WO2005038323A1

WO2005038323A1 - 複合弁

Info

Publication number: WO2005038323A1
Application number: PCT/JP2004/015058
Authority: WO
Inventors: Hideyuki Takeda; Takahisa Toho; Yasushi Hirako
Original assignee: Ckd Corporation
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2005-04-28
Also published as: JPWO2005038323A1; US7357368B2; US20060145106A1; JP4346610B2

Abstract

　本発明の課題は、安全機構として動作する手動弁とパイロット弁とを一体化した複合弁を提供することである。手動弁のノブ５３のハンドル５５が安全機構解除位置Ｒに存在する場合には、操作ポート２４へのエア供給の有無により弁機構の開閉をすることができる。そして、手動弁のノブ５３のハンドル５５が安全機構解除位置Ｒに存在し、弁機構が弁開状態の場合においても、手動弁のノブ５３のハンドル５５を安全機構セット位置Ｓへ回転させることにより、強制的に弁機構を弁閉状態に遷移させることができる。さらに、手動弁のノブ５３のハンドル５５が安全機構セット位置Ｓに存在する場合には、操作ポート２４へのエア供給に関わらず常に弁機構を弁閉状態に維持することができる。

Description

明細書

複合弁

技術分野

[0001] 本発明は、流体の流れを制御する弁において、安全装置として動作する手動弁とノィロット弁とを一体ィ匕した複合弁に関するものである。

背景技術

[0002] 従来半導体製造工程に代表される、各種ガス等を流す配管を備える設備では、配管を取りはずして各種作業を行う場合のために、パイロット弁の誤動作によるガス漏洩を防ぐ安全装置が必要とされている。そのような従来技術として、特許文献 1に開示される技術にっヽて図 14を用いて説明する。

図 14に、半導体製造工程で使用される従来技術 1のプロセスガスユニット 200の構成を示す。プロセスガスユニット 200は、手動弁 201、入力エアオペレート弁 205、マスフローコントローラ 208、出力エアオペレート弁 210、手動弁 211等が直列に接続されている。そして、プロセスガスは左端矢印部 GIから入り、右端矢印部 GOから出て、真空チャンバ等 (不図示）に送り込まれる。

[0003] 通常使用状態では手動弁 201、 211は弁開状態に保持されており、遠隔操作による入力エアオペレート弁 205および出力エアオペレート弁 210の開閉動作によりプロセスガスの供給 ·停止を行う。

また、プロセスガスユニット 200の保守点検状態（マスフローコントローラ 208を取りはずす場合等)では手動弁 201、 211を弁閉状態に保持し、エアオペレート弁 205、 210の開閉状態に関わらずガスの供給を停止する。よって、手動弁 201、 211が開状態の場合にはガス供給の開始'停止が自在であり、手動弁 201、 211が閉状態の場合には必ずガスの供給を遮断状態にできる。

さらに、ガスの供給中であっても、緊急時等には手動弁 201、 211を開から閉状態にすることでガスの供給を遮断できる。このように配管に手動弁とエアオペレート弁とを直列に接続する配管構成をとれば、手動弁 201、 211が安全装置の役割を果たす [0004] ところが半導体製造ラインでは、常にさらなる装置の小型化'低価格ィ匕が要求されている。そこで、プロセスガスユニットの省スペース化の策の一つとして、手動弁とェァオペレート弁とを一体化した複合弁を構成することが考えられる。そのような複合弁の例として、特許文献 2ように、手動によるレバー弁とエアオペレート弁とを一体ィ匕した動作レバー弁付エアオペレート弁が開示されている。ここで、従来技術の動作レバ一弁付エアオペレート弁の一例として、特許文献 2に開示される従来技術 2を説明する。

[0005] 図 15に示す従来技術 2の動作レバー弁付エアオペレート弁は、弁箱の駆動手段によって弁体を駆動することで流体の流れを制御できる一方、弁箱に配備された動作レバーにより駆動手段の動作にかかわらず流体の流通を禁止することができることを目的とする。

[0006] 以下、図 15の構成を説明する。主動作弁 101は、処理液の入口と出口とを有する流路 102が形成された弁箱 103を備えている。流路 102の中央部付近には、弁座 1 04が形成されている。弁体 105には、弁棒 106の一端が連結されている。また、弁箱 103には、弁棒 106を弁座 104側に進退可能に保持する保持部 107が備えられて V、る。ここには弁棒 106の他端に連動連結されたピストン 108が摺動自在に備えられている。ピストン 108は、通常状態では弁体 105が弁座 104に対して当接するように、圧縮コイルパネ 109により付勢されている。そして、ピストン 108は、図示しない電磁弁を作動させると、貫通孔 115からのエア供給によるエア圧によってシリンダ 116にお、てコイルパネ 109の付勢力に抗して摺動する。ピン状に形成された押圧部材 11 0は、図示しない引っ張りコイルパネによってピストン 108とは反対側に付勢されており、その基端部 110aは球状に形成されている。押圧部材 110の基端部 110a側には、動作レバー 111が配備されている。この動作レバー 111は、偏心軸 112を挟んで一端側に保持片 113を備え、他端側に基端部 110aに当接する当接片 114を備えてヽる。

[0007] そこで、動作レバー 111の保持片 113を手前側に引く（図 15では矢印 A方向）と、当接片 114が偏心軸 112周りに回転し、押圧部材 110がピストン 108に向けて押し出され、弁体 105が弁座 104に当接する。すなわち、動作レバー 111は、弁体 105を弁座 104に対して強制的に当接させる状態と、弁体 105が弁座 104に対して離間し得る状態とを切換えることができる。なお、上述した押圧部材 110と動作レバー 111 が本発明における切換手段に相当し、上述した動作レバー 111が進退駆動手段に相当する。このように弁箱 103に備えられた保持部 107によって弁体 105を駆動することで処理液の流れを制御するとともに、弁箱 103に配備された押圧部材 110及び動作レバー 111により、保持部 107の動作状態にかかわらず流体の流通を強制的に禁止する。

特許文献 1 :特開平 11-51226号公報 (第 0003-0005段落、第 15図）

特許文献 2：特開 2003— 130249号公報 (第 0032—0039段落、第 3図）発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 従来技術は、以下のような問題を有している。

(1)従来技術 1につ、ては、図 14に記載の従来技術 1における配管構成方法によると、手動弁 201、 211は安全装置の機能を有する力エアオペレート弁 205、 210と手動弁 201、 211との二種類の弁が必要となるため、弁の設置スペースの省スぺース化が図れないため問題である。

[0009] (2)従来技術 2については以下のとおりである。

トグルの効果として、トグルにより装置の外側力容易に処理液の流通状態を制御することができることが得られるため、図 15に記載の従来技術 2では、トグルのうち動作レバー 111を採用し、動作レバー弁付エアオペレート弁として、る。

しかし、これにより、動作レバー弁とエアオペレート弁とを一体に形成できる力手動により弁閉にすることができるだけで、動作レバー 111の位置を所定の位置に固定保持する機構はない。そのため、確実に弁閉状態を維持できず、安全装置としての機能がない。

すなわち、従来技術 2は、手動により一時的に弁閉する機能を有することを目的とするものにすぎず、例えばメンテナンス等により配管を外した際、エアオペレート弁の誤動作によって液が流出してしまう。

確かに、特許文献 2の段落 (0038)には、「これにより従来のトグルバルブ（13)と安全弁（17)の二つの機能を一体にすることができるので、取り付けスペースを小さくできる主動作弁 21を実現することができる。」と記載されている。しかし、前記のとおり確実に弁閉状態を維持する機能は有しておらず、本来の安全弁としての機能は有していない。

