JP5931522B2 - Diaphragm valve - Google Patents
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Description
本発明は、食品工業や医薬品工業等における各種液体配管に用いられるダイアフラム弁に関し、特に、第1ポートと第2ポートの間の流路を開閉するダイアフラム弁に関する。 The present invention relates to a diaphragm valve used for various liquid pipes in the food industry, the pharmaceutical industry, and the like, and more particularly to a diaphragm valve that opens and closes a flow path between a first port and a second port.
従来のダイアフラム弁として、例えば特許文献1に記載のようなものが知られている。この特許文献1に記載のダイアフラム弁は、入り口流路と出口流路とを有し、これら流路の中間に着座面を有している。そして、これら流路を閉鎖する場合には、その着座面に弁体を圧接させ、開通する場合には、当該弁体を着座面から離間するようにしてなるものである。
As a conventional diaphragm valve, for example, the one described in
しかしながら、上記のようなダイアフラム弁は、上記出口流路を閉鎖する場合、上記入り口流路から出口流路への流路方向と同方向に弁体を移動させているため、当該流路によって弁体の移動速度が加速され、ウォータハンマーが生じるという問題があった。それゆえ、ダイアフラム側の皮膜部や、弁体等が破損し易くなるという問題があった。 However, the diaphragm valve as described above moves the valve body in the same direction as the flow path direction from the inlet flow path to the outlet flow path when the outlet flow path is closed. There was a problem that the movement speed of the body was accelerated and a water hammer was generated. Therefore, there has been a problem that the membrane portion on the diaphragm side, the valve body and the like are easily damaged.
そこで本発明は、上記問題に鑑み、流路閉鎖時に生じるウォータハンマーを防止可能なダイアフラム弁を提供することを目的としている。 In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a diaphragm valve capable of preventing a water hammer generated when a flow path is closed.
上記課題を解決するための手段は、以下の手段によって達成される。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Means for solving the above-described problems can be achieved by the following means. In addition, although the code | symbol in a parenthesis attaches the referential mark of embodiment mentioned later, this invention is not limited to this.
請求項1に係るダイアフラム弁は、本体管部(2,51)と、該本体管部(2,51)の側壁部(20a)に当該本体管部(2,51)の軸方向と直交する方向に突設された第1ポート(P1,P10a,P10b)と、該本体管部(2,51)の一端部側に当該本体管部(2,51)の軸方向又は軸方向と直交する方向に設けられた第2ポート(P2,P11)と、前記本体管部(2,51)内に配置され、且つ、駆動手段(3)に連結されて軸方向に往復動する金属製の作動軸(4)と、該作動軸(4)の一端側に設けられ、且つ、前記第1ポート(P1,P10a,P10b)から前記第2ポート(P2,P11)に至る流路(A,C)を開閉可能な金属製の弁体(5)と、該作動軸(4)の他端側に設けられ、且つ、前記本体管部(2,51)の他端部を常時閉塞するダイアフラム(6)とを有し、前記金属製作動軸(4)、金属製弁体(5)及びダイアフラム(6)の夫々の接液部が樹脂製の皮膜(10)により形成されると共に、作動軸(4)側の皮膜部(10a)と弁体(5)側の皮膜部(10b)とダイアフラム(6)側の皮膜部(10c)とが一体に形成され、前記弁体(5)は、前記流路(A,C)を閉鎖する際、当該流路方向と逆方向から当該流路(A,C)を閉鎖できる位置に前記作動軸(4)に連結されて配置されてなることを特徴としている。
The diaphragm valve according to
請求項2に係るダイアフラム弁は、上記請求項1に記載のダイアフラム弁において、前記本体管部(2)の一端部外周縁部は、各種液体を貯留可能な液体貯留タンク(T)と前記第2ポート(P2)とが連通するように、当該液体貯留タンク(T)底部に取付けられ、前記弁体(5)は、前記流路方向と逆方向から当該流路(A)を閉鎖できるように、前記液体貯留タンク(T)内に配置されてなることを特徴としている。 The diaphragm valve according to a second aspect is the diaphragm valve according to the first aspect , wherein the outer peripheral edge of the one end portion of the main body pipe portion (2) is configured to have a liquid storage tank (T) capable of storing various liquids and the first tank. It is attached to the bottom of the liquid storage tank (T) so that the two ports (P2) communicate with each other, and the valve body (5) can close the flow path (A) from the direction opposite to the flow path direction. Further, it is arranged in the liquid storage tank (T).
