(57)【要約】圧力強化弁（１００）は、第一室（１０６）を通して入る第一圧力を有する流体媒体の流れを制御するためのダイヤフラム（１０８）を備え、ダイヤフラム（１０８）は、第一の圧力がかけられる、第一室（１０６）内の第一側面と、第二室（１１４）内の、第一側面と反対に構成されているダイヤフラムの第二側面に第二の圧力をかけるための圧力入口部（１２０）とを備え、第一室（１０６）と第二室（１１４）は互いに別個にシールされている。第一及び第二の圧力は、互いに関して任意の適切な量である。圧力入口部（１２０）は、内部ポート（１１６）から注がれる又は外部に第二圧力で供給されている内部の作動流体を供給する。
2005517884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ａ）第一の圧力を有する流体媒体の第一流体室内への流れを制御するためのダイヤフラムであって、前記第一の圧力がかけられる、前記第一室内の第一側面を有する、ダイヤフラムと、
ｂ）第二室内の前記ダイヤフラムの、前記第一側面と反対に構成されている、第二側面に第二の圧力を与えるための圧力入口部とを備え、前記第一室と前記第二室は互いに別個にシールされている圧力強化弁。
【請求項２】
前記第一の圧力と前記第二の圧力は、ほぼ等しい請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項３】
前記第一の圧力は前記第二の圧力よりも大きい請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項４】
前記第二の圧力は前記第一の圧力よりも大きい請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項５】
ａ）基ブロックと、
ｂ）前記基ブロックに連結されておりかつ前記第一室及び前記第二室を前記基ブロックとの間に形成するように構成されているパッキン押え要素であって、前記第二室と連通しているボア穴を有しているパッキン押え要素とを備えている請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項６】
前記基ブロックは、前記第一室に連結されている第一導管及び第二導管をさらに備え、前記流体媒体は、前記第一導管を介して前記第一室に入り、前記第二導管を介して前記第一室を出る請求項５に記載の圧力強化弁。
【請求項７】
前記圧力入口部の第一端部は前記第一導管に付随しており、それにより、前記流体媒体は、第二端部を介して前記第二室へ与えられる請求項６に記載の圧力強化弁。
【請求項８】
前記圧力入口部の第一端部は前記第二導管に付随しており、それにより、前記流体媒体は、第二端部を介して前記第二室へ与えられる請求項６に記載の圧力強化弁。
【請求項９】
前記パッキン押え要素は、移動可能に前記ダイヤフラムと接触するように構成されている可動要素をさらに備え、前記可動要素は、前記ダイヤフラムを第一位置と第二位置の間で移動させる請求項５に記載の圧力強化弁。
【請求項１０】
前記可動要素は、それに連結された少なくとも１つのシール要素をさらに備え、前記シール要素は、前記第二室内で前記第二圧力を維持するように構成されている請求項９に記載の圧力強化弁。
【請求項１１】
前記第二圧力を供給するための圧力源をさらに備えている請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項１２】
前記圧力源に連結された制御回路をさらに備えている請求項１１に記載の圧力強化弁。
【請求項１３】
前記圧力源は、前記弁の外部で用いられている請求項１１に記載の圧力強化弁。
【請求項１４】
前記圧力入口部内に位置決めされているフィルタ要素をさらに備えている請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項１５】
前記圧力入口部内に位置決めされている圧力調整器をさらに備えている請求項１に記載の圧力強化弁。
【請求項１６】
ａ）第一ポートから第二ポートへ第一圧力を有する流体媒体の流れを制御するダイヤフラムであって、前記ダイヤフラムは、ダイヤフラム室内に位置決めされており、かつ第一位置と第二位置の間で移動するように構成されており、前記流体媒体が前記第一圧力を前記ダイヤフラムの第一側面にかける、ダイヤフラムと、
