JP2008249013A

JP2008249013A - 配管部材

Info

Publication number: JP2008249013A
Application number: JP2007090472A
Authority: JP
Inventors: Takashi Yamamoto; 崇山本; Kenro Yoshino; 研郎吉野
Original assignee: Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd
Current assignee: Asahi Yukizai Corp
Priority date: 2007-03-30
Filing date: 2007-03-30
Publication date: 2008-10-16
Anticipated expiration: 2027-03-30
Also published as: US20080237509A1; JP4994082B2

Abstract

【課題】配管部材の面間を短くしてコンパクトにでき、チューブと配管ラインとの接続部分の部品同士のシール性が良く、配管ラインに応力が加わってもチューブに余計な負荷を与えることがない配管部材を提供する。
【解決手段】配管部材は、本体２と、本体２内に収容され、流路を形成するチューブ１と、一端に該チューブ１に水密状態で挿着される挿入部７を有し、他端に接続部８を有し、中央に鍔部９を有する連結体６と、中央に貫通孔１１が形成された保持体１０とを具備する。保持体１０の貫通孔１１の一端には、他の部分よりも孔の直径が大きい拡径部１２が設けられており、保持体１０の貫通孔１１にチューブ１を貫通させチューブ１の両端に連結体６の挿入部７を挿着した状態で連結体６の挿入部７を保持体１０の拡径部１２に嵌着し、連結体６の鍔部９と保持体１０とを圧接させた状態で本体２に形成された嵌合溝４に嵌合させる。
【選択図】図１

Description

本発明は、化学工場、半導体製造、食品、バイオなどの各種産業分野における配管ラインに用いられる内部にチューブを有した配管部材に関するものであり、さらに詳細には、配管部材の面間（すなわち、流路軸線方向長さ）を短くしてコンパクトにでき、チューブに接続される部品同士のシール性が良く、配管ラインに応力が加わってもチューブに余計な負荷を与えることがない配管部材に関するものである。

従来、チューブを有する配管部材として、図６に示すようなチューブ配管に直接接続されてチューブ配管の途中を開閉させるピンチバルブ構造の流量コントローラがあった（例えば、特許文献１参照）。この流量コントローラは、可撓性を有する管１０１の途中を包囲するケース１０２と、このケース１０２内の管１０１を管軸に対してほぼ直角に押圧して変形させ、その管１０１の通路断面積を変化させるおねじ１０３とを備え、ケース１０２は、第１ケース部１０２ａと、第２ケース部１０２ｂと、両ケース部を重ね合せ及び展開可能に連結する連結部材１０４と、両ケース部の重ね合せ状態を保つロック手段１０５ａ、１０５ｂとを有し、両ケース部の少なくとも一方に管１０１の外周面を支持する支持部１０６が設けられていた。この構成により得られる効果として、管１０１の一端を外したり管１０１を切断したりしなくとも、流量コントローラ１０７を管１０１に着脱することができるようになる。

また、繰り返し開閉や自動制御させることのできるピンチバルブとして、図７に示されるような流量調節弁があった（例えば、特許文献２参照）。この流量調節弁では、ベース体１０８とこれに取り付けたカバー１０９とよりなる弁箱のカバー１０９内にモータ１１０を設け、モータ１１０の下方突出回転軸１１１には送りねじ部を直接加工形成し、ベース体１０８には横方向に貫通する空間部を形成して、その空間部に、径方向に押圧されることにより断面形状が変形するが、弾性復原力を有する流路用チューブ１１２を設け、また、ベース体１０８の中央部には縦孔１１３を設けて、その縦孔１１３に昇降体１１４を配置し、昇降体１１４にはモータ１１０回転軸１１１のねじ部が螺合するナット部１１５を設けるとともに下端にチューブ１１２の上側面に臨む押止体１１６を設け、モータ１１０の正逆駆動により上下動される昇降体１１４の下端押止体１１６にてチューブ１１２を径方向に押圧し、または押圧力を解放するようになっている。この構成により得られる効果として、モータ１１０の正逆回転により流路用チューブ１１２を押圧し、または押圧力を解放してチューブ１１２の流路面積を所要に設定し、流路の開閉および流量を調節でき、モータ１１０をステッピングモータとすることにより昇降体１１４の上下量を緻密に調整して、押止体１１６によるチューブ１１２の断面形状を微少に変形せしめて流量調節ができ、しかもモータ１１０回転軸１１１とこれに螺合するナット部１１５とはボールねじ機構のものとすることによりバックラッシュが皆無に近いねじ送りができて、流量の微調整を的確に行なえるようになる。また、チューブ１１２の両端は、それぞれ、ベース体１０８から突出して設けられ且つ配管の流入管１１８、流出管１１９に接続された接続部分１２０、１２１に、ジョイント１１７を介して接続されている。

