專利名稱：閥的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及在流體輸送管道中所用的使用了隔膜的閥，更詳細地說，涉及使隔膜的密封性能提高的閥。
背景技術：
以往，在各種化學藥液管線和純水管線等中所用的使用了隔膜的隔膜閥，如圖6所示，包括設置有環(huán)狀槽51的本體部47、閥蓋48和具有環(huán)狀嵌合部56的隔膜49，將隔膜49的環(huán)狀嵌合部56嵌合在本體部47的環(huán)狀槽51上，通過將環(huán)狀嵌合部56和其周緣部55夾持固定在本體部47和閥蓋48之間，來密封本體部47和閥蓋48之間，防止流體的朝向閥外部的泄漏。但是，在這樣的密封方法中，會有下述的問題由于長期的液體的壓力變動、溫度變化等，由上述結構構成的密封部分產(chǎn)生蠕變(滲水，クリ一プ)，因此流體會向外部泄漏。特別是在適于作為隔膜材料而使用的聚四氟乙烯(以下稱做PTFE)、四氟乙烯-全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下稱做PFA)等氟樹脂(フツ素樹脂)的情況下，該傾向顯著。
為了解決這樣的問題，本申請人發(fā)明了安全性高的隔膜閥，其改進了以往的隔膜閥，以極其簡單的結構、即使密封部分產(chǎn)生蠕變也不會產(chǎn)生向閥外部的液體泄漏，并在先提出申請(參照特開平6-2775號公報)。如果基于圖7對該構造進行說明，隔膜閥包括設置有環(huán)狀槽62的本體部57、閥蓋58和在周緣部66上設置有環(huán)狀嵌合部67的隔膜59，將隔膜59的環(huán)狀嵌合部67嵌合在設置在本體部57上的環(huán)狀槽62上，進而經(jīng)由彈性體60(O形圈)而將隔膜59的周緣部66夾持在本體部57和閥蓋58之間。
但是，在上述隔膜閥中在本體部和隔膜等的材料中使用了氟樹脂，進而可知，在長期置于液體的壓力、溫度變化較大等密封部分的蠕變非常容易進行的條件下的情況下，會有產(chǎn)生向閥外部的液體泄漏的危險性。

發(fā)明內(nèi)容
因此，為了解決上述以往技術的問題點，本發(fā)明的目的在于提供一種具有下述的改進了的密封構造的閥即使密封部分因流體的壓力變動、溫度變化等而產(chǎn)生蠕變也不會產(chǎn)生液體泄漏。
根據(jù)本發(fā)明，提供這樣一種閥，該閥包括形成有閥座部的本體部、閥蓋和與上述閥座部觸接·分離的隔膜，并通過在上述本體部和上述閥蓋之間夾持固定上述隔膜的周緣部而將本體內(nèi)部的流體密封，其中上述閥還具備彈性體，在上述本體部中在上述閥座的周圍設置有環(huán)狀槽，同時在上述隔膜的周緣部上設置有形成為截面大致L字形狀的環(huán)狀嵌合部，并通過配置在上述閥蓋和上述隔膜的上述環(huán)狀嵌合部之間的上述彈性體而將上述環(huán)狀嵌合部以緊貼(緊密接合，密著)的狀態(tài)嵌插入上述環(huán)狀槽。
在上述閥中，優(yōu)選上述環(huán)狀槽的內(nèi)側側面朝著外側向下方傾斜，上述彈性體具有與上述環(huán)狀槽的上述傾斜面相對應的傾斜的內(nèi)周面。
另外，上述彈性體優(yōu)選為O形圈。
進而，可以在上述環(huán)狀槽的底面上設置有與上述隔膜的表面相觸接的環(huán)狀凸起，也在上述本體部的表面上在該本體部的表面與上述閥蓋之間夾持上述隔膜的部分上，設置有與上述隔膜的表面相觸接的環(huán)狀凸起。
作為具有本發(fā)明的構造的閥，可以列舉隔膜閥、調(diào)壓閥、流量控制閥等。
在本發(fā)明中，作為本體和閥蓋等的材料，從耐化學性優(yōu)異且不純物的溶出也較少的方面，優(yōu)選使用PTFE或PFA等氟化乙烯類樹脂，但也可以是聚氯乙烯、聚丙烯等其他的塑料或金屬，沒有特別限定。另外，作為隔膜的材料，優(yōu)選使用PTFE或PFA等氟樹脂，沒有特別限定。