次に、本発明の効果について、図面の参照符号を付して説明する。なお、括弧内は、後述する実施形態の参照符号を付したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。 Next, effects of the present invention will be described with reference numerals in the drawings. In addition, although the code | symbol in a parenthesis attaches the referential mark of embodiment mentioned later, this invention is not limited to this.
まず、請求項1の発明によれば、流路(A,C)を閉鎖するにあたって、当該流路(A,C)の流路方向と逆方向に弁体(5)を移動させることができる位置に弁体(5)を配置しているから、当該弁体(5)の移動速度が流路(A,C)によって加速されるということがない。それゆえ、流路(A,C)を閉鎖する際に生じるウォータハンマーを防止することができる。
First, according to the invention of
また、請求項1の発明によれば、作動軸(4)、弁体(5)及びダイアフラム(6)の夫々の接液部が樹脂製の皮膜(10)によって形成され、当該皮膜(10)は、作動軸(4)側の皮膜部(10a)と弁体(5)側の皮膜部(10b)とダイアフラム(6)側の皮膜部(10c)とからなる一体成形物であるため、各種液体の滓等が付着残存したり溜まったりするようなことがない。
Moreover, according to invention of
さらに、請求項2の発明によれば、上記のような弁体(5)を液体貯留タンク(T)内に設けているため、液体貯留タンク(T)の底部に、溜まりによる滞留が発生しなくなり、液体貯留タンク(T)内に貯留されている液体を均一に撹拌することができる。
Furthermore, according to the invention of
さらには、液体貯留タンク(T)と第2ポート(P2)とが連通するように、液体貯留タンク(T)の底部に本体管部(2)の一端部外周縁部が取り付けられているため、当該液体貯留タンク(T)の底部への取付けにあたり、皮膜(10)に取付部を何ら設けていない。それゆえ、取付部を設けたことにより発生する汚染を防止することができる。 Furthermore, since the liquid storage tank (T) and the second port (P2) communicate with each other, the outer peripheral edge of the one end portion of the main body pipe portion (2) is attached to the bottom of the liquid storage tank (T). In attaching to the bottom of the liquid storage tank (T), no attachment is provided on the coating (10). Therefore, it is possible to prevent contamination caused by providing the mounting portion.
<第1実施形態>
以下、本発明に係るダイアフラム弁の第1実施形態を図1及び図2を参照して具体的に説明する。この本実施形態に係るダイアフラム弁1は、図1及び図2に示すように、底部が開放された食品工業や医薬品工業等における各種液体を貯留可能な液体貯留タンクTに取り付けられてなるものである。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a diaphragm valve according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2. As shown in FIGS. 1 and 2, the
より詳しく説明すると、このダイアフラム弁1は、図1及び図2に示すように、本体管部2を有し、この本体管部2は、第1本体管部20と第2本体管部21とで構成されている。この第1本体管部20の側壁部20aの一方向(図1及び図2に関して右方向)には、当該本体管部2の軸方向と直交する方向に第1ポートP1が突設され、また、この第1本体管部20の一端部には、当該本体管部2の軸方向に第2ポートP2が同心状に設けられている。なお、図1に示す符号Aは、第1ポートP1から第2ポートP2に至る流路を示すものである。
More specifically, as shown in FIGS. 1 and 2, the
