(57)【要約】【課題】止水性能を向上させることが可能なバルブフランジを提供すること。【解決手段】本実施の形態の第１フランジ部２１１は、パッキン１０３を介して配管１０１がボルト止めされるバルブフランジであって、フランジ面２１３と、入口２４ａと、複数のボルト孔７１と、凹部７２と、を備える。フランジ面２１３は、パッキン１０３が接続される。入口２４ａは、フランジ面２１３に形成され、流体が流入する。複数のボルト孔７１は、フランジ面２１３の入口２４ａの周囲に形成され、ボルト１０４が挿入される。凹部７２は、フランジ面２１３上であってボルト孔７１の間に設けられ、入口２４ａの外側に円周方向に沿って形成されている。凹部７２の円周に沿った長さをＬとし、ボルト孔７１の直径をｓとすると、０．４ｓ≦Ｌ≦３．２ｓを満たす。【選択図】図８
2019132383.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
パッキンを介して配管がボルト止めされるバルブフランジであって、
前記パッキンが接続される接続面と、
前記接続面に形成され、流体が流入または流出する開口と、
前記接続面の前記開口の周囲に形成され、ボルトが挿入される複数のボルト孔と、
前記接続面上であって前記ボルト孔の間に設けられ、前記開口の外側に円周方向に沿って形成された凹部と、を備え、
前記凹部の円周に沿った長さをＬとし、前記ボルト孔の直径をｓとすると、０．４ｓ≦Ｌ≦３．２ｓを満たす、
バルブフランジ。
【請求項２】
前記凹部は、
内周側に設けられた内周縁と、
外周側に設けられた外周縁と、を有し、
前記内周縁および前記外周縁は、円周方向に沿って形成されている、
請求項１に記載のバルブフランジ。
【請求項３】
前記凹部を２つ以上に分割する壁部を更に備えた、
請求項１または２に記載のバルブフランジ。
【請求項４】
前記凹部を径方向に２つ以上に分割する壁部を更に備え、
前記壁部は、前記内周縁と前記外周縁の間において円周方向に沿って形成されている、
請求項２に記載のバルブフランジ。
【請求項５】
前記壁部の前記パッキンが配置される側の先端面は、前記パッキンに接触可能である、
請求項３または４に記載のバルブフランジ。
【請求項６】
前記壁部の幅は、前記凹部から前記接続面の外周までの幅と同じである、
請求項２〜５のいずれか１項に記載のバルブフランジ。
【請求項７】
前記凹部は、前記ボルト孔の間に円周上に２つ以上並んで配置されている、
請求項１〜６のいずれか１項に記載のバルブフランジ。
【請求項８】
前記ボルト孔の間に並んで配置されている前記凹部の間の幅は、前記凹部から前記接続面の外周までの幅と同じである、
請求項７に記載のバルブフランジ。
【請求項９】
前記接続面上であって前記開口の周囲に円環状に形成された円環状凹部を更に備えた、
請求項１〜８のいずれか１項に記載のバルブフランジ。
【請求項１０】
円柱状のバルブフランジ本体と、
前記バルブフランジ本体の側面から突出するように形成された配置用リブと、
を更に備えた、
請求項１〜９のいずれか１項に記載のバルブフランジ。
【請求項１１】
両端に対向して配置された請求項１〜１０のいずれか１項に記載の一対のバルブフランジと、前記バルブフランジに設けられた前記開口を繋ぎ、内部に形成された流路と、前記流路の途中に形成された開口部と、前記流路の前記開口部に対応する位置に設けられた当接部と、を有する弁本体と、
前記開口部を塞ぐように配置され、前記当接部に接触することにより前記流路を閉塞可能な弁部と、
前記弁部を覆うように前記弁本体に固定された蓋部と、
前記弁部を駆動することにより前記流路を開閉する駆動機構と、を備え、
前記駆動機構は、
前記蓋部に支持された軸部材と、
前記軸部材に取り付けられ、且つ前記弁部に連結された押圧部と、
前記軸部材を駆動する駆動部と、を有し、
前記駆動部は、手動式、空気駆動式、または電気駆動式である、
ダイヤフラムバルブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バルブフランジおよびダイヤフラムバルブに関する。
【背景技術】
【０００２】
水処理、化学、食品などのプラントにおける配管ラインには、ダイヤフラムバルブが設けられており、ダイヤフラムバルブによって、配管を流れる流体の制御が行われる（例えば特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなダイヤフラムバルブは、両端のバルブフランジにパッキンを介してボルト止めによって配管が接続されてプラントに設置される。
【０００４】
図１４は、従来のバルブフランジのフランジ面１０００を示す図である。図１４には、流体が流入または流出する開口１００１が形成されている。また、開口１００１の周囲には、複数のボルト孔１００２が形成されている。ボルト孔１００２と開口１００１以外の部分は同一面でありパッキンに密着する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１２１５４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１に示すダイヤフラムバルブのバルブフランジでは、接続面積が広いためボルトによる締め付け力を大きくする必要があった。そのため、締め付け力の偏りが発生しやすく止水性能が低下する場合があった。
【０００７】
本発明の目的は、上記従来の課題を考慮して、止水性能を向上することが可能なバルブフランジおよびダイヤフラムバルブを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、第１の発明のバルブフランジは、パッキンを介して配管がボルト止めされるバルブフランジであって、接続面と、開口と、複数のボルト孔と、凹部と、を備える。
