JPH07190204A - 流体制御器 - Google Patents
流体制御器Info
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- JPH07190204A JPH07190204A JP31264094A JP31264094A JPH07190204A JP H07190204 A JPH07190204 A JP H07190204A JP 31264094 A JP31264094 A JP 31264094A JP 31264094 A JP31264094 A JP 31264094A JP H07190204 A JPH07190204 A JP H07190204A
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- JP
- Japan
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- stem
- diaphragm
- compressor
- spring
- handle
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Abstract
く、常に一定の締付力で流路の閉鎖作業を行うことがで
きる流体制御器の提供にある。 【構成】 流路(6)を有する弁箱(2)と流路を開閉
するダイアフラム(3)と操作機構(4)とハンドル
(5)とからなる。操作機構(4)はダイアフラム
(3)を流路側へ押圧又は離間させるコンプレッサ
(9)と、コンプレッサ(9)を上下動させるステム
(10)と、ステム(10)の外周面に嵌着されるバネ
受け部(11)と、このバネ受け部(11)とコンプレ
ッサ(9)との間隙に配されるネジ(13)とから構成
される。さらに、ハンドル(5)を一定以上回転させる
とその回転力を抑制させる抑制機構が備えられている。
Description
の目的はダイアフラムに過度の締付力を与えることな
く、常に一定の締付力で流路の閉鎖作業を行うことがで
き、長期間に渡って繰り返し開閉作業を行ってもダイア
フラムに生じる損傷や劣化が極めて小さく、永年に渡っ
て安定した制御を行うことのできる流体制御器の提供に
ある。
体を取り扱う化学工業プラントにおいて、流体の制御は
一般にダイアフラム弁が使用されている。このダイアフ
ラム弁としては、例えば図7に示すように、流路(B)
を有する弁箱(C)と、ダイアフラム(D)と、このダ
イアフラム(D)の周縁部を固定する挟持部(E)と、
ダイアフラム(D)のシール座(F)への当接又は離間
を操作する操作機構(G)と、この操作機構(G)と連
結したハンドル車(H)とから構成されているものを例
示することができる。操作機構(G)はダイアフラム
(D)の背面上に設けられたコンプレッサ(I)と、一
端がこのコンプレッサ(I)を貫通してダイアフラム
(D)に嵌着され他端がハンドル車(H)に連結された
操作棒(J)とから構成されている。前記ダイアフラム
(D)は常に流体と接しているために、通常、耐食性及
び屈曲性に優れたゴム材料から形成されている。このよ
うな構成からなるダイアフラム弁(A)においては、ハ
ンドル車(H)を回動させると、このハンドル車(H)
と連結された操作棒(J)が上下動し、この操作棒
(J)の上下動によりダイアフラム(D)が弁箱(C)
のシール座(F)へ圧接又は離間して流路(B)を開放
又は閉鎖する。
フラム弁では、流路の閉鎖時にダイアフラムの損傷を招
きやすく、反復継続して使用するに従い、ダイアフラム
の劣化や疲労が著しくなり、永年に渡って安定した制御
を行うことができないといった課題があった。つまり、
ハンドル車の回動によって操作機構を上下動させ、ダイ
アフラムを弁箱のシール座に締め付けることによって流
路の閉鎖が行われるが、このハンドル車の回動によるダ
イアフラムの締め付けが必要以上に強くなってしまう場
