JP2011226507A - Fluid controller - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は流体制御器に関し、より詳しくはダイヤフラムを弁座に対して当接離反させることにより流路を開閉する流体制御器に関する。 The present invention relates to a fluid controller, and more particularly to a fluid controller that opens and closes a flow path by bringing a diaphragm into contact with and away from a valve seat.
図7は従来の流体制御器の一例を示す一部断面正面図である。
図7に示す流体制御器は、操作機構(A)をエアー等により駆動してダイヤフラム(D)をバルブボディ(B)に形成された弁座(S)に対して当接離反させることにより流路を開閉するように構成されている。
FIG. 7 is a partial sectional front view showing an example of a conventional fluid controller.
The fluid controller shown in FIG. 7 is operated by driving the operating mechanism (A) with air or the like to bring the diaphragm (D) into contact with and away from the valve seat (S) formed on the valve body (B). It is configured to open and close the road.
図8(a)は、図7に示す流体制御器に用いられているダイヤフラム(D)の裏面図である。
ダイヤフラム(D)は、その外縁部近傍に形成された円環状突条(R1)と、円環状突条(R1)の内部を縦断する直線状突条(R2)とを有しており、これらの突条(R1)(R2)が弁座(S)に対して密接することにより、流体の外部への漏洩が防止されるとともにダイヤフラム下降時において流路が閉鎖される。
FIG. 8A is a rear view of the diaphragm (D) used in the fluid controller shown in FIG.
The diaphragm (D) has an annular ridge (R1) formed in the vicinity of the outer edge thereof, and a linear ridge (R2) that vertically cuts the inside of the annular ridge (R1). When the protrusions (R1) and (R2) are in close contact with the valve seat (S), leakage of fluid to the outside is prevented and the flow path is closed when the diaphragm is lowered.
図7に示すような従来の流体制御器において、ダイヤフラム(D)を弁座(S)に対して当接させるために下降させると、円環状突条(R1)は径方向に僅かに拡がり(図8(b)参照)、ダイヤフラム(D)を上昇させると元の状態に戻る。
そのため、流路の開閉操作(ダイヤフラム(D)の昇降操作)を繰り返すと、円環状突条(R1)の径方向の摺動が繰り返されることとなり、バルブボディ(B)上面との間に生じる摩擦によって円環状突条(R1)が摩耗してシール性が低下し、流体の外部への漏洩が生じるという問題があった。
In the conventional fluid controller as shown in FIG. 7, when the diaphragm (D) is lowered to contact the valve seat (S), the annular ridge (R1) slightly expands in the radial direction ( When the diaphragm (D) is raised, the original state is restored.
Therefore, when the opening / closing operation of the flow path (the raising / lowering operation of the diaphragm (D)) is repeated, the sliding of the annular ridge (R1) in the radial direction is repeated, and occurs between the upper surface of the valve body (B). There was a problem that the annular ridge (R1) was abraded due to friction and the sealing performance was lowered, causing leakage of fluid to the outside.
一方、円環状突条を有するダイヤフラムを備えた他の流体制御器として、例えば本願出願人が先に提案した下記特許文献1に記載の流体制御器が存在している。
この流体制御器は、ダイヤフラムが下側ダイヤフラムと上側ダイヤフラムの二層構造とされ、下側ダイヤフラムの外縁部近傍には外環突条と内環突条とからなる円環状突条と、内環突条を縦断する縦断突条とが形成されており、外環突条は上下方向に突出してなるものである(特許文献1の第18図及び第19図参照)。
また、バルブボディの上面には下方向に突出した外環突条を収容する円環状溝が形成されており、上方向に突出した外環突条の内側に上側ダイヤフラムが積層されている。
On the other hand, as another fluid controller provided with a diaphragm having an annular ridge, for example, there is a fluid controller described in
In this fluid controller, the diaphragm has a two-layer structure of a lower diaphragm and an upper diaphragm. An annular ridge comprising an outer ring ridge and an inner ring ridge is formed in the vicinity of the outer edge of the lower diaphragm, and an inner ring. A vertical ridge that vertically cuts the ridge is formed, and the outer ring ridge protrudes in the vertical direction (see FIGS. 18 and 19 of Patent Document 1).
An annular groove is formed on the upper surface of the valve body to accommodate the outer ring ridge protruding downward, and an upper diaphragm is laminated inside the outer ring ridge protruding upward.
