JP6292553B2 - Diaphragm valve - Google Patents

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本発明は、例えば、高圧ガスボンベや高圧ガス配管設備などに用いられるダイヤフラム式バルブに関し、特に、ダイヤフラムを2つの部材間に挟持させることで、閉鎖弁室の気密性を確保したダイヤフラム式バルブに関する。   The present invention relates to a diaphragm valve used in, for example, a high-pressure gas cylinder, a high-pressure gas piping facility, and the like, and more particularly, to a diaphragm valve that secures the airtightness of a closed valve chamber by sandwiching the diaphragm between two members.

従来から高圧ガスボンベや高圧ガス配管設備などに用いられるバルブとして、パック式バルブとダイヤフラム式バルブとがある。パック式バルブは、パッキング式のジョイント又はボルトを用いてバルブ内の気密性を確保しており、一方、ダイヤフラム式バルブは、弁体の移動とともに撓む金属薄板製のダイヤフラムによってバルブ内の気密性を確保している。   Conventionally, there are a pack type valve and a diaphragm type valve as valves used in high pressure gas cylinders, high pressure gas piping facilities, and the like. Pack type valves use packing type joints or bolts to ensure airtightness inside the valve, while diaphragm type valves use a thin metal plate diaphragm that bends as the valve body moves to ensure airtightness inside the valve. Is secured.

そして、両バルブを比較すると、パック式バルブは、消耗品であるダイヤフラムを用いないので寿命が長く、分解してメンテナンスすることにより、繰り返し使用することができる。一方、ダイヤフラム式バルブは、ダイヤフラムが劣化してしまう。このため、ダイヤフラム式バルブは、パック式バルブよりも寿命が短いが、あらかじめ定められた耐用年数や使用回数を超えない範囲内で使い捨てることにより、メンテナンスの手間なく安全性を確保することができる。このような取り扱いの容易さから、近年、使い捨てのダイヤフラム式バルブが、国際的なデファクトスタンダードとなりつつある。従来のダイヤフラム式バルブとして、例えば、以下に挙げるようなものがある。   When comparing the two valves, the pack-type valve has a long life because it does not use a consumable diaphragm, and can be used repeatedly by being disassembled and maintained. On the other hand, in the diaphragm type valve, the diaphragm is deteriorated. For this reason, the diaphragm type valve has a shorter life than the pack type valve. However, the diaphragm type valve can be disposed of within a range that does not exceed a predetermined service life and number of times of use, thereby ensuring safety without maintenance. . In recent years, disposable diaphragm valves are becoming an international de facto standard because of such ease of handling. Examples of conventional diaphragm valves include the following.

特開昭63−72984号公報(特許文献1)の第1図には、流入路10を開閉させるためのディスク4を備え、このディスク4の小径部分に挿通されるボス14に、ダイヤフラム3の貫通孔周辺が溶接された構成のダイヤフラム式バルブが提案されている。   In FIG. 1 of Japanese Patent Laid-Open No. 63-72984 (Patent Document 1), a disk 4 for opening and closing the inflow passage 10 is provided, and a boss 14 inserted through a small diameter portion of the disk 4 is attached to the diaphragm 3. A diaphragm type valve having a structure in which the periphery of the through hole is welded has been proposed.

特開平08−219304号公報(特許文献2)の図1〜図3には、ガスの通路1aを開閉させるためのディスク7を備え、ディスク7の軸部7bに、ダイヤフラム2の内周端縁部が溶接された構成のダイヤフラム式バルブが提案されている。   1 to 3 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-219304 (Patent Document 2) includes a disk 7 for opening and closing a gas passage 1a, and an inner peripheral edge of the diaphragm 2 on a shaft portion 7b of the disk 7. A diaphragm type valve having a structure in which the parts are welded has been proposed.

特開平08−114265号公報(特許文献3)の図1及び図2には、ダイヤフラム11の内周縁部が、溶接金具8及びシートホルダー6に形成された環状のフラット部6a,8aで挟み込まれ、これらダイヤフラム11、溶接金具8、シートホルダー6が溶接(W)されて固着一体化された構成のダイヤフラム式バルブが提案されている。   In FIG. 1 and FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 08-114265 (Patent Document 3), the inner peripheral edge of the diaphragm 11 is sandwiched between annular flat portions 6 a and 8 a formed in the weld metal 8 and the sheet holder 6. A diaphragm type valve having a configuration in which the diaphragm 11, the weld metal fitting 8, and the seat holder 6 are welded (W) and fixed and integrated is proposed.

特開2004−257549号公報(特許文献4)の図1及び図2には、複数枚のダイヤフラム61、62が、弁本体41の円柱状の嵌合部43に溶接された構成のダイヤフラム式バルブが提案されている。   FIG. 1 and FIG. 2 of Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-257549 (Patent Document 4) show a diaphragm type valve in which a plurality of diaphragms 61 and 62 are welded to a cylindrical fitting portion 43 of a valve body 41. Has been proposed.

特開昭63−72984号公報JP 63-72984 A 特開平08−219304号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-219304 特開平08−114265号公報Japanese Patent Laid-Open No. 08-114265 特開2004−257549号公報JP 2004-257549 A 特開昭63−140190号公報JP-A-63-140190 特表2001−509579号公報Special table 2001-509579 gazette

<溶接の問題>
従来のダイヤフラム式バルブでは、ダイヤフラムの貫通孔周辺がシーティングステムと溶接されることにより、閉鎖弁室の気密性が確保されていた。しかし、ダイヤフラムが溶接されると、溶接箇所から変形(溶接歪)が生じてしまう。溶接歪の生じたダイヤフラムが動作すると、溶接箇所の周辺が疲労破壊しやすくなる。また、ダイヤフラムのビーム溶接には、多大なる手間と費用とが掛かり、ビーム溶接は、ダイヤフラム式バルブの製造コストの少なくとも1割を超える。
<Welding problems>
In the conventional diaphragm type valve, the airtightness of the closing valve chamber is ensured by welding the periphery of the through hole of the diaphragm to the seating stem. However, when the diaphragm is welded, deformation (welding distortion) occurs from the welded portion. When the diaphragm in which the welding distortion occurs is operated, the periphery of the welded portion is easily damaged by fatigue. In addition, the beam welding of the diaphragm requires much labor and cost, and the beam welding exceeds at least 10% of the manufacturing cost of the diaphragm type valve.

なお、特開昭63−1410190号公報(特許文献5)の第3図には、部材本体30に設けた環状押圧部36を、金属ダイヤフラム34に圧着させて挟持固定する構成が記載されている。また、特表2001−509579号公報(特許文献6)の図1には、弁機能部材64に設けたドーナツ状の封止ビード72を、ダイヤフラム26の凹型内面30に封止係合させる構成が記載されている。   FIG. 3 of Japanese Patent Laid-Open No. 63-1410190 (Patent Document 5) describes a configuration in which the annular pressing portion 36 provided in the member main body 30 is clamped and fixed to the metal diaphragm 34. . FIG. 1 of JP-T-2001-509579 (Patent Document 6) has a configuration in which a doughnut-shaped sealing bead 72 provided on the valve function member 64 is sealingly engaged with the concave inner surface 30 of the diaphragm 26. Have been described.

