JP2020153519A - Diaphragm valve - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ダイヤフラムバルブに関する。 The present invention relates to a diaphragm valve.
水処理、化学、食品などのプラントにおける配管ラインには、ダイヤフラムバルブが設けられており、ダイヤフラムバルブによって、配管を流れる流体の制御が行われる(例えば特許文献1参照。)。 Diaphragm valves are provided in piping lines in plants such as water treatment, chemicals, and foods, and the diaphragm valves control the fluid flowing through the piping (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に示すダイヤフラムバルブでは、ダイヤフラムは、コンプレッサに隔膜ボルトを用いて保持されている。ダイヤフラムは、ゴム弾性体と、ゴム弾性体の液接触面側に配置されたフッ素系樹脂シートを組み合わせて構成されている。
In the diaphragm valve shown in
上記ダイヤフラムバルブの長期耐久性を向上させるためにフッ素系樹脂シートの厚みを厚くすると、フッ素系樹脂シートが変形し難くなるため、コンプレッサからフッ素系樹脂シートへ力を伝達し易くするようにゴム弾性体の厚みを薄くする必要があった。 If the thickness of the fluorine-based resin sheet is increased in order to improve the long-term durability of the diaphragm valve, the fluorine-based resin sheet is less likely to be deformed. Therefore, rubber elasticity is provided so that force can be easily transmitted from the compressor to the fluorine-based resin sheet. It was necessary to reduce the thickness of the body.
しかしながら、シートのゴム弾性体の厚みを薄くしすぎると、コンプレッサからフッ素系樹脂シートへの力が分散し、止水性能が低減する場合があった。 However, if the thickness of the rubber elastic body of the sheet is made too thin, the force from the compressor to the fluororesin sheet may be dispersed, and the water stopping performance may be reduced.
本発明の目的は、上記従来の課題を考慮し、止水性能と長期耐久性の両立を図ることが可能なダイヤフラムバルブを提供することである。 An object of the present invention is to provide a diaphragm valve capable of achieving both water stopping performance and long-term durability in consideration of the above-mentioned conventional problems.
上記目的を達成するために、第1の発明にかかるダイヤフラムバルブは、弁本体と、隔膜と、駆動機構と、連結部材と、を備える。弁本体の内部に形成された流路に当接部が設けられている。隔膜は、弁本体に配置され、当接部に接触することにより流路を閉塞する。駆動機構は、隔膜を駆動する。連結部材は、隔膜と駆動機構を連結する。隔膜は、第1層と、第2層と、を有する。第1層は、流路側に配置され、フッ素系樹脂を含む。第2層は、第1層の流路と反対側に配置され、弾性樹脂を含む。隔膜のうち連結部材が固定されている固定部分の周縁に設けられた周縁部分における第1層の厚みをaとし、第2層の厚みをbとすると、0.15≦a/b≦0.375を満たす。 In order to achieve the above object, the diaphragm valve according to the first invention includes a valve body, a diaphragm, a drive mechanism, and a connecting member. A contact portion is provided in the flow path formed inside the valve body. The diaphragm is arranged on the valve body and closes the flow path by contacting the contact portion. The drive mechanism drives the diaphragm. The connecting member connects the diaphragm and the driving mechanism. The diaphragm has a first layer and a second layer. The first layer is arranged on the flow path side and contains a fluorine-based resin. The second layer is arranged on the opposite side of the flow path of the first layer and contains an elastic resin. Assuming that the thickness of the first layer in the peripheral edge portion of the diaphragm to which the connecting member is fixed is a and the thickness of the second layer is b, 0.15 ≦ a / b ≦ 0. Satisfy 375.
本発明者らは、フッ素系樹脂を含む第1層と弾性樹脂を含む第2層の厚みの比率を上記
範囲内に設定することによって、止水性能と長期耐久性能のバランスを保ち両立を図ることができることを見出した。
By setting the ratio of the thickness of the first layer containing the fluorine-based resin and the thickness of the second layer containing the elastic resin within the above range, the present inventors maintain a balance between water stopping performance and long-term durability performance and achieve both. I found that I could do it.
第2の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、第1層の厚みaは、1.8mm以下である。 The diaphragm valve according to the second invention is the diaphragm valve according to the first invention, and the thickness a of the first layer is 1.8 mm or less.
これにより、第1層の厚みが厚くなり過ぎず止水性能を確保することができる。
第3の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、隔膜の流路側の面には、当接部に向かって突出した突条部が設けられている。第1層の厚みaは、周縁部分のうち突条部以外の部分の厚みである。
As a result, the thickness of the first layer does not become too thick, and the water stopping performance can be ensured.
The diaphragm valve according to the third invention is the diaphragm valve according to the first invention, and a ridge portion protruding toward the contact portion is provided on the surface of the diaphragm on the flow path side. The thickness a of the first layer is the thickness of the peripheral portion other than the ridge portion.
これにより、止水性能と長期耐久性能のバランスを保ち両立させることができる。
第4の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、連結部材は、固定部分における第1層または第2層に固定されている。
As a result, it is possible to maintain a balance between water stopping performance and long-term durability performance.
The diaphragm valve according to the fourth invention is the diaphragm valve according to the first invention, and the connecting member is fixed to the first layer or the second layer in the fixed portion.
これによって、駆動機構によって隔膜を駆動することができる、なお、連結部材が第1層に固定されている場合は、連結部材は第2層を貫通して、第1層に挿入されており、第1層の駆動とともに第2層も駆動する。一方、連結部材が第2層に固定されている場合は、第1層は第2層に接着されており、第2層の駆動とともに第1層も駆動する。 Thereby, the diaphragm can be driven by the driving mechanism. When the connecting member is fixed to the first layer, the connecting member penetrates the second layer and is inserted into the first layer. The second layer is driven together with the driving of the first layer. On the other hand, when the connecting member is fixed to the second layer, the first layer is adhered to the second layer, and the first layer is driven at the same time as the second layer is driven.
第5の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1〜第4のいずれかの発明にかかるダイヤフラムバルブであって、固定部分の厚みは、周縁部分の厚みよりも大きい、
これによって、隔膜の主たる変形箇所である固定部分の耐久性を向上することができる。
The diaphragm valve according to the fifth invention is the diaphragm valve according to any one of the first to fourth inventions, and the thickness of the fixed portion is larger than the thickness of the peripheral portion.
As a result, the durability of the fixed portion, which is the main deformation portion of the diaphragm, can be improved.
第6の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1、2、または4の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、蓋部を更に備える。蓋部は、隔膜の外周縁部を弁本体と挟むことによって隔膜を固定する。隔膜は、外周縁部と、外周縁部の内側の隔膜部と、流路側の面に設けられ、当接部に向かって突出した突条部と、を有する。弁本体は、外周縁部が載置される載置部と、当接部の両端に設けられ、載置部と当接部を繋ぐ本体側肩部と、を有する。突条部は、本体側肩部に対応する肩部と、肩部の間に設けられた主部と、を有し、肩部は、主部よりも高く形成されている。 The diaphragm valve according to the sixth invention is the diaphragm valve according to the first, second, or fourth invention, and further includes a lid portion. The lid secures the diaphragm by sandwiching the outer peripheral edge of the diaphragm with the valve body. The diaphragm has an outer peripheral edge portion, a diaphragm portion inside the outer peripheral edge portion, and a ridge portion provided on a surface on the flow path side and projecting toward a contact portion. The valve body has a mounting portion on which the outer peripheral edge portion is mounted, and a shoulder portion on the main body side which is provided at both ends of the contact portion and connects the mounting portion and the contact portion. The ridge portion has a shoulder portion corresponding to the shoulder portion on the main body side and a main portion provided between the shoulder portions, and the shoulder portion is formed higher than the main portion.
このように、止水するための突条部の両端の肩部での高さを主部よりも高くしたので、閉じた状態での突条部の両端の肩部での弾性層の圧縮量を増大させることができ、当接部の両端の本体側肩部と突条部の両端の肩部との間のシール性を高めることができ、流路を確実に遮断することができる。 In this way, the height of the shoulders at both ends of the ridge to stop water is higher than that of the main part, so the amount of compression of the elastic layer at the shoulders at both ends of the ridge in the closed state. Can be increased, the sealing property between the shoulders on the main body side at both ends of the contact portion and the shoulder portions at both ends of the ridge portion can be enhanced, and the flow path can be reliably blocked.
第7の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1、2、または4の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、蓋部を更に備える。蓋部は、隔膜の外周縁部を弁本体と挟むことによって隔膜を固定する。隔膜は、外周縁部の弁本体側に周方向に設けられ、弁本体に接触する周縁凸部と、隔膜の弁本体側であって周縁凸部の内側に当接部に沿って形成された突条部と、を有する。突条部は、両端の各々に設けられ周縁凸部に接続する端部と、端部の間に設けられた中央部と、を有する。端部は、中央部から周縁凸部に向かうに従って幅が広くなるように形成されている。 The diaphragm valve according to the seventh invention is the diaphragm valve according to the first, second, or fourth invention, and further includes a lid portion. The lid secures the diaphragm by sandwiching the outer peripheral edge of the diaphragm with the valve body. The diaphragm was provided in the circumferential direction on the valve body side of the outer peripheral edge portion, and was formed along the contact portion on the valve body side of the diaphragm and inside the peripheral edge convex portion on the peripheral convex portion in contact with the valve body. It has a ridge and a ridge. The ridge portion has an end portion provided at each of both ends and connected to a peripheral convex portion, and a central portion provided between the end portions. The end portion is formed so as to become wider from the central portion toward the peripheral convex portion.
流路を開閉する際にダイヤフラムが凹状態および凸状態になるときに、この端部が負荷のかかる屈曲点となるが、端部を中央部から周縁凸部に向かうに従って幅が広くなるように形成することにより、折り目が付きにくく、ひいては剥離、破断しにくくなるため、長期耐久性が向上する。 When the diaphragm becomes concave and convex when opening and closing the flow path, this end becomes a bending point where a load is applied, but the width becomes wider from the center to the peripheral convex. By forming it, it is difficult for creases to form, and by extension, it is difficult for it to peel off or break, so that long-term durability is improved.
また、突条部から周縁凸部に向かうに従って幅が広くなるように突条部の端部を形成することによって、突条部の両端の接触面積を増やすことができる。これにより、隔膜揺動時にも突条部の端部が弁本体と接触することができ、突条部と弁本体の間で発生する面圧ばらつきを抑制することができる。 Further, by forming the end portion of the ridge portion so that the width becomes wider from the ridge portion toward the peripheral convex portion, the contact area at both ends of the ridge portion can be increased. As a result, the end portion of the ridge portion can come into contact with the valve body even when the diaphragm swings, and the surface pressure variation generated between the ridge portion and the valve body can be suppressed.
このため、突条部の両端に合わせて軸荷重を大きくする必要がなく止水に必要な軸荷重を低減することができ、隔膜内部で発生する応力も抑制できるので、長期耐久性能を向上させることが可能となる。 For this reason, it is not necessary to increase the axial load according to both ends of the ridge portion, the axial load required for water stoppage can be reduced, and the stress generated inside the diaphragm can be suppressed, so that long-term durability performance is improved. It becomes possible.
第8の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1、2、または4の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、蓋部を更に備える。蓋部は、隔膜の外周縁部を弁本体と挟むことによって隔膜を固定する。隔膜は、外周縁部の弁本体側に周方向に設けられ、弁本体に接触する周縁凸部を有する。周縁凸部は、外周縁部側に配置された第1基端部と、第1基端部の弁本体側に配置された第1先端部と、を有する。第1基端部の幅をLa1とし、第1先端部の幅をLb1とすると、La1>Lb1を満たす。 The diaphragm valve according to the eighth invention is the diaphragm valve according to the first, second, or fourth invention, and further includes a lid portion. The lid secures the diaphragm by sandwiching the outer peripheral edge of the diaphragm with the valve body. The diaphragm is provided in the circumferential direction on the valve body side of the outer peripheral edge portion, and has a peripheral convex portion that contacts the valve body. The peripheral edge convex portion has a first base end portion arranged on the outer peripheral edge portion side and a first tip portion arranged on the valve body side of the first base end portion. Assuming that the width of the first base end portion is La1 and the width of the first tip end portion is Lb1, La1> Lb1 is satisfied.
このように、周縁凸部に第1基端部と第1先端部を設け、第1基端部の幅La1と、第1先端部の幅Lb1がLa1>Lb1を満たすことによって、第1基端部によって蓋部からの圧縮力を受け、第1先端部によって止水するための力を受けることができる。第1基端部を第1先端部よりも幅を大きくすることにより、内圧負荷時にその内圧で第1基端部が大きく変形しないため、周縁凸部全体が大きく変形することなく止水することができる。また、第1先端部を第1基端部よりも幅を小さくすることにより、第1先端部は弱い力で変形するため、止水に必要な力を弱くすることができ、弁本体と蓋部による隔膜の圧縮力を小さくすることができる。 In this way, the first base end portion and the first tip end portion are provided on the peripheral convex portion, and the width La1 of the first base end portion and the width Lb1 of the first tip end portion satisfy La1> Lb1. The end portion can receive the compressive force from the lid portion, and the first tip portion can receive the force for stopping water. By making the width of the first base end portion larger than that of the first tip portion, the first base end portion is not significantly deformed by the internal pressure when an internal pressure is applied, so that the entire peripheral convex portion is not significantly deformed and water is stopped. Can be done. Further, by making the width of the first tip portion smaller than that of the first base end portion, the first tip portion is deformed by a weak force, so that the force required for stopping water can be weakened, and the valve body and lid can be weakened. The compressive force of the diaphragm by the part can be reduced.