しかしながら、この流体制御器は、円環状突条が外環突条と内環突条とからなるため、バルブボディの上面にこれら二重の突条を受けるための広い面積を必要とし、バルブボディが大型化してしまう。
また、上側ダイヤフラムはバルブボディによって位置決めされず、下側ダイヤフラムに載せた状態で締め付け固定されることから、締め付け固定時に位置ずれが生じる虞があり、組み立て作業性が悪い。
また、外環突条を収容する円環状溝に流体が浸入した場合、浸入した流体を逃がすことができず、円環状溝に流体が溜まってしまう。
このように特許文献1に記載の流体制御器には上記問題点とは別の問題点が存在しているため、これらの問題点を生じさせることなく、上記した円環状突条の摩耗による流体の外部漏洩を防止することが可能である流体制御器の創出が望まれていた。
However, in this fluid controller, since the annular ridge is composed of an outer ring ridge and an inner ring ridge, a large area is required on the upper surface of the valve body to receive these double ridges. Will become larger.
Further, since the upper diaphragm is not positioned by the valve body and is fastened and fixed in a state where it is placed on the lower diaphragm, there is a possibility that a positional shift may occur at the time of fastening and the assembling workability is poor.
Further, when fluid enters the annular groove that accommodates the outer ring ridge, the fluid that has entered cannot be released, and the fluid accumulates in the annular groove.
As described above, the fluid controller described in
本発明は上記したような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、ダイヤフラムを弁座に対して当接離反させることによって流路を開閉する流体制御器において、流路の開閉動作の繰り返しによるダイヤフラムの円環状突条の摺動を防止し、これにより円環状突条の摩耗を抑制して流体の外部漏洩を防止することができるとともに、バルブボディが大型化することがなく、組み立て作業性に優れており、ダイヤフラムの収容部分に流体の溜まりが生じることがない流体制御器を提供するものである。 The present invention has been made to solve the above-described problems of the prior art, and in a fluid controller that opens and closes a flow path by bringing a diaphragm into contact with and away from a valve seat, the flow path is opened and closed. It prevents sliding of the annular ridge of the diaphragm due to repeated operation, thereby suppressing wear of the annular ridge and preventing external leakage of the fluid, and without enlarging the valve body It is an object of the present invention to provide a fluid controller that is excellent in assembling workability and that does not cause fluid accumulation in a diaphragm housing portion.
請求項1に係る発明は、入口流路と出口流路と弁座を有するバルブボディと、前記弁座に対して当接離反することにより、前記入口流路から前記出口流路への流体の流通を許容又は遮断するダイヤフラムと、前記ダイヤフラムを操作するための操作機構と、前記バルブボディとの間で前記ダイヤフラムを挟持するボンネットを備えており、前記ダイヤフラムは、下面の外縁部近傍に円環状突条を有し、前記バルブボディの上面には、前記円環状突条が当接する部分より内側が当該部分の外側に比べて低くなる段差が形成されており、前記ダイヤフラムの少なくとも前記円環状突条の先端部が前記段差の内側に配置されていることを特徴とする流体制御器に関する。
The invention according to
請求項2に係る発明は、前記円環状突条の全体が、前記段差の内側に配置されていることを特徴とする請求項1記載の流体制御器に関する。
The invention according to
請求項3に係る発明は、前記円環状突条の先端部よりも外周面が、前記段差の外側の上面と前記段差の側面とで形成される角部と接触していることを特徴とする請求項1記載の流体制御器に関する。
The invention according to
請求項4に係る発明は、前記バルブボディの上面は、前記段差の内側が、前記入口流路及び前記出口流路の開口部に向けて下向きに傾斜していることを特徴とする請求項1乃至3いずれかに記載の流体制御器に関する。
The invention according to
請求項5に係る発明は、前記ダイヤフラムの上昇時の状態において、前記円環状突条の外径と、前記段差の内側と外側の境界線の直径が等しいことを特徴とする請求項1又は2記載の流体制御器に関する。
The invention according to
請求項6に係る発明は、前記円環状突条の縦断面形状が下向きに突出する半円形であって、前記段差の側面は、上から下に向かうにつれて内側に傾斜するテーパ面となっていることを特徴とする請求項1乃至5いずれかに記載の流体制御器に関する。
The invention according to
