(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体または気体のための少なくとも１つの取入口（３）および少なくとも２つの取出口（５、６）であって、前記取出口の少なくとも一方には弁座（７、８）が設けられている取入口および取出口と、
前記弁座と協働するように配設されたダイヤフラム（９）と、該ダイヤフラム（９）が前記弁座のそれぞれに隣接するために必要な寸法より大きな寸法を有し、
前記ダイヤフラムを前記弁座（７、８）に当接させて、弁の選択的作動を行なわせるための作動装置（１２）とを有している弁において、
前記一方の弁座（７、８）と係合する時に前記ダイヤフラム（９）は、前記他方の弁座から係合を解かれ、
前記ダイヤフラムを変位させて、新しく少なくとも部分的に未使用のダイヤフラム部分が、前記ダイヤフラムが係合される弁座に対して露出されるようにするための付勢装置（１０）が含まれていることを特徴とする弁。
【請求項２】
前記ダイヤフラム（９）が円形をなしており、前記付勢装置（１０）はダイヤフラムをその中心線のまわりに回転させることによってダイヤフラムを変位し、新しいセクタが弁座と相対して露出するようにされていることを特徴とする請求項１に記載の弁。
【請求項３】
前記付勢装置（１０）は前記ダイヤフラムをして約１０°〜４５°の角度だけ回転させることによってダイヤフラムを変位するように配設されていることを特徴とする請求項２に記載の弁。
【請求項４】
前記付勢装置（１０）が１８°の角度でダイヤフラムを回転させることによってダイヤフラムを変位するよう配設されていることを特徴とする請求項２に記載の弁。
【請求項５】
前記ダイヤフラムが長方形を有し、前記付勢装置（１０）がダイヤフラムを線形的に、かつまた弁座と実質的に垂直をなすように変位せしめるよう配設されていることを特徴とする請求項１に記載の弁。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいづれか１つの項に記載の弁において、前記付勢装置（１０）は前記ダイヤフラムを実質的に連続的に、即ち小さな段階において変位させ、ダイヤフラムが連続的にまたは実質的に連続的に更新されるように配設されていることを特徴とする弁。
【請求項７】
請求項１から請求項６のいづれか１つの項に記載の弁において、前記付勢装置（１０）はダイヤフラムの完全に新しい部分が弁座に対して露出される程度の量だけ段階的に前記ダイヤフラムを変位させるようにされていることを特徴とする弁。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいづれか１つの項に記載の弁において、前記付勢装置（１０）は錠止装置（１９、２０）を有しており、該装置はダイヤフラムの既に露出された部分が弁座に再び露出するよう移動することを防止していることを特徴とする弁。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいづれか１つの項に記載の弁において、該弁は１つの取入口（３）および２つの取出口（５、６）を有しており、これらは１つの線をなして配設されており、各取出口が弁座（７、８）を有していることを特徴とする弁。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいづれか１つの項に記載の弁において、前記付勢装置はソレノイドまたはモータのような動力源（２２）によって作動されていることを特徴とする弁。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は液体または気体のような流体のための多方向弁に関するものである。
発明の背景
類似の構造の弁はＵＳ−Ａ，−４４３０１９号、ＥＰ−Ａ１−０５７８１６８号およびＥＰ−Ａ１−００８５２９８号に開示されている。
本発明に係る弁は特に透析機械において用いられることを意図しており、該機械はその液体準備段においてこの型式の複数個の弁を有している。これらの弁は通常ソレノイド作動式である。前記弁は一方向弁または二方向弁または任意の多方向タイプ弁とすることが出来る。
前記弁にはその中の弁座と当接するダイヤフラムが設けられている。弁を作動させ、ダイヤフラムが弁座と接触している内に摩耗が生じてくる。弁の機能は劣下を起し、ある期間の後には漏洩が生ずる。弁の信頼性ある作動を保証するために、ダイヤフラムは１年に１回は交換される。このことはサービスエンジニアが機械の所迄出向いて、機械および弁の全てを分解し、ダイヤフラムを交換するということを意味している。したがって前記サービスのためのコスト、特に労働コストは高くなる。
前記ダイヤフラムをより交換し易い何らかの形式のカセットに形成し、予防保全作業時間を低減するということが提案されている。
発明の概要
本発明の目的は前記予防保全作業中における工程の簡素化を可能ならしめる弁構造を提供することである。
本発明の別の目的はダイヤフラムを交換しなくても良いようにし、保全作業コストを顕著に減少させ得る弁構造を提供することである。
