JP2002195443A

JP2002195443A - 流体制御弁

Info

Publication number: JP2002195443A
Application number: JP2000401008A
Authority: JP
Inventors: Hisaaki Sato; 久明佐藤
Original assignee: Kitz SCT Corp
Current assignee: Kitz SCT Corp
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2002-07-10
Anticipated expiration: 2020-12-28
Also published as: JP4640887B2

Abstract

(57)【要約】【課題】流体制御装置全体、または流体配管経路全体
の小型化を図ることができ、しかも、流体の置換特性、
流路抵抗の改善を図ることができ、また、流体制御装
置、または流体配管経路の組立作業能率を向上させるこ
とができ、更には、簡単な構成で開閉機能と逆止機能と
を兼ね備え、低コスト化を図ることができる。【解決手段】逆止用ダイヤフラム９は、自身の弾性力
により弁本体１の弁座シート８に圧接して流路４と流路
５とを遮断することができ、流路４の圧力が流路５の圧
力より高くなることにより、弾性変形して弁座シート８
から離隔されて流路４と流路５とを連通させることがで
き、流路５の圧力が流路４の圧力より高くなることによ
り、弁座シート８に圧接した逆止状態に保持することが
できるように設ける。ダイヤフラム１０は、開閉手段１
３により押圧されることにより、弾性変形して逆止用ダ
イヤフラム９を弁座シート８に押圧させて流路４と流路
５とを遮断状態に保持することができ、押圧状態から解
放されることにより、自身の復元弾性により逆止用ダイ
ヤフラム９を解放することができるように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体を制御する装
置、または流体を制御するための配管経路に用い、特
に、半導体製造装置のように各種の流体を制御する必要
がある流体制御装置、または流体制御配管経路において
用いるのに適する流体制御弁に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、前記のような流体制御装置または
流体制御配管経路において流体を制御するには、開閉弁
と、逆止弁とが別々に構成され、組合わされて用いられ
ている。

【０００３】前記開閉弁の一例について概略説明する
と、ピストンおよびピストンロッドがばねの付勢力によ
り前進されて押さえピースが押圧され、押さえピースに
よりダイヤフラムが弁座に対して押圧されることによ
り、上流側流路と下流側流路とが遮断される。これとは
逆に、空気圧によりピストンおよびピストンロッドがば
ねの付勢力に抗して後退されてされて押さえピースが押
圧状態から解放され、これに伴ってダイヤフラムに対す
る押圧力が解放され、ダイヤフラムが自身の弾性力によ
り復元して弁座から離隔することにより、上流側流路と
下流側流路とが連通されるように構成されている。

【０００４】前記開閉弁の他の例について概略説明する
と、手動レバーの操作によりばねの付勢力と共に進退部
材が前進されて押さえピースが押圧され、押さえピース
によりダイヤフラムが弁座に対して押圧されることによ
り、上流側流路と下流側流路とが遮断される。これとは
逆に、手動レバーの操作により進退部材がばねの付勢力
に抗して後退されて押さえピースが押圧状態から解放さ
れ、これに伴ってダイヤフラムに対する押圧力が解放さ
れ、ダイヤフラムが自身の弾性力により復元して弁座か
ら離隔することにより、上流側流路と下流側流路とが連
通されるように構成されている。

【０００５】前記逆止弁の一例について概略説明する
と、弁体（ポペット）がばねの弾性により弁座に押圧さ
れて上流側流路と下流側流路とが遮断され、上流側流路
から流入する流体の圧力により弁体がばねの付勢力に抗
して弁座から離隔されることにより、上流側流路と下流
側流路とが連通されて流体が流れ、何らかのトラブルに
より下流側流路に流体が逆流してその流体圧が上流側流
路の圧力よりも高くなると、この流体の圧力とばねの付
勢力により前記のように弁体が弁座に押圧され、上流側
流路と下流側流路とが遮断された状態に保持されて下流
側流路から上流側流路へ流体が逆流するのを阻止するよ
うに構成されている。

【０００６】従来、他の例として、前記のように別個に
構成された開閉弁と逆止弁とを組合わせて用いるのに代
えて複合化弁が用いられることもある。この複合化弁と
しては、前記のように構成された開閉弁と前記のように
構成された逆止弁とが上下二段に組合わされて構成され
ている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例のように個別に構成された開閉弁と逆止弁とを組合
わせて用いると、これらを配置するために多くのスペー
スを必要とする。特に、半導体製造装置のように各種の
ガスを制御する必要がある用途においては、多数の開閉
弁と逆止弁を必要とするため、組立工数が多く、組立作
業能率に劣るばかりでなく、装置全体の設置面積が大き
くなる。また、配管、継手による流体の流れに不要なデ
ッドスペースが大きくなり、流体の置換特性に劣り、流
路抵抗が大きくなる。更に、開閉弁と逆止弁の二種類を
それぞれ組合わせて用いるため、高価である。

【０００８】一方、前記従来例のような複合化弁を用い
ることにより、前記のように個別の開閉弁と逆止弁とを
組合わせて用いる場合に比べて流路長を短縮して装置全
体の設置面積を小さくし、しかも、組立工数を減らして
組立作業性を向上させることはできる。しかしながら、
複合化弁は高さが高くなり、装置全体の高さ方向におけ
る広い設置スペースを必要とし、また、逆止弁と開閉弁
の双方に流体が流れるため、流体の置換特性、流路抵抗
の改善にはさほど貢献することができるとは言えない。
また、複合化弁は開閉弁と逆止弁を上下二段に接続して
いるため、前記従来例と同様に高価となる。

