JPH11173429A - Metallic diaphragm type valve - Google Patents
Metallic diaphragm type valveInfo
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- JPH11173429A JPH11173429A JP9340291A JP34029197A JPH11173429A JP H11173429 A JPH11173429 A JP H11173429A JP 9340291 A JP9340291 A JP 9340291A JP 34029197 A JP34029197 A JP 34029197A JP H11173429 A JPH11173429 A JP H11173429A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体製造
プラント等の流体輸送ラインに設けられる金属ダイヤフ
ラム型バルブに関するものであり、特に金属ダイヤフラ
ムの内周縁部のシール構造に特徴を有するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a metal diaphragm type valve provided in a fluid transport line of a semiconductor manufacturing plant or the like, and more particularly to a valve having a seal structure at an inner peripheral edge of a metal diaphragm.
【０００２】[0002]
【従来の技術】金属ダイヤフラム型バルブに於ける金属
ダイヤフラムの内周縁部のシール構造としては、例えば
米国特許第４，７５０，７０９号公報や特開平８−１１
４２６５号に開示された構造のものが知られている。即
ち、米国特許第４，７５０，７０９号公報にあっては、
図６及び図７に示す如く、ダイヤフラム４０の内周縁部
の端部をシートホルダー７８へ溶接８０すると共に、溶
接８０から距離Ｄだけ離れたダイヤフラムの内周縁部９
４を、押え金具８２の下面とシートホルダー７８の上面
とで挾圧支持することによって、ダイヤフラム４０の作
動時に、ダイヤフラム４０の端部の溶接８０に曲げ応力
が加わるのを防止するようにしている。尚、図６及び図
７に於いて、１００はボディ、１００ａは弁室、１００
ｂは弁座、１００ｃは流体通路、５０はボンネット、１
６０はシート、８８はステム、８６はステムの下端部に
形成したネジ部、９４は挾圧部分である。2. Description of the Related Art As a seal structure of an inner peripheral edge portion of a metal diaphragm in a metal diaphragm type valve, for example, US Pat. No. 4,750,709 or JP-A-8-11 is known.
The structure disclosed in Japanese Patent No. 4265 is known. That is, in US Pat. No. 4,750,709,
As shown in FIGS. 6 and 7, the end of the inner peripheral edge of the diaphragm 40 is welded 80 to the sheet holder 78, and the inner peripheral edge 9 of the diaphragm separated by a distance D from the weld 80.
4 is pressed and supported by the lower surface of the presser fitting 82 and the upper surface of the sheet holder 78 to prevent bending stress from being applied to the weld 80 at the end of the diaphragm 40 when the diaphragm 40 is operated. . 6 and 7, 100 is a body, 100a is a valve chamber, 100
b is a valve seat, 100c is a fluid passage, 50 is a bonnet, 1
Reference numeral 60 denotes a seat, 88 denotes a stem, 86 denotes a screw portion formed at the lower end of the stem, and 94 denotes a clamping portion.
【０００３】また、特開平８−１１４２６５号公報にあ
っては、図８及び図９に示すように、ダイヤフラム９３
の取付け孔９３ａへシートホルダー９１のシャフト部９
１ａを挿通させ、次に、溶接金具９０をシャフト部９１
ａへ挿着する。そして、ダイヤフラム９３の内周縁部
を、溶接金具９０の下面に形成した環状のフラット部９
０ａとシートホルダー９１の上面に形成した環状のフラ
ット部９１ｂとで挟み、金属製ダイヤフラム９３の内周
縁の端部と、溶接金具９０及びシートホルダー９１の前
記金属製ダイヤフラム９３の内周縁の端部に当接する部
分とをその全周に亘って溶接Ｗし、これら三者を固着一
体化している。In Japanese Patent Laid-Open Publication No. Hei 8-114265, as shown in FIGS.
Into the mounting hole 93a of the shaft holder 9 of the seat holder 91.
1a, and then the welding fitting 90 is connected to the shaft portion 91.
a. The inner peripheral edge of the diaphragm 93 is formed on an annular flat portion 9 formed on the lower surface of the welding fitting 90.
0a and an annular flat portion 91b formed on the upper surface of the sheet holder 91, the inner peripheral edge of the metal diaphragm 93, the welding metal 90 and the inner peripheral edge of the metal diaphragm 93 of the sheet holder 91. Is welded W over the entire periphery thereof, and these three members are fixedly integrated.
【０００４】特開平８−１１４２６号公報では、ダイヤ
フラム９３の溶接部Ｗの外側の内周縁部を、溶接金具９
０の下面のフラット部９０ａとシートホルダー９１の上
面のフラット部９１ｂとで密接状態で支持することによ
り、ダイヤフラム９３の作動時に、ダイヤフラム９３の
溶接部Ｗに曲げ応力がかからないようにしている。ま
た、ダイヤフラム９３の内周縁部とシートホルダー９１
の上面との間隙内へ、流体が噛み込むのを防止するよう
にしている。尚、図８及び図９に於いて、１００はボデ
ィ、１００ａは弁室、１００ｂは弁座、１００ｃは流体
通路、５０はボンネット、１６０はシート、５１はブッ
シング、５２はボール、５３はステム、５４はボンネッ
トインサートである。In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-11426, an inner peripheral edge of a diaphragm 93 outside a welded portion W is welded to a welding metal 9.
By supporting the flat portion 90a on the lower surface of the diaphragm 0 and the flat portion 91b on the upper surface of the sheet holder 91 in close contact, bending stress is not applied to the welded portion W of the diaphragm 93 during operation of the diaphragm 93. Also, the inner peripheral edge of the diaphragm 93 and the sheet holder 91
The fluid is prevented from being caught in the gap between the fluid and the upper surface of the fluid. 8 and 9, 100 is a body, 100a is a valve chamber, 100b is a valve seat, 100c is a fluid passage, 50 is a hood, 160 is a seat, 51 is a bushing, 52 is a bushing, 52 is a ball, 53 is a stem, 54 is a bonnet insert.
【０００５】前記米国特許第４，７５０，７０９号公報
のバルブは、図６及び図７に示すように、ダイヤフラム
４０の溶接部８０から距離Ｄの箇所９４を環状の押え金
具８２の下面と、上面が全て曲面に形成されたシートホ
ルダー７８とで挾圧支持するようにしている為、ダイヤ
フラム４０の下面とシートホルダー７８の上面との間
に、奥行きのある環状の間隙Ｇｏが形成されることにな
る。その結果、前記間隙Ｇｏ内へ流体が噛み込み易く、
また、間隙Ｇｏ内へ一旦流体が噛み込むと、噛み込んだ
流体を簡単には追い出し難いと云う問題があった。その
為、従前のシール構造を用いたバルブは、所謂流体の置
換性に劣ると云う問題があった。尚、半導体の製造に於
いては、半導体の集積度が上昇するのに伴って、半導体
の製造に用いる流体の純度に対する要求が強くなりつつ
あり、上記間隙内に噛み込んだ極く微量の流体であって
も、製品である半導体の品質や不良品の発生頻度に、大
きな影響を及ぼすことになる。As shown in FIGS. 6 and 7, the valve disclosed in the above-mentioned US Pat. No. 4,750,709 has a portion 94 at a distance D from a welded portion 80 of the diaphragm 40 and a lower surface of an annular presser fitting 82. Since the upper surface is pressed and supported by the sheet holder 78 having a curved surface, a deep annular gap Go is formed between the lower surface of the diaphragm 40 and the upper surface of the sheet holder 78. become. As a result, the fluid easily bites into the gap Go,
Further, there is a problem in that once the fluid has caught in the gap Go, it is difficult to expel the caught fluid easily. For this reason, there has been a problem that the valve using the conventional seal structure is inferior in the so-called fluid replacement property. In the manufacture of semiconductors, as the degree of integration of semiconductors increases, the demand for purity of fluids used in semiconductor manufacture is increasing, and a very small amount of fluid caught in the gaps is required. Even so, it has a great effect on the quality of the semiconductor product and the frequency of occurrence of defective products.
