JP2004125024A - バルブ機構 - Google Patents
バルブ機構 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2004125024A JP2004125024A JP2002287998A JP2002287998A JP2004125024A JP 2004125024 A JP2004125024 A JP 2004125024A JP 2002287998 A JP2002287998 A JP 2002287998A JP 2002287998 A JP2002287998 A JP 2002287998A JP 2004125024 A JP2004125024 A JP 2004125024A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- support
- bellows
- hole
- fluid
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Lift Valve (AREA)
Abstract
【課題】摩耗粉等の混入や流体の残留によるコンタミを防ぐ。
【解決手段】互いに対向して相対的に離接可能とされるバルブ本体1とバルブ支持体7とを備え、これらバルブ本体1とバルブ支持体7との互いの対向部1A,7Aの間に、バルブ本体1とバルブ支持体7との離接方向に伸縮自在な筒状のベローズ体13を、その両端部が対向部1A,7Aにそれぞれ取り付けられるようにして介装し、このベローズ体13の内周部にバルブ接続孔の一端部12Aを連通可能として、バルブ本体1には、このベローズ体13の内周部に臨むようにしてバルブ本体1の対向部1Aに一端が開口するバルブ孔5を形成するとともに、バルブ支持体7には、ベローズ体13の内周部内に支持されてバルブ支持体7のバルブ本体1に対する相対的な離接に伴いバルブ孔5の一端に離接可能とされるバルブ体14を設ける。
【選択図】 図1
【解決手段】互いに対向して相対的に離接可能とされるバルブ本体1とバルブ支持体7とを備え、これらバルブ本体1とバルブ支持体7との互いの対向部1A,7Aの間に、バルブ本体1とバルブ支持体7との離接方向に伸縮自在な筒状のベローズ体13を、その両端部が対向部1A,7Aにそれぞれ取り付けられるようにして介装し、このベローズ体13の内周部にバルブ接続孔の一端部12Aを連通可能として、バルブ本体1には、このベローズ体13の内周部に臨むようにしてバルブ本体1の対向部1Aに一端が開口するバルブ孔5を形成するとともに、バルブ支持体7には、ベローズ体13の内周部内に支持されてバルブ支持体7のバルブ本体1に対する相対的な離接に伴いバルブ孔5の一端に離接可能とされるバルブ体14を設ける。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に医薬品や半導体の製造工程における各種流体の配管に備えて好適なバルブ機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種のバルブ機構としては、例えば特許文献1に記載されているようなベローズ弁、特許文献2に記載されているようなダイアフラム弁、特許文献3に記載されているようなニードル弁などが代表的であるが、このうちニードル弁においては、バルブ孔に対して離接可能に設けられてこのバルブ孔を開放、閉塞するニードルが、ねじ込みや摺動によって流体の流路内で進退させられることにより上記バルブ孔に対して離接させられるため、このねじ込みや摺動の際に発生した摩耗粉等が流体に混入してコンタミ(汚染)を引き起こすおそれがある。このため、取り分けこのようなコンタミを嫌う上記医薬品や半導体の製造工程においては、専らベローズ弁やダイヤフラム弁が用いられている。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−178037号公報
【特許文献2】
特公平6−27552号公報
【特許文献3】
実開平7−10643号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このうち、まず上記ベローズ弁にあっては、流体の流路内に進退可能に挿入された弁棒の挿入部から先端側が伸縮自在なベローズによって覆われているため、この挿入部を摺動して弁棒が進退する際の摩耗粉等の流体への混入は防止できるものの、流路内で流体が流れる空間がこのベローズによって狭められてしまうため、特にスラリー状の流体を供給したりしたときにはその洗浄が困難となり、流体の種類を切り替えて供給するときにはその純度を確保することができなくなるおそれがある。また、ダイヤフラム弁においては、膨張収縮するダイヤフラムによって弁座を開閉するというその構造上、流体の供給側の弁座と排出側の弁座とがともにダイヤフラムに対向するように配設されるため、弁座の開放時に形成される流路が急な曲がりを有する形状となることが避けられず、やはりスラリー状の流体を供給したりしたときに滞留や閉塞が発生し易くなって、ベローズ弁と同様に洗浄が困難となる。
【0005】
本発明は、このような背景の下になされたもので、部材の摺動などによる摩耗粉等の混入を防ぐことができるのは勿論、バルブ内に急激な曲がり流路や流路が狭められたりする部分が作られることがなく、スラリー状の流体を供給しても滞留や閉塞が生じるのを防ぐことができる洗浄性の良いバルブ機構を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、互いに対向して相対的に離接可能に支持されるバルブ本体とバルブ支持体とを備え、これらバルブ本体とバルブ支持体との互いの対向部の間に、該バルブ本体とバルブ支持体との離接方向に伸縮自在な筒状のベローズ体を、その両端部が上記対向部にそれぞれ取り付けられるようにして介装し、このベローズ体の内周部にバルブ接続孔の一端部を連通可能として、上記バルブ本体には、このベローズ体の内周部に臨むようにして該バルブ本体の対向部に一端が開口するバルブ孔を形成するとともに、上記バルブ支持体には、上記ベローズ体の内周部内に支持されて該バルブ支持体の上記バルブ本体に対する相対的な離接に伴い上記バルブ孔の一端に離接可能とされるバルブ体を設けたことを特徴とする。
【0007】
