JP3121151U - ダイヤフラム弁 - Google Patents

Abstract

【課題】弁を分解することなく、容易に駆動部の移動を制限することのできるダイヤフラム弁を提供する。
【解決手段】流体が通過可能な流路１ａを内部に備えた本体部１と、一部が上記の流路１ａに配位されたことにより、本体部１の流路面積を増減させることのできるダイヤフラム３と、上記流路面積の増減のためにダイヤフラム３を移動させるための駆動部２とを備え、上記の駆動部２は、ねじ込み動作により、出し入れが可能なスクリュー軸２２と、スクリュー軸２２の先端に設けられたものであり、ダイヤフラム３に当接する押圧部２３とを備え、駆動部２には、駆動部２の外部から位置調整が可能なストッパー４が設けられたものであり、このストッパー４は、押圧部２３に当接することにより、押圧部２３の移動を制限可能であることを特徴とするダイヤフラム弁を提供する。
【選択図】図１

Description

本願考案は、流体の流量調整に用いられるダイヤフラム弁に関するものである。

従来から、水などを流すために用いられる流体配管の途中に挿入され、流量調整を行うことのできる弁が種々存在している。その弁の一種であるダイヤフラム弁が広く用いられている。このダイヤフラム弁は、流体を流すための本体部と、ハンドル操作などによって、本体部に対して移動が可能な駆動部とを有している。そして、本体部と駆動部との間には、ゴムなどの樹脂から形成されたダイヤフラムが設けられている。

このダイヤフラムは、駆動部によって、本体部の内部に設けられた流路に一部が押し出され、これにより、流路面積を増減させ、流路を通過する流体の流量を変化させることができるものである。

ここで、配管の保守作業時などにこの弁を締め切って、作業後に開放する際においては、締め切り前の弁開度に戻す作業を、弁に付された目盛などの開度表示をいちいち確認しながら行う必要があって、手間がかかっていた。特にプラント配管など、弁の設置数の多い現場では、この弁開度の調整作業に必要な時間が莫大なものになってしまうという問題があった。

そこで、駆動部の移動を制限することによって、弁の開度をあらかじめ設定した値以上にしないようにできれば、上記のような開度表示の確認作業を省き、制限された開度まで機械的に弁を開放するだけで良くなり、配管の管理上有利である。

このことに関し、従来においては、駆動部の可動軸にリングやライナーなどを取り付け、駆動部の移動を制限することがなされていた。しかしこの方法では、開度の設定を変更する際には、いちいち弁を分解し、リングやライナーなどの取替えをする必要があるという問題があった。

またこれに加え、いたずらなどにより、弁の開度が管理者の感知しない間に変更されてしまうことを防止できる方が望ましい。

本願考案は上記のことに鑑み、弁を分解することなく、容易に駆動部の移動を制限することのできるダイヤフラム弁を提供することを課題とする。また、これに加えて、弁の開度が管理者の感知しない間に変更されてしまうことを防止できるダイヤフラム弁を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本願の請求項１に記載の考案は、流体が通過可能な流路１ａを内部に備えた本体部１と、一部が上記の流路１ａに配位されたことにより、本体部１の流路面積を増減させることのできるダイヤフラム３と、上記流路面積の増減のためにダイヤフラム３を移動させるための駆動部２とを備え、上記の駆動部２は、ねじ込み動作により、出し入れが可能なスクリュー軸２２と、スクリュー軸２２の先端に設けられたものであり、ダイヤフラム３に当接する押圧部２３とを備え、駆動部２には、駆動部２の外部から位置調整が可能なストッパー４が設けられたものであり、このストッパー４は、押圧部２３に当接することにより、押圧部２３の移動を制限可能であることを特徴とするダイヤフラム弁を提供する。

また、本願の請求項２に記載の考案は、上記のストッパー４が、駆動部２にねじ込まれたストッパーボルト４１と、このストッパーボルト４１を駆動部２に固定するための固定ナット４２とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載のダイヤフラム弁を提供する。