一方、本体管部2内には、駆動手段3によって当該本体管部2の軸方向に往復動する作動軸4が配置され、この作動軸4の一端側には、復動時(図1に示す矢印S1参照)に流路Aを閉鎖し(図2参照)、往動時(図2示す矢印S2参照)に流路Aを開通する(図1参照)ことができる弁体5が配設され、その作動軸4の他端側には、第1本体管部20の他端部を常時閉塞するダイアフラム6が設けられている。
On the other hand, an
上記駆動手段3は、例えば、エアシリンダからなるもので、そのシリンダのピストンロッドに連結ロッド7が連結され、この連結ロッド7が連結部材8を介して作動軸4の他端側に連動連結されている。これにより、駆動手段3が駆動されると、作動軸4が往動して、弁体5が図2に示されている位置から図1に示されている位置に移動(図2に示す矢印S2参照)し、流路Aが開通することとなる(図1参照)。また、作動軸4が復動して、弁体5が図1に示されている位置から図2に示されている位置に移動(図1に示す矢印S1参照)し、流路Aが閉鎖することとなる(図2参照)。
The drive means 3 is composed of, for example, an air cylinder. A connecting
他方、弁体5は、流路Aを開閉する弁体部5aからなり、この弁体部5aは、第1本体管部20の一端面に設けられた弁座20bに対して接離するようになっている。
On the other hand, the
そして、このような弁体5は、作動軸4と、ステンレス等の金属材により一体形成され、さらに、これらの接液部が、樹脂性(例えば、フッ素樹脂)からなる皮膜10によって厚肉の層状に一体形成されている。
Such a
この皮膜10は、作動軸4及び弁体5の接液部を夫々厚肉層状に形成すると共に、ダイアフラム6の接液部を薄肉の層状に形成している。しかして、この皮膜10は、作動軸4側の皮膜部10aと、弁体5側の皮膜部10bと、ダイアフラム6側の皮膜部10cとからなる一体成形物である。
The
ところで、このダイアフラム6は、作動軸4側の厚肉状の皮膜部10aから一体に延出した皮膜部10cと、この皮膜部10cの背面側に重合配置される合成ゴム製のバックアップゴム11とからなるもので、このバックアップゴム11を背面側から押さえるディスク状の押え板12が、作動軸4の他端部と連結部材8とに亘り嵌挿され、上記連結ロッド7に取り付けられている。
By the way, the
また、このダイアフラム6の外周縁部は、第1本体管部20の他端部と第2本体管部21の一端部とに挟まれた状態で、第1本体管部20側の端部フランジ20cと第2本体管部21側の端部フランジ21aとをクランプ22で締め付けることによって取付けられている。そして、このダイアフラム6は、駆動手段3の駆動により作動軸4の往復動に伴って弾性変形するようになっている。
Further, the outer peripheral edge of the
一方、第2本体管部21は、その他端部に設けられている端部フランジ21bに駆動手段3のケーシング30を係合させてクランプ23で締め付けることによって、駆動手段3に取り付けられている。なお、第1本体管部20には、ダイアフラム6内のエアを抜くエア抜きプラグ24が設けられている。
On the other hand, the second main
かくして、このように構成されるダイアフラム弁1の組立方法は、作動軸4及び弁体5に皮膜10を被着したものを第1本体管部20内にその一端部から挿入した後、連結ロッド7及び連結部材8に取付けた押え板12及びバックアップゴム11を第1本体管部20の他端側に配置して、連結部材8を作動軸4にねじ込み結合すると共に、バックアップゴム11を皮膜10の皮膜部10cの背面に重合する。その後、第1本体管部20の他端部に第2本体管部21を、クランプ22を用いて取付ける。そしてこの状態で、駆動手段3に連結ロッド7の他端部を結合すると共に、第2本体管部21の他端部にケーシング30の一端部を、クランプ23を用いて取付ける。これにより、ダイアフラム弁1が組み立てられることとなる。
Thus, in the method of assembling the
ここで、上記のように構成されるダイアフラム弁1の使用例を説明すると、当該ダイアフラム弁1は、まず、底部が開放された食品工業や医薬品工業等における各種液体を貯留可能な液体貯留タンクTに取り付けられる。より詳しく説明すると、その取付けにあたって、まず、底部が開放された液体貯留タンクTの底部より、当該液体貯留タンクT内に弁体5が配置されるように、当該液体貯留タンクT内にダイアフラム弁1を挿入する。そしてその後、液体貯留タンクT内と第2ポートP2とが連通するように、液体貯留タンクTの底部に溶接等によって固着されているタンクスパッドT1の端部フランジT1aと第1本体管部20側に設けられている端部フランジ20dを係合させてクランプT2で締め付ける。これにより、液体貯留タンクTの底部にダイアフラム弁1が取付けられることとなる。なお、タンクスパッドT1の端部フランジT1aと第1本体管部20の端部フランジ20dを係合させてクランプT2で締め付けるにあたっては、液体貯留タンクTの底部内に凹凸ができないように合成ゴム製のパッキンT3を介在させて締め付けている。なおまた、タンクスパッドT1の内径は、液体貯留タンクT内に弁体5が挿入できるように、弁体5の外径よりも径大になっている。