以上のように、周縁凸部全体が大きく変形することを防ぎ、止水に必要な圧縮力を小さくすることが出来るため、隔膜に発生する応力が低くなり、繰り返し開閉の耐久性を向上することが可能となる。 As described above, it is possible to prevent the entire peripheral convex portion from being greatly deformed and reduce the compressive force required for stopping water, so that the stress generated in the diaphragm is reduced and the durability of repeated opening and closing is improved. Is possible.
第9の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第8の発明にかかるダイヤフラムバルブであって、隔膜は、外周縁部の内側に設けられた中央部と、中央部の当接部側に設けられ、当接部に当接可能な突条部と、を有する。突条部は、外周縁部側に配置された第2基端部と、第2基端部の弁本体側に配置された第2先端部と、を有する。第2基端部の幅をLa2とし、第2先端部の幅をLb2とすると、La2>Lb2を満たす。 The diaphragm valve according to the ninth invention is the diaphragm valve according to the eighth invention, and the diaphragm is provided on the inner side of the outer peripheral edge portion and on the contact portion side of the central portion. It has a ridge portion that can come into contact with the contact portion. The ridge portion has a second base end portion arranged on the outer peripheral edge portion side and a second tip portion arranged on the valve body side of the second base end portion. Assuming that the width of the second base end portion is La2 and the width of the second tip end portion is Lb2, La2> Lb2 is satisfied.
このように、突条部に第2基端部と第2先端部を設け、第2基端部の幅La2と、第2先端部の幅Lb2がLa2>Lb2を満たすことによって、第2基端部によって蓋部やコンプレッサからの圧縮力を受け、第2先端部によって止水するための力を受けることができる。第2基端部を第2先端部よりも幅を大きくすることにより、内圧負荷時にその内圧で第2基端部が大きく変形しないため、周縁凸部全体が大きく変形することなく止水することができる。また、第2先端部を第2基端部よりも幅を小さくすることにより、第1先端部は弱い力で変形するため、止水に必要な軸力を弱くすることができ、コンプレッサからの圧縮力を小さくすることができる。 In this way, the second base end portion and the second tip end portion are provided in the ridge portion, and the width La2 of the second base end portion and the width Lb2 of the second tip portion satisfy La2> Lb2, thereby satisfying the second base unit. The end can receive the compressive force from the lid and compressor, and the second tip can receive the force to stop water. By making the width of the second base end portion larger than that of the second tip portion, the second base end portion is not significantly deformed by the internal pressure when an internal pressure is applied, so that the entire peripheral convex portion is not significantly deformed and water is stopped. Can be done. Further, by making the width of the second tip portion smaller than that of the second base end portion, the first tip portion is deformed by a weak force, so that the axial force required for stopping water can be weakened, and the compressor can be used. The compressive force can be reduced.
以上のように、周縁凸部全体が大きく変形することを防ぎ、圧縮力を小さくすることが出来るため、隔膜に発生する応力が低くなり、繰り返し開閉の耐久性を向上することが可能となる。 As described above, since the entire peripheral convex portion can be prevented from being greatly deformed and the compressive force can be reduced, the stress generated in the diaphragm is reduced, and the durability of repeated opening and closing can be improved.
第10の発明にかかるダイヤフラムバルブは、第1〜9のいずれかの発明にかかるダイヤフラムバルブであって、当接部は、流路の流通方向に対して垂直な平面において隔膜側に凹状に湾曲した第1本体側湾曲部および第2本体側湾曲部を含む。駆動機構は、押圧部を有する。押圧部は、流路の流通方向に対して垂直な平面において当接部側に凸状に湾曲した第1押圧側湾曲部および第2押圧側湾曲部を持つ。押圧部によって隔膜が当接部に押圧された状態において、第1本体側湾曲部は第1押圧側湾曲部と対向し、第1本体側湾曲部の湾曲の中心は、第1押圧側湾曲部の湾曲の中心と一致し、第2本体側湾曲部は第2押圧側湾曲部と対向し、第2本体側湾曲部の湾曲の中心は、第2押圧側湾曲部の湾曲の中心と一致する。 The diaphragm valve according to the tenth invention is the diaphragm valve according to any one of the first to ninth inventions, and the contact portion is concavely curved toward the diaphragm side in a plane perpendicular to the flow direction of the flow path. The first main body side curved portion and the second main body side curved portion are included. The drive mechanism has a pressing portion. The pressing portion has a first pressing side curved portion and a second pressing side curved portion that are convexly curved toward the contact portion side in a plane perpendicular to the flow direction of the flow path. In a state where the diaphragm is pressed against the contact portion by the pressing portion, the first main body side curved portion faces the first pressing side curved portion, and the center of the curvature of the first main body side curved portion is the first pressing side curved portion. The center of the curvature of the second main body side coincides with the center of the curvature of the second main body side curved portion, and the center of the curvature of the second main body side curved portion coincides with the center of the curvature of the second pressing side curved portion. ..
押圧部に形成された湾曲部の中心と、それに対応して当接部に形成された湾曲部の中心が、押圧部によって隔膜が当接部に押圧された状態において一致することによって、当接部における応力集中箇所の発生を抑制することができる。 The center of the curved portion formed on the pressing portion and the center of the curved portion formed on the abutting portion correspondingly coincide with each other in a state where the diaphragm is pressed against the abutting portion by the pressing portion. It is possible to suppress the occurrence of stress concentration points in the section.
このため、押圧部から隔膜へ力が上手く伝達され止水性能を向上することができる。 Therefore, the force is successfully transmitted from the pressing portion to the diaphragm, and the water stopping performance can be improved.
本発明によれば、止水性能と長期耐久性の両立を図ることが可能なダイヤフラムバルブを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a diaphragm valve capable of achieving both water stopping performance and long-term durability.
以下、本発明にかかる実施の形態におけるダイヤフラムバルブについて説明する。
<1.構造>
(1−1.ダイヤフラムバルブの概要)
図1は、本発明にかかる実施の形態のダイヤフラムバルブ10の外観斜視図である。図2は、本実施の形態のダイヤフラムバルブ10の部分断面構成図である。
Hereinafter, the diaphragm valve according to the embodiment of the present invention will be described.
<1. Structure>
(1-1. Outline of diaphragm valve)
FIG. 1 is an external perspective view of the
本実施の形態のダイヤフラムバルブ10は、図1および図2に示すように、弁本体11と、ダイヤフラムユニット15と、ボンネット13(蓋部の一例)と、駆動機構14と、を備えている。弁本体11の両端に配管が接続される。弁本体11には、流体が流れる流路24が形成されている。ダイヤフラムユニット15のダイヤフラム12は、流路24を開放または遮断する。ボンネット13は、ダイヤフラムユニット15を覆うように弁本体11に取付けられている。駆動機構14は、その一部がボンネット13内に配置されており、ダイヤフラムユニット15を駆動する。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
(1−2.弁本体11)
図3は、弁本体11を後述する第1面31側から視た斜視図である。図4は、図3のBB´間の位置におけるダイヤフラムバルブ10の矢示断面図である。
(1-2. Valve body 11)
FIG. 3 is a perspective view of the
弁本体11は、PVC(ポリ塩化ビニル)、HT(耐熱塩化ビニル管)、PP(ポリプロピレン)、またはPVCF(ポリフッ化ブニリデン)、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリ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体、ポリクロロトリフロオロエチレン等の樹脂、または、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、または磁器などによって形成することができる。
The
弁本体11は、図3に示すように、第1端部21と、第2端部22と、中央部23と、流路24と、を有する。
As shown in FIG. 3, the
第1端部21と第2端部22と中央部23は、一体的に形成されており、流路24は、図4に示すように、第1端部21、中央部23および第2端部22にわたって形成されている。
The
(1−2−1.第1端部21、第2端部22)
第1端部21と第2端部22は、図3〜図4に示すように、中央部23を挟むように配置されており、中央部23と繋がっている。
(1-2-1.
As shown in FIGS. 3 to 4, the
第1端部21は、図3に示すように、流体が弁本体11に流入する入口24aが形成されたフランジ213を有し、配管が接続可能である。
As shown in FIG. 3, the
また、第2端部22は、図4に示すように、弁本体11から流体が排出される出口24bが形成されたフランジ223を有し、配管が接続可能である。
Further, as shown in FIG. 4, the
フランジ213とフランジ223は、互いに対向して平行になるように形成されている。また、入口24aの位置と出口24bの位置も対向している。フランジ213とフランジ223は、弁本体11に対して別部品であってもよい。
The
(1−2−2.中央部23)
中央部23は、図3に示すように、第1端部21と第2端部22の間に設けられている。中央部23は、第1面31と、第2面32(図4参照)と、壁部33(図4参照)と、第1リブ35と、第2リブ36と、複数のボルト孔37と、を有する。
(1-2-2. Central part 23)
As shown in FIG. 3, the
第1面31は、図3に示すように、略平面状であり、フランジ213とフランジ223に対して垂直に形成されている。第1面31の中央には、開口部31aが形成されている。開口部31aは、その周縁が円形状に形成されている。
As shown in FIG. 3, the
第1リブ35は、図3および図4に示すように、ダイヤフラム12の外周に沿うように第1面31から突出して形成されている。第1リブ35は、開口部31aの外周縁全体に亘って形成されている。第1リブ35は、図3に示すように、円形状部351と、突出形状部352を有する。円形状部351は、開口部31aの外側であって開口部31aから所定の距離を空けて開口部31aの縁31aeに沿って形成されている。突出形状部352は、円形状部351から外側に突出しており、概ね四角形状の外周をなぞるように形成されている。この突出形状部352の内側には、後述する図6に示すダイヤフラム12の突出部125が配置される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第1面31は、図3に示すように、第1リブ35と開口部31aの間に、ダイヤフラム12の外周縁部121(後述する)が載置される載置部311を有する。第2リブ36は、開口部31aの縁に沿って一周に亘って載置部311から突出して形成されている。第2リブ36の高さは、リブ35の高さよりも低く形成されている。