【０００６】また、米国特許第４，７５０，７０９号公
報のバルブでは、ダイヤフラム４０の溶接部８０から距
離Ｄだけ離れた箇所９４を、ネジ構造を用いて押え金具
８２とシートホルダー７８とで締め付けるようにしてい
る為、長期間の使用によってネジの締め込みが弛むこと
があり、この場合には、ダイヤフラム４０の内周縁部の
挾圧支持状態が解除されることになる。その結果、前記
の状態でシートホルダー７８が上・下動すると、ダイヤ
フラム４０の内周縁部の挾圧支持状態が解除されている
こととも相俟って、ダイヤフラム４０の溶接部８０に大
きな曲げ応力が掛かることになり、ダイヤフラム４０の
内周の縁部に亀裂を生じると云う問題があった。In the valve disclosed in US Pat. No. 4,750,709, a portion 94 of the diaphragm 40, which is separated from the welded portion 80 by a distance D, is fastened with a holding metal member 82 and a seat holder 78 using a screw structure. As a result, the screw may be loosened by use for a long period of time, and in this case, the clamping support state of the inner peripheral edge of the diaphragm 40 is released. As a result, when the sheet holder 78 moves up and down in the above-mentioned state, a large bending stress is applied to the welded portion 80 of the diaphragm 40, in combination with the release of the clamping support state of the inner peripheral edge of the diaphragm 40. This causes a problem that a crack is formed at the inner peripheral edge of the diaphragm 40.
【０００７】更に、米国特許第４，７５０，７０９号公
報のバルブでは、ダイヤフラム４０の溶接部８０から距
離Ｄだけ外方の箇所９４を、押さえ金具８２の下面とシ
ートホルダー７８の上面とで挾圧しているため、ダイヤ
フラム４０の外周縁部の距離Ｄに相当する部分の下面
と、シートホルダー７８の上面との間隙Ｇ内へは流体が
入り込まないと考えられている。しかし、ダイヤフラム
４０の作動による上下動が繰り返されると、ダイヤフラ
ム４０の厚みの変化等によって前記挾圧部分９４の気密
性が低下することになる。その結果、距離Ｄの部分に相
当する間隙Ｇ内へ流体が噛み込むことになり、流体の置
換性が低下すると云う問題がある。Further, in the valve disclosed in US Pat. No. 4,750,709, a portion 94 outside the welded portion 80 of the diaphragm 40 by a distance D is sandwiched between the lower surface of the holding member 82 and the upper surface of the seat holder 78. Due to the pressure, it is considered that no fluid enters the gap G between the lower surface of the portion corresponding to the distance D of the outer peripheral edge of the diaphragm 40 and the upper surface of the sheet holder 78. However, if the vertical movement due to the operation of the diaphragm 40 is repeated, the airtightness of the clamping portion 94 is reduced due to a change in the thickness of the diaphragm 40 or the like. As a result, the fluid bites into the gap G corresponding to the portion of the distance D, and there is a problem that the fluid replacement property is reduced.
【０００８】加えて、米国特許第４，７５０，７０９号
公報のバルブでは、ダイヤフラム４０の溶接部８０から
距離Ｄだけ離れた箇所９４を、上・下から押え金具８２
とシートホルダー７８とによって挾圧しているため、ダ
イヤフラム４０が上・下方向に作動したときのダイヤフ
ラムの曲げ応力が、前記挾圧箇所９４の一点へ集中的に
かかることになる。その結果、ダイヤフラム４０が繰返
し作動を重ねると、前記挾圧箇所９４の近傍が、最も早
く金属疲労による亀裂や破損を生ずることになり、ダイ
ヤフラムの寿命の延伸を図り難いと云う問題がある。In addition, in the valve disclosed in US Pat. No. 4,750,709, a portion 94 of the diaphragm 40 which is separated from the welded portion 80 by a distance D is pressed from above and below by a presser fitting 82.
And the sheet holder 78, the bending stress of the diaphragm 40 when the diaphragm 40 is moved upward and downward is concentrated on one point of the clamping portion 94. As a result, when the diaphragm 40 is repeatedly operated, cracks and breakage due to metal fatigue occur at the earliest in the vicinity of the pinching portion 94, and there is a problem that it is difficult to extend the life of the diaphragm.
【０００９】一方、前記特開平８−１１４２６５号公報
のバルブに於いては、ダイヤフラム９３の内周縁部が、
溶接金具９０に形成した環状のフラット部９０ａと、シ
ートホルダー９１に形成した環状のフラット部９１ｂと
で保持されている為、ダイヤフラム９３の下面とシート
ホルダー９１の上面との間に形成される間隙Ｇｏは、数
値的には明確に表わすことができないが、米国特許第４
７５０７０９号の場合に比較して奥行きの小さいものと
なることは明らかである。その結果、ダイヤフラム９３
とシートホルダー９１との間へは流体が比較的噛み込み
難くなる。On the other hand, in the valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. H08-114265, the inner peripheral edge of the diaphragm 93 is
The gap formed between the lower surface of the diaphragm 93 and the upper surface of the sheet holder 91 is held by the annular flat portion 90a formed on the welding fitting 90 and the annular flat portion 91b formed on the sheet holder 91. Go cannot be explicitly described numerically, but U.S. Pat.
It is clear that the depth is smaller than in the case of 750709. As a result, the diaphragm 93
The fluid is relatively hard to bite between the sheet holder 91 and the sheet holder 91.
【００１０】又、ダイヤフラム９３の内周縁部と溶接金
具９０とシートホルダー９１の三者を溶接により固着一
体化している為、ダイヤフラム９３の内周縁の端部から
流体が漏洩する虞れは、米国特許第４７５０７０９号の
場合よりも少なくなり、シール性が極めて高くなる。Further, since the inner peripheral edge of the diaphragm 93, the welding fitting 90 and the sheet holder 91 are fixedly integrated by welding, there is a possibility that fluid may leak from the inner peripheral edge of the diaphragm 93 in the United States. This is less than in the case of Japanese Patent No. 4750709, and the sealing performance is extremely high.
【００１１】更に、ダイヤフラムの内周縁部を、溶接金
具９０のフラット部９０ａとシートホルダー９１のフラ
ット部９１ｂとで保持している為、シャフト部９１ａの
ネジが弛んでシートホルダー９１が若干上下動しても、
ダイヤフラム９０の溶接部Ｗに大きな曲げ応力が直接に
掛かることがなく、その結果、米国特許第４７５０７０
９号の場合よりもダイヤフラム９０の溶接部Ｗに亀裂が
生じ難くなる。Further, since the inner peripheral edge of the diaphragm is held by the flat portion 90a of the welding fitting 90 and the flat portion 91b of the sheet holder 91, the screw of the shaft portion 91a is loosened and the sheet holder 91 moves up and down slightly. Even
A large bending stress is not directly applied to the welding portion W of the diaphragm 90, and as a result, US Pat.
Cracks are less likely to occur in the welded portion W of the diaphragm 90 than in the case of No. 9.
【００１２】しかし、この特開平８−１１４２６５号公
報のバルブに於いても、図８及び図９からも明らかなよ
うに、ダイヤフラム９３が上・下方向へ作動したとき
に、ダイヤフラム９３の曲げ応力が、ダイヤフラム９３
を保持する溶接金具９０の平面状の下面９０ａと、シー
トホルダー９１の平面状の上面９１ｂの最外方位置９４
の部分へ、集中的にかかることになる。その結果、ダイ
ヤフラム４０が繰り返し作動されると、前記保持箇所の
最外部９４の近傍が、最も早く疲労による亀裂や破損を
生じることになり、ダイヤフラム９３の寿命の延伸を図
り難いという欠点がある。However, in the valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. HEI 8-114265, as is apparent from FIGS. 8 and 9, when the diaphragm 93 is operated in the upward and downward directions, the bending stress of the diaphragm 93 is increased. But the diaphragm 93
The outermost position 94 of the planar lower surface 90a of the welding metal fitting 90 for holding the sheet and the planar upper surface 91b of the sheet holder 91.
Intensively to the part. As a result, when the diaphragm 40 is repeatedly operated, the vicinity of the outermost portion 94 of the holding portion is most likely to be cracked or broken due to fatigue, and there is a disadvantage that it is difficult to extend the life of the diaphragm 93.
