JP7292353B2

JP7292353B2 - valve device

Info

Publication number: JP7292353B2
Application number: JP2021180023A
Authority: JP
Inventors: 英樹吉田; 敏行樋口
Original assignee: 1/1ASAHI YUKIZAI CORPORATION
Current assignee: 1/1ASAHI YUKIZAI CORPORATION
Priority date: 2017-03-31
Filing date: 2021-11-04
Publication date: 2023-06-16
Anticipated expiration: 2038-03-30
Also published as: JP6985201B2; JP2018173170A; JP2022009984A

Description

本発明は、化学工場、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バルブ装置に関し、さらに詳細には、二つの流路の間の開閉を行う弁部が導電性を有するバルブ装置に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a valve device used in various industries such as chemical plants, semiconductor manufacturing, liquid crystal manufacturing, and food industries. valve device.

化学工場、半導体製造分野、液晶製造分野、食品分野などでは、腐食性の強い流体や汚染防止が要求される流体を取り扱うことから、耐薬品性や耐汚染性に優れているフッ素樹脂材料がバルブ装置の流体と接する部品に広く用いられている。しかしながら、フッ素樹脂材料は体積抵抗率が高く、バルブ装置の内部を流れる流体との摩擦により生じた静電気を十分に外部に逃がすことができないため、静電気が蓄積されやすい。特に弁体や弁体を当接離間させるバルブシートなどの弁部の構成部品がフッ素樹脂材料から形成されているダイヤフラムバルブやグローブバルブなどでは、二つの流路の間の開閉を行う弁部において流速が上がるので、弁部に静電気が蓄積しやすい。このようにして蓄積した静電気は火花放電を起こすことがあり、引火性の流体を取り扱う際に問題となる。また、火花放電により粒子が弁部の材料から流体中に放出されることがあり、流体の汚染の問題も生じる。 Chemical factories, semiconductor manufacturing fields, liquid crystal manufacturing fields, food processing fields, etc. handle highly corrosive fluids and fluids that require contamination prevention. Widely used for fluid contact parts of equipment. However, since the fluororesin material has a high volume resistivity, static electricity generated by friction with the fluid flowing inside the valve device cannot sufficiently escape to the outside, and static electricity tends to accumulate. In particular, in diaphragm valves and globe valves, in which valve parts such as valve bodies and valve seats that contact and separate the valve bodies are made of fluororesin materials, the valve parts that open and close between two flow paths As the flow velocity increases, static electricity tends to accumulate in the valve. Static electricity thus built up can cause spark discharge, which is a problem when handling flammable fluids. Particles can also be released into the fluid from the valve material due to spark discharge, creating fluid contamination problems.

このようなバルブ装置の部品への静電気の蓄積を抑制するためには、カーボンブラックをフッ素樹脂材料中に混合して導電性を付与したフッ素樹脂材料から部品を形成することが考えられる。また、特許文献１に記載されているように、一端がバルブ本体内に形成された弁室内に位置すると共に他端がバルブ本体の外部まで延びるようバルブ本体を貫通して導電性部材を設けて、導電性部材にアース線を接続するようにしたダイヤフラム弁が提案されている。さらに、特許文献２に記載されているように、フッ素樹脂材料中にカーボンナノチューブを分散させた導電性フッ素樹脂材料から、内部に流体流路が形成されている本体部を形成すると共に、カーボンナノチューブを分散させていないフッ素樹脂材料からダイヤフラム部や弁体部などを形成するようにした流量調整装置も提案されている。 In order to suppress the accumulation of static electricity in the parts of such a valve device, it is conceivable to form the parts from a fluororesin material to which conductivity is imparted by mixing carbon black into the fluororesin material. Further, as described in Patent Document 1, a conductive member is provided through the valve body so that one end is located in a valve chamber formed in the valve body and the other end extends to the outside of the valve body. , proposed a diaphragm valve in which a ground wire is connected to a conductive member. Furthermore, as described in Patent Document 2, a main body having a fluid flow path formed therein is formed from a conductive fluororesin material in which carbon nanotubes are dispersed in the fluororesin material, and the carbon nanotubes There has also been proposed a flow regulating device in which a diaphragm portion, a valve body portion, and the like are formed from a fluororesin material that does not disperse the gas.

特開２００８－１１５８９９号公報JP 2008-115899 A 特許第５９８７１００号公報Japanese Patent No. 5987100

しかしながら、カーボンブラックをフッ素樹脂材料中に混合して導電性を付与したフッ素樹脂材料からバルブ装置の部品を形成する方法では、導電性を付与するためにフッ素樹脂材料中に混合されたカーボンブラックが、流体との接触により部品中から流体中に放出されて、流体を汚染させてしまう可能性があり、クリーン性を要求される用途に使用することができない。また、導電性を付与するに十分な量のカーボンブラックをフッ素樹脂材料に混合すると、ある程度の屈曲性が要求されるダイヤフラムのような部品では、屈曲性が低下して、繰り返しの屈曲により破れやすくなるという問題が生じる。 However, in the method of forming a part of a valve device from a fluororesin material imparted with conductivity by mixing carbon black into the fluororesin material, the carbon black mixed in the fluororesin material for imparting conductivity is , there is a possibility that it will be released into the fluid from the parts upon contact with the fluid, contaminating the fluid, and cannot be used for applications that require cleanness. In addition, when a sufficient amount of carbon black to impart conductivity is mixed with the fluororesin material, the flexibility of parts such as diaphragms, which require a certain degree of flexibility, decreases, making them prone to tearing due to repeated bending. There is a problem of becoming

特許文献１に開示されているようなダイヤフラム弁では、導電性部材の一端が弁室内に位置しており、ダイヤフラムには接していないため、ダイヤフラムに蓄積した静電気を十分に除去することができず、火花放電の発生を防止することができない可能性がある。 In the diaphragm valve disclosed in Patent Document 1, one end of the conductive member is located inside the valve chamber and is not in contact with the diaphragm, so static electricity accumulated in the diaphragm cannot be sufficiently removed. , it may not be possible to prevent the occurrence of spark discharge.

特許文献２に開示されている流量調整装置では、カーボンナノチューブを分散させたフッ素樹脂材料から本体部を形成して本体部に導電性を付与しているが、静電気を発生させやすい弁部がカーボンナノチューブを分散させていないフッ素樹脂材料から形成されているので、弁部に静電気が蓄積しやすく、火花放電の発生を十分に予防することができない。また、本体部を形成するフッ素樹脂材料にカーボンナノチューブを分散させると、バルブが大きくなるほど高価なカーボンナノチューブの使用量が増えるので、コストを上昇させる問題が生じる。さらに、本体部を形成するフッ素樹脂材料にカーボンナノチューブを分散させると、流体との接触面積が大きくなってカーボンナノチューブの断片が流体中に放出される可能性が高くなり、流体を汚染させる問題を生じさせやすくなる。 In the flow regulating device disclosed in Patent Document 2, the main body is formed from a fluororesin material in which carbon nanotubes are dispersed to impart electrical conductivity to the main body. Since the valve portion is made of a fluororesin material in which nanotubes are not dispersed, static electricity tends to accumulate in the valve portion, and the occurrence of spark discharge cannot be sufficiently prevented. Further, when carbon nanotubes are dispersed in the fluororesin material forming the main body, the larger the bulb, the more expensive carbon nanotubes are used, resulting in an increase in cost. Furthermore, when the carbon nanotubes are dispersed in the fluororesin material forming the main body, the contact area with the fluid increases, and the possibility that fragments of the carbon nanotubes are released into the fluid increases, thereby reducing the problem of contamination of the fluid. easier to generate.

同様の問題は、弁部において流速が上がり得るゲートバルブ、ニードルバルブ、ボールバルブなど他のタイプのバルブ装置でも生じ得る。 Similar problems can occur with other types of valve devices, such as gate valves, needle valves, ball valves, etc., where the flow rate can increase at the valve portion.

よって、本発明の目的は、従来技術に存する問題を解決するために、流体の汚染を抑制しつつ、弁部に導電性を付与して火花放電の発生を防止することができるバルブ装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a valve device capable of suppressing fluid contamination and imparting electrical conductivity to a valve portion to prevent spark discharge from occurring. to do.

上記目的に鑑み、本発明は、内部に第１の流路と第２の流路とが形成されている弁本体と、前記第１の流路と前記第２の流路との間の開閉を行う弁部とを備えるバルブであって、前記弁部が前記第１の流路と前記第２の流路との境界部に形成された弁座と該弁座に圧接又は離間される弁体とを含み、前記弁座及び前記弁体の少なくとも一方が導電性フッ素樹脂材料から形成され、該導電性フッ素樹脂の体積抵抗率が１０Ω・ｍ以下となるようにカーボンナノチューブがフッ素樹脂材料に配合されているバルブ装置を提供する。 In view of the above object, the present invention provides a valve main body having a first flow path and a second flow path formed therein, and a valve for opening and closing between the first flow path and the second flow path. wherein the valve portion is pressed against or separated from a valve seat formed at the boundary between the first flow channel and the second flow channel, and the valve seat At least one of the valve seat and the valve body is made of a conductive fluororesin material, and carbon nanotubes are made of a fluororesin material so that the conductive fluororesin has a volume resistivity of 10 Ω·m or less. To provide a valve device that is formulated in

