JPS63106018A - 真空度調節弁 - 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】 １）産業上の利用分野 本発明は真空蒸発器、真空濃縮器や蒸溜の促進時に所望
の真空圧力に自己制御機能を持つ真空度調節弁に関する
。

上記装置に於て製品の品質を一定に保つ為に、真空圧力
を一定に制御することが重要な要件である。

２）従来技術 従来この種の真空圧力制御装置に於ては、吸引用の真空
ポンプの入口に吸引断面積を変える為の絞りを設け、こ
の絞りの開度と真空圧力計とからなるＰＩＤ制御により
圧力制御が行なわれていた。

３）本発明が解決しようとする問題点 上記の様な制御系では応答速度が極めて遅い為安定した
制御が難しい点。スタートして安定した状態になるまで
の時間が長くかかる点。及びゲインを小さくする必要が
ある為モーターの回転が極低速となり、この為絞り開閉
の不安定な摩擦に影響されやすく偏差が生じ易い点等の
欠点があった。

又、この様な制御はシステムとして非常に高価で、構造
・調整も複雑であり、調整弁を駆動させる電気、エアー
が必要である。

本発明の技術的課題は、複雑な制御装置を用いずに、精
度良く安定して真空度を保ち、しかも、安価で構造簡単
な真空度調節弁を得ることである。

４）問題を解決する為の手段 本発明が講じた技術的手段は、入口出口を有する弁部体
内に両者を連通ずる弁口を設け、ダイヤフラムで仕切っ
た弁室を入口側に形成し、当該弁口を開閉せしめる弁体
を当該ダイヤフラムの弁室内側に設け、弁室内圧力に応
じて当該ダイヤフラムをバランスさせる調整ばねを、当
該ダイヤフラムの弁室内側、又は外側、又は両側に配置
せしめたものである。

これは イ）ダイヤフラムをバランスさせる調整ばねを、ダイヤ
フラムの弁室外側と、弁本体蓋に螺合せしめた調整ねじ
の間に引張り作用状態で配置したり、口）ダイヤフラム
をバランスさせる調整ばねを、ダイヤフラムの弁室内側
と弁口の間に圧縮状態で配置し、ダイヤフラムの弁室外
面を弁本体蓋に螺合せしめた調整ねじで付勢せしめたり
、更にダイヤフラムの弁室外面と調整ねじの間に付勢ば
ねを配したりすることで実現できる。

ハ）又、ダイヤフラムをバランスさせる調整ばねをダイ
ヤフラムの弁室内側と弁口の間に圧縮状態で配置し、ダ
イヤプラムの弁室外面と弁本体蓋に螺合せしめた調整ね
じの間に引張り作用状態をばねを配置してもよい。

５）作用 本発明の弁の入口側と真空にしたい機器、出口側と真空
ポンプをそれぞれ配管接続し、真空ポンプにて吸引する
。調整ねじを操作してダイヤフラム及びそれに設けられ
た弁を引き上げることにより、弁口を開弁させ一次側の
流体を二次側へ吸引する。−次側が所望の圧力に達する
と、ダイヤフラムが調整ばね力に打勝って内側へ撓み、
弁体が弁口を塞ぐ状態となり吸引が緩和される。−次側
圧力が高くなってくると、ダイヤフラムが調整ばね力で
元へ戻されながら弁口の開口面積が大きくなる。以下こ
れを繰り返す。

この調整ばね力を操作することにより任意の真空度を容
易に得ることが出来る。

６）発明の効果 本発明は下記の特有の効果を生じる。

従来のＰＩＤ動作を必要とする制御システムに比べ、所
望の真空度を非常に安価に、且つ容易に得ることが出来
る。又時間的な遅れがなくなり応答性が良くなる。

弁はダイヤフラムでバランス作動しているので、二次側
の真空度の変化に関係なく、−次側圧力を一定に保持す
ることが出来る。

７）実施例 上記の技術的手段の具体例を示す実施例を説明する。

第１実施例（第１図参照） 本体１に入口２）出口３を同軸上に形成し、それぞれに
配管接続用の雌ねじを施す。入口２と出口３の境壁に弁
口４を有する弁座５をガスケット６を介入してねじ結合
する。弁座５は金屑て作られ上端にゴム製の弁座部材７
を接着結合する。

本体１と蓋８の間にゴム製のダイヤフラム９を挟み、袋
ナツト１０で締付け、本体１とダイヤフラム９で弁室１
１を形成する。ダイヤフラム９に弁体１２を弁室１１の
内側向きに貫通させ、座金１３・１４を上下に挟んでナ
ツト１５で固定する。

Ｎ８の上部に螺合せしめた調整ねじ１６の下端と上記弁
体１２の上端を引張り作用状態の調整ばね１７で結ぶ。

調整ばね１７と調整ねじ１６は互いに回転が自在になる
様に、金具１８を調整ねじ下部の凹部に挿入し、スナッ
プリング１９で係止する。蓋８の上部と調整ねじ１６の
間にロックナツト２０を螺合せしめ、蓋８には大気との
連通口２１を開ける。

