(57)【要約】 【課題】  任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通を可能にする。【解決手段】  第１ポート（１１）と第２ポート（１２）と第３ポート（１３）と第４ポート（１４）の４つの出入口ポートを有するバルブ本体（２）と、バルブ本体に形成された弁座（２５，２６，２７，２８）に対して開閉するダイヤフラム（４０）と、ダイヤフラムを開閉させる開閉機構（３０）とを備えた四方ダイヤフラム弁（１）において、各出入口ポートは、バルブ本体の内部で分岐部（２０）を介して接続される通路（２１，２２，２３，２４）により相互に連通し、各通路は、各出入口ポートと分岐部との間に弁座を有する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１ポート（１１）と第２ポート（１２）と第３ポート（１３）と第４ポート（１４）の４つの出入口ポートを有するバルブ本体（２）と、前記バルブ本体に形成された弁座（２５，２６，２７，２８）に対して開閉するダイヤフラム（４０）と、前記ダイヤフラムを開閉させる開閉機構（３０）とを備えた四方ダイヤフラム弁（１）において、前記各出入口ポートは、前記バルブ本体の内部で分岐部（２０）を介して接続される通路（２１，２２，２３，２４）により相互に連通し、前記各通路は、前記各出入口ポートと前記分岐部との間に前記弁座を有することを特徴とする四方ダイヤフラム弁。
【請求項２】
前記第１ポート（１１）と前記第２ポート（１２）は、前記分岐部（２０）から反対方向に延びる第１通路（２１）と第２通路（２２）とにより連通し、前記第３ポート（１３）は、前記分岐部から前記第１通路及び前記第２通路に対して略直角方向に延びる第３通路（２３）を通して前記第１ポートと前記第２ポートと前記第４ポート（１４）とに連通し、前記第４ポートは、前記分岐部から前記第３通路に対して反対方向に延びる第４通路（２４）を通して前記第１ポートと前記第２ポートと前記第３ポートとに連通し、前記各通路は、前記弁座を１つずつ有すると共に前記第１ポートと前記第２ポートを上下方向に且つ前記第３ポートと前記第４ポートを水平方向に配置したときに全周囲よりも低くなる凹部を有しないことを特徴とする請求項１に記載の四方ダイヤフラム弁。
【請求項３】
前記第１通路（２１）の前記弁座（２５）と前記第２通路（２２）の前記弁座（２６）は、前記バルブ本体（２）の一側（１５，１６）に配設され、前記第３通路（２３）の前記弁座（２７）と前記第４通路（２４）の前記弁座（２８）は、前記バルブ本体の他側（１７，１８）に配設されることを特徴とする請求項１又は２に記載の四方ダイヤフラム弁。
【請求項４】
前記各弁座（２５，２６，２７，２８）は、前記分岐部（２０）を中心として略放射状外向きに配設されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の四方ダイヤフラム弁。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイヤフラムによって開閉する四方ダイヤフラム弁に関する。
【背景技術】
【０００２】
３つの出入口ポートをバルブ本体に備えた従来の三方ダイヤフラム弁は、図１０に示すように、第１ポート１０１、第２ポート１０２、第３ポート１０３を有し、第１ポート１０１と第２ポート１０２は、分岐部１０４を介して反対方向に延びる第１通路１０５及び第２通路１０６によって連通する。また、第３ポート１０３は、分岐部１０４を介し、第１通路１０５及び第２通路１０６に対して横方向に延びる第３通路１０７によって、第１ポート１０１及び第２ポート１０２にそれぞれ連通する。
【０００３】
この従来の三方ダイヤフラム弁は、第１通路１０５と第２通路１０６との間、及び、第１通路１０５と第３通路１０７との間に弁座１１０，１１１がそれぞれ形成され、２つのダイヤフラム１１５，１１６がこれらの弁座１１０，１１１に圧接することにより、それぞれ閉弁することができる（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
このため、ダイヤフラム１１５を開き、かつ、ダイヤフラム１１６を閉じることにより、第１ポート１０１と第２ポート１０２との間だけを連通させることができる。また、ダイヤフラム１１５を閉じ、かつ、ダイヤフラム１１６を開くことにより、第１ポート１０１と第３ポート１０３との間だけを連通させることができる。さらに、２つのダイヤフラム１１５，１１６を共に開くことにより、第１ポート１０１と第２ポート１０２と第３ポート１０３との間を連通させることができる。
