JP2582107Y2 - 分岐弁 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は、主流路から液体を分岐
流出させる分岐弁に関し、特には、電子工業、医薬品製
造、食品製造などの分野において使用される超純水、無
菌水、培養液など一定の厳格な品質が求められる液体の
分岐流出に用いられる分岐弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、液体を主流路から分岐流出させ
るためには、例えば図４に示すように、主流路101 に三
方コック102 を介在させたり、例えば図５に示すよう
に、主流路201 にＴ字管202 を介在させ、その分岐路20
3 に開閉弁204 を介在させたりしている。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】図４に示す三方コック
102 は、コック本体103 とこのコック本体103 を収納す
る弁箱104 との摩擦により微細な摩耗片が発生し、この
摩耗片が主流路101 内の液体に混入されることがあるの
で、厳格な品質管理が必要とされる超純水、培養液など
の液体を流通させる場合には不適当である。

【０００４】また、コック本体103 の直径は少なくとも
その内部の流路105 の直径の約1.4倍の大きさに形成さ
れることから、コック本体103 を主流路101 を接続する
方向に放置した時に流路105 の分岐側の部分が流路105
の直径の 0.4倍以上の長さの液溜まり106 となる。この
ような液溜まり106 は、バクテリアや雑菌の繁殖を助長
したり、配管内の洗浄時に十分に洗浄されなかったりす
るので、超純水、無菌水、培養液など一定の厳格な品質
が求められる液体を流通させる場合には不適当である。

【０００５】さらに、この場合には、主流路101 の流量
断面積に対応して三方コック102 の大きさを異ならせる
必要があり、また、三方コック102 を駆動するアクチュ
エータの能力も三方コック102 の大きさによって異なら
せる必要が生じてくる。図５に示すように、主流路201
にＴ字管202を介在させる場合には、Ｔ字管202の分岐流
路205 の径を統一することにより、流路断面積が異なる
多種類の主流路201 に対して共通の開閉弁204 やアクチ
ュエータを用いることができる。

【０００６】また、開閉弁204 として、例えば実開昭59
−101058号公報に開示されているダイヤフラム弁を用い
ることにより、開閉弁204 の可動部品の摩耗片が主配管
流路201 内の液体に混入することを防止することができ
る。しかしながら、Ｔ字管202 の分岐流路205 の開閉弁
204 までの長さだけ長い液溜まり206 が発生するので、
超純水、無菌水、培養液など一定の厳格な品質が求めら
れる液体を流通させる場合には一層不適当である。

【０００７】本考案は、上記の事情を考慮してなされた
ものであり、液溜まりが発生し難く、また、弁の摩耗片
が主流路内の液体に混入する恐れがない分岐弁を提供す
ることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本考案の分岐弁は、上記
の目的を達成するため、主流管と、主流管の一側に固定
される弁箱と、弁箱に一体的に組み付けられるアクチュ
エータとを備え、上記主流管は、内周面に開口された分
岐孔を有し、上記弁箱は、その内部に弁室と、弁室を分
岐孔に連通させる弁孔と、弁室の弁孔に対向する面を区
画するダイヤフラムと、このダイヤフラムの弁室側に突
設され、上記弁孔に接離して弁孔を開閉する弁子とを有
し、上記主流管が主流管の分岐孔の周縁の周壁部分を外
側に延出した接続口を有し、弁箱の弁孔の周囲に形成さ
れ、この接続口が内嵌めされる嵌合穴を有し、主流管の
周壁の内周面と接続口の内周面とが円滑に接続し、この
弁子およびダイヤフラムを上記アクチュエータで弁孔に
向かって進退させることを特徴とする。

【０００９】

【作用】本考案の分岐弁においては、弁子がダイヤフラ
ムの弁室側に突設されているので、弁室を主流管の周壁
の近傍まで拡大するとともに、弁室の主流管側の端面に
弁孔を開口させることにより、主流管から弁孔が弁子で
開閉される位置までの距離を小さくできる。

【００１０】また、弁室の弁孔に対向する面がダイヤフ
ラムで区画されるので、このダイヤフラムおよび弁子を
駆動するアクチュエータなどで発生する摩耗片などの異
物はダイヤフラムによって遮られ、かかる異物が弁室、
弁口および分岐孔を経て主流管内に浸入する恐れはなく
なる。

【００１１】

【実施例】本考案の一実施例に係る分岐弁を図１ないし
図３に基づいて具体的に説明すれば、以下の通りであ
る。この分岐弁は直管状の主流管１と、この主流管１の
一側に固定された弁箱２と、この弁箱２に一体的に組み
付けられたアクチュエータ３とを備える。

【００１２】上記主流管１の周壁４の両端には、必要に
応じてフランジ５が形成され、また、その周壁４の内周
面の軸心方向の中央部には分岐孔６が形成される。この
分岐孔６は単純に周壁４に孔を明けることにより形成し
てもよいが、弁箱２の組み付けを簡単にするため、分岐
孔６の周縁部を曲げ起こすことにより周壁４の外側に延
出された接続口７を形成している。