作用は以下の通りである。

入口２と真空にしたい機器、出口と真空発生装置をそれ
ぞれ配管で接続する。調整ねじを操作してダイヤフラム
９及び弁体１２を所望の状態にセットする。

運転始めは弁室１１内の圧力がまだ所望の圧力より高い
為に、ダイヤフラム９は調整ばね１７に引かれて弁口を
開ける。やがて弁室１１の圧力が下がり所望の圧力に近
付くと、ダイヤフラムが調整ばね１７の引張り力に打勝
って内側へ撓み、弁口を閉じる様に働く。通常はこのバ
ランス状態を保ちながら作動する。

ここで調整ねじを更に引き上げると弁口が閉弁しにくく
なり、−次側設定圧力を低く設定することが出来、逆に
調整ねじを下げていくと閉弁し易くなる為に、設定圧力
を高くすることが出来る。

このように調整ねじを操作するだけで、簡単に任意の一
次側圧力を得ることが出来る。

本発明の弁は弁室１１の圧力と調整ばね１７のバランス
状態で作動しているので、二次側圧力の真空度が変化し
た場合でも、調整ねじを操作することなく自動的に自己
制御し、常に所望の一時圧力を提供する。

第２実施例（第２図参照） 本実施例は第１実施例の調節弁に於て、弁体１２と弁座
５の間に付勢ばね３０を介在させたものであり、第１図
と共通部材には同一の参照番号を付す。

第１実施例の調節弁でＯ〜７６０ａｎＨｇの範囲を設定
する調整ばねを選定しようとすれば、ＯｍＨｇ付近の圧
力にダイヤフラムがバランス状態を保つ為に、非常に大
きなばね定数の調整ばねを用いなくてはならない。従っ
てばねの変位、つまりダイヤフラムの変位がほぼ決定さ
れている場合、ばね定数が大きいと微調整がしにくくな
るという欠点がおる。

例えば５００〜７６０ｓＨＣ１という範囲の設定圧力な
ら、ばね定数を小さくして微調整をすることができるが
、０〜２００５ＭＣｌという設定範囲を微調整のできる
小さなばね定数の調整ばねで対応することができなかっ
た。

しかし本実施例によれば、付勢ばね３０を介在すること
により圧力調整域を移動させ、小さなばね定数の調整ば
ね１７により高真空域の設定が可能となった。

作用は以下の通りである。運転初期付勢ばね３０の弾性
力で弁体１２と弁座部材７を離して位置せしめる。この
時、調整ばね１７は自由状態又は引張り状態でもよい。

出口３から流体を吸引し、弁室１１の圧力が低下してダ
イヤフラム９が付勢ばね３０に打ち勝って下方へ撓む。

更に内圧が低下すると“弁口は閉弁し、入口２側の圧力
はこれ以上低下しない。

ここで調整ねじを操作して調整ばねを引張ることにより
、再び弁口が開弁して設定圧が低下する。

即ち、このときダイヤフラム９の下面を付勢ばね３０で
上方へ付勢している為に、ダイヤフラム９の上面を引き
上げる力は小さくてすみ、従って調整ばね１７のばね定
数は小さくてよいのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例の真空度調節弁の断面図、第２
図は他の実施例の真空度調節弁の断面図でおる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）入口出口を有する弁筺体内に両者を連通する弁口を
   設け、ダイヤフラムで仕切つた弁室を入口側に形成し、
   当該弁口を開閉せしめる弁体を当該ダイヤフラムの弁室
   内側に設け、弁室内圧力に応じて当該ダイヤフラムをバ
   ランスさせる調整ばねを、当該ダイヤフラムの弁室内側
   、又は外側、又は両側に配置せしめた真空度調節弁。 ２）特許請求の範囲第１項記載の弁に於て、ダイヤフラ
   ムをバランスさせる調整ばねを、引張り作用状態でダイ
   ヤフラムの弁室外側と、弁本体蓋に螺合せしめた調整ね
   じの間に配置したことを特徴とする真空度調節弁。 ３）特許請求の範囲第１項記載の弁に於て、ダイヤフラ
   ムをバランスさせる調整ばねを、圧縮状態でダイヤフラ
   ムの弁室内側と弁口の間に配置し、ダイヤフラムの弁室
   外面を弁本体蓋に螺合せしめた調整ねじで付勢せしめた
   ことを特徴とする真空度調節弁。 ４）特許請求の範囲第３項記載の弁に於て、ダイヤフラ
   ムの弁室外面と調整ねじの間に付勢ばねを配したことを
   特徴とする真空度調節弁。 ５）特許請求の範囲第３項記載の弁に於て、ダイヤフラ
   ムの弁室外面と調整ねじの間に引張りばねを配したこと
   を特徴とする真空度調節弁。