接続面は、パッキンが接続される。開口は、接続面に形成され、流体が流入または流出する。複数のボルト孔は、接続面の開口の周囲に形成され、ボルトが挿入される。凹部は、接続面上であってボルト孔の間に設けられ、開口の外側に円周方向に沿って形成されている。凹部の円周に沿った長さをＬとし、ボルト孔の直径をｓとすると、０．４ｓ≦Ｌ≦３．２ｓを満たす。
【０００９】
このように円周上に凹部を形成することによって、パッキンとの接続面積を減らすことができる。このため、より少ない締め付け力でパッキンを介して配管を接続できるので、締め付け力の偏りを低減でき（応力を緩和できるともいえる）、止水性能を向上することが可能となる。
【００１０】
第２の発明のバルブフランジは、第１の発明のバルブフランジであって、凹部は、内周縁と、外周縁と、を有する。内周縁は、内周側に設けられている。外周縁は、外周側に設けられている。内周縁および外周縁は、円周方向に沿って形成されている。
【００１１】
これにより、パッキンとの接続面積を減らすことができる。
第３の発明のバルブフランジは、第１または第２の発明のバルブフランジであって、壁部を更に備える。壁部は、凹部を２つ以上に分割する。
【００１２】
これにより、ボルト孔の間に複数の凹部を形成することができ、成形精度を向上することができる。
【００１３】
第４の発明のバルブフランジは、第２の発明のバルブフランジであって、壁部を更に備える。壁部は、凹部を径方向に２つ以上に分割する。壁部は、内周縁と外周縁の間において円周方向に沿って形成されている。
【００１４】
これにより、ボルト孔の間に径方向に複数の凹部を形成することができる。
第５の発明のバルブフランジは、第２の発明のバルブフランジであって、壁部のパッキンが配置される側の先端面は、パッキンに接触可能である。
【００１５】
これにより、凹部の間のパッキンに接触可能であり、パッキンとの接続面として機能することができる。
【００１６】
第６の発明のバルブフランジは、第２〜５のいずれかの発明のバルブフランジであって、壁部の幅は、凹部から接続面の外周までの幅と同じである。
【００１７】
これにより、射出成形を行う際に、第１分割壁の幅と凹部から接続面の外周までの幅の温度変化による収縮率が同じとなり、成形精度を向上することができる。
【００１８】
第７の発明のバルブフランジは、第１〜６のいずれかの発明のバルブフランジであって、凹部は、ボルト孔の間に円周上に２つ以上並んで配置されている。
【００１９】
これにより、ボルト孔の間に周方向に複数の凹部を形成することができる。
第８の発明のバルブフランジは、第７の発明のバルブフランジであって、ボルト孔の間に並んで配置されている凹部の間の幅は、凹部から接続面の外周までの幅と同じである。
【００２０】
これにより、射出成形を行う際に、凹部の間の幅と凹部から接続面の外周までの幅の温度変化による収縮率が同じとなり、成形精度を向上することができる。
【００２１】
第９の発明のバルブフランジは、第１〜８のいずれかの発明のバルブフランジであって、円環状凹部を更に備える。円環状凹部は、接続面上であって開口の周囲に円環状に形成されている。
【００２２】
これにより、パッキンとの接続面積をより減らすことができる。
第１０の発明のバルブフランジは、第１〜９のいずれかの発明のバルブフランジであって、バルブフランジ本体と、配置用リブと、を備える。バルブフランジは円柱状である。配置用リブは、バルブフランジ本体の側面から突出するように形成されている。
【００２３】
これによって、バルブフランジを安定して設置することができる。
第１１の発明のダイヤフラムバルブは、弁本体と、弁部と、蓋部と、駆動機構とを備える。弁本体は、第１〜１０のいずれかの発明の一対のバルブフランジと、流路と、開口部と、当接部と、を有する。一対のバルブフランジは、両端に対向して配置されている。流路は、バルブフランジに設けられた開口を繋ぎ、内部に形成されている。開口部は、流路の途中に形成されている。当接部は、流路の開口部に対応する位置に設けられている。弁部は、開口部を塞ぐように配置され、当接部に接触することにより流路を閉塞可能である。蓋部は、弁部を覆うように弁本体に固定されている。駆動機構は、弁部を駆動することにより流路を開閉する。駆動機構は、軸部材と、押圧部と、駆動部と、を有する。軸部材は、蓋部に支持されている。押圧部は、軸部材に取り付けられ、且つ弁部に連結されている。駆動部は、軸部材を駆動する。駆動部は、手動式、空気駆動式、または電気駆動式である。
【００２４】
このように軸部材を手動、空気または電気によって駆動することができ、流路を閉鎖または開放することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、止水性能を向上することが可能なバルブフランジおよびダイヤフラムバルブを提供することを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明にかかる実施の形態の流路構造を用いたダイヤフラムバルブの斜視図。
【図２】図１のダイヤフラムバルブの部分断面図。
【図３】図１の弁本体を上方から視た斜視図。
【図４】図１の弁本体を下方から視た斜視図。
【図５】図１の弁本体の正面図。
【図６】図１の弁本体の底面図。
【図７】図７のＡＡ´間の矢示断面図。
【図８】図１のダイヤフラムバルブの第１フランジ部に配管を接続した状態を示す図。
【図９】図１の第１フランジ部のフランジ面２１３を示す平面図。
【図１０】図８のパッキンを示す平面図。
【図１１】（ａ）流路が閉鎖された状態を示す模式断面図、（ｂ）流路が開放された状態を示す模式断面図。
【図１２】実施例１〜７および比較例１〜４の評価結果を示す図。
【図１３】実施例８、９、１０および比較例５、６による評価結果を示す図。
【図１４】比較例５のフランジ面を示す平面図。
【図１５】比較例６のフランジ面を示す平面図。
【図１６】実施例９のフランジ面を示す平面図。
【図１７】実施例１０のフランジ面を示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明にかかるバルブフランジを用いた実施の形態におけるダイヤフラムバルブ１０について説明する。