As shown in FIG. 3, the
ボルト孔37は、第1面31の開口部31aの周囲であって、リブ35よりもY方向外側に4つ形成されており、後述するボンネット13のボルト孔134(図12(b)参照)と対向し、ボルト100(図1参照)が挿入され、ボンネット13が弁本体11に固定される。
Four bolt holes 37 are formed around the
なお、入口24aから出口24bを結ぶ線に沿った方向を第1方向X(流体の流通方向Xともいえる)とし、第1方向Xに対して垂直且つ第1面31と平行な方向を第2方向Y(幅方向Yともいえる)とする。第1方向Xは、フランジ213とフランジ223に対して垂直な直線に沿った方向ともいえる。また、後述するステム63、コンプレッサ61またはダイヤフラム12の移動方向が矢印Z(第1方向Xおよび第2方向Yに垂直な方向)で示されている。
The direction along the line connecting the
第2面32は、図4に示すように、流路24を挟んで第1面31に対向する面である。第2面32は、流路24の形状に沿って形成されている。第2面32は、中央部23のボンネット13が配置される側とは反対側の面である。
As shown in FIG. 4, the
(1−2−3.流路24)
流路24は、図4に示すように、入口24aから出口24bまで形成されている、壁部33は、流路24の中央に第1面31に向かって突出して形成されている。壁部33は、流路24に傾斜を形成するように、流路24の内面が第1面31に向かって緩やかに盛り上がって形成されている。上述の開口部31aは、流路24の途中に設けられている。また、開口部31aは、壁部33に対応する位置に形成されている。
(1-2-3. Flow path 24)
As shown in FIG. 4, the
壁部33の第1面31側の先端である当接部33aには、後述するダイヤフラム12が圧接する。当接部33aは、後述する図9に示すように、流通方向Xに対して垂直な平面において開口部31a側に凹状に湾曲して形成されている。
The
流路24は、図4に示すように、第1端部21の入口24aから当接部33aまで形成されている入口側流路241と、第2端部22の出口24bから当接部33aまで形成されている出口側流路242と、入口側流路241と出口側流路242を連通する連通部243とを有する。
As shown in FIG. 4, the
入口側流路241は、その内周面は湾曲して形成されており、図4に示すように、第1面31と垂直な方向(駆動方向Z)の幅が壁部33に向かうに従って狭くなっている。一方、入口側流路241は、第1面31と平行な方向の幅(図4における紙面に対して垂直な方向)は壁部33に向かうに従って広くなっている。
The inner peripheral surface of the inlet
出口側流路242は、その内周面は湾曲して形成されており、図4に示すように、第1面31と垂直な方向の幅が壁部33に向かうに従って狭くなっている。一方、出口側流路242は、第1面31と平行な方向の幅(図4における紙面に対して垂直な方向)は壁部33に向かうに従って広くなっている。
The inner peripheral surface of the outlet
連通部243は、流路24のうち壁部33の第1面31側の部分であり、入口側流路241と出口側流路242とを連通する。
The
第2面32は、図4に示すように、入口側流路241に沿った入口側湾曲部321と、出口側流路242に沿った出口側湾曲部322とを有する。この入口側湾曲部321と出口側湾曲部322によって図4に示す壁部33の第1面31側への突出が形成されている。
As shown in FIG. 4, the
なお、第2面32には、補強用のリブ38(図4参照)が設けられている。
(1−3.ダイヤフラムユニット15)
図5は、ダイヤフラムユニット15、ならびに後述するコンプレッサ61、スリーブ62およびステム63等を示す斜視図である。図5には、ダイヤフラムユニット15、コンプレッサ61、スリーブ62およびステム63の中心軸Oが示されている。この中心軸Oは、第1面31に対して垂直であり、後述するダイヤフラム12、コンプレッサ61およびステム63の駆動方向と一致する。
The
(1-3. Diaphragm unit 15)
FIG. 5 is a perspective view showing the
図6は、ダイヤフラムユニット15を隔膜ボルト65側から視た斜視図である。図7は、ダイヤフラムユニット15を隔膜ボルト65の反対側から視た斜視図である。図8Aはダイヤフラムユニット15の底面図であり、図8Bは、図8AのFF´間の矢示断面図である。
FIG. 6 is a perspective view of the
ダイヤフラムユニット15は、ダイヤフラム12と、隔膜ボルト65を有している。ダイヤフラム12は、駆動機構14によって駆動され、流路24を開閉する。隔膜ボルト65は、ダイヤフラム12に固定されており、駆動機構14に連結されている。
The
(1−3−1.ダイヤフラム12)
ダイヤフラム12は、図2に示すように、開口部31aを塞ぐように第1面31に配置されている。
(1-3-1. Diaphragm 12)
As shown in FIG. 2, the
図6および図7に示すように、ダイヤフラム12は、隔膜部120と、外周縁部121と、突出部125と、リブ126と、溝部127と、を有する。
As shown in FIGS. 6 and 7, the
隔膜部120は、駆動機構14によって上下動される。隔膜部120は、円形状であり、弁本体11の開口部31aに対応する。
The
隔膜部120の当接部33a側の面120aには、図8Aおよび図8Bに示すように、弁本体11の壁部33の当接部33aに向かって突出するように形成された突条部122が形成されている。突条部122は、第2方向Yに沿って形成されており、当接部33aに沿っている。隔膜部120の面120aと反対側の面120bの中央部には、図8Bに示すように、ボンネット13側に向かって突出した凸部124が形成されている。凸部124には、後述する隔膜ボルト65がインサートされている。
As shown in FIGS. 8A and 8B, a ridge portion formed so as to project toward the
隔膜部120は、隔膜中央部710と、隔膜周縁部720と、を有する。隔膜中央部710は、隔膜部120のうち中央に配置されている部分である。隔膜中央部710に、隔膜ボルト65が挿入されて固定されている。隔膜周縁部720は、隔膜中央部710の周縁に設けられている。隔膜中央部710は、隔膜周縁部720より肉厚である。隔膜周縁部720は、部分球(球冠)状である。隔膜周縁部720が、ダイヤフラム12の主たる変形箇所であり、流路24を閉鎖するときには当接部33aに向かって凸状態に湾曲し、流路24を開放するときには当接部33aに向かって凹状態に湾曲する。
The
図9は、図1のAA´間の矢示断面図である。外周縁部121は、円環状であり、隔膜部120の隔膜周縁部720の外周に形成されており、図2および図9に示すように、後述するボンネット13と弁本体11によって挟まれている。
FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line between AA'in FIG. The outer
突出部125は、図6および図7に示すように、概ね直方体形状であり、外周縁部121から外側に向かって突出して形成されている。
As shown in FIGS. 6 and 7, the projecting
リブ126は、図6および図8Bに示すように、外周縁部121の当接部33aとは反対側の面121bに周方向に沿って一周に亘って形成されており、図9に示すように、後述するボンネット13の溝部138に嵌る。
As shown in FIGS. 6 and 8B, the
溝部127は、外周縁部121の当接部33a側の面121aに周方向に沿って一周に亘って形成されており、図9に示すように、上述した弁本体11の第2リブ36に沿った形状であり、第2リブ36が嵌る。リブ126と溝部127は対向する位置に形成されている。図9に示すように、溝部127に第2リブ36が嵌ることによって、ダイヤフラム12の位置ズレが規制される。
The
また、リブ35が設けられていることによって、ダイヤフラム12が弁本体11とボンネット13に圧縮された場合であってもダイヤフラム12の外側へのフローが規制される。
Further, by providing the
なお、リブ35の高さは、ダイヤフラム12の膜厚よりも低く設定されている。これにより、弁本体11とボンネット13の間でダイヤフラム12の外周縁部121を圧縮することができる。
The height of the
図10(a)は、弁本体11の第1面31を示す平面図である。図10(b)は、弁本体11にダイヤフラムユニット15を載置した状態を示す平面図である。図に示すように、リブ35の内側であって溝部127がリブ36に嵌るようにダイヤフラムユニット15が載置される。ダイヤフラム12の外周縁部121がリブ35の内側の載置部311に配置される。また、突出部125が、リブ35の突出形状部352の内側に配置されるようにダイヤフラム12が載置される。これにより、ダイヤフラム12の周方向における位置ズレが防止され、ダイヤフラム12の突条部122を当接部33aに沿った位置に合わせることができる。
FIG. 10A is a plan view showing the
ダイヤフラム12が後述する駆動機構14によって下方に移動し、壁部33の当接部33aに当接することによって連通部243を閉鎖して流路24が閉じられる。また、ダイヤフラム12が駆動機構14によって上方に移動し、当接部33aからダイヤフラム12が離間することによって流路24が開放される。
The
また、ダイヤフラム12は、図8Bに示すように、第1隔膜部材210と第2隔膜部材220によって形成されている。第1隔膜部材210は、ダイヤフラム12の当接部33a側を形成している。第2隔膜部材220は、ダイヤフラム12の当接部33aと反対側を形成している。第1隔膜部材210は、第2隔膜部材220の隔膜ボルト65が突出している面とは反対側の面に配置されているともいえる。第2隔膜部材220を貫通して第1隔膜部材210に隔膜ボルト65が挿入されている。第2隔膜部材220から隔膜ボルト65が駆動機構14側(当接部33aと反対側)に突出している。
Further, as shown in FIG. 8B, the
第1隔膜部材210の材質は、熱可塑性樹脂であり、例えば、フッ素系樹脂を用いることができる。フッ素系樹脂としては、例えば、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)またはPVDF(ポリフッ化ビニリデン)を用いることができる。
The material of the
第2隔膜部材220の材質は、ゴム状の弾性体であれば良く、特に限定されるものではない。また、第1隔膜部材210の材質とは異なるものが好ましい。例えば、エチレン・プロピレンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレン、フッ素ゴム、EPDM(エチレン・プロピレン・ジエンゴム)、PTFE(ポリテトラフルオロエチレン)等が好適な材料として挙げられる。また、第2隔膜部材220には強度の高い補強布がインサートされていても良く、補強布はナイロン製であることが望ましい。これは、ダイヤフラムバルブの閉時にダイヤフラム12に流体圧がかかったときにダイヤフラム12の変形や破損を防止することが可能となるため好ましい。なお、エチレン・プロピレン・ジエンゴムを用いる場合には、他のゴムと比べ耐薬品性が高く、EPMなどと比較して加硫しやすいため容易に高強度の隔膜を得ることができる。
The material of the
第1隔膜部材210を設けることにより、ゴム状の弾性体である第2隔膜部材220のみの場合と比較し、耐薬性能の向上が期待できる。また、第2隔膜部材220を設けることによって、ダイヤフラムバルブの駆動機構14からの力を第1隔膜部材210に分散して伝達することができる。このため、第1隔膜部材210だけの場合よりも低い軸力(ハンドル64の回転によってステム63を介してコンプレッサ61によってダイヤフラム12´に付与される力)で高い圧縮力を得て止水することができる。また、第2隔膜部材220を弾性体であるゴムにすることで、ステム63から与えられる軸力を、例えばフッ素隔膜である第1隔膜部材210へ応力分散させて伝えることができ、できるだけ小さな軸力で効率よく止水するために必要な力を得ることができる。また、第2隔膜部材220としてエチレン・プロピレン・ジエンゴムを用いた場合、他のゴムと比べ耐薬品性が高く、EPMなどと比較して加硫しやすいため容易に高強度のダイヤフラムを得ることができる。
By providing the
図8Cは、第2隔膜部材220を示す断面図である。図8Dは、第1隔膜部材210を示す断面図である。
FIG. 8C is a cross-sectional view showing the
第1隔膜部材210は、図8Bおよび図8Dに示すように、突条部122、隔膜部120の面120a側の第1隔膜部分410、外周縁部121の面121a側の第1外周縁部分510、および溝部127を形成している。また、第1隔膜部分410は、隔膜中央部710の面120a側の部分を形成する第1隔膜中央部分411と、隔膜周縁部720の面120a側の部分を形成する第1隔膜周縁部分412と、を有する。
As shown in FIGS. 8B and 8D, the
図8Eは、ダイヤフラム12の突条部122を含む部分断面図である。なお、見やすくするために、ハッチングは省略している。
FIG. 8E is a partial cross-sectional view including the
突条部122は、図8Eに示すように、幅方向の両端に設けられた肩部122sと、肩部122sの間に設けられた主部122tと、延長部122uと、を有している。
As shown in FIG. 8E, the
弁本体11には、図9に示すように、当接部33aから載置部311を繋ぐように、当接部33aの両端に肩部312が設けられている。突条部122の肩部122sは、肩部312に対応するように配置される。延長部122uは、これら一対の肩部122sから径方向外側に直線状に延び、溝部127に達している。
As shown in FIG. 9, the
これら肩部122sの高さH1は、主部122tの高さH2よりも高く形成されている。
The height H1 of the
第2隔膜部材220は、図8Bおよび図8Cに示すように、凸部124を含む隔膜部120の面120b側の第2隔膜部分420、外周縁部121の面121b側の第2外周縁部分520、およびリブ126を形成している。第2隔膜部分420は、隔膜中央部710の面120b側の部分を形成する第2隔膜中央部分421と、隔膜周縁部720の面120b側の部分を形成する第2隔膜周縁部分422と、を有する。
As shown in FIGS. 8B and 8C, the
第2隔膜中央部分421は、凸部124を含んでおり、面120bの反対側の面の凸部124に対応する位置に凹部228が形成されている。また、第1隔膜中央部分411の面120aの反対側の面の凸部124に対応する位置に凸部229が形成されており、凸部229が凹部228に嵌っている。
The
また、第1隔膜部材210の面121aの反対側の面の第2隔膜部材220のリブ126に対応する位置にリブ226が形成されている。第2隔膜部材220の面121bの反対側の面には、第1隔膜部材210の溝部127に対応する位置に溝部227が形成されている。第1隔膜部材210のリブ226が第2隔膜部材220の溝部227に嵌っている。
Further, the
第1隔膜部材210と第2隔膜部材220は接着加工されているほうが好ましいが、接着加工されていなくてもよい。この接着加工としては、接着剤(プライマー)または重合を用いて行うことができる。重合としては、ナトリウム重合またはプラズマ重合が挙げられる。
The
上述したように、隔膜部120の隔膜中央部710は、第1隔膜部材210の第1隔膜中央部分411と、第2隔膜部材220の第2隔膜中央部分421を有している。また、隔膜部120の隔膜周縁部720は、第1隔膜部材210の第1隔膜周縁部分412と、第2隔膜部材220の第2隔膜周縁部分422を有している。
As described above, the diaphragm
ここで、第1隔膜部材210の第1隔膜周縁部分412の厚みをaとし、第2隔膜部材220の第2隔膜周縁部分422の厚みをbとすると、以下の(式1)を満たすことが望ましい。
(式1)0.15≦a/b≦0.375
なお、厚みaは、第1隔膜周縁部分412の突条部122以外の部分の厚みである。
Here, assuming that the thickness of the first diaphragm
(Equation 1) 0.15 ≤ a / b ≤ 0.375