合が多く、軟質のゴム材料からなるダイアフラムに無理
な機械強度を与え、損傷や磨耗を生じさせ易い状態にあ
った。従って、このようなダイアフラム弁では、繰り返
される流路の開閉操作によって、ダイアフラムが徐々に
劣化され、磨耗や損傷が生じてしまい、長期間に渡って
安定した制御を行うことができず、ダイアフラムの交換
を頻繁に行わなければならなかった。
アフラムに過度の締付力を与えることなく、常に一定の
締付力で流路の閉鎖作業を行うことができ、長期間に渡
って繰り返し開閉作業を行ってもダイアフラムに生じる
損傷や劣化が極めて小さく、永年に渡って安定した制御
を行うことのできる流体制御器の提供を目的とする。
決するためになされたものであって、請求項1の流体制
御器では流路を有する弁箱と流路を開閉するダイアフラ
ムとこのダイアフラムの背面側に設けられた操作機構と
この操作機構を上下動させるハンドルとからなる流体制
御器であって、操作機構はダイアフラムを流路側へ押圧
又は離間するコンプレッサと、このコンプレッサを上下
動させるステムと、このステムの外周面に嵌着され、ス
テムの回動に伴って上下動されるバネ受け部とこのバネ
受け部とコンプレッサとの間隙に配設されるバネとから
なるとともにハンドルを一定以上回転させるとその回転
力を抑制させる抑制機構が備えられてなることとした。
請求項2の流体制御器では前記抑制機構がステム下部に
設けられた当接部とされるとともに、このステムには内
部にネジ山を有する螺合孔が設けられ、この螺合孔には
コンプレッサに遊嵌される嵌合突部を先端に有するシャ
フトが螺合され、且つステム外周面には前記螺合孔のネ
ジ山のピッチより大きいピッチのネジ山が設けられ、こ
のネジ山にはバネ受け部が螺合され、このバネ受け部が
前記当接部に当接することによってステムの回転が抑制
されてなることとした。請求項3の流体制御器では前記
バネが皿バネとされてなることとした。
ると、ハンドルの回転に伴ってステムが回動される。こ
のステムの回動に伴ってバネ受け部が下降し、このバネ
受け部の下降によってバネがコンプレッサとバネ受け部
との間隙で収縮される。またステムの回動によってコン
プレッサが下降し、ダイアフラムを弁箱のシール座に押
圧する。ハンドルは一定以上回転されると、抑制機構に
よりその回転力が抑制され、ステムの回動が停止され
る。しかし、バネ受け部の下降によりバネが押圧、収縮
されているため、ステムがロックされていてもバネの弾
性反発力によってコンプレッサが押圧され、ダイアフラ
ムがシール座へ押圧されて流路が閉鎖される。請求項2
の流体制御器ではステムの外周面にネジ山を介してバネ
受け部が螺合されているから、ステムの回転によってバ
ネ受け部が下降するとともに、このステムの回転によっ
て螺合孔に螺合されているシャフトも、ネジ山にガイド
されて下降する。この際、ステム外周面に設けられたネ
ジ山のピッチは、螺合孔のネジ山のピッチより大きいピ
ッチとされているから、バネ受け部の下降速度はシャフ
トの下降よりも速い速度で下降される。このシャフトの
下降に伴って、コンプレッサが下降し、ダイアフラムを
流路側へ押圧する。バネ受け部がステム下部の当接部に
当接すると、ステムはロック状態となり、回転が停止さ
れる。ところが、バネ受け部の下降によりバネが押圧さ
れているため、ステムがロックされていてもバネの弾性
反発力によってコンプレッサが押圧され、ダイアフラム
が弁箱へ押圧され、流路が閉鎖される。請求項3の流体
制御器では、ハンドルを回転することによってステムが
下降される。ステムの下降に伴って、その外周面に嵌着
されているバネ受け部も下降し、このバネ受け部の下降
によって、皿バネが押圧され、収縮される。皿バネは所
定以上押圧されると、弾性反発して逆にステムの下降を
抑制する。また、ハンドルは所定以上回転させると、抑
制機構によりその回転が停止される。ここで、ハンドル
の回転が停止されても、前記バネ受け部により押圧され