特開２００４−２９３７６９号公報特開２００４−５２７９７号公報

しかしながら、上記従来の流量コントローラは、コンパクトに設計することができる反面、内部のチューブ配管が押圧されて流路を開閉することを主目的としたものではないので、繰り返し開閉への耐久性がなく、長期使用に耐えられずに破損する恐れがあるという問題があった。また、繰り返し開閉への耐久性がないので、弁の開閉駆動を自動的に行うことができる構成にするには不向きであり、手動で開閉を行う必要があるので、流量のフィードバック制御等を行う自動制御弁として用いることができないという問題があった。また、チューブ配管である管１０１とピンチバルブとの固定が不安定なので、配管ラインに応力が加わったときに管１０１の開閉操作位置に負荷がかかりやすく、特に管１０１に引張り方向の応力が加わると開閉操作位置が強制的に移動して管１０１を傷める恐れがある問題があった。

また、前記従来の流量調節弁は、流量調節弁と流入管１１８、流出管１１９との接続構造の部分が流量調節弁から突出しているので、弁の面間（すなわち、流路軸線方向の長さ）が大きくなりコンパクトにすることができないという問題や、突出した部分が他の配管部材と干渉し流量調節弁を設置した装置が大きくなるという問題があった。また、チューブ１１２と流入管１１８、流出管１１９との接続は、ジョイント１１７を用いて接続部分１２０、１２１を介在させて行われており、チューブ１１２はジョイント１１７で固定されているのみであるので、チューブのシール性に不安があり、また高い内圧が加わるとチューブ１１２が抜けてしまう恐れがあるという問題があった。また、図７から分かるように、流入管１１８及び流出管１１９と接続部分１２０、１２１との接続は溶接で行われており、流量調節弁と流入管１１８、流出管１１９との接続作業に手間がかかる問題や、作業者による施工のばらつきがあるため、接続が不十分だと管の引張り方向へ大きな力が加わったときに流入管１１８や流出管１１９が抜けてしまう恐れがあるという問題があった。

本発明の目的は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、配管部材の面間を短くしてコンパクトにでき、チューブと配管ラインとの接続部分の部品同士のシール性が良く、配管ラインに応力が加わってもチューブに余計な負荷を与えることがない配管部材を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、本体と、前記本体内に収容され、流路を形成するチューブと、一端に該チューブに水密状態で挿着される挿入部を有し、他端に接続部を有し、中央に鍔部を有する連結体と、中央に貫通孔が形成された保持体とを具備する配管部材において、前記保持体の前記貫通孔の一端に他の部分よりも孔の直径が大きい拡径部が設けられており、前記保持体の前記貫通孔に前記チューブを貫通させ前記チューブの両端に前記連結体の挿入部を挿着した状態で前記連結体の前記挿入部を前記保持体の拡径部に嵌着し、前記連結体の鍔部と前記保持体とを圧接させた状態で前記本体に形成された嵌合溝に嵌合させるようにした配管部材を提供する。

好ましくは、前記本体の嵌合溝の側壁または前記連結体の鍔部および前記保持体の側壁のうち該嵌合溝に接する面の少なくとも一つが、前記嵌合溝の底部に向かってすぼまるようにテーパ状になっている。

一つの実施形態では、前記配管部材がピンチバルブであり、前記本体に、流路軸線上に前記チューブを受容する直線溝と、該直線溝の両端部に該直線溝よりも深くなるように形成された前記嵌合溝とを有し、前記チューブを押圧または開放することで前記チューブ内の開口面積を変化させる挟圧子と、前記本体の上部に接合固定されており、前記挟圧子を上下動させて前記チューブを押圧または開放させる駆動部とを具備する。