【０００９】本発明の目的は、前記のような従来の問題
を解決しようとするものであって、流路の開閉機能と逆
止め機能を１箇所に兼ね備えるようにし、流路長を短縮
するので、流体制御装置全体、または流体配管経路全体
の小型化を図ることができ、しかも、流体の置換特性、
流路抵抗の改善を図ることができ、また、流体制御装
置、または流体配管経路における組立工数を減らして組
立作業能率を向上させることができ、更には、従来の開
閉弁に１つの部品を追加するだけの簡単な構成で開閉機
能と逆止機能とを兼ね備えることができ、低コスト化を
図ることができるようにした流体制御弁を提供しようと
するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に本発明の流体制御弁は、流体の上流側流路および下流
側流路を有し、これらの上流側流路と下流側流路とを連
通するための開口部のいずれか一方を中心部に有し、他
方を側部に有し、前記中心部側の開口部の端部周囲に弁
座を有する弁本体と、自身の弾性力により前記弁座に圧
接して前記上流側流路と前記下流側流路とを遮断するこ
とができ、前記上流側流路の圧力が前記下流側流路の圧
力より高くなることにより、弾性変形して前記弁座から
離隔されて前記上流側流路と前記下流側流路とを連通さ
せることができ、前記下流側流路の圧力が前記上流側流
路の圧力より高くなることにより、前記弁座に圧接した
遮断状態に保持することができるように設けられた逆止
用ダイヤフラムと、押圧されることにより、弾性変形し
て前記逆止用ダイヤフラムを前記弁座に押圧させて前記
上流側流路と前記下流側流路とを遮断状態に保持するこ
とができ、押圧状態から解放されることにより、自身の
復元弾性により前記逆止用ダイヤフラムを押圧状態から
解放することができるように設けられた開閉用ダイヤフ
ラムと、この開閉用ダイヤフラムを前記弁座側へ押圧
し、若しくは押圧状態から解放する開閉手段とを備えた
ものである。

【００１１】前記構成において、前記開閉手段として、
前記弁本体に接続され、流体が供給され、若しくは排出
されるシリンダ部材と、このシリンダ部材に対して伸縮
可能に設けられ、開閉用ダイヤフラムを押圧し、若しく
は押圧状態から解放するための開閉部材と、この開閉部
材を前記シリンダ部材内に供給される流体の圧力方向と
は逆方向に付勢するばねとを備えることができる。前記
開閉部材として、前記開閉用ダイヤフラムを押圧し、若
しくは押圧状態から解放し得る押さえピースと、前記シ
リンダ部材に軸方向に沿って移動可能に設けられたピス
トンおよびこのピストンと一体的に設けられ、前記押さ
えピースを押圧し、若しくは押圧状態から解放し得るピ
ストンロッドとを備えることができる。

【００１２】前記開閉手段として、前記弁本体に接続さ
れたケースと、このケース内および前記弁本体内に進退
可能に設けられ、前記開閉用ダイヤフラムを押圧し、若
しくは押圧状態から解放するための開閉部材と、この開
閉部材を前記開閉用ダイヤフラムの押圧方向に付勢する
ばねと、前記ケースに回転可能に支持されるとともに、
回転に伴い、前記開閉部材を前記ばねの付勢力に抗する
方向、若しくは前記ばねの付勢方向に移動させるように
前記開閉部材に連結される手動レバーとを備えることが
できる。前記開閉部材として、前記開閉用ダイヤフラム
を押圧し、若しくは押圧状態から解放し得る押さえピー
スと、前記手動レバーの回転に伴って進退可能に設けら
れ、前記押さえピースを押圧し、若しくは押圧状態から
解放し得る進退部材とを備えることができる。

【００１３】前記逆止用ダイヤフラムとしては、円板に
前記弁座の外周側に位置して複数箇所に穴を有するよう
に形成することができ、または前記逆止用ダイヤフラム
としては、円板状に形成することができ、または前記逆
止用ダイヤフラムとしては、円板の中央部に前記弁座の
内周側に位置するように穴を形成することができる。

【００１４】前記のように構成された本発明によれば、
開閉用ダイヤフラムと逆止用ダイヤフラムとを備え、開
閉手段により押圧される開閉用ダイヤフラムにより逆止
用ダイヤフラムを弁座に圧接させることにより、上流側
流路と下流側流路とを遮断することができ、開閉手段に
より開閉用ダイヤフラムを解放し、弾性復元させて逆止
用ダイヤフラムを押圧状態から解放することにより、上
流側流路から流入する流体圧力により逆止用ダイヤフラ
ムを押して弁座から離隔させ、上流側流路と下流側流路
を連通させて流体を流すことができ、何らかのトラブル
等により下流側流路の圧力が上流側流路の圧力よりも高
くなると、逆止用ダイヤフラムを弁座に圧接した遮断状
態に保持して流体が下流側流路から上流側流路へ逆流す
るのを阻止することができる。このように流路の開閉機
能と逆止め機能を１箇所に兼ね備えるようにし、流路長
を短縮することができる。また、開閉弁と逆止弁を１つ
にまとめて構成しているので、流体制御装置、または流
体配管経路における組立工数を減らすことができる。更
には、従来の開閉弁に１つの部品、すなわち、逆止用ダ
イヤフラムを追加するだけの簡単な構成で開閉機能と逆
止機能とを兼ね備えることができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら説明する。まず、本発明の第１の
実施形態について説明する。図１は本発明の第１の実施
形態に係る流体制御弁を示し、流路を連通し得る状態の
縦断面図、図２はそのII部の拡大図、図３は同流体制御
弁を示し、流路を遮断した状態における図２と同様の拡
大図、図４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同流体制御弁に用
いる逆止用ダイヤフラムの一例を示す平面図、中央部断
面図、図５（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同流体制御弁に用
いる逆止用ダイヤフラムの他の例を示す平面図、中央部
断面図、図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同流体制御弁に
用いる逆止用ダイヤフラムの更に他の例を示す平面図、
中央部断面図である。