【００２８】
＜１．構造＞
（１−１．ダイヤフラムバルブの概要）
図１は、本発明にかかる実施の形態のダイヤフラムバルブ１０の外観斜視図である。図２は、本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０の部分断面構成図である。
【００２９】
本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０は、図１および図２に示すように、弁本体１１と、ダイヤフラム１２と、ボンネット１３と、駆動機構１４と、を備えている。弁本体１１の両端に配管が接続され、弁本体１１には流体が流れる流路２４が形成されている。ダイヤフラム１２は、流路２４を開放または遮断する。ボンネット１３は、ダイヤフラム１２を覆うように弁本体１１に取付けられている。駆動機構１４は、その一部がボンネット１３内に配置されており、ダイヤフラム１２を駆動する。
【００３０】
（１−２．弁本体１１）
図３は、弁本体１１を後述する第１面３１側から視た斜視図である。図４は、弁本体１１を後述する第２面３２側から視た斜視図である。図５は、弁本体１１の正面図であり、図６は、弁本体１１の底面図である。図７は、図６のＡＡ´間の矢示断面図であり、図７は、弁本体１１の幅方向における中央の断面図である。また、図７は、図５とは左右逆になっている。
【００３１】
弁本体１１は、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＨＴ（耐熱塩化ビニル管）、ＰＰ（ポリプロピレン）、またはＰＶＣＦ（ポリフッ化ブニリデン）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフロオロエチレン等の樹脂、または、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、または磁器などによって形成することができる。
【００３２】
弁本体１１は、図３に示すように、第１端部２１と、第２端部２２と、中央部２３と、流路２４と、を有する。
【００３３】
第１端部２１と第２端部２２と中央部２３は、一体的に形成されており、流路２４は、図７に示すように、第１端部２１、中央部２３および第２端部２２にわたって形成されている。
【００３４】
（１−２−１．第１端部２１、第２端部２２）
第１端部２１と第２端部２２は、図３および図４に示すように、中央部２３を挟むように配置されており、中央部２３と繋がっている。
【００３５】
第１端部２１は、図３に示すように、配管が接続される第１フランジ部２１１と、第１フランジ部２１１と中央部２３を繋ぐ第１接続部２１２とを有する。第１フランジ部２１１は、図４に示すように、流体が弁本体１１に流入する入口２４ａが形成されたフランジ面２１３を有し、配管が接続可能である。
【００３６】
また、第２端部２２は、図４に示すように、配管が接続される第２フランジ部２２１と、第２フランジ部２２１と中央部２３を繋ぐ第２接続部２２２とを有する。第２フランジ部２２１は、図３に示すように、弁本体１１から流体が排出される出口２４ｂが形成されたフランジ面２２３を有し、配管が接続可能である。
【００３７】
第１フランジ部２１１と第２フランジ部２２１は、図３および図４に示すように対向して配置されており、フランジ面２１３とフランジ面２２３は、図７に示すように、互いに対向して平行になるように形成されている。また、入口２４ａの位置と出口２４ｂの位置も対向している。
【００３８】
（１−２−２．中央部２３）
中央部２３は、図５に示すように、第１端部２１と第２端部２２の間に設けられている。中央部２３は、第１面３１と、第２面３２と、壁部３３（図７参照）と、リブ３４と、を有する。
【００３９】
第１面３１は、図３に示すように、略平面状であり、フランジ面２１３とフランジ面２２３に対して垂直に形成されている。第１面３１の中央には、開口部３１ａが形成されている。開口部３１ａは、その周縁が湾曲して形成されている。なお、入口２４ａから出口２４ｂを結ぶ線に沿った方向を第１方向Ｘ（流体の流通方向Ｘともいえる）とし、第１方向Ｘに対して垂直且つ第１面３１と平行な方向を第２方向Ｙ（幅方向Ｙともいえる）とする。第１方向Ｘは、フランジ面２１３とフランジ面２２３に対して垂直な直線に沿った方向ともいえる。
【００４０】
第２面３２は、図５に示すように、流路２４を挟んで第１面３１に対向する面である。第２面３２は、流路２４の形状に沿って形成されている。第２面３２は、中央部２３のボンネット１３が配置される側とは反対側の面である。
【００４１】
（１−２−３．流路２４）
流路２４は、図７に示すように、入口２４ａから出口２４ｂまで形成されている、壁部３３は、流路２４の中央に第１面３１に向かって突出して形成されている。壁部３３は、流路２４に傾斜を形成するように、流路２４の内面が第１面３１に向かって緩やかに盛り上がって形成されている。上述の開口部３１ａは、壁部３３に対応する位置に形成されている。壁部３３の第１面３１側の先端部３３ａには、後述するダイヤフラム１２が圧接する。
【００４２】
流路２４は、第１端部２１の入口２４ａから先端部３３ａまで形成されている入口側流路２４１と、第２端部２２の出口２４ｂから先端部３３ａまで形成されている出口側流路２４２と、入口側流路２４１と出口側流路２４２を連通する連通部２４３とを有する。
【００４３】
入口側流路２４１は、その内周面は湾曲して形成されており、図７に示すように、第１面３１と垂直な方向の幅が壁部３３に向かうに従って狭くなっている。一方、入口側流路２４１は、第１面３１と平行な方向の幅（図７における紙面に対して垂直な方向）は壁部３３に向かうに従って広くなっている。
【００４４】
