JP2014047843A - ダイヤフラム弁 - Google Patents

Abstract

【課題】 外形を大きくすることなく、Ｃｖ値を大きくすることができるダイヤフラム弁を提供する。
【解決手段】 流体流入通路3は、ボディ2の凹所5底面の中央部に通じる上端開口を有し下端面が閉鎖されている内部連通部11と、一端が内部連通部11に通じ、他端が流体入口とされた外部連通部12とからなる。内部連通部11は、下端面11aに内部連通部11内に円柱状の非通路部を形成する円柱状突出部13が設けられることによって、円筒状の通路とされている。
【選択図】 図１

Description

この発明は、ダイヤフラム弁に関する。

弁体としてダイヤフラムを使用するダイヤフラム弁は、従来よりよく知られている（特許文献１など）。

図３に、従来のダイヤフラム弁の要部を示す。図３において、ダイヤフラム弁(31)は、流体流入通路(33)、流体流出通路(34)および上向きに開口した凹所(35)が設けられたボディ(32)と、ボディ(32)の凹所(35)底面に配置された環状のシート(36)と、シート(36)に押圧・離間されることで流体流入通路(33)の開閉を行うダイヤフラム(37)と、入口側継手部(38)と、出口側継手部(39)とを備えている。

流体流入通路(33)は、垂直断面Ｌ字状とされており、ボディ(32)の凹所(35)底面の中央部に通じる上端開口を有する円柱状の内部連通部(33a)と、一端が内部連通部(33a)に通じ、他端が流体入口とされた円柱状の外部連通部(33b)とからなる。

特開２００６−９０３８６号公報

上記従来のダイヤフラム弁では、流量係数（Ｃｖ値）を大きくするには、通常、ダイヤフラム弁(31)の外形を大きくすることが必要である。すなわち、流体流入通路(33)の内部連通部(33a)の径を大きくすることで、流量係数（Ｃｖ値）を大きくすることが可能であるが、外形を大きくすることなく、Ｃｖ値を大きくすることは困難であった。

この発明の目的は、外形を大きくすることなく、Ｃｖ値を大きくすることができるダイヤフラム弁を提供することにある。

この発明によるダイヤフラム弁は、流体流入通路、流体流出通路および上向きに開口した凹所が設けられたボディと、ボディの凹所底面に配置された環状のシートと、シートに押圧・離間されることで流体通路の開閉を行う弾性変形可能なダイヤフラムとを備えているダイヤフラム弁において、流体流入通路は、ボディの凹所底面の中央部に通じる上端開口を有し下端面が閉鎖されている内部連通部と、一端が内部連通部に通じ、他端が流体入口とされた外部連通部とからなり、内部連通部は、下端面に内部連通部内に円柱状の非通路部を形成する円柱状突出部が設けられることによって、円筒状の通路とされていることを特徴とするものである。

従来のダイヤフラム弁では、流体流入通路の内部連通部および外部連通部は、いずれも円柱状であり、これに対し、この発明によるダイヤフラム弁では、流体流入通路の内部連通部が円筒状とされる。この円筒状の通路は、内部連通部の下端面に円柱状突出部が設けられることで形成される。このように、円筒状とされることにより、内部連通部は、従来の円柱状内部連通部に比べて、その開口面積を大きくすることができ、ダイヤフラム弁の外形を大きくすることなく、Ｃｖ値を大きくすることができる。

円柱状突出部の上面は、ダイヤフラムが撓みすぎないようにするダイヤフラム支持面とされていることが好ましい。

ダイヤフラム弁は、上下移動手段が開閉ハンドルなどの手動弁であってもよく、上下移動手段が適宜なアクチュエータとされた自動弁であってもよく、自動弁の場合のアクチュエータは、流体（空気）圧によるものでもよく、電磁力によるものでもよい。

なお、この明細書において、ダイヤフラムの変形の方向を上下方向というものとするが、この方向は、便宜的なものであり、実際の取付けでは、上下方向が鉛直方向とされるだけでなく、水平方向とされることもある。

この発明のダイヤフラム弁によると、流体流入通路の内部連通部が円筒状とされることにより、内部連通部の開口面積を円柱状の内部連通部の開口面積よりも大きくすることができ、ダイヤフラム弁の外形を大きくすることなく、Ｃｖ値を大きくすることができる。

図１は、この発明によるダイヤフラム弁の１実施形態を示す縦断面図である。 図２は、図１の要部を示す斜視図である。 図３は、従来のダイヤフラム弁を示す縦断面図である。

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下および左右は、図１の上下および左右をいうものとする。

図１および図２は、この発明によるダイヤフラム弁の１実施形態を示しており、ダイヤフラム弁(1)は、流体流入通路(3)、流体流出通路(4)および上方に向かって開口した凹所(5)を有しているブロック状ボディ(2)と、ボディ(2)の凹所(5)底面に配置された環状のシート(6)と、シート(6)に押圧または離間されて流体流入通路(3)を開閉するダイヤフラム(7)と、ダイヤフラム(7)をシート(6)に押圧・離間させる駆動手段（図示略）とを備えている。