かくして本発明は液体または気体のような流体のための少なくとも１つの取入口および少なくとも１つの取出口を有する弁に関するものである。前記取入口および／または取出口にはダイヤフラムと協働する弁座が設けられている。操作態様はダイヤフラムが弁座と当接して弁の選択作動を行なうようになっている。
本発明によれば、ダイヤフラムは弁座と当接するのに必要な寸法よりも大きい寸法を有している。更には、ダイヤフラムを変位させて、ダイヤフラムの新しくて、少なくとも部分的に未使用な領域が弁座に対して露出されるような作動構造体が設けられている。
好ましくは、ダイヤフラムは円形であり、前記作動構造体はダイヤフラムをしてその中心のまわりに回転させ、新しいセクタが弁座へと露出される。回転作用は所望の作動寿命に応じて約１０°から４５°、特に１８°の角度にわたって発生する。
別法として、前記ダイヤフラムは線形的に、かつ実質的に弁座と垂直をなして変位させることが出来る。
ダイヤフラムはその完全に新しい部分が弁座に対して露出されるような量だけ段階的に変位させることが出来る。
別法として、変位は実質的に連続的にまたは小さなステップを以って発生させ、ダイヤフラムが連続的に、または実質的に連続的に更新されるようにすることが出来る。
好ましくは、錠止構造体が設けられており、該構造体はダイヤフラムの以前に露出された部分が弁座に再露出するよう戻ってしまうことを防止している。
前記弁は好ましくは１つの取入口および２つの取出口を有する二方向弁であり、これらの口は互いに整列しており、各取出口は１つの弁座を有している。
前記作動構造体はソレノイドまたはモータのような動力源によって付勢されることが出来る。かくして、機械を分解する必要は無くなる。その代りに、例えばボタンの押圧または遠隔操作可能なマイクロコンピュータを介して、ダイヤフラムの「交換」を電気的に開始してやることが出来る。
【図面の簡単な説明】
本発明に係る二方向弁の更なる特徴、利点および特性は以下に付図を参照しながら行なう本発明の詳細な説明より明らかとなるであろう。付図において、
図１は本発明に係る弁の部分的に横断面にて示せる立面図である。
図２は図１に係る弁のダイヤフラムの斜視図である。
図３は図１に係る弁の展開図である。
図４は弁座を詳細に示す斜視図である。
図５は本発明の代替的実施例の図４と類似の斜視図である。
好ましい実施例の詳細な説明
図１に示す弁は内側ハウジング２を設けた外側ハウジング１を有している。内側ハウジング２は取入口３を有しており、該取入口は紙面と垂直に延びた後上向きに９０°折れ曲り、符号４で示される内側ハウジング２の上側表面中央において排出される。内側ハウジング２は更に第１の取出口５および第２の取出口６を有している。取出口５および６は内側ハウジング２の上側表面内の弁座７および８によって画成された開口を有している。
内側ハウジングの上側表面は弾性ダイヤフラムまたは膜９によって覆われており、膜９は図２に例示されたような全体的形状を有している。前記膜は図２上方から眺めた時には対称的円形をなしている。膜９は適当な接着剤１１を介して円形リング１０に取付けられている。
作動子レバー１２は軸線１３のまわりを枢動可能である。レバー１２の下側端部にはライナ１４が設けられており、該ライナは図１および図３に示すように、全体的に膜９の上側表面と対応する対称円形断面を有している。
レバー１２が矢印１５の方向に軸線１５に沿って移動すると、膜９は図１に示すように、弁座８に対して押圧される。もしもレバー１２が他方向に移動すなわち回転すると、膜９は今度は弁座７に対して押圧される。
膜９は内側ハウジング２の上側表面と膜９の間にある空洞１６を介して取入口４と実質的に離されている。かくして、液体は取入口３から空洞１６を経て開口した弁座７を通り、取出口５から外へ出る（矢印１７および１８を参照）。もしもレバー１２が図１の左方へと枢動した場合には、弁座８が代りに開口し、液体は取出口６中から外へ出る。レバー１２の作動は好ましくはソレノイド２３を介して達成される。
そのような弁における膜９は弁座７および８の領域付近において顕著な摩耗にさらされる。弁の信頼性に富んだ機能を保証するために、膜は規則的に、例えば１年毎に、叙上のごとく交換される。
本発明によれば、前記膜に対する増大した作動寿命はそれが回転可能なるよう配設されており、したがって膜全体を交換する代りに未使用部分を弁座に露出させ得るという事実によって達成されている。
本発明によれば、膜９はリング１０に取付けられている。リング１０および膜９は１０個（または２０個）のセクタへと分割されており、各セクタは円の１８°を画成している。膜が１年後に交換される場合には、技術者は単にリング１０を１８°だけ回転すれば良く、その際には膜９の未使用部分が弁座７および８へと露出される。かくして、前記膜は弁を分解することなく「交換」することが出来る。この「交換」は１０回行なうことが可能であり、かくすれば弁の作動寿命は交換を１年に１回行なうとして１０年間となる。