Here, the usage example of the
このようにして、液体貯留タンクTの底部にダイアフラム弁1を取付けた後、液体貯留タンクTに各種液体を流入させるにあたって、駆動手段3により作動軸4を往動させ(図2示す矢印S2参照)、弁体5を図2に示されている位置から図1に示されている位置に移動させる。これにより、弁体部5aが弁座20bより離間し、流路Aが開通されることとなる。従って、図1に示すように、第1ポートP1より供給される液体は、開通された流路Aを通って第2ポートP2から出てゆき、液体貯留タンクT内に流入されることとなる。
After the
一方、第1ポートP1より供給される液体の液体貯留タンクT内への流入を停止するには、流路Aが開通された状態から、駆動手段3により作動軸4を復動して(図1に示す矢印S1参照)、弁体5を図1に示す位置から図2に示す位置に移動させる。すなわち、流路Aの流路方向と逆方向に弁体5を移動させる(図1参照)と、弁体部5aが弁座20bに接して、流路Aが閉鎖されることとなる。これにより、第1ポートP1より供給される液体の液体貯留タンクT内への流入を停止することができる。
On the other hand, in order to stop the inflow of the liquid supplied from the first port P1 into the liquid storage tank T, the operating
しかして、本実施形態によれば、流路Aを閉鎖するにあたって、当該流路Aの流路方向と逆方向に弁体5を移動させているから、当該弁体5の移動速度が流路Aによって加速されるということがない。それゆえ、流路Aを閉鎖する際に生じるウォータハンマーを防止することができる。
Therefore, according to the present embodiment, when the flow path A is closed, the
また、作動軸4、弁体5及びダイアフラム6の夫々の接液部が樹脂製の皮膜10によって形成され、当該皮膜10は、作動軸4側の皮膜部10aと弁体5側の皮膜部10bとダイアフラム6側の皮膜部10cとからなる一体成形物であるため、各種液体の滓等が付着残存したり溜まったりするようなことがない。
In addition, the wetted parts of the operating
それゆえ、そのような弁体5を液体貯留タンクT内に設けることにより、液体貯留タンクTの底部に、溜まりによる滞留が発生しなくなるため、液体貯留タンクT内に貯留されている液体を均一に撹拌することができる。
Therefore, by providing such a
さらには、液体貯留タンクTの底部にダイアフラム弁1を取付けるにあたって、液体貯留タンクT内と第2ポートP2とが連通するように、液体貯留タンクTの底部に溶接等によって固着されているタンクスパッドT1の端部フランジT1aと第1本体管部20側に設けられている端部フランジ20dを係合させてクランプT2で締め付けている。それゆえ、液体貯留タンクTの底部にダイアフラム弁1を取付けるにあたって、皮膜10に、何ら取付部を設けていないため、取付部を設けたことにより発生する汚染を防止することができる。なお、本実施形態においては、第1ポートP1から液体を供給し、第2ポートP2へ排出する例を示したが、第2ポートP2から第1ポートP1へ液体を排出させるようにしても良い。さらに、本実施形態おいては、第1ポートP1の位置関係はあくまで例示であり、これに限定されるものではない。例えば、第1本体管部20の両側壁部20aに第1ポートを設けても良い。
Furthermore, when the
<第2実施形態>
次に、本発明の第2実施形態に係るダイアフラム弁について図3及び図4を参照して具体的に説明する。なお、第1実施形態と同一構成については、同一の符号を付し、説明は省略する。
Second Embodiment
Next, a diaphragm valve according to a second embodiment of the present invention will be specifically described with reference to FIGS. In addition, about the same structure as 1st Embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and description is abbreviate | omitted.
