(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
漏れ表示部（２）を備えた弁（１，２０）であって、好ましくは少なくとも２つの部分から成る弁ハウジング、つまり弁ハウジング上側部分（３）と弁ハウジング下側部分（４）とから成る弁ハウジングと、ダイヤフラム（５）とを含み、該ダイヤフラム（５）が、前記弁ハウジングを、流体流通される領域（７）と、流体不含の領域（８）とに分割している弁（１，２０）において、
前記漏れ表示部（２）が、吸収性のエレメント（１５）により形成されており、該吸収性のエレメント（１５）が、前記流体不含の領域（８）内に突入しており、前記吸収性のエレメント（１５）の流出端部が、前記弁ハウジング上側部分（３）を貫いて突出していることを特徴とする、漏れ表示部（２）を備えた弁（１，２０）。
【請求項２】
当該弁（１，２０）が、ダイヤフラム弁（２０）または圧力制御弁（１）である、請求項１記載の弁（１，２０）。
【請求項３】
前記吸収性のエレメント（１５）の前記流出端部が、ホルダ（１６）によって固定されている、請求項１または２記載の弁（１，２０）。
【請求項４】
前記吸収性のエレメント（１５）が、指示薬を備えている、請求項１から３までのいずれか１項記載の弁（１，２０）。
【請求項５】
前記吸収性のエレメント（１５）の前記流出端部が、指示薬を備えている、請求項１から４までのいずれか１項記載の弁（１，２０）。
【請求項６】
前記吸収性のエレメント（１５）が、糸状の構造である、請求項１から５までのいずれか１項記載の弁（１，２０）。
【請求項７】
前記吸収性のエレメント（１５）が、ガラス繊維材料または親水化されたポリエチレンから製造されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の弁（１，２０）。
【請求項８】
前記吸収性のエレメント（１５）が、５０ｍｍ２よりも小さな横断面を有する、請求項１から７までのいずれか１項記載の弁（１，２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、漏れ表示部を備えた弁であって、好ましくは少なくとも２つの部分から成る弁ハウジング、つまり弁ハウジング上側部分と弁ハウジング下側部分とから成る弁ハウジングと、ダイヤフラムとを含み、該ダイヤフラムが、前記弁ハウジングを、流体流通される領域と、流体不含の領域とに分割している弁に関する。
【０００２】
圧力制御弁またはダイヤフラム弁のような弁は、流体不含の領域と、媒体が流通する領域とを有する。一般に、両領域は１つのダイヤフラムによって互いに分離される。
【０００３】
管路システムに取り付けられているオーバフロー弁および圧力保持弁のような圧力制御弁は、作業圧やシステム条件に基づき生ぜしめられる圧力を一定に保持するために使用される。このような圧力制御弁は、圧力脈動の補償や、圧力ピークの低減を可能にする。同じく圧力制御弁のグループに属する減圧弁は、設備圧を規定の値にまで減少させることを可能にする。
【０００４】
このような圧力制御弁では、流体不含の領域に作動ユニットが配置されている。この作動ユニットは、たいてい、ばねとスピンドルとばね受けとを含んでいる。スピンドルは、一般にハウジング上側部分に設けられた支承部によって案内される。それゆえに、このような弁の信頼性の良い機能のためには、流体不含の室が媒体によって汚染されないことが不可欠となる。漏れにより、流体不含の室内に液体が浸入してしまうと、このことは作動ユニットの機能に影響を与え、弁はその機能性を失ってしまう。たいてい、媒体はこのような管路システムにおいては腐食性の性質を有するので、除去されかつ媒体と一緒に案内される不純物が、やはり漏れによって流体不含の室に一緒に持ち込まれる恐れがあり、作動ユニットの汚染が不可避となる恐れがある。環境にとって有害となる化学薬品の場合には、さらに、化学薬品が、流体不含の室を介して環境へ放出される危険が生じる。
【０００５】
このような弁が完全に閉じられていて、かつ覗き込めないように構成されていることに基づき、媒体が既に、流体不含の領域もしくは流体不含の室に侵入したのかどうかを知ることができない。これにより、漏れを早期に検知することが与えられていない。
【０００６】
ダイヤフラム弁に対しても、同じく、上で述べた不都合が当てはまる。なぜならば、ダイヤフラム弁は、同じく２つの領域、つまり流体により流通される領域と、流体不含の領域とを有し、両領域がダイヤフラムによって分離されているからである。