請求項1に係る発明によれば、ダイヤフラムが、下面の外縁部近傍に円環状突条を有し、バルブボディの上面には、円環状突条が当接する部分より内側が当該部分の外側に比べて低くなる段差が形成されており、ダイヤフラムの少なくとも前記円環状突条の先端部が前記段差の内側に配置されていることから、ダイヤフラムの円環状突条の外側への摺動が段差により規制される。これにより、流路の開閉動作の繰り返しによって生じる円環状突条の摩耗を抑制することができ、長期間に亘って流体の漏洩を防止することが可能となる。また、円環状突条を二重に設けた場合のように、バルブボディが大型化することがない。更に、締め付け時にダイヤフラムの位置ずれが生じることがなく、位置決めを容易に行うことができるため、組み立て作業性に優れている。そして、ダイヤフラムとバルブボディとの接触部分が円環状突条の先端部より外側となるため、流路の開閉動作を行っている時にダイヤフラムとバルブボディとの間に流体が入り込む虞が無い。 According to the first aspect of the present invention, the diaphragm has an annular ridge in the vicinity of the outer edge portion of the lower surface, and the inner side of the upper surface of the valve body is outside the portion where the annular ridge contacts. A step which is lower than that of the diaphragm is formed, and at least the tip of the annular ridge of the diaphragm is disposed inside the step, so that the sliding of the diaphragm to the outside of the annular ridge is caused by the step. Be regulated. As a result, it is possible to suppress wear of the annular ridge caused by repeated opening and closing operations of the flow path, and it is possible to prevent fluid leakage over a long period of time. Further, the valve body does not increase in size as in the case where the annular ridges are provided twice. Further, the diaphragm is not displaced during tightening, and positioning can be performed easily, so that the assembly workability is excellent. And since the contact part of a diaphragm and a valve body becomes outside the front-end | tip part of an annular | circular shaped protrusion, there is no possibility that a fluid may enter between a diaphragm and a valve body when performing the opening / closing operation | movement of a flow path.
請求項2に係る発明によれば、円環状突条の全体が段差の内側に配置されていることから、円環状突条の先端部よりも外周面が段差の側面と当接することとなり、段差の側面により円環状突条の外側への摺動を確実に防ぐことができる。
According to the invention according to
請求項3に係る発明によれば、円環状突条の先端部よりも外周面が、段差の外側の上面と段差の側面とで形成される角部と接触していることから、段差の角部により円環状突条の外側への摺動を確実に防ぐことができる。
According to the invention of
請求項4に係る発明によれば、前記バルブボディの上面は、前記段差の内側が、入口流路及び出口流路の開口部に向けて下向きに傾斜していることから、段差の内側部分に流体の溜まりが生じることがない。
According to the invention of
請求項5に係る発明によれば、円環状突条の先端部よりも外周面が段差の側面と隙間無く密接していることから、円環状突条の先端部よりも外周面と段差の側面との間に流体が溜まる虞が無い。
According to the invention of
請求項6に係る発明によれば、前記ダイヤフラムの上昇時の状態において、前記円環状突条の外径と、前記段差の内側と外側の境界線の直径が等しいことから、ダイヤフラムの上昇時の状態において円環状突条の外縁部が段差の側面に当接することとなる。そのため、ダイヤフラムが下降した時に円環状突条が外方向へと拡がることが確実に防止され、円環状突条の摩耗をより効果的に抑制することが可能となる。
また、流体制御器の組み立て時におけるダイヤフラムの位置決めを容易且つ正確に行うことが可能となり、組み立ての精度及び作業性に優れたものとなる。
According to the invention of
Further, it is possible to easily and accurately position the diaphragm at the time of assembling the fluid controller, and the assembling accuracy and workability are excellent.
請求項7に係る発明によれば、円環状突条の縦断面形状が下向きに突出する半円形であって、前記段差の側面は、上から下に向かうにつれて内側に傾斜するテーパ面となっていることから、円環状突条が外向きに拡がろうとした時に、円環状突条の外縁面を段差の内側面によって確実に受けて円環状突条の拡がりを防ぐことができる。
また、流体制御器の組み立て時において、ダイヤフラムをバルブボディの上面に対して容易且つ正確に位置決めをすることが可能となる。
According to the invention which concerns on
In addition, when the fluid controller is assembled, the diaphragm can be easily and accurately positioned with respect to the upper surface of the valve body.
以下、本発明に係る流体制御器の好適な実施形態について、図面を参照しながら説明する。
図1は本発明に係る流体制御器を示す一部断面正面図であって、(a)は全体図、(b)は(a)図の円内拡大図である。
本発明に係る流体制御器は、バルブボディ(1)と、ダイヤフラム(2)と、操作機構(3)と、ボンネット(4)を備えている。
Hereinafter, preferred embodiments of a fluid controller according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a partial cross-sectional front view showing a fluid controller according to the present invention, where (a) is an overall view and (b) is an enlarged view in a circle of FIG.
