JPS63285373A - Diaphragm seal valve - Google Patents
Diaphragm seal valveInfo
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- JPS63285373A JPS63285373A JP9227588A JP9227588A JPS63285373A JP S63285373 A JPS63285373 A JP S63285373A JP 9227588 A JP9227588 A JP 9227588A JP 9227588 A JP9227588 A JP 9227588A JP S63285373 A JPS63285373 A JP S63285373A
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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
- F16K7/00—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
- F16K7/12—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
- F16K7/14—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat
- F16K7/16—Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat the diaphragm being mechanically actuated, e.g. by screw-spindle or cam
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野]
本発明は各種ガス工業、分析、医療、生物工学、計装な
どに用いられる比較的小口径のダイヤフラムシール弁に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a relatively small diameter diaphragm seal valve used in various gas industries, analysis, medicine, biotechnology, instrumentation, etc.
[従来の技術]
従来、これらの分野には第5図に示すような金属ダイヤ
フラムシール弁が使用されている。[Prior Art] Conventionally, metal diaphragm seal valves as shown in FIG. 5 have been used in these fields.
第5図において、151は本体、152はふたである。In FIG. 5, 151 is a main body, and 152 is a lid.
本体151内に弁シート153を予め装着した弁体15
4とスプリング155とを挿入し、弁体の上に金属ダイ
ヤフラム156を置く、ふた152は本体上部に設ける
が、予め弁棒157を螺入し、本体151とふた152
との間にダイヤフラム156を挟んで締め付ける。15
8は弁を操作するための手動ハンドルであり、159は
ハンドル158を弁棒157に固定するための止めねじ
である。弁の本体とふたとの間および弁棒ねじ160を
伝っての外部に対する漏洩は、ダイヤフラムによって密
封されているので、生じない、弁体154は通常スプリ
ング155によって押し上げられており、弁は閉状態に
ある。ハンドル158を操作することによって弁棒15
7は回転しつつ下降する。これにより、ダイヤフラム1
56はたわみを生じ弁体154をスプリング155に逆
らって押し下げ、弁シート153を本体のシート161
に密着させて弁を閉状態にする。Valve body 15 with valve seat 153 installed in advance in main body 151
4 and the spring 155, and place the metal diaphragm 156 on top of the valve body.The lid 152 is provided on the top of the main body, but the valve stem 157 is screwed in in advance, and the main body 151 and the lid 152 are inserted.
Sandwich the diaphragm 156 between them and tighten. 15
8 is a manual handle for operating the valve, and 159 is a set screw for fixing the handle 158 to the valve stem 157. Leakage to the outside between the valve body and the lid and along the valve stem thread 160 is sealed by the diaphragm, so no leakage occurs.The valve body 154 is normally pushed up by the spring 155, and the valve is in the closed state. It is in. By operating the handle 158, the valve stem 15
7 descends while rotating. As a result, diaphragm 1
56 causes deflection and pushes down the valve body 154 against the spring 155, causing the valve seat 153 to move against the seat 161 of the main body.
to close the valve.
〔発明が解決しようとする問題点] 上記ダイヤフラムシール弁の欠点は次のとおりである。[Problems that the invention attempts to solve] The disadvantages of the above diaphragm seal valve are as follows.
弁内部に弁体およびスプリングが設置されているため、
流体を流して弁を開閉したときに、本体内壁、スプリン
グ、弁体、ダイヤフラムがたがいに接触摩耗を引き起こ
す、この接触摩耗によって生じた金属粉は、シート面に
かみ込んでシート漏れの原、因となったり、清浄度を要
求される配管ではこの金属粉は絶対に許されない、また
弁体が弁棒と一体ではなく分断しているため弁開閉のと
きに偏心し易く、弁シートと本体シートの接触面が定ま
らず、弁シートについた本体シートの圧痕が漏れ止めを
妨げる。Since the valve body and spring are installed inside the valve,
When the valve is opened and closed by flowing fluid, the inner wall of the main body, spring, valve body, and diaphragm cause contact wear with each other. Metal powder generated by this contact wear gets caught in the seat surface and causes seat leakage. This metal powder is absolutely unacceptable in piping where cleanliness is required, and since the valve body is not integrated with the valve stem but is separated, it tends to become eccentric when opening and closing the valve, and the valve seat and main body seat The contact surface is not fixed, and the impressions of the main body seat on the valve seat prevent leakage prevention.
本発明の目的は上記の問題点を解消するため、弁内部に
弁体およびスプリングをなくしかつ弁の開閉が行える弁
を提供することである。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, an object of the present invention is to provide a valve that does not have a valve body and a spring inside the valve and can open and close the valve.
