JPH03134387A - 緩作動開閉弁 - 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】 「技術分野」 本発明は、ゆっ（すした開閉動作が得られる緩作動開閉
弁に関する。

「従来技術およびその問題点」 例えば反応室である種の気体を混合する際には、混合す
べき気体をできるだけゆっくりと反応室に供給すること
が要求されることがある。

「発明の目的」 本発明は、このような要求に応え得る緩作動開閉弁を得
ることを目的とする。

また本発明は、開弁動作自体はゆっ（りでありながら、
開弁信号を与えてから開弁動作に至る応答性には優れた
緩作動開閉弁を得ることを目的とする。

「発明の概要」 本発明は、従来用いられているダイアフラム開閉弁をベ
ースに、これに改変を加えて完成されたものである。

すなわち本発明は、圧力差を受けて作動するダイアフラ
ムにバルブロッドを接続し、このバルブロッドに、弁座
に接離する弁体を設けたダイアフラム開閉弁において、
ダイアフラムの上下にそれぞれ、ダイアフラムに開弁圧
力を及ぼす開弁圧力室と、この開弁圧力室と反対側の抵
抗圧力室とを設け、この開弁圧力室に連通させてパイロ
ット圧通路と予圧通路とを設け、このパイロット圧通路
に流量制御弁を設ける一方、予圧通路に常閉方向に付勢
された予圧開閉弁を設け、この予圧開閉弁を、バルブロ
ッドが閉弁位置にあるときに予圧開閉弁作動部材により
その付勢力に抗して開くようにしたことを特徴としてい
る。

この開閉弁によると、バルブロッドが閉弁位置にあると
き、開弁圧力室は、流量制御弁を有するパイロット圧通
路だけでなく、予圧開閉弁を有する予圧通路とも連通し
ている。よってパイロット圧力をパイロット圧通路およ
び予圧通路に導入したとき、開弁圧力室の圧力が速やか
に上昇して、バルブロッドが開弁方向に移動を開始する
。すなわち応答性がよい。そしてバルブロッドが開弁方
向に移動すると、予圧開閉弁は自身の付勢力によって閉
じるから、開弁圧力室には、流量制御弁を介してのみパ
イロット圧が導入されるからゆつ（つとした開弁速度を
得ることができる。

「発明の実施例」 以下図示実施例について本発明を説明する。第１図は本
発明による緩作動開閉弁の第一の実施例を示す。第１図
の左方は、本発明による緩作動開閉弁の全体構造を示す
断面図であり、右方は同一の開閉弁の別の断面を示す一
部断面図である。

バルブボディ１１には、流体通路１２が設けられ、その
一部に、環状弁座１３が形成されている。環状弁座１３
には、バルブロッド１４の下端に設けた弁体１５が接離
して流体通路１２が開閉される。

バルブロッド１４は、スペーサ１６およびコネクタスリ
ーブ１７を貫通して突出している。バルブロッド１４の
下部とスペーサ１６の間には、蛇腹１８が張設されてい
て、流体通路１２を流れる流体が、バルブロッド１４の
細部に達しないようにされている。すなわちこの開閉弁
は、流体通路１２を流れる流体のクリーン度を蛇腹１８
によって保証するクリーンバルブである。コネクタスリ
ーブ１７内には、ワッシャ１９を介してバルブロッド１
４を閉弁方向に移動付勢する圧縮ばね２０が挿入されて
いる。２１は、コネクタスリーブ１７をバルブボディ１
１に固定する袋ナツトである。以上の要素は、予めクリ
ーンルーム内で組み立てられ、ユニット化される。

本発明は、例えば以上のように構成された開閉弁を作動
させるもので、コネクタスリーブ１７の外周には、シリ
ンダ２２が嵌められ、これがワッシャ２３ａおよびスト
ップリング２３ｂを介して、該コネクタスリーブ１７に
固定されている。

またバルブロッド１４のコネクタスリーブ１７からの突
出部には、ダイアフラム組立体２７が摺動可能に、かつ
弁体１５側に移動付勢されて設けられている。すなわち
ダイアフラム組立体２７は、ローリングダイアフラム２
４の中心部を挟着したメインブロック２５とリテーナ２
６とを有し、バルブロッド１４の先端には、一対のワッ
シャプレート２８ａ、２８ｂが摺動自在に嵌められ、さ
らにストップリング２９が固定されている。そしてワッ
シャプレート２８ａと２８ｂの間には、ウェーブワッシ
ャ３０が挿入されていて、このウェーブワッシャ３０に
より、ダイアフラム組立体２７がバルブロッド１４に対
し弁体１５側（図の下方）に移動付勢されている。ダイ
アフラム組立体２７の下方への移動端は、バルブロッド
１４の拡径段部１４ａが規制している。

