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公開番号2024095049
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-10
出願番号2022212049
出願日2022-12-28
発明の名称ダイヤフラムバルブ
出願人株式会社キッツ
代理人個人
主分類F16K 7/16 20060101AFI20240703BHJP(機械要素または単位;機械または装置の効果的機能を生じ維持するための一般的手段)
要約【課題】弁閉シールさせるために必要なダイヤフラムへの押圧力を抑えて操作トルクを軽減しながら弁閉操作可能であり、弁閉時には、弁座全体に強いシール力でダイヤフラムを均一に密着シールさせてシール性能を向上したダイヤフラムバルブを提供する。
【解決手段】弁座6を開閉するダイヤフラム15と、ダイヤフラムに積層したクッションゴム16と、クッションゴムを押圧するコンプレッサ17と、コンプレッサとダイヤフラム及びクッションゴムを昇降動させるステム12とを備えている。コンプレッサとクッションゴムとの間に位置する中央部の外方周囲面71には隙間Sを設け、クッションゴムとダイヤフラムとの間に位置する中央部の外方周囲面70にはクリアランスCを設け、弁閉操作の際に、隙間SとクリアランスCの相乗作用によりダイヤフラムの押圧応力が均一で、かつシール性能を向上させた。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
弁座を開閉するダイヤフラムと、このダイヤフラムに積層したクッションゴムと、このクッションゴムを押圧するコンプレッサと、このコンプレッサと前記ダイヤフラム及び前記クッションゴムを昇降動させるステムとを備えたダイヤフラムバルブであって、前記コンプレッサと前記クッションゴムとの間に位置する中央部の外方周囲面には隙間を設けると共に、前記クッションゴムと前記ダイヤフラムとの間に位置する中央部の外方周囲面にはクリアランスを設け、弁閉操作の際に、前記隙間と前記クリアランスの相乗作用により前記ダイヤフラムの押圧応力が均一で、かつシール性能を向上させたことを特徴とするダイヤフラムバルブ。
続きを表示（約 430 文字）【請求項２】
前記隙間は、前記コンプレッサと前記クッションゴムの前記外方周囲面の外側から内側に向けて順次広幅に形成され、かつ前記クリアランスは、前記ダイヤフラムと前記クッションゴムの前記外方周囲面の外側から内側に向けて順次広幅に形成された請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項３】
前記ダイヤフラムと前記クッションゴムの中央部に設けたボス部を前記コンプレッサの中央部に設けた凹部に嵌合し、前記ボス部の側面下方側と前記ダイヤフラムの前記外方周囲面との交差位置に空隙を設けた請求項１又は２に記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項４】
前記弁座は、流路方向に対して交差する方向に向けて突設形成した堰部である請求項１に記載のダイヤフラムバルブ。
【請求項５】
前記コンプレッサの押圧面には、前記堰部に対向する堰部対向面と前記ダイヤフラムの変形を防ぐダイヤフラム押圧面を有する請求項４に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、ダイヤフラムバルブに関し、特に、ダイヤフラムと、このダイヤフラムを押圧するコンプレッサとの間にクッションゴムを備えた構造のダイヤフラムバルブに関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、ダイヤフラムバルブは、駆動側のステムと、このステムの下部側に設けられたダイヤフラム押さえであるコンプレッサと、流路開閉用のダイヤフラムとが備えられ、ステムの昇降動により、コンプレッサを介してダイヤフラムを動作させてボデー内の流路を開閉可能に設けられている。このようなダイヤフラム弁において、コンプレッサとダイヤフラムとの間にクッションゴムが設けられ、このクッションゴムを介してコンプレッサからの押圧力をダイヤフラムに伝達するようにしたものが知られている。
【０００３】
