JP3144853B2

JP3144853B2 - 流体制御器

Info

Publication number: JP3144853B2
Application number: JP26108691A
Authority: JP
Inventors: 準治佐藤; 久敏赤本; 央欣目瀬
Original assignee: 清原まさ子
Priority date: 1991-09-11
Filing date: 1991-09-11
Publication date: 2001-03-12
Anticipated expiration: 2016-03-12
Also published as: JPH05126265A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は流体制御器に係り、そ
の目的は使用時に締付やすく、且つ耐久性に優れた流体
制御器の提供にある。

【０００２】

【従来の技術】酸等の化学薬品を遮断する場合には、流
体制御器として、流体の流れに抵抗を与えることが少な
く、また腐食の恐れがない耐熱性のゴム製ダイアフラム
弁が用いられている。このダイアフラム弁は図４にその
構造の一例を示すように、弁本体(A) とステム(B) 、ダ
イアフラム(C) 、ボンネット(D) 、スプリング(E) 、コ
ンプレッサー(F) 、キャップ(G) とからなる。弁本体
(A) には入口流路(A1)及び出口流路(A2)とこれら流路の
中間に位置するシール座(A3)が形成されている。

【０００３】このような構成からなるダイアフラム弁
(Z) においては、インレットポート(J) よりエアー通路
(I) を介してエアーを導入し、ステム(B) の下端部に固
定されたコンプレッサー(F) を上方へ移動させる。この
コンプレッサー(F) の上下動によりダイアフラム(C) を
弁本体(A) のシール座(A3)に圧接又は離間させて入口流
路(A1)及び出口流路(A2)とを開閉する。

【０００４】このように、ダイアフラム(C) をシール座
(A3)へ押し付けることによって流路(A1)、(A2)を閉じる
構造を有するダイアフラム弁(Z) においては、ダイアフ
ラム(C) とシール座(A3)との密着性が要求されるため
に、ダイアフラム(C) 或いはシール座(A3)にはゴム弾性
体が使用されることが一般的である。しかしながら、ゴ
ム弾性体からなるダイアフラム(C) を使用すればシール
座(A3)との密着性は向上するが、弾性体であるために常
に荷重がかかった状態で使用されることとなり、長期間
使用すると、この弾性体に非塑性変形が起こり、結果と
して老化や破損といった現象が起こり、ひいては流体の
漏洩が生ずるという問題があった。

【０００５】このような問題に照らし、近年においては
技術が改良されて、ダイアフラム(C) の耐久性を向上さ
せる目的で、例えば、図５にその拡大断面を示すよう
に、ダイアフラム(C) はゴム弾性体(H) とポリテトラフ
ルオロエチレン樹脂膜(P) との積層構造により形成され
ている場合が通常である。このようなダイアフラム(C)
においては、ゴム弾性体(H) の流体と接する側（表面
側）に耐薬品性に優れた薄いポリテトラフルオロエチレ
ン樹脂膜(P) が設けられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のダイアフラム弁では、流体と接する側（表面
側）に耐薬品性や表面円滑性に優れたポリテトラフルオ
ロエチレン樹脂膜(P) が設けられていても、このダイア
フラム(C) のシール座(A3)へ押し付けられる側（背面
側）がゴム弾性体(H) であるために、永年使用による繰
り返されるダイアフラム(C) の締付挟持により、ゴム弾
性体(H) 部分が劣化する問題があった。このゴム弾性体
(H) 部分が劣化すると、最終的にはダイアフラム(C) 自
体或いはシール座(A3)が破損してしまい、流体の漏洩が
起こり、バルブの機能が損なわれるという問題があっ
た。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明では入口流路及
び出口流路とこれら両流路の中間に位置するシール座を
有してなる弁本体とこの弁本体のシール座に対向する位
置に挟持部材を介して固定されるダイアフラムと、この
ダイアフラムを前記シール座に圧接又は離間させる操作
機構とからなり、前記ダイアフラムはゴム弾性体とこの
ゴム弾性体の両側に形成された耐腐食性の硬質樹脂層と
からなる積層構造により形成され且つその周縁部は薄肉
部とされてなり、前記挟持部材は前記ダイアフラムとの
当接部分に切欠部が形成されて前記ダイアフラムの薄肉
部をこの当接部分の突出部で挟持させてなることを特徴
とする流体制御器を提供することにより前記従来の欠点
を悉く解消する。

