JPH04117266U - バルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 構造が簡単で機械的強度が大きなケーシング
により、バルブを安価とする。 【構成】 バルブは、ケーシング１内で回転可能な回転
体５と、この回転体５に形成されたネジ部６と、このネ
ジ部に螺合された押圧体７と、前記ケーシング１と一体
に形成され、かつ前記押圧体７の回転を規制する規制部
とを有する。前記ケーシング１は、前記規制部と一体に
モールド成形された複数のケーシング部材１ａ，１ｂで
構成されている。前記押圧体７は、回転体の回転により
上下動し、可撓性管体１０の流路を開閉する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、サニタリ性が要求される流路系、例えば化学装置、バイオ関連装置 などの流路系を構成する上で有用なバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】

流路系における流路の開閉や、流路の流量及び圧力を制御するため、通常、金 属製弁座および弁を有する電磁バルブ、油圧駆動型やモータ駆動型のバルブなど が汎用されている。しかしながら、流路の開閉操作により制御する電磁バルブで は、流量及び圧力を精度よく制御するのが困難である。また、バルブは、その内 部に弁座および弁などの機能部を有するので、バイオ関連装置などの流路系に適 用する場合には、流路系に菌体や薬液が残留し、サニタリ性が低下する。また、 バルブ本体と管体との接続が煩雑であるため、殺菌処理や滅菌処理した流路系を 短時間内に構成できず、取扱い時に雑菌により汚染される可能性が高い。従って 、電磁バルブなどは、滅菌状態を維持することが必要なバイオ関連装置などの流 路系に適用できない。

【０００３】 そのため、バイオ関連装置の流路系には、図３に示されるような可撓性管体を 配管した手動式バルブが使用されている。図３は従来の手動式バルブを示す断面 図である。

【０００４】 このバルブは、可撓性管体３１と、ポリアセタールなどの合成樹脂からなる筒 体３２とを有している。前記可撓性管体３１は、前記筒体３２の両側面に形成さ れた配管孔３３に挿入可能である。前記筒体３２内には、前記可撓性管体３１を 挾圧するため、互いに対向するシール用突起３４ａ，３４ｂが形成されている。 一方のシール用突起３４ａは、筒体３２の一部の側部を構成するバネ片３５に形 成されている。このバネ片３５の先端部に形成された爪３６は、筒体３２の一方 の端部から延設された延設部のラチェット３７と係止する。

【０００５】 このような手動式バルブでは、前記バネ片３５の爪３６をラチェット３７に係 止することにより、可撓性管体３１の開閉を制御できる。

【０００６】 しかしながら、前記手動式バルブで、例えば、バイオ関連装置の流路系を構成 する場合、流路系の流体の流量及び圧力を爪３６とラチェット３７との係止位置 により段階的にしか制御できず、流量および圧力の微調整が難しく、かつ自動制 御用に適さない。また、可撓性管体３１を配管孔３３に挿入した後、爪３６をラ チェット３７に係止する必要があるので、可撓性管体３１の装着作業が煩雑化す る。この場合、殺菌や滅菌処理された可撓性管体３１により、バイオ関連装置の 流路系を簡便かつ迅速に構成できず、滅菌済の可撓性管体３１が汚染される可能 性が高い。

【０００７】 前記爪３６をラチェット３７に係止することなく、回転駆動源の回転運動を、 ネジやカムなどにより、直線運動に変換し、押圧部材により前記可撓性管体３１ を押圧することも考えられる。しかしながら、流路系には、通常、振動などの外 力が作用する。振動などの外力が作用すると、押圧部材で押圧して可撓性管体を 閉塞しても、緩みが生じ、流体の洩れが生じる。一方、流体の洩れを防止するた めには、常に回転駆動源の回転力により、押圧部材を所定の位置に保持させる必 要がある。この場合、電流を常に供給する必要があるので、経済的でないと共に 、構造が複雑でコスト高となる。

【０００８】 また、押圧部材により前記可撓性管体を押圧する場合には、可撓性管体に作用 する衝撃力により、可撓性管体が損傷し易い。特に、可撓性管体の同一箇所を繰 返し押圧する場合には、可撓性管体の損傷度が大きくなり、短期間内に使用でき なくなる。

【０００９】 従って、本考案の目的は、構造が簡便で機械的強度が大きく、安価なバルブを 提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案は、ケーシング内で回転可能な回転体と、こ の回転体に形成されたネジ部と、このネジ部に螺合された押圧体と、前記ケーシ ングの内部に形成され、かつ前記押圧体の回転を規制する規制部とを有し、前記 押圧体により可撓性管体を押圧するバルブであって、前記ケーシングが、前記規 制部と一体にモールド成形された複数のケーシング部材で構成されているバルブ を提供する。

