に適合する第１弾性ダイヤ フラム（２１）と；中央チャネル（１６）とサイドチャネル（１５、１７）の１ つに共通する各弁座手段の少なくとも１部分と；一方に配列されて１つの弁座手 段それぞれに第１ダイヤフラム（２１）を押圧する第１、第２制御手段（２２、 ２３）とを含み、これにより中央チャネルと各サイドチャネルとの流路を遮断し 、他方第１ダイヤフラムの各一部分を各弁座手段から持ち上げ、これにより中央 チャネルと各サイドチャネルとの流路を開放するダイヤフラムであって；バルブ ハウジング（１１）に第２バルブチャンバー（４５）を備え、ここに流体用外側 連結部（Ｄ）を有する第４チャネル（４８）を開口するとともにバルブハウジン グ内の開口部（４６）から中央チャネル（１６）に連通することと、第２弾性ダ イヤフラム（５２）を備えるとともに第３弁座手段（４９）との封止噛合並びに これからの解除に適応させることと、さらに第３制御手段（５４）を一方に配列 して第３弁座手段（４９）に第２ダイヤフラム（５２）を押圧し、これにより第 ４チャネル（４８）と中央チャネル（１６）との流路を遮断し、他方第３弁座手 段（４９）との噛合からダイヤフラムを解放し、これにより第４チャネル（４８ ）と中央チャネル（１６）との流路を開放することとを特徴とするダイヤフラム バルブ。 ２．第１バルブチャンバー（１４）をバルブハウジング（１１）の片側に配置し 、第２バルブチャンバー（４５）をバルブハウジングの反対側に配置することを 特徴とする請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。 ３．第４チャネル（４８）を実質的に中央チャネル（１６）と並列することを特 徴とする請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。 ４．第３弁座手段（４９）が第１、第２弁座手段（１８、１９）の方向と実質的 に垂直に延びていることを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３に記載 のダイヤフラムバルブ。 ５．第１、第２弁座手段（１８、１９）をバルブの垂直対称平面に対称的に配列 し、前記平面には中央チャネル（１６）を含むことと、第１、第２制御手段（２ ２、２３）を第１ダイヤフラム（２１）中央部分に対称的に配列して第１、第２ 弁座手段（１８、１９）の各一方の上でこれと反作用することと、第３弁座手段 （４９）を第２バルブチャンバ（４５）内に偏心配置することと、さらに第３制 御手段（５４）は第３弁座手段（４９）上の第２ダイヤフラム（５２）に作用す るに適していることとを特徴とする先行する請求項の何れか一つに記載のダイヤ フラムバルブ。