下面，參照附圖，根據(jù)本發(fā)明的實施方式更加詳細地說明本發(fā)明的上述的和其他的目的、特征和優(yōu)點。在附圖中；圖1是表示本發(fā)明的閥的第一實施方式的要部縱剖圖；圖2是表示圖1的隔膜外周部的密封部分的要部放大縱剖圖；圖3是表示本發(fā)明的閥的第二實施方式的要部放大剖面圖；圖4是表示本發(fā)明的閥的第三實施方式的要部放大剖面圖；圖5是表示本發(fā)明的閥的第四實施方式的縱剖圖；圖6是以往技術的要部放大剖面圖；圖7是其他的以往技術的要部放大剖面圖具體實施方式
下面，參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行說明，但本發(fā)明當然不限定于本實施方式。
根據(jù)表示對本發(fā)明的實施方式的圖1和圖2進行說明。
閥100包括閥本體部1(下面稱作本體部)、閥蓋2和隔膜3。
本體部1，是具有流體流入口6和流體流出口7的PTFE制的截止閥型閥本體部，通過設置在內(nèi)部的分隔壁8而將流體流入口6和流體流出口7隔離。在本體部1上，還設有將流體流入口6和閥室11連通的開口部9，開口部9的周緣部形成環(huán)狀的閥座部10。在本體部1的上部的周緣上設置有環(huán)狀槽13，在環(huán)狀槽13的內(nèi)側設置有平坦部12，其上表面在與閥座部10相比位于上方且與環(huán)狀槽13的外側壁的上表面相比位于下方的位置。因此，在環(huán)狀槽13的上部形成有臺階部14。
閥蓋2由螺栓·螺母等(圖未示)嵌合固定在本體部1的上部，在其底部周緣部上設置有環(huán)狀的凸部15，該凸部15嵌插于被設置在本體部1上的臺階部14上。在閥蓋2的下表面中央設置有貫通孔16，以可上下自由滑動的狀態(tài)支撐有壓縮器(コンプレツサ)4。在貫通孔16的下側設置有直徑比貫通孔16的直徑大的圓形狀的凹部17，將該凹部17的外緣和上述凸部15的內(nèi)側端連接的底面形成為朝向外側下降的傾斜面。
隔膜3是PTFE制的，在其中央下面設置有收納在閥蓋2的凹部17內(nèi)的閥體18。在閥體18的中央部上面上凸出設置有外螺紋部22，通過螺紋接合固定在壓縮器4的端部上。因此，閥體18可以伴隨著壓縮器4的上下運動而上下移動，從而與本體部1的閥座部10相接觸、分離，進行流體的關閉或開放。在閥體18的周緣上，一體地形成有膜部19和在其周緣部20上連續(xù)并向下方彎曲設置的大致L字形狀的環(huán)狀嵌合部21。周緣部20被本體部1的平坦部12和閥蓋2的凸部15夾持固定在它們之間，環(huán)狀嵌合部21嵌合固定在本體部1的環(huán)狀槽13上。另外，環(huán)狀嵌合部21的外側側面由作為彈性體之一的氟橡膠制的O形圈5而擠壓在環(huán)狀槽13的內(nèi)側側面上，底面由閥蓋2的凸部15經(jīng)由O形圈5而擠壓環(huán)狀槽13的底面上。這里，環(huán)狀嵌合部21的形狀只要是設置為傾斜的L字形的形狀(參照圖3)、或者底面不是水平的而是設置在曲面上的形狀即可，只要是與環(huán)狀槽13相仿的形狀，沒有特別限制。
由上述的結構構成的本實施方式的閥100如下述方式工作。
在圖1中當在閥100內(nèi)流過流體時，該流體從流體流入口6流入，并通過開口部9、形成在本體部1的上部和隔膜3之間的閥室11而向流體流出口7流出。此時到達閥室11的流體通過該壓力的作用，有從隔膜3的周緣部20和環(huán)狀嵌合部21與本體部1的間隙通過而向閥100的外部流出的傾向。
但是，由于周緣部20和環(huán)狀嵌合部21由閥蓋2而緊密接合地夾持固定在本體部1的平坦部12和環(huán)狀槽13上，因此流體的向閥100的外部的流出被阻止。
