(57)【要約】【課題】  ダイヤフラムバルブにおいて、組立てのための部品が少なく、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムの接続が容易で、弁としての止水性能に優れるダイヤフラムバルブを提供する。【解決手段】  ダイヤフラムバルブにおいて、ダイヤフラム２には、非接液面側にＴ字状に突出した埋め込み金具３が設けられ、ステムの下部には、内側に該埋め込み金具のＴ字状突出部３ａが嵌め込まれるＴ字状溝５ａ１をもち、外形状がコンプレッサー４と嵌合、位置決めができる一部を切欠いた円形状であるステム先端部が設けられ、前記コンプレッサーの中心部には、その中心方向に周の一部が突出した円形孔のステム嵌合凹部４ａが設けられたことを特徴とするダイヤフラムバルブ。【選択図】  図５
2005140241.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
バルブ本体に設けた流体通路の中間に堰を設けると共に、バルブ本体に取りつけられたボンネットと、ボンネットの中央開口部に支承されたスリーブと、スリーブに螺合されたステムと、ステムの下部に接続されたコンプレッサーと、ステムに接続されると共に、バルブ本体のフランジとボンネットのフランジとの間に外周縁部を挟持され、前記堰に接離されることにより流体通路を開閉するダイヤフラム、とを具備するダイヤフラムバルブにおいて、前記ダイヤフラムには、非接液面側にＴ字状に突出した埋め込み金具が設けられ、前記ステムの下部には、内側に前記埋め込み金具のＴ字状突出部が嵌め込まれるＴ字状溝をもち、外形状がコンプレッサーと嵌合、位置決めができる一部を切欠いた円形状であるステム先端部が設けられ、前記コンプレッサーの中心部には、その中心方向に周の一部が突出した円形孔のステム嵌合凹部が設けられたことを特徴とするダイヤフラムバルブ。
【請求項２】
弁閉止状態において、上記ステム先端部の上端に設けられた鍔部下面が上記コンプレッサー上面を押圧できる構造であることを特徴とする請求項１記載の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、水、純水、腐食性のある薬液など、各種流体の輸送配管ラインに使用されるダイヤフラムバルブに関し、さらに詳しくは、ステム、コンプレッサー、およびダイヤフラムの接続が容易で、弁としての止水性能に優れるダイヤフラムバルブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、ダイヤフラムバルブは、バルブ本体に設けた流体通路の中間に堰を設けると共に、バルブ本体に取りつけられたボンネットと、ボンネットの中央開口部に支承されたスリーブと、スリーブと螺合しているステムと、ステムの下部に接続されたコンプレッサーと、コンプレッサーに接続されると共に、バルブ本体のフランジとボンネットのフランジとの間に外周縁部を挟持され、前記堰に接離することにより、流体通路を開閉するダイヤフラムとを具備する構造であり、このコンプレッサーとダイヤフラムとの接続構造は、ダイヤフラムの中央より非流体側に突出して設けられた埋め込み金具の突出部に形成されている雄ねじ部を設け、コンプレッサー内のナット、または、ステム嵌合部の底面に回動不能に嵌着固定されている埋め込みナットに螺着される接続構造をとっていた。
【０００３】
例えば、従来用いられてきた接続構造の一つとして、中央部に雌ねじ部を設けた金具を挿入したコンプレッサーとステム下部とをピンで接続し、ダイヤフラムの中央より非流体側に突出して設けられた埋め込み金具に形成されている雄ねじ部を、これに螺着して接続する接続構造がある。
【０００４】
然しながら、この接続構造をとると、ダイヤフラム埋め込み金具の雄ねじ部をコンプレッサー中央部の金具の雌ねじ部にねじ込んで取付けるため、ねじ込み量に変動が生じる場合がある。このため、ねじ込み量が小さい場合、ダイヤフラム弁の閉止時に上記の堰部におけるダイヤフラムの圧縮率が高くなり、ダイヤフラムの耐久性低下の原因となる。また一方、ねじ込み量が大きい場合、ダイヤフラム弁の閉止時に上記の堰部におけるダイヤフラムの圧縮率が低くなり、弁としての止水性能が低下する、という問題点がある。
【０００５】
螺着時のねじ込み量の変動による不具合を防止するため、ダイヤフラム埋め込み金具とコンプレッサー、ステムをピンにより接続する接続構造の提案がなされている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
