JP2002089725A - 操作弁及び操作弁用ダイヤフラム - Google Patents
操作弁及び操作弁用ダイヤフラムInfo
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Landscapes
- Filling Or Discharging Of Gas Storage Vessels (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】腐食性のあるガスの流通経路に設けられる操作
弁において、より耐久性の高い操作弁を提供する 【解決手段】ガス流入路25とガス流出路26との間に
設けられた弁室23を有する弁本体2内に、弁室23内
の弁座231中央に形成された開口252に当接して、
これを開閉するダイヤフラム4を収容し、このダイヤフ
ラム4を締着する締付部材3を有し、ダイヤフラム4に
外側から接触して開口252を開閉する弁操作部材5を
備えた操作弁であって、ダイヤフラム4には、一体形成
された保持部にセラミックス製の押接部材41を固定
し、ダイヤフラム4の耐腐蝕性能を向上させた。
弁において、より耐久性の高い操作弁を提供する 【解決手段】ガス流入路25とガス流出路26との間に
設けられた弁室23を有する弁本体2内に、弁室23内
の弁座231中央に形成された開口252に当接して、
これを開閉するダイヤフラム4を収容し、このダイヤフ
ラム4を締着する締付部材3を有し、ダイヤフラム4に
外側から接触して開口252を開閉する弁操作部材5を
備えた操作弁であって、ダイヤフラム4には、一体形成
された保持部にセラミックス製の押接部材41を固定
し、ダイヤフラム4の耐腐蝕性能を向上させた。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば高圧ボンベ
などの排出口等に取り付けられる操作弁に係り、特に腐
食性のあるガスを収容したボンベに用いられる操作弁に
関するものである。
などの排出口等に取り付けられる操作弁に係り、特に腐
食性のあるガスを収容したボンベに用いられる操作弁に
関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばプロパンガスのボンベなど
のように、ガスを封入した容器には、排出口にガス用操
作弁が取り付けられている。この操作弁を開閉操作する
ことによって、ボンベ内に封入されているガスを排出
し、あるいは密封状態とする。このような従来の操作弁
は、弁本体に、弁部材を収容し弁座が形成された弁室
と、弁座の中央に開口して弁室に連通するガス流入口
と、ガス流入口が中央に開口する弁座と、ガス流出口
と、内側空間が弁室に連通する筒状部とを形成し、筒状
部の内側空間と弁室との間に設置されたダイヤフラム
と、筒状部の内側空間に螺合され、ダイヤフラムを締着
固定する締付部材と、締付部材の中央部を挿通し、ダイ
ヤフラムを弁座のガス流入口に押圧する弁操作部材と、
弁操作部材を進退操作する操作装置とから構成されてい
る。そして、操作装置によって、弁操作部材を進退させ
いることによって、ダイヤフラムを弁座に対して密着又
は開放させ、ガスの密閉又は流出を行う。
のように、ガスを封入した容器には、排出口にガス用操
作弁が取り付けられている。この操作弁を開閉操作する
ことによって、ボンベ内に封入されているガスを排出
し、あるいは密封状態とする。このような従来の操作弁
は、弁本体に、弁部材を収容し弁座が形成された弁室
と、弁座の中央に開口して弁室に連通するガス流入口
と、ガス流入口が中央に開口する弁座と、ガス流出口
と、内側空間が弁室に連通する筒状部とを形成し、筒状
部の内側空間と弁室との間に設置されたダイヤフラム
と、筒状部の内側空間に螺合され、ダイヤフラムを締着
固定する締付部材と、締付部材の中央部を挿通し、ダイ
ヤフラムを弁座のガス流入口に押圧する弁操作部材と、
弁操作部材を進退操作する操作装置とから構成されてい
る。そして、操作装置によって、弁操作部材を進退させ
いることによって、ダイヤフラムを弁座に対して密着又
は開放させ、ガスの密閉又は流出を行う。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、ボンベに封入
されているが、腐食性の強いガスものである場合には、
ガスとの接触によって、ダイヤフラムが腐蝕し、耐久性
が低下する。これに対して、ダイヤフラムの構成材料を
耐腐食性の高いものとしたとしても、ガス流入口から弁
室内へガスが流入する際、ダイヤフラムの弁座に当接し
ている部分にガスが直接当たるため、特にこの部分の腐
食が起こりやすい。また、この部分は、密閉時において
も、常時腐食性ガスに接触することとなり、一層腐蝕の
生じやすい個所である。この様に、特に部分的に腐蝕が
生じると、応力集中が生じて、腐蝕部分から亀裂が生じ
易くなるなどの問題ある。この発明の目的は、腐食性の
あるガスの流通経路に設けられる操作弁において、より
耐久性の高い操作弁及び操作弁用のダイヤフラムを提供
することである。
されているが、腐食性の強いガスものである場合には、
ガスとの接触によって、ダイヤフラムが腐蝕し、耐久性
が低下する。これに対して、ダイヤフラムの構成材料を
耐腐食性の高いものとしたとしても、ガス流入口から弁
室内へガスが流入する際、ダイヤフラムの弁座に当接し
ている部分にガスが直接当たるため、特にこの部分の腐
食が起こりやすい。また、この部分は、密閉時において
も、常時腐食性ガスに接触することとなり、一層腐蝕の
