(57)【要約】　　　（修正有）【課題】本発明はダイヤフラムバルブの使用条件として要求されるダイヤフラムの押圧閉弁条件を、シリンダ室に設けたストッパーや圧縮ばねを交換しなくとも容易に調整可能で、ダイヤフラムの耐久性に優れたダイヤフラムバルブを提供する。【解決手段】シリンダ室４を往復するピストン４１が、ピストンに固定されたスピンドル３を介して、弾性材より成るダイヤフラム２を弁本体の堰１２へ押圧、離反させることによりダイヤフラム弁を開閉弁させるダイヤフラムバルブにおいて、スピンドルのダイヤフラム接合端と反対側にインジケータ３１が接合され、このインジケータに、シリンダ室外面に対する当接固定位置を調整可能なストッパー５が取り付けられていることを特徴とする。【選択図】　図１
2004108501.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ室を往復するピストンが、ピストンに固定されたスピンドルを介して、弾性材より成るダイヤフラムを弁本体の堰へ押圧、離反させることにより開閉弁させるダイヤフラムバルブにおいて、スピンドルのダイヤフラム接合端と反対側にインジケータが接合され、このインジケータに、シリンダ室外面に対する当接固定位置を調整可能なストッパーが取り付けられていることを特徴とするダイヤフラムバルブ。
【請求項２】
インジケータには雄ねじが形成され、この雄ねじにストッパーがねじ接合されているものである請求項１記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項３】
インジケータにねじ接合されたストッパーの取付け位置を固定するナットがストッパーと共に設けられている請求項２記載のダイヤフラムバルブ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイヤフラムバルブに関し、特に、操作用流体圧、ばね力等を受けてシリンダ室を往復するピストンが、ピストンに固定されたスピンドルを介して、弾性材より成るダイヤフラムを開閉弁させるダイヤフラムバルブに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、操作用流体圧、ばね力等を受けてシリンダ室を往復するピストンが、ピストンに固定されたスピンドルを介して、弾性材より成るダイヤフラムを開閉弁させるダイヤフラムバルブにおいては、弁本体の堰に押圧されるダイヤフラムの損傷を防止するために、使用条件の配管流体圧力に応じた適正な操作用流体圧またはばね力を作用させて閉弁させるのが好ましい使用法である。
【０００３】
しかしながら、ユーザーの中には、この適正な操作用流体圧を大幅に上回る圧力の圧縮空気等の操作用流体をシリンダ室に送り込んでダイヤフラムバルブを作動させたり、配管流体圧力よりも大きな許容流体圧力のダイヤフラムバルブを使用することにより、大きな閉弁ばね力でダイヤフラムを作動させることになる場合がある。これらの場合には、ダイヤフラムが衝撃的に、且つ通常より大きな押圧力で弁本体の堰に押圧されるため、ダイヤフラムの損傷が激しく、寿命が短縮するという問題があった。特に、開閉頻度が多い条件の元で使用されると、ダイヤフラムが短期間で破損し、ダイヤフラムを頻繁に取り替えなければならないという問題があった。
【０００４】
この問題点を解消したダイヤフラムバルブとして、シリンダ室と、シリンダ室に摺動自在に内嵌されたピストンと、ピストンに貫通してピストンにより昇降されるスピンドルと、スピンドルにより昇降するダイヤフラムとを備え、ピストンが操作用流体圧により作動して閉弁するダイヤフラムバルブにおいて、ピストンをスピンドルに設けた上限部と下限部との間に摺動自在に外嵌し、ピストンとスピンドルの下限部との間に軸方向に伸縮するばね手段を備えたものがある。好ましくは、ピストンとシリンダ室との間にピストンの下降限度を規制するストッパーを配設したもの、例えば、スピンドルにばね手段を囲むようにしてストッパーを遊嵌したものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１０−１８４９４７号公報　（第１−４頁、図１−２）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されているダイヤフラムバルブにおいて、過大な操作用流体圧がシリンダ室に送り込まれた場合、ピストンとスピンドルの下限部との間に軸方向に伸縮するばね手段を備えたものでは、ピストンに操作用流体圧が供給されてダイヤフラムが本体の堰に押圧されて閉弁するとき、ダイヤフラムに作用する衝撃力が緩和されて、衝撃力によるダイヤフラムの損傷は防止できるが、ピストンに作用する操作用流体圧は同じであるため、閉弁中にダイヤフラムに高圧の操作用流体圧が作用することになり、弾性材より成るダイヤフラムが押圧力により早期に弾性回復力を失い、ダイヤフラムとしての封止性が損なわれ、ダイヤフラムを頻繁に取り替える必要が生じる。
