JPH0729368U - ダイヤフラム弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ダイヤフラムの復元力を大きくしてリフトを
大きく取り、流過抵抗を小さくすることができ、また、
形状等のばらつきがある場合でも、均一に復元力を大き
くしてリフトを大きく取り、流過抵抗のばらつきを抑え
ることができる。 【構成】 本体１に環状の受けリブ１４を形成する。ダ
イヤフラム押さえ８に外縁側から内縁側に至るに従い、
次第に負荷手段側に傾斜された押さえ面１５と、逃げ面
１６と、受け面１７を形成する。ダイヤフラム９の周縁
部を受けリブ１４と押さえ面１５とで挟持し、ダイヤフ
ラム９を強制的に負荷手段側へ膨出させ、膨出部におけ
る外周部を受け面１７により受ける。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、流体の劣化および漏れを嫌う真空工業、ガス工業、原子力工業、電 子工業、医療、分析などの各分野で用い、特に、小口径に適するダイヤフラム弁 、更に詳しくはダイヤフラムの挟持構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種のダイヤフラム弁としては、ダイヤフラムの周縁部を本体とダイ ヤフラム押さえとで挟持してダイヤフラムを弁座に対向させ、負荷手段により負 荷を加えることにより、ダイヤフラムを弾性変形させて弁座に当接させ、負荷手 段の負荷を解除することにより、ダイヤフラムを自身の反撥力により復元させて 弁座を開放するようにした構成が知られている。

【０００３】 そして、図５に示すように膨出部９ｂの外周に扁平な周縁部９ａを有するダイ ヤフラム９の場合においても、または図６に示すように全体を膨出形状に形成し たダイヤフラム９の場合においても、ダイヤフラム９の外周部が、本体１の環状 のリブ５２と、ダイヤフラム押さえ５３の外周部にダイヤフラム９の外周部に適 合する形状に形成された押さえ面５４とで挟持されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記従来例のようにダイヤフラム押さえの押さえ面５４をダイ ヤフラム９の外周部の形状に適合させると、その荷重（ｋｇｆ）一変位特性（δ ｍｍ）は図４のＢで示すようになり、特に、弁内が高真空、または負荷手段側か ら圧力が少々加わる場合には、極小値の所で使用した場合、リフトの確保が困難 となり、弁として機能を果たすことができなくなる恐れがあった。その一因とし てダイヤフラム９の成形時の形状のばらつきを挙げることができる。

【０００５】 例えば、膨出部９ｂの外周に扁平な周縁部９ａを有するダイヤフラム９の場合 、成形に際し、図３（ａ）に示すように、周縁部９ａの水平面に対する傾斜角θ ₀ が０であり、高さがｈ₀ である正常な形状のダイヤフラム９に対し、図３（ｂ ），（ｃ）に示すように、周縁部９ａが水平面に対してθ_1,またはθ₂ の角度で 水平面に対していずれかの方向に傾斜し、更には高さｈ₁ ，ｈ₂ においても異な り、形状等にばらつきを生じる場合がある。このようにばらつきのあるダイヤフ ラム９を上記のようにリブ５２と正常な形状に適合する押さえ面５４とで挟持す ると、膨出量にばらつきを生じ、予定のリフトを確保することができないばかり でなく、弁の流過抵抗のばらつきとして表われ、品質の安定さを欠くことになる 。

【０００６】 本考案は、上記のような従来の問題を解決するものであり、ダイヤフラムの復 元力を大きくしてリフトを大きく取ることができ、しかも、弁内が高真空、また は負荷手段側から圧力が少々加わる場合でも、ダイヤフラムの変形を抑えること ができ、したがって、流過抵抗を小さくすることができ、また、ダイヤフラムに 形状等のばらつきがある場合でも、均一に復元力を大きくしてリフトを大きく取 ることができ、したがって、流過抵抗のばらつきを抑え、品質を安定させること ができるようにしたダイヤフラム弁を提供することを目的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するための本考案の技術的手段は、負荷手段により負荷を加え ることにより、ダイヤフラムを弾性変形させて弁座に当接させ、上記負荷手段の 負荷を解除することにより、ダイヤフラムを自身の反撥力により復元させて弁座 を開放するようにしたダイヤフラム弁において、上記ダイヤフラムの周縁部が、 本体に形成された受けリブと、ダイヤフラム押さえに形成され、外縁側から内縁 側に至るに従い、上記負荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟持され、上記 ダイヤフラムが強制的に上記負荷手段側に膨出された状態で、この膨出部におけ る外周部が上記ダイヤフラム押さえに形成された受け面により受けられたことを 特徴とするものである。