The fluid controller according to the present invention includes a valve body (1), a diaphragm (2), an operation mechanism (3), and a bonnet (4).
図2はバルブボディ(1)を示す図であって、(a)は平面図、(b)は(a)図のA−A線断面図、(c)は(a)図のB−B線断面図である。
バルブボディ(1)は、流体の入口となる入口流路(5)と、流体の出口となる出口流路(6)と、入口流路(5)と出口流路(6)の間に隆起して形成された弁座(7)を有している。
バルブボディ(1)の上面には、入口流路(5)の開口部(入口側開口部(8))と、出口流路(6)の開口部(出口側開口部(9))が開口している。
2A and 2B are views showing the
The valve body (1) is raised between an inlet channel (5) serving as a fluid inlet, an outlet channel (6) serving as a fluid outlet, and between the inlet channel (5) and the outlet channel (6). It has a valve seat (7) formed in this way.
On the upper surface of the valve body (1), an opening (inlet side opening (8)) of the inlet channel (5) and an opening (outlet side opening (9)) of the outlet channel (6) are opened. is doing.
また、バルブボディ(1)の上面には、後述するダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)が当接する部分(1A)より内側が当該部分の外側に比べて低くなる段差が形成されている。尚、図2において、段差の内側と外側の境界線に符号(10)を付している。
ここで、バルブボディ(1)の上面に円環状突条(2A)が当接する部分(1A)は、図1の例では円環状突条(2A)の先端部(最下部)から外縁部に至る部分であり、後述する図5の例では円環状突条(2A)の先端部よりも外周面がバルブボディの上面と段差の側面とで形成される角部(段差の境界線(10))と接触する部分である。
Further, a step is formed on the upper surface of the valve body (1) so that the inner side is lower than the outer side of the part (1A) where the annular ridge (2A) of the diaphragm (2) to be described later contacts. Yes. In FIG. 2, reference numeral (10) is attached to the inner and outer boundary lines of the step.
Here, the portion (1A) where the annular ridge (2A) abuts on the upper surface of the valve body (1) is from the tip (lowermost) portion of the annular ridge (2A) to the outer edge in the example of FIG. In the example of FIG. 5 to be described later, the outer peripheral surface of the annular protrusion (2A) is a corner portion formed by the upper surface of the valve body and the side surface of the step (boundary line (10) of the step). ).
本発明において、円環状突条(2A)の先端部よりも内側は、バルブボディ(1)の上面(段差の内側の面)に当接しないことが好ましい(図1,5参照)、
これにより、円環状突条(2A)の先端部よりも内側において、円環状突条(2A)とバルブボディ(1)との間に流体が溜まることが防止される。
In the present invention, the inner side of the tip of the annular ridge (2A) is preferably not in contact with the upper surface (the inner surface of the step) of the valve body (1) (see FIGS. 1 and 5).
This prevents fluid from accumulating between the annular ridge (2A) and the valve body (1) inside the tip of the annular ridge (2A).
図2(a)に示すように、段差の境界線(10)は、入口側開口部(8)及び出口側開口部(9)を内側に含む円形に形成されており、バルブボディ(1)の上面は、境界線(10)より内側が外側に比べて低くなるように凹んでいる。
尚、本発明において、「内側」とはバルブボディ上面中心に近い側を指し、「外側」とはバルブボディ上面中心から遠い側を指す。
As shown in FIG. 2A, the boundary line (10) of the step is formed in a circular shape including the inlet side opening (8) and the outlet side opening (9) on the inner side, and the valve body (1). The upper surface of is recessed so that the inner side of the boundary line (10) is lower than the outer side.
In the present invention, “inside” refers to the side close to the center of the upper surface of the valve body, and “outside” refers to the side far from the center of the upper surface of the valve body.
バルブボディ(1)の上面に形成される段差の高さは、ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の高さ未満に設定することが好ましい。
その理由は、バルブボディ(1)の上面に形成される段差の高さが円環状突条(2A)の高さ以上であると、ダイヤフラム(2)をバルブボディ(1)とボンネット(4)との間で挟持した際に円環状突条(2A)を圧縮変形させることができず、良好なシール性が得られない虞があるためである。
但し、段差の高さが円環状突条(2A)の高さ以上であってもよい。
The height of the step formed on the upper surface of the valve body (1) is preferably set to be less than the height of the annular ridge (2A) of the diaphragm (2).