The thickness a is the thickness of the portion other than the
また、第1隔膜周縁部分412の厚みaは、2.0mm以下が好ましく、更に好ましくは1.8mm以下である。
The thickness a of the first diaphragm
(1−3−2.隔膜ボルト65)
図11は、隔膜ボルト65を示す斜視図である。隔膜ボルト65は、例えば金属製であり、ダイヤフラム12を駆動機構14に連結する。隔膜ボルト65は、一端がダイヤフラム12に埋め込まれており、他端がコンプレッサ61に係止可能である。
(1-3-2. Septal bolt 65)
FIG. 11 is a perspective view showing the
隔膜ボルト65は、柱状部71と、挿入部72と、一対の係止ピン73と、を有する。
柱状部71は、円柱形状であり、中心軸Oに沿って配置される。中心軸Oは、ダイヤフラム12、コンプレッサ61またはステム63の駆動方向(後述する図14(a)および図14(b)参照)に沿っているため、柱状部71は、ダイヤフラム12、コンプレッサ61またはステム63の駆動方向に沿って配置されているともいえる。
The
The
柱状部71は、ダイヤフラム12側に配置される第1端71aと、ステム63側に配置される第2端71bとを有する。
The
挿入部72は、図8Bに示すように、ダイヤフラム12の凸部124にインサート成形によって挿入されている。挿入部72は、図11に示すように、接続部91と、4つの突出部92a、92b、92c、92dとを有する。接続部91は、柱状部71の第1端71aに接続されている。4つの突出部92a、92b、92c、92dは、接続部91から中心軸Oに対して垂直方向に同じ長さ突出している。中心軸Oに対して垂直な平面視において、4つの突出部92a、92b、92c、92dは、90度間隔で設けられており、挿入部72は、十字状に配置されている。一対の突出部92aと突出部92cが、中心軸Oを通る直線Laに沿って接続部91を挟んで配置されている。また、一対の突出部92bと突出部92dが、中心軸Oを通る直線Lbに沿って接続部91を挟んで配置されている。
As shown in FIG. 8B, the
突出部92aの先端92aeから突出部92cの先端92ceまで長さは、突出部92bの先端92beから突出部92dの先端92deまで長さと同じである。
The length from the tip 92ae of the
一対の係止ピン73は、柱状部71の第2端71b側に設けられている。一対の係止ピン73は、柱状部71の側面から互いに反対側に突出している。一対の係止ピン73がコンプレッサ61の一対の切り欠き部616b(図13(a)参照)を通過するように、隔膜ボルト65が、その第2端71b側から貫通孔616に挿入される。
The pair of locking
その後、中心軸Oを中心にして隔膜ボルト65を回転させてコンプレッサ61に隔膜ボルト65が取り付けられる。
After that, the
(1−4.ボンネット13)
ボンネット13は、弁本体11と同様に、PVC(ポリ塩化ビニル)、HT(耐熱塩化ビニル管)、PP(ポリプロピレン)、またはPVCF(ポリフッ化ブニリデン)、ポリスチレン、ABS樹脂、ポリ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体、ポリクロロトリフロオロエチレン等の樹脂、または、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、または磁器などによって形成することができる。
(1-4. Bonnet 13)
Similar to the
図12(a)は、ボンネット13の外観を示す斜視図である。図12(b)は、ボンネット13を下方から視た斜視図である。図に示すように、ボンネット13は、本体部131と、弁本体11に固定される固定部132と、を有する。
FIG. 12A is a perspective view showing the appearance of the
本体部131は、ドーム状であって、図12(b)に示すように、その広がった端131aを縁とする開口13aを有する。開口13aは、第1面31の開口部31aに対応する。また、本体部131は、図12(a)に示すように、その窄まった部分に貫通孔13bを有する。貫通孔13bは、開口13aに対向して形成されており、後述するスリーブ62およびステム63が配置される。
The
固定部132は、端131aから外側に向かって突出するように形成されており、図12(b)および図9に示すように、複数のボルト孔134と、外側面135と、内側面136と、段差面137と、溝部138とを有する。
The fixing
ボルト孔134は、固定部132に4つ形成されており、弁本体11のボルト孔37と対向し、ボルト100(図1参照)が挿入され、ボンネット13が弁本体11に固定される。
Four bolt holes 134 are formed in the fixing
外側面135は、固定部132の弁本体11側の面であって、外周に沿った部分である。内側面136は、外側面135の内側であって外側面135と開口13aの間に設けられている。内側面136は、外側面135よりもZ方向において貫通孔13b側に位置しており、内側面136と外側面135の間には段差面137が形成されている。段差面137は、外側面135に対して概ね垂直に形成されている。外側面135は、図9に示すように、第1面31と対向し、第1面31上に配置される。リブ35は、段差面137の内側に位置する。内側面136は、図9に示すように、リブ35および載置部311に対向する。
The
段差面137がリブ35の外側に位置しているため、外側面135の内側縁135a(外側面135と段差面137の角ともいえる)は、図12(b)に示すように、円形状部135bと、突出形状部135cと、を有する。円形状部135bは、リブ35の円形状部351(図3参照)の外側に位置し、突出形状部135cは、リブ35の突出形状部352(図3参照)の外側に位置する。
Since the stepped
溝部138は、内側面136に開口13aに沿って周方向に一周にわたって形成されている。溝部138には、図9に示すように、ダイヤフラム12のリブ126が嵌っており、ダイヤフラム12の移動が規制される。
The
(1−5.駆動機構14)
駆動機構14は、図2に示すように、コンプレッサ61と、スリーブ62と、ステム63と、ハンドル64と、を有する。
(1-5. Drive mechanism 14)
As shown in FIG. 2, the
(1−5−1.コンプレッサ61)
コンプレッサ61は、PVDF(ポリフッ化ビニリデン)等によって形成されており、ダイヤフラムユニット15の隔膜ボルト65と連結されている。隔膜ボルト65は、弁本体11の反対側(非接液面側)に突出している。隔膜ボルト65の突出した部分がコンプレッサ61に係合されて、コンプレッサ61とダイヤフラム12は連結されている。
(1-5-1. Compressor 61)
The
図13(a)は、コンプレッサ61の底面図である。図13(b)は、コンプレッサ61のCC´間の矢示断面図である。
FIG. 13A is a bottom view of the
コンプレッサ61は、図13(a)に示すように、底面から見て円状の中央部611と、中央部611から外側に向かって突出した複数の突出部612a、612b、613a、613b、614a、614b、615a、615bを有している。
As shown in FIG. 13A, the
中央部611には、図13(b)に示すように、孔部617と、凹部618と、貫通孔616が設けられている。孔部617は、円柱状の空間であり、中心軸Oを軸として形成されている。
As shown in FIG. 13B, the
孔部617には、隔膜ボルト65の係止ピン73が配置される。また、孔部617には、後述するステム63の先端部631が配置される。
A locking
また、凹部618は、図13(b)に示すように、コンプレッサ61の中央部611の当接部33a側の面の中央に形成されている。凹部618は、底面視において略円柱形状の空間であり、中心軸Oを軸として形成されている。凹部618には、図9に示すように、ダイヤフラム12の凸部124が挿入される。
Further, as shown in FIG. 13B, the
貫通孔616は、図13(b)に示すように、孔部617と凹部618を連通する。貫通孔616は、隔膜ボルト65が挿入される。貫通孔616は、ダイヤフラム12の駆動方向(中心軸O方向)に沿って形成されている。
As shown in FIG. 13B, the through
貫通孔616は、図13(a)に示すように、円形孔部616aと、円形孔部616aの縁616aeから外側に向かって形成された一対の切り欠き部616bとを有する、一対の切り欠き部616bは、隔膜ボルト65の係止ピン73が挿入可能なように対向して形成されている。
As shown in FIG. 13A, the through
複数の突出部612a、612b、613a、613b、614a、614b、615a、615bは、図13(a)では、8個形成されており、等角度(約45度)で形成されているため、2つずつが直径方向に対向する。すなわち、一対の突出部612aと突出部612bが、円形孔部616aの中心軸Oを通る直線に沿って中央部611を挟んで設けられている。また、一対の突出部613aと突出部613bが、円形孔部616aの中心軸Oを通る直線に沿って中央部611を挟んで設けられている。また、一対の突出部614aと突出部614bが、円形孔部616aの中心軸Oを通る直線に沿って中央部611を挟んで設けられている。また、一対の突出部615aと突出部615bが、円形孔部616aの中心軸Oを通る直線に沿って中央部611を挟んで設けられている。
In FIG. 13A, eight of the plurality of protrusions 612a, 612b, 613a, 613b, 614a, 614b, 615a, and 615b are formed, and are formed at an equal angle (about 45 degrees). Each faces in the radial direction. That is, a pair of protruding
突出部612a、612b、614a、614bは、中央部611から同じ長さ突出している。突出部613a、613b、615a、615bは、中央部611から同じ長さ突出している。突出部612a、612b、614a、614bの長さは、突出部613a、613b、615a、615bの長さよりも長く形成されている。
The protruding
図13(b)に示すように、コンプレッサ61の当接部33a側に押圧面61aを有し、押圧面61aは、流通方向Xに対して垂直な平面において当接部33aに凸状に湾曲して形成されている。なお、コンプレッサ61の湾曲形状については後述にて詳しく説明する。
As shown in FIG. 13B, the
(1−5−2.スリーブ62、ステム63、ハンドル64)
スリーブ62は、図2に示すように、ボンネット13の貫通孔13bに支持されている。スリーブ62の内側にはネジ形状が形成されている。
(1-5-2.
As shown in FIG. 2, the
ステム63は、スリーブ62の内側に配置されており、スリーブ62の内側に形成されたネジ形状と螺合している。図9に示すように、ステム63のボンネット13の内側に配置される先端部631は、コンプレッサ61に固定されている。先端部631は、コンプレッサ61の孔部617に配置されており、ピン101によってコンプレッサ61に固定されている。
The
このように、ステム63は、コンプレッサ61と弁本体11と反対側において固定されている。
In this way, the
ハンドル64は、図2に示すように、ステム63のボンネット13の外側に位置する部分の外周部に嵌合されている。
As shown in FIG. 2, the
<2.動作>
次に、本実施の形態のダイヤフラムバルブ10の動作について説明する。図14(a)および図14(b)は、ダイヤフラム12の動作を模式的に示す図である。
<2. Operation>
Next, the operation of the
図14(a)に示すような流路24が開放されている状態から、流路24を閉じる方向にハンドル64を回転させると、ハンドル64の回転に従ってスリーブ62も回転し、ステム63が下降する。ステム63の下降とともに、ステム63の端に固定されたコンプレッサ61も下降する。
When the
コンプレッサ61の下降により、ダイヤフラム12は、図14(b)に示すように、第2面32側に凸に湾曲し、壁部33の当接部33aに圧接される。
As the
これによって、ダイヤフラムバルブ10の流路24が遮断された状態となる。
一方、ハンドル64を開方向に回転させると、ハンドル64およびスリーブ62の回転に従ってステム63が上昇する。ステム63の上昇とともにコンプレッサ61も上昇し、隔膜ボルト65の係止ピン73によってコンプレッサ61と係合されたダイヤフラム12の中央部が図14(a)に示すように上昇する。
As a result, the
On the other hand, when the
これによって、ダイヤフラムバルブ10の流路24が開放された状態となる。
<3.当接部およびコンプレッサの形状>
図15は、図9の断面図において弁本体11とコンプレッサ61を示した図であり、流路24が開放されている状態を示す図である。
As a result, the
<3. Contact area and compressor shape>
FIG. 15 is a cross-sectional view of FIG. 9 showing the
図15に示すように、当接部33aは、流路24に対して垂直な平面において、異なる中心を有する第1本体側湾曲部171と第2本体側湾曲部172を有する。第1本体側湾曲部171は、図15において当接部33aの中心170の左側に形成され、第2本体側湾曲部172は、当接部33aの中心170の右側に形成されている。第1本体側湾曲部171と第2本体側湾曲部172は、中心170で繋がっている。
As shown in FIG. 15, the
第1本体側湾曲部171は、円周上に形成されており、その中心が171aとして示されている。中心171aは、第1本体側湾曲部171の上方(ステム63側)に設けられている。第1本体側湾曲部171は、中心171aを通る点線(半径R1)の範囲で示されている。
The first main body side curved
第2本体側湾曲部172は、円周上に形成されており、その中心が172aとして示されている。中心172aは、第2本体側湾曲部172の上方(ステム63側)に設けられている。第2本体側湾曲部172は、中心172aを通る点線(半径R1)の範囲で示されている。なお、第1本体側湾曲部171と第2本体側湾曲部172は、中心170を基準にして左右対称に形成されており、第1本体側湾曲部171の中心171aからの半径と第2本体側湾曲部172の中心172aからの半径は同じ長さである。
The second main body side curved
本実施の形態では、当接部33aは、第1本体側湾曲部171と第2本体側湾曲部172の2つの円周上に形成された湾曲部で形成されている。
In the present embodiment, the
一方、コンプレッサ61の押圧面61aは、流路24に対して垂直な平面において、異なる中心を有する第1押圧側湾曲部81と第2押圧側湾曲部82を有する。第1押圧側湾曲部81は、図15において貫通孔616の左側に形成され、第2本体側湾曲部172は、挿入孔613の右側に形成されている。
On the other hand, the
第1押圧側湾曲部81は、円周上に形成されており、その中心が81aとして示されている。中心81aは、第1押圧側湾曲部81の上方(ステム63側)に設けられている。第1押圧側湾曲部81は、中心81aを通る点線(半径r1)の範囲で示されている。
The first pressing side
第2押圧側湾曲部82は、円周上に形成されており、その中心が82aとして示されている。中心82aは、第2押圧側湾曲部82の上方(ステム63側)に設けられている。第2押圧側湾曲部82は、中心82aを通る点線(半径r1)の範囲で示されている。なお、第1押圧側湾曲部81と第2押圧側湾曲部82は、貫通孔616の中心軸を基準にして左右対称に形成されており、第1押圧側湾曲部81の中心81aからの半径と第2押圧側湾曲部82の中心82aからの半径は同じ長さである。
The second pressing side
第1押圧側湾曲部81は、第1本体側湾曲部171に対向して配置されており、第2押圧側湾曲部82は、第2本体側湾曲部172に対向して配置されている。
The first pressing side
なお、当接部33aにおける半径R1および押圧面61aにおける半径r1は、0.2r1<R1<10r1を満たす。 The radius R 1 at the contact portion 33a and the radius r 1 at the pressing surface 61a satisfy 0.2r 1 <R 1 <10r 1 .