【０００５】
しかしながら、この従来の三方ダイヤフラム弁においては、これら２つのダイヤフラム１１５，１１６を開閉させるだけでは、第２ポート１０２と第３ポート１０３との間だけを連通させるようにすることができないという問題があった。このため、本願出願人は、特願２００４−１３９１８３により、バルブ本体の内部で通路により相互に連通する３つの出入口ポートをバルブ本体に備えたダイヤフラム弁について、任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通を可能にしたものを開示した。
【特許文献１】特開２００３−３２９１５４号公報（第３−４頁、第２−５図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、特願２００４−１３９１８３によって、バルブ本体の内部で通路により相互に連通する３つの出入口ポートをバルブ本体に備えたダイヤフラム弁について、任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通を可能にしたダイヤフラム弁が開示された。しかしながら、バルブ本体の内部で通路により相互に連通する４つの出入口ポートをバルブ本体に備えたダイヤフラム弁については、従来の三方ダイヤフラム弁について述べた問題に対して、これまでに具体的解決策は示されていない。
【０００７】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、バルブ本体の内部で通路により相互に連通する４つの出入口ポートをバルブ本体に備えた四方ダイヤフラム弁において、任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通を可能にした四方ダイヤフラム弁を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述の課題を解決するために、本発明が採用する手段は、第１ポートと第２ポートと第３ポートと第４ポートの４つの出入口ポートを有するバルブ本体と、バルブ本体に形成された弁座に対して開閉するダイヤフラムと、ダイヤフラムを開閉させる開閉機構とを備えた四方ダイヤフラム弁において、各出入口ポートは、バルブ本体の内部で分岐部を介して接続される通路により相互に連通し、各通路は、各出入口ポートと分岐部との間に弁座を有することにある。
【０００９】
このように、各通路は、各出入口ポートと分岐部との間に少なくとも１つの弁座を有するから、４つの出入口ポートの、任意の２つ又は３つの出入口ポート間だけを連通させることができる。したがって、本ダイヤフラム弁によれば、任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通が可能になる。
【００１０】
上記四方ダイヤフラム弁において、第１ポートと第２ポートは、分岐部から反対方向に延びる第１通路と第２通路とにより連通し、第３ポートは、分岐部から第１通路及び第２通路に対して略直角方向に延びる第３通路を通して第１ポートと第２ポートと第４ポートとに連通し、第４ポートは、分岐部から第３通路に対して反対方向に延びる第４通路を通して第１ポートと第２ポートと第３ポートとに連通し、各通路は、弁座を１つずつ有すると共に、第１ポートと第２ポートを上下方向に且つ第３ポートと第４ポートを水平方向に配置したときに全周囲よりも低くなる凹部を有しないことが望ましい。
【００１１】
このように、各通路は、上記弁座を１つずつ有すると共に、第１ポートと第２ポートを水平方向に且つ第３ポートと第４ポートを上下方向に配置したときに全周囲よりも低くなる凹部を有しないから、バルブ本体の内部における液だまりが排除され、それに伴って汚染、腐食等が防止される。
【００１２】
上記四方ダイヤフラム弁において、第１通路の弁座と第２通路の弁座は、バルブ本体の一側に配設され、第３通路の弁座と第４通路の弁座は、バルブ本体の他側に配設されることが望ましい。各弁座に対してダイヤフラムを開閉させる開閉機構は比較的大きな容積をとるため、各弁座をこのような形態の分散配置とすることにより、バルブ本体の設計及び製造の容易性を保ちながら、四方ダイヤフラム弁全体を小型化することができる。
【００１３】