出口側流路２４２は、第２フランジ部２２１の出口２４ｂから先端部３３ａまで形成されている。出口側流路２４２は、その内周面は湾曲して形成されており、図７に示すように、第１面３１と垂直な方向の幅が壁部３３に向かうに従って狭くなっている。一方、出口側流路２４２は、第１面３１と平行な方向の幅（図７における紙面に対して垂直な方向）は壁部３３に向かうに従って広くなっている。
【００４５】
連通部２４３は、流路２４のうち壁部３３の第１面３１側の部分であり、入口側流路２４１と出口側流路２４２とを連通する。
【００４６】
第２面３２は、図４に示すように、入口側流路２４１に沿った入口側湾曲部３２１と、出口側流路２４２に沿った出口側湾曲部３２２とを有する。この入口側湾曲部３２１と出口側湾曲部３２２によって図１４に示す壁部３３の第１面３１側への突出が形成されている。
【００４７】
（１−２−４．リブ３４）
リブ３４は、図５および図７に示すように、第１面３１に対して垂直に第２面３２から突出して形成されている。リブ３４は、図６に示すように、第１リブ４１と、第２リブ４２とを有する。
【００４８】
第１リブ４１は、図５および図７に示すように、第１方向Ｘに沿って、第２面３２における入口側湾曲部３２１から出口側湾曲部３２２まで形成されている。また、第１リブ４１は、中央部２３の第２方向Ｙにおける中央に設けられている。
【００４９】
第２リブ４２は、図６に示すように、第２方向Ｙに沿って形成され、中央部２３の第１方向Ｘにおける中央に設けられている。
【００５０】
また、第１面３１の第２方向Ｙの両端の各々から第２面３２側に向かって外縁部３９が形成されており、第２リブ４２は、一方の外縁部３９から他方の外縁部３９まで形成されている。
【００５１】
第１リブ４１および第２リブ４２は、それぞれの中央である中央部４３において図６に示すように平面視において十字状に交差している。
【００５２】
（１−２−５．第１フランジ部、第２フランジ部）
次に、上述した第１フランジ部２１１と第２フランジ部２２１について詳しく説明する。
【００５３】
図８は、ダイヤフラムバルブ１０の第１フランジ部２１１に配管１０１を接続した状態を示す図である。第１フランジ部２１１に対向するように配管１０１側の配管フランジ１０２が配置されている。
【００５４】
配管フランジ１０２は、第１フランジ部２１１にパッキン１０３を介して配置されており、配管フランジ１０２と第１フランジ部２１１は、４つのボルト１０４によって締結されている。
【００５５】
第１フランジ部２１１は、図１に示すように、第１フランジ本体２１４と、第１リブ２１５とを有する。第１フランジ本体２１４は、円柱形状であり、パッキン１０３を介して配管１０１が接続される。第１リブ２１５は、図４に示すように、円柱形状の第１フランジ本体２１４の側面から突出している。
【００５６】
第２フランジ部２２１も同様に、第２フランジ本体２２４と、第２リブ２２５とを有している。第２フランジ本体２２４は、円柱形状であり、パッキン１０３を介して配管１０１が接続される。第２リブ２２５は、円柱形状の第２フランジ本体２２４の側面から突出している。第１リブ２１５と第２リブ２２５は、第２面３２側に形成されており、第１面３１に対して垂直に突出している。第１リブ２１５と第２リブ２２５は、上下方向Ｚ（第１方向Ｘおよび第２方向Ｙに垂直な方向）に沿って形成されている。
【００５７】
第１リブ２１５と第２リブ２２５は、対向する位置に設けられており、それぞれ第１面３１と平行な先端面２１５ａと先端面２２５ａを有する。第１リブ２１５と第２リブ２２５の先端面２１５ａ、２２５ａを載置する面に接触するようにダイヤフラムバルブ１０を配置することにより、ダイヤフラムバルブ１０を安定して配置することができ転倒を防止することができる。なお、第１リブ２１５と第２リブ２２５は、図５〜図７では省略している。
【００５８】
フランジ面２１３は、第１フランジ本体２１４に設けられている。フランジ面２２３は、第２フランジ本体２２４に設けられている。フランジ面２１３とフランジ面２２３は同様の構造であるため、フランジ面２１３を例に挙げて説明する。
【００５９】
図９は、第１フランジ部２１１のフランジ面２１３を示す平面図である。フランジ面２１３は円形状であり、その中央に入口２４ａが開口されている。フランジ面２１３の入口２４ａの周囲には、円周上に４つのボルト孔７１が形成されている。これらのボルト孔７１には、上述したボルト１０４が挿入される。
【００６０】
また、フランジ面２１３上であって、入口２４ａの周囲には複数の凹部７２が形成されている。凹部７２は、ボルト孔７１の間に設けられている。
【００６１】
各々の凹部７２は、入口２４ａの中心を軸Ｏとする円周の円周方向Ａに沿って形成されている。凹部７２は、ボルト孔７１の間に２つずつ設けられている。すなわち、フランジ面２１３には、凹部７２が８つ形成されている。凹部７２は、略扇形状であって、外周縁７２１と、内周縁７２２と、１対の径方向縁７２３によって囲まれて形成されている。なお、円周方向Ａとは、円形状のフランジ面２１３の中心を軸とした円の円周方向とも一致する。
【００６２】
外周縁７２１は、フランジ面２１３の外周側に位置し、円周方向（矢印Ａ方向）に沿って形成されている。内周縁７２２は、フランジ面２１３の内周側に位置し、円周方向（矢印Ａ方向）に沿って形成されている。一対の径方向縁７２３は、外周縁７２１と内周縁７２２の両端同士を繋いでおり、フランジ面２１３の径方向に沿って形成されている。
【００６３】
また、凹部７２には、径方向に凹部７２を分割するように壁部７３が形成されている。
壁部７３は、凹部７２の底面からフランジ面２１３に対して垂直に形成されている。壁部７３は、平面視において円周方向に沿って形成されており、外周縁７２１と内周縁７２２の間に形成されている。壁部７３によって凹部７２は径方向に分割されるため、凹部７２は、外周側に形成された外周側凹部７４と、内周側に形成された内周側凹部７５とを有している。
【００６４】
また、壁部７３の先端面７３ａは、図１に示すように、フランジ面２１３の一部を形成し、フランジ面２１３の凹部７２以外の面部分と同一面上に設けられておりパッキン１０３に接触する。
