JP2001280527A - 切換弁用のハウジング - Google Patents

切換弁用のハウジング

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 切換弁用のハウジングを提供すること。 【解決手段】 基部および協働でチャンバを形成する複
数の壁を含んでいる本体と、チャンバ内でチャンバを複
数の区画に分割する仕切りと、壁のうち第1の壁にあ
り、区画のうち第1の区画にアクセスする第1の口と、
壁のうち第2の壁にあり、区画のうち第2および第3の
区画にそれぞれアクセスする第2および第3の口とを含
んでいる切換弁ハウジングにおいて、仕切りはさらに、
第1の区画を部分的に画定する表面を含んでおり、表面
は少なくとも部分的に第2の壁に向かって傾斜している
切換弁ハウジング。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイヤフラム・タ
イプの切換弁(diverter valve)に関
し、特に、改善された排出を示すダイヤフラム・タイプ
の切換弁用のハウジングに関する。
【0002】
【従来の技術】流体プロセス配管系では、流体の流れを
1つの流路から別の流路に切り換える必要のあることが
多い。そのような切換えは、通常、ダイヤフラム・タイ
プの切換弁、すなわち三方弁を使用することによって達
成することができる。このタイプのバルブは、ダイヤフ
ラムをバルブ・ハウジング内の仕切りの縁またはせきに
当接閉鎖することにより、流体の流れを単一の入口から
2つの出口の一方または他方に切り換えて、一方の口へ
の流体の流れを阻止し、他方の口への流れを受け入れ
る。このタイプのバルブの例は、1995年6月27日
付でRichardA.Skaerに発行された「HO
USING FOR A DIVERTER VALV
E」と題する米国特許第5427150号に開示されて
おり、その全開示内容をここに参考として援用する。
【0003】図1および図2を参照すると、上記‘15
0号特許の教示による切換弁ハウジング10は、平坦な
基部12と、前壁14および後壁16と、側壁18およ
び20とを有する本体を備え、これらはすべて基部12
から立っている。前壁14に形成された入口22がハウ
ジング10内に形成されたチャンバ24内に開口してい
る。チャンバ24は、湾曲した排出路26を底部に有
し、仕切り28によって区分けされている。後壁16に
形成された一対の出口30および32もまたハウジング
10内のチャンバ24内にそれぞれ開口している。仕切
り28は、出口30と32の間の壁を伴う傾斜リムを含
んでいる。したがって、仕切り28によって、入口22
が開口する第1の区画34、出口30が開口する第2の
区画36、および出口32が開口する第3の区画38が
チャンバ24に形成されている(図2参照)。
【0004】側壁18および20には開口40および4
2が形成され、仕切り28は開口40および42を二等
分する縁44および46を有する。さらに、縁44およ
び46は、凹所48および50を備えたせきを画定し、
このせきにダイヤフラムが当接設置もしくはこのせきか
らダイヤフラムが外され、それによって流体が出口30
および32の一方または他方を流通し、あるいは一方ま
たは他方への流通を阻止される。
【0005】次に図3を参照すると、図1および図2の
ハウジング10の開口40および42の中央部が断面で
示されている。さらに、図3はダイヤフラム52および
54にそれぞれハンドル起動式コンプレッサ56および
58が取り付けられた状態を示す。ダイヤフラム52
は、せきまたは縁44に当接して閉じ、ダイヤフラム5
4はせきまたは縁46から外されている。その結果、通
常理解されている通り、入口22から出口30への流体
の流れは阻止され、入口22から出口32への流れは受
け入れられる。
【0006】ハウジング10を配管系における切換弁の
部分として水平に配置した時に、ハウジング10内の流
体の流れの阻止を防ぐため、‘150号特許の発明で
は、水平排出面が設けられている。入口22、出口30
および32、開口40および42、せきまたは縁44お
よび46の最も低い部分は、排出路26と隣接し、かつ
排出路26に連なる。したがって、ハウジング10内に
は、残留流体が溜まることができるポケットや凹所がな
い。さらに、側壁18および20は、図示のように、垂
直から傾斜し、前壁14および後壁16を実質的に三角