上記バルブ装置では、弁部の少なくとも一部を導電性フッ素樹脂材料から形成するので、弁本体を導電性フッ素樹脂材料から形成する場合と比較して、高価なカーボンナノチューブの使用量を抑えながら、静電気の発生しやすい弁部から静電気を他の部位に効率的に逃がし、コスト増加を抑えつつ静電気を蓄積させにくくすることができると共に、カーボンナノチューブが配合された部品と流体との接触面積を最小限に抑えることができる。さらに、カーボンナノチューブは、カーボンブラックなどと比較して少量の配合でフッ素樹脂材料に導電性を付与することができるので、カーボンナノチューブの配合比率を抑えることによって、カーボンナノチューブの断片が流体中に放出される可能性を低減させることができる。カーボンナノチューブは、導電性フッ素樹脂材料の体積抵抗率が１０Ω・ｍ以下となるようにフッ素樹脂材料に配合される。これにより、静電気を蓄積させずに火花放電の発生を防ぐために十分な帯電防止性能を確保することができる。さらに、弁座及び弁体の一方が導電性フッ素樹脂材料から形成されていれば、他方が導電性のない材料から形成されていても、弁座に対する弁体の圧接時に、弁座及び弁体の表面に発生した静電気が導電性フッ素樹脂材料から形成されている弁座又は弁体中に移動して、静電気の蓄積が抑制される。また、弁座及び弁体の一方を導電性フッ素樹脂から形成するだけで弁座及び弁体の静電気の蓄積を抑制することができるので、カーボンナノチューブが配合されている導電性フッ素樹脂材料から形成されている部品と流体との接触面積をさらに低減させ、流体との摩擦でカーボンナノチューブの断片が流体中へ放出されることによる流体の汚染を抑制することができる。
In the above valve device, at least part of the valve portion is made of a conductive fluororesin material. Static electricity can be efficiently released from the valve part where static electricity is likely to occur to other parts, making it difficult to accumulate static electricity while suppressing cost increases, and the contact area between parts containing carbon nanotubes and fluids can be minimized. can be kept to a limit. Furthermore, compared to carbon black, carbon nanotubes can impart conductivity to fluororesin materials with a small amount of blending, so by suppressing the blending ratio of carbon nanotubes, carbon nanotube fragments can be released into the fluid. can reduce the possibility of being The carbon nanotubes are blended with the fluororesin material so that the volume resistivity of the conductive fluororesin material is 10 6 Ω·m or less. As a result, sufficient antistatic performance can be ensured to prevent the occurrence of spark discharge without accumulating static electricity. Furthermore, if one of the valve seat and the valve body is made of a conductive fluororesin material, even if the other is made of a non-conductive material, when the valve body is pressed against the valve seat, the valve seat and the valve body will The static electricity generated on the surface of the valve moves into the valve seat or valve body made of a conductive fluororesin material, thereby suppressing the accumulation of static electricity. In addition, since accumulation of static electricity on the valve seat and the valve body can be suppressed simply by forming one of the valve seat and the valve body from a conductive fluororesin, the valve seat and the valve body are formed from a conductive fluororesin material containing carbon nanotubes. It is possible to further reduce the contact area between the part and the fluid, thereby suppressing the contamination of the fluid due to the release of carbon nanotube fragments into the fluid due to friction with the fluid.

前記バルブ装置は、バタフライバルブ、ゲートバルブ、ニードルバルブ及びボールバルブのうちの一つとすることができる。 The valve device can be one of a butterfly valve, a gate valve, a needle valve and a ball valve.

一つの実施形態として、前記バルブ装置がダイヤフラムバルブであり、前記弁体がダイヤフラムであるようにすることができる。この場合、前記ダイヤフラムが導電性フッ素樹脂材料から形成されていることが好ましい。フッ素樹脂材料に導電性を付与するためにカーボンナノチューブを使用しているので、カーボンブラックと比較して少量のカーボンナノチューブの配合比率で導電性を付与することができ、ダイヤフラムのように屈曲性を要求される部材を導電性フッ素樹脂材料から形成しても屈曲性を低下させにくくなる。 As one embodiment, the valve device can be a diaphragm valve and the valve body can be a diaphragm. In this case, the diaphragm is preferably made of a conductive fluororesin material. Since carbon nanotubes are used to impart conductivity to the fluororesin material, it is possible to impart conductivity with a smaller blending ratio of carbon nanotubes compared to carbon black. Even if the required member is made of a conductive fluororesin material, the flexibility is less likely to be lowered.

また、上記ダイヤフラムバルブでは、前記ダイヤフラムに発生した静電気を外部に逃がすために前記弁本体の外部まで延びるアース要素が前記ダイヤフラムに接続されていることが好ましい。この場合、前記弁本体が本体部と該本体部の上部に取り付けられるボンネットとを含み、前記ダイヤフラムが前記本体部とボンネットとの間に挟持されており、前記アース要素が前記ダイヤフラムの外縁部から前記弁本体の外部へ突出して設けられたタブ部であることがさらに好ましい。このような構成により、ダイヤフラムに発生した静電気を弁本体の外部に逃げさせやすくなり、静電気の蓄積を抑制することができる。 Further, in the diaphragm valve, it is preferable that an earthing element extending to the outside of the valve body is connected to the diaphragm in order to release static electricity generated in the diaphragm to the outside. In this case, the valve body includes a body portion and a bonnet attached to the top of the body portion, the diaphragm is sandwiched between the body portion and the bonnet, and the grounding element extends from the outer edge of the diaphragm. It is more preferable that the tab portion is provided so as to protrude to the outside of the valve body. With such a configuration, static electricity generated in the diaphragm can be easily released to the outside of the valve body, and accumulation of static electricity can be suppressed.

前記ダイヤフラムの厚さは１ｍｍから５ｍｍの範囲であることが好ましい。 Preferably, the diaphragm has a thickness in the range of 1 mm to 5 mm.

また、上記バルブ装置では、前記フッ素樹脂材料に配合される前記カーボンナノチューブの繊維長が１０μｍから６００μｍの範囲であることが好ましく、前記フッ素樹脂材料に配合される前記カーボンナノチューブの繊維長が１５０μｍから６００μｍの範囲であることがさらに好ましい。 Further, in the above valve device, the fiber length of the carbon nanotubes blended with the fluororesin material is preferably in the range of 10 μm to 600 μm, and the fiber length of the carbon nanotubes blended with the fluororesin material is preferably in the range of 150 μm. More preferably it is in the range of 600 μm.

本発明のバルブ装置によれば、静電気が発生しやすい弁部の少なくとも一部を導電性フッ素樹脂から形成することにより、静電気の蓄積を効率的に抑制し、火花放電の発生を起こりにくくすることができる。さらに、フッ素樹脂材料にカーボンナノチューブを配合した導電性フッ素樹脂材料の使用により弁部に導電性を付与しているので、フッ素樹脂材料にカーボンブラックを配合した場合と比較して、少量のカーボンナノチューブの使用で十分な導電性を弁部に付与することができ、また、弁本体を導電性フッ素樹脂から形成する場合と比較して、導電性フッ素樹脂を使用している部品との接触面積を低減させることができる。加えて、導電性フッ素樹脂材料の体積抵抗率が１．０×１０ ^８ Ω・ｍ以下となるようにカーボンナノチューブがフッ素樹脂材料に配合されるようにしている。この結果、コストの増加を抑えつつ静電気の蓄積を抑制して火花放電が起こりにくくすると共に、カーボンナノチューブの断片が流体中に放出される可能性を低減させて、流体の汚染を抑制することができる。 According to the valve device of the present invention, by forming at least a part of the valve portion where static electricity is likely to occur from a conductive fluororesin, the accumulation of static electricity can be efficiently suppressed, and spark discharge is less likely to occur. can be done. In addition, the use of a conductive fluororesin material in which carbon nanotubes are mixed with a fluororesin material provides conductivity to the valve section, so a small amount of carbon nanotubes is used compared to the case where carbon black is mixed with a fluororesin material. Sufficient conductivity can be imparted to the valve part by using the can be reduced. In addition, carbon nanotubes are blended into the fluororesin material so that the volume resistivity of the conductive fluororesin material is 1.0×10 ⁸ Ω·m or less. As a result, it is possible to suppress the accumulation of static electricity while suppressing the increase in cost, making it difficult for spark discharge to occur, and reducing the possibility that fragments of carbon nanotubes will be released into the fluid, thereby suppressing contamination of the fluid. can.

本発明のバルブ装置の第１の実施形態によるダイヤフラムバルブの全体構成を示す縦断面図である。1 is a longitudinal sectional view showing the overall configuration of a diaphragm valve according to a first embodiment of a valve device of the present invention; FIG. 図１に示されているダイヤフラムバルブの上面図である。Figure 2 is a top view of the diaphragm valve shown in Figure 1; 本発明のバルブ装置の第２の実施形態によるバタフライバルブの全体構成を示す縦断面図である。FIG. 2 is a vertical cross-sectional view showing the overall configuration of a butterfly valve according to a second embodiment of the valve device of the present invention; 本発明のバルブ装置の第３の実施形態によるゲートバルブの全体構成を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the overall configuration of a gate valve according to a third embodiment of the valve device of the present invention; 本発明のバルブ装置の第４の実施形態によるニードルバルブの全体構成を示す縦断面図である。FIG. 10 is a vertical cross-sectional view showing the overall configuration of a needle valve according to a fourth embodiment of the valve device of the present invention; 本発明のバルブ装置の第５の実施形態によるボールバルブの全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the ball valve by 5th Embodiment of the valve apparatus of this invention.

以下、図面を参照して、本発明によるバルブ装置の実施の形態を説明するが、本発明が図示されている実施形態に限定されないことは言うまでもない。 Embodiments of the valve device according to the present invention will be described below with reference to the drawings, but it goes without saying that the present invention is not limited to the illustrated embodiments.

最初に、図１及び図２を参照して、本発明のバルブ装置の全体構成を説明する。図１及び図２には、本発明のバルブ装置の実施形態として、ダイヤフラムバルブ１１が示されている。ダイヤフラムバルブ１１は、弁本体１３と、弁部１５と、駆動部１７とを備える。弁部１５は、弁座と弁体とによって構成されており、駆動部１７によって弁座に弁体を圧接離間させてバルブの開閉を行う。本実施形態では、ダイヤフラム２１が弁体として機能し、弁本体１３の後述する第１の流路２７と第２の流路２９との境界部に形成された弁座１９に圧接離間される。しかしながら、弁体がダイヤフラム２１の中央に支持されるようになっていてもよい。 First, referring to FIGS. 1 and 2, the overall configuration of the valve device of the present invention will be described. 1 and 2 show a diaphragm valve 11 as an embodiment of the valve device of the present invention. The diaphragm valve 11 includes a valve body 13 , a valve portion 15 and a drive portion 17 . The valve portion 15 is composed of a valve seat and a valve body, and the drive portion 17 presses and separates the valve body from the valve seat to open and close the valve. In this embodiment, the diaphragm 21 functions as a valve body, and is pressed against and separated from a valve seat 19 formed at the boundary between a first flow path 27 and a second flow path 29 of the valve body 13, which will be described later. However, the valve body may be supported in the center of diaphragm 21 .