【０００７】
また、スピンドルにばね手段を囲むようにしてストッパーを遊嵌したものにおいては、ピストンがスピンドルをそれ以上下降させないように作用するため、ストッパーがピストンの下降限度を規制する。これにより、シリンダ室にダイヤフラムの耐用圧を越える圧力の操作用流体圧が供給された場合にも、ダイヤフラムを押圧する押圧力が規制されて、ダイヤフラムの損傷を防止できる。
しかしながら、ダイヤフラムバルブの使用条件の配管流体圧に応じてダイヤフラムに作用する操作用流体圧を調節できるようにするためには、ストッパーの長さを種々変えることが必要であるが、特許文献１記載のダイヤフラムバルブでは、シリンダ室を分解してストッパーを取り替えることが必要となり、シリンダの専門業者に依頼する必要があり、種々の長さのストッパーを常に用意しておくことも必要で、現実的には実現困難である。
【０００８】
また、シリンダ室内に設けた圧縮ばねにより、ピストンを押し下げて、ダイヤフラムを弁本体の堰に押圧閉弁する、自己保持型のダイヤフラムバルブにおいては、バルブの使用許容圧力に安全率を加味した配管流体圧力において、漏れが発生しないようダイヤフラムを押圧する圧縮ばねが装着されているが、ダイヤフラムバルブの使用圧力が許容圧力よりも極端に低い場合には、必要以上のダイヤフラム押圧状態となり、開閉頻度の多い条件で使用すると、ダイヤフラムは短期間で損傷するという問題点が存在する。
これを解消するには、圧縮ばねのばね定数を適宜選択して取り替えることが考えられるが、この場合、ばね定数の異なる複数の圧縮ばねを用意しておくことが必要であり、コスト高となり、圧縮ばねの在庫管理も必要で煩雑となる。また、圧縮ばねの取り替えには専門の技術者が必要となることもあって、現実的な解決策ではなかった。
【０００９】
そこで、本発明は、これらの問題点を解消し、ダイヤフラムバルブの使用条件として要求されるダイヤフラムの押圧閉弁条件を、シリンダ室に設けたストッパーや圧縮ばねを交換しなくとも容易に調整可能で、従って、ダイヤフラムの耐久性に優れたものとなるダイヤフラムバルブを提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の発明であるダイヤフラムバルブは、シリンダ室を往復するピストンが、ピストンに固定されたスピンドルを介して、弾性材より成るダイヤフラムを弁本体の堰へ押圧、離反させることにより開閉弁させるダイヤフラムバルブにおいて、スピンドルのダイヤフラム接合端と反対側にインジケータが接合され、このインジケータに、シリンダ室外面に対する当接固定位置を調整可能なストッパーが取り付けられていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２記載の発明であるダイヤフラムバルブは、請求項１記載のダイヤフラムバルブにおいて、インジケータには雄ねじが形成され、この雄ねじにストッパーがねじ接合されているものである。
また、請求項３記載の発明であるダイヤフラムバルブは、請求項２記載のダイヤフラムバルブにおいて、インジケータにねじ接合されたストッパーの取付け位置を固定するナットがストッパーと共に設けられているものである。
【００１２】
（作用）
請求項１記載のダイヤフラムバルブにおいては、スピンドルのダイヤフラム接合端と反対側にインジケータが接合され、このインジケータに、シリンダ室外面に対する当接固定位置を調整可能なストッパーが取り付けられているので、ダイヤフラムバルブの使用条件の配管流体圧力がバルブの許容圧力より大幅に低圧である場合には、インジケータに取り付けられているストッパーの取付け位置を調整して、ダイヤフラムの弁本体の堰への押圧力が適正となり、操作用流体圧または圧縮ばねによるダイヤフラムの弁本体の堰への過剰な押圧力はストッパーがシリンダ室外面に衝突して吸収され、ダイヤフラムには作用しないように調整できる。この調整はシリンダ室外部に設けられたストッパーの取付け位置を調整するだけで良く、ダイヤフラムバルブを使用状態で、容易に調整することができる。このようにダイヤフラムバルブの使用条件の配管流体圧力に対応してダイヤフラムへの押圧力を調節できるので、ダイヤフラムへの衝撃力や過度の押圧力によるダイヤフラムの損傷を防止でき、耐久性に優れたものとなる。
【００１３】
また、請求項２記載のダイヤフラムバルブにおいては、インジケータには雄ねじが形成され、この雄ねじにストッパーがねじ接合されているので、ストッパーの取付け位置の調整を容易に行うことができる。