しかし、特許文献5の環状押圧部36は、金属ダイヤフラム34との接触部が平坦面となっていた。また、特許文献6の封止ビード72は、ダイヤフラム26との接触部がアール面となっていた。このような平坦面又はアール面の接触では、高圧ガスが流通したときの閉鎖弁室の内圧に耐えることができない。このため、高圧ガスを対象とするダイヤフラム式バルブにおいて、環状押圧部36又は封止ビード72を適用した実際の製品は、本願の特許出願前に存在していなかった。   However, in the annular pressing portion 36 of Patent Document 5, the contact portion with the metal diaphragm 34 is a flat surface. Further, the sealing bead 72 of Patent Document 6 has a rounded surface in contact with the diaphragm 26. Such flat surface or rounded surface contact cannot withstand the internal pressure of the closing valve chamber when high-pressure gas flows. For this reason, in the diaphragm type valve for high pressure gas, the actual product to which the annular pressing part 36 or the sealing bead 72 is applied did not exist before the patent application of the present application.

<流量の問題>
従来のダイヤフラム式バルブは、ダイヤフラムの動作量で、単位時間当たりのガスの流量が決まる。通常、ダイヤフラムの動作量は0.5mm程度と極めて小さく、一般的に、ダイヤフラム式バルブは、単位時間当たりのガスの流量が少ない。ガスの流量を増大させる手段として、ダイヤフラムの動作量を大きくすることが考えられる。しかし、ダイヤフラムの動作量を大きくすると、上述した溶接箇所の周辺がより早く疲労破壊してしまう。
<Flow problem>
In the conventional diaphragm type valve, the flow rate of gas per unit time is determined by the operation amount of the diaphragm. Usually, the operation amount of the diaphragm is as extremely small as about 0.5 mm. Generally, the diaphragm type valve has a small gas flow rate per unit time. As a means for increasing the gas flow rate, it is conceivable to increase the operation amount of the diaphragm. However, when the operation amount of the diaphragm is increased, the periphery of the above-described welded portion is more quickly fatigued.

ここで、特許文献5の環状押圧部36及び特許文献6の封止ビード72を適用して、ダイヤフラムを溶接しない構成とすることも考えられる。しかし、ダイヤフラムを大きく動作させると、環状押圧部36の平坦面又は封止ビード72のアール面の接触が維持できなくなり、閉鎖弁室から高圧ガスが漏れてしまう。   Here, it is also conceivable to apply the annular pressing portion 36 of Patent Document 5 and the sealing bead 72 of Patent Document 6 so that the diaphragm is not welded. However, if the diaphragm is operated greatly, the flat surface of the annular pressing portion 36 or the round surface of the sealing bead 72 cannot be maintained, and high-pressure gas leaks from the closing valve chamber.

<寿命の問題>
従来のダイヤフラム式バルブは、使い捨てを前提としていた。例えば、アンモニア、塩化水素又は塩素等の腐食性の液化ガスを対象とするダイヤフラム式バルブでは、腐食性ガスと接触する弁体(ディスク)及びダイヤフラムが劣化しやすい。このため、従来のダイヤフラム式バルブは、弁体又はダイヤフラムのいずれかが寿命に達したときに、全体を廃棄していた。
<Life issues>
Conventional diaphragm valves have been premised on single use. For example, in a diaphragm type valve that targets a corrosive liquefied gas such as ammonia, hydrogen chloride, or chlorine, a valve body (disk) and a diaphragm that come into contact with the corrosive gas are likely to deteriorate. For this reason, the conventional diaphragm valve has been discarded when either the valve element or the diaphragm reaches the end of its life.

しかし、従来のダイヤフラム式バルブのバルブ本体、スピンドル、グランドナット及びスピンドル受けといった主要構成部品は、いずれも耐食性を有する金属からなる。弁体又はダイヤフラムといった一部の部品が劣化したからといって、未だ十分に使用することができる主要構成部品を廃棄してしまうことは、リサイクルを重視する近年の社会的要請に反する。   However, the main components such as the valve body, spindle, gland nut and spindle receiver of the conventional diaphragm type valve are all made of metal having corrosion resistance. Discarding the main components that can still be used sufficiently even if some parts such as the valve body or the diaphragm deteriorate is contrary to the recent social demand for emphasis on recycling.

また、従来のダイヤフラム式バルブでは、ダイヤフラムが、弁体又はこれを保持する金属部品に溶接されて一体となっていた。そこで、弁体とダイヤフラムとが一体となった部品を交換可能とし、主要構成部品を再使用することが考えられる。しかし、弁体が先に劣化した場合は、未だ寿命に達していないダイヤフラムを一緒に廃棄しなければならない。逆に、ダイヤフラムが先に劣化した場合は、未だ寿命に達していない弁体を廃棄しなければならない。特に、ビーム溶接にコストを掛けたダイヤフラムを、寿命に達する前に廃棄することは不合理である。   Further, in the conventional diaphragm type valve, the diaphragm is integrally welded to the valve body or a metal part holding the same. In view of this, it is conceivable that a part in which the valve body and the diaphragm are integrated can be replaced, and the main components are reused. However, if the valve body deteriorates first, the diaphragm that has not reached the end of its life must be discarded together. Conversely, if the diaphragm deteriorates first, the valve element that has not yet reached the end of its life must be discarded. In particular, it is unreasonable to dispose of a diaphragm that is costly for beam welding before reaching its end of life.

<コイルばねの問題>
従来のダイヤフラム式バルブには、弁体に開方向の付勢力を生じさせるコイルスプリングを内蔵したものがあった(例えば、特許文献4の図1に示されたスプリング81)。しかし、コイルスプリングは、上下方向の平行を保ちにくく、その付勢力に偏荷重が生じやすい。このような偏荷重は、弁体の片当たりを生じさせ、ガス漏れの原因となる。
<Problems with coil springs>
Some conventional diaphragm type valves have a built-in coil spring that generates an urging force in the opening direction of the valve body (for example, the spring 81 shown in FIG. 1 of Patent Document 4). However, the coil spring is difficult to keep parallel in the vertical direction, and an uneven load tends to be generated in its urging force. Such an unbalanced load causes contact of the valve body and causes gas leakage.

また、従来のダイヤフラム式バルブでは、バルブ本体内に、コイルスプリングを縦にして収容させるためのスペースを確保しなければならず、バルブ全体が高さ方向に大型化してしまう。   Further, in the conventional diaphragm type valve, a space for accommodating the coil spring vertically in the valve main body must be secured, and the entire valve is enlarged in the height direction.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、ダイヤフラムを溶接しないで閉鎖弁室の気密性を確保することができ、単位時間当たりのガスの流量を増大させることができ、ダイヤフラムの長寿命化と部品交換による主要構成部品の再利用とを図ることができ、弁体に対する偏荷重を効果的に防止することができる、ダイヤフラム式バルブの提供を目的とする。   The present invention has been made in view of the above problems, and can ensure the airtightness of the closing valve chamber without welding the diaphragm, can increase the flow rate of gas per unit time, An object of the present invention is to provide a diaphragm type valve that can prolong the service life and reuse the main components by replacing parts, and can effectively prevent the uneven load on the valve body.