【００１３】また、分岐孔６の口縁部での乱流の発生を
少なくするため、この接続口７の内周面と周壁４の内周
面とが円滑に連続するようにしている。上記弁箱２は、
その内部に弁室８と、弁室８を分岐孔６に連通させる弁
孔９と、弁室８の弁孔９に対向する面を区画するダイヤ
フラム10とを備える。上記弁室８内には、上記ダイヤフ
ラム10から突設され、上記弁孔９に接離して弁孔９を開
閉する弁子11と、この弁子11に対向して弁孔９を取り囲
む円環状の弁座12とが設けられ、上記弁子11およびダイ
ヤフラム10が上記アクチュエータ３によって弁孔９およ
び弁座12に向かって進退駆動されるようにしている。
また、弁箱２には、弁孔９の周囲に主流管１の接続口７
が内嵌される嵌合穴13が形成されるとともに、弁室８を
外部に連通させる分岐ポート14が形成され、この分岐ポ
ート14の導出先端部には、必要に応じて、フランジ15が
形成される。

【００１４】上記アクチュエータ３の駆動源としては、
電気、油圧、空気圧など任意の駆動源を用いることがで
きるが、ここでは空気圧を駆動源として用いている。す
なわち、この実施例のアクチュエータ３は単動型エアシ
リンダで構成され、弁箱２のダイヤフラム10を覆う弁箱
蓋16と、この弁箱蓋16内に形成されたシリンダ室17と、
このシリンダ室17に摺動自在に内嵌されたピストン18
と、シリンダ室17内でピストン18により区画された受圧
室19と、上記弁箱蓋16内に形成され、上記受圧室19を圧
縮空気源に接続するパイロット供給口20と、弁箱蓋16の
反弁箱側に組み付けられたバネケース21と、バネケース
21内に収納され、上記ピストン18を受圧室19側に付勢す
るバネ22とを備えている。

【００１５】上記ピストン18は、弁箱蓋16を貫通して弁
箱２内に突入するピストンロッド23を介して、ダイヤフ
ラム10の中央部に連結され、このピストンロッド23に
は、バネケース21の端壁24にその外側に出没可能に挿通
されるインジケータ25が連設される。この分岐弁の受圧
室19に圧縮空気源から所定の圧力の圧縮空気が供給され
ると、図３に示すように、バネ22が圧縮され、ピストン
18、ピストンロッド23、ダイヤフラム10および弁子11が
開弁方向に駆動され、これにより、弁子11が弁座12から
離れて分岐弁が開弁され、主流管１から液体が分岐孔
６、弁孔９、弁室８および分岐ポート14を介して外部に
分岐流出する。

【００１６】また、この時、インジケータ25はバネケー
ス22の外側に突出して、分岐弁が開弁されていることを
表示する。したがって、開弁させる操作をしたにも関わ
らずインジケータ25が閉弁状態を示している場合には、
分岐弁、あるいは、その制御装置が故障していることが
認識でき、故障の発見が容易になる。受圧室19への圧縮
空気の供給を停止し、受圧室19の内圧を大気圧まで減圧
させると、図１および図２に示すように、バネ22が伸長
し、ピストン18、ピストンロッド23、ダイヤフラム10お
よび弁子11が閉弁方向に駆動され、これにより弁子11が
弁座12に閉止当接して分岐弁が閉弁される。

【００１７】この時、インジケータ25はバネケース22内
に没入して分岐弁が閉弁していることを表示する。した
がって、分岐弁を閉弁させる操作をしたにも関わらずイ
ンジケータ25が開弁状態を示している場合には、液が分
岐流出していることが認識でき、分岐弁、あるいは、そ
の制御装置が故障していることを認識できるので、故障
の発見が容易になる。

【００１８】また、この時、主流管１の内周面と弁子11
との間には主流管１の内周面から凹入する凹部26が形成
されるが、弁子11がダイヤフラム10の弁室８側に突設さ
れているので、弁室８を主流管１の周壁４の近傍まで拡
大するとともに、弁室８の主流管１側の端面に弁座12を
形成することができる。これにより、主流管１から弁座
12が弁子11で開閉される位置までの距離、すなわち、上
記凹部26の深さを小さくして、上記凹部26に液が滞留し
難くすることができ、液の滞留によるバクテリアや雑菌
の繁殖を防止することができ、また、洗浄時に十分にこ
の凹部26が洗浄されるようになる。

【００１９】さらに、弁室８のダイヤフラム10によっ
て、アクチュエータ３のピストン18、ピストンロッド2
3、インジケータ25などの可動部品と、弁箱蓋16、バネ
ケース21などの不動部品との摩擦により生じる摩耗片な
どの異物が弁室８内に浸入することが防止されるので、
かかる摩耗片などの異物が主流管１内を流動する液体に
混入する恐れがなく、主流管１内を流動する液体の品質
が変化する恐れもなくなる。