弁本体１３は、本体部１３ａと、本体部１３ａの上部に取り付けられるボンネット１３ｂとによって構成されており、本体部１３ａ及びボンネット１３ｂは、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシルアルカン（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）などのフッ素樹脂材料から形成されている。本体部１３ａの内部には、本体部１３ａの対向する側面の一方に形成された第１の開口すなわち流入口２３から流路軸線方向に延びる第１の流路２７と、本体部１３ａの対向する側面の他方に形成された第２の開口すなわち流出口２５から流路軸線方向に延びる第２の流路２９とが形成されており、第１の流路２７と第２の流路２９との境界部に弁部１５が設けられる。本実施形態では、本体部１３ａの内部に、第１の流路２７と、第２の流路２９と、第１の流路２７及び第２の流路２９の中間に位置する仕切壁３１とが設けられており、本体部１３ａの頂面に、第１の流路２７及び第２の流路２９に連通する開口部３３が設けられている。また、仕切壁３１は、第１の流路２７及び第２の流路２９の底面から開口部３３へ向かって延びており、その頂部に、弁座１９が形成されている。ボンネット１３ｂは、本体部１３ａの上部にボルト及びナット（図示せず）によって固定されている。 The valve body 13 is composed of a body portion 13a and a bonnet 13b attached to the top of the body portion 13a. The body portion 13a and the bonnet 13b are made of polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), It is made of a fluororesin material such as perfluoroalkoxyalkane (PFA) or polychlorotrifluoroethylene (PCTFE). Inside the body portion 13a, a first flow path 27 extending in the direction of the flow path axis from a first opening, that is, an inflow port 23 formed in one of the opposed side surfaces of the body portion 13a, A second flow path 29 is formed extending in the flow path axial direction from a second opening, that is, an outlet port 25 formed in the other side surface. A valve portion 15 is provided at the boundary. In the present embodiment, a first channel 27, a second channel 29, and a partition wall 31 positioned between the first channel 27 and the second channel 29 are provided inside the body portion 13a. is provided, and an opening 33 that communicates with the first flow path 27 and the second flow path 29 is provided on the top surface of the body portion 13a. The partition wall 31 extends from the bottom surfaces of the first flow path 27 and the second flow path 29 toward the opening 33, and the valve seat 19 is formed on the top thereof. The bonnet 13b is fixed to the upper portion of the body portion 13a by bolts and nuts (not shown).

なお、弁本体１３の本体部１３ａ及びボンネット１３ｂの材質は、フッ素樹脂材料とされているが、特に限定されるものではなく、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなどの金属、又は磁器などのセラミックとしてもよい。 The main body portion 13a of the valve main body 13 and the bonnet 13b are made of a fluorine resin material, but the material is not particularly limited, and may be polyvinyl chloride (PVC), polystyrene, ABS resin, polypropylene (PP), or the like. resin, iron, copper, copper alloy, brass, aluminum, metal such as stainless steel, or ceramic such as porcelain.

駆動部１７は、ダイヤフラム２１を上下に駆動して、弁座１９にダイヤフラム２１を圧接離間させることができれば、特に構成が限定されるものではない。本実施形態では、駆動部１７は、コンプレッサ３５と、ステム３７と、ハンドル３９とによって構成されている。コンプレッサ３５はＰＶＤＦから形成されており、コンプレッサ３５の上部はステム３７の下端部に係合固定されている。ステム３７は、銅合金から形成されており、ボンネット１３ｂの上部中央に形成された貫通孔４１に支承された銅合金製のスリーブ４３の内部に設けられた雌ネジ部４３ａと螺合している。ハンドル３９は、ＰＰから形成されており、スリーブ４３の上部外周部に嵌合され、ボンネット１３ｂの上端部に配置されている。このような構成により、ハンドル３９を操作してスリーブ４３及びステム３７を介してコンプレッサ３５を上下方向に駆動することができる。 The configuration of the drive unit 17 is not particularly limited as long as it can drive the diaphragm 21 up and down to press and separate the diaphragm 21 from the valve seat 19 . In this embodiment, the driving portion 17 is composed of a compressor 35 , a stem 37 and a handle 39 . The compressor 35 is made of PVDF, and the upper portion of the compressor 35 is engaged and fixed to the lower end portion of the stem 37 . The stem 37 is made of a copper alloy, and is screwed into a female threaded portion 43a provided inside a copper alloy sleeve 43 supported in a through hole 41 formed in the upper center of the bonnet 13b. . The handle 39 is made of PP, fitted on the upper outer periphery of the sleeve 43, and arranged at the upper end of the bonnet 13b. With such a configuration, the compressor 35 can be driven vertically through the sleeve 43 and the stem 37 by operating the handle 39 .

なお、図示されている実施形態では、上述したように駆動部１７はハンドル３９の操作による手動式のものであるが、駆動部１７は手動式に限定されるものではなく、空気圧による空気駆動式、モータなどによる電気駆動式などでもよい。 In the illustrated embodiment, the drive unit 17 is manually operated by operating the handle 39 as described above, but the drive unit 17 is not limited to the manual type, and is an air-driven type driven by pneumatic pressure. , an electric drive type using a motor or the like may be used.

ダイヤフラム２１は、外周縁部が弁本体１３の本体部１３ａとボンネット１３ｂとの間に挟持されており、ボンネット１３ｂの下面により本体部１３ａの上面の開口部３３の周辺に押し潰されて水密状態で固定されている。ダイヤフラム２１の非接液面側の中央には、上部が突出した状態で埋め込み金具４５が埋設されており、ダイヤフラム２１は、埋め込み金具４５によって、駆動部１７のハンドル３９の操作により上下方向に駆動されるコンプレッサ３５に係合固定されている。また、ダイヤフラム２１の外縁部には、図２に示されているように、本体部１３ａとボンネット１３ｂとの間に挟持された状態で弁本体１３の外部まで突出して延びるタブ部２１ａが形成されている。タブ部２１ａには、アース線４７が接続され、アース線４７を通じて、ダイヤフラム２１に発生した静電気を外部に逃がしている。すなわち、タブ部２１ａとアース線４７はダイヤフラム２１に発生した静電気を外部に逃がすアース要素として機能する。 Diaphragm 21 has an outer peripheral portion sandwiched between body portion 13a of valve body 13 and bonnet 13b, and is pressed by the bottom surface of bonnet 13b around opening 33 on the top surface of body portion 13a to be watertight. is fixed with An embedded metal fitting 45 is embedded in the center of the non-liquid contact side of the diaphragm 21 with its upper part protruding. It is engaged and fixed to the compressor 35 which is connected. Further, as shown in FIG. 2, the outer edge of the diaphragm 21 is formed with a tab portion 21a that protrudes and extends to the outside of the valve body 13 while being sandwiched between the body portion 13a and the bonnet 13b. ing. A ground wire 47 is connected to the tab portion 21a, through which static electricity generated in the diaphragm 21 is released to the outside. That is, the tab portion 21a and the ground wire 47 function as a grounding element that releases the static electricity generated in the diaphragm 21 to the outside.

ダイヤフラム２１は、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）などのフッ素樹脂材料にカーボンナノチューブを配合して導電性を付与した導電性フッ素樹脂材料から形成されている。導電性フッ素樹脂材料は、例えば粉末状のフッ素樹脂材料にカーボンナノチューブを混合、攪拌したものを溶融させることにより作成することができる。また、ダイヤフラム２１の作製方法は特に限定されるものではなく、切削により作製してもよく、圧縮成形により作製してもよい。 The diaphragm 21 is made of a fluororesin material such as polyvinylidene fluoride (PVDF), polytetrafluoroethylene (PTFE), perfluoroalkoxyalkane (PFA), polychlorotrifluoroethylene (PCTFE), etc., mixed with carbon nanotubes to provide conductivity. It is formed from an applied conductive fluororesin material. The conductive fluororesin material can be prepared, for example, by mixing a powdery fluororesin material with carbon nanotubes, stirring the mixture, and melting the mixture. Moreover, the method of manufacturing the diaphragm 21 is not particularly limited, and it may be manufactured by cutting or may be manufactured by compression molding.