ている皿バネの弾性反発力によりコンプレッサが押圧さ
れ、ダイアフラムをシール座に押圧させる。従って、ダ
イアフラムによる流路の閉鎖作業を常に一定の締付力を
維持して行うことができ、必要以上の過度の締付力をダ
イアフラムに与えることがなく、繰り返し行われる流路
の開閉操作によるダイアフラムの磨耗や損傷が極めて少
なく、長期間に渡って安定した流体の制御を行うことが
できる。
図面に基づいて説明する。図1はこの発明の第一実施例
に係る流体制御器を示す概略説明図、図2は図1示の流
体制御器の流路を閉鎖した状態を示す概略説明図、図3
は図1示の流体制御器の部分拡大図、図4は図3と同様
に流体制御器の部分拡大図である。
御器(1)は図1、図2に示すように、弁箱(2)と、
ダイアフラム(3)と、操作機構(4)と、この操作機
構(4)を上下動させるハンドル(5)とから構成され
ている。弁箱(2)には流体が流れる流路(6)(6)
と、この流路(6)(6)を積留めるシール座(7)が
設けられている。ダイアフラム(3)の周縁部は挟持部
(8)(8)に挟持されて固定されている。このダイア
フラム(3)の素材としては特に限定されず、耐熱、耐
寒性や屈曲性、腐食性などに優れた従来より公知の天然
ゴム、ニトリルゴム、スチレンゴム、ブタジエン・イソ
ブチレン合成ゴム、ポリクロロプレンゴム、ブチルゴ
ム、フッ素ゴム、シリコンゴム、ポリウレタンゴムなど
のゴム製又はポリ四弗化エチレン(PTFE)等の合成
樹脂製のものが好適に使用される。尚、このダイアフラ
ム(3)内に該ダイアフラム(3)を補強するための線
材(図示せず)を埋設しても良い。
に、コンプレッサ(9)と、ステム(10)と、バネ受
け部(11)と、シャフト(12)と、バネ(13)と
から構成されている。コンプレッサ(9)は前記ダイア
フラム(3)の背面上に設けられており、このコンプレ
ッサ(9)の上部にはシャフト(12)を嵌合する嵌合
孔(14)が設けられている。ステム(10)の下部に
は当接部(15)が設けられるとともに、このステム
(10)内部には下部から長手方向へ向けてネジ山(1
0a)を有する螺合孔(16)が設けられている。尚、
このステム(10)の上部はハンドル(5)に取り付け
られている。また、このステム(10)の外周面には、
前記螺合孔(16)に設けられたネジ山(10a)より
大きいピッチのネジ山(10b)が設けられている。こ
の螺合孔(16)に設けられたネジ山とステム(10)
の外周面に設けられたネジ山の形状は三角ネジ、角ネ
ジ、台形ネジ、のこ歯ネジ、丸ネジなど任意であり、ま
た一条ネジ、二条ネジ、三条ネジ・・・等、任意であ
る。しい。
し、このネジ山がステム(10)の外周面のネジ山(1
0b)に螺合され、流路(6)(6)の閉鎖前に前記当
接部(15)に当接してステム(10)が回転しない状
態(以下、ロック状態と称す)とするものである。つま
り、ハンドル(5)を回転させると、このバネ受け部
(11)はステム(10)にガイドされて下方へ移動す
るが、このバネ受け部(11)が当接部(15)に当接
すると下方へ移動できない状態となる。このような状態
となることにより、バネ受け部(11)内面に設けられ
たネジ山とステム(10)の外周面に設けられたネジ山
とが歯合しているために、ステム(10)がロック状
態、つまりハンドル(5)を締付方向に回転させること
ができない状態となる。
ッサ(9)に設けられた嵌合孔(14)に遊嵌される嵌
合突部(17)が設けられている。このシャフト(1
2)は内周面にネジ山を有し、このネジ山が螺合孔(1
6)に螺合され、ステム(10)のロック状態時に流路
(6)(6)の非閉鎖位置で制動するものである。バネ
(13)はバネ受け部(11)とコンプレッサ(9)と
の間に配置され、ステム(10)のロック状態時に弾性
反発力によりコンプレッサ(9)を介してダイアフラム
(3)を押圧して流路(6)(6)を閉鎖するものであ
る。
(1)の使用状態を図1乃至図4に基づいて説明する。
