JPH04501910A - ウェアバルブのサンプリング／注入用ポート - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ウェアバルブのサンプリング／注入用ボートこの発明はウェアバルブに関する。

さらに詳しくは、この発明は流体をサンプリングしたり補充したりするためのウ ェアバルブに関する。

〔発明の背景〕

ウェアバルブは、ウェア（堰）に横たわって（ｍマｅｒｓｅｌウェアの上を流体 が流れないようにする弾力性を持ったダイヤフラムを利用したバルブである。ダ イヤフラムは解放されると油圧によって持ち上げられるか、あるいは機械力によ って持ち上げられてウェアから離ね、ウェアの上を流体が流れるようにする。

ウェアバルブが望ましい理由の一つは、その動作する機械部分がバルブを貫いて 流れる流体から隔離されていることである。従って、ウェアバルブはバイオテク ノロジ、薬学、化学、食品処理、飲料、化粧品、乳製品など、製品の汚染防止や 、バルブ、作業場、大気中への漏れが重大な問題となる産業において使用されて いる。

こうした産業においては、パイプの中を流れる化学物質や飲料などの製品からサ ンプリングを行ったりそれらの製品に成分を注入したりすることが望まれる。

フルフロー（Ｉｏ１口ｌｏｗ）に不連続部が生じると、液体が劣化したり変質し たりすることがある。こうした変質や劣化は、流体が流れるラインに沿ってポケ ットやデッドスペース、あるいは静止領域が発生すると起きる。

〔発明の概要〕

この発明の特徴は、特に流路内を流れるフルフロー（ｌｕｌｌ　ｌｌｏｗｉｎｇ ｌ流体からサンプルを取ったり流体へ補充物を注入したりするために使用される ウェアバルブということである。特に重要なことは、流路と、サンプルを採取し たり補充物を注入したりする場所との間にデッドスペースや静止領域が一切でき ないことである。

この発明の別の特徴は、バルブハウジングの中に開口した内部（ｏｐｅｎ　１ｎ ｆｅｒｉｏ「）を提供していることである。この内部をウェアが横断しており、 ウェアはウェアの一方の側に位置する流路をウェアの他方の側のポートから分離 している。ダイヤフラムがウェアの上方を横切っており、ウェアの上を流体が流 れないようにしている。ダイヤフラムは解放されると油圧圧力によって持ち上げ られるか、あるいは持ち上げられてウェアから離ねヘラエアの上を流体が流れる ようになる。ウェアの上を一方の方向へ流路から流体が流れるとき、ポートでサ ンプルを取り出すことができる。ウェアの上を他方の方向へ流体が流れるとき、 ポートから流体の中へ補充物を注入できる。

この発明の別の特徴は、ウェアが流路の一方の側を形成しており、ウェアに沿っ て移動する流体にデッドスペースや静止領域が形成されないようになっているこ とである。

この発明の利点はサンプリングや注入操作を行っているときに実際上、流体が捉 えられる領域（ｓｐｘｃｅ　ｌｏｔ　ｅｎｌｒａｐｍｅｎＤが存在しないことで ある。

この発明の別の利点は、サンプリングあるいは注入操作を行うときに化学物質の デッドスペースができないことである。

この発明のさらに別の利点は、サンプルを採取したときにパイプの中を流れてい る流体の成分を表わす真のサンプルを得ることができることである。

さらに別の利点は、速く流れている流体であってもその流体の所望の部分へ正確 に化学物質を注入できることである。

〔図面の簡単な説明〕

第１図はこの発明による手動操作式のウェアバルブを示す図である。

第２図は第１図に示されたバルブの断面図である。

第３図は第２図の３−３線詳細断面図である。

第４図はウェアシートの一実施例を示す図である。

第５図はウェアシートの別の実施例を示す図である。

第６図はウェアシートのさらに別の実施例を示す図である。

第７図はこの発明によるパワー駆動式のウェアバルブを示す立面図である。

〔実施例の詳細な説明〕

第１図に示されているように、ウェアバルブは参照番号１０で表されている。

ウェアバルブ１０は上側バルブ本体１１と下側バルブ本体１２とを有する。上側 バルブ本体１１と下側バルブ本体１２は両方でバルブハウジングを形成している 。

上側バルブ本体１１の上には手動式の操作部２０が取り付けられている。操作部 ２０はハンドグリップ２１と、上側バルブ本体へねじ込まれたステム２２と、ス テム２２に設けられたコンプレッサ２３とを有する。コンプレッサ２３はステム 及びハンドグリップを回すと上下する。ステム２２の下部２４はコンプレッサ２ ３へ回転可能に連結されており、コンプレッサ２３は上側バルブ本体１１の中で 回転しない状態で垂直方向に摺動可能である。コンプレッサ２３はダイヤフラム アセンブリ６０へ取り付けられた下部２５を有する。ダイヤフラムアセンブリ６ ０はパッキングクッシｓ：ｚ（ｂａｃｋｉｎｇ　ｃｕｓｈｉｏｎ）　６０．　１ とＴＦＥ　（テトラフルオロエチレン）から形成されたダイヤフラム６１とを有 する。ダイヤフラム６１はハンドグリップ２１を回すと上下する。