また、本願の請求項３に記載の考案は、本体部１が、上流側に配位される入口管１１と、下流側に配位される出口管１２とを有し、入口管１１と出口管１２との間には、ダイヤフラム３が当接して流路１ａの開閉を行うことのできる堰部１３が設けられており、本体部１の上側には、ダイヤフラム取付部１４が設けられたものであって、このダイヤフラム取付部１４は、本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａを備え、本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａの内側は開口されており、ダイヤフラム３は、この開口部を覆うように配位されるものであり、駆動部２は、上記本体部１の上方に配位されるケーシング２１を備え、ケーシング２１は、下側に上記本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａと一致する形状の駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａを備え、駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａの内側は開口されており、上側にはスクリュー軸貫通穴２１ｂを備え、このスクリュー軸貫通穴２１ｂにはスクリュー軸２２が貫通しており、スクリュー軸貫通穴２１ｂの内周には雌ねじが設けられ、スクリュー軸２２の外周には当該雌ねじに対応する雄ねじが設けられ、これにより、ケーシング２１に対してスクリュー軸２２がねじ込み可能とされており、スクリュー軸２２の上端側にはハンドル２４が設けられ、下端側には押圧部２３が設けられ、ハンドル２４は、スクリュー軸２２を回動させるためのものであり、押圧部２３は、スクリュー軸２２の上記回動により、上下動のみをするものであって、下端側がダイヤフラム３に接続されており、この押圧部２３の径外方向の一部は膨出しており、この部分がストッパー受部２３ａとされたものであり、また、ケーシング２１の上側であって、スクリュー軸２２から径方向に離れた位置には、ストッパーボルト貫通穴２１ｃを備え、このストッパーボルト貫通穴２１ｃにはストッパーボルト４１が貫通しており、ケーシング２１の外面であり、ストッパーボルト貫通穴２１ｃの周囲には、ナット受け面２１ｄが形成されており、ストッパーボルト４１に固定ナット４２が取り付けられ、上記のナット受け面２１ｄに固定ナット４２が締め付けられたことにより、ケーシング２１とストッパーボルト４１とが固定されるものであって、ストッパーボルト４１の下端は、上記押圧部２３のストッパー受部２３ａと当接可能とされており、ダイヤフラム３は、中心側の移動部３１と、移動部３１の周囲に存在する支持部３２とを備えたものであり、支持部３２は、上記の本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａと駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａとに挟まれて支持されるものであり、移動部３１は、上記駆動部２の押圧部２３に接続されたものであり、これにより押圧部２３と連動するものであることを特徴とする、請求項２に記載のダイヤフラム弁を提供する。
なお、ここで示した上下方向の表現は、相対的な位置関係を定めるための便宜的なものであって、図１及び図２に示したように配位された状態における位置関係を示している。よって、絶対的な位置を示すと解釈してはならない（下記説明においても同様）。

また、本願の請求項４に記載の考案は、押圧部２３が、平面視において放射状に延ばされた複数の腕体２３ｂを有し、その腕体２３ｂのうち、対向する関係にある２本が、他の腕体２３ｂよりも長く形成された延長腕体２３ｃとされており、この延長腕体２３ｃは、上記堰部１３の延びる方向に沿って設けられたものであり、この延長腕体２３ｃのうちの１本の先端部分が、上記のストッパー受部２３ａとされたものであって、ケーシング２１の内壁２１ｅが、上記の腕体２３ｂに一致するように形成されたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のダイヤフラム弁を提供する。

また、本願の請求項５に記載の考案は、ストッパー４のうち、駆動部２のケーシング２１の外部に突出した部分がキャップ５で覆われたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のダイヤフラム弁を提供する。

本願考案は、駆動部２の外部から位置調整が可能なストッパー４が、押圧部２３に当接することにより、押圧部２３の移動を制限可能であることから、弁を分解することなく、容易に駆動部の移動を制限することのできるダイヤフラム弁を提供することができたものである。

また、上記の効果に加えて、本願の請求項５に記載の考案は、ストッパー４のうち、駆動部２のケーシング２１の外部に突出した部分がキャップ５で覆われたことから、弁の開度が管理者の感知しない間に変更されてしまうことを防止できるダイヤフラム弁を提供することができたものである。