ｂ）前記ダイヤフラムの、前記第一側面と反対に構成されておりかつ前記第一側面と別個にシールされている第二側面に第二の圧力をかけるための圧力入口部とを備えている圧力強化弁。
【請求項１７】
前記第一圧力と前記第二圧力はほぼ等しい請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項１８】
前記第一圧力が前記第二圧力よりも大きい請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項１９】
前記第二圧力が前記第一圧力よりも大きい請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項２０】
ａ）基ブロックと、
ｂ）前記基ブロックに連結されておりかつ前記基ブロックとの間に前記第一ダイヤフラム室及び前記第二ダイヤフラム室を形成するように構成されているパッキン押え要素であって、前記ダイヤフラムの前記第二側面と連通しているボア穴を有しているパッキン押え要素とを備えている請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項２１】
前記流体媒体は、第一導管を介して前記ダイヤフラム室に入り、前記第二導管を介して前記ダイヤフラム室を出る請求項２０に記載の圧力強化弁。
【請求項２２】
前記圧力入口部の第一端部は、前記第一導管に付随しており、それにより、前記流体媒体は第二端部を介して前記第二側面へ与えられる請求項２１に記載の圧力強化弁。
【請求項２３】
前記圧力入口部の第一端部は、前記第二導管に付随しており、それにより、前記流体媒体は、第二端部を介して前記第二側面へ与えられる請求項２１に記載の圧力強化弁。
【請求項２４】
前記パッキン押え要素は、移動可能に前記ダイヤフラムと接触するように構成されている可動要素をさらに備え、前記可動要素は、前記第一位置と前記第二位置の間で前記ダイヤフラムを移動させる請求項２０に記載の圧力強化弁。
【請求項２５】
前記可動要素は、それに連結された少なくとも１つのシール要素をさらに備え、前記シール要素は、前記第二側面に対する前記第二圧力を維持するように構成されている請求項２４に記載の圧力強化弁。
【請求項２６】
前記圧力入口部を介して前記第二圧力を供給するための圧力源をさらに備えている請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項２７】
前記圧力源に連結されている制御回路をさらに備えている請求項２６に記載の圧力強化弁。
【請求項２８】
前記圧力源は、前記弁の外部で用いられている請求項２６に記載の圧力強化弁。
【請求項２９】
前記圧力入口部内に位置決めされているフィルタ要素をさらに備えている請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項３０】
前記圧力入口部内に位置決めされている圧力調整器をさらに備えている請求項１６に記載の圧力強化弁。
【請求項３１】
ａ）第一ポートから第二ポートへの、第一圧力を有する流体媒体の流れを制御する手段であって、前記第一圧力が前記制御手段の第一側面にかけられる、制御手段と、
ｂ）第二圧力を前記制御手段の第二側面にかける手段とを備え、前記第一側面と前記第二側面は別個にシールされた室内にある圧力強化弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、米国特許法第１１９条（ｅ）の規定の下で２００２年２月１５日付で出願した「圧力強化ダイヤフラム弁」と題する同時係属中の米国仮特許出願第６０／３５７６６４号の優先権を主張する。この２００２年２月１５日付で出願した「圧力強化ダイヤフラム弁」と題する米国仮特許出願第６０／３５７６６４号は、さらに、参照することによって本明細書に組み込まれている。
【０００２】
本発明は、一般に、流体弁に関し、とりわけ、大きく加圧された流体の流れを制御するための圧力強化ダイヤフラム弁に関する。
【背景技術】
【０００３】