【００１１】

【作用】

このバルブでは、ケーシングが、規制部と一体にモールド成形された複数のケ ーシング部材で構成されているので、簡単な構造のケーシング部材を作製すれば よい。そして、各ケーシング部材が規制部と一体にモールド成形されているので 、従来のように複雑な構造とすることなく、各ケーシング部材を組合せることに より、押圧体の回転を規制する規制部を構成できる。

【００１２】 さらには、押圧体の押圧により可撓性管体を変形させ、可撓性管体の一部をバ ルブとして機能させることができ、押圧体による押圧度を調整することにより、 流路の開閉や、流路の流量及び圧力を調整できる。

【００１３】

【実施例】

以下に、添付図面を参照しつつ本考案の実施例を詳細に説明する。

【００１４】 図１は本考案のバルブの一実施例を示す縦断面図であり、図２は図１のＩＩ− ＩＩ線断面図である。

【００１５】 このバルブは、プラスチック製ケーシング１内に配設された、ステッピングモ ータなどの正逆転可能な駆動モータ２と、この駆動モータ２の回転軸３に取付け られた第１の歯車４ａと、この第１の歯車４ａと噛合する第２の歯車４ｂと、こ の第２の歯車４ｂに取付けられた回転体としてのシャフト５とを有している。

【００１６】 前記シャフト５の下部の外面には、ネジ部６ａが形成されていると共に、この ネジ部６ａには押圧体７のネジ部６ｂが螺合している。この押圧体７の側部の軸 方向には、凸部８が形成されている。

【００１７】 そして、図２に示されるように、前記ケーシング１は、２分割され、かつモー ルド成形された複数のケーシング部材１ａ，１ｂで構成されている。すなわち、 各ケーシング部材１ａ，１ｂには、前記押圧体７の前記凸部８が摺動可能な凹溝 を構成する溝９ａ，９ｂが、一体にモールド成形されている。溝９ａ，９ｂによ り構成される前記凹溝は前記凸部８に対する規制部として機能し、前記押圧体７ の回転を規制する。

【００１８】 また、前記凸部と、溝９ａ，９ｂと、シャフト５と押圧体７とが螺合するネジ 部６ａ，６ｂは、シャフト５の回転を押圧体７の上下動へ変換する変換機構とし て機能する。

【００１９】 前記ケーシング１には、シリコーン樹脂などの可撓性材料からなる中空の可撓 性管体１０が装着される装着部１１が形成されている。この装着部１１は、図１ に示されるように、フレーム１の下部の一方の側部に形成された開口部により構 成されている。中空の可撓性管体１０は、フレーム１の下部に形成されたベース １２上に載置して、バネ１３を介してフレーム１に回動可能に取付けられた可撓 性管体押え１４によりフレーム１に装着される。前記可撓性管体押え１４は、上 下動する押圧体７と干渉しない領域に取付けられている。可撓性管体１０内を流 れる流体としては、菌体や薬液を含む培養液、水などの液体に限らず気体及び粉 体も使用可能である。

【００２０】 なお、前記押圧体７の先端部は、側方に延出し断面Ｕ字状に形成されていると 共に、可撓性管体１０の軸方向と直交して配置されている。前記装着部１１に装 着された可撓性管体１０の流路は、前記シャフト５の回転および押圧体７の上下 動により開閉される。

【００２１】 さらに、前記シャフト５は、上下支持枠１５ａ，１５ｂに、上下支持ベアリン グ１６，１７を介して保持されている。また、これらの支持枠間には、シャフト ５に挿入固定されたベアリング１８が支持体１９により支持され配置されている 。なお、各上下支持枠１５ａ，１５ｂは、前記各ケーシング部材１ａ，１ｂと一 体にモールド成形された２つの部材で構成されている。下方の支持枠１５ｂに保 持された支持ベアリング１７は、前記押圧体７の一端部と接触可能であり、押圧 体７の上昇を規制する。前記支持体１９には、スイッチ動作部材２０が取付けら れている。そして、前記上下支持枠１５ａ，１５ｂとベアリング１８との間には スプリング２１ａ，２１ｂが配設されている。

【００２２】 前記スイッチ動作部材２０の上下位置には、シャフト５の上下動に対応して、 駆動モータ２の回転・停止を切換えるためのリミットスイッチ２２ａ，２２ｂが 配置されている。