(1)上記目的を達成するために、本発明のダイヤフラム式バルブは、高圧ガスの流通に用いられるダイヤフラム式バルブであって、前記高圧ガスの流入路及び流出路が設けられた中空状のバルブ本体と、前記バルブ本体内に、前記高圧ガスの流入路と流出路とを接続させる閉鎖弁室を形成するダイヤフラムと、前記閉鎖弁室の内外から、前記ダイヤフラムの中央部を挟持する第1及び第2保持部材と、前記第1及び第2保持部材に連動して、前記高圧ガスの流入路を開閉させる弁体と、を備え、前記閉鎖弁室内に位置する前記第1保持部材に、前記ダイヤフラムの中心軸を取り囲む一連のエッジからなる接触部が設けられた構成としてある。 (1) In order to achieve the above object, a diaphragm type valve of the present invention is a diaphragm type valve used for the circulation of high pressure gas, and is a hollow valve provided with an inflow path and an outflow path for the high pressure gas. A main body, a diaphragm forming a closing valve chamber for connecting the inflow passage and the outflow passage for the high-pressure gas in the valve main body, and a first portion for sandwiching a central portion of the diaphragm from the inside and outside of the closing valve chamber A second holding member; and a valve body that opens and closes the inflow passage of the high-pressure gas in conjunction with the first and second holding members, and the first holding member located in the closing valve chamber includes the The contact portion is formed of a series of edges that surround the central axis of the diaphragm.

(2)好ましくは、上記(1)のダイヤフラム式バルブにおいて、前記ダイヤフラムに、その中央部を取り囲み、前記閉鎖弁室の外側に向かって膨らむ一連の膨出部が形成された構成にするとよい。 (2) Preferably, in the diaphragm type valve of the above (1), a series of bulging portions are formed in the diaphragm so as to surround the central portion thereof and bulge toward the outside of the closing valve chamber.

(3)好ましくは、上記(1)又は(2)のダイヤフラム式バルブにおいて、互いに積層される複数の前記ダイヤフラムを備え、これら複数の前記ダイヤフラムのうち、前記第1保持部材に接触する一のダイヤフラムが、他のタイヤフラムよりも低硬度の材料で形成された構成にするとよい。 (3) Preferably, in the diaphragm valve according to (1) or (2), the diaphragm includes a plurality of diaphragms stacked on one another, and one diaphragm that contacts the first holding member among the plurality of diaphragms. However, it is good to make it the structure formed with the material of lower hardness than other tire frames.

(4)好ましくは、上記(1)〜(3)のいずれかのダイヤフラム式バルブにおいて、前記第1保持部材における前記接触部よりも内側に、前記ダイヤフラムの中心軸を取り囲むOリングが取り付けられた構成にするとよい。 (4) Preferably, in the diaphragm valve according to any one of (1) to (3), an O-ring surrounding the central axis of the diaphragm is attached to the inner side of the contact portion of the first holding member. It is good to have a configuration.

(5)好ましくは、上記(1)〜(4)のいずれかのダイヤフラム式バルブにおいて、前記第1及び第2保持部材に対して、前記弁体の開方向の付勢力を生じさせる一又は複数の皿ばねを備えた構成にするとよい。 (5) Preferably, in the diaphragm type valve according to any one of the above (1) to (4), one or more that generates an urging force in the opening direction of the valve body with respect to the first and second holding members. It is good to make it the structure provided with this disk spring.

本発明のダイヤフラム式バルブによれば、ダイヤフラムを溶接しないで閉鎖弁室の気密性を確保することができ、単位時間当たりのガスの流量を増大させることができ、ダイヤフラムの長寿命化と部品交換による主要構成部品の再利用とを図ることができ、弁体に対する偏荷重を効果的に防止することができる。   According to the diaphragm type valve of the present invention, the airtightness of the closed valve chamber can be ensured without welding the diaphragm, the gas flow rate per unit time can be increased, the life of the diaphragm is increased, and the parts are replaced. The main component parts can be reused by the above, and the uneven load on the valve body can be effectively prevented.

本発明の実施形態に係るダイヤフラム式バルブを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the diaphragm type valve which concerns on embodiment of this invention. シートディスク(弁体)の開状態における上記ダイヤフラム式バルブの主要部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the principal part of the said diaphragm type valve in the open state of a seat disk (valve body). シートディスクの閉状態における上記ダイヤフラム式バルブの主要部を示す拡大図である。It is an enlarged view which shows the principal part of the said diaphragm type valve in the closed state of a seat disk. 本実施形態のダイヤフラムを示す斜視図である。It is a perspective view which shows the diaphragm of this embodiment. 本実施形態のシーティングステム(第1保持部材)を示すものであり、同図(a)は上方から見た斜視図、同図(b)は下方から見た斜視図である。The seating stem (1st holding member) of this embodiment is shown, The figure (a) is the perspective view seen from upper direction, The figure (b) is the perspective view seen from the downward direction. 図2の部分拡大図である。FIG. 3 is a partially enlarged view of FIG. 2. 本実施形態のダイヤフラム固定ナット(第2保持部材)を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the diaphragm fixing nut (2nd holding member) of this embodiment.

以下、本発明の一実施形態に係るダイヤフラム式バルブについて、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明では、ステンレス鋼等の種類を例示するにあたってJISコードを省略して記載してある。   Hereinafter, a diaphragm type valve according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description, the JIS code is omitted when illustrating the type of stainless steel or the like.

<ダイヤフラム式バルブの構成>
図1において、本実施形態に係るダイヤフラム式バルブ1は、主として、バルブ本体10と、スピンドル20と、ハンドル30と、グランドナット40と、スピンドル受け50と、ダイヤフラム60と、シーティングステム(第1保持部材)70と、ダイヤフラム固定ナット(第2保持部材)80と、グランドワッシャ90と、皿ばね100と、シートディスク(弁体)110とで構成される。
<Configuration of diaphragm type valve>
In FIG. 1, a diaphragm valve 1 according to this embodiment mainly includes a valve body 10, a spindle 20, a handle 30, a ground nut 40, a spindle receiver 50, a diaphragm 60, a seating stem (first holding). Member) 70, a diaphragm fixing nut (second holding member) 80, a ground washer 90, a disc spring 100, and a seat disk (valve element) 110.

<<バルブ本体>>
図1に示すように、バルブ本体10は、その胴部11内に断面円形の中空部11aを設けたハウジングである。バルブ本体10は、耐腐食性を有する金属材料、例えば、SUS316Lのステンレス鋼により形成される。胴部11には、下方及び側方に分岐された雄ねじ部12、13が設けられる。下方の雄ねじ部12内には、中空部11a内に通じるガスの流入路14が設けられる。また、側方の雄ねじ部13内には、中空11a内に通じるガスの流出路15が設けられる。
<< Valve body >>
As shown in FIG. 1, the valve body 10 is a housing in which a hollow portion 11 a having a circular cross section is provided in the body portion 11. The valve body 10 is formed of a metal material having corrosion resistance, for example, SUS316L stainless steel. The body portion 11 is provided with male screw portions 12 and 13 branched downward and laterally. In the lower male threaded portion 12, a gas inflow path 14 that leads to the hollow portion 11 a is provided. Further, a gas outflow passage 15 communicating with the inside of the hollow 11a is provided in the side male screw portion 13.