【００１６】図１ないし図３に示すように、弁本体（弁
箱）１は本体部２と、この本体部２の中央部に互いの軸
心が直角方向となるようにして一体に設けられた筒状の
連結部３とから構成されている。本体部２の一側と他側
に流体が流入する上流側（一次側）流路４と流体が流出
する下流側（二次側）流路５とが形成されている。上流
側流路４の出口側４ａと下流側流路５の入口側５ａは連
結部３内の空所（弁室）６により連通され、上流側流路
４の出口側が空所６の中心部で垂直方向に開口され、下
流側流路５の入口側が空所６の側部で垂直方向に開口さ
れている。上流側流路４の出口側開口部の端部には環状
溝７が形成され、環状溝７には弁座シート８の基部側が
挿入され、環状溝７の外周縁部のかしめ加工により弁座
シート８がその先端側周囲を突出した状態で固定されて
いる。

【００１７】空所６には金属製の逆止用ダイヤフラム９
と金属製の開閉用ダイヤフラム１０が設けられる。逆止
用ダイヤフラム９は、その一例として、特に、図４
（ａ）、（ｂ）から明らかなように、全体として円板状
で、周縁部において、外周縁から内方側に至るに従い、
次第に緩やかに高くなるように傾斜され、円周部、すな
わち、傾斜部の内周部において、内周側に至るに従い、
次第に緩やかに低くなるように傾斜され、この傾斜部の
内方が低い位置で平坦状となるように形成されている。
逆止用ダイヤフラム９には弁座シート８の外周部に相当
する部分において、同心状に円弧状の穴１１が断続して
二重に形成され、内周側の円弧状の穴１１と外周側の円
弧状の穴１１とは互いに位相をずらせ、断続部がずれる
ように配置されている。開閉用ダイヤフラム１０は、全
体として円板状で周縁より中央部に至るに従い、次第に
緩やかに高く突出するように湾曲されている。

【００１８】これらの逆止用ダイヤフラム９と開閉用ダ
イヤフラム１０は、逆止用ダイヤフラム９が弁座シート
８側に位置するように配置されている。そして、逆止用
ダイヤフラム９と開閉用ダイヤフラム１０は、それらの
外周部が重ねられ、筒状連結部３に挿入された筒状のボ
ンネット１２の底面外周部と、弁本体１における筒状連
結部３内方で空所６内の底部より突設された環状突出部
３ａとにより挟持されている。この状態で、逆止用ダイ
ヤフラム９は、挟持部の内方が少し弾性変形され、自身
の弾性力により中央部の低部が弁座シート８に圧接され
て上流側流路４の出口側開口部４ａが閉塞され、円弧状
の穴１１が弁座シート８の外周部に位置されている。一
方、開閉用ダイヤフラム１０は、挟持部の内方におい
て、逆止用ダイヤフラム９から離隔し、逆止用ダイヤフ
ラム９を解放した状態でその外周部がボンネット１２の
円弧状底面に当接されている。

【００１９】そして、上流側流路４と下流側流路５の圧
力が等しいか、若しくは上流側流路４の圧力よりも下流
側流路５の圧力の方が高い状態で逆止用ダイヤフラム９
が弁座シート８に圧接した状態、すなわち、上流側流路
４と下流側流路５とを遮断した状態に保たれるようにな
っている（図１、図２参照）。この状態から上流側流路
４に流入する流体の圧力により上流側流路４側の圧力が
下流側流路５側の圧力よりも高くなると、逆止用ダイヤ
フラム９の中央部が流体圧により押圧されて弁座シート
８から離隔され、上流側流路４と下流側流路５とが連通
されるようになっている。

