JP4744319B2 - ダイヤフラム弁 - Google Patents

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Description

本発明は、化学工場、または半導体製造分野、液晶製造分野、食品分野などの各種産業に使用されるダイヤフラム弁に関するものであり、さらに詳しくは、弁に流入する流体に異物が混入している場合でも確実に流体をシールし、コンパクトな弁の構成でありながら開閉ストロークを大きく確保することができ、大流量の流体を流すことができるダイヤフラム弁に関するものである。
従来のダイヤフラム弁では、フッ素樹脂製のダイヤフラムを用いたダイヤフラム弁や、弾性体としてゴム製のダイヤフラムを用いたダイヤフラム弁があった。
しかしながら、フッ素樹脂製のダイヤフラムは弁に流入する流体が異物が混入しない純水などの場合であれば問題ないが、流体に固形状の異物が混入している工業用水などを流し、異物をシール部分に噛み込んだ場合、弁のシール性が悪くなるとともに、異物を噛み込んだダイヤフラムのシール部分が塑性変形してしまい、異物が外れた後のシール性も悪化したままであるという問題があった。
また、ゴム製のダイヤフラムは、弁に流入する流体に固形状の異物が混入している場合、異物をシール部分に噛み込んだとしてもゴムの弾性力によりシール性を保持することができ、異物が外れた後のシール性も悪化することはない反面、ゴム製のダイヤフラムに対して弁座はゴムより硬い部材で形成されるので、ダイヤフラムに当接する弁座やその周辺に突起や角になる部分が形成されていて、その突起や角が弁の閉止時にダイヤフラムのシール部分に当接する場合、繰り返し開閉を行うことにより突起や角に接触するダイヤフラムのシール部分が劣化し易くなり破損する恐れがあった。
弁座の突起に接触するダイヤフラムのシール部分がゴム製であるダイヤフラム弁として、図8に示すようなダイヤフラム弁があった(例えば、特許文献1参照)。このダイヤフラム弁は弁本体103に形成された弁座104と、弁座104に当接または離間する弁シート101が取り付けられたダイヤフラム102とを有するダイヤフラム弁において、弁シート101の、ダイヤフラム102との取付面にリング状凹溝105を形成し、凹溝105の外周側の内壁に溝内側に突出する外周側凸状係合部106を形成し、凹溝105の内周側の内壁に溝内側に突出する内周側凸状係合部107を形成し、ダイヤフラム102の下端のリング状突起108を弁シート101のリング状凹溝105に挿入し、リング状突起108の内周壁に設けた凹条溝109と外周壁に設けた凹条溝110に内外周側突条係合部106、107を嵌合させたものであり、この弁本体103は角形状のアルミブロックからなり弁座104が弁シート101方向へ突起した形状であり、弁シート101は合成ゴムの一種であるフッ素ゴムで成型されたものであった。その効果は、弁シート101にダイヤフラム102から弁シート101を引き剥がす力が働いても、弁シート101がダイヤフラム102から外れにくくするものであった。
しかしながら、上記従来のダイヤフラム弁は、弁シート101より硬い材質の弁座104は突起形状であるため、繰り返し開閉を行うことで弁シート101のシール部分は劣化し易くなり破損する恐れがあるため、開閉を頻繁に行うような用途で長期間使用できないという問題があった。
また、弁シート101とダイヤフラム102の連結は弁シート101のリング状凹溝105にダイヤフラム102の下端のリング状突起108を挿入することによりなされ、ダイヤフラム102から弁シート101が外れないようにリング状突起108の内外周壁に設けた凹条溝109、110に内外周側突条係合部106、107を嵌合させたものであるため、繰り返し開閉により弁シート101が破損した場合、弁シート101がダイヤフラム102から外れ易くなり、外れた弁シート101が流路を塞いだり、破損した弁シート101の破片がダイヤフラム弁から下流側に流出する恐れがあるという問題があった。