この種のダイヤフラム弁として、例えば、特許文献１のダイヤフラム弁が開示されている。このダイヤフラム弁は、下部側ダイヤフラムと上部側ダイヤフラムとによるダイヤフラム部材と、このダイヤフラム部材の上面側のコンプレッサであるダイヤフラム押さえとが設けられている。下部側ダイヤフラムは、合成樹脂材料により形成され、一方、上部側ダイヤフラムは、合成ゴム材料によりクッションゴムの態様に設けられ、これら上部側ダイヤフラム（クッションゴム）と、下部側ダイヤフラムとが密着されて二層構造のダイヤフラム部材が設けられる。ダイヤフラム部材の中央部には、コンプレッサ側に向けて突出するボス部が設けられ、このボス部は、下広がりの円錐台形状に形成されている。
【０００４】
コンプレッサは、下部側に開口した凹部が設けられ、この凹部に上記ダイヤフラム部材のボス部が嵌合した状態でこれらが組み合わせられ、コンプレッサの押圧前には、ボス部の周囲において、コンプレッサとダイヤフラム部材との間にはクリアランスが設けられる。コンプレッサによるダイヤフラム部材の押圧時には、その押圧力が凹部からボス部の上面に伝達され、続いて、下広がりの円錐台形状部分を通してボス部の周囲に伝達される。このようにして、コンプレッサによりダイヤフラム部材全体を均一に下方に押圧しようとするものである。
【０００５】
一方、特許文献２のダイヤフラム弁においては、第１隔膜部材と第２隔膜部材とによるダイヤフラム部材と、このダイヤフラム部材の上面側に配置されるコンプレッサとを有している。
ダイヤフラム部材において、第１隔膜部材は、フッ素系樹脂により形成されたダイヤフラムであり、一方、第２隔膜部材は、ゴム材料により形成されたクッションゴムであり、第１隔膜部材が下側、第２隔膜部材が上側に配置されてこれらが積層されて形成された状態でダイヤフラム部材が構成される。ダイヤフラム部材の中央部には、コンプレッサ側に向けて突出する凸部（ボス部）が設けられている。
【０００６】
コンプレッサは、円状の押圧中央部と、この押圧中央部の周縁に設けられる押圧周縁部とを有し、押圧中央部側に上記ダイヤフラム部材の凸部が挿入した状態でこれらコンプレッサとダイヤフラム部材とが組み合わせられる。コンプレッサの押圧前には、凸部の周囲において、ダイヤフラム部材とコンプレッサとの間には空間が設けられ、この空間の間隔は、中央側から外径側に向かって徐々に小さくなっている。これにより、コンプレッサによるダイヤフラム部材の押圧時には、その押圧力がダイヤフラム部材の外縁側から徐々に伝達され、ダイヤフラム部材全体に一度にトルクを掛けないように低いトルクで止水しようとするものである。
【０００７】
上記のようなダイヤフラムバルブでは、積層したダイヤフラムとクッションゴムとをコンプレッサで一体に動作させて弁閉操作しようとするものであり、この場合、クッションゴム全体の変形に合わせてダイヤフラムが変形する。このようにクッションゴムによってダイヤフラムを変形させ、このダイヤフラムのボデー側の弁座に対向する面を弁座に当接シールさせて弁閉するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
特開２０１５－１９７１１９号公報
特開２０２０－１６５４７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献１や特許文献２のように、積層されたダイヤフラムとクッションゴムとが、コンプレッサによる押圧時に一体に動作して弁閉する構造のダイヤフラム弁の場合、クッションゴムによりダイヤフラム全面を変形させてダイヤフラムのシール面を対向するボデーの弁座に当接シールさせる必要があり、この場合、クッションゴムとダイヤフラムの弾性力（可撓性）が異なり、これらの押圧力が加わるときには、クッションゴムよりも弾性力の低いダイヤフラムが、クッションゴムの変形に追随して変形しにくくなる。
【００１０】
そのため、クッションゴムからダイヤフラム全体に所定の押圧力を伝達することが難しくなり、特に、コンプレッサとクッションゴム（ダイヤフラムの上部の層）との間に空間を設けた状態で、ダイヤフラムの外径側において中心側のボス部からの距離が遠くなっていることで、ボス部からの押圧力が伝達しにくくなり、コンプレッサからの押圧力をダイヤフラム全体に正確に伝えることが困難になる。その結果、ダイヤフラムを所定のシール形状に変形しにくくなり、弁座に密着シールできなくなるおそれがある。
（【００１１】以降は省略されています）

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