しかして、このようなバルブ機構においては、流体の流路が、上記バルブ接続孔の一端からバルブ孔に向けて、上記バルブ本体とバルブ支持体との互いの対向部間に介装されて上記離接方向に延びるベローズ体の内周部に形成され、その開閉操作は、上記バルブ本体とバルブ支持体を相対的に離接させることにより、このベローズ体が伸縮するとともに該ベローズ体内に支持された上記バルブ体がバルブ孔の一端に離接してこれを閉塞、開放することによって行われる。このため、このバルブ本体とバルブ支持体とを離接させるための駆動手段を流路の外部に設けることが可能となって、その摺動部分などから摩耗粉等が流体の混入するのを避けることができるとともに、流路に急激な曲がり部分が形成されるのを避けることができ、またこの流路内には上記バルブ体が支持されているだけであるので、該流路が狭められてしまうのを防ぐことができる。
【0008】
ここで、当該バルブ機構の上記バルブ接続孔に接続される流体の配管がフレキシブル性のないものである場合などには、上記離接方向において上記バルブ本体を間にして上記バルブ支持体の反対側に他の支持体を備え、この他の支持体と上記バルブ支持体との上記離接方向の間隔を一定として、上記バルブ本体を進退させることにより上記バルブ支持体および他の支持体に対して相対的に離接可能とし、この他の支持体と上記バルブ本体との互いの対向部の間に、上記離接方向に伸縮自在な筒状の他のベローズ体を、その両端部が上記他の支持体とバルブ本体との対向部にそれぞれ取り付けられるようにして介装し、上記バルブ孔の他端をこの他のベローズ体の内周部に臨むようにして開口させるとともに、上記他の支持体には上記他のベローズ体の内周部と上記バルブ孔とを介して上記ベローズ体の内周部に連通可能とされるバルブ接続孔の他端部を設けることにより、バルブ接続孔の両端の位置は固定的に配設することができてフレキシブル性のない配管にも接続可能となる。また、上記バルブ本体とバルブ支持体との間に介装される上記シール材、およびこのバルブ本体と他の支持体との間に介装される他のベローズ体との少なくとも一方を、透明または半透明の材質によって形成すれば、洗浄の際に流体が残留していないかを目視によって確認することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態においてバルブ本体1は、これらの図に示すように同径の概略円板状をなす例えば樹脂製の一対の本体部材2,3が互いの中心軸線Oを同軸にして該軸線O方向に重ね合わされて取付ボルト4…により一体化された構成をなしており、このうち図1において上側の一方の本体部材2の中央には軸線Oを中心とした一定内径の断面円形の貫通孔2Aが、また図1において下側の他方の本体部材3の中央には、やはり軸線Oを中心とした断面円形のバルブ孔5がそれぞれ形成されている。ただし、このバルブ孔5は、その上記一方の本体部材2側の一端が、上記貫通孔2Aよりも小径の開口部を有して漸次縮径するテーパ面状のバルブ座5Aとされるとともに、これとは反対側は縮径した一定内径のまま本体部材3の下面に開口するようにされている。また、本体部材2の下面には、上記貫通孔2Aの開口部の周りに凹部2Bが形成されるとともに、本体部材3の上面にはこの凹部2Bに嵌合する凸部3Aが形成され、これらの凹凸部2B,3Aの突き合わせ面間にはパッキン等のシール6が介装されている。さらに、他方の本体部材3の外周にはフランジ3Bが取り付けられている。
【0010】
一方、本実施形態のバルブ支持体7は、本実施形態では概略直方体形のブロック状をなし、図1において上記バルブ本体1の軸線O方向の上方に配設されて、やはり一対の支持体部材8,9が軸線O方向に重ね合わされて取付ボルト10…により一体化された構成とされており、このうち図1において下側の一方の支持体部材8の中央には軸線Oを中心とした上記貫通孔2Aと略同径の貫通孔8Aが形成され、また該支持体部材8の上面にはこの貫通孔8Aの開口部の周りに凹部8Bが形成されるとともに、上側の他方の支持体部材9の下面にはこの凹部8Bに嵌合する凸部9Aが形成され、これらの凹凸部8B,9Aの突き合わせ面間にはOリング等のシール6が介装されている。さらに、上記支持体部材8には軸線Oに対して外周側に延びる腕部9Bが設けられていて、この腕部9Bには、そのシリンダーロッド11Aが軸線Oに平行に下側に向けて出没可能とされたエアシリンダー11が駆動手段として取り付けられており、このエアシリンダー11の上記シリンダーロッド11A先端がバルブ本体1の上記フランジ3Bに取り付けられることにより、このバルブ本体1とバルブ支持体7とは所定のストロークで軸線O方向に直線的に離接可能とされる。従って、本実施形態ではこの軸線O方向がバルブ本体1とバルブ支持体7との離接方向とされ、図1においてバルブ本体1の本体部材2の上面とバルブ支持体7の支持体部材8の下面とが、この離接方向に互いに対向する対向部1A,7Aとされる。なお、上記一方の支持体部材8には、上記腕部9Bとは反対側に軸線Oに対して外周側に突出する筒部9Cが形成されており、この筒部9Cの内周部は上記貫通孔8Aに連通させられて、本実施形態におけるバルブ接続孔の一端部12Aとされている。
【0011】
そして、これらの対向部1A,7Aの間には、上記離接方向に伸縮自在な筒状をなすベローズ体13が、その両端部がこれらの対向部1A,7Aに取り付けられて介装されており、さらにこのベローズ体13内周部内にはバルブ体14が上記バルブ支持体7によって支持されるようにして挿入されている。ここで、上記ベローズ体13は、例えばテフロン(登録商標)ゴム等の弾性を有する材質によって軸線Oに直交する断面が円形で外周に蛇腹を有する形状に形成されることにより上述のように伸縮自在とされており、しかも透明または半透明とされていて、その両端部が、上記対向部1A,7Aに開口する貫通孔2A,8Aの開口縁部に液密にシールされて接合されることにより取り付けられている。また、上記バルブ体14は、軸状をなすバルブ体本体14Aが、バルブ支持体7の上記他方の支持体部材9を貫通するように挿入されたボルト部材14Bにより、該支持体部材9の下面から軸線Oに沿って下向きに延びるように取り付けられてバルブ支持体7に支持されており、その先端(下端)部は上記バルブ孔5のバルブ座5Aと等しい角度のテーパ面状とされていて、図1に示すように上記エアシリンダー11のシリンダーロッド11Aをそのストロークエンドまで引き込んでバルブ本体1とバルブ支持体7とを接近させた状態で、このバルブ体14の先端部が上記バルブ座5Aに密着可能とされている。