【００２０】しかも、上記凹部26が浅いので、分岐孔６
の近傍で主流管１内の液体の流れが乱され難くなり、例
えば炭酸水などのガス溶解液の発泡を少なくすることが
できる。特に、この実施例では、接続口７の内周面と周
壁４の内周面とを円滑に連続させているので、上記凹部
26に液が一層溜まり難くなる上、分岐孔６の近傍での主
流管１内の液体の流れの乱れが一層少なくなり、ガス溶
解液の発泡を一層少なくすることができる。

【００２１】もちろん、主流管１内にはその内部を横断
する部材が設けられていないので、かかる部材によって
主流管１内の流れが乱される恐れはなく、乱流の発生に
よるガス溶解液の発泡や分岐孔６周辺での圧力損失の発
生、流路抵抗の増加などを最小限度に抑えることができ
る。また、上記の実施例においては、主流管１がその上
流側および下流側の配管と分断できるようにしている
が、既設の配管の途中に分岐孔６を切り開き、接続口７
を曲げ起こすことにより弁箱２およびアクチュエータ３
をその配管に組みつけることができる。この場合、分岐
孔６の孔径および接続口７の外径を統一すれば、流路断
面積が異なる複数種類の配管に対して弁箱２およびアク
チュエータ３を共通化することができ、これにより、多
量生産によるコストダウンを図ることができる。

【００２２】

【考案の効果】以上に説明したように、本考案の分岐弁
によれば、弁子がダイヤフラムの弁室側に突設されてい
るので、弁室を主流管の周壁の近傍まで拡大するととも
に、弁室の主流管側の端面に弁孔を開口させることによ
り、主流管から弁孔が弁子で開閉される位置までの距離
を小さくすることができ、これにより、分岐孔に液が溜
まり難くなるようにして、液の滞留によるバクテリアや
雑菌の繁殖を防止することができる。

【００２３】また、弁室の一面をダイヤフラムで区画す
ることにより、分岐弁と可動部品と固定部品との間の摩
擦により生じる摩耗片などの異物が弁室に浸入すること
を防止でき、かかる異物が弁室から主流管内に浸入する
ことを防止できる。本考案において、特に上記主流管が
主流管の分岐孔の周縁の周壁部分を外側に延出した接続
口を有し、弁箱の弁孔の周囲に形成され、この接続口が
内嵌される嵌合穴を有する場合には、例えば既設の配管
を主流管として分岐孔を切り開き、接続口を形成するこ
とにより、既設の配管に弁箱及びアクチュエータを組み
付けることができる。

【００２４】また、この場合、接続口の外径を統一する
ことにより流路断面積が異なる複数種類の主流管に対し
て弁箱およびアクチュエータを共通化させることがで
き、多量生産によるコストダウンを図ることができる。
さらにこの場合に、特に主流管の周壁の内周面と接続口
の内周面とを円滑に連続させると、主流管の分岐孔への
液の滞留を一層少なくできるとともに、分岐孔の近傍で
の乱流の発生を減少させることができ、乱流による流路
抵抗の増大や溶解ガスの発泡などを減少させることがで
きる。

【００２５】加えて、本考案において、特にアクチュエ
ータが弁の開閉状態を表示する表示手段を有する場合に
は、分岐弁の開閉状態をインジケータの表示によって認
識することが可能になり、故障の発見が容易になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の閉弁時の主流管軸心に直交する面に沿
う断面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

【図３】本考案の閉弁時の図１に相当する断面図であ
る。

【図４】従来例の断面図である。

【図５】他の従来例の構成図である。

【符号の説明】

１…主流管 ２…弁箱 ３…アクチュエータ ４…周壁 ６…分岐孔 ７…接続口 ８…弁室 ９…弁孔 10…ダイヤフラム 11…弁子 13…嵌合穴 25…インジケータ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 主流管と、主流管の一側に固定される弁
   箱と、弁箱に一体的に組み付けられるアクチュエータと
   を備え、上記主流管は、内周面に開口された分岐孔を有
   し、上記弁箱は、その内部に弁室と、弁室を分岐孔に連
   通させる弁孔と、弁室の弁孔に対向する面を区画するダ
   イヤフラムと、このダイヤフラムの弁室側に突設され、
   上記弁孔に接離して弁孔を開閉する弁子とを有し、上記
   主流管が主流管の分岐孔の周縁の周壁部分を外側に延出
   した接続口を有し、弁箱の弁孔の周囲に形成され、この
   接続口が内嵌めされる嵌合穴を有し、主流管の周壁の内
   周面と接続口の内周面とが円滑に接続し、この弁子およ
   びダイヤフラムを上記アクチュエータで弁孔に向かって
   進退させることを特徴とする分岐弁。