フッ素樹脂材料の平均粒径は、ダイヤフラムに要求される屈曲性を確保する観点から、１０～１００μｍの範囲であることが好ましく、１５～５０μｍの範囲であることがさらに好ましい。静電気を蓄積させずに火花放電の発生を防ぐために十分な帯電防止性能（すなわち導電性）を確保する観点から、カーボンナノチューブは、導電性フッ素樹脂材料の体積抵抗率が、１．０×１０^８Ω・ｍ以下、好ましくは１．０×１０^２Ω・ｍ以下となるようにフッ素樹脂材料に配合される。体積抵抗率は、ＪＩＳＫ７１９４に規定される「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に基づいて測定したものとする。上述の体積抵抗率を実現するためには、例えば、０．００１重量％から０．０５重量％の範囲で導電性フッ素樹脂材料中にカーボンナノチューブを配合すればよい。また、本発明者は、導電性フッ素樹脂材料に配合されるカーボンナノチューブの配合の割合が０．０３０重量％以下では、配合されるカーボンナノチューブのバラツキが体積抵抗率に大きな影響を与えることを見出した。したがって、導電性フッ素樹脂材料中のカーボンナノチューブの配合の割合は０．０３１重量％から０．０５０重量％の範囲とすることが好ましい。さらに、配合されるカーボンナノチューブの繊維長は、少量のカーボンナノチューブで火花放電の発生を防ぐに十分な帯電防止性能（導電性）を確保する観点から、１０μｍから６００μｍの範囲であることが好ましく、１５０μｍから６００μｍの範囲であることがさらに好ましい。１５０μｍから６００μｍの範囲の繊維長のカーボンナノチューブは、アーク放電法やレーザアブレーション法のように炭素を蒸発させる方法ではなく、高温にした金属などの触媒粒子に炭化水素ガスを反応させてカーボンナノチューブを生成するＣＣＶＤ法によって作製することができる。カーボンナノチューブを配合したフッ素樹脂材料であっても屈曲性を確保するために、ダイヤフラム２１の厚さは１ｍｍから５ｍｍの範囲とすることが好ましい。 The average particle size of the fluororesin material is preferably in the range of 10 to 100 μm, more preferably in the range of 15 to 50 μm, from the viewpoint of ensuring the flexibility required for the diaphragm. From the viewpoint of ensuring sufficient antistatic performance (that is, conductivity) to prevent the occurrence of spark discharge without accumulating static electricity, the carbon nanotube is a conductive fluororesin material whose volume resistivity is 1.0×10 ⁸ . It is blended with the fluororesin material so as to have a resistance of Ω·m or less, preferably 1.0×10 ² Ω·m or less. The volume resistivity is measured according to JIS K 7194, "Method for testing resistivity of conductive plastic by four-probe method". In order to achieve the volume resistivity described above, for example, carbon nanotubes may be blended in the conductive fluororesin material in the range of 0.001% by weight to 0.05% by weight. In addition, the present inventors have found that when the ratio of carbon nanotubes blended in the conductive fluororesin material is 0.030% by weight or less, the variation in the carbon nanotubes blended greatly affects the volume resistivity. rice field. Therefore, the proportion of carbon nanotubes in the conductive fluororesin material is preferably in the range of 0.031% by weight to 0.050% by weight. Furthermore, the fiber length of the carbon nanotubes to be blended is preferably in the range of 10 μm to 600 μm from the viewpoint of ensuring sufficient antistatic performance (conductivity) to prevent spark discharge with a small amount of carbon nanotubes. More preferably, it ranges from 150 μm to 600 μm. Carbon nanotubes with a fiber length in the range of 150 μm to 600 μm are produced by reacting hydrocarbon gas with catalyst particles such as metal heated to a high temperature, instead of evaporating carbon like the arc discharge method or laser ablation method. It can be made by the CCVD method to produce. The thickness of the diaphragm 21 is preferably in the range of 1 mm to 5 mm in order to ensure flexibility even with a fluororesin material containing carbon nanotubes.

なお、本願における「カーボンナノチューブ」は、単層のシングルウォールナノチューブ（ＳＷＮＴ）、２層のダブルウォールナノチューブ（ＤＷＮＴ）、多層のマルチウォールナノチューブ（ＭＷＮＴ）の何れでもよく、カーボンナノファイバを含むものとする。本実施形態では、マルチウォールナノチューブをフッ素樹脂材料に配合して導電性フッ素樹脂材料を作成している。しかしながら、マルチウォールナノチューブに代えて、他のタイプのカーボンナノチューブ（カーボンナノファイバを含む。）をフッ素樹脂に配合して導電性フッ素樹脂材料を作成してもよい。 In addition, the “carbon nanotube” in the present application may be a single-walled single-walled nanotube (SWNT), a double-walled double-walled nanotube (DWNT), or a multi-walled multi-walled nanotube (MWNT), and includes carbon nanofibers. In this embodiment, the conductive fluororesin material is produced by blending the multi-wall nanotubes with the fluororesin material. However, instead of multi-wall nanotubes, other types of carbon nanotubes (including carbon nanofibers) may be blended with the fluororesin to form the conductive fluororesin material.

カーボンナノチューブは、チューブ状であり表面積が大きいことから、カーボンブラックを配合する場合と比較して、少量の配合で帯電防止性能を提供するに十分な導電性をフッ素樹脂材料に付与することができる。また、フッ素樹脂材料中に少量のカーボンナノチューブを配合するだけで帯電防止性能を提供するに十分な導電性を実現できるので、カーボンナノチューブの配合がダイヤフラム２１に必要とされるフッ素樹脂材料の屈曲性や耐疲労性に悪影響を与えにくく、また、フッ素樹脂材料に配合するカーボンナノチューブの量を抑えることで、ダイヤフラム２１から流体中にカーボンナノチューブが放出されて流体を汚染する可能性を抑制することができる。特に繊維長の長いカーボンナノチューブを用いることによって、より少量のカーボンナノチューブの使用で帯電防止性能を提供するに十分な導電性をフッ素樹脂材料に付与することができるので、カーボンナノチューブの放出による流体の汚染を抑制する効果が高まる。また、カーボンナノチューブの作製過程でカーボンナノチューブに金属が含有されることになるが、長い繊維長のカーボンナノチューブを使用することにより金属含有率を低減させることができるので、長い繊維長のカーボンナノチューブの使用は、洗浄液などへの金属含有が悪影響を及ぼす半導体製造に適する。 Carbon nanotubes, due to their tubular shape and large surface area, can impart sufficient electrical conductivity to fluoroplastic materials to provide antistatic performance in small amounts compared to carbon black formulations. . In addition, the incorporation of carbon nanotubes into the diaphragm 21 is required for the flexibility of the fluororesin material, since sufficient conductivity to provide antistatic performance can be achieved by incorporating only a small amount of carbon nanotubes into the fluororesin material. and fatigue resistance, and by suppressing the amount of carbon nanotubes blended in the fluororesin material, it is possible to suppress the possibility of the carbon nanotubes being released from the diaphragm 21 into the fluid and contaminating the fluid. can. In particular, by using carbon nanotubes with long fiber lengths, it is possible to impart sufficient electrical conductivity to the fluoroplastic material to provide antistatic performance with the use of a smaller amount of carbon nanotubes, thus reducing fluid flow due to the release of carbon nanotubes. The effect of suppressing pollution is enhanced. In addition, although metal is contained in carbon nanotubes in the process of producing carbon nanotubes, the metal content can be reduced by using carbon nanotubes with long fiber lengths. The use is suitable for semiconductor manufacturing where metal content in cleaning solutions and the like is detrimental.

次に、図示されている実施形態のダイヤフラムバルブ１１の動作を説明する。 The operation of the diaphragm valve 11 of the illustrated embodiment will now be described.

図１に示されている全開状態からハンドル３９を閉方向（時計回り）に回転させると、ハンドル３９の回転に従ってステム３７とステム３７の下端部に設けられたコンプレッサ３５とが下降し、それに伴ってダイヤフラム２１が次第に下方に湾曲し、ついには弁本体１３の本体部１３ａの仕切壁３１の頂面の弁座１９に圧接される。これによって、第１の流路２７と第２の流路２９との間の境界部が閉鎖されて、ダイヤフラムバルブ１１は全閉状態となる。また、このようにダイヤフラム２１が弁座１９に圧接したときに、ダイヤフラムバルブ１１が開状態のときに弁部１５を流通する流体との摩擦で弁座１９に発生し蓄積した静電気はダイヤフラム２１を介して外部に逃がされる。 When the handle 39 is rotated in the closing direction (clockwise) from the fully open state shown in FIG. As a result, the diaphragm 21 gradually bends downward and finally comes into pressure contact with the valve seat 19 on the top surface of the partition wall 31 of the body portion 13a of the valve body 13 . As a result, the boundary between the first flow path 27 and the second flow path 29 is closed, and the diaphragm valve 11 is fully closed. When the diaphragm 21 is pressed against the valve seat 19 in this manner, the static electricity generated and accumulated on the valve seat 19 due to friction with the fluid flowing through the valve portion 15 when the diaphragm valve 11 is in an open state causes the diaphragm 21 to move. released to the outside through

次に、ハンドル３９を開方向（反時計回り）に回転させると、ハンドル３９の回転に従ってステム３７とステム３７の下端部に設けられたコンプレッサ３５とが上昇し、それに伴ってダイヤフラム２１が弁座１１から離間し、次第に上方に湾曲して開限度位置まで上昇する。これによって、第１の流路２７と第２の流路２９との間の境界部が開放され、ダイヤフラムバルブ１１は図１に示されている全開状態となる。 Next, when the handle 39 is rotated in the opening direction (counterclockwise), the stem 37 and the compressor 35 provided at the lower end of the stem 37 rise according to the rotation of the handle 39, and accordingly the diaphragm 21 moves up from the valve seat. 11 and gradually curves upward to the open limit position. This opens the boundary between the first flow path 27 and the second flow path 29 and the diaphragm valve 11 is fully opened as shown in FIG.

一般的に、ダイヤフラムバルブ１１では、弁座１９とダイヤフラム２１との間が第１の流路２７及び第２の流路２９と比較して狭くなって流速が弁部１５で増加するので、弁部１５で流体との摩擦により静電気が発生しやすい。そこで、ダイヤフラムバルブ１１では、弁本体１３ではなく、静電気が発生しやすい弁部１５のダイヤフラム２１を、カーボンナノチューブを配合した導電性フッ素樹脂材料から形成して帯電防止機能を付与している。これにより、カーボンナノチューブが配合されている導電性フッ素樹脂材料から形成される部品と流体との接触面積を低減させてカーボンナノチューブの放出による流体の汚染を抑制しつつ、流体との摩擦で発生する静電気を効率的に外部に逃がし、火花放電の発生を抑制することができる。また、ダイヤフラム２１は閉弁時に弁座１９と圧接するので、弁座１９に発生した静電気もダイヤフラム２１を通して外部に逃がすことができる。 Generally, in the diaphragm valve 11, the space between the valve seat 19 and the diaphragm 21 is narrower than the first flow path 27 and the second flow path 29, and the flow velocity increases in the valve portion 15. Static electricity is likely to be generated at the portion 15 due to friction with the fluid. Therefore, in the diaphragm valve 11, instead of the valve main body 13, the diaphragm 21 of the valve portion 15 where static electricity is likely to occur is made of a conductive fluororesin material containing carbon nanotubes to impart an antistatic function. As a result, the contact area between the part formed from the conductive fluororesin material containing carbon nanotubes and the fluid is reduced to suppress the contamination of the fluid due to the release of carbon nanotubes, while the friction with the fluid generates Static electricity can be efficiently released to the outside and the occurrence of spark discharge can be suppressed. In addition, since the diaphragm 21 is in pressure contact with the valve seat 19 when the valve is closed, static electricity generated on the valve seat 19 can also escape to the outside through the diaphragm 21 .