【0012】
さらに本実施形態では、上記離接方向においてバルブ本体1を間にしてバルブ支持体7の反対側、すなわち図1においてバルブ本体1の下側に、本実施形態における他の支持体として筒状体15がブラケット15Aによって軸線Oと同軸に配設されており、この筒状体15の内周部がバルブ接続孔の他端部12Bとされる。ここで、本実施形態においてこの筒状体15と上記バルブ支持体7とは、当該バルブ機構が備えられる流体の配管を有した装置に固定されることにより、互いの上記離接方向の間隔が一定となるようにされており、これらバルブ支持体7と筒状体15との間を上記エアシリンダー11によってバルブ本体1が離接方向に進退させられることにより、このバルブ支持体7および筒状体15とバルブ本体1とが相対的に離接可能とされ、かつバルブ本体1がバルブ支持体7に接近するときには筒状体15とは離間し、逆にバルブ本体1がバルブ支持体7と離間するときには筒状体15と接近するようにされている。
【0013】
そして、この筒状体15とバルブ本体1との互いの対向部15B,1Bの間、すなわち筒状体15の上端面とバルブ本体1の上記他方の本体部材3の下面との間には、上記ベローズ体13と同様に弾性を有する材質によってベローズ状に形成されることにより上記離接方向に伸縮自在とされた透明または半透明の筒状のベローズ体(他のベローズ体)16が介装されていて、その両端部が、これら対向部1B,15Bに開口する上記バルブ孔5およびバルブ接続孔の他端部12Bの開口縁部に液密にシールされて接合されることにより取り付けられている。従って、上記バルブ本体1がバルブ支持体7から離間してバルブ孔5が開放された状態で、上記筒状体15内周のバルブ接続孔の他端部12Bは、この他のベローズ体16の内周部とバルブ孔5とを介して上記ベローズ体13の内周部に連通可能とされている。なお、本実施形態では図1に示すように、この他のベローズ体16の外周に形成される蛇腹は、上記ベローズ体13よりも数が少なく、かつ個々の蛇腹の外径および軸線O方向の厚さはベローズ体13よりも大きくされている。
【0014】
このように構成された本実施形態のバルブ機構は、上記バルブ接続孔の一端部12Aと他端部12Bとが上記流体の配管にそれぞれ接続されて、例えば図1に符号Fで示すように上記一端部12Aから他端部12Bへの流体の供給およびその遮断に用いられる。すなわち、流体Fを供給するときには、上記エアシリンダー11のシリンダーロッド11Aを伸張させることによってバルブ本体1をバルブ支持体7から離間させるとともに筒状体15に接近させ、バルブ孔5のバルブ座5Aからバルブ体14の先端部を離間させることによりバルブ孔5が開放され、上記貫通孔8Aを介してベローズ体13の内周部に連通させられたバルブ接続孔の一端部12Aが、上記貫通孔2Aからバルブ孔5および他のベローズ体16の内周部を介してバルブ接続孔の他端部12Bに接続される。また、流体Fの供給を遮断するときには、これとは逆にシリンダーロッド11Aを引き込んでバルブ本体1をバルブ支持体7に接近させるとともに筒状体15から離間させることにより、上述のようにバルブ座5Aにバルブ体14の先端部が密着してバルブ孔5が閉塞され、上記一端部12Aから他端部12Bへの流体Fの流路が断絶される。また、上記シリンダーロッド11Aの突出量を制御してバルブ座5Aとバルブ体14先端部との間隙を調整可能とすれば、流体Fの供給量を調節することもできる。
【0015】
しかして、上記構成のバルブ機構においては、まずバルブ本体1の上記バルブ孔5の閉塞、開放を行うバルブ体14はバルブ支持体7に支持されているだけであり、これらバルブ本体1とバルブ支持体7とを離接させることによってベローズ体13が伸縮しつつ流体Fの供給、遮断がなされるので、このベローズ体13の内周部に形成される流体Fの流路に摺動部分等が露出することがなく、従ってこの摺動部分から摺動による摩耗粉等が流体Fに混入することもなくなって、該流体Fへのコンタミの発生を確実に防止することができる。そして、さらにこのベローズ体13の内周部の上記流体Fの流路は、上記バルブ孔5に向けて上記離接方向に真っ直ぐ延びるように形成され、従ってこの流路を含めたバルブ接続孔の一端部12Aから他端部12Bまでの流路を、本実施形態では上記筒状部9Cの内周部が貫通孔8Aに接続される部分で90°曲折する程度で、従来のダイアフラム弁のような極端な曲がりが生じることがないように形成することができるとともに、該ベローズ体13内の上記バルブ体14は上述のように摺動したりすることなくバルブ支持体7に単に支持されているだけであるので、従来のベローズ弁のようにこのバルブ体14の外周にコンタミ防止のためのベローズを配設したりする必要もなく、これによりこのベローズ体13内周部の流体Fの流路の断面積を大きく確保することができる。
【0016】
従って、このような構成のバルブ機構によれば、たとえ上記流体Fとしてスラリー状の流体を供給しても、かかる流体Fによって流路内に滞留や閉塞が発生するのを防ぐことができるとともに、供給する流体Fの種類を切り替える際に該流路内に残留した先の流体Fを洗浄する場合でも、特にこの流路の断面積を上述のように大きく確保できることによって多くの洗浄液を供給できることにより、高い洗浄性を得ることができて残存する流体Fを完全に洗浄することが可能となる。このため、上記構成のバルブ機構は、このような流体Fの残留や摩耗粉等の混入によるコンタミを確実に防止することができるので、特にこのようなコンタミを嫌う医薬品や半導体の製造工程に用いて、より効果的である。
【0017】
また、本実施形態では、蛇腹が形成されることによってその内部に流体Fが残留し易い上記ベローズ体13,16が透明または半透明な材質で形成されているので、万一該ベローズ体13,16内に流体Fが残留してもこれを外部から目視によって確認することが可能となり、このような先の品種の流体Fが残留したまま次の流体Fが供給されてしまうような事態を防止することができる。加えて、本実施形態では、上述のように洗浄液を供給して流路の洗浄を行うときには、上記バルブ体1がバルブ支持体7から離間させられてバルブ孔5が開放されるとともにベローズ体13が伸張させられ、これにより該ベローズ体13の蛇腹が開かれた状態となるので、この蛇腹内に残留した流体Fをも確実に洗浄することができるという利点も得られる。
【0018】
