JP2017145925A - ダイヤフラム弁 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 ダイヤフラムバルブは、開口部(211)の周囲を囲む位置に形成されている第1の当接面(213)が形成されている第1のバルブハウジング(200)と、第1の当接面に対向する第2の当接面(113)と、第2の当接面を囲む位置に形成されている封止部(117)とが形成されているダイヤフラム弁体(110)と、第2のバルブハウジング(300)とを備える。ダイヤフラム弁体の弾性連結部(114)は、第2のバルブハウジング側に凹となる凹曲面(115)を有し、第1のバルブハウジング側に凸となる第1の凸曲面(116)を有し、第2のバルブハウジングは、凹曲面(115)に対向する位置におい弾性連結部(114)側に凸となる第2の凸曲面(315)を有する支持部を有する。
【選択図】図1
Description
A.ダイヤフラムバルブの構成:
B.ダイヤフラムバルブの作動:
C.ダイヤフラムの変形状態と駆動荷重:
D.ダイヤフラムの応力状態:
E.変形例:
図1は、本発明の一実施形態に係るダイヤフラムバルブ10の一部の断面を示す部分断面図である。図2は、一実施形態に係るダイヤフラムバルブ10の構成を分解して示す分解図である。ダイヤフラムバルブ10は、本実施形態では、一例として薬液の供給をオンオフ制御するものとしている。薬液の供給をオンオフ制御するダイヤフラムバルブは、従来は、一般的に500kPa程度までの流体圧力の供給制御が仕様上の限界とされていたが、本実施形態では、数MPa程度の流体圧力の制御を可能とする。
図3は、一実施形態に係るバルブ機構部100の開閉作動の様子を示す断面である。図3(a)は、バルブ機構部100による閉弁状態を示している。図3(b)は、バルブ機構部100による開弁状態を示している。閉弁状態では、入口側流路210の入口開口部211は、ダイヤフラム弁体110の弁体当接面113とベースハウジング200の環状当接面213とが当接することによって閉鎖され、出口側流路220から切り離されている。開弁状態では、入口側流路210は、弁体当接面113と環状当接面213との間に形成されている流路空間を介して出口側流路220に連通されている。
図4及び図5は、一実施形態に係る弾性連結部114の変形状態を示す断面図である。図4(a)は、閉弁状態における弾性連結部114の変形状態を示している。弾性連結部114は、閉弁状態においては、環状支持面315との間にクリアランスC1〜C3を有している。クリアランスC1〜C3は、弁体板111のアクチュエータ400側への移動を可能とするために弾性連結部114を変形できるように設けられている。クリアランスC1〜C3は、弁体板111に近い側のクリアランスC1が大きく、弁体板111から離れた側のクリアランスC3が小さくなっている。クリアランスC1とクリアランスC3の間のクリアランスC2は、その中間的な大きさを有している。クリアランスC1〜C3は、第2の隙間とも呼ばれる。
図7及び図8は、一実施形態に係る弾性連結部114の応力状態を示す断面図である。図7(a)は、閉弁状態における弾性連結部114の応力状態を示している。弾性連結部114は、閉弁状態においては、環状凹部260に連通する出口側流路220の背圧を受けている状態である。
本発明は、上記実施形態だけでなく、以下のような変形例でも実施することができる。
100 バルブ機構部
110 ダイヤフラム弁体
114 弾性連結部
115 凹曲面
116 凸曲面
117 環状封止部
120 駆動部材
130 付勢部
200 ベースハウジング
211 入口開口部
213 環状当接面
300 トップハウジング
400 アクチュエータ
Claims (6)
- ダイヤフラムバルブであって、
第1の流路の開口部と、前記開口部の周囲を囲む位置に形成されている第1の当接面と、前記第1の当接面の周囲を囲む位置に形成されている環状凹部とが形成されている第1のバルブハウジングと、
前記第1の当接面に対向する第2の当接面と、前記第2の当接面を囲む位置に形成されている封止部とが形成されているダイヤフラムと、
前記ダイヤフラムに対して前記第1の当接面とは反対側に配置され、前記反対側から前記ダイヤフラムを押圧することによって前記第2の当接面を前記第1の当接面に当接させて前記開口部を閉鎖する駆動部材と、
前記押圧する方向に移動可能に保持し、前記封止部を前記第1のバルブハウジングとの間に挟持することによって、前記開口部と連通可能な流路空間を封止する第2のバルブハウジングと、
を備え、
前記ダイヤフラムは、前記第2の当接面と前記封止部とを連結し、前記第2の当接面が前記封止部に対して前記第1のバルブハウジング側に移動できるように弾性変形する弾性連結部を有し、
前記弾性連結部は、前記第2のバルブハウジング側に凹となる曲面形状を有する凹曲面を有し、
前記第2のバルブハウジングは、前記凹曲面に対向する位置におい前記弾性連結部側に凸となる曲面形状を有する第2の凸曲面を有する支持部を有するダイヤフラムバルブ。 - 請求項1に記載のダイヤフラムバルブであって
前記第1の当接面の外径は、前記環状凹部の外径の40%以上であり、前記開口部の口元径は、前記環状凹部の外径の20%以下である形状を有しているダイヤフラムバルブ。 - 請求項1又は2に記載のダイヤフラムバルブであって、
前記第2の凸曲面の外径は、前記環状凹部の外径よりも小さいダイヤフラムバルブ。 - 請求項1乃至3のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブであって
前記弾性連結部は、前記第1のバルブハウジング側に凸となる曲面形状を有する第1の凸曲面を有し、
前記第1の凸曲面は、開弁時において前記凹曲面と前記第2の凸曲面との間の第2の隙間が生じている領域で前記第1のバルブハウジング側に凸となる曲面形状を有しているダイヤフラムバルブ。 - 請求項4に記載のダイヤフラムバルブであって、
前記第2の隙間は、前記封止部側よりも前記駆動部材側において大きな隙間を有するダイヤフラムバルブ。 - 請求項1乃至5のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブであって
前記ダイヤフラムは、PTFEで構成されているダイヤフラムバルブ。
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