上記ピンチバルブでは、前記駆動部が、上部ボンネットと下部ボンネットに内包されたモータ部と、該モータ部の駆動により前記挟圧子を上下動させるステムとを具備することが好ましい。

また、前記駆動部が、内部にシリンダー部を有し上部にシリンダー蓋が一体的に設けられたシリンダー本体と、前記シリンダー部の内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され且つ前記シリンダー本体の下面中央に設けられた貫通孔を密封状態で貫通するように中央より垂下して設けられた連結部を有するピストンと、前記シリンダー本体の周側面に設けられ、前記シリンダー部の底面及び内周面と前記ピストンの下端面とで囲まれて形成された第一空間部と、前記シリンダー蓋の下端面と前記シリンダー部の内周面と前記ピストンの上面とで囲まれた第二空間部とにそれぞれ連通されるエア口とを具備し、前記挟圧子が前記ピストンの連結部の下端部に固定されていることが好ましい。

他の実施形態では、前記配管部材がチューブポンプである。

好ましくは、前記チューブが、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、フッ素ゴム、シリコンゴム、またはこれらの複合体からなる。

また、好ましくは、前記チューブが、ポリテトラフルオロエチレンとシリコンゴムとの複合体からなる。

本発明は以上のような構造をしており、以下の優れた効果が得られる。
（１）ピンチバルブ（チューブポンプ）の配管ラインとの接続部分が突出することがなく、面間を短くしてコンパクトに形成することができ、ピンチバルブを設置する装置の省スペース化を行うことができる。
（２）チューブと連結体とが保持体によって水密にされた状態で固定されているので、高い内圧が加わっても流体の漏れの心配がなく、チューブが連結体から離脱することが防止される。
（３）配管ラインに応力が加わったとしても、連結体で応力を受け止めることができ、チューブに負荷をかけることがなく長期間使用することができる。
（４）部品点数を少なくすることができ、組み立てが容易で短時間に行うことができる。
（５）単純な部品形状にでき、部品の加工が容易である。

以下、本発明の実施の形態について図面に示す実施例を参照して説明するが、本発明が本実施例に限定されないことは言うまでもない。図１は本発明の第１の実施形態を示す配管部材の開状態を示す縦断面図である。図２は本体にチューブ、連結体、保持体を組み込む前の分解斜視図である。図３は本体にチューブ、連結体、保持体を組み込んだ状態を示す斜視図である。図４は本発明の第２の実施形態を示す配管部材の縦断面図である。図５は本発明の第３の実施形態を示す配管部材の縦断面図である。

以下、図１〜図３を参照して、本発明の第一の実施形態である電気駆動式のピンチバルブについて説明する。
ピンチバルブは、チューブ１と、流路軸線を有する本体２と、連結体６と、保持体１０と、電気式駆動部１３とを備える。

チューブ１は、フッ素ゴムとシリコンゴムの複合体からなり、本体２内に収容され、流路を形成している。

本体２はＰＶＣ製であり、本体２の流路軸線上にはチューブ１を受容する断面矩形状の直線溝３が設けられている。また、直線溝３の両端部には、連結体６と保持体１０を受容する断面矩形状の嵌合溝４が直線溝３より深くなるように設けられている。直線溝３の中央には、挟圧子２１が上下動できる長円状の長円溝５が、直線溝３と同じ深さで設けられている（図２参照）。

連結体６はＰＦＡ製であり、連結体６の一端には、チューブ１の内径よりも外径が大きく内径がチューブ１の内径と略同一でありチューブ１の両端部に挿入接続可能に形成された挿入部７が設けられている。また、連結体６の他端には、配管ラインから伸びた配管と接続される管状の接続部８が設けられており、連結体６の中央には、嵌合溝４に嵌合可能な鍔部９が設けられている。なお、本実施形態では、接続部８は配管ラインとバット融着によって接続できるように管状に設けられているが、配管ラインとの接続方法によって継手やねじ溝などを設けても良い。

保持体１０はＰＶＣ製であり、保持体１０の中央には、貫通孔１１が形成されている。貫通孔１１の一端には、連結体６の挿入部７に接続された状態のチューブ１の外径と略同径の内径を有した拡径部１２が設けられている。

