JPH08219303A - ダイヤフラム弁 - Google Patents

ダイヤフラム弁

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JPH08219303A
JPH08219303A JP7027135A JP2713595A JPH08219303A JP H08219303 A JPH08219303 A JP H08219303A JP 7027135 A JP7027135 A JP 7027135A JP 2713595 A JP2713595 A JP 2713595A JP H08219303 A JPH08219303 A JP H08219303A
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Kazuhiro Yoshikawa
和博 吉川
Tetsuya Kojima
徹哉 小島
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K41/00—Spindle sealings
    • F16K41/10—Spindle sealings with diaphragm, e.g. shaped as bellows or tube
    • F16K41/12—Spindle sealings with diaphragm, e.g. shaped as bellows or tube with approximately flat diaphragm

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金属製ダイヤフラムにより弁室のシールを行
なうようにしたダイヤフラム弁に於いて、ガスの置換性
の向上や部品点数の削減を図れるようにする。 【構成】 流入通路１ａ、流出通路１ｂ、弁室１ｃ及び
弁座１ｄを有するボディ１と、弁室１ｃの気密を保持す
る金属製ダイヤフラム２と、金属製ダイヤフラム２の外
周縁部をボディ１との間で挾圧保持するボンネット３
と、ボンネット３に昇降自在に挿通支持されたステム４
と、金属製ダイヤフラム２の中心部に挿通されたディス
ク６とを具備して居り、前記ディスク６は、弁座１ｄに
当離座する円盤状のシート部６ａと、シート部６ａの上
面に設けられて金属製ダイヤフラム２の中心部に挿通さ
れる軸部６ｂと、軸部６ｂの上端部に設けられてステム
４の下端部に連結される連結部６ｃとから成り、前記軸
部６ｂのシート部６ａから離間した部分と金属製ダイヤ
フラム２の内周端縁部とを全周に亘って溶接する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば半導体製造プラ
ントや原子力発電プラント、医薬・食品製造設備等の流
体管路に介設されるダイヤフラム弁に係り、特に金属製
ダイヤフラムにより弁室のシールを行なうようにしたダ
イヤフラム弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、半導体製造プラント等の高純度
ガスを取り扱う管路では、金属製ダイヤフラムにより弁
室のシールを行なうようにしたダイヤフラム弁が多く使
用されている。
【０００３】従来、この種のダイヤフラム弁としては、
例えば特開昭６２−２８８７８６号公報に開示された構
造のダイヤフラム弁が知られている。即ち、前記ダイヤ
フラム弁は、図１２に示す如く、流入通路１５ａ、流出
通路１５ｂ、弁室１５ｃ及び弁座１５ｄを有するボディ
１５と、弁室１５ｃをシールする金属製ダイヤフラム１
６と、金属製ダイヤフラム１６の外周縁部をボディ１５
とで挾圧保持するボンネット１７及びボンネットナット
１８と、ボンネット１７に回転自在且つ軸線方向移動不
能に支持された回転筒１９と、回転筒１９に螺挿支持さ
れたステム２０と、回転筒１９に取り付けられたハンド
ル２１と、ステム２０の下端部に連結されたディスク２
２等から構成されて居り、ハンドル２１により回転筒１
９を回転操作すると、ステム２０が昇降動すると共に、
金属製ダイヤフラム１６及びディスク２２が上下動し、
ディスク２２に設けたシート２３が弁座１５ｄに当離座
するようになっている。
【０００４】このダイヤフラム弁は、金属製ダイヤフラ
ム１６の内周端縁部をディスク２２へ溶接すると共に、
