KR20210096087A - 다이어프램 밸브 - Google Patents
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Abstract
다이어프램 밸브(10)는, 제1 밸브실(16)과 제2 밸브실(20)과 2개의 밸브실 사이를 연통시키는 연통로(22)가 형성되어 있는 밸브본체(11)와, 연통로에 형성되어 있는 밸브시트(23)와, 밸브시트에 접리하는 밸브체부(24a)를 지지하는 제1 다이어프램(24)과 제2 다이어프램(25)을 포함하는 밸브기구(12)와, 밸브본체와의 사이에 제1 다이어프램의 외주부를 협지하며, 밸브체부를 밸브시트로 향해서 밀어붙이도록 제1 다이어프램을 가압하는 가압 유닛(14)과, 밸브본체와의 사이에 제2 다이어프램의 외주부를 협지하는 보닛(13)을 구비하고, 가압 유닛(14)이 스템(38)을 통해서 밸브체부(24a)를 연동하는 가동체(37)를 내부에 보지한 상태로 일체화된 하나의 유닛으로서 구성되어 있다.
Description
본 발명은, 반도체 제조, 화학 공장, 식품 등의 각종 산업 분야에서의 각종 유체(流體)를 이송할 때에 사용되는 다이어프램 밸브에 관한 것이다.
종래, 반도체 제조 등에서는, 유체의 유량(流量)이나 압력의 제어에서 높은 정밀도(高精度)의 안정성을 실현하기 위하여, 특허문헌 1∼특허문헌 3에 개시(開示)되어 있는 바와 같은 2장(枚)의 다이어프램을 구비한 다이어프램 밸브가 사용되는 일이 많다.
이러한 다이어프램 밸브의 일례(一例)인 도 10에 나타나는 유체 제어 밸브(300)는, 기본적 구조로서, 입구 유로(流路)(301)와 출구 유로(302)를 가지는 밸브본체(303)와, 밸브부(304)와 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306)를 가지는 밸브체(307)를 구비한다. 밸브본체(303)에 형성된 챔버(chamber)는, 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306)에 의해, 제1 다이어프램부(305)의 외측의 제1 가압실(加壓室)(308)과, 제1 다이어프램부(305)와 제2 다이어프램부(306) 사이에 위치하고 또한 입구 유로(301)와 연통(連通)하는 제1 밸브실(310)과, 제1 다이어프램부(305)와 제2 다이어프램부(306) 사이에 위치하고, 제1 밸브실(310)과 연통로(連通路)(312) 및 밸브시트(312a)를 통해 연통하며 또한 출구 유로(302)와 연통하는 제2 밸브실(311)과, 제2 다이어프램부(306)의 외측의 제2 가압실(309)로 구분되어 있으며, 제1 가압실(308)의 내부에 설치된 스프링(313)에 의하여 스프링받이(314)를 통해 제1 다이어프램부(305)에 상시(常時) 내향(內向)의 일정 압력이 가해짐과 함께, 제2 가압실(309)의 외측으로부터 제2 가압실(309)로 공급되는 압축공기 등을 이용하여 제2 다이어프램부(306)에 상시 내향의 일정 압력이 가해지도록 구성되어 있다. 또한, 제2 다이어프램부(306)의 수압(受壓) 면적은 제1 다이어프램부(305)의 수압 면적보다 크게 마련되어 있다.
이러한 유체 제어 밸브(300)에서는, 제2 가압실(309)에 압축공기가 공급되어 있지 않은 상태에서는, 제1 가압실(308)의 스프링(313)에 의한 압력으로 제1 다이어프램부(305)를 통해 밸브부(304)를 밸브시트(312a)에 밀어붙여(押付) 유체의 유통을 차단하고, 제2 가압실(309)에 압축공기를 공급하는 것에 의해, 스프링(313)에 의한 압력에 대항해서 밸브부(304)를 밸브시트(312a)로부터 이간(離間)시켜, 유체의 유량 또는 압력을 예정된 값으로 설정한다. 유량 또는 압력이 일단 정해지면, 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306)에는 상시 내향의 일정 압력이 가해지게 되며, 1차측(상류측)의 유체 압력의 변동은, 상시 내향의 일정 압력이 가해진 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306)에 대한 배압(背壓) 변동 즉 외향(外向)의 압력 변동으로서 나타나며, 제1 가압실(308) 및 제2 가압실(309)에 의한 일정한 내향의 설정 압력과 1차측의 외향의 변동 압력이 균형을 유지하려고 하여, 밸브체(307)를 이동시킨다. 이 밸브체(307)의 이동의 결과, 밸브부(304)가 밸브시트(312a)에 대해 이동하고, 밸브부(304)와 밸브시트(312a) 사이의 개구량(開口量)이 변화하여, 유량 또는 압력의 변동이 억제된다.
또한, 상술한 바와 같이 2장의 다이어프램부를 가지는 유체 제어 밸브(300)에서는, 유체가 접하는 영역(접액(接液) 영역)이 다이어프램부(305, 306)에 의해 구획(區劃)되기 때문에, 유체의 청정도(淸淨度)를 계속 유지할 수 있다. 이 때문에, 유체의 청정도가 요구되는 분야에서 이용되는 일이 많다.
도 10에 나타나 있는 바와 같은 유체 제어 밸브에서는, 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306)와 밸브부(304)가 연동(連動)하여 움직이도록 하기 위해, 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306)로부터 연장되는 축부(軸部)가 밸브부(304)와 접속되어 있는 것이 일반적이다. 그러나 밸브부(304)는 밸브시트로부터 연장되어 제1 밸브실(310)과 제2 밸브실(311)을 연통시키는 연통로보다 크게 되어 있기 때문에, 조립 형편상, 제1 다이어프램부(305) 및 제2 다이어프램부(306) 중의 한쪽 축부와 밸브부(304)를 일체적으로 형성하는 한편, 다른쪽 축부와 밸브부(304)를 나합(螺合, 나사 결합)에 의해 접속하고 있는 일이 많다. 이 때문에, 축부와 밸브부(304)를 나합시키는 작업이 필요해진다.
또한, 도 10에 나타나 있는 유체 제어 밸브와 같이, 스프링을 사용할 경우, 스프링의 힘이 적절하게 제1 다이어프램부(305)에 전해지도록, 스프링받이의 외주면(外周面)은 제1 가압실(308)의 주벽(周壁, 둘레벽)을 따라 이동하도록 되어 있는 것이 일반적이다. 이 경우, 접동(摺動, 슬라이딩)에 의한 마찰을 경감하기 위해 스프링받이의 외주면에 그리스(grease) 등의 윤활제가 도포된다. 스프링받이가 가이드에 의해 안내될 경우도, 가이드에 그리스 등의 윤활제가 도포되는 것은 마찬가지이다. 또한, 제1 가압실(308)을 실린더실(室)로 하여 내부에 피스톤을 배치하고, 압축공기 등의 작동유체의 압력에 의해 피스톤을 이동시켜, 피스톤과 제1 다이어프램부(305)를 연동시키도록 하는 일이 있다. 이러한 경우도, 피스톤의 외주면과 실린더실의 주면(周面, 둘레면)과의 접동에 의한 마찰을 경감하기 위해서 피스톤의 외주면에 그리스 등의 윤활제가 도포된다. 덧붙여, 씰(seal)이 필요한 개소(箇所)에 사용되는 O링 등의 씰 부재에도 그리스가 도포된다.
그런데 수작업(手作業)에 의한 유체 제어 밸브의 조립시에, 작업자는, 상술한 제1 다이어프램부(305) 또는 제2 다이어프램부(306)의 축부와 밸브부(304)를 나합시키기 위해, 제1 다이어프램부(305), 제2 다이어프램부(306) 및 밸브부(304) 등을 파지(把持)하고 작업을 하지 않을 수 없다. 이 때문에, 그리스와 같은 윤활제가 작업자의 손에 부착하여, 유체에 접촉하기 위해 청정성이 요구되는 제1 다이어프램부(305) 또는 제2 다이어프램부(306)나 밸브부(304) 등의 접액 영역을 오염시키는 원인이 될 가능성이 있다. 또한, 그리스 등의 윤활제를 사용하지 않아도, 스프링을 사용할 경우에는, 조립 때에 스프링의 재료인 금속에 접촉하게 된다. 이 때문에, 손에 부착한 금속 입자로, 제1 다이어프램부(305) 또는 제2 다이어프램부(306)나 밸브부(304) 등의 접액 영역을 오염시킬 가능성도 있다.
따라서, 본 발명의 목적은, 종래 기술에 존재하는 문제를 해소하고, 다이어프램 밸브의 조립시에 윤활제나 금속에 접촉하는 일을 회피하게 하여, 윤활제나 금속 입자에 의한 접액 영역의 오염을 억제하는 것에 있다.