[0010] (3)薬液弁では半導体製造過程で使用する薬液が流れるため、弁体の材料として耐腐食性のあるフッ素榭脂を使用する必要がある。フッ素榭脂はいわゆるクリープ現象による変形を起こしやすいため、パイロット弁としての通常の使用を長期間にわたって続けると、弁座が荷重方向に塑性変形により縮んだままの状態になる。

従って、塑性変形が進めば、弁体と弁座間でのシール力が低下して、漏れが発生するおそれがある。

[0011] (4)また、動作レバー 111の位置を所定の弁開位置に固定保持する機構はない。そのため、確実に弁開状態を維持できず、パイロット弁としての通常の使用を維持する機能がない。すなわち、従来技術 2は、手動により弁開する機能を有することを目的とするものにすぎず、例えばピストンストロークを制限するストッパ（不図示）にピストン 108が当接する際に発生する動作レバー 111への振動により、動作レバー 111が弁閉状態に遷移して、作業者の意に反してパイロット弁が弁閉し、液の流出が止まってしてしまう。

[0012] (5)さらに、動作レバー 111により弁体 105を弁座 104に対して強制的に当接させるときには、貫通孔 115からエア供給下であればシリンダ 116内のピストン 108が受けるエア圧に対抗して行わなければならず、動作レバー 111操作に大きな力を要する。

[0013] 本発明は前記従来技術の課題を解消するためになされたものであり、安全機構として動作する手動弁とパイロット弁とを一体ィ匕した複合弁を提供することを目的とする。すなわち、前記従来技術の課題 (1)乃至 (3)を解消するために、安全機構として動作する手動弁が解除状態のときにのみパイロット弁の開閉が有効であり、またパイ口ット弁が弁開状態であっても手動弁を弁閉状態にすることで流体の流れを遮断し、その状態を維持できるような薬液弁としての用途も備えた複合弁を提供することを目的とする。

また、前記従来技術の課題 (4)を解消するために、手動弁の弁開状態を保持する機構により、ノィロット弁としての通常の使用を維持できる複合弁を提供することを目的とする。

さらに、前記従来技術の課題 (5)を解消するために、作業者が力を要することなく操作できる手動弁を有する複合弁を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0014] 前記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。

(1)弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、前記パイロット機構と同軸上に備えられた手動機構とを有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置力弁閉位置へ移動させるものであって、前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有することを特徴とする。

[0015] 従って、弁機構が弁開しパイロット機構へのエア供給がなされて、る状態力も弁機構を弁閉しなければならないとする緊急時にも、作業者は手動機構により対応することがでさる。

また、手動機構によりパイロット機構へのエア供給のいかんに関わらず、弁機構を弁閉状態に保持することが可能であるので、例えばメンテナンス時に誤ってノィロット機構へのエア供給を行っても、弁機構が弁開状態にならず、作業者は安全にメンテナンス作業を行うことができる。

[0016] (2)前記（1)に記載の複合弁において、ダイアフラム弁体の軸方向における弁閉位置を調整する機構を有することを特徴とする。

[0017] 従って、パイロット弁としての長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体力繰り返し荷重を受け、弁座が塑性変形して軸方向に縮み弁閉時のシール力が低下したときには、ダイアフラム弁体を軸方向に調整することにより、複合弁の弁閉時のシール力を上昇させることができ、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。

[0018] (3)前記（1)又は（2)に記載の複合弁において、手動機構と前記ダイアフラム弁体とが各々独立して軸方向に移動可能であることを特徴とする。

[0019] 従って、弁座には手動弁のロッドの荷重は力からず、ダイアフラム弁体を経由してスプリングの荷重のみが力かるため、パイロット弁の長期間の使用により、弁座がダイァフラム弁体力繰り返し荷重を受けても、弁座が塑性変形して軸方向に縮まない。そのため、弁座とダイアフラム弁体とのシール力が低下することはなぐ弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。

また、仮にパイロット弁の長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体力も繰り返し荷重を受けて、弁座が塑性変形して軸方向に縮んだとしても、ダイアフラム弁体を経由してスプリングの荷重により、ダイアフラム弁体が弁座に対して軸方向に追従することができる。そのため、弁座とダイアフラム弁体とのシール力が低下することはなぐ弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。

[0020] (4)前記（1)乃至（3)に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、手動機構がダィァフラム弁体を軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるときに、手動機構に操作ポートからのエア圧が力からない機構を有することを特徴とする。

[0021] 従って、パイロット弁の弁開状態下で、手動弁を弁開状態から弁閉状態にするときに手動弁にはエア圧が力からず、作業者は力を要することなくパイロット弁を弁閉状態にすることができる。

[0022] (5)前記（1)乃至 (4)に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、前記手動弁を弁開位置に保持する手動弁弁開保持手段を有することを特徴とする。

[0023] 従って、パイロット機構へのエア供給のいかんに関わらず、手動弁を弁開状態に保持することが可能であるので、例えば弁機構の開閉動作時において、ピストン等の摺動部品のストロークを制限するストツバにピストン等の摺動部品が当接することで生じる振動により手動弁が弁閉状態へ遷移することを防止でき、通常のパイロット弁としての機能が維持される。

[0024] (6)前記 (4)に記載の複合弁にぉ、て、前記手動機構に操作ポートからのエア圧力 Sかからない機構として、エア圧が生じる前記パイロット機構のピストン内に軸方向に摺動可能に装填され、前記ピストンとフランジ形状部で当接または離間可能なシャフトを有することを特徴とする。

[0025] (7)前記 (4)に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからな!、機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の外周部に形成されたエアの供給路とピストンシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする。

[0026] (8)前記 (4)に記載の複合弁にぉ、て、前記手動機構に操作ポートからのエア圧力 Sかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の内部に形成されたエアの供給路と、前記ピストン形状部が摺動するスプールシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする。

[0027] (9)前記（1)乃至（5)に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、前記手動弁弁閉保持手段として、鍵孔を有するブラケットが手動弁のハンドルの二股に分かれる間を貫通することを特徴とする。

[0028] (10)前記（9)に記載の複合弁において、前記ブラケットの鍵孔に鍵を通し、前記ノブのハンドルが鍵のツルに触れる位置まで回転したときに、前記ノブと前記ピストン形状部が接しな、ことを特徴とする。

[0029] (11)前記 (4)に記載の複合弁において、手動機構に操作ポートからのエア圧がか力もない機構として、エア供給を受ける前記手動機構の操作ポートと、カバーに形成されるエア供給ポートとを連通および遮断する機構を有することを特徴とする。

[0030] (12)前記 (4)に記載の複合弁において、カバーに、操作ポート、排気ポート、エア供給ポートが形成される 3ポート弁を有することを特徴とする。

発明の効果

[0031] 本発明は、弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、前記パイロット機構と同軸上に備えられた手動機構と

を有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有するので、弁の設置スペースの省スぺース化が図れることに加えて、手動弁が解除状態のときにのみパイロット弁の開閉が有効で、また、パイロット弁が弁開状態であっても手動弁を弁閉状態にすることで流体の流れを遮断し、その状態を維持することができるという安全装置としての機能を有し、手動弁につき安全弁としての機能も有することになつた。

図面の簡単な説明

[図 1]第 1実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。

[図 2]第 1実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。

[図 3]第 1実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。

[図 4]第 1実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態において南京錠にて施錠した状態を示す図である。