[問題点を解決するための手段]
本発明は上記したように弁体およびスプリングをなくし
た弁であり、その特徴は、上部を開放し左右に流出入口
を形成しこの流入口とつながった上向き流路を有する本
体と、前記本体の上部に装着するふたと、前記ふたの中
央部を貫通しこの貫通部でねじ螺着する弁棒と、前記本
体とふたとの間にそれらの外周部で挟持されたダイヤフ
ラムとからなり、前記弁棒を下降して、同時に弁棒と接
触するダイヤフラムを下降させて前記本体の上向き流路
上端のシートに圧接することにより弁を閏とし、前記下
降したダイヤフラムを弾性変形域にすることにより前記
弁棒を上昇してダイヤフラムを上昇させて弁を開とする
ダイヤフラムシール弁である。[Means for Solving the Problems] As described above, the present invention is a valve that eliminates the valve body and spring, and its characteristics are that the upper part is open, the outflow inlets are formed on the left and right sides, and the upwardly facing inlet is connected to the inflow port. A main body having a flow path, a lid attached to the upper part of the main body, a valve rod that penetrates the center part of the lid and is screwed at this penetrating part, and an outer peripheral part between the main body and the lid. The valve stem is lowered, and the diaphragm in contact with the valve stem is simultaneously lowered and pressed against the sheet at the end of the upward flow path of the main body, thereby making the valve a leapfrog, and the lowered diaphragm This is a diaphragm seal valve that opens the valve by raising the valve stem and raising the diaphragm by making the valve into an elastic deformation region.
[実施例]
本発明の一実施例、ダイヤフラムシール弁の全開状態を
第1図に示す。[Embodiment] FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, in which a diaphragm seal valve is in a fully open state.
1はダイヤフラムシール弁の本体で、次のように構成さ
れている。左側に流入口3、右側に流出口4を形成し、
中央部に流入口とつながり流れ方向を上向きにする上向
き流路5を形成し、さらに上向き流路5の流出口側に流
出口とつながり流れ方向が下向きである下向き流路6を
形成する。1 is the main body of the diaphragm seal valve, which is constructed as follows. Forming an inlet 3 on the left side and an outlet 4 on the right side,
An upward flow path 5 that is connected to the inflow port and whose flow direction is upward is formed in the center, and a downward flow path 6 that is connected to the outflow port and whose flow direction is downward is further formed on the outlet side of the upward flow path 5.
また、上向き流路5の上端部には合成樹脂等のシート7
を装着する。弁の本体上部は開放されており、本体1の
上部にはふた2を嵌合装着し、嵌合したふたのストッパ
ーとして本体1の嵌合部に段差12を形成する。このふ
た2を嵌合装着することによって本体1の上部とふた2
との間に流体室13が形成され、この流体室13は上向
き流路5と下向き流路6とを連通している0本体1とふ
た2とを嵌合装着するとき、本体1とふた2の下面との
間に薄板のダイヤフラム9を設けてその外周部を本体段
差部12とふた2の外周部下面とで挟持する。In addition, a sheet 7 of synthetic resin or the like is provided at the upper end of the upward flow path 5.
Attach. The upper part of the main body of the valve is open, and a lid 2 is fitted onto the upper part of the main body 1, and a step 12 is formed at the fitting part of the main body 1 as a stopper for the fitted lid. By fitting and installing this lid 2, the upper part of the main body 1 and the lid 2
A fluid chamber 13 is formed between the body 1 and the lid 2, and this fluid chamber 13 connects the upward flow path 5 and the downward flow path 6. A thin plate diaphragm 9 is provided between the diaphragm 9 and the lower surface of the lid 2, and its outer periphery is held between the main body stepped portion 12 and the lower surface of the outer periphery of the lid 2.
この挟持をするには本体上部の外周におねじを切り−こ
のおねじに螺合するふた押さえナツト10を螺着、締め
付けることによって行う。ダイヤフラム9を本体1とふ
た2の間に挟持することによって前記した流体室13は
このダイヤフラム9によって分断される。ふた2の中央
には弁棒8が貫通しておりこの貫通部においてふた2と
弁棒8とがねじ接合、螺合している。この弁棒8は回転
自在であり回転によって上昇、下降する。This clamping is carried out by cutting a thread on the outer periphery of the upper part of the main body, and then screwing and tightening the lid holding nut 10 which is threaded into this external thread. By sandwiching the diaphragm 9 between the main body 1 and the lid 2, the fluid chamber 13 described above is separated by the diaphragm 9. A valve rod 8 passes through the center of the lid 2, and the lid 2 and the valve rod 8 are screwed together in this penetrating portion. This valve stem 8 is rotatable and rises and falls as it rotates.
