JPH0450580A - 空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ - 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】 ■）・・・産業上の利用分野 本発明は、ダイヤフラム式高圧ガスバルブに遠隔操作用
の空気アクチュエータを備えた、空気アクチュエータ付
高圧ガスバルブに係るものである。

■）・・・従来技術とその課題 （１）・・・近時、高圧ガスバルブの分野において、例
えば半導体製造工程のクリーンルーム内に設置する場合
などに、人が手で直接操作するハンドル開閉式に代えて
、遠隔操作できるものが要求されるようになり、その要
望に沿うべく、例えば空気圧によって作動するコンパク
ト構成の空気アクチュエータ（空気圧作動式弁開閉装置
）が開発されつつある。

（２）・・・而して、現在開発されているものとしては
、例えば、特開平１−１１２０９１、発明の名称「空気
アクチュエータ並びに弁及び弁アクチユエータの組合せ
構造」に係るようなものがあるが、これは空気アクチュ
エータを円筒形ハウジング内に構成したものであり、そ
の底板下面中央に５設したねじ付ニップル部を、弁体の
弁室上部の内面ねじに螺合して、弁体と空気アクチュエ
ータを連結固着するものであるが、その時、螺合するね
じ付ニップルに部の下面で、バルブの気密性を保持する
ための最重要部分であるダイヤフラムの締付はシールを
同時に行うように構成されているため、保管、運搬、使
用時等における僅かな振動、外部衝撃等がダイヤフラム
のシール状態に直接影響することとなって、ガス漏洩が
生じやすいという、高圧ガスバルブにとって致命的な欠
点があって、未だに実用に供し得ない状態にあり、よっ
て、実用に対応し得る安全性を備えたものの開発が課題
とされてきたものである。

上記従来空気アクチュエータ付高圧ガスバルブの構成及
び作用を詳細に説明すると、（ｉ）、構成（第６図参照
） 弁体１の弁室２内にコイルばね３で上方付勢された弁棒
４を設置し、該弁体４上にダイヤフラム５を介して外側
弁棒６を設置し、ハンドル操作等によって外側弁棒６＋
ダイヤフラム５十弁捧４を押圧下降し弁棒４下面を弁座
７に押圧して開弁し、その押圧を解（とコイルばね３の
弾発力で弁棒４＋ダイヤフラム＋外側弁棒６が押し上げ
られて弁棒４下面が弁座７から離隔して開弁する既存構
成のダイヤフラム式高圧ガスバルブに、従来の手動式ハ
ンドルに代えて空気アクチュエータＡを取付けたもので
あり、該空気アクチュエータＡは、底板８の下面中央に
ねじ付ニップル部９（中央孔内に外側弁棒６を嵌挿した
）を凸設した上面開口の円筒形ハウジング１０の円筒部
１１内に、外側弁棒６、第１ピストンＰ＋　、圧力板１
２、第２ピストンＰ２　（第１ピストンＰｌ、圧力板１
２及び第２ピストンＰｔは夫々気密兼上下摺動自在）、
円板ばね１３の順に嵌挿し、上面開口にハウジングカバ
ー１４を円板ばね１３を圧縮しつつ蝶着して構成したも
のであって、 上記空気アクチュエータへのねじ付ニップル部９を弁体
１の弁室２上部の内面ねじ１５に螺合してその下端でダ
イヤフラム５を弁室２にシールしつつ、空気アクチュエ
ータＡを弁体に連結固着して、空気アクチュエータ付高
圧ガスバルブを構成したものである。

（ｉｉ　）作用 開弁状態、即ち、ハウジングカバー１４によって圧縮セ
ットされた円板ばね１３の弾発力がガス圧及びコイルば
ね３の弾発力に勝って、第１ピストンＰ＋　、第２ピス
トンＰ　Ｚ　、外側弁棒６、ダイヤフラム５及び弁体４
を押下して弁棒４下面が弁座７に圧接した、閉弁状態に
おいて、送気孔１６から圧力空気（または窒素）を下チ
ヤンバ−０１内に送給すると、空気は該下チヤンバ−Ｃ
１→横溝または小孔１７→通孔１８→横溝１９を通って
上チヤンバ−０２に送給され、第１、第２ピストンＰ、
　　　Ｐ、が円板ばね１３を圧縮して上昇し、よって、
円板ばね１３の押圧を解かれた外側弁棒６、ダイヤフラ
ム５、弁体４がコイルばね３の弾発力で上昇して開弁す
る。