また、弁座に突起がなく、ダイヤフラムがゴム製のダイヤフラム弁として、図9に示すようなダイヤフラムバルブがあった(例えば、特許文献2参照)。このダイヤフラムバルブは、ばね111または圧力等の押圧手段によってリテーナ112を介してダイヤフラム113のシール部114を弁座115に押し付けるダイヤフラムバルブにおいて、ダイヤフラム113が、平面方向中央の一箇所と、シール部114と重なる円周上の特定箇所との複数箇所において、突起117がリテーナ112の圧入孔118に圧入されることでリテーナ112に固定されているものであり、その効果は弁閉時にシール部114が弁座に粘着して弁開に際してダイヤフラム113がリテーナ112に対して離れる(図9の右側)ことなく、ダイヤフラム113がリテーナ112に追随し、シール部114と重なった特定箇所から常に弁座との粘着が剥れる(図9の左側)ためダイヤフラムバルブの作動を安定化することができるものであった。
しかしながら、従来のダイヤフラムバルブは、突起117を圧入孔118に圧入することでダイヤフラム113がリテーナ112に固定されているので、開閉に応じて変形できるのは可曉部116のみであり、その開閉ストロークはダイヤフラム113のシール部114外周の可曉部116が開閉に対応して変形可能な範囲が開閉ストロークの限度となる。
そのため、開閉ストロークを大きく確保するためには可曉部116を大きくするか可曉部116のたわみ部分を大きくする必要があるが、可曉部116を大きくするとダイヤフラムバルブのサイズが大きくなる問題があり、たわみ部分を大きくすると繰り返し開閉に対する可曉部116の強度が弱くなる問題があった。
また、バルブのコンパクト化が求められる現在では可曉部116は縮小傾向にあり、開閉ストロークが大きく確保できず大流量の流体を流すことができないという問題があった。また、バルブの閉止時に二次側から流体圧がかかる場合、ダイヤフラム113の可曉部116に直接流体圧がかかるためダイヤフラム113が劣化し易くなり破損する恐れがあるという問題があった。
特開2001−330161号公報 特開平9−152046号広報
本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、弁に流入する流体に異物が混入している場合でも確実に流体をシールし、コンパクトな構成でありながら開閉ストロークを大きく確保することができ、大流量の流体を流すことができるダイヤフラム弁を提供することを目的とする。
上記問題を解決するために本願請求項1の発明によれば、 弁室に連通する流体流入路と流体流出路とを有し、前記流体流入路の下流側の開口部の外周に弁座部が形成されている本体と、駆動部材により往復動せしめられ前記弁座部に圧接または離間されるダイヤフラムと、を具備して弁の開閉をおこなうダイヤフラム弁において、
前記ダイヤフラムの前記駆動部材が取り付けられる裏側に、前記駆動部材の往復動の方向に対して略直角に拡がる押圧部材が設けられており、
前記ダイヤフラムが、
前記駆動部材の端部が接続される厚肉の円形の中央部と、
該中央部から径方向外側へ前記押圧部材の中間部分に設けられた押圧部と常時添接するように延設された環状の中間部と、
該中間部の外周から径方向外側へ前記駆動部材の往復動の方向に対して略直角に延設され、弁閉時に前記押圧部材の前記押圧部の外側に設けられた膜受け部に添接可能な薄肉の環状の外側部と、を含み、
前記中央部と前記外側部はそれぞれ均等な厚さとされ
前記中間部は肉厚が、前記中央部の厚さから前記外側部に向かって徐々に薄くされており、
前記中間部の外周位置に前記本体の弁座部に向かって突出した環状のシール部が形成され、弁閉時には押圧部材の前記押圧部が前記シール部を押圧し、
前記外側部の外周縁には本体に嵌合される環状嵌合部が形成されている、
ことを特徴とするダイヤフラム弁が提供される。
請求項2の発明によれば、前記ダイヤフラムの前記中央部の裏面側に前記ダイヤフラムより剛性の高い材質で形成された連結体が埋設され、該連結体の埋設部の外径が前記弁座部の内径より小さく形成されている
請求項3の発明によれば、前記押圧部が前記押圧部材のダイヤフラムの側の平坦面として形成され、その径がシール部の径と同じか、それよりも大きくされている
請求項4の発明によれば、前記押圧部材の前記膜受部が、 前記押圧部材(2)の前記膜受部(17)が、弁閉時のダイヤフラム(1)の形状と略同一形状にされている
請求項5の発明によれば、前記押圧部材(2)の前記膜受部(17)が、弁閉時かつ前記ダイヤフラム弁の二次側に圧力がかかっていない状態において、前記ダイヤフラム(1)の外側部(10)と添接しないように形成されている。