生じやすい個所である。この様に、特に部分的に腐蝕が
生じると、応力集中が生じて、腐蝕部分から亀裂が生じ
易くなるなどの問題ある。この発明の目的は、腐食性の
あるガスの流通経路に設けられる操作弁において、より
耐久性の高い操作弁及び操作弁用のダイヤフラムを提供
することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような目的は、以下
の本発明により達成される。 (1) ガスが流入するガス流入路と、前記ガス流入路
から流入するガスが流出するガス流出路と、前記ガス流
入路と前記ガス流出路との間に設けられた弁室と、前記
弁室に内側空間が連通する筒状部とを有する弁本体と、
前記弁室内に設けられ、ガス流入路の流入口が開口する
弁座と、前記弁室と前記筒状部の内側空間とを隔てるダ
イヤフラムと、前記弁本体内に設けられた締着面と、前
記締着面に向けて押圧されて、前記締着面との間で前記
ダイヤフラムを挟持する締付部材と、前記ダイヤフラム
は、弾性変形可能な薄肉部と、該薄肉部の中央部に薄肉
部と一体形成された保持部と、該保持部内に保持され耐
腐食性を有する押接部材とを有し、前記締付部材内の中
央部に進退自在に収容され、前記ダイヤフラムの押接部
材を前記弁座へ向けて押圧する弁操作部材と、前記弁操
作部材の進退を操作する操作手段とを有することを特徴
とする操作弁。
の本発明により達成される。 (1) ガスが流入するガス流入路と、前記ガス流入路
から流入するガスが流出するガス流出路と、前記ガス流
入路と前記ガス流出路との間に設けられた弁室と、前記
弁室に内側空間が連通する筒状部とを有する弁本体と、
前記弁室内に設けられ、ガス流入路の流入口が開口する
弁座と、前記弁室と前記筒状部の内側空間とを隔てるダ
イヤフラムと、前記弁本体内に設けられた締着面と、前
記締着面に向けて押圧されて、前記締着面との間で前記
ダイヤフラムを挟持する締付部材と、前記ダイヤフラム
は、弾性変形可能な薄肉部と、該薄肉部の中央部に薄肉
部と一体形成された保持部と、該保持部内に保持され耐
腐食性を有する押接部材とを有し、前記締付部材内の中
央部に進退自在に収容され、前記ダイヤフラムの押接部
材を前記弁座へ向けて押圧する弁操作部材と、前記弁操
作部材の進退を操作する操作手段とを有することを特徴
とする操作弁。
【0005】(2) 前記押接部材はセラミックス製で
ある上記(1)に記載の操作弁。
ある上記(1)に記載の操作弁。
【0006】(3) 前記保持部は、前記弁座側から開
口した開口部と、押接部材を内側に納める外側部とを有
し、外側部の開口端部を内側へ変形させることによっ
て、押接部材を保持する上記(1)または(2)に記載
の操作弁。
口した開口部と、押接部材を内側に納める外側部とを有
し、外側部の開口端部を内側へ変形させることによっ
て、押接部材を保持する上記(1)または(2)に記載
の操作弁。
【0007】(4) 腐食性ガスの流出経路に設けられ
る操作弁に用いられるダイヤフラムであって、可撓性を
有する薄肉部と、該薄肉部の中央に、該薄肉部と一体形
成された保持部と、該保持部内に保持され、表面が操作
弁の弁座側に露出し、耐腐食性を有する押接部材とを有
することを特徴とする操作弁用ダイヤフラム。
る操作弁に用いられるダイヤフラムであって、可撓性を
有する薄肉部と、該薄肉部の中央に、該薄肉部と一体形
成された保持部と、該保持部内に保持され、表面が操作
弁の弁座側に露出し、耐腐食性を有する押接部材とを有
することを特徴とする操作弁用ダイヤフラム。
【0008】(5) 前記保持部は、弁操作部材が接続
される接続部を備え、該接続部は前記保持部に加工を施
すことによって形成されている上記(4)に記載の操作
弁用ダイヤフラム。
される接続部を備え、該接続部は前記保持部に加工を施
すことによって形成されている上記(4)に記載の操作
弁用ダイヤフラム。
【0009】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第1実施形態の操
作弁について、添付図面に基づき詳細に説明する。本第
1実施形態の操作弁1は、弁本体2と、弁本体2の筒状
部21に取り付けられる締付部材3と、ダイヤフラム4
と、締付部材3の中心部分に挿入されている弁操作部材
5と、弁操作部材5を進退操作する操作手段9とを有し
ている。この実施形態では、操作手段9は空気アクチュ
エーターである。
作弁について、添付図面に基づき詳細に説明する。本第
1実施形態の操作弁1は、弁本体2と、弁本体2の筒状
部21に取り付けられる締付部材3と、ダイヤフラム4
と、締付部材3の中心部分に挿入されている弁操作部材
5と、弁操作部材5を進退操作する操作手段9とを有し
ている。この実施形態では、操作手段9は空気アクチュ
エーターである。
【0010】弁本体2は、ほぼ円柱形状に近似した形状
に形成されており、下端部に設けられた取り付け部22
と、弁座231を有する弁室23と、弁室23に内側空
間211が連通する筒状部21と、排出口262を先端
に有する接続部24と、ガス流入路25と、ガス流出路
26とを有している。取り付け部22は、ガス流入路2
5の一方の開口251を先端に有し、外周部にはガス容
器排出口の接続部に螺合する雄ねじ221が形成されて
いる。
に形成されており、下端部に設けられた取り付け部22
と、弁座231を有する弁室23と、弁室23に内側空
間211が連通する筒状部21と、排出口262を先端
に有する接続部24と、ガス流入路25と、ガス流出路
26とを有している。取り付け部22は、ガス流入路2