【０００８】

【作用】

上記のように本考案によれば、ダイヤフラムの周縁部を、本体に形成された受 けリブと、ダイヤフラム押さえに形成され、外縁側から内縁側に至るに従い、負 荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟持し、ダイヤフラムを強制的に負荷手 段側に膨出させた状態で、膨出部における外周部をダイヤフラム押さえに形成さ れた受け面により受けるようにしているので、ダイヤフラムの復元力を大きくし てリフトを大きく取ることができ、しかも、弁内が高真空、または負荷手段側か ら圧力が少々加わる場合でも、ダイヤフラムの変形を抑えることができ、また、 ダイヤフラムに形状のばらつきがある場合でも、均一に復元力を大きくしてリフ トを大きく取ることができる。

【０００９】

【実施例】

以下、本考案の一実施例について図面を参照しながら説明する。 図１は本考案の一実施例におけるダイヤフラム弁を示す弁開時の縦断面図、図 ２（ａ），（ｂ）は図１のＸ部を示し、（ａ）はダイヤフラムの周縁部を挟持す る前の状態の拡大図、（ｂ）はダイヤフラムの周縁部を挟持した状態の拡大図で ある。

【００１０】 図１に示すように、本体１の両側に流入口２と流出口３が形成され、本体１の 中間部で流入口２と流出口３にはそれぞれ直角方向に形成された流路４と５が連 通されている。流路４の出口である上端部には弁座６が形成されている。本体１ の上部に形成された筒状部７の内側に筒状のダイヤフラム押さえ８の下部が螺合 され、弁座６の反対側への膨出部９ｂを有する薄い金属から成るダイヤフラム９ の周縁部９ａが後述するように本体１の受けリブ１４とダイヤフラム押さえ８の 押さえ面１５とで挟持され、ダイヤフラム９の下側に形成された流体室１０によ り流路４と５が連通されるようになっている。ダイヤフラム押さえ８の内側には 弁棒１１がシール状態で進退可能に螺合され、弁棒１１の基部にハンドル１２が 離脱可能に取り付けられている。

【００１１】 そして、ハンドル１２を一方に回転させることにより、弁棒１１を下方へ前進 させ、弁棒１１の先端面によりダイヤフラム９の膨出部９ｂにおける中央部を押 圧し、弾性変形させて弁座６に圧接させ、流路４を遮断して弁閉状態とすること ができる。ハンドル１２を他方に回転させることにより、弁棒１１を上方へ後退 させ、ダイヤフラム９を自身の反撥力により復元させ、流路４を開放して弁開状 態とすることができる。

【００１２】 ダイヤフラム９の周縁部９ａを挟持する構造について詳しく説明すると、図２ （ａ）に示すように、本体１の内側周囲の平面状段部１３に環状の受けリブ１４ が一体に突設され、この受けリブ１４は断面において、先端側に至るに従い、次 第に狭くなるように形成されている。ダイヤフラム押さえ８の外周部には押さえ 面１５が形成され、この押さえ面１５は外縁側から内縁側に至るに従い、平面状 段部１３から離隔する側、すなわち、ハンドル１２等の負荷手段側に次第に傾斜 され、押さえ面１５の内周に押さえ面１５より負荷手段側に急な角度で傾斜され た逃げ面１６が形成され、逃げ面１６の内周に押さえ面１５より緩やかで逃げ面 １６より急な角度で負荷手段側に傾斜された受け面１７が形成されている。そし て、上記のようにダイヤフラム押さえ８が本体１に螺合されることにより、図２ （ｂ）に示すように、ダイヤフラム９の周縁部９ａが本体１の受けリブ１４とダ イヤフラム押さえ８の押さえ面１５とで挟持される。このとき、上記のように押 さえ面１５は外縁側から内縁側に至るに従い、上方の負荷手段側へ傾斜されてい るので、ダイヤフラム９を強制的に負荷手段側へ膨出させ、膨出部９ｂにおける 外縁部を受け面１７で受けることができる。

【００１３】 このようにダイヤフラム９の周縁部９ａを本体１の受けリブ１４とダイヤフラ ム押さえ８の傾斜した押さえ面１５とで挟持することにより、ダイヤフラム９を 負荷手段側へ強制的に膨出させ、受け面１７で均一な膨出状態に規制するので、 ダイヤフラム９の成形に際し、図３（ａ）に示すように、正常な形状に成形され ている場合でも、また、図３（ｂ），（ｃ）に示すように、周縁部９ａの形状や 膨出部９ｂの高さにばらつきがある場合でも、形状を均一にすることができると ともに、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ダイヤフラム９自身に成形時の高さ ｈよりもリフトＨを大きく取ることができる。