另外，即使在流體壓力、溫度長期間地變動，隔膜3的周緣部20和環(huán)狀嵌合部21產(chǎn)生蠕變，或者本體部1的平坦部12和環(huán)狀槽13歪斜等情況下，由于環(huán)狀嵌合部21也通過閥蓋2的凸部15和O形圈5的彈性作用而一直被擠壓在環(huán)狀槽13上，因此環(huán)狀槽13與環(huán)狀嵌合部21之間的間隙不會擴大，流體的向閥100的外部的流出被阻止。
另外，通過如本實施方式那樣使用O形圈5作為彈性體，可以最有效地實現(xiàn)將隔膜3的環(huán)狀嵌合部21的側面和底面同時分別集中地擠壓在本體部1的環(huán)狀槽13的內(nèi)側側面和底面上的目的，同時由于可以將彈性體本身的蠕變阻止為最小限度，因此可以同時具有使上述彈性作用可長期存在的協(xié)同(加強)效果。另外，即使在萬一因異物的混入等原因而導致在隔膜3的密封部分上產(chǎn)生損傷的問題的情況下，由于O形圈5也同時被擠壓在本體部1的環(huán)狀槽13的外側側面上，因此最終可以在O形圈5和環(huán)狀槽13之間將流體封止，即流體不會向閥100的外部泄漏。這里，O形圈5的材料適于使用具有優(yōu)異的耐化學(藥品)性的氟橡膠，但只要具有與使用條件相適應的性能，任何的材料都可以，另外也可以代替O形圈5而使用片狀填密材料(襯墊)、橡膠狀塑料等彈性體，沒有特別限定。
接下來在通過從外部施加驅(qū)動力而使壓縮器4向下方移動時，與其相連動地，隔膜8的閥體18也向下方移動，與本體部1的閥座部10相觸接。然后，通過進一步將閥體18擠壓在閥座部10上，開口部9被完全關斷，閥100變?yōu)殚]合狀態(tài)。另外，與此相反在壓縮器4向上方移動時，閥體18也向上方移動而從閥座部10離開，閥體18被收納在閥蓋2的凹部17內(nèi)從而閥體18的上面與該凹部17的上面接觸，另一方面膜部19與閥蓋2的傾斜面相接觸，由此阻止向上方移動，閥100變?yōu)槿_狀態(tài)(圖1的狀態(tài))。
圖3是表示本發(fā)明的閥的第二實施方式的要部放大剖面圖。閥，與第一實施方式相同，包括本體部23、閥蓋24和隔膜25，本體部23具有平坦部27、環(huán)狀槽28和臺階部29，閥蓋24具有凸部30，隔膜25具有膜部31、周緣部32和環(huán)狀嵌合部33。在本實施方式的結構中與第一實施方式不同的方面是，環(huán)狀槽28的內(nèi)側側面傾斜地形成、隔膜25的環(huán)狀嵌合部33也形成為與環(huán)狀槽28的內(nèi)側側面的斜度相同角度地傾斜，以及作為彈性構件使用在內(nèi)周上具有與該斜度相同角度地傾斜的表面的填密材料26。其他的結構與第一實施方式相同因此省略掉說明。
根據(jù)本實施方式的密封構造，在環(huán)狀槽28的內(nèi)側側面上設置有斜度，平坦部27的壁厚形成得較大，其結果是，由于平坦部27的強度上升，因此即使由于長期的流體壓力、溫度的變動也可以防止平坦部27以向內(nèi)側潰倒的方式變形，可以長期地保持初始的密封性能。
圖4是表示本發(fā)明的閥的第三實施方式的要部放大剖面圖。閥，與第一實施方式相同，包括本體部34、閥蓋35、隔膜36和O形圈37，本體部34具有平坦部38、環(huán)狀槽39和臺階部40，閥蓋35具有凸部41，隔膜36具有膜部42、周緣部43和環(huán)狀嵌合部44。在本實施方式的結構中與第一實施方式不同的方面是，在本體部34的平坦部38的上表面和環(huán)狀槽39的底部分別設置有截面三角形狀的環(huán)狀凸起45、46。其他的結構與第一實施方式相同因此省略掉說明。