中空部11aの下端側には、流入路14及び流出路15が開口する。この中空部11aの下端側を、円板状のダイヤフラム60で密閉することにより、閉鎖弁室16が形成される。図2に示すように、閉鎖弁室16内には、ガスの流入口14aが開口する。この流入口14aは、シートディスク110によって開閉される。   An inflow path 14 and an outflow path 15 open at the lower end side of the hollow portion 11a. By closing the lower end side of the hollow portion 11a with a disk-shaped diaphragm 60, the closing valve chamber 16 is formed. As shown in FIG. 2, a gas inlet 14 a is opened in the closing valve chamber 16. The inflow port 14 a is opened and closed by the seat disk 110.

<<スピンドル及びハンドル>>
図1において、スピンドル20は、シートディスク110を開閉動作させるための軸部材である。スピンドル20は、例えば、耐腐食性を有するSUS304などのステンレス鋼により形成される。ここで、本実施形態では、スピンドル20の部位を特定するに際して、図1に示されたスピンドル20の最も下を「先端」とし、最も上を「後端」とする。
<< Spindle and handle >>
In FIG. 1, the spindle 20 is a shaft member for opening and closing the seat disk 110. The spindle 20 is made of, for example, stainless steel such as SUS304 having corrosion resistance. Here, in the present embodiment, when specifying the part of the spindle 20, the lowermost part of the spindle 20 shown in FIG.

図1の上から順に、スピンドル20の後端部21には、ハンドル30を取り付けるための雄ねじが設けられる。この雄ねじにナット23を締結することで、ハンドル30は、スピンドル20の後端部21に固定される。ハンドル30は、例えば、ADC12などのアルミニウム合金により形成される。   In order from the top of FIG. 1, a male screw for attaching the handle 30 is provided at the rear end portion 21 of the spindle 20. The handle 30 is fixed to the rear end portion 21 of the spindle 20 by fastening the nut 23 to the male screw. The handle 30 is made of an aluminum alloy such as ADC12, for example.

スピンドル20の先端部22は、後端部21よりも大径となっている。大径の先端部22の外周には、雄ねじが設けられる。この雄ねじは、グランドナット40の雌ねじに螺合される。これにより、ハンドル30を回転させると、スピンドル20が、ねじのピッチで図中の上下方向(すなわち、シートディスク110の開閉方向)に直線運動する。   The front end portion 22 of the spindle 20 has a larger diameter than the rear end portion 21. A male screw is provided on the outer periphery of the large-diameter tip 22. This male screw is screwed into the female screw of the ground nut 40. Accordingly, when the handle 30 is rotated, the spindle 20 linearly moves in the vertical direction in the drawing (that is, the opening / closing direction of the seat disk 110) at the pitch of the screw.

スピンドル20の先端部22の端面は、凸曲面22aとなっている。図2に示すように、スピンドル20の先端部22の凸曲面22aは、スピンドル受け50に組み付けられた平面座51に当接する。スピンドル20の回転運動及び直線運動は、その先端部22の凸曲面22aと、平面座51との僅かな面接触を通じて、スピンドル受け50に伝達される。   An end surface of the tip portion 22 of the spindle 20 is a convex curved surface 22a. As shown in FIG. 2, the convex curved surface 22 a of the tip portion 22 of the spindle 20 abuts on a flat seat 51 assembled to the spindle receiver 50. The rotational motion and linear motion of the spindle 20 are transmitted to the spindle receiver 50 through slight surface contact between the convex curved surface 22 a of the tip portion 22 and the flat seat 51.

<<グランドナット>>
図1において、グランドナット40は、バルブ本体10の中空部11aの内壁面に設けられた雌ねじに螺合される。グランドナット40は、バルブ本体10の中空部11aを密閉するとともに、スピンドル20を回転自在に支持する。図2に示すように、グランドナット40は、バルブ本体10に螺合されたときに、その環状の下端面40aでグランドワッシャ90を押圧する。
<< Ground nut >>
In FIG. 1, the gland nut 40 is screwed into a female screw provided on the inner wall surface of the hollow portion 11 a of the valve body 10. The ground nut 40 seals the hollow portion 11a of the valve body 10 and supports the spindle 20 rotatably. As shown in FIG. 2, when the gland nut 40 is screwed into the valve body 10, the gland washer 90 is pressed by the annular lower end surface 40a.

グランドナット40は、例えば、SUS303、SUS304などのステンレス鋼、又はニッケルメッキを施して耐食性をもたせたC3604BDなどの黄銅(真鍮)により形成される。特に、ニッケルメッキを施して耐食性をもたせたC3604BDなどの黄銅(真鍮)が好適である。   The ground nut 40 is made of, for example, stainless steel such as SUS303 or SUS304, or brass (brass) such as C3604BD that has been plated with nickel to give corrosion resistance. In particular, brass (brass) such as C3604BD that has been nickel-plated to provide corrosion resistance is preferable.

<<スピンドル受け>>
図2において、スピンドル受け50は、平面座51と雄ねじ部52とを有する。平面座51は、スピンドル20の先端部22の凸曲面22aを受ける。平面座51の当接面はフラット面となっており、スピンドル20の先端部22の凸曲面22aと僅かに面接触する。スピンドル受け50は、例えば、耐腐食性を有するSUS304などのステンレス鋼により形成される。また、平面座51は、例えば、スピンドル受け50よりも高硬度を有するJIS SK5等の炭素工具工鋼を焼き入れ硬化処理したものにより形成される。平面座51を高硬度とすることで、スピンドル20の先端部22の凸曲面22aとの当接によるスピンドル受け50の摩損、変形、焼き付きを防止することができる。
<< Spindle support >>
In FIG. 2, the spindle receiver 50 has a flat seat 51 and a male screw portion 52. The flat seat 51 receives the convex curved surface 22 a of the tip portion 22 of the spindle 20. The abutment surface of the flat seat 51 is a flat surface, and makes slight surface contact with the convex curved surface 22 a of the tip portion 22 of the spindle 20. The spindle receiver 50 is made of, for example, stainless steel such as SUS304 having corrosion resistance. Further, the flat seat 51 is formed, for example, by quenching and hardening carbon tooling steel such as JIS SK5 having higher hardness than the spindle receiver 50. By making the flat seat 51 high in hardness, it is possible to prevent wear, deformation, and seizure of the spindle receiver 50 due to contact with the convex curved surface 22a of the tip portion 22 of the spindle 20.