また、請求項３記載のダイヤフラムバルブにおいては、インジケータにねじ接合されたストッパーの取付け位置を固定するナットがストッパーと共に設けられているので、ストッパーの調整および固定を一層容易に行うことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は本発明のダイヤフラムバルブの１実施例を示し、ダイヤフラムバルブが閉の状態を、一部分を断面で示す正面図、図２は図１に示すダイヤフラムバルブが開の状態を、一部分を省略し、一部分を断面で示す拡大部分正面図、図３は本発明のダイヤフラムバルブの他の実施例を示し、ダイヤフラムバルブが閉の状態を、一部分を省略し、一部分を断面で示す側面図である。
【００１５】
図で、１はダイヤフラムバルブ本体で、硬質塩化ビニル樹脂を射出成形して形成され、中央部に左右の通路１１、１１を分断する堰１２が形成され、この堰１２にダイヤフラム２が押圧、離反されて左右の通路１１、１１が開閉されるようになっている。ダイヤフラム２には、コンプレッサ２１が取り付けられ、このコンプレッサ２１にスピンドル３がコンプレッサ金具とスピンドルコネクタを介して取り付けられ、スピンドル３はエアーシリンダ室４内を往復するピストン４１に固定されている。
【００１６】
エアーシリンダ室４の上部と下部にエアー供給口４２と４３が形成され、電磁弁４５を介して圧縮空気が供給される構造となっているが、上部のエアー供給口４２には圧縮空気は供給されず、図１に示す実施例においては、エアーシリンダ室４の上部には圧縮ばね４４が装着され、この圧縮ばね４４によりピストン４１をエアーシリンダ室４の下方へ押し下げて閉弁する、所謂自己保持型のエアーシリンダーとなっている。図１に示すダイヤフラムバルブでは、弁の開閉は、下部のエアー供給口４３から圧縮空気が供給され、圧縮ばね４４が圧縮されてダイヤフラム２を堰１２から離反させることにより開弁し、圧縮空気の供給が維持されることにより、弁開の状態が維持される。また、エアー供給口４３に供給されている圧縮空気が電磁弁４５を通じて排出されると、圧縮ばね４４によりピストン４１が下方へ押し下げられ、スピンドル３、コンプレッサ２１を介してダイヤフラム２が堰１２に押圧されて閉弁する。
【００１７】
このような構造のダイヤフラムバルブにおいて、本発明においては、スピンドル３のダイヤフラム２との接合端と反対側（図では上方側）に、インジケータ３１が接合され、このインジケータ３１に、シリンダ室４外面に対する当接固定位置を調整可能なストッパー５が取り付けられている。
インジケータ３１は、スピンドル３と略同径の金属棒で形成され、スピンドル３の端部に軸方向に設けられた接続穴にインジケータ３１の端部が嵌合され、ビス３２で固定されている。
シリンダ室４の外面には環状の台座４６が形成され、閉弁時にスピンドル３が下降すると、この台座４６にストッパー５が当接してスピンドル３の下降位置が規定され、ダイヤフラム１２の堰１１への押圧力が決まる。
【００１８】
ストッパー５のインジケータ３１への取付けは、ストッパー５がインジケータ３１に移動可能に嵌合して、ストッパー５に設けられた止めねじでインジケータ３１に固定するものであっても良いが、インジケータ３１に雄ねじが刻設され、この雄ねじにストッパー５に設けられた雌ねじが螺合される構造とすると、ストッパー５のシリンダ４外面の台座４６に対する当接固定位置の調整を、ストッパー５のインジケータ３１へのねじ込み位置を調整するだけで簡単、かつ正確に行うことができるので好ましい。
【００１９】
また、螺合したストッパー５のインジケータ３１への固定は、ねじをきつく螺合する精度で加工したものを使用すれば、工具でストッパー５の螺合位置を調整するだけで良いが、インジケータ３１にナット５１が螺合され、このナット５１をストッパー５に向けてねじ込んで固定するのが簡単、かつ確実である。
【００２０】
また、図２は図１に示すダイヤフラムバルブが開の状態におけるシリンダ室４とストッパー５の位置関係を拡大して示している。シリンダ室４のエアー供給口４３に圧縮空気が供給されて圧縮ばね４４を圧縮しながらピストン４１が上昇すると、ダイヤフラム２が堰１２から離反して開弁状態となり、スピンドル３の上昇によりストッパー５は、シリンダ室４の上部外面の環状の台座４６から離れた状態となる。
ダイヤフラムバルブの通路１１を流通する使用流体の圧力の増減に対応して、ダイヤフラム２の堰１２への押圧力を調節する場合には、図２の状態で、ナット５１を緩めてストッパー５を所定の位置に移動調整して、ナットを締めつければよい。ストッパー５の移動調整の目安は、台座４６の上面とストッパー５の下面との間隔を測定すればよい。
【００２１】