상기 목적에 비추어, 본 발명은, 입구 유로에 연통하는 제1 밸브실과 출구 유로에 연통시키는 제2 밸브실과 그 제1 밸브실과 그 제2 밸브실을 연통하는 연통로가 형성되어 있는 밸브본체와, 상기 연통로에 형성되어 있는 밸브시트(弁座)와, 상기 제1 밸브실에 면하도록 상기 밸브본체에 장착되고 또한 상기 밸브시트에 접리(接離, 붙고 떨어짐)하는 밸브체부(弁體部)를 지지하는 제1 다이어프램과, 상기 제2 밸브실에 면하도록 상기 밸브본체에 장착되는 제2 다이어프램을 포함하는 밸브기구와, 상기 밸브본체와의 사이에 상기 제1 다이어프램의 외주부(外周部)를 협지(挾持)하도록 상기 밸브본체에 장착되고, 상기 밸브체부를 상기 밸브시트부를 향하여 밀어붙이도록 상기 제1 다이어프램을 가압하는 가압 유닛과, 상기 밸브본체와의 사이에 상기 제2 다이어프램의 외주부를 협지하도록 상기 밸브본체에 장착되는 보닛(bonnet)을 구비하며, 상기 가압 유닛이, 내부에 제1 가압실을 형성하도록 조립되는 제1 유닛 케이스 및 제2 유닛 케이스와, 상기 제1 가압실 내에서 상기 제1 밸브실로 접근 및 이반(離反)하는 방향으로 이동하는 가동체(可動體)와, 그 가동체로부터 연장되고 또한 상기 가압 유닛의 외부로 돌출하는 스템(stem)을 포함하며, 상기 가동체를 상기 제1 가압실 내에 보지(保持, 보유 지지)한 상태로 상기 제1 유닛 케이스와 상기 제2 유닛 케이스가 연결되어 일체화된 하나의 유닛으로서 구성되어 있고, 상기 스템의 선단부(先端部)에 상기 밸브체부가 연결되며, 제1 가압수단으로 상기 가동체를 가압하여 상기 밸브시트에 밀어붙이는 방향의 힘을 상기 스템을 통해 상기 밸브체부에 상시 부여함과 함께, 제2 가압수단으로 상기 제2 다이어프램을 가압하여 상기 밸브시트로부터 이반시키는 방향의 힘을 제2 다이어프램으로부터 상기 밸브체부에 부여하는 것에 의해, 상기 밸브기구가 유체의 유통(流通)을 제어하는 다이어프램 밸브를 제공한다.
상기 다이어프램 밸브에서는, 밸브본체의 제1 밸브실측 즉 1차측(상류측)에 장착된 가압 유닛의 제1 가압실 내의 가동체가 제1 가압수단으로 가압되어, 스템을 통해 가동체와 연결되는 밸브체부에 밸브시트로 밀어붙이는 방향의 힘을 상시 부여하는 한편, 제2 다이어프램이 제2 가압수단으로 가압되어, 밸브시트로부터 이반시키는 방향의 힘을 제2 다이어프램으로부터 밸브체부에 부여하고 있다. 따라서, 제2 가압수단에 의한 제2 다이어프램으로의 가압력을 변화시킴으로써, 제1 가압수단에 의해 부여되는 밸브체부를 밸브시트에 밀어붙이는 힘에 대항해서 밸브체부를 밸브시트로부터 떼어 놓아, 개도(開度)를 조정할 수 있다. 또한, 가압 유닛은, 스템을 통해 본체부와 연결되어 있는 가동체가 가압 유닛 내의 제1 가압실에 보지된 상태에서, 제1 유닛 케이스와 제2 유닛 케이스를 서로 연결하는 것에 의해, 일체화된 하나의 유닛으로서 취급하도록 구성되어 있다. 따라서, 미리 다른 공정에서 가압 유닛을 조립해 두면, 밸브기구나 밸브본체에 조립할 때에는, 가압 유닛으로부터 연장되는 스템과 제1 다이어프램의 연결과, 밸브본체로의 가압 유닛의 장착을 행하면 되고, 가압 유닛 내의 부품 등에는 접촉할 필요가 없어진다. 즉, 가동체와 제1 가압실의 주벽과의 접동에 의한 마찰을 경감하기 위해서, 그리스 등의 윤활제가 사용되거나, 가압 유닛 내에 금속 부품이 사용되거나 해도, 조립 때에 작업자가 윤활제나 금속 등에 직접적으로 접촉할 일이 없어져, 작업자의 손에 부착한 윤활제나 금속 입자에 의한 유체의 오염을 억제할 수 있다.
상기 다이어프램 밸브에서는, 상기 제2 다이어프램이, 상기 제1 다이어프램의 상기 밸브체부와 접리 가능한 압압부(押壓部)를 가지며, 상기 제2 가압수단으로 상기 밸브시트에 접근시키는 방향의 힘을 상기 제2 다이어프램에 부여하는 것에 의해, 상기 압압부가 상기 밸브체부에 맞닿아(當接), 상기 제1 가압수단으로 상기 밸브체부에 부여되는 힘에 대항해서 상기 밸브체부를 상기 밸브시트로부터 이간시키도록 되어 있는 것이 바람직하다. 밸브기구가 이와 같이 구성되어 있으면, 제2 다이어프램과 밸브체부를 연결시키는 일없이, 밸브체부를 밸브시트에 대해 접리시키는 것이 가능하게 된다. 따라서, 제2 다이어프램과 밸브체부를 접액 영역에서 나합시킬 필요가 없어져, 나합부(螺合部)가 접액 영역에 배치되는 것에 의한 유체의 오염을 방지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 제2 다이어프램과 밸브체부를 나합시킬 때에 마찰로 발생하는 재료의 입자가 접액 영역을 오염시키는 것도 방지할 수 있다.
하나의 실시형태로서, 상기 제1 유닛 케이스가, 관통구멍을 가진 통 모양(筒狀) 본체를 구비하고, 상기 관통구멍이, 상기 제1 다이어프램에 면하는 소경부(小徑部, 작은 직경 부분)와, 그 소경부보다 크게 어깨부(肩部)를 형성하도록 상기 소경부와 접속되어 있는 대경부(大徑部, 큰 직경 부분)를 포함하며, 상기 관통구멍의 대경부측 단부(端部)를 상기 제2 유닛 케이스로 막도록 상기 제1 유닛 케이스와 상기 제2 유닛 케이스를 연결하는 것에 의해, 상기 제1 가압실을 형성하고, 상기 관통구멍의 상기 소경부는, 상기 스템의 통과를 허용하는 한편, 상기 제1 가압실 내에 배치된 상기 가동체의 적어도 일부보다 작고, 상기 가동체의 적어도 일부가 상기 어깨부에 간섭(干涉)하여 상기 제1 가압실 내에 보지되도록 구성되어 있는 형태로 해도 된다. 이러한 구성에 의해, 제1 유닛 케이스와 제2 유닛 케이스를 연결시켰을 때에 가동체를 제1 가압실 내에 보지하는 것이 가능하게 된다. 또한, 상기 제1 유닛 케이스가 상기 통 모양 본체의 주벽으로부터 바깥쪽(外方)으로 돌출하여 연장되고 또한 상기 밸브본체와 상기 제2 유닛 케이스 사이에 배치되는 플랜지부(鍔部)를 더 구비하도록 되어 있어도 된다.
상기 다이어프램 밸브에서, 상기 제1 유닛 케이스가 제1 계합부(係合部, 결합부)를 더 구비함과 함께, 상기 제2 유닛 케이스가 제2 계합부를 더 구비하고, 상기 제1 유닛 케이스와 상기 제2 유닛 케이스가 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 서로 계지(係止, 고정)시키는 것에 의해 연결되어 있는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1 유닛 케이스의 제1 계합부와 상기 제2 유닛 케이스의 계합부가 바요네트(bayonet) 구조인 것이 더 바람직하다. 이러한 구성에 의해, 제1 유닛 케이스와 제2 유닛 케이스를 연결시키기 위해서 볼트 등의 체결구(締結具)를 사용할 필요가 없어져, 금속 입자에 의한 오염을 억제할 수 있다.
하나의 실시형태로서, 상기 가동체가 상기 제1 가압실 내에서 이동하는 스프링받이 부재이고, 상기 스템을 통해 상기 밸브체부를 상기 밸브시트에 밀어붙이도록 상기 스프링받이 부재를 부세(付勢)하는 부세 스프링이 상기 제1 가압수단으로서 상기 제1 가압실 내에 설치되어 있도록 해도 된다.
또한, 다른 실시형태로서, 상기 제1 가압실이 실린더실이고, 상기 가동체가 상기 실린더실의 내주면을 따라 이동하도록 상기 실린더실에 수용된 피스톤이며, 상기 실린더실에 제1 가압수단으로서의 작동유체가 공급되도록 해도 된다. 이 경우, 또한, 상기 실린더실 내에 부세 스프링이 더 설치되어 있어, 상기 부세 스프링에 의해 상기 피스톤을 상기 밸브본체로 부세하고 있도록 해도 된다.
또한, 상기 다이어프램 밸브에서는, 제2 가압수단이, 상기 보닛에 마련된 제2 가압실에 공급되어 상기 제2 다이어프램을 가압하는 작동유체, 상기 보닛에 마련된 제2 가압실에 배치된 부세 스프링, 또는 그 조합이어도 된다.
상기 밸브체부와 상기 스템은 압입(壓入) 끼워맞춤(嵌合)에 의해 연결되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 다이어프램 밸브에 따르면, 가압 유닛은, 스템을 통해 본체부와 연결되어 있는 가동체가 가압 유닛 내의 제1 가압실에 보지된 상태에서, 제1 유닛 케이스와 제2 유닛 케이스를 서로 연결하는 것에 의해, 일체화된 하나의 유닛으로서 취급하도록 구성되어 있으므로, 미리 다른 공정에서 가압 유닛을 조립해 두면, 밸브기구나 밸브본체에 조립할 때에는, 가압 유닛으로부터 연장되는 스템과 제1 다이어프램의 연결과, 밸브본체로의 가압 유닛의 장착을 행하면 되고, 가압 유닛 내의 부품 등에는 접촉할 필요가 없어진다. 따라서, 가동체와 제1 가압실의 주벽과의 접동에 따른 마찰을 경감하기 위해서, 그리스 등의 윤활제가 사용되거나, 가압 유닛 내에 금속 부품이 사용되거나 해도, 조립 때에 작업자가 윤활제나 금속 등에 직접적으로 접촉하는 일이 없어져, 작업자의 손에 부착한 윤활제나 금속 입자에 의한 밸브기구 등의 접액 영역의 오염을 억제하여, 유체의 오염을 방지하는 것이 가능하게 된다.