流路(6)(6)を閉鎖する場合には、ハンドル(5)
を回転させる。すると、このハンドル(5)の回転に伴
ってステム(10)が回動し、このステム(10)の外
周面に設けられたネジ山にガイドされてバネ受け部(1
1)が下降するとともに、螺合孔(16)に設けられた
ネジ山にガイドされてシャフト(12)が下降する。こ
のシャフト(12)の下降に伴って、嵌合突部(17)
がコンプレッサ(9)の嵌合孔(14)底面に当接して
コンプレッサ(9)が下降する。バネ受け部(11)が
下降すると、バネ(13)が縮む。また、ステム(1
0)の外周面に設けられたネジ山のピッチは、螺合孔
(16)に設けられたネジ山のピッチより大きいピッチ
としているために、シャフト(12)の下降速度よりバ
ネ受け部(11)の下降速度の方が速い。尚、嵌合部
(17)がコンプレッサ(9)の嵌合孔(14)底面に
当接すると図3に示すように、嵌合孔(14)内で嵌合
部(17)の上に空隙部(18d)が形成される。
閉鎖前、詳しくは図3に示すようにダイアフラム(3)
がシール座(7)の近傍位置まで下降した時にステム
(11)の当接部(15)に当接し、ステム(10)が
ロック状態となる。また、ステム(10)がロック状態
となることによって、シャフト(12)が制動する。こ
こで、ハンドル(5)は回転できない状態となるが、前
記バネ受け部(11)の下降に伴ってバネ(13)が縮
んでいるので、このバネ(13)の弾性反発力によりコ
ンプレッサ(9)を押圧し、弁箱(2)のシール座
(7)へダイアフラム(3)を押圧して図2、図4に示
すように流路(6)(6)が閉鎖される。尚、流路
(6)(6)の閉鎖時には図2、図4に示すように、嵌
合孔(14)内で嵌合部(17)の上下に空隙部(18
b)(18c)が形成される。
記流路(6)(6)の閉鎖作業と反対方向にハンドル
(5)を回転させる。すると、このハンドル(5)の回
転に伴ってステム(10)が逆回転し、このステム(1
0)の外周面に設けられたネジ山にガイドされてバネ受
け部(11)が上昇するとともに、螺合孔(16)に設
けられたネジ山にガイドされてシャフト(12)が上昇
する。このシャフト(12)の上昇に伴って、嵌合部
(17)がコンプレッサ(9)の嵌合孔(14)上裏面
に当接して該コンプレッサ(9)が持ち上げられる。こ
のことによって、ダイアフラム(3)が流路(6)
(6)のシール座(7)から離間し、図1に示すように
該流路(6)(6)が開放される。尚、流路(6)
(6)の開放時には図1に示すように、嵌合孔(14)
内で嵌合部(17)の下に空隙部(18a)が形成され
る。
けられたネジ山のピッチを螺合孔(16)に設けられた
ネジ山のピッチより大きいピッチとし、バネ受け部(1
1)が流路(6)(6)の閉鎖前に当接部(15)に当
接した時にステム(10)をロック状態とするととも
に、流路(6)(6)の非閉鎖位置でシャフト(12)
を制動し、バネ(13)の弾性反発力によって流路
(6)(6)を閉鎖するようにしたので、ダイアフラム
(3)による流路(6)(6)の閉鎖作業を常に一定の
締付力を維持して行うことができ、必要以上の過度の締
付力をダイアフラム(3)に与えることがなく、繰り返
し行われる流路(6)(6)の開閉操作によるダイアフ
ラム(3)の磨耗や損傷が極めて少なく、長期間に渡っ
て安定した流体の制御を行うことができる。
二実施例を示す断面図である。この第二実施例では、流
体制御器(1)の操作機構4はコンプレッサ(9)とス
テム(10)とバネ受け部(11)とバネ(13)とか
ら構成されている。ステム(10)は嵌入片(19)内
部に嵌入されており、ハンドル(5)の回転によって、
嵌入片(19)内部を上下に摺動する。また、ハンドル
(5)は回転により上下動されるが、下降する場合には
その先端部(51)がボディ(20)の当接部(20
a)に当接すると、回転は抑制され、ハンドル(5)が
ロック状態となる。さらに、ステム(10)の中途部に