[図 5]第 1実施形態の複合弁を薬液弁として使用し、弁座の塑性変形が生じた後の状態を示す図である。

[図 6]図 5に示す弁座の塑性変形後に、ダイアフラム弁体を弁座に追従させた状態を示す図である。

[図 7]第 2実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。

[図 8]第 2実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。

[図 9]第 2実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。

[図 10]第 2実施形態の実施例において、手動機構により複合弁を弁開状態から弁閉状態にするときに、手動機構をノブと調整ロッドとがノブの外周形状の変曲点の位置で接合するまで回転させた状態を示す図である。

[図 11]第 3実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。

[図 12]第 3実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。

[図 13]第 3実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。

[図 14]従来技術におけるプロセスガスユニットの構成を示す図である。

[図 15]従来技術における動作レバー弁付エアオペレート弁を示す図である。

[図 16]第 4実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。

[図 17]第 4実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。 [図 18]第 4実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。

[図 19]ブラケットの錠孔の位置とノブのハンドルの回転の遊びを示す図である, [図 20]ノブとブラケットの配置関係を示す図である。

圆 21]第 5実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。

[図 22]複合弁 5の上面図である。

圆 23]複合弁 5の上方部分の外観図である。

[図 24]ロッド部分における A— A断面を示す図である。

圆 25]第 5実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。

[図 26]第 5実施形態の実施例におけるノッキンを示す図である。

[図 27]ノブの部分の外観図である。

[図 28]ノブとロッドとピンとの間の関係を示す図である。

[図 29]復帰パネを利用して自動的にスライドする方法の概要図である。

[図 30]復帰パネを利用して自動的にスライドする方法の概要図である。

[図 31]施錠にっ、ての別仕様を示す図である。

[図 32]ノブのある端面と反対側のロッドの端面の形状を示す図である。

符号の説明

<下 2桁の番号 > <部品 ·部位名 >

11弁本体

12シリンダ

13カバー

21ピストンロッドまたはロッド

23加圧室

24操作ポート

31弁座

32ダイアフラム弁体

33ポート

34ポート

35連通部 51ロッド、または調整ロッド、

53ノブ

54偏心軸

55ハンドル

71送りねじ

75ロックナツ卜

<その他 >

S安全機構セット位置

R安全機構解除位置

発明を実施するための最良の形態

[0034] 以下、本発明にかかる複合弁について具体化した実施形態を図 1乃至図 13、図 1 6乃至図 32に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。

<第 1実施形態 >

第 1実施形態として、複合弁 1の実施例を図 1乃至図 6を用いて説明する。図 1乃至図 3は、本発明の複合弁 1の第 1実施例を示した断面図である。図 3に示すように複合弁 1のボディ部は、弁本体 11、シリンダ 12及びカバー 13が一体になつて構成されている。そして、複合弁 1はパイロット弁と手動弁と弁座追従機構力も成り立っている。なお、複合弁 1で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。

[0035] そこで先ず、複合弁 1のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイ口ット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ 12、カバー 13、ピストンロッド 21、スプリング 22、スプリング 52によって構成される。シリンダ 12及びカバー 13は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストンロッド 21が装填されている。ピストンロッド 21によってシリンダ 12及びカバー 13内の空間は上下 2室に分割され、下室が加圧室 23とされる。加圧室 23には操作ポート 24が連通されている。一方、ピストンロッド 21上方には、ピストンロッド 21を下方へ付勢するスプリング 22及びスプリング 52が装填されている。

[0036] 一方、弁機構は、弁本体 11、弁座 31、ダイアフラム弁体 32、ポート 33、ポート 34によって構成される。弁本体 11は、ポート 33とポート 34とが弁座 31を介して連通部 35 にて連通されている。そして、弁座 31に当接 ·離間するダイアフラム弁体 32が、弁本体 11とシリンダ 12との間で挟持固定されている。そのため、弁本体 11とシリンダ 12とはダイアフラム弁体 32によって気密に仕切られ、連通部 35内を流れる流体がシリンダ 12側へ漏れることはない。また、シリンダ 12にはピストンロッド 21が摺動可能に揷着され、ピストンロッド 21はダイアフラム弁体 32と一体になつている。ピストンロッド 21 が下方へ付勢されない場合には、ダイアフラム弁体 32は弁座 31と離間し、一方、ピストンロッド 21により下方へ付勢される場合には、ダイアフラム弁体 32は弁座 31と当接するように配置される。

[0037] 次に、複合弁 1の手動弁について説明する。手動弁は、ロッド 51、スプリング 52、ノブ 53によって構成される。ロッド 51の上方にはノブ 53が偏心軸 54を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ 53はハンドル 55と鍵孔 56を備えている。

[0038] 次に、弁座追従機構について説明する。弁座追従機構は、外周に雄ねじ部が形成された送りねじ 71、内周に雌ねじ部が形成された保持部 72、調整つまみ 73、止めねじ 74、ロックナット 75によって構成される。送りねじ 71は、カバー 13の保持部 72に回転可能に歯合して設置され、送りねじ 71とピストンロッド 21の間には回り止めピン 20 が設置されている。また、ロックナット 75が保持部 72の上方に設置され、保持部 72の外周側には調整つまみ 73と止めねじ 74が設置されている。

[0039] 以上のような構成力もなる複合弁 1は、次のように作用する。

始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図 3に、手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図 2に示す。

[0040] 先ず、図 3を説明する。図 3は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、ノィロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート 24からエアを供給する。すると、加圧室 23のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストンロッド 21がシリンダ 1 2内を摺動し、スプリング 22及びスプリング 52の下方への付勢力に対抗して上昇する。ピストンロッド 21の上昇に伴ってダイアフラム弁体 32も下方に付勢されなくなり、ダィァフラム弁体 32は弁座 31から離間する。従って、弁座 31とダイアフラム弁体 32との間に流路スペースができ、ポート 33と連通部 35とポート 34とが連通するので、ポート 33から供給される流体がポート 34から吐出される。

[0041] 次に図 2は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート 24からカロ圧室 23内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストンロッド 21を上方へ付勢する加圧室 23内のエア圧を減圧させれば、ピストンロッド 21が上方に装填されたスプリング 22及びスプリング 52の付勢力によって押し下げられる。従って、ピストンロッド 21が下方に付勢され、ピストンロッド 21と一体のダイアフラム弁体 32が弁座 31に当接するので、弁座 31とダイアフラム弁体 32との間に流路スペースがなくなり、ポート 33と連通部 35とポート 34とが連通せず、ポート 33から供給される流体がポート 34から吐出されない。

すなわち、手動弁を弁開状態にしておけば、電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。

[0042] 次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図 1にて説明する。図 1は、図 2または図 3の手動弁を弁開にした状態力も手動弁を弁閉にした状態を示す。

まず、図 3の手動弁を弁開にした状態力も弁閉にした状態において説明する。具体的には、手動弁を弁開にしたときのノブ 53のハンドル 55の位置（以下、安全機構解除位置 Rと、う）から、ハンドル 55を図面正面から見て反時計回りに偏心軸 54を中心に 180度回転させた位置 (以下、安全機構セット位置 Sという）に作業者が回転させる。すると、ロッド 51とピストンロッド 21とが当接し、さらに、スプリング 22及びスプリング 52の下方への付勢力も働くため、ピストンロッド 21が下方に付勢され、ピストンロッド 21と一体のダイアフラム弁体 32が弁座 31に当接し、ポート 33から流入した流体は、ダイアフラム弁体 32によって遮断された連通部 35を通過できず、ポート 34側へ流れない。

