(57)【要約】【目的】純水のように導電性の極めて悪い液体の場合でも、その液漏れを確実に検知できると共に、液体が漏れ始めた時点から直ちにその漏れを検知できるダイアフラム弁を提供する。【解決手段】弁ボディ１内の弁座３と対向する位置に、本体膜５ａとこれの裏側に重合されるバックアップ膜５ｂとからなるダイアフラム５を、接液する表面側とその背面側とを遮断するように取り付け、ダイアフラム５の表面側を弁座３に対し接離して流路を開閉するようにしたダイアフラム弁において、本体膜５ａが損傷してその損傷部１０から本体膜５ａの背面側に漏れた液体を浸入させて毛細管現象により弁外部に流出させることによって漏洩を検知する漏洩検知用溝９を、本体膜５ａの裏面側又はバックアップ膜５ｂの表面側に形成する。【選択図】        図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁ボディ内の弁座と対向する位置に、本体膜とこれの裏側に重合されるバックアップ膜とからなるダイアフラムを、接液する表面側とその背面側とを遮断するように取り付け、ダイアフラムの表面側を弁座に対し接離して流路を開閉するようにしたダイアフラム弁において、本体膜が損傷してその損傷部から本体膜の背面側に漏れた液体を浸入させて毛細管現象により弁外部に流出させることで漏洩を検知する漏洩検知用溝を、本体膜の裏面側又はバックアップ膜の表面側に形成してなることを特徴とするダイアフラム弁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、食品工業や医薬品工業等における各種液体配管において、その液体配管の流路を開閉するのに使用されるダイアフラム弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術及びその課題】
この種のダイアフラム弁では、弁ボディ内の弁座と対向する位置に、弁体を形成するダイアフラムが、接液する表面側とその背面側とを遮断するように取り付けられ、その背面側中央部に連結された作動軸の軸方向進退駆動により、ダイアフラムの表面側が弁座に対し離接して流路を開閉するようになっている。しかして、このようなダイヤフラム弁にあっては、ダイヤフラムは表面側と作動機構を有する背面側とが周縁部の固定部分で完全に遮断されて常時表面側のみで接液し、且つダイヤフラムの変形のみで弁作動が行われ、他の各種弁の弁軸部のような液洩れを生じ易いような摺接部分が存在せず、弁部での封止性が高いため、特に安全及び衛生面での高信頼性が要求される食品や薬品分野で賞用されている。
【０００３】
ところで、輸液の製造ライン、即ち純水ライン等で用いられるダイアフラム弁のダイアフラムが、疲労その他の要因によって破損した場合には、不良輸液を製造継続しないためにも、その破損を検知する機能が必要となる。従来では、ダイアフラムが破損しないうちに早目にダイヤフラムを定期交換する手法が採用されているが、このような早期交換ではまだ充分に長期使用に耐え得る状態のダイヤフラムも廃棄されることになって不経済であった。
【０００４】
また、ダイアフラムに導電性ゴム層を設けて液洩れを電気的に検出するようにした漏洩検知センサーを備えたダイアフラム弁が知られているが、医薬品工業における純水ライン等にあっては、純水そのものが、導電性が極めて悪いため、正確な液洩れ検出が行えず、実用性に乏しかった。さらに、ダイアフラムの損傷部からその背面側に漏れた漏液を溜めるリテーナを設け、このリテーナに一定量の漏液が溜まることによって漏液を検知するようにしたダイアフラム弁もあるが、これでは、漏れ始めから一定量が溜まるまで漏液の検知ができない、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上記の問題点に鑑み、純水のように導電性の極めて悪い液体の場合でも、その液漏れを確実に検知できると共に、液体が漏れ始めた時点から直ちにその漏れを検知できるダイアフラム弁を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明の漏洩検知センサーは、弁ボディ１内の弁座３と対向する位置に、本体膜５ａとこれの裏側に重合されるバックアップ膜５ｂとからなるダイアフラム５を、接液する表面側とその背面側とを遮断するように取り付け、ダイアフラム５の表面側を弁座３に対し接離して流路を開閉するようにしたダイアフラム弁において、本体膜５ａが損傷してその損傷部から本体膜５ａの背面側に漏れた液体を浸入させて毛細管現象により弁外部に流出させることで漏洩を検知する漏洩検知用溝９を、本体膜５ａの裏面側又はバックアップ膜５ｂの表面側に形成してなることを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明に係るダイアフラム弁の半縦断面正面図、図２はその底面図である。これらの図において、１は円管状の弁ボディで、この弁ボディ１内には長手方向中央部に凸状部２が形成され、この凸状部２の頂部が弁座３となっている。４は弁体を形成するダイアフラム５の表面周縁部を取り付けるためのダイアフラム取付座で、弁ボディ１の側壁部１ａに形成され、このダイアフラム取付座４の内側には凸状部２を挟んでその両側に形成される出入管部６，７に通じる弁口６ａ，７ａが開口している。