形状に画定する。壁18および20を弧の角度40度か
ら80度の間で傾斜させることによって液体のハウジン
グ10からの完全な排出が大幅に促進されることが判明
した。ハウジング10の水平排出面は、図1および図2
に示すフロー・ライン120により表されている。
【0007】すでに判明しているように、このタイプの
切換弁が流体処理配管系に垂直配列で設置され、流体の
流れが停止したとき、ハウジング10は一般に多くのプ
ロセスの場合、十分に完全な排出を示す。しかし、切換
弁を必要とする配管系で、排出量が異常に大きく、バル
ブを再び操作するときに、少量なりとも残留流体をハウ
ジング内に残したまま次の流体の流れを排出するため
に、後続の流体の流れが汚染される配管系がある。これ
は、清潔性と滅菌が不可欠な製薬およびバイオテクノロ
ジー・プロセス用途等では、甚大な問題である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、水平
に設置するにせよ垂直に設置するにせよ、そのように排
出量の異常に大きいバルブに付随するこの問題を克服す
ることにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】基部および協働でチャン
バを形成する複数の壁を含んでいる本体と、チャンバ内
でチャンバを複数の区画に分割する仕切りと、壁のうち
第1の壁にあり、区画のうち第1の区画にアクセスする
第1の口と、壁のうち第2の壁にあり、区画のうち第2
および第3の区画にそれぞれアクセスする第2および第
3の口とを含んでいる切換弁ハウジングにおいて、仕切
りはさらに、第1の区画を部分的に画定する表面を含ん
でおり、表面は少なくとも部分的に第2の壁に向かって
傾斜している切換弁ハウジング。
【0010】
【発明の実施の形態】次に図4を参照すると、ハウジン
グ10がプロセス系内に垂直に配置され、入口22が出
口30および32の上方に配されるとき、すでに記載し
た通り、仕切り28によって本体10の排出が一部阻止
されることがあることが判明している。仕切り28は、
一般に、せき44、46の一方の側に比較的に大きな平
坦面100を含んでいる。この面100は、入口22に
対向している。
【0011】図1〜図4に示す実施形態における面10
0は、ハウジング10が垂直パイプラインに設置された
ときに、実質的に三角形状の水平な面の形を取る。した
がって、ハウジング10がすでに記載のように垂直パイ
プラインに設置された状態で、この面100によって棚
部が与えられ、流体の流れが停止したときに、表面張力
等により、十分に排出されない可能性がある。流れが停
止した後の流体の排出は図4の経路110によって示さ
れる。
【0012】本発明によれば、面100は、出口30、
32に向かって傾斜し、そのために面100上に残され
た流体は、流体の流れが停止した後は、より効率的に排
出させる。僅か1度の半分(0.5゜)の傾斜が効果的
であることが判明している。図1および図2に示すよう
に、水平排出面120が維持され、‘150号特許の教
示の通りにハウジング10の水平配置における適切な排
出ができる限り、傾斜度は所望の量に増加することがで
きる。
【0013】次に図5を参照すると、本発明によるハウ
ジング10’の第1の実施形態が示されている。基本的
に、面100は分流部130から縁44および46に向
かって下向きに逓減すなわち傾けられている。言い換え
れば、面100は、その分流部130に沿って高められ
た***を含んでいるように製作される。それによって、
分流部130から出口30、32へと下る2つの面14
0、150が形成される。図5の矢印110は、流体の
流れ停止後の排出方向を示す。排出は分流部130から
両区画36および38に向かって移動することが分か
る。
【0014】この第1の実施形態の好ましい形式によれ
ば、傾斜面140、150が縁44および46に会合す
る縁44および46の少なくとも一部分は、丸めるか面
取りされて、流体がその上を排出する際に表面張力がさ
らに減少される。
【0015】次いで図6を参照すると、本発明の第2の
実施形態が示されている。基本的に、この第2の実施形
態では、面100は基部12に向かって傾斜している。
図6の矢印110も前と同じく垂直排出パターンを示
し、この場合、排出は基部12に向けられ、次いで出口
30および32に向かう。また、第2の実施形態の好ま