<<ダイヤフラム>>
図2において、ダイヤフラム60は、シートディスク110の開閉動作を許容しつつ、バルブ本体10の閉鎖弁室16を密閉する。図2及び図3に示すように、ダイヤフラム60は、その半径方向と直交する方向に変形することができる。ダイヤフラム60の動作量(変形量)が大きいほど、シートディスク110と流入口14aとの距離が大きくなり、単位時間当たりのガスの流量が多くなる。
<< Diaphragm >>
In FIG. 2, the diaphragm 60 seals the closing valve chamber 16 of the valve body 10 while allowing the seat disk 110 to open and close. As shown in FIGS. 2 and 3, the diaphragm 60 can be deformed in a direction perpendicular to the radial direction thereof. As the operation amount (deformation amount) of the diaphragm 60 increases, the distance between the seat disk 110 and the inlet 14a increases, and the gas flow rate per unit time increases.

ここで、図4に示すように、本実施形態のダイヤフラム60は、2枚のダイヤフラム60A、60Bを重ね合わせて構成される。これらダイヤフラム60A、60Bは、共に同一の形状及び寸法となっている。ダイヤフラム60A、60Bの中央部には、貫通孔61が設けてある。この貫通孔61には、シーティングステム70の雄ねじ部73(図2を参照)が挿通される。   Here, as shown in FIG. 4, the diaphragm 60 of the present embodiment is configured by superposing two diaphragms 60 </ b> A and 60 </ b> B. Both of these diaphragms 60A and 60B have the same shape and size. A through hole 61 is provided at the center of the diaphragms 60A and 60B. A male screw portion 73 (see FIG. 2) of the seating stem 70 is inserted into the through hole 61.

ダイヤフラム60A、60Bには、貫通孔61を取り囲む一連の膨出部62が形成される。膨出部62は、図2に示すように、閉鎖弁室16の外側に向かって弧状に膨らむ。また、膨出部62は、図4に示すように、全体が環状に連続する。このような膨出部62は、ダイヤフラム60A、60Bの動作量を大きくするために設けられる。図3に示すように、スピンドル20をシートディスク110の閉方向(図中の下、白い矢印の方向)へ移動させると、膨出部62が半径方向と直交する方向に撓み変形して、ダイヤフラム60A、60Bの中央部が大きく動作する。   A series of bulging portions 62 surrounding the through hole 61 are formed in the diaphragms 60A and 60B. As shown in FIG. 2, the bulging portion 62 swells in an arc shape toward the outside of the closing valve chamber 16. Moreover, as shown in FIG. 4, the whole bulging part 62 continues in an annular shape. Such a bulging portion 62 is provided in order to increase the operation amount of the diaphragms 60A and 60B. As shown in FIG. 3, when the spindle 20 is moved in the closing direction of the seat disk 110 (downward in the figure, the direction of the white arrow), the bulging portion 62 bends and deforms in a direction perpendicular to the radial direction, and the diaphragm The central portions of 60A and 60B operate greatly.

図2及び図4において、2枚のダイヤフラム60A、60Bの貫通孔61と膨出部62との間の領域は、ダイヤフラム固定ナット80と、シーティングステム70とにより挟持される。下側のダイヤフラム60Bは、閉鎖弁室16の内側に面し、シーティングステム70のエッジ71a(図5(a)、図6を参照)と接触する。この接触による密閉性を向上させるために、下側のダイヤフラム60Bは、比較的軟らかく、耐食性に優れた材料によって形成される。下側のダイヤフラム60Bは、例えば、SUS316Lのステンレス鋼、O材又はBA材などの焼きなまし処理を施した金属材料により形成される。   2 and 4, the region between the through hole 61 and the bulging portion 62 of the two diaphragms 60 </ b> A and 60 </ b> B is sandwiched between the diaphragm fixing nut 80 and the seating stem 70. The lower diaphragm 60B faces the inside of the closing valve chamber 16 and contacts the edge 71a of the seating stem 70 (see FIGS. 5A and 6). In order to improve the sealing performance due to this contact, the lower diaphragm 60B is formed of a material that is relatively soft and excellent in corrosion resistance. The lower diaphragm 60B is formed of a metal material subjected to an annealing process such as SUS316L stainless steel, O material, or BA material.

一方、上側のダイヤフラム60Aは、閉鎖弁室16の外側に面し、ダイヤフラム固定ナット80の突出部82(図7を参照)と接触する。上側のダイヤフラム60Aは、軟らかい材料によって形成された下側のダイヤフラム60Bを補強する。上側のダイヤフラム60Aは、閉鎖弁室16の高圧に耐え得る比較的硬い材料によって形成される。上側のダイヤフラム60Aは、例えば、SUS304Hにより形成される。   On the other hand, the upper diaphragm 60 </ b> A faces the outside of the closing valve chamber 16 and comes into contact with the protrusion 82 (see FIG. 7) of the diaphragm fixing nut 80. The upper diaphragm 60A reinforces the lower diaphragm 60B formed of a soft material. The upper diaphragm 60 </ b> A is formed of a relatively hard material that can withstand the high pressure of the closing valve chamber 16. The upper diaphragm 60A is formed of, for example, SUS304H.

<<シーティングステム>>
図2において、シーティングステム70は、ダイヤフラム60A、60Bを挟持し、ダイヤフラム固定ナット80で締め付けられる。シーティングステム70は、ダイヤフラム固定ナット80の強力な締め付けトルクに耐えられる機械強度があり、且つ耐食性を持つ材料、例えば、SUS630などのステンレス鋼により形成される。シーティングステム70の底面には、嵌合凹部72が形成される。嵌合凹部72内には、シートディスク110が加締め固定される。一方、シーティングステム70の上面中心には、雄ねじ部73が設けられる。雄ねじ部73は、ダイヤフラム60の貫通孔61に挿通され、ダイヤフラム固定ナット80の雌ねじに螺合される。シーティングステム70は、ダイヤフラム固定ナット80と共に、ダイヤフラム60の貫通孔61と膨出部62との間の領域を挟持する。
<< Seating Stem >>
In FIG. 2, the seating stem 70 sandwiches the diaphragms 60 </ b> A and 60 </ b> B and is tightened with a diaphragm fixing nut 80. The seating stem 70 is formed of a material having a mechanical strength capable of withstanding a strong tightening torque of the diaphragm fixing nut 80 and having corrosion resistance, for example, stainless steel such as SUS630. A fitting recess 72 is formed on the bottom surface of the seating stem 70. The seat disk 110 is caulked and fixed in the fitting recess 72. On the other hand, a male screw portion 73 is provided at the center of the top surface of the seating stem 70. The male screw portion 73 is inserted into the through hole 61 of the diaphragm 60 and screwed into the female screw of the diaphragm fixing nut 80. The sheeting stem 70 sandwiches a region between the through hole 61 and the bulging portion 62 of the diaphragm 60 together with the diaphragm fixing nut 80.