上記四方ダイヤフラム弁において、各弁座は、分岐部を中心として略放射状外向きに配設されることが望ましい。各弁座に対してダイヤフラムを開閉させる開閉機構は比較的大きな容積をとるため、各弁座を分岐部を中心として略放射状外向きに配設することにより、四方ダイヤフラム弁全体をさらに小型化することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の四方ダイヤフラム弁は、第１ポートと第２ポートと第３ポートと第４ポートの４つの出入口ポートを有するバルブ本体と、バルブ本体に形成された弁座に対して開閉するダイヤフラムと、ダイヤフラムを開閉させる開閉機構とを備えた四方ダイヤフラム弁において、各出入口ポートは、バルブ本体の内部で分岐部を介して接続される通路により相互に連通し、各通路は、出入口ポートと分岐部との間に弁座を有するから、任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通が可能になるという優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明に係るダイヤフラム弁を実施するための最良の形態を、図１ないし図９を参照して詳細に説明する。
【００１６】
図１は、本発明に係る四方ダイヤフラム弁を示す斜視図、図２は、図１のバルブ本体を示す正面図、図３は、図１のバルブ本体を示す背面図、図４は、図１のバルブ本体を示す平面図、図５は、図１のバルブ本体を示す右側面図、図６は、図２の矢線Ａ−Ａにおける断面図、図７は、図２の矢線Ｂ−Ｂにおける断面図、図８は、図１の四方ダイヤフラム弁を一部を断面で示す左側面、図９は、図１の開閉機構を示す正面断面図である。
【００１７】
図１に示すように、四方ダイヤフラム弁１は、外観的には１つのバルブ本体２と、４つのダイヤフラムの開閉機構３０とからなり、バルブ本体２の各出入口ポートには、接続フランジ３が取り付けられる。
【００１８】
図２ないし図７に示すように、バルブ本体２は、水平断面が略ベース状の５角柱状に形成され、前面上側部１５が斜め後方に傾斜している。４つの出入口ポートである第１ポート１１、第２ポート１２、第３ポート１３、第４ポート１４を備え、前面上側部１５、前面下側部１６、後面左側部１７、後面右側部１８にそれぞれ開閉機構３０の取付部が設けられる。
【００１９】
図６に示すように、第１ポート１１と第２ポート１２は、分岐部２０から上下反対方向に延びる第１通路２１と第２通路２２とにより連通する。図７に示すように、第３ポート１３は、分岐部２０から図６の第１通路２１と第２通路２２とに対して水平直角方向に延びる第３通路２３を通して、第１ポート１１と第２ポート１２と第４ポート１４とに連通する。また、第４ポート１４は、分岐部２０から第３通路２３に対して反対方向に延びる第４通路２４を通して、第１ポート１１と第２ポート１２と第３ポート１３とに連通する。
【００２０】
図６及び図７に示すように、第１通路２１、第２通路２２、第３通路２３、第４通路２４は、第１弁座２５、第２弁座２６、第３弁座２７、第４弁座２８を分岐部２０と各ポート１１，１２，１３，１４との間にそれぞれ有する。図６に示すように、第１弁座２５の上側の第１通路２１の最低面、及び、第２弁座２６の上側の第２通路２２の最低面はそれぞれ略水平に延び、また、図２に示すように、第３通路２３の最低面と第４通路２４の最低面は、第２弁座２６の上側の第２通路２２の最低面と略同一高さに形成される。
【００２１】
したがって、分岐部２０を含む各通路２１，２２，２３，２４は、第１ポート１１と第２ポート１２を上下方向に、且つ第３ポート１３と第４ポート１４を水平方向に配置したときに、全周囲よりも低くなる凹部を有しない。このため、バルブ本体２をこのように配置したとき、バルブ本体の内部における液だまりが排除され、各ダイヤフラムを開弁させることによって、内部の液体が第４ポート１４からすべてドレインされる。これにより、バルブ本体の内部における汚染、腐食等が防止される。
【００２２】
図８に示すように、四方ダイヤフラム弁１には、各弁座２５，２６，２７，２８に対して開閉するダイヤフラム４０、及び、各ダイヤフラム４０を開閉させる空気シリンダ式の開閉機構３０がそれぞれ配設される。図９に示すように、開閉機構３０は、２つのコイルバネ３５により図示下方に付勢されたピストン３６が、空気シリンダ３７内を気密に往復摺動する。作動空気がピストン３６の図示下側の空気室３８内に注入されると、ピストン３６はコイルバネ３５のばね力に抗して上昇する。ピストン３６にはスピンドル３９が取り付けられ、スピンドル３９はピストン３６によって上下に往復する。
【００２３】
図８に示すように、スピンドル３９の先端にコンプレッサ吊り４１が取り付けられ、コンプレッサ吊り４１にコンプレッサ４２が取り付けられる。スピンドル３９が、コイルバネ３５の付勢力又は作動空気によって往復することにより、コンプレッサ吊り４１及びコンプレッサ４２を介してダイヤフラム４０を作動させて、各弁座２５，２６，２７，２８に対して開閉弁させる。
