TWI595178B - Diaphragm valve - Google Patents

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Hidenori Kiso
Tsutomu Shinohara
Michio Yamaji
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Fujikin Kk
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Description

隔膜閥
本發明係有關一種隔膜閥，特別是有關作成閥座可裝卸並保持於閥座保持器之隔膜閥。
已知一種隔膜閥，係具備設有流體流入通路、流體流出通路及朝上開口的凹部之本體、可裝卸地配置於本體所形成的流體流入通路之周緣的閥座、對本體可裝卸地配置以保持閥座之閥座保持器、藉由對閥座推壓/分離而進行流體通路之開閉的隔膜、及使推壓隔膜的中央部之隔膜按壓件上下移動的上下移動手段(專利文獻1等)。
於閥座保持器形成有與流體流出通路連通之複數個貫通孔，在隔膜自閥座分離的開啟狀態中，流入流體流入通路的流體係流入在隔膜和閥座之間產生的空間，經由連通於流體流出通路之閥座保持器的貫通孔通往流體流出通路。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本特開2013-117269號公報
在上述習知的隔膜閥中，在欲使流量增加時，雖可考慮加大流體流入通路、閥座保持器的貫通孔及流體流出通路之直徑，惟在未加大本體的形狀下是難以加大通路直徑及貫通孔直徑，在使用閥座保持器的隔膜閥中增加流量遂成為課題。又，當設計成使流量增加之規格時，每個所製造之製品(各隔膜閥)的偏差有變大之傾向，抑制偏差亦成為課題。
本發明之目的在於提供一種可增加流量且能抑制偏差之隔膜閥。
本發明的隔膜閥係具備：設有流體流入通路、流體流出通路及朝上開口的凹部之本體；可裝卸地配置於被形成在本體的流體流入通路之周緣的閥座；可裝卸地配置於本體以保持閥座的閥座保持器；及藉由對閥座推壓/分離以進行流體通路之開閉的隔膜，流入流體流入通路之流體經由設於閥座保持器的貫通孔而連通於流體流出通路，該隔膜閥之特徵為，在本體之凹部的底面形成有支承閥座之閥座支承面及支承閥座保持器的閥座保持器支承面，在本體之凹部的底面形成環狀的溝，其臨近設於閥座保持器的前述貫通孔。
依據此隔膜閥，雖於本體之凹部的底面形成有閥座支承面及閥座保持器支承面，惟與在本體之凹部的底面無形成環狀的溝的隔膜閥相比，可增加流量且能抑制偏差。
隔膜閥可以是上下移動手段為開閉轉輪等之手動閥，亦可以是上下移動手段被作成適當的致動器之自動閥，在是自動閥之情況的致動器可以是依據流體(空氣)壓，亦可以是依據電磁力。
閥座保持器係周知者，例如，作成開孔圓板狀且由保持閥座之內周緣部、以既定間隔形成有連通於流體流出通路之複數個貫通孔的中間環狀部、及挾持隔膜的外周緣部之外周緣部所構成。
以閥座支承面及閥座保持器支承面被形成在同一面者較佳。又，以閥座支承面、閥座保持器支承面及溝的底面當中之溝的底面被形成在最下側者較佳。
隔膜閥係以更具備保持閥座保持器的固定器者較佳。固定器，例如，作成略圓筒狀且具有支承閥座保持器的外周緣部之朝內的凸緣部，惟只要閥座保持器為不會自固定器脫落的構造的話，可為任何的凸緣部之形狀，亦可為取代朝內的凸緣部，改為具有保持閥座保持器之突起形狀的構成。
閥座在經長期使用的情況下以可被交換較佳，藉由具備保持閥座保持器的固定器，透過卸下固定器，可卸下保持於固定器的閥座保持器及保持於其上之閥座，可容易地進行閥座之交換。
閥座，例如係合成樹脂製，但當然亦可為金屬製。閥座保持器及固定器係以金屬製者較佳。
隔膜，例如係由鎳合金薄板構成者，切成圓形，形成使中央部朝上方外突的倒盤形。隔膜，例如係 可由不鏽鋼薄板構成或由不鏽鋼薄板和鎳‧鈷合金薄板之積層體所構成者，隔膜的材料並無特別限定。又，隔膜可為1片，亦可為複數片重疊成的積層體，能依規格或條件等自由地選擇。