膜９の材質は好ましくはＷＡＣＫＥＲ３００３のタイプのシリコンゴム（ポリディメチルルシロキセン）である。この膜材質は約１０年間の作動寿命を有する可能性があり、少なくとも５年間の作動寿命を有している。
弁の残りの部分はＰＥＥＫ（ポリエーテルエーテルケトン）から作られており、該材質は問題としている作動温度において良好な化学抵抗および良好な流動特性を有する熱可塑性材料である。
リング１０および膜９の戻り回転を防止するために、リング１０には歯１９が設けてあり、該歯は内側ハウジング２内に配された裏当て爪２０と協働している（図４参照）。歯は１８°の間隔を以って隔設されている。かくして、リング１０が１ノッチ回転させられることは膜９の１回の「交換」に相当することになる。何故ならば、膜の新しくて完全に未使用のセクタが巻き出されて、弁座へと露出されるからである。
リング１０には工具を分離させること無くリングを１８°だけ回転させるための工具用噛合い部分を設けてやることが出来る。前記工具を正しい位置に配置し、これを出来る限り回転させてやることにより、膜の適正な変位が達成される。
リング１０には（図示せぬ）ばね構造体を設け、該構造体がリング１０を前記裏当て爪に向けて偏倚させると、歯が裏当て爪に乗り上げるや否や同歯が裏当て爪と噛合うようにしてやることが出来る。
裏当て爪は図５に示したように変位可能なキャリッジ２１上に配置されることが可能である。前記キャリッジはソレノイドまたはモータ２２によって変位される。ソレノイド２２が作動されると、キャリッジ２１はソレノイドに向かって変位し、かくしてその上方に位置するリング１０内の歯１９を通過する（裏打ち爪２１が部分的に示されている図３を参照）。その後キャリッジ２２はばねの力または積極的にソレノイドの力により図５に示す位置へと戻され、その際リング１０および膜９も引き戻される。
ソレノイドの作動は電気的に発生するが、機械上または内に設けられた押しボタンを押圧することにより手動的に発生することも出来る。
好ましくは、透析機械内のコンピュータは各弁に対する予想作動寿命（もちろんこれは異なる弁に対しては異なったものになる）に対応した幾つかの作動時間の後にソレノイドを作動するように予めプログラム化されている。
別法として、または補足的に前記作動は例えば遠隔サービスのための電話線または無線信号を介して発生することが可能である。
弁座７および８を有するインサート２の上側表面が図４に示されている。これらの弁座はセクタ形状の膜表面領域があまり大きくならないで最大の表面積を許容するために長円体形または卵形を有している。弁座はかくして中心に向けて内向きに傾斜する横断面表面を有している。
加えるに、取入口４は中心に配設され、液体流が停留するような領域の形成を妨ぐよう設計された流れ分布をするよう配設されている。
図３からも明らかなように、リング１０の内側には複数個の突出リブが設けられている。これらのリブは膜９と協働し、膜がリングとともに回転することを保証する作用を行なっている。ライナ１４は膜に固定されており、同膜とともに回転している。
ライナ１４、膜９およびリング１０の結合は適当な接着剤を介して達成されることが出来る。更に別の代替策は最初膜９を射出成形し、次に２つの残り部品１０および１４を直接膜９上に射出成形するやり方であり、その場合には接着作用はすでに製造工程中に生じている。
本発明の別の実施例においては、前記膜は製造中に形成されるので、同膜は既に１８°のセグメントを有している。その場合前記膜には適当な区画を画成するリッジが設けられる。当然のことながら、６年間の作動寿命に対しては例えば３０°の如く他の区画を用いることが出来る。
膜１１およびリング１０は好ましくは円形の横断面を有している。インサート２およびハウジング１は任意の断面形状のものとすることが出来るが、好ましい実施例においては長方形の断面形状をしている。
本発明の範囲内においては他の膜形状を用いることが出来る。特に、膜は長方形のものとし、実質的に弁座の面と垂直をなすように線形に変位させることが出来る。
膜の変位はその完全に未使用な領域が弁座に露出されるように行なうことが必要である。別の実施例においては、膜は各回数ミリメートの短距離のみ変位させるが、連続的に変位させることによって新しい材料が多かれ少なかれ連続的に弁座に露出されるようになっている。
そのような小さな変位運動は弁が作動される毎に発生することが出来る。好適には、しかしながら、そのような変位運動は通常の作動中には行なわれず、代りに機械が使用されていない期間中に行なわれる。かくして、機械が用いられる以前における機械の作動チェックを実施することが容易化される。
本発明は付図中に示された本発明の実施例を参照して叙上のごとく説明された。しかしながら、本発明の範囲内において種々の部品を異なる態様において結合させることが出来る。本発明は請求の範囲によってのみ限定される。
【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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