JP5166332B2 - マニホールドシステム、開口部キャップ - Google Patents
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Description
従来の薬液供給マニホールドであれば、流路変更及び回路変更を行う場合には、新たに、第1流路乃至第3流路から流体の分岐を行うため、マニホールドブロックをベース部材に取付け、マニホールドブロックに弁アクチュエータを取付けることにより行っていた。
また、流路内の圧力を測る場合、圧力センサをベース部材の側面に取付け、圧力を計測していた。
薬液供給マニホールドに、流路変更及び回路変更に伴う弁アクチュエータの追加等を行う場合、また、圧力センサの設置等を行うためには、ベース部材にスペースを確保して、継ぎ手であるマニホールドブロックを外して再度組み付けをする必要があった。また、マニホールドブロックを外す際にも、マニホールドブロックを外すためのスペースを確保するためバルブの位置をずらしたりする必要があり、狭いスペースの中で構成するのは困難であった。
また、薬液供給マニホールドに新たに、弁アクチュエータの追加等を行う場合、また、圧力センサの設置等を行う場合に、時間が掛かると生産効率が悪くなるため問題であった。
また、圧力センサをベース部材の側面に取付けると、ベース部材からはみ出すことになり、狭いスペースの中で構成するのは困難であった。
(1)第1流路と、第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、第2流路と平行の位置にある第3流路と、第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と第2流路とを連通する第1連通路と、第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と第3流路とを連通する第2連通路と、が形成されたマニホールドブロックと、第1開口部又は第2開口部に取付けられ、異なる流路が形成された複数種類の開口部キャップを有すること、第1開口部に複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、第2開口部に複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、第1開口部又は第2開口部に、アクチュエータを嵌合するための凹部形状である嵌合溝が形成されていること、複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、円板部の外周にわたって、嵌合溝に嵌合可能な嵌合凸部が形成されていること、を特徴とすることにある。
(2)第1流路と、前記第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、第2流路と平行の位置にある第3流路と、第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と第2流路とを連通する第1連通路と、第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と第3流路とを連通する第2連通路と、が形成されたマニホールドブロックと、第1開口部又は第2開口部に取付けられ、異なる流路が形成された複数種類の開口部キャップを有すること、第1開口部に複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、第2開口部に複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、挿入部の下面に、全周にわたってシール凸部が形成されていること、シール凸部が、第1弁室又は第2弁室の底面に当接すること、を特徴とするマニホールドシステム。
(3)(1)または(2)に記載するマニホールドシステムにおいて、複数種類の開口部キャップの1つは、第2流路又は第3流路と連通する外部流路を有し、第2流路又は第3流路を外部流路へ分岐すること、第1流路を連通状態又は非連通状態とすること、を特徴とすることにある。
(4)(1)または(2)に記載するマニホールドシステムにおいて、複数種類の開口部キャップの1つは、第1連通路又は第2連通路を塞ぎ、第1流路を連通状態又は非連通状態とすること、を特徴とすることにある。
(5)(1)または(2)に記載するマニホールドシステムにおいて、複数種類の開口部キャップの1は、第1連通路又は第2連通路を塞ぎ、第1流路と連通する外部流路を有し、第1流路を外部路へ分岐すること、を特徴とすることにある。
(6)(1)または(2)に記載するマニホールドシステムにおいて、複数種類の開口部キャップの1つは、第1流路と、第2流路又は第3流路が連通した状態とすること、を特徴とすることにある。
(7)(1)または(2)に記載するマニホールドシステムにおいて、複数種類の開口部キャップの1つは、第1流路及び第2流路又は第3流路と連通する外部流路を有し、第1流路及び第2流路又は第3流路を外部流路へ分岐すること、を特徴とすることにある。
(8)(4)または(5)に記載するマニホールドシステムにおいて、挿入部の外周に配置され、第1弁室又は第2弁室に嵌合可能な円筒状の嵌合部材を有し、嵌合部材の対向する側面に、第1流路を連通する第1流路連通口が形成されていること、第1流路連通口に嵌合する第1流路シール部材を有し、第1流路シール部材を嵌合部材に嵌合することにより、第1流路を非連通状態とすること、を特徴とするマニホールドシステム。
(10)第1流路と、前記第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、第2流路と平行の位置にある第3流路と、第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と第2流路とを連通する第1連通路と、第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と第3流路とを連通する第2連通路と、が形成され、第1開口部又は第2開口部に、アクチュエータを嵌合するための凹部形状である嵌合溝が形成されたマニホールドブロックと、第1開口部又は前記第2開口部に取付けられる開口部キャップにおいて、開口部キャップは、第1連通路又は第2連通路と同じ中心線上にあって、外部へ分岐する第1外部流路又は第2外部流路を有すること、第1外部流路又は第2外部流路は、前記マニホールドブロックの真上に形成されていること、複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、挿入部の下面に、全周にわたってシール凸部が形成されていること、シール凸部が、第1弁室又は第2弁室の底面に当接すること、を特徴とする開口部キャップ。