5の一方の開口251を先端に有し、外周部にはガス容
器排出口の接続部に螺合する雄ねじ221が形成されて
いる。
【0011】弁室23は、弁本体2を円柱状にくり抜い
て形成されており、底部には弁座231が設けられてい
る。この弁座231の周端には、円環状にシール部材2
32が埋設され、弁座231の中央には、ガス流入路2
5の他方の開口252が設けられている。さらに弁室2
3内には、ガス流出路26の一方の開口261が設けら
れている。
て形成されており、底部には弁座231が設けられてい
る。この弁座231の周端には、円環状にシール部材2
32が埋設され、弁座231の中央には、ガス流入路2
5の他方の開口252が設けられている。さらに弁室2
3内には、ガス流出路26の一方の開口261が設けら
れている。
【0012】弁室23の開口部周縁部には、段部が形成
され、ダイヤフラム4の周端部を締め付けて固定するた
めの締着面234が円輪状に設けられている。この締着
面234のさらに上側には、締付部材3が螺入される筒
状部21が形成されている。この筒状部21の内側空間
211は、締着面234で囲まれた開口235を介して
弁室23と連通し、取付部材10が螺入される。筒状部
21の内側面には、雌ねじ212が形成されている。筒
状部21に螺入される、操作手段9の取付部材10は、
締付部材3を介してダイヤフラム4を締着する。
され、ダイヤフラム4の周端部を締め付けて固定するた
めの締着面234が円輪状に設けられている。この締着
面234のさらに上側には、締付部材3が螺入される筒
状部21が形成されている。この筒状部21の内側空間
211は、締着面234で囲まれた開口235を介して
弁室23と連通し、取付部材10が螺入される。筒状部
21の内側面には、雌ねじ212が形成されている。筒
状部21に螺入される、操作手段9の取付部材10は、
締付部材3を介してダイヤフラム4を締着する。
【0013】弁本体2の外周面に設けられている接続部
24は、円筒形状であり、外周面には雄ねじ241が形
成されている。接続部24の先端には、ガス流出路26
の他方の開口262が設けられている。接続部24に
は、ガス管など、他の流通経路の接続端が接続される。
24は、円筒形状であり、外周面には雄ねじ241が形
成されている。接続部24の先端には、ガス流出路26
の他方の開口262が設けられている。接続部24に
は、ガス管など、他の流通経路の接続端が接続される。
【0014】ダイヤフラム4は、耐腐蝕性を有する金属
材料で構成され、円形の薄板状に形成されている。金属
材料の例としては、例えば、チタン、インコネル、ステ
ンレス、ニッケル・コバルト合金のような合金などが挙
げられる。ダイヤフラム4は周端部が、気密性を維持し
た状態で固定され、中央部がダイヤフラムの平面に対し
て垂直な方向へ撓むことが可能な可撓部となっている。
そして、この中央部には弁座231の開口252を閉鎖
する押接部材41が固定されている。この押接部材41
は、ダイヤフラム4の構成材料に比較して、より耐腐食
性の高い材料で構成されている。例えば、この実施形態
では、押接部材41は、セラミックス材料によって構成
されている。その他の構成材料としては、表面が耐腐蝕
処理された金属、合金などであってもよい。また、セラ
ミックスは、基本的成分が無機酸化物で構成され、高温
での焼成によって得られる成形体であり、例えばエンジ
ニアリングセラミックス等のファインセラミックスが用
いられる。
材料で構成され、円形の薄板状に形成されている。金属
材料の例としては、例えば、チタン、インコネル、ステ
ンレス、ニッケル・コバルト合金のような合金などが挙
げられる。ダイヤフラム4は周端部が、気密性を維持し
た状態で固定され、中央部がダイヤフラムの平面に対し
て垂直な方向へ撓むことが可能な可撓部となっている。
そして、この中央部には弁座231の開口252を閉鎖
する押接部材41が固定されている。この押接部材41
は、ダイヤフラム4の構成材料に比較して、より耐腐食
性の高い材料で構成されている。例えば、この実施形態
では、押接部材41は、セラミックス材料によって構成
されている。その他の構成材料としては、表面が耐腐蝕
処理された金属、合金などであってもよい。また、セラ
ミックスは、基本的成分が無機酸化物で構成され、高温
での焼成によって得られる成形体であり、例えばエンジ
ニアリングセラミックス等のファインセラミックスが用
いられる。
【0015】ダイヤフラム4の開口側には締着部材3が
重ねられる。取付部材10による締付けによって、ダイ
ヤフラム4は、締着部材3と締着面234とによって気
密性を確保しつつ、締着固定される。これにより、ダイ
ヤフラム4は、弁室23と筒状部21の内側空間211
との間を気密的に隔絶する。締着部材3の中心には、弁
操作部材5が収容され、弁操作部材5と締着部材3の間
には、スプリング51が介挿されている。このスプリン
グ51は、弁操作部材5を弁座231から離れる方向に
付勢する。
重ねられる。取付部材10による締付けによって、ダイ
ヤフラム4は、締着部材3と締着面234とによって気
密性を確保しつつ、締着固定される。これにより、ダイ
ヤフラム4は、弁室23と筒状部21の内側空間211
との間を気密的に隔絶する。締着部材3の中心には、弁
操作部材5が収容され、弁操作部材5と締着部材3の間
には、スプリング51が介挿されている。このスプリン
グ51は、弁操作部材5を弁座231から離れる方向に
付勢する。
【0016】弁操作部材5の下端は、凸状球面に形成さ
れており、ダイヤフラム4の中央部の厚肉部分にに当接