【００２０】開閉用ダイヤフラム１０は開閉手段１３に
より弁座シート８側へ押圧され、若しくは押圧状態から
解放される。その一例について説明すると、開閉手段１
３は押さえピース１４とエアシリンダ１５とから構成さ
れている。押さえピース１４は、ボンネット１２の内側
に軸方向に移動可能（昇降可能）に支持され、エアシリ
ンダ１５の作動により下方へ押圧されて前進することに
より、開閉用ダイヤフラム１０を押圧し、弾性変形させ
て逆止用ダイヤフラム９を押圧させることができる。押
さえピース１４は、前記とは逆にエアシリンダ１５の作
動により下方への押圧状態から解放されることにより、
開閉用ダイヤフラム１０自身の弾性復元力により上方へ
押されて後退され、大径部１６がボンネット１２内の段
部１７に係合されて抜止めされるようになっている。エ
アシリンダ１５のシリンダ１８はシリンダベース１９と
シリンダカバー２０とより構成され、シリンダベース１
９の筒状部２１の下部内周に形成された雌ねじ２２が弁
本体１における筒状部３の外周に形成された雄ねじ２３
に螺着されて連結されている。そして、シリンダベース
１９の底板２４がボンネット１２の頂部側の環状突部２
５に当接されてボンネット１２が抜止めされ、前記のよ
うな逆止用ダイヤフラム９と開閉用ダイヤフラム１０の
挟持状態に保たれている。シリンダベース１９の筒状部
２１の上部外周に形成された雄ねじ２６にシリンダカバ
ー１６の下部内周に形成された雌ねじ２７が螺着されて
連結され、シリンダベース１９とシリンダカバー２０と
の連結部にＯリング２８が圧縮状態に介在され、両者間
がシールされている。

【００２１】シリンダ１８内にはピストン２９およびそ
の下側と上側に一体的に突設されたピストンロッド３０
と３１が軸方向に移動可能に支持される。すなわち、ピ
ストン２９はシリンダカバー２０の内周面に沿って移動
可能に設けられ、ピストンロッド３０がシリンダベース
１９の底板２４における中央部に形成された筒状部３２
に移動可能に挿通され、ピストンロッド３１がシリンダ
カバー２０に形成された筒状部３３に移動可能に挿入さ
れている。ピストン２９、ピストンロッド３０、３１の
外周に形成された環状溝にＯリング３４、３５、３６が
挿入され、これらのＯリング３４、３５、３６がシリン
ダカバー２０、筒状部３２、３３の内周面に圧接されて
シールされている。ピストンロッド３０の先端（下端）
が押さえピース１４の基端（上端）に当接されている。
ピストン２９とシリンダカバー２０の頂部内面との間に
圧縮ばね３７が介在され、この圧縮ばね３７によりピス
トン２９、ピストンロッド３０、３１および押さえピー
ス１４が弁座シート８側へ付勢されている。本実施形態
においては、このように開閉用ダイヤフラム１０の開閉
部材として、押さえピース１４、ピストン２９、ピスト
ンロッド３０、３１が用いられている。

【００２２】シリンダカバー２０の筒状部３３における
頂部開放側は空気供給口３８となっており、空気供給口
３８は圧縮空気供給源（図示省略）に接続されている。
ピストン２９およびピストンロッド３０、３１には空気
供給口３８と連通する空気通路３９が軸心方向に沿って
形成され、空気通路３９の閉塞された終端部において直
角方向に空気通路４０が形成され、空気通路４０はピス
トン２９とシリンダベース１９との間の室４１に開放さ
れている。シリンダ１５における圧縮ばね３７が収めら
れた室４２はシリンダカバー２０に形成された空気穴４
３により外部に開放されている。

【００２３】そして、空気供給口３８に対して圧縮空気
が供給されていない状態では、前記のように圧縮ばね３
７の付勢力によりピストン２９、ピストンロッド３０、
３１および押さえピース１４が弁座シート８側へ押圧
（前進）され、これに伴って押さえピース１４により開
閉用ダイヤフラム１０が弾性変形され、この開閉用ダイ
ヤフラム１０および逆止用ダイヤフラム９が弁座シート
８に押圧される（図３参照）。これとは逆に、空気供給
口３８に圧縮空気が供給されると、この圧縮空気が空気
通路３９、４０を通って室４１内に供給され、これによ
りピストン２９、ピストンロッド３０、３１が圧縮ばね
３７の付勢力に抗して後退されるようになっている。こ
れに伴って、前記のように押さえピース１４が押圧状態
から解放され、押さえピース１４は開閉用ダイヤフラム
１０の復元弾性力により上方へ後退される（図１、図２
参照）。また、ピストン２９、ピストンロッド３０、３
１の後退時に室４２が空気穴４３により外部に開放され
ているので、円滑に作動される。

【００２４】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。前記構成の流体制御弁は、ノーマルクロ
ーズタイプであり、常時、圧縮ばね３７の付勢力により
ピストン２９、ピストンロッド３０、３１および押さえ
ピース１４が下方へ前進され、図３に示すように、押さ
えピース１４により開閉用ダイヤフラム１０および逆止
用ダイヤフラム９を弁座シート８に圧接させて上流側流
路４と下流側流路５とを遮断している。そして、上流側
流路４と下流側流路５とが所定の圧力差以内であれば、
開閉用ダイヤフラム１０および逆止用ダイヤフラム９は
弁座シート８に圧接した状態に保持され、弁座シート８
から離隔するおそれはなく、上流側流路４と下流側流路
５とを遮断した状態に保持することができる。

【００２５】前記遮断状態で空気供給口３８から圧縮空
気を空気通路３９、４０を通って室４１内に供給する
と、その空気圧がピストン２９の底面に加わり、圧縮ば
ね３７の付勢力に抗し、図１に示すように、ピストン２
９、ピストンロッド３０、３１を上方へ後退させ、押さ
えピース１４を押圧状態から解放する。これに伴い、開
閉用ダイヤフラム１０が自身の弾性力により押さえピー
ス１４を上方へ後退させて逆止用ダイヤフラム９から離
隔するように復元する。この状態では、逆止用ダイヤフ
ラム９が自身の弾性力により弁座シート８に圧接し、上
流側流路４と下流側流路５とが遮断されている。そし
て、この状態から上流側流路４から流体が流入し、その
圧力が下流側流路５の圧力よりも高くなると、図１、図
２では図示していないが、上流側流路４の流体圧力によ
り逆止用ダイヤフラム９はその中央部が上方へ押圧され
て弁座シート８から離隔し、上流側流路４と下流側流路
５とが連通し、上流側流路４から下流側流路５へ流体が
流れる。