図１及び図２に示されている第１の実施形態では、本発明がダイヤフラムバルブに適用されている。しかしながら、本発明は、内部を流れる流体の流速が弁部において上がり得るタイプのバルブ装置であれば適用して効果を発揮することができ、適用がダイヤフラムバルブに限定されるものではない。例えば、本発明は、バタフライバルブ、ゲートバルブ、ニードルバルブ、ボールバルブなどにも適用可能である。以下に、本発明をバタフライバルブ、ゲートバルブ、ニードルバルブ、ボールバルブに適用した実施形態を説明する。 In a first embodiment shown in FIGS. 1 and 2, the invention is applied to a diaphragm valve. However, the present invention can be applied to any type of valve device in which the flow velocity of the fluid flowing therein can be increased at the valve portion, and its application is not limited to diaphragm valves. For example, the present invention can also be applied to butterfly valves, gate valves, needle valves, ball valves and the like. Embodiments in which the present invention is applied to butterfly valves, gate valves, needle valves, and ball valves will be described below.

図３は、本発明のバルブ装置の第２の実施形態によるバタフライバルブ１１１を示す縦断面図である。バタフライバルブ１１１は、内部流路を形成された中空筒状の弁本体１１３と、内部流路の開閉を行う弁部１１５とを備える。弁本体１１３は、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素樹脂材料から形成されている。弁部１１５は、弁本体１１３の内周面に装着されるシートリング１１７と、シートリング１１７を貫通して延びるステム１１９によって弁本体１１３内に回動可能に支持される概略円盤状の弁体１２１とによって構成されており、図示されていない駆動部によるステム１１９の回動に伴って弁体１２１を回動させて弁体１２１の外周縁部をシートリング１１７の内周面に圧接、離間させることにより、内部流路の開閉を行う。すなわち、シートリング１１７の内周面が弁座として機能し、弁体１２１が回動してシートリング１１７の弁座に圧接、離間することによって、弁本体１１３の内部に形成された内部流路のうち弁部１１５よりも上流側に形成された第１の流路１２３と弁部１１５よりも下流側に形成された第２の流路１２５との間を開閉するようになっている。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a butterfly valve 111 according to a second embodiment of the valve device of the invention. The butterfly valve 111 includes a hollow tubular valve body 113 having an internal flow path, and a valve portion 115 for opening and closing the internal flow path. The valve body 113 is made of a fluororesin material such as PVDF, PTFE, PFA and PCTFE. The valve portion 115 is a substantially disc-shaped valve body rotatably supported in the valve body 113 by a seat ring 117 attached to the inner peripheral surface of the valve body 113 and a stem 119 extending through the seat ring 117 . As the stem 119 is rotated by a drive unit (not shown), the valve body 121 is rotated, and the outer peripheral edge of the valve body 121 is pressed against and separated from the inner peripheral surface of the seat ring 117 . The opening and closing of the internal flow path is performed by making the opening and closing. That is, the inner peripheral surface of the seat ring 117 functions as a valve seat, and the valve body 121 rotates to press against and separate from the valve seat of the seat ring 117, thereby forming an internal flow path inside the valve body 113. Of these, the first flow path 123 formed upstream of the valve portion 115 and the second flow path 125 formed downstream of the valve portion 115 are opened and closed.

なお、弁本体の材質は、フッ素樹脂材料とされているが、特に限定されるものではなく、ＰＶＣ、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ＰＰなどの樹脂、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレスなどの金属、又は磁器などのセラミックとしてもよい。 Although the material of the valve body is made of fluorine resin, it is not particularly limited, and resins such as PVC, polystyrene, ABS resin, PP, iron, copper, copper alloy, brass, aluminum, stainless steel, etc. metal, or ceramic such as porcelain.

このような構成であるため、弁部１１５では、中間開度において流速が上がり、流体との摩擦により静電気が発生しやすい。そこで、弁部１１５の帯電を抑制するために、バタフライバルブ１１１では、シートリング１１７及び弁体１２１が、第１の実施形態のダイヤフラムバルブ１１のダイヤフラム２１と同様に、導電性フッ素樹脂材料から形成されている。シートリング１１７及び弁体１２１の一方のみを導電性フッ素樹脂材料から形成するようにしてもよい。 Due to such a configuration, in the valve portion 115, the flow velocity increases at the intermediate opening, and static electricity is likely to be generated due to friction with the fluid. Therefore, in order to suppress charging of the valve portion 115, in the butterfly valve 111, the seat ring 117 and the valve body 121 are made of a conductive fluororesin material, like the diaphragm 21 of the diaphragm valve 11 of the first embodiment. It is Only one of the seat ring 117 and the valve body 121 may be made of a conductive fluororesin material.

導電性フッ素樹脂材料の配合などの詳細や、シートリング１１７及び弁体１２１を導電性フッ素樹脂材料から形成することによる効果は、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。 The details such as the compounding of the conductive fluororesin material and the effect of forming the seat ring 117 and the valve body 121 from the conductive fluororesin material are the same as those of the first embodiment, so the description is omitted here. .

なお、本実施形態では、シートリング１１７や弁体１２１で発生した静電気は、弁本体１１３やステム１１９へ逃がすことができるが、静電気を外部に逃がすために弁本体１１３の外部まで延びるアース要素（図示せず）を例えばステム１１９に接続するようにしてもよい。 In this embodiment, the static electricity generated in the seat ring 117 and the valve body 121 can be released to the valve main body 113 and the stem 119. However, in order to release the static electricity to the outside, a grounding element (a ground element extending to the outside of the valve main body 113) is provided. (not shown) may be connected to the stem 119, for example.

図４は、本発明のバルブ装置の第３の実施形態によるゲートバルブ２１１を示す縦断面図である。ゲートバルブ２１１は、内部流路が内部に形成された弁本体２１３と、内部流路の開閉を行う弁部２１５とを備える。弁本体２１３は、本体部２１３ａと、本体部２１３ａの上端部に固定された蓋体２１３ｂとによって構成されており、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素樹脂材料から形成されている。弁部２１５は、内部流路の流路軸線に対して垂直に延びるように弁本体２１３内に形成された弁室２１７と、蓋体２１３ｂを貫通して延びるステム２１９によって支持される弁体２２１とによって構成されており、図示されていない駆動部による回動をネジ機構によりステム２１９の上下動に変換して、ステム２１９の下端部に接続される弁体２２１を弁室２１７の内壁に沿って上下動させ、弁室の底面に弁体２２１の下端を圧接、離間させることにより、内部流路の開閉を行う。すなわち、弁室の底面が弁座２１７ａとして機能し、弁体２２１が弁座２１７ａに圧接、離間することによって、弁本体２１３の内部に形成された内部流路のうち弁部２１５よりも上流側に形成された第１の流路２２３と弁部２１５よりも下流側に形成された第２の流路２２５との間を開閉するようになっている。 FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a gate valve 211 according to a third embodiment of the valve device of the invention. The gate valve 211 includes a valve body 213 in which an internal channel is formed, and a valve portion 215 that opens and closes the internal channel. The valve main body 213 is composed of a main body portion 213a and a lid body 213b fixed to the upper end portion of the main body portion 213a, and is made of a fluororesin material such as PVDF, PTFE, PFA, or PCTFE. The valve portion 215 includes a valve body 221 supported by a valve chamber 217 formed in the valve body 213 so as to extend perpendicularly to the channel axis of the internal channel, and a stem 219 extending through the lid body 213b. The screw mechanism converts the rotation of the drive unit (not shown) into vertical movement of the stem 219, and the valve body 221 connected to the lower end of the stem 219 moves along the inner wall of the valve chamber 217. The inner flow path is opened and closed by moving the lower end of the valve element 221 against and away from the bottom surface of the valve chamber. That is, the bottom surface of the valve chamber functions as a valve seat 217a, and the valve body 221 presses against and separates from the valve seat 217a. A first flow path 223 formed in the inner wall of the valve portion 215 and a second flow path 225 formed downstream of the valve portion 215 are opened and closed.

このような構成であるため、弁部２１５では、中間開度において流速が上がり、流体との摩擦により静電気が発生しやすい。そこで、弁部２１５の帯電を抑制するために、ゲートバルブ２１１では、弁体２２１が、第１の実施形態のダイヤフラムバルブ１１のダイヤフラム２１と同様に、導電性フッ素樹脂材料から形成されている。 Due to such a configuration, in the valve portion 215, the flow velocity increases at the intermediate opening, and static electricity is likely to be generated due to friction with the fluid. Therefore, in the gate valve 211, the valve body 221 is made of a conductive fluororesin material in order to suppress charging of the valve portion 215, like the diaphragm 21 of the diaphragm valve 11 of the first embodiment.

導電性フッ素樹脂材料の配合などの詳細や、弁体２２１を導電性フッ素樹脂材料から形成することによる効果は、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。 The details such as the blending of the conductive fluororesin material and the effect of forming the valve body 221 from the conductive fluororesin material are the same as in the first embodiment, so description thereof will be omitted here.

なお、本実施形態では、弁体２２１で発生した静電気は、弁本体２１３やステム２１９へ逃がすことができるが、静電気を外部に逃がすために弁本体２１３の外部まで延びるアース要素（図示せず）を例えばステム２１９に接続するようにしてもよい。 In this embodiment, the static electricity generated in the valve body 221 can be released to the valve main body 213 and the stem 219. In order to release the static electricity to the outside, a grounding element (not shown) extending to the outside of the valve main body 213 is provided. may be connected to stem 219, for example.

図５は、本発明のバルブ装置の第４の実施形態によるニードルバルブ３１１を示す縦断面図である。ニードルバルブ３１１は、弁本体３１３と、弁部３１５と、ハンドル３１７とを備える。 FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a needle valve 311 according to a fourth embodiment of the valve device of the invention. The needle valve 311 includes a valve body 313 , a valve portion 315 and a handle 317 .

弁本体３１３は、本体部３１３ａと、本体部３１３ａの上部に固定されたボンネット３１３ｂと、ボンネット３１３ｂの上部に固定されたハンドル支持体３１３ｃとによって構成されており、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素樹脂材料から形成されている。本体部３１３ａの下部には、垂直方向に延びる堰３２７によって仕切られた第１の流路３２３と第２の流路３２５とが形成されている。 The valve body 313 is composed of a body portion 313a, a bonnet 313b fixed to the top of the body portion 313a, and a handle support 313c fixed to the top of the bonnet 313b. fluororesin material. A first flow path 323 and a second flow path 325 partitioned by a weir 327 extending in the vertical direction are formed in the lower portion of the body portion 313a.