特許文献１記載のダイヤフラムバルブは、入口流路と出口流路とこれら両流路の間に位置し、且つ、流路を湾曲させる仕切壁とを有する弁本体と、該弁本体に取り付けられたボンネットと、該ボンネットに支承されたスピンドルのステムに連結固定されたコンプレッサーと、該コンプレッサーに固定されると共に弁本体とボンネットとの間に挟持され仕切壁の上端面に圧接及び離間されることにより流体の流れを遮断及び通過させるダイヤフラムとを具備するダイヤフラムバルブにおいて、前記ダイヤフラムには、非接液面側に突出して設けられた埋め込み金具と、該金具の突出部分に設けられた係止ピンとからなる第１係止金具が設けられ、前記コンプレッサーには、そのステム嵌合凹部に、円形孔とその直径方向に延出して設けられた少なくとも１対の切欠き溝からなる第１係止金具挿通孔が設けられると共に、円形孔とその直径方向に延出して設けられた少なくとも１対の切欠き溝からなる係止ピン係止孔が設けられた第２係止金具が装着されていることを特徴としている。
【０００７】
このように、特許文献１記載のダイヤフラムバルブは、第１係止金具と第２係止金具とを係合するだけで接続することができるので、コンプレッサーとダイヤフラムとの接続が容易であり、また、コンプレッサー下部全体でダイヤフラムを確実に押圧することができるので、従来のようなダイヤフラムの埋め込み金具とコンプレッサーの埋め込みナットとのねじ込み不足に起因する、弁としての止水性能が低下すること（該文献には弁座シール不足と記述されている。）を解消することができる効果があると述べられている。
【０００８】
しかし、特許文献１記載の提案は、係止ピン係止孔が設けられた第２係止金具や、ステムの固定ピンがコンプレッサー、ステム、ダイヤフラムと別部品であるため、弁組み立て時に挿入を怠ったり、紛失が起こり得るという問題点がある。
【特許文献１】特開２００１−２１４９８１号公報（第１頁〜第６頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ダイヤフラムバルブにおいて、組立てのための部品が少なく、ステム、コンプレッサー、ダイアフラムの接続が容易で、弁としての止水性能に優れるダイヤフラムバルブを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、請求項１の発明は  バルブ本体に設けた流体通路の中間に堰を設けると共に、バルブ本体に取りつけられたボンネットと、ボンネットの中央開口部に支承されたスリーブと、スリーブに螺合されたステムと、ステムの下部に接続されたコンプレッサーと、ステムに接続されると共に、バルブ本体のフランジとボンネットのフランジとの間に外周縁部を挟持され、前記堰に接離されることにより流体通路を開閉するダイヤフラム、とを具備するダイヤフラムバルブにおいて、前記ダイヤフラムには、非接液面側にＴ字状に突出した埋め込み金具が設けられ、前記ステムの下部には、内側に前記埋め込み金具のＴ字状突出部が嵌め込まれるＴ字状溝をもち、外形状がコンプレッサーと嵌合、位置決めができる一部を切欠いた円形状であるステム先端部が設けられ、前記コンプレッサーの中心部には、その中心方向に周の一部が突出した円形孔のステム嵌合凹部が設けられたことを特徴とするダイヤフラムバルブである。
【００１１】
また、請求項２の発明は、弁閉止状態において、上記ステム先端部の上端に設けられた鍔部下面が上記コンプレッサー上面を押圧できる構造であることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラムバルブである。
【発明の効果】
【００１２】
本請求項１の発明によれば、ダイヤフラムとステムの接続に、ステム固定ピン等の別部品を必要としないので、組立て部品が少なく、また、その接続方法も嵌め込み接続であるため、ステム、コンプレッサー、ダイアフラムの接続が容易で、また、さらに、螺着などの接続構造で起こり得る、組み立て寸法の変動がないため、弁としての止水性能に優れるダイヤフラムバルブを提供できる。
【００１３】
また、請求項２の発明は、弁閉止状態において、上記ステム先端部の上端に設けられた鍔部下面が上記コンプレッサー上面を押圧できる構造であることを特徴とする請求項１記載のダイヤフラムバルブであるので、上記請求項１の発明の効果に加え、ダイヤフラムへのステムからの圧力は、中央部に集中せず、均一に分散されて、堰の弁座に圧接され、流体通路を開閉するので、止水性が優れるダイヤフラムバルブを提供できる。
また、ダイヤフラムの耐久性も増し、その弾性を長期維持し、ひいては長期の止水性を向上させるダイヤフラムバルブを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照にして説明する。これらは、本発明の一例の実施の形態を示したものである。
図１は、本発明のダイヤフラムバルブのステム中心軸を通る、縦断面図である。
【００１５】
図１に示す様に、ダイヤフラムバルブは、合成樹脂製バルブ本体１に設けた流体通路１０の中間に堰９を設けている。
【００１６】