[0043] 一方、図 2の手動弁を弁開にした状態力弁閉にした状態において説明する。

具体的には、手動弁を安全機構解除位置尺から、安全機構セット位置 Sに作業者が回転させる。すると、ロッド 51とピストンロッド 21とが当接し、さらに、スプリング 22及びスプリング 52の下方への付勢力も働、ているため、ピストンロッド 21が下方に付勢され、ピストンロッド 21と一体のダイアフラム弁体 32が弁座 31に当接した状態を保ち、ポート 33から流入した流体は、ダイアフラム弁体 32によって遮断された連通部 35を通過できず、ポート 34側へ流れない。

[0044] 従って、図 2及び図 3で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態にすると、ダイアフラム弁体 32と弁座 31との間に流路スペースがなくなり、ポート 33と連通部 35とポート 34とが連通しなくなるので、ポート 33から供給される流体がポート 34から吐出されることはない。

すなわち、たとえ図 3のようにパイロット弁が弁開状態の場合においても、作業者はハンドル 55を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sへ回転させることにより、強制的にパイロット弁を弁開状態力も弁閉状態に遷移させることができる。そのため、流体の吐出を即座に停止しなければならないとする緊急事態に対しても、作業者は対応することができる。

[0045] そして、図 1の状態でノブ 53の錠孔 56に、作業者が例えば南京錠 57を通し施錠することにより、操作ポート 24からエアを供給しても、ハンドル 55は安全機構セット位置 Sから回転しない（図 4)。従って、ロッド 51とピストンロッド 21とは当接した状態が保持されるため、ピストンロッド 21上方への摺動はされず、操作ポート 24からエアを供給してもパイロット弁は弁閉状態が維持される。

すなわち、作業者が手動弁を弁閉状態で施錠しておけば、たとえ操作ポート 24からエアを供給する誤動作があっても流体が流出することはなぐ作業者は安全にメンテナンス等を行うことができる。

[0046] 次に図 5と図 6について説明する。ここで、図 5と図 6は本発明の複合弁 1を薬液弁として使用した際に生じる弁機構のシール力低下の防止および対策として、弁座追従機構としての実施例を示した断面図である。

複合弁 1を薬液弁として使用するために、弁座 31の材質を例えば耐腐食性のあるフッ素系榭脂とした場合を考える。このとき、図 2と図 3のようなパイロット弁としての通常の使用を長期間にわたって続けると、弁座 31はダイアフラム弁体 32からの繰り返し応力を長期間受けることになり、いわゆるクリープ現象として、弁座 31が塑性変形により下方へ縮むことが考えられる。そのため、手動弁を安全機構セット位置 Sに設定したときに、ロッド 51とピストンロッド 21の間にクリアランスが生じることが考えられ、操作ポート 24からエアを供給すると、スプリング 22及びスプリング 52の下方への付勢力に対抗して、ピストンロッド 21が前記クリアランス分上方に摺動し、ピストンロッド 21 と一体のダイアフラム弁体 32の下方への付勢力が低下し、ダイアフラム弁体 32と弁座 31の間のシール力が不十分となるおそれがある。

また、たとえ操作ポート 24からエアを供給しなくても、ポート 33からの薬液流体の圧力により、ダイアフラム弁体 32及びピストンロッド 21が上方に移動 '摺動され、ダイァフラム弁体 32と弁座 31の間のシール力が不十分となるおそれがある。

すなわち、弁座 31が塑性変形により下方へ縮むと、ダイアフラム弁体 32と弁座 31 の間のシール力が不十分となり、ポート 33、連通部 35、ポート 34が連通し、ポート 33 力も供給される薬液がポート 34から吐出されるおそれがある。

[0047] そこで、図 6では弁座追従機構の作用状態を示す。具体的には、送りねじ 71を回すと、送りねじ 71が上下方向に移動し、送りねじ 71内に設置されているロッド 51も上下方向に移動する。このとき、送りねじ 71が下方に移動する方向に送りねじ 71を回すことにより、ロッド 51も下方に移動し、さらにロッド 51に当接するピストンロッド 21も下方に移動するため、ピストンロッド 21と一体のダイアフラム弁体 32の下方への付勢力が上昇し、ダイアフラム弁体 32と弁座 31とのシール力が満たされる。

すなわち、送りねじ 71を下方に移動させることにより、ダイアフラム弁体 32と弁座 31 の間のシール力が満たされ、ポート 33、連通部 35、ポート 34が連通せず、ポート 33 力も供給される薬液がポート 34から吐出されな、ようにできる。

[0048] <第 2実施形態 >

第 2実施形態として、複合弁 2の実施例を図 7乃至図 10を用いて説明する。図 9に示すように複合弁 2のボディ部は、弁本体 311、シリンダ 312、ピストンシリンダ 314及びカバー 313が一体になつて構成されている。そして、複合弁 2はパイロット弁と手動弁力も成り立つている。なお、複合弁 2で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。

[0049] そこで先ず、複合弁 2のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイ口ット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ 312、ピストンシリンダ 314、 Pッド、 321、スプリング 322、シャフト 325、ピストン 326、スプリング 32 7、スプリング 328によって構成される。

シリンダ 312、カノく一 313、ピストンシリンダ 314は密閉容器を構成し、ピストンシリンダ 314にはその中を摺動するピストン 326、ピストン 326を上方へ付勢するスプリング

327、ピストン 326を下方へ付勢するスプリング 328が装填されている。そして、ピストン 326によってピストンシリンダ 314及びカバー 313内の空間は上下 2室に分割され、下室が加圧室 323となり、加圧室 323は操作ポート 324と連通している。

さらに、ピストン 326内にはシャフト 325力装填され、シャフト 325はロッド 321と一体になっている。ここで、シャフト 325とピストンシリンダ 314間には、シャフト 325を下方へ付勢するスプリング 322が装填されている。

[0050] 一方、弁機構は、弁本体 311、ダイアフラム弁体 332、ポート 333、ポート 334によつて構成される。弁本体 311は、ポート 333とポート 334とが連通部 335にて連通されている。そして、弁本体 311に当接 ·離間するダイアフラム弁体 332が、弁本体 31 1とシリンダ 312との間で挟持固定されている。そのため、弁本体 311とシリンダ 312とはダイアフラム弁体 332によって気密に仕切られ、連通部 335内を流れる流体がシリンダ 312側へ漏れることはない。さらに、ダイアフラム弁体 332はロッド 321と一体になっており、ロッド 321が下方へ付勢されない場合には、ダイアフラム弁体 332は弁本体 311と離間し、一方、ロッド 321により下方へ付勢される場合には、ダイアフラム弁体 332は弁本体 311と当接するように配置される。

[0051] 次に、複合弁 2の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド 351、スプリング

328、ノブ 353によって構成される。ここで、調整ロッド 351の上方にはノブ 353が偏心軸 354を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ 353はハンドル 35 5、鍵孔 356、ノッチ 360を備えている。

[0052] 以上のような構成力もなる複合弁 2は、次のように作用する。

始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図 9に、手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図 8に示す。

[0053] 先ず、図 9を説明する。図 9は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、ノィロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート 324からエアを供給すると、エアがシリンダ 312内力ピストンシリンダ 314のエア供給路 315を通じて、加圧室 323へ供給されるため、加圧室 323のエア圧が上昇する。そして、加圧室 323のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン 326がピストンシリンダ 314内を摺動し、スプリング 328の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。さらに、ピストン 326の上方への摺動に伴ってピストン 326と当接したシャフト 325もスプリング 322の下方への付勢力に対抗して上方へ移動し、シャフト 325と一体のロッド 321も上方へ移動する。そのため、ロッド 321と一体のダイアフラム弁体 332も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体 332は弁本体 311から離間する。従って、ダイアフラム弁体 332と弁本体 311との間に流路スペース力 Sでさ、ポート 333と連通咅 335とポート 334と力 S連通するので、ポート 333から供給される流体がポート 334から吐出される。