弁部３１５は、本体部３１３ａの上部に形成された弁室３２９と、ボンネット３１３ｂの底部中央に回動可能に支持されたステム３１９の下端に固定された状態で弁室３２９内に収容される弁体３２１とによって構成されており、弁室３２９は、弁室３２９の底部に設けられた連通口３３１，３３３を介して第１の流路３２３及び第２の流路３２５に連通している。連通口３３１の開口部の周縁部には、弁体３１５が圧接、離間する弁座３３５が形成されている。 The valve portion 315 is accommodated in the valve chamber 329 while being fixed to the valve chamber 329 formed in the upper portion of the body portion 313a and the lower end of the stem 319 rotatably supported at the center of the bottom portion of the bonnet 313b. A valve chamber 329 communicates with a first channel 323 and a second channel 325 through communication ports 331 and 333 provided at the bottom of the valve chamber 329. . A valve seat 335 is formed on the periphery of the opening of the communication port 331 so that the valve body 315 is pressed against and separated from the valve seat 335 .

ステム３１９の上部には、雄ネジ部３１９ａが設けられ、雄ネジ部３１９ａの下方には雄ネジ部３１９ａよりも拡径された鍔部３１９ｂが設けられている。ステム３１９ａの雄ネジ部３１９ａは、ハンドル３１７の内周面に形成された雌ネジ部３１７ａに螺合されている。一方、鍔部３１９ｂは、ボンネット３１３ｂ内に形成された凹部３３７に上下動自在且つ回動不能に収容されている。本実施形態では、多角形状（例えば六角形状）の断面を有するように鍔部３１９ｂを形成すると共に、鍔部３１９ｂと相補的な多角形状の断面を有するようにボンネット３１３ｂの凹部３３７を形成することによって、鍔部３１９ｂがボンネット３１３ｂの凹部３３７内で回動不能にされ、上下方向のみに移動可能となっている。 A male threaded portion 319a is provided on the upper portion of the stem 319, and a collar portion 319b having a larger diameter than the male threaded portion 319a is provided below the male threaded portion 319a. A male threaded portion 319 a of the stem 319 a is screwed into a female threaded portion 317 a formed on the inner peripheral surface of the handle 317 . On the other hand, the flange portion 319b is housed in a concave portion 337 formed in the bonnet 313b so as to be vertically movable and non-rotatable. In this embodiment, the flange 319b is formed to have a polygonal (eg, hexagonal) cross section, and the recess 337 of the bonnet 313b is formed to have a polygonal cross section complementary to the flange 319b. As a result, the collar portion 319b is rendered unrotatable within the concave portion 337 of the bonnet 313b and is movable only in the vertical direction.

ハンドル３１７は、頭部に断面円形状のつまみ部３１７ｂを有し、つまみ部３１７ｂの下部には、つまみ部３１７ｂより縮径して雌ネジ部３１７ａよりも大きいピッチを有する雄ネジ部３１７ｃが設けられている。ハンドル３１７の雄ネジ部３１７ｃは、ハンドル支持体３１３ｃの内周面に形成された雌ネジ部３３９に螺合されている。 The handle 317 has a knob portion 317b with a circular cross section on its head, and a male screw portion 317c having a smaller diameter than the knob portion 317b and a pitch larger than that of the female screw portion 317a is provided below the knob portion 317b. It is A male threaded portion 317c of the handle 317 is screwed into a female threaded portion 339 formed on the inner peripheral surface of the handle support 313c.

以上のような構成により、ニードルバルブ３１１は、ハンドル３１７の回動に伴うステム３１９の上下動で、ステム３１９の下端部に固定された弁体３２１を弁室３２９の底部に形成された弁座３３５に圧接、離間させて、第１の流路３２３と第２の流路３２５との間を開閉する。 With the above configuration, the needle valve 311 moves the valve body 321 fixed to the lower end of the stem 319 to the valve seat formed at the bottom of the valve chamber 329 by the vertical movement of the stem 319 accompanying the rotation of the handle 317 . 335 to open and close the first channel 323 and the second channel 325 .

このような構成であるため、弁部３１５では、中間開度において流速が上がり、流体との摩擦により静電気が発生しやすい。そこで、弁部３１５の帯電を抑制するために、ニードルバルブ３１１では、弁体３２１が、第１の実施形態のダイヤフラムバルブ１１のダイヤフラム２１と同様に、導電性フッ素樹脂材料から形成されている。 Due to such a configuration, in the valve portion 315, the flow velocity increases at the intermediate opening, and static electricity is likely to be generated due to friction with the fluid. Therefore, in the needle valve 311, the valve body 321 is made of a conductive fluororesin material, like the diaphragm 21 of the diaphragm valve 11 of the first embodiment, in order to suppress charging of the valve portion 315.

導電性フッ素樹脂材料の配合などの詳細や、弁体３２１を導電性フッ素樹脂材料から形成することによる効果は、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。 Details such as the blending of the conductive fluororesin material and the effect of forming the valve body 321 from the conductive fluororesin material are the same as those of the first embodiment, so description thereof will be omitted here.

なお、本実施形態では、弁体３２１で発生した静電気は、弁本体３１３やステム３１９へ逃がすことができるが、静電気を外部に逃がすために弁本体３１３の外部まで延びるアース要素（図示せず）を例えばステム３１９に接続するようにしてもよい。 In this embodiment, the static electricity generated in the valve body 321 can be released to the valve body 313 and the stem 319, but a grounding element (not shown) extending to the outside of the valve body 313 is provided to release the static electricity to the outside. may be connected to stem 319, for example.

また、図５に示されている実施形態では、ステム３１９をハンドル３１７によって手動式で回動させるようになっているが、電動式や空動式のアクチュエータを用いて自動で回動させるようにしてもよいことはもちろんである。 Further, in the embodiment shown in FIG. 5, the stem 319 is manually rotated by the handle 317, but it may be automatically rotated using an electric or pneumatic actuator. Of course you can.

図６は、本発明のバルブ装置の第５の実施形態によるボールバルブ４１１を示す縦断面図である。ボールバルブ４１１は、内部流路が内部に形成されている概略中空円筒状の弁本体４１３と、内部流路の開閉を行う弁部４１５とを備える。弁本体４１３は、中央部に設けられた弁室４１７と、弁本体４１３の両端部から同一の流路軸線に沿って延び且つ弁室４１７に連通する第１の流路４２３及び第２の流路４２５とを備えており、ＰＶＤＦ、ＰＴＦＥ、ＰＦＡ、ＰＣＴＦＥなどのフッ素樹脂材料から形成されている。また、第１の流路４２３及び第２の流路４２５には、弁本体４１３に螺合されるキャップナット４２７によって鍔付き短管４２９が接続されている。 FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a ball valve 411 according to a fifth embodiment of the valve device of the invention. The ball valve 411 includes a substantially hollow cylindrical valve body 413 in which an internal flow path is formed, and a valve portion 415 that opens and closes the internal flow path. The valve body 413 includes a valve chamber 417 provided in the central portion, and first and second flow passages 423 and 423 extending from both end portions of the valve body 413 along the same flow passage axis and communicating with the valve chamber 417 . channel 425 and is formed from a fluoroplastic material such as PVDF, PTFE, PFA, PCTFE. A flanged short pipe 429 is connected to the first flow path 423 and the second flow path 425 by a cap nut 427 screwed onto the valve body 413 .

弁部４１５は、弁室４１７と、弁本体４１３に回動可能に支持されるステム４１９の下端部に固定され且つ弁室４１７内に回動可能に配置される概略球形状の弁体４２１と、弁体４２１を挟むように弁体４２１に圧接して配置される二つの環状のシート４３１，４３１とによって構成されている。シート４３１，４３１は、弁体４２１が圧接する弁座として機能する。第１の流路４２３は、第２の流路４２５よりも大きな直径を有しており、第１の流路４２３に概略円筒状の弁体押え４３５を挿入して第１の流路４２３の内周面に設けられた雌ネジ部に弁体押え４３５の外周面に設けられた雄ネジ部を螺合させることにより、弁体４２１がシート４３１，４３１の間に押圧保持される。なお、弁体押え４３５の貫通孔４３５ａは、その直径が第２の流路４２５の直径と等しくなるように形成されている。また、弁体４２１には、ステム４１９及び弁体４２１の回動軸線と垂直な方向に延びる貫通孔４２１ａが形成されており、ステム４１９の上端部に固定されたハンドル４３３を操作してステム４１９を回動軸線周りに回動させ、弁体４２１の貫通孔４２１ａの軸線を第１の流路４２３及び第２の流路４２５の流路軸線と一直線上に延びるように配置することにより、第１の流路４２３と第２の流路４２５との間が弁体４２１の貫通孔４２１ａを介して連通され、この状態からステム４１９を回動軸線周りに９０°回動させることにより第１の流路４２３と第２の流路４２５との間が遮断される。このようにして、弁部４１５により、第１の流路４２３と第２の流路４２５との間の開閉が行われるようになっている。 The valve portion 415 includes a valve chamber 417 and a substantially spherical valve element 421 fixed to the lower end of a stem 419 rotatably supported by the valve body 413 and rotatably disposed within the valve chamber 417 . , and two annular seats 431, 431 arranged in pressure contact with the valve body 421 so as to sandwich the valve body 421 therebetween. The seats 431, 431 function as valve seats with which the valve element 421 is pressed. The first flow path 423 has a diameter larger than that of the second flow path 425 , and a substantially cylindrical valve body retainer 435 is inserted into the first flow path 423 to The valve body 421 is pressed and held between the seats 431 , 431 by screwing the male threaded part provided on the outer peripheral surface of the valve body retainer 435 into the female threaded part provided on the inner peripheral surface. The through hole 435 a of the valve body retainer 435 is formed so that its diameter is equal to the diameter of the second flow path 425 . Further, the valve body 421 is formed with a through hole 421a extending in a direction perpendicular to the axis of rotation of the stem 419 and the valve body 421. A handle 433 fixed to the upper end of the stem 419 is operated to open the stem 419. is rotated around the rotation axis, and the axis of the through hole 421a of the valve body 421 is arranged so as to extend in line with the flow path axes of the first flow path 423 and the second flow path 425. The first flow path 423 and the second flow path 425 are communicated with each other through the through hole 421a of the valve body 421. From this state, the stem 419 is rotated about the rotation axis by 90° to open the first flow path. Between the channel 423 and the second channel 425 is cut off. In this manner, opening and closing between the first flow path 423 and the second flow path 425 are performed by the valve portion 415 .