ダイヤフラムアセンブリ６０の端部は上側バルブ本体１１と下側バルブ本体１２ の周辺部の間にクランプされている。上側バルブ本体１１は４本のボルト２６に よって下側バルブ本体１２へ固定されている。

一体化された下側バルブ本体１２は、二つのボー）３１．３２を介して外部に連 通しているメイン流路３０を有する。下側バルブ本体１２はそれぞれのポート３ １．３２を形成する突起状の連結部３３．３４を有する。連結部３３．３４はパ イプあるいはチューブへ連結するために使用される。連結部はねじ部３５，３６ が設けられている。もちろん、連結部にはパイプやチューブへ取り付けるための 別の装置を設けることもできる。

下側バルブ本体１２はまた突起状の連結部４１を介して外部と連通しているポー ト４３を有する。連結部４１は滑らかな表面を有するウォータエンド（ｗａｔｅ 「ｅ＋＋＋１）４２とねじ部４４とを有する。もちろん、他のタイプのコネクタ 装置を連結部４１に設けてもよい。下側バルブ本体１２はそこへダイヤフラムが クランプされている上側表面４５を有する。

開口した内部４８は、この内部４８を横断するウェア５２によって二つのチャン バ５０．５１に分けられている。ウェアは開口内部４８に沿って延びており、側 面４９を有する。側面４９は下側バルブ本体を貫いて延びる通路３０の一方の側 面を形成している。チャンバ５０はまた通路３０の一部を形成している。

チャンバ５１はポート４３と連通しておりその間を流体が流れるようになってい る。

ウェア５２の表面の上端は、ダイヤフラムがウェアにかぶさりウェアに当接する とバルブシートを形成する。バルブシートは、第４図においては参照番号５３で 、第５図においては参照番号７２で、第６図では参照番号７４で表されているよ うに、様々な構造に形成することができる。

上側バルブ本体１１はステム２２及びコンプレッサ２３を覆うフード４６を有す る。ダイヤフラムアセンブリ６０はフードの内部４７をバルブハウジングの開口 した内部４８から分離している。

ダイヤフラム６１が、第２図において点線で示されているように、コンプレッサ ２３によってバルブシート５３においてウェアへ当接されているときは、チャン バ５０とチャンバ５１との間、あるいは通路３０とポート４３との間には流体が 流れない。ウェアのバルブシート５３へ接触させるのではなく、ダイヤフラムア センブリ６０をコンプレッサ２３によって部分的に押さえて、ダイヤフラムアセ ンブリ６０をバルブシートへ近づけてウェアバルブ１０を部分的に閉じることも できることに留意すべきである。また、ウェアバルブ１０はハンドグリップ２１ 、通路３０、ポート４３が直立、逆さまあるいは斜めというように任意の方向に 配置された場合に動作可能である。

動作時には、ダイヤフラム６１がウェア５２のバルブシート５３に当接すると、 通常、ウェアバルブ１０は閉じる。閉じた状態においては、通路３０内の流体は 通路に沿って流ね、通路３０内の流れ方向に関係なく流体圧力によってダイヤフ ラム６１を保持することができる。従って、ウェアバルブ１０は逆転可能であり 、流体は通路３０の中をどちらの方向にも流れることができる。

通路３０内の流体からサンプルを取りたい場合には、ハンドグリップ２１を回し てコンプレッサ２３及びダイヤフラムアセンブリ６１を上げる。ダイヤフラムア センブリ６１はコンプレッサ２３が上がるにつれて、バルブシート５３から離れ る。ダイヤフラム６１がバルブシート５３から持ち上げられるにつれて、流体は 開口部５０からバルブシート５３を横切って開口部５１の中へ流わ、サンプリン グのためにポート４３へ流れる。十分な量のサンプルがポート４３から採取され たら、ハンドグリップ２１を下へ回してコンプレッサ２３の下部２５によってダ イヤフラム６１をバルブシート５３へ当接させ、通路３０をポート４３からシー ルする。