さらに、本実施形態のバルブ機構では、バルブ本体1を挟んで上記離接方向にバルブ支持体7とは反対側に、このバルブ本体1の上記バルブ孔5に他のベローズ体16を介して連通させられる上記バルブ接続孔の他端部12Bを備えた筒状体15(他の支持体)が配設されており、この筒状体15とバルブ接続孔の一端部12Aが設けられた上記バルブ支持体7とが固定されることによってその間隔が一定とされ、バルブ本体1がエアシリンダー11によって離接方向に進退することにより、これらバルブ支持体7および筒状体15に対して離接可能とされている。従って、上述のように流体Fの配管に接続されるこれらバルブ接続孔の端部12A,12Bが形成されたバルブ支持体7および筒状体15が固定して配設されることにより、上記配管が金属管のようにフレキシブル性のないものであっても容易に当該バルブ機構と接続することが可能となり、汎用性の高いバルブ機構を提供することができる。ただし、上記配管が例えばゴム製等のフレキシブル性を有する材質によって形成されている場合などには、本実施形態とは逆にバルブ本体1を固定しておくとともに、バルブ支持体7と筒状体15とをその間隔が一定となるように連結しておいたり、あるいは筒状体15(他の支持体)や他のベローズ体16を設けずに、バルブ孔5のバルブ座5Aとは反対側の開口部に上記バルブ接続孔の他端部を設けたりするなどして、バルブ支持体7あるいはこれと筒状体15とを上記軸線O方向に進退させることにより、バルブの開閉操作を行うようにしてもよい。
【0019】
なお、上記実施形態のバルブ機構では、バルブ本体1の外周にフランジ3Bを設けるとともにバルブ支持体7には側方に突出する腕部9Bを設け、これらの間にエアシリンダー11を介装してそのシリンダーロッド11Aを上記軸線Oに並列的に出没可能としているが、例えばこれらバルブ本体1やバルブ支持体7の側方にエアシリンダー11を配設するスペースを確保し難い場合などには、エアシリンダー11を図1においてバルブ支持体7の上方に間隔が一定となるように配置してそのシリンダーロッド11Aを軸線O方向下向きに出没可能とし、このシリンダーロッド11Aとバルブ本体1とをバルブ支持体7に干渉しないようにフレーム等を介して連結したりして、このシリンダーロッド11Aを軸線Oに対して同軸的あるいは直列的に出没可能としてもよい。また、バルブ本体1とバルブ支持体7とを離接させる駆動手段としては、このようなエアシリンダー11や油圧シリンダー等のシリンダー装置の他に各種の装置を用いることが可能であり、例えば軸線O方向に延びるネジ軸を、バルブ支持体7に回転可能に支持するとともにバルブ本体1に螺合させたり、あるいはバルブ支持体7に螺合させるとともにバルブ本体1に回転可能に係合させたりして、このネジ軸を回転させることによりバルブ本体1を進退させてバルブ支持体7と相対的に離接させるようにしてもよく、この場合にはネジ軸にハンドル等を取り付けることで手動でバルブの開閉を行うようにすることも可能である。さらに、上記実施形態では上記ベローズ体13と他のベローズ体16とが蛇腹の数や大きさの違う異なる形状とされているが、同形状とされていても構わない。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バルブ孔が形成されたバルブ本体とバルブ体が支持されたバルブ支持体とを、間に伸縮自在なベローズ体を介装して離接させて上記バルブ孔の開閉を行うことにより、流体の流路への摩耗粉の混入や流路内での流体の滞留や閉塞を防ぐとともに高い洗浄性を確保することができ、取り分けかかる摩耗粉や残留した流体によるコンタミが許されない医薬品や半導体の製造工程に用いて好適なバルブ機構を提供することができる。また、上記バルブ支持体とは反対側にバルブ接続孔の他端部を有する他の支持体を配設してバルブ本体との間に他のベローズ体を介装し、この他の支持体とバルブ支持体との間隔を一定としてバルブ本体を進退させることでバルブ支持体および他の支持体に対して離接させることにより、このバルブ機構に接続される配管がフレキシブル性のないものであっても対応することができ、さらには上記ベローズ体を透明または半透明とすることで、このベローズ体内に流体が残留しても目視によって容易に確認することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図2】図1に示す実施形態を上側から見た平面図である(ただし、フランジ3Bは略されている。)。
【符号の説明】
1 バルブ本体
1A,1B,7A,15B 対向部
5 バルブ孔
7 バルブ支持体
11 エアシリンダー
12A バルブ接続孔の一端部
12B バルブ接続孔の他端部
13 ベローズ体
14 バルブ体
15 筒状体(他の支持体)
16 他のベローズ体
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に医薬品や半導体の製造工程における各種流体の配管に備えて好適なバルブ機構に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
この種のバルブ機構としては、例えば特許文献1に記載されているようなベローズ弁、特許文献2に記載されているようなダイアフラム弁、特許文献3に記載されているようなニードル弁などが代表的であるが、このうちニードル弁においては、バルブ孔に対して離接可能に設けられてこのバルブ孔を開放、閉塞するニードルが、ねじ込みや摺動によって流体の流路内で進退させられることにより上記バルブ孔に対して離接させられるため、このねじ込みや摺動の際に発生した摩耗粉等が流体に混入してコンタミ(汚染)を引き起こすおそれがある。このため、取り分けこのようなコンタミを嫌う上記医薬品や半導体の製造工程においては、専らベローズ弁やダイヤフラム弁が用いられている。
【0003】
【特許文献1】
特開平9−178037号公報
【特許文献2】
特公平6−27552号公報
【特許文献3】
実開平7−10643号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