[도 1] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제1 실시형태의 전체 구성을 나타내는 종단면도(縱斷面圖)이다.
[도 2] 도 1에 나타나 있는 다이어프램 밸브의 조립 분해도이다.
[도 3] 도 1에 나타나 있는 다이어프램 밸브의 가압 유닛을 나타내는 사시도이다.
[도 4] 도 3에 나타나 있는 가압 유닛의 제1 유닛 케이스를 아래쪽(下方)에서 본 사시도이다.
[도 5] 도 3에 나타나 있는 가압 유닛의 제2 유닛 케이스를 위쪽(上方)에서 본 사시도이다.
[도 6] 도 1에 나타나 있는 다이어프램 밸브의 가압 유닛의 스템과 제1 다이어프램의 밸브체부와의 접속부를 나타내는 확대 단면도이다.
[도 7] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제2 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 8] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제3 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 9] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제4 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 10] 유체 제어 밸브로서 사용되는 종래 기술의 다이어프램 밸브의 구조를 나타내는 종단면도이다.
[도 2] 도 1에 나타나 있는 다이어프램 밸브의 조립 분해도이다.
[도 3] 도 1에 나타나 있는 다이어프램 밸브의 가압 유닛을 나타내는 사시도이다.
[도 4] 도 3에 나타나 있는 가압 유닛의 제1 유닛 케이스를 아래쪽(下方)에서 본 사시도이다.
[도 5] 도 3에 나타나 있는 가압 유닛의 제2 유닛 케이스를 위쪽(上方)에서 본 사시도이다.
[도 6] 도 1에 나타나 있는 다이어프램 밸브의 가압 유닛의 스템과 제1 다이어프램의 밸브체부와의 접속부를 나타내는 확대 단면도이다.
[도 7] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제2 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 8] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제3 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 9] 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 제4 실시형태를 나타내는 종단면도이다.
[도 10] 유체 제어 밸브로서 사용되는 종래 기술의 다이어프램 밸브의 구조를 나타내는 종단면도이다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 다이어프램(diaphragm) 밸브의 실시의 형태를 설명한다.
도 1은, 본 발명의 제1 실시형태에 따른 다이어프램 밸브(10)의 전체 구성을 나타내고 있다. 도 1을 참조하면, 다이어프램 밸브(10)는, 밸브본체(11)와, 밸브본체(11) 내에 설치되는 밸브기구(12)와, 밸브본체(11)의 상부에 장착되는 보닛(13)과, 밸브본체(11)의 하부에 장착되는 가압 유닛(14)을 구비하며, 밸브기구(12)에 의해 다이어프램 밸브(10)의 개폐(開閉)를 행하도록 되어 있다.
밸브본체(11)는, 폴리테트라플루오로에틸렌(이하, PTFE로 기재한다.)으로 제작되어 있다. 밸브본체(11)의 하부 중앙에는, 평면 원형 모양의 하측 오목부(凹部)(15)와, 하측 오목부(15)의 중앙 위쪽에 위치하고 또한 하측 오목부(15)보다 소경(小徑, 작은 직경)인 제1 밸브실(16)이 연속해서 형성되어 있으며, 제1 밸브실(16)에 연통(連通)하여 입구 유로(流路)(17)가 마련되어 있다. 또한, 밸브본체(11)의 저면(底面)에는, 하측 오목부(15)를 둘러싸도록 환상 단차부(環狀 段差部)(18)가 형성되어 있다. 한편, 밸브본체(11)의 상부 중앙에는, 평면 원형 모양의 상측 오목부(19)와, 상측 오목부(19)의 중앙 아래쪽에 위치하고 또한 상측 오목부(19)보다 소경인 제2 밸브실(20)이 연속해서 형성되어 있으며, 제2 밸브실(20)에 연통하여 출구측 유로(21)가 마련되어 있다. 또한, 밸브본체(11)에는, 제1 밸브실(16)과 제2 밸브실(20)을 연통시키는 연통로(連通路)(22)가 형성되어 있으며, 제1 밸브실(16)로의 연통로(22)의 개구의 주위에 밸브시트(弁座)(23)가 형성되어 있다.
밸브기구(12)는, 제1 다이어프램(24)과 제2 다이어프램(25)에 의해 구성되어 있다. 제1 다이어프램(24)은, PTFE로 제작되어 있으며, 밸브체부(弁體部)(24a)와, 밸브체부(24a)의 외주(外周)에 바깥쪽(外方)으로 향하여 연설(延設)된 막부(膜部)(24b)와, 막부(24b)의 외주연(外周緣)에 마련되고 상하방향으로 연장되는 통 모양(筒狀)의 수직 지지부(24c)와, 수직 지지부(24c)의 상단(上端)으로부터 수평방향으로 연장되는 환상의 수평 지지부(24d)를 포함하고 있다. 제1 다이어프램(24)은, 밸브체부(24a)를 제1 밸브실(16) 내에 배치한 상태에서 하측 오목부(15)의 내주면(內周面)을 따라 수직 지지부(24c)를 삽입하여 밸브본체(11)의 환상 단차부(18)에 수평 지지부(24d)를 수용시키는 것에 의해, 밸브본체(11)의 하부에 장착되어, 제1 밸브실(16)과 외부를 구획함과 함께 제1 밸브실(16) 내에 배치되는 밸브체부(24a)를 지지한다. 또한, 제2 다이어프램(25)은, PTFE로 제작되어 있으며, 압압부(押壓部)(25a)와, 압압부(25a)의 외주에 바깥쪽으로 향하여 연설된 막부(25b)와, 막부(25b)의 외주연에 마련되고 상하방향으로 연장되는 통 모양 지지부(25c)를 포함하고 있다. 압압부(25a)의 적어도 일부는, 연통로(22)에 삽통(揷通, 삽입 통과) 가능한 크기로 되어 있다. 제2 다이어프램(25)은, 압압부(25a)를 제2 밸브실(20) 내에 배치한 상태에서 상측 오목부(19)의 주벽(周壁)을 따라 통 모양 지지부(25c)를 삽입하는 것에 의해, 밸브본체(11)의 상부에 장착되어, 제2 밸브실(20)과 외부를 구획함과 함께 제2 밸브실(20) 내에 배치되는 압압부(25a)를 지지한다. 또한, 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)와 제2 다이어프램(25)의 압압부(25a)는, 서로 접리(接離) 가능하게 되어 있고, 연결되어 있지 않다. 접액 영역에 연결을 위한 나합부(螺合部)를 마련하면, 조립 때에, 나합을 위해 서로를 회전시킬 필요가 생겨, 마찰에 의한 입자의 발생을 초래하지만, 다이어프램 밸브(10)처럼 접액 영역에 나합부를 마련하고 있지 않으면, 나합부에서의 발생한 입자에 의한 유체의 오염을 방지할 수 있다.
보닛(13)은, PTFE로 제작되어 있으며, 보닛(13)에는, 밸브본체(11)로 향해서 돌출하여 연장되는 돌출부(26)와, 돌출부(26)의 저부(底部)에 마련되고 아래쪽으로 개구하는 원통 모양의 오목부(27)와, 오목부(27)와 연통하는 작동유체 공급구(供給口)(28)가 형성되어 있다. 또한, 돌출부(26)의 외주면에는, 환상 수용홈(26a)이 형성되어 있으며, 환상 수용홈(26a) 내에 O링(29)이 장착된다. 보닛(13)은, 밸브본체(11)의 상부에 장착된다. 밸브본체(11)에 보닛(13)을 장착할 때, 돌출부(26)가 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)에 삽입되고, 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)에 장착된 제2 다이어프램(25)의 통 모양 지지부(25c)를 상측 오목부(19)의 내주면과 보닛(13)의 돌출부(26)의 외주면 사이에 협지한다. 도 2에 나타나 있는 바와 같이 볼트 등의 체결구(30)를 이용하여 밸브본체(11)와 보닛(13)을 다시 고정함으로써, 제2 다이어프램(25)이 다이어프램 밸브(10)에 고정된다. 또한, 이와 같이 제2 다이어프램(25)을 보닛(13)과 밸브본체(11) 사이에 협지하는 상태에서, 보닛(13)을 제2 밸브실(20)측에 장착하는 것에 의해, 보닛(13)의 돌출부(26)의 저부에 마련된 오목부(27)가 제2 다이어프램(25)으로 제2 밸브실(20)과 구획됨과 함께, 제2 다이어프램(25)과 돌출부(26) 사이가 O링(29)에 의해 봉지(封止, 밀폐)되어, 제2 가압실(31)을 형성한다. 이와 같이 형성된 제2 가압실(31)에 작동유체 공급구(28)로부터 제2 가압수단으로서의 작동유체를 공급하여 제2 가압실(31)의 압력을 변동시키는 것에 의해, 제2 다이어프램(25)의 막부(25b)에 지지되는 압압부(25a)를 제2 밸브실(20) 내에서 상하동(上下動, 상하 이동)시켜 연통로(22)에 삽통시키고, 밸브체부(24a)에 대해 접리시키는 것이 가능하게 된다.