請求項6の発明によれば、前記ダイヤフラムの前記シール部が、半円状の局所断面形状を有するようにされている。
請求項7の発明によれば、前記弁座部の内周縁部に段差部が設けられている。
請求項8の発明によれば、前記弁座部から離間している状態の前記シール部の外径が、前記弁座部の前記段差部の内径より僅かに小径に形成されている。
請求項9の発明によれば、前記駆動部材が、空気、電気、手動のいずれかで前記ダイヤフラムを駆動するようにされている。
本発明は以上のような構造をしており、以下の優れた効果が得られる。
(1)下方向へ環状に突出したシール部が弾性体で設けられているため、弁に流入する流体に異物が混入している場合でも確実に流体をシールすることができる。
(2)ダイヤフラムは外側部に加えて中間部が開閉動作に応じて変形可能であるため、より開閉ストロークを大きく確保することができ、開閉ストロークが大きく確保できることでコンパクトな弁の構成でありながら大流量の流体を流すことができる。
(3)ダイヤフラムの中間部の肉厚が、中央部から外側部に向かって徐々に薄くなるように形成されると、弁の開閉時に中間部や、中央部又は外側部と中間部とが繋がっている部分に応力が集中するのを防止することができ、またシール部と弁座部の粘着を防止することができる。
(4)ダイヤフラムの中央部の上部に連結体が埋設され、連結体の埋設部の外径が弁座部の内径より小さく設けられ、押圧部材の押圧部がダイヤフラムのシール部上方に相対するように配置して設けられると、中間部を大きく確保することができるので開閉ストロークを大きく確保することができ、シール部の上下方向の肉厚を厚く設けることができるのでシール部に異物を噛み込んだとしてもシール性が保持されシールを確実に行うことができる。
(5)弁座部に段差部が設けられると、弁閉時にシール部は段差部の底面と段差部内周面の二箇所で二重のシールができるため流体圧が高くなるにつれてシール性も高くなり、確実なシールが行われるので流体が漏洩することがない。
以下、本発明の実施の形態について図面に示す実施形態を参照して説明するが、本発明が本実施形態に限定されないことは言うまでもない。
まず、本発明の第一の実施形態であるダイヤフラム弁について図1乃至図3に基づいて説明する。
1はダイヤフラムである。ダイヤフラム1中央部には駆動部から下方に延びた後記ピストン5の軸部34の下端に接続される中央部7が設けられ、中央部7から径方向外側へ延設して肉厚が中央部7から後術の外側部10に向かって徐々に薄くなるように形成された中間部8が設けられ、中間部8から径方向外側へ延設して薄肉の外側部10が設けられており、中間部8の外周位置において、後述の弁座部25に向かって突出した断面半円状のシール部9が設けられ、外側部10の外周縁には断面矩形状の環状嵌合部11が設けられている。環状嵌合部11は後述の本体3の環状突部18の内周に形成された環状溝19に嵌合する。
ダイヤフラム1のシール部9の構成は、弁座部25との圧接によりシールできる構成であれば特に限定されないが、シール部9が中間部8の外周から下方向へ突出した環状突条であることが好ましい。これはシール部9の材質がゴムであるため異物をシール部9に噛み込んだとしてもゴムの弾性力によりシール性が保持され流体が漏洩することを防止するため好適である。また、シール部9の断面形状は半円状であることがより好ましい。これはダイヤフラム1のシール部9が弁座部25と圧接する時に接触部が線接触となりシール性が向上するため好適である。
また、ダイヤフラム1の中間部8の肉厚は、中央部7から外側部10に向かって徐々に薄くなるように形成されるのが望ましい。中央部7はピストン5の軸部34に接続するための連結体12などを設けるため厚肉に、外側部10は開閉抵抗を少なくして開閉トルクを低減するため薄肉にする必要があり、中間部8の肉厚を中央部7や外側部10のどちらかの肉厚またはその中間の肉厚にすると、開閉時にかかる応力は中央部7又は外側部10と中間部8が繋がっている部分に集中する。中央部7から外側部10に向かって肉厚を徐々に薄くすることで応力集中をなくしダイヤフラム1の破損を防止すると共に、中間部8が変形してストロークを大きく確保する際に、中間部8の変形において特定箇所に応力が集中することが防止され、ダイヤフラム1の破損を防ぐために好適である。また、弁閉時にシール部9が弁座部25に粘着したとしても、弁開時に中間部8の弾性力によりシール部9を上方向へ引き上げるので、シール部9と弁座部25の粘着を防止することができるため好適である。