連結体６と保持体１０は、チューブ１の両端を保持体１０の貫通孔１１に各々貫通させ且つチューブ１の両端に連結体６の挿入部７を挿着した状態で、保持体１０の拡径部１２に嵌着される。そして、チューブ１を本体２の直線溝３に挿入し、連結体６の鍔部９と保持体１０を圧接された状態で本体２の嵌合溝４に各々嵌合して固定される（図３の状態）。

連結体６の鍔部９と保持体１０は、互いに圧接された時に略直方体になるように形成されており、圧接された状態で本体２の嵌合溝４に嵌合される。ここで、本体２の嵌合溝４は、保持体１０の拡径部１２が本体２の嵌合溝４内に完全に収まる程度の高さにすることが望ましい。これにより、チューブ１と連結体６の挿入部７との挿着部分に対して一定の力で均一に押圧されるため、チューブ１のシールが全周に亘って均一に行うことができる。また、連結体６の鍔部９と保持体１０の高さは、本体２の嵌合溝４の高さより僅かに高く、嵌合溝４に嵌合した時に上部が本体２の上面より僅かに突出する（図３参照）ようになっていることが望ましい。この場合、突出した連結体６の鍔部９と保持体１０の上部に嵌合する凹部２２を電気式駆動部１３の下面に設けることで、組み立ての際に本体２と電気式駆動部１３の位置決めが容易になる。なお、連結体６の鍔部９と保持体１０と嵌合溝４の形状は、連結体６の鍔部９と保持体１０とが圧接した状態で嵌合溝４に嵌合できる形状であれば特に限定されない。また、本体２の嵌合溝４の側壁または連結体６の鍔部９および保持体１０の側壁のうち嵌合溝４に接する面の少なくとも一つが、嵌合溝４の底部に向かってすぼまっていくようにテーパ状になっていることが望ましい。これにより、連結体６の鍔部９と保持体１０を嵌合溝４内に嵌合させ易くなり、配管部材の組み立てが容易となる。このテーパは側壁全体に設けても良く、この時のテーパ角度は０．５〜５°であることが望ましい。また、テーパは側壁の一部に設けても良く、面取りとして設けても良い。このときのテーパ角度は２０°〜６０°であることが望ましい。

電気式駆動部１３は、挟圧子２１を上下動させるために使用され、本体２の上部に当接してボルト・ナットなど（図示せず）で固定されている。電気式駆動部１３は、下部ボンネット１４と上部ボンネット１５とで形成され、内部にモータ部１６及びギア等を備えている。

下部ボンネット１４は、ＰＶＣ製であり、板状になっている。下部ボンネット１４の中央には、貫通孔１７が設けられている。また、下部ボンネット１４の下面には、本体２より突出した連結体６の鍔部９と保持体１０の上部が嵌合する凹部２２が設けられている。

上部ボンネット１５はＰＶＣ製である。上部ボンネット１５の下面には、開口された凹部１８が設けられており、下部ボンネット１４を上部ボンネット１５に嵌合したときに、下部ボンネット１４上面と上部ボンネット１５の凹部１８内周面により格納部１９を形成するようになっている。

モータ部１６は、格納部１９に設置されている。モータ部１６は、ステッピングモータを有し、モータ部１６の下部には、モータの軸にギアを介して連結されたステム２０が設けられている。ステム２０は下部ボンネット１４の貫通孔１７内に位置するように配置されている。ステム２０の下部には、挟圧子２１が接続されており、モータ部１６を駆動してステム２０を上下動させることにより、挟圧子２１でチューブ１を押圧したりチューブ１を開放したりすることができる。

挟圧子２１は、チューブ１を押圧する部分が断面かまぼこ状に形成されている。挟圧子２１は、チューブ１と直交するようにステム２０の下端部に固着されており、弁閉時には本体２の長円溝５に挿入されてチューブ１を押圧し、弁開時にはチューブ１を開放して下部ボンネット１４の貫通孔１７内に収納されるようになっている。なお、本実施形態では、挟圧子２１をステム２０の下端部に固着し、電気式駆動部１３でステム２０を上下動させることにより挟圧子２１を上下動させているが、ステム２０に雄ねじ部を形成し、内周に雌ねじ部を形成した挟圧子２１をステム２０の下部に螺合させ、挟圧子２１を回動不能に保持して、電気式駆動部１３でステム２０を回動させることにより挟圧子２１を上下動させても良い。