【００２４】
図１，図６，図７に示すように、第１弁座２５は前面上側部１５に、第２弁座２６は前面下側部１６にそれぞれ配設される。すなわち、２つの弁座２５，２６はバルブ本体２の前面側（一側）に配設される。また、第３弁座２７は後面左側部１７に、第４弁座２８は後面右側部１８にそれぞれ配設される。すなわち、２つの弁座２７，２８はバルブ本体２の後面側（他側）に配設される。
【００２５】
一方、各弁座２５，２６，２７，２８に対してダイヤフラム４０を開閉させる開閉機構３０は比較的大きな容積をとるが、各弁座２５，２６，２７，２８をこのような形態の分散配置とすることにより、バルブ本体２の設計及び製造の容易性を保ちながら、四方ダイヤフラム弁１全体を小型化することができる。これに加えて、各弁座２５，２６，２７，２８は、分岐部２０を中心として略放射状外向きに配設されるから、これによっても四方ダイヤフラム弁１全体をさらに小型化することができる。
【００２６】
次に、上記四方ダイヤフラム弁１の操作について、図２を参照して説明する。
【００２７】
任意の２つの弁座のダイヤフラムを開弁させ、他の２つのダイヤフラムを閉弁させることにより、開弁させたダイヤフラムに対応する２つの出入口ポート間だけを連通させることができる。任意の３つの弁座のダイヤフラムを開弁させ、他の１つのダイヤフラムを閉弁させることにより、開弁させたダイヤフラムに対応する３つの出入口ポート間だけを連通させることができる。
【００２８】
４つすべての弁座のダイヤフラムを開弁させることにより、４つすべての出入口ポート間を連通させることができる。４つすべての弁座のダイヤフラムを閉弁させることにより、４つすべての出入口ポート間を非連通とすることができる。
【００２９】
このように、本四方ダイヤフラム弁１において、各通路２１，２２，２３，２４は、出入口ポート１１，１２，１３，１４と分岐部２０との間に、それぞれ弁座２５，２６，２７，２８を有するから、４つの出入口ポート１１，１２，１３，１４の、任意の２つ又は３つの出入口ポート間だけを連通させることができる。したがって、本四方ダイヤフラム弁１によれば、任意の２つ以上の出入口ポート間での連通・非連通が可能である。
【００３０】
なお、上述の四方ダイヤフラム弁は一例にすぎず、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。また、ダイヤフラムの開閉機構も上述の空気シリンダ式に限定されるものではなく、手動式等の種々の方式のものについて実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る四方ダイヤフラム弁を示す斜視図である。
【図２】図１のバルブ本体を示す正面図である。
【図３】図１のバルブ本体を示す背面図である。
【図４】図１のバルブ本体を示す平面図である。
【図５】図１のバルブ本体を示す右側面図である。
【図６】図２の矢線Ａ−Ａにおける断面図である。
【図７】図２の矢線Ｂ−Ｂにおける断面図である。
【図８】図１の四方ダイヤフラム弁を一部を断面で示す左側面図である。
【図９】図１の開閉機構を示す正面断面図である。
【図１０】従来のダイヤフラム弁を示す平面断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  ダイヤフラム弁
２  バルブ本体
３  接続フランジ
１１  第１ポート
１２  第２ポート
１３  第３ポート
１４  第４ポート
１５  前面上側部
１６  前面下側部
１７  後面左側部
１８  後面右側部
２０  分岐部
２１  第１通路
２２  第２通路
２３  第３通路
２４  第４通路
２５  第１弁座
２６  第２弁座
２７  第３弁座
２８  第４弁座
３０  開閉機構
３５  コイルバネ
３６  ピストン
３７  空気シリンダ
３８  空気室
３９  スピンドル
４０  ダイヤフラム
４１  コンプレッサ吊り
４２  コンプレッサ
１０１  第１ポート
１０２  第２ポート
１０３  第３ポート
１０４  分岐部
１０５  第１通路
１０６  第２通路
１０７  第３通路
１１０，１１１  弁座
１１５，１１６  ダイヤフラム
【図１】
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【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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