現在、ダイヤフラムタイプの弁は、特に半導体製造分野などの産業界で使用されている。ダイヤフラム弁は、作動流体媒体と接触して、金属ダイヤフラムなどの、一つの可動部を有しているので、ダイヤフラム弁は、産業界では特に有用である。既存のダイヤフラム弁は、予め中央に隆起しておりかつドーム形状を有する薄い金属ディスクを有することが特徴とされている。このドーム形状は、ハウジング室内で挟まれており、このドームは、この自然形状と反対に移るように押し込まれ、それにより、弁の入口ポート及び出口ポートを遮断する。ダイヤフラムへの外部荷重が解放される時、ダイヤフラムは、その元のドーム形状に自然に戻り、入口及び出口は、流体が流れるための共通の室を有する。
【０００４】
弁の操作圧力が高ければ高いほど、ダイヤフラムにかかる力も大きくなるということは公知である。ダイヤフラムの寿命を制限する要因は、非常に単純である。金属ダイヤフラムは十分な時間だけ曲げられている場合、その金属ダイヤフラムは最終的に疲労して破断する。圧力が増加すると、ダイヤフラムが前後に移動する時の力はさらに上昇し、それにより、ダイヤフラム材料内で比較的に高い応力が生じる。ダイヤフラムが一方の側面において非常に高い圧力を受ける場合、この高い圧力により、永久にダイヤフラムが変形させられ又は伸ばされ、ダイヤフラムが無駄になってしまい、ダイヤフラムの寿命を著しく減じる。比較的に高い圧力をダイヤフラムの一方側にかけてダイヤフラムを一方向に移動させる時、ダイヤフラムを反対方向に元の位置に移動させるのに比較的に大きな力が必要とされる。当業界の現在の状態は、高い圧力として分類される約２．１ＭＰａ（約３０００ｐｓｉ）までダイヤフラム弁が作動するということを示している。このような高い圧力の下で、ダイヤフラムを開位置から閉位置へ及び閉位置から開位置へ移動させるために、比較的に硬くて強い作動部材及びピストンを使用しなければならない。これら全ての要因により、最終的に、ダイヤフラム弁は、有用でありかつ経済的に実施可能である十分な耐用年数を持たない。
【発明の開示】
【０００５】
比較的に高い圧力で作動することができ、かつ高い応力を受けてダイヤフラムを破壊、損傷又は変形させないダイヤフラム弁が必要とされている。
【０００６】
本発明の一態様において、圧力強化弁は、第一室を通る第一圧力を有する流体媒体の流れを制御するためのダイヤフラム弁を備えている。ダイヤフラムは、第一室内で、第一の圧力がかけられる第一側面を有している。弁は、第二室内のダイヤフラムの第二側面へ第二圧力をかけるための圧力入口部を備えている。第二側面は、第一側面の反対に構成されており、第一室と第二室は、互いに別個にシールされている。第一の圧力と第二の圧力は、ほぼ等しいか、一方が他方よりも大きい。圧力強化弁は、基ブロックと、基ブロックに連結されているパッキン押え要素とをさらに備えている。パッキン押え要素は、基ブロックとの間で第一室と第二室を形成するように構成されており、第二室と連通したボア穴を有している。基ブロックは、第一室に連結されている第一ポート及び第二ポートをさらに備えている。流体媒体は、第一ポートから第一室に入り、第二ポートから第一室を出る。圧力入口部の第一端部は、第一ポートに付随しており、それにより、流体媒体は、第二端部を介して第二室へ送られる。あるいは、圧力入口部の第一端部は第二ポートに付随している。パッキン押え要素は、移動可能にダイヤフラムと接触するように構成されている可動要素をさらに備えている。可動要素は、第一位置と第二位置の間でダイヤフラムを移動させる。可動要素は、それに連結された少なくとも１つのシール要素をさらに備え、それにより、シール要素は、第二室内で第二圧力を維持するように構成されている。弁は、第二圧力を供給するための、好ましくは外部にある、圧力源をさらに備え、それにより、圧力源は圧力入口部へ連結されている。弁は、圧力源に連結された制御回路をさらに備えている。弁は、あるいは、フィルタ要素と、圧力入口部内で位置決めされている圧力調整器とを有している。
【０００７】