【００２６】ここで、何らかのトラブルにより下流側流
路５へ流体が逆流するなどにより、下流側流路５の圧力
が上流側流路４の圧力よりも高くなっても、この流体は
逆止用ダイヤフラム９の外周部の円弧状穴１１を通って
逆止用ダイヤフラム９と開閉用ダイヤフラム１０との間
に流入し、逆止用ダイヤフラム９の中央部に上流側流路
４の反対側から作用するので、逆止用ダイヤフラム９は
下流側流路５の流体圧力により弁座シート８に対して圧
接した遮断状態に保持される。したがって、流体が下流
側流路５から上流側流路４へ逆流するのを阻止すること
ができる。

【００２７】前記の状態からエアシリンダ１５に対する
圧縮空気の供給を停止し、圧縮空気の空気供給口３８を
大気中に開放すると、前記のように圧縮ばね３７の付勢
力によりピストン２９、ピストンロッド３０、３１が下
方へ前進する。これに伴い、押さえピース１４を図３に
示すように前進させて開閉用ダイヤフラム１０を押圧
し、逆止用ダイヤフラム９および開閉用ダイヤフラム１
０を弁座シート８に圧接し、上流側流路４と下流側流路
５とを遮断した状態に保持することができる。

【００２８】図示例の流体制御弁は、ノーマルクローズ
タイプに構成しているが、ノーマルオープンタイプに構
成することもできる。この場合、ピストン２９、ピスト
ンロッド３０、３１を圧縮ばねにより上方へ後退させる
ようにし、圧縮空気の供給によりピストン２９、ピスト
ンロッド３０、３１を圧縮ばねの弾性に抗して下方へ前
進させるように構成すればよい。

【００２９】逆止用ダイヤフラム９の他の例として、図
５（ａ）、（ｂ）に示すように、円板状に形成されたも
のを用いることができる。この逆止用ダイヤフラム９に
おけるその他の構成については前記逆止用ダイヤフラム
９と同様である。この逆止用ダイヤフラム９を用いるこ
とにより、開閉用ダイヤフラム１０が図１、図２に示す
ように、逆止用ダイヤフラム９から離隔して逆止用ダイ
ヤフラム９を押圧から解放した状態において、上流側流
路４に流体が流入し、その圧力が下流側流路５の圧力よ
りも高くなることにより、上流側流路４に流入した流体
が逆止用ダイヤフラム９の中央部を押圧し、逆止用ダイ
ヤフラム９を弁座シート８から離隔させて通過し、下流
側流路５へ流出することができる。

【００３０】この状態でトラブルにより下流側流路５に
流体が流入するなどにより、下流側流路５の圧力が上流
側流路４の圧力よりも高くなり、逆止用ダイヤフラム９
の外周部が下流側流路５の流体により押圧されても、逆
止用ダイヤフラム９は、これを弾性変形させ、自身の弾
性力により弁座シート８に圧接するように設定している
ので、逆止用ダイヤフラム９の中央部側は弾性復元する
も、依然としてその中央部が弁座シート８に圧接した状
態、すなわち、上流側流路４と下流側流路５とが遮断し
た状態に保持されるので、この範囲の圧力差以内であれ
ば、流体が下流側流路５から上流側流路４へ逆流するの
を阻止することができる。

【００３１】逆止用ダイヤフラム９の更に他の例とし
て、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、円板の中央部に
弁座シート８の内周側に弁座シート８の内径とほぼ等し
い径か、若しくは弁座シート８の内径より小径となる穴
４４が形成されたものを用いることができる。この逆止
用ダイヤフラム９におけるその他の構成については前記
逆止用ダイヤフラム９と同様である。この逆止用ダイヤ
フラム９については図１、図２に示す流路４と５の上流
側、下流側方向を逆向きとなるようにして用いる。すな
わち、流路５を上流側（一次側）、流路４を下流側（二
次側）として用いる。開閉用ダイヤフラム１０が図１、
図２に示すように、逆止用ダイヤフラム９から離隔して
逆止用ダイヤフラム９を押圧から解放した状態におい
て、上流側流路５の圧力が下流側流路４の圧力よりも高
くなることにより、上流側流路５に流入した流体が逆止
用ダイヤフラム９の外周部を押圧し、逆止用ダイヤフラ
ム９を弁座シート８から離隔させて通過し、下流側流路
４へ流出することができる。

【００３２】この状態でトラブルにより下流側流路４に
流体が流入するなどにより、下流側流路４の圧力が上流
側流路５の圧力よりも高くなっても、この流体は逆止用
ダイヤフラム９の中央部の穴４４を通って逆止用ダイヤ
フラム９と開閉用ダイヤフラム１０との間に流入し、逆
止用ダイヤフラム９の外周面に上流側流路５の反対側か
ら作用するので、逆止用ダイヤフラム９は弁座シート８
に圧接した状態、すなわち、上流側流路５と下流側流路
４とが遮断した状態に保持される。したがって、流体が
下流側流路４から上流側流路５へ逆流するのを阻止する
ことができる。