ローリングダイアフラム２４の周縁ビード部２４ａは、
シリンダ２２とボンネット３１との間に挟まれ、シリン
ダ２２とボンネット３１とは、周縁ビード部２４ａを圧
縮した状態で、ロックリング３２によって固定されてい
る。

以上の構造により、ローリングダイアフラム２４の下部
には開弁圧力室３３が形成され、上部には抵抗圧力室３
４が形成される。ローリングダイアフラム２４は変位し
てもその受圧面積が変化しないダイアフラムである。

シリンダ２２には、開弁圧力室３３と連通するパイロッ
ト圧通路３６が形成されている。このパイロット圧通路
３６は、符合３６ａで示す通路によりまず予圧開閉弁室
３８に連通し、次に予圧開閉弁４５に穿けた連通孔４５
ａ、別の通路３６ｂを介してニードル弁４０に連通し、
さらに通路３６ｃを介して開弁圧力室３３に連通してい
る。

ニードル弁４０は、パイロット圧通路３６内に臨むニー
ドル４１ａを有する雄ねじ体４１をシリンダ２２に螺合
させたもので、その螺合位置を調節することにより、ニ
ードル４１ａによる流路絞量を大小に変化させる。

予圧開閉弁室３８は、第２図に拡大して示すように、予
圧通路４３を介して、開弁圧力室３３に連通しており、
この開弁圧力室３３には予圧開閉弁４５が設けられてい
る。この予圧開閉弁４５は圧縮ばね４６によってその０
リング４７が開弁圧力室３３の下面に着座する方向、つ
まり閉弁方向に付勢されており、従って、予圧開閉弁４
５に外力が加わらない状態では、予圧通路４３は閉じる
。またこの予圧開閉弁４５は、その上端が開弁圧力室３
３内に延びていて、圧縮ばね２０の力によりバルブロッ
ド１４が閉弁位置にあるとき、ダイアフラム組立体２７
のリテーナ２６によってその頭部を押圧されて変位する
。すなわちウェーブワッシャ３０の力は、圧縮ばね４６
の力より強く、圧縮ばね２０の力によりバルブロッド１
４が図の閉弁位置にあるときには、予圧開閉弁４５がリ
テーナ２６により押圧されて圧縮ばね４６の力に抗して
変位し、予圧通路４３が開く。つまりリテーナ２６は、
予圧開閉弁作動部材である。

パイロット圧通路３６は、切換弁５０を介してパイロッ
ト圧源Ｐに通じている。またこのパイロット圧源Ｐは、
開閉弁５１を介して、開弁圧力室３３に開口させた急速
開弁通路４９に連通している。開閉弁５１は常時は閉じ
ている。

上記構成の本綴作動開閉弁は、開弁圧力室３３にパイロ
ット圧を導入しない状態では、圧縮ばね２０の力によっ
て、バルブロッド１４の弁体１５が環状弁座１３に着座
し、流体通路１２を閉じている。この状態においてはま
た、ダイアフラム組立体２７のリテーナ２６が予圧開閉
弁４５の頭部を押し、予圧通路４３を開いている。つま
り開弁圧力室３３は、パイロット圧通路３６だけでなく
、予圧通路４３を介して、パイロット圧源Ｐと連通でき
る状態にある。

この状態において、切換弁５０のボート５０ａを流路に
接続すると、パイロット圧源Ｐからのパイロット圧が、
ニードル弁４０を有するパイロット圧通路３６だけでな
く、予圧通路４３を介して、開弁圧力室３３に導かれる
。よって、開弁圧力室３３内の圧力は速やかに上昇し、
やがてその圧力がウェーブワッシャ３０の力に打ち勝つ
と、ダイアフラム組立体２７がウェーブワッシャ３０を
撓ませながら上昇する。このダイアフラム組立体２７の
上昇量が一定値に達すると、リテーナ２６が予圧開閉弁
４５から離れ、このとき予圧開閉弁４５の０リング４７
が圧縮ばね４６の力により予圧通路４３の下面に着座し
て該予圧通路４３を閉じる。よって開弁圧力室３３は、
ニードル弁４０を介してのみ、パイロット圧源Ｐと連通
ずることどなる。ウェーブワッシャ３０は、このとき殆
ど全圧縮状態となり、この後は、ダイアフラム組立体２
７はバルブロッド１４と一体に上昇する。

従って、パイロット圧源Ｐからのパイロット圧の供給を
継続すると、この後は、ニードル弁４０の開度に応じた
速度で、バルブロッド１４が一体に上昇して、流体通路
１２を開く。この開弁の速度は、ニードル弁４０の開度
の調整によって自由に設定できるから、特にゆっ（つと
開弁することができる。