弁棒8の上部(こはハンドル11が着脱自在に固定され
ハンドル11を回転することによって弁棒8が上下移動
する。弁棒8の最下部はダイヤフラム9と面接触してお
り、弁棒8に固定したハンドル11を回転し弁棒8を下
げることによってダイヤフラム9も同時に押し下げる。A handle 11 is detachably fixed to the upper part of the valve stem 8, and by rotating the handle 11, the valve stem 8 moves up and down.The lowermost part of the valve stem 8 is in surface contact with the diaphragm 9, By rotating the handle 11 fixed to and lowering the valve stem 8, the diaphragm 9 is also pushed down at the same time.
押し下げられたダイヤフラム9は最後に上向き流路5の
上部に装着したシート7に接触して弁は全閉状態となる
。この後弁棒8をハンドル回転によって上昇させたとき
ダイヤフラム9が弁棒に追随して上昇するようにする。The pushed down diaphragm 9 finally comes into contact with the seat 7 attached to the upper part of the upward flow path 5, and the valve becomes fully closed. Thereafter, when the valve stem 8 is raised by rotating the handle, the diaphragm 9 follows the valve stem and rises.
すなわち、ダイヤフラム9を弾性域内で変形させ弁を開
閉するようにすることである0本発明は、前記したとお
り弁内部にスプリングと弁体がないので同志或いはスプ
リングと本体内壁、さらにスプリングと弁体との接触摩
耗がない。したがって、これらの接触摩耗による金属粉
が生じない。That is, in the present invention, the diaphragm 9 is deformed within the elastic range to open and close the valve.As described above, since there is no spring and valve body inside the valve, the diaphragm 9 is deformed within the elastic range, so the spring and the inner wall of the main body, and the spring and the valve body are separated. There is no contact wear. Therefore, no metal powder is generated due to contact wear.
ダイヤフラム9は通常大きな曲率半径を持つ部分球殻形
状をしている。このダイヤフラム9を弁棒8によって押
し下げ全閉状態にして、この後弁棒8を上昇してダイヤ
フラム9を上昇させて弁を開にするとき、ダイヤフラム
9が弁棒を追随するようにしたダイヤフラム9の形状に
ついて説明する。The diaphragm 9 usually has a partially spherical shell shape with a large radius of curvature. The diaphragm 9 is configured so that when the diaphragm 9 is pushed down by the valve stem 8 to a fully closed state, and then the valve stem 8 is raised to open the valve, the diaphragm 9 follows the valve stem. The shape of will be explained.
第2図はダイヤフラム9の形状を大きな曲率を持った部
分球殻形状としその縦断面図である。第2図においてダ
イヤフラムの曲率半径をR、ダイヤフラム板厚をt、ダ
イヤフラム曲率中心とダイヤフラム両端を結んだ直線の
なす角度を2βとする。FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the diaphragm 9, which has a partial spherical shell shape with a large curvature. In FIG. 2, the radius of curvature of the diaphragm is R, the thickness of the diaphragm is t, and the angle formed by the straight line connecting the center of curvature of the diaphragm and both ends of the diaphragm is 2β.
この形状のダイヤフラムを弁棒8によりPkgの荷重で
押したときのダイヤスラムの変形量をδm墓とする。荷
重Pとダイヤフラム板厚tと角度βで表わされるαの値
を種々変えたとき(αをパラメータとしたとき)Pとδ
の関係は第4図のとおりで第4図において荷重Pの値が
小さいときはダイヤフラム変形がほぼ弾性域であるので
、αの値が大きいと弾性変形域内におけるダイヤフラム
の変形量δが大きい、したがってαを大きくとると弁と
して全開時の流量、が大きくなり、流過抵抗が小さい。The amount of deformation of the diaphragm when the diaphragm having this shape is pushed by the valve stem 8 with a load of Pkg is defined as δm. When the values of α expressed by the load P, the diaphragm plate thickness t, and the angle β are varied (when α is taken as a parameter), P and δ
The relationship is as shown in Figure 4. In Figure 4, when the value of load P is small, the diaphragm deformation is almost in the elastic range, so when the value of α is large, the amount of diaphragm deformation δ in the elastic deformation range is large, and therefore If α is set to a large value, the flow rate when the valve is fully open will be large, and the flow resistance will be small.
ここでダイヤフラム9の弾性域とは、弁棒8によってダ
イヤフラムを押し下げ変形させた後、弁棒8を上昇した
ときダイヤフラムも上昇する範囲をいう。Here, the elastic range of the diaphragm 9 refers to the range in which the diaphragm also rises when the valve stem 8 is lifted after the diaphragm is pushed down and deformed by the valve stem 8.