【００３３】次に、本発明の第２の実施形態について説
明する。図７および図８は本発明の第２の実施形態に係
る流体制御弁を示し、図７は流路を連通し得る状態の縦
断面図、図８は流路を遮断した状態の縦断面図である。

【００３４】前記第１の実施形態においては、開閉用ダ
イヤフラム１０を開閉操作する開閉手段１３が自動式で
あるのに対し、本実施形態においては手動式となってい
る。そして、本実施形態においては、前記第１の実施形
態とは開閉手段１３の構成を異にし、その他の構成につ
いては同じであるので、同じ部分には同じ符号を付して
その説明を省略し、主として異なる構成について説明す
る。

【００３５】弁本体１における筒状部３の雄ねじ２３に
ケース４５の接続筒４６に形成された雌ねじ４７が螺着
され、接続筒４６の中間部内側に設けられた支持板４８
によりボンネット１２の環状突部２５が押さえられてい
る。接続筒４６の上部外周に形成された雄ねじ４９にケ
ース４５の本体５０の下部内周に形成された雌ねじ５１
が螺着されている。ケース本体５０の上端部外周に形成
された雄ねじ５２にケース４５のカバー５３の内周に形
成された雌ねじ５４が螺着されている。カバー５３の穴
５５にはホルダー５６が取付けられている。

【００３６】本実施形態において、開閉用ダイヤフラム
１０を開閉する部材として、開閉用ダイヤフラム１０を
押圧し、若しくは押圧状態から解放する押さえピース１
４と、押さえピース１４を押圧し、若しくは押圧状態か
ら解放し得る進退部材５７とを備え、進退部材５７は押
圧部材５８と連結部材５９とを備えている。押圧部材５
８は先端側の軸部６０と中間部の大径部６１と基部側の
連結部６２とから構成されている。接続筒４６の支持板
４８における中央部の穴６３には押圧部材５８の軸部６
０が挿通状態で軸方向に移動可能に支持され、軸部６０
の先端面が押さえピース１４の基端面に当接されてい
る。軸部６０の外周に形成された環状溝にＯリング６４
が挿入され、このＯリング６４が支持板４８の穴６３の
内周面に圧接されてシールされている。押圧部材５８に
おける基部の連結部６２には連結部材５９の先端部がピ
ン６５により回転可能に連結されている。押圧部材５８
における中間部の大径部６１とケース本体５０の上端内
周に突設されたばね受け６６とに圧縮ばね６７が介在さ
れ、この圧縮ばね６７の付勢力により押圧部材５８およ
び押さえピース１４が弁座シート８側へ押圧されるよう
になっている。

【００３７】ホルダー５６は一方の対向面が円弧面とな
り、この円弧面を挟む対向面がほぼ平行な平面となる穴
６８を有している。手動レバー６９は中空状に形成さ
れ、先端側の係合部７０の外側がホルダー５６の穴６８
に対応し得るように円弧面と平面とから成り、この係合
部７０がホルダー５６の穴６８に回転可能に挿入される
とともに、両者が回転中心部で平面側と直角方向の回転
軸７１により回転可能に連結されている。回転軸７１は
その軸心が軸部６０の軸線とピン６５の軸心を通る線上
に位置するように配置されている。手動レバー６９の係
合部７０の内側に連結部材５９の基部が挿入され、連結
部材５９の基部には手動レバー６９における係合部７０
がその偏心位置で、しかも、手動レバー６９の軸線より
側方へずらした位置で前記回転軸７１と軸心が平行にな
るように配置された軸７２により回転可能に連結されて
いる。

【００３８】そして、手動レバー６９が回転軸７１を中
心として回転することにより、回転軸７１に対して軸７
２が偏心移動し、この軸７２を介して連結部材５９、押
圧部材５８、すなわち、進退部材５７が短い距離で上下
に進退し得るようになっている。進退部材５７が下方へ
前進することにより、押さえピース１４を下方へ前進さ
せて開閉用ダイヤフラム１０を押圧することができる。
これとは逆に、進退部材５７が上方へ後進することによ
り、押さえピース１４の押圧状態を解放することができ
る。進退部材５７を上方へ後退させ、若しくは下方へ前
進させた状態で偏心位置の軸７２の軸心がピン６５と回
転軸７１の軸心を結ぶ線よりいずれかの方向にずれて安
定状態に保持されるようになっている。

【００３９】手動レバー６９の基部側の内側には雌ねじ
７３が形成され、この雌ねじ７３に手動レバー６９、進
退部材５７をロックするためのねじ７４が進退可能に螺
入されている。進退部材５７における連結部材５９の基
端部が円弧状に形成され、この円弧状部の２箇所に開放
用の係合凹部７５と押圧用の係合凹部７６が切欠かれて
形成されている。そして、進退部材５７の上方への後退
位置（開放位置）でロックねじ７４を前進させることに
より、その先端の係合突部７７が連結部材５９の開放用
係合凹部７５に係合されてその状態にロックされ、ロッ
クねじ７４を後退させることにより、その先端の係合突
部７７が開放用係合凹部７５から離脱されてロック状態
が解除されるようになっている。進退部材５７の下方へ
の前進位置（押圧位置）でロックねじ７４を前進させる
ことにより、その先端の係合突部７７が連結部材５９の
押圧用係合凹部７６に係合されてその状態にロックさ
れ、ロックねじ７４を後退させることにより、その先端
の係合突部７７が押圧用係合凹部７５から離脱されてロ
ック状態が解除されるようになっている。