또한, 다른 공정에서, 보닛(13)의 돌출부(26)의 환상 수용홈(26a)에 O링(29)을 미리 장착하고, 그리스 등의 윤활제를 도포해 두면, 보닛(13)을 밸브본체(11)에 장착할 때에, 작업자가 O링(29)이나 윤활제에 접촉할 필요가 없어진다. 이에 따라, 작업자의 손에 부착한 O링(29)의 재료의 입자나 윤활제로 제1 밸브실(16)이나 제2 밸브실(20) 등과 같은 대상(對象) 유체가 유통(流通)하는 접액 영역을 오염시키는 것을 억제할 수 있다. 또한, 제2 밸브실(20) 내의 유체가 외부로 누출(漏出)하는 것을 방지하기 위해서, 제2 다이어프램(20)의 통 모양 지지부(25c)의 외주면과 상측 오목부(19)의 내주면 사이는 씰 부재(도시하지 않음) 등으로 봉지되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)의 내주면에 단면(斷面) 사다리꼴 모양의 환상 홈(도시하지 않음)을 마련함과 함께, 제2 다이어프램(25)의 통 모양 지지부(25c)의 외주면에 환상 홈보다 약간 큰 단면(斷面) 반원형 모양의 환상 돌기(도시하지 않음)를 마련하도록 해도 된다. 이 경우, 환상 돌기를 환상 홈에 계합시킨 상태에서 제2 다이어프램(25)을 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)에 장착한 후에, 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)에 보닛(13)의 돌출부(26)를 삽입하여 밸브본체(11)의 상부에 보닛(13)을 장착하는 것에 의해, 환상 돌기를 변형시켜 환상 홈에 밀착 끼워맞춤 시켜서, 제2 다이어프램(25)의 통 모양 지지부(25c)의 외주면과 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)의 내주면 사이를 봉지할 수 있다. 이러한 환상 돌기와 환상 홈으로 제2 다이어프램(25)의 통 모양 지지부(25c)의 외주면과 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)의 내주면 사이를 봉지함으로써, O링의 사용 수(數)를 삭감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 조립 때에 O링에 접촉하거나 그리스와 같은 윤활제를 O링에 도포하는 작업이 불필요하게 되어, O링의 재료의 입자나 윤활제로 접액 영역을 오염시키는 것을 억제할 수 있다.
가압 유닛(14)은, 밸브본체(11)의 하부에 장착되어, 밸브본체(11)의 제1 밸브실(16)측에 장착된 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)를 밸브시트(23)로 향해 밀어붙이도록 제1 다이어프램(24)을 가압하기 위해서 사용되는 것이며, 복수의 부품을 조립하여, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 하나의 유닛으로서 일체화된 상태로 취급할 수 있도록 되어 있다. 가압 유닛(14)은, 내부에 제1 가압실(34)을 형성하도록 조립되는 제1 유닛 케이스(35) 및 제2 유닛 케이스(36)와, 제1 가압실(34) 내에서 제1 밸브실(16)로 접근 및 이반(離反)하는 방향으로 이동하는 가동체(可動體)(37)와, 가압 유닛(14)으로부터 외부로 돌출하도록 가동체(37)로부터 연장되는 스템(stem)(38)을 포함하고 있으며, 제1 밸브실(16) 내에 배치된 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)가 스템(38)의 선단부(先端部)에 연결된다. 또한, 가압 유닛(14)에서는, 가동체(37)가 제1 가압수단으로 제1 밸브실(16)로 향하여 가압되도록 되어 있다. 가압 유닛(14)은, 이와 같이 제1 가압수단으로 가동체(37)를 가압하는 것에 의해, 스템(38)을 통해 가동체(37)와 연동하는 밸브체부(24a)에, 밸브시트(23)에 밀어붙이는 방향의 힘을 상시(常時) 부여하고 있다.
도 1에 나타나 있는 실시형태에서는, 제1 유닛 케이스(34)가 통 모양 본체(35a)를 구비하고 있으며, 통 모양 본체(35a)에는, 관통구멍(39)이 형성되어 있다. 관통구멍(39)은, 제1 다이어프램(24)에 면(面)하는 측에 형성된 소경부(小徑部)(39a)와, 소경부(39a)보다 크게 어깨부(肩部)를 형성하도록 소경부(39a)와 접속되어 형성된 대경부(大徑部)(39b)를 포함하고 있으며, 소경부(39a)와 반대측의 대경부(39b)의 단부(端部)를 제2 유닛 케이스(35)로 막도록 제1 유닛 케이스(34)에 개략(槪略) 평판 형상의 제2 유닛 케이스(35)와 연결하는 것에 의해 제1 가압실(34)을 형성하도록 되어 있다. 제2 유닛 케이스(35)에는, 제1 유닛 케이스(34)의 관통구멍(39) 내에 개구하도록 호흡구(呼吸口)(40)가 마련되어 있어, 제1 가압실(34) 내의 공기의 출입이 가능하게 되어 있다. 제1 가압실(34) 내에 배치되는 가동체(37)는, 소경부(39a)보다 약간 작고 소경부(39a)의 주벽을 따라 이동하는 축소부(縮小部)(37a)와, 대경부(39b)보다 약간 작고 또한 소경부(39a)보다 크며 대경부(39b)의 주벽을 따라 이동하는 확대부(37b)를 포함하고 있으며, 축소부(37a)와 확대부(37b) 사이에 단차부가 형성되어 있다. 가동체(37)의 확대부(37b)가 제1 유닛 케이스(35)의 관통구멍(39)의 소경부(39a)보다 크기 때문에, 제1 가압실(34) 내에 가동체(37)를 배치한 상태에서, 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)가 연결되면, 단차부가 어깨부에 간섭(干涉)하여, 가동체(37)는 제1 가압실(34) 내에 보지(保持)되는 형태가 된다. 제1 실시형태에서는, 가동체(37)는 스프링받이 부재로서 형성되어 있으며, 확대부(37b)의 저면에는, 제2 유닛 케이스(36)와 가동체(37) 사이에 제1 가압수단으로서 배치된 부세(付勢) 스프링(41)의 적어도 일단부를 수용하는 환상 스프링홈(42)이 형성되어 있어, 부세 스프링(41)에 의해 가동체(37)를 제1 밸브실(16)로 향하여 상시 부세하고 있다. 이 결과, 제1 가압실(34) 내에서 부세 스프링(41)에 의해 가동체(37)가 제1 밸브실(16)로 향해 부세되어 제1 가압실(34) 내에서 주벽을 따라 이동하도록 하는 것에 수반하여, 가동체(37)의 스템(38)의 선단에 연결된 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)가 밸브시트(23)에 밀어 붙여지는 방향의 힘이 상시 부여된다.
또한, 다이어프램 밸브(10)를 개방할 때에는, 작동유체 공급구(28)를 통해서 제2 가압실(31) 내에 작동유체를 공급하여 제2 가압실(31) 내의 압력을 증가시키는 것에 의해, 제2 다이어프램(25)에 지지되는 압압부(25a)를 하강시켜 밸브체부(24a)에 맞닿게(當接) 해서, 밸브시트(23)로부터 이반시키는 방향의 힘을 밸브체부(24a)에 부여한다. 이렇게 해서, 가압 유닛(14)에 의해 밸브체부(24a)에 상시 부여되는 밸브시트(23)에 밀어붙이는 방향의 힘에 대항해서, 밸브체부(24a)가 밸브시트(23)로부터 이간하여, 제1 밸브실(16)로부터 제2 밸브실(20)로 유체가 유통하는 형태가 된다. 또한, 제2 가압실(31) 내의 압력을 조정하여, 밸브시트(23)와 밸브체부(24a)의 간극을 변화시키는 것에 의해, 유량의 조정을 행하는 것이 가능하게 된다.
또한, 도시되어 있는 제1 실시형태에서는, 제1 유닛 케이스(35)는, 제2 유닛 케이스(36)의 외형(外形)과 동일한 외형이 되도록 통 모양 본체(35a)의 주벽의 상단부보다 하측으로부터 바깥쪽으로 돌출하여 연장되는 플랜지부(鍔部)(35b)를 더 구비하고 있다. 플랜지부(35b)는, 가압 유닛(14)을 밸브본체(11)의 아래쪽에 장착할 때에, 제2 유닛 케이스(36)와 밸브본체(11) 사이에 배치되어, 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 장착된 제1 다이어프램(24)의 외연부(外緣部)에 위치하는 수평 지지부(24d)를 밸브본체(11)의 환상 단차부(18) 사이에 협지한다. 또한, 플랜지부(35b)는, 통 모양 본체(35a)의 주벽의 상단부보다 하측에 마련되어 있으며, 통 모양 본체(35a)는, 플랜지부(35b)보다 위쪽으로 돌출한 돌출부(35c)를 가지고 있다. 돌출부(35c)는, 가압 유닛(14)을 밸브본체(11)에 장착할 때에, 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 삽입되어, 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 장착된 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)를 하측 오목부(15)의 외주면과 제1 유닛 케이스(35)의 돌출부(35c)의 외주면 사이에 협지한다. 이러한 상태에서, 제1 유닛 케이스(35)의 플랜지부(35b)와 제2 유닛 케이스(36)를 관통하여 연장되는 장착구멍(43)에 도 2에 나타나 있는 바와 같이 볼트 등의 체결구(44)를 통해 가압 유닛(14)을 밸브본체(11)에 고정하는 것에 의하여, 제2 다이어프램(25)이 다이어프램 밸브(10)에 고정된다.