ここで、図5(a)、図6に示すように、シーティングステム70の上面71の中央部には、雄ねじ部73を取り囲む円形の溝74が形成される。この溝74には、Oリング75が挿入される。Oリング75は、例えば、ニトリルゴムなどにより形成される。また、図6に示すように、シーティングステム70の上面71は、中心から外側に向かって下降する傾斜面となっている。このような上面71の円形の内周縁は、上面71のうちで最も高い位置の、一連のエッジ71aを形成する。このエッジ71aは、下側のダイヤフラム60Bとの接触部となる。   Here, as shown in FIGS. 5A and 6, a circular groove 74 surrounding the male screw portion 73 is formed in the center portion of the upper surface 71 of the seating stem 70. An O-ring 75 is inserted into the groove 74. The O-ring 75 is made of, for example, nitrile rubber. As shown in FIG. 6, the upper surface 71 of the seating stem 70 is an inclined surface that descends from the center toward the outside. Such a circular inner peripheral edge of the upper surface 71 forms a series of edges 71 a at the highest position on the upper surface 71. The edge 71a becomes a contact portion with the lower diaphragm 60B.

<<ダイヤフラム固定ナット>>
図2において、ダイヤフラム固定ナット80は、例えば、SUS304などのステンレス鋼により形成される。ダイヤフラム固定ナット80は、六角柱のナット本体81と、その下側に一体成形された突出部82とを有する。ナット本体81の外側には、グランドワッシャ90及び皿ばね100が装着される。ナット本体81に装着されたグランドワッシャ90は、突出部82の上面に係止される。
<< Diaphragm fixing nut >>
In FIG. 2, the diaphragm fixing nut 80 is formed of stainless steel such as SUS304, for example. The diaphragm fixing nut 80 includes a nut body 81 having a hexagonal column and a projecting portion 82 formed integrally therewith. A ground washer 90 and a disc spring 100 are attached to the outside of the nut body 81. The ground washer 90 attached to the nut body 81 is locked to the upper surface of the protruding portion 82.

ナット本体81の内壁面には、雌ねじが形成される。この雌ねじの上側には、スピンドル受け50の雄ねじ部52が螺合される。この雌ねじの下側には、ダイヤフラム60を介して、シーティングステム70の雄ねじ部73が螺合される。これにより、スピンドル受け50、ダイヤフラム固定ナット80、ダイヤフラム60及びシーティングステム70は、互いに連結される。スピンドル受け50、ダイヤフラム固定ナット80及びシーティングステム70は、スピンドル20の直線運動に伴って、シートディスク110の開閉方向に移動する。   An internal thread is formed on the inner wall surface of the nut body 81. The male screw portion 52 of the spindle receiver 50 is screwed onto the upper side of the female screw. A male screw portion 73 of the seating stem 70 is screwed into the lower side of the female screw via the diaphragm 60. Accordingly, the spindle receiver 50, the diaphragm fixing nut 80, the diaphragm 60, and the seating stem 70 are connected to each other. The spindle receiver 50, the diaphragm fixing nut 80, and the seating stem 70 move in the opening / closing direction of the seat disk 110 as the spindle 20 moves linearly.

ここで、図7に示すように、ダイヤフラム固定ナット80の突出部82は、フラット面82aとテーパー面82bとが形成される。フラット面82aは、上側のダイヤフラム60Aの貫通孔61と膨出部62との間の領域に接触する。テーパー面82bは、フラット面82aを取り囲むように設けられる。   Here, as shown in FIG. 7, the protrusion 82 of the diaphragm fixing nut 80 is formed with a flat surface 82a and a tapered surface 82b. The flat surface 82a contacts the region between the through hole 61 and the bulging portion 62 of the upper diaphragm 60A. The tapered surface 82b is provided so as to surround the flat surface 82a.

<<グランドワッシャ>>
図2において、グランドワッシャ90は、例えば、SUS304などのステンレス鋼により形成される。グランドワッシャ90は、厚肉の円板状の部材であり、ダイヤフラム60とほぼ同じ直径を有する。このようなグランドワッシャ90は、Oリング91を介して、バルブ本体10の中空部11a内に密閉固定されている。グランドワッシャ90は、グランドナット40の環状の下端面40aにより押圧される。
<< Grand Washer >>
In FIG. 2, the ground washer 90 is formed of stainless steel such as SUS304. The ground washer 90 is a thick disk-shaped member and has substantially the same diameter as the diaphragm 60. Such a ground washer 90 is hermetically fixed in the hollow portion 11 a of the valve body 10 via an O-ring 91. The ground washer 90 is pressed by the annular lower end surface 40 a of the ground nut 40.

グランドワッシャ90は、ダイヤフラム60の外周部63(図4を参照)に当接する環状の押圧面90aを有する。ダイヤフラム60の外周部63は、グランドワッシャ90の押圧面90aと、バルブ本体10に設けられた円形の突起部17との間に挟持される。これにより、ダイヤフラム60の外周部63における気密性が確保される。   The ground washer 90 has an annular pressing surface 90 a that abuts on the outer peripheral portion 63 (see FIG. 4) of the diaphragm 60. The outer peripheral portion 63 of the diaphragm 60 is sandwiched between the pressing surface 90 a of the ground washer 90 and the circular protrusion 17 provided on the valve body 10. Thereby, the airtightness in the outer peripheral part 63 of the diaphragm 60 is ensured.

<<皿ばね>>
図2において、皿ばね100は、例えば、SUS304などのステンレス鋼により形成される。本実施形態では、5枚の皿ばね100を、交互に裏表を逆にして重ね合わせている。5枚の皿ばね100は、スピンドル受け50とグランドワッシャ90との間で、図中の上方向(シートディスク110の開方向)の付勢力を生じさせる。
<< Belleville spring >>
In FIG. 2, the disc spring 100 is formed of stainless steel such as SUS304, for example. In the present embodiment, five disc springs 100 are alternately stacked with their front and back reversed. The five disc springs 100 generate an urging force in the upward direction in the drawing (the opening direction of the sheet disk 110) between the spindle receiver 50 and the ground washer 90.

<<シートディスク>>
図2、図5(b)において、シートディスク110は、バルブ本体10のガスの流入口14aを開閉させて、ガスの流通を制御する。シートディスク110は、気密性に優れ、長年使用しても容易に変形しない樹脂材料により形成される。シートディスク110は、例えば、PCTFE、PVDF又はポリアミドなどにより形成される。シートディスク110の材料としては、特に、PCTFEが好適である。
<< Sheet Disc >>
2 and 5B, the seat disk 110 controls the gas flow by opening and closing the gas inlet 14a of the valve body 10. The sheet disk 110 is formed of a resin material that is excellent in air tightness and does not easily deform even when used for many years. The sheet disc 110 is made of, for example, PCTFE, PVDF, polyamide, or the like. As a material of the sheet disk 110, PCTFE is particularly suitable.

<ダイヤフラム式バルブの作用効果>
次に、上述したダイヤフラム式バルブ1によって奏される種々の作用効果について、図面を参照しつつ説明する。
<Effects of diaphragm type valve>
Next, various functions and effects achieved by the diaphragm valve 1 described above will be described with reference to the drawings.