ダイヤフラム1の材料は、弾性のあるゴム状の弾性体であればよく、この第1の実施の形態ではエチレンプロピレンゴム(EPDM)とされているが、その他、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、フッ素ゴムなどでもよい。また、ダイヤフラム1には、ビニロン、ナイロン、ポリエステルなど強度の高い補強布が含ませてダイヤフラム1を破れにくくすれば好適である。
中央部7には連結体12が埋設され、連結体12の埋設部13の外径は後記本体3の弁座部25の内径より小さく設けられている。これはダイヤフラム1と押圧部材2の固定を容易にし且つ中間部8を大きく確保することができるので開閉ストロークが大きく確保されるため好適である。またシール部9の位置には埋設部が埋設されないのでシール部9の上下方向の肉厚を厚く設けることができ、シール部9に異物を噛み込んだとしてもシール部9の弾性力によりシール性が保持され流体が漏洩することがないため好適である。
連結体12の上部中央には後記ピストン5の軸部34下端の雄ネジ部33に螺着される雌ネジ部14が設けられている。環状嵌合部11は後記本体3の環状溝19に嵌合された状態で本体3と後記隔膜押さえ6の下面とで挟持固定されている。
連結体12の材質は、ダイヤフラム1より剛性の高い材質であればよく、この第1の実施の形態ではステンレス(以下、SUSと記す)、とされているが、その他、鉄、銅、真鍮などの金属や樹脂などでも良く、特に限定されない。
2は押圧部材である。押圧部材2中央にはダイヤフラム1の連結体12が嵌挿される貫通孔15が設けられている。また、押圧部材2下部には平坦面が設けられ、該平坦面のダイヤフラム1のシール部9の上方に相対する位置、すなわち該平坦面と後記膜受部17との境目の環状のエッジ部分に、シール部9を後記本体3の弁座部25に押圧する押圧部16が形成されている。これは押圧部16でシール部9を弁座部25へ効率よく押圧させることでシール性を確実にするため好適である。
押圧部16の構成は、第1の実施形態では押圧部材2下部の平坦面と後記膜受部17との境目の環状のエッジ部分とされているが、シール部9を弁座部25へ効率よく押圧させるのであれば、押圧部材2下部の平坦面がシール部9と同じかそれより大きい径を有するように設けて押圧部16を形成しても良く、ダイヤフラム1のシール部9の上方に相対する位置に押圧部材2から下方へ突出する環状突起を設けて押圧部16を形成しても良い。
また、押圧部16の外周には弁閉時のダイヤフラム1の外側部10形状と略同一形状の膜受部17が設けられている。これは弁開時に外側部10に流体圧がかかったときに外側部10と略同一形状であれば、流体圧に対して押圧部材2で保持するので外側部10の変形や破損を防ぐため好適である。
3は本体である。本体3の上部には、後記シリンダ本体4の下部と接合される環状突部18と、環状突部18内周に環状溝19を有する。また上面には、環状溝19内周壁とダイヤフラム1と共に形成される弁室20が設けられている。弁室20の底部には連通口21、22が設けられ、連通口21は流体流入路23に連通し、連通口22は流体流出路24に連通している。また、連通口21の開口部は弁室20の底部中央に設けられ、開口部の周縁部が弁座部25となっている。
本体3の材質は、必要物性を満たしていればよく、例えば、塩化ビニル樹脂(以下、PVCと記す)、ポリビニリデンフルオライド(以下、PVDFと記す)、ポリプロピレン(以下、PPと記す)、ポリテトラフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体などが使用される。