している。また、弁操作部材5の上端部52は、取付部
材10内を挿通して、操作手段9に接続されている。取
付部材10がダイヤフラム4を締め付けた状態で、取付
部材10の上端は弁本体2の上方に突出し、この突出端
に空気アクチュエーター9を固定するためのナット10
2が螺合される。
れており、ダイヤフラム4の中央部の厚肉部分にに当接
している。また、弁操作部材5の上端部52は、取付部
材10内を挿通して、操作手段9に接続されている。取
付部材10がダイヤフラム4を締め付けた状態で、取付
部材10の上端は弁本体2の上方に突出し、この突出端
に空気アクチュエーター9を固定するためのナット10
2が螺合される。
【0017】以下操作手段9の構成について説明する。
操作手段としての空気アクチュエーター6は、ケーシン
グと、ケーシング内に収納されている第1のピストン9
4、圧力板95、第2のピストン96と、皿バネ97と
を有している。ケーシングは、底板91と、底板91の
周端に接続され、ケーシングの側面を構成する筒状部材
92と、筒状部材92の上端開口に嵌合される蓋材93
とから構成されている。底板91は、ナット102によ
って筒状部21との間に締着固定され、これにより、弁
本体21と空気アクチュエーター9とが一体として固定
される。
操作手段としての空気アクチュエーター6は、ケーシン
グと、ケーシング内に収納されている第1のピストン9
4、圧力板95、第2のピストン96と、皿バネ97と
を有している。ケーシングは、底板91と、底板91の
周端に接続され、ケーシングの側面を構成する筒状部材
92と、筒状部材92の上端開口に嵌合される蓋材93
とから構成されている。底板91は、ナット102によ
って筒状部21との間に締着固定され、これにより、弁
本体21と空気アクチュエーター9とが一体として固定
される。
【0018】第1のピストン94は、筒状部材92の内
壁に対して気密状態を維持したまま摺動自在に収納され
てかおり、中心にはピストンロッド901が一体として
形成されている。ピストンロッド901の下端は、弁操
作部材5の上端部52当接しており、上端は第2のピス
トン96と当接している。
壁に対して気密状態を維持したまま摺動自在に収納され
てかおり、中心にはピストンロッド901が一体として
形成されている。ピストンロッド901の下端は、弁操
作部材5の上端部52当接しており、上端は第2のピス
トン96と当接している。
【0019】第2のピストン96と蓋材93との間に
は、皿バネ97が介挿されており、ピストンロッド90
1を介して、皿バネ97が弁操作部材5を下方へ付勢し
ている。そして、底板91と第1のピストン94との間
には第1のチャンバ90aが、圧力板95と第3のピス
トン96の間には第2のチャンバ90bがそれぞれ形成
されている。そして、この第1のチャンバ90aと第2
のチャンバ90bは、ピストンロッド901に形成され
た通路902によってつながっている。
は、皿バネ97が介挿されており、ピストンロッド90
1を介して、皿バネ97が弁操作部材5を下方へ付勢し
ている。そして、底板91と第1のピストン94との間
には第1のチャンバ90aが、圧力板95と第3のピス
トン96の間には第2のチャンバ90bがそれぞれ形成
されている。そして、この第1のチャンバ90aと第2
のチャンバ90bは、ピストンロッド901に形成され
た通路902によってつながっている。
【0020】以上のような空気アクチュエーター9の作
用について説明する。操作弁1を開放状態とするには、
第1のチャンバ90aに圧縮空気などの操作媒体(気
体)流入させる。これにより、皿バネ97の付勢力に抗
して第1のピストン94と第2のピストン95が押し上
げられ、スプリングバネ51の付勢力によって弁操作部
材5が上昇し、ダイヤフラム4はガスの圧力によって弁
座231から離れ、操作弁1は、開放状態となる。操作
弁1を閉鎖状態とするには、操作媒体の送入を停止し、
第1のチャンバ90aへの送気経路を開放することによ
って、チャンバ90a、90b内の気圧が下がり、皿バ
ネ97の付勢力によって、弁操作部材5が押し下げら
れ、ダイヤフラム4の押接部材41が弁座231の開口
252を塞ぎ、操作弁1は閉鎖状態となる。
用について説明する。操作弁1を開放状態とするには、
第1のチャンバ90aに圧縮空気などの操作媒体(気
体)流入させる。これにより、皿バネ97の付勢力に抗
して第1のピストン94と第2のピストン95が押し上
げられ、スプリングバネ51の付勢力によって弁操作部
材5が上昇し、ダイヤフラム4はガスの圧力によって弁
座231から離れ、操作弁1は、開放状態となる。操作
弁1を閉鎖状態とするには、操作媒体の送入を停止し、
第1のチャンバ90aへの送気経路を開放することによ
って、チャンバ90a、90b内の気圧が下がり、皿バ
ネ97の付勢力によって、弁操作部材5が押し下げら
れ、ダイヤフラム4の押接部材41が弁座231の開口
252を塞ぎ、操作弁1は閉鎖状態となる。
【0021】ここで、ダイヤフラム4の構成について詳
説する。図2に示されているように、円盤状の薄肉部4
2と、薄肉部42の中央部に、薄肉部42と一体形成さ
れた保持部43とを備えている。保持部43は、薄肉部
42より肉厚となっている底部44と、押接部材41を
収納する収納部45とを備えている。ダイヤフラム4
は、薄肉部42と保持部43が一体に形成されている。
換言すると、円柱形状の材料の周端部を削り出して、又
は周端部を圧延加工を行うこと等によって、中央の保持
部43と、その周囲の薄肉部42とを一体形成した部品