また、本実施例では上向き流路5の上端部に合成樹脂等
のシート7を装着している。しかしダイヤフラム9に合
成樹脂等のコーティングを行い、上向き流路5の上端部
は本体金属のまま突起形状としてもよい。Further, in this embodiment, a sheet 7 made of synthetic resin or the like is attached to the upper end of the upward flow path 5. However, the diaphragm 9 may be coated with a synthetic resin or the like, and the upper end portion of the upward flow path 5 may be formed into a protruding shape while the main body is made of metal.
本実施例、によるダイヤフラムシール弁は弁内部に弁体
およびスプリングがないのでこれらの摩擦摺動部がない
、したがって、これらの摩擦による金属粉が発生しない
。さらに、弁の開閉を行うことができ、弁の流過抵抗も
小さい。また弁体がないので弁体の偏心もない。The diaphragm seal valve according to this embodiment does not have a valve body or a spring inside the valve, so there is no frictional sliding part of these, and therefore no metal powder is generated due to friction. Furthermore, the valve can be opened and closed, and the flow resistance of the valve is small. Also, since there is no valve body, there is no eccentricity of the valve body.
[発明の効果] 本発明の効果は次のとおりである。[Effect of the invention] The effects of the present invention are as follows.
a、弁内部の通過流体接触部に摩擦摺動部がないので、
金属粉が全く発生せず、発生金属粉のシート面かみ込み
によるシート漏れや配管系の金属粉汚染がない。a. Since there is no friction sliding part in the contact part of the passing fluid inside the valve,
No metal powder is generated, and there is no sheet leakage or metal powder contamination of the piping system due to generated metal powder biting the seat surface.
b、弁棒が偏心防止機構を備えているので、弁の急激な
開閉や流体の乱流による弁体の偏心がなく永く確実なシ
ール性を保つ。b. Since the valve stem is equipped with an eccentricity prevention mechanism, there is no eccentricity of the valve body due to sudden opening and closing of the valve or turbulent flow of fluid, and reliable sealing performance is maintained for a long time.
第1図は本発明の一実施例を示す弁開時の縦断面図、第
2図はダイヤフラム縦断面図、第3図は弁棒でダイヤフ
ラムを押し下げているときの縦断面図、第4図はダイヤ
フラムにかかる荷重と変形量の関係を表わす図、第5図
は従来のダイヤフラムシール弁の縦断面図である。
1・・・本体 2・・・ふた 7・・・シート
8・・・弁棒 9・・・ダイヤフラム代理人 弁理
士 猪 熊 克 彦
晃 l 目
第2 目
第50
J9
H/ /≦7Bり
手続補正書(自発)
1 事件の表示 昭和63年特許願第92275号2
発明の名称 ダイヤフラムシール弁3 補正をする
者
事件との関係 特許出願人
住所 東京都千代田区丸の内二丁目1番2号名称 (5
0g”) 日立金属株式会社4 代理人
住所 東京都世田谷区砧−下目8番1号404号5 補
正の対象
明細書の「特許請求の範囲」及び「発明の詳細な説明」
の欄。
6 補正の内容
別紙の通り。
1、明細書の「特許請求の範囲」の欄を次のとおりに補
正する。
前記本体とふたとの間で周縁部を密封挟持し中部が上方
に膨出した薄板金(1ダイヤフラムとからなり、前記弁
棒を下降させたときにダイヤフラダイヤフラムシール弁
。
2、明細書第3頁第19行「[問題点を・・・Jから第
9頁第5行「・・・を保つ。」までを次のとおりに補正
する6
[問題点を解決するための手段]
本発明は、流出口に連通ずる凹所を上面に設は流入口に
連通する弁座を前記凹所の中央に形成した本体と、該本
体の上部に固定し中央に貫通孔を有するふたと、該ふた
の貫通孔に昇降自在に嵌合した弁棒と、前記本体とふた
との間で周縁部を密封挟持し中央部が上方に膨出した薄
板金属製ダイヤフラムとからなり、前記弁棒を下降させ
たときにダイヤフラムが弾性変形して前記弁座に圧接し
て弁を閉とし、前記弁棒を上昇させたときにダイヤフラ
ムが元の形状に弾性復帰して弁を開とするように形成し
たダイヤフラムシール弁である。
[実施例]
本発明の一実施例を添付の図面によって説明する。第1
図は同実施例のダイヤフラムシール弁の全開状態を示す
縦断面図である。
1はダイヤフラムシール弁の本体で、次のように構成さ
れている。左側に流入口3、右側に流出口4を形成し、
中央部に流入口3とつながり流れ方向を上向きにする上
向き流路5を形成し、さらに上向き流路5の流出口側に
流出口4とつながり流れ方向が下向きである下向き流路
6を形成する。
また、上向き流路5の上端部には合成樹脂等のシート7