4はシリンダ本体であり、ボルト、ナット(図示せず)で本体3の上部に固定されている。シリンダ本体4の内部にはシリンダ部39を有し、シリンダ部39は階段状に空間が設けられ、それぞれの空間を上からシリンダ部39天井面及び内周面とピストン5上面とで囲まれた第一空間部である上部空間26、隔膜押さえ6上面とシリンダ部39内周面とピストン5下端面とで囲まれて形成された第二空間部である下部空間27が形成され、さらに下部には隔膜押さえ嵌合部28が設けられていて、シリンダ本体4の側面には、上部空間26に連通する第一作動流体連通口29と下部空間27に連通する第二作動流体連通口30が形成されている。なお、シリンダ本体4は上部にシリンダカバーが別体で設けられた構成でも良く、本実施形態のようなシリンダカバーがシリンダ本体4と一つの部品で設けられた構成でも良い。
5はピストンであり、上方には、上部外周面にOリングを保持するための環状の溝部31を有する鍔部32が設けられており、シリンダ本体4の下部空間27の内周面を上下に摺動自在に配置されている。下方には、Oリングを嵌着し、下端部にダイヤフラム1に設けられた連結体12の雌ネジ部14に螺着される雄ネジ部33が形成された軸部34が、後記隔膜押さえ6の貫通孔36を貫通した状態で、鍔部32中央から垂下して一体的に設けられている。ダイヤフラム1は連結体12を押圧部材2の貫通孔15に嵌挿して軸部34の雄ネジ部33部に螺着することにより、ダイヤフラム1と軸部34とで押圧部材2が挟持固定される。
6は隔膜押さえであり、下方にはピストン5の上下動に応じて押圧部材2およびダイヤフラム1が出入り可能な空間部35が形成されている。隔膜押さえ6中央にはピストン5の軸部34が嵌挿される貫通孔36が形成されている。隔膜押さえ6上方の外周にはOリング37が配置された環状溝が設けられており、下部外周面には環状突起部38が形成され、シリンダ本体4の隔膜押さえ嵌合部28に挿嵌されている。
押圧部材2、シリンダ本体4、ピストン5、隔膜押さえ6の材質は、必要物性を満たしていればどのような材料で形成してもよく、例えば、PVC、PVDF、PP、ポリフェニレンサルファイド(以下、PPSと記す)や、ガラス入りのPVDF、PP、PPS等が使用される。
以下、上記のように構成された、第1の実施形態のるダイヤフラム弁の作動について、図1乃至図3に基づいて説明する。
弁が開状態(図3の状態)において、この状態から第一作動流体連通口29に作動流体である圧縮空気を注入すると、ピストン5上部とシリンダ本体4内周面で形成される上部空間26へ圧縮空気が注入され、圧縮空気の圧力でピストン5が押し下げられ、ピストン5に接続されているダイヤフラム1は下方へ押し下げられ、押圧部16がシール部9上方から下方向へ押圧することで、シール部9が弁座部25に圧接されて流路は閉止され、弁は閉状態(図2の状態)となる。このとき、弁のシールは弾性体であるダイヤフラム1のシール部9のみによってなされているため、弁に流入する流体に固形状の異物が混合している場合、異物をシール部9と弁座部25との間に噛み込んだとしてもシール部9は塑性変形することがなく、弾性力によりシール性を保持することができる。次に、閉状態(図2の状態)から第二作動流体連通口30に作動流体である圧縮空気を注入すると、ピストン5と隔膜押さえ6の間に形成される下部空間27へ圧縮空気が注入され、圧縮空気の圧力でピストン5が押し上げられるため、ダイヤフラム1も上方へ引き上げられ、ダイヤフラム1が弁座部25から離間し、上方へ引き上げられて弁は開状態(図3の状態)となり、流体は流体流入路23から流入して、連通口21、弁室20、連通口22を通過して流体流出路24から流出される。このとき噛み込んでいた異物がシール部9から外れると、シール部9が弾性力によって元に戻り、その後のシール性は変わることがない。ここで、弁が閉状態に(図2の状態)から開状態(図3の状態)になるまでの開閉ストロークは、通常は外側部10の変形可能な範囲が開閉ストロークの限度となるが、本実施形態のダイヤフラム1は、外側部10に加えて中間部8が開閉動作に応じて変形可能であるため、コンパクトな弁の構成でもより開閉ストロークを大きく確保することができ、開閉ストロークが大きく確保できることで大流量の流体を流すことができる。
次に、図4および図5に基づいて本発明の第二の実施形態のダイヤフラム弁について説明する。