となっている。
説する。図2に示されているように、円盤状の薄肉部4
2と、薄肉部42の中央部に、薄肉部42と一体形成さ
れた保持部43とを備えている。保持部43は、薄肉部
42より肉厚となっている底部44と、押接部材41を
収納する収納部45とを備えている。ダイヤフラム4
は、薄肉部42と保持部43が一体に形成されている。
換言すると、円柱形状の材料の周端部を削り出して、又
は周端部を圧延加工を行うこと等によって、中央の保持
部43と、その周囲の薄肉部42とを一体形成した部品
となっている。
【0022】そして、収納部45は、円筒形状の凹部4
31と、凹部431に収納された押接部材41を外側か
ら覆う外側部432とを有し、凹部431に押接部材4
1が収納される。外側部432の開口端部433は、凹
部431に収納されている押接部材41の外側から内側
に変形され、この変形によって、押接部材41は凹部4
31内に固定される。押接部材41をダイヤフラム4に
固定する場合、溶接による方法や、接着による方法など
が挙げられるが、ダイヤフラム4は、繰り返し弾性変形
するとともに、腐食性ガス雰囲気内に設けられるため、
このような接着方法では、接着部分が簡単に剥離してし
まい接着強度が十分に得られない。
31と、凹部431に収納された押接部材41を外側か
ら覆う外側部432とを有し、凹部431に押接部材4
1が収納される。外側部432の開口端部433は、凹
部431に収納されている押接部材41の外側から内側
に変形され、この変形によって、押接部材41は凹部4
31内に固定される。押接部材41をダイヤフラム4に
固定する場合、溶接による方法や、接着による方法など
が挙げられるが、ダイヤフラム4は、繰り返し弾性変形
するとともに、腐食性ガス雰囲気内に設けられるため、
このような接着方法では、接着部分が簡単に剥離してし
まい接着強度が十分に得られない。
【0023】押接部材41は、外側部432の変形によ
って機械的に固定されているので、ダイヤフラム4の変
形や、腐食性雰囲気に基づく影響を受け難く、従来より
も高い固定強度が得られる。また、薄肉部42と保持部
43が同一の材料で、一体形成されているので、保持部
43と薄肉部42との境界部分に応力集中が生じにく
く、亀裂が生じにくい。
って機械的に固定されているので、ダイヤフラム4の変
形や、腐食性雰囲気に基づく影響を受け難く、従来より
も高い固定強度が得られる。また、薄肉部42と保持部
43が同一の材料で、一体形成されているので、保持部
43と薄肉部42との境界部分に応力集中が生じにく
く、亀裂が生じにくい。
【0024】以上のように、外側部432が、押接部材
41の外側面を全て覆う構成の他、少なくとも3点で押
接部材41を支持できるような構成としてもよい。ま
た、図3に示されているように、外側部432を別の部
材で構成してもよい。この構成では、保持部43の厚肉
の底部44にテーパー441を形成し、底部44に筒状
の外側部材46を外装して、外側から圧力を加えること
により、内側に変形させ、底部44に押接部材41を固
定する。
41の外側面を全て覆う構成の他、少なくとも3点で押
接部材41を支持できるような構成としてもよい。ま
た、図3に示されているように、外側部432を別の部
材で構成してもよい。この構成では、保持部43の厚肉
の底部44にテーパー441を形成し、底部44に筒状
の外側部材46を外装して、外側から圧力を加えること
により、内側に変形させ、底部44に押接部材41を固
定する。
【0025】この他、ダイヤフラム4は、厚肉の底部4
4を有するため、加工の幅が広がり、この底部にネジ孔
や、その他の加工を施すことが可能となる。この為、こ
の発明のダイヤフラムを使用した操作弁の設計の幅が広
がる。また、押接部材41をダイヤフラム4に固定する
方法としては、従来の接着剤による固定方法を取っても
良い。押接部材41とダイヤフラム4の接着面は、外側
部432によって覆われているので、従来よりも腐食性
ガスの影響を受け難いことと、ダイヤフラム4側の厚肉
部分に接着されているので、接着部分の弾性変形が少な
いため、従来と同様の接着方法によっても、接着強度は
向上する。
4を有するため、加工の幅が広がり、この底部にネジ孔
や、その他の加工を施すことが可能となる。この為、こ
の発明のダイヤフラムを使用した操作弁の設計の幅が広
がる。また、押接部材41をダイヤフラム4に固定する
方法としては、従来の接着剤による固定方法を取っても
良い。押接部材41とダイヤフラム4の接着面は、外側
部432によって覆われているので、従来よりも腐食性
ガスの影響を受け難いことと、ダイヤフラム4側の厚肉
部分に接着されているので、接着部分の弾性変形が少な
いため、従来と同様の接着方法によっても、接着強度は
向上する。
【0026】さらに、ダイヤフラム4の薄肉部42に
は、図2に示されているように、撓みを担当する可撓部
47を設けてもよい。この可撓部47を設けることで、
保持部43と薄肉部42との境界部分に生じる応力集中
が緩和され、ダイヤフラム4全体の撓みによって生ずる
変位量の多くは、可撓部47の撓みによって担当され
る。ダイヤフラム4が表面から垂直方向に撓む(弾性変
形)する場合には、この可撓部47の円弧状が広がって
(或いは、窄まって)、ダイヤフラム4の変形の大部分
を担当する。このような可撓部47の形状は、断面視で
円弧状とする構成の他、波形の形状や、蛇腹形状、或い
は、図3に示されているように、段部(或いは、傾斜
部)48を設けた状態としてもよい。
