JP2547135Y2 - 緩作動開閉弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［技術分野］ 本考案は、ゆっくりした開閉動作が得られる緩作動開
閉弁に関する。

［従来技術およびその問題点］ 例えば反応室である種の気体を混合する際には、混合
すべき気体（プロセスガス）をできるだけゆっくりと反
応室に供給することが要求されることがある。

［考案の目的］ 本考案は、このような要求に応え得る緩作動開閉弁を
得ることを目的とする。

また本考案は、要求されるときには急速開閉も可能な
緩作動開閉弁を得ることを目的とする。

［考案の概要］ 本考案は、プロセスガスとは別系統のオペレートガス
のパイロット圧を用いて緩速開弁ができる弁を開発した
ものである。

本考案の緩作動開閉弁は、バルブボディに、他の流路
から独立して形成された、プロセスガスを流す独立通
路；この独立通路に形成した弁座に対して接離し、該独
立流路を開閉する弁体を有するバルブロッド；バルブボ
ディに設けられた、このバルブロッドの摺動部と上記独
立流路との連通を断つシール手段；バルブロッドに、こ
のシール手段に関し上記弁体の反対側において接続され
たダイアフラム；このダイアフラムによって画成され
た、該ダイアフラムに開弁圧力を及ぼす開弁圧力室；こ
の開弁圧力室と、プロセスガスの独立通路とは分離され
た別系統のオペレートガスのパイロット圧源とを連通さ
せるパイロット圧通路；このパイロット圧通路に設けた
流量制御弁;;開弁圧力室と上記パイロット圧源とを連通
させる、上記パイロット圧通路とは別の急速開弁通路；
及びこの急速開弁通路を開閉する開閉弁；を備えたこと
を特徴としている。

この開閉弁によると、開弁圧力室へのパイロット圧の
導入速度を流量制御弁により制御することができるた
め、ダイアフラムの変位速度をゆっくりとさせ、プロセ
スガスを流す弁の開弁速度を遅くすることができる。

また本考案は、急速開弁の要求に応えるため、開弁圧
力室には、パイロット圧通路以外の急速開弁通路を設
け、この急速開弁通路を開閉弁を介して圧力源に接続し
ている。

さらに開弁圧力室とパイロット圧通路との間を、パイ
ロット圧通路以外の一方向弁通路で連通させ、この一方
向弁通路に、パイロット圧通路から開弁圧力室への空気
流を阻止し、その逆の空気流を許す一方向弁を設ける
と、開弁圧力室の圧力が一定値以上に上昇するのを抑え
ることができる。そしてこの一方向弁に、通電時に、該
一方向弁を全開状態にするソレノイドを付設することに
より、急速開弁の要求に応えることができる。

［考案の実施例］ 以下図示実施例について本考案を説明する。第１図は
本考案による緩作動開閉弁の第一の実施例を示す。バル
ブボディ11には、流体通路12が設けられ、その一部に、
環状弁座13が形成されている。環状弁座13には、バルブ
ロッド14の下端に設けた弁体15が接離して流体通路12が
開閉される。

バルブロッド14は、バルブボディ11上に固定したスペ
ーサ16およびコネクタスリーブ17を貫通して図の上方に
突出している。バルブロッド14の下部とスペーサ16の間
には、蛇腹18（シール手段）が張設されていて、流体通
路12を流れる流体が、バルブロッド14の軸部に達しない
ようにされている。すなわちこの開閉弁は、流体通路12
を流れる気体（プロセスガス）のクリーン度を蛇腹18に
よって保証するクリーンバルブである。コネクタスリー
ブ17内には、ワッシャ19を介してバルブロッド14を閉弁
方向に移動付勢する圧縮ばね20が挿入されている。21
は、コネクタスリーブ17をバルブボディ11に固定する袋
ナットである。

以上の要素は、第３図に示すように、予めクリーンル
ーム内で組み立てられ、ユニット化される。

本考案は、例えば以上のように構成された開閉弁を作
動させるもので、コネクタスリーブ17の外周には、押え
板22aとシリンダ22bが嵌められ、これがワッシャ23aお
よびストップリング23bを介して、該コネクタスリーブ1
7に固定されている。押え板22aとシリンダ22bは図示し
ない固定ボルトにより固定されている。

またバルブロッド14のコネクタスリーブ17からの突出
部には、ローリングダイアフラム24の中心部を挟着した
メインブロック25とリテーナ26が、同様にワッシャ27a
とストップリング27bを介して、該バルブロッド14に固
定されている。ローリングダイアフラム24の周縁ビード
部24aは、シリンダ22bとボンネット29との間に挟まれ、
シリンダ22bとボンネット29とは、周縁ビード部24aを圧
縮した状態で、ロックリング30によって固定されてい
る。