依據本發明的隔膜閥，於本體之凹部的底面，形成有支承閥座的閥座支承面及支承閥座保持器的閥座保持器支承面，於本體之凹部的底面，形成環狀的溝，其臨近設於閥座保持器的前述貫通孔，藉此，在本體之凹部的底面僅形成閥座支承面及閥座保持器支承面，與在本體之凹部的底面無形成環狀的溝者相較下，可增加流量且能抑制偏差。
1‧‧‧隔膜閥
2‧‧‧本體
2a‧‧‧流體流入通路
2b‧‧‧流體流出通路
2c‧‧‧凹部
4‧‧‧閥座
5‧‧‧閥座保持器
6‧‧‧隔膜
13‧‧‧底面
13a‧‧‧閥座支承面
13b‧‧‧閥座保持器支承面
14‧‧‧環狀的溝
圖1表示本發明的隔膜閥一實施形態的縱剖面圖。
圖2係放大表示構成隔膜閥的閥座保持器之圖，(a)為上視圖，(b)為縱剖面圖。
圖3表示本發明的隔膜閥之比較例的隔膜閥之縱剖面圖。
[實施發明之形態]
參照以下圖面說明本發明的實施形態。
圖1表示本發明的隔膜閥的一實施形態，隔膜閥(1)具備：具有流體流入通路(2a)、流體流出通路(2b)及朝上方開口的凹部(2c)之塊狀本體(2)；下端部被螺合 於本體(2)之凹部(2c)上部並朝上方延伸之圓筒狀閥帽(3)；設在流體流入通路(2a)的周緣之環狀的閥座(4)；設於本體(2)內的閥座(4)的外周以保持閥座(4)之閥座保持器(5)；對閥座(4)推壓或分離以開閉流體通路(2a)之隔膜(6)；下端具有按壓隔膜(6)的中央部之隔膜按壓件(8)，且上下移動自如地被插入閥帽(3)內並透過隔膜按壓件(8)使隔膜(6)對閥座(4)推壓/分離之閥桿(7)；賦予閥桿(7)勢能使其朝向下方之壓縮螺旋彈簧(賦能構件)(9)；配置在閥帽(3)內周以引導閥桿(7)的上下移動且限制閥桿(7)的移動範圍之引導筒(10)；配置在隔膜(6)的外周緣部上面和引導筒(10)的下端之間而在與閥座保持器(5)的外周緣部之間挾持隔膜(6)的外周緣部之隔膜保持環(11)；保持閥座保持器(5)並可裝卸地安裝於引導筒(10)的下端部及隔膜保持環(11)之固定器(12)；及為開閉流體通路(2a)而藉壓縮空氣使閥桿(7)及隔膜按壓件(8)上下移動之上下移動手段(圖示省略)。
引導筒(10)係由厚璧部(10a)和與其上方相連的薄璧部(10b)所構成。厚璧部(10a)的內周之直徑係大於薄璧部(10b)的內周之直徑，藉由厚璧部(10a)的內周來引導被設在閥桿(7)之凸緣部的外周。厚璧部(10a)的外周之直徑係大於薄璧部(10b)的外周之直徑，藉由厚璧部(10a)的上面(厚璧部(10a)和薄璧部(10b)之間的階差面)來支承閥帽(3)的下端面。因此，藉由閥帽(3)被螺合於本體(2)，引導筒(10)係將隔膜保持環(11)朝下方推壓。如此，引導筒(10)係不僅用以引導閥桿(7)，亦成為用以將隔膜保 持環(11)固定於本體(2)的構件，引導筒(10)和隔膜保持環(11)之組合係構成為在與閥座保持器(5)之間挾持隔膜(6)的外周緣部之隔膜保持構件。
閥座保持器(5)係金屬製且作成開孔圓板狀，如圖2詳細顯示，係由保持閥座(4)之內周緣部(21)、以既定間隔形成連通流體流出通路(2b)的複數個貫通孔(22a)之中間環狀部(22)、及挾持隔膜(6)的外周緣部之外周緣部(23)所構成。內周緣部(21)的下面與外周緣部(23)的下面係在同一面，內周緣部(21)的上面與外周緣部(23)的上面亦是在同一面。閥座(4)係從下方被嵌入閥座保持器(5)。
在隔膜(6)是從閥座(4)分離的開啟狀態下，流入流體流入通路(2a)的流體係流入在隔膜(6)和閥座(4)之間產生的空間，經由連通於流體流出通路(2b)的閥座保持器(5)之貫通孔(22a)通往流體流出通路(2b)。
對應於閥座(4)之內周緣部(21)的下面與外周緣部(23)的下面是在同一面，本體(2)之凹部(2c)的底面(13)中的支承閥座(4)的閥座支承面(13a)與支承閥座保持器(5)之閥座保持器支承面(13b)係被形成在同一面。
在本體(2)之凹部(2c)的底面(13)形成有環狀的溝(14)，其臨近設於閥座保持器(5)的貫通孔(22a)。圖2中，此環狀的溝(14)以兩點鏈線表示。