(11)(9)または(10)に記載する開口部キャップにおいて、第1外部流路は第1連通路と接続し、第2流路と連通すること、第2外部流路は第2連通路と接続し、第3流路と連通すること、を特徴とすることにある。
(12)(9)または(10)に記載する開口部キャップにおいて、第1外部流路は第1流路と連通すること、第2外部流路は第1流路と連通すること、を特徴とすることにある。
第1流路と、第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、第2流路と平行の位置にある第3流路と、第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と第2流路とを連通する第1連通路と、第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と第3流路とを連通する第2連通路と、が形成されたマニホールドブロックと、第1開口部又は第2開口部に取付けられ、異なる流路が形成された複数種類の開口部キャップを有すること、第1開口部に複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、第2開口部に複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていることにより、弁アクチュエータの追加、また、圧力センサの設置等を容易に行うことができる。
すなわち、弁アクチュエータを追加する時には、開口部キャップを外すだけで、第1開口部又は第2開口部に弁アクチュエータを取付ることができるため、弁アクチュエータの追加が容易である。
また、弁アクチュエータを使用しない場合には、開口部キャップを取付けることにより、薬液マニホールドの流路変更及び回路変更を容易にすることができる。
また、圧力センサの設置をする際には、第1開口部又は第2開口部の開口部キャップを取外し、圧力センサを取付けることが可能な開口部キャップを取付けることにより、圧力センサ等を容易に設置することができる。さらに、圧力センサをベース部材上である開口部キャップに設置することができるため、狭いスペースにおいても圧力センサを取付けることができる。
以上、容易に弁アクチュエータ及び圧力センサを取付でき、また、容易に開口部キャップにより流路変更及び回路変更ができるため、時間が掛からず生産効率をあげることができる。
(第1実施形態)
<薬液マニホールドの全体構成>
図13には、薬液マニホールド1の外観斜視図を示す。図14には、図13の薬液マニホールド1の断面斜視図を示す。図15に、マニホールドブロック3の断面斜視図を示す。
図13に示すように、薬液マニホールド1は、下から、流体の供給源と接続されたマニホールドベース2、流体を供給先へと繋ぐ接続部材4と接合する2つのマニホールドブロック3、流体の流量を調整または、流路を開・閉するための4つの弁アクチュエータ5から構成されている。
図14に示すように、マニホールドベース2の正面から背面にかけて平行に、第2流路2A及び第3流路2Bが貫通している。第2流路2Aからマニホールドブロック3の第1弁室3E方向へ垂直に、バルブベース第1連通路2Cが形成されている。第3流路2Bからマニホールドブロック3の第2弁室3F方向へ垂直に、マニホールドベース第2連通路2Dが形成されている。
図14に示すように、第1弁室3Eの底面3E2と第2流路2Aの上面の間には、マニホールドベース第1連通路2C及びマニホールドブロック第1連通路3Cが形成され、弁アクチュエータ5が開弁状態にあるときは、第1弁室3Eと第2流路2Aとは連通する状態になる。第2弁室3Fの底面3F2と第3流路2Bの上面の間には、マニホールドベース第2連通路2D及びマニホールドブロック第2連通路3Dが形成され、弁アクチュエータ5が開弁状態にあるときは、第2弁室3Fと第3流路2Bとは連通する状態になる。
マニホールドブロック第1連通路3Cと第1弁室3Eが接続する部分に連通口3C1が形成されている。また、マニホールドブロック第2連通路3Dと第2弁室3Fが接続する部分に連通口3D1が形成されている。
第1弁室3Eの上面3I付近には、中空状の円柱部であり、第1弁室3Eの径より大きい嵌合部3Kが形成されている。嵌合部3Kの周端部には、凹部形状である嵌合溝3Mが形成されている。
第2弁室3Fにも同様の嵌合部3L及び嵌合溝3Nが形成されている。
図14に示すように、1つのマニホールドブロック3の上には2つの弁アクチュエータ5が固設されている。弁アクチュエータ5の各々には、4つのネジ孔5Gが形成されており、図示しない4つの取付ネジをネジ孔5Gに挿入し、マニホールドブロック3の取付孔3Jに係合させることで、固定する。
弁アクチュエータ5は、ダイアフラム5A、ピストンロッド5B、シリンダ5C、カバー5D、操作ポート5F、及び図示しないスプリングなどを有し、これらにより構成されている。また、ダイアフラム5Aの周端部をマニホールドブロック3の嵌合溝3Mに嵌合させ、マニホールドブロック3とシリンダ5Cとでダイアフラム5Aの周端部を狭持する。また、シリンダ5C内に挿設されたピストンロッド5Bの下端に対して、ダイアフラム5Aの中央部を螺設している。
これにより、ピストンロッド5Bはシリンダ5C内を上下に移動するので、ピストンロッド5Bの下端に螺設されたダイアフラム5Aでマニホールドブロック3に形成された第1流路3A2とマニホールドブロック第1連通路3Cとを連通又は遮断させることができる。
(第1開口部キャップの構成)
図1に、第1開口部キャップ10の取付構造の断面斜視図を示す。図2は、図1の第1開口部キャップ10の取付構造の分解斜視図を示す。図1及び図2において、第1開口部キャップ10の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図1及び図2に示すように、第1開口部キャップ10は、円柱状の連通路挿入部11が円板形状の円板部12の中心部に固設されている。
円板部12の周端部の連通路挿入部11方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部13が垂直方向に形成されている。
連通路挿入部11には、円板部12と固設されている反対側の下端部の円周上にOリング取付凹部15が形成されている。Oリング取付凹部15には、Oリング14が円周上に取付けられている。