【００１３】また、特開平８−１１４２６５号公報のバ
ルブに於いては、ダイヤフラム９３の下面とシートホル
ダー９１の平面状の上面９１ｂとの間は、ほぼ気密状に
近い状態となっており、従って、この間隙Ｇ内へは、流
体が入り込まないと考えられている。しかし、ダイヤフ
ラム９３の作動による上・下動が繰り返されると、ダイ
ヤフラム９３の厚みが徐々に減少することになり、その
結果、前記間隙Ｇが僅かに大きくなってその気密性が低
下し、ここへ流体が噛み込むことにより、バルブの流体
置換性が低下すると云うことになる。尚、前記シートホ
ルダー９１の上面フラット部９１ｂ、はその長さ寸法ｌ
が比較的大きく選定されているため、万一、間隙Ｇの気
密性が低下すると、流体の噛み込み量が多量となり、前
記流体置換性の低下の問題が一層大きな問題となる。In the valve disclosed in JP-A-8-114265, the space between the lower surface of the diaphragm 93 and the planar upper surface 91b of the seat holder 91 is almost airtight. It is considered that no fluid enters the gap G. However, when the upward and downward movements due to the operation of the diaphragm 93 are repeated, the thickness of the diaphragm 93 is gradually reduced. As a result, the gap G is slightly increased, and the airtightness is reduced. The biting of the fluid means that the fluid displacement of the valve is reduced. Note that the upper flat portion 91b of the sheet holder 91 has a length dimension l.
Is selected to be relatively large, if the airtightness of the gap G decreases, the amount of fluid caught increases, and the problem of the fluid replacement property becomes a more serious problem.
【００１４】更に、特開平８−１１４２６５号公報の金
属ダイヤフラム型バルブに於いては、ボール５２やブッ
シング５１、ボンネットインサート５４、溶接金具９０
等の部材を必要とし、部品点数が多いうえに、その組立
も複雑且つ困難で、組立完成までに多数の時間と工数を
必要とすると云う問題がある。Further, in the metal diaphragm type valve disclosed in JP-A-8-114265, a ball 52, a bushing 51, a bonnet insert 54, a welding metal 90
And the like, the number of parts is large, the assembly is complicated and difficult, and there is a problem that a lot of time and man-hours are required to complete the assembly.
【００１５】[0015]
【発明が解決しようとする課題】本願発明は、前記米国
特許第４，７５０，７０９号公報や特開平８−１１４２
６５号公報の金属ダイヤフラム型バルブに於ける上記の
如き問題、即ち、ダイヤフラムの作動時の歪み応力
（曲げ応力）が、ダイヤフラム内周縁部のシートホルダ
ーと押え金具（又は溶接金具）とによる挾圧部へ集中的
にかかることになり、早期にダイヤフラムに亀裂等を生
じることになること、ダイヤフラムの溶接部とクラン
プ部との距離Ｄ（又は距離ｌ）が比較的大きく、且つク
ランプ部の気密性が比較的低いため、ダイヤフラム外周
縁部とシートホルダー上面間の間隙Ｇ内へ、流体が噛み
込み易いこと、及び多数の部品点数を必要とするう
え、組立にも手数がかかり、バルブの製造コストが高く
なること、等の問題を解決せんとするものである。そし
て、本願発明は、上記、及びの問題を解決するこ
とにより、流体の置換性や内部の洗浄性に優れ、しかも
構造が簡単で、組立も容易にでき、製造コストの大幅な
引き下げを可能とした金属ダイヤフラム型バルブを提供
するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The invention of the present application is disclosed in the aforementioned U.S. Pat. No. 4,750,709 and JP-A-8-11442.
The problem described above in the metal diaphragm valve disclosed in Japanese Patent No. 65, that is, the strain stress (bending stress) during the operation of the diaphragm is caused by the pressure between the sheet holder and the holding metal (or welding metal) at the inner peripheral edge of the diaphragm. Intensively, the cracks or the like are generated in the diaphragm at an early stage, the distance D (or distance 1) between the welded portion of the diaphragm and the clamp portion is relatively large, and the airtightness of the clamp portion is obtained. Is relatively low, it is easy for the fluid to bite into the gap G between the outer peripheral edge of the diaphragm and the upper surface of the seat holder, and a large number of parts are required. Are to be solved. And, the present invention solves the above and the problems described above, and is excellent in fluid replacement property and internal cleaning property, and has a simple structure, can be easily assembled, and can greatly reduce the manufacturing cost. The present invention provides a metal-diaphragm-type valve which has been provided.
【００１６】[0016]
【課題を解決するための手段】本願の請求項１に記載の
発明は、流体入口通路１ａ、流体出口通路１ｂ、弁室１
ｃ及び弁座１ｄを備えたボディ１と，ボディ１に上・下
動自在に配設したステム３と，ステム３の下方部へ連結
したシートホルダ５と，シートホルダ５の支持軸部５ａ
を挿通せしめて弁室１ｃの上方に配設され、弁室１ｃの
上方開口を気密状に密封する金属ダイヤフラム７とから
構成した金属ダイヤフラム型バルブに於いて、前記シー
トホルダ５の支持軸部５ａに、上面に環状のフラット部
５ｄとこれに連続する円弧状の肩部５ｅとを有するダイ
ヤフラム支持段部５ｃを形成し、該ダイヤフラム支持段
部５ｃのフラット部５ｄ上へ中央部の取付け孔７ａに前
記支持軸部５ａを挿通せしめて配設した金属ダイヤフラ
ム７の内周縁部を接当させ、更に金属ダイヤフラム７の
内周縁部の上方に支持軸部５ａを挿通せしめて、下面側
に前記金属ダイヤフラム７の内周縁部の上面に接当する
環状の薄い厚み寸法ｔのフラット部６ｃとこれに連続す
る彎曲部６ｄを有する逆皿形のデフレクションリミッタ
ー６を配設し、前記デフレクションリミッター６のフラ
ット部６ｃと金属ダイヤフラム７の内周縁部とダイヤフ
ラム支持段部５ｃのフラット部５ｄとをその全周に亘っ
て溶接し、これ等三者を気密状に固着一体化したことを
特徴とするものである。According to the first aspect of the present invention, a fluid inlet passage 1a, a fluid outlet passage 1b, and a valve chamber 1 are provided.
c and a valve seat 1d, a stem 3 disposed on the body 1 so as to be movable up and down, a seat holder 5 connected to a lower portion of the stem 3, and a support shaft 5a of the seat holder 5.
And a metal diaphragm 7 which is disposed above the valve chamber 1c and hermetically seals the upper opening of the valve chamber 1c in a metal diaphragm type valve. On the upper surface, a diaphragm supporting step 5c having an annular flat portion 5d and an arcuate shoulder 5e connected thereto is formed, and a central mounting hole 7a is formed on the flat portion 5d of the diaphragm supporting step 5c. The support shaft 5a is inserted through the metal diaphragm 7 and the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 is brought into contact with the support shaft 5a. The support shaft 5a is further inserted above the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7, and the metal An inverted dish-shaped deflection limiter 6 having an annular flat portion 6c having a small thickness t and a curved portion 6d continuous with the flat portion 6c in contact with the upper surface of the inner peripheral edge of the diaphragm 7 is provided. The flat portion 6c of the deflection limiter 6, the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7, and the flat portion 5d of the diaphragm supporting step portion 5c are welded over the entire circumference, and these three members are hermetically fixed and integrated. It is characterized by the following.
【００１７】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
の発明に於いて、デフレクションリミッター６の下面側
のフラット部６ｃの外方の端部Ｐの位置と、シートホル
ダー５のダイヤフラム支持段部５ｃのフラット部５ｄの
外方の端部Ｆの位置とが、金属ダイヤフラム７の半径方
向の異なる位置となるようにしたものである。Further, the invention described in claim 2 is the first invention.
In the present invention, the position of the outer end P of the flat portion 6c on the lower surface side of the deflection limiter 6 and the position of the outer end F of the flat portion 5d of the diaphragm supporting step 5c of the sheet holder 5 Are located at different positions in the radial direction of the metal diaphragm 7.
【００１８】請求項３の発明は、請求項１又は請求項２
の発明に於いて、デフレクションリミッター６の下面側
のフラット部６ｃの外方の端部Ｐの位置が、シートホル
ダー５のダイヤフラム支持段部５ｃのフラット部５ｄの
外方の端部Ｆの位置より外方に来るようにしたものであ
る。According to a third aspect of the present invention, there is provided the first or second aspect.