次に図 8は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート 324から加圧室 323内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン 326を上方へ摺動させる加圧室 323内のエア圧を減圧させれば、ピストン 326がスプリング 327及びスプリング 328の付勢力によって下方へ摺動する。そして、ピストン 326とシャフト 325が当接した状態で、シャフト 325力 Sスプリング 322により下方に付勢され、シャフト 325及びロッド 321と一体のダイアフラム弁体 332が弁本体 311に当接する。

従って、ダイアフラム弁体 332と弁本体 311との間に流路スペースがなくなり、ポート 333と連通部 335とポート 334と力 S連通しなくなるので、ポート 333から供給される流体がポート 334から吐出されることはない。

さらに、ノブ 353のノッチ 360に調整ロッド 351を当接しておけば、手動弁が弁閉状態に遷移することなぐ確実に電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図 7と図 10にて説明する。図 7は、図 8または図 9で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示す。まず、図 9の手動弁を弁開にした状態力弁閉にした状態において説明する。具体的には、手動弁を弁開にしたときのノブ 353のハンドル 355の位置（以下、安全機構解除位置 Rと!、う）から、ハンドル 355を図面正面から見て反時計回りに偏心軸 354 を中心に回転させた所定の位置 (以下、安全機構セット位置 Sという）に作業者が回転させる。ここで所定の位置とは、ノブ 353の外周と調整ロッド 351がノブ 353の外周のテーパ部で接合した位置をいう。すると、回転動作開始とともにノブ 353のハンドル 355の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド 351が下方に移動してピストン 3 26と当接し、ピストン 326を下方に摺動させて、ピストン 326とシャフト 325のフランジ形状部を離間させ、シャフト 325はピストン 326とは独立して上下方向に移動することができるようになる。そのため、シャフト 325はスプリング 322〖こより下方〖こ付勢され、シャフト 325及びロッド 321と一体のダイアフラム弁体 332が弁本体 311に当接する。

[0056] 一方、図 8の手動弁を弁開にした状態力弁閉にした状態において説明する。具体的には、作業者がノブ 353のハンドル 355を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sに回転させる。すると、回転動作開始とともにノブ 353のハンドル 355の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド 351が下方に移動してピストン 326と当接し、ピストン 326を下方に摺動させて、ピストン 326とシャフト 325のフランジ形状部を離間させ、シャフト 325はピストン 326とは独立して上下方向に移動することができるようになる。し力し、シャフ卜 325はスプリング 322により下方に付勢され、シャフ卜 325 及びロッド 321と一体のダイアフラム弁体 332が弁本体 311に当接する状態は維持されたままとなる。

[0057] 従って、図 8及び図 9で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態にすると、ダイアフラム弁体 332と弁本体 311との間に流路スペースがなくなり、ポート 333と連通部 335とポート 334と力 S連通しなくなるので、ポート 333から供給される流体がポート 33 4から吐出されることはな、。

すなわち、たとえ図 9ようにパイロット弁が弁開状態の場合においても、作業者はハンドル 355を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sへ回転させることにより、強制的にパイロット弁を弁開状態力も弁閉状態に遷移させることができる。そのため、流体の吐出を即座に停止しなければならないとする緊急事態に対しても、作業者は対応することができる。

[0058] また、ノブ 353と調整ロッド 351を、ノブ 353の外周のテーパ部の位置で接合させる状態（図 7)まで回転させることにより、ノブ 353のハンドル 355を安全機構セット位置 Sに固定することができる。

ここで、ノブ 353のハンドル 355を安全機構セット位置 Sに固定することができる理由は以下のとおりである。すなわち、図 10におけるノブ 353の偏心軸 354の中心点からノブ 353の外周の変曲点までの距離（以下、距離 R1という）は、ノブ 353の偏心軸 354の中心点からノブ 353のテーパ部の外周までの距離（以下、距離 R2という）よりも長い。そのため、ノブ 353のノヽンドル 355は、スプリング 328の付勢力に対抗して調整ロッド 351を距離 R1と距離 R2の差分距離について下方に押し下げる力がかからな、限り回転せず、図 7の状態が維持されるからである。

従って、操作ポート 324からエアを供給してもパイロット弁は弁閉状態が維持されるすなわち、作業者が手動弁を図 7に示すような弁閉状態にしておけば、たとえ操作ポート 324からエアを供給する誤動作があっても流体が流出することはなぐ作業者は安全にメンテナンス等を行うことができる。

[0059] さらに、図 7の状態でノブ 353の錠孔 356に、例えば作業者が南京錠 357を通し施錠することができるが、第 1実施形態の複合弁 1と同様なため、ここでは説明は省略する。

[0060] さら〖こ、図 9の状態でノブ 353のハンドル 355を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート 324にエア供給がされている状況下であっても回転動作開始とともに、ノブ 353のハンドル 355の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド 351がピストン 326と当接し、ピストン 326が下方に摺動され、ピストン 326とシャフト 325のフランジ形状部が離間し、操作ポート 324から供給されるエア及び加圧室 323のエアがピストン 326とシャフト 325のフランジ形状部の離間部力も抜けることになる。そして、ピストン 326上方のカノく一 313、ピストンシリンダ 314、調整ロッド 351で囲まれる密閉空間のエア圧とピストン 326下方の加圧室 323のエア圧が等しくなる。そのため、調整ロッド 351に対しては、加圧室 323のエア圧により生じるピストン 326の上方への推力が低減される。従って、結果として、加圧室 323のエア圧により生じるピストン 326の上方への推力が低減された状態で、スプリング 327の上方への付勢力に対抗する荷重を加えることにより、ノブ 353のハンドル 355を回転できることになる。

すなわち、作業者は手動弁の弁閉にっき、エア圧に対抗するような大きな力を加えることなく行うことがでさる。

[0061] <第 3実施形態 >

第 3実施形態として、複合弁 3の実施例を図 11乃至図 13を用いて説明する。

図 13に示すように複合弁 3のボディ部は、弁本体 411、シリンダ 412、ピストンシリンダ 414及びカバー 413が一体になつて構成されている。そして、複合弁 3はパイロット弁と手動弁から成り立つている。なお、複合弁 3で「上方」とは手動弁側、「下方」とはノィロット弁側を指すものとする。

[0062] そこで先ず、複合弁 3のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイ口ット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ 412、ピストンシリンダ 414、 Pッド、 421、スプリング 422、シャフ卜 425、ピストン 426、スプリング 42 8によって構成される。

ピストンシリンダ 414、調整ロッド 451は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン 426が装填されている。そして、調整ロッド 451を上方へ付勢をし、ピストン 426 を下方へ付勢するスプリング 422が装填されている。さらに、ピストン 426によってビストンシリンダ 414及び調整ロッド 451内の空間は上下 2室に分割され、下室が加圧室 423となり、カロ圧室 423は、ピストンシリンダ 414のエア供給路 415及び調整ロッド 45 1の外周部に形成されたエア供給路 459を通じて、操作ポート 429と連通されているさらに、ピストン 426内にはシャフト 425が装填され、シャフト 425はロッド 421と一体になっている。ここで、シャフト 425には、シャフト 425及びロッド 421を下方へ付勢するスプリング 422が装填されている。