第1開口部キャップ10は、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から連通路挿入部11がマニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されるように嵌め込む。さらに、円板部12の嵌合部13が嵌合溝3Mに嵌合するように第1開口部キャップ10を第1弁室3Eに押し込む。
連通路挿入部11が、マニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されると、Oリング14により、第2流路2Aからマニホールドブロック第1連通路3Cを介し第1弁室3Eに流れ込もうとする流体を遮断することができる。それにより、第2流路2Aからの流体と第1流路3Aの流体が混ざることを防止することができる。
また、連通路挿入部11が挿入されても、第1流路3A2、第1流路3A3は遮断されていないため、第1流路3A内の流体が自由に第1弁室3Eを通り流れることができる。
また、第1開口部キャップ10の円板部12により、第1弁室3Eの第1開口部3E1が塞がれ遮断されるため、流体が、第1弁室3E内を通過する際に、第1開口部3E1から漏れることはない。また、嵌合部13が嵌合溝3Mに嵌合されることにより第1開口部3E1が塞がれているため、流体が漏れることがない。
取付部材6の下面6Bには、バルブボディ3の嵌合部3Kに嵌まり込む、円柱形状の嵌合凸部6Dが形成されている。
嵌合凸部6Dをマニホールドブロック3の嵌合部3Kに嵌合させた状態で、取付ネジ7を、取付孔6Cから挿通し、取付ネジ7を、マニホールドブロック3の取付孔3Jに係合されることで、取付部材6は、マニホールドブロック3に固設される。
第1開口部キャップ10を、嵌め込んだ後に、取付部材6をマニホールドブロック3に取付ネジ7により固設することにより、第1開口部キャップ10を上から押圧するため、第1開口部キャップ10をマニホールドブロック3に確実に固定することができる。また、取付部材6により、第1開口部キャップ10は、外れることがない。
図3に、第2開口部キャップ20の取付構造の断面斜視図を示す。図4は、図3の第2開口部キャップ20の取付構造の分解斜視図を示す。図3及び図4において、第2開口部キャップ20の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図3及び図4に示すように、第2開口部キャップ20は、円柱状の連通路挿入部21が円板形状の円板部22の中心部に固設されている。連通路挿入部21は、円板部22と固設されている部分は、径が大きい大連通路挿入部21Aで形成され、大連通路挿入部21Aの下端部には、大連通路挿入部21Aよりも径が小さい小連通路挿入部21Bが形成されている。小連通路挿入部21Bの径は、マニホールドブロック第1連通路3Cの径よりもやや小さい径である。
円板部22の周端部の連通路挿入部21方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部23が垂直方向に形成されている。
連通路挿入部21には、円板部22と固設されている反対側の下端部の円周上にOリング取付凹部25が形成されている。Oリング取付凹部25には、Oリング24が円周上に取付けられている。
嵌合部材29の対向する側面には、第1流路連通口29Aが形成されている。嵌合部材29を、第1弁室3Eに嵌合すると、第1流路連通口29Aと第1流路3A2、3A3が連通状態となる。
挿入部28Aには、Oリング27が円周上に嵌合されている。土台28Bには、大連通路挿入部21Aの外周部と係合する形の切欠き部28Cが形成されている。
第1に、図4に示すように、嵌合部材29をマニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から第1弁室3Eに嵌め込む。嵌め込む際には、嵌合部材29の側面の第1流路連通口29Aが第1流路3A2、3A3と連通状態となる向きに嵌め込む。
第2に、第1流路シール部材28を第1流路連通口29Aを介して、第1流路3A2、3A3に対して挿入する。第1流路シール部材28の挿入部28Aを挿入すると、土台28Bまで挿入される。嵌合部材29を介して第1流路シール部材28を挿入することで、第1流路3A2、3A3と第2キャップ20の間にできた隙間を埋めることができる。さらに、第1流路シール部材28の中間部を支えることができるため、第1流路シール部材28を安定した状態とすることができる。
第3に、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から連通路挿入部11が、マニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されるように、第2開口部キャップ20を、嵌め込む。さらに、円板部22の嵌合部23が嵌合溝3Mに嵌合するように第2開口部キャップ20を第1弁室3Eに押し込む。連通路挿入部21が、マニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されると、Oリング24により、第2流路2Aからマニホールドブロック第1連通路3Cを介し第1弁室3Eに流れ込もうとする流体を遮断することができる。それにより、第2流路2Aからの流体と第1流路3Aの流体が混ざることを防止することができる。
また、第2開口部キャップ20の大連通路挿入部21Aが、第1流路シール部材28の切欠き部28Cと係合し、第1流路シール部材28を第1流路3A2、3A3側へ、押圧する。それにより、第1流路シール部材28は、第1流路3A2、3A3へ確実に挿入され、Oリング27により、第1流路3A2、3A3からの流体の流れが遮断される。
第4に、第2開口部キャップ20を、嵌め込んだ後に、取付部材6をマニホールドブロック3に取付ネジ7により固設することにより、第2開口部キャップ20を上から押圧するため、第2開口部キャップ20をマニホールドブロック3に確実に固定することができる。また、取付部材6により、第2開口部キャップ20は、外れることがない。
図5に、第3開口部キャップ30の取付構造の断面図を示す。図19に、第3開口部キャップ30に圧力センサ19を取付けた薬液マニホールド2の外観斜視図を示す。図20に、第3開口部キャップ30に圧力センサ19を取付けた薬液マニホールド2の外観断面図を示す。図5において、第3開口部キャップ30の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図5に示すように、第3開口部キャップ30は、円柱状の連通路挿入部31が円板形状の円板部32の下面中心部に固設されている。また、円板部32の上面中心部に外部ポート接続部36が形成されている。連通路挿入部31の円板部32と固設されている部分は、径が大きい大連通路挿入部31Aで形成され、大連通路挿入部31Aの下端部には、大連通路挿入部31Aよりも径が小さい小連通路挿入部31Bが形成されている。連通路挿入部31と外部ポート接続部36内部には、第1連通路接続流路37が形成されている。第1連通路接続流路37は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。