또한, 제1 밸브실(16) 내의 유체가 외부로 누출하는 것을 방지하기 위해서, 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)의 외주면과 하측 오목부(15)의 내주면 사이는 씰 부재 등으로 봉지되어 있는 것이 바람직하다. 예를 들면, 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)의 내주면에 단면 사다리꼴 모양의 환상 홈(도시하지 않음)을 마련함과 아울러, 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)의 외주면에 환상 홈보다 약간 큰 단면 반원형 모양의 환상 돌기(도시하지 않음)를 마련하도록 해도 된다. 이 경우, 환상 돌기를 환상 홈에 계합시킨 상태에서 제1 다이어프램(24)을 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 장착한 후에, 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 가압 유닛(14)의 제1 유닛 케이스(35)의 돌출부(35c)를 삽입하여 밸브본체(11)의 하부에 가압 유닛(14)을 장착하는 것에 의해, 환상 돌기를 변형시켜 환상 홈에 밀착 끼워맞춤 시켜서, 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)의 외주면과 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)의 내주면 사이를 봉지할 수 있다. 이러한 환상 돌기와 환상 홈으로 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)의 외주면과 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)의 내주면 사이를 봉지함으로써, O링의 사용 수를 삭감하는 것이 가능하게 된다. 또한, 조립 때에 O링에 접촉되거나 그리스와 같은 윤활제를 O링에 도포하는 작업이 불필요하게 되어, O링의 재료의 입자나 윤활제로 접액 영역을 오염시키는 것을 억제할 수 있다.
제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)의 연결은, 가압 유닛(14)을 하나의 유닛으로서 일체화된 상태로 취급할 수 있게 되면, 볼트 등의 체결구를 사용한 방법이나, 체결구를 사용하지 않는 방법 등, 적절한 방법으로 행할 수 있다. 그러나 부품 점수를 증가시키지 않는 것이나 작업을 간소화시키기 위해, 제1 유닛 케이스(35)에 마련된 제1 계합부(係合部)와 제2 유닛 케이스(36)에 마련된 제2 계합부를 서로 계지(係止)시켜, 체결구를 사용하지 않고 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)를 연결시키도록 하는 것이 바람직하다.
도 1에 나타나 있는 실시형태에서는, 바요네트(bayonet) 구조를 이용하여 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)가 연결되어 있다. 이하, 도시되어 있는 실시형태의 바요네트 구조를 상세히 설명한다. 도 4에 나타나 있는 바와 같이, 제1 유닛 케이스(35)의 통 모양 본체(35a)의 하단부에는, 플랜지부(35b)보다 아래쪽에 홈부를 형성하는 것에 의해, 홈부보다 바깥쪽으로 돌출한 형태로 둘레방향으로 연장되는 복수의 바요네트 후크(爪)(45)(도 4에서는 4개의 바요네트 후크(45))가 제1 계합부로서 마련되어 있다. 한편, 제2 유닛 케이스(36)에는, 도 5에 나타나 있는 바와 같이, 제1 유닛 케이스(35)의 통 모양 본체(35a)의 플랜지부(35b)보다 아래쪽 부분을 수용하는 수용구멍(36a)이 형성되어 있으며, 수용구멍(36a)의 상단부에는, 수용구멍(36a)의 내주면으로부터 안쪽(內方)으로 돌출하여 둘레방향으로 연장되는 복수의 바요네트 후크(46)(도 5에서는 4개의 바요네트 후크(46))가 제2 계합부로서 마련되어 있다. 통 모양 본체(35a)의 복수의 바요네트 후크(45)와 수용구멍(36a)의 복수의 바요네트 후크(46)는, 통 모양 본체(35a)의 복수의 바요네트 후크(45)가 수용구멍(36a)의 복수의 바요네트 후크(46) 사이를 통과할 수 있고 또한 수용구멍(36a)의 복수의 바요네트 후크(46)가 통 모양 본체(35a)의 복수의 바요네트 후크(45) 사이를 통과할 수 있도록 한 길이 및 간격으로 마련되어 있다. 따라서, 통 모양 본체(35a) 내에 가동체(37)와 부세 스프링(41)을 수용한 상태에서, 통 모양 본체(35a)의 복수의 바요네트 후크(45)를 수용구멍(36a)의 복수의 바요네트 후크(46) 사이에 배치하여 서로를 통과시켜서, 플랜지부(35b)보다 아래쪽의 통 모양 본체(35a) 부분을 수용구멍(36a)에 삽입한 후에 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)를 서로에 대하여 회동(回動)시키는 것에 의해, 통 모양 본체(35a)의 바요네트 후크(45)와 수용구멍(36a)의 바요네트 후크(46)가 서로 계지되어, 가동체(37)와 부세 스프링(41)을 제1 가압실(34) 내에 보지한 상태에서, 볼트 등의 체결구를 사용하는 일없이, 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)가 연결된다. 이에 의해, 가압 유닛(14)을 하나의 유닛으로서 일체화된 상태로 취급하는 것이 가능하게 된다.
이와 같이 가압 유닛(14)을 하나의 유닛으로서 일체화된 상태로 취급하는 것이 가능하게 되어 있으므로, 다른 공정에서, 가압 유닛(14)을 조립하면, 가동체(37)의 외주면과 제1 가압실(34)의 내주면 사이의 마찰을 경감하기 위해서, 가동체(37)의 외주면에 그리스 등의 윤활제를 도포하고 있거나, 부세 스프링(41)에 금속 재료를 사용하거나 하고 있어도, 작업자가 그리스 등의 윤활제나 부세 스프링(41)에 접촉하는 일없이, 가압 유닛(14)을 밸브본체(11)에 장착하는 것이 가능하게 된다. 따라서, 작업자의 손에 부착한 윤활제나 금속 입자로 밸브체부(24a), 제1 밸브실(16), 제2 밸브실(20) 등과 같은 접액 영역을 오염시키는 것을 억제할 수 있다.
가압 유닛(14)의 가동체(37)의 축소부(37a)로부터는, 스템(38)이 제1 유닛 케이스(35)의 관통구멍(39)의 소경부(39a)를 통해 가압 유닛(14)으로부터 돌출해서 연장되어 있다. 스템(38)의 선단(先端)은, 밸브본체(11)로의 가압 유닛(14)의 장착을 위해서 가압 유닛(14)의 제1 유닛 케이스(35)의 돌출부(35c)를 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 삽입할 때에, 제2 다이어프램(25)의 밸브체부(24a)에 연결된다. 스템(38)의 선단과 밸브체부(24a)의 연결 방법은, 특별히 한정되는 것은 아니다. 그러나 스템(38)과 밸브체부(24a)에 나사부를 형성하는 일없이, 스템(38)의 선단을 밸브체부(24a)에 압입(壓入) 끼워맞춤(嵌合) 하는 것만으로 연결되도록 하는 것이 바람직하다. 제1 실시형태에서는, 도 6에 상세히 나타나 있는 바와 같이, 스템(38)의 접속단(接續端)에 확경(擴徑)된 계지부(47)가 마련되어 있으며, 밸브체부(24a)에 마련된 상보(相補) 형상의 연결구멍(48)에 스템(38)의 접속단(계지부(47))을 압입 끼워맞춤 하는 것에 의해서, 스템(38)의 선단부에 밸브체부(24a)가 연결된다. 이 경우, 스템(38)의 접속단의 수축 변형을 용이하게 하기 위해서, 계지부(47)에 절결부(切缺部)를 마련해도 된다. 스템(38)의 접속단에 수나사부를 마련함과 아울러 밸브체부(24a)의 연결구멍(48)에 대응하는 암나사부를 마련하여 서로를 나합시킬 경우, 나합을 위한 회전에 따른 마찰로 스템(38) 및 밸브체부(24a)의 재료의 입자가 발생해서, 이 입자가 작업자의 손에 부착하는 등 하여 접액 영역의 오염 원인이 될 수 있다. 그러나 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)와 같이 압입 끼워맞춤에 의해 스템(38)의 접속단의 계지부(47)에 밸브체부(24a)가 연결되도록 되어 있으면, 입자의 발생에 의한 접액 영역의 오염을 억제할 수 있다. 또한, 밀어넣기 동작만으로 스템(38)과 밸브체부(24a)가 연결되므로, 조립 작업이 용이하게 이루어져, 조립 작업 시간의 단축으로 이어진다.
다음으로, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 조립 수순(手順)에 대하여 설명한다.
가압 유닛(14)은 다른 공정에서 미리 조립해 놓는다. 가압 유닛(14)의 조립은, 제1 유닛 케이스(35)의 통 모양 본체(35a)의 관통구멍(39)의 소경부(39a)에 가동체(37)의 축소부(37a)를 삽입하고 또한 관통구멍(39)의 대경부(39b)에 가동체(37)의 확대부(37b)를 삽입함과 아울러 가동체(37)의 확대부(37b)의 환상 스프링홈(42) 내에 부세 스프링(41)의 단부를 삽입한 상태에서, 제1 유닛 케이스(35)의 플랜지부(35b)보다 하측 부분을 제2 유닛 케이스(36)의 수용구멍(36a) 내에 삽입한다. 이때, 통 모양 본체(35a)의 복수의 바요네트 후크(45)를 수용구멍(36a)의 복수의 바요네트 후크(46) 사이에 배치하여 서로를 통과시켜서, 플랜지부(35b)보다 아래쪽의 통 모양 본체(35a) 부분을 수용구멍(36a)에 삽입한 후에 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)를 서로에 대하여 회동시키는 것에 의해, 통 모양 본체(35a)의 바요네트 후크(45)와 수용구멍(36a)의 바요네트 후크(46)가 서로 계지되어, 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)가 연결된다. 이에 의해, 도 3에 나타나 있는 바와 같이, 가압 유닛(14)을 하나의 유닛으로서 일체화된 상태로 취급하는 것이 가능하게 된다. 제1 가압실(34) 내에 배치된 가동체(37)의 확대부(37b)는 제1 유닛 케이스(35)의 관통구멍(39)의 소경부(39a)보다 크므로, 가동체(37)는 제1 가압실(34) 내에 보지된다. 필요에 따라, 가압 유닛(14)의 외측을 세정하여 입자 등을 제거하도록 해도 된다.
