JP4533500B2 - Diaphragm valve - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品工業や薬品工業等における各種液体配管において、その液体配管の流路を開閉するのに使用されるダイアフラム弁に関する。
【0002】
【従来の技術】
図6は従来のダイアフラム弁を示す。このダイアフラム弁は、弁ボディ1の側壁部1aに設けられた環状のダイアフラム取付座2に、弁ボディ1内に設けられた弁座3と対向するように配置したダイアフラム4の表面側周縁部を固定し、このダイアフラム4の背面側中央部に連結した弁操作部5の作動軸を軸方向に進退駆動させることにより、ダイアフラム4の表面側が弁座3に対し離接して流路を開閉するようになっている。この弁操作部5はエアシリンダからなり、そのピストンロッドが作動軸となる。このエアシリンダは、ブラケット8を介して弁ボディ1に取り付けられる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
従来のダイアフラム弁では、図6に示すように、ダイアフラム4の周縁部をダイアフラム取付座2と弁操作部5のブラケット取付用フランジ6との間に挟んでフランジ6、ダイアフラム4の周縁部及び取付座2を貫通する4本のボルト7により締め付けることによって、ダイアフラム4の周縁部を取付座2に固定するようにしているため、ボルト7の締付力が弱いと、取付座2に対するダイアフラム周縁部の押し付け力が不足して、液洩れが生じ、またボルト7の締付力が強すぎると、ダイアフラム周縁部の押し付け力が各ボルト7の周辺部分で局部的に大きくなって、隣合うボルト7,7間でダイアフラム4と取付座2との間に隙間ができて、液洩れが生じ、ボルト7の締め加減が難しく、締め付け作業にも個人差があって、ダイアフラム4の周縁部をダイアフラム取付座2に的確に固定するのが非常に困難であった。
【0004】
また、ダイアフラム4は、図7に示すように、表面側つまり接液側にテフロン(ポリテトラフルオロエチレンで、デュポン社の登録商標)等の耐薬品性に優れ、耐水性や表面滑性も良好なフッ素樹脂からなる厚さ1mm程度の表側膜4a、これの裏側に重合配置されて表側膜4aをバックアップするゴム製の裏側膜4bとによって構成される。然るに、ゴム製の裏側膜4bは温度変化による熱膨張や熱収縮はほとんどみられないが、テフロン等のフッ素樹脂からなる表側膜4aは、ある温度までは膨張するが、それ以上になると収縮する性質を有することから、弁ボディ1の取付座2に取り付けられる表側膜4aの周縁部には十分な収縮しろWをもたせてある。
【0005】
即ち、表側膜4aの表面側周縁部には、図8にも示すように、ダイアフラム取付座2及び弁座3に対するシール効果を良くするために、その周縁部に沿って環状突条部9が条設されていると共に、この環状突条部9を直径方向につなぐ弁座用の直線状突条部10が条設されていて、ダイアフラム4とダイアフラム取付座2とを実質的にシールする環状突条部9と、ダイアフラム取付座2の内端縁との間の間隔が上記収縮しろWである。しかして、図7から分かるように、収縮しろWが長いと、表側膜4aの表面つまり接液面とダイアフラム取付座2の座面との間に形成される隙間Sが深くなって、その隙間に流路内の液体が浸入して溜まり易く、洗浄が困難であることから、液体が牛乳等の食品の場合にはきわめて不衛生となる。尚、図8において4cは、ダイアフラム4の四隅部に設けられたボルト挿通孔である。
【0006】