本発明の別の態様において、圧力強化弁は、第一ポートから第二ポートへ第一圧力を有する流体媒体の流れを制御するためのダイヤフラムを備えている。ダイヤフラムは、ダイヤフラム室内に位置決めされており、第一位置と第二位置の間で移動するように構成されている。流体媒体は、ダイヤフラムの第一側面へ第一の圧力をかける。弁は、ダイヤフラムの第二側面へ第二圧力を与える圧力入口部を備えている。第二側面は、第一側面と反対に構成されており、第一側面から別個にシールされており、第二圧力がかけられている。第一圧力と第二圧力は、ほぼ等しいか、又は互いよりも大きい。圧力強化弁は、基ブロックと、基ブロックに連結されているパッキン押え要素とをさらに備えている。パッキン押え要素は、基ブロックとの間で第一ダイヤフラム室及び第二ダイヤフラム室を形成するように構成されており、ダイヤフラムの第二側面と連通しているボア穴を有している。流体媒体は、第一ポートからダイヤフラム室に入り、第二ポートを介してダイヤフラム室から出る。圧力入口部の第一端部は、第一ポートに付随しており、それにより、流体媒体は、第二端部を介して第二側面へ与えられる。あるいは、圧力入口部の第一端部は、第二ポートに付随しており、それにより、流体媒体は、第二端部を介して第二側面へ与えられる。パッキン押え要素は、移動可能にダイヤフラムと接触するように構成されている可動要素をさらに備え、可動要素は、ダイヤフラムを第一位置と第二位置の間で移動させる。可動要素は、それに連結された少なくとも１つのシール要素をさらに備えている。シール要素は、第二側面に対して第二圧力を維持するように構成されている。弁は、好ましくは外部にある、第二圧力を供給するための圧力源をさらに備え、それにより、圧力源は圧力入口部に連結されている。弁は、圧力源に連結されている制御回路をさらに備えている。弁は、あるいは、フィルタ要素と、圧力入口部内に位置決めされた圧力調整器とを有している。
【０００８】
本発明の別の態様において、圧力強化弁は、第一ポートから第二ポートへ第一圧力を有する流体媒体の流れを制御する手段を備えている。第一圧力は、制御手段の第一側面にかけられる。弁は、第二圧力を制御手段の第二側面にかける手段を備えている。第一側面と第二側面が別個にシールされた室内にある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
図１は、本発明の選択的実施例による、開放した構成のダイヤフラム弁の断面の斜視図である。図１に示すように、弁１００は、基ブロック１０３とパッキン押え１０４とをさらに有する本体１０２を有する。パッキン押え１０４は、基ブロック１０３とシール可能に係合しており、それにより、図１〜６に示すように、パッキン押え１０４は基ブロック１０３に螺着されている。図１〜３に示すように、パッキン押え部材１０４の端部と基ブロック１０３の受容領域との間の空間は、ダイヤフラム室１０６を形成している。ダイヤフラム室１０６は、入口ポート１１７と、出口ポート１１９と、ピストンボア１１０とを有し、それにより、ピストン１１２がピストンボア１１０内で構成されている。パッキン押え１０４及びピストン１１２は、Ｏリングシール１２２を有し、このＯリングシール１２２は、ピストンボア１１０内で圧力を保持しかつ圧力が弁１００から逃げるのを防ぐ。ピストン１１２及びＯリング１２２は、ピストンボア１１０内のピストン１１２の運動に関して上下動するダイナミックシールである。
【００１０】
図１〜３に示すように、弁１００は、ダイヤフラム室１０６内に位置しかつダイヤフラム室１０６の側面とシール可能に係合するダイヤフラム１０８を有する。特に、ダイヤフラム室１０６は、ダイヤフラム１０８の上側面１０８Ａに対応するドーム形状を有している。図１〜６に示すように、ダイヤフラム１０８は、ダイヤフラム室１０６内でシール可能に連結されており、ダイヤフラム１０８の外縁部が、円形隆起部材１０９とダイヤフラム室１０６の壁の間に位置決めされている。したがって、ダイヤフラム１０８の外縁部は、円形隆起部材１０９とダイヤフラム室１０６の壁との間でシール可能に楔留めされている。あるいは、ダイヤフラム１０８は、当業界で公知の任意の他の適切な方法によって、ダイヤフラム室１０６の側面にシール可能に連結される。ダイヤフラム１０８によって提供されるシールは、ダイヤフラム室１０６を構成している。