또한, 보닛(13)의 돌출부(26)의 환상 수용홈(26a)에는 O링(29)을 미리 장착해 둔다.
다음으로, 먼지가 적은 청정 환경 아래에서, 제1 다이어프램(24), 제2 다이어프램(25), 보닛(13) 및 가압 유닛(14)을 밸브본체(11)에 장착하여 다이어프램 밸브(10)를 조립한다. 상세하게는, 밸브체부(24a)가 제1 밸브실(16) 내에 위치하고 또한 제1 밸브실이 구획되도록 제1 다이어프램(24)을 배치하며, 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)를 삽입함과 아울러 밸브본체(11)의 환상 단차부(18)에 수평 지지부(24d)를 수용시키는 것에 의해, 밸브본체(11)의 하부에 제1 다이어프램(24)을 장착한다. 또한, 압압부(押壓部)(25a)가 제2 밸브실(20) 내에 위치하고 또한 제2 밸브실(20)이 구획되도록 제2 다이어프램(25)을 배치하며, 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)에 제2 다이어프램(25)의 통 모양 지지부(25c)를 삽입하는 것에 의해, 밸브본체(11)의 상부에 제2 다이어프램(25)을 장착한다.
다음으로, 가압 유닛(14)으로부터 돌출하여 연장되는 스템(38)의 계지부(47)를 밸브본체(11)의 하부에 장착된 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)의 연결구멍(48)에 압입 끼워맞춤 하여 스템(47)과 밸브체부(24a)를 연결시킨 후에, 제1 유닛 케이스(35)와 제2 유닛 케이스(36)를 관통하여 마련된 장착구멍(43)에 통과시킨 볼트 등의 체결구(44)로 가압 유닛을 밸브본체(11)에 고정한다. 이때, 가압 유닛(14)의 제1 유닛 케이스(35)의 플랜지부(35b)보다 위쪽 부분인 돌출부(35c)가 밸브본체(11)의 하측 오목부(15)에 삽입된다. 이에 의해, 돌출부(35c)의 외주면과 하측 오목부(15)의 내주면 사이에서 제1 다이어프램(24)의 수직 지지부(24c)가 협지됨과 함께, 밸브본체(11)와 가압 유닛(14)의 제2 유닛 케이스(36) 사이에 협지되는 플랜지부(35b)와 밸브본체(11)의 환상 단차부(18) 사이에서 제1 다이어프램(24)의 수평 지지부(24d)가 협지된다. 또한, 밸브본체(11)의 상부에는, 볼트 등의 체결구(30)에 의해서 보닛(13)이 고정된다. 이때, 보닛(13)의 돌출부(26)가 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)에 삽입되어, 밸브본체(11)의 상측 오목부(19)의 내주면과 보닛(13)의 돌출부(26)의 외주면 사이에서 제2 다이어프램(25)의 통 모양 지지부(25c)를 협지한다. 이상과 같이 하여, 다이어프램 밸브(10)가 조립된다.
이와 같이, 다이어프램 밸브(10)에서는, 윤활제를 도포한 가동체(37)나 부세 스프링(41)과 같이 오염의 원인이 될 수 있는 부품이 하나의 유닛으로서 취급할 수 있는 가압 유닛(14) 내에 수용되거나, O링이 보닛(13)의 돌출부(26)의 환상 수용홈(26a)에 미리 장착되거나 하고 있음과 아울러, 밀어넣는 동작만으로 밸브본체(11)에 보닛(13) 및 가압 유닛(14)을 장착할 수 있다. 따라서, 오염의 원인이 되기 쉬운 윤활제가 도포된 부품에 접촉하는 일없이 조립을 행할 수 있다. 이 결과, 접액 영역의 오염을 억제하는 것이 가능하게 된다.
또한, 종래 기술과 같이, 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)와 제2 다이어프램(25)을 연결하고 있지 않으므로, 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)와 제2 다이어프램(25)을 연결시키기 위한 나합부 등을 마련할 필요가 없고, 입자 등의 발생원이 될 수 있는 나합부가 접액 영역에 배치되지 않는다. 따라서, 입자의 발생에 의한 유체의 오염을 억제할 수 있다.
다음으로, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)를 정압(定壓) 밸브로서 사용할 때의 동작에 대해 설명한다. 다이어프램 밸브(10)에서는, 밸브체부(24a)는, 제1 가압실(34) 내의 부세 스프링(41)에 의한 가동체(37)로의 부세력으로 스템(38)을 통해 위쪽으로 밀어 올려져서, 밸브시트(23)에 밀어 붙여져 있다. 이 상태로부터, 작동유체 공급구(28)를 통해 제2 가압실(31) 내에 작동유체를 공급하면, 제2 가압실(31) 내의 압력이 상승하여 제2 다이어프램(25)의 압압부(25a)가 아래쪽으로 밀려 내려가, 연통로(22)를 통해 밸브체부(24a)에 맞닿는다. 또한, 부세 스프링(41)의 부세력에 대항하여 밸브체부(24a)가 압압부(25a)에 의해 아래쪽으로 압압되면, 밸브체부(24a)가 밸브시트(23)로부터 이간(離間)하여, 밸브체부(24a)와 밸브시트(23)의 간극과 연통로(22)를 통해 제1 밸브실(16)로부터 제2 밸브실(20)로 유체가 통과하게 된다. 유량은, 제2 가압실(31) 내에 공급되는 작동유체를 조정하여 밸브체부(24a)와 밸브시트(23)의 간극을 변경하는 것에 의해 임의의 값으로 설정할 수 있다. 밸브체부(24a)는, 부세 스프링(41)에 의해 가동체(37) 및 스템(38)을 통해서 밸브체부(24a)에 부여되는 힘과, 제2 다이어프램(25)의 하면을 유체 압력에 의해 밀어올리는 힘과 제2 다이어프램(25)의 상면을 제2 가압실(31) 내의 작동유체의 압력으로 밀어내리는 힘과의 합력(合力)으로 압압부(25a)에 의해 밸브체부(24a)에 부여되는 힘이 균형을 이루는 위치에서 정지해 있게 된다. 엄밀하게는, 밸브체부(24a)의 하면과 제1 다이어프램(24)의 막부(24b)가 제1 밸브실(16) 내의 유체로부터 압력을 받고 있지만, 그들의 수압(受壓) 면적은 거의 동등하게 되도록 되어 있어, 힘은 거의 상쇄되어 있다.
이 상태에서, 상류측의 유체 압력이 증가하면, 순간적으로 제2 밸브실(20)의 압력도 증가한다. 그러면, 제2 다이어프램(25)의 상면이 제2 가압실(31) 내의 작동유체로부터 받는 힘보다, 제2 다이어프램(25)의 하면이 유체로부터 받는 힘쪽이 크게 되어, 제2 다이어프램(25)은 위쪽으로 이동한다. 이에 수반하여, 압압부(25a)도 위쪽으로 이동함과 아울러 제1 다이어프램(24)에 지지되어 부세 스프링(41)에 의해서 밸브시트(23)로 향해 가압되는 밸브체부(24a)도 위쪽으로 이동하기 때문에, 밸브시트(23)와 밸브체부(24a) 사이의 개구 면적이 감소하여, 제2 밸브실(20) 내의 압력을 감소시킨다. 최종적으로, 부세 스프링(41)에 의해서 가동체(37) 및 스템(38)을 통해 밸브체부(24a)에 부여되는 힘과, 제2 다이어프램(25)의 하면을 유체 압력에 의해 밀어올리는 힘과 제2 다이어프램(25)의 상면을 제2 가압실(31) 내의 작동유체의 압력으로 밀어내리는 힘의 합력으로 압압부(25a)에 의해 밸브체부(24a)에 부여되는 힘이 균형을 이루는 위치에서, 밸브체부(24a)가 정지한다. 이때 제2 가압실(31) 내의 작동유체에 의한 압력이 크게 변화되지 않으면, 제2 다이어프램(25)의 상면이 받는 힘은 불변이기 때문에, 제2 다이어프램(25)의 하면이 받는 힘은 거의 불변이 된다. 따라서, 제2 다이어프램(25)의 하면의 유체 압력, 즉, 제2 밸브실(20) 내의 유체 압력은, 상류측의 압력이 증가하기 전과 거의 동일한 압력이 된다.
한편, 설정된 유량이 되어 있는 상태로부터, 상류측의 압력이 감소하면, 순간적으로 제2 밸브실(20)의 압력도 감소한다. 그러면, 제2 다이어프램(25)의 상면이 제2 가압실(31) 내의 작동유체로부터 받는 힘보다, 제2 다이어프램(25)의 하면이 유체로부터 받는 힘쪽이 작게 되어, 제2 다이어프램(25)은 아래쪽으로 이동한다. 이에 수반하여, 압압부(25a)도 아래쪽으로 이동함과 아울러 제1 다이어프램(24)에 지지되어 있고 압압부(25a)에 맞닿는 밸브체부(24a)도 아래쪽으로 이동하기 때문에, 밸브시트(23)와 밸브체부(24a) 사이의 개구 면적이 증가하여, 제2 밸브실(20) 내의 압력을 증가시킨다. 최종적으로, 부세 스프링(41)에 의해서 가동체(37) 및 스템(38)을 통해 밸브체부(24a)에 부여되는 힘과, 제2 다이어프램(25)의 하면을 유체 압력에 의해 밀어올리는 힘과 제2 다이어프램(25)의 상면을 제2 가압실(31) 내의 작동유체의 압력으로 밀어내리는 힘의 합력으로 압압부(25a)에 의해 밸브체부(24a)에 부여되는 힘이 균형을 이루는 위치에서, 밸브체부(24a)가 정지한다. 따라서, 상류측 압력이 증가했을 경우와 마찬가지로, 제2 밸브실(20) 내의 유체 압력은, 상류측의 압력이 증가하기 전과 거의 동일한 압력이 된다.