また、ダイヤフラムバルブは、バルブ本体１のフランジ１ａと、合成樹脂製ボンネット６のフランジ６ａとの間に、合成樹脂弾性体からなるダイヤフラム２の外周縁部を挟持している。１１は両フランジ１ａ、６ａ間にダイヤフラム２を締結するボルトである。そして、ダイヤフラム２は、ハンドル８を回すことにより、堰９の弁座９ａに離反、圧接され、流体通路１０を開閉する。
【００１７】
尚、ボンネット６にはスリーブ７が回転可能に支持され、スリーブ７のボンネット６から突出している部分にはハンドル８が固定されている。そして、スリーブ７にはステム５が螺合され、ステム５はハンドル８及びスリーブ７の回転により、回転することなく上下動する。更に、ステム５はステム下部で、コンプレッサー４のステム嵌合凹部に位置決めをされ、嵌合されている。ステム下部の内側には、Ｔ字状溝が設けられ、ダイヤフラム２の埋め込み金具３の上端のＴ字状部が嵌合されている。これにより、ハンドル８を回すと、ステム５が上下動し、ひいてはダイヤフラム２が堰９の弁座９ａに対して離接することとなる。
【００１８】
図２は、本発明のダイヤフラムバルブに用いられるダイヤフラムの（ａ）ステム中心軸近傍の平面図、（ｂ）ステム中心軸を通る、縦断面図である。
【００１９】
図２において、ダイヤフラム２の非接液面側には、Ｔ字状に突出した埋め込み金具３が設けられる。埋め込み金具３の非接液面側の先端には、Ｔ字状部（嵌合凸部）３ａが設けられている。埋め込み金具３は、ダイヤフラム２の成形加工時に、型内に設置され設けられる。
【００２０】
図３は、本発明のダイヤフラムバルブに用いられる、（ａ）ステムを上方から見た斜視図、（ｂ）ステムの下半部を下方から見た斜視図である。
【００２１】
図３において、ステム５には、上部にスリーブ７と螺合される雄ねじ部５ｃを持ち、ステム鍔部５ｂを介して、ステム先端部５ａが設けられている。ステム先端部５ａの内側には、ダイヤフラム２の埋め込み金具３のＴ字状部（嵌合凸部）３ａが嵌め込まれるＴ字状溝（嵌合凹部）５ａ１が設けられ、また、外側は、コンプレッサ４のステム嵌合凹部に嵌合、位置決めができる平面状に一部を切欠いた切り欠き部（位置決め用）５ａ２を持つ、円形状を成している。
【００２２】
図４は、本発明のダイヤフラムバルブに用いられるコンプレッサーの、ａ）平面図、（ｂ）ステム中心軸を通る縦断面図である。
【００２３】
図４において、コンプレッサー４には、中心部に一部が中心方向に突出して設けられた突出部（位置決め用）４ａ１を持つ、円形状のステム嵌合凹部４ａが設けられ、ステム先端部５ａと嵌合、位置決めが成される。
【００２４】
図５は、本発明のダイヤフラムバルブに用いられる、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムを嵌め合わせた時のステム中心軸を通る、縦断面図であり、（ａ）ダイヤフラム埋め込み金具のＴ字状突出部をステムＴ字状溝に挿入した状態の図であり、（ｂ）ダイヤフラムを９０°回転して、嵌合を完了した状態を示す図である。
【００２５】
図５（ａ）において、ダイヤフラム２の埋め込み金具３のＴ字状部３ａをステムＴ字状溝５ａ１に挿入した状態であり、ダイヤフラム２の埋め込み金具３は、コンプレッサー４の中心部の円形孔を通して、ステム先端部５ａの内側のＴ字状溝（嵌合凹部）５ａ１に挿入されている。ステム５とコンプレッサー４とは、ステム先端部５ａがコンプレッサー４の円形状のステム嵌合凹部４ａに位置決めされ嵌め込まれている。ダイヤフラム２と一体となっている埋め込み金具３は、ステム５に対して回転が可能である。
【００２６】
図５（ｂ）においては、図５（ａ）のダイヤフラム２と埋め込み金具３が、ステム５に対して９０°回転され、埋め込み金具３のＴ字状部３ａとステムＴ字状溝５ａ１との嵌合を完了した状態である。
【００２７】
ステム５とダイヤフラム２と一体である埋め込み金具３は、Ｔ字状に嵌合しているため、はずれることはない。また、ステム５とコンプレッサー４とは、ステム５の切り欠き部（位置決め用）５ａ２とコンプレッサー４の突出部（位置決め用）４ａ１とで位置決めされ、ステム先端部５ａがコンプレッサー４の円形状のステム嵌合凹部４ａに嵌め込まれているので、ステム５に対して、コンプレッサー４が回転して動くようなことはない。
【００２８】
以上のように、本発明のダイヤフラムは、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムの組み立てにおいて、組立て部品が少なく、嵌め込み接続であるため接続が容易で、さらに、螺着などの接続構造で起こり得る組み立て寸法の変動がない。このため、弁としての止水性能に優れるダイヤフラムバルブとなる。
【００２９】
図６は、本発明のダイヤフラムバルブに用いられる、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムの弁閉止時の位置関係を示すステム中心軸を通る、縦断面図である。