このダイヤフラム室１０６は、上側室１０６Ａとして示されている、ダイヤフラム１０８の上方に示す別個のシールされた空間と、下側室１０６Ｂとして示されている、ダイヤフラム１０８の下方に示す別個のシールされた空間とを有している。したがって、ダイヤフラム１０８は、ダイヤフラム室１０６内において、別個にシールされた２つの室１０６Ａ、１０６Ｂを有効に形成しており、それにより、ダイヤフラム室１０６を通って流れている加圧された作動流体は、上側室１０６Ａ内において任意の物質から分離されたままである。弁１００は、入口ポート１１６及び出口ポート１１８を有し、それにより、加圧された流体媒体は、図２中の矢印に示すように、入口ポート１１６を通して弁１００内に流入し、入口ポート１１７を通してダイヤフラム室１０６の下側室１０６Ａに入る。さらに、加圧された流体媒体は、出口ポート１１９を介して、出口ポート１１８を通して弁１００のダイヤフラム室１０８から流れ出る。
【００１１】
本発明の弁１００は、約２．１ＭＰａ（３０００ｐｓｉ）の高圧を受ける。それにより、ダイヤフラム１０８は、１．９〜３．２ｃｍ（０．７５〜１．２５インチ）の直径範囲と、０．２５〜０．７６ｍｍ（０．０１０〜０．０３０インチ）の厚さ範囲とを有する。しかしながら、本発明の弁１００が代わりに他の圧力でも利用されることが当業者に明らかである。それゆえ、異なる寸法では、ダイヤフラム１０８は、比較的に高い又は低い圧力が生じるように作動し、それゆえ、上述の例に限定されない。あるいは、多くのダイヤフラムが利用され、複数のダイヤフラムが重畳して堆積している。
【００１２】
ピストンボア１１０内のピストン１１２は、開位置と閉位置の間でピストン１１２を作動するアクチュエータ（図示しない）によって駆動される。アクチュエータ（図示しない）は、当業界において公知であり、任意の公知のアクチュエータがピストン１１２を上方及び／又は下方へ押すために使用されている。ピストン１１２は、図２に示す開構成と図３に示す閉構成との間で移動するように、ダイヤフラム１０８を作動する。ダイヤフラム１０８は、ピストンがダイヤフラム１０８に力をかけない時に開位置に位置し、かつダイヤフラム１０８の上面１０８Ａがドーム形状ダイヤフラム室１０６に対応するように整形されている。弁１００を遮断し、それにより、ダイヤフラム室１０６を通った流体媒体の流れを制御するように、図３に示すように、ピストン１１２は、下方へ移動し、下向きの力をダイヤフラム１０８にかける。ピストン１１２のダイヤフラム１０８への下向きの力により、ダイヤフラム１０８が、図３に示すように、内方へ隆起して入口ポート１１７に押す。こうして、入口ポート１１７へ押されたダイヤフラム１０８は、流体媒体の流れがダイヤフラム室１０６内に入るのを防ぐ。
【００１３】
ピストンにかけられる力が終わる時、ピストン１１２が上方に移動してダイヤフラム１０８への荷重を解放する。ダイヤフラム１０８への力の解放により、ダイヤフラム１０８は、自然な膨張した形状（図２）に自動的に戻り、それにより、流体媒体の流れが、入口ポート１１７を介してダイヤフラム室１０６内へ入るのを許容する。ピストン１１２及びダイヤフラム１０８の構成は、ここで説明した例に限定されず、あるいは、逆方向に作用するということが意図される。
【００１４】
この選択的実施例では、本発明の弁１００は、ピストン１１２及びアクチュエータ（図示しない）がダイヤフラム１０８に力をかけるのを助けるために、圧力入口ポート１２０を有している。図１〜３に示すように、圧力ポート１２０は、入口ポート１１６へ接続されており、パッキン押え１０４内の、ピストンボア１１０内の予め定めた位置へ送られている。この選択的実施例では、圧力ポート１２０は、図２及び３に示すように、弁１００に入っている加圧された作動流体をピストンボア１１０へ送る。加圧された流体は、圧力ポート１２０を通過し、最終的に、ピストンボア１１０と共に上側室１０６Ａを充填する。それにより、加圧された作動流体は、ダイヤフラム１０８の上面１０８Ａへ作動流体の加圧力をかける。効果的に、圧力ポート１２０は、ピストン１１２及びアクチュエータ（図示しない）がダイヤフラム１０８を作動するのを助けるように、加圧された流体媒体を上側室１０６Ａへ供給する。
【００１５】