이상의 동작에 의해, 다이어프램 밸브(10)의 상류측의 유체 압력이 변동해도, 제2 밸브실(20) 내의 유체 압력은 거의 변화하지 않는다. 그 때문에, 다이어프램 밸브(10)의 하류측 배관에서의 압력 손실에 변화가 없으면 유량을 일정하게 유지할 수 있다. 또한, 제2 밸브실(20) 내의 유체 압력은, 제2 가압실(31) 내의 작동유체의 압력에 의해 조정할 수 있기 때문에, 유량도 작동유체에 의해 조정할 수 있다. 또한, 제2 가압실(31)에 작동유체를 공급하지 않으면, 가동체(37)가 부세 스프링(41)의 부세력에 의해 밀어 올려져, 스템(38)을 통해 가동체(37)와 연동하는 밸브체부(24a)도 밀어 올려지게 된다. 따라서, 밸브체부(24a)가 밸브시트(23)에 맞닿아 유체의 흐름을 차단할 수 있다.
다음으로, 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 여러 가지 변형형태를 설명한다.
도 7은, 본 발명의 제2 실시형태에 따른 다이어프램 밸브(50)를 나타내고 있다. 도 7에서는, 도 1에 나타나 있는 제1 실시형태에 따른 다이어프램 밸브(10)의 구성요소와 공통되는 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고 있다.
제2 실시형태의 다이어프램 밸브(50)는, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)와 마찬가지로, 밸브본체(11)와, 밸브본체(11) 내에 설치되는 밸브기구(12)와, 밸브본체(11)의 상부에 장착되는 보닛(13)과, 밸브본체(11)의 하부에 장착되는 가압 유닛(51)을 구비하며, 밸브기구(12)에 의해 다이어프램 밸브(50)의 개폐를 행하도록 되어 있다. 제2 실시형태의 다이어프램 밸브의 밸브본체(11), 밸브기구(12), 보닛(13)의 구조는, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 것과 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 한편, 제2 실시형태의 다이어프램 밸브(50)의 가압 유닛(51)은, 제1 유닛 케이스(52)가 플랜지부를 가지지 않으며, 통 모양 본체(52a)의 돌출부(52c)를 제외한 부분이 제2 유닛 케이스(53)의 수용구멍(53a) 내에 수용되어 있고, 제1 다이어프램(24)의 환상의 수평 지지부(24d)가, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)처럼 밸브본체(11)와 제1 유닛 케이스(35)(상세하게는 그 플랜지부(35b)) 사이에 협지되는 것이 아니라, 밸브본체(11)와 제2 유닛 케이스(53) 사이에 협지되는 점에서, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 가압 유닛(14)과 다르다. 제2 다이어프램 밸브(50)에서의 제1 유닛 케이스(52)와 제2 유닛 케이스(53)의 연결을 위한 바요네트 구조 등의 다른 구조나, 다이어프램 밸브(50)의 조립 방법이나 동작 등은, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 것과 실질적으로 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다.
도 8은, 본 발명의 제3 실시형태에 따른 다이어프램 밸브(60)를 나타내고 있다. 도 8에서는, 도 1에 나타나 있는 제1 실시형태에 따른 다이어프램 밸브(10)의 구성요소와 공통되는 구성요소에는 동일한 참조부호를 붙이고 있다.
제3 실시형태의 다이어프램 밸브(60)는, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)와 마찬가지로, 밸브본체(11)와, 밸브본체(11) 내에 설치되는 밸브기구(12)와, 밸브본체(11)의 상부에 장착되는 보닛(13)과, 밸브본체(11)의 하부에 장착되는 가압 유닛(61)을 구비하며, 밸브기구(12)에 의해 다이어프램 밸브(10)의 개폐를 행하도록 되어 있다. 제3 실시형태의 다이어프램 밸브(60)의 밸브본체(11), 밸브기구(12), 보닛(13)의 구조는, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 것과 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다. 한편, 제3 실시형태의 다이어프램 밸브(60)의 가압 유닛(61)에서는, 제1 가압실(34)이 실린더실로 되어 있음과 아울러, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 가압 유닛(14)의 가동체(37) 대신에, 피스톤(62)이 제1 가압실(34) 내에 배치되어 있으며, 제2 유닛 케이스(36)에 마련된 작동유체 공급구(63)로부터 제1 가압실(34) 내에 제1 가압수단으로서의 작동유체를 공급하는 것에 의해 밸브체부(24a)를 밸브시트(23)에 밀어붙이는 방향으로 피스톤(62)을 상시 부세하도록 되어 있는 점에서, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브(10)의 가압 유닛(14)과 다르다. 피스톤(62)은, 가동체(37)와 마찬가지로, 축소부(62a)와 확대부(62b)를 포함하고 있는데, 확대부(62b)의 외주면이 제1 유닛 케이스(35)의 관통구멍(39)의 대경부(39b)의 내주면과 접동하도록 되어 있으며, 피스톤(62)의 외주면과 관통구멍(39)의 대경부(39b)의 내주면 사이를 봉지하는 씰 부재(64)가 설치되어 있는 점에서 가동체(37)와 다르다. 또한, 제1 유닛 케이스(35)에는, 제1 가압실(34)에서 피스톤(62)을 사이에 두고 작동유체 공급구(63)가 개구하는 공간과는 반대측의 공간으로 개구하도록 호흡구(도시하지 않음)가 마련되어 있다. 또한, 도 8에 나타나 있는 실시형태에서는, 밸브체부(24a)를 밸브시트(23)에 밀어붙이는 방향으로 피스톤(62)을 부세하는 부세 스프링(41)이 제1 가압실(34) 내에 설치되어 있는데, 부세 스프링(41)은 설치되지 않아도 된다. 다이어프램 밸브(60)에서의 제1 유닛 케이스(34)와 제2 유닛 케이스(35)의 연결을 위한 바요네트 구조 등의 다른 구조나, 다이어프램 밸브(60)의 조립 방법이나 동작 등은, 제1 실시형태의 다이어프램 밸브의 것과 실질적으로 같으므로, 여기서는 설명을 생략한다.
이상, 도시되어 있는 실시형태를 참조하여, 본 발명에 따른 다이어프램 밸브를 설명했지만, 본 발명은, 조립 때에 가압 유닛을 하나의 유닛으로서 취급하는 것이 가능하게 되어 있으면, 도시되어 있는 실시형태로 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 도시되어 있는 실시형태에서는, 제1 가압수단으로서, 작동유체, 부세 스프링 또는 그 조합을 사용하고 있지만, 솔레노이드(전자석) 등을 사용하는 것도 가능하다. 또한, 제2 가압수단으로서, 작동유체를 사용하고 있지만, 작동유체 대신에 또는 작동유체에 더하여 부세 스프링을 사용해도 된다. 또한, 도시되어 있는 실시형태에서는, 제1 다이어프램(24)의 밸브체부(24a)와 제2 다이어프램(25)의 압압부(25a)가 접리 가능하게 되어 있지만, 도 9에 나타나 있는 제4 실시형태의 다이어프램 밸브(10')처럼, 밸브체부(24a)와 압압부(25a)에 나합부(70)를 마련하여, 밸브체부(24a)와 압압부(25a)를 연결하도록 해도 된다. 덧붙여, 상기 설명에서는, 본 발명에 따른 다이어프램 밸브의 용도로서, 정압 밸브가 예시되어 있지만, 본 발명의 다이어프램 밸브의 용도는, 정압 밸브로 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재되는 구성을 충족시키는 것이라면, 본 발명은, 석 백(suck back, 흡출) 밸브, 온오프 밸브 등에도 적용이 가능하다.