図19及び図20に示すように、外部ポート接続部36の先端部には、圧力センサ19を取付けることができる。
円板部32の周端部の連通路挿入部31方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部33が垂直方向に形成されている。
小連通路挿入部31Bには、円板部32と固設されている反対側の下端部の円周上にOリング取付凹部35が形成されている。Oリング取付凹部35には、Oリング34が円周上に取付けられている。
取付部材9の下面9Bには、マニホールドブロック3の嵌合部3Kに嵌まり込む、円柱形状の嵌合凸部9Dが形成されている。
図5に示すように、第3開口部キャップ30は、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から小連通路挿入部31Bがマニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されるように嵌め込む。さらに、円板部32の嵌合部33が嵌合溝3Mに嵌合するように第3開口部キャップ30を第1弁室3Eに押し込む。
第3開口部キャップ30内部には、第1連通路接続流路37が形成されているため、第2流路2Aからの流体が第1連通路3Cを介して、第1連通路接続流路37内を流れ、外部ポート接続部36の先に接続された圧力センサ19まで流れる。
図20に示すように、外部ポート接続部36内の第1連通路接続流路37は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。そのため、外部ポート接続部36に接続する圧力センサ19は、マニホールドブロック3の上部に取付けることができる。したがって、圧力センサ19を、マニホールドブロック3の上部スペースを利用できるため、省スペース化できるメリットがある。
また、連通路挿入部31が挿入されても、第1流路3A2、第1流路3A3は遮断されていないため、第1流路3A内の流体が自由に第1弁室3Eを通り流れることができる。
また、第3開口部キャップ30の円板部32により、第1弁室3Eの第1開口部3E1が塞がれ遮断されるため、流体が、第1弁室3E内を通過する際に、第1開口部3E1から漏れることはない。また、嵌合部33が嵌合溝3Mに嵌合されることにより、流体が漏れることがない。
第3開口部キャップ30を、嵌め込んだ後に、取付部材9の貫通孔9Eに外部ポート接続部36を挿通させ、取付部材9をマニホールドブロック3に取付ネジ7により固設する。それより、第3開口部キャップ30を上から押圧するため、第3開口部キャップ30をマニホールドブロック3に確実に固定することができる。また、取付部材9により、第3開口部キャップ30は、外れることがない。
図6に、第4開口部キャップ40の取付構造の断面図を示す。図6において、第4開口部キャップ40の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図6に示すように、第4開口部キャップ40は、円柱状の連通路挿入部41が円板形状の円板部42の下面中心部に固設されている。また、円板部42の上面中心部に外部ポート接続部46が形成されている。外部ポート接続部46には、図示しない圧力センサ等が接続されている。連通路挿入部41の円板部42と固設されている部分は、径が大きい大連通路挿入部41Aで形成され、大連通路挿入部41Aの下端部には、大連通路挿入部41Aよりも径が小さい小連通路挿入部41Bが形成されている。連通路挿入部41と外部ポート接続部45内部には、第1連通路接続流路47が形成されている。第1連通路接続流路47は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。
円板部42の周端部の連通路挿入部41方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部43が垂直方向に形成されている。
小連通路挿入部41Bには、円板部42と固設されている反対側の下端部の円周上にOリング取付凹部45が形成されている。Oリング取付凹部45には、Oリング44が円周上に取付けられている。
第4開口部キャップ40をマニホールドブロック3に取付けるときには、第2開口部キャップ20と同様に、嵌合部材29、及び、第1流路シール部材28が用いられる。
第1に、図4に示すように、嵌合部材29をマニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から第1弁室3Eに嵌め込む。嵌め込む際には、嵌合部材29の側面の第1流路連通口29Aが第1流路3A2、3A3と連通状態となる向きになるように嵌め込む。
第2に、第1流路シール部材28を第1流路連通口29Aを介して、第1流路3A2、3A3に対して挿入する。第1流路シール部材28の挿入部28Aを挿入すると、土台28Bまで挿入される。嵌合部材29を介して第1流路シール部材28を挿入することで、第1流路3A2、3A3と第4キャップ40の間に隙間を埋めることができる。さらに、第1流路シール部材28の中間部を支えることができるため、第1流路シール部材28を安定した状態とすることができる。
第3に、第4開口部キャップ40は、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から連通路挿入部11がマニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されるように嵌め込む。さらに、円板部42の嵌合部43が嵌合溝3Mに嵌合するように第4開口部キャップ40を第1弁室3Eに押し込む。第4開口部キャップ40内部には、第1連通路接続流路47が形成されているため、第2流路2Aからの流体が第1連通路3Cを介して、第1連通路接続流路47内を流れ、外部ポート接続部46の先に接続された圧力センサ等まで流れる。
圧力センサ及び第1連通路接続流路47は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。そのため、圧力センサ及び第1連通路接続流路47は、マニホールドブロック3の上部に取付けられる。したがって、マニホールドブロック3の上部スペースを利用できるため、省スペース化できるメリットがある。