図16は、図15の状態からハンドル64を回転させることによりコンプレッサ61を当接部33a側に移動(矢印Y1参照)させて、当接部33aにダイヤフラム12を押圧した状態を示す図である。図16では、弁本体11とコンプレッサ61のみを示す。弁本体11とコンプレッサ61の間には、ダイヤフラム12が配置されている。
FIG. 16 is a diagram showing a state in which the
図16に示すように、ダイヤフラム12を当接部33aに押圧させた状態において、コンプレッサ61の第1押圧側湾曲部81の中心81aは、当接部33aの第1本体側湾曲部171の中心171aと一致する。また、コンプレッサ61の第2押圧側湾曲部82の中心82aは、当接部33aの第2本体側湾曲部172の中心172aと一致する。なお、本明細書における一致とは、概ね一致していればよく、機械的誤差も含む。
As shown in FIG. 16, in a state where the
このように、ダイヤフラム12を当接部33aに押圧させた状態において、第1押圧側湾曲部81と第1本体側湾曲部171は同心円上に形成されており、第2押圧側湾曲部82と第2本体側湾曲部172は同心円上に形成されている。
In this way, in the state where the
以上のように、コンプレッサ61によってダイヤフラム12が当接部33aに押圧された状態において中心171a、172aが中心81a、82aと一致することによって、コンプレッサ61によって当接部33aを押圧する際に応力集中箇所の発生を抑制することができる。このため、コンプレッサ61からダイヤフラム12へ力が上手く伝達され止水性能を向上することができる。
As described above, when the
<4.実施例>
次に、実施例を用いて、本実施の形態のダイヤフラムバルブ10について更に詳しく説明する。
<4. Example>
Next, the
第1隔膜部材210にPTFEを用い、第2隔膜部材220にEPDMを用い、第1隔膜部材210の第1隔膜周縁部分412の厚みaを1.0mm、1.5mm、1.8mm、および2.0mmに変化させ、厚み毎に、a/bを0.1、0.125、0.15、0.175、0.2、0.3、0.35、0.375、および0.4に変化させたダイヤフラムを用いたダイヤフラムバルブにおいて、応力解析および面圧解析を行った。解析としてはCAE(Computer Aided Engineering)解析を行い、解析ツールとしては、QCDUPを用いた。
Using PTFE for the
図17は、上記実験の結果の表を示す図である。
図17の応力解析は、ダイヤフラム内の発生応力を示し、85MPa以上の場合は不良(×)とし、85MPa未満の場合には、良好(○)とした。また、図17の面圧解析は、バルブ止水時に弁本体とダイヤフラムの接触面に発生する止水圧を示し、解析結果が、35MPaより大きい場合に良好(○)とし、32MPa以上35MPa以下の場合に普通(△)とし、32MPa未満の場合に不良(×)とした。なお、普通とは、使用の許容範囲内であることを示す。
FIG. 17 is a diagram showing a table of the results of the above experiment.
The stress analysis in FIG. 17 showed the generated stress in the diaphragm, and when it was 85 MPa or more, it was regarded as defective (x), and when it was less than 85 MPa, it was regarded as good (◯). Further, the surface pressure analysis of FIG. 17 shows the water stopping pressure generated on the contact surface between the valve body and the diaphragm when the valve is stopped, and when the analysis result is larger than 35 MPa, it is regarded as good (◯), and when it is 32 MPa or more and 35 MPa or less. It was regarded as normal (Δ), and when it was less than 32 MPa, it was regarded as defective (x). In addition, "normal" means that it is within the permissible range of use.
図17に示すように、a/bの値が0.1の場合、厚みaが1.0mm〜2.0mmの全てにおいてダイヤフラム内の応力が大きくなり、不良となっている。また、a/bの値が0.125の場合、厚みaが1.0mm〜1.8mmのときにおいてダイヤフラム内の応力が大きくなり、不良となっている。これは、EPDMの厚みに対するPTFEの厚みの比率が小さすぎ、EPDMからPTFEに伝わる駆動力が分散され難いためと考えられる。 As shown in FIG. 17, when the value of a / b is 0.1, the stress in the diaphragm becomes large in all the thicknesses a of 1.0 mm to 2.0 mm, which is a defect. Further, when the value of a / b is 0.125, the stress in the diaphragm becomes large when the thickness a is 1.0 mm to 1.8 mm, which is a defect. It is considered that this is because the ratio of the thickness of PTFE to the thickness of EPDM is too small, and the driving force transmitted from EPDM to PTFE is difficult to disperse.
また、a/bの値が0.4の場合、厚みaが1.0mm、1.5mm、1.8mmおよび2.0mmにおいて面圧解析結果が低いため不良となっている。これは、EPDMの厚みに対するPTFEの厚みの比率が大きすぎ、EPDMからPTFEに伝わる駆動力が分散されすぎるためと考えられる。 Further, when the value of a / b is 0.4, the surface pressure analysis result is low when the thickness a is 1.0 mm, 1.5 mm, 1.8 mm and 2.0 mm, which is a defect. It is considered that this is because the ratio of the thickness of PTFE to the thickness of EPDM is too large and the driving force transmitted from EPDM to PTFE is too dispersed.
また、a/bの値が0.35および0.375の場合、厚みaが2.0mmのときの面圧解析結果が普通となっている。これは、PTFEの厚みが大きいと硬くなるため、止水圧が比較的低くなるためと考えられる。 Further, when the values of a / b are 0.35 and 0.375, the surface pressure analysis result when the thickness a is 2.0 mm is normal. It is considered that this is because the larger the thickness of PTFE, the harder it becomes, and therefore the water stop pressure becomes relatively low.
以上より、a/bの値は、0.15以上、0.375以下に設定することが好ましい。さらに、PTFEの厚みは、1.0mm以上、2.0mm以下に設定することが好ましく、更には1.0mm以上、1.8mm以下に設定する方がより好ましい。 From the above, it is preferable to set the values of a / b to 0.15 or more and 0.375 or less. Further, the thickness of PTFE is preferably set to 1.0 mm or more and 2.0 mm or less, and more preferably 1.0 mm or more and 1.8 mm or less.
(実施の形態2)
次に、本発明にかかる実施の形態2のダイヤフラムバルブについて説明する。
(Embodiment 2)
Next, the diaphragm valve of the second embodiment according to the present invention will be described.
本実施の形態2のダイヤフラムバルブ10は、実施の形態1のダイヤフラムバルブ10と比較してダイヤフラムの形状が異なっており、ダイヤフラムの形状に合わせて、弁本体の形状とボンネットの形状が異なっている。そのため、相違点を中心に説明する。
The
(ダイヤフラム12´)
本実施の形態のダイヤフラム12´は、実施の形態1のダイヤフラム12と比較して、溝部127、リブ226、溝部227が形成されておらず、面121aに周縁リブ44が形成されている。また、実施の形態2のダイヤフラム12´には、面121bにリブ126が形成されておらず面121bは平面状に形成されている。さらに実施の形態2のダイヤフラム12´では、止水リブである突条部122の形状が実施の形態1と異なっている。
(Diaphragm 12')
Compared with the
図18(a)は、本実施の形態のダイヤフラム12´を表側(弁本体11と反対側)から視た斜視図である。図18(b)は、ダイヤフラム12´を裏側(弁本体11側)から視た斜視図である。図19Aはダイヤフラム12´の底面図であり、図19Bは、図19AのGG´間の矢視断面図である。図19Cは、図19AのJ部拡大図である。図19Dは、図19AのK部拡大図である。図19Eは、図19AのQQ´間の矢視断面図であって端部47の部分拡大図である。図19Fは、図19AのL部拡大図である。
FIG. 18A is a perspective view of the diaphragm 12'of the present embodiment as viewed from the front side (opposite side to the valve body 11). FIG. 18B is a perspective view of the diaphragm 12'as viewed from the back side (
図18(a)および図18(b)に示すように、ダイヤフラム12´は、隔膜部120と、外周縁部121(外周縁部の一例)と、止水リブである突条部122´と、周縁リブ44(周縁凸部の一例)と、突出部125と、を有する。
As shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b), the diaphragm 12'has a
(隔膜部120)
隔膜部120は、後述する駆動機構14によって上下動される。隔膜部120は、上面視で円形状の部分球体であり、弁本体11の開口部31aに対応する。
(Septum 120)
The
隔膜部120の当接部33a側の面120aには、図19Aおよび図19Bに示すように、弁本体11の壁部33の当接部33aに向かって突出し、凸条である突条部122´が形成されている。隔膜部120の面120aと反対側の面120bの中央部には、図18(a)及び図19Bに示すように、ボンネット13側に向かって突出した肉厚部である凸部124が形成されている。凸部124には、図18(a)に示すように後述する隔膜ボルト65が挿入される。
As shown in FIGS. 19A and 19B, the
(突条部122´)
突条部122´は、図19Aに示すように、第2方向Yに沿って円形状の隔膜部120の直径となる位置に形成されており、当接部33aに沿っている。突条部122´は、その幅方向(長手方向)の両端において周縁リブ44に交わっている。
(Protrusion part 122')
As shown in FIG. 19A, the ridge portion 122'is formed at a position having the diameter of the
本実施の形態では、突条部122´は、面120a側の根元部分の厚みが最も厚く、弁本体11側の先端に向かうに従って厚みが薄くなるよう形成されている。
In the present embodiment, the ridge portion 122'is formed so that the thickness of the root portion on the
突条部122´は、図19Aに示すように、端部47と、中央部48と、を有する。端部47は、突条部122´の両端部分であり、周縁リブ44に接続されている。中央部48は、端部47の間に設けられている。
The ridge portion 122'has an
中央部48は、X方向における幅は略一定に形成されている。中央部48は、図19Cに示すように、側面48cと、側面48dと、先端面48eと、を有する。側面48cは、中央部48の出口24b側の側面である。側面48dは、中央部48の入口24a側の側面である。側面48cと側面48dは、周縁リブ44の外側に向かって突出するように若干湾曲して形成されている。詳細には、側面48cは、出口24b側に向かって突出するように若干湾曲している。側面48dは、入口24a側に向かって突出するように若干湾曲している。なお、側面48cと側面48dは、湾曲しておらず直線状であってもよい。
The width of the
先端面48eは、側面48cと側面48dの弁本体11側の端を繋ぐように設けられている。先端面48eは、円弧状に形成されている方が好ましいが、厳密な円弧状に限らなくてもよく、少なくとも弁本体11側に凸に湾曲している方が好ましい。本実施の形態では、先端面48eは、円弧の中央が当接部33aに対向して接触可能なように配置されている。
The
端部47は、中央部48と周縁リブ44を繋ぐように設けられている。端部47は、突条部122´の両端に設けられ、中央部48と周縁リブ44を繋ぐ。端部47の形状については、後段にて詳述する。
The
(外周縁部121、突出部125)
外周縁部121は、円環状であり、隔膜部120の外周に水平方向に延びるように鍔状に形成されている。外周縁部121は、図2に示すように、ボンネット13と弁本体11によって挟まれている。
(Outer
The outer
突出部125は、図19Aおよび図19Bに示すように、概ね四角形状であり、外周縁部121から水平方向外側に向かって突出して形成されている。この突出する向きは、突条部122´の伸び方向(長手方向)と直交する。
As shown in FIGS. 19A and 19B, the projecting
(周縁リブ44)
周縁リブ44は、図19Aおよび図19Bに示すように、外周縁部121の弁本体11側の面121aに周方向に沿って一周に亘って形成されており、図22に示すように、載置部311に当接する。周縁リブ44は、弁本体11側に向かって突出している。
(Peripheral rib 44)
As shown in FIGS. 19A and 19B, the
周縁リブ44は、図19Bに示すように面121aにおいて外周縁部121の外周側の端面121cから所定の間隔を空けて内側に設けられている。面121aは、周縁リブ44よりも内周側の第1面部121a1と、周縁リブ44よりも外周側の第2面部121a2と、を有している。
As shown in FIG. 19B, the
本実施の形態では、周縁リブ44は、面121a側の根元部分の厚みが最も厚く、弁本体11側の先端に向かうに従って厚みが薄くなるよう形成されている。
In the present embodiment, the
周縁リブ44は、周方向に沿って設けられており、突条部122´を取り囲むように形成されている。突条部122´は、周縁リブ44の内側に形成されているともいえる。
The
周縁リブ44は、図19Dに示すように、側面44cと、側面44dと、先端面44eとを有する。側面44cは、周縁リブ44の内周側の側面である。側面44dは、周縁リブ44の外周側の側面である。側面44cと側面44dは、周縁リブ44の外側に向かって突出するように若干湾曲して形成されている。詳細には、側面44cは、内周側に向かって突出するように若干湾曲している。側面44dは、外周側に向かって突出するように若干湾曲している。なお、側面44cと側面44dは、湾曲しておらず直線状であってもよい。
As shown in FIG. 19D, the