In the present invention, the position of the outer end P of the flat portion 6c on the lower surface side of the deflection limiter 6 is the position of the outer end F of the flat portion 5d of the diaphragm supporting step 5c of the sheet holder 5. It is intended to be more outward.
【００１９】請求項４の発明は、請求項２又は請求項３
の発明に於いて、デフレクションリミッター６の下面側
のフラット部６ｃに凹部６ｅを設けるようにしたもので
ある。The invention of claim 4 is the invention of claim 2 or claim 3.
In the present invention, the concave portion 6e is provided in the flat portion 6c on the lower surface side of the deflection limiter 6.
【００２０】請求項５の発明は、請求項１の発明に於い
て、ボディ１に螺着したボンネットナット２にステム３
を上・下動自在に螺着するようにしたものである。According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the stem 3 is attached to the bonnet nut 2 screwed to the body 1.
Are screwed up and down freely.
【００２１】請求項６の発明は、請求項１の発明に於い
て、シートホルダー５を、下面側に弁座１ｄへ接当する
シート８を備えたシートホルダー５としたものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the seat holder 5 is a seat holder 5 having a seat 8 which contacts the valve seat 1d on the lower surface side.
【００２２】請求項７の発明は、請求項１の発明に於い
て、金属製ダイヤフラム７を複数枚の金属薄板を積層し
て成る金属ダイヤフラムとしたものである。According to a seventh aspect of the present invention, in the first aspect, the metal diaphragm 7 is a metal diaphragm formed by laminating a plurality of thin metal plates.
【００２３】請求項８の発明は、請求項６の発明に於い
て金属ダイヤフラム７を２枚のエルジロイ製の薄板から
形成するようにしたものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect, the metal diaphragm 7 is formed from two Elgiloy thin plates.
【００２４】請求項９の発明は、請求項１の発明に於い
て、ステム３の下方部に、中間部に拡径部１０ａを有す
る係止用凹部１０を設け、該係止用凹部１０の内方へシ
ートホルダー５の支持軸５ａの上方部を回転自在に係止
するようにしたものである。According to a ninth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, a locking recess 10 having an enlarged diameter portion 10a is provided in a lower portion of the stem 3 at an intermediate portion. The upper part of the support shaft 5a of the seat holder 5 is rotatably locked inward.
【００２５】請求項１０の発明は、請求項９の発明に於
いて、シートホルダー１５の支持軸５ａの上端面とステ
ム３の係止用凹部１０の天井面との間にベアリング１３
を設けたものである。According to a tenth aspect, in the ninth aspect, a bearing 13 is provided between the upper end surface of the support shaft 5a of the seat holder 15 and the ceiling surface of the locking recess 10 of the stem 3.
Is provided.
【００２６】バルブの開閉操作によって金属ダイヤフラ
ム７が作動すると、金属ダイヤフラム７の内周縁部に
は、曲げ応力がかかることになる。しかし、バルブの閉
鎖時に金属ダイヤフラム７の内周縁部にかかる曲げ応力
は、主としてデフレクションリミッター６の下面側によ
って受け止められる。また、バルブの開放時に前記内周
縁部にかかる曲げ応力は、シートホルダー５のダイヤフ
ラム支持段部５ｃの円弧状の肩部５ｅによって受け止め
られる。その結果、金属ダイヤフラム７の内周縁部の溶
接部Ｗへは直接に曲げ応力がかからなくなり、従って溶
接部Ｗに亀裂等が生じない。When the metal diaphragm 7 is operated by opening and closing the valve, bending stress is applied to the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7. However, bending stress applied to the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 when the valve is closed is mainly received by the lower surface of the deflection limiter 6. The bending stress applied to the inner peripheral edge when the valve is opened is received by the arc-shaped shoulder 5e of the diaphragm supporting step 5c of the seat holder 5. As a result, no bending stress is directly applied to the welded portion W at the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7, and therefore, no crack or the like is generated in the welded portion W.
【００２７】また、金属ダイヤフラム７の曲げ応力を受
ける領域（金属ダイヤフラム７が作動によって彎曲する
部分）が、開弁時と閉弁時とで異なり、二箇の領域に分
散される。そのため、従前のように、金属ダイヤフラム
７を１箇所で上・下からクランプする場合に比較して、
金属ダイヤフラム７の破損がより少なくなる。Further, the region where the metal diaphragm 7 is subjected to bending stress (the portion where the metal diaphragm 7 bends due to the operation) differs between when the valve is opened and when the valve is closed, and is dispersed in two regions. Therefore, as compared with the case where the metal diaphragm 7 is clamped at one place from above and below as before,
Damage to the metal diaphragm 7 is reduced.
【００２８】更に、従前のようなシートホルダーとシャ
フトとをネジ機構によって連結し、このネジ機構を利用
して金属ダイヤフラム７を一箇所でクランプ（挾圧保
持）するものに比較して、バルブを形成する部品点数が
減少すると共に、バルブの組立等が容易になり、バルブ
製造コストの引き下げが可能となる。Further, as compared with a conventional seat holder and a shaft connected by a screw mechanism, and the metal diaphragm 7 is clamped (holding pressure) at one place by using the screw mechanism, the valve is used. The number of parts to be formed is reduced, assembling of the valve and the like are facilitated, and the manufacturing cost of the valve can be reduced.
【００２９】[0029]
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の第１実施形
態に係る金属ダイヤフラム型バルブの縦断面図であり、
金属ダイヤフラム７の内周縁部と、デフレクションリミ
ッター６の内周縁部と、シートホルダー５とを溶接によ
り固着一体化し、ネジ機構による金属ダイヤフラムの内
周縁部のクランプ（挾圧）を一切省略するようにしたも
のである。Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a metal diaphragm type valve according to the first embodiment of the present invention,
The inner peripheral edge of the metal diaphragm 7, the inner peripheral edge of the deflection limiter 6, and the sheet holder 5 are fixedly integrated by welding, so that the clamping (pressing) of the inner peripheral edge of the metal diaphragm by the screw mechanism is omitted altogether. It was made.
【００３０】金属ダイヤフラム型バルブは、流体入口通
路１ａ、流体出口通路１ｂ、弁室１ｃ及び弁座１ｄを形
成したボディ１と、ボディ１に螺着されたボンネットナ
ット２と、ボンネットナット２に昇降自在に螺挿支持さ
れたステム３と、ステム３の上端部に取付けられたハン
ドル４と、ステム３の下端部に昇降自在に取付けられた
シートホルダー５と、シートホルダー５の上方へ突出せ
しめた支持軸５ａを挿通せしめて支持軸５ａの下方部分
に設けたデフレクションリミッター６と、外周縁部が、
ボディ１とボンネットナット２との間に挾圧支持され、
且つ内周縁部が、シートホルダー５とデフレクションリ
ミッター６に溶接された金属ダイヤフラム７と、から構
成されている。The metal diaphragm type valve includes a body 1 having a fluid inlet passage 1a, a fluid outlet passage 1b, a valve chamber 1c and a valve seat 1d, a bonnet nut 2 screwed to the body 1, and a bonnet nut 2. A stem 3, which is freely screwed and supported, a handle 4, which is attached to the upper end of the stem 3, a seat holder 5, which is attached to the lower end of the stem 3 so as to be able to move up and down, and protrudes above the seat holder 5. A deflection limiter 6, which is provided below the support shaft 5a by inserting the support shaft 5a,
Pressed and supported between the body 1 and the bonnet nut 2,
Further, the inner peripheral edge portion is constituted by the sheet holder 5 and the metal diaphragm 7 welded to the deflection limiter 6.
【００３１】尚、図１に於いて８は合成樹脂製又は金属
製のシート、９はＯリング、１０はステム３の下方に設
けた係止用の凹部、１１は支持軸５ａに挿着した保持用
のリングワッシャー、１２は支持軸５ａに固定した止め
キー、１３はベアリング、１４はハンドル止めねじであ
る。In FIG. 1, 8 is a synthetic resin or metal sheet, 9 is an O-ring, 10 is a locking recess provided below the stem 3, and 11 is inserted into the support shaft 5a. A ring washer for holding, 12 is a stop key fixed to the support shaft 5a, 13 is a bearing, and 14 is a handle set screw.