また、第4開口部キャップ40の円板部42により、第1弁室3Eの第1開口部3E1が塞がれ遮断されるため、流体が、第1弁室3E内を通過する際に、第1開口部3E1から漏れることはない。また、嵌合部43が嵌合溝3Mに嵌合されることにより、流体が漏れることがない。
第4に、第4開口部キャップ40を、嵌め込んだ後に、取付部材9の貫通孔9Eに外部ポート接続部46を挿通させ、取付部材9をマニホールドブロック3に取付ネジ7により固設する。それより、第4開口部キャップ40を上から押圧するため、第4開口部キャップ40をマニホールドブロック3に確実に固定することができる。また、取付部材9により、第4開口部キャップ40は、外れることがない。
図7に、第5開口部キャップ50の取付構造の断面図を示す。図7において、第5開口部キャップ50の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図7に示すように、第5開口部キャップ50は、円柱状の連通路挿入部51が円板形状の円板部52の下面中心部に固設されている。また、円板部52の上面中心部に外部ポート接続部56が形成されている。外部ポート接続部56には、図示しない圧力センサ等が接続されている。連通路挿入部51の円板部52と固設されている部分は、径が大きい大連通路挿入部51Aで形成され、大連通路挿入部51Aの下端部には、大連通路挿入部51Aよりも径が小さい小連通路挿入部51Bが形成されている。大連通路挿入部51Aには、第1流路3A2及び第1流路3A3の流路上に第1流路連通路51A1が形成されている。小連通路挿入部51Bの径は、マニホールドブロック第1連通路3Cの径よりもやや小さい径である。
第1流路連通路51A1から外部ポート接続部56の上端までの内部には、外部ポート流路57が形成されている。第1流路連通路51A1と外部ポート流路57はT字状に連通している。外部ポート流路57は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。
円板部52の周端部の連通路挿入部51方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部53が垂直方向に形成されている。
小連通路挿入部51Bには、円板部52と固設されている反対側の下端部の円周上にOリング取付凹部55が形成されている。Oリング取付凹部55には、Oリング54が円周上に取付けられている。
第5開口部キャップ50は、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から小連通路挿入部51Bがマニホールドブロック第1連通路3Cに挿入されるように嵌め込む。さらに、円板部52の嵌合部53が嵌合溝3Mに嵌合するように第5開口部キャップ50を第1弁室3Eに押し込む。第5開口部キャップ50内部には、第1流路連通路51A1及び外部ポート流路57が形成されているため、第1流路連通路51A1を介して、外部ポート流路57へ第1流路3Aの流体が流れ外部ポート接続部56の先に接続された圧力センサ等まで流れる。
圧力センサ及び外部ポート流路57は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。そのため、圧力センサ及び外部ポート流路57は、マニホールドブロック3の上部に取付けられる。したがって、マニホールドブロック3の上部スペースを利用できるため、省スペース化できるメリットがある。
また、第5開口部キャップ50の円板部52により、第1弁室3Eの第1開口部3E1が塞がれ遮断されるため、流体が、第1弁室3E内を通過する際に、第1開口部3E1から漏れることはない。また、嵌合部53が嵌合溝3Mに嵌合されることにより、流体が漏れることがない。
第5開口部キャップ50を、嵌め込んだ後に、取付部材9の貫通孔9Eに外部ポート接続部56を挿通させ、取付部材9をマニホールドブロック3に取付ネジ7により固設する。それより、第5開口部キャップ50を上から押圧するため、第5開口部キャップ50をマニホールドブロック3に確実に固定することができる。また、取付部材9により、第5開口部キャップ50は、外れることがない。
図8に、第6開口部キャップ60の取付構造の断面図を示す。図8において、第6開口部キャップ60の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図8に示すように、第6開口部キャップ60は、円板形状の円板部62により形成されている。円板部62の周端部のマニホールドブロック3方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部63が垂直方向に形成されている。
第6開口部キャップ60は、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から円板部62の嵌合部63が嵌合溝3Mに嵌合するように嵌め込む。
第6開口部キャップ60の円板部62により、第1弁室3Eの第1開口部3E1が塞がれ遮断されるため、第1流路3A内を流れる流体が、第1弁室3E内を通過する際に、第1開口部3E1から漏れることはない。また、嵌合部63が嵌合溝3Mに嵌合されることにより、流体が漏れることがない。
また、第6開口部キャップ60を取付けても、第1弁室3E内には影響はないため、第2流路2Aから第1連通路3Cを介して流れる流体は、第1流路3に自由に流れる。また、第1流路3Aに対しても影響はないため、第1流路3A内の流体は、自由に流れる。
第6開口部キャップ60を、嵌め込んだ後に、取付部材6をマニホールドブロック3に取付ネジ7により固設することにより、第6開口部キャップ60を上から押圧するため、第6開口部キャップ60をマニホールドブロック3に確実に固定することができる。また、取付部材6により、第6開口部キャップ60は、外れることがない。
図9に、第7開口部キャップ70の取付構造の断面図を示す。図9において、第7開口部キャップ70の構成、作用、効果が理解しやすいように、第1弁室3Eの左側面に第1流路3A3が連通している状態としたものを示す。
図9に示すように、第7開口部キャップ70は、円板形状の円板部32の上面中心部に外部ポート接続部76が形成されている。外部ポート接続部76には、図示しない圧力センサ等が接続されている。外部ポート接続部76内部には、流路接続路77が形成されている。
円板部72の周端部の下面方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部73が垂直方向に形成されている。
第7開口部キャップ70は、円板形状の円板部72により形成されている。円板部72の周端部のマニホールドブロック3方向に対して、マニホールドブロック3の嵌合溝3Mと嵌合する凸形状の嵌合部73が垂直方向に形成されている。