逆に、圧力空気をパージするなどして第１、第２ピスト
ンＰＩ　　Ｆｉの加圧を解くと、円板ばね１３の弾発力
で第１、第２ピストンＰ。

Ｐ２、外側弁棒６、ダイヤフラム５、弁棒４が下降して
再び閉弁する。

従って、空気アクチュエータＡへの圧力空気操作によっ
て高圧ガスバルブを自在に遠隔開閉操作し得るものであ
る。

ＩＩＩ）・・・本発明の構成 （１）・・・本発明は、ダイヤフラム式高圧ガスバルブ
であり、手動開閉ハンドルに代えて、空気アクチュエー
タで開閉操作するものであって、該空気アクチュエータ
は、底板下面中央にねじ付ニップル部を凸設した上面開
口の円筒形ハウジングの円筒部内に外側弁棒（ねじ付ニ
ップル部の中心孔に嵌挿）、第１ピストン、圧力板、第
２ピストン、円板ばねの順に嵌挿し、上面開口にハウジ
ングカバーを円板ばねを圧縮しつつ螺合して構成したも
のであり、 上記空気アクチュエータのねじ付ニップル部を弁体の弁
室上部の内面ねじに螺合してその下端でダイヤフラムを
シールしつつ、空気アクチュエータを弁体に連結固着し
て構成した空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガ
スバルブにおいて、 空気アクチュエータのねじ付ニップル部を、円筒形ハウ
ジングと分離した別個独立の部材であるねじ付ニップル
として構成し、該ねじ付ニップルを弁体の弁室上部の内
面ねじに螺合緊締することによりダイヤフラムをシール
するように備えたことを特徴とする、空気アクチュエー
タ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブである。

■）・・・実施例 （１）・・・実施例１（第１図参照） アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧。バルブ（第６図
参照）において、 空気アクチュエータＡのねじ付ニップル部９を、円筒形
ハウジング１０と分離した別個独立の部材であるねじ付
ニジプル９ａとして構成し、該ねじ付ニップル９ａを弁
体１の弁室２上部の内面ねじ１５に螺合緊締することに
よりダイヤフラム５をシールし、該ねじ付ニブツブル９
ａを円筒形ハウジング１０の底板８にあけた中心孔２０
に嵌挿すると共に、ナツト２１をねじ付ニンブル９ａの
ねじに螺合緊締することにより、円筒形ハウジング１０
とねじ付二・ンブル９ａ及び弁体１の３者を連結して、
本発明空気アクチュエータ付高圧ガスバルブを構成した
ものである。

（２）・・・実施例２（第２図参照） 第２図示の実施例２は上記実施例１と略同様の構成であ
るが、但し、円筒形ハウジング１００円筒部１１と底板
８を分離構成し、円筒形１１の下端部に内面ねし２２を
切設すると共に、底板８を外周面にねし２３を切設し中
心孔２０をあけたリング状に設け、 弁室１上部の内面ねじ１５に岬着したねじ付ニップル９
ａを底板８の中心孔２０に嵌合すると共に、ナツト２１
をねじ付ニップル９ａのねじに螺合緊締して、該底板８
と弁体１を連結し、また、底板外周面のねじ２３に円筒
部１１下端の内面ねじ２２を螺合して、該底板８と円筒
部１１を連結して、本発明空気アクチュエータ付ダイヤ
フラム式高圧ガスバルブを構成したものである。

また、本実施例２（実施例３〜５も同じ）は、円筒形ハ
ウジング１０の円筒部１１と圧力板１２を一体に構成し
たものである。

なお、従来例（第６図参照）では、圧力板１２は円筒部
１１内に気密兼上下摺動自在に嵌挿されている。

（３）・・・実施例３（第３図参照） 第３図示の実施例３は上記実施例２と略同様の構成であ
るが、但し、弁体１上部の外周面にもねじ２４を切設し
、底板８の中心孔２０を弁体１上部に嵌挿すると共に、
ナシ）２１を弁体１上部のねじ２４に螺合緊締して、該
底板８と弁体１を連結するように構成したものである。

（４）・・・実施例４（第４図参照） 第４図示の実施例は、上記実施例２．３がナツト２１を
締着して底板８と弁体１を連結するようにしていたのに
対し、底板８の中心孔２０を弁体１の上部に嵌挿し、該
弁体上部に突設したフランジ２５と底ｔｆｉ８をボルト
２６で締結するように構成したものである。