【００３２】具体的には、前記ステム３はステンレス鋼
（ＳＵＳ３０４）によりほぼ円柱状に形成されており、
その下方部には、中間部に拡径部１０ａを設けた係止用
の凹部１０が形成されている。また、ステム３の外周面
には外ネジ３ａが設けられており、この外ネジ３ａをボ
ンネットナット２の内ネジ２ａへ螺着することにより、
ステム３はボンネットナット２へ上・下動自在に支持さ
れている。More specifically, the stem 3 is formed in a substantially cylindrical shape from stainless steel (SUS304).
At its lower part, a locking recess 10 having an enlarged diameter portion 10a at the middle is formed. An outer screw 3 a is provided on the outer peripheral surface of the stem 3. By screwing the outer screw 3 a to the inner screw 2 a of the bonnet nut 2,
The stem 3 is supported on the bonnet nut 2 so as to be movable up and down.
【００３３】前記シートホルダー５は、ステンレス鋼
（ＳＵＳ３１６Ｌ）等の金属材により形成されて居り、
上方へ突出する円柱状の支持軸５ａと台形部５ｂと両者
の境界部に形成した金属ダイヤフラムを溶接支持するダ
イヤフラム支持段部５ｃとを備えている。The sheet holder 5 is formed of a metal material such as stainless steel (SUS316L),
It has a cylindrical support shaft 5a projecting upward, a trapezoidal portion 5b, and a diaphragm support step 5c for welding and supporting a metal diaphragm formed at the boundary between the two.
【００３４】尚、支持軸５ａの上方は、前記ステム３の
係止用凹部１０内へ挿入されており、保持用リングワッ
シャ１１及び止めキー１２を介して凹部１０の拡径部１
０ａへ、ステム３が自由に回転可能な状態で係止されて
いる。また、支持軸５ａの上端面とステム３の凹部１０
の天井面との間にはベアリング１３が配設されており、
ステム３の回転時の回転抵抗を少なくするようにしてい
る。更に、前記ダイヤフラム支持段部５ｃは、後述する
図３に示す如く、環状のフラット部５ｄとこれに連続す
る滑らかな円弧状の肩部５ｅとから形成されている。The upper portion of the support shaft 5a is inserted into the locking concave portion 10 of the stem 3, and the enlarged diameter portion 1 of the concave portion 10 is held via the retaining ring washer 11 and the stop key 12.
0a, the stem 3 is locked in a freely rotatable state. Further, the upper end surface of the support shaft 5a and the concave portion 10 of the stem 3
Bearing 13 is arranged between the ceiling surface of
The rotation resistance during rotation of the stem 3 is reduced. Further, as shown in FIG. 3, which will be described later, the diaphragm supporting step 5c is formed of an annular flat portion 5d and a smooth arcuate shoulder 5e continuous therewith.
【００３５】前記デフレクションリミッター６は、図２
に示す如く、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６Ｌ）等の金属
材により円形の皿形に形成されており、その中央部には
シートホルダー５の支持軸５ａを挿通せしめる挿通孔６
ａが穿設されている。又、デフレクションリミッター６
の内周縁部６ｂは、厚みｔが約２ｍｍ程度に形成されて
おり、この厚みｔの部分の長さｌの部分が後述するよう
に溶接部Ｗとなる。更に、デフレクションリミッター６
の下面側には、前記長さｌよりも大きいか若しくはこれ
とほぼ同じ長さｌｏのフラット部６ｃと、フラット部６
ｃの外端Ｐより連続する上方へのゆるやかな彎曲部６ｄ
とが形成されている。The deflection limiter 6 is shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the support member 5 is formed in a circular dish shape from a metal material such as stainless steel (SUS316L), and has a through hole 6 through which a support shaft 5a of the sheet holder 5 is inserted.
a is drilled. Deflection limiter 6
Is formed to have a thickness t of about 2 mm, and a portion having a length 1 of the thickness t becomes a welded portion W as described later. Furthermore, the deflection limiter 6
A flat portion 6c having a length lo larger than or substantially equal to the length l, and a flat portion 6
a gentle upward curved portion 6d that is continuous from the outer end P of c
Are formed.
【００３６】前記金属ダイヤフラム７は、ステンレス鋼
（ＳＵＳ３１６Ｌ）やＣｏ−Ｎｉ合金鋼（エルジロイ・
米国ＥＬＧＩＬＯＹ ＣＯＭＰＡＮＹの登録商標）等に
より皿状に形成された極薄金属板（厚さ：０．１〜０．
２ｍｍ程度）を、複数枚（２〜３枚）重ねて形成されて
おり、その中央部にはシートホルダー５の軸部５ａを挿
通せしめる取付孔７ａが形成されている。本実施例にあ
っては、ダイヤフラム７の外径は約３８ｍｍに選定され
ている。The metal diaphragm 7 is made of stainless steel (SUS316L) or Co—Ni alloy steel (Elgiloy.
An ultra-thin metal plate (thickness: 0.1-0. 0...) Formed in a dish shape using, for example, US ELGILOY COMPANY.
(About 2 mm) and a plurality (two or three) of the sheet holder 5 are formed in a stack, and a mounting hole 7a through which the shaft part 5a of the sheet holder 5 is inserted is formed at the center thereof. In this embodiment, the outer diameter of the diaphragm 7 is selected to be about 38 mm.
【００３７】尚、前記Ｃｏ−Ｎｉ合金鋼であるエルジロ
イは、Ｃ＝０．１５、Ｍｎ＝１．５〜２．５、Ｎｉ＝１
４〜１６、Ｃｒ＝１９〜２１、Ｍｏ＝６〜８、Ｂｅ＝
０．１以下、Ｃｏ＝３９〜４１、Ｆｅ＝残部の成分（何
れもｗｔ％）を有するものである。Elgiloy, which is the Co-Ni alloy steel, has C = 0.15, Mn = 1.5-2.5, Ni = 1.
4-16, Cr = 19-21, Mo = 6-8, Be =
0.1 or less, Co = 39 to 41, and Fe = remaining components (all are wt%).
【００３８】前記金属ダイヤフラム７の内周縁部は、図
３に示すように、デフレクションリミッター６のフラッ
ト部６ｃと、シートホルダー５のダイヤフラム支持段部
５ｃのフラット部５ｄとの間に位置しており、前記両者
に溶接されている。即ち、図３に示す如く、金属ダイヤ
フラム７の内周縁部と、デフレクションリミッター６の
金属ダイヤフラム７の内周縁部に当接するフラット部６
ｃと、シートホルダー５の金属ダイヤフラム７の内周縁
部に当接するフラット部５ｄとは、デフレクションリミ
ッター６の厚さがｔの長さｌの部分に於いて、その全周
に亘ってリング状に溶接Ｗされており、これによって、
ダイヤフラム７の内周縁部と、デフレクションリミッタ
ー６の内周縁部と、シートホルダー５のフラット部５ｄ
の三者は、気密状に固着一体化されている。As shown in FIG. 3, the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 is located between the flat portion 6c of the deflection limiter 6 and the flat portion 5d of the diaphragm supporting step 5c of the sheet holder 5. And are welded to both. That is, as shown in FIG. 3, the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 and the flat portion 6 abutting on the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 of the deflection limiter 6.
c and the flat portion 5d which abuts on the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 of the sheet holder 5 are formed in a ring shape over the entire circumference at the portion where the thickness of the deflection limiter 6 is t and the length l. Is welded to
The inner peripheral edge of the diaphragm 7, the inner peripheral edge of the deflection limiter 6, and the flat portion 5d of the sheet holder 5
Are fixedly integrated in an airtight manner.
【００３９】又、前記金属ダイヤフラム７の外周縁部
は、ボディ１とボンネットナット２との間に挟まれ、ボ
ンネットナット２をボディ１に締め込むことによって挾
圧支持されている。The outer peripheral edge of the metal diaphragm 7 is sandwiched between the body 1 and the bonnet nut 2 and is clamped and supported by tightening the bonnet nut 2 into the body 1.
【００４０】次に、本発明に係る金属ダイヤフラム型バ
ルブの作動について説明する。図１及び図３を参照し
て、ハンドル４の回転操作によりステム３を上昇又は下
降させると、シートホルダー５が上昇又は下降し、シー
ト８が弁座１ｄへ当接又は弁座１ｄから離れて、流体通
路１ａは開又は閉となる。Next, the operation of the metal diaphragm type valve according to the present invention will be described. 1 and 3, when the stem 3 is raised or lowered by rotating the handle 4, the seat holder 5 is raised or lowered, and the seat 8 comes into contact with the valve seat 1d or separates from the valve seat 1d. , The fluid passage 1a is opened or closed.