第7開口部キャップ70は、マニホールドブロック3の第1弁室3Eの真上から円板部72の嵌合部73が嵌合溝3Mに嵌合するように嵌め込む。
第7開口部キャップ70内部には、流路連通路77が形成されているため、第1流路3Aの流体、及び、第2流路2Aからの流体が、流路連通路77内を流れ、外部ポート接続部76の先に接続された圧力センサ等まで流れる。
圧力センサ及び流路連通路77は、マニホールドブロック第1連通路3Cと同じ中心線上にある。そのため、圧力センサ及び流路連通路77は、マニホールドブロック3の上部に取付けられる。したがって、マニホールドブロック3の上部スペースを利用できるため、省スペース化できるメリットがある。
また、第1流路3A2、第1流路3A3は遮断されていないため、第1流路3A内の流体が自由に第1弁室3Eを通り流れることができる。
また、第7開口部キャップ70の円板部72により、第1弁室3Eの第1開口部3E1が塞がれ遮断されるため、流体が、第1弁室3E内を通過する際に、第1開口部3E1から漏れることはない。また、嵌合部73が嵌合溝3Mに嵌合されることにより、流体が漏れることはない。
図16に、第1実施形態の使用例1の薬液マニホールド300の断面図を示す。図17に、第1実施形態の使用例2の薬液マニホールド400の断面図を示す。
図16及び図17に示すように、マニホールドベース2V内には、左端から、第2流路2AV、第3流路2BV、第4流路2CV、第5流路2DV、第6流路2EVが形成されている。
マニホールドブロック3V内には、第1流路3AVが貫通している。第1流路3AVのうち、図16及び図17中左端が、第1流路左端31AVで、右端が第1流路右端32AVである。第1流路3AV上には、左から、第1弁室3EV、第2弁室3FV、第3弁室3GV、第4弁室3HV、第5弁室3IVが形成されている。
薬液マニホールド300及び薬液マニホールド400のうち、マニホールドベース2V及びマニホールドブロック3Vは共通する。
図17に示すように、第1弁室3EVに、弁アクチュエータ5V(図14)が取付られている。第2弁室3FVに、第2開口部キャップ20W(図2)が取付けられている。第3弁室3GVに、第6開口部キャップ60W(図9)が取付けられている。第4弁室3HVに、第弁アクチュエータ5W(図14)が取付けられている。第5弁室3IVに、第4開口部キャップ40W(図6)が取付けられている。
ここで、第2弁室3FVのマニホールドブロック第1連通路3CV2を塞ぎつつ、第1流路3AVを塞ぎたいときに、第1開口部キャップ10Vを第2弁室3FVから取り外し、図17に示す、第2開口部キャップ20W(図2)に付け替える。第2開口部キャップ20Wを、第2弁室3FVに取付けることにより、第1流路3AVは、取付部材28Wにより塞がれるため、第1流路3AVの流れが、第2開口部キャップ20Wにより遮断される。また、マニホールドブロック第1連通路3CV2を塞いでいるため、第3流路2BVからの流体は、第2弁室3FV内に流入することができない。
ここで、第4流路2CVからの流体を第1流路3AVに流したいときに、第5開口部キャップ50Vを第3弁室3GVから取り外し、図17に示す、第6開口部キャップ60W(図8)に付け替える。第6開口部キャップ60Wを、第3弁室3GVに取付けることにより、マニホールドブロック第1連通路3CV3を塞ぐことはないため、第4流路2CVからの流体が第3弁室3GVへと流れ、第1流路3AVへと流れる。
ここで、第5流路2DVからの流体を調整して第1流路3AVに流したいときに、第3開口部キャップ30Vを第4弁室3HVから取り外し、図17に示す、弁アクチュエータ5W(図14)に付け替える。第3開口部キャップ30Wを、弁アクチュエータ5Wに取付けることにより、第5流路2DVの流体を自由に第1流路3AVに流入することができる。
ここで、第6流路2EVからの流体のみを圧力センサ等へ流し、第1流路Aの流れを遮断したいときに、第7開口部キャップ70Vを第5弁室3IVから取り外し、図17に示す、第4開口部キャップ40W(図6)に付け替える。第4開口部キャップ40Wを取付けることにより、第1連通路接続流路47Vが形成されているため、第6流路2EVからの流体が、第1連通路接続流路47V内を流れ、外部ポート接続部46Vの先に接続された圧力センサ等まで流れる。また、第1流路シール部材28Wが第1流路3AV内に挿入されているため、第1流路3AV内の流体は第5弁室3IV内を流れることはない。
上記使用例以外においても、形状の異なる流路を持った第1開口部キャップ10乃至第7開口部キャップ70の開口部キャップ、又は弁アクチュエータ5、のいずれか1つをマニホールドブロック3に取付けることにより、薬液マニホールドの流路変更及び回路変更を容易に行うことができる。
また、圧力センサを取付け可能な開口部キャップ30、40、50、70を使用することで、第1流路乃至第3流路が備えられるマニホールドブロック3の上面から圧力センサ等の設置を容易に行うことができる。また、マニホールドブロック3の上部スペースを有効に利用できるため、省スペース化できるメリットがある。
また、弁アクチュエータ5を追加して流路変更及び回路変更を行う時には、開口部キャップを取り外しし、弁アクチュエータ5を取付けることで、容易に流路変更及び回路変更を行うことができる。また、弁アクチュエータ5を使用しないときには取外して、開口部キャップを取付けることで、弁アクチュエータ5の無駄を減らすことができるため、コスト削減を図ることができる。
第2実施形態における開口部キャップは、第1実施形態における第1開口部キャップ10乃至第6開口部キャップ60と比較して、連通路挿入部の形状が異なるだけなので、連通路挿入部以外は、説明を割愛する。第2実施形態における開口部キャップは、第1実施形態と同様の作用効果を有する。
図10の第8開口部キャップ80は、図1の第1開口部キャップ10に対応し、図11の第9開口部キャップ90は、図5の第3開口部キャップ30に対応し、図12の第10開口部キャップ100は、図7の第5開口部キャップ50に対応する。その他、図面に示されていないが、第2開口部キャップ20、第4開口部キャップ40、第6開口部キャップ60に対応する第2実施形態における開口部キャップも考えられる。
支持部81には、円板部82と固設されている反対側の下端部に、第1弁室3Eの底面3E1と当接し、マニホールドブロック第1連通路3Cの連通口3C1を全周にわたり塞ぐシール凸部84が形成されている。シール凸部84には、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)素材が用いられる。