（５）・・・実施例５（第５図参照） 第５図示の実施例５は、上記実施例１〜４とやや異なり
、円筒形ハウジング１０の底Ｆｉ８をはじめから省いた
構成とし、 円筒形ハウジング１０の底板８に相当する円板部２７を
弁体１の上部に延設してその外周面にねじ２８を切設し
、円筒形ハウジング１０の円筒部１１下端に切設した内
面ねし２２に、円板部２７の外周面のねじ２８を螺合し
て、弁体１と円筒部１１を連結して構成したものである
。

■）・・・作用 本発明に係る空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧
ガスバルブも、作用の点は前記従来例の「作用」の項で
説明したのと同一であるので、その説明を省略する。

■）・・・効果 （１）・・・バルブの気密性を保持する上で最重要部分
であるダイヤフラムのシールを、空気アクチュエータか
ら完全に分離独立した部材であるねじ付ニップルで行な
うようにし、空気アクチュエータと一体構成（従来は一
体構成）でなくしたので、保管、運搬、使用時などに振
動や外部衝撃が空気アクチュエータ、弁体、ガス容器等
に加わっても従来のように直接影響を受けることなく有
効なシール状態を保持し得て、バルブの安全性を著しく
向上した効果がある。

（２）・・・従来はねじ付ニップル部を含め完全に一体
構成であった空気アクチュエータを、本発明はねじ付ニ
ップル、円筒部、底板等の部品に分割構成したため、例
えば、特殊ガスに対して必要な材質の部品と、その配慮
を要しない部品の材質を分けて設計できる特徴があり、
これによって、例えばねじ付ニップル等の要部は優れた
特性を有する材質を用いて耐薬品性、気密性等を向上す
る一方、他の大部分にはアルミニウムのような軽量な金
属や場合によってはプラスチック等を使用することも可
能となり、全体の性能向上と合わせて軽量化、コストダ
ウンなどを企図し得る。

（３）・・・上記のようにアルミニウムやプラスチック
等を使用可能とすることによって、色彩、デザイン等の
選択が自在となり、商品的価値を高め得る。

（４）・・・従来は弁体に空気アクチュエータを、その
ねし付ニップル部をねし込むだけで直接連結構成してい
たため、開閉力入力点（圧力空気送給孔の位置）を特定
できず、多様化するユーザーの要求に対応し切れない点
があったが、本発明はねじ付ニンブルを別設し、また、
円筒形ハウジングの円筒部、底ｉ等を分離構成したので
、開閉力入力点を自在に！Ｉｌｌ！ｉ設定し得る利点が
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２回、第３図、第４図及び第５図は、何れも
本発明の実施例の継断正面図である。 第６図は従来例の縦断正面間である。 付号 Ａ・・・空気アクチュエータ、Ｐ、・・・第１ピストン
、Ｐ２・・・第２ピストン、Ｃ１・・・下チヤンバ−Ｃ
２・・・上チャンパー ト・・弁体、２・・・弁室、３・・・コイルばね、４・
・・弁棒、５・・・ダイヤフラム、６・・・外側弁棒、
７・・・弁座、８・・・底板、９・・・ねじ付ニジプル
、９ａ・・・本発明ねじ付ニップル、１０・・・円筒形
ハウジング、１１・・・円筒部、１２・・・圧力板、１
３・・・円板ばね、１４・・・ハウジングカバー　１５
・・・内面ねじ（弁体１上部）、１６・・・送気孔、１
７・・・横溝または小孔、１８・・・通孔、１９・・・
横溝、２ｏ・・・中心孔（底板８）、２１・・・ナツト
、２２・・・内面ねしく円筒部１１．　）　、２３・・
・ねじ（底板８外周・）、２４・・・ねじ（弁体ｌ上部
外周面）、２５・・・フランジ、２６・・・ボルト、２
７・・・円板部、２８・・・ねじ（円板部２７）。 第４図 １／。 Ａ　−一空隻しアクチュニータ Ｐ＋−一第１ピストン Ｐ２−−第２ピストン Ｃ＋−一下モヤンハ Ｃ２−一上チャンハー １　−一、Ｍ＃ ２−一、ｑ室 ３−−コイル１よね ４−一弁林 ５−一タイヤフラム ６−−りＩＪＩＩ弁康１ ７−一井座 ８−一盾財文 ９ａ−一わ（」Ａ寸二・／プル １０−一円筺形ハウンング １１−　円筒部 １２−一圧力版 １３−一円板けね １４−−　ハウシングカッ １５−一内面ねじ １６−一送気イＬ １７−−　）１（ヂし １９−一横構 １８−一通孔 ２０−一中、ら孔（底板 ２１−−ナツト 第１