<<エッジによる気密性の確保>>
図6に示すように、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、ダイヤフラム60の貫通孔61と膨出部62との間の領域が、ダイヤフラム固定ナット80のフラット面82aと、シーティングステム70のエッジ71aとで狭持される構成となっている。この構成により、エッジ71aが、下側のダイヤフラム60Bに噛み込んで、閉鎖弁室16の気密性が確保される。
<< Ensuring airtightness by edge >>
As shown in FIG. 6, in the diaphragm type valve 1 of the present embodiment, the region between the through hole 61 and the bulging portion 62 of the diaphragm 60 is the flat surface 82 a of the diaphragm fixing nut 80 and the edge of the seating stem 70. 71a. With this configuration, the edge 71a is engaged with the lower diaphragm 60B, and the airtightness of the closing valve chamber 16 is ensured.

特に、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1では、下側のダイヤフラム60Bが、エッジ71aよりも軟らかい材料で形成される。この構成により、下側のダイヤフラム60Bとエッジ71aとの間の気密性が格段に向上される。   In particular, in the diaphragm valve 1 of the present embodiment, the lower diaphragm 60B is formed of a material that is softer than the edge 71a. With this configuration, the airtightness between the lower diaphragm 60B and the edge 71a is significantly improved.

また、軟らかい材料で形成された下側のダイヤフラム60Bの強度は、これよりも硬い材料で形成された上側のダイヤフラム60Aによって補われる。すなわち、軟らかいダイヤフラム60Bと、硬いタイヤフラム60Aとを組み合わせることにより、閉鎖弁室16の気密性をエッジ71aによって確保しつつ、閉鎖弁室16の高圧に耐える十分な強度を得ることが可能となる。   Further, the strength of the lower diaphragm 60B formed of a soft material is supplemented by the upper diaphragm 60A formed of a harder material. That is, by combining the soft diaphragm 60B and the hard tire diaphragm 60A, it becomes possible to obtain sufficient strength to withstand the high pressure of the closing valve chamber 16 while ensuring the airtightness of the closing valve chamber 16 by the edge 71a. .

さらに、エッジ71aの更に内側には、Oリング75が挿入される。この構成により、長期にわたる使用によって、下側のダイヤフラム60Bとエッジ71aとの間の気密性が低下した場合であっても、引き続きOリング75が気密性の確保をサポートする。   Further, an O-ring 75 is inserted further inside the edge 71a. With this configuration, even when the airtightness between the lower diaphragm 60B and the edge 71a is lowered due to long-term use, the O-ring 75 continues to support ensuring airtightness.

上述したように、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1によれば、従来のビーム溶接が不要となり、貫通孔61周辺の疲労破壊が軽減される。この結果、ダイヤフラム式バルブ1の寿命が長くなる。また、ビーム溶接に掛かる手間と費用が削減され、ダイヤフラム式バルブ1の製造コストが軽減される。   As described above, according to the diaphragm valve 1 of the present embodiment, conventional beam welding is unnecessary, and fatigue failure around the through hole 61 is reduced. As a result, the life of the diaphragm valve 1 is extended. Further, the labor and cost for beam welding are reduced, and the manufacturing cost of the diaphragm valve 1 is reduced.

<<ガス流量の増大>>
図4に示すように、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、ダイヤフラム60A、60Bに貫通孔61を取り囲む一連の膨出部62が形成された構成となっている。この構成により、ダイヤフラム60が、その半径方向と直交する方向に大きく変形することが可能となる。また、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、皿ばね100の付勢力を利用して、シーティングステム70をシートディスク110の開方向へ大きく移動させる構成となっている。この結果、図2及び図3に示すように、ダイヤフラム60の動作量が大きくなり、単位時間当たりのガスの流量が増大される。
<< Increase of gas flow >>
As shown in FIG. 4, the diaphragm valve 1 of the present embodiment has a configuration in which a series of bulging portions 62 surrounding the through hole 61 are formed in the diaphragms 60 </ b> A and 60 </ b> B. With this configuration, the diaphragm 60 can be greatly deformed in a direction orthogonal to the radial direction. Further, the diaphragm valve 1 of the present embodiment is configured to greatly move the seating stem 70 in the opening direction of the seat disk 110 using the biasing force of the disc spring 100. As a result, as shown in FIGS. 2 and 3, the operation amount of the diaphragm 60 is increased, and the gas flow rate per unit time is increased.

従来のダイヤフラム式バルブは、ダイヤフラムの動作量が0.5mm程度であった。これに対し、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、ダイヤフラム60の動作量を1.0mmにすることができる。さらに、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、ダイヤフラム60をシーティングステム70に溶接しないので、ダイヤフラム60を大きく動作させても、疲労破壊が早まることはない。特に、エッジ71aが、下側のダイヤフラム60Bに噛み込んで、閉鎖弁室16の気密性が確保される。これにより、ダイヤフラム60を大きく動作させても、エッジ71aと下側のダイヤフラム60Bとの接触が維持され、閉鎖弁室16の気密性が確保される。   In the conventional diaphragm type valve, the operation amount of the diaphragm is about 0.5 mm. On the other hand, the diaphragm type valve 1 of this embodiment can make the operation amount of the diaphragm 60 1.0 mm. Furthermore, since the diaphragm valve 1 according to the present embodiment does not weld the diaphragm 60 to the seating stem 70, even if the diaphragm 60 is operated greatly, fatigue failure is not accelerated. In particular, the edge 71a bites into the lower diaphragm 60B, and the airtightness of the closing valve chamber 16 is ensured. Thereby, even if the diaphragm 60 is operated largely, the contact between the edge 71a and the lower diaphragm 60B is maintained, and the airtightness of the closing valve chamber 16 is ensured.

これに加え、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1では、図7に示すように、ダイヤフラム固定ナット80にフラット面82aを取り囲むテーパー面82bが形成された構成となっている。図2及び図3に示すように、テーパー面82bは、上側のダイヤフラム60Aの膨出部62との接触を回避して、ダイヤフラム60の半径方向と直交する方向への変形を許容する。このようなテーパー面82bによって、ダイヤフラム60は、常に無理なく大きく変形することが可能となる。   In addition, as shown in FIG. 7, the diaphragm valve 1 of the present embodiment has a configuration in which a tapered surface 82 b surrounding the flat surface 82 a is formed in the diaphragm fixing nut 80. As shown in FIGS. 2 and 3, the tapered surface 82 b avoids contact with the bulging portion 62 of the upper diaphragm 60 </ b> A, and allows deformation of the diaphragm 60 in a direction perpendicular to the radial direction. With such a tapered surface 82b, the diaphragm 60 can always be deformed greatly without difficulty.

<<ダイヤフラム式バルブの長寿命化>>
本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、ダイヤフラム60をシーティングステム70に溶接しないので、ダイヤフラム60の寿命が長くなる。また、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、ダイヤフラム60がシーティングステム70のエッジ71aに狭持される構成となっている。この構成により、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、寿命となったダイヤフラム60のみを交換することが可能である。したがって、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1では、寿命に達したシートディスク110又はダイヤフラム60を個別に交換することで、バルブ本体10、スピンドル20、グランドナット40及びスピンドル受け50といった主要な構成部品を再利用することができる。
<< Longer life of diaphragm type valve >>
In the diaphragm type valve 1 of the present embodiment, the diaphragm 60 is not welded to the seating stem 70, so the life of the diaphragm 60 is extended. Further, the diaphragm valve 1 of the present embodiment is configured such that the diaphragm 60 is held between the edges 71 a of the seating stem 70. With this configuration, the diaphragm valve 1 of the present embodiment can replace only the diaphragm 60 that has reached the end of its life. Therefore, in the diaphragm type valve 1 of the present embodiment, the main components such as the valve main body 10, the spindle 20, the ground nut 40, and the spindle receiver 50 are replaced by individually replacing the seat disk 110 or the diaphragm 60 that has reached the end of its life. Can be reused.