を装着して弁座とする。弁の本体上部は開放されており
、本体1の上部にはふた2を嵌合装着し、嵌合したふた
2のストッパーとして本体1の嵌合部に段差12を形成
する0本体1にふた2を嵌合装着することによって本体
1の上部とふた2との間に流体室13が形成され、この
流体室13は上向き流路5と下向き流路6とを連通して
いる。
本体1とふた2とを嵌合装着するとき、本体1のシート
7の上方に、中央部が上方に膨出した薄板金属製ダイヤ
フラム9を配設し、ダイヤフラム9の周縁部を本体の段
差12とふた2の外周部下面とで挟持して密封保持する
。この挟持をするには本体上部の外周におねじを切り、
このおねじに螺合するふた押さえナツトlOを螺着、締
め付けることによって行う。ダイヤフラム9を本体1と
ふた2の闇に挟持することによって前記した流体室13
はこのダイヤフラム9によって分断される。
ふた2の中央には弁棒8が貫通する貫通孔があって、こ
の貫通孔においてふた2と弁棒8とがねじ接合、螺合し
ている。この弁棒8は回転自在であり、弁棒8の上部に
はハンドル11が着脱自在に固定され、ハンドル11を
回転することによって弁棒8が昇降する。弁棒は空圧等
の流体圧や磁力などによって昇降させてもよい。
弁棒8を下降させるとその最下端面はダイヤフラム9を
押圧し、ダイヤフラム9は弾性変形し更に塑性変形して
、ダイヤフラム9の中央部は下方に移動するが、ダイヤ
フラム9の弾性変形の範囲内でダイヤフラム9の中央部
が本体1のシート7に圧接して弁が閉状態となるように
、ダイヤフラム9とシート7との間隔すなわちリフトを
定める。
この後弁棒8を上昇させたときに、ダイヤフラム9が弁
棒8に追随して上昇し、元の形状に弾性復帰するように
する。すなわちダイヤフラム9を弾性変形範囲内で変形
させて、弁を閏閉するようにすることである。このダイ
ヤフラム9を弁棒8によって押し下げ全閉状態にして、
この後弁棒8を上昇してダイヤフラム9を上昇させて弁
を開にするとき、ダイヤフラム9が弁棒を追随するよう
にしたダイヤフラム9の形状について説明する。
第2図はダイヤフラム9の形状を大きな曲率を持った部
分球殻形状としその縦断面図である。第2図においてダ
イヤフラムの曲率半径をR、ダイヤフラム板厚をt、ダ
イヤフラム曲率中心とダイヤフラム両端を結んだ直線の
なす角度を2βとする。この形状のダイヤフラム9を弁
棒8によりPkgの荷重で押したときのダイヤフラムの
変形量をδmmとする(第3図)。α=Rβ2/lをパ
ラメータとしたときのPとδとの関係の一例を第4図に
示す。
第4図において荷重Pの値が小さいときはダイヤフラム
変形はほぼ弾性域である。すなわち弾性変形する範囲を
例えばP < 7 Kgとすれば、α=2.1のときは
変位量δが約0.4mm以下が弾性変形の範囲であり、
したがってリフトは最大限約0.4mm Lか取れない
、同様にα=3.2.5634.5.37のときはリフ
トはそれぞれ最大限約0.6.0.8.0 、9mmま
で取れることとなる。すなわちαの値が大きいと弾性変
形域内におけるダイヤフラムの変形量δが大きい。した
がってαを大きくとると弁として全開時の流量が大きく
なり、流通抵抗が小さい。
しかしα=6.27ではPく0の領域を持つ。これは、
この領域ではダイヤフラムを上方に引っ張り上げる力を
加えなければダイヤフラム9を元の形状に復帰できない
ことを意味し、弁棒8の下面とダイヤフラム9の上面と
を接着しない限り、弁として利用し難い0本発明は弁棒
とダイヤフラムとを接着する構成とはしていないため、
α=6.27のときはシフトは最大限約0.55m5j
、か取れず、したがって第4図の例ではα=5.34な
いしはα= 5.37が好ましいこととなる。
第4図に示した曲線は、弁棒8を貫通孔に螺合させたと
きのように、変位量δを増大させたときの荷重Pの変化
を表すが、同図に示した矢印は、弁棒8に空圧等を作用
させたときのように、荷重Pを増大させたときの変位量
δの変化を表す。すなわちα=5.34などでは、上限
座屈値Aから一気に変位量δが増大する飛び移り座屈に
よる大変形を起こす。
第4図のα= 6.27のときのように、飛び移り座屈
の大変形において下限座屈値Bが負の値を持つか否かは
、αの値のほかにダイヤフラム9の材質や、ダイヤフラ
ム9の周縁部の固定方法などに依存するが、周縁部を剛
体的に固定したときには、下限座屈値Bは負の値を持た
ない。したがって弁棒8を下降させたときにダイヤフラ
ム9が弾性変形の範囲内でシート7に押圧されるように
リフトを定めるだけで十分であり、弁棒8を上昇させれ
ばダイヤフラム9は必ず元の形状に復帰する。
なお本実施例では上向き流路5の上端部に合成樹脂等の
シート7を装着して弁座としている。しかしダイヤフラ
ム9に合成樹脂等のコーティングを行い、上向き流路5
の上端部は本体金属のまま突起弁座形状としてもよい。
またダイヤフラム9の形状は上方に膨出した台形状とす
ることもでき、また複数枚を重ねて使用することもでき
る。
[発明の効果]
本発明の効果は次のとおりである。
a、弁内部の通過流体接触部にスプリングや弁体なとの
空擦摺動部がないので、接触摩耗による金属粉が全く発
生せず、発生金属粉のシート面がみ込みによるシート漏
れや配管系の金属粉汚染がない。
b、弁の開閉に際して偏心しやすい弁体を有しておらず
、ふたの貫通孔に嵌合して偏心しにくい弁棒のみによっ
て弁を開閉するから、弁の急激な開閉や流体の乱流など
があっても永く確実なシール性を保つ。
C,ダイヤフラムとして上方に膨出した薄板金属を使用
しているから、リフトを大きくとることができ、したが