しい形式によれば、傾斜面100が縁44および46に
会合する縁44および46の、基部12に最も近い、符
号105で示す部分は、丸めるか面取りされて、流体が
その上を排出する際に表面張力がさらに減少される。
【0016】次に図7を参照すると、本発明の好ましい
実施形態が示されている。基本的に、図7の実施形態に
おける面100は図6の方向と反対方向、または基部1
2から離れた方向に傾斜している。図1〜図7に示すよ
うに、面100は実質的に三角形状を取る。図6の実施
形態は、流体を三角形状面100の頂点104(図5)
から遠い基部102(図5)に向けて排出し、これに対
して図7の実施形態は流体を三角形状面100の基部1
02(図5)から遠い頂点104(図5)に向けて排出
する。したがって、流体の排出が面100の三角形状断
面の頂点、すなわち狭い方の部分へと向けられるため、
排出する流体の接触面積が減少し、その結果、表面張力
等の悪影響が減少するので、いくつかの用途では図7の
実施形態が図6の実施形態より一層好ましい。
【0017】前と同じく、図7の好ましい実施形態の特
に好ましい形式によれば、傾斜面100が縁44および
46と会合する縁44および46の、基部12から最も
遠く、図7の符号115により示す部分は、丸めるか面
取りされて、流体がその上を排出する際に表面張力がさ
らに減少される。
【0018】以上、本発明の好ましい形式をある程度特
別に説明および図示したが、好ましい形式および代替実
施形態は例として開示したにすぎず、構造の細部と部品
の組合せおよび配置は、本発明の精神および範囲を離れ
ることなく無数に変形可能なことを理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【図1】従来技術の切換弁ハウジングを示す斜視図であ
る。
【図2】図1のハウジングを別の角度から見た斜視図で
ある。
【図3】図1および図2のハウジングを組み付けた切換
弁の断面と外形を組み合わせた図で、ハウジングは断面
で示され、ダイアフラムおよびコンプレッサは実質的な
外形で示された図である。
【図4】垂直に配置した図1および図2のハウジングの
上面平面図である。
【図5】本発明の第1の実施形態による切換弁ハウジン
グの斜視図である。
【図6】本発明の第2の実施形態による切換弁ハウジン
グの斜視図である。
【図7】本発明の第3の、好ましい実施形態による切換
弁ハウジングの斜視図である。
【符号の説明】
10’ ハウジング 22 入口 30 出口 102 基部 110 排出方向 130 分流部 140 傾斜面 150 傾斜面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クレイグ エル、アイバーソン アメリカ合衆国 カリフォルニア、アロヨ グランデ、パーク ウェイ 819

Claims (20)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基部および協働でチャンバを形成する複
    数の壁を含んでいる本体と、 前記チャンバ内にあり、前記チャンバを複数の区画に分
    割する仕切りと、 前記壁の第1の壁にあり、前記区画の第1の区画にアク
    セスする第1の口と、 前記壁の第2の壁にあり、前記区画の第2および第3の
    区画にそれぞれアクセスする第2および第3の口とを備
    えている切換弁ハウジングであって、 前記仕切りは、前記第1の区画を部分的に画定する表面
    をさらに含んでおり、前記表面が少なくとも部分的に前
    記第2の壁に向かって傾斜している切換弁ハウジング。
  2. 【請求項2】 前記壁の第3および第4の壁にそれぞれ
    形成された第1および第2の開口をさらに備えている請
    求項1に記載のハウジング。
  3. 【請求項3】 前記仕切りがさらに、前記第1および第
    2の開口を二等分する請求項2に記載のハウジング。
  4. 【請求項4】 前記第1または第2の開口を二等分する
    前記仕切りの少なくとも一部分が、面取りされている請
    求項3に記載のハウジング。
  5. 【請求項5】 前記第1の区画が、前記第1の口と前記
    第1および第2の開口に対して開いている請求項3に記
    載のハウジング。
  6. 【請求項6】 前記第2の区画が、前記第1の開口およ
    び前記第2の口に対して開いている請求項5に記載のハ