本発明は、上記のような問題点に鑑み、ダイアフラムの周縁部をその全周にわたりダイアフラム取付座に的確に取り付けて、ダイアフラムの表面側周縁部とダイアフラム取付座との間を確実にシールして、液洩れを阻止することができるダイアフラム弁を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、ダイアフラムの表側膜に設けられる収縮しろを極力小さくとることができ、それにより表側膜の接液面とダイアフラム取付座の座面との間に形成される隙間を浅くして、その隙間の洗浄が容易となるようにしたダイアフラム弁を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1に係る発明は、弁ボディ11の所要部に設けられた環状のダイアフラム取付座12に、弁ボディ11内の弁座13に対向して配置したダイアフラム14の表面側周縁部を固定し、このダイアフラム14の背面側中央部に連結した弁操作部15の作動軸35,45を軸方向に進退駆動させることにより、ダイアフラム14の表面側が弁座13に対し離接して流路を開閉するダイアフラム弁において、ダイアフラム14は、フッ素樹脂製の表側膜14aと、これの裏側に重合配置されるゴム製の裏側膜14bとからなり、表側膜14aは、その表面の周縁部に環状凸段部25とこれの内周側の環状突条部19とを有し、ダイアフラム取付座12は内周側に環状凸部28を有し、この取付座12の外周側に、弁操作部側のブラケット取付用フランジ16とボルト17結合する環状台座27を前記取付座12の座面から所定高さ突出するように設け、前記取付座12の環状凸部28の外周に形成される凹段部29にダイアフラム14の前記表側膜14aの環状凸段部25を係嵌させて、該環状凸段部25の内周側の前記環状突条部19をダイアフラム取付座12の前記環状凸部28に当接させ、前記フランジ16と一体をなすダイアフラム押え部30によりダイアフラム14の前記環状突状部19に対応する周縁部を押圧して前記取付座12に押し付けた状態で前記フランジ16と前記環状台座27とをボルト17結合するようにしたことを特徴とする。
【0008】
【0009】
【0010】
請求項2は、請求項1に記載のダイアフラム弁において、ダイアフラム押え部30の押え面30aは、前記環状台座27に当接するブラケット取付用フランジ16の当接面から所定長さ突出した位置にあることを特徴とする。
【0011】
請求項3は、請求項1又は2に記載のダイアフラム弁において、ダイアフラム14は円形に形成されていることを特徴とする。
【0012】
請求項4は、請求項1〜3の何れかに記載のダイアフラム弁において、弁操作部15は、弁ボディ11側に取り付けられるブラケット18に連結されたシリンダからなり、このシリンダ15のピストンロッド35が作動軸を形成することを特徴とする。
【0013】
請求項5は、請求項1〜3の何れかに記載のダイアフラム弁において、弁操作部45は、弁ボディ11側に取り付けられるブラケット18に螺嵌された螺軸38と、この螺軸38を回転操作するハンドル39とからなり、前記螺軸38が作動軸を形成することを特徴とする。
【0014】
【発明の実施の形態】
図1は本発明に係るダイアフラム弁の半縦断面正面図、図2はその底面図である。これらの図において、11は円管状の弁ボディで、この弁ボディ11内の長手方向中央部には凹曲面状の弁座13を形成する堰23が突設されている。12はダイアフラム14の表面側周縁部を取り付けるためのダイアフラム取付座で、弁ボディ11の側壁部11aに形成され、このダイアフラム取付座12の内側には、堰23を挟んでその両側に形成される出入管部21,22に通じる弁口21a,22aが開口している。
【0015】
ダイアフラム14は、フッ素樹脂製の表側膜14aと、この表側膜14aの裏側に重合配置されるゴム製の裏側膜14bとからなり、両膜14a,14bはその中心部に取り付けられた連結軸24によって連結されている。図3に示すように、表側膜14aは、フッ素樹脂であるテフロンによって厚さ1mm程度の円板状に形成されていて、その表面の周縁部に断面角形の環状凸段部25が条設され、この環状凸段部25の内周側に環状突条部19が条設されると共に、この環状突条部19を直径方向につなぐ直線状突条部20が条設されている。裏側膜14bは、温度変化に強い合成ゴムにより、厚さが4mm程度で表側膜14aよりも僅かに径大の円板状に形成されている。裏側膜14bの背面には金属製のリテーナ26が配置され、このリテーナ26と裏側膜14bと表側膜14aとは連結軸24を介して互いに回転しないよう一体的に結合される。