って流過抵抗の小さい弁を得ることができる。Fig. 1 is a longitudinal sectional view of an embodiment of the present invention when the valve is open, Fig. 2 is a longitudinal sectional view of the diaphragm, Fig. 3 is a longitudinal sectional view of the diaphragm being pushed down by the valve stem, and Fig. 4. 5 is a diagram showing the relationship between the load applied to the diaphragm and the amount of deformation, and FIG. 5 is a longitudinal sectional view of a conventional diaphragm seal valve. 1...Body 2...Lid 7...Seat 8...Valve stem 9...Diaphragm agent Patent attorney Katsuhiko Ino Kuma l Item 2 Item 50 J9 H/ /≦7B procedure Written amendment (spontaneous) 1 Indication of the case 1988 Patent Application No. 92275 2
Title of the invention Diaphragm seal valve 3 Relationship to the person making the amendment Patent applicant address 2-1-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Name (5)
0g") Hitachi Metals Co., Ltd. 4 Agent Address: 404-404-8-1, Kinuta, Setagaya-ku, Tokyo 5 "Claims" and "Detailed Description of the Invention" of the specification to be amended
column. 6. Details of the amendments are as shown in the attached sheet. 1. The "Claims" column of the specification is amended as follows. A diaphragm seal valve consisting of a thin sheet metal (1 diaphragm) whose peripheral edge is tightly held between the main body and the lid and whose middle part bulges upward, and when the valve stem is lowered, the diaphragm seal valve. 2. Specification No. Page 3, line 19, ``[Problem...J'' to page 9, line 5, ``Keep...'' is corrected as follows6 [Means for solving the problem] The present invention The main body has a recess communicating with the outflow port on the upper surface, and a valve seat communicating with the inflow port is formed in the center of the recess, a lid fixed to the upper part of the main body and having a through hole in the center; It consists of a valve stem that fits into a through hole in the lid so that it can be raised and lowered, and a thin metal diaphragm that has its periphery sealed between the main body and the lid and whose central part bulges upward. When the valve stem is raised, the diaphragm elastically deforms and presses against the valve seat to close the valve, and when the valve stem is raised, the diaphragm elastically returns to its original shape to open the valve. It is a diaphragm seal valve. [Example] An example of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
The figure is a longitudinal sectional view showing the diaphragm seal valve of the same embodiment in a fully open state. 1 is the main body of the diaphragm seal valve, which is constructed as follows. Forming an inlet 3 on the left side and an outlet 4 on the right side,
An upward flow path 5 that connects to the inlet 3 and has an upward flow direction is formed in the center, and a downward flow path 6 that connects to the outlet 4 and has a downward flow direction is further formed on the outlet side of the upward flow path 5. . In addition, a sheet 7 of synthetic resin or the like is provided at the upper end of the upward flow path 5.