【００６５】
壁部７３の径方向に沿った幅をｄ１とし、ボルト孔７１の間に並んで形成された２つの凹部７２の間の幅をｄ２とし、凹部７２からフランジ面２１３の外周２１３ａまでの幅をｄ３とすると、ｄ１＝ｄ２＝ｄ３に設定されている。
【００６６】
また、外周縁７２１の円周に沿った長さをＬとし、ボルト孔７１の直径をｓとすると、０．４×ｓ≦Ｌ≦３．２×ｓであることが好ましい。
【００６７】
なお、図１０は、パッキン１０３を示す平面図である。図９に示すように、パッキン１０３は、入口２４ａに対向する開口１０３ａと、ボルト１０４が挿入されるボルト孔１０３ｂが形成されている。パッキン１０３がフランジ面２１３に密着することによって止水される。
【００６８】
（１−３．ダイヤフラム１２）
ダイヤフラム１２の材質は、ゴム状の弾性体であれば良く、特に限定されるものではない。例えば、エチレンプロピレンゴム、イソプレンゴム、クロロプレンゴム、クロロスルフォン化ゴム、ニトリルゴム、スチレンブタジエンゴム、塩素化ポリエチレン、フッ素ゴム、ＥＰＤＭ（エチレン・プロピレン・ジエンゴム）、ＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）等が好適な材料として挙げられる。また、ダイヤフラム１２には強度の高い補強布がインサートされていても良く、補強布はナイロン製であることが望ましい。これは、ダイヤフラムバルブの閉時にダイヤフラム１２に流体圧がかかったときにダイヤフラム１２の変形や破損を防止することが可能となるため好ましい。
【００６９】
ダイヤフラム１２は、図２に示すように、開口部３１ａを塞ぐように第１面３１に配置されている。ダイヤフラム１２の外周縁部１２１は、後述するボンネット１３と弁本体１１によって挟まれている。
【００７０】
ダイヤフラム１２が後述する駆動機構１４によって下方に移動し、壁部３３の先端部３３ａに当接することによって連通部２４３を閉鎖して流路２４が閉じられる。また、ダイヤフラム１２が駆動機構１４によって上方に移動し、先端部３３ａからダイヤフラム１２が離間することによって流路２４が開放される。
【００７１】
（１−４．ボンネット１３）
ボンネット１３は、弁本体１１と同様に、ＰＶＣ（ポリ塩化ビニル）、ＨＴ（耐熱塩化ビニル管）、ＰＰ（ポリプロピレン）、またはＰＶＣＦ（ポリフッ化ブニリデン）、ポリスチレン、ＡＢＳ樹脂、ポリテトラフルオロエチレン、パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体、ポリクロロトリフロオロエチレン等の樹脂、または、鉄、銅、銅合金、真鍮、アルミニウム、ステンレス等の金属、または磁器などによって形成することができる。
【００７２】
ボンネット１３は、図１に示すように、弁本体１１の第１面３１にボルト１００等によって固定されている。ボンネット１３は、図２に示すように、ダイヤフラム１２を介して開口部３１ａを覆うように設けられている。すなわち、ボンネット１３は、第１面３１に対応する開口１３ａを有しており、開口１３ａに対向する位置に後述するスリーブ６２およびステム６３が配置される貫通孔１３ｂを有している。
【００７３】
（１−５．駆動機構１４）
駆動機構１４は、コンプレッサ６１と、スリーブ６２と、ステム６３と、ハンドル６４と、を有する。
【００７４】
コンプレッサ６１は、ＰＶＤＦ（ポリフッ化ビニリデン）等によって形成されており、ダイヤフラム１２と連結されている。ダイヤフラム１２には係合部材６５が埋め込まれており、係合部材６５は、弁本体１１の反対側（非接液面側）に突出している。係合部材６５の突出した部分がコンプレッサ６１に係合されて、コンプレッサ６１とダイヤフラム１２は連結されている。
【００７５】
スリーブ６２は、ボンネット１３の貫通孔１３ｂに支持されている。スリーブ６２の内側にはネジ形状が形成されている。
【００７６】
ステム６３は、スリーブ６２の内側に配置されており、スリーブ６２の内側に形成されたネジ形状と螺合している。ステム６３のボンネット１３の内側に配置される端には、コンプレッサ６１が固定されている。コンプレッサ６１は、弁本体１１側においてダイヤフラム１２と係合され、弁本体１１と反対側においてステム６３と固定されている。
【００７７】
ハンドル６４は、ステム６３のボンネット１３の外側に位置する部分の外周部に嵌合されている。
【００７８】
＜２．動作＞
次に、本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０の動作について説明する。図１１（ａ）および図１１（ｂ）は、ダイヤフラム１２の動作を模式的に示す図である。
【００７９】
図１１（ａ）に示すような流路２４が開放されている状態から、流路２４を閉じる方向にハンドル６４を回転させると、ハンドル６４の回転に従って、ステム６３が下降する（図２参照）。ステム６３の下降とともに、ステム６３の端に固定されたコンプレッサ６１も下降する。
【００８０】
コンプレッサ６１の下降により、ダイヤフラム１２は、図１１（ｂ）に示すように、第２面３２側に凸に湾曲し、壁部３３の先端部３３ａに圧接される。
【００８１】
これによって、ダイヤフラムバルブ１０の流路２４が遮断された状態となる。
一方、ハンドル６４を開方向に回転させると、ハンドル６４の回転に従ってステム６３が上昇する。ステム６３の上昇とともにコンプレッサ６１も上昇し、コンプレッサ６１と係合されたダイヤフラム１２の中央部が図１１（ａ）に示すように上昇する。
【００８２】
これによって、ダイヤフラムバルブ１０の流路２４が開放された状態となる。
＜３．実施例＞
以下に、実施例に基づいて本実施の形態の第１フランジ部２１１および第２フランジ部２２１について詳細に説明する。
【００８３】
（実施例１〜７、比較例１〜４）
実施例１〜７および比較例１〜４では、凹部７２の外周縁７２１の長さＬのボルト孔７１の直径ｓに対する割合を変更して止水接触圧について評価を行った（図９参照）。