は、図2に示されているように、撓みを担当する可撓部
47を設けてもよい。この可撓部47を設けることで、
保持部43と薄肉部42との境界部分に生じる応力集中
が緩和され、ダイヤフラム4全体の撓みによって生ずる
変位量の多くは、可撓部47の撓みによって担当され
る。ダイヤフラム4が表面から垂直方向に撓む(弾性変
形)する場合には、この可撓部47の円弧状が広がって
(或いは、窄まって)、ダイヤフラム4の変形の大部分
を担当する。このような可撓部47の形状は、断面視で
円弧状とする構成の他、波形の形状や、蛇腹形状、或い
は、図3に示されているように、段部(或いは、傾斜
部)48を設けた状態としてもよい。
【0027】一方、図4に示されているように、ダイヤ
フラム4Aは、円盤状の薄肉部42Aと、薄肉部42A
の中央部に、薄肉部42Aと一体形成された筒状の本体
43Aとを備えている。本体43Aの一端には、押接部
材41Aを収納する収納部45Aが形成され、他端に
は、溝482Aが周方向に形成されている。
フラム4Aは、円盤状の薄肉部42Aと、薄肉部42A
の中央部に、薄肉部42Aと一体形成された筒状の本体
43Aとを備えている。本体43Aの一端には、押接部
材41Aを収納する収納部45Aが形成され、他端に
は、溝482Aが周方向に形成されている。
【0028】ダイヤフラム4Aは、円柱形状の材料の周
端部を削り出して、本体43Aと薄肉部42Aとを一体
形成した部品となっている。押接部材41Aは、中央部
に突出部を有し、この突出部のテーパ面412Aが弁座
231Aの開口252Aの縁に当接する。テーパ面41
2Aを設けたことで、より少ない押圧力で、開口252
Aを確実に塞ぐことができる。
端部を削り出して、本体43Aと薄肉部42Aとを一体
形成した部品となっている。押接部材41Aは、中央部
に突出部を有し、この突出部のテーパ面412Aが弁座
231Aの開口252Aの縁に当接する。テーパ面41
2Aを設けたことで、より少ない押圧力で、開口252
Aを確実に塞ぐことができる。
【0029】以上のような構成とすることで、部品点数
が少なくなる。また、本体43Aを加工することで、操
作手段との接続部分を任意の形状に削り出すことがで
き、ダイヤフラム部品として、多種類の操作弁に用いる
ことができ、汎用性が増す。この溝482Aには、空気
アクチュエーターや手動開閉装置等の操作手段が接続さ
れる。図6は、操作手段として手動開閉手段が用いられ
た構成を示す、操作弁1Aの全体側面図である。
が少なくなる。また、本体43Aを加工することで、操
作手段との接続部分を任意の形状に削り出すことがで
き、ダイヤフラム部品として、多種類の操作弁に用いる
ことができ、汎用性が増す。この溝482Aには、空気
アクチュエーターや手動開閉装置等の操作手段が接続さ
れる。図6は、操作手段として手動開閉手段が用いられ
た構成を示す、操作弁1Aの全体側面図である。
【0030】本第2実施形態の操作弁1Aは、弁本体2
Aと、弁本体2Aの筒状部21Aに取り付けられる締付
部材3Aと、ダイヤフラム4Aと、ダイヤフラム4Aの
接続部材48を進退操作する操作手段9Aとを有してい
る。この実施形態では、操作手段9Aは手動開閉手段で
ある。
Aと、弁本体2Aの筒状部21Aに取り付けられる締付
部材3Aと、ダイヤフラム4Aと、ダイヤフラム4Aの
接続部材48を進退操作する操作手段9Aとを有してい
る。この実施形態では、操作手段9Aは手動開閉手段で
ある。
【0031】弁本体2Aは、第1実施形態とほぼ同様の
構成を有し、取り付け部22Aと、弁座231Aを有す
る弁室23Aと、弁室23Aに内側空間211Aが連通
する筒状部21Aと、排出口262Aを先端に有する接
続部24Aと、ガス流入路25Aと、ガス流出路26A
とを有している。取り付け部22Aは、ガス流入路25
Aの一方の開口251Aを先端に有し、外周部には雄ね
じ221Aが形成されている。
構成を有し、取り付け部22Aと、弁座231Aを有す
る弁室23Aと、弁室23Aに内側空間211Aが連通
する筒状部21Aと、排出口262Aを先端に有する接
続部24Aと、ガス流入路25Aと、ガス流出路26A
とを有している。取り付け部22Aは、ガス流入路25
Aの一方の開口251Aを先端に有し、外周部には雄ね
じ221Aが形成されている。
【0032】弁室23Aの弁座231Aの中央には、ガ
ス流入路25Aの他方の開口252Aが設けられてい
る。さらに弁室23A内には、ガス流出路26Aの一方
の開口261Aが設けられている。弁室23Aの開口部
周縁部には、段部が形成され、ダイヤフラム4Aの周端
部を締め付けて固定するための締着面234Aが円輪状
に設けられている。この締着面234Aのさらに上側に
は、締付部材3Aが螺入される筒状部21Aが形成され
ている。この筒状部21Aの内側空間211Aは、締着
面234Aで囲まれた開口235Aを介して弁室23A
と連通し、取付部材10Aが螺入される。筒状部21A
の内側面には、雌ねじ212Aが形成されている。操作
手段9Aの取付部材10Aは、締付部材3Aを介してダ
イヤフラム4Aを締着する。
ス流入路25Aの他方の開口252Aが設けられてい
る。さらに弁室23A内には、ガス流出路26Aの一方
の開口261Aが設けられている。弁室23Aの開口部
周縁部には、段部が形成され、ダイヤフラム4Aの周端
部を締め付けて固定するための締着面234Aが円輪状
に設けられている。この締着面234Aのさらに上側に
は、締付部材3Aが螺入される筒状部21Aが形成され
ている。この筒状部21Aの内側空間211Aは、締着