此外，內周緣部(21)的下面與外周緣部(23)的下面亦可不是在同一面，而與之對應的閥座支承面(13a)與閥座保持器支承面(13b)亦可不是在同一面。亦即 ，雖閥座支承面(13a)和閥座保持器支承面(13b)及溝(14)係鄰接，但在閥座保持器(5)的貫通孔(22a)之下側形成有溝(14)即可，藉此，以在閥座支承面(13a)和閥座保持器支承面(13b)及溝(14)的底面中，溝(14)的底面成為最下側的方式，將閥座支承面(13a)及閥座保持器支承面(13b)形成為比溝(14)的底面高即可，在那時，亦可為閥座支承面(13a)和閥座保持器支承面(13b)中的任一者變高的構成。
固定器(12)係略圓筒狀且具有：具有和閥座(4)的外徑大致相等的內徑且被嵌入引導筒(10)的下端部及隔膜保持環(11)的外周之周壁(31)；及設於周壁(31)的下端部以支承閥座保持器(5)的外周緣部之朝內的凸緣部(32)。在周壁(31)，設有4對在軸向延伸的縫隙(圖示省略)用以使周壁(31)容易變形。
閥座(4)係被保持在由閥座保持器(5)及固定器(12)構成的隔膜閥用閥座保持器單元並配置在本體(2)內。閥座(4)係作成通常在使用了一定期間時被交換，而在交換閥座(4)時，透過卸下固定器(12)，可卸下閥座保持器(5)及保持在其上的閥座(4)。然後，交換閥座(4)，視需要亦交換閥座保持器(5)，再以閥座(4)被保持於由閥座保持器(5)及固定器(12)構成的隔膜閥用閥座保持器單元之狀態下返回本體(2)內。如此，可輕易地進行閥座(4)之交換。由於固定器(12)幾乎不可能塑性變形，所以通常可反覆使用，且因不會塑性變形，故可長期維持閥座(4)之交換的容易性。
表1顯示用流量測定裝置測定上述之隔膜閥(1)的流量之結果。表1中，作為比較例的隔膜閥顯示在圖3。圖3所示的隔膜閥係作成以圖1的隔膜閥(1)為基準而無本體(2)之凹部(2c)的底面(13)之環狀的溝(14)的隔膜閥。此外，流量測定裝置係藉由用一定的壓力和流量將氮氣供予試樣品(此場合為隔膜閥)而測定試樣品的流量的流量測定裝置，由於是周知者，故省略其詳細的說明。表1顯示10個試樣品各自的值與其等之平均值及標準偏差。單位設為NL/分鐘。
依據上述流量測定結果，本發明品(圖1所示的隔膜閥(1))係流量的平均值為13.29NL/分鐘，與比較例的流量的平均值11.02NL/分鐘相比是增加20%以上，且其偏差(標準偏差)小於1/7而大幅變小。
此外，上述雖顯示具有固定器(12)的隔膜閥(1)方面，惟隔膜閥(1)當然亦可為不具有固定器(12)。
[產業上之可利用性]
在隔膜閥方面，被期望增加流量，依據本發明，可抑制偏差，增加流量。因此，有助於提升隔膜閥之性能。
1‧‧‧隔膜閥
2‧‧‧本體
2a‧‧‧流體流入通路
2b‧‧‧流體流出通路
2c‧‧‧凹部
3‧‧‧閥帽
4‧‧‧閥座
5‧‧‧閥座保持器
6‧‧‧隔膜
7‧‧‧閥桿
8‧‧‧隔膜按壓件
9‧‧‧壓縮螺旋彈簧(賦能構件)
10‧‧‧引導筒
10a‧‧‧厚璧部
10b‧‧‧薄璧部
11‧‧‧隔膜保持環
12‧‧‧固定器
13‧‧‧底面
13a‧‧‧閥座支承面
13b‧‧‧閥座保持器支承面
14‧‧‧環狀的溝
21‧‧‧內周緣部
22a‧‧‧貫通孔
23‧‧‧外周緣部
31‧‧‧周壁
32‧‧‧凸緣部

Claims (3)

  1. 一種隔膜閥，具備：設有流體流入通路、流體流出通路及朝上開口的凹部之本體；可裝卸地配置於被形成在本體的流體流入通路之周緣的閥座；可裝卸地配置於本體以保持閥座的閥座保持器；及藉由對閥座推壓/分離以進行流體通路之開閉的隔膜，閥座保持器具有中央貫通孔及包圍中央貫通孔的複數個外側貫通孔，於隔膜從閥座分離的開啟狀態中，流入流體流入通路之流體從閥座保持器的中央貫通孔流入在隔膜與閥座之間所產生的空間並經由閥座保持器的外側貫通孔而連通於流體流出通路，該隔膜閥之特徵為，在本體之凹部的底面形成有支承閥座之閥座支承面及支承閥座保持器的閥座保持器支承面，在本體之凹部的底面，臨近設於閥座保持器的複數個外側前述貫通孔之環狀的溝以位在複數個外側貫通孔的下側之方式形成，已通過閥座保持器的複數個外側貫通孔之流體係在流入本體的環狀溝後到達流體流出通路。
  2. 如請求項1之隔膜閥，其中閥座支承面及閥座保持器支承面是被形成在同一面。
  3. 如請求項1或2之隔膜閥，其中閥座支承面、閥座保持器支承面及溝的底面當中之溝的底面被形成在最下側。
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