弁閉止時には、ステム先端部の上端に設けられた鍔部５ｂの下面がコンプレッサー４の上面を押圧できる構造に成されている。ステム鍔部５ｂからの押圧は、コンプレッサー４を介し、その下面全体を通しダイヤフラム２に負荷される。このため、ダイヤフラム２へのステム５からの圧力は、中央部に集中せず、均一に分散され、堰９の弁座９ａに離反、圧接され、流体通路１０を開閉するので、止水性が優れる。また、ダイヤフラム２の耐久性も増し、その弾性を長期維持し、ひいては長期の止水性を向上させる。
【００３０】
本発明で用いられるダイヤフラムバルブの構成部品の材質としては、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリ弗化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリプロピレン（ＰＰ）などの樹脂製；磁器製；または金属製などいずれでも良い。特に、薬液の配管ラインに用いられる場合には、耐食性に優れる樹脂製のダイヤフラムバルブが好適に使用される。
【００３１】
コンプレッサーの材質も、樹脂製または金属製など特に限定されないが、ＰＶＤＦなどの樹脂製が、耐食性などの観点から好ましい。また、ステムについては、材質は、所望の強度を有する材質なら特に限定されないが、ステンレスなどの金属製が好ましい。特に、ねじ部は、ステンレススチール（ＳＵＳ）などの金属製が好適に使用される。
【００３２】
本発明で用いられるダイヤフラムのゴム材料は、特に限定されることはないが、例えば、エチレン−プロピレン三元共重合ゴム（ＥＰＤＭ）、塩素化ブチルゴム（Ｃｌ−ＩＩＲ）等のブチル系ゴム、エチレン−酢酸ビニル共重合ゴム（ＥＶＡ）、アクリロニトリル−ブタジエン共重合ゴム（ＮＢＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、クロロスルフォン化ポリエチレンゴム（ＣＳＭ）等が挙げられる。ゴム材料は、温度、圧力などの使用条件、流体の特性などにより選定されるが、耐食性、耐熱性、経済性の観点から、よく選定されるものとして、ＥＰＤＭなどが用いられる。
【００３３】
埋め込み金具としては、ＳＵＳなどの金属が好適に使用される。埋め込み金具は、ダイヤフラムの成形加工時に、型内に設置され埋め込み成形される。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明の活用例としては、水、純水、腐食性のある薬液など、各種流体の輸送配管ラインに使用されるダイヤフラムバルブとして、特に、組立て部品が少なく、ステム、コンプレッサー、ダイアフラムの接続が容易で、弁としての止水性能に優れるダイヤフラムバルブとして活用される。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のダイヤフラムバルブのステム中心軸を通る、縦断面図である。
【図２】本発明のダイヤフラムバルブに用いられるダイヤフラムの（ａ）ステム中心軸近傍の平面図、（ｂ）ステム中心軸を通る、縦断面図である。
【図３】本発明のダイヤフラムバルブに用いられる、（ａ）ステムを上方から見た斜視図、（ｂ）ステムの下半部を下方から見た斜視図である。
【図４】本発明のダイヤフラムバルブに用いられるコンプレッサーの、ａ）平面図、（ｂ）ステム中心軸を通る縦断面図である。
【図５】本発明のダイヤフラムバルブに用いられる、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムを嵌め合わせた時のステム中心軸を通る、縦断面図であり、（ａ）ダイヤフラム埋め込み金具のＴ字状突出部をステムＴ字状溝に挿入した状態の図であり、（ｂ）ダイヤフラムを９０°回転して、嵌合を完了した状態を示す図である。
【図６】本発明のダイヤフラムバルブに用いられる、ステム、コンプレッサー、ダイヤフラムの弁閉止時の位置関係を示すステム中心軸を通る、縦断面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１：ダイヤフラムバルブ本体
１ａ：バルブ本体のフランジ
２：ダイヤフラム
３：埋め込み金具
３ａ：Ｔ字状部（嵌合凸部）
４：コンプレッサ
４ａ：ステム嵌合凹部
４ａ１：突出部（位置決め用）
５：ステム
５ａ：ステム先端部
５ａ１：Ｔ字状溝（嵌合凹部）
５ａ２：切り欠き部（位置決め用）
５ｂ：ステム鍔部
６：ボンネット
６ａ：ボンネットのフランジ
７：スリーブ
８：ハンドル
９：堰部
１０：流路
【図１】
2005140241.tif 000003
【図２】
2005140241.tif 000004
【図３】
2005140241.tif 000005
【図４】
2005140241.tif 000006
【図５】
2005140241.tif 000007
【図６】
2005140241.tif 000008