面234Aで囲まれた開口235Aを介して弁室23A
と連通し、取付部材10Aが螺入される。筒状部21A
の内側面には、雌ねじ212Aが形成されている。操作
手段9Aの取付部材10Aは、締付部材3Aを介してダ
イヤフラム4Aを締着する。
【0033】弁本体2Aの外周面に設けられている接続
部24Aは、円筒形状であり、外周面には雄ねじ241
Aが形成されている。接続部24Aの先端には、ガス流
出路26Aの他方の開口262Aが設けられている。接
続部24Aには、ガス管などの他の流通経路の接続端が
接続される。取付部材10Aは筒状に形成され、その外
周面には、雌ねじ212Aに螺合する雄ねじ101Aが
形成され、内部には連結部材7と上記接続部材48が収
納されている。
部24Aは、円筒形状であり、外周面には雄ねじ241
Aが形成されている。接続部24Aの先端には、ガス流
出路26Aの他方の開口262Aが設けられている。接
続部24Aには、ガス管などの他の流通経路の接続端が
接続される。取付部材10Aは筒状に形成され、その外
周面には、雌ねじ212Aに螺合する雄ねじ101Aが
形成され、内部には連結部材7と上記接続部材48が収
納されている。
【0034】連結部材7は、先端に穴71が形成され、
穴の開口部には、接続部材48の溝482に接合される
凸部72が形成されている。この凸部72と溝482と
の接合によって、連結部材7が回転しながら、接続部材
48を軸方向に進退させる構成となっている。連結部材
7後端にはハンドル8が一体回転可能に、接続されてい
る。また、連結部材7の後端部外周面には、雄ねじ73
が形成され、この雄ねじ73は、取付部材10Aの内周
面に形成されている雌ねじ102Aに螺合している。
穴の開口部には、接続部材48の溝482に接合される
凸部72が形成されている。この凸部72と溝482と
の接合によって、連結部材7が回転しながら、接続部材
48を軸方向に進退させる構成となっている。連結部材
7後端にはハンドル8が一体回転可能に、接続されてい
る。また、連結部材7の後端部外周面には、雄ねじ73
が形成され、この雄ねじ73は、取付部材10Aの内周
面に形成されている雌ねじ102Aに螺合している。
【0035】以上のような構成において、ハンドル8を
手で握って、これを回転させると、連結部材7が回転
し、雌ねじ102Aと雄ねじ73との螺合によつて、軸
方向に連結部材7が移動し、接続部材48を介して、押
接部材41Aを軸方向に移動させる。押接部材41Aの
移動の際、ダイヤフラム4Aが気密性を維持しつつ弾性
変形し、押接部材41Aが、ガス流入路25Aの開口2
52Aに当接して、ガスの流通を遮断、解放する。
手で握って、これを回転させると、連結部材7が回転
し、雌ねじ102Aと雄ねじ73との螺合によつて、軸
方向に連結部材7が移動し、接続部材48を介して、押
接部材41Aを軸方向に移動させる。押接部材41Aの
移動の際、ダイヤフラム4Aが気密性を維持しつつ弾性
変形し、押接部材41Aが、ガス流入路25Aの開口2
52Aに当接して、ガスの流通を遮断、解放する。
【0036】
【発明の効果】請求項1に記載の発明によれば、ガスに
接触している押接部材を、耐腐食性を有する材料で構成
したので、操作弁の耐久性が向上する。さらに、ダイヤ
フラムにおいて、弾性変形する薄肉部と、押接部材を保
持する保持部を一体形成したため、従来よりも応力集中
による亀裂の発生が抑制され、操作弁のダイヤフラムの
交換間隔が延びる。
接触している押接部材を、耐腐食性を有する材料で構成
したので、操作弁の耐久性が向上する。さらに、ダイヤ
フラムにおいて、弾性変形する薄肉部と、押接部材を保
持する保持部を一体形成したため、従来よりも応力集中
による亀裂の発生が抑制され、操作弁のダイヤフラムの
交換間隔が延びる。
【0037】請求項2に記載の発明によれぱ、押接部材
をセラミックスで構成することによって、一層耐腐食性
が向上し、操作弁の寿命がより一層延びる。請求項3に
記載の発明によれば、押接部材を機械的に固定すること
によって、押接部材の固定強度が向上する。
をセラミックスで構成することによって、一層耐腐食性
が向上し、操作弁の寿命がより一層延びる。請求項3に
記載の発明によれば、押接部材を機械的に固定すること
によって、押接部材の固定強度が向上する。
【0038】請求項4に記載の発明によれば、耐腐食性
を有する押接部材を用いることで、ダイヤフラムの耐食
性が向上し、かつ、弾性変形する薄肉部と、押接部材を
保持する保持部を一体形成したため、従来よりも応力集
中による亀裂の発生が抑制され、ダイヤフラムの寿命も
延びる。
を有する押接部材を用いることで、ダイヤフラムの耐食
性が向上し、かつ、弾性変形する薄肉部と、押接部材を
保持する保持部を一体形成したため、従来よりも応力集
中による亀裂の発生が抑制され、ダイヤフラムの寿命も
延びる。
【0039】請求項5に記載の発明によれば、ダイヤフ
ラムを支持する部品点数が少なくなる。また、ダイヤフ
ラムの本体を加工することで、操作手段との接続部分を
任意の形状に削り出すことができ、ダイヤフラム部品と
して、多種類の操作弁に用いることができ、汎用性が増
す。
ラムを支持する部品点数が少なくなる。また、ダイヤフ
ラムの本体を加工することで、操作手段との接続部分を
任意の形状に削り出すことができ、ダイヤフラム部品と
して、多種類の操作弁に用いることができ、汎用性が増
す。
【図1】本発明の操作弁の全体断面側面図である。
【図2】本発明のダイヤフラムの全体断面側面図であ
る。
る。
【図3】本発明のダイヤフラムの他の実施形態を示す全