【００１４】 本考案において、受けリブ１４と傾斜した押さえ面１５とで周縁部９ａが挟持 されたダイヤフラム９と、従来例のようにリブ５２とダイヤフラム９の外周部の 形状に適合する押さえ面５４とで外周部が挟持されたダイヤフラム９とを弁棒１ １で押圧した場合の荷重Ｐ（ｋｇｆ）とダイヤフラム９の変位量δ（ｍｍ）の関 係を図４に示す。図４において、Ａは本考案において挟持されたダイヤフラム９ を示し、Ｂは従来例で挟持されたダイヤフラム９を示す。これからも本考案によ り挟持されたダイヤフラム９の方が従来例で挟持されたダイヤフラム９よりも復 元力およびリフトを大きく取ることができることが明らかである。

【００１５】 以上の構成において、以下、その動作について説明すると、ハンドル１２を一 方に回転させることにより、弁棒１１を下方へ前進させ、弁棒１１の先端面によ りダイヤフラム９の膨出部９ｂにおける中央部を押圧し、弾性変形させて弁座６ に圧接させ、流路４を遮断して弁閉状態とすることができる。ハンドル１２を他 方に回転させることにより、弁棒１１を上方へ後退させ、ダイヤフラム９自身の 反撥力により復元させて流路４を開放し、流入口２を流路４、流体室１０、流路 ５を介して流出口３に連通させることができる。このとき、上記のようにダイヤ フラム９の復元力を大きくしてリフトを大きく取ることができるようにしている ので、流過抵抗を小さくすることができ、また、弁内が高真空である場合、また は負荷手段側から圧力が少々加わる場合でも、高リフトを維持して弁開閉を行う ことができる。

【００１６】 なお、上記実施例では、ダイヤフラム９はあらかじめ負荷手段側に膨出部９ｂ を有しているが、扁平形状である場合にも有効である。また、上記実施例では、 負荷を与える手段としてハンドル１２を用い、弁棒１１を回転させるようにして いるが、この他の方式のダイヤフラム弁にも適用することができる。このほか、 本考案は、その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更することができ る。

【００１７】

【考案の効果】

以上説明したように本考案によれば、ダイヤフラムの周縁部を、本体に形成さ れた受けリブと、ダイヤフラム押さえに形成され、外縁側から内縁側に至るに従 い、負荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟持し、ダイヤフラムを強制的に 負荷手段側に膨出させた状態で、膨出部における外周部をダイヤフラム押さえに 形成された受け面により受けるようにしているので、ダイヤフラムの復元力を大 きくしてリフトを大きく取ることができ、しかも、弁内が高真空、または負荷手 段側から圧力が少々加わる場合でも、ダイヤフラムの変形を抑えることができ、 したがって、流過抵抗を小さくすることができる。また、ダイヤフラムに形状の ばらつきがある場合でも、均一に復元力を大きくしてリフトを大きく取ることが でき、したがって、流過抵抗のばらつきを抑え、品質を安定させることができる 。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の一実施例におけるダイヤフラム弁を示
す弁開時の縦断面図である。

【図２】（ａ）は図１のＸ部を示し、ダイヤフラムの周
縁部を挟持する前の状態の拡大図である。（ｂ）は図１
のＸ部を示し、ダイヤフラムの周縁部を挟持した状態の
拡大図である。

【図３】（ａ）は正常な形状に成形されたダイヤフラム
の断面図である。（ｂ），（ｃ）は形状にばらつきがあ
るダイヤフラムの断面図である。

【図４】本考案の一実施例におけるダイヤフラム弁のダ
イヤフラムと従来例におけるダイヤフラム弁のダイヤフ
ラムとの荷重と変形量の関係を表わす図である。

【図５】従来の一例におけるダイヤフラム弁の要部を示
す拡大断面図である。

【図６】従来の他の例におけるダイヤフラム弁の要部を
示す拡大断面図である。

【符号の説明】

１ 本体 ８ ダイヤフラム押さえ ９ ダイヤフラム ９ａ 周縁部 ９ｂ 膨出部 １１ 弁棒 １２ ハンドル １４ 受けリブ １５ 押さえ面 １６ 逃げ面 １７ 受け面

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 負荷手段により負荷を加えることによ
   り、ダイヤフラムを弾性変形させて弁座に当接させ、上
   記負荷手段の負荷を解除することにより、ダイヤフラム
   を自身の反撥力により復元させて弁座を開放するように
   したダイヤフラム弁において、上記ダイヤフラムの周縁
   部が、本体に形成された受けリブと、ダイヤフラム押さ
   えに形成され、外縁側から内縁側に至るに従い、上記負
   荷手段側に次第に傾斜する押さえ面とで挟持され、上記
   ダイヤフラムが強制的に上記負荷手段側に膨出された状
   態で、この膨出部における外周部が上記ダイヤフラム押
   さえに形成された受け面により受けられたことを特徴と
   するダイヤフラム弁。