この第二の実施形態では弁座部25内の周縁部に段差部40が設けられている。段差部40の内径dとシール部9の外径Dは、D=0.997dとなるように形成され、段差部40の内径dはシール部9の外径Dより僅かに大きくされている。また、段差部40の高さhとシール部9の高さHは、H=1.2hとなるようにされている。第二の実施形態のダイヤフラム1およびその他の構成は第一の実施形態と同様なので説明を省略する。
次に、本発明の第二の実施形態であるダイヤフラム弁の作動について、図4および図5に基づいて説明する。
弁を開状態(図5の状態)から閉状態にすると、ダイヤフラム1のシール部9が段差部40の底面41に圧接されることでシール部9は弾性力により弁座部25とシールされて閉状態(図4の状態)となる。このときシール部9は弾性力により外周側に拡がるように潰れて変形し、段差部40の内周面42に圧接される。これによりシール部9は段差部40の底面41と段差部40の内周面42の二箇所で二重のシールができる。この場合、弁が閉状態のときにダイヤフラム1のシール部9が流体圧により変形するが、シール部9は弾性力により外側に向かって変形するため段差部40の内周面42を押圧し、内周面42のシール性が高くなる。これは流体圧が高ければ高いほどシール性が高くなるため、本実施形態であれば弁が閉状態のときに高い流体圧がかかっても高いシール性を発揮し、確実なシールが行なわれるので流体の漏洩することがない。また、シール部9の外径が段差部40の内周面42の径より僅かに小径に設けられていることにより、シール部9は、弁が閉状態のときに弾性力によって潰れるように変形して段差部40の内周面42に圧接される以外は、弁の開閉動作の時に段差部40の内周面42と当接することがないため、シール部9が擦れて摩耗することがない。これにより、ダイヤフラム1は長期使用において繰り返し開閉による破損がなく、シール部9の摩耗による劣化が抑えられるため、開閉による破損や劣化の心配なく長期間使用できる。第二の実施形態のその他の作用は第一の実施形態と同様なので説明を省略する。
また、上記の二重のシールをより確実に行なうことができるためには、弁閉時でない状態のシール部の外径Dは、弁座部41の段差部40の内周面42の径dより僅かに小径に設けられた構成であることが好ましい。このとき段差部40の内周面42の径dとシール部9の外径DはD=0.985d〜0.999dの範囲内で設定するのが好適である。弁閉時にシール部9が弾性力により外周側に潰れるように変形して段差部40の内周面42とシールさせるためにはDは0.985d以上である必要があり、弁開閉時にシール部9が弁座部41の段差部40の内周面42と当接することで擦れて摩耗させないためにDは0.999d以下である必要がある。
本発明のダイヤフラム弁の駆動は、特に図1に示すような本発明の空気駆動式のダイヤフラム弁だと腐食に弱い電装部品がないため耐食性に優れ、腐食性流体を流しても透過した腐食ガスがダイヤフラム弁を腐食することはないため好適である。また、図6に示すような電気駆動式のダイヤフラム弁でも良く、モーターなどの電気駆動部47が取り付けられ、電気制御による開度の制御が可能であるため好適である。また、図7に示すような手動式のダイヤフラム弁でも良く、ハンドル48を操作してステム49を回動させることで容易に開閉操作ができるので好適である。
また、本発明のダイヤフラム弁が空気駆動、油圧駆動の場合、上部空間26のシリンダ部39天井面とピストン5上面の間にばねを挟持支承させても良く、下部空間27の隔膜押さえ6上面とピストン下端面の間にばねを挟持支承させても良い。これは作動流体を供給する代わりにバネの弾性による圧力を加えることで、作動流体を供給しなくても常時閉または常時開にできるので好適である。
本発明の第一の実施形態の弁閉時を示す縦断面図である。 図1の要部拡大図である。 図1の弁開時の要部拡大図である。 本発明の第二の実施形態の弁閉時を示す要部拡大縦断面図である。 図4の弁開時を示す要部拡大縦断面図である。 電気駆動式のダイヤフラム弁の弁閉時を示す縦断面図である。 手動式のダイヤフラム弁の弁閉時を示す縦断面図である。 従来のダイヤフラム弁を示す縦断面図である。 別の従来のダイヤフラム弁を示す縦断面図である。
符号の説明
1 ダイヤフラム
2 押圧部材
3 本体
4 シリンダ本体
5 ピストン
6 隔膜押さえ
7 中央部
8 中間部
9 シール部
10 外側部
11 環状嵌合部
12 連結体
13 埋設部
14 雌ネジ部