ボディ(2)には、入口側継手部(8)と、出口側継手部(9)とが設けられている。各継手部(8)(9)は、それぞれ、第１フェルール(8a)(9a)、第２フェルール(8b)(9b)および締付けナット(8c)(9c)を有している。

ダイヤフラム(7)は、球殻状とされており、図１に示す上に凸の円弧状が自然状態となっている。ダイヤフラム(7)は、例えば、ニッケル合金薄板からなるものとされ、円形に切り抜き、中央部を上方へ膨出させた球殻状に形成される。ダイヤフラム(7)は、ステンレス鋼薄板からなるものや、ステンレス鋼薄板とニッケル・コバルト合金薄板との積層体よりなるものとされることがある。

流体流入通路(3)は、ボディ(2)の凹所(5)底面の中央部に通じる上端開口を有し下方にのびる内部連通部(11)と、右端が内部連通部(11)に通じ、左端が流体入口とされた左右にのびる外部連通部(12)とからなる。

内部連通部(11)は、図２にも示すように、下端面(11a)に内部連通部(11)内に円柱状の非通路部を形成する円柱状突出部(13)が上方突出状に設けられることによって、円筒状の通路とされている。

すなわち、内部連通部(11)は、図３に示す円柱状の内部連通部(33a)が非通路部とされて、その周囲に通路が形成された形状とされている。これに伴い、流体流入通路(3)の上端開口の径は、従来（図３参照）よりも大きくなっており、シート(6)の径も従来（図３参照）より大きくなっている。こうして、この実施形態の内部連通部(11)の開口面積は、従来の円柱状内部連通部(33a)開口面積（円柱状突出部(13)の断面積がこれに相当）に比べて、大幅に大きくなっている。

外部連通部(12)は、従来と同様の円柱状の通路とされている。

流体流出通路(4)は、ボディ(2)の凹所(5)底面の外周部に通じる上端開口を有し斜め下方にのびる円柱状の内部連通部(14)と、左端が内部連通部(14)に通じ、右端が流体出口とされた左右にのびる円柱状の外部連通部(15)とからなる。シート(6)の高さ（ダイヤフラム(7)の位置）は、従来（図３参照）よりも高くなされており、これにより、内部連通部(14)の開口面積が従来よりも大きくなされている。

内部連通部(11)内に形成されている円柱状突出部(13)の上面は、ダイヤフラム(7)の中央部の下面に隙間をおいて対向している。したがって、ダイヤフラム(7)が大きく撓んだ場合、円柱状突出部(13)の上面（ダイヤフラム支持面）(13a)がダイヤフラム(7)の中央部の下面を受けることができ、ダイヤフラム(7)が大きく変形して損傷することが防止される。ここで、円柱状突出部(13)は、ボディ(2)と一体、すなわち、ボディ(2)と同材質のステンレス鋼製とされてもよいが、おねじ部が設けられた樹脂製円柱体とされて、ボディ(2)に形成されためねじ部に着脱可能にねじ合わされるようになされてもよい。

上記ダイヤフラム弁(1)によると、ダイヤフラム弁(1)の外形を大きくすることなく、流体流入通路(3)の内部連通部(11)の開口面積を大きく、すなわち、Ｃｖ値を大きくすることができる。あるいは、Ｃｖ値を維持して、ダイヤフラム弁(1)を小型化することができる。Ｃｖ値を上げるには、例えば、ダイヤフラムのストローク量を大きくしてもよいが、ダイヤフラムのストローク量を大きくした場合には、寿命に悪影響を及ぼすという問題があり、上記ダイヤフラム弁(1)によると、このような悪影響を及ぼすことなく、Ｃｖ値を大きくすることができる。

なお、ダイヤフラム弁(1)の駆動手段（図示省略した構成）は、例えば、ダイヤフラム(7)の中央部を押さえるダイヤフラム押さえ、上下移動することでダイヤフラム押さえを介してダイヤフラム(7)をシート(6)に押圧・離間させるステム、ステムに一体化されたピストン、ピストンを下方に付勢する付勢部材、ピストン下面に設けられた操作エア導入室などから構成される。

(1)：ダイヤフラム弁、(2)：ボディ、(3)：流体流入通路、(4)：流体流出通路、(5)：凹所、(6)：シート、(7)：ダイヤフラム、(11)：内部連通部、(11a)：下端面、(12)：外部連通部、(13)：円柱状突出部、(13a)：上面（ダイヤフラム支持面）

Claims (2)

1. 流体流入通路、流体流出通路および上向きに開口した凹所が設けられたボディと、ボディの凹所底面に配置された環状のシートと、シートに押圧・離間されることで流体通路の開閉を行う弾性変形可能なダイヤフラムとを備えているダイヤフラム弁において、
   流体流入通路は、ボディの凹所底面の中央部に通じる上端開口を有し下端面が閉鎖されている内部連通部と、一端が内部連通部に通じ、他端が流体入口とされた外部連通部とからなり、内部連通部は、下端面に内部連通部内に円柱状の非通路部を形成する円柱状突出部が設けられることによって、円筒状の通路とされていることを特徴とするダイヤフラム弁。
2. 円柱状突出部の上面は、ダイヤフラムが撓みすぎないようにするダイヤフラム支持面とされていることを特徴とする請求項１のダイヤフラム弁。

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