【０００８】

【作用】ダイアフラムがゴム弾性体とこのゴム弾性体の
両側に形成された耐腐食性の硬質樹脂層との積層構造に
より形成されているので、ゴム弾性体によるダイアフラ
ムとシール座との密着性が維持されながら、且つダイア
フラムの流体と接する面と、このダイアフラムがシール
座へ押圧される面の両面とが耐腐食性の硬質樹脂層によ
り形成されているので長期にわたり使用されても疲労や
劣化が生じにくい。流路閉鎖時にはダイアフラム周縁の
薄肉部が、挟持部材の当接部分の突出部により挟持され
るので、挟持部材突出部に締付力が集中されて、効率良
くダイアフラムを締め付けて下降させることができると
ともに、閉鎖時のトルク設定が可能とされる。また、ダ
イアフラムの周縁部は薄肉部とされて厚みが薄く形成さ
れているので、挟持部材当接部分との間にあそびが形成
されず、またこの両側には表面円滑性や強度特性に優れ
た耐腐食性の硬質樹脂層が形成されているので効果的な
締め付けが行える。

【０００９】

【実施例】以下、この発明に係る流体制御器を図面に基
づき説明する。図１はこの発明に係る流体制御器(1) の
一実施例を示す断面説明図であり、図中(2) は弁本体で
あり、この弁本体(2) には入口流路(21)と出口流路(22)
及びこれら両流路中間に位置するシール座(23)とが設け
られている。(3)はコンプレッサー、(4) はステム、(5)
は挟持部材、(6) はアクチュエーターキャップ、(7)
はスプリングであり、(8) がダイアフラムである。

【００１０】このような構成からなる流体制御器(1) に
おいては、流路(21)、(22)を閉鎖する場合、スプリング
(7) によってステム(4) の下に固定されているコンプレ
ッサー(3) を下降させる。するとダイアフラム(8) は、
その周縁部を挟持部材(5) の先端部により締め付け挟持
され、弁本体(2) のシール座(23)へ圧接されて入口流路
(21)と出口流路(22)とが閉鎖される。また、インレット
ポート(9) よりエアー通路(10)を介してエアーを導入す
るとステム(4) の下に固定されているコンプレッサー
(3) が上昇され、ダイアフラム(8) がシール座(23)より
離間されて入口流路(21)と出口流路(22)とが開放され
る。

【００１１】図１は、流体制御器(1) により流路(21)、
(22)を閉鎖した状態を示しており、図２は、図１に示し
たダイアフラム(8) の締め付け状態を示す部分断面拡大
図である。図２に示すように、この発明においてダイア
フラム(8) はゴム弾性体(81)とこのゴム弾性体(81)の両
側に形成された耐腐食性の硬質樹脂層(82)とからなる積
層構造により形成されている。この発明において、耐腐
食性の硬質樹脂層(82)に用いられる樹脂としては、低磨
耗性を有し、耐薬品性、表面円滑性に優れたフッ素樹脂
が使用され、特にポリテトラフルオロエチレン(PTFE)樹
脂が好適に使用される。

【００１２】さらに、この発明においてダイアフラム
(8) は周縁部(801) が薄肉部とされ、且つこのダイアフ
ラム(8) 下降時に、ダイアフラム(8) 周縁を締め付け挟
持する挟持部材(5) は、ダイアフラム(8) 周縁部(801)
との当接部分に切欠部(501) が形成されている。このよ
うに形成されたこの発明に係る流体制御器(1) では、弁
本体(2) の入口流路(21)と出口流路(22)を閉鎖する場合
に、挟持部材(5) による押圧力が突出部(502) 先端に集
中され、小さい面積で効果的に押圧されることとなり、
流体制御器(1) の締め付けが容易に確実に行なえる。

【００１３】また、この発明において、ダイアフラム
(8) の大きさは従来のダイアフラムに比べると厚みが薄
く形成されている。この理由は、ゴム弾性体(81)両側に
耐腐食性の硬質樹脂層(82)を設けることによって、従来
のダイアフラムの如く厚く形成されなくても、繰り返さ
れる開閉操作によりゴム弾性体(81)部分が劣化する心配
がなく、しかもダイアフラム(8) をこのように薄く形成
することによってコンプレッサー(3) との間にあそびが
生じず、効果的に開閉操作が行なえるからである。