次に、本発明の第一の実施形態の配管部材の動作について説明する。

電気式駆動部１３により駆動される電気駆動式のピンチバルブの動作は以下の通りである。
電気式駆動部１３のモータ部１６がステム２０を下方へ駆動(正転)すると、ステム２０の下部に設けられた挟圧子２１が下降して、挟圧子２１がチューブ１を変形させ、チューブ１の流路の開口面積を変化させる。これにより、ピンチバルブを流れる流体の流量を調整することができる。ステム２０をさらに下方へ駆動させると、挟圧子２１が下降してチューブ１を押圧し、流路を遮断して全閉状態になる。また、ステム２０を上方へ駆動(逆転)させると、ステム２０の下部に設けられた挟圧子２１が上昇して、挟圧子２１が下部ボンネット１４の貫通孔１７内に収納され、ステム２０および挟圧子２１の上昇が止まり全開状態となる（図１の状態）。

本発明のピンチバルブは、チューブ１と配管ラインとを接続する部分の部品点数が少なくて済み、部品同士を嵌合したり挿入したりして組み立てることができるので、組み立てが容易で短時間に行うことができる。また、図２に示すように、部品を簡単な形状にでき、ねじ溝などを設ける必要もないので部品の加工が容易である。また、配管ラインと接続する部分が本体２から突出することがなく、ピンチバルブの面間距離（流路軸線方向の長さ）を短くしてコンパクトに形成することができるため、ピンチバルブを設置する装置の省スペース化を実現することができる。

また、連結体６と保持体１０が圧接された状態で嵌合溝４に嵌合されることにより、チューブ１と連結体６の挿入部７とが保持体１０の拡径部１２によって全周に亘って確実に水密にされ、さらに保持体１０の拡径部１２と貫通孔１１の段差となる部分でより水密にされるので、高い内圧が加わってもそれに応じてシールが強くなるように力が加わるため、流体の漏れの心配がなく、チューブ１が連結体６から離脱することが防止される。また、連結体６と保持体１０は本体２によって固定されているので、配管ラインに引張り方向や圧縮方向への応力が加わったとしても、連結体６で応力を受けることができ、チューブ１に負荷をかけることがなく長期間使用することができる。なお、チューブ１と連結体６の挿着は、必要に応じてＯリングなどを介在させて行っても良い。

以上のことから、チューブ１と配管ラインとが水密にされ、チューブ１と配管ラインの接続する部分の省スペース化により電気駆動式のピンチバルブをコンパクトにすることができると共に、電気式駆動部１３は電気的に駆動するモータ部１６により細かな駆動制御が容易に行なえるため、微小流量の流体制御に優れた効果を発揮する。

以下、図４を参照して、本発明の第二の実施形態である空気駆動式のピンチバルブについて説明する。
ピンチバルブは、チューブ３１と、本体３２と、連結体３３と、保持体３４と、空気式駆動部３５とを備える。

チューブ３１はフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体からなり、本体３２内に収容され、流路を形成している。

本体３２はＰＶＤＦ製であり、連結体３３はＰＦＡ製であり、保持体３４はＰＶＤＦ製である。本体３２と連結体３３と保持体３４の構成は、第一の実施形態と同様なのでここでは説明を省略する。

空気式駆動部３５は、挟圧子４９を上下動させるために使用され、本体３２の上部に当接してボルト・ナットなど（図示せず）で固定されている。空気式駆動部３５は、シリンダー本体３６、ピストン３７等により構成されている。

シリンダー本体３６はＰＶＤＦ製である。シリンダー本体３６は、円筒状空間を持つシリンダー部３８を有し、シリンダー本体３６の上部には下面に開口した凹部３９を有するシリンダー蓋４０がＯリングを介して当接固定されている。シリンダー本体３６の下面中央部には、ピストン３７の連結部４７が貫通する貫通孔４１と、挟圧子４９を収納する長円状スリット４２が連続して設けられている。また、シリンダー本体３６の周側面には、シリンダー部３８の内周面及び底面と後記ピストン３７の下端面とで形成される第一空間部４３と、シリンダー部３８の内周面とシリンダー蓋４０の下端面とピストン３７の上端面とで形成される第二空間部４４とにそれぞれ圧縮空気を導入するエア口４５、４６が設けられている。

