JPH0247326Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、シリンダに加圧空気を流入してピス
トンを駆動することによりダイヤフラムを作動さ
せる小型のダイヤフラム弁に関する。更に詳しく
は微生物産業等に用いられる流体制御に適するダ
イヤフラム弁に関するものである。

［従来の技術］ 微生物産業等では小型の反応器等の周りに反応
器等に至る多数の配管が布設され、この反応器等
に至近距離の各配管にはそれぞれダイヤフラム弁
が設けられる。このため、微生物産業等で用いら
れるダイヤフラム弁は、小型であつて、弁の開閉
指令に対して迅速に応答することが要求されてい
る。また反応器等に一時的に流体を注入するため
の常閉弁と一時的に流体を停止するための常開弁
とが混在して用いられる。

常閉弁としても常開弁としても使用可能な小型
のダイヤフラム弁は、実開昭59−101058号公報第
３図に開示されている。その弁はシリンダ内部を
平円盤状のピストンで第１及び第２室に分け、加
圧空気を一方へ入れると常閉弁となり、他方へ入
れると常開弁となるものである。

［考案が解決しようとする問題点］ 上記ダイヤフラム弁は戻しばねがないため、常
閉力又は常開力が弱かつた。これを解決するため
にシリンダの長さの半分よりも長い強力な戻しば
ねを入れると、常閉弁から常開弁に変更すると
き、又はその逆のとき、加圧空気と戻しばねの入
る室を変えるだけでなくピストンのスピンドルに
対する固定位置も変えなくてはならないが、ピス
トンのスピンドルに対する固定位置を変える組替
作業は容易ではないという問題が生ずる。

本考案は上記問題を解決するためになされたも
のであり、その目的とするところは、シリンダの
長さの半分より長い強力な戻しばねを使用する小
型のダイヤフラム弁であつて、比較的簡単な同じ
部品の組替え作業だけで常閉弁としても常開弁と
しても使用することができるものを提供すること
にある。

［問題点を解決するための手段］ 上記目的を達成するために、本考案が採用した
手段は、ピストンに戻しばねをはめる環状凹部を
形成し、そのピストンをスピンドルの同一位置に
上下反転かつ脱着可能に固定したことにある。そ
の構成を実施例に対応する第１図及び第２図に基
づいて説明する。本考案は弁体１０の開口部１０
ａに設けたダイヤフラム１１と、このダイヤフラ
ム１１を駆動して弁体１０の流路１０ｂを開閉す
る駆動部２６とを備え、この駆動部２６はシリン
ダ１８と、このシリンダ１８に流入する加圧空気
によりシリンダ内を移動してダイヤフラム１１を
駆動するピストン２０と、加圧空気が流入しない
ときにピストン２０を復帰させる戻しばね１５
ａ，１５ｂとからなるダイヤフラム弁である。

このダイヤフラム弁は、ピストン２０の中心に
スピンドル１４を貫通して固着し、このスピンド
ル１４の一端をコンプレツサ１６及びビス１７を
介してダイヤフラム１１に連結し、その他端をシ
リンダ１８の底部１８ａに貫通して設けたもので
あつて、ピストン２０で仕切られるシリンダ１８
のダイヤフラム側の第一室２１及びダイヤフラム
１１と反対側の第二室２２に、加圧空気の選択的
な流入口となる第一ポート２３及び第二ポート２
４をそれぞれ設け、第一ポート２３を加圧空気の
流入口とするとき戻しばね１５ａ，１５ｂをダイ
ヤフラム１１が流路１０ｂを閉じるように配置
し、第二ポート２４を加圧空気の流入口とすると
き戻しばね１５ａ，１５ｂをダイヤフラム１１が
流路１０ｂを開くように配置したものである。

［作用］ スピンドル１４にピストン２０を固着し、スピ
ンドル１４の一端をダイヤフラム１１に連結する
ことにより、シリンダ１８を小型化できかつ加圧
空気が流入したときのダイヤフラム作動の応答性
が良くなる。第一ポート２３を空気の流入口とす
るときは、ピストン２０の戻しばねをはめる環状
凹部は上向きであり、その内底面とシリンダの底
部１８ａの距離はシリンダ内長の半分よりも長
く、強力な戻しばね１５ｂが装着されるから、加
圧空気が流入したときのみ「開」となる常閉力の
強いダイヤフラム常閉弁となる。第二ポート２４
を加圧空気の流入口とするときは、ピストン２０
を上下反転してスピンドル１４に固定し、その環
状凹部を下向きにする。こんどは環状凹部の底面
とボンネツト１２の戻しばねを支える表面１２ｂ
の間隔がシリンダ内長の半分よりも長くなり、そ
こに強力な戻しばねがはまるから、加圧空気が流
入したときに「閉」となる常開力の強いダイヤフ
ラム常開弁１５ｂとなる。

［実施例］ 次に本考案の一実施例を詳しく説明する。

第１図〜第３図に示すように、ステンレス製の
弁体１０の開口部１０ａ周囲に四ふつ化エチレン
樹脂製のダイヤフラム１１を載せ、その上にボン
ネツト１２を重ね、ボルト１３で全体を締着す
る。ボンネツト１２の中心にスピンドル１４を摺
動自在に貫通する。このスピンドル１４の下端に
コンプレツサ１６を掛止し、そのコンプレツサ１
６にビス１７を介してダイヤフラム１１を連結す
る。