【０００７】
覗きガラスを設けたとしても、既に、良好に視認可能な量の媒体が流体不含の領域に侵入したときにしか、流体不含の室への媒体の侵入を検知することができない。このことは、たいていの場合、弁故障を阻止するためには遅すぎる。さらに、僅かな手間をかけるだけで、もしくは僅かな交換部分を用いるだけで、弁を修理することは、もはやほとんど不可能であり、また機能性も、もはや十分に保証されていない。弁の完全な交換の確率は極めて高くなり、このことは高いコストを生む結果となる。
【０００８】
ダイヤフラム弁は、たとえば管路システムを遮断するために使用される。流体不含の領域において、既に媒体による著しい汚染または分解が行われて、この領域に配置されたスピンドルユニットがもはや機能せず、しかしこのことが外部から検知不可能であり、それにもかかわらず、たとえばハンドホイールのような操作機構がまだ回転可能である場合には、ダイヤフラム弁がもはや閉鎖不可能であることが認識されない。その場合、ダイヤフラム弁を閉鎖したつもりでいても、管路システムはまだ流通される。このような誤った思い込みは、たとえば流通されている状態の管路システムにおいて１コンポーネントが取り外された場合に、大きな損傷を招いてしまう恐れがある。
【０００９】
国際公開第９０／１５９７７号に開示されている弁は、制御部に接続されている漏れ検出器を有する。流体不含の室内への媒体流入に基づいた漏れの検出により、漏れ検出器は制御部に信号を伝送し、この信号が、媒体の圧送のためのポンプを遮断する。
【００１０】
このシステムにおいて不都合となるのは、漏れを検知するためにかかる高い技術的手間である。必要とされる電子コンポーネントにより、このような弁は高価であり、かつ故障し易い。
【００１１】
本発明の課題は、内部漏れが、廉価な手段によって早期に外部から検知可能となるような弁を提供することである。
【００１２】
この課題は、本発明によれば、漏れ表示部が、吸収性のエレメントにより形成されており、該吸収性のエレメントが、前記流体不含の領域内に突入していることにより解決される。
【００１３】
吸収性のエレメントは、好ましくは弁ハウジング上側部分に取り付けられている。吸収性のエレメントはハウジングから突出しており、これにより吸収性のエレメントの流出端部は、肉眼により良好に認識可能となる。好ましくは、吸収性のエレメントは弁ハウジングに設けられた孔を介して、流体不含の領域内へ案内される。
【００１４】
主として圧力制御弁またはダイヤフラム弁に、このような漏れ表示部が装備される。このような検出のためには、弁が少なくとも２つの領域を有し、すなわち媒体を搬送するか、もしくは媒体により流通される領域と、媒体不含の領域とを有し、この流体不含の領域もしくは流体不含の室が、ダイヤフラムによって、流体流通される領域から分離されていることが不可欠となる。前記領域の分割のために複数のダイヤフラムが使用されるのか、または唯１つのダイヤフラムしか使用されないのかは、重要ではない。使用されるダイヤフラムが複数の場合には、さらに、吸収性のエレメントが両ダイヤフラムの間の領域へ突入することが可能である。
【００１５】
吸収性のエレメントは、好ましくは、弁ハウジングの外側に配置されているホルダにより固定されている。このホルダが、場合によってはガラスまたは透明なプラスチックにより形成された覗き領域を有していると有利である。この覗き領域を通じて、吸収性のエレメントもしくはこの吸収性のエレメントの流出端部が、認識可能となり、これにより、この吸収性のエレメントが、侵入した液体を吸い上げた場合に、吸収性のエレメントの変色が容易に確認され得る。
【００１６】
有利には、吸収性のエレメントが、指示薬（インジケータ）、好ましくは万能指示薬または選択的な指示薬を備えているか、もしくはこの指示薬で含浸されている。これにより、万能指示薬が使用される場合、吸収性のエレメントは湿分吸収時に、吸収された湿分のｐＨ価もしくは弁上側部分に侵入した媒体のｐＨ価に相応して、変色する。万能指示薬は、好ましくは、中性範囲外にあるｐＨ価を表示することが望ましい。なぜならば、どちらかというと、腐食性の媒体の方が漏れを生ぜしめ易く、しかもこのような媒体は中性のｐＨ価を有しないからである。それゆえに、このような表示部は主として、７の中性のｐＨ価よりも上または下にあるｐＨ価を有する媒体において使用される。選択的な指示薬の使用は、ｐＨ価とは無関係に特定の媒体を表示することを可能にする。
【００１７】