このうち、まず上記ベローズ弁にあっては、流体の流路内に進退可能に挿入された弁棒の挿入部から先端側が伸縮自在なベローズによって覆われているため、この挿入部を摺動して弁棒が進退する際の摩耗粉等の流体への混入は防止できるものの、流路内で流体が流れる空間がこのベローズによって狭められてしまうため、特にスラリー状の流体を供給したりしたときにはその洗浄が困難となり、流体の種類を切り替えて供給するときにはその純度を確保することができなくなるおそれがある。また、ダイヤフラム弁においては、膨張収縮するダイヤフラムによって弁座を開閉するというその構造上、流体の供給側の弁座と排出側の弁座とがともにダイヤフラムに対向するように配設されるため、弁座の開放時に形成される流路が急な曲がりを有する形状となることが避けられず、やはりスラリー状の流体を供給したりしたときに滞留や閉塞が発生し易くなって、ベローズ弁と同様に洗浄が困難となる。
【0005】
本発明は、このような背景の下になされたもので、部材の摺動などによる摩耗粉等の混入を防ぐことができるのは勿論、バルブ内に急激な曲がり流路や流路が狭められたりする部分が作られることがなく、スラリー状の流体を供給しても滞留や閉塞が生じるのを防ぐことができる洗浄性の良いバルブ機構を提供することを目的としている。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明は、互いに対向して相対的に離接可能に支持されるバルブ本体とバルブ支持体とを備え、これらバルブ本体とバルブ支持体との互いの対向部の間に、該バルブ本体とバルブ支持体との離接方向に伸縮自在な筒状のベローズ体を、その両端部が上記対向部にそれぞれ取り付けられるようにして介装し、このベローズ体の内周部にバルブ接続孔の一端部を連通可能として、上記バルブ本体には、このベローズ体の内周部に臨むようにして該バルブ本体の対向部に一端が開口するバルブ孔を形成するとともに、上記バルブ支持体には、上記ベローズ体の内周部内に支持されて該バルブ支持体の上記バルブ本体に対する相対的な離接に伴い上記バルブ孔の一端に離接可能とされるバルブ体を設けたことを特徴とする。
【0007】
しかして、このようなバルブ機構においては、流体の流路が、上記バルブ接続孔の一端からバルブ孔に向けて、上記バルブ本体とバルブ支持体との互いの対向部間に介装されて上記離接方向に延びるベローズ体の内周部に形成され、その開閉操作は、上記バルブ本体とバルブ支持体を相対的に離接させることにより、このベローズ体が伸縮するとともに該ベローズ体内に支持された上記バルブ体がバルブ孔の一端に離接してこれを閉塞、開放することによって行われる。このため、このバルブ本体とバルブ支持体とを離接させるための駆動手段を流路の外部に設けることが可能となって、その摺動部分などから摩耗粉等が流体の混入するのを避けることができるとともに、流路に急激な曲がり部分が形成されるのを避けることができ、またこの流路内には上記バルブ体が支持されているだけであるので、該流路が狭められてしまうのを防ぐことができる。
【0008】
ここで、当該バルブ機構の上記バルブ接続孔に接続される流体の配管がフレキシブル性のないものである場合などには、上記離接方向において上記バルブ本体を間にして上記バルブ支持体の反対側に他の支持体を備え、この他の支持体と上記バルブ支持体との上記離接方向の間隔を一定として、上記バルブ本体を進退させることにより上記バルブ支持体および他の支持体に対して相対的に離接可能とし、この他の支持体と上記バルブ本体との互いの対向部の間に、上記離接方向に伸縮自在な筒状の他のベローズ体を、その両端部が上記他の支持体とバルブ本体との対向部にそれぞれ取り付けられるようにして介装し、上記バルブ孔の他端をこの他のベローズ体の内周部に臨むようにして開口させるとともに、上記他の支持体には上記他のベローズ体の内周部と上記バルブ孔とを介して上記ベローズ体の内周部に連通可能とされるバルブ接続孔の他端部を設けることにより、バルブ接続孔の両端の位置は固定的に配設することができてフレキシブル性のない配管にも接続可能となる。また、上記バルブ本体とバルブ支持体との間に介装される上記シール材、およびこのバルブ本体と他の支持体との間に介装される他のベローズ体との少なくとも一方を、透明または半透明の材質によって形成すれば、洗浄の際に流体が残留していないかを目視によって確認することができる。
【0009】
【発明の実施の形態】
図1および図2は、本発明の一実施形態を示すものである。本実施形態においてバルブ本体1は、これらの図に示すように同径の概略円板状をなす例えば樹脂製の一対の本体部材2,3が互いの中心軸線Oを同軸にして該軸線O方向に重ね合わされて取付ボルト4…により一体化された構成をなしており、このうち図1において上側の一方の本体部材2の中央には軸線Oを中心とした一定内径の断面円形の貫通孔2Aが、また図1において下側の他方の本体部材3の中央には、やはり軸線Oを中心とした断面円形のバルブ孔5がそれぞれ形成されている。ただし、このバルブ孔5は、その上記一方の本体部材2側の一端が、上記貫通孔2Aよりも小径の開口部を有して漸次縮径するテーパ面状のバルブ座5Aとされるとともに、これとは反対側は縮径した一定内径のまま本体部材3の下面に開口するようにされている。また、本体部材2の下面には、上記貫通孔2Aの開口部の周りに凹部2Bが形成されるとともに、本体部材3の上面にはこの凹部2Bに嵌合する凸部3Aが形成され、これらの凹凸部2B,3Aの突き合わせ面間にはパッキン等のシール6が介装されている。さらに、他方の本体部材3の外周にはフランジ3Bが取り付けられている。
【0010】
一方、本実施形態のバルブ支持体7は、本実施形態では概略直方体形のブロック状をなし、図1において上記バルブ本体1の軸線O方向の上方に配設されて、やはり一対の支持体部材8,9が軸線O方向に重ね合わされて取付ボルト10…により一体化された構成とされており、このうち図1において下側の一方の支持体部材8の中央には軸線Oを中心とした上記貫通孔2Aと略同径の貫通孔8Aが形成され、また該支持体部材8の上面にはこの貫通孔8Aの開口部の周りに凹部8Bが形成されるとともに、上側の他方の支持体部材9の下面にはこの凹部8Bに嵌合する凸部9Aが形成され、これらの凹凸部8B,9Aの突き合わせ面間にはOリング等のシール6が介装されている。さらに、上記支持体部材8には軸線Oに対して外周側に延びる腕部9Bが設けられていて、この腕部9Bには、そのシリンダーロッド11Aが軸線Oに平行に下側に向けて出没可能とされたエアシリンダー11が駆動手段として取り付けられており、このエアシリンダー11の上記シリンダーロッド11A先端がバルブ本体1の上記フランジ3Bに取り付けられることにより、このバルブ本体1とバルブ支持体7とは所定のストロークで軸線O方向に直線的に離接可能とされる。従って、本実施形態ではこの軸線O方向がバルブ本体1とバルブ支持体7との離接方向とされ、図1においてバルブ本体1の本体部材2の上面とバルブ支持体7の支持体部材8の下面とが、この離接方向に互いに対向する対向部1A,7Aとされる。なお、上記一方の支持体部材8には、上記腕部9Bとは反対側に軸線Oに対して外周側に突出する筒部9Cが形成されており、この筒部9Cの内周部は上記貫通孔8Aに連通させられて、本実施形態におけるバルブ接続孔の一端部12Aとされている。