この選択的実施例では、ピストンボア１１０、上側室１０６Ａ、及びダイヤフラム１０８の上側面１０８Ａへ送られる圧力量は、下側室１０６Ｂ内の圧力量と等しい又はほぼ等しい。要するに、これは、上側室１０６Ａ及び下側室１０６Ｂ内でほぼ等しい圧力を形成し、それにより、ダイヤフラム１０８の上面１０８Ａと下面１０８Ｂの間の圧力差は無視できる。その結果、ピストンボア１１０及び上側室１０６Ａ内の加圧流体は、下側室１０６Ｂに入る加圧流体媒体の流れを遮断するように、アクチュエータ（図示せず）及びピストン１１２を助ける。換言すると、アクチュエータ（図示せず）及びピストン１１２は、ほぼ同じ量の圧力がダイヤフラムの両側にかけられているので、ダイヤフラム１０８を閉位置へ押す力ほど大きい力を必要としない。さらに、ピストンボア１００及び上側室１０６Ａ内の加圧作動流体は、ダイヤフラム１０８の上面１０８Ａに圧力をかける。
【００１６】
図１〜３に示す選択的実施例は、入口部１１６に連結された圧力ポート１２０を示している。しかしながら、圧力ポート１２０は選択的に出口ポート１１８に連結されるということは当業者には明白である。さらに、圧力調整器１２３は選択的に本弁内で利用され、それにより、圧力調整器１２３が圧力入口部１２０内に位置決めされている。この設計により、ダイヤフラム弁１００は、当業界の現在の状態における弁よりもはるかに大きな、非常に高い圧力で作用しうるが、流体媒体中の汚染物質が弁の上側室１０８Ａ内に流入しうる。例えば、図３に示すように、フィルタ要素１２１が、流体の清浄度を向上させるために圧力ポート１２０内で使用される。
【００１７】
図４は、本発明の好適な実施例による、閉構成の、ダイヤフラム弁の断面の斜視図を示している。この好適な実施例の弁２００は、図１〜３に示す選択的実施例と同じ構成を有している。しかしながら、入口ポート１１６（図１〜３）からの、あるいは、出口ポート１１８（図１〜３）からの圧力を用いてダイヤフラム１０８（図１〜３）を移動させるのに役立つ選択的実施例とは異なり、好適な実施例は、図４に示すように、パッキン押え２０４内で別個の外部圧力ポート２２０を有している。外部圧力ポート２２０は、上側室２０６Ａと、ダイヤフラム１０８の上面２０８Ａとに圧力を送り、ダイヤフラム１０８を開位置（図５）から閉位置（図６）へ駆動するのに役立つ。
【００１８】
圧力生成装置２２４が、外部圧力ポート２２０に連結されており、圧力を外部圧力ポート２２０へ送る。圧力を生成するために使用される任意の公知の装置（図示せず）が、本発明で利用されるが、ここでは詳細には説明しない。好適な実施例では、加圧された空気、二酸化炭素、又は、作動流体媒体以外の他の気体を利用している。選択的に、作動流体媒体又は別の適切な加圧流体が弁２００の上側室２０６Ａへ送られる。外部圧力ポート２２０及び圧力生成装置２２４は、制御回路２２２へ連結されており、それにより、制御回路２２２は、生成される又はピストンボア２１０及び上側室２０６Ａに送られる圧力量を制御する。
【００１９】
上述のように、上側室２０６Ａ及びダイヤフラム２０８の上側面に送られる外部圧力は、下側室２０６Ｂへ流入する作動流体の圧力と等しい又はほぼ等しい。上述のように、外部圧力ポート２２０を介して送られる加圧された物質は、粒子状物質をほとんど又は全く有していない気体状物質である。それゆえ、好適な実施例は、純度の低い供給を用いる利点を有しており、それにより、弁２００の内部で捕捉される又はシステム２００の下側室２０６Ｂ内で作動流体媒体を汚染する粒子状物質にほとんど又は全く関係しない。
【００２０】
別の例では、ピストンボア２１０及び上側室２０６Ａに送られる外部圧力の量は、弁２００のダイヤフラム室２０８に入る作動流体の圧力よりも小さい。弁２００は、上側室２０６Ａ内の圧力を、下側室２０６Ｂ内で作動流体の圧力を越えるように増やすことにより、操作する。上側室２０６Ａ内の圧力の増加により、上面２０８Ａにかけられる圧力の力が、ダイヤフラム２０８を下方へ押し、それにより、弁２００を通る流体の流れを遮断する。圧力の増加は、上側室２０６Ａ及び下側室２０６Ｂにおける圧力を検出する制御回路２２２によって制御され、したがって、ピストンボア２１０及び上側室２０６Ａに送られる圧力を増加又は減少させる。さらに、このさらなる上側圧力により、アクチュエータ（図示せず）によって必要とされる力の量を減らす、又はアクチュエータの必要性をなくす。