先端面44eは、側面44cと側面44dを繋ぐように形成されている。先端面44eは、弁本体11側に突出するように湾曲している。先端面44eは、円弧状に形成されている方が好ましいが、厳密な円弧状に限らなくてもよく、少なくとも弁本体11側に凸に湾曲している方が好ましい。
The
先端面44eは、円弧の中央が載置部311に対向して接触可能なように配置されている。
The
(端部47)
図19Aに示すように、突条部122´の両端の端部47は、双方とも同様の形状であるため一方について説明する。
(End 47)
As shown in FIG. 19A, both
端部47は、面120aおよび面121aから弁本体11方向に向かって突出して設けられている。端部47は、面120aから面121aに亘って設けられている。端部47は、中央部48から周縁リブ44に向かうに従って幅が広くなるように形成されている。なお、ダイヤフラム12´が弁本体11に載置された際には、端部47は、後述する間隔34a(図20参照)を通って配置される。
The
端部47は、図19Eおよび図19Fに示すように、出口24b側の側面47cと、入口24a側の側面47dと、側面47cと側面47dを繋ぐ先端面47eと、を有する。なお、図19Eは、端部47の拡大断面図である。
As shown in FIGS. 19E and 19F, the
側面47cは、端部47の出口24b側の側面である。側面47cは、面120aおよび面121aから弁本体11側に向かって立ち上がるよう形成されている。側面47cは、中央部48の側面48cと、周縁リブ44の側面44cとを繋ぐ。側面47cは、端部47の内側に向かって凸に湾曲して形成されている。
The
図19Fにおいて、側面47cの周縁リブ44の側面44cとの接続部分が47c1として示され、側面47cの中央部48の側面48cとの接続部分が47c2として示されている。接続部分47c1は、平面視において曲線である側面44cと曲線である側面47cを接続する変曲点である。接続部分47c2は、平面視において直線である側面48cと曲線である側面47cとの接続点である。
In FIG. 19F, the connection portion of the
側面47dは、端部47の入口24a側の側面である。側面47dは、面120aおよび面121aから弁本体11側に向かって立ち上がるよう形成されている。側面47dは、中央部48の側面48dと、周縁リブ44の側面44cとを繋ぐ。側面47dは、平面視において端部47の内側に向かって湾曲して形成されている。
The
図19Fにおいて、側面47dの周縁リブ44の側面44cとの接続部分が47d1として示され、側面47dの中央部48の側面48dとの接続部分が47d2として示されている。接続部分47d1は、平面視において曲線である側面44dと曲線である側面47dを接続する変曲点である。接続部分47d2は、平面視において直線である側面48dと曲線である側面47dとの接続点である。
In FIG. 19F, the connection portion of the
先端面47eは、側面47cと側面47dの間を繋ぎ、中央部48の先端面48eと周縁リブ44の先端面44eの間を繋ぐように設けられている。
The
図19Fに示すように、端部47の中央部48との接続部47bの幅をAとし、端部47の周縁リブ44との接続部47aの幅をBとすると、B/Aは、2.1≦B/A≦4.2を満たす方が好ましい。なお、幅とは、それぞれの接続部において、X方向における端部47の最も大きい厚みであり、端部47の面120a、121aから立ち上がる根元部分である。また、接続部47aの幅Bは、接続部分47c1と接続部分47d1の間隔に相当する。また、接続部47bの幅Aは、接続部分47c2と接続部分47d2の間隔に相当する。幅Aは、中央部48の幅と一致している。
As shown in FIG. 19F, assuming that the width of the connecting
(第1隔膜部材210、第2隔膜部材220)
図19Aおよび図19Bに示すように、ダイヤフラム12´は、第1隔膜部材210(第1層の一例)と、第2隔膜部材220(第2層の一例)と、を有している。第1隔膜部材210に隔膜ボルト65(連結部の一例)が挿入されている。隔膜ボルト65は、第1隔膜部材210から第2隔膜部材220を貫通して駆動機構14側(当接部33aと反対側)に突出している。
(
As shown in FIGS. 19A and 19B, the diaphragm 12'has a first diaphragm member 210 (an example of the first layer) and a second diaphragm member 220 (an example of the second layer). A diaphragm bolt 65 (an example of a connecting portion) is inserted into the
第1隔膜部材210は、ダイヤフラム12´の当接部33a側を形成しており、接液面を形成している。第2隔膜部材220は、ダイヤフラム12´の当接部33aの反対側を形成している。
The
第1隔膜部材210は、図19Bに示すように、突条部122´、隔膜部120の面120a側の第1隔膜部分410、外周縁部121の面121a側の第1外周縁部分510、および周縁リブ44を形成している。
As shown in FIG. 19B, the
第2隔膜部材220は、凸部124を含む隔膜部120の面120b側の第2隔膜部分420、および外周縁部121の面121b側の第2外周縁部分520を形成している。
The
外周縁部121において、第1隔膜部材210の第1外周縁部分510の面121aと反対側の面121fbは略平面に形成されている。外周縁部121において、第2隔膜部材220の第2外周縁部分520の第1隔膜部材210側の面121saは略平面に形成されている。面121fbと面121saは、互いに平面で接触している。
In the outer
隔膜部120のうち第1隔膜部材210の第1隔膜部分410の面120aと反対側の面120fbには、凸部124に対応した凸部229が形成されている。凸部229に隔膜ボルト65が挿入されている。
A
隔膜部120のうち第2隔膜部材220の第2隔膜部分420の面120bと反対側の面120saには、凸部229に対応した凹部228が形成されている。
A
(弁本体11´)
本実施の形態2の弁本体11´は、実施の形態1の弁本体と第1リブ35の構成は同じであるが、その他のリブの構成が異なっている。本実施の形態では、第1リブ35をリブ35と記載する。
(Valve body 11')
The valve body 11'of the second embodiment has the same configuration as the valve body of the first embodiment and the
図20は、本実施の形態2の弁本体11´を示す斜視図である。図21(a)は、図20のEE´間の矢視断面図である。図21(b)は、図21(a)のF部拡大図である。図22は、本実施の形態2のダイヤフラムバルブ10のダイヤフラム12´の外周縁部121近傍を示す断面図である。
FIG. 20 is a perspective view showing the valve body 11'of the second embodiment. 21 (a) is a cross-sectional view taken along the line EE'of FIG. 20. 21 (b) is an enlarged view of the F portion of FIG. 21 (a). FIG. 22 is a cross-sectional view showing the vicinity of the outer
本実施の形態2の弁本体11´の中央部23は、第1面31と、第2面32(図21(a)参照)と、壁部33(図21(a)参照)と、縁リブ34と、リブ35と、リブ39と、複数のボルト孔37と、を有する。
The
縁リブ34は、図20、図21(a)および図21(b)に示すように断面四角形状であり、開口部31aの縁に沿って第1面31から上方(Z方向上向き)に突出して形成されている。縁リブ34は、図20に示すように、第1リブ部分341と、第2リブ部分342と、を有する。第1リブ部分341は、平面視において開口部31aの縁に沿って円弧状に形成されている。第2リブ部分342は、平面視において開口部31aの縁に沿って円弧状に形成されている。円弧状の第1リブ部分341の両端と、円弧状の第2リブ部分342の両端の各々の間には、所定の間隔34aが設けられている。二つの間隔34aは、等長であり、幅方向Yに対向して設けられている。間隔34aには、ダイヤフラム12´を弁本体11に配置した際に、ダイヤフラム12´の止水リブ43の端部47が通る。
The
リブ35は、図22に示すように、ダイヤフラム12の外周にわずかな隙間を空けて沿うように第1面31から上方(Z方向上向き)に突出して形成されている。リブ35は、開口部31aの縁全体に亘って形成され、ほぼ円形状である。
As shown in FIG. 22, the
リブ39は、図21(b)に示すように、リブ35の縁リブ34側(リブ35の内側ともいえる)に第1面31から突出してリブ35に沿って形成されている。リブ39は、リブ35と一体的に形成されている。言い換えると、リブ39は、第1面31から垂直(Z方向上向き)に立ち上がる側面と、その上端から繋がる水平な上面とを備える。外側のリブ35は、内側のリブ39の上面から垂直に立ち上がる内側側面と、その上端から繋がる水平な上面と、この上面の外端から垂直に垂れ下がる外側側面とを備える。リブ39は、リブ35よりも低く形成されている。リブ39は、リブ35の載置部311近傍に段差状に形成されている。よって、リブ39とリブ35とで、断面が2段の階段状となっている。
As shown in FIG. 21 (b), the
第1面31は、図21(b)に示すように、リブ39と縁リブ34の間に、ダイヤフラム12の外周縁部121(後述する)が載置される載置部311を有する。
As shown in FIG. 21B, the
(弁本体11へのダイヤフラム12´の配置)
図22に示すように、弁本体11´とボンネット13´によって外周縁部121が挟持されてダイヤフラム12が保持されている。
(Arrangement of diaphragm 12'on valve body 11)
As shown in FIG. 22, the outer
図22に示すように、ダイヤフラム12´を弁本体11´に配置した際には、ダイヤフラム12´の周縁リブ44に径方向において対向するようにリブ39が配置されている。外周縁部121の外周側の端面121cの外側に弁本体11´のリブ35が配置されている。また、Z方向において第2面部121a2に対向するように、弁本体11´のリブ39が配置されている。なお、径方向は、軸Oに対して垂直であって、軸Oに向かう若しくは軸Oから遠ざかる方向である。
As shown in FIG. 22, when the diaphragm 12'is arranged on the valve body 11', the
図22に示すように、周縁リブ44の先端面44eが弁本体11´の載置部311に接触している。このように湾曲した先端面44eが載置部311に接触することにより、ダイヤフラム12´の揺動時における応力集中の発生を低減することができる。
As shown in FIG. 22, the
なお、未使用時など内圧がかかっていないとき、外周縁部121において、ダイヤフラム12´が弁本体11´に接しているのは、先端面44eだけである。周縁リブ44は、リブ39、リブ35と隙間を空けており、接していない。
When no internal pressure is applied, such as when not in use, the diaphragm 12'is in contact with the valve body 11'only on the
また、周縁リブ44のうち先端面44eを形成する先端部分だけでは、弁本体11´とボンネット13´によって挟持固定される際に与えられるボンネット13´からの圧縮力を受け過ぎるため、側面44c、44dを形成する基端部分を設けることによって剛性を高めることができる。
Further, since only the tip portion of the
縁リブ34は、ダイヤフラム12´が上下動作した場合であってもダイヤフラム12´に接触しない高さに形成されている。縁リブ34とダイヤフラム12´の間に間隔Sが設けられているため、周縁リブ44は、流路24に面している(曝されているともいえる)。このため、周縁リブ44は、ダイヤフラムバルブ10内で内圧が発生した際に、内圧によって外周側に広がるように変形して、リブ39の内周面39aに接触し止水される。このため、リブ39の内周面39aは、断面視において平面である方が好ましい。
The
(ボンネット13´)
本実施の形態2のボンネット13´は、図22に示すように、実施の形態1のボンネット13と比較し、溝部138が設けられていない。ダイヤフラム12´の外周縁部121は、弁本体11´と反対側の面121bが内側面136に平面で接触するように配置されている。弁本体11´のリブ35は、Z方向において内側面136に対向して配置されている。リブ35は、段差面137の内周側に位置している。
(Bonnet 13')
As shown in FIG. 22, the bonnet 13'of the second embodiment is not provided with the
ダイヤフラム12´の外周縁部121は、弁本体11´の載置部311とボンネット13´の内側面136によって挟まれて圧縮される。
The outer
(実施の形態3)
次に、本発明にかかる実施の形態3のダイヤフラムバルブについて説明する。
(Embodiment 3)
Next, the diaphragm valve of the third embodiment according to the present invention will be described.
本実施の形態3のダイヤフラムバルブ10は、実施の形態2のダイヤフラムバルブ10と比較してダイヤフラムのリブの形状が異なっている。そのため、本相違点を中心に説明する。
The
図23(a)は、本実施の形態のダイヤフラム12´´を表側(弁本体11と反対側)から視た斜視図である。図23(b)は、ダイヤフラム12´´を裏側(弁本体11側)から視た斜視図である。図24Aはダイヤフラム12´の底面図であり、図24Bは、図24AのNN´間の矢視断面図である。図24Cは、図24AのC部拡大図である。図24Dは、図24AのD部拡大図である。
FIG. 23A is a perspective view of the
本実施の形態3のダイヤフラム12´´は、実施の形態2の突条部121´および周縁リブ44と形状が異なる突条部121´´および周縁リブ44´を有している。
The
(周縁リブ44´)
図24Cに示すように、周縁リブ44´は、外周縁部121の面121aから弁本体11´に向かって突出するように設けられている。周縁リブ44´は、概ね面121aに対して垂直に形成されている。
(Peripheral rib 44')
As shown in FIG. 24C, the peripheral edge rib 44'is provided so as to project from the
周縁リブ44´は、基端部51(第1基端部の一例)と、先端部52(第1先端部の一例)と、を有する。基端部51は、外周縁部121側に設けられている。基端部51は、外周縁部121から弁本体11´に向かって外周縁部121の面121aから突出して形成されている。先端部52は、基端部51の弁本体11´側の端に設けられ、基端部51の端から弁本体11´に向かって突出して形成されている。先端部52が弁本体11´に当接している。
The peripheral rib 44'has a base end portion 51 (an example of a first base end portion) and a tip end portion 52 (an example of a first tip end portion). The
基端部51は、側面51c(円弧部の一例)と側面51d(円弧部の一例)と、を有する。側面51cは、基端部51の内周側の側面である。側面51dは、基端部51の外周側の側面である。基端部51の側面51c、51dは、面121aから弁本体11´に向かって立ち上がるように形成されている。
The
側面51cおよび側面51dは、周縁リブ44´の外側に向かって凸に湾曲している。詳しくは、側面51cは、ダイヤフラム12の内周側に向かって凸に湾曲しており、側面51dは、ダイヤフラム12の外周側に向かって凸に湾曲している。本実施の形態では、側面51cと側面51dは、断面視において円弧状に形成されている。側面51cと側面51dは、同じ半径を有する。
The
先端部52は、基端部51の幅方向における中央に設けられている。本実施の形態では、周縁リブ44´は、周方向に垂直な断面において内周側と外周側がZ方向に沿った線に対して線対称に形成されているが、対称でなくてもよい。
The