以下、図面に基づき本願考案の一実施例をとりあげて説明する。図１は、本例のダイヤフラム弁の開放状態を示す半断面図であり、図２は、本例のダイヤフラム弁の閉鎖状態を示す半断面図である。なお、図１及び図２においては、説明の関係上、ストッパー４をスクリュー軸２２の左方に図示しているが、実際には、ストッパー４はスクリュー軸２２の後方であって、堰部１３の延びる方向に存在する。

本例のダイヤフラム弁は、本体部１、駆動部２、ダイヤフラム３からなる。

本体部１は、流体が通過可能な空間である流路１ａを内部に備えた筒状のものであって、上流側に配位される入口管１１と、下流側に配位される出口管１２とを有する。そして、この入口管１１と出口管１２との間には、図２に示すように、ダイヤフラム３の下面の一部が当接して流路１ａの開閉を行うことのできる堰部１３が設けられている。
本例では、図１に示すように、入口管１１と出口管１２との下内面が、各管１１、１２の境界（本例では駆動部２のスクリュー軸２２の中心線に一致している）に向かってせり上がるように形成されたものであり、その頂部が平らに形成されて堰部１３とされている。つまり、この堰部１３は図示手前側から奥側へと延ばされるように形成されている。

なお、入口管１１、出口管１２、堰部１３の形態は、本例のものに限られたものではなく、例えば、比較的高粘性の流体に対して用いるダイヤフラム弁にあっては、流体の通過抵抗を大きくしないために、図４（Ａ）（Ｂ）に示すように、各管１１、１２の下内面がほとんどせり上がらないものとしても良い。
また、入口管１１、出口管１２、堰部１３については、内面に樹脂などでライニングを施したものとしても良い。

本体部１の端部にはフランジ１４を備え、他の配管部材と接続が可能なものとされている。なお、図示したものは、消火栓に用いられるものであって、入口管１１の端部にはフランジ１４が設けられているが、出口管１２の端部には、ホース装着部１５が設けられており、ここに消火ホース（図示しない）を接続することができるものとされている。なお、通常時においては、図示したように着脱式のキャップ１５ａが取り付けられている。
このように、他の配管部材と接続するため、また、端部処理のために、本体部１の端部の形態については種々に変更して実施することができる。例えば、本例のようなフランジ以外に、ねじ込みによる接続が可能なようにねじを形成したものであっても良い。また、配管部材に対して溶接で接続するものであっても良い。

本体部１の上側にはダイヤフラム取付部１４が設けられている。このダイヤフラム取付部１４は、本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａを備えたものであり、この本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａの内側は開口されている。後述するダイヤフラム３は、この開口部を覆うように配位される。

ダイヤフラム３は、一部が流路１ａに配位されたことにより、本体部１の流路面積を増減させることのできるものである。このダイヤフラム３は、ゴムなどの軟質樹脂で形成されたものであり、補強のための布や繊維が挿入されている。

このダイヤフラム３は、中心側に設けられた移動部３１と、移動部３１の周囲に存在する支持部３２とを備えたものである。支持部３２は平板状で、上記の本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａと、後述する、駆動部２の駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａとに挟まれて支持されるものであり、各フランジ１４ａ、２１ａと密着することにより、流路１ａを流れる流体が漏れたり、逆に雨水などが弁内に浸入しないようにされている。

そして、移動部３１は、後述する駆動部２の押圧部２３に接続されている。これにより、移動部３１が押圧部２３と連動し、本体部１の堰部１３に対して接近及び離反できる。

駆動部２は、本体部１の流路面積の増減のためにダイヤフラム３を移動させるためのものである。この駆動部２は、本体部１の上方に取り付けられるケーシング２１と、スクリュー軸２２と、押圧部２３とを備える。

ケーシング２１は、下側に上記本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａと一致する形状の駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａを備え、駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａの内側は開口されている。
これにより、ダイヤフラム３を挟んだ状態で、駆動部側ダイヤフラム取付フランジ２１ａと本体側ダイヤフラム取付フランジ１４ａとを重ね、本体部１にケーシング２１に取り付けることができる。なお、本例では、各フランジ１４ａ、２１ａをボルトが貫通するように配位され、このボルトにナットを締結することにより、上記の取り付けがなされる。