The reason is that when the height of the step formed on the upper surface of the valve body (1) is equal to or higher than the height of the annular ridge (2A), the diaphragm (2) is connected to the valve body (1) and the bonnet (4). This is because the annular protrusion (2A) cannot be compressed and deformed when it is sandwiched between the two, and good sealing performance may not be obtained.
However, the height of the step may be equal to or higher than the height of the annular ridge (2A).
バルブボディ(1)の上面は、段差の内側(境界線(10)より内側)が、入口側開口部(8)及び出口側開口部(9)に向けて下向きに傾斜していることが好ましい(図2(b)(c)の円内拡大図参照)。図2(a)〜(c)において、この下向きに傾斜した面(以下、下向き傾斜面という)に符号(11)を付している。
段差の内側が、入口側開口部(8)及び出口側開口部(9)に向けて下向きに傾斜していることにより、段差の内側部分に流体の溜まりが生じることが確実に防止できる。
尚、上記した円環状突条(2A)が当接する部分(1A)は、下向き傾斜面(11)の一部分であり、より具体的には下向き傾斜面(11)内の外寄りの部分である(図1(b)参照)。
In the upper surface of the valve body (1), the inner side of the step (the inner side from the boundary line (10)) is preferably inclined downward toward the inlet side opening (8) and the outlet side opening (9). (Refer to the enlarged view in a circle in FIGS. 2B and 2C). 2A to 2C, the downwardly inclined surface (hereinafter referred to as a downwardly inclined surface) is denoted by reference numeral (11).
Since the inside of the step is inclined downward toward the inlet side opening (8) and the outlet side opening (9), it is possible to reliably prevent the accumulation of fluid in the inner portion of the step.
The portion (1A) with which the annular ridge (2A) abuts is a part of the downwardly inclined surface (11), and more specifically, an outer portion of the downwardly inclined surface (11). (See FIG. 1 (b)).
段差の側面(内側面)(12)は、上から下に向かうにつれて内側に傾斜するテーパ面となっていることが好ましい(図2(b)(c)の円内拡大図参照)。
後述するように、ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の縦断面形状は下向きに突出する半円形状である。そのため、段差の内側面(12)がこのようなテーパ面となっていると、円環状突条(2A)が外向きに拡がろうとした時に、円環状突条(2A)の外縁面を段差の内側面(12)によって確実に受けることができ、円環状突条(2A)の外方への拡がりを防止できる。
また、流体制御器の組み立て時において、ダイヤフラム(2)をバルブボディ(1)の上面に対して容易且つ正確に位置決めをすることが可能となる。
It is preferable that the side surface (inner surface) (12) of the step is a tapered surface that is inclined inwardly from the top to the bottom (see enlarged views in a circle in FIGS. 2B and 2C).
As will be described later, the longitudinal cross-sectional shape of the annular ridge (2A) of the diaphragm (2) is a semicircular shape protruding downward. Therefore, if the inner surface (12) of the step is such a tapered surface, when the annular ridge (2A) tries to expand outward, the outer edge surface of the annular ridge (2A) is stepped. It can receive reliably by the inner surface (12) of this, and can prevent the annular protrusion (2A) from spreading outward.
Further, when assembling the fluid controller, the diaphragm (2) can be easily and accurately positioned with respect to the upper surface of the valve body (1).
図3はダイヤフラム(2)を示す図であって、(a)は縦断面図、(b)は(a)図の円内拡大図、(c)は裏面図である。
ダイヤフラム(2)は、バルブボディ(1)に設けられた弁座(7)に対して当接離反(昇降)することにより、入口流路(5)から出口流路(6)への流体の流通を許容又は遮断する。
FIGS. 3A and 3B are diagrams showing the diaphragm (2), in which FIG. 3A is a longitudinal sectional view, FIG. 3B is an enlarged view in a circle of FIG.
The diaphragm (2) abuts and separates (lifts) against the valve seat (7) provided on the valve body (1), so that the fluid from the inlet channel (5) to the outlet channel (6) Allow or block distribution.