【００４１】そして、バルブの流体通路１ａが開放され
ているときには、金属ダイヤフラム７は、図１に示すよ
うに、上方へ彎曲した初期の形状に復帰しており、金属
ダイヤフラム７の内周縁部にはほとんど曲げ応力がかか
らない。しかし、もしも、金属ダイヤフラム７が、バル
ブの開放時に上方へ引き上げられた場合には、金属ダイ
ヤフラム７の内周縁部には、図１からも明らかなよう
に、下向きの曲げ応力がかかることになり、この金属ダ
イヤフラム７の内周縁部にかかる下向きの曲げ応力によ
る彎曲は、シートホルダー５のダイヤフラム支持段部５
ｃの円弧状の肩部５ｅによって支持される。即ち、金属
ダイヤフラム７の下面側のＡの領域が、肩部５ｅによっ
て支持されることになる。When the fluid passage 1a of the valve is open, the metal diaphragm 7 has returned to the initial shape curved upward as shown in FIG. Has almost no bending stress. However, if the metal diaphragm 7 is lifted upward when the valve is opened, a downward bending stress is applied to the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 as is clear from FIG. The curvature caused by the downward bending stress applied to the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 is reduced by the diaphragm supporting step 5 of the seat holder 5.
c is supported by the arcuate shoulder 5e. That is, the region A on the lower surface side of the metal diaphragm 7 is supported by the shoulder 5e.
【００４２】また、バルブの流体通路１ａが閉鎖されて
いるときには、金属ダイヤフラム７の内周縁部には、図
１の場合とは逆に、上向きの曲げ応力がかかり、金属ダ
イヤフラムの内周縁部の上面側が、デフレクションリミ
ッター６の彎曲部６ｄによって支持されることになる。
即ち、金属ダイヤフラム７の上面側のＢの領域が、前記
彎曲部６ｄにより支持されることになる。When the fluid passage 1a of the valve is closed, upward bending stress is applied to the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7, contrary to the case of FIG. The upper surface side is supported by the curved portion 6d of the deflection limiter 6.
That is, the region B on the upper surface side of the metal diaphragm 7 is supported by the curved portion 6d.
【００４３】上記のように、本発明の金属ダイヤフラム
型バルブでは、従前の金属ダイヤフラム型バルブのよう
に、ネジ機構によってダイヤフラム７の内周縁部をクラ
ンプすることはしていないが、ダイヤフラムの内周縁部
は、ダイヤフラムの彎曲時に、デフレクションリミッタ
ー６の彎曲部６ｄ又はシートホルダー５の円弧状彎曲部
５ｅによって支持される。そのため、ダイヤフラム内周
縁端部の溶接部Ｗに、曲げ応力が直接にかかることが無
い。その結果、前記溶接部Ｗに亀裂等を生ずることもな
い。As described above, in the metal diaphragm type valve of the present invention, the inner peripheral edge of the diaphragm 7 is not clamped by the screw mechanism unlike the conventional metal diaphragm type valve, but the inner peripheral edge of the diaphragm is The portion is supported by the curved portion 6d of the deflection limiter 6 or the arc-shaped curved portion 5e of the seat holder 5 when the diaphragm is curved. Therefore, bending stress is not directly applied to the welded portion W at the inner peripheral edge of the diaphragm. As a result, no crack or the like is generated in the welded portion W.
【００４４】また、ダイヤフラム７が作動したときのダ
イヤフラム内周縁部の彎曲部は、下面側がＡの領域で、
また、上面側がＢの領域で夫々支持される。即ち、ダイ
ヤフラム７は、Ａ及びＢの場所の異なる二箇所で彎曲す
ることになり、従前のクランプ部のみで上・下方向へ彎
曲する場合に比較して、金属ダイヤフラム７の耐久力が
大幅に延びることになる。When the diaphragm 7 is actuated, the curved portion of the inner peripheral edge of the diaphragm is in the area A on the lower surface side.
Further, the upper surface side is supported in the region B, respectively. That is, the diaphragm 7 bends at two different positions of A and B, and the durability of the metal diaphragm 7 is greatly increased as compared with the case where the diaphragm 7 bends upward and downward only by the conventional clamp portion. Will be extended.
【００４５】更に、溶接部Ｗが、図３に示すように、シ
ートホルダー５のダイヤフラム支持段部５ｃのフラット
部５ｄのほぼ全域に亘っているため、ダイヤフラム７と
ダイヤフラム支持段部５ｃとを一体化する溶接部Ｗの外
側と金属ダイヤフラム７の下面側との間に隙間Ｇ1 がで
きることになり、隙間Ｇ1 の奥行きが小さくなって流体
の置換性が大幅に向上する。Further, as shown in FIG. 3, the welded portion W extends over substantially the entire area of the flat portion 5d of the diaphragm supporting step 5c of the sheet holder 5, so that the diaphragm 7 and the diaphragm supporting step 5c are integrated. will be a gap G 1 between the lower side of the outer metal diaphragm 7 of the weld W that reduction, substitution of fluid depth of the gap G 1 is reduced is greatly improved.
【００４６】加えて、ダイヤフラム７の内周縁部と、デ
フレクションリミッター６と、シートホルダー５の三者
を溶接Ｗにより気密状に固着一体化している為、弁室１
ｃ内の流体が、ダイヤフラム７の内周端縁部分から漏洩
する虞れはなく、シール性が極めて高くなる。In addition, since the inner peripheral edge of the diaphragm 7, the deflection limiter 6, and the seat holder 5 are hermetically fixed and integrated by welding W, the valve chamber 1
There is no danger that the fluid in c will leak from the inner peripheral edge of the diaphragm 7, and the sealing performance will be extremely high.
【００４７】図４は、本発明の第２実施形態を示す拡大
部分図である。この第２実施形態に於いては、金属ダイ
ヤフラム７の作動時に於けるダイヤフラム下面側の彎曲
領域Ａと、ダイヤフラム上面側の彎曲領域Ｂとが、第１
実施態様（図３）の場合よりもより近接するように、デ
フレクションリミッター６の下面側のフラット部６ｃの
長さｌ0 が図３の場合よりも短か目に選定されている。FIG. 4 is an enlarged partial view showing a second embodiment of the present invention. In the second embodiment, the curved region A on the lower surface of the diaphragm and the curved region B on the upper surface of the diaphragm when the metal diaphragm 7 operates are the first region.
Embodiment as closer than in the case of (3), the length l 0 of the lower side of the flat portion 6c of the deflection limiter 6 is selected in the short or eyes than in FIG.
【００４８】図５は、本発明の第３実施形態に係る金属
ダイヤフラム型バルブの要部を示す部分拡大図である。
この第３実施形態に於いては、デフレクションリミッタ
ー６の下面側のフラット部６ｃの長さｌ0 が、第１実施
例（図３）の場合より長く選定されており、且つ前記フ
ラット部６ｃに凹部６ｅを形成して、金属ダイヤフラム
７との非接触部を設けるようにしたものである。FIG. 5 is a partially enlarged view showing a main part of a metal diaphragm type valve according to a third embodiment of the present invention.
In the third embodiment, the length l 0 of the flat portion 6c on the lower surface side of the deflection limiter 6 is selected to be longer than that in the first embodiment (FIG. 3), and the flat portion 6c A concave portion 6e is formed in the lower portion to provide a non-contact portion with the metal diaphragm 7.
【００４９】この第３実施形態では、金属ダイヤフラム
７の作動時に於ける下面側の彎曲領域Ａと、上面側の彎
曲領域Ｂとの間の間隔が広くなり、金属ダイヤフラム７
の耐用年数がより延長されることになる。In the third embodiment, the interval between the curved area A on the lower surface side and the curved area B on the upper surface during operation of the metal diaphragm 7 is increased, and the metal diaphragm 7
Will have a longer service life.