ケーシング２１の上側にはスクリュー軸貫通穴２１ｂを備え、このスクリュー軸貫通穴２１ｂにはスクリュー軸２２が貫通して配位される。スクリュー軸貫通穴２１ｂの内周には雌ねじが設けられ、スクリュー軸２２の外周には当該雌ねじに対応する雄ねじが設けられ、これにより、ケーシング２１に対してスクリュー軸２２がねじ込みにより出し入れ可能とされている。

また、本例では、スクリュー軸２２の上端側にハンドル２４が設けられており、下端側には押圧部２３が設けられている。ハンドル２４は、スクリュー軸２２を手動で回動させるためのものであり、スクリュー軸２２を電動や空気動など、自動で回動させる場合には、スクリュー軸２２にモーターの駆動軸などを接続しても良い。

押圧部２３は、スクリュー軸２２の上記回動を受けて上下動のみがなされる。つまり、スクリュー軸２２の下端部と押圧部２３との間は空転可能に接続されており、後述のストッパー受部２３ａが、スクリュー軸２２につられて回転することのないようにされている。
また、押圧部２３の下端はダイヤフラム３に接続されている。よって、スクリュー軸２２の回動により、押圧部２３を介してダイヤフラム３が上下するようにされている。

図１に示すように、この押圧部２３の径外方向の一部（図示左方）は膨出して形成されており、この部分がストッパー受部２３ａとされている。このストッパー受部２３ａの上面は平面とされており、この面が、後述するストッパー４のストッパーボルト４１の下端と当接する。

具体的に、本例における押圧部２３は、図３に示すように、平面視において八方に延ばされた腕体２３ｂを有する。腕体２３ｂは、上方が平坦であり、下方が湾曲して形成されている。この湾曲した下面でダイヤフラム３を押圧する。

この腕体２３ｂのうち、対向する関係にある２本が他の６本よりも長く形成された延長腕体２３ｃとされている。この延長腕体２３ｃは、上記堰部１３の延びる方向に沿って設けられたものである。そして、この延長腕体２３ｃのうちの１本の先端部分が上記のストッパー受部２３ａとされる。このように、他の腕体２３ｂよりも長い延長腕体２３ｃの先端部分にストッパー受部２３ａを設けたことにより、ストッパー４の操作に当たり、干渉が起こりにくく、確実・容易に操作できるという利点を有する。なお、本例では、腕体２３ｂを８本からなるものとしたが、放射状に延ばされた複数の腕体（２３ｂ）を有するものであれば良く、本数が限定されるものではない。

なお、本例におけるケーシング２１の内壁２１ｅは、上記の腕体２３ｂに一致するように形成されている。具体的には、押圧部２３の腕体２３ｂの幅寸法を１０mmとした場合、
内壁２１ｅ（図３に破線で示す）の幅寸法が１４mmとされており、このように一回り大きく形成されている。

また、ケーシング２１の上側であって、スクリュー軸２２から径方向に離れた位置には、ストッパーボルト貫通穴２１ｃが設けられている。このストッパーボルト貫通穴２１ｃには、後述するストッパー４のストッパーボルト４１が貫通して配位される。
そして、ケーシング２１の外面であり、ストッパーボルト貫通穴２１ｃの周囲には、平面であるナット受け面２１ｄが形成されている。このナット受け面２１ｄには、ストッパーボルト４１に取り付けられた固定ナット４２が締め付けられることにより、ケーシング２１とストッパーボルト４１とを固定するためのものである。本例の固定ナット４２は、図１に示したように、より緩みにくいダブルナットとされている。

上記のストッパーボルト４１と固定ナット４２とによりストッパー４が構成される。このストッパー４は、ケーシング２１に対して位置調整可能に設けられ、上記押圧部２３のストッパー受部２３ａに当接することにより、押圧部２３の移動を制限することができる。具体的には、ストッパーボルト４１の下端が、上記押圧部２３のストッパー受部２３ａと当接可能とされており、ケーシング２１に対するストッパーボルト４１のねじ込み量を調整することにより、押圧部２３の上限位置を設定できる。つまり、本体部１の流路面積が、この押圧部２３の上限位置に対応するものよりも大きくならないようにできる。