【００８４】
図１２は、実施例１〜７および比較例１〜４の評価結果を示す図である。図１２では、止水接触圧として、フランジ面圧の平均値が７以上の場合を非常に良好（◎）、６ＭＰａ以上７ＭＰａ未満の場合を良好（○）、５ＭＰａ以上６ＭＰａ未満の場合をやや不良（△）、５ＭＰａ未満の場合を不良（×）として評価を行った。図では、Ｌは肉抜き幅と記載されている。
比較例１では、Ｌ＝０．１×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は４．８となり、不良（×）となった。
【００８５】
比較例２では、Ｌ＝０．３×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は５．７となり、やや不良（△）となった。
【００８６】
実施例１では、Ｌ＝０．４×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は６．１となり、良好（○）となった。
【００８７】
実施例２では、Ｌ＝０．７×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は６．１となり、良好（○）となった。
【００８８】
実施例３では、Ｌ＝１．０×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は６．５となり、良好（○）となった。
【００８９】
実施例４では、Ｌ＝１．５×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は７となり、非常に良好（◎）となった。
【００９０】
実施例５では、Ｌ＝２．０×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は７．１となり、非常に良好（◎）となった。
【００９１】
実施例６では、Ｌ＝３．０×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は６．８となり、良好（○）となった。
【００９２】
実施例７では、Ｌ＝３．２×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は６となり、良好（○）となった。
【００９３】
比較例３では、Ｌ＝３．３×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は５．９となり、やや不良（△）となった。
【００９４】
比較例４では、Ｌ＝３．５×ｓとして、止水接触圧の評価を行った結果、止水接触圧は５．６となり、やや不良（△）となった。
【００９５】
以上より、０．４×ｓ≦Ｌ≦３．２×ｓが好ましいことがわかる。
（実施例８、９、１０、比較例５、６）
凹部の形状の異なる実施例８、９、１０および比較例５、６のフランジ面を、上述した第１フランジ部２１１のフランジ面に用いて、重量、射出解析結果、および止水試験結果について評価を行った。図１３は、実施例８、９、１０および比較例５、６による評価結果を示す図である。
【００９６】
重量については、従来の比較例５に対して８０％以下の場合に良好（○）とし、８０％より大きく９０％以下の場合にやや良好（△）とし、９０％より大きく９５％以下の場合に好ましくない（×）として評価を行った。
【００９７】
射出解析の結果については、成形精度が９５％以上の場合を良好（○）とし、９０％以上９５％未満の場合にやや良好（△）とし、９０％未満の場合に不良（×）として評価を行った。
【００９８】
止水試験は、０℃〜６０℃の間の冷熱繰り返し試験を３サイクル行った後に行われ、漏れのあり・なしの評価を行った。
【００９９】
比較例５では、図１４に示すフランジ面１０００が用いられた。図１４に示すフランジ面１０００は、平面視において円形状であり、流体が流入または流出する開口１００１が形成されている。また、開口１００１の周囲には、４つのボルト孔１００２が形成されている。ボルト孔１００２と開口１００１以外の部分は同一面でありパッキン１０３に密着する。なお、ボルト孔１００２と開口１００１およびフランジ面１０００の径は後述する実施例８〜１０と同じ値に設定されている。
【０１００】
比較例５のフランジ面１０００では、このフランジ面１０００を基準に他の重量の割合を判断するため重量は１００％となっており、射出解析結果は、射出精度が８７％のため不良（×）となり、止水試験結果は、漏れあり（×）となった。そのため、総合判定は不良（×）と判定された。
【０１０１】
比較例６では、図１５に示すフランジ面１１００が用いられた。フランジ面１１００では、比較例５と比較して隣り合うボルト孔１００２の間に１つずつ凹部１００３が形成されている。凹部１００３は、外周縁１００４は開口１００１の中心を軸とする円周の円周方向に沿って形成されているが、内周縁１００５は開口１００１の中心を軸とする円周の円周方向に沿って形成されておらず、開口１００１に向かって凸に湾曲して形成されている。内周縁１００５と外周縁１００４の両端同士が接続されている。
【０１０２】
比較例６のフランジ面１１００では、重量の結果は従来比８４％のため、やや良好（△）となり、射出解析結果は、射出精度が８８％のため不良（×）となり、止水試験結果は、漏れあり（×）となった。そのため、総合判定は不良（×）と判定された。
【０１０３】
実施例８では、図９に示したフランジ面２１３が用いられた。実施例８のフランジ面（フランジ面２１３）では、凹部７２の形成によって重量の結果は従来比７８％となり、良好（○）であった。また、射出解析結果は、射出精度が９８％のため良好（○）となり、止水試験結果は、漏れなし（○）となった。そのため、総合判定は良好（○）と判定された。
【０１０４】