尚、図１で、６はダイヤフラムバルブの作動状態を電気信号として取り出すための機器で、この信号が監視室に送信、表示されて、設備の稼働状態を監視できるようになっている。
【００２２】
図３はバルブの開閉操作を圧縮空気により行うタイプのダイヤフラムバルブの例を示している。
上部のエアー供給口４２から操作用圧縮空気が供給されてピストン４１が下降し、ダイヤフラム２が堰１２に押圧されて閉弁されている。この時ストッパー５はシリンダ室４の上部外面の環状の台座４６に当接して、ピストン４１に過大な操作用圧縮空気が作用したとしても、ピストン４１がそれ以上押し下げられず、ダイヤフラム２に閉弁の瞬間における衝撃力や閉弁時の過大な押圧力が作用するのを防止している。
通路１１に流体を通流させる時には、電磁弁４５により上部のエアー供給口４２を大気に解放すると同時に、下部のエアー供給口４３に操作用圧縮空気を供給するとピストン４１が上昇して開弁する。
この例においても、通路１１を流通する使用流体の圧力を変更する場合や操作用流体圧を変更する場合には、その圧力に対してバルブとして漏れがなく、しかもダイヤフラムに対して過大な押圧力が作用しないように、ストッパー５の固定位置を調整することができる。
【００２３】
次に、本発明の実施例を示す。
（実施例１）
図１に示すダイヤフラムバルブを薬品製造プラントの薬液輸送配管ラインの開閉弁として使用した。このダイヤフラムバルブの許容圧力が０．４９メガパスカル（ＭＰａ）の仕様であったが、配管ラインの薬液輸送圧力が０．１メガパスカル（ＭＰａ）であったので、ストッパー５の固定位置を調整してダイヤフラム２の堰１２に対する押圧力を０．２メガパスカル（ＭＰａ）とした。
また、比較のために、上記実施例１と同じダイヤフラムバルブを同じ配管ラインに装着し、ダイヤフラム２の堰１２に対する押圧力を仕様通りの０．４９メガパスカル（ＭＰａ）とした以外は、同一条件で使用した。
漏れが生じるまでの耐久性を調査したところ、配管ラインの使用圧力に対して適正な押圧力となるよう調整したものの方が２倍の耐久性を有していた。
【００２４】
【発明の効果】
上述した通り、本発明の請求項１記載のダイヤフラムバルブにおいては、スピンドルのダイヤフラム接合端と反対側にインジケータが接合され、このインジケータに、シリンダ室外面に対する当接固定位置を調整可能なストッパーが取り付けられているので、ダイヤフラムバルブの使用条件の配管流体圧力が許容圧力よりも大幅に低圧である場合には、インジケータに取り付けられているストッパーの取付け位置を調整して、ダイヤフラムの弁本体の堰への押圧力が適正となり、操作用流体圧または圧縮ばねによるダイヤフラムの弁本体の堰への過剰な押圧力はストッパーがシリンダ室外面に衝突して吸収され、ダイヤフラムには作用しないように調整できる。この調整はシリンダ室外部に設けられたストッパーの取付け位置を調整するだけで良く、ダイヤフラムバルブを使用状態で、容易に調整することができる。このようにダイヤフラムバルブの使用条件に対応してダイヤフラムへの押圧力を調節できるので、ダイヤフラムへの衝撃力や過度の押圧力によるダイヤフラムの損傷を防止できる。また、過剰な操作用流体圧力が負荷された場合も、ダイヤフラムの押圧力を適正に調整することができる。
【００２５】
また、請求項２記載のダイヤフラムバルブにおいては、インジケータには雄ねじが形成され、この雄ねじにストッパーがねじ接合されているので、ストッパーの取付け位置の調整を容易に行うことができる。
また、請求項３記載のダイヤフラムバルブにおいては、インジケータにねじ接合されたストッパーの取付け位置を固定するナットがストッパーと共に設けられているので、ストッパーの調整および固定を一層容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のダイヤフラムバルブの１実施例を示し、ダイヤフラムバルブが閉の状態を、一部分を断面で示す正面図である。
【図２】図１に示すダイヤフラムバルブが開の状態を、一部分を省略し、一部分を断面で示す拡大部分正面図である。
【図３】本発明のダイヤフラムバルブの他の実施例を示し、ダイヤフラムバルブが閉の状態を、一部分を省略し、一部分を断面で示す側面図である。
【符号の説明】
１　　　ダイヤフラムバルブ本体
１２　　堰
２　　　ダイヤフラム
３　　　スピンドル
３１　　インジケータ
４　　　エアーシリンダ室
４１　　ピストン
４２　　上部のエアー供給口
４３　　下部のエアー供給口
４４　　圧縮ばね
５　　　ストッパー
５１　　ナット
【図１】
2004108501.tif 000003
【図２】
2004108501.tif 000004
【図３】
2004108501.tif 000005