は、バネ受け部(11)が嵌着されており、バネ受け部
(11)とコンプレッサ(9)との間隙に板バネ(1
3)が配されている。
鎖する場合は、ハンドル(5)を回転により下降させ
る。すると、ステム(10)が嵌入片(19)内を摺動
して下降し、このステム(10)の下降に伴ってコンプ
レッサ(9)が押圧され、ダイアフラム(3)が弁箱
(2)のシール座(7)に圧接される。この際、ステム
の下降に伴ってバネ受け部(11)も下降し、このバネ
受け部(11)の下降によって皿バネ(13)がバネ受
け部(11)とコンプレッサ(9)との間隙内で押圧さ
れて収縮する。ところが、ハンドル(5)が下降され、
ダイアフラム(3)により、流路(6)が略全閉状態と
なった時、ハンドル(5)はその先端部(51)がボデ
ィ(20)の当接部(20a)に当接しているため、ロ
ック状態となる。ここで、ハンドル(5)の回転を停止
しても、バネ受け部(11)により押圧されている皿バ
ネ(13)の弾性反発力によりコンプレッサ(9)が押
圧され、ダイアフラム(3)をシール座(7)に押圧し
て、流路(6)を閉鎖することができる。
ドル(5)を閉鎖時とは逆方向に回動させることによ
り、ステム(10)が嵌入片(19)内を摺動して上方
へ移動し、このステム(10)の移動に伴ってコンプレ
ッサ(9)が上昇して、ダイアフラム(3)がシール座
(7)より離間され流路(6)が開放される。
第一実施例とは異なり、バネ(13)として皿バネを用
いているから、皿バネ(13)自身の弾性反発力により
ハンドル(5)のトルクが重くなり、必要以上のダイア
フラム(9)の締め付けを防止することができる。しか
も、ステム(10)外周面のバネ受け部(11)との摺
動面が一箇所ですむため、ステム(10)の回転トルク
が小さくなるという利点がある。さらに、前記第一実施
例に示すようなコイルバネを用いる場合よりも、流体制
御器(1)全体の構造を簡素化することができ、組み立
てを簡易に行える。
は、流路を有する弁箱と流路を開閉するダイアフラムと
このダイアフラムの背面側に設けられた操作機構とこの
操作機構を上下動させるハンドルとからなる流体制御器
であって、操作機構はダイアフラムを流路側へ押圧又は
離間するコンプレッサと、このコンプレッサを上下動さ
せるステムと、このステムの外周面に嵌着され、ステム
の回動に伴って上下動されるバネ受け部とこのバネ受け
部とコンプレッサとの間隙に配設されるバネとからなる
とともにハンドルを一定以上回転させるとその回転力を
抑制させる抑制機構が備えられてなることを特徴とする
流体制御器であるから、以下の効果を奏する。すなわ
ち、ハンドルは一定以上回転されると抑制機構によりそ
の回転力が抑制され、ステムの回動が停止されるため、
必要以上にダイアフラムを締め付けることがない。しか
し、バネ受け部の下降によりバネが押圧、収縮されてい
るため、ステムがロックされていてもバネの弾性反発力
によってコンプレッサが押圧され、ダイアフラムがシー
ル座へ押圧されて流路が閉鎖される。従って、常に一定
の締付力で流路の閉鎖作業を行うことができ、長期間に
渡って繰り返し開閉作業を行ってもダイアフラムに生じ
る損傷や劣化が極めて小さく、永年に渡って安定した制
御を行うことができるという優れた効果を奏する。
ム下部に設けられた当接部とされるとともに、このステ
ムには内部にネジ山を有する螺合孔が設けられ、この螺
合孔にはコンプレッサに遊嵌される嵌合突部を先端に有
するシャフトが螺合され、且つステム外周面には前記螺
合孔のネジ山のピッチより大きいピッチのネジ山が設け
られ、このネジ山にはバネ受け部が螺合され、このバネ
受け部が前記当接部に当接することによってステムの回
転が抑制されてなることを特徴とする請求項1に記載の
流体制御器であるから、以下の効果を奏する。即ち、ス
テムの外周面に設けられたネジ山のピッチを螺合孔に設
けられたネジ山のピッチより大きいピッチとし、バネ受
け部が流路の閉鎖前に当接部に当接した時にステムをロ