このような構成であるため、弁部４１５では、中間開度において流速が上がり、流体との摩擦により静電気が発生しやすい。そこで、弁部４１５の帯電を抑制するために、ボールバルブ４１１では、弁体４２１及びシート４３１が、第１の実施形態のダイヤフラムバルブ１１のダイヤフラム２１と同様に、導電性フッ素樹脂材料から形成されている。弁体４２１及びシート４３１の一方のみを導電性フッ素樹脂材料から形成するようにしてもよい。 Due to such a configuration, in the valve portion 415, the flow velocity increases at the intermediate opening, and static electricity is likely to be generated due to friction with the fluid. Therefore, in the ball valve 411, the valve body 421 and the seat 431 are made of a conductive fluororesin material in order to suppress the charging of the valve portion 415, similarly to the diaphragm 21 of the diaphragm valve 11 of the first embodiment. ing. Only one of the valve body 421 and the seat 431 may be made of a conductive fluororesin material.

導電性フッ素樹脂材料の配合などの詳細や、弁体４２１及びシート４３１を導電性フッ素樹脂材料から形成することによる効果は、第１の実施形態と同様であるので、ここでは説明を省略する。 The details such as the blending of the conductive fluororesin material and the effect of forming the valve body 421 and the seat 431 from the conductive fluororesin material are the same as in the first embodiment, so the description is omitted here.

なお、本実施形態では、弁体４２１及びシート４３１で発生した静電気は、弁本体４１３やステム４１９へ逃がすことができるが、静電気を外部に逃がすために弁本体４１３の外部まで延びるアース要素（図示せず）を例えばステム４１９に接続するようにしてもよい。 In this embodiment, the static electricity generated in the valve body 421 and the seat 431 can be released to the valve main body 413 and the stem 419. However, in order to release the static electricity to the outside, a grounding element (Fig. (not shown) may be connected to stem 419, for example.

表１と表２に、それぞれ、フッ素樹脂材料としてＰＴＦＥを使用してカーボンナノチューブを配合した導電性フッ素樹脂材料から作製したダイヤフラム２１の実施例と、条件を変えた比較例とについて、隔膜開閉試験による屈曲性、不純物による汚染度、体積抵抗率の試験結果を示している。表１に示されている実施例１は、９９．９６９重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと０．０３１重量％の繊維長１５０～６００μｍの分布範囲のカーボンナノチューブ（ＣＮＴ）とを配合させた導電性フッ素樹脂材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、実施例２は、９９．９６５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと０．０３５重量％の繊維長１５０～６００μｍの分布範囲のカーボンナノチューブとを配合させた導電性フッ素樹脂材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、実施例３は、９９．９６５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと、実施例２とは異なる繊維長１０～１５０μｍのカーボンナノチューブとを配合させた導電性フッ素樹脂材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、実施例４は、９９．９５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと０．０５重量％の繊維長１５０～６００μｍの分布範囲のカーボンナノチューブとを配合させた導電性フッ素樹脂材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、実施例５は、９９．９５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと、実施例４とはカーボンナノチューブの配合比率は同じであるが繊維長分布範囲が異なり、０．０５重量％の繊維長１０～１５０μｍの分布範囲のカーボンナノチューブとを配合させた導電性フッ素樹脂材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラムである。また、表２に示されている比較例１は、平均粒径２５μｍのＰＴＦＥのみから作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、比較例２は、８５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと１５重量％のカーボンブラックとを配合させた材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、比較例３は、９９．９７５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと０．０２５重量％の繊維長１５０～６００μｍの分布範囲のカーボンナノチューブとを配合させた材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、比較例４は、９９．５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと０．５重量％の繊維長１５０～６００μｍの分布範囲のカーボンナノチューブとを配合させた材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラム、比較例５は、９９．９５重量％の平均粒径２５μｍのＰＴＦＥと０．０５重量％の繊維長１～１０μｍの分布範囲のカーボンナノチューブとを配合させた材料から作製した厚さ２ｍｍのダイヤフラムである。屈曲性試験（隔膜開閉試験）の結果は、２万回、１万回、５千回、３千回の繰り返し開閉で破損しなかったか否かを示している。不純物濃度試験の結果は、流体を流通させたときに流体中に放出された不純物の濃度のオーダーを示している。体積抵抗率はＪＩＳＫ７１９４に規定される「導電性プラスチックの４探針法による抵抗率試験方法」に従って測定したものを示している。 Tables 1 and 2 show an example of the diaphragm 21 made from a conductive fluororesin material containing carbon nanotubes using PTFE as the fluororesin material, and a comparative example with different conditions for the diaphragm opening and closing test. It shows the test results of bending flexibility, degree of contamination with impurities, and volume resistivity. Example 1 shown in Table 1 blended 99.969% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm and 0.031% by weight of carbon nanotubes (CNT) with a fiber length distribution range of 150-600 μm. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a conductive fluororesin material, Example 2 contains 99.965% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm and 0.035% by weight of carbon nanotubes with a distribution range of fiber length of 150 to 600 μm. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a conductive fluororesin material blended with, Example 3 is 99.965% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm, and carbon with a fiber length of 10 to 150 μm different from Example 2. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a conductive fluororesin material blended with nanotubes, Example 4 is made of 99.95% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm and 0.05% by weight of PTFE with a fiber length of 150 to 600 μm. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a conductive fluororesin material blended with carbon nanotubes in a distribution range, Example 5 is 99.95% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm, and Example 4 is carbon nanotubes. Although the blending ratio is the same, the fiber length distribution range is different, and a diaphragm with a thickness of 2 mm made from a conductive fluororesin material blended with 0.05% by weight of carbon nanotubes with a fiber length distribution range of 10 to 150 μm. is. Comparative Example 1 shown in Table 2 is a diaphragm with a thickness of 2 mm made only of PTFE with an average particle size of 25 μm. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a material blended with carbon black, Comparative Example 3 is 99.975% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm and 0.025% by weight of a distribution range of fiber length of 150 to 600 μm. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a material blended with carbon nanotubes, Comparative Example 4 is made of 99.5% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm and 0.5% by weight of a distribution range of fiber length of 150 to 600 μm. A diaphragm with a thickness of 2 mm made from a material blended with carbon nanotubes, Comparative Example 5 is composed of 99.95% by weight of PTFE with an average particle size of 25 μm and 0.05% by weight of a distribution range of fiber length of 1 to 10 μm. It is a diaphragm with a thickness of 2 mm made from a material blended with carbon nanotubes. The results of the flexibility test (diaphragm opening/closing test) indicate whether or not there was damage after repeated opening/closing of 20,000, 10,000, 5,000, and 3,000 times. Impurity concentration test results indicate the order of magnitude of the concentration of impurities released into the fluid when the fluid is passed through. The volume resistivity is measured in accordance with JIS K 7194 "Method for testing resistivity of conductive plastics by four-probe method".

実施例１から実施例５と比較例１の結果から、ＰＴＦＥにカーボンナノチューブを配合した場合でも、ＰＴＦＥにカーボンナノチューブを配合しない場合と少なくとも同程度の屈曲性及び不純物の放出による流体の汚染レベルを維持できる一方で、ＰＦＴＥにカーボンナノチューブを配合することで、ＰＴＦＥにカーボンナノチューブを配合しない場合よりも大幅に優れた導電性を付与し、帯電防止機能を発揮し得ることが確認された。特に、ＰＴＦＥに全体の０．０３１重量％以上の配合比率で繊維長１０～６００μｍの分布範囲のカーボンナノチューブを配合すると、１０Ω・ｍ以下の低い体積抵抗率を得ることができると共に、ＰＴＦＥに全体の０．０３５重量％以上の配合比率でカーボンナノチューブを配合すると、１～２Ω・ｍ以下の非常に低い体積抵抗率を得ることができ、非常に優れた導電性が付与され、非常に優れた帯電防止機能を発揮し得ることが確認された。また、実施例１から実施例５、比較例１及び比較例２の結果から、カーボンブラックをＰＴＦＥに配合する場合と比較して、少量のカーボンナノチューブをＰＴＦＥに配合するだけで、体積抵抗率を大きく低下させつつ、不純物の放出による流体の汚染も低レベルに抑制できることや、屈曲性に与える影響が少ないことが確認された。 From the results of Examples 1 to 5 and Comparative Example 1, even when carbon nanotubes are blended with PTFE, the level of contamination of the fluid due to release of impurities is at least the same as when PTFE is not blended with carbon nanotubes. On the other hand, it was confirmed that by blending PTFE with carbon nanotubes, it was possible to impart significantly superior electrical conductivity to PTFE not blending carbon nanotubes, and to exhibit an antistatic function. In particular, when carbon nanotubes with a fiber length of 10 to 600 μm are blended in PTFE at a blending ratio of 0.031% by weight or more of the total, a low volume resistivity of 10 Ω·m or less can be obtained. When carbon nanotubes are blended at a blending ratio of 0.035% by weight or more, a very low volume resistivity of 1 to 2 Ω·m or less can be obtained, and very excellent conductivity is imparted. It was confirmed that the antistatic function can be exhibited. In addition, from the results of Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 and 2, the volume resistivity was improved by adding a small amount of carbon nanotubes to PTFE, compared to the case of blending carbon black with PTFE. It was confirmed that the contamination of the fluid due to the release of impurities can be suppressed to a low level while greatly reducing the stress, and that the flexibility is less affected.