【００４０】以上の構成において、以下、その動作につ
いて説明する。図８に示すように、進退部材５７、およ
び押さえピース１４を下方へ前進させ、開閉用ダイヤフ
ラム１０および逆止用ダイヤフラム９を弁座シート８に
圧接させ、上流側流路４と下流側流路５とを遮断してい
る状態において、まず、ロックねじ７４を回転させて上
方へ後退させ、その先端の係合突部７７を連結部材５９
の押圧用係合凹部７６から外す。次に、前記状態で図７
に示すように、手動レバー６９等を回転軸７１を中心と
してホルダー５６に対して回転させる。この手動レバー
６９等の回転に伴い、圧縮ばね６７の付勢力に抗して偏
心位置の軸７２を介して進退部材５７を引き上げる（後
退させる）。これにより開閉用ダイヤフラム１０は、押
さえピース１４の押圧力から解放され、自身の復元力に
より逆止用ダイヤフラム９から離隔し、逆止用ダイヤフ
ラム９の押圧状態を解放する。

【００４１】この状態で軸７２の軸心がピン６５と回転
軸７１の軸心を通る線上より僅に側方へずれることによ
り、手動レバー６９が一応、安定状態に保持されるが、
不用意な接触により作動するおそれがある。そこで、手
動レバー６９の内方にロックねじ７４を前進させ、その
先端の係合突部７７を連結部材５９の開放用係合凹部７
５に係合することにより、手動レバー６９、進退部材５
７を作動しないように開閉用ダイヤフラム１０の開放位
置でロックすることができる。

【００４２】したがって、前記第１の実施形態と同様
に、流体圧により逆止用ダイヤフラム９を押圧して弁座
シート８から離隔させることにより、上流側流路４から
下流側流路５へ流体を流し、また、下流側流路５の圧力
が高くなった場合において、逆止用ダイヤフラム９によ
り流体の逆流を阻止することができる。

【００４３】図７に示す状態において、まず、手動レバ
ー６９のロックねじ７４を逆方向に回転させて上方へ後
退させ、その先端の係合突部７７を連結部材５９の開放
用係合凹部７５から外す。次に、前記状態で図８に示す
ように、手動レバー６９等を回転軸７１を中心としてホ
ルダー５６に対して逆方向へ回転させる。この手動レバ
ー６９等の回転に伴い、偏心位置の軸７２を介して圧縮
ばね６７の付勢力と共に進退部材５７を押し下げる（前
進させる）。これにより開閉用ダイヤフラム１０は押さ
えピース１４により押圧され、逆止用ダイヤフラム９を
弁座シート８に圧接させる。

【００４４】この状態で軸７２の軸心がピン６５と回転
軸７１の軸心を通る線上より側方へずれることにより、
手動レバー６９が一応、安定状態に保持されるが、不用
意な接触により作動するおそれがある。そこで、手動レ
バー６９の内方にロックねじ７４を前進させ、その先端
の係合突部７７を連結部材５９の押圧用係合凹部７６に
係合することにより、手動レバー６９、進退部材５７を
作動しないように開閉用ダイヤフラム１０および逆止用
ダイヤフラム９の閉塞位置でロックすることができる。
したがって、前記第１の実施形態と同様に、上流側流路
４と下流側流路５とを遮断した状態に保持することがで
きる。

【００４５】なお、前記第２の実施形態においても、前
記第１の実施形態と同様に、図６（ａ）、（ｂ）に示す
逆止用ダイヤフラム９を用いた場合には、流路５を上流
側（一次側）として用い、流路４を下流側（二次側）と
して用いる。また、逆止用ダイヤフラム９は前記実施形
態における形状等に限定されるものではなく、種々の形
状等を採用することができる。また、開閉手段１３も自
動式は勿論のこと、手動式においても、前記実施形態に
限定されるものではなく、種々の方式を採用することが
できる。更に、本発明の流体制御弁は流路４、５を真空
状態から流路４、５の開閉、逆止の制御を行う場合にも
用いることができる。このほか、本発明は、このほか、
その基本的技術思想を逸脱しない範囲で種々設計変更す
ることができる。

【００４６】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、開
閉用ダイヤフラムと逆止用ダイヤフラムとを備え、開閉
手段により押圧される開閉用ダイヤフラムにより逆止用
ダイヤフラムを弁座に圧接させることにより、上流側流
路と下流側流路とを遮断することができ、開閉手段によ
り開閉用ダイヤフラムを解放し、弾性復元させて逆止用
ダイヤフラムを押圧状態から解放することにより、上流
側流路から流入する流体圧力により逆止用ダイヤフラム
を押して弁座から離隔させ、上流側流路と下流側流路を
連通させて流出を流すことができ、何らかのトラブル等
により下流側流路の圧力が上流側流路の圧力よりも高く
なると、逆止用ダイヤフラムを弁座に圧接した状態に保
持して流体が下流側流路から上流側流路へ逆流するのを
阻止することができる。このように、流路の開閉機能と
逆止め機能を１箇所に兼ね備えるようにし、流路長を短
縮することができる。したがって、流体制御装置全体、
または流体配管系全体の小型化を図ることができ、しか
も、流体の置換特性、流路抵抗の改善を図ることができ
る。また、開閉弁と逆止弁を１つにまとめて構成してい
るので、流体制御装置、または流体配管経路における組
立工数を減らすことができる。したがって、組立作業能
率を向上させることができる。更には、従来の開閉弁に
１つの部品、すなわち、逆止用ダイヤフラムを追加する
だけの簡単な構成で開閉機能と逆止機能とを兼ね備える
ことができる。したがって、低コスト化を図ることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る流体制御弁を示
し、流路を連通し得る状態の縦断面図である。