ピストン３７はＰＶＤＦ製である。ピストン３７は、円盤状で、周側面にＯリングが装着されており、シリンダー部３８の内周面に上下動可能且つ密封状態に嵌合されている。また、ピストン３７の中央より垂下して連結部４７が設けられており、シリンダー本体３６の下面中央部に設けられた貫通孔４１を密封状態で貫通している。さらに、連結部４７を貫通して設けられた固定ボルト４８の先端部には、挟圧子４９が螺着によって固定されている。なお、挟圧子４９の固定方法は、連結部４７に圧着、接着、溶接、ピンによる固定などでも良く、特に限定されない。

挟圧子４９はＰＶＤＦ製であり、チューブ３１を押圧する部分の断面がかまぼこ状に形成されている。また、挟圧子４９は、チューブ３１と直交するようにピストン３７の連結部４７に固定されており、弁閉時には本体３２の長円溝に挿入されてチューブ３１を押圧し、弁開時にはチューブ３１を開放してシリンダー本体３６の長円状スリット４２に収納されるようになっている。

本発明の第二の実施形態である空気駆動式のピンチバルブの組み立て手順は、本体３２と空気式駆動部３５とをボルト、ナットで固定して組み立てられること以外は第一の実施形態と同様であるので説明を省略する。

次に、本発明の第二の実施形態のピンチバルブの動作について説明する。

電空変換器（図示せず）から供給される操作圧に対するピンチバルブの動作は以下の通りである。
エア口４５から第一空間部４３へ圧縮された空気を供給した場合、第二空間部４４内の圧縮された空気はエア口４６から排出され、第一空間部４３へ供給された圧縮された空気の空気圧により、ピストン３７が上昇し始め、それに伴ってピストン３７より垂下して設けられた連結部４７を介して挟圧子４９が上昇する。ピストン３７の上端面がシリンダー部３８の段差部５０に当接するとピストン３７及び挟圧子４９の上昇は止まり、挟圧子４９がシリンダー本体３６の貫通孔４１に収納されて全開状態となる。エア口４６から第二空間部４４へ圧縮された空気を供給した場合、第一空間部４３内の圧縮された空気はエア口４５から排出され、第二空間部４４へ供給された圧縮された空気の空気圧により、ピストン３７が下降し始め、それに伴ってピストン３７より垂下して設けられた連結部４７を介して挟圧子４９も下降する。ピストン３７の下端面がシリンダー部３８の底面に到達するとピストン３７及び挟圧子４９の下降は止まり、チューブ３１を押圧して流路を遮断することで全閉状態になる。ピストン３７の上下動に伴って挟圧子４９が上下動されることにより、挟圧子４９がチューブ３１を変形させ、チューブ３１の流路の開口面積を変化させることにより、ピンチバルブを流れる流体の流量を調整することができる。

なお、第二の実施形態のピンチバルブは、第二空間部４４のシリンダー部３８の天井面とピストン３７の上面の間にばね（図示せず）を挟持支承させても良く、第一空間部４３のシリンダー部３８の底面とピストン３７の下面の間にばね（図示せず）を挟持支承させても良い。これは、作動流体を供給する代わりにバネの弾性による付勢力を加えることで、作動流体を供給しなくても常時閉または常時開にできるので好適である。

以上のことから、チューブ３１と配管ラインとを接続する部分の省スペース化により空気駆動式ピンチバルブがコンパクトに設けられると共に、空気式駆動部３５により空気での駆動が行われるので、ピンチバルブに腐食の恐れがある電装部品を使用しないですみ、腐食性流体を流した時に腐食性ガスが透過してピンチバルブの部品を腐食させることを防止できる。第二の実施形態の他の作動は、第一の実施形態の作動と同様であるので説明を省略する。

以下、図５を参照して、本発明の第三の実施形態であるチューブポンプについて説明する。チューブポンプは蠕動ポンプとも呼称される。
チューブポンプは、本体６１と、チューブ６８と、連結体６９と、保持体７０と、円板７５とを備える。