択一的には、吸収性のエレメントの流出端部だけが、指示薬を備えていてもよい。流出端部に向かって導かれるか、もしくは吸引される、エレメントの液体の吸収により、流出端部だけが変色すれば十分となる。なぜならば、外部から見えるのは、この流出端部だけであるからである。
【００１８】
吸収性のエレメントは、毛管力により生ぜしめられる良好な吸込み能力を有する材料から成っている。すなわち、吸収性のエレメントの材料と液体との間の原子の吸引力は、液体分子相互の吸引力よりも大きいわけである。
【００１９】
吸収性のエレメントの好適な実施態様としては、ウィックが使用され得る。ウィックは好ましくは糸状の構造を有する。
【００２０】
好ましくは、吸収性のエレメントが、繊維状の材料、たとえばガラス繊維または多孔質の焼結体、たとえばポリエチレンが、好ましくは親水化されて製造されている。これらの材料は極めて吸収性であり、迅速な液体吸収を保証する。これにより、漏れは既に媒体の小さな量で判る。
【００２１】
吸収性のエレメントの横断面は、好ましくは５０ｍｍ２よりも小さい。小さな横断面により、液体が、吸収性のエレメントにおいて検知可能となるまで、もしくは液体が、検知可能な範囲へ吸い上げられるまで、極めて少量の液体しか必要とならない。有利にはウィックとして形成されている吸収性のエレメントの好適な直径は、３〜５ｍｍであり、この場合、相応して方形の横断面も考えられる。
【００２２】
以下に、本発明の実施形態を図面につき説明するが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】漏れ表示部を備えた本発明による圧力制御弁の縦断面図である。
【図２】漏れ表示部を備えた本発明によるダイヤフラム弁の縦断面図である。
【００２４】
図１には、漏れ表示部２を備えた圧力制御弁１の縦断面図が示されている。弁ハウジングは、弁ハウジング上側部分３と弁ハウジング下側部分４とを有する。弁ハウジングの両部分は、固定手段６によって互いに結合される。このためには、好ましくはねじが使用される。この場合、両ハウジング部分を直接に螺合させることも考えられる。その場合には、たとえばハウジング下側部分４に雄ねじ山が配置され、ハウジング上側部分３に雌ねじ山が配置され、両ねじ山が直接に互いに螺合される。ダイヤフラム５はハウジングを２つの領域に分割している。ダイヤフラム５の下方には、流体流通される領域７が設けられている。一般に、流体流通される領域７は、流れ通路の入口９と、流れ通路の出口１０とを有し、この場合、複数の入口および複数の出口も可能である。ダイヤフラム５の上方には、流体不含の領域８が設けられている。この流体不含の領域８もしくは流体不含の室は、ダイヤフラム５によって、流体流通される領域７とは分離されている。流体不含の領域８には、作動ユニット１１が配置されており、この作動ユニット１１は流れもしくは圧力を制御する。たいてい、このような圧力制御弁１は一度、規定の値もしくは規定の圧力に調節されただけで放置される。それゆえに、図１には、弁を調節するための、たとえばハンドホイールのような操作機構が図示されていない。なぜならば、この操作機構は調節後に取り除かれるからである。作動ユニット１１は一般に、ばね１２と、たいていハウジング上側部分３に設けられた支承部によって案内されているスピンドル１３と、皿形のばね受け１４とを有する。作動ユニット１１が配置されているこの空間は流体不含であるので、この空間ならびに作動ユニット１１が汚染されないことが保証されており、また弁の機能性もしくは一定の圧力の維持が保証されている。それゆえに、漏れを早期に検知することが重要である。さらに、流体不含の領域８に侵入した媒体は、容易に環境へ放出される恐れがある。このことは、管路システムにおいて搬送される、かなりの化学的な媒体については、環境に対して有害となる。
【００２５】
ダイヤフラム５に漏れが生じているかどうかを表示するためには、吸収性のエレメント１５、この場合には、漏れ表示部２として用いられるウィック１５が、流体不含の領域８もしくは流体不含の室に突入している。ウィック１５は、たとえば弁ハウジングの外側に配置されているホルダ１６によって取り付けられる。ウィック１５は、好ましくは孔１７内で弁ハウジング上側部分３を貫いて延びていて、次いで流体不含の領域８に突入している。好ましくは、ウィック１５はダイヤフラム５に載置されていて、ダイヤフラム５の面に沿って規則的に分配されている。ウィック１５がダイヤフラム５に沿って渦巻き状に拡がっていることが考えられる。これにより、巻き条が互いに接触しているのではなく、互いに対して間隔を置いて巻成されている場合でも、大きな面積がウィック１５によってカバーされることが保証されている。