また、支持部81が第1弁室3E内に挿入されても、第1流路3A2、第1流路3A3は遮断されていないため、流体が自由に第1流路3A内を流れることができる。
以上より、第2実施形態においては、シール凸部84を有することにより、Oリングを用いないでシールをすることができる。
また、シール部にOリングではなく、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)を用いることで、シール部分も含めた接液部を構成する全ての部品に対し、耐薬品性のある材料を使用することで、あらゆる薬液に対応できる。
また、シール部にOリングではなく、4フッ化エチレン樹脂(PTFE)を用いることで、シール部分も含めた接液部を構成する全ての部品に対し、耐薬品性のある材料を使用することで、あらゆる薬液に対応できる。
第2実施形態における第8開口部キャップ80乃至第10開口部キャップ100は、Oリングを用いず、連通口3C1を全周にわたり塞ぐシール凸部84、94、104が当接することによりシールする。そのため、取付部材6又は取付部材9により、第8開口部キャップ80乃至第10開口部キャップ100をマニホールドブロック3に押圧し当接させることが必要となる。取付部材6又は取付部材9により、第8開口部キャップ80乃至第10開口部キャップ100のシール凸部84、94、104をマニホールドブロック3に押圧することにより当接させ、マニホールドブロック第1連通路3Cから第1弁室3Eに流れ込もうとする流体を確実に遮断することができる。
図18に、第2実施形態の使用例1の薬液マニホールド500の断面図を示す。
図18に示すように、マニホールドベース2Y内には、左端から、第2流路2AY、第3流路2BY、第4流路2CY、第5流路2DY、第6流路2EYが形成されている。
マニホールドブロック3Y内には、第1流路3AYが貫通している。第1流路3AYのうち、図18中左端が、第1流路左端31AYで、右端が第1流路右端32AYである。第1流路3AY上には、左から、第1弁室3EY、第2弁室3FY、第3弁室3GY、第4弁室3HY、第5弁室3IYが形成されている。
図18に示す、第1弁室3EY乃至第5弁室3IYの開口部キャップ及び弁アクチュエータを薬液マニホールドの使用態様により、図16や、図17に示す開口部キャップや弁アクチュエータに自由に取替えすることができる。
上記使用例以外においても、形状の異なる流路を持った第8開口部キャップ80乃至第10開口部キャップ100の開口部キャップ、又は弁アクチュエータ5、のいずれか1つをマニホールドブロック3に取付けることにより薬液マニホールドの流路変更及び回路変更を容易に行うことができる。
また、圧力センサを取付可能な開口部キャップ90、100を使用することで、第1流路乃至第3流路が備えられるマニホールドブロック3の上面から圧力センサ等の設置を行うことができる。そのため、圧力センサ等の設置を容易に行うことができる。また、マニホールドブロック3の上部スペースを有効に利用できるため、省スペース化できるメリットがある。
また、弁アクチュエータ5を追加して流路変更及び回路変更を行う時には、開口部キャップを取り外し、弁アクチュエータ5を取付けることで、容易に流路変更及び回路変更を行うことができる。また、弁アクチュエータ5を使用しないときには取外して、開口部キャップを取付けることで、弁アクチュエータ5の無駄を減らすことができるため、コスト削減を図ることができる。
例えば、上記使用例においては、第1実施形態の第1開口部キャップ10乃至第7開口部キャップ70と第2実施形態の第8開口部キャップ80乃至第10開口部キャップ100を分けて取付を行っているが、混合して取付けることもできる。
また、第1実施形態における第1開口部キャップ10乃至第7開口部キャップ70に対応する第2実施形態における開口部キャップも考えられる。
第2開口部キャップ20乃至第6開口部キャップ60の連通路挿入部には、大連通路挿入部及び小連通路挿入部を設けたが、第1開口部キャップ10のように、段差のない連通路挿入部であってもよい。
第1開口部キャップ10は、第2開口部キャップ20及び第6開口部キャップ60のように、連通路挿入部に大連通路挿入部及び小連通路挿入部を設けたものであってもよい。
図19及び図20において、第3開口部キャップ30についてのみ、圧力センサ19を取付けた図を示したが、第4開口部キャップ40、第5開口部キャップ50、第7開口部キャップ70、第9開口部キャップ90、第10開口部キャップ100についても、第3開口部キャップ30と同様に圧力センサ19を取付けることができる。
2 マニホールドベース
2A 第2流路
2B 第3流路
2C マニホールドベース第1連通路
2D マニホールドベース第2連通路
3 マニホールドブロック
3A1、3A2、3A3 第1流路
3C マニホールドブロック第1連通路
3D マニホールドブロック第2連通路
3E 第1弁室
3E1 第1弁室開口部
3F 第2弁室
3F1 第2弁室開口部
10 第1開口部キャップ
11 連通路挿入部
12 円板部
20 第2開口部キャップ
28 第1流路シール部材
30 第3開口部キャップ
40 第4開口部キャップ
50 第5開口部キャップ
60 第6開口部キャップ
70 第7開口部キャップ
80 第8開口部キャップ
90 第9開口部キャップ
100 第10開口部キャップ
Claims (12)
- 第1流路と、前記第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、前記第2流路と平行の位置にある第3流路と、
前記第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と前記第2流路とを連通する第1連通路と、
前記第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と前記第3流路とを連通する第2連通路と、が形成されたマニホールドブロックと、
前記第1開口部又は前記第2開口部に取付けられ、異なる流路が形成された複数種類の開口部キャップを有すること、
前記第1開口部に前記複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、
前記第2開口部に前記複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、
前記第1開口部又は前記第2開口部に、アクチュエータを嵌合するための凹部形状である嵌合溝が形成されていること、