【0016】
図1及び図4に示すように、ダイアフラム取付座12の外周側には、弁操作部15側のブラケット取付用フランジ16とボルト結合する環状台座27がダイアフラム取付座12の座面から所定高さ突出するように周設されている。また、ダイアフラム取付座12の内周側には上向きに突出する環状凸部28が条設され、それによってこの環状凸部28の外周には環状の凹段部29が形成される。尚、この場合、ダイアフラム取付座12の座面とは、実質的に環状凸部28の上面を意味する。
【0017】
また、ブラケット取付用フランジ16にはその内周縁部に環状のダイアフラム押え部30が当該フランジ16と一体に突出形成され、しかしてこのダイアフラム押え部30の下端押え面30aは、図4に示すように、環状台座27に当接するブラケット取付用フランジ16の当接面16aから下方へ所定長さα突出した位置にある。このようにダイアフラム押え部30をフランジ16の当接面16aから突出した環状体に形成することにより、ダイアフラム14の周縁部を有効に圧縮できる。このダイアフラム押え部30の突出長さαは、所定厚みを有するダイアフラム14の周縁部を図示のようにダイアフラム取付座12に嵌め入れた状態で、環状突条部19が環状凸部28上に十分に密着するように当該周縁部を加圧して圧縮できる長さに設定されるもので、この設定にあたっては、ダイアフラム取付座12の環状凸部28の突出高さ、ダイアフラム14の厚さ及びその弾性力を考慮する。
【0018】
また、ダイアフラム押え部30の所要部には、リテーナ26に突設された回り止めピン31を係合させる係合溝32が設けてある。この回り止めピン31は、ダイアフラム14の回転を単に阻止するだけでなく、表側膜14aの表面に条設してある直線状突条部20を弁座13上に適正に位置させるための位置決め手段でもある。また、ブラケット取付用フランジ16と弁ボディ11側の環状台座27とには、夫々の4箇所にボルト結合用のねじ孔16a,27aが設けてある。ダイアフラム押え部30は、ブラケット取付用フランジ16に対し取り外し可能に設けることもできる。
【0019】
弁操作部15は、図1に示すように、下端部にフランジ16を形成したブラケット18に連結されたエアシリンダからなるもので、このシリンダ15は、シリンダ本体33とピストン34とこのピストン34と一体に軸方向に往復移動するピストンロッド35とによって構成され、このピストンロッド35がダイアフラム弁の作動軸を形成する。このピストンロッド(作動軸)35の下端部がリテーナ26に連結され、このピストンロッド35の軸方向進退駆動によって、ダイアフラム14が、図1の実線図示のように弁座13に接した閉弁形態と、同図の仮想線図示のように弁座13から離間した開弁形態とに形態変換することになる。尚、図1に示すように、ブラケット18の一部がシリンダ本体33の下端壁部33aを形成している。図1において36はピストン34を常時閉弁側に付勢するコイルバネである。
【0020】
次に、ダイアフラム14を弁ボディ11のダイアフラム取付座12に取付け固定する方法について説明する。先ず、ブラケット18が弁ボディ11から取り外された状態で、外周が環状台座27によって囲繞されているダイアフラム取付座12にダイアフラム14を嵌め入れ、図4に示すように、表側膜14a側の環状凸段部25を取付座12側の環状凸部28の外周に形成される凹段部29に係嵌させて、環状突条部19を取付座12の環状凸部28に当接させると共に、直線状突条部20を弁座13に当接させた状態とする。斯かる状態から、ブラケット18のフランジ16を環状台座27上に載せながら、ダイアフラム押え部30の下端部を、裏側膜14bの背面側に形成された環状溝37に突入係合させ、そして環状台座27のねじ孔27aからフランジ16のねじ孔16aにボルト17をねじ込んで締め付け、フランジ16を環状台座27に対しボルト結合する。