ダイヤフラム(2)は、屈曲性、耐食性、耐熱性に優れた弾性素材から形成されており、具体的には、四沸化エチレン樹脂(PTFE)等の合成樹脂や、天然ゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、ブタジエン・イソブチレン合成ゴム、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴム、シリコンゴム、ポリウレタンゴム、フッ素ゴム(FPM)、エチレンプロピレンゴム(EPDM)等のゴムから形成されている。
ダイヤフラム(2)は、単一素材(例えばPTFE)からなる一層構造のものであってもよいし、図4に示すような合成樹脂膜(21)とゴム膜(22)の二層構造のものであってもよい。
Diaphragm (2) is formed of an elastic material excellent in flexibility, corrosion resistance, and heat resistance. Specifically, synthetic resin such as tetrafluoroethylene resin (PTFE), natural rubber, nitrile rubber, styrene It is formed from rubber such as rubber, butadiene / isobutylene synthetic rubber, polychloroprene rubber, butyl rubber, silicon rubber, polyurethane rubber, fluorine rubber (FPM), and ethylene propylene rubber (EPDM).
The diaphragm (2) may have a single-layer structure made of a single material (for example, PTFE) or a two-layer structure of a synthetic resin film (21) and a rubber film (22) as shown in FIG. It may be.
ダイヤフラム(2)の上部には、ダイヤフラム(2)を押圧するコンプレッサ(14)(図1参照)に係合される吊り金具(13)が取り付けられている。
ダイヤフラム(2)は、弁座(7)に当接する下面に円環状突条(2A)と直線状突条(2B)を有している。円環状突条(2A)は弁座(7)に当接する下面の外縁部近傍に形成されており、直線状突条(2B)は円環状突条(2A)の内部を縦断するように形成されている。
円環状突条(2A)及び直線状突条(2B)の縦断面形状は、図3(a)(b)に示すように下向きに突出する半円形を呈している。本発明における円環状突条の先端部とは、この下向きに突出する半円形の先端部(最下部)を意味している。
A suspension fitting (13) that is engaged with a compressor (14) that presses the diaphragm (2) (see FIG. 1) is attached to the upper portion of the diaphragm (2).
The diaphragm (2) has an annular ridge (2A) and a linear ridge (2B) on the lower surface in contact with the valve seat (7). The annular ridge (2A) is formed in the vicinity of the outer edge portion of the lower surface in contact with the valve seat (7), and the linear ridge (2B) is formed so as to cut through the inside of the annular ridge (2A). Has been.
The longitudinal cross-sectional shape of the annular ridge (2A) and the linear ridge (2B) has a semicircular shape protruding downward as shown in FIGS. The tip of the annular ridge in the present invention means a semicircular tip (lowermost part) protruding downward.
ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)は、流体制御器を組み立てた状態において、少なくともその先端部が上述したバルブボディ(1)の上面に形成された段差の内側に配置される。
つまり、ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の少なくとも先端部は、バルブボディ(1)の上面に形成された段差の境界線(10)よりも内側の凹んだ部分(下向き傾斜面(11)の上)に配置される。また、ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の外側の部分(2C)は、段差の境界線(10)よりも外側の凹んでいない部分に配置される。
The annular ridge (2A) of the diaphragm (2) is arranged at least inside the step formed on the upper surface of the valve body (1) described above when the fluid controller is assembled.
That is, at least the tip of the annular ridge (2A) of the diaphragm (2) has a recessed portion (downwardly inclined surface (downward surface) (10) below the step boundary (10) formed on the upper surface of the valve body (1). 11) above). In addition, the outer portion (2C) of the annular ridge (2A) of the diaphragm (2) is disposed in a non-recessed portion outside the boundary line (10) of the step.
本発明においては、図1に示すように円環状突条(2A)の全体が段差の内側に配置されていることが好ましいが、図5に示すように円環状突条(2A)の少なくとも先端部を含む一部のみが段差の内側に配置されていてもよい。図5に示す例では、円環状突条(2A)の先端部よりも外周面が、バルブボディの上面と段差の側面とで形成される角部(段差の境界線(10))と接触している。この場合、円環状突条(2A)が当接する部分(1A)と角部(段差の境界線(10))が一致する。 In the present invention, the entire annular protrusion (2A) is preferably disposed inside the step as shown in FIG. 1, but at least the tip of the annular protrusion (2A) as shown in FIG. Only a part including the portion may be disposed inside the step. In the example shown in FIG. 5, the outer peripheral surface of the annular ridge (2A) is in contact with the corner (step boundary (10)) formed by the upper surface of the valve body and the side surface of the step. ing. In this case, the portion (1A) with which the annular ridge (2A) abuts is coincident with the corner (step boundary line (10)).
ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の少なくとも先端部が、バルブボディ(1)の上面に形成された段差の内側に配置されることにより、ダイヤフラム(2)の下降操作によって円環状突条(2A)が外方向へと拡がろうとした時に、円環状突条(2A)の外縁部が段差の内側面(12)もしくは角部(10)に当たり、拡がる(摺動する)ことが防止される。
その結果、流路の開閉動作の繰り返しによって生じる円環状突条(2A)の摩耗を抑制することができ、長期間に亘って流体の漏洩を防止することが可能となる。
By disposing at least the tip of the annular ridge (2A) of the diaphragm (2) inside the step formed on the upper surface of the valve body (1), the annular protrusion is caused by the lowering operation of the diaphragm (2). When the strip (2A) tries to expand outward, the outer edge of the annular ridge (2A) hits the inner surface (12) or corner (10) of the step to prevent it from expanding (sliding). Is done.
As a result, it is possible to suppress the wear of the annular ridge (2A) caused by the repeated opening and closing operation of the flow path, and it is possible to prevent the fluid from leaking over a long period of time.
円環状突条(2A)の外径(外縁部の直径)(D1)と、段差の境界線(10)の直径(D2)は、ダイヤフラム(2)の上昇時の状態(図3(a)の状態)において等しいことが好ましい。
これにより、ダイヤフラム(2)の上昇時の状態において円環状突条(2A)の外縁部が段差の内側面に当接することとなり、ダイヤフラム(2)が下降した時に円環状突条(2A)が外方向へと拡がることが確実に防止され、円環状突条(2A)の摩耗をより効果的に抑制することが可能となる。
また、流体制御器の組み立て時におけるダイヤフラム(2)の位置決めも容易且つ正確に行うことが可能となり、組み立ての精度及び作業性に優れたものとなる。
但し、ダイヤフラム(2)の上昇時の状態において、円環状突条(2A)の外径(D1)が、段差の境界線(10)の直径(D2)より僅かに大きくてもよい(図5参照)。
The outer diameter (diameter of the outer edge portion) (D1) of the annular ridge (2A) and the diameter (D2) of the boundary line (10) of the step are the states when the diaphragm (2) is raised (FIG. 3 (a)). In the state of
As a result, the outer edge of the annular ridge (2A) comes into contact with the inner surface of the step when the diaphragm (2) is raised, and the annular ridge (2A) is moved when the diaphragm (2) is lowered. It is reliably prevented from spreading outward, and wear of the annular ridge (2A) can be more effectively suppressed.
In addition, the diaphragm (2) can be positioned easily and accurately when the fluid controller is assembled, and the assembly accuracy and workability are excellent.
However, the outer diameter (D1) of the annular ridge (2A) may be slightly larger than the diameter (D2) of the step boundary line (10) in the state in which the diaphragm (2) is raised (FIG. 5). reference).
本発明において、円環状突条(2A)の先端部よりも外周面は、段差の側面(12)と隙間無く密接していることが好ましい(図6参照)。
図6に示す例では、段差の側面(12)が下面に移行する角部においてアール状に形成されており、この角部のアールが円環状突条(2A)の先端部よりも外周面のアールと合致することによって、円環状突条(2A)の先端部よりも外周面が段差の側面(12)と隙間無く密接している。
これにより、円環状突条(2A)の先端部よりも外周面と段差の側面(12)との間に流体が溜まる虞が無い。
In the present invention, it is preferable that the outer peripheral surface of the annular ridge (2A) is in close contact with the side surface (12) of the step without a gap (see FIG. 6).
In the example shown in FIG. 6, the side surface (12) of the step is formed in a round shape at the corner that transitions to the lower surface, and the round of the corner is more on the outer peripheral surface than the tip of the annular ridge (2 A). By matching with R, the outer peripheral surface is in closer contact with the side surface (12) of the step with no gap than the tip of the annular ridge (2A).
Thereby, there is no possibility that a fluid may accumulate between an outer peripheral surface and the side surface (12) of a level | step difference rather than the front-end | tip part of a cyclic | annular protrusion (2A).
操作機構(3)は、吊り金具(13)及びコンプレッサ(14)を介してダイヤフラム(2)を操作(昇降操作)するための機構であって、ダイヤフラム(2)を昇降させることにより弁座(7)に対して当接離反させる。本発明において、操作機構(3)の具体的な構成は特に限定されず、空圧作動式のものや手動式のもの等の公知の操作機構を使用することが可能である。 The operation mechanism (3) is a mechanism for operating (elevating operation) the diaphragm (2) via the suspension fitting (13) and the compressor (14), and moving the diaphragm (2) up and down to raise the valve seat ( 7) Abut against and separate from. In the present invention, the specific configuration of the operation mechanism (3) is not particularly limited, and a known operation mechanism such as a pneumatic operation type or a manual type can be used.