先端部52は、先端面52e(円弧部の一例)を有する。先端面52eは、周縁リブ44´の外側に向かって凸に湾曲している。詳細には、先端面52eは、弁本体11´側に向かって凸に湾曲している。先端面52eは、側面51cと側面51dの弁本体11´側の端を繋ぐように形成されている。本実施の形態では、先端面52eは、断面視において円弧状に形成されている。先端面52eが弁本体11´の載置部311に当接する。先端面52eは、断面視において概ね半円形状である。先端面52eは、その半円形状の外形の略中心が弁本体11´の載置部311に対向して接触するように配置されている。
The
基端部51の幅をLa1とし、先端部52の幅をLb1とすると、La1とLb1は、La1>Lb1を満たす。基端部51の幅La1は、径方向における最大の厚みに相当する。幅La1は、基端部51の外周縁部121との接続部分近傍の厚みである。先端部52の幅Lb1は、径方向における最大の厚みに相当する。幅Lb1は、先端部52の基端部51との接続部分近傍の厚みである。なお、Lb1/La1は、0.2以上0.35以下が好ましい。
Assuming that the width of the
基端部51の高さをHa1とし、基端部51と先端部52を合わせた高さ(周縁リブ44´全体の高さ)をHb1とすると、Hb1>Ha1に設定されている。なお、Hb1/Ha1は、1.2以上1.45以下が好ましい。
Assuming that the height of the
側面51c、51dの半径をRa1とし、先端面52eの半径をRb1とすると、Ra1>Rb1に設定されているほうが好ましい。
Assuming that the radius of the side surfaces 51c and 51d is Ra1 and the radius of the
なお、未使用時など内圧がかかっていないとき、外周縁部121において、ダイヤフラム12が弁本体11´に接しているのは、先端面52eだけである。周縁リブ44´は、リブ39、リブ35と隙間を空けており、接していない。
When no internal pressure is applied, such as when not in use, the
また、周縁リブ44´のうち先端面52eを形成する先端部52だけでは、弁本体11´とボンネット13´によって挟持固定される際に与えられるボンネット13´からの圧縮力を受け過ぎるため、側面51c、51dを形成する基端部51を設けることによって剛性を高めることができる。
Further, of the peripheral ribs 44', only the
(突条部122´´)
本実施の形態では、突条部122´´の形状は、周縁リブ44´と同じ形状に形成されている。
(Protrusion part 122')
In the present embodiment, the shape of the
図24Dに示すように、突条部122´´は、隔膜部120の面120aから弁本体11´に向かって突出するように設けられている。突条部122´´は、概ね面120aに対して垂直に形成されている。突条部122´´は、隔膜部120のX方向における略中央に設けられている。
As shown in FIG. 24D, the
突条部122´´は、基端部271(第2基端部の一例)と、先端部272(第2先端部の一例)と、を有する。基端部271は、外周縁部121側に設けられている。基端部271は、隔膜部120から弁本体11´に向かって隔膜部120の面120aから突出して形成されている。先端部272は、基端部271の弁本体11´側の端に設けられ、基端部271の端から弁本体11´に向かって突出して形成されている。先端部272が弁本体11´の当接部33aに当接可能である。
The
基端部271は、側面271cと側面271dと、を有する。側面271cは、基端部271の出口24b側の側面である。側面271dは、基端部271の入口24a側の側面である。基端部271の側面271c、71dは、面120aから弁本体11´に向かって立ち上がるように形成されている。
The
側面271cおよび側面271dは、突条部122´´の外側に向かって凸に湾曲している。詳しくは、側面271cは、流路24の出口24b側に向かって凸に湾曲しており、側面271dは、流路24の入口24a側に向かって凸に湾曲している。本実施の形態では、側面271cと側面271dは、断面視において円弧状に形成されている。側面271cと側面271dは、同じ半径を有する。
The
先端部272は、基端部271の幅方向における中央に設けられている。本実施の形態では、突条部122´´は、長手方向(幅方向)に垂直な断面において出口24b側と入口24a側がZ方向に沿った線に対して線対称に形成されているが、対称でなくてもよい。
The
先端部272は、先端面272eを有する。先端面272eは、突条部122´´の外側に向かって凸に湾曲している。詳細には、先端面272eは、弁本体11´側に向かって凸に湾曲している。先端面272eは、側面271cと側面271dの弁本体11´側の端を繋ぐように形成されている。本実施の形態では、先端面272eは、断面視において円弧状に形成されている。先端面272eが弁本体11´の当接部33aに当接する。先端面272eは、断面視において概ね半円形状である。先端面272eは、その半円形状の外形の略中心が弁本体11´の当接部33aに対向して接触するように配置されている。
The
基端部271の幅をLa2とし、先端部272の幅をLb2とすると、La2とLb2は、La2>Lb2を満たす。基端部271の幅La2は、X方向における最大の厚みに相当する。幅La2は、基端部271の隔膜部120との接続部分近傍の厚みである。先端部272の幅Lb2は、X方向における最大の厚みに相当する。幅Lb2は、先端部272の基端部271との接続部分近傍の厚みである。なお、Lb2/La2は、0.2以上0.35以下が好ましい。
Assuming that the width of the
基端部271の高さをHa2とし、基端部271と先端部272を合わせた高さ(突条部122´´全体の高さ)をHb2とすると、Hb2>Ha2に設定されている。なお、Hb2/Ha2は、1.2以上1.45以下が好ましい。
Assuming that the height of the
側面271c、271dの半径をRa2とし、先端面272eの半径をRb2とすると、Ra2>Rb2に設定されているほうが好ましい。
Assuming that the radii of the side surfaces 271c and 271d are Ra2 and the radius of the
また、突条部122´´のうち先端面272eを形成する先端部272だけでは、コンプレッサ61からの軸力による圧縮を受け過ぎるため、側面271c、271dを形成する基端部271を設けることによって剛性を高めることができる。
Further, since the
なお、周縁リブ44´と突条部122´´は、同じ大きさであってもよいし、異なる大きさであってもよく、弁本体11´の形状に合わせればよい。
The
<特徴等>
(1)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10は、弁本体11、11´と、ダイヤフラム12、12´、12´´(隔膜の一例)と、駆動機構14と、隔膜ボルト65(連結部材の一例)と、を備える。弁本体11、11´の内部に形成された流路24に当接部33aが設けられている。ダイヤフラム12、12´、12´´は、弁本体11、11´に配置され、当接部33aに接触することにより流路24を閉塞する。駆動機構14は、ダイヤフラム12、12´、12´´を駆動する。隔膜ボルト65は、ダイヤフラム12、12´、12´´と駆動機構14を連結する。ダイヤフラム12、12´、12´´は、第1隔膜部材210(第1層の一例)と、第2隔膜部材220(第2層の一例)と、を有する。第1隔膜部材210は、流路24側に配置され、フッ素系樹脂を含む。第2隔膜部材220は、第1隔膜部材210の流路24と反対側に配置され、弾性樹脂を含む。ダイヤフラム12のうち隔膜ボルト65が固定されている隔膜中央部710(固定部分の一例)の周縁に設けられた隔膜周縁部720(周縁部分の一例)における第1隔膜部材210の厚みをaとし、第2隔膜部材220の厚みをbとすると、0.15≦a/b≦0.375を満たす。
<Features, etc.>
(1)
The
このように、フッ素系樹脂を含む第1隔膜部材210と弾性樹脂を含む第2隔膜部材220の厚みの比率を所定範囲内に設定することによって、止水性能と長期耐久性能のバランスを保ち両立を図ることができることを本願発明者らが見出した。
In this way, by setting the ratio of the thickness of the
(2)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10では、第1隔膜部材210の厚みaは、1.8mm以下である。
(2)
In the
これにより、第1層の厚みが厚くなり過ぎず止水性能を確保することができる。
(3)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10では、ダイヤフラム12、12´、12´´の流路24側の面には、当接部33aに向かって突出した突条部122、122´、122´´が設けられている。第1隔膜部材210の厚みaは、第2隔膜部材220のうち突条部122以外の部分の厚みである。
As a result, the thickness of the first layer does not become too thick, and the water stopping performance can be ensured.
(3)
In the
これにより、止水性能と長期耐久性能のバランスを保ち両立させることができる。
(4)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10では、隔膜ボルト65は、隔膜中央部710における第1隔膜部材210または第2隔膜部材220に固定されている。
As a result, it is possible to maintain a balance between water stopping performance and long-term durability performance.
(4)
In the
これによって、駆動機構14によってダイヤフラム12、12´、12´´を駆動することができる、なお、隔膜ボルト65が第1隔膜部材210に固定されている場合は、隔膜ボルト65は第2隔膜部材220を貫通して、第1隔膜部材210に挿入されており、第1隔膜部材210の駆動とともに第2隔膜部材220も駆動する。一方、隔膜ボルト65が第2隔膜部材220に固定されている場合は、第1隔膜部材210は第2隔膜部材220に接着されており、第2隔膜部材220の駆動とともに第1隔膜部材210も駆動する。
Thereby, the
(5)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10は、隔膜中央部710(固定部分の一例)の厚みは、隔膜周縁部720(周縁部分の一例)の厚みよりも大きい。
(5)
In the
これによって、ダイヤフラム12、12´、12´´の耐久性を向上することができる。
Thereby, the durability of the
(6)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10は、ボンネット13、13´(蓋部の一例)を更に備える。ボンネット13、13´は、ダイヤフラム12、12´、12´´(隔膜の一例)の外周縁部121を弁本体11、11´と挟むことによってダイヤフラム12、12´、12´´を固定する。ダイヤフラム12、12´、12´´は、外周縁部121と、外周縁部121の内側の隔膜部120と、流路24側の面に設けられ、当接部33aに向かって突出した突条部122、122´、122´´と、を有する。弁本体11は、外周縁部121が載置される載置部311と、当接部33aの両端に設けられ、載置部311と当接部33aを繋ぐ肩部312(本体側肩部の一例)と、を有する。突条部122、122´、122´´は、肩部312に対応する肩部122sと、肩部122sの間に設けられた主部122tと、を有し、肩部122sは、主部122tよりも高く形成されている。
(6)
The
このように、止水するための突条部122、122´、122´´の両端の肩部122sでの高さを主部122tよりも高くしたので、閉じた状態での突条部122、122´、122´´の両端の肩部122sでの弾性層の圧縮量を増大させることができ、当接部33aの両端の肩部312と突条部122、122´、122´´の両端の肩部122sとの間のシール性を高めることができ、流路24を確実に遮断することができる。
In this way, the heights of the
(7)
本実施の形態2、3のダイヤフラムバルブ10は、ボンネット13(蓋部の一例)を更に備える。ボンネット13´は、ダイヤフラム12´、12´´(隔膜の一例)の外周縁部121を弁本体11´と挟むことによってダイヤフラム12´、12´´を固定する。ダイヤフラム12´、12´´は、外周縁部121の弁本体11´側に周方向に設けられ、弁本体11´に接触する周縁リブ44、44´(周縁凸部の一例)と、ダイヤフラム12´、12´´の弁本体11´側であって周縁リブ44、44´の内側に当接部33aに沿って形成された突条部122´、122´´と、を有する。突条部122´、122´´は、両端の各々に設けられ周縁リブ44、44´に接続する端部47と、端部47の間に設けられた中央部48と、を有する。端部47は、中央部48から周縁リブ44、44´に向かうに従って幅が広くなるように形成されている。
(7)
The
流路24を開閉する際にダイヤフラム12´、12´´が凹状態および凸状態になるときに、この端部47が負荷のかかる屈曲点となるが、端部47を中央部48から周縁リブ44、44´に向かうに従って幅が広くなるように形成することにより、折り目が付きにくく、ひいては剥離、破断しにくくなるため、長期耐久性が向上する。
When the
また、突条部122´、122´´から周縁リブ44、44´に向かうに従って幅が広くなるように突条部122´、122´´の端部を形成することによって、突条部122´、122´´の両端の接触面積を増やすことができる。これにより、隔膜揺動時にも突条部122´、122´´の端部が弁本体11´と接触することができ、突条部突条部122´、122´´と弁本体11´の間で発生する面圧ばらつきを抑制することができる。
Further, by forming the end portions of the
このため、突条部122´、122´´の両端に合わせて軸荷重を大きくする必要がなく止水に必要な軸荷重を低減することができ、隔膜内部で発生する応力も抑制できるので、長期耐久性能を向上させることが可能となる。
Therefore, it is not necessary to increase the axial load according to both ends of the
(8)
本実施の形態3のダイヤフラムバルブ10は、ボンネット13´(蓋部の一例)を更に備える。ボンネット13´は、ダイヤフラム12´´(隔膜の一例)の外周縁部121を弁本体11´と挟むことによってダイヤフラム12´´を固定する。ダイヤフラム12´´は、外周縁部121の弁本体11´側に周方向に設けられ、弁本体11´に接触する周縁リブ44´(周縁凸部の一例)を有する。周縁リブ44´は、外周縁部121側に配置された基端部51(第1基端部の一例)と、基端部51の弁本体11´側に配置された先端部52(第1先端部の一例)と、を有する。基端部51の幅をLa1とし、先端部52の幅をLb1とすると、La1>Lb1を満たす。
(8)
The
このように、周縁リブ44´に基端部51と先端部52を設け、基端部51の幅La1と、先端部52の幅Lb1がLa1>Lb1を満たすことによって、基端部51によってボンネット13´からの圧縮力を受け、先端部52によって止水するための力を受けることができる。基端部51を先端部52よりも幅を大きくすることにより、内圧負荷時にその内圧で基端部51が大きく変形しないため、周縁リブ44´全体が大きく変形することなく止水することができる。また、先端部52を基端部51よりも幅を小さくすることにより、先端部52は弱い力で変形するため、止水に必要な力を弱くすることができ、弁本体11´とボンネット13´によるダイヤフラム12´´の圧縮力を小さくすることができる。
In this way, the peripheral rib 44'is provided with the
以上のように、周縁リブ44´全体が大きく変形することを防ぎ、止水に必要な圧縮力を小さくすることが出来るため、ダイヤフラム12´´に発生する応力が低くなり、繰り返し開閉の耐久性を向上することが可能となる。 As described above, since the entire peripheral rib 44'can be prevented from being significantly deformed and the compressive force required for stopping water can be reduced, the stress generated in the diaphragm 12'is reduced, and the durability of repeated opening and closing is reduced. Can be improved.