Attach and use it as a valve seat. The upper part of the main body of the valve is open, and a lid 2 is fitted and attached to the upper part of the main body 1, and a step 12 is formed at the fitting part of the main body 1 as a stopper for the fitted lid 2. A fluid chamber 13 is formed between the upper part of the main body 1 and the lid 2 by fitting and attaching them, and this fluid chamber 13 communicates the upward flow path 5 and the downward flow path 6. When the main body 1 and the lid 2 are fitted together, a thin metal diaphragm 9 with a center portion bulging upward is arranged above the seat 7 of the main body 1, and the peripheral edge of the diaphragm 9 is aligned with the step 12 of the main body. and the lower surface of the outer periphery of the lid 2 to hold the lid 2 in a sealed manner. To do this, cut a thread on the outer periphery of the top of the main body.
This is done by screwing and tightening the lid retainer nut lO which is screwed onto this male thread. The fluid chamber 13 described above is created by sandwiching the diaphragm 9 between the main body 1 and the lid 2.
is separated by this diaphragm 9. There is a through hole in the center of the lid 2 through which the valve rod 8 passes, and the lid 2 and the valve rod 8 are screwed together in this through hole. This valve stem 8 is rotatable, and a handle 11 is detachably fixed to the upper part of the valve stem 8. By rotating the handle 11, the valve stem 8 is moved up and down. The valve stem may be moved up and down using fluid pressure such as air pressure, magnetic force, or the like. When the valve stem 8 is lowered, its lowermost end presses the diaphragm 9, and the diaphragm 9 deforms elastically and then plastically, and the center of the diaphragm 9 moves downward, but within the range of the elastic deformation of the diaphragm 9. The distance between the diaphragm 9 and the seat 7, that is, the lift, is determined so that the central portion of the diaphragm 9 comes into pressure contact with the seat 7 of the main body 1, thereby closing the valve. After this, when the valve stem 8 is raised, the diaphragm 9 follows the valve stem 8 and rises, and elastically returns to its original shape. That is, the diaphragm 9 is deformed within the elastic deformation range to close the valve. This diaphragm 9 is pushed down by the valve stem 8 and brought into a fully closed state.
The shape of the diaphragm 9 that allows the diaphragm 9 to follow the valve stem when the valve stem 8 is then raised to open the valve will be described. FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the diaphragm 9, which has a partial spherical shell shape with a large curvature. In FIG. 2, the radius of curvature of the diaphragm is R, the thickness of the diaphragm is t, and the angle formed by the straight line connecting the center of curvature of the diaphragm and both ends of the diaphragm is 2β. When the diaphragm 9 having this shape is pushed by the valve rod 8 with a load of Pkg, the amount of deformation of the diaphragm is assumed to be δmm (Fig. 3). FIG. 4 shows an example of the relationship between P and δ when α=Rβ2/l is used as a parameter. In FIG. 4, when the value of the load P is small, the diaphragm deformation is approximately in the elastic range. That is, if the range of elastic deformation is, for example, P < 7 kg, then when α=2.1, the range of elastic deformation is when the displacement δ is approximately 0.4 mm or less,
Therefore, the lift can only be taken up to a maximum of about 0.4mm L. Similarly, when α=3.2.5634.5.37, the lift can be taken up to a maximum of about 0.6, 0.8.0, and 9mm, respectively. becomes. That is, when the value of α is large, the amount of deformation δ of the diaphragm within the elastic deformation region is large. Therefore, if α is set to a large value, the flow rate when the valve is fully open will be large, and the flow resistance will be small. However, when α=6.27, there is a region of P×0. this is,
In this region, the diaphragm 9 cannot be returned to its original shape unless a force is applied to pull the diaphragm upward, and it is difficult to use it as a valve unless the lower surface of the valve stem 8 and the upper surface of the diaphragm 9 are bonded together. Since the present invention does not have a configuration in which the valve stem and diaphragm are bonded,
When α=6.27, the maximum shift is about 0.55m5j