【0011】
そして、これらの対向部1A,7Aの間には、上記離接方向に伸縮自在な筒状をなすベローズ体13が、その両端部がこれらの対向部1A,7Aに取り付けられて介装されており、さらにこのベローズ体13内周部内にはバルブ体14が上記バルブ支持体7によって支持されるようにして挿入されている。ここで、上記ベローズ体13は、例えばテフロン(登録商標)ゴム等の弾性を有する材質によって軸線Oに直交する断面が円形で外周に蛇腹を有する形状に形成されることにより上述のように伸縮自在とされており、しかも透明または半透明とされていて、その両端部が、上記対向部1A,7Aに開口する貫通孔2A,8Aの開口縁部に液密にシールされて接合されることにより取り付けられている。また、上記バルブ体14は、軸状をなすバルブ体本体14Aが、バルブ支持体7の上記他方の支持体部材9を貫通するように挿入されたボルト部材14Bにより、該支持体部材9の下面から軸線Oに沿って下向きに延びるように取り付けられてバルブ支持体7に支持されており、その先端(下端)部は上記バルブ孔5のバルブ座5Aと等しい角度のテーパ面状とされていて、図1に示すように上記エアシリンダー11のシリンダーロッド11Aをそのストロークエンドまで引き込んでバルブ本体1とバルブ支持体7とを接近させた状態で、このバルブ体14の先端部が上記バルブ座5Aに密着可能とされている。
【0012】
さらに本実施形態では、上記離接方向においてバルブ本体1を間にしてバルブ支持体7の反対側、すなわち図1においてバルブ本体1の下側に、本実施形態における他の支持体として筒状体15がブラケット15Aによって軸線Oと同軸に配設されており、この筒状体15の内周部がバルブ接続孔の他端部12Bとされる。ここで、本実施形態においてこの筒状体15と上記バルブ支持体7とは、当該バルブ機構が備えられる流体の配管を有した装置に固定されることにより、互いの上記離接方向の間隔が一定となるようにされており、これらバルブ支持体7と筒状体15との間を上記エアシリンダー11によってバルブ本体1が離接方向に進退させられることにより、このバルブ支持体7および筒状体15とバルブ本体1とが相対的に離接可能とされ、かつバルブ本体1がバルブ支持体7に接近するときには筒状体15とは離間し、逆にバルブ本体1がバルブ支持体7と離間するときには筒状体15と接近するようにされている。
【0013】
そして、この筒状体15とバルブ本体1との互いの対向部15B,1Bの間、すなわち筒状体15の上端面とバルブ本体1の上記他方の本体部材3の下面との間には、上記ベローズ体13と同様に弾性を有する材質によってベローズ状に形成されることにより上記離接方向に伸縮自在とされた透明または半透明の筒状のベローズ体(他のベローズ体)16が介装されていて、その両端部が、これら対向部1B,15Bに開口する上記バルブ孔5およびバルブ接続孔の他端部12Bの開口縁部に液密にシールされて接合されることにより取り付けられている。従って、上記バルブ本体1がバルブ支持体7から離間してバルブ孔5が開放された状態で、上記筒状体15内周のバルブ接続孔の他端部12Bは、この他のベローズ体16の内周部とバルブ孔5とを介して上記ベローズ体13の内周部に連通可能とされている。なお、本実施形態では図1に示すように、この他のベローズ体16の外周に形成される蛇腹は、上記ベローズ体13よりも数が少なく、かつ個々の蛇腹の外径および軸線O方向の厚さはベローズ体13よりも大きくされている。
【0014】
このように構成された本実施形態のバルブ機構は、上記バルブ接続孔の一端部12Aと他端部12Bとが上記流体の配管にそれぞれ接続されて、例えば図1に符号Fで示すように上記一端部12Aから他端部12Bへの流体の供給およびその遮断に用いられる。すなわち、流体Fを供給するときには、上記エアシリンダー11のシリンダーロッド11Aを伸張させることによってバルブ本体1をバルブ支持体7から離間させるとともに筒状体15に接近させ、バルブ孔5のバルブ座5Aからバルブ体14の先端部を離間させることによりバルブ孔5が開放され、上記貫通孔8Aを介してベローズ体13の内周部に連通させられたバルブ接続孔の一端部12Aが、上記貫通孔2Aからバルブ孔5および他のベローズ体16の内周部を介してバルブ接続孔の他端部12Bに接続される。また、流体Fの供給を遮断するときには、これとは逆にシリンダーロッド11Aを引き込んでバルブ本体1をバルブ支持体7に接近させるとともに筒状体15から離間させることにより、上述のようにバルブ座5Aにバルブ体14の先端部が密着してバルブ孔5が閉塞され、上記一端部12Aから他端部12Bへの流体Fの流路が断絶される。また、上記シリンダーロッド11Aの突出量を制御してバルブ座5Aとバルブ体14先端部との間隙を調整可能とすれば、流体Fの供給量を調節することもできる。
【0015】
しかして、上記構成のバルブ機構においては、まずバルブ本体1の上記バルブ孔5の閉塞、開放を行うバルブ体14はバルブ支持体7に支持されているだけであり、これらバルブ本体1とバルブ支持体7とを離接させることによってベローズ体13が伸縮しつつ流体Fの供給、遮断がなされるので、このベローズ体13の内周部に形成される流体Fの流路に摺動部分等が露出することがなく、従ってこの摺動部分から摺動による摩耗粉等が流体Fに混入することもなくなって、該流体Fへのコンタミの発生を確実に防止することができる。そして、さらにこのベローズ体13の内周部の上記流体Fの流路は、上記バルブ孔5に向けて上記離接方向に真っ直ぐ延びるように形成され、従ってこの流路を含めたバルブ接続孔の一端部12Aから他端部12Bまでの流路を、本実施形態では上記筒状部9Cの内周部が貫通孔8Aに接続される部分で90°曲折する程度で、従来のダイアフラム弁のような極端な曲がりが生じることがないように形成することができるとともに、該ベローズ体13内の上記バルブ体14は上述のように摺動したりすることなくバルブ支持体7に単に支持されているだけであるので、従来のベローズ弁のようにこのバルブ体14の外周にコンタミ防止のためのベローズを配設したりする必要もなく、これによりこのベローズ体13内周部の流体Fの流路の断面積を大きく確保することができる。