金属製ダイヤフラム１６の内周縁部を押え金具２４とデ
ィスク２２とで挾圧支持するようにしている為、金属製
ダイヤフラム１６の内周縁部分からの流体の漏洩を確実
に防止できる等、優れた利点を有するものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、前記ダイヤ
フラム弁は、金属製ダイヤフラム１６の内周縁部を押え
金具２４とディスク２２とで挾圧支持する構成としてい
る為、金属製ダイヤフラム１６の下面とディスク２２の
上面との間に必然的に間隙が形成されることになる。そ
の結果、前記間隙内へ流体が噛み込み易く、間隙内へ一
旦流体が噛み込むと、簡単には追い出し難いと云う問題
があった。その為、ダイヤフラム弁内へ種類の異なるガ
スを交互に流したり、或いはダイヤフラム弁内のガスを
抜き出したりする場合には、前記間隙にガスが残ること
があり、ガスの置換性に劣ると云う問題があった。特
に、前記ダイヤフラム弁は、ディスク２２の上面を曲面
に形成している為、ディスク２２上面と金属製ダイヤフ
ラム１６の下面との間に奥行きのある環状の間隙が形成
されることになり、前記問題がより助長されることにな
る。又、前記ダイヤフラム弁は、金属製ダイヤフラム１
６の内周縁部を押え金具２４とディスク２２とで挾圧支
持する構成としている為、押え金具２４が必要となり、
部品点数が増えると云う問題もあった。
【０００６】本発明は、上記の問題点を解消する為に創
作されたものであり、その目的はガスの置換性に優れて
いると共に、部品点数の削減を図れるようにしたダイヤ
フラム弁を提供するにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する為
に、本発明のダイヤフラム弁は、流入通路及び流出通路
に連通する凹状の弁室の底面に弁座を設けたボディと、
弁室内に弁座と対向するように配設され、弁室の気密を
保持すると共に上下方向へ弾性変形可能な金属製ダイヤ
フラムと、ボディに固定され、金属製ダイヤフラムの外
周縁部をボディとの間で挾圧保持するボンネットと、ボ
ンネットに昇降自在に挿通支持されたステムと、金属製
ダイヤフラムの中心部に挿通され、上端部がステムに連
結されると共に下端部が弁座に当離座するディスクとを
具備して居り、前記ディスクは、弁座に当離座する円盤
状のシート部と、シート部の上面に設けられて金属製ダ
イヤフラムの中心部に挿通される軸部と、軸部の上端部
に設けられてステムの下端部に連結される連結部とから
成り、前記軸部のシート部から離間した部分と金属製ダ
イヤフラムの内周端縁部とを全周に亘って溶接してこれ
らを固着一体化したことを特徴とする。
【０００８】前記金属製ダイヤフラムの内周縁部を、デ
ィスクの軸部の外周面に当接するように下方へ折り曲
げ、その内周端縁部を軸部に溶接することが好ましい。
又、金属製ダイヤフラムの上方位置で且つディスクの軸
部に、金属製ダイヤフラムの曲げを受ける為の環状の受
け部を設けることが好ましい。更に、金属製ダイヤフラ
ムを、複数枚の金属板を重ね合わせることにより構成す
ることが好ましい。
【０００９】
【作用】ステムが昇降動すると、ステムに連結されたデ
ィスクが昇降動すると共に、これに伴って金属製ダイヤ
フラムが上下方向へ弾性変形し、ディスクが弁座に当離
座して流入通路と流出通路との間を開閉する。
【００１０】このダイヤフラム弁は、シート部、軸部及
び連結部から成るディスクの軸部を金属製ダイヤフラム
の中央部に挿通し、金属製ダイヤフラムの内周端縁部を
軸部のシート部から上方へ離間した部分へ固着するよう
にしている為、従来のダイヤフラム弁のように金属製ダ
イヤフラムの下面とディスクとの間に流体が噛み込むよ
うな幅の狭い間隙が形成されると云うこともない。その
結果、従前のダイヤフラム弁に比較してガスの置換性が
大幅に向上することになる。又、金属製ダイヤフラムの
内周縁部を、ディスクの軸部の外周面に当接するように
下方へ折り曲げ、その内周端縁部をディスクの軸部に溶
接するようにした場合には、金属製ダイヤフラムが弾性
変形（屈曲）するときに発生する曲げ応力が溶接部から
離れた位置に掛かることになる。その結果、金属製ダイ
ヤフラムの溶接部に大きな応力が掛かると云うこともな
く、該溶接部に亀裂が生じるのを防止することができ