本体６１は、本体６１の側面に着脱される蓋（図示せず）と共に、チューブポンプのハウジングを構成している。本体６１には、側面（図５の正面側）に開口される円状溝６２と、円状溝６２から本体６１の一方の周側面に向かって２つの直線溝６３、６４とが設けられており、円状溝６２の内周面には、後述するローラ７７との間でチューブ６１を押圧する支持壁６５が形成されている。また、直線溝６３、６４の各々の端部には連結体６９と保持体７０を受容する断面矩形状の嵌合溝６６、６７が各々の直線溝６３、６４より深くなるように設けられている。

チューブ６８は、フッ素ゴムとシリコンゴムの複合体からなり、本体６１内の直線溝６３内、円状溝６２の内周側、直線溝６４内に受容され、本体６１内に流路を形成している。

連結体６９はＰＴＦＥ製であり、保持体７０はＰＴＦＥ製である。連結体６９と保持体７０の構成は第一の実施形態と同様なのでここでは説明を省略する。保持体７０の貫通孔７１からチューブ６８を貫通させ、チューブ６８の両端に連結体６９の挿入部７３が挿入接続されて、保持体７０の拡径部７２に嵌合され、連結体７３の鍔部７４と保持体７０とが圧接された状態で本体６１の嵌合溝６６、６７に嵌合されることで、チューブ６１は本体６２内に保持される。

円板７５は駆動軸７６を中心に回転自在に設けられており、３個のローラ７７が円板７５に回転自在に軸支されている。ローラ７７は円板７５の外周に沿って等間隔で配置されている。円板７５は駆動軸７６によって本体６１および蓋（図示せず）に支持され、駆動軸７６はモータ（図示せず）によって回転駆動される。なお、ローラ７７は２個あるいは４個以上でも良い。

次に、本発明の第三の実施形態のチューブポンプの動作について説明する。

モータ（図示せず）によって駆動されて駆動軸７６が回転し円板７５が矢印方向に回転すると、ローラ７７がチューブ６８を支持壁６５に加圧しながら、加圧位置を回転移動させる（すなわち、支持壁６５に沿って移動させる）。これにより、チューブ６８内の液体は矢印方向に圧送される。ここで、チューブ６８の一部に着目すると、ローラ７７で押圧されたときにはチューブ６８が押しつぶされる。そしてローラ７７が去るとチューブ６８が元の状態に戻る。さらに、次のローラ７７が来て同じ動作を繰り返し、交互に３個のローラ７７でそれぞれ押圧／開放しながら、チューブ６８内の流体を圧送する。

以上、幾つかの実施形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。例えば、本発明の配管部材は、ピンチバルブ、チューブポンプが特に好適なものとして挙げられるが、本発明の構成を有しているものであれば特に限定されない。ピンチバルブの場合、その駆動方法は図１に示すような電気式や図４に示すようなエア式であることが望ましい。

また、チューブの材質は、エチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）、シリコンゴム、フッ素ゴム及びこれらの複合体などの弾性体でも良く特に限定されるものではない。特に繰り返し開閉への耐久性の良いフッ素ゴムとシリコンゴムの複合体が好適なものとして挙げられ、フッ素ゴムはポリテトラフルオロエチレン（以下、ＰＴＦＥと記す）が望ましい。また、チューブの製造方法は特に限定されず、例えばシリコンゴムが含浸されたＰＴＦＥシートを複数層積層することにより目的とする肉厚に形成されたものなどが挙げられる。

さらに、本発明の配管部材の本体、連結体、保持体等の各部品の材質は、樹脂製であればポリ塩化ビニル（以下、ＰＶＣと記す）、ポリプロピレン、ポリエチレンなどいずれでも良い。特に流体に腐食性流体を用いる場合は、ＰＴＦＥ、ポリビニリデンフルオロライド、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂（以下、ＰＦＡと記す）などのフッ素樹脂であることが好ましく、フッ素樹脂製であれば腐食性流体に用いることができ、また腐食性ガスが透過しても配管部材の腐食の心配がなくなるため好適である。