(9)
本実施の形態3のダイヤフラムバルブ10では、ダイヤフラム12´´(隔膜の一例)は、外周縁部121の内側に設けられた隔膜部120(中央部の一例)と、隔膜部120の当接部33a側に設けられ、当接部33aに当接可能な突条部122´´と、を有する。突条部122´´は、外周縁部121側に配置された基端部271(第2基端部の一例)と、基端部271の弁本体11´側に配置された先端部272(第2先端部の一例)と、を有する。基端部271の幅をLa2とし、先端部272の幅をLb2とすると、La2>Lb2を満たす。
(9)
In the
このように、突条部122´´に基端部271と先端部272を設け、基端部271の幅La2と、先端部272の幅Lb2がLa2>Lb2を満たすことによって、基端部271によってボンネット13´やコンプレッサ61からの圧縮力を受け、先端部272によって止水するための力を受けることができる。基端部271を先端部272よりも幅を大きくすることにより、内圧負荷時にその内圧で基端部271が大きく変形しないため、周縁リブ44´全体が大きく変形することなく止水することができる。また、先端部272を基端部271よりも幅を小さくすることにより、先端部272は弱い力で変形するため、止水に必要な軸力を弱くすることができ、コンプレッサからの圧縮力を小さくすることができる。
In this way, the
以上のように、周縁リブ44全体が大きく変形することを防ぎ、圧縮力を小さくすることが出来るため、ダイヤフラム12´´に発生する応力が低くなり、繰り返し開閉の耐久性を向上することが可能となる。
As described above, since the entire
(10)
本実施の形態1〜3のダイヤフラムバルブ10では、当接部33aは、流路24の流通方向に対して垂直な平面においてダイヤフラム12、12´、12´´側に凹状に湾曲した第1本体側湾曲部171および第2本体側湾曲部172を含む。駆動機構14は、コンプレッサ61(押圧部の一例)を有する。コンプレッサ61は、流路24の流通方向に対して垂直な平面において当接部33a側に凸状に湾曲した第1押圧側湾曲部81および第2押圧側湾曲部82を有する。コンプレッサ61によってダイヤフラム12、12´、12´´(隔膜の一例)が当接部33aに押圧された状態において、第1本体側湾曲部171は第1押圧側湾曲部81と対向し、第1本体側湾曲部171の湾曲の中心171aは、第1押圧側湾曲部81の湾曲の中心81aと一致し、第2本体側湾曲部172は第2押圧側湾曲部82と対向し、第2本体側湾曲部172の湾曲の中心172aは、第2押圧側湾曲部82の湾曲の中心82aと一致する。
(10)
In the
コンプレッサ61に形成された湾曲部の中心と、それに対応して当接部33aに形成された湾曲部の中心が、コンプレッサ61によってダイヤフラム12、12´、12´´が当接部33aに押圧された状態において一致することによって、当接部33aにおける応力集中箇所の発生を抑制することができる。
The center of the curved portion formed in the
このため、コンプレッサ61からダイヤフラム12、12´、12´´へ力が上手く伝達され止水性能を向上することができる。
Therefore, the force is successfully transmitted from the
[他の実施形態]
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
[Other Embodiments]
Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the invention.
(A)
また、上記実施の形態では、隔膜ボルト65が、第1隔膜部材210に固定されていたが、第2隔膜部材220に固定されていてもよい。このようなダイヤフラムユニット15´が図25の断面構成図に示されている。ダイヤフラムユニット15´のダイヤフラム1012は、第1隔膜部材210´と、第2隔膜部材220´によって形成されている。第1隔膜部材210´は、上記実施の形態の第1隔膜部材210と比較して凸部229が設けられておらず、突条部122に対応して第2隔膜部材220側の面に凹部230´が設けられている。また、第2隔膜部材220´は、上記実施の形態の第2隔膜部材220と比較して凹部228が設けられておらず、凹部230´に嵌る突条部231´が形成されている。隔膜ボルト65´は、上記実施の形態の隔膜ボルト65と同様の構成でもよいが、柱状部71の端の径が挿入部72に向かって小さくなるようにテーパー形状に形成されていてもよい。
(A)
Further, in the above embodiment, the
この場合、第1隔膜部材210´は第2隔膜部材220´の表面に接着加工によって固定されている。接着加工としては、プライマーを用いた接着、または重合(ナトリウム重合、プラズマ重合)を挙げることができる。 In this case, the first diaphragm member 210'is fixed to the surface of the second diaphragm member 220'by adhesive processing. Examples of the bonding process include bonding using a primer or polymerization (sodium polymerization, plasma polymerization).
(B)
上記実施の形態では、ダイヤフラム12の外周縁部121は外周が円形状であるが、これにかぎられるものではなく、四角形状であってもよい。
(B)
In the above embodiment, the outer
また、上記実施の形態では、ダイヤフラム12の突出部125は、四角形状であるが、これに限られるものではなく、要するにダイヤフラム12の回転方向への位置ズレを規制できさえすればよい。
Further, in the above embodiment, the protruding
(C)
隔膜ボルト65は、係止ピン73によってコンプレッサ61に係止されているが、係止ピン73に限らなくても良く、例えば、ナットなどであってもよい。ナットの場合には、コンプレッサ61の貫通孔616に貫通させた後に、凹部618側からナットを柱状部71に締結すればよい。
(C)
Although the
(D)
上記実施の形態のダイヤフラムバルブ10では、ステム63を駆動する駆動部の一例としてスリーブ62および手動式のハンドル64が設けられているが、空気駆動式または電気駆動式の駆動部によってステム63が駆動されてもよい。
(D)
In the
本発明の、ダイヤフラムバルブは、止水性能と長期耐久性の両立を図ることが可能な効果を発揮し、プラント等に利用可能である。 The diaphragm valve of the present invention exerts an effect capable of achieving both water stopping performance and long-term durability, and can be used in plants and the like.
10 :ダイヤフラムバルブ
12 :ダイヤフラム
14 :駆動機構
15 :ダイヤフラムユニット
24 :流路
65 :隔膜ボルト
210 :第1隔膜部材
220 :第2隔膜部材
710 :隔膜中央部
720 :隔膜周縁部
10: Diaphragm valve 12: Diaphragm 14: Drive mechanism 15: Diaphragm unit 24: Flow path 65: Septal bolt 210: 1st diaphragm member 220: 2nd diaphragm member 710: Central diaphragm 720: Peripheral diaphragm
Claims (10)
前記弁本体に配置され、前記当接部に接触することにより前記流路を閉塞する隔膜と、
前記隔膜を駆動する駆動機構と、
前記隔膜と前記駆動機構を連結する連結部材と、を備え、
前記隔膜は、前記流路側に配置され、フッ素系樹脂を含む第1層と、前記第1層の前記流路と反対側に配置され、弾性樹脂を含む第2層と、を有し、
前記隔膜のうち前記連結部材が固定されている固定部分の周縁に設けられた周縁部分における前記第1層の厚みをaとし、前記第2層の厚みをbとすると、0.15≦a/b≦0.375を満たす、
ダイヤフラムバルブ。 A valve body with a contact portion in the flow path formed inside,
A diaphragm that is placed on the valve body and closes the flow path by contacting the contact portion.
The drive mechanism that drives the diaphragm and
A connecting member for connecting the diaphragm and the driving mechanism is provided.
The diaphragm has a first layer arranged on the flow path side and containing a fluororesin, and a second layer of the first layer arranged on the side opposite to the flow path and containing an elastic resin.
If the thickness of the first layer is a and the thickness of the second layer is b in the peripheral edge portion of the diaphragm provided on the peripheral edge of the fixed portion to which the connecting member is fixed, 0.15 ≦ a /. satisfy b ≤ 0.375,
Diaphragm valve.
請求項1に記載のダイヤフラムバルブ。 The thickness a of the first layer is 1.8 mm or less.
The diaphragm valve according to claim 1.
前記第1層の厚みaは、前記周縁部分のうち前記突条部以外の部分の厚みである、
請求項1に記載のダイヤフラムバルブ。 A ridge portion protruding toward the abutting portion is provided on the surface of the diaphragm on the flow path side.
The thickness a of the first layer is the thickness of the peripheral portion other than the ridge portion.
The diaphragm valve according to claim 1.
請求項1に記載のダイヤフラムバルブ。 The connecting member is fixed to the first layer or the second layer in the fixed portion.
The diaphragm valve according to claim 1.
請求項1〜4のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブ。 The thickness of the fixed portion is larger than the thickness of the peripheral portion.
The diaphragm valve according to any one of claims 1 to 4.
前記隔膜は、前記外周縁部と、前記外周縁部の内側の隔膜部と、前記流路側の面に設けられ、前記当接部に向かって突出した突条部と、を有し、
前記弁本体は、前記外周縁部が載置される載置部と、前記当接部の両端に設けられ、前記載置部と前記当接部を繋ぐ本体側肩部と、を有し、
前記突条部は、前記本体側肩部に対応する肩部と、前記肩部の間に設けられた主部と、を有し、前記肩部は、前記主部よりも高く形成されている、
請求項1、2、および4のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブ。 A lid portion for fixing the diaphragm by sandwiching the outer peripheral edge portion of the diaphragm with the valve body is further provided.
The diaphragm has the outer peripheral edge portion, the inner diaphragm portion of the outer peripheral edge portion, and the ridge portion provided on the surface on the flow path side and projecting toward the contact portion.
The valve body has a mounting portion on which the outer peripheral edge portion is mounted, and a main body side shoulder portion provided at both ends of the contact portion and connecting the previously described mounting portion and the contact portion.
The ridge portion has a shoulder portion corresponding to the main body side shoulder portion and a main portion provided between the shoulder portions, and the shoulder portion is formed higher than the main portion. ,
The diaphragm valve according to any one of claims 1, 2, and 4.
前記隔膜は、
前記外周縁部の前記弁本体側に周方向に設けられ、前記弁本体に接触する周縁凸部と、
前記隔膜の前記弁本体側であって前記周縁凸部の内側に前記当接部に沿って形成された突条部と、を有し、
前記突条部は、両端の各々に設けられ前記周縁凸部に接続する端部と、前記端部の間に設けられた中央部と、を有し、
前記端部は、前記中央部から前記周縁凸部に向かうに従って幅が広くなるように形成されている、
請求項1、2、および4のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブ。 A lid portion for fixing the diaphragm by sandwiching the outer peripheral edge portion of the diaphragm with the valve body is further provided.
The diaphragm is
A peripheral convex portion provided on the valve body side of the outer peripheral edge portion in the circumferential direction and in contact with the valve body, and a peripheral convex portion.
It has a ridge portion formed along the abutting portion on the valve body side of the diaphragm and inside the peripheral convex portion.
The ridge portion has an end portion provided at each of both ends and connected to the peripheral convex portion, and a central portion provided between the end portions.
The end portion is formed so as to become wider from the central portion toward the peripheral convex portion.
The diaphragm valve according to any one of claims 1, 2, and 4.
前記隔膜は、
前記外周縁部の前記弁本体側に周方向に設けられ、前記弁本体に接触する周縁凸部を有し、
前記周縁凸部は、前記外周縁部側に配置された第1基端部と、前記第1基端部の前記弁本体側に配置された第1先端部と、を有し、
前記第1基端部の幅をLa1とし、前記第1先端部の幅をLb1とすると、La1>Lb1を満たす、
請求項1、2、および4のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブ。 A lid portion for fixing the diaphragm by sandwiching the outer peripheral edge portion of the diaphragm with the valve body is further provided.
The diaphragm is
The outer peripheral edge portion is provided in the circumferential direction on the valve body side, and has a peripheral convex portion that contacts the valve body.
The peripheral edge convex portion has a first base end portion arranged on the outer peripheral edge portion side and a first tip end portion arranged on the valve body side of the first base end portion.
Assuming that the width of the first base end portion is La1 and the width of the first tip end portion is Lb1, La1> Lb1 is satisfied.
The diaphragm valve according to any one of claims 1, 2, and 4.
前記突条部は、
前記外周縁部側に配置された第2基端部と、前記第2基端部の前記弁本体側に配置された第2先端部と、を有し、
前記第2基端部の幅をLa2とし、前記第2先端部の幅をLb2とすると、La2>Lb2を満たす、
請求項8に記載のダイヤフラムバルブ。 The diaphragm has a central portion provided inside the outer peripheral edge portion, and a ridge portion provided on the contact portion side of the central portion and capable of contacting the contact portion.
The ridge is
It has a second base end portion arranged on the outer peripheral edge portion side and a second tip portion arranged on the valve body side of the second base end portion.
Assuming that the width of the second base end portion is La2 and the width of the second tip end portion is Lb2, La2> Lb2 is satisfied.
The diaphragm valve according to claim 8.
前記駆動機構は、
前記流路の流通方向に対して垂直な平面において前記当接部側に凸状に湾曲した第1押圧側湾曲部および第2押圧側湾曲部を持ち、前記隔膜を前記当接部に押圧する押圧部を有し、
前記押圧部によって前記隔膜が前記当接部に押圧された状態において、前記第1本体側湾曲部は前記第1押圧側湾曲部と対向し、前記第1本体側湾曲部の湾曲の中心は、前記第1押圧側湾曲部の湾曲の中心と一致し、前記第2本体側湾曲部は前記第2押圧側湾曲部と対向し、前記第2本体側湾曲部の湾曲の中心は、前記第2押圧側湾曲部の湾曲の中心と一致する、
請求項1〜9のいずれか1項に記載のダイヤフラムバルブ。
The contact portion includes a first main body side curved portion and a second main body side curved portion that are concavely curved toward the diaphragm side in a plane perpendicular to the flow direction of the flow path.
The drive mechanism
It has a first pressing side curved portion and a second pressing side curved portion that are convexly curved toward the contact portion side in a plane perpendicular to the flow direction of the flow path, and presses the diaphragm against the contact portion. Has a pressing part,
In a state where the diaphragm is pressed against the contact portion by the pressing portion, the first main body side curved portion faces the first pressing side curved portion, and the center of the curvature of the first main body side curved portion is. The center of the curvature of the first pressing side bending portion coincides with the bending center of the second main body side bending portion, the second main body side bending portion faces the second pressing side bending portion, and the bending center of the second main body side bending portion is the second main body side bending portion. Consistent with the center of curvature of the pressing side curvature,
The diaphragm valve according to any one of claims 1 to 9.
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