体断面側面図である。
体断面側面図である。
【図4】本発明のダイヤフラムの他の実施形態を示す全
体断面側面図である。
体断面側面図である。
【図5】本発明の他の実施形態である操作弁の全体断面
側面図である。
側面図である。
1 操作弁 2 弁本体 21 筒状部 23 弁室 231 弁座 234 締着面 3 締付部材 4 ダイヤフラム 41 押接部材 42 薄肉部 43 保持部 431 凹部 432 外側部 44 底部 441 テーパー 45 収納部 46 外側部材 47 可撓部 48 段部 5 弁操作部材 9 操作手段
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F16K 7/17 F16K 7/17 B 31/50 31/50 A F17C 13/04 301 F17C 13/04 301C
Claims (5)
- 【請求項1】 ガスが流入するガス流入路と、 前記ガス流入路から流入するガスが流出するガス流出路
と、 前記ガス流入路と前記ガス流出路との間に設けられた弁
室と、 前記弁室に内側空間が連通する筒状部とを有する弁本体
と、 前記弁室内に設けられ、ガス流入路の流入口が開口する
弁座と、 前記弁室と前記筒状部の内側空間とを隔てるダイヤフラ
ムと、 前記弁本体内に設けられた締着面と、 前記締着面に向けて押圧されて、前記締着面との間で前
記ダイヤフラムを挟持する締付部材と、 前記ダイヤフラムは、弾性変形可能な薄肉部と、該薄肉
部の中央部に薄肉部と一体形成された保持部と、該保持
部内に保持され耐腐食性を有する押接部材とを有し、 前記締付部材内の中央部に進退自在に収容され、前記ダ
イヤフラムの押接部材を前記弁座へ向けて押圧する弁操
作部材と、 前記弁操作部材の進退を操作する操作手段とを有するこ
とを特徴とする操作弁。 - 【請求項2】 前記押接部材はセラミックス製である請
求項1に記載の操作弁。 - 【請求項3】 前記保持部は、前記弁座側から開口した
開口部と、押接部材を内側に納める外側部とを有し、外
側部の開口端部を内側へ変形させることによって、押接
部材を保持する請求項1または2に記載の操作弁。 - 【請求項4】 腐食性ガスの流出経路に設けられる操作
弁に用いられるダイヤフラムであって、 可撓性を有する薄肉部と、 該薄肉部の中央に、該薄肉部と一体形成された保持部
と、該保持部内に保持され、表面が操作弁の弁座側に露
出し、耐腐食性を有する押接部材とを有することを特徴
とする操作弁用ダイヤフラム。 - 【請求項5】 前記保持部は、弁操作部材が接続される
接続部を備え、該接続部は前記保持部に加工を施すこと
によって形成されている請求項4に記載の操作弁用ダイ
ヤフラム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000281039A JP2002089725A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 操作弁及び操作弁用ダイヤフラム |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000281039A JP2002089725A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 操作弁及び操作弁用ダイヤフラム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002089725A true JP2002089725A (ja) | 2002-03-27 |
Family
ID=18765762
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000281039A Pending JP2002089725A (ja) | 2000-09-14 | 2000-09-14 | 操作弁及び操作弁用ダイヤフラム |
Country Status (1)
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---|---|
JP (1) | JP2002089725A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2005033564A1 (ja) * | 2003-10-02 | 2005-04-14 | Ckd Corporation | 薬液弁 |
JP2006194298A (ja) * | 2005-01-12 | 2006-07-27 | Ckd Corp | ダイアフラム弁 |
WO2012141064A1 (ja) * | 2011-04-11 | 2012-10-18 | オムロンヘルスケア株式会社 | 流量制御弁およびこれを備えた血圧情報測定装置 |
KR20180009341A (ko) * | 2015-06-17 | 2018-01-26 | 비스타델텍, 엘엘씨 | 밸브를 위한 낮은 히스테리시스의 다이어프램 |
US10527177B2 (en) | 2015-07-09 | 2020-01-07 | Vistadeltek, Llc | Control plate in a valve |
-
2000
- 2000-09-14 JP JP2000281039A patent/JP2002089725A/ja active Pending
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