【００２１】
別の例では、外部圧力ポート２２０は、下側室２０６Ｂ内の作動流体媒体の圧力よりも大きい圧力を、上側室２０６Ａ及びダイヤフラム２０８の上側面２０８Ａに送る。この例は、入口ポート２１７を通して下側室２０６Ｂに入る作動流体から、非常に高い初期圧力によって生じる高い圧力衝撃を弁２００が受ける用途において有用である。この高い初期圧力衝撃により、このような急激な圧力変化の下で、ダイヤフラム２０８を、迅速に曲げ、変形させ、又はつぶすことができる。ダイヤフラム２０８によって受ける高い初期圧力衝撃を打ち消す又は減らすように、比較的に高い圧力が最初に上側室２０６Ａに送られ、ダイヤフラム２０８の上側面２０８Ａを十分に支持する。それにより、ダイヤフラム２０８の上側面２０８Ａにかけられる外部圧力により、下側室２０６Ｂ内の非常に高い初期圧力によりダイヤフラム２０８が曲がる又はつぶれるのを防いでいる。その後、弁２００が開放又は閉鎖し始める時、制御回路２２２は、作動流体の圧力量に依って、上側室２０６Ａ内の圧力を上昇又は下降させる。
【００２２】
別の例では、上側室２０６Ａ内の圧力は、最初、下側室２０６Ｂ内の圧力よりも大きく、弁２００が最初に閉位置（図６）にある。しかしながら、より大きく加圧された作動流体が、下側室２０６Ｂに入り、ダイヤフラム２０８の下側面２０８Ｂと接触するようになると、下側室２０６Ｂ内の圧力は、最終的に、上側室２０６Ａ内の圧力よりも大きくなる。一旦、この状態になると、下側室２０６Ｂ内の作動流体は、ダイヤフラム２０８を押して開位置（図５）に移動させる。制御回路２２２は、弁２００を通した流体流れを遮断した時、外部圧力源２２４によって上側室２０６へ供給される圧力量を増加させる。ダイヤフラム２０８の上側面にかけられる圧力の増加により、ダイヤフラム２０８を閉位置に戻し、それにより、下側室２０６Ｂへの作動流体の流れを有効に遮断する。制御回路２２２は、弁２００を通した流体流れを開放する時、上側室２０６Ａに送られる圧力量を減らし、下側室２０６Ｂ内の比較的に大きな圧力により、ダイヤフラム２０８を開位置に戻す。これにより、実際、本ダイヤフラム弁２００を、「圧力調整器」又は「圧力解放装置」として作用させることができる。あるいは、特定実施例の弁２００は、ピストン２１２及び／又はアクチュエータ（図示せず）で作用し、それにより、ダイヤフラム２０８を作動するために、ダイヤフラム２０８の上側面及び上側室２０６Ａに比較的に小さな圧力が与えられる。本ダイヤフラム弁２００の多くの異なる用途について説明したが、本ダイヤフラム弁２００は、ここで説明していない他の用途で選択的に使用することもできるということも注意されたい。
【００２３】
本発明は、本発明の構成及び作用の原理の理解を容易にするために、詳細部を含む特定実施例に関して記載した。このような特定実施例及びその詳細についての説明が、添付した特許請求の範囲を制限することを意図していない。また、本発明の精神及び範囲から逸脱することなく、図示のために選択された実施例において修正することができるということが当業者には明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の選択的実施例による、開構成のダイヤフラム弁の断面の斜視図を示している。
【図２】本発明の選択的実施例による、開構成の、ダイヤフラムを有するダイヤフラム弁の略図的断面図を示している。
【図３】本発明の選択的実施例による、閉構成の、ダイヤフラムを有するダイヤフラム弁の略図的断面図を示している。
【図４】本発明の好適な実施例による、閉構成の、ダイヤフラム弁の断面の斜視図を示している。
【図５】本発明の好適な実施例による、開構成の、ダイヤフラムを有するダイヤフラム弁の略図的断面図を示している。
【図６】本発明の好適な実施例による、閉構成の、ダイヤフラムを有するダイヤフラム弁の略図的断面図を示している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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