, therefore, in the example of FIG. 4, it is preferable that α=5.34 or α=5.37. The curve shown in FIG. 4 represents the change in load P when the amount of displacement δ is increased, such as when the valve stem 8 is screwed into the through hole. It represents the change in the displacement amount δ when the load P is increased, such as when pneumatic pressure or the like is applied to the valve stem 8. That is, when α=5.34, a large deformation occurs due to jump buckling in which the displacement δ suddenly increases from the upper limit buckling value A. Whether or not the lower limit buckling value B has a negative value in large deformations due to jump buckling, such as when α = 6.27 in Figure 4, depends on the material of the diaphragm 9 and the value of α. Although it depends on the method of fixing the peripheral edge of the diaphragm 9, when the peripheral edge is rigidly fixed, the lower limit buckling value B does not have a negative value. Therefore, it is sufficient to set the lift so that when the valve stem 8 is lowered, the diaphragm 9 is pressed against the seat 7 within the range of elastic deformation, and when the valve stem 8 is raised, the diaphragm 9 will always return to its original state. Return to shape. In this embodiment, a sheet 7 made of synthetic resin or the like is attached to the upper end of the upward flow path 5 to serve as a valve seat. However, by coating the diaphragm 9 with synthetic resin, etc., the upward flow path 5
The upper end may be shaped like a protruding valve seat while the main body is made of metal. Further, the shape of the diaphragm 9 can be a trapezoidal shape that bulges upward, and a plurality of diaphragms can be stacked and used. [Effects of the Invention] The effects of the present invention are as follows. a. Since there are no air-friction sliding parts such as springs or valve bodies in the contact area of the passing fluid inside the valve, no metal powder is generated due to contact wear, and there is no seat leakage due to the generated metal powder getting into the seat surface. There is no metal powder contamination in the piping system. b. The valve does not have a valve body that is prone to eccentricity when opening and closing, and the valve is opened and closed only by the valve stem that fits into the through hole in the lid and is less prone to eccentricity, preventing sudden opening and closing of the valve and turbulent flow of fluid. It maintains a reliable seal for a long time even if there is a problem. C. Since a thin sheet metal bulging upward is used as the diaphragm, a large lift can be achieved, and a valve with low flow resistance can therefore be obtained.
Claims (1)
口とつながった上向き流路を有する本体と、前記本体の
上部に装着するふたと、前記ふたの中央部を貫通しこの
貫通部でねじ螺着する弁棒と、前記本体とふたとの間に
それらの外周部で挟持されたダイヤフラムとからなり、
前記弁棒を下降して、同時に弁棒と接触するダイヤフラ
ムを下降させて前記本体の上向き流路上端のシートに圧
接することにより弁を閉とし、前記下降したダイヤフラ
ムを弾性変形域にすることにより前記弁棒を上昇してダ
イヤフラムを上昇させて弁を開とすることを特徴とする
ダイヤフラムシール弁。A main body with an open upper part and an inlet and an inlet on the left and right sides, and an upward flow path connected to the inlet in the center, a lid attached to the upper part of the main body, and a lid that penetrates the center of the lid and has this penetrating part. It consists of a valve stem that is screwed, and a diaphragm that is held between the main body and the lid at their outer peripheries,
By lowering the valve stem and simultaneously lowering the diaphragm that is in contact with the valve stem, the valve is closed by pressing the diaphragm at the end of the upward flow path of the main body, and by making the lowered diaphragm into an elastic deformation region. A diaphragm seal valve characterized in that the valve is opened by raising the valve stem and raising the diaphragm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9227588A JPS63285373A (en) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | Diaphragm seal valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP9227588A JPS63285373A (en) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | Diaphragm seal valve |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63285373A true JPS63285373A (en) | 1988-11-22 |
JPH0454104B2 JPH0454104B2 (en) | 1992-08-28 |
Family
ID=14049849
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP9227588A Granted JPS63285373A (en) | 1988-04-13 | 1988-04-13 | Diaphragm seal valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS63285373A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3928678C1 (en) * | 1989-08-30 | 1990-12-20 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
US5131627A (en) * | 1990-10-17 | 1992-07-21 | Nupro Company | Diaphragm valve |
EP0756117A1 (en) * | 1995-07-24 | 1997-01-29 | Fujikin Incorporated | Fluid controller |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1323887A (en) * | 1970-05-26 | 1973-07-18 | Brychta O | Logic gates |
-
1988
- 1988-04-13 JP JP9227588A patent/JPS63285373A/en active Granted
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB1323887A (en) * | 1970-05-26 | 1973-07-18 | Brychta O | Logic gates |
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---|---|---|---|---|
DE3928678C1 (en) * | 1989-08-30 | 1990-12-20 | Messer Griesheim Gmbh, 6000 Frankfurt, De | |
US5131627A (en) * | 1990-10-17 | 1992-07-21 | Nupro Company | Diaphragm valve |
EP0756117A1 (en) * | 1995-07-24 | 1997-01-29 | Fujikin Incorporated | Fluid controller |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0454104B2 (en) | 1992-08-28 |
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---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |