JP4320192B2 - ダイヤフラム弁 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、手動操作式のダイヤフラム弁、特にクリーンルーム内で使用されるバイオ弁等に好適な手動操作式のダイヤフラム弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の手動操作式のダイヤフラム弁は、スピンドルをボンネットにねじ込んでコンプレッサを押動し、さらにこのコンプレッサがダイヤフラムを押動して弁座に圧接させる。これにより、ダイヤフラム弁は閉弁する。一方、ボンネットの上部からスピンドルが外部に露出するダイヤフラム弁は、ボンネットとスピンドルとの僅かな隙間からグリース等の潤滑油、摺動粉等が流出して、作業環境を汚染する恐れがある。このため、例えばクリーンルーム内で使用されるバイオ弁等においては、ボンネットから突出するスピンドルを覆うための管状のハンドルスリーブが、ハンドルに一体に取り付けられる。
【０００３】
また、従来の手動操作式ダイヤフラム弁は、スピンドルをボンネットにねじ込んでダイヤフラムを開閉させるため、ダイヤフラムを所定の位置に保持するための機構はスピンドルとボンネットとの間のねじ結合だけであり、そのまま放置すると、時間と共にダイヤフラムの開度が変化してしまい、厳密な流量制御が不可能である。このため、ダイヤフラムの開度を長時間に渡り一定に保持するための機構として、例えば、ダイヤフラムの開度調整後に蝶ねじをハンドルスリーブにねじ込んでボンネットに固定するもの、あるいはハンドルとボンネットとの間に別体のロック装置を取り付けるもの等がある（例えば、特許文献参照）。
【０００４】
【特許文献】
特開２０００─９７３６８号公報（第３−５頁、第１−１６図）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の手動操作式ダイヤフラム弁において、ダイヤフラムを所定位置に保持するための機構は、蝶ねじでハンドルスリーブを固定したり、あるいはハンドルとボンネットとの間に別体のロック装置を取り付けたりするものである。したがって、いずれの場合も、ダイヤフラムの開度調整後にダイヤフラムをその開度に保持することだけを目的としている。
【０００６】
一方、ダイヤフラム弁は、ダイヤフラムを全開又は全閉のみならず、中間開度に調整する必要もある。しかし、上述の従来の手動操作式ダイヤフラム弁は、スピンドルをボンネットにねじ込むときに、このスピンドルのねじ込みを予め設定した中間開度で自動的に停止させるためのストッパ機能は有していない。このため、ダイヤフラムをこの中間開度まで閉じるときには、目測等によりねじ込み量を調整しなければならないという問題がある。また、ダイヤフラムの開度調整後に、その都度蝶ねじ等によりハンドルを固定しなければならず、開閉作業に手間取るという問題もある。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、特に中間開度における開閉時毎の開度調整と、開度調整後のねじ等による固定が不要であり、開閉作業を極めて正確かつ容易に行うことができるダイヤフラム弁を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、ボンネットと、このボンネットにねじ込まれるスピンドルを介してダイヤフラムを開閉させると共にボンネットから突出したスピンドルを覆う管状のハンドルスリーブを有するハンドルとを備えた手動操作式のダイヤフラム弁において、ボンネットとスリーブとの間に軸方向に移動可能にハンドルかつ又はスピンドルと当接可能に介装された管状部材と、管状部材をボンネットに固定する固定手段とをさらに備えたことにある。
【０００９】
このように、管状部材は、ボンネットとスリーブとの間に軸方向に移動可能であり、かつボンネットに固定するための固定手段を有するから、軸方向の任意の位置でボンネットに固定することができる。また、管状部材は、ハンドルを回してスピンドルをボンネットにねじ込んだときに、ハンドルかつ又はスピンドルと当接するから、スピンドルはそれ以上ボンネットにねじ込まれることはない。つまり、管状部材は中間開度におけるストッパとして機能し、ダイヤフラムの毎開閉時には、ハンドルを回してこのハンドルかつ又はスピンドルを管状部材に当接させれば、ダイヤフラムを予め設定された中間開度まで閉じることができる。
【００１０】
また、ハンドルを強く締め込むだけで、管状部材とハンドルとの摩擦力により、ハンドルをボンネットに確実に固定することができ、管状部材は開度調整後のロックとして機能する。さらに、管状部材をダイヤフラムの全閉位置に移動させて固定すれば、管状部材はダイヤフラムの締め過ぎ防止のためのストッパとしても機能する。
【００１１】
ボンネットは、ボンネット本体と、このボンネット本体の外側に取り付けられた管状のボンネットスリーブとからなるものでもよい。ボンネット本体とは別体のボンネットスリーブをボンネット本体の外側に取り付けることにより、ボンネットの様々な形状等に拘わらず、管状部材の設計が極めて容易になり、しかも、このような管状部材を備えていない従来のダイヤフラム弁のボンネットを、そのまま流用することも可能となる。
【００１２】
管状部材の内周面に雌ねじを削成すると共に、ボンネットの外周面に雄ねじを削成し、管状部材をボンネットに螺合させることもできる。管状部材をボンネットに螺合させるから、管状部材の中間開度への調整、特に微調整が極めて容易になり、作業性が向上する。
【００１３】
例えば、上記固定手段は、管状部材の外側から半径方向に進退自在にかつ先端がボンネットに当接可能に螺入されたねじ部材からなる。
【００１４】
ボンネットの外周面にダイヤフラムの開度設定位置を表示するマーキングを付すこともできる。このようなマーキングを付せば、ダイヤフラムの開度設定位置が外部から容易に確認でき、特に別体のロック装置等の取付けを排除した本発明のダイヤフラム弁においては、このマーキングがどの角度からも目視でき、開度設定が一段と容易になる。
【００１５】
管状部材の外周面にダイヤフラムの開度を表示するマーキングを付すこともできる。このようなマーキングを付せば、ダイヤフラムの開度が外部から容易に確認でき、特に別体のロック装置等の取付けを排除した本発明のダイヤフラム弁においては、このマーキングがどの角度からも目視でき、開度調整が一段と容易になる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明に係るダイヤフラム弁の発明の実施の形態を、図１及び図２を参照して詳細に説明する。図１に示すように、一例としてのダイヤフラム弁は、弁体１、ダイヤフラム２、クッションゴム３、コンプレッサ４、スラスト座金５、スピンドル６、ハンドル７、ボンネット１０等から構成される。弁体１は、上部に開口部１ａを有し、弁座１ｂによって内部の流路が二分される。ダイヤフラム２は、弾性素材により形成され、ボンネット１０によりクッションゴム３を介装して弁体１に固定される。ダイヤフラム２は、コンプレッサ４、スラスト座金５を介装してスピンドル６に取り付けられる。
【００１７】
ボンネット１０は、ボンネット本体１１と管状のボンネットスリーブ１２とからなり、ボンネットスリーブ１２はボンネット本体１１の外側に、止めねじ１３により取り付けられる。スピンドル６はボンネット本体１１に螺合し、回動可能に軸支される。スピンドル６の上部にはハンドル７が取り付けられる。ハンドル７を回してスピンドル６をボンネット本体１１にねじ込むと、コンプレッサ４が下方へ押動され、さらにこのコンプレッサ４がダイヤフラム２を下方へ押動して弁体１の弁座１ｂに圧接する。これによりダイヤフラム２は全閉となる。
【００１８】
ボンネット本体１１の上部には油溜り１１ａが設けられ、ボンネット本体１１とスピンドル６との僅かな隙間からグリース等の潤滑油が漏れだした場合に、その潤滑油は油溜り１１ａに溜まる。ハンドル７には、ボンネット本体１１から突出するスピンドル６を覆うための管状のハンドルスリーブ８が一体に形成され、油溜り１１ａに溜まった潤滑油や摺動粉が弁外に流出して外部環境を汚染するのを防止する。ボンネットスリーブ１２とハンドルスリーブ８との間には、管状のストッパナット（管状部材）１４が介装される。
【００１９】
ストッパナット１４の内周面には雌ねじが、ボンネットスリーブ１２の外周面には雄ねじがそれぞれ削成され、ストッパナット１４はボンネットスリーブ１２と螺合する。ストッパナット１４を回転させると軸方向に移動する。止めねじ（ねじ部材）１５が、ストッパナット１４の外側から半径方向に進退自在に、かつその先端がボンネットスリーブ１２に当接可能に螺入される。ストッパナット１４は、止めねじ１５によりボンネットスリーブ１２に固定される。ストッパナット１４は、スピンドル６をボンネット本体１１にねじ込んだときに、その上端部がハンドル７と当接する。
【００２０】
ストッパナット１４の外周面に、軸方向に延びるカラーマーキング１４ａを付す。図２に示すように、ボンネットスリーブ１２の外周面に、軸方向に延びるカラーマーキング１２ａを付す。
【００２１】
次に、本ダイヤフラム弁の操作方法について説明する。図１に示す止めねじ１５を緩め、ストッパナット１４を回転させて、これを所定の最下点まで下降させる。この所定の最下点は、ダイヤフラム２の締め過ぎ防止の観点から予め設定される。止めねじ１５を締め込んで、ストッパナット１４をボンネットスリーブ１２に固定する。
【００２２】
このとき、図２に示すボンネットスリーブ１２のマーキング１２ａは、ストッパナット１４の下端面と面一となっており、これによりストッパナット１４がダイヤフラム２の全閉位置に調整されたことが確認される。また、ハンドルスリーブ８の直下に露出するストッパナット１４のマーキング１４ａの軸方向長さｈ1 により、ダイヤフラム２がどのような開度で開いているかを確認できる。止めねじ１５を緩め、ストッパナット１４を回転させて、図２に示すように、ボンネットスリーブ１２のマーキング１２ａの長さがｈ2 になるまでストッパナット１４を上昇させる。止めねじ１５を締め込んで、ストッパナット１４をボンネットスリーブ１２に固定する。これにより、ダイヤフラム２を閉じるときの開度が所定の中間開度に設定される。
【００２３】
ハンドル７を回してスピンドル６をボンネット１０にねじ込む。ハンドル７がストッパナット１４の上端部と当接し、ダイヤフラム２は上述の中間開度まで閉じられる。このように、ストッパナット１４はダイヤフラム２を中間開度まで閉じるときのストッパとして機能する。また、ハンドル７を強く締め込むだけで、ハンドル７とストッパナット１４との摩擦力により、ハンドル７がボンネット１０に確実に固定される。つまり、ストッパナット１４はロックとしても機能し、中間開度おけるダイヤフラム２の保持を、特にねじ等を用いることなく極めて容易に行なうことができる。
【００２４】
このとき、図１に示すストッパナット１４のマーキング１４ａは、ハンドルスリーブ８の下端面と面一となっており、これによりダイヤフラム２が所定の中間開度まで閉じられたことが確認される。このように、ボンネットスリーブ１２のマーキング１２ａの軸方向長さにより、ダイヤフラム２の開度設定位置が外部から確認でき、ダイヤフラム２の開度設定が容易にできる。また、ストッパナット１４のマーキング１４ａの軸方向長さにより、ダイヤフラム２の開度が外部から確認でき、ダイヤフラム２の開度調整が容易にできる。
【００２５】
ハンドル７を逆方向に回せば、ダイヤフラム２を開方向に動かすことができる。そして、止めねじ１５を緩め、ストッパナット１４を回転させて上昇させ、ストッパナット１４をハンドル７に当接させる。止めねじ１５を締める。これにより、その開度でダイヤフラム２を保持することができる。
【００２６】
このように、本ダイヤフラム弁において、ストッパナット１４は、ダイヤフラム２の全閉位置における締め過ぎ防止のためのストッパとしてのみならず、中間開度おけるストッパ及びロックとして機能する。したがって、ダイヤフラム２の毎開閉時には、ハンドル７をそれがストッパナット１４に当接するまで回すだけで、ダイヤフラム２を予め設定された中間開度に極めて正確かつ容易に閉じることができる。また、この中間開度におけるダイヤフラム２の保持を、特にねじ等を用いることなく容易に行なうことができる。
【００２７】
ストッパナット１４をボンネット１０に螺合させたから、ストッパナット１４の中間開度への調整、特に微調整が極めて容易となり作業性が向上する。また、ボンネット１０は、ボンネット本体１１とこのボンネット本体１１の外側に取り付けられる管状のボンネットスリーブ１２とからなるので、ボンネット本体１１の様々な形状等に拘わらず、ストッパナット１４の設計が極めて容易になり、しかもこのようなストッパナットを備えていない従来のダイヤフラム弁のボンネットを、そのまま流用することも可能となる。さらに、本ダイヤフラム弁には別体のロック装置等が取り付けられていないので、マーキング１２ａ，１４ａはどの角度からも目視でき、開度設定及び開度調整が一段と容易になる。
【００２８】
なお、図３に示すように、ボンネットスリーブを設けずに、ストッパナット２４をボンネット２０に直接螺合させ、止めねじ２５（固定部材）により固定するようにしてもよい。また、ストッパナット２４の下部にフランジ２４ａを形成し、ハンドルスリーブ１８をこのフランジ２４ａに当接させるようにしてもよい。
【００２９】
ストッパナットは、必ずしもボンネットスリーブに螺合させる必要はない。ストッパナットをボンネットスリーブと軸方向に摺動可能とし、止めねじ等の固定手段により固定するだけのものでもよい。また、ストッパナットをボンネットスリーブに固定するための固定手段は、必ずしも上述の止めねじに限定されるものではない。ボンネットスリーブ及びストッパナットの外周面へのマーキングは、必ずしも実施しなくてもよい。この一方、上述のカラーマーキングと共に、又はそれに代えて、目盛り等のマーキングを付すこともできる。また、ストッパナットをハンドルに当接させるのではなく、スピンドルの一部と考えられる部材に、あるいはこのような部材とハンドルの双方に当接させるようにしてもよい。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のダイヤフラム弁は、ボンネットとこのボンネットにねじ込まれるスピンドルを介してダイヤフラムを開閉させると共にボンネットから突出したスピンドルを覆う管状のハンドルスリーブを有するハンドルとを備え、ボンネットとスリーブとの間に軸方向に移動可能にハンドルかつ又はスピンドルと当接可能に介装された管状部材と、管状部材をボンネットに固定するための固定手段とをさらに備えるから、特に中間開度における開閉時毎の開度調整と、開度調整後のねじ等による固定が不要となり、開閉作業を極めて正確かつ容易に行うことができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイヤフラム弁を示す正面断面図である。
【図２】中間開度に設定されたダイヤフラム弁を示す正面断面図である。
【図３】別のダイヤフラム弁を示す正面断面図である。
【符号の説明】
１ 弁体
１ａ 開口部
１ｂ 弁座
２ ダイヤフラム
３ クッションゴム
４ コンプレッサ
５ スラスト座金
６ スピンドル
７ ハンドル
８ ハンドルスリーブ
１０ ボンネット
１１ ボンネット本体
１１ａ 油溜り
１２ ボンネットスリーブ
１２ａ マーキング
１３ 止めねじ
１４ ストッパナット（管状部材）
１４ａ マーキング
１５ 止めねじ（ねじ部材）
１８ ハンドルスリーブ
２０ ボンネット
２４ ストッパナット（管状部材）
２４ａ フランジ
２５ 止めねじ（ねじ部材）
ｈ1 ，ｈ2 長さ

Claims (6)

1. ボンネット（１０，２０）と、前記ボンネットにねじ込まれるスピンドル（６）を介してダイヤフラム（２）を開閉させると共に前記ボンネットから突出した前記スピンドルを覆う管状のハンドルスリーブ（８，１８）を有するハンドル（７）とを備えた手動操作式のダイヤフラム弁において、前記ボンネットと前記ハンドルスリーブとの間に介装されてダイヤフラム弁の組立完成後に軸方向に移動可能であると共に前記ダイヤフラムの所定中間開度で前記ボンネットに固定可能であり、かつ、前記所定中間開度で前記ハンドルかつ又は前記スピンドルと当接可能な管状部材（１４，２４）と、前記管状部材を前記ボンネットに固定する固定手段とを備えたことを特徴とするダイヤフラム弁。
2. 前記ボンネット（１０）は、ボンネット本体（１１）と、前記ボンネット本体の外側に取り付けられた管状のボンネットスリーブ（１２）とからなることを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム弁。
3. 前記管状部材（１４）の内周面に雌ねじを削成すると共に前記ボンネット（１２，２０）の外周面に雄ねじを削成し、前記管状部材を前記ボンネットに螺合させたことを特徴とする請求項１又は２に記載のダイヤフラム弁。
4. 前記固定手段は、前記管状部材の外側から半径方向に進退自在にかつ先端が前記ボンネット（１２，２０）に当接可能に螺入されたねじ部材（１５，２５）からなることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載のダイヤフラム弁。
5. 前記ボンネット（１２，２０）の外周面に前記ダイヤフラム（２）の開度設定位置を表示するマーキング（１２ａ）を付したことを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載のダイヤフラム弁。
6. 前記管状部材（１４，２４）の外周面に前記ダイヤフラム（２）の開度を表示するマーキング（１４ａ）を付したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載のダイヤフラム弁。

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