[0063] 一方、弁機構は、弁本体 411、ダイアフラム弁体 432、ポート 433、ポート 434によつて構成されるが、第 2実施形態の複合弁 2と同様なため、ここでは説明を省略する。 [0064] 次に、複合弁 3の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド 451、スプリング 428、ノブ 453によって構成される力調整ロッド 451の形状以外は第 2実施形態の複合弁 2と同様なため、ここでは説明を省略する。

[0065] 以上のような構成力もなる複合弁 3は、次のように作用する。

始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図 13に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図 12に示す。

[0066] 先ず、図 13を説明する。図 13は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイ口ット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート 429からエアを供給する。すると、調整ロッド 451の外周部に形成されたエア供給路 459及びピストンシリンダ 414 内のエア供給路 415を通じて、加圧室 423へ供給されるため、加圧室 423のエア圧が上昇する。そして、加圧室 423のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン 426がピストンシリンダ 414内を摺動し、スプリング 428の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。さらに、ピストン 426の上方への摺動に伴ってピストン 426と当接したシャフト 425もスプリング 422の下方への付勢力に対抗して上方へ移動し、シャフト 425と一体のロッド 421も上方へ移動する。そのため、ロッド 421と一体のダイアフラム弁体 432も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体 432は弁本体 411から離間する。従って、ダイアフラム弁体 432と弁本体 411との間に流路スペースができ、ポート 433と連通部 435とポート 434とが連通するので、ポート 433から供給される流体がポート 434から吐出される。

[0067] 次に図 12は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート 429から加圧室 423内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン 426を上方へ付勢する加圧室 423内のエア圧を減圧させればよいが、以降は第 2実施形態の複合弁 2と同様なため、ここでは説明を省略する。

[0068] 次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図 11にて説明する。図 11は、図 12または図 13で手動弁を弁開にした状態力も弁閉にした状態を示すが、第 2実施形態の複合弁 2と同様なため、ここでは、手動弁を弁開にした状態力弁閉にした状態への経緯の説明は省略する。 [0069] また、ノブ 453と調整ロッド 451を、ノブ 453の外周のテーパ部の位置で接合させる状態（図 11)まで回転させることにより、ノブ 453のハンドル 455を安全機構セット位置 Sに固定することができるが、以降は第 2実施形態の複合弁 2と同様なため、ここでは説明を省略する。

[0070] また、図 11の状態でノブ 453の錠孔 456に、例えば作業者が南京錠 457を通し施錠することができるが、第 1実施形態の複合弁 1及び第 2実施形態の複合弁 2と同様なため、ここでは説明は省略する。

[0071] さら〖こ、図 13の状態でノブ 453のハンドル 455を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート 429にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともに調整ロッド 451のエア供給路 459とピストンシリンダ 414のエア供給路 415は遮断される。従つて、操作ポート 429からエア供給がされず、結果として、エア圧が力からない状態でノブ 453のハンドル 455を回転できることになる。

すなわち、作業者は手動弁の弁閉にっき、力を要することなく行うことができる。

[0072] <第 4実施形態 >

第 4実施形態として、複合弁 4の実施例を図 16乃至図 20を用いて説明する。

図 18に示すように複合弁 4のボディ部は、弁本体 511、ピストンシリンダ 512、スプールシリンダ 514及びカバー 513が一体になつて構成されている。そして、複合弁 4 はパイロット弁と手動弁力も成り立つている。なお、複合弁 4で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。

[0073] そこで先ず、複合弁 4のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイ口ット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、ピストンシリンダ 51 2、スプールシリンダ 514、スプリング 522、ピストン 526によって構成される。

ピストンシリンダ 512、スプールシリンダ 514は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン 526が装填されている。そして、スプールシリンダ 514を上方へ付勢をし、ピストン 526を下方へ付勢するスプリング 522が装填されている。

さらに、ピストン 526によってピストンシリンダ 512及びスプールシリンダ 514内の空間は上下 2室に分割され、下室が加圧室 523となる。そして、加圧室 523はピストン 5 26内に形成されるエア供給流路 515および後述する調整ロッド 551内に形成されるエア供給流路 559を通じて操作ポート 529と連通されている力、あるいはピストン 526 内に形成されるエア供給流路 515通じて排気ポート 530と連通されている。

[0074] 一方、弁機構は、弁本体 511、ダイアフラム弁体 532、ポート 533、ポート 534によつて構成されるが、第 2実施形態の複合弁 2および第 3実施形態の複合弁 3と同様なため、ここでは説明を省略する。

[0075] 次に、複合弁 4の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド 551、スプリング 528、ノブ 553、ブラゲッ卜 558【こよって構成される。ここで、調整ロッド、 551の上方【こはノブ 553が偏心軸 554を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ 55 3はノヽンドル 555、ノッチ 560を備えている。また、エア供給流路 559が調整ロッド 55 1の内部に形成され、加工が簡単で単純な流路構造を形成している。また、図 20に示すように、二股に分かれたノブ 553のハンドルの間を貫通するかたちでブラケット 5 58が配設され、ブラケット 558には鍵孔 556が形成されている。

[0076] 以上のような構成力もなる複合弁 4は、次のように作用する。

始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図 18に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図 17に示す。

[0077] 先ず、図 18を説明する。図 18は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイ口ット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート 529からエアを供給する。すると、調整ロッド 551の内部に形成されたエア供給路 559及びピストン 526内のエア供給路 515を通じて、加圧室 523へ供給されるため、加圧室 523のエア圧が上昇する。そして、加圧室 523のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン 526がピストンシリンダ 512内を摺動し、スプリング 522の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。そのため、ピストン 526と一体のダイアフラム弁体 532も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体 532は弁本体 511から離間する。従って、ダイアフラム弁体 532と弁本体 511との間に流路スペース力でさ、ポート 533と連通咅 535とポート 5 34とが連通するので、ポート 533から供給される流体がポート 534から吐出される。

[0078] 次に図 17は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート 529から加圧室 523内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン 526を上方へ付勢する加圧室 523内のエア圧を減圧させればよいが、以降は上記のエア圧を供給してパイロット弁を弁開する作用と反対の作用にすぎないため、ここでは説明を省略する。

[0079] 次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図 16にて説明する。図 16は、図 17または図 18で手動弁を弁開にした状態力弁閉にした状態を示す。

まず、図 18の手動弁を弁開にした状態力弁閉にした状態において説明する。具体的には、図 16に示すように、手動弁を弁開にしたときのノブ 553のハンドル 555の位置（以下、安全機構解除位置 Rという）から、ハンドル 555を図面正面から見て時計回りに偏心軸 554を中心に回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置 Sという）に作業者が回転させる。すると、回転動作開始とともにノブ 553のハンドル 555による下方への押さえつける量が小さくなるため、調整ロッド 551が上方に移動する。このとき、操作ポート 529と調整ロッド 551のエア供給路 559が遮断される一方で、カロ圧室 523は排気ポート 530と連通する。そのため、加圧室 523のエアは排気ポート 5 30から排気され、ピストン 526がスプリング 522の付勢力により下方へ摺動し、ピストン 526と一体のダイアフラム弁体 532が下方へ移動して弁本体 511と当接して、図 1 6に示すように複合弁 4は弁閉状態になる。

なお、このときノブ 553にて動作させる部品は調整ロッド 551のみであり、ピストン 52 6を押さえることがない。そのため、ピストン 526にノブ 553の回転による力が掛カもず、弁本体 511には、ピストン 526力らダイアフラム弁体 532を介してスプリング 522の付勢力のみが掛かるにすぎない。従って、クリープの影響は生じず、いつまでも弁機構のシール力は維持される。