本実施形態に係るダイアフラム弁50は、上記第1実施形態にて示したダイアフラム弁1とほぼ同一の構成であるが、図3及び図4に示すように本体管部が異なる。すなわち、この本体管部51は、第1本体管部20と第2本体管部21と、さらに、第3本体管部52とで構成されている。この第3本体管部52は、その一端部に第2ポートP11が突設され、他端部には端部フランジ52aが設けられている。そして、この端部フランジ52aに第1本体管部20の端部フランジ20dを係合させてクランプ53で締め付けることにより、第3本体管部52が第1本体管部20に取り付けられることとなる。なお、第3本体管部52の端部フランジ52aと第1本体管部20の端部フランジ20dを係合させてクランプ53で締め付ける際、第1本体管部20と第3本体管部52とを取付けた際、内部に凹凸ができないように合成ゴム製のパッキン54を介在させて締め付けている。
The
一方、第1本体管部20の側壁部20aには、上記第1実施形態にて示したダイアフラム弁1と異なり、側壁部20aの左右方向同心円状に、一対の第1ポートP10a,P10bが当該第1本体管部20の軸方向と直交する方向に突設されている。なお、図3及び図4に示す符号Bは、左側に位置する第1ポートP10aから右側に位置する第1ポートP10bに至る流路を示し、図3に示す符号Cは、左側に位置する第1ポートP10aから第2ポートP11に至る流路を示すものである。
On the other hand, unlike the
かくして、このように構成されるダイアフラム弁50の組立方法は、作動軸4及び弁体5に皮膜10を被着したものを第1本体管部20内にその一端部から挿入した後、連結ロッド7及び連結部材8に取付けた押え板12及びバックアップゴム11を第1本体管部20の他端側に配置して、連結部材8を作動軸4にねじ込み結合すると共に、バックアップゴム11を皮膜10の皮膜部10cの背面に重合する。その後、第1本体管部20の他端部に第2本体管部21を、クランプ22を用いて取付ける。そしてこの状態で、駆動手段3に連結ロッド7の他端部を結合すると共に、第2本体管部21の他端部にケーシング30の一端部を、クランプ23を用いて取付け、さらに、第1本体管部20の一端部に第3本体管部52を、パッキン54を介在させてクランプ53を用いて取付ける。これにより、ダイアフラム弁50が組み立てられることとなる。
Thus, in the method of assembling the
上記のように構成されるダイアフラム弁50を使用するにあたっては、駆動手段3により作動軸4を往動させ(図4に示す矢印S4参照)、弁体5を図4に示されている位置から図3に示されている位置に移動させる。これにより、弁体部5aが弁座20bより離間し、流路Cが開通されることとなる(図3参照)。従って、左側に位置する第1ポートP10aより供給される液体は、流路Bを通って右側に位置する第1ポートP10bから出てゆくと共に、開通された流路Cを通って第2ポートP11から出てゆく。
In using the
また、流路Cを閉鎖するにあたっては、流路Cが開通された状態から、駆動手段3により作動軸4を復動して(図3に示す矢印S3参照)、弁体5を図3に示す位置から図4に示す位置に移動させる。すなわち、流路Cの流路方向と逆方向に弁体5を移動させる(図3参照)と、弁体部5aが弁座20bに接して、流路Cが閉鎖されることとなる(図4参照)。これにより、左側に位置する第1ポートP10aより供給される液体は、流路Bを通って右側に位置する第1ポートP10bから出てゆくこととなる。
In closing the flow path C, the operating
このように、左側に位置する第1ポートP10aより供給される液体は、常に、流路Bを通って右側に位置する第1ポートP10bから出てゆくこととなる。そして、このように右側に位置する第1ポートP10bより出ていった液体は、再度、左側に位置する第1ポートP10aより供給され、ポート内をループする。これにより、当該液体は、ポート内で循環されることとなる。そして、この循環させた液体の一部は、弁体5の往復動によって、流路Cが開通されると、その流路Cを通って第2ポートP11より出てゆくこととなる。
In this way, the liquid supplied from the first port P10a located on the left side always exits from the first port P10b located on the right side through the flow path B. And the liquid which came out of the 1st port P10b located in the right side in this way is again supplied from the 1st port P10a located in the left side, and loops in the port. Thereby, the liquid is circulated in the port. A part of the circulated liquid exits from the second port P11 through the flow path C when the flow path C is opened by the reciprocation of the
しかして、本実施形態においても、流路Cを閉鎖するにあたって、当該流路Cの流路方向と逆方向に弁体5を移動させているから、当該弁体5の移動速度が流路Cによって加速されるということがない。それゆえ、流路Cを閉鎖する際に生じるウォータハンマーを防止することができる。
Therefore, also in this embodiment, when closing the flow path C, the
なお、本実施形態においては、左側に位置する第1ポートP10aより液体を供給したが、右側に位置する第1ポートP10bより液体を供給し、左側に位置する第1ポートP10aより当該液体が出ていくようにしても良い。また、第1ポートP10a,P10b及び第2ポートP11の位置関係はあくまで例示であり、これに限定されるものではない。例えば、左側に位置する第1ポートP10aを設けず、右側に位置する第1ポートP10bだけを設けても良い。その際は、液体は循環させないこととなる。一方、第2ポートP11を、本体管部51の軸方向と直交する方向に、第3本体管部52の両側壁部又は一側壁部に、突設させても良い。そして、第2ポートP11を、第3本体管部52の両側壁部又は一側壁部に突設させた場合、右側に位置する第1ポートP10bを設けず、左側に位置する第1ポートP10aだけを設けても良い。