ポート４３から通路３０の中へ流体あるいは補充物を注入したい場合には、ポー ト４３内の流体はいくらか圧力を掛けられていてポート４３からの流体がダイヤ フラム６１を保持するようにしなければならない。続いてハンドグリップ２１を 回してダイヤフラム６１をバルブシート５３から離し、流体がポート４３及び開 口部５１からバルブシート５３を横切って通路３０の中へ流れ込めるようにする 。ポート４３からの補充流体はすぐに通路３０内の流体と混ざり合う。通路３０ の中に十分な量の流体が注入されると、再びハンドグリップ２１を回し、コンプ レッサ２３によってダイヤフラム６１を押してバルブシート５３へ当接させ通路 ３０をポート４３からシールする。

第５図及び第６図はウェアの別の形を表している。第５図において、バルブシー ト７１は傾斜した端部７３を備えた平坦な底面７２を有する。第６図は角度の付 いたバルブシートあるいはＶ字形のバルブシート７４を示している。コンプレッ サ２３は上述した実施例に合うように形成されており、ダイヤフラム６１が対応 するバルブシート７２．７４ヘシール状態で押し付けられるようになっている。

第７図はソレノイド８１を備えたパワー駆動式の操作部８０を示している。操作 部８０は第１図〜第３図に示されたウェアバルブ１０の下側バルブ本体１２へ連 結するために使用されている。操作部８０及びソレノイド８１は、第１図〜第３ 図に示されているコンプレッサ２３及びダイヤフラムアセンブリ６０と類似した コンプレッサ８２及びダイヤフラム８３を駆動する。

下側バルブ本体１２はペルフルオロアルコキシ樹脂（ｐｅ百ｌｕｏ＋ｏ！１ｋｏ Ｂ　＋ｅｓｉｎ）（ＰＦＡ）、ポリビニリデンフルオライド（ｐｏｌｙｗｉｎｙ ｌｉｄｅｎｅ　ｌ１ｏｏ＋１ｄｅｌ　（ＰＶＤＦ）、ポリ塩化ビニール（ＰＶＣ ）　、ポリプロピレン（ＰＰ）、ステンレススチールなどの多くの材料のうちの 任意のものから形成することができるが、これらに限定されるわけてはない。

ダイヤフラム６１はポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）によって形成され 、ビトン（Ｖｉｔｏｎ）あるいはラバー状のフルオロエラストマから形成すれた バッキングクッションを有する。

この発明は発明の精神あるいはその本質的な属性から逸脱することなく別の形に よって実現することができる。従って、ここでの実施例は全く例示的なものであ り、発明を制限するものではない。この発明の範囲は上述した実施例よりは添付 されている請求の範囲を参照すべきである。

国際調査報告 Ｓ＾　３７９ＧＧ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. １．流体用のウェアバルブであって、 中を貫いて延びる流路とこの通路に隣接する流体ポートとを有するバルブハウジ ングと、 ダイヤフラムと を有し、前記バルブハウジングが前記流路と前記ポートとの間に設けられたウェ アを有し、前記ダイヤフラムが前記流路を前記ポートから分離するために前記ウ ェア上に設けられ、前記ダイヤフラムが前記ウェアから離れて前記流路と前記ポ ートの間に流体を流せるようになっているウェアバルブ。
2. ２．流体用のウェアバルブであって、 開口した内部とこの内部を横断するウェアとを有するバルブハウジングと、前記 開口した内部の中に設けられたダイヤフラムと、を有し、前記ダイヤフラムが前 記ウェア上に横たわる部分を有し、この部分はウェアから離れてウェアの上を流 体を流すことができ、前記バルブハウジングが前記ウェアの一方の側において前 記開口した内部を貫いて延びる流路を形成し、前記バルブハウジングが前記ウェ アの他方の側にポートを有していて、前記ダイヤフラムがウェアから離れると前 記ウェアの上に流体を流せるようになっているウェアバルブ。
3. ３．流体用のウェアバルブであって、 開口した内部とウェアとを含むバルブハウジングと、ダイヤフラムを含む操作部 材と、 を有し、前記ウェアが前記開口した内部を横断していてこの内部を前記ウェアの 両側に配置された第１及び第２のチャンバに分割し、前記ダイヤフラムが前記ウ ェアに横たわって前記ウェアの上及び前記チャンバの間に流体が流れないように する部分を有し、前記バルブハウジングが前記第１のチャンバと連通した流体ポ ートと前記第２のチャンバと連通した一対の流体ポートとを有するウェアバルブ 。
4. ４．前記一対の流体ポートが互いに離間されている請求の範囲第３項記載のウェ アバルブ。
5. ５．前記第２のチャンバと前記一対の流体ポートが協働して前記ウェアに沿って 延びる流路を形成している請求の範囲第３項記載のウェアバルブ。