以上の構造により、ローリングダイアフラム24の下部
には開弁圧力室33が形成され、上部には抵抗圧力室34が
形成される。ローリングダイアフラム24は変位してもそ
の受圧面積が変化しないダイアフラムである。

シリンダ22bには、開弁圧力室33と連結するパイロッ
ト圧通路36が形成されている。このパイロット圧通路36
には、開弁圧力室33への開口端36aに、流通制御弁とし
てのニードル弁37が設けられている。このニードル弁37
は、開口端36a内に位置するニードル38を軸方向には移
動可能に、回転は拘束して支持し、このニードル38の外
面に設けたねじ38aをニードル駆動ナット39に螺合させ
てなっている。ニードル駆動ナット39は、波形ワッシャ
40とともに、押え板22aとシリンダ22bの間に挟着されて
おり、従ってニードル駆動ナット39を回転させると、ニ
ードル38が進退し、パイロット圧通路36の開口端36aと
の間の流路面積を変化させる。波形ワッシャ40は、ニー
ドル駆動ナット39の不用意な回動を防ぐ。

また開弁圧力室33とパイロット圧通路36の間は、一方
向弁通路42によっても連通している。この一方向弁通路
42は、圧縮ばね43によってパイロット圧通路36側から閉
方向に付勢された一方向弁44によって常時は閉じてい
る。この一方向弁44は、開弁圧力室33内の圧力がパイロ
ット圧通路36より高くなると、圧縮ばね43を撓ませて開
く。またこの一方向弁44の周囲には、ソレノイド45が設
けられている。このソレノイド45は、通電時に、磁性材
料からなる一方向弁44を吸引して、強制的に一方向弁通
路42を開くものである。

抵抗圧力室34には、一方向弁としてのアンブレラ48が
設けられている。このアンブレラ48は、ボンネット29に
設けた通気孔49を常時は自身の弾性によって閉じ、抵抗
圧力室34内の圧力が外気より低くなったときに、弾性変
形して開く。抵抗圧力室34内の圧力が外気より高いとき
は、開かない。

パイロット圧通路36は、切換弁50を介して、バルブボ
ディ11側の流体通路12を流れるプロセスガスとは別系統
のオペレートガスのパイロット圧源Ｐに通じている。

上記構成の本緩作動開閉弁は、開弁圧力室33にオペレ
ートガスのパイロット圧を導入しない状態では、圧縮ば
ね20の力によって、バルブロッド14の弁体15が環状弁座
13に着座し、流体通路12を閉じている。この状態におい
て、切換弁50を開くと、パイロット圧通路36およびニー
ドル弁37を介して、開弁圧力室33にパイロット圧が導か
れる。開弁圧力室33の圧力が一定値に達すると、ローリ
ングダイアフラム24が上昇を開始し、バルブロッド14が
一体に上昇して、流体通路12を開く。よってプロセスガ
スが流れ始める。開弁圧力室33へのパイロット圧導入の
速度は、ニードル弁37の開度の調整によって自由に設定
できるから、開弁の速度は自由に設定でき、特にゆっく
りと開弁することができる。

そしてローリングダイアフラム24が上昇すると、アン
ブレラ48は閉じていて抵抗圧力室34は閉空間であるた
め、該抵抗圧力室34内の圧力が上昇する。この圧力上昇
は、ローリングダイアフラム24（バルブロッド14）の上
昇にブレーキを掛けるダンパ作用をし、このため弁体15
による開弁の速度をより遅くすることができる。この開
弁の途中において、開弁圧力室33内の圧力がパイロット
圧通路36より高くなると、一方向弁44を撓ませて圧縮ば
ね43が開く。

流体通路12を急速に開く必要のあるときには、ソレノ
イド45に通電する。すると、一方向弁44が吸引移動され
て一方向弁通路42が開くため、パイロット圧通路36のパ
イロット圧が一方向弁通路42を介して開弁圧力室33に急
速に導かれる。よってローリングダイアフラム24および
バルブロッド14は急速に移動して、弁体15が環状弁座13
から離れ、流体通路12が開く。

第２図は本考案の第二の実施例を示す。この実施例
は、開弁圧力室33に、さらに急速開弁通路53を穿け、こ
の急速開弁通路53を、開閉弁54を介してパイロット圧源
Ｐに接続したものである。この実施例では、急速開弁通
路53および開閉弁54を設けたため、一方向弁44を急速開
弁させるソレノイド45は省略している。この他の部分
は、第一の実施例と同一であり、同一部分には同一の符
号を付している。