この大きな面積カバーにより、既に、流体不含の領域８内への極めて少量の液体の浸入でさえも検知することができる。ウィック１５の別の延在形状も考えられる。重要となるのは、ウィック１５が、ダイヤフラム５に接触するまで突入していることである。ウィック１５による液体の吸い上げにより、ウィック１５もしくはウィック１５に装備された指示薬（インジケータ）が変色する。万能指示薬が使用される場合、指示薬は媒体のｐＨ価に応じて変色し、これにより漏れが迅速に判るようになるが、しかし別の指示薬を使用することもできる。変色により、液体吸収は、変色が行われずに、濡れたウィック１５だけがインジケータとして用いられる場合よりも良好に検知可能となる。これらの媒体がたいてい腐食性の性質を有するか、もしくはむしろ、腐食性の性質を有する媒体において漏れが生じやすいことにより、万能指示薬を備えたウィック１５は相応して変色する。腐食性の媒体は、相応して中性のｐＨ価を有しておらず、それゆえに万能指示薬による検知のために極めて好適となる。ウィック１５が流出端部においてのみ前記万能指示薬で含浸されていれば十分となる。なぜならば、見えるのはウィック１５のこの区分だけであり、この区分は吸収された液体をウィック１５の流出端部にまで毛管力により吸い上げて、相応して変色するからである。好ましくは、ホルダ１６が覗きガラスを有していて、この覗きガラスを通じて変色が検知可能となる。
【００２６】
図２には、漏れ表示部２を備えたダイヤフラム弁２０が示されている。弁ハウジングは、特に弁ハウジング上側部分３と弁ハウジング下側部分４とを有する。ダイヤフラム５は弁ハウジングを、流体流通される領域７と、流体不含の領域８とに分割している。流体不含の領域８には、スピンドル装置２１が配置されている。スピンドル装置２１はダイヤフラム５と操作機構２２とを互いに結合しており、これによりダイヤフラム５が調節可能となる。流体不含の領域８もしくは流体不含の室により、ダイヤフラム弁２０もしくはダイヤフラム５の調節の信頼性良い機能が保証されている。なぜならば、スピンドル装置２１が汚染を受けないからである。ところで、たとえばダイヤフラム５において漏れが発生した場合、このことを早期に検知し、損害を小さく抑え、かつダイヤフラム弁２０の機能性を保証することが重要となる。さもないと、スピンドル装置２１が汚染された場合、ダイヤフラム弁２０がもはや閉弁され得なくなり、これによりダイヤフラム弁２０が組み込まれている管路の遮断が不可能にされてしまう恐れがある。漏れ表示部を備えた本発明による弁１，２０により、漏れが発生しかつ液体もしくは媒体が流体不含の領域８内に侵入した場合に、早期に検知される。これにより、漏れは早期に取り除かれ、損害は小さく抑えられ得る。このことは、閉鎖された、覗き込めない弁によっては不可能である。ウィック１５は漏れ表示部２のために用いられ、既に圧力制御弁１につき述べたように、指示薬を有する。また、この場合にも、ウィック１５が流体不含の領域８において大きな面積にわたって延びているか、もしくは分配されていると好都合である。ウィック１５がダイヤフラム５に沿って拡がっていることにより、漏れは既に、侵入した媒体の小さな量において検知される。ダイヤフラム弁２０の場合にも、ウィック１５は、好ましくは弁ハウジングの外側に取り付けられているホルダ１６によって固定される。ウィック１５を案内するための孔は、ダイヤフラム弁２０においては、弁ハウジング上側部分３を貫いて延びており、この弁ハウジング上側部分３はダイヤフラム５のクランプをも引き受ける。孔１７は、漏れ表示部２をウィック１５によって実現する全ての弁において、流体不含の領域８から、ハウジングの外側に目に見えるように配置されている保持部にまで延びており、これによってウィック１５もしくは変色は、肉眼でかつ弁を開放する必要なしに検知可能となる。
【符号の説明】
【００２７】
１  圧力制御弁
２  漏れ表示部
３  弁ハウジング上側部分
４  弁ハウジング下側部分
５  ダイヤフラム
６  固定手段
７  流体流通される領域
８  流体不含の領域
９  流れ通路の入口
１０  流れ通路の出口
１１  作動ユニット
１２  ばね
１３  スピンドル
１４  ばね受け
１５  吸収性のエレメント、ウィック
１６  ホルダ
１７  孔
２０  ダイヤフラム弁
２１  スピンドル装置
２２  操作機構
【図１】
0006351638.tif 000002
【図２】
0006351638.tif 000003