ボンネツト１２の外周にシリンダ１８をボルト
１９により締着する。１２ａはＯリングであつ
て、ボンネツト１２とシリンダ１８との気密を保
持する。シリンダ１８内に断面がほぼＷ字状のピ
ストン２０を摺動自在に設ける。シリンダ１８の
内壁にピストンストツパ１８ｂを備える。ピスト
ン２０の中心に上記スピンドル１４を貫通して固
着する。このスピンドル１４の他端はシリンダ１
８の底部１８ａを貫通して突出する。１５ａ及び
１５ｂは戻しばねであつて後述する加圧空気で変
位したピストン２０を復帰させる。シリンダ１
８、ピストン２０及び戻しばね１５ａ，１５ｂは
ダイヤフラムの駆動部２６を構成する。

ピストン２０で仕切られるシリンダ１８のダイ
ヤフラム側の第一室２１及びダイヤフラムと反対
側の第二室２２に加圧空気の選択的な流入口とな
る第一ポート２３及び第二ポート２４をそれぞれ
設ける。２０ａはＯリングであつて、第一室２１
と第二室２２との間の気密を保持する。

このような構成であるから、第１図に示すよう
にピストン２０をＷ字の向きにスピンドル１４に
固着し、第二室２２のシリンダ１８の底部１８ａ
とピストン２０の間に戻しばね１５ａ及び１５ｂ
を介装して、第一ポート２３より加圧空気を導入
すれば、ピストン２０は戻しばね１５ａ及び１５
ｂの作用力に抗してスピンドル１４を移動させ、
ダイヤフラム１１を弁座１０ｃから離して弁を開
放する。シリンダ１８内の圧力を解除すると、戻
しばね１５ａ及び１５ｂはダイヤフラム１１を閉
鎖位置に向けて移動させ、ピストン２０をシリン
ダ１８に沿つてダイヤフラム１１に向つて駆動す
る。

次に第２図に示すようにピストン２０を逆Ｗ字
の向きにスピンドル１４に固着し、第一室２１の
ボンネツト１２の表面１２ｂとピストン２０の間
に戻しばね１５ａ及び１５ｂを介装して、第二ポ
ート２４より加圧空気を導入すれば、ピストン２
０は戻しばね１５ａ及び１５ｂの作用力に抗して
スピンドル１４を移動させ、第１図と反対にダイ
ヤフラム１１を弁座１０ｃに着座させ弁を閉鎖す
る。シリンダ１８内の圧力を解除すると、戻しば
ね１５ａ及び１５ｂはダイヤフラム１１を開放位
置に向けて移動させ、ピストン２０をシリンダ１
８の底部１８ａに向けて駆動する。

第１図及び第２図に示したピストン２０は、ス
ピンドル１４に掛止したコンプレツサ１６とこの
コンプレツサ１６に連結したビス１７を介してダ
イヤフラム１１に直接作用するため、ダイヤフラ
ム１１の応答速度は極めて速い。またダイヤフラ
ム１１の開放及び閉鎖状況はスピンドル１４の他
端がシリンダ１８の底部１８ａから突出する長さ
（第１図、第２図に破線により示す）の変化によ
り容易に視認することができる。

［考案の効果］ 以上述べたように、本考案によれば、スピンド
ルにピストンを固着し、スピンドルの一端をダイ
ヤフラムに連結することにより、シリンダを小型
化でき、しかもシリンダ内に加圧空気が流入した
ときのダイヤフラム作動の応答性が良くなる。

加圧空気を入れるポートによつてピストンと戻
しばねを反転して組替えるが、ピストンはスピン
ドルの同一位置に上下関係を反転して固定される
ので、組替作業は比較的容易であり、戻しばねは
シリンダ内長の半分よりも長い強力なものを使用
するから、弁の常閉力又は常開力は強力である。
また第一ポートを加圧空気の流入口にすれば、第
一ポートに加圧空気が流入したときのみ「開」と
なるダイヤフラム弁となり、第二ポートを加圧空
気の流入口にすれば、第二ポートに加圧空気が流
入したときのみ「閉」となるダイヤフラム弁が得
られる。この結果、同一の部品を組立方法を変え
るだけで常閉弁と常開弁のいずれにも組替え可能
となり、常閉弁と常開弁が混在する微生物産業等
向きに低コストで量産することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案一実施例ダイヤフラム弁を半分
断面で示す正面図。第２図はそのピストンを逆向
きに取付け加圧空気の流入口を変更した第１図に
対応する正面図。第３図は第１図のAA線断面
図。 １０：弁体、１０ａ：開口部、１１：ダイヤフ
ラム、１４：スピンドル、１５ａ，１５ｂ：戻し
ばね、１８：シリンダ、２０：ピストン、２１：
第一室、２２：第二室、２３：第一ポート、２
４：第二ポート、２６：ダイヤフラム駆動部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 弁体１０の開口部１０ａに設けたダイヤフラム
   １１と、このダイヤフラムを駆動して弁体の流路
   を開閉する駆動部２６とを備え、この駆動部はシ
   リンダ１８と、このシリンダに流入する加圧空気
   によりシリンダ内を移動してダイヤフラムを駆動
   するピストン２０と、加圧空気が流入しないとき
   にピストンを復帰させる戻しばね１５ａ，１５ｂ
   と、一端がダイヤフラムに連結されてボンネツト
   １２に摺動自在に軸受けされたスピンドル１４
   と、ピストンで仕切られるシリンダのダイヤフラ
   ム側の第一室２１及びダイヤフラムと反対側の第
   二室２２に加圧空気の選択的な流入口となる第一
   ポート２３及び第二ポート２４とからなるダイヤ
   フラム弁において、前記ピストンを前記スピンド
   ルの同一位置に上下反転かつ脱着可能に固定し、
   前記ピストンに前記戻しばねのはまる環状凹部を
   形成し、前記戻しばねの長さをシリンダ内長の半
   分よりも長くしたことを特徴とするダイヤフラム
   弁。