[0080] そして、図 16の状態でブラケット 558の錠孔 556に、例えば作業者が南京錠 557を通し施錠することにより、操作ポート 529からエアを供給しても、ハンドル 555は回転せず、ノィロット弁は弁閉状態が維持される（図 20)。ここで図 19に示すようにブラケット 558の錠孔 556は、南京錠 557を通し施錠した際に、ハンドル 555がガタついても調整ロッド 551が動くことのないような十分な遊びを持たせて形成されている。具体的には、ノブ 553が回転しハンドル 555が南京錠 557のツルに触れた時点でも、ノブ 553が調整ロッド 551に接しな!/、ように十分な遊びを持たせて形成されて！、る。そのため、作業者が誤ってハンドル 555に触っても調整ロッド 551が動くことはなぐ操作ポート 529から加圧室 523にエアが供給されることはない。また、ブラケット 558の板厚を小さくすることにより、図 20に示すように、ツルの円弧の半径が小さい南京錠 55 7であっても使用することができる。

[0081] さら〖こ、図 18の状態でノブ 553のハンドル 555を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート 529にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともに調整ロッド 551のエア供給路 559と操作ポート 529は遮断される。従って、操作ポート 529からエア供給がされず、結果として、エア圧が力からない状態でノブ 553のハンドル 555 を回転できることになる。特に、第 4実施形態の複合弁 4では、調整ロッド 551の径が小さく上方に受けるエアの力が小さいため、ノブ 553のハンドル 555の回転し始めにおいても力を要しない。

[0082] また、複合弁 4ではピストン 526内にエア供給流路 515が形成されており、高さ方向の位置関係では、図 16—図 18に示すように、スプリング 528はスプリング 522の内側に配設されている。そのため、複合弁 4は高さ方向に小さくなる。ここで、実施例 2, 3 の複合弁 2, 3において、スプリング 528と同様に調整ロッド 551を付勢する機能を有する部品は、スプリング 328, 428が該当する。そこで、特にこれらのスプリングの位置関係に着目すれば、複合弁 4は全体として実施例 2, 3の複合弁 2, 3に比べて高さ方向に小さ、ことが良く分かる。

[0083] <第 5実施形態 >

第 5実施形態として、複合弁 5の実施例を図 21乃至図 32を用いて説明する。

ここで、図 21は複合弁 5の弁開状態における断面図を、図 22は複合弁 5の上面図を、図 23は複合弁 5の上方部分の外観図を示している。

図 21に示すように複合弁 5のボディ部は、主に弁本体 611、シリンダ 612、ハウジング 613が一体になつて構成されている。そして、複合弁 5はパイロット弁と手動弁から成り立つている。なお、複合弁 5で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。

[0084] そこで先ず、複合弁 5のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイ口ット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、主にシリンダ 612、ハウジング 613、スプリング 622、ピストン 626によって構成される。

シリンダ 612及びノヽウジング 613は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン 6 26が装填されている。そして、ハウジング 613を上方へ付勢をし、ピストン 626を下方へ付勢するスプリング 622が装填されている。

さらに、ピストン 626によってシリンダ 612及びハウジング 613内の空間は上下 2室に分割され、下室が加圧室 623となる。そして、加圧室 623はピストン 626内に形成されるエア供給流路 615を通じて後述するエア供給ポート 659と連通している。図 21力ら図 23に示すように、ノヽクジング 613に ίま、操作ポート 629、気ポート 63 0、エア供給ポート 659が形成されており、後述するロッド 651との組み合わせにより図 24に示すような 3ポート弁を形成している。ここで、図 24は図 21の Α— Α断面図を示している。図 24の（a)は手動弁が弁開状態にある場合を、（c)は手動弁が弁閉状態にある場合を、（b)は（a)と（c)の間の状態を示している。

[0085] 一方、弁機構は、弁本体 611、ダイアフラム弁体 632、ポート 633、ポート 634によつて構成されるが、第 2実施形態の複合弁 2、第 3実施形態の複合弁 3、第 4実施形態の複合弁 4と同様なため、ここでは説明を省略する。

[0086] 次に、複合弁 5の手動弁について説明する。手動弁は、主にロッド 651、ノブ 653、ノッキン 661、ノッキン 662、ノッキン 663、スライドプレート 665によって構成される。ロッド 651は、ハウジング 613に形成した貫通孔 667に挿入されている。ここで、ロッド 651の一端側にはノブ 653が回転可能な状態で取り付けられ、このノブ 653はハンドル 655、ピン 664を備えている。また、ロッド 651の中央部の外周には図 26に示すような形状のパッキン 661が配置され、その周囲にはパッキン 662とパッキン 663が配置されている。また、ロッド 651の上方にはスライドプレート 665が配設されている。なお、図 26の（a)はパッキン 661の上面図であり、（b)はパッキン 661の A— A断面図である。

[0087] 以上のような構成力もなる複合弁 5は、次のように作用する。始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでノィロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図 21に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図 25に示す。

[0088] 先ず、図 21を説明する。図 21は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイ口ット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート 629からエアを供給する。すると、ロッド 651の外周と貫通孔 667との間に形成された空間およびエア供給通路 65 9を通り、ピストン 626内のエア供給路 615を通じて、加圧室 623へエアが供給されるため、加圧室 623のエア圧が上昇する。そして、加圧室 623のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン 626がシリンダ 612内を摺動し、スプリング 622の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。そのため、ピストン 626と一体のダイアフラム弁体 632も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体 632は弁本体 611から離間する。従って、ダイアフラム弁体 632と弁本体 611との間に流路スペースができ、ポート 633と連通部 635とポート 634と力 S連通するので、ポート 633から供給される流体がポート 634から吐出される。

[0089] 次に図 25は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート 629から加圧室 623内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン 626を上方へ付勢する加圧室 623内のエア圧を減圧させればよいが、以降は上記と反対の作用がなされるにすぎないため、ここでは説明を省略する。

[0090] 次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を図 27、図 28を用いて説明する。図 27は、ノブ 653の部分を説明するものであり図 25に示す B— B断面図である。図 28は、ノブ 653とロッド 651とピン 664との間の関係を示す図である。

そこで、手動弁を弁開にした状態力も弁閉にした状態において説明する。具体的には、図 27に示すように、手動弁を弁開にしたときのノブ 653のハンドル 655の位置 (以下、安全機構解除位置 Rという）から、ハンドル 655を図面正面力も見て反時計回りに回転させた所定の位置 (以下、安全機構セット位置 Sという）に作業者が回転させようとする。すると、ハンドル 655を所定量回転させたところで図 28 (a)の状態から図 2 8 (b)に示すように、ピン 664を介してロッド 651にノブ 653の回転力云わり、ロッド 65 1が回転し始める。そして、ハンドル 655を回転し終えて安全機構セット位置 Sに達した時には、図 28 (c)の状態になる。

なお、図 28に示すようにノブ 653の回転がピン 664を介してロッド 651に伝わるまでに所定量の遊びを設けてある。すなわち、ノブ 653の回転量に対してロッド 651の回転量にはバックラッシを設けており、そのバックラッシの回転量は 90度から 110度としている。そのため、ノブ 653が回転する量は 180度である力実際にロッド 651が回転する量は 70度から 90度の間である。

[0091] 以上のように安全機構セット位置 Sに達すると、ノッキン 661により操作ポート 629とエア供給ポート 659が遮断される一方で、排気ポート 630とエア供給ポート 659が連通し、加圧室 623は排気ポート 630と連通することとなる。そのため、エアは排気ポート 630から排気され加圧室 623のエア圧は低下し、ピストン 626がスプリング 622の付勢力により下方へ摺動する。そして、ピストン 626と一体のダイアフラム弁体 632が下方へ移動して弁本体 611と当接し、複合弁 5は弁閉状態になる。