る。更に、金属製ダイヤフラムの上方位置で且つディス
クの軸部に、金属製ダイヤフラムの曲げを受ける為の環
状の受け部を設けた場合には、金属製ダイヤフラムが弾
性変形したときにその曲げを前記受け部が受け止めるこ
とになる。その結果、金属製ダイヤフラムに急峻な曲が
りが発生せず、金属製ダイヤフラムの耐久性が向上する
ことになる。そのうえ、金属製ダイヤフラムの内周端縁
部とディスクとを溶接して両者を固着一体化している
為、金属製ダイヤフラムの内周縁部を押え金具でクラン
プする必要もなく、押え金具が不要になって部品点数の
削減を図れる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて詳細
に説明する。図１は本発明の第１実施例に係るダイヤフ
ラム弁の縦断面図であり、当該ダイヤフラム弁は、ボデ
ィ１、金属製ダイヤフラム２、ボンネット３、ステム
４、ハンドル５及びディスク６等から構成されて居り、
金属製ダイヤフラム２によって弁室１ｃをシールするよ
うにしたものである。尚、図１に於いて、７は金属製ダ
イヤフラム２とボンネット３との間に介設されるボンネ
ットインサート、８はディスク６に嵌着されたシート、
９はボンネット３とステム４との間をシールするＯリン
グ、１０は開閉表示板、１１は銘板、１２は止めネジで
ある。
【００１２】前記ボディ１は、ステンレス鋼等の金属材
により略ブロック状に形成されて居り、両側には流入通
路１ａ及び流出通路１ｂが、上部には各通路１ａ，１ｂ
に連通する上方が開放された凹状の弁室１ｃが夫々形成
されている。又、弁室１ｃの底面は、テーパ状に形成さ
れて居り、流入通路１ａの開口近傍部分が弁座１ｄとな
っている。更に、弁室１ｃの内周面には金属製ダイヤフ
ラム２の外周縁部が載置される段部１ｅが形成されてい
ると共に、該段部１ｅの上方にはボンネット３が螺着さ
れる雌ネジ部１ｆが形成されている。
【００１３】前記金属製ダイヤフラム２は、ステンレス
鋼（例えばＳＵＳ３１６Ｌ）、インコネル（商標名）等
により皿状に形成された極薄金属板（例えば厚さ：０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）を複数枚重ね合わせることに
より構成されている。この金属製ダイヤフラム２の外周
縁部は、ボディ１の段部１ｅに載置されて居り、ボディ
１に螺着したボンネット３をボディ１側へ締め付けるこ
とによって、ボディ１の段部１ｅとボンネット３の下方
に配設したボンネットインサート７との間に気密状態で
挾圧保持されている。又、金属製ダイヤフラム２の中央
部には後述するディスク６の軸部６ｂが挿通される取付
け穴２ａが形成されて居り、その内周縁部分はディスク
６の軸部６ｂの外周面に当接するように下方へ折り曲げ
られている。
【００１４】前記ボンネット３は、ステンレス鋼等の金
属材により略筒状に形成されて居り、その外周面にはボ
ディ１に螺合する雄ネジ部３ａが形成されていると共
に、その内周面にはステム４に螺合する雌ネジ部３ｂが
形成されている。このボンネット３は、その雄ネジ部３
ａをボディ１の雌ネジ部１ｆに螺着し、ボディ１側へ締
め込むことによって、ボディ１に固定される。このと
き、金属製ダイヤフラム２の外周縁部をボディ１との間
で気密状態に挾圧保持することになる。
【００１５】前記ステム４は、ステンレス鋼等の金属材
により略軸状に形成されて居り、その外周面にはボンネ
ット３の雌ネジ部３ｂに螺合する雄ネジ部４ａが形成さ
れている。このステム４は、ボンネット３の雌ネジ部３
ｂに回転自在且つ昇降自在に螺挿されて居り、その上端
部には止めネジ１２を介してハンドル５が取り付けられ
ている。又、ステム４の下端部には後述するディスク６
の連結部６ｃが回転自在且つ軸線方向移動不能に嵌合さ
れる切欠部４ｂが形成されている。
【００１６】前記ディスク６は、ステンレス鋼（ＳＵＳ
３１６Ｌ）等の金属材により断面形状が略逆Ｔ字形に形
成されて居り、下面に弁座１ｄに当離座する環状のシー
ト８を嵌着した大径の円盤状のシート部６ａと、シート
部６ａの上面中央部に連設されて金属製ダイヤフラム２
の取付け穴２ａに当接状態で挿通される軸部６ｂと、軸
部６ｂの上端に連設されてステム４の切欠部４ｂに回転
自在且つ軸線方向移動不能に嵌合される円盤状の連結部
６ｃとから成る。又、ディスク６の軸部６ｂの外周面で