【0021】
こうしてフランジ16を環状台座27に対し4本のボルト17で締結することにより、ダイアフラム押え部30がダイアフラム14の前記環状突条部19対応する周縁部をその全周にわたり一様に圧縮して、表側膜14aの環状突条部19をダイアフラム取付座12の環状凸部28に押し付け、それによって表側膜14aと取付座12の環状凸部28との間を完全にシールする。この際、ダイアフラム押え部30によってダイアフラム14の周縁部にかかる圧力は、ダイアフラム取付座12の環状突部28の突出高さ、ダイアフラム14の厚さ及びその弾性力を考慮して予め設定された一定のものであるから、ボルト17を締めてフランジ16を環状台座27に締結するだけでよく、従ってボルト17の締め過ぎや締め不足がなく、また誰がボルト17を締めても、締め付け作業に個人差が生ぜず、ダイアフラム14の周縁部をその全周にわたりダイアフラム取付座12に的確に固定できて、液洩れを確実に阻止することができる。
【0022】
また、このダイアフラム14の取付構造によると、ダイアフラム14の表側膜14aは、その周縁部に条設された環状凸段部25と、これの内周側に条設された環状突条部19とを有し、ダイアフラム取付座12はその内周側に環状凸部28を有し、この環状凸部28の外周に形成される凹段部29に表側膜14aの環状凸段部25を係嵌させて、表側膜14aの環状突条部19をダイアフラム取付座12の環状凸部28に当接させるから、テフロン等のフッ素樹脂からなる表側膜4aが、流路を流れる高温の液体によって収縮しても、表側膜14aの環状凸段部25が取付座28の外周に形成される凹段部29に規制されることによって、表側膜14aの収縮が制限されることになる。従って、図4に示すように表側膜14aの環状突条部19を可能な限りダイアフラム取付座12の内周縁近くに配置させることができ、これによって表側膜14aの環状突条部19と取付座12の内周端縁との間の間隔である収縮しろwを極力狭くすることができる。
【0023】
このように収縮しろwを極力狭くすることができるから、表側膜14aの表面とダイアフラム取付座との間に隙間が形成できず、また隙間ができても、その隙間は浅いから、液体が溜まり難く、清掃が容易で、きわめて衛生的となる。また、このダイアフラム14をダイアフラム取付座12に取付固定するのに、従来のようにダイアフラム14の周縁部にボルト孔を設けてボルト止めしないから、ダイアフラム14の形状を円形にすることができ、それによって材料を節減できる。
【0024】
図5は、手動式の弁操作部45を有するダイアフラム弁を示したもので、この弁操作部45の構成については、図1〜図4に示すダイアフラム弁と同一であり、従って同一部材には同一符号を付して説明を省略する。この弁操作部45は、弁ボディ11側に取り付けられるブラケット18の上端部のねじ筒部18aと、このねじ筒部18aに螺嵌された螺軸38と、この螺軸38を回転操作するハンドル39とからなるもので、螺軸38がダイアフラム弁の作動軸を形成する。従って、ハンドル39の手で回して螺軸38を回転させて、この螺軸38を軸方向に進退駆動させることによって、ダイアフラム14を、弁座13に接した閉弁形態と、弁座13から離間した開弁形態とに形態変換させることができる。
【0025】
【発明の効果】
請求項1に係る発明のダイアフラム弁によれば、ブラケット取付用フランジを弁ボディの環状台座に対しボルトで締結することにより、ダイアフラム押え部がダイアフラムの前記環状突条部に対応する周縁部をその全周にわたり一様に圧縮して、この周縁部をダイアフラム取付座に押し付け、それによってダイアフラムの表面側周縁部とダイアフラム取付座の間を完全にシールするすることができる。この際、ダイアフラム押え部によってダイアフラムの周縁部にかかる圧力は、ダイアフラム取付座からの環状凸部の突出高さ、ダイアフラムの厚さ及びその弾性力を考慮して予め設定される一定の圧力であるから、ボルトを締めてフランジを環状台座に締結するだけでよく、従ってボルトの締め過ぎや締め不足がなく、また締め付け作業に個人差が生ぜず、ダイアフラムの周縁部をその全周にわたりダイアフラム取付座に的確に固定できて、液洩れを確実に阻止することができる。