【０００８】
ダイアフラム５は、フッ素樹脂製の薄い本体膜５ａと、この本体膜５ａの裏側に重合配置される合成ゴム製の厚いバックアップ膜５ｂとからなるもので、両膜５ａ，５ｂは、その中心部に取り付けられた連結軸８によって連結されている。本体膜５ａは、フッ素樹脂であるテフロン（登録商標）によって厚さ１ｍｍ程度の方形状に形成されている。バックアップ膜５ｂは、図３の（ａ）  及び（ｂ）  に示しているが、温度変化に強い軟質の合成樹脂によって、厚さ４ｍｍ程度の方形状に形成されている。図２中の５ａｏは、使用時に外部に突出する本体膜５ａの耳片を示す。また図３の（ｂ）  中の５ｂｏは、使用時に外部に突出するバックアップ膜５ｂの耳片を示す。
【０００９】
また図１において９は、本体膜が損傷してその損傷部から本体膜５ａの背面側に漏れた液体を浸入させて毛細管現象により外部に流出させることによって漏洩を検知する断面半円状の漏洩検知用溝であって、図３の（ａ）  及び（ｂ）  から分かるようにバックアップ膜５ｂの表面側に形成されている。また、この漏洩検知用溝９は、図３の（ｂ）  から分かるようにバックアップ膜５ｂの中心部からダイアフラム弁の流路方向（出入管部６，７の軸方向）に沿うように形成されている。
【００１０】
なお、この実施形態では、漏洩検知用溝９は、バックアップ膜５ｂの表面側に形成しているが、本体膜５ａの裏面側に形成してもよい。図３において、１１は連結軸８を通す孔を示す。
【００１１】
また図１において、１２は弁操作部を構成するエアシリンダで、このシリンダ１２は、シリンダ本体１３とピストン（図示省略）とピストンロッド１４とからなり、ピストンロッド１４がダイアフラム弁の作動軸を形成する。このピストンロッド（作動軸）１４の下端部がリテーナ１５に連結され、このリテーナ１５とダイアフラム５とが連結軸８を介して一体的に結合されている。しかして、ピストンロッド１４の軸方向進退駆動によって、ダイアフラム５が、図１に示すように弁座３に接した閉弁形態と、図示は省略するが弁座３から離間した開弁形態とに形態変換するようになっている。
【００１２】
上記のように構成されるダイアフラム弁を各種液体配管に使用した場合、図４に示すように、ダイアフラム５の本体膜５ａにクラック１０が生じたときには、管路６内の液体は、そのクラック１０から本体膜５ａの裏側に漏洩して、本体膜５ａの裏面とバックアップ膜５ｂの表面との間から、バックアップ膜５ｂの表面に形成された漏洩検知用溝９に浸入し、この漏洩検知用溝９に浸入した液体は、毛細管現象により漏洩検知用溝９沿いに流動して、図示のように溝９の外端９ｏからダイアフラム弁の外部へ流出することになる。しかして、このように管路６内の液体が溝９の外端９ｏからダイアフラム弁の外部へ流出する状況を確認することによって、その液体の漏洩を検知することができる。
【００１３】
また本発明は、本体膜５ａの裏側面又はバックアップ膜５ｂの表面側に形成した漏洩検知用溝９での液体の毛細管現象を利用して漏液を検知するようになっているから、純水のように導電性の極めて悪い液体の場合でも、液漏れを確実に検知できると共に、その液漏れを早期に検知することができる。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に係る発明は、本体膜が損傷してその損傷部から本体膜の背面側に漏れた液体を浸入させて毛細管現象により外部に流出させることで漏洩を検知する漏洩検知用溝を、本体膜の裏面側又はバックアップ膜の表面側に形成したから、本体膜が損傷した時、管路内の液体は、その損傷部から本体膜の裏側に漏洩して本体膜とバックアップ膜との間から漏洩検知用溝に浸入し、この溝に浸入した液体は毛細管現象により溝沿いに流動して弁外部へ流出し、しかしてこの流出状況を確認することによって液体の漏洩を検知でき、液体の漏洩を早期に検知することができる。また、純水のように導電性の極めて悪い液体の場合でも、液漏れを確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るダイアフラム弁の半縦断面正面図である。
【図２】図１に示すダイアフラム弁の底面図である。
【図３】（ａ）  は図１に示すダイアフラム弁のバックアップ膜の半縦断面図、（ｂ）  は同バックアップ膜の底面図である。
【図４】漏洩水が漏洩検知用溝を通って外部ヘ流出している状態を示す拡大半縦断面正面図である。
【符号の説明】
１            弁ボディ
３            弁座
５            ダイアフラム
５ａ          本体膜
５ｂ          バックアップ膜
９            漏洩検知用溝
１０          クラック（損傷部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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