<<偏荷重の防止>>
図2及び図3に示すように、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1は、皿ばね100によってシートディスク110の開方向の付勢力を生じさせる。皿ばね100は、従来のダイヤフラム式バルブに用いられていたコイルばねと比較して、上下方向の平行を保ちやすく、その付勢力に偏荷重が生じにくい。偏荷重の極めて少ない皿ばね100の付勢力によって、シートディスク110の片当たりを効果的に防止することができ、ガス漏れの発生を阻止することが可能となる。
<< Prevention of uneven load >>
As shown in FIGS. 2 and 3, the diaphragm valve 1 of the present embodiment generates a biasing force in the opening direction of the seat disk 110 by the disc spring 100. The disc spring 100 is easy to keep the parallel in the vertical direction compared to the coil spring used in the conventional diaphragm type valve, and the biasing force is less likely to be generated. The urging force of the disc spring 100 with very little unbalanced load can effectively prevent the seat disk 110 from hitting one side and prevent gas leakage.

<<ダイヤフラム式バルブの小型化>>
従来のダイヤフラム式バルブのコイルスプリング(例えば、特許文献4の図1に示されたスプリング81)と比較して、本実施形態のダイヤフラム式バルブ1の皿ばね100は、高さ方向にコンパクトでありながら、十分な付勢力を生じさせることができる。したがって、バルブ本体10における皿ばね100の収容スペースが小さくなり、ダイヤフラム式バルブ1全体の高さ方向の小型化を図ることができる。
<< Miniaturization of diaphragm type valve >>
Compared to a coil spring of a conventional diaphragm valve (for example, the spring 81 shown in FIG. 1 of Patent Document 4), the disc spring 100 of the diaphragm valve 1 of the present embodiment is compact in the height direction. However, a sufficient biasing force can be generated. Therefore, the space for accommodating the disc spring 100 in the valve main body 10 is reduced, and the diaphragm type valve 1 as a whole can be downsized in the height direction.

1 ダイヤフラム式バルブ
10 バルブ本体
11 胴部
11a 中空部
12、13 雄ねじ部
14 流入路
14a 流入口
15 流出路
15a 流出口
16 閉鎖弁室
17 突起部
20 スピンドル
21 後端部
22 先端部
22a 凸曲面
23 ナット
30 ハンドル
40 グランドナット
40a 下端面
50 スピンドル受け
51 平面座
60、60A、60B ダイヤフラム
61 貫通孔
62 膨出部
63 外周部
70 シーティングステム(第1保持部材)
71 上面
71a エッジ
72 嵌合凹部
73 雄ねじ部
74 溝
75 Oリング
80 ダイヤフラム固定ナット(第2保持部材)
81 ナット本体
82 突出部
82a フラット面
82b テーパー面
90 グランドワッシャ
90a 押圧面
91 Oリング
100 皿ばね
110 シートディスク(弁体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Diaphragm type valve 10 Valve body 11 Body 11a Hollow part 12, 13 Male thread part 14 Inflow path 14a Inlet 15 Outlet 15a Outlet 16 Closing valve chamber 17 Protruding part 20 Spindle 21 Rear end part 22 End part 22a Convex curved surface 23 Nut 30 Handle 40 Ground nut 40a Lower end surface 50 Spindle receiver 51 Flat seat 60, 60A, 60B Diaphragm 61 Through hole 62 Swelling portion 63 Outer peripheral portion 70 Seating stem (first holding member)
71 Upper surface 71a Edge 72 Fitting recess 73 Male thread portion 74 Groove 75 O-ring 80 Diaphragm fixing nut (second holding member)
81 Nut body 82 Projecting portion 82a Flat surface 82b Tapered surface 90 Ground washer 90a Pressing surface 91 O-ring 100 Belleville spring 110 Seat disc (valve element)

Claims (4)

高圧ガスの流通に用いられるダイヤフラム式バルブであって、
前記高圧ガスの流入路及び流出路が設けられた中空状のバルブ本体と、
前記バルブ本体内に、前記高圧ガスの流入路と流出路とを接続させる閉鎖弁室を形成するダイヤフラムと、
前記閉鎖弁室の内外から、前記ダイヤフラムの中央部を挟持する第1及び第2保持部材と、
前記第1及び第2保持部材に連動して、前記高圧ガスの流入路を開閉させる弁体と、
を備え、
前記閉鎖弁室内に位置する前記第1保持部材に、前記ダイヤフラムの中心軸を取り囲む一連のエッジからなる接触部が設けられ
前記ダイヤフラムに、その中央部を取り囲み、前記閉鎖弁室の外側に向かって膨らむ一連の膨出部が形成された、ことを特徴とするダイヤフラム式バルブ。
A diaphragm type valve used for the circulation of high-pressure gas,
A hollow valve body provided with an inflow path and an outflow path for the high-pressure gas;
In the valve body, a diaphragm that forms a closed valve chamber that connects the inflow path and the outflow path of the high-pressure gas;
A first and a second holding member for sandwiching the central portion of the diaphragm from the inside and outside of the closing valve chamber;
A valve body for opening and closing the high-pressure gas inflow passage in conjunction with the first and second holding members;
With
The first holding member located in the closing valve chamber is provided with a contact portion composed of a series of edges surrounding the central axis of the diaphragm ,
A diaphragm type valve characterized in that a series of bulging portions are formed in the diaphragm so as to surround a central portion thereof and bulge toward the outside of the closing valve chamber .
互いに積層される複数の前記ダイヤフラムを備え、これら複数の前記ダイヤフラムのうち、前記第1保持部材に接触する一のダイヤフラムが、他のタイヤフラムよりも低硬度の材料で形成された、請求項に記載のダイヤフラム式バルブ。 Comprising a plurality of said diaphragms being stacked together, among the plurality of the diaphragms, one diaphragm in contact with the first holding member, than other tire Fulham formed in the low hardness material, according to claim 1 Diaphragm type valve described in 1. 前記第1保持部材における前記接触部よりも内側に、前記ダイヤフラムの中心軸を取り囲むOリングが取り付けられた、請求項1又は2に記載のダイヤフラム式バルブ。 The diaphragm type valve according to claim 1 or 2 , wherein an O-ring surrounding the central axis of the diaphragm is attached inside the contact portion of the first holding member. 前記第1及び第2保持部材に対して、前記弁体の開方向の付勢力を生じさせる一又は複数の皿ばねを備えた、請求項1〜のいずれか1項に記載のダイヤフラム式バルブ。 The diaphragm type valve according to any one of claims 1 to 3 , further comprising one or a plurality of disc springs that generate an urging force in an opening direction of the valve body with respect to the first and second holding members. .
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