【図２】同流体制御弁を示し、図１のII部拡大図であ
る。

【図３】同流体制御弁を示し、流路を遮断した状態にお
ける図２と同様の拡大図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同流体制御弁に用い
る逆止用ダイヤフラムの一例を示す平面図、中央部断面
図である。

【図５】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同流体制御弁に用い
る逆止用ダイヤフラムの他の例を示す平面図、中央部断
面図である。

【図６】（ａ）、（ｂ）はそれぞれ同流体制御弁に用い
る逆止用ダイヤフラムの更に他の例を示す平面図、中央
部断面図である。

【図７】本発明の第２の実施形態に係る流体制御弁を示
し、流路を連通し得る状態の縦断面図である。

【図８】同流体制御弁を示し、流路を遮断した状態の縦
断面図である。

【符号の説明】

１弁本体４流入流路５流出流路８弁座シート９逆止用ダイヤフラム１０開閉用ダイヤフラム１３開閉手段１４押さえピース１５エアシリンダ２９ピストン３０ピストンロッド３１ピストンロッド５７進退部材６９手動レバー

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】流体の上流側流路および下流側流路を有
し、これらの上流側流路と下流側流路とを連通するため
の開口部のいずれか一方を中心部に有し、他方を側部に
有し、前記中心部側の開口部の端部周囲に弁座を有する
弁本体と、自身の弾性力により前記弁座に圧接して前記
上流側流路と前記下流側流路とを遮断することができ、
前記上流側流路の圧力が前記下流側流路の圧力より高く
なることにより、弾性変形して前記弁座から離隔されて
前記上流側流路と前記下流側流路とを連通させることが
でき、前記下流側流路の圧力が前記上流側流路の圧力よ
り高くなることにより、前記弁座に圧接した遮断状態に
保持することができるように設けられた逆止用ダイヤフ
ラムと、押圧されることにより、弾性変形して前記逆止
用ダイヤフラムを前記弁座に押圧させて前記上流側流路
と前記下流側流路とを遮断状態に保持することができ、
押圧状態から解放されることにより、自身の復元弾性に
より前記逆止用ダイヤフラムを押圧状態から解放するこ
とができるように設けられた開閉用ダイヤフラムと、こ
の開閉用ダイヤフラムを前記弁座側へ押圧し、若しくは
押圧状態から解放する開閉手段とを備えた流体制御弁。
【請求項２】開閉手段が、弁本体に接続され、流体が
供給され、若しくは排出されるシリンダ部材と、このシ
リンダ部材に対して伸縮可能に設けられ、開閉用ダイヤ
フラムを押圧し、若しくは押圧状態から解放するための
開閉部材と、この開閉部材を前記シリンダ部材内に供給
される流体の圧力方向とは逆方向に付勢するばねとを備
えた請求項１記載の流体制御弁。
【請求項３】開閉部材が開閉用ダイヤフラムを押圧
し、若しくは押圧状態から解放し得る押さえピースと、
シリンダ部材に軸方向に沿って移動可能に設けられたピ
ストンおよびこのピストンと一体的に設けられ、前記押
さえピースを押圧し、若しくは押圧状態から解放し得る
ピストンロッドとを備えた請求項２記載の流体制御弁。
【請求項４】開閉手段が、弁本体に接続されたケース
と、このケース内および前記弁本体内に進退可能に設け
られ、開閉用ダイヤフラムを押圧し、若しくは押圧状態
から解放するための開閉部材と、この開閉部材を前記開
閉用ダイヤフラムの押圧方向に付勢するばねと、前記ケ
ースに回転可能に支持されるとともに、回転に伴い、前
記開閉部材を前記ばねの付勢方向に抗する方向、若しく
は前記ばねの付勢方向に移動させるように前記開閉部材
に連結される手動レバーとを備えた請求項１記載の流体
制御弁。
【請求項５】開閉部材が、開閉用ダイヤフラムを押圧
し、若しくは押圧状態から解放し得る押さえピースと、
手動レバーの回転に伴って進退可能に設けられ、前記押
さえピースを押圧し、若しくは押圧状態から解放し得る
進退部材とを備えた請求項４記載の流体制御弁。
【請求項６】逆止用ダイヤフラムが、円板に弁座の外
周側に位置して複数箇所に穴を有するように形成された
請求項１ないし５のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項７】逆止用ダイヤフラムが、円板状に形成さ
れた請求項１ないし５のいずれかに記載の流体制御弁。
【請求項８】逆止用ダイヤフラムが、円板の中央部に
弁座の内周側に位置して穴を有するように形成された請
求項１ないし５のいずれかに記載の流体制御弁。