これにより、配管の保守作業時などにこの弁を締め切って、作業後に開放する際、締め切り前の弁開度に戻す作業を、弁に付された目盛などの開度表示をいちいち確認せずに、押圧部２３のストッパー受部２３ａにストッパーボルト４１の下端に当接するまで、つまり、ハンドル２４が回らなくなるまで弁を開放するだけで良く、作業を単純化できる。これは、特にプラント配管など、弁の設置数の多い現場では、多大な時間及び労力の削減につなげることができるものである。

なお、図１に示したように、ストッパー４のうち、駆動部２のケーシング２１の外部に突出した部分がキャップ５で覆われたものであっても良い。本例では、図示したように、ナット受け面２１ｄを覆うようにねじ込みにより取り付け可能な筒状体とされている。このようにキャップ５によりストッパー４が覆われたものとすることにより、いたずらなどにより、ストッパー４を設定した位置から勝手に移動させられることを防止できる。また、ストッパー４のケーシング２１から突出した部分を、弁周囲の雰囲気や雨水による腐蝕から保護できるという利点も有する。

なお、本願考案に係るダイヤフラム弁は、広い範囲の流体配管に適用が可能であり、液体や気体はもとより、粘性物、粉体、粒体など、流動可能な物質用の配管に広く用いることができる。

本例のダイヤフラム弁の開放状態を示す半断面図である。 本例のダイヤフラム弁の閉鎖状態を示す半断面図である。 本例のダイヤフラム弁の押圧部、及びケーシングの内壁を示す平面視の説明図である。 ダイヤフラム弁の本体部とダイヤフラムの他の形態の一例を示す断面図であって、（Ａ）は開放状態を示し、（Ｂ）は閉鎖状態を示す。

符号の説明

１ 本体部
１ａ 流路
１１ 入口管
１２ 出口管
１３ 堰部
１４ ダイヤフラム取付部
１４ａ ダイヤフラム取付フランジ
２ 駆動部
２１ ケーシング
２１ａ 駆動部側ダイヤフラム取付フランジ
２１ｂ スクリュー軸貫通穴
２１ｃ ストッパーボルト貫通穴
２１ｄ ナット受け面
２１ｅ 内壁
２２ スクリュー軸
２３ 押圧部
２３ａ ストッパー受部
２３ｂ 腕体
２３ｃ 延長腕体
２４ ハンドル
３ ダイヤフラム
３１ 移動部
３２ 支持部
４ ストッパー
４１ ストッパーボルト
４２ 固定ナット
５ キャップ

Claims (5)