ボンネット(4)はバルブボディ(1)の上面にボルト等により固定されており、その下面とバルブボディ(1)の上面との間でダイヤフラム(2)を挟持する。
ボンネット(4)の下面の内径(D3)は、ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の内径(D4)以下であることが好ましい(図1(b)参照)。
ボンネット(4)の下面の内径(D3)が、ダイヤフラム(2)の円環状突条(2A)の内径(D4)以下であることにより、ボンネット(4)の下面により円環状突条(2A)を確実に押さえて圧縮変形させることができ、良好なシール性を確保することが可能となる。
The bonnet (4) is fixed to the upper surface of the valve body (1) with bolts or the like, and the diaphragm (2) is sandwiched between the lower surface thereof and the upper surface of the valve body (1).
The inner diameter (D3) of the lower surface of the bonnet (4) is preferably equal to or smaller than the inner diameter (D4) of the annular ridge (2A) of the diaphragm (2) (see FIG. 1 (b)).
When the inner diameter (D3) of the lower surface of the bonnet (4) is equal to or smaller than the inner diameter (D4) of the annular protrusion (2A) of the diaphragm (2), the annular protrusion (2A) is formed by the lower surface of the bonnet (4). Can be reliably pressed and deformed, and good sealing performance can be secured.
本発明に係る流体制御器は、微生物の培養装置における培養液のサンプリング配管等の様々な配管における流体の流れを制御するために幅広く利用することができ、特に流路の開閉が頻繁に行われダイヤフラムの摩耗が懸念される用途に好適に使用される。 The fluid controller according to the present invention can be widely used to control the flow of fluid in various pipes such as a culture liquid sampling pipe in a microorganism culturing apparatus. In particular, the flow path is frequently opened and closed. It is suitably used for applications where there is a concern about wear of the diaphragm.
1 バルブボディ
1A ダイヤフラムの円環状突条が当接する部分
2 ダイヤフラム
2A 円環状突条
2B 直線状突条
3 操作機構
4 ボンネット
5 入口流路
6 出口流路
7 弁座
8 入口流路の開口部(入口側開口部)
9 出口流路の開口部(出口側開口部)
10 段差の境界線(バルブボディの上面と段差の側面とで形成される角部)
11 下向きに傾斜している面(下向き傾斜面)
12 段差の側面(内側面)
D1 円環状突条の外径(外縁部の直径)
D2 段差の境界線の直径
D3 ボンネットの下面の内径
D4 円環状突条の内径
DESCRIPTION OF
9 Opening of outlet channel (opening side opening)
10 Step boundary line (corner formed by the upper surface of the valve body and the side surface of the step)
11 Downwardly inclined surface (downwardly inclined surface)
12 Step side (inner side)
D1 Outer diameter of the annular ridge (outer edge diameter)
D2 Step boundary diameter D3 Bonnet underside D4 Inner ring inner diameter
Claims (7)
前記弁座に対して当接離反することにより、前記入口流路から前記出口流路への流体の流通を許容又は遮断するダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムを操作するための操作機構と、
前記バルブボディとの間で前記ダイヤフラムを挟持するボンネットを備えており、
前記ダイヤフラムは、下面の外縁部近傍に円環状突条を有し、
前記バルブボディの上面には、前記円環状突条が当接する部分より内側が外側に比べて低くなる段差が形成されており、
前記ダイヤフラムの少なくとも前記円環状突条の先端部が前記段差の内側に配置されていることを特徴とする流体制御器。 A valve body having an inlet channel, an outlet channel and a valve seat;
A diaphragm that allows or blocks the flow of fluid from the inlet channel to the outlet channel by abutting and separating from the valve seat;
An operating mechanism for operating the diaphragm;
A bonnet for sandwiching the diaphragm with the valve body;
The diaphragm has an annular ridge in the vicinity of the outer edge portion of the lower surface,
On the upper surface of the valve body, a step is formed in which the inside is lower than the outside than the portion where the annular ridge contacts,
The fluid controller according to claim 1, wherein at least a tip of the annular ridge of the diaphragm is disposed inside the step.
前記段差の側面は、上から下に向かうにつれて内側に傾斜するテーパ面となっていることを特徴とする請求項1乃至6いずれかに記載の流体制御器。 The longitudinal cross-sectional shape of the annular ridge is a semicircle projecting downward,
The fluid controller according to any one of claims 1 to 6, wherein a side surface of the step is a tapered surface that is inclined inwardly from the top to the bottom.
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