本発明の第１の実施形態を示す配管部材の開状態を示す縦断面図である。本体にチューブ、連結体、保持体を組み込む前の分解斜視図である。本体にチューブ、連結体、保持体を組み込んだ状態を示す斜視図である。本発明の第２の実施形態を示す配管部材の縦断面図である。本発明の第３の実施形態を示す配管部材の縦断面図である。従来のチューブを有する配管部材の斜視図である。従来のチューブを有する流体制御弁の縦断面図である。

符号の説明

１チューブ
２本体
３直線溝
４嵌合溝
５長円溝
６連結体
７挿入部
８接続部
９鍔部
１０保持体
１１貫通孔
１２拡径部
１３電気式駆動部
１４下部ボンネット
１５上部ボンネット
１６モータ部
１７貫通孔
１８凹部
１９格納部
２０ステム
２１挟圧子
３１チューブ
３２本体
３３連結体
３４保持体
３５空気式駆動部
３６シリンダー本体
３７ピストン
３８シリンダー部
３９凹部
４０シリンダー蓋
４１貫通孔
４２長円状スリット
４３第一空間部
４４第二空間部
４５エア口
４６エア口
４７連結部
４８固定ボルト
４９挟圧子
５０段差部
６１本体
６２円状溝
６３直線溝
６４直線溝
６５支持壁
６６嵌合溝
６７嵌合溝
６８チューブ
６９連結体
７０保持体
７１貫通孔
７２拡径部
７３挿入部
７４鍔部
７５円板
７６駆動軸
７７ローラ

Claims

本体と、
前記本体内に収容され、流路を形成するチューブと、
一端に該チューブに水密状態で挿着される挿入部を有し、他端に接続部を有し、中央に鍔部を有する連結体と、
中央に貫通孔が形成された保持体と、
を具備する配管部材において、
前記保持体の前記貫通孔の一端に他の部分よりも孔の直径が大きい拡径部が設けられており、前記保持体の前記貫通孔に前記チューブを貫通させ前記チューブの両端に前記連結体の挿入部を挿着した状態で前記連結体の前記挿入部を前記保持体の拡径部に嵌着し、前記連結体の鍔部と前記保持体とを圧接させた状態で前記本体に形成された嵌合溝に嵌合させるようにしたことを特徴とする配管部材。
前記本体の嵌合溝の側壁または前記連結体の鍔部および前記保持体の側壁のうち前記嵌合溝に接する面の少なくとも一つが、前記嵌合溝の底部に向かってすぼまるようにテーパ状になっている、請求項１に記載の配管部材。
前記配管部材がピンチバルブであり、
前記本体に、流路軸線上に前記チューブを受容する直線溝と、該直線溝の両端部に該直線溝よりも深くなるように形成された前記嵌合溝とを有し、
前記チューブを押圧または開放することで前記チューブ内の開口面積を変化させる挟圧子と、
前記本体の上部に接合固定されており、前記挟圧子を上下動させて前記チューブを押圧または開放させる駆動部と、
を具備する、請求項１または請求項２に記載の配管部材。
前記駆動部が、上部ボンネットと下部ボンネットに内包されたモータ部と、該モータ部の駆動により前記挟圧子を上下動させるステムとを具備した、請求項３に記載の配管部材。
前記駆動部が、内部にシリンダー部を有し上部にシリンダー蓋が一体的に設けられたシリンダー本体と、前記シリンダー部の内周面に上下動可能且つ密封状態で摺接され且つ前記シリンダー本体の下面中央に設けられた貫通孔を密封状態で貫通するように中央より垂下して設けられた連結部を有するピストンと、前記シリンダー本体の周側面に設けられ、前記シリンダー部の底面及び内周面と前記ピストンの下端面とで囲まれて形成された第一空間部と、前記シリンダー蓋の下端面と前記シリンダー部の内周面と前記ピストンの上面とで囲まれて形成された第二空間部とにそれぞれ連通されるエア口とを具備し、
前記挟圧子が前記ピストンの連結部の下端部に固定された、請求項３に記載の配管部材。
前記配管部材がチューブポンプである、請求項１または請求項２に記載の配管部材。
前記チューブが、エチレンプロピレンジエンゴム、フッ素ゴム、シリコンゴム、またはこれらの複合体からなる、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の配管部材。
前記チューブが、ポリテトラフルオロエチレンとシリコンゴムとの複合体からなる、請求項１から請求項６の何れか一項に記載の配管部材。