実施例９では、図１６に示したフランジ面３００が用いられた。フランジ面３００は、実施例８のフランジ面２１３と異なり、壁部７３が形成されていない凹部３７２が形成されている。壁部７３が形成されていないことを除いて凹部３７２は、凹部７２と同様の構成である。また、フランジ面３００には、入口２４ａの周囲に環状に形成された円環状凹部３７３が形成されている。
【０１０５】
実施例９のフランジ面３００では、凹部３７２および円環状凹部３７３の形成によって重量の結果は従来比７２％となり、良好（○）であった。また、射出解析結果は、射出精度が９２％のためやや良好（△）となり、止水試験結果は、漏れなし（○）となった。そのため、総合判定は良好（○）と判定された。
【０１０６】
実施例１０では、図１７に示したフランジ面４００が用いられた。フランジ面４００は、実施例８のフランジ面２１３と異なり、円周方向に沿って形成されていない壁部４７３を有する凹部４７２が形成されている。凹部４７２は、壁部の構成を除いて、凹部７２と同様の構成である。壁部４７３は、隣り合う凹部４７２側の内周縁３７４の端から外周縁３７１のボルト孔７１側の端まで形成されている。この壁部４７３によって、凹部４７２は、略三角形状の２つの凹部４７２ａ、４７２ｂに分けられている。また、フランジ面４００には、フランジ面３００と同様に、入口２４ａの周囲に環状に形成された円環状凹部３７３が形成されている。壁部４７３の先端面４７３ａは、フランジ面４００の一部を形成しており、フランジ面４００の凹部４７２および円環状凹部３７３以外の面部分と同一面上に設けられている。また、壁部４７３の幅ｄ４は、フランジ面４００の外周４００ｅと凹部４７２の間の幅ｄ５と等しい。
【０１０７】
実施例１０のフランジ面４００では、凹部４７２および円環状凹部３７３の形成によって重量の結果は従来比７９％となり、良好（○）であった。また、射出解析結果は、射出精度が９０％のためやや良好（△）となり、止水試験結果は、漏れなし（○）となった。そのため、総合判定は良好（○）と判定された。
以上より、フランジ面に凹部を形成することにより、重量の軽減が出来るととともに、止水性能を向上することができる。また、実施例８〜１０と比較例６に示すように凹部を円周方向に沿って形成するほうが成形精度および止水性能の点からより好ましいことがわかる。
【０１０８】
また、実施例８と実施例９を比較することによって、壁部７３を形成して凹部７２を径方向に分割したほうが、成形精度が向上することがわかる。
【０１０９】
＜４．特徴等＞
（４−１）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）は、パッキン１０３を介して配管１０１がボルト止めされるバルブフランジであって、フランジ面２１３、３００、４００（接続面の一例）と、入口２４ａ（開口の一例）と、複数のボルト孔７１と、凹部７２と、を備える。フランジ面２１３、３００、４００は、パッキン１０３が接続される。入口２４ａは、フランジ面２１３、３００、４００に形成され、流体が流入する。複数のボルト孔７１は、フランジ面２１３の入口２４ａの周囲に形成され、ボルト１０４が挿入される。凹部７２、３７２、４７２は、フランジ面２１３、３００、４００上であってボルト孔７１の間に設けられ、入口２４ａの外側に円周方向に沿って形成されている。凹部７２、３７２、４７２の円周に沿った長さをＬとし、ボルト孔７１の直径をｓとすると、０．４ｓ≦Ｌ≦３．２ｓを満たす。
【０１１０】
このように円周上に凹部７２を形成することによって、パッキン１０３との接続面積を減らすことができる。このため、より少ない締め付け力でパッキン１０３を介して配管１０１を接続できるので、締め付け力の偏りを低減でき（応力を緩和できるともいえる）、止水性能を向上することが可能となる。
【０１１１】
（４−２）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、凹部７２、３７２、４７２は、内周縁７２２と、外周縁７２１と、を有する。内周縁７２２は、内周側に設けられている。外周縁７２１は、外周側に設けられている。内周縁７２２および外周縁７２１は、円周方向に沿って形成されている。
【０１１２】
これにより、止水性能を向上することができる。また、パッキン１０３との接続面積を減らすことができる。
【０１１３】
（４−３）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、壁部７３、４７３を更に備える。壁部７３、４７３は、凹部７２、４７２を２つ以上に分割する。
【０１１４】
これにより、ボルト孔７１の間に複数の凹部（外周側凹部７４および内周側凹部７５、または２つの凹部４７２ａ、４７２ｂ）を形成することができ、成形精度を向上することができる。
【０１１５】
（４−４）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、壁部７３を更に備える。壁部７３は、凹部７２を径方向に２つ以上に分割する。壁部７３は、内周縁７２２と外周縁７２１の間において円周方向に沿って形成されている。
【０１１６】
これにより、ボルト孔７１の間に径方向に複数の凹部（外周側凹部７４および内周側凹部７５）を形成することができる。
【０１１７】
（４−５）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、壁部７３、４７３のパッキン１０３が配置される側の先端面７３ａ、４７３ａは、パッキン１０３と接触可能である。
【０１１８】
これにより、壁部７３、４７３もパッキン１０３との接続面として機能することができる。
【０１１９】
（４−６）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、壁部７３の幅ｄ１は、凹部７２からフランジ面２１３（接続面の一例）の外周２１３ａまでの幅ｄ３と同じである。
【０１２０】
これにより、射出成形を行う際に、壁部７３の幅ｄ１と凹部７２（外周縁７２１）からフランジ面２１３の外周２１３ａまでの幅ｄ３の温度変化による収縮率が同じとなり、成形精度を向上することができる。