ック状態とするとともに、流路の非閉鎖位置でシャフト
を制動し、バネの弾性反発力によって流路を閉鎖するよ
うにしたので、ダイアフラムによる流路の閉鎖作業を常
に一定の締付力を維持して行うことができ、必要以上の
過度の締付力をダイアフラムに与えることがなく、繰り
返し行われる流路の開閉操作によるダイアフラムの磨耗
や損傷が極めて少なく、長期間に渡って安定した流体の
制御を行うことができる効果を奏する。
されてなることを特徴とする請求項1に記載の流体制御
器であるから、ハンドルを一定以上回転させると、皿バ
ネの弾性反発力によりハンドルの回転トルクが重くなる
と同時に、このハンドルの回転は抑制機構により停止さ
れるから、ダイアフラムの必要以上の締め付けを防止す
ることができる。しかも、ハンドルの回転を停止して
も、皿バネの弾性反発力によりコンプレッサが押圧さ
れ、ダイアフラムがシール座に押圧されるため、常に一
定の締付力により流路の閉鎖を行うことができる。従っ
て、長期間に渡って安定した流体の制御を行うことがで
きるという効果を奏する。さらに、皿バネを用いている
ため、構造を簡素化することができ、容易に組み立てを
行うことができるという効果を奏する。そのうえ、ステ
ム外周面のバネ受け部との摺動面が一箇所であるため、
ハンドルの回転トルクを小さく設定することができると
いう優れた効果を奏する。
概略説明図である。
す概略説明図である。
開放時を示す断面図である。
閉鎖時を示す断面図である。
る。
Claims (3)
- 【請求項1】 流路を有する弁箱と流路を開閉するダイ
アフラムとこのダイアフラムの背面側に設けられた操作
機構とこの操作機構を上下動させるハンドルとからなる
流体制御器であって、操作機構はダイアフラムを流路側
へ押圧又は離間するコンプレッサと、このコンプレッサ
を上下動させるステムと、このステムの外周面に嵌着さ
れ、ステムの回動に伴って上下動されるバネ受け部とこ
のバネ受け部とコンプレッサとの間隙に配設されるバネ
とからなるとともにハンドルを一定以上回転させるとそ
の回転力を抑制させる抑制機構が備えられてなることを
特徴とする流体制御器。 - 【請求項2】 前記抑制機構がステム下部に設けられた
当接部とされるとともに、このステムには内部にネジ山
を有する螺合孔が設けられ、この螺合孔にはコンプレッ
サに遊嵌される嵌合突部を先端に有するシャフトが螺合
され、且つステム外周面には前記螺合孔のネジ山のピッ
チより大きいピッチのネジ山が設けられ、このネジ山に
はバネ受け部が螺合され、このバネ受け部が前記当接部
に当接することによってステムの回転が抑制されてなる
ことを特徴とする請求項1に記載の流体制御器。 - 【請求項3】 前記バネが皿バネとされてなることを特
徴とする請求項1に記載の流体制御器。
Priority Applications (1)
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JP31264094A JP3465010B2 (ja) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | 流体制御器 |
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JP31264094A JP3465010B2 (ja) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | 流体制御器 |
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JP31264094A Expired - Fee Related JP3465010B2 (ja) | 1993-11-22 | 1994-11-21 | 流体制御器 |
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