【００２３】 このようなバルブでは、ケーシング１を、例えば、シャフト５の長さ方向に半 割りされた一対のケーシング部材１ａ，１ｂで構成でき、かつ各ケーシング部材 １ａ，１ｂ自体に押圧体７の回転を規制するための溝９ａ，９ｂを形成すればよ い。従って、各ケーシング部材１ａ，１ｂ、およびケーシング１の構造を簡素化 でき、安価である。また、各ケーシング部材１ａ，１ｂを組立てることにより、 前記溝９ａ，９ｂにより、凸部８が摺動する凹溝が形成され、押圧体７の回転を 規制する規制部を簡単に構成できる。また、この規制部がケーシングと共に一体 にモールド成形された構造とすることができるため、バルブの機械的強度を高め ることができる。しかも、規制部が下部に位置するので、バルブの重心が低くな り、バルブを載置したり配設したときの安定性が高まり、上下動する押圧体７に より、可撓性管体１０の流路の開閉を円滑に行なうことができる。

【００２４】 また、前記駆動モータ２により、歯車４ａ，４ｂを介してシャフト５を回転さ せると、前記ネジ部６ａ，６ｂにより、駆動モータ２の回転を押圧体７の上下動 へと精度よく変換でき、押圧体７の移動度を分解能よく微調整できる。また、押 圧体７の上下方向、移動度および移動速度を、駆動モータ２の回転方向、回転数 及び回転速度により調整できるので、前記可撓性管体１０内を流れる流体の流量 および圧力を精度よく制御できる。

【００２５】 さらに、可撓性管体１０の一部をバルブ部として機能させることができるので 、可撓性管体１０の内面だけが接液部となり、サニタリ性に優れている。

【００２６】 前記実施例のバルブにおいて、駆動モータ２を正転させて押圧体７を下降させ 、可撓性管体１０の流路を閉じた場合、押圧体７の移動が装着部１１のベース１ ２により規制される。そして、シャフト５の回転により押圧体７がさらに下降し ようとすると、シャフト５に上方向の反力が作用し、シャフト５及びスイッチ動 作部材２０が押し上げられ、スプリング２１ａが圧縮され、スイッチ動作部材２ ０が上方のリミットスイッチ２２ａと接触する。可撓性管体１０の閉じ位置は、 スイッチ動作部材２０とリミットスイッチ２２ａとの接触により検出され、この 閉じ位置検出情報に基づいて、駆動モータ２の回転が停止する。

【００２７】 一方、駆動モータ２を逆転させて押圧体７を可撓性管体１０から離反させ、流 路を開放する場合、押圧体７の上昇が下方の支持ベアリング１７により規制され る。駆動モータ２がさらに逆転すると、シャフト５に下方向の反力が作用して、 シャフト５及びスイッチ動作部材２０が押し下げられ、スイッチ動作部材２０が 下方のリミットスイッチ２２ｂと接触し、可撓性管体１０の開放位置が検出され る。この開放位置検出情報に基づいて駆動モータ２の回転が停止する。

【００２８】 従って、可撓性管体１０の流路の開閉位置を精度よく検出でき、スイッチの切 換えタイミングを制御できる。

【００２９】 なお、ケーシングは、２つのケーシング部材に限らず、複数のケーシング部材 で構成できる。押圧体７の回転を規制するためには、前記実施例とは逆に、ケー シング部材の内壁に凸部や突条を形成し、押圧体７の軸方向に摺動溝を形成して もよい。

【００３０】 可撓性管体の装着部および押圧体の回転を規制する規制部は、ケーシングの底 部に限らず、適当な箇所に形成してもよい。

【００３１】 押圧体は、回転が規制され、かつ回転体の回転をネジ部により上下動可能であ ればよい。

【００３２】 前記押圧体７の先端部は断面略Ｕ字状に限らず、種々の形状が採用できる。

【００３３】 なお、押圧位置をずらすことにより、可撓性管体は長期に亘り使用できる。

【００３４】 本考案は、種々の可撓性管体に適用できるが、特に小径の可撓性管体に好適に 適用できる。

【００３５】

【考案の効果】

本考案のバルブは、ケーシングが複数のケーシング部材で構成され、各ケーシ ング部材が押圧体の回転を規制する規制部と一体にモールド成形されているので 、構造が簡便で組立て易く、かつ機械的強度が大きく、安価である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案のバルブの一実施例を示す縦断面図であ
る。

【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線断面図である。

【図３】従来のバルブを示す概略横断面図である。

【符号の説明】

１…ケーシング １ａ，１ｂ…ケーシング部材 ５…シャフト ６ａ，６ｂ…ネジ部 ７…押圧体 ８…凸部 ９ａ，９ｂ…溝 １０…可撓性管体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシング内で回転可能な回転体と、こ
   の回転体に形成されたネジ部と、このネジ部に螺合され
   た押圧体と、前記ケーシングの内部に形成され、かつ前
   記押圧体の回転を規制する規制部とを有し、前記押圧体
   により可撓性管体を押圧するバルブであって、前記ケー
   シングが、前記規制部と一体にモールド成形された複数
   のケーシング部材で構成されているバルブ。