さらに、この状態から図 21および図 23に示すようにスライドプレート 665をノブ 653 の設置方向にスライドさせて、スライドプレート 665の先端部に形成される鍵孔 665a に例えば南京錠 657を挿入して施錠する。これにより、ノブ 653は回転することができず複合弁 5の弁閉状態は維持されることになる。

[0092] なお、スライドプレート 665をスライドする方法としては、以下の方法が考えられる。

(1)スライドプレート 665に形成されたッマミ 665bを指で押して手動で行なう方法。

(2)スライドプレート 665とハウジング 613の間に配設される復帰パネを利用して自動的にスライドする方法。

そして、上記（2)に述べる復帰パネを利用して自動的にスライドする方法としては、具体的に以下のような方法 (A)および方法 (B)が考えられる。

[0093] 図 29は、復帰パネを利用して自動的にスライドする方法のうち方法 (A)の概要図である。図 29 (a)は手動弁が弁開状態にある場合の断面図と側面図を、図 29 (b)は手動弁が弁閉状態にある場合の断面図と側面図を示している。

方法 (A)は、図 29に示すようにスライドプレー卜 665にッマミ 665bとッメ形状 665c を形成し、さらにハウジング 613との間に復帰パネ 666を配設する方法である。この方法では、手動弁が弁開状態にあるときには、図 29 (a)に示すようにッメ形状 665c の部分をロッド 651の端部 651aに引っ掛けておくことにより、スライドプレート 665はスライドが出来なくなる。このとき、復帰パネ 666には引張り力が作用している。

ここで、ノブの端部 65 laは切り欠き形状を有しており、ノブ 653を回転し手動弁を弁閉状態にした時点では、図 29 (b)に示すように切り欠き形状の部分が丁度スライドプレート 665のッメ形状 665cの部分に位置することになつている。そのため、スライドプレート 665のッメ形状 665cによる引っ掛力り力 Sなくなる。そのため、復帰パネ 666 に引張り力が作用しなくなり、スライドプレート 665は自動的にスライドするというものである。

[0094] 図 30は、復帰パネを利用して自動的にスライドする方法のうち方法 (B)の概要図である。図 30 (a)は手動弁が弁開状態にある場合の断面図を、図 30 (b)は手動弁が弁閉状態にある場合の断面図を示している。

方法）は、図 30に示すようにスライドプレート 665にッマミ 665bを形成し、ハウジング 613との間に復帰パネ 666を配設する方法である。この方法では方法 (A)とは復帰パネ 666の作用を逆に設定している。すなわち、スライドプレート 665に形成されたッマミ 665bを指で押さないときには、復帰パネ 666は自然長の状態でありパネ力が生じておらず、スライドプレート 665はスライドされない状態が維持される。そのため、スライドプレート 665に形成されたッマミ 665bを指で押して復帰パネ 666を収縮させてスライドさせると!、うものである。

[0095] また、南京錠 657などによる施錠の別仕様として、図 31と図 32に示すような仕様も考えられる。この複合弁 5では、ロッド 651においてノブ 653のある端面と反対側の端面 651aの形状が図 32のように形成されている。具体的には、ノブ 653が手動弁が弁開状態のときは端面 651aが図 32の実線で示す向きになり、手動弁が弁閉状態のときは端面 651aが図 32の 2点差線で示す向きになる。そして、手動弁が弁閉状態のときには、鍵孔 651bがハウジング 613の上面の上方に位置し、この状態で南京錠 657 などを通して施錠する。

[0096] なお、このときノブ 653にて動作させる部品はロッド 651のみであり、ピストン 626を押さえることがない。そのため、ピストン 626にノブ 653の回転による力が掛カもず、弁本体 611には、ピストン 626からダイアフラム弁体 632を介してスプリング 622の付勢力のみが掛かるにすぎない。従って、クリープの影響は生じず、いつまでも弁機構のシール力は維持される。

[0097] さらに、図 21の状態でノブ 653のハンドル 655を安全機構解除位置 Rから安全機構セット位置 Sに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート 629にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともにロッド 651 のパッキン 661によりエア供給路 659と操作ポート 629は遮断される。従って、操作ポート 629からエア供給がされず、結果として、エア圧が力からない状態でノブ 653のハンドル 655を回転できることになる。

[0098] また、複合弁 5ではロッド 651は上下方向と垂直をなす横方向に配設されノブ 653 が複合弁 5の側面に配設されている。そのため、弁機構およびパイロット機構と同軸上にノブあるとする第 1一 4実施形態の複合弁 1一 4に比べて、複合弁 5は高さ方向に小さくなる。

産業上の利用可能性

[0099] 弁座のタリープ現象による弁機構のシール力の低下を防止する機構または低下に対応する機構を有するので、弁座の材質として耐腐食性を有するフッ素榭脂を使用することにより半導体製造工程における薬液弁としての用途にも適用できる。

Claims

請求の範囲

[1] 弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、

付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、

前記パイロット機構の動作に作用する手動機構とを有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、

前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有することを特徴とする複合弁。

[2] 請求項 1に記載の複合弁にぉ、て、

前記ダイアフラム弁体の前記軸方向における前記弁閉位置を調整する機構を有することを特徴とする複合弁。

[3] 請求項 1又は請求項 2に記載の複合弁において、

前記手動機構と前記ダイアフラム弁体とが各々独立して前記軸方向に移動可能であることを特徴とする複合弁。

[4] 請求項 1乃至請求項 3に記載する複合弁の!/、ずれか一つにお、て、

前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるときに、前記手動機構に操作ポートからのエア圧が力からない機構を有することを特徴とする複合弁。

[5] 請求項 1乃至請求項 4に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、

前記手動弁を弁開位置に保持する手動弁弁開保持手段を有することを特徴とする複合弁。

[6] 請求項 4に記載の複合弁において、

前記手動機構に操作ポートからのエア圧が力からな、機構として、エア圧が生じる前記パイロット機構のピストン内に軸方向に摺動可能に装填され、前記ピストンとフランジ形状部で当接または離間可能なシャフトを有することを特徴とする複合弁。

[7] 請求項 4に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧が力からな、機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の外周部に形成されたエアの供給路とピストンシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。

[8] 請求項 4に記載の複合弁において、

前記手動機構に操作ポートからのエア圧が力からな、機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の内部に形成されたエアの供給路と、前記ピストン形状部が摺動するスプールシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。

[9] 請求項 1乃至請求項 5に記載する複合弁の!/、ずれか一つにお、て、

前記手動弁弁閉保持手段として、鍵孔を有するブラケットが手動弁のハンドルの二股に分かれる間を貫通することを特徴とする複合弁。

[10] 請求項 9に記載の複合弁において、

前記ブラケットの鍵孔に鍵を通し、前記ノブのハンドルが鍵のツルに触れる位置まで回転したときに、前記ノブと前記ピストン形状部が接しないことを特徴とする複合弁

[11] 請求項 4に記載の複合弁において、

前記手動機構に操作ポートからのエア圧が力からな、機構として、エア供給を受ける前記手動機構の操作ポートと、カバーに形成されるエア供給ポートとを連通および遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。

[12] 請求項 4に記載の複合弁において、

前記カバーに、操作ポート、排気ポート、エア供給ポートが形成される 3ポート弁を有することを特徴とする複合弁。