【００５０】開閉耐久試験の結果によれば、流体圧力３
７５ｐｓｉでもって本発明の金属ダイヤフラム型バルブ
を１回／ｓｅｃの速度で開閉作動させたとき、実施形態
１のバルブでは１６４７０回作動させても、ダイヤフラ
ム７（エルジロイ製、外径３８ｍｍ、厚さ０．１〜０．
２ｍｍのもの２枚）に破損を生じないことが確認されて
いる。According to the result of the opening and closing durability test, the fluid pressure 3
When the metal diaphragm valve of the present invention is opened and closed at 75 psi at a rate of 1 time / sec, the valve of Embodiment 1 is operated 16470 times and the diaphragm 7 (made of Elgiloy, outer diameter 38 mm, thickness 0) .
It has been confirmed that no damage is caused to the 2 mm-sized two sheets).
【００５１】これに対して、従前の図８に示す金属ダイ
ヤフラム型バルブの場合、同じ条件下に於けるテストで
は、約３０００回の作動でダイヤフラムに亀裂を生じる
場合があり、本発明のバルブの方がはるかに優れている
ことが実証されている。On the other hand, in the case of the conventional metal diaphragm type valve shown in FIG. 8, in the test under the same conditions, the diaphragm may be cracked after about 3000 operations, and the valve of the present invention may be cracked. Has proven to be much better.
【００５２】[0052]
【発明の効果】本発明の金属ダイヤフラム型バルブで
は、バルブの閉鎖時に金属ダイヤフラム７の内周縁部に
かかる曲げ応力は、主としてデフレクションリミッター
６の下面側によって、また、バルブの開放時に前記内周
縁部にかかる曲げ応力は、シートホルダー５のダイヤフ
ラム支持段部５ｃの円弧状の肩部５ｅによって受け止め
られる。その結果、金属ダイヤフラム７の内周縁部の溶
接部Ｗへは、直接に曲げ応力にかからなくなり、溶接部
Ｗに亀裂等が生じない。According to the metal diaphragm type valve of the present invention, the bending stress applied to the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7 when the valve is closed is mainly caused by the lower surface side of the deflection limiter 6, and when the valve is opened, the inner peripheral edge is reduced. The bending stress applied to the portion is received by the arc-shaped shoulder 5e of the diaphragm supporting step 5c of the seat holder 5. As a result, bending stress is not directly applied to the welded portion W at the inner peripheral edge of the metal diaphragm 7, and no crack or the like is generated in the welded portion W.
【００５３】また、金属ダイヤフラム７の曲げ応力を受
ける領域（金属ダイヤフラム７が作動によって彎曲する
部分）が、開弁時と閉弁時とで半径方向に異なる位置と
なり、二箇所の領域に分散される。その結果、従前の金
属ダイヤフラム７を１箇所で上・下からクランプするよ
うにした構造のバルブに比較して、金属ダイヤフラム７
の破損が、より少なくなる。The region where the metal diaphragm 7 is subjected to bending stress (the portion where the metal diaphragm 7 bends due to the operation) is located at different positions in the radial direction between when the valve is opened and when the valve is closed, and is dispersed in two regions. You. As a result, compared to a valve having a structure in which the conventional metal diaphragm 7 is clamped at one place from above and below, the metal diaphragm 7
Less damage.
【００５４】更に、従前のシートホルダーとシャフトと
をネジ機構によって連結し、このネジ機構を利用して金
属ダイヤフラム７を一箇所でクランプ（挾圧保持）する
ようにした従前のバルブに比較して、バルブを形成する
部品点数が減少すると共に、バルブの組立等が容易にな
る。Furthermore, the conventional seat holder and the shaft are connected by a screw mechanism, and the metal diaphragm 7 is clamped (pressed and held) at one place by using the screw mechanism as compared with the conventional valve. In addition, the number of parts forming the valve is reduced, and assembling of the valve becomes easy.
【００５５】加えて、ネジ機構を用いてクランプする構
造でないため、金属ダイヤフラム７の下面側とシートホ
ルダー５の上面側との間に、奥行きが深くて寸法の大き
な間隙が形成されることが無いため、流体の噛み込みを
生ずる恐れは殆んどない。その結果、流体の置換性やバ
ルブ内部の洗浄性が、著しく向上する。In addition, since the structure is not a clamping using a screw mechanism, a gap having a large depth and a large dimension is not formed between the lower surface of the metal diaphragm 7 and the upper surface of the sheet holder 5. Therefore, there is almost no danger of the fluid being caught. As a result, fluid replacement and cleaning of the inside of the valve are significantly improved.
【図１】本発明の第１実施形態に係る金属ダイヤフラム
型バルブの一例を示す縦断面図である。FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing an example of a metal diaphragm type valve according to a first embodiment of the present invention.
【図２】本発明で使用をするデフレクションリミッター
の一例を示す縦断面図である。FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing an example of a deflection limiter used in the present invention.
【図３】図１の金属ダイヤフラムの内周縁部の拡大部分
縦断面図である。FIG. 3 is an enlarged partial longitudinal sectional view of an inner peripheral portion of the metal diaphragm of FIG. 1;
【図４】本発明の第２実施形態に係るバルブの金属ダイ
ヤフラムの内周縁部の拡大部分縦断面図である。FIG. 4 is an enlarged partial longitudinal sectional view of an inner peripheral portion of a metal diaphragm of a valve according to a second embodiment of the present invention.
【図５】本発明の第３実施形態に係るバルブの金属ダイ
ヤフラムの内周縁部の拡大部分縦断面図である。FIG. 5 is an enlarged partial longitudinal sectional view of an inner peripheral edge of a metal diaphragm of a valve according to a third embodiment of the present invention.
【図６】米国特許４７５０７０９号公報のバルブの部分
縦断面図である。FIG. 6 is a partial longitudinal sectional view of a valve disclosed in US Pat. No. 4,750,709.
【図７】図６の金属ダイヤフラムの内周縁部の拡大部分
縦断面図である。FIG. 7 is an enlarged partial longitudinal sectional view of an inner peripheral portion of the metal diaphragm in FIG. 6;
【図８】特開平８−１１４２６５号公報のバルブの縦断
面図である。FIG. 8 is a longitudinal sectional view of a valve disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-114265.
【図９】図８の金属ダイヤフラムの内周縁部の拡大部分
縦断面図である。FIG. 9 is an enlarged partial longitudinal sectional view of an inner peripheral portion of the metal diaphragm in FIG. 8;
１ ： ボディ １ａ ： 流体入口通路 １ｂ ： 流体出口通路 １ｃ ： 弁室 １ｄ ： 弁座 ２ ： ボンネットナット ２ａ ： 内ねじ ３ ： ステム ３ａ ： 外ねじ ４ ： ハンドル ５ ： シートホルダー ５ａ ： 支持軸 ５ｂ ： 台形部 ５ｃ ： ダイヤフラム支持段部 ５ｄ ： 溶接支持部のフラット部 ５ｅ ： 円弧状肩部 ６ ： デフレクションリミッター ６ａ ： 挿通孔 ６ｂ ： 内周縁部 ６ｃ ： フラット部 ６ｄ ： 彎曲部 ６ｅ ： 凹部 ｔ ： 内周縁部の厚さ ｌ ： 厚さｔの部分の長さ ７ ： 金属ダイヤフラム ７ａ ： 取付孔 ８ ： シート ９ ： Ｏリング １０ ： 係止用凹部 １０ａ： 拡径部 １１ ： 保持用リングワッシャー １２ ： 止めキー １３ ： ベアリング １４ ： ハンドル止めねじ Ｗ ： 溶接部。 1: body 1a: fluid inlet passage 1b: fluid outlet passage 1c: valve chamber 1d: valve seat 2: bonnet nut 2a: inner screw 3: stem 3a: outer screw 4: handle 5: seat holder 5a: support shaft 5b: trapezoid Part 5c: Diaphragm support step part 5d: Flat part of the welding support part 5e: Arc-shaped shoulder part 6: Deflection limiter 6a: Insertion hole 6b: Inner peripheral part 6c: Flat part 6d: Curved part 6e: Recessed part t: Inner peripheral part Part thickness l: Length of part of thickness t 7: Metal diaphragm 7a: Mounting hole 8: Sheet 9: O-ring 10: Locking concave portion 10a: Enlarged portion 11: Holding ring washer 12: Stop key 13: Bearing 14: Handle set screw W: Welded part.