【0026】
また本発明のダイアフラム弁によれば、ダイアフラムは、その周縁部に条設された環状凸段部と、これの内周側に条設された環状突条部とを有し、ダイアフラム取付座はその内周側に環状凸部を有し、この環状凸部の外周に形成される凹段部にダイアフラムの環状凸段部を係嵌させて、ダイアフラムの環状突条部をダイアフラム取付座の環状凸部に当接させるようにするから、テフロン等のフッ素樹脂からなる表側膜が、流路を流れる高温の液体によって収縮しても、ダイアフラムの環状凸段部が取付座の外周に形成される凹段部に規制されることによって、表側膜の収縮が制限され、従ってダイアフラムの環状突条部を可能な限りダイアフラム取付座の内周縁近くに配置させることができ、これによってダイアフラムの環状突条部とダイアフラム取付座の内周端縁との間の間隔である収縮しろを極力狭くできる。このように収縮しろを極力狭くすることができるから、ダイアフラムの周縁部とダイアフラム取付座との間に隙間が形成できず、また隙間ができても、その隙間は浅いから、液体が溜まり難く、清掃が容易で、きわめて衛生的となる。
【0027】
【0028】
請求項2に記載のように、ダイアフラム押え部の押え面は、環状台座に当接するブラケット取付用フランジの当接面から所定長さ突出した位置にあるから、ダイアフラムの周縁部を有効に圧縮できる。
【0039】
請求項3に記載のように、ダイアフラムは円形に形成されるから、ダイアフラムを形成する材料が少なくて済み、材料を節減できる。
【0030】
請求項4に記載のように、弁操作部が弁ボディ側に取り付けられるブラケットに連結されたシリンダからなる場合は、作動軸の軸方向進退駆動を自動的に行わせることができる。また、請求項5に記載のように、弁操作部が、弁ボディ側に取り付けられるブラケットに螺嵌された螺軸と、この螺軸を回転操作するハンドルとからなる場合は、作動軸の軸方向進退駆動をハンドルによる手動操作で簡単容易に行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係るダイアフラム弁の半縦断面正面図である。
【図2】 図1に示すダイアフラム弁の底面図である。
【図3】 (A)はダイアフラムの正面図、(B)は(A)のX−X線断面図である。
【図4】 図1に示すダイアフラム弁の一部拡大断面図である。
【図5】 手動式の弁操作部を有するダイアフラム弁の半縦断面正面図である。
【図6】 従来のダイアフラム弁を示す一部断面正面図である。
【図7】 図6に示す従来のダイアフラム弁の一部拡大図である。
【図8】 従来のダイアフラム弁の正面図である。
【符号の説明】
11 弁ボディ
12 ダイアフラム取付座
13 弁座
14 ダイアフラム
15 弁操作部
16 ブラケット取付用フランジ
17 ボルト
18 ブラケット
19 環状突条部
20 直線状突条部
25 環状凸段部
27 環状台座
28 環状凸部
29 凹段部
30 ダイアフラム押え部
35 ピストンロッド(作動軸)
38 螺軸(作動軸)
45 弁操作部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a diaphragm valve used for opening and closing a flow path of a liquid pipe in various liquid pipes in the food industry and the pharmaceutical industry.