1. 流体が通過可能な流路（１ａ）を内部に備えた本体部（１）と、
   一部が上記の流路（１ａ）に配位されたことにより、本体部（１）の流路面積を増減させることのできるダイヤフラム（３）と、
   上記流路面積の増減のためにダイヤフラム（３）を移動させるための駆動部（２）とを備え、
   上記の駆動部（２）は、ねじ込み動作により、出し入れが可能なスクリュー軸（２２）と、
   スクリュー軸（２２）の先端に設けられたものであり、ダイヤフラム（３）に当接する押圧部（２３）とを備え、
   駆動部（２）には、駆動部（２）の外部から位置調整が可能なストッパー（４）が設けられたものであり、
   このストッパー（４）は、押圧部（２３）に当接することにより、押圧部（２３）の移動を制限可能であることを特徴とするダイヤフラム弁。
2. 上記のストッパー（４）が、駆動部（２）にねじ込まれたストッパーボルト（４１）と、このストッパーボルト（４１）を駆動部（２）に固定するための固定ナット（４２）とを備えたことを特徴とする、請求項１に記載のダイヤフラム弁。
3. 本体部（１）が、上流側に配位される入口管（１１）と、下流側に配位される出口管（１２）とを有し、
   入口管（１１）と出口管（１２）との間には、ダイヤフラム（３）が当接して流路（１ａ）の開閉を行うことのできる堰部（１３）が設けられており、
   本体部（１）の上側には、ダイヤフラム取付部（１４）が設けられたものであって、
   このダイヤフラム取付部（１４）は、本体側ダイヤフラム取付フランジ（１４ａ）を備え、本体側ダイヤフラム取付フランジ（１４ａ）の内側は開口されており、ダイヤフラム（３）は、この開口部を覆うように配位されるものであり、
   駆動部（２）は、上記本体部（１）の上方に配位されるケーシング（２１）を備え、
   ケーシング（２１）は、下側に上記本体側ダイヤフラム取付フランジ（１４ａ）と一致する形状の駆動部側ダイヤフラム取付フランジ（２１ａ）を備え、駆動部側ダイヤフラム取付フランジ（２１ａ）の内側は開口されており、
   上側にはスクリュー軸貫通穴（２１ｂ）を備え、このスクリュー軸貫通穴（２１ｂ）にはスクリュー軸（２２）が貫通しており、
   スクリュー軸貫通穴（２１ｂ）の内周には雌ねじが設けられ、スクリュー軸（２２）の外周には当該雌ねじに対応する雄ねじが設けられ、これにより、ケーシング（２１）に対してスクリュー軸（２２）がねじ込み可能とされており、
   スクリュー軸（２２）の上端側にはハンドル（２４）が設けられ、下端側には押圧部（２３）が設けられ、
   ハンドル（２４）は、スクリュー軸（２２）を回動させるためのものであり、
   押圧部（２３）は、スクリュー軸（２２）の上記回動により、上下動のみをするものであって、下端側がダイヤフラム（３）に接続されており、
   この押圧部（２３）の径外方向の一部は膨出しており、この部分がストッパー受部（２３ａ）とされたものであり、
   また、ケーシング（２１）の上側であって、スクリュー軸（２２）から径方向に離れた位置には、ストッパーボルト貫通穴（２１ｃ）を備え、このストッパーボルト貫通穴（２１ｃ）にはストッパーボルト（４１）が貫通しており、
   ケーシング（２１）の外面であり、ストッパーボルト貫通穴（２１ｃ）の周囲には、ナット受け面（２１ｄ）が形成されており、ストッパーボルト（４１）に固定ナット（４２）が取り付けられ、上記のナット受け面（２１ｄ）に固定ナット（４２）が締め付けられたことにより、ケーシング（２１）とストッパーボルト（４１）とが固定されるものであって、
   ストッパーボルト（４１）の下端は、上記押圧部（２３）のストッパー受部（２３ａ）と当接可能とされており、
   ダイヤフラム（３）は、中心側の移動部（３１）と、移動部（３１）の周囲に存在する支持部（３２）とを備えたものであり、
   支持部（３２）は、上記の本体側ダイヤフラム取付フランジ（１４ａ）と駆動部側ダイヤフラム取付フランジ（２１ａ）とに挟まれて支持されるものであり、
   移動部（３１）は、上記駆動部（２）の押圧部（２３）に接続されたものであり、これにより押圧部（２３）と連動するものであることを特徴とする、請求項２に記載のダイヤフラム弁。
4. 押圧部（２３）が、平面視において放射状に延ばされた複数の腕体（２３ｂ）を有し、
   その腕体（２３ｂ）のうち、対向する関係にある２本が、他の腕体（２３ｂ）よりも長く形成された延長腕体（２３ｃ）とされており、
   この延長腕体（２３ｃ）は、上記堰部（１３）の延びる方向に沿って設けられたものであり、
   この延長腕体（２３ｃ）のうちの１本の先端部分が、上記のストッパー受部（２３ａ）とされたものであって、
   ケーシング（２１）の内壁（２１ｅ）が、上記の腕体（２３ｂ）に一致するように形成されたことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のダイヤフラム弁。
5. ストッパー（４）のうち、駆動部（２）のケーシング（２１）の外部に突出した部分がキャップ（５）で覆われたことを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載のダイヤフラム弁。

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