【００１４】尚、図２に示す実施例では、ダイアフラム
(8) 周縁部(801) の薄肉部は耐腐食性の硬質樹脂層(82)
のみにより形成されているが、この発明においては図３
に示すように、ダイアフラム(8) 周縁部(801) の薄肉部
はゴム弾性体(81)とこの両側に設けられた耐腐食性の硬
質樹脂層(82)との積層体により形成されてもよい。

【００１５】さらに、この発明において、流体制御器
(1) は図１に示す実施例に限定されず、手動式或いは自
動式のあらゆる流体制御器に好適に使用される。

【００１６】

【発明の効果】以上詳述した如く、この発明は入口流路
及び出口流路とこれら両流路の中間に位置するシール座
を有してなる弁本体とこの弁本体のシール座に対向する
位置に挟持部材を介して固定されるダイアフラムと、こ
のダイアフラムを前記シール座に圧接又は離間させる操
作機構とからなり、前記ダイアフラムはゴム弾性体とこ
のゴム弾性体の両側に形成された耐腐食性の硬質樹脂層
とからなる積層構造により形成され且つその周縁部は薄
肉部とされてなり、前記挟持部材は前記ダイアフラムと
の当接部分に切欠部が形成されて前記ダイアフラムの薄
肉部をこの当接部分の突出部で挟持させてなることを特
徴とする流体制御器であるから以下の効果を奏する。

【００１７】すなわち、ダイアフラムがゴム弾性体とこ
のゴム弾性体の両側に形成された耐腐食性の硬質樹脂層
とからなる積層構造により形成されているので、ダイア
フラムの流体と接する側のみでなく、挟持部材による押
圧力を受ける側にも強度特性に優れた層が設けられてい
るので、ゴム弾性体による密着性を保持しつつ、繰り返
される開閉操作による劣化や疲労が生じにくく、耐久性
に優れている。

【００１８】さらに、ダイアフラム周縁部は薄肉部とさ
れて、且つ挟持部材のダイアフラム当接部には切欠部が
形成されているので、流路閉鎖時のダイアフラムの締付
力が突出部に集中されてダイアフラムへ伝達されるの
で、流体制御器の締め付け操作が容易に、確実に行なえ
る。また、この流体制御器のダイアフラム部分は、前述
した如くゴム弾性体とこの両側に形成された耐腐食性の
硬質樹脂層とにより構成されているので、従来のダイア
フラムよりもかなり薄く形成されてもその機能が充分に
発現されるとともに、薄く形成されているためコンプレ
ッサーとの間にあそびが生じない。また、挟持部材への
トルク設定も可能とされる。しかも、ダイアフラム部分
が薄く形成されているためアクチュエーター作動の場合
には、アクチュエーター出力が小さくなり、バルブ全体
が小型化されるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る流体制御器の一実施例を示す断
面説明図である。

【図２】同上、締め付け時のダイアフラム部分の部分断
面拡大図である。

【図３】締め付け時のダイアフラム部分の変更例を示す
部分断面拡大図である。

【図４】従来の流体制御器の一例を示す断面説明図であ
る。

【図５】同上、締め付け時のダイアフラム部分の部分断
面拡大図である。

【符号の説明】

１流体制御器２弁本体 21 入口流路 22 出口流路 23 シール座３コンプレッサー５挟持部材８ダイアフラム 81 ゴム弾性体 82 耐腐食性の硬質樹脂層 801 周縁部 501 切欠部 502 突出部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F16K 7/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】入口流路及び出口流路とこれら両流路の
中間に位置するシール座を有してなる弁本体とこの弁本
体のシール座に対向する位置に挟持部材を介して固定さ
れるダイアフラムと、このダイアフラムを前記シール座
に圧接又は離間させる操作機構とからなり、前記ダイア
フラムはゴム弾性体とこのゴム弾性体の両側に形成され
た耐腐食性の硬質樹脂層とからなる積層構造により形成
され且つその周縁部は薄肉部とされてなり、前記挟持部
材は前記ダイアフラムとの当接部分に切欠部が形成され
て前記ダイアフラムの薄肉部をこの当接部分の突出部で
挟持させてなることを特徴とする流体制御器。
【請求項２】前記ダイアフラムの薄肉部が耐腐食性の
硬質樹脂層のみの積層体により形成されてなることを特
徴とする請求項第１項に記載の流体制御器。
【請求項３】前記ダイアフラムの薄肉部がゴム弾性体
及びこの両側に設けられた耐腐食性の硬質樹脂層より形
成されてなることを特徴とする請求項第１項に記載の流
体制御器。