前記複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、前記円板部の外周にわたって、前記嵌合溝に嵌合可能な嵌合凸部が形成されていること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 第1流路と、前記第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、前記第2流路と平行の位置にある第3流路と、
前記第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と前記第2流路とを連通する第1連通路と、
前記第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と前記第3流路とを連通する第2連通路と、が形成されたマニホールドブロックと、
前記第1開口部又は前記第2開口部に取付けられ、異なる流路が形成された複数種類の開口部キャップを有すること、
前記第1開口部に前記複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、
前記第2開口部に前記複数種類の開口部キャップの1つが取付けられていること、
前記複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、前記挿入部の下面に、全周にわたってシール凸部が形成されていること、
前記シール凸部が、前記第1弁室又は前記第2弁室の底面に当接すること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するマニホールドシステムにおいて、
前記複数種類の開口部キャップの1つは、前記第2流路又は前記第3流路と連通する外部流路を有し、前記第2流路又は前記第3流路を前記外部流路へ分岐すること、前記第1流路を連通状態又は非連通状態とすること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するマニホールドシステムにおいて、
前記複数種類の開口部キャップの1つは、前記第1連通路又は前記第2連通路を塞ぎ、前記第1流路を連通状態又は非連通状態とすること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するマニホールドシステムにおいて、
前記複数種類の開口部キャップの1つは、前記第1連通路又は前記第2連通路を塞ぎ、前記第1流路と連通する前記外部流路を有し、前記第1流路を前記外部流路へ分岐すること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するマニホールドシステムにおいて、
前記複数種類の開口部キャップの1つは、前記第1流路と、前記第2流路又は前記第3流路が連通した状態とすること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 請求項1または請求項2に記載するマニホールドシステムにおいて、
前記複数種類の開口部キャップの1つは、前記第1流路及び前記第2流路又は前記第3流路と連通する外部流路を有し、前記第1流路及び前記第2流路又は前記第3流路を前記外部流路へ分岐すること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 請求項4または請求項5に記載するマニホールドシステムにおいて、
前記挿入部の外周に配置され、前記第1弁室又は前記第2弁室に嵌合可能な円筒状の嵌合部材を有し、前記嵌合部材の対向する側面に、前記第1流路を連通する第1流路連通口が形成されていること、
前記第1流路連通口に嵌合する第1流路シール部材を有し、前記第1流路シール部材を前記嵌合部材に嵌合することにより、前記第1流路を非連通状態とすること、
を特徴とするマニホールドシステム。 - 第1流路と、前記第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、前記第2流路と平行の位置にある第3流路と、
前記第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と前記第2流路とを連通する第1連通路と、
前記第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と前記第3流路とを連通する第2連通路と、が形成され、前記第1開口部又は第2開口部に、アクチュエータを嵌合するための凹部形状である嵌合溝が形成されたマニホールドブロックと、
前記第1開口部又は前記第2開口部に取付けられる開口部キャップにおいて、
前記開口部キャップは、前記第1連通路又は第2連通路と同じ中心線上にあって、外部へ分岐する第1外部流路又は第2外部流路を有すること、
前記第1外部流路又は前記第2外部流路は、前記マニホールドブロックの真上に形成されていること、
前記複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、前記円板部の外周にわたって、前記嵌合溝に嵌合可能な嵌合凸部が形成されていること、
を特徴とする開口部キャップ。 - 第1流路と、前記第1流路と直交する方向のねじれの位置にある第2流路と、前記第2流路と平行の位置にある第3流路と、
前記第1流路上に形成され、第1開口部を備える第1弁室と前記第2流路とを連通する第1連通路と、
前記第1流路上に形成され、第2開口部を備える第2弁室と前記第3流路とを連通する第2連通路と、が形成され、前記第1開口部又は前記第2開口部に、アクチュエータを嵌合するための凹部形状である嵌合溝が形成されたマニホールドブロックと、
前記第1開口部又は前記第2開口部に取付けられる開口部キャップにおいて、
前記開口部キャップは、前記第1連通路又は第2連通路と同じ中心線上にあって、外部へ分岐する第1外部流路又は第2外部流路を有すること、
前記第1外部流路又は前記第2外部流路は、前記マニホールドブロックの真上に形成されていること、
前記複数種類の開口部キャップの一つは、円板部及び円柱状の挿入部を有し、前記挿入部の下面に、全周にわたってシール凸部が形成されていること、
前記シール凸部が、前記第1弁室又は前記第2弁室の底面に当接すること、
を特徴とする開口部キャップ。 - 請求項9または請求項10に記載する開口部キャップにおいて、
前記第1外部流路は前記第1連通路と接続し、前記第2流路と連通すること、
前記第2外部流路は前記第2連通路と接続し、前記第3流路と連通すること、
を特徴とする開口部キャップ。 - 請求項9または請求項10に記載する開口部キャップにおいて、
前記第1外部流路は前記第1流路と連通すること、
前記第2外部流路は前記第1流路と連通すること、
を特徴とする開口部キャップ。
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