圖5是表示本發(fā)明的閥的第四實施方式的縱剖圖。在圖中，閥200，是包括閥本體部68(下面稱作本體部)、閥蓋69和隔膜70的聚氯乙烯樹脂制隔膜閥。本體部68，具有入口流路71和出口流路72，進而在這兩個流路的中間具有使流路彎曲的平緩的圓弧狀曲面的分隔壁73。在本體部68的上部的周緣上與第一實施方式相同地設置有環(huán)狀槽74。壓縮器75，固定在閥桿76的下端部上。隔膜70，是氟樹脂制的薄膜，并被EPDM等橡膠彈性體77作為襯里支持、固定在壓縮器75的下端部上，通過與分隔壁73的上表面壓接·分離而使流路開閉。在隔膜70的周緣部上，與第一實施方式相同，形成有下方彎曲地設置的大致L字形狀的環(huán)狀嵌合部78，該環(huán)狀嵌合部78被嵌合在本體部68的環(huán)狀槽74上，隔膜70被本體部68和閥蓋69夾持固定在它們之間。另外與第一實施方式相同，環(huán)狀嵌合部78的外側側面由作為彈性體之一的氟橡膠制的O形圈80而擠壓在環(huán)狀槽74的內(nèi)側側面上，底面由閥蓋69下面經(jīng)由O形圈80而擠壓環(huán)狀槽74的底面上。這里環(huán)狀嵌合部78和環(huán)狀槽74的結構，也可以具有與第二、三實施方式相同的結構。
根據(jù)本實施方式的密封構造，隔膜36的周緣部43的下表面和環(huán)狀嵌合部44的底面分別擠壓在環(huán)狀凸起45、46上，因此可以由此阻止流體的向閥外部的流出。另外由于這些環(huán)狀凸起45、46與隔膜36的接觸面積非常小，其結果擠壓力集中，因此該密封效果變得非常強。
本發(fā)明，被設為以上所說明的構造，即使密封部分因長期的流體壓力和溫度的變動而產(chǎn)生蠕變，也不會產(chǎn)生向閥外部的流體泄漏，可以進行安全性非常高的流體控制。
權利要求
1.一種閥，其特征在于該閥包括形成有閥座部的本體部、閥蓋和與上述閥座部觸接·分離的隔膜，并通過在上述本體部和上述閥蓋之間夾持固定上述隔膜的周緣部而將本體內(nèi)部的流體密封，上述閥還具備彈性體，在上述本體部中在上述閥座的周圍設置有環(huán)狀槽，同時在上述隔膜的周緣部上設置有形成為截面大致L字形狀的環(huán)狀嵌合部，并通過配置在上述閥蓋和上述隔膜的上述環(huán)狀嵌合部之間的上述彈性體而將上述環(huán)狀嵌合部以緊貼的狀態(tài)嵌插入上述環(huán)狀槽。
2.如權利要求1所述的閥，其中上述環(huán)狀槽的內(nèi)側側面朝著外側向下方傾斜，上述彈性體具有與上述環(huán)狀槽的上述傾斜面相對應的傾斜的內(nèi)周面。
3.如權利要求1所述的閥，其中上述彈性體為O形圈。
4.如權利要求1所述的閥，其中在上述環(huán)狀槽的底面上設置有與上述隔膜的表面相觸接的環(huán)狀凸起。
5.如權利要求1所述的閥，其中在上述本體部的表面上在該本體部的表面與上述閥蓋之間夾持上述隔膜的部分上，設置有與上述隔膜的表面相觸接的環(huán)狀凸起。
全文摘要
本發(fā)明的閥(100)包括形成有閥座部(10)的本體部(1)、閥蓋(2)、支撐與閥座部(10)相觸接·分離的閥體(18)的隔膜(3)和O形圈(5)那樣的彈性體。在本體部(1)的閥座部(10)的周圍設置有環(huán)狀槽(13)，同時在隔膜(3)的周緣部(20)上設置有形成為截面大致L字形狀的環(huán)狀嵌合部(21)，通過配置在閥蓋(2)和隔膜(3)的環(huán)狀嵌合部(21)之間的彈性體，將環(huán)狀嵌合部(21)以緊貼的狀態(tài)嵌插入環(huán)狀槽(13)。
文檔編號F16K7/12GK1906436SQ200480041049
公開日2007年1月31日 申請日期2004年1月29日 優(yōu)先權日2004年1月29日
發(fā)明者吉野研郎, 濱田健志 申請人:旭有機材工業(yè)株式會社