且つシート部６ａ上面から一定距離だけ離間した部分に
は金属製ダイヤフラム２の内周縁部の端面に当接する鍔
６ｄが形成されている。
【００１７】そして、前記金属製ダイヤフラム２の内周
端縁部とディスク６の軸部６ｂとは、溶接Ｗにより固着
一体化されている。即ち、図２及び図３に示す如く、デ
ィスク６の軸部６ｂを金属製ダイヤフラム２の下面側か
ら取付け穴２ａに挿通して鍔６ｄを金属製ダイヤフラム
２の内周縁部端面へ当接させ、この当接部分（金属製ダ
イヤフラム２の内周端縁部と鍔６ｄ部分）を電子ビーム
溶接により全周に亘って溶接Ｗして両者を固着一体化し
ている。これにより、金属製ダイヤフラム２の内周端縁
部は、軸部６ｂのシート部６ａから離間した部分に固着
されることなる。
【００１８】尚、電子ビーム溶接の溶接条件は、溶接欠
陥を生じることなく金属製ダイヤフラム２とディスク６
とを確実に溶接でき、且つ金属製ダイヤフラム２やディ
スク６に変形や歪が生じないように選定されていること
は勿論である。この電子ビーム溶接は、溶接入熱が小
さいので溶接部の変形や歪が少なく、母材への熱影響が
少ない。溶接部の幅が狭いので精密溶接ができる。
溶け込みが深いので厚物の溶接ができる。等の利点があ
り、前記溶接に好適である。
【００１９】而して、前記ダイヤフラム弁にあっては、
ハンドル５の回転操作によりステム４を昇降動させる
と、ディスク６が昇降動すると共に、これに伴って金属
製ダイヤフラム２も上下方向へ弾性変形し、シート８が
弁座１ｄに当離座して流入通路１ａと流出通路１ｂとの
間を開閉するようになっている。
【００２０】このダイヤフラム弁にあっては、金属製ダ
イヤフラム２の内周端縁部を、ディスク６の軸部６ｂで
且つシート部６ａから上方へ離間した位置に固着するよ
うにしている為、従来のダイヤフラム弁のように金属製
ダイヤフラム２の下面とディスク６上面との間に流体が
噛み込むような幅の狭い間隙が形成されると云うことも
ない。その結果、従前のダイヤフラム弁に比較してガス
の置換性が大幅に向上することになる。又、このダイヤ
フラム弁は、金属製ダイヤフラム２の内周縁部を、ディ
スク６の軸部６ｂの外周面に当接するように下方へ折り
曲げ、その内周端縁部を軸部６ｂに溶接するようにして
いる為、金属製ダイヤフラム２が弾性変形（屈曲）する
ときに発生する曲げ応力が溶接部から離れた位置（彎曲
部）に掛かることになる。その結果、金属製ダイヤフラ
ム２の溶接部に大きな応力が掛かると云うこともなく、
該溶接部に亀裂が生じ難くなる。延いては、金属製ダイ
ヤフラム２の耐久性が向上することになる。更に、この
ダイヤフラム弁は、金属製ダイヤフラム２の内周端縁部
とディスク６とを溶接して両者を固着一体化している
為、従来のダイヤフラム弁のように金属製ダイヤフラム
２の内周縁部を押え金具でクランプする必要もなく、押
え金具が不要になって部品点数の削減を図れる。
【００２１】図４は本発明の第２実施例に係るダイヤフ
ラム弁の要部の拡大断面図であり、このダイヤフラム弁
は、ディスク６を複数の部材から構成すると共に、金属
製ダイヤフラム２の内周縁部の曲げ方を変え、該金属製
ダイヤフラム２の内周端縁部とディスク６の軸部６ｂと
を溶接Ｗにより固着一体化するようにしたものであり、
その他の構成は上記第１実施例のダイヤフラム弁と同様
構造に構成されている。尚、図４に於いて、１はボデ
ィ、１ａは流入通路、１ｂは流出通路、１ｃは弁室、１
ｄは弁座、１ｅは段部、１ｆは雌ネジ部、３はボンネッ
ト、３ａは雄ネジ部、３ｂは雌ネジ部、４はステム、４
ａは雄ネジ部、４ｂは切欠部、７はボンネットインサー
ト、８はシート、９はＯリングである。
【００２２】具体的には、前記ディスク６は、ステンレ
ス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）等の金属材により断面形状が略
逆Ｔ字形に形成されて居り、上面の中央に雄ネジ部６ｅ
を突設すると共に下面に弁座１ｄへ当離座する環状のシ
ート８を嵌着した大径の円盤状のシート部６ａと、シー
ト部６ａの雄ネジ部６ｅに螺着されてシート部６ａの上
面側に溶接Ｗにより固着されると共に金属製ダイヤフラ
ム２の取付け穴２ａに当接状態で挿通される軸部６ｂ
と、軸部６ｂの上端に連設されてステム４の切欠部４ｂ
に回転自在且つ軸線方向移動不能に嵌合される円盤状の