さらに、カーボンナノチューブは繊維長が長いほど、導電性を付与しやすくなる。このことを考慮すると、実施例１から実施例５、及び比較例３の結果から、繊維長１０～６００μｍの分布範囲では、ＰＴＦＥに対するカーボンナノチューブの配合比率が全体の０．０３１重量％以上である場合の体積抵抗比率が１０Ω・ｍ以下であるのに対して、ＰＴＦＥに対するカーボンナノチューブの配合比率が全体の０．０３１重量％を下回ると、不純物の放出による流体の汚染を低レベルに抑えることができるものの、体積抵抗率が１．０×１０^２Ω・ｍ以上となってしまい、帯電防止機能が不十分となり得ることが分かる。また、実施例１から実施例５、及び比較例４の結果から、ＰＴＦＥに対するカーボンナノチューブの配合比率が全体の０．０５重量％程度までであれば、体積抵抗率を１０Ω・ｍ以下に抑えつつ、屈曲性に対する影響が少なく、不純物の放出による流体の汚染レベルも低く抑えることができるが、０．５重量％程度まで増加させてしまうと、体積抵抗率はさらに低くなるが、ダイヤフラムに要求される屈曲性には不十分となってしまい、また、不純物の放出による流体の汚染レベルも１０００倍程度まで増加してしまうことが分かる。 Furthermore, the longer the fiber length of the carbon nanotube, the easier it is to impart electrical conductivity. Considering this, from the results of Examples 1 to 5 and Comparative Example 3, in the fiber length distribution range of 10 to 600 μm, the blending ratio of carbon nanotubes to PTFE is 0.031% by weight or more of the total. If the ratio of carbon nanotubes to PTFE is less than 0.031% by weight, contamination of the fluid due to release of impurities can be suppressed to a low level. Although it can be achieved, the volume resistivity is 1.0×10 ² Ω·m or more, and the antistatic function may be insufficient. Further, from the results of Examples 1 to 5 and Comparative Example 4, it can be seen that when the blending ratio of carbon nanotubes to PTFE is up to about 0.05% by weight of the total, the volume resistivity is suppressed to 10 Ω·m or less. , the effect on flexibility is small, and the contamination level of the fluid due to the release of impurities can be suppressed to a low level. In addition, it can be seen that the contamination level of the fluid due to the emission of impurities increases by a factor of 1000.

さらに、実施例４、実施例５、及び比較例５の結果から、ＰＴＦＥに対するカーボンナノチューブの配合比率が０．０５重量％の場合、繊維長が１～１０μｍの分布範囲のカーボンナノチューブを用いると、ダイヤフラムに要求される屈曲性は満たすものの、不純物の放出による汚染レベルが増加すると共に、体積抵抗率も１．０×１０^２Ω・ｍ以上となり、帯電防止機能と汚染レベルが不十分となり得ることが分かった。 Furthermore, from the results of Example 4, Example 5, and Comparative Example 5, when the blending ratio of carbon nanotubes to PTFE is 0.05% by weight, using carbon nanotubes with a fiber length distribution range of 1 to 10 μm, Although the flexibility required for the diaphragm is satisfied, the contamination level increases due to the release of impurities, and the volume resistivity becomes 1.0×10 ² Ω·m or more, which may result in insufficient antistatic function and contamination level. I found out.

以上から、ＰＴＦＥのようなフッ素樹脂材料に配合するカーボンナノチューブは、配合比率として０．０３１重量％から０．０５重量％とすることが好ましく、配合するカーボンナノチューブの繊維長は１０μｍから６００μｍの範囲とすることが好ましく、１５０μｍから６００μｍの範囲とすることがさらに好ましいと推定される。 From the above, it is preferable that the carbon nanotube blended in the fluororesin material such as PTFE has a blending ratio of 0.031% by weight to 0.05% by weight, and the fiber length of the carbon nanotube blended is in the range of 10 μm to 600 μm. It is estimated that the range of 150 μm to 600 μm is more preferable.

以上、図示されている実施形態を参照して、本発明によるバルブ装置を説明したが、本発明は図示されている実施形態に限定されるものではない。例えば、図示されている実施形態では、バルブ装置として、ダイヤフラムバルブ１１、バタフライバルブ１１１、ゲートバルブ２１１、ニードルバルブ３１１、ボールバルブ４１１を例示しているが、本発明は、弁部により開閉を行うバルブ装置であれば、例えば、グローブバルブ、ピンチバルブなどにも適用することができ、図示されている実施形態と同様の効果を奏することができる。また、図示されている実施形態のダイヤフラムバルブ１１では、弁座１９が仕切壁３１の頂部に直接形成されているが、本願における「弁座」は、弁体を圧接離間することにより第１の流路と第２の流路との連通及び遮断を行う部分を意味し、第１の流路と第２の流路との境界部に形成された開口部に装着されるシートリングなども含むものとする。弁座がシートリングによって構成される場合には、弁体に代えて又は弁体に加えて、カーボンナノチューブを配合した導電性フッ素樹脂材料からシートリングを形成するようにしてもよい。さらに、図示されている実施形態では、例えば、ダイヤフラム２１の外縁部から弁本体１３の外部に突出して延びるタブ部２１ａにアース線４７を接続することにより、ダイヤフラム２１に発生した静電気を外部に逃がしているが、ダイヤフラム２１の埋め込み金具４５とステム３７とをコンプレッサ３５内で金属部品などを介して導通させ、ハンドル３９の上部にアース線を接続することにより、ダイヤフラム２１に発生した静電気を外部に逃がすようにするなど、他の方式でアース線又はアース要素を設けるようにしてもよい。 Although the valve device according to the invention has been described above with reference to the illustrated embodiments, the invention is not limited to the illustrated embodiments. For example, in the illustrated embodiment, the diaphragm valve 11, the butterfly valve 111, the gate valve 211, the needle valve 311, and the ball valve 411 are exemplified as valve devices, but the present invention performs opening and closing by means of valve parts. If it is a valve device, for example, it can be applied to a globe valve, a pinch valve, etc., and can achieve the same effect as the illustrated embodiment. Further, in the diaphragm valve 11 of the illustrated embodiment, the valve seat 19 is directly formed on the top of the partition wall 31. However, the "valve seat" in the present application means the first valve by pressing and separating the valve body. It means a part that communicates and blocks communication between the flow path and the second flow path, and includes a seat ring attached to the opening formed at the boundary between the first flow path and the second flow path. shall be taken. When the valve seat is composed of a seat ring, the seat ring may be made of a conductive fluororesin material mixed with carbon nanotubes instead of or in addition to the valve body. Furthermore, in the illustrated embodiment, for example, static electricity generated in the diaphragm 21 is released to the outside by connecting the ground wire 47 to the tab portion 21a that protrudes from the outer edge portion of the diaphragm 21 to the outside of the valve body 13. However, the static electricity generated in the diaphragm 21 is discharged to the outside by connecting the embedded metal fitting 45 of the diaphragm 21 and the stem 37 through a metal part in the compressor 35 and connecting a ground wire to the upper part of the handle 39. Other methods of providing the ground wire or element, such as relief, may be used.

１１ダイヤフラムバルブ
１３弁本体
１３ａ本体部
１３ｂボンネット
１５弁部
１９弁座
２１ダイヤフラム
２１ａタブ部
２７第１の流路
２９第２の流路
４７アース線
１１１バタフライバルブ
１１３弁本体
１１５弁部
１１７シートリング
１２１弁体
１２３第１の流路
１２５第２の流路
２１１ゲートバルブ
２１３弁本体
２１５弁部
２１７弁室
２１７ａ弁座面
２２３第１の流路
２２５第２の流路
３１１ニードルバルブ
３１３弁本体
３１５弁部
３２１弁体
３２３第１の流路
３２５第２の流路
３３５弁座
４１１ボールバルブ
４１３弁本体
４１５弁部
４２１弁体
４２３第１の流路
４２５第２の流路
４３１シート Reference Signs List 11 diaphragm valve 13 valve body 13a body portion 13b bonnet 15 valve portion 19 valve seat 21 diaphragm 21a tab portion 27 first flow path 29 second flow path 47 ground wire 111 butterfly valve 113 valve body 115 valve portion 117 seat ring 121 Valve body 123 First channel 125 Second channel 211 Gate valve 213 Valve body 215 Valve part 217 Valve chamber 217a Valve seat surface 223 First channel 225 Second channel 311 Needle valve 313 Valve body 315 Valve Part 321 Valve body 323 First flow path 325 Second flow path 335 Valve seat 411 Ball valve 413 Valve body 415 Valve part 421 Valve body 423 First flow path 425 Second flow path 431 Seat

Claims

A valve comprising a valve body in which a first flow path and a second flow path are formed, and a valve portion for opening and closing between the first flow path and the second flow path There is
The valve portion includes a valve seat formed at a boundary between the first flow path and the second flow path, and a valve body pressed against or separated from the valve seat, wherein the valve seat and the valve body is made of a conductive fluororesin material, and carbon nanotubes are blended into the fluororesin material so that the volume resistivity of the conductive fluororesin is 10 Ω·m or less. .

2. The valve device of claim 1 , wherein the valve device is one of butterfly valves, gate valves, needle valves and ball valves.

2. The valve device according to claim 1 , wherein said valve device is a diaphragm valve and said valve body is a diaphragm.

4. The valve device of claim 3 , wherein said diaphragm is formed from a conductive fluoroplastic material.

5. The valve device according to claim 4 , wherein a ground element extending to the outside of said valve body is connected to said diaphragm in order to release static electricity generated in said diaphragm to the outside.

The valve body includes a body portion and a bonnet attached to the top of the body portion, the diaphragm is sandwiched between the body portion and the bonnet, and the grounding element extends from the outer edge of the diaphragm to the valve body. 6. The valve device according to claim 5 , wherein the tab portion is provided so as to protrude to the outside of the .

7. A valve device according to any one of claims 3 to 6 , wherein the diaphragm has a thickness in the range 1 mm to 5 mm.

The valve device according to any one of claims 1 to 7 , wherein the fiber length of the carbon nanotube blended with the fluororesin material is in the range of 10 µm to 600 µm.

9. The valve device according to claim 8 , wherein the fiber length of said carbon nanotube blended with said fluororesin material is in the range of 150 [mu]m to 600 [mu]m.