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）・・・ダイヤフラム式高圧ガスバルブであり、手
   動開閉ハンドルに代えて、空気アクチュエータで開閉操
   作するものであって、 該空気アクチュエータは、底板下面中央にねじ付ニップ
   ル部を凸設した上面開口の円筒形ハウジングの円筒部内
   に外側弁棒（ねじ付ニップル部の中心孔に嵌挿）、第１
   ピストン、圧力板、第２ピストン、円板ばねの順に嵌挿
   し、上面開口にハウジングカバーを円板ばねを圧縮しつ
   つ螺合して構成したものであり、 上記空気アクチュエータのねじ付ニップル部を弁体の弁
   室上部の内面ねじに螺合してその下端でダイヤフラムを
   シールしつつ、空気アクチュエータを弁体に連結固着し
   て構成した空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガ
   スバルブにおいて、 空気アクチュエータのねじ付ニップル部を、円筒形ハウ
   ジングと分離した別個独立の部材であるねじ付ニップル
   として構成し、該ねじ付ニップルを弁体の弁室上部の内
   面ねじに螺合緊締することによりダイヤフラムをシール
   するように備えたことを特徴とする、 空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ。
2. （２）・・・請求項（１）記載の空気アクチュエータ付
   ダイヤフラム式高圧ガスバルブにおいて、ねじ付ニップ
   ルを弁体の弁室上部の内面ねじに螺着してダイヤフラム
   をシールし、該ねじ付ニップルを円筒形ハウジングの底
   板にあけた中心孔に嵌挿すると共に、ナットをねじ付ニ
   ップルのねじに螺合緊締することにより、円筒形ハウジ
   ングとねじ付ニップル及び弁体の３者を連結して構成し
   た、 空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ。
3. （３）・・・請求項（１）、（２）記載の空気アクチュ
   エータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブにおいて、 円筒形ハウジングの円筒部と底板を分離構成し、円筒部
   の下端部に内面ねじを切設すると共に、底板を外周面に
   ねじを切設し中心孔をあけたリング状に設け、 弁室上部の内面ねじに螺着したねじ付ニップルを底板の
   中心孔に嵌合すると共に、ナットをねじ付ニップルのね
   じに螺合緊締して、該底板と弁体を連結し、また、底板
   外周面のねじに円筒部下端の内面ねじを螺合して、該底
   板と円筒部を連結して構成した、 空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ。
4. （４）・・・請求項（１）、（２）、（３）記載の空気
   アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブにおい
   て、 弁体上部の外周面にねじを切設し、底板の中心孔を弁体
   上部に嵌挿すると共に、ナットを上記ねじに螺合緊締し
   て、該底板と弁体を連結して構成した、 空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ。
5. （５）・・・請求項（１）、（２）、（３）記載の空気
   アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブにおい
   て、 円筒形ハウジングの円筒部と底板を分離構成し、外周面
   にねじを切設し中心孔をあけたリング状の底板の中心孔
   に、弁体上部を嵌挿し、弁体上部と底板をボルト等で連
   結固着すると共に、底板外周面のねじに円筒部下端の内
   面ねじを螺合して、該底板と円筒部を連結して構成した
   、空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ
6. （６）・・・請求項（１）記載の空気アクチュエータ付
   ダイヤフラム式高圧ガスバルブにおいて、円筒形ハウジ
   ングの底板に相当する円板部を弁体の上部に延設してそ
   の外周面にねじを切設し、円筒形ハウジングの円筒部下
   端に切設した内面ねじに、円板部の外周面のねじを螺合
   して、弁体と円筒部を連結して構成した、 空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ。
7. （７）・・・請求項（１）、（２）、（３）、（４）、
   （５）記載の空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧
   ガスバルブにおいて、 円筒形ハウジングの円筒部と圧力板を一体に構成した、
   空気アクチュエータ付ダイヤフラム式高圧ガスバルブ。