15 貫通孔
16 押圧部
17 膜受部
18 環状突部
19 環状溝
20 弁室
21 連通口
22 連通口
23 流体流入路
24 流体流出路
25 弁座部
26 上部空間
27 下部空間
28 隔膜押さえ嵌合部
29 第一作動流体連通口
30 第二作動流体連通口
31 溝部
32 鍔部
33 雄ネジ部
34 駆動部材(軸部)
35 空間部
36 貫通孔
37 Oリング
38 環状突起部
39 シリンダ部
40 段差部
41 底面
42 内周面
47 電気駆動部
48 ハンドル
49 ステム

Claims (9)

  1. 弁室(20)に連通する流体流入路(23)と流体流出路(21)とを有し、前記流体流入路(23)の下流側の開口部(21)の外周に弁座部(25)が形成されている本体(3)と、駆動部材(34)により往復動せしめられ前記弁座部(25)に圧接または離間されるダイヤフラム(1)と、を具備して弁の開閉をおこなうダイヤフラム弁において、
    前記ダイヤフラム(1)の前記駆動部材(34)が取り付けられる裏側に、前記駆動部材(34)の往復動の方向に対して略直角に拡がる押圧部材(2)が設けられており、
    前記ダイヤフラム(1)が、
    前記駆動部材(34)の端部が接続される厚肉の円形の中央部(7)と、該中央部(7)から径方向外側へ前記押圧部材(2)の中間部分に設けられた押圧部(16)と常時添接するように延設された環状の中間部(8)と、
    該中間部(8)の外周から径方向外側へ前記駆動部材(34)の往復動の方向に対して略直角に延設され、弁閉時に前記押圧部材(2)の前記押圧部(16)の外側に設けられた膜受け部(17)に添接可能な薄肉の環状の外側部(10)と、を含み、
    前記中央部(7)と前記外側部(10)はそれぞれ均等な厚さとされ
    前記中間部(8)は肉厚が、前記中央部(7)の厚さから前記外側部(10)に向かって徐々に薄くされており、
    前記中間部の外周位置に前記本体の弁座部に向かって突出した環状のシール部(9)が形成され、弁閉時には押圧部材(2)の前記押圧部(16)が前記シール部(9)を押圧し、
    前記外側部(10)の外周縁には本体(3)に嵌合される環状嵌合部(11)が形成されている、
    ことを特徴とするダイヤフラム弁。
  2. 前記ダイヤフラムの前記中央部(7)の裏面側に前記ダイヤフラムより剛性の高い材質で形成された連結体(12)が埋設され、該連結体(12)の埋設部(13)の外径が前記弁座部(25)の内径より小さく形成されている、
    ことを特徴とする請求項1に記載のダイヤフラム弁。
  3. 前記押圧部(16)が前記押圧部材(2)のダイヤフラム(1)の側の平坦面として形成され、その径がシール部の径と同じか、それよりも大きくされている、ことを特徴とする請求項に記載のダイヤフラム弁。
  4. 前記押圧部材(2)の前記膜受部(17)が、弁閉時のダイヤフラム(1)の形状と略同一形状にされている、ことを特徴とする請求項1に記載のダイヤフラム弁。
  5. 前記押圧部材(2)の前記膜受部(17)が、弁閉時かつ前記ダイヤフラム弁の二次側に圧力がかかっていない状態において、前記ダイヤフラム(1)の外側部(10)と添接しないように形成されている、ことを特徴とする請求項4に記載のダイヤフラム弁。
  6. 前記ダイヤフラム(1)の前記シール部(9)が、半円状の局所断面形状を有する、ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
  7. 前記弁座部(25)の内周縁部に段差部(40)が設けられている、ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
  8. 前記弁座部(25)から離間している状態の前記シール部(9)の外径が、前記弁座部(25)の前記段差部(40)の内径より僅かに小径に形成されている、ことを特徴とする請求項に記載のダイヤフラム弁。
  9. 前記駆動部材(34)が、空気、電気、手動のいずれかで前記ダイヤフラム(1)を駆動することを特徴とする請求項1から8のいずれか一項に記載のダイヤフラム弁。
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