この実施例によれば、流体通路12をゆっくり開く緩作
動は第一の実施例と全く同様に行うことができ、急速開
弁は、開閉弁54を開くことによって行なうことができ
る。すなわち開閉弁54を開くと、パイロット圧源Ｐから
のパイロット圧が急速開弁通路53を介して急速に開弁圧
力室33に導かれるから、第一の実施例と同様に急速開弁
ができる。

なおいずれの実施例でも、開弁圧力室33へのパイロッ
ト圧の導入を断つと、圧縮ばね20の力により、弁体15が
環状弁座13に着座して流体通路12が閉じる。この際、抵
抗圧力室34内は負圧となるので、アンブレラ48が弾性変
形して通気孔49が開き、抵抗圧力室34内に大気が導かれ
る。

［考案の効果］ 以上のように本考案は、他の流路から独立して形成さ
れた、プロセスガスを流す独立通路の弁の開弁速度を、
プロセスガスとは別系統のオペレートガスのパイロット
圧により制御するものであって、開弁圧力室へのオペレ
ートガスのパイロット圧の導入速度を流量制御弁により
制御することができるため、プロセスガス用の弁に連な
るダイアフラムの開弁方向への変位をゆっくりと行なわ
せることができる。またこの開弁圧力室に、パイロット
圧通路以外の急速開弁通路または一方向弁通路を介し
て、急速にパイロット圧を導入することができるので、
プロセスガス用の弁の急速開弁の要求にも応えることが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図はそれぞれ本考案による緩作動開閉弁の
異なる実施例を示す縦断面図、第３図はクリーンルーム
内で組み立てられるクリーンバルブ部分の断面図であ
る。 11……バルブボディ、12……流体通路、13……環状弁
座、14……バルブロッド、15……弁体、16……スペー
サ、17……コネクタスリーブ、18……蛇腹（シール手
段）、20……圧縮ばね、22a……押え板、22b……シリン
ダ、24……ローリングダイアフラム、24a……周縁ビー
ド部、25……メインブロック、26……リテーナ、29……
ボンネット、30……ロックリング、33……開弁圧力室、
34……抵抗圧力室、36……パイロット圧通路、37……ニ
ードル弁（流量制御弁）、38……ニードル、39……ニー
ドル駆動ナット、42……一方向弁通路、43……圧縮ば
ね、44……一方向弁、45……ソレノイド、48……アンブ
レラ（一方向弁）、49……通気孔、50……切換弁、53…
…急速開弁通路、54……開閉弁。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 青樹 壽一 埼玉県大宮市三橋１―840 藤倉ゴム工 業株式会社大宮工場内 (72)考案者 星 光昇 埼玉県大宮市三橋１―840 藤倉ゴム工 業株式会社大宮工場内 (72)考案者 染谷 久雄 埼玉県大宮市三橋１―840 藤倉ゴム工 業株式会社大宮工場内 (72)考案者 江尻 隆 東京都中野区中野３―13―16 (72)考案者 鈴木 雅史 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)考案者 中沢 正彦 埼玉県浦和市西堀1178―３ 株式会社フ ジキン技術開発センター東京研究所内 (56)参考文献 特開 昭55−112819（ＪＰ，Ａ) 実開 昭54−135728（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−160472（ＪＰ，Ｕ)

Claims (3)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】バルブボディに、他の流路から独立して形
   成された、プロセスガスを流す独立回路； この独立回路に形成した弁座に対して接離し、該独立流
   路を開閉する弁体を有するバルブロッド； 上記バルブボディに設けられた、このバルブロッドの摺
   動部と上記独立流路との連通を断つシール手段； 上記バルブロッドに、このシール手段に関し上記弁体の
   反対側において接続されたダイアフラム； このダイアフラムによって画成された、該ダイアフラム
   に開弁圧力を及ぼす開弁圧力室； この開弁圧力室と、上記プロセスガスの独立通路とは分
   離された別系統のオペレートガスのパイロット圧源とを
   連通させるパイロット圧通路； このパイロット圧通路に設けた流量制御弁； 上記開弁圧力室と上記パイロット圧源とを連通させる、
   上記パイロット圧通路とは別の急速開弁通路；及び この急速開弁通路を開閉する開閉弁； を備えたことを特徴とする緩作動開閉弁。
2. 【請求項２】請求項１において、開弁圧力室とパイロッ
   ト圧通路との間は、パイロット圧通路とは別の一方向弁
   通路で連通し、この一方向弁通路に、パイロット圧通路
   から開弁圧力室への空気流を阻止し、その逆の空気流を
   許す一方向弁が設けられている緩作動開閉弁。
3. 【請求項３】請求項２において、一方向弁には、通電時
   に、該一方向弁を全開状態にして上記急速開弁通路とす
   るソレノイドが付設されている緩作動開閉弁。