【0016】
従って、このような構成のバルブ機構によれば、たとえ上記流体Fとしてスラリー状の流体を供給しても、かかる流体Fによって流路内に滞留や閉塞が発生するのを防ぐことができるとともに、供給する流体Fの種類を切り替える際に該流路内に残留した先の流体Fを洗浄する場合でも、特にこの流路の断面積を上述のように大きく確保できることによって多くの洗浄液を供給できることにより、高い洗浄性を得ることができて残存する流体Fを完全に洗浄することが可能となる。このため、上記構成のバルブ機構は、このような流体Fの残留や摩耗粉等の混入によるコンタミを確実に防止することができるので、特にこのようなコンタミを嫌う医薬品や半導体の製造工程に用いて、より効果的である。
【0017】
また、本実施形態では、蛇腹が形成されることによってその内部に流体Fが残留し易い上記ベローズ体13,16が透明または半透明な材質で形成されているので、万一該ベローズ体13,16内に流体Fが残留してもこれを外部から目視によって確認することが可能となり、このような先の品種の流体Fが残留したまま次の流体Fが供給されてしまうような事態を防止することができる。加えて、本実施形態では、上述のように洗浄液を供給して流路の洗浄を行うときには、上記バルブ体1がバルブ支持体7から離間させられてバルブ孔5が開放されるとともにベローズ体13が伸張させられ、これにより該ベローズ体13の蛇腹が開かれた状態となるので、この蛇腹内に残留した流体Fをも確実に洗浄することができるという利点も得られる。
【0018】
さらに、本実施形態のバルブ機構では、バルブ本体1を挟んで上記離接方向にバルブ支持体7とは反対側に、このバルブ本体1の上記バルブ孔5に他のベローズ体16を介して連通させられる上記バルブ接続孔の他端部12Bを備えた筒状体15(他の支持体)が配設されており、この筒状体15とバルブ接続孔の一端部12Aが設けられた上記バルブ支持体7とが固定されることによってその間隔が一定とされ、バルブ本体1がエアシリンダー11によって離接方向に進退することにより、これらバルブ支持体7および筒状体15に対して離接可能とされている。従って、上述のように流体Fの配管に接続されるこれらバルブ接続孔の端部12A,12Bが形成されたバルブ支持体7および筒状体15が固定して配設されることにより、上記配管が金属管のようにフレキシブル性のないものであっても容易に当該バルブ機構と接続することが可能となり、汎用性の高いバルブ機構を提供することができる。ただし、上記配管が例えばゴム製等のフレキシブル性を有する材質によって形成されている場合などには、本実施形態とは逆にバルブ本体1を固定しておくとともに、バルブ支持体7と筒状体15とをその間隔が一定となるように連結しておいたり、あるいは筒状体15(他の支持体)や他のベローズ体16を設けずに、バルブ孔5のバルブ座5Aとは反対側の開口部に上記バルブ接続孔の他端部を設けたりするなどして、バルブ支持体7あるいはこれと筒状体15とを上記軸線O方向に進退させることにより、バルブの開閉操作を行うようにしてもよい。
【0019】
なお、上記実施形態のバルブ機構では、バルブ本体1の外周にフランジ3Bを設けるとともにバルブ支持体7には側方に突出する腕部9Bを設け、これらの間にエアシリンダー11を介装してそのシリンダーロッド11Aを上記軸線Oに並列的に出没可能としているが、例えばこれらバルブ本体1やバルブ支持体7の側方にエアシリンダー11を配設するスペースを確保し難い場合などには、エアシリンダー11を図1においてバルブ支持体7の上方に間隔が一定となるように配置してそのシリンダーロッド11Aを軸線O方向下向きに出没可能とし、このシリンダーロッド11Aとバルブ本体1とをバルブ支持体7に干渉しないようにフレーム等を介して連結したりして、このシリンダーロッド11Aを軸線Oに対して同軸的あるいは直列的に出没可能としてもよい。また、バルブ本体1とバルブ支持体7とを離接させる駆動手段としては、このようなエアシリンダー11や油圧シリンダー等のシリンダー装置の他に各種の装置を用いることが可能であり、例えば軸線O方向に延びるネジ軸を、バルブ支持体7に回転可能に支持するとともにバルブ本体1に螺合させたり、あるいはバルブ支持体7に螺合させるとともにバルブ本体1に回転可能に係合させたりして、このネジ軸を回転させることによりバルブ本体1を進退させてバルブ支持体7と相対的に離接させるようにしてもよく、この場合にはネジ軸にハンドル等を取り付けることで手動でバルブの開閉を行うようにすることも可能である。さらに、上記実施形態では上記ベローズ体13と他のベローズ体16とが蛇腹の数や大きさの違う異なる形状とされているが、同形状とされていても構わない。
【0020】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、バルブ孔が形成されたバルブ本体とバルブ体が支持されたバルブ支持体とを、間に伸縮自在なベローズ体を介装して離接させて上記バルブ孔の開閉を行うことにより、流体の流路への摩耗粉の混入や流路内での流体の滞留や閉塞を防ぐとともに高い洗浄性を確保することができ、取り分けかかる摩耗粉や残留した流体によるコンタミが許されない医薬品や半導体の製造工程に用いて好適なバルブ機構を提供することができる。また、上記バルブ支持体とは反対側にバルブ接続孔の他端部を有する他の支持体を配設してバルブ本体との間に他のベローズ体を介装し、この他の支持体とバルブ支持体との間隔を一定としてバルブ本体を進退させることでバルブ支持体および他の支持体に対して離接させることにより、このバルブ機構に接続される配管がフレキシブル性のないものであっても対応することができ、さらには上記ベローズ体を透明または半透明とすることで、このベローズ体内に流体が残留しても目視によって容易に確認することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す側断面図である。
【図2】図1に示す実施形態を上側から見た平面図である(ただし、フランジ3Bは略されている。)。