すなわち本発明によれば、切換弁５０のボート５０ａを
流路に接続してから、流体通路１２が開き始める迄の時
間を短縮して応答性を高めることができ、しかも開き始
めてからの開弁速度はゆっくりしたものとすることがで
きる。

切換弁５０のボート５０ｂを流路に接続すると、開弁圧
力室３３内のパイロット圧がニードル弁４０およびパイ
ロット圧通路３６を介してやがて排出されるため、圧縮
ばね２０の力により、バルブロッド１４は図示位置に復
帰し、このときダイアフラム組立体２７のリテーナ２６
が予圧開閉弁４５を押して開き、予圧通路４３を開く。

流体通路１２を急速に開く必要のあるときには、開閉弁
５１を開く。すると、流路絞作用のない急速開弁通路４
９を介して開弁圧力室３３にパイロット圧が急速に導か
れ、その結果、ダイアフラム組立体２７およびバルブロ
ッド１４は急速に上昇して、弁体１５が環状弁座１３か
ら離れ、流体通路１２が開く。

第３図は本発明の第二の実施例を示す。この実施例は、
第一の実施例のウェーブワッシャ３０に代えて、内外二
重の圧縮ばね３０Ａ、３０Ｂを用いた実施例である。こ
の圧縮ばね３０Ａと３０Ｂは、バルブロッド１４の先端
に一体に設けたばね座５４と、ダイアフラム組立体２７
のメインブロック２５との間に設けられており、その合
成ばね力は、予圧開閉弁４５の圧縮ばね４６より強い。

この他の部分は第一の実施例と同一である。

この実施例においても第一の実施例と同様の作用が得ら
れる。

「発明の効果」 以上のように本発明は、開弁圧力室へパイロット圧を導
入する作動初期においては、開弁圧力室が流量制御弁を
有するパイロット圧通路だけでなく、予圧開閉弁を有す
る予圧通路によっても連通ずるため、開弁圧力室へのパ
イロット圧の導入を速やかに行なうことができる。そし
て、開閉弁が動作を開始した後は、予圧開閉弁が閉じて
流量制御弁によりパイロット圧の導入速度を制御するこ
とができるため、ダイアフラムの開弁方向への変位をゆ
っくりと行なわせることができる。よって本発明によれ
ば、弁の開閉速度はゆっくりでありながら、開弁応答性
がよい緩作動開閉弁が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による緩作動開閉弁の実施例を示す要
部を断面とした正面図、第２図は第１図の予圧開閉弁部
分の拡大断面図、第３図は本発明による緩作動開閉弁の
他の実施例を示す要部の断面図である。 １１・・・バルブボディ、１２・・・流体通路、１３・
・・環状弁座、バルブロッド１４・・・バルブロッド、
１５・・・弁体、１６・・・スペーサ、１７・・・コネ
クタスリーブ、１８・・・蛇腹、２０・・・圧縮ばね、
２２・・・シリンダ、２４・・・ローリングダイアフラ
ム、２４ａ・・・周縁ビード部、２５・・・メインブロ
ック、２６・・・リテーナ、２７・・・ダイアフラム組
立体、３０・・・ウェーブワッシャ（付勢手段）、３０
Ａ、３０Ｂ・・・圧縮ばね、３３・・・開弁圧力室、３
４・・・抵抗圧力室１．３６・・・パイロット圧通路、
３８・・・予圧開閉弁室、４０・・・ニードル弁、４３
・・・予圧通路、４５・・・予圧開閉弁、４６・・・圧
縮ばね、４７・・・Ｏリング、４９・・・急速開弁通路
、５０・・・切換弁、５１・・・開閉弁。 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）弁座に対して接離して流路を開閉する弁体を有す
   るバルブロッド；このバルブロッドを接続したダイアフ
   ラム；このダイアフラムを挟んでそれぞれ画成された、
   該ダイアフラムに開弁圧力を及ぼす開弁圧力室と、この
   開弁圧力室と反対側の抵抗圧力室；この開弁圧力室に連
   通するパイロット圧通路；このパイロット圧通路に設け
   た流量制御弁；上記開弁圧力室とパイロット圧力源とを
   連通させる、上記パイロット圧通路とは別の予圧通路；
   この予圧通路に設けた、常時閉弁方向に付勢された予圧
   開閉弁；および上記バルブロッドが閉弁位置にあるとき
   この予圧開閉弁をその付勢力に抗して開く予圧開閉弁作
   動部材を備えたことを特徴とする緩作動開閉弁。