10, 10' 다이어프램 밸브
11 밸브본체
12 밸브기구
13 보닛
14 가압 유닛
16 제1 밸브실
17 입구측 유로
20 제2 밸브실
21 출구측 유로
22 연통로
23 밸브시트
24 제1 다이어프램
25 제2 다이어프램
28 작동유체 공급구
31 제2 가압실
34 제1 가압실
35 제1 유닛 케이스
35a 통 모양 본체
35b 플랜지부
36 제2 유닛 케이스
36a 수용구멍
37 가동체
37a 축소부
37b 확대부
38 스템
39 관통구멍
39a 소경부
39b 대경부
41 부세 스프링
45 바요네트 후크(爪)
46 바요네트 후크
47 계지부
48 연결구멍
50 다이어프램 밸브
51 가압 유닛
52 제1 유닛 케이스
52a 통 모양 본체
53 제2 유닛 케이스
60 다이어프램 밸브
61 가압 유닛
62 피스톤
63 작동유체 공급구
11 밸브본체
12 밸브기구
13 보닛
14 가압 유닛
16 제1 밸브실
17 입구측 유로
20 제2 밸브실
21 출구측 유로
22 연통로
23 밸브시트
24 제1 다이어프램
25 제2 다이어프램
28 작동유체 공급구
31 제2 가압실
34 제1 가압실
35 제1 유닛 케이스
35a 통 모양 본체
35b 플랜지부
36 제2 유닛 케이스
36a 수용구멍
37 가동체
37a 축소부
37b 확대부
38 스템
39 관통구멍
39a 소경부
39b 대경부
41 부세 스프링
45 바요네트 후크(爪)
46 바요네트 후크
47 계지부
48 연결구멍
50 다이어프램 밸브
51 가압 유닛
52 제1 유닛 케이스
52a 통 모양 본체
53 제2 유닛 케이스
60 다이어프램 밸브
61 가압 유닛
62 피스톤
63 작동유체 공급구
Claims (11)
- 입구 유로(流路)에 연통(連通)하는 제1 밸브실과 출구 유로에 연통하는 제2 밸브실과 그 제1 밸브실과 그 제2 밸브실을 연통시키는 연통로(連通路)가 형성되어 있는 밸브본체와,
상기 연통로에 형성되어 있는 밸브시트(弁座)와,
상기 제1 밸브실에 면(面)하도록 상기 밸브본체에 장착되고 또한 상기 밸브시트에 접리(接離, 붙고 떨어짐)하는 밸브체부(弁體部)를 지지하는 제1 다이어프램(diaphragm)과, 상기 제2 밸브실에 면하도록 상기 밸브본체에 장착되는 제2 다이어프램을 포함하는 밸브기구와,
상기 밸브본체와의 사이에 상기 제1 다이어프램의 외주부(外周部)를 협지(挾持)하도록 상기 밸브본체에 장착되고, 상기 밸브체부를 상기 밸브시트로 향하여 밀어붙이도록 상기 제1 다이어프램을 가압하는 가압 유닛과,
상기 밸브본체와의 사이에 상기 제2 다이어프램의 외주부를 협지하도록 상기 밸브본체에 장착되는 보닛(bonnet),
을 구비하며, 상기 가압 유닛이, 내부에 제1 가압실을 형성하도록 조립되는 제1 유닛 케이스 및 제2 유닛 케이스와, 상기 제1 가압실 내에서 상기 제1 밸브실로 접근 및 이반(離反)하는 방향으로 이동하는 가동체(可動體)와, 그 가동체로부터 연장되고 또한 상기 가압 유닛의 외부로 돌출하는 스템(stem)을 포함하며, 상기 가동체를 상기 제1 가압실 내에 보지(保持, 보유 지지)한 상태로 상기 제1 유닛 케이스와 상기 제2 유닛 케이스가 연결되어 일체화된 하나의 유닛으로서 구성되어 있고, 상기 스템의 선단부(先端部)에 상기 밸브체부가 연결되며, 제1 가압수단으로 상기 가동체를 가압하여 상기 밸브시트에 밀어붙이는 방향의 힘을 상기 스템을 통해 상기 밸브체부에 상시(常時) 부여함과 아울러, 제2 가압수단으로 상기 제2 다이어프램을 가압하여 상기 밸브시트로부터 이반시키는 방향의 힘을 상기 제2 다이어프램으로부터 상기 밸브체부에 부여하는 것에 의해, 상기 밸브기구가 유체의 유통(流通)을 제어하는 것을 특징으로 하는 다이어프램 밸브. - 청구항 1에 있어서,
상기 제2 다이어프램이, 상기 제1 다이어프램의 상기 밸브체부와 접리 가능한 압압부(押壓部)를 가지며, 상기 제2 가압수단으로 상기 밸브시트에 접근시키는 방향의 힘을 상기 제2 다이어프램에 부여하는 것에 의해, 상기 압압부가 상기 밸브체부에 맞닿아(當接), 상기 제1 가압수단으로 상기 밸브체부에 부여되는 힘에 대항해서 상기 밸브체부를 상기 밸브시트로부터 이간(離間)시키도록 되어 있는 다이어프램 밸브. - 청구항 2에 있어서,
상기 제1 유닛 케이스가, 관통구멍을 가진 통 모양(筒狀) 본체를 구비하고, 상기 관통구멍이, 상기 제1 다이어프램에 면하는 소경부(小徑部, 작은 직경 부분)와, 그 소경부보다 크게 어깨부(肩部)를 형성하도록 상기 소경부와 접속되어 있는 대경부(大徑部, 큰 직경 부분)를 포함하며, 상기 관통구멍의 대경부측 단부(端部)를 상기 제2 유닛 케이스로 막도록 상기 제1 유닛 케이스와 상기 제2 유닛 케이스를 연결하는 것에 의해, 상기 제1 가압실을 형성하고, 상기 관통구멍의 상기 소경부는, 상기 스템의 통과를 허용하는 한편, 상기 제1 가압실 내에 배치된 상기 가동체의 적어도 일부보다 작고, 상기 가동체의 적어도 일부가 상기 어깨부에 간섭(干涉)하여 상기 가동체가 상기 제1 가압실 내에 보지되도록 구성되어 있는 다이어프램 밸브. - 청구항 3에 있어서,
상기 제1 유닛 케이스가 상기 통 모양 본체의 주벽(周壁, 둘레벽)으로부터 바깥쪽(外方)으로 돌출하여 연장되고 또한 상기 밸브본체와 상기 제2 유닛 케이스 사이에 협지되는 플랜지부(鍔部)를 더 구비하는 다이어프램 밸브. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 유닛 케이스가 제1 계합부(係合部, 결합부)를 더 구비함과 아울러, 상기 제2 유닛 케이스가 제2 계합부를 더 구비하고, 상기 제1 유닛 케이스와 상기 제2 유닛 케이스가 상기 제1 계합부와 상기 제2 계합부를 서로 계지(係止, 고정)시키는 것에 의해 연결되어 있는 다이어프램 밸브. - 청구항 5에 있어서,
상기 제1 유닛 케이스의 제1 계합부와 상기 제2 유닛 케이스의 계합부가 바요네트(bayonet) 구조인 다이어프램 밸브. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가동체가 상기 제1 가압실 내에서 이동하는 스프링받이 부재이고, 상기 스템을 통해 상기 밸브체부를 상기 밸브시트에 밀어붙이도록 상기 스프링받이 부재를 부세(付勢)하는 부세 스프링이 상기 제1 가압수단으로서 상기 제1 가압실 내에 설치되어 있는 다이어프램 밸브. - 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 가압실이 실린더실이고, 상기 가동체가 상기 실린더실의 내주면(內周面)을 따라 이동하도록 상기 실린더실에 수용된 피스톤이며, 상기 실린더실에 제1 가압수단으로서의 작동유체가 공급되도록 되어 있는 다이어프램 밸브. - 청구항 8에 있어서,
상기 실린더실 내에 부세 스프링이 더 설치되어 있어, 상기 부세 스프링에 의해 상기 피스톤을 상기 밸브본체로 향해서 부세하고 있는 다이어프램 밸브. - 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
제2 가압수단이, 상기 보닛에 마련된 제2 가압실에 공급되어 상기 제2 다이어프램을 가압하는 작동유체, 상기 보닛에 마련된 제2 가압실에 배치된 부세 스프링, 또는 그 조합인 다이어프램 밸브. - 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 있어서,
상기 밸브체부와 상기 스템이 압입(壓入) 끼워맞춤(嵌合)에 의해 연결되어 있는 다이어프램 밸브.
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Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06295209A (ja) | 1993-04-07 | 1994-10-21 | Advance Denki Kogyo Kk | 流体コントロールバルブ |
JP2004038571A (ja) | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 流体制御弁 |
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Family Cites Families (18)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2160849A (en) * | 1937-04-12 | 1939-06-06 | Arthur J Fausek | Multistage pressure regulator |
US2416345A (en) * | 1944-08-05 | 1947-02-25 | Shasta Pump Company | Valve and air charger for pumps and storage tanks |
US2493449A (en) * | 1947-09-18 | 1950-01-03 | Bendix Westinghouse Automotive | Fluid-pressure valve |
US3601155A (en) * | 1970-02-02 | 1971-08-24 | Westinghouse Air Brake Co | Pneumatic logic valve device |
US4615353A (en) * | 1984-01-24 | 1986-10-07 | Mckee James E | Pneumatic control valves with diaphragm actuators and modular body structure |
US5975116A (en) | 1996-08-07 | 1999-11-02 | Borg-Warner Automotive, Inc. | Valve having multi-piece valve housing |
JP3373144B2 (ja) * | 1997-09-10 | 2003-02-04 | アドバンス電気工業株式会社 | 流量コントロールバルブ |
JP3276936B2 (ja) * | 1998-12-25 | 2002-04-22 | アドバンス電気工業株式会社 | 流量コントロールバルブ |
JP4142883B2 (ja) * | 2002-03-20 | 2008-09-03 | シーケーディ株式会社 | 薬液弁 |
JP4201536B2 (ja) * | 2002-07-03 | 2008-12-24 | サーパス工業株式会社 | 流量調整装置 |
JP4330505B2 (ja) * | 2004-08-26 | 2009-09-16 | サーパス工業株式会社 | 液体用レギュレータ |
JP2006070946A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 調節弁 |
JP4696188B2 (ja) * | 2006-08-07 | 2011-06-08 | Smc株式会社 | 閉鎖力増強機構付きダイヤフラム型電磁弁 |
JP4896675B2 (ja) * | 2006-11-13 | 2012-03-14 | シーケーディ株式会社 | 流体制御弁 |
JP2009127704A (ja) * | 2007-11-21 | 2009-06-11 | Alps Electric Co Ltd | バルブ装置及び多層化基板 |
JP2010025171A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 吐出制御器 |
JP6106794B1 (ja) * | 2016-08-05 | 2017-04-05 | サーパス工業株式会社 | 流体機器 |
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Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH06295209A (ja) | 1993-04-07 | 1994-10-21 | Advance Denki Kogyo Kk | 流体コントロールバルブ |
JP2004038571A (ja) | 2002-07-03 | 2004-02-05 | Asahi Organic Chem Ind Co Ltd | 流体制御弁 |
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