    ウジング。
  7. 【請求項7】 前記第3の区画が、前記第2の開口およ
    び前記第3の口に対して開いている請求項6に記載のハ
    ウジング。
  8. 【請求項8】 前記チャンバが、前記チャンバ内の底部
    に形成された湾曲排出路を含んでいる請求項7に記載の
    ハウジング。
  9. 【請求項9】 前記壁および前記仕切りが、前記排出路
    と協働して前記本体内に水平排出面を画定するための手
    段を有する請求項8に記載のハウジング。
  10. 【請求項10】 水平排出面を画定するための前記手段
    が、前記口、開口および仕切りの、前記排出路の最も低
    い部分を備えていて、該部分は前記排出路に隣接しかつ
    前記排出路に連なる請求項9に記載のハウジング。
  11. 【請求項11】 前記表面が、前記第1の口に向かって
    ***し、前記第3および第4の壁に接近するにつれて前
    記第2の壁に向かって漸次傾斜する***部を含んでいる
    請求項1に記載のハウジング。
  12. 【請求項12】 前記表面が、前記基部に向かって傾斜
    している請求項1に記載のハウジング。
  13. 【請求項13】 前記表面が、前記基部から離れて傾斜
    している請求項1に記載のハウジング。
  14. 【請求項14】 実質的に平坦な基部、および前記基部
    から立っている離間した前壁、後壁および側壁を含んで
    いる本体であって、チャンバ内の底部に形成された湾曲
    排出路を有する本体と、 前記チャンバを区画に細分する仕切りであって、前記壁
    および前記仕切りは、前記排出路と協働して前記本体内
    に水平排出面を画定するための手段を含んでいる仕切り
    と、 前記前壁に形成された入口と、 前記後壁に形成された少なくとも2つの出口と、 前記側壁のそれぞれに形成された少なくとも1つの開口
    とを備えている、切換弁において使用するのに適したハ
    ウジングであって、 前記仕切りは、前記開口を二等分するための手段と、前
    記入口に隣接しかつ前記出口の少なくとも1つに向かっ
    て少なくとも一部傾斜している表面とを含んでおり、 前記水平排出面を画定するための手段が、前記口、開
    口、および仕切りの最も低い部分を備えていて、該部分
    は前記排出路に隣接し、前記排出路に連なっているハウ
    ジング。
  15. 【請求項15】 前記第1または第2の開口を二等分す
    る前記仕切りの少なくとも一部分が、面取りされた縁を
    含んでいる請求項14に記載のハウジング。
  16. 【請求項16】 前記表面が、前記第1の口に向かって
    ***しかつ前記出口の少なくとも1つに向かって漸次傾
    斜する***部を含んでいる請求項14に記載のハウジン
    グ。
  17. 【請求項17】 前記表面が、前記基部に向かって傾斜
    している請求項1に記載のハウジング。
  18. 【請求項18】 前記表面が、前記基部から離れて傾斜
    している請求項1に記載のハウジング。
  19. 【請求項19】 前記第1または第2の開口を二等分す
    る前記仕切りの少なくとも一部分が、面取りされた縁を
    含んでいる請求項18に記載のハウジング。
  20. 【請求項20】 基部および協働でチャンバを形成する
    複数の壁を含んでいる本体と、 前記チャンバ内にあり、前記チャンバを複数の区画に分
    割する仕切りと、 前記壁の第1の壁にあり、前記区画の第1の区画にアク
    セスする第1の口と、 前記壁の第2の壁にあり、前記区画の第2および第3の
    区画にそれぞれアクセスする第2および第3の口と、 前記チャンバ内の底部に前記基部に隣接して形成され、
    前記ハウジングを水平に配置したときに前記ハウジング
    の流体排出を改善するのに適した湾曲排出路とを含んで
    いる、切換弁において使用するのに適したハウジングで
    あって、 前記仕切りがさらに、前記第1の区画を部分的に画定す
    る表面を含んでおり、前記表面が少なくとも部分的に前
    記第2の壁に向かって傾斜し、それによって前記ハウジ
    ングを垂直に配置したときに前記ハウジングの流体排出
    を改善するハウジング。
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