Claims (10)
（１ｂ）、弁室（１ｃ）及び弁座（１ｄ）を備えたボデ
ィ（１）と；ボディ（１）に上・下動自在に配設したス
テム（３）と；ステム（３）の下方部へ連結したシート
ホルダ（５）と；シートホルダ（５）の支持軸部（５
ａ）を挿通せしめて弁室（１ｃ）の上方に配設され、弁
室（１ｃ）の上方開口を気密状に密封する金属ダイヤフ
ラム（７）とから構成した金属ダイヤフラム型バルブに
於いて、前記シートホルダ（５）の支持軸部（５ａ）
に、上面に環状のフラット部（５ｄ）とこれに連続する
円弧状の肩部（５ｅ）とを有するダイヤフラム支持段部
（５ｃ）を形成し、該ダイヤフラム支持段部（５ｃ）の
フラット部（５ｄ）上へ中央部の取付け孔（７ａ）に前
記支持軸部（５ａ）を挿通せしめて配設した金属ダイヤ
フラム（７）の内周縁部を接当させ、更に、前記金属ダ
イヤフラム（７）の内周縁部の上方に、支持軸部（５
ａ）を挿通せしめて、下面側に前記金属ダイヤフラム
（７）の内周縁部の上面に接当する環状の薄い厚み寸法
ｔのフラット部（６ｃ）とこれに連続する彎曲部（６
ｄ）を有する逆皿形のデフレクションリミッター（６）
を配設し、前記デフレクションリミッター（６）のフラ
ット部（６ｃ）と金属ダイヤフラム（７）の内周縁部と
ダイヤフラム支持段部（５ｃ）のフラット部（５ｄ）と
をその全周に亘って溶接し、これ等三者を気密状に固着
一体化したことを特徴とする金属ダイヤフラム型バル
ブ。1. A body (1) comprising a fluid inlet passage (1a), a fluid outlet passage (1b), a valve chamber (1c) and a valve seat (1d); A stem (3) provided; a seat holder (5) connected to a lower portion of the stem (3); and a support shaft (5) of the seat holder (5).
a) is disposed above the valve chamber (1c) by passing through the metal diaphragm (7), and the metal diaphragm (7) is configured to hermetically seal the upper opening of the valve chamber (1c). Support shaft (5a) of seat holder (5)
A diaphragm supporting step (5c) having an annular flat portion (5d) and an arcuate shoulder (5e) connected to the flat portion is formed on the upper surface, and the flat portion (5c) of the diaphragm supporting step (5c) is formed. 5d) The inner peripheral edge of the metal diaphragm (7) disposed by inserting the support shaft (5a) into the mounting hole (7a) at the center is brought into contact with the metal diaphragm (7). A support shaft (5) is provided above the inner peripheral edge.
a) is inserted, and an annular flat portion (6c) having a small thickness t and being in contact with the upper surface of the inner peripheral edge of the metal diaphragm (7) on the lower surface side, and a curved portion (6) continuous with the annular portion.
inverted dish-shaped deflection limiter having d) (6)
The flat portion (6c) of the deflection limiter (6), the inner peripheral edge of the metal diaphragm (7), and the flat portion (5d) of the diaphragm supporting step (5c) are arranged over the entire circumference. A metal diaphragm valve characterized by being welded and fixedly integrated with the three members in an airtight manner.
側のフラット部（６ｃ）の外方の端部（Ｐ）の位置と、
シートホルダ（５）のダイヤフラム支持段部（５ｃ）の
フラット部（５ｄ）の外方の端部（Ｆ）の位置とが、金
属ダイヤフラム（７）の半径方向の異なる位置となるよ
うにした請求項１に記載の金属ダイヤフラム型バルブ。2. The position of an outer end (P) of a flat portion (6c) on the lower surface side of a deflection limiter (6);
The position of the outer end (F) of the flat portion (5d) of the diaphragm supporting step (5c) of the sheet holder (5) is different from the position of the metal diaphragm (7) in the radial direction. Item 2. A metal diaphragm type valve according to Item 1.
側のフラット部（６ｃ）の外方の端部（Ｐ）の位置が、
シートホルダー（５）のダイヤフラム支持段部（５ｃ）
のフラット部（５ｄ）の外方の端部（Ｆ）の位置より外
方に来るようにした請求項１又は請求項２に記載の金属
ダイヤフラム型バルブ。3. The position of the outer end (P) of the flat part (6c) on the lower surface side of the deflection limiter (6) is:
Diaphragm support step (5c) of seat holder (5)
The metal diaphragm type valve according to claim 1 or 2, wherein the metal diaphragm valve is located outside the position of the outer end (F) of the flat part (5d).
側のフラット部（６ｃ）に凹部（６ｅ）を設けるように
した請求項２又は請求項３に記載の金属ダイヤフラム型
バルブ。4. The metal diaphragm type valve according to claim 2, wherein a recess (6e) is provided in a flat portion (6c) on a lower surface side of the deflection limiter (6).
ト（２）にステム（３）を上・下動自在に螺着するよう
にした請求項１に記載の金属ダイヤフラム型バルブ。5. The metal diaphragm type valve according to claim 1, wherein a stem (3) is screwed up and down freely to a bonnet nut (2) screwed to the body (1).
（１ｄ）へ接当するシート（８）を備えたシートホルダ
ー（５）とした請求項１に記載の金属ダイヤフラム型バ
ルブ。6. The metal diaphragm type valve according to claim 1, wherein the seat holder (5) is a seat holder (5) provided with a seat (8) on the lower surface side to contact the valve seat (1d).
薄板を積層して成る金属ダイヤフラムとした請求項１に
記載の金属ダイヤフラム型バルブ。7. The metal diaphragm type valve according to claim 1, wherein the metal diaphragm is a metal diaphragm formed by laminating a plurality of thin metal plates.
ロイ製の薄板から形成するようにした請求項６に記載の
金属ダイヤフラム型バルブ。8. The metal diaphragm type valve according to claim 6, wherein the metal diaphragm (7) is formed from two Elgiloy thin plates.
部（１０ａ）を有する係止用凹部（１０）を設け、該係
止用凹部（１０）の内方へシートホルダー（５）の支持
軸（５ａ）の上方部を回転自在に係止するようにした請
求項１に記載の金属ダイヤフラム型バルブ。9. A lower part of the stem (3) is provided with a locking concave part (10) having an enlarged diameter part (10a) at an intermediate part, and a seat holder (10) is provided inward of the locking concave part (10). The metal diaphragm type valve according to claim 1, wherein the upper part of the support shaft (5a) of (5) is rotatably locked.
ａ）の上端面とステム（３）の係止用凹部（１０）の天
井面との間にベアリング（１３）を配設するようにした
請求項１に記載の金属ダイヤフラム型バルブ。10. A support shaft (5) for a seat holder (5).
2. A metal diaphragm valve according to claim 1, wherein a bearing is arranged between the upper end surface of a) and the ceiling surface of the locking recess of the stem.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34029197A JP3764574B2 (en) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Metal diaphragm type valve |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP34029197A JP3764574B2 (en) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Metal diaphragm type valve |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11173429A true JPH11173429A (en) | 1999-06-29 |
| JP3764574B2 JP3764574B2 (en) | 2006-04-12 |
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ID=18335546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP34029197A Expired - Fee Related JP3764574B2 (en) | 1997-12-10 | 1997-12-10 | Metal diaphragm type valve |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3764574B2 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004076787A (en) * | 2002-08-12 | 2004-03-11 | Advance Denki Kogyo Kk | Diaphragm valve structure |
| CN101982680A (en) * | 2010-11-22 | 2011-03-02 | 神华集团有限责任公司 | Stop valve |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPS6293469U (en) * | 1985-12-04 | 1987-06-15 | ||
| JPS6372984A (en) * | 1986-09-11 | 1988-04-02 | Yamada Mitsue | Fluid controller |
| JPH08114265A (en) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Fujikin:Kk | Sealing structure of inner circumferential edge part in metallic diaphragm |
| JPH08219304A (en) * | 1995-02-15 | 1996-08-30 | Fujikin:Kk | Diaphragm valve |
| JPH08219303A (en) * | 1995-02-15 | 1996-08-30 | Fujikin:Kk | Diaphragm valve |
-
1997
- 1997-12-10 JP JP34029197A patent/JP3764574B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
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| CN101982680A (en) * | 2010-11-22 | 2011-03-02 | 神华集团有限责任公司 | Stop valve |
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| Publication number | Publication date |
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| JP3764574B2 (en) | 2006-04-12 |
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