In this embodiment, the liquid is supplied from the first port P10a located on the left side. However, the liquid is supplied from the first port P10b located on the right side, and the liquid is discharged from the first port P10a located on the left side. You may make it go. The positional relationship between the first ports P10a and P10b and the second port P11 is merely an example, and is not limited to this. For example, the first port P10a located on the left side may not be provided, and only the first port P10b located on the right side may be provided. In that case, the liquid is not circulated. On the other hand, the second port P11 may protrude from both side walls or one side wall of the third main
1,50 ダイアフラム弁
2,51 本体管部
3 駆動手段
4 作動軸
5 弁体
6 ダイアフラム
10 皮膜
10a (作動軸側の)皮膜部
10b (弁体側の)皮膜部
10c (ダイアフラム側の)皮膜部
20 第1本体管部
20a (第1本体管部の)側壁部
21 第2本体管部
52 第3本体管部
P1,P10a,P10b 第1ポート
P2,P11 第2ポート
A,C 流路
T 液体貯留タンク
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記金属製作動軸、金属製弁体及びダイアフラムの夫々の接液部が樹脂製の皮膜により形成されると共に、作動軸側の皮膜部と弁体側の皮膜部とダイアフラム側の皮膜部とが一体に形成され、
前記弁体は、前記流路を閉鎖する際、当該流路方向と逆方向から当該流路を閉鎖できる位置に前記作動軸に連結されて配置されてなることを特徴とするダイアフラム弁。 A main body tube portion, a first port projecting in a direction perpendicular to the axial direction of the main body tube portion on a side wall portion of the main body tube portion, and an axial direction of the main body tube portion on one end side of the main body tube portion Alternatively, a second port provided in a direction orthogonal to the axial direction, a metal operating shaft that is disposed in the main body pipe portion and that is connected to the driving means and reciprocates in the axial direction, and one end of the operating shaft And a metal valve body that can open and close the flow path from the first port to the second port, the other end of the operating shaft, and the other of the main body pipe portion A diaphragm that always closes the end,
The wetted parts of the metal operating shaft, metal valve body and diaphragm are formed by a resin film, and the operating shaft side film part, the valve body side film part, and the diaphragm side film part are integrated. Formed into
The said valve body is connected with the said operating shaft in the position which can close the said flow path from the reverse direction to the said flow path direction, when closing the said flow path, The diaphragm valve characterized by the above-mentioned .
前記弁体は、前記流路方向と逆方向から当該流路を閉鎖できるように、前記液体貯留タンク内に配置されてなることを特徴とする請求項1に記載のダイアフラム弁。 The outer peripheral edge of the one end portion of the main body pipe portion is attached to the bottom of the liquid storage tank so that the liquid storage tank capable of storing various liquids and the second port communicate with each other.
2. The diaphragm valve according to claim 1, wherein the valve body is disposed in the liquid storage tank so that the flow path can be closed from a direction opposite to the flow path direction .
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