[0002]
[Prior art]
FIG. 6 shows a conventional diaphragm valve. This diaphragm valve has a peripheral edge on the surface side of a
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional diaphragm valve, as shown in FIG. 6, the peripheral edge of the
[0004]
Further, as shown in FIG. 7, the
[0005]
That is, as shown in FIG. 8, an
[0006]
In view of the above-mentioned problems, the present invention attaches the peripheral edge of the diaphragm to the diaphragm mounting seat accurately over the entire periphery, and securely seals between the peripheral edge of the diaphragm and the diaphragm mounting seat. An object of the present invention is to provide a diaphragm valve capable of preventing liquid leakage. Another object of the present invention is to reduce the shrinkage margin provided on the front membrane of the diaphragm as much as possible, thereby reducing the gap formed between the liquid contact surface of the front membrane and the seat surface of the diaphragm mounting seat. Then, it is providing the diaphragm valve which made it easy to wash | clean the clearance gap.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the invention, the peripheral edge of the surface side of the
[0008]
[0009]
[0010]
[0011]
A third aspect of the present invention is the diaphragm valve according to the first or second aspect , wherein the
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to third aspects, the
[0013]
According to a fifth aspect of the present invention, in the diaphragm valve according to any one of the first to third aspects, the
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a half longitudinal sectional front view of a diaphragm valve according to the present invention, and FIG. 2 is a bottom view thereof. In these drawings,
[0015]
The
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 4, on the outer peripheral side of the
[0017]
Further, an annular
[0018]
In addition, an
[0019]
As shown in FIG. 1, the
[0020]
Next, a method for mounting and fixing the
[0021]
By fastening the
[0022]
Further, according to the mounting structure of the
[0023]
Since the shrinkage w can be made as narrow as possible in this way, a gap cannot be formed between the surface of the
[0024]
FIG. 5 shows a diaphragm valve having a manual
[0025]
【The invention's effect】
According to the diaphragm valve of the invention according to claim 1, by fastening the bracket mounting flange to the annular pedestal of the valve body with a bolt, the diaphragm holding portion has a peripheral portion corresponding to the annular ridge portion of the diaphragm. By uniformly compressing the entire circumference, this peripheral edge can be pressed against the diaphragm mounting seat, thereby completely sealing between the front surface peripheral edge of the diaphragm and the diaphragm mounting seat. At this time, the pressure applied to the peripheral edge of the diaphragm by the diaphragm pressing portion is a constant pressure set in advance in consideration of the protruding height of the annular convex portion from the diaphragm mounting seat, the thickness of the diaphragm, and the elastic force thereof. Therefore, it is only necessary to fasten the bolt and fasten the flange to the annular pedestal. Therefore, there is no overtightening or undertightening of the bolt, and there is no individual difference in the tightening work. Therefore, it is possible to reliably prevent liquid leakage.
[0026]
According to the diaphragm valve of the present invention, the diaphragm includes an annular convex stepped portion are conditions set on the periphery thereof, and an annular ridge which is Jo設on the inner peripheral side of this, the diaphragm mounting seat of the has an annular projection on the peripheral side, by Kakarihama the annular convex stepped portion of the diaphragm to the concave stepped portion formed on the outer periphery of the annular projection, an annular annular ridge portion of the diaphragm of the diaphragm mounting seat Since the front side film made of a fluororesin such as Teflon is contracted by the high-temperature liquid flowing in the flow path, the annular convex step portion of the diaphragm is formed on the outer periphery of the mounting seat. By restricting to the concave step, the contraction of the front membrane is limited, so that the annular ridge of the diaphragm can be placed as close as possible to the inner peripheral edge of the diaphragm mounting seat, and thereby the annular ridge of the diaphragm Department and diamond As much as possible narrow margin shrinkage is the distance between the inner peripheral edge of the ram mounting seat. Since the margin of contraction can be made as narrow as possible in this way, a gap cannot be formed between the peripheral edge of the diaphragm and the diaphragm mounting seat, and even if a gap is formed, the gap is shallow, so it is difficult for liquid to accumulate, Easy to clean and extremely hygienic.
[0027]
[0028]
As described in
[0039]
According to a third aspect of the present invention, since the diaphragm is formed in a circular shape, the material for forming the diaphragm can be reduced, and the material can be saved.
[0030]
As described in
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a half longitudinal sectional front view of a diaphragm valve according to the present invention.
FIG. 2 is a bottom view of the diaphragm valve shown in FIG.
3A is a front view of a diaphragm, and FIG. 3B is a cross-sectional view taken along line XX in FIG.
4 is a partially enlarged sectional view of the diaphragm valve shown in FIG.
FIG. 5 is a half vertical sectional front view of a diaphragm valve having a manual valve operating section.
FIG. 6 is a partial sectional front view showing a conventional diaphragm valve.
7 is a partially enlarged view of the conventional diaphragm valve shown in FIG.
FIG. 8 is a front view of a conventional diaphragm valve.
[Explanation of symbols]
11
38 Screw shaft (working shaft)
45 Valve operation part
Claims (5)
Priority Applications (9)
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---|---|---|---|
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