連結部６ｃとから成る。又、ディスク６の軸部６ｂには
金属製ダイヤフラム２の内周縁部に当接する大径部６ｆ
が形成されて居り、該大径部６ｆの下面には金属製ダイ
ヤフラム２の内周縁部の端面に当接する段部６ｇが形成
されている。
【００２３】前記金属製ダイヤフラム２は、ステンレス
鋼（例えばＳＵＳ３１６Ｌ）、インコネル（商標名）等
により皿状に形成された極薄金属板（例えば厚さ：０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）を複数枚重ね合わせることに
より構成されている。又、金属製ダイヤフラム２の中央
部にはディスク６の軸部６ｂが挿通される取付け穴２ａ
が形成されて居り、その内周縁部分は軸部６ｂの大径部
６ｆの外周面及び底面部分に当接するように下方へ折り
曲げられた後、更に内方側へ折り曲げられている。
【００２４】そして、金属製ダイヤフラム２の内周端縁
部とディスク６の軸部６ｂとは、溶接Ｗにより固着一体
化されている。即ち、図４及び図５に示す如く、軸部６
ｂの下端部を金属製ダイヤフラム２の上面側から取付け
穴２ａに挿通して金属製ダイヤフラム２の内周縁部分を
軸部６ｂの大径部６ｆの外周面及び底面部分に当接させ
ると共に、金属製ダイヤフラム２の内周縁部の端面を段
部６ｇに当接させた後、この当接部分（金属製ダイヤフ
ラム２の内周端縁部と軸部６ｂの段部６ｇ部分）を下方
から電子ビーム溶接により全周に亘って溶接Ｗして両者
を固着一体化している。又、シート部６ａと軸部６ｂと
は、前記溶接の終了後、同じく溶接により固着一体化さ
れている。即ち、軸部６ｂとシート部６ａとを螺着し、
軸部６ｂの下端面とシート部６ａの上面との突き合わせ
部分を電子ビーム溶接により全周に亘って溶接Ｗして両
者を固着一体化している。
【００２５】このダイヤフラム弁も、上記第１実施例の
ダイヤフラム弁と同様の作用効果を奏することができ
る。特に、このダイヤフラム弁は、金属製ダイヤフラム
２の内周縁部を下方へ折り曲げた後、更に内方側へ折曲
げ、その先端を軸部６ｂに溶接するようにしている為、
金属製ダイヤフラム２が弾性変形（屈曲）するときに発
生する曲げ応力が溶接部からより離れた位置に掛かるこ
とになる。その結果、金属製ダイヤフラム２の溶接部に
応力がより掛かり難くなり、金属製ダイヤフラム２の耐
久性が一層向上することになる。
【００２６】図６は本発明の第３実施例に係るダイヤフ
ラム弁の要部の拡大断面図であり、このダイヤフラム弁
は、ディスク６を複数の部材から構成すると共に、金属
製ダイヤフラム２の内周縁部を曲げずにディスク６の軸
部６ｂに挿通し、該金属製ダイヤフラム２の内周端縁部
とディスク６の軸部６ｂとを溶接により固着一体化する
ようにしたものであり、その他の構成は上記第１実施例
のダイヤフラム弁と略同様構造に構成されている。尚、
図６に於いて、１はボディ、１ａは流入通路、１ｂは流
出通路、１ｃは弁室、１ｄは弁座、１ｅは段部、１ｆは
雌ネジ部、３はボンネット、３ａは雄ネジ部、３ｂは雌
ネジ部、４はステム、４ａは雄ネジ部、４ｂは切欠部、
７はボンネットインサート、８はシート、９はＯリン
グ、１３はボールである。
【００２７】具体的には、前記ディスク６は、ステンレ
ス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）等の金属材により形成されて居
り、上面の中央に嵌合穴６ｈを有すると共に下面に弁座
１ｄへ当離座する環状のシート８を嵌着した大径の円盤
状のシート部６ａと、シート部６ａの嵌合穴６ｈに嵌合
されてシート部６ａの上面側に溶接Ｗにより固着される
と共に金属製ダイヤフラム２の取付け穴２ａに当接状態
で挿通される軸部６ｂと、軸部６ｂの上端に連設されて
ステム４の切欠部４ｂに回転自在且つ軸線方向移動不能
に嵌合される円盤状の連結部６ｃとから成る。又、ディ
スク６の軸部６ｂには金属製ダイヤフラム２の上方に配
置される環状の受け部６ｉが一体的に形成されて居り、
受け部６ｉから下方部分が金属製ダイヤフラム２に挿通
されるようになっている。
【００２８】前記金属製ダイヤフラム２は、ステンレス
鋼（例えばＳＵＳ３１６Ｌ）、インコネル（商標名）等
により皿状に形成された極薄金属板（例えば厚さ：０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）を複数枚重ね合わせることに
より構成されて居り、その中央部には軸部６ｂの下端部
が挿通される取付け穴２ａが形成されている。
【００２９】そして、金属製ダイヤフラム２の内周端縁
部とディスク６の軸部６ｂとは、溶接Ｗにより固着一体
化されている。即ち、図６及び図７に示す如く、軸部６
ｂの下端部を金属製ダイヤフラム２の上面側から取付け
穴２ａに挿通して金属製ダイヤフラム２の内周縁部分を
軸部６ｂの外周面及び受け部６ｉの内周縁側下面に当接
させ、この当接部分（金属製ダイヤフラム２の内周端縁
部と軸部６ｂの外周面部分と受け部６ｉの内周縁部分）
を下方から電子ビーム溶接により全周に亘って溶接Ｗし
てこれらを固着一体化している。又、シート部６ａと軸
部６ｂとは、前記溶接の終了後、同じく溶接により固着
一体化されている。即ち、シート部６ａの嵌合穴６ｈへ
軸部６ｂの下端部を嵌合し、軸部６ｂの下端面とシート
部６ａの上面との突き合わせ部分を電子ビーム溶接によ
り全周に亘って溶接Ｗして両者を固着一体化している。
【００３０】このダイヤフラム弁も、上記第１実施例の
ダイヤフラム弁と同様の作用効果を奏することができ
る。特に、このダイヤフラム弁は、金属製ダイヤフラム
２の上方位置で且つディスク６の軸部６ｂに、金属製ダ
イヤフラム２の曲げを受ける為の環状の受け部６ｉを設
けている為、金属製ダイヤフラム２が弾性変形したとき
にその曲げを前記受け部６ｉが受け止めることになる。
その結果、金属製ダイヤフラム２に急峻な曲がりが発生
せず、金属製ダイヤフラム２の耐久性が向上することに
なる。
【００３１】図８は本発明の第４実施例に係るダイヤフ
ラム弁の要部の拡大断面図であり、このダイヤフラム弁
は、ディスク６を複数の部材から構成すると共に、金属
製ダイヤフラム２の内周縁部を曲げずにディスク６の軸
部６ｂに挿通し、該金属製ダイヤフラム２の内周端縁部
とディスク６の軸部６ｂ及び受け部６ｉとを溶接により
固着一体化するようにしたものであり、その他の構成は
上記第１実施例のダイヤフラム弁と同様構造に構成され
ている。尚、図８に於いて、１はボディ、１ａは流入通
路、１ｂは流出通路、１ｃは弁室、１ｄは弁座、１ｅは
段部、１ｆは雌ネジ部、３はボンネット、３ａは雄ネジ
部、３ｂは雌ネジ部、４はステム、４ａは雄ネジ部、４
ｂは切欠部、７はボンネットインサート、８はシート、
９はＯリングである。
【００３２】具体的には、前記ディスク６は、ステンレ
ス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）等の金属材により断面形状が略
逆Ｔ字形に形成されて居り、下面に弁座１ｄへ当離座す
る環状のシート８を嵌着した大径の円盤状のシート部６
ａと、シート部６ａの上面中央部に連設されて金属製ダ
イヤフラム２の取付け穴２ａに挿通されると共に上端部
に雄ネジ部６ｊを形成した軸部６ｂと、軸部６ｂに挿通
されて該軸部６ｂに溶接Ｗにより固着されると共に金属
製ダイヤフラム２の上面に配置される環状の受け部６ｉ
と、軸部６ｂの上端部に螺着されてステム４の切欠部４
ｂに回転自在且つ軸線方向移動不能に嵌合される略円盤
状の連結部６ｃとから成る。又、ディスク６の軸部６ｂ
の外周面で且つシート部６ａ上面から一定距離だけ離間
した部分には受け部６ｉの内周縁部が載置される段部６
ｋが形成されている。更に、受け部６ｉの内周縁部には
軸部６ｂの段部６ｋに載置されて金属製ダイヤフラム２
の内周縁部の端面に当接する環状の突部６ｌが形成され
ている。
【００３３】前記金属製ダイヤフラム２は、ステンレス
鋼（例えばＳＵＳ３１６Ｌ）、インコネル（商標名）等
により皿状に形成された極薄金属板（例えば厚さ：０．
１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度）を複数枚重ね合わせることに
より構成されて居り、その中央部にはディスク６の軸部
６ｂが挿通されて受け部６ｉの突部６ｌに当接する取付
け穴２ａが形成されている。
【００３４】そして、金属製ダイヤフラム２の内周端縁
部とディスク６の軸部６ｂとは、溶接により固着一体化
されている。即ち、図８及び図９に示す如く、ディスク
６の軸部６ｂを金属製ダイヤフラム２の下面側から取付
け穴２ａに挿通すると共に、受け部６ｉを上方から軸部
６ｂに挿入してその突部６ｌを段部６ｋに当接させ、金
属製ダイヤフラム２の内周縁部の端面を突部６ｌの外周
面に当接させた後、この当接部分（金属製ダイヤフラム
２の内周端縁部と受け部６ｉの内周縁部と軸部６ｂの段
部６ｋ部分）を上方から電子ビーム溶接により全周に亘
って溶接Ｗしてこれら三者を固着一体化している。
【００３５】このダイヤフラム弁も、上記第１実施例の
ダイヤフラム弁と同様の作用効果を奏することができ
る。又、このダイヤフラム弁は、金属製ダイヤフラム２
とディスク６の軸部６ｂ及びｂ受け部６ｉとを金属製ダ
イヤフラム２の上方側から溶接Ｗしてこれらを固着一体
化するようにしている為、溶接時に蒸発した金属成分等
が流体に接触する部分（例えば金属製ダイヤフラム２の
裏面等）に付着すると云うこともない。その結果、ダイ
ヤフラム弁内を流れる流体の純度が低下するのを防止す
ることができる。然も、上記第３実施例のものに比較し
て溶接も一回で済み、作業能率の向上も図れる。更に、
ディスク６に金属製ダイヤフラム２の曲げを受ける為の
環状の受け部６ｉを設けている為、金属製ダイヤフラム
２が弾性変形したときにその曲げを前記受け部６ｉが受
け止めることになる。その結果、金属製ダイヤフラム２
に急峻な曲がりが発生せず、金属製ダイヤフラム２の耐
久性が向上することになる。
【００３６】図１０は本発明の第５実施例に係るダイヤ
フラム弁の要部の拡大断面図であり、このダイヤフラム
弁は、上記第４実施例のダイヤフラム弁の変形例を示し
たものであり、受け部６ｉの内周縁部をディスク６の軸
部６ｂの段部６ｋに載置すると共に、金属製ダイヤフラ
ム２の内周縁部の端面を軸部６ｂの段部６ｋの外周面に
当接させ、この当接部分（金属製ダイヤフラム２の内周
端縁部と受け具６ｉの内周縁部と段部６ｋ部分）を上方
から電子ビーム溶接により全周に亘って溶接Ｗしてこれ
ら三者を固着一体化したものである。その他の構成は上
記第４実施例のダイヤフラム弁と同様構造に構成されて
いる。尚、図１０に於いて、１はボディ、１ａは流入通
路、１ｂは流出通路、１ｃは弁室、１ｄは弁座、１ｅは
段部、１ｆは雌ネジ部、３はボンネット、３ａは雄ネジ
部、３ｂは雌ネジ部、４はステム、４ａは雄ネジ部、４
ｂは切欠部、７はボンネットインサート、８はシート、
９はＯリングである。
【００３７】このダイヤフラム弁も、上記第４実施例の
ダイヤフラム弁と同様の作用効果を奏することができ
る。
【００３８】上記各実施例に於いては、金属製ダイヤフ
ラム２を複数枚の極薄金属板で構成したが、金属製ダイ
ヤフラム２を一枚の金属薄板で構成するようにしても良
い。この場合にも、上記と同様の作用効果を奏すること
ができる。
【００３９】上記各実施例に於いては、ステム４を手動
により昇降動させるようにしたが、ステム４を流体圧シ
リンダ等のアクチュエーター（図示省略）を用いて自動
により昇降動させるようにしても良い。
【００４０】上記各実施例に於いては、金属製ダイヤフ
ラム２とディスク６とを電子ビーム溶接により固着一体
化するようにしたが、他の溶接（例えばレーザー溶接
等）により両者を固着一体化するようにしても良い。
【００４１】
【発明の効果】上述の通り、本発明のダイヤフラム弁
は、シート部、軸部及び連結部から成るディスクの軸部
を金属製ダイヤフラムに挿通し、金属製ダイヤフラムの
内周端縁部を軸部のシート部から上方へ離間した部分へ
固着するようにしている為、従来のダイヤフラム弁のよ
うに金属製ダイヤフラムの下面とディスクとの間に流体
が噛み込むような幅の狭い間隙が形成されると云うこと
もない。その結果、従前のダイヤフラム弁に比較してガ
スの置換性が大幅に向上することになる。又、金属製ダ
イヤフラムの内周縁部を、ディスクの軸部の外周面に当
接するように下方へ折り曲げ、その内周端縁部をディス
クの軸部に溶接するようにした場合には、金属製ダイヤ
フラムが弾性変形（屈曲）するときに発生する曲げ応力
が溶接部から離れた位置に掛かることになる。その結
果、金属製ダイヤフラムの溶接部に大きな応力が掛かる
と云うこともなく、該溶接部に亀裂が生じるのを防止す
ることができる。更に、金属製ダイヤフラムの上方位置
で且つディスクの軸部に、金属製ダイヤフラムの曲げを
受ける為の環状の受け部を設けた場合には、金属製ダイ
ヤフラムが弾性変形したときにその曲げを前記受け部が
受け止めることになる。その結果、金属製ダイヤフラム
に急峻な曲がりが発生せず、金属製ダイヤフラムの耐久
性が向上することになる。そのうえ、金属製ダイヤフラ
ムの内周縁部とディスクとを溶接して両者を固着一体化
している為、金属製ダイヤフラムの内周縁部を押え金具
でクランプする必要もなく、押え金具が不要になって部
品点数の削減を図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例に係るダイヤフラム弁の縦
断面図である。
【図２】第１実施例に係るダイヤフラム弁の要部の拡大
断面図である。
【図３】第１実施例に係るダイヤフラム弁の金属製ダイ
ヤフラムとディスクとの溶接個所の拡大縦断面図であ
る。
【図４】本発明の第２実施例に係るダイヤフラム弁の要
部の拡大断面図である。
【図５】第２実施例に係るダイヤフラム弁の金属製ダイ
ヤフラムとディスクとの溶接個所の拡大縦断面図であ
る。
【図６】本発明の第３実施例に係るダイヤフラム弁の要
部の拡大断面図である。
【図７】第３実施例に係るダイヤフラム弁の金属製ダイ
ヤフラムとディスクとの溶接個所の拡大縦断面図であ
る。
【図８】本発明の第４実施例に係るダイヤフラム弁の要
部の拡大断面図である。
【図９】第４実施例に係るダイヤフラム弁の金属製ダイ
ヤフラムとディスクとの溶接個所の拡大縦断面図であ
る。
【図１０】本発明の第５実施例に係るダイヤフラム弁の
要部の拡大断面図である。
【図１１】第５実施例に係るダイヤフラム弁の金属製ダ
イヤフラムとディスクとの溶接個所の拡大縦断面図であ
る。
【図１２】従来のダイヤフラム弁の縦断面図である。
【符号の説明】
１はボディ、１ａは流入通路、１ｂは流出通路、１ｃは
弁室、１ｄは弁座、２は金属製ダイヤフラム、３はボン
ネット、４はステム、６はディスク、６ａはシート部、
６ｂは軸部、６ｃは連結部、６ｉは受け部、Ｗは溶接。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 流入通路（１ａ）及び流出通路（１ｂ）
    に連通する凹状の弁室（１ｃ）の底面に弁座（１ｄ）を
    設けたボディ（１）と、弁室（１ｃ）内に弁座（１ｄ）
    と対向するように配設され、弁室（１ｃ）の気密を保持
    すると共に上下方向へ弾性変形可能な金属製ダイヤフラ
    ム（２）と、ボディ（１）に固定され、金属製ダイヤフ
    ラム（２）の外周縁部をボディ（１）との間で挾圧保持
    するボンネット（３）と、ボンネット（３）に昇降自在
    に挿通支持されたステム（４）と、金属製ダイヤフラム
    （２）の中心部に挿通され、上端部がステム（４）に連
    結されると共に下端部が弁座（１ｄ）に当離座するディ
    スク（６）とを具備して居り、前記ディスク（６）は、
    弁座（１ｄ）に当離座する円盤状のシート部（６ａ）
    と、シート部（６ａ）の上面に設けられて金属製ダイヤ
    フラム（２）の中心部に挿通される軸部（６ｂ）と、軸
    部（６ｂ）の上端部に設けられてステム（４）の下端部
    に連結される連結部（６ｃ）とから成り、前記軸部（６
    ｂ）のシート部（６ａ）から離間した部分と金属製ダイ
    ヤフラム（２）の内周端縁部とを全周に亘って溶接して
    これらを固着一体化したことを特徴とするダイヤフラム
    弁。
  2. 【請求項２】 金属製ダイヤフラム（２）の内周縁部
    を、ディスク（６）の軸部（６ｂ）の外周面に当接する
    ように下方へ折り曲げ、その内周端縁部を軸部（６ｂ）
    に溶接したことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフ
    ラム弁。
  3. 【請求項３】 金属製ダイヤフラム（２）の上方位置で
    且つディスク（６）の軸部（６ｂ）に、金属製ダイヤフ
    ラム（２）の曲げを受ける為の環状の受け部（６ｉ）を
    設けたことを特徴とする請求項１に記載のダイヤフラム
    弁。
  4. 【請求項４】 金属製ダイヤフラム（２）を、複数枚の
    金属板を重ね合わせることにより構成したことを特徴と
    する請求項１、請求項２又は請求項３に記載のダイヤフ
    ラム弁。
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