【符号の説明】
1 バルブ本体
1A,1B,7A,15B 対向部
5 バルブ孔
7 バルブ支持体
11 エアシリンダー
12A バルブ接続孔の一端部
12B バルブ接続孔の他端部
13 ベローズ体
14 バルブ体
15 筒状体(他の支持体)
16 他のベローズ体
Claims (3)
- 互いに対向して相対的に離接可能に支持されるバルブ本体とバルブ支持体とを備え、これらバルブ本体とバルブ支持体との互いの対向部の間には、該バルブ本体とバルブ支持体との離接方向に伸縮自在な筒状のベローズ体が、その両端部が上記対向部にそれぞれ取り付けられて介装され、このベローズ体の内周部にバルブ接続孔の一端部が連通可能とされており、上記バルブ本体には、このベローズ体の内周部に臨むようにして該バルブ本体の対向部に一端が開口するバルブ孔が形成されるとともに、上記バルブ支持体には、上記ベローズ体の内周部内に支持されて該バルブ支持体の上記バルブ本体に対する相対的な離接に伴い上記バルブ孔の一端に離接可能とされるバルブ体が設けられていることを特徴とするバルブ機構。
- 上記離接方向において上記バルブ本体を間に上記バルブ支持体の反対側には他の支持体が備えられていて、この他の支持体と上記バルブ支持体との上記離接方向の間隔は一定とされ、上記バルブ本体が進退させられることにより上記バルブ支持体および他の支持体に対して相対的に離接可能とされており、この他の支持体と上記バルブ本体との互いの対向部の間には、上記離接方向に伸縮自在な筒状の他のベローズ体が、その両端部が上記他の支持体とバルブ本体との対向部にそれぞれ取り付けられて介装され、上記バルブ孔の他端はこの他のベローズ体の内周部に臨むようにして開口させられているとともに、上記他の支持体には上記他のベローズ体の内周部と上記バルブ孔とを介して上記ベローズ体の内周部に連通可能とされるバルブ接続孔の他端部が設けられていることを特徴とする請求項1に記載のバルブ機構。
- 上記ベローズ体が、透明または半透明の材質によって形成されていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載のバルブ機構。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002287998A JP2004125024A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | バルブ機構 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002287998A JP2004125024A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | バルブ機構 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2004125024A true JP2004125024A (ja) | 2004-04-22 |
Family
ID=32280612
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002287998A Pending JP2004125024A (ja) | 2002-09-30 | 2002-09-30 | バルブ機構 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2004125024A (ja) |
-
2002
- 2002-09-30 JP JP2002287998A patent/JP2004125024A/ja active Pending
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6889709B2 (en) | Manifold valve | |
US9631731B2 (en) | Diverter valve | |
TW201702490A (zh) | 流體壓缸 | |
WO2017145196A1 (ja) | フィルタ容器着脱システム | |
CN103703291A (zh) | 薄膜阀 | |
JP2000352468A (ja) | 自動弁 | |
WO2003048617A1 (fr) | Soupape de collecteur | |
EP1610044A2 (en) | A fluid cutoff device | |
JP2004125024A (ja) | バルブ機構 | |
JP5010882B2 (ja) | フィルタ付き迅速連結管継手 | |
US9970581B2 (en) | Manual connection for connecting two fluid ducts | |
CN106287082B (zh) | 流体分流装置 | |
JP2008023406A (ja) | 一体型接続部を有するマイクロリアクター装置 | |
JP5313696B2 (ja) | 粉末用バルブ | |
US20020030171A1 (en) | Opening/closing valve | |
JP2007054712A (ja) | 薬液注入装置 | |
JP2013029188A (ja) | ピンチバルブ用スリーブ | |
JP2001153239A (ja) | ダイヤフラムバルブ | |
JP2000304156A (ja) | ストレーナ付き逆止弁ユニット | |
JP3997468B2 (ja) | 流動性物質用ホッパー | |
US3451652A (en) | Sanitary valve | |
KR20200017484A (ko) | 누출 방지 논리턴 밸브 | |
JP2001032343A (ja) | シャワー水栓装置 | |
JP2002357274A (ja) | 四方弁 | |
JPH0527753Y2 (ja) |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050225 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Effective date: 20050315 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050719 |