【０１２１】
（４−７）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、凹部７２、３７２、４７２は、ボルト孔７１の間に円周上に２つ以上並んで配置されている。
【０１２２】
これにより、ボルト孔７１の間に周方向に複数の凹部７２、３７２、４７２を形成することができる。
【０１２３】
（４−８）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、ボルト孔７１の間に並んで配置されている凹部７２、３７２、４７２の間の幅ｄ２は、凹部７２からフランジ面２１３、３００、４００（接続面の一例）の外周２１３ａ、３００ａ、４００ａまでの幅ｄ３と同じである。
【０１２４】
これにより、射出成形を行う際に、凹部７２、３７２、４７２の間の幅ｄ２と凹部７２（外周縁７２１）からフランジ面２１３、３００、４００の外周２１３ａ、３００ａ、４００ａまでの幅ｄ３の温度変化による収縮率が同じとなり、成形精度を向上することができる。
【０１２５】
（４−９）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、円環状凹部３７３を更に備える。円環状凹部３７３は、フランジ面３００、４００（接続面の一例）上であって入口２４ａ（開口の一例）の周囲に円環状に形成されている。
【０１２６】
これにより、パッキン１０３との接続面積をより減らすことができる。
（４−１０）
本実施の形態の第１フランジ部２１１（バルブフランジの一例）では、第１フランジ本体２１４および第２フランジ本体２２４（バルブフランジ本体の一例）と、第１リブ２１５および第２リブ２２５（配置用リブの一例）とを有する。第１フランジ本体２１４および第２フランジ本体２２４は、円柱状である。第１リブ２１５は、第１フランジ本体２１４の側面から突出するように形成されている。第２リブ２２５は、第２フランジ本体２２４の側面から突出するように形成されている。
【０１２７】
これによって、第１フランジ本体２１４および第２フランジ本体２２４を安定して設置することができる。
【０１２８】
（４−１１）
本実施の形態のダイヤフラムバルブ１０は、弁本体１１と、ダイヤフラム１２（弁部の一例）と、ボンネット１３（蓋部の一例）と、駆動機構１４とを備える。弁本体１１は、第１フランジ部２１１および第２フランジ部２２１（一対のバルブフランジの一例）と、流路２４と、開口部３１ａと、先端部３３ａ（当接部の一例）と、を有する。第１フランジ部２１１および第２フランジ部２２１は、両端に対向して配置されている。流路２４は、第１フランジ部２１１および第２フランジ部２２１に設けられた入口２４ａおよび出口２４ｂ（開口の一例）を繋ぎ、内部に形成されている。開口部３１ａは、流路２４の途中に形成されている。先端部３３ａは、流路２４の開口部３１ａに対応する位置に設けられている。ダイヤフラム１２は、開口部３１ａを塞ぐように配置され、先端部３３ａに接触することにより流路２４を閉塞可能である。ボンネット１３（蓋部の一例）は、ダイヤフラム１２を覆うように弁本体１１に固定されている。駆動機構１４は、ダイヤフラム１２を駆動することにより流路２４を開閉する。駆動機構１４は、ステム６３（軸部材の一例）と、コンプレッサ６１（押圧部の一例）と、ハンドル６４（駆動部の一例）と、を有する。ステム６３は、ボンネット１３に支持されている。コンプレッサ６１は、ステム６３に取り付けられ、且つダイヤフラム１２（弁部の一例）に連結されている。ハンドル６４は、ステム６３を駆動する。ハンドル６４は、手動式である。
【０１２９】
このようにステム６３を手動によって駆動することができ、流路２４を開閉することができる。
【０１３０】
［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
【０１３１】
（Ａ）
図９に示すフランジ面２１３についても図１６のフランジ面３００に示すような円環状凹部３７３を形成してもよい。
【０１３２】
また、図１６のフランジ面３００および図１７に示すフランジ面４００において円環状凹部３７３が形成されていなくてもよい。
【０１３３】
（Ｂ）
上記実施の形態では、フランジ面２２３はフランジ面２１３と同様であると記載したが、異なっていてもよい。例えば、フランジ面に図１６に示すフランジ面３００を用いて、フランジ面に図１７に示すフランジ面４００を用いてもよい。
【０１３４】
（Ｃ）
上記実施の形態では、ボルト孔７１の数を４つと記載したが、これに限られるものではない。
【０１３５】
（Ｄ）
上記実施の形態のダイヤフラムバルブ１０では、駆動部の一例として手動式のハンドル６４が設けられているが、空気駆動式または電気駆動式の駆動部によってステム６３が駆動されてもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１３６】
本発明のバルブフランジは、止水性能を向上させることが可能な効果を発揮し、ダイヤフラムバルブ等として有用である。
【符号の説明】
【０１３７】
２４ａ    ：入口
７１      ：ボルト孔
７２      ：凹部
１０１    ：配管
１０３    ：パッキン
１０４    ：ボルト
２１１    ：第１フランジ部
２１３    ：フランジ面
【図１】
2019132383.tif 000003
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
2019132383.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
2019132383.tif 000017
【図１６】
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【図１７】
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