JPH0630560U - 弁装置用ベローズ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】耐食性に優れ、破損し難い弁装置用ベローズを
提供する。 【構成】全体をＰＴＦＥ等、耐食性に勝れた材料によ
り、筒状に形成する。中間部にはそれぞれ複数の内側凹
溝２１、２１と外側凹溝２２、２２とを備える。上記内
側凹溝２１、２１は、等ピッチで形成され、上記中間部
の内周面に開口する。又、外側凹溝２２、２２は、上記
ピッチと等しいピッチで形成され、上記中間部の外周面
に開口する。但し、上記外側凹溝２２、２２は、内側凹
溝２１、２１に対して上記ピッチの１／２分軸方向にず
らせた状態で形成する。上記内側凹溝２１、２１の底部
は断面Ｖ字状とし、上記外側凹溝２２、２２の底部は断
面円弧状とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、例えば培養装置を構成する三方弁に組み込まれ、この三方弁を構成 するケーシングの端壁をロッドが貫通する部分から、この三方弁内を流通する培 養液が漏出するのを防止するベローズに関し、耐久性に優れた弁装置用ベローズ を提供するものである。

【０００２】

【考案の背景】

各種微生物や植物細胞の培養作業を行なう為の培養槽に組み込み、培養槽中へ の培養液の給排を制御する三方弁には、培養液中への異物の混入防止を確実に図 る機能、培養液により内部を腐食されない機能、培養液の漏洩を確実に防止する 機能が要求される。この様な機能を有する三方弁として、図３に示す様な構造の ものが考えられている。

【０００３】 この三方弁を構成するケーシング１の側面には、第一の給排口２と第二の給排 口３と第三の給排口４とが設けられている。又、上記ケーシング１の内側で、上 記第一の給排口２と第二の給排口３との間部分には第一の弁座５を、第一の給排 口２と第三の給排口４との間には第二の弁座６を、それぞれ設けている。又、上 記ケーシング１の内側には、第一、第二の弁体７、８を設け、各弁体７、８の片 面（第一、第二の給排口２、３側の面）を、上記各弁座５、６に対向させている 。

【０００４】 上記各弁体７、８の他面（第一、第二の給排口２、３の反対側面）には、それ ぞれ第一、第二のロッド９、１０の基端部を結合固定し、第一、第二の各ロッド ９、１０の先端部を、上記ケーシング１の端面から突出させている。更に、上記 ケーシング１の両外端面には、第一、第二のエアシリンダ１１、１２を固定し、 各エアシリンダ１１、１２の出力ロッド１３、１３と上記各ロッド９、１０の先 端部とを結合している。

【０００５】 例えば、第一、第二の給排口２、３同士を連通させる場合には、第一のエアシ リンダ１１の出力ロッド１３を引っ込め、第一のロッド９を介して第一の弁体７ を引っ張り、この第一の弁体７を第一の弁座５から離隔させる。この際、第二の エアシリンダ１２の出力ロッド１３は突き出した状態として、第二のロッド１０ を介して第二の弁体８を押し、この第二の弁体８を第二の弁座６に押し付けてお く。第一、第三の給排口２、４同士を連通させる場合には、これとは逆に、第一 の弁体７を第一の弁座５に押し付け、第二の弁体８を第二の弁座６から引き離す 。

【０００６】 第一、第二の各弁体７、８とケーシング１の端壁を構成する端板１４、１４と の間で、第一、第二のロッド９、１０の周囲部分には、ベローズ１５、１５を設 け、これら第一、第二の各ロッド９、１０が端板１４、１４を貫通した部分から 培養液が漏洩するのを防止している。

【０００７】 ところで、上述したベローズ１５、１５は、培養液等によって腐食されない事 が必要である。何となれば、ベローズ１５、１５が培養液等によって腐食され、 腐食生成物が培養液中に混入すると、培養結果に悪影響を及ぼす恐れがあるから である。この為、本考案者は先に、ベローズ１５、１５の本体をステンレス鋼に より造り、この本体の表面にポリ四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）製の耐食性皮膜を コーティングする事を考えた。

【０００８】 しかしながら、ステンレス鋼の表面にＰＴＦＥをコーティングする事は難しく 、耐食性皮膜の耐剥離性が不十分であった。

【０００９】

【考案に至る過程】

そこで、本考案者は、本考案の弁装置用ベローズを考案するのに先がけて、図 ４に示す弁装置用ベローズを考えた。このベローズ１６は、耐酸性、耐アルカリ 性共に優れたＰＴＦＥにより筒状に形成されている。このべローズ１６の一端（ 図４の左端）には外向フランジ状部１７を設け、この外向フランジ状部１７を、 ケーシング１の端縁と端板１４との間で挟持自在としている。又、上記ベローズ １６の他端部（図４の右端部）は、第一の弁体７（又は第二の弁体８）を内嵌自 在に形成する。第一の弁体７（又は第二の弁体８）は、第一のロッド９（又は第 二のロッド１０）の端部に設けられているが、この第一の弁体７（又は第二の弁 体８）の第一の給排口３（又は第二の給排口４）と反対側面を、上記ベローズ１ ６の他端部に密に内嵌する。

【００１０】 更に、このベローズ１６の中間部には、この中間部の内周面に開口する複数の 内側凹溝１８、１８を、等ピッチで形成すると共に、この中間部の外周面に開口 する複数の外側凹溝１９、１９を、上記ピッチと等しいピッチで、且つ上記内側 凹溝１８、１８に対し、このピッチの１／２分軸方向にずらせた状態で形成して いる。これら内側、外側各凹溝１８、１９の底部は、断面Ｖ字状としている。

【００１１】 上述の様に構成する結果、このベローズ１６は軸方向（図４の左右方向）の外 力が加えられる事により、内側、外側各凹溝１８、１９が潰れ、このベローズ１ ６の中間部が収縮した状態となる。外力が加えられない状態に於いては、これら 内側、外側各凹溝１８、１９が図示の様に開き、当該中間部が伸長した、元の状 態となる。この為、上記ベローズ１６を、ケーシング１の端縁と端板１４との間 に掛け渡し、第一のロッド９（又は第二のロッド１０）の周囲部分を覆う状態で 組み込めば、この第一のロッド９（又は第二のロッド１０）の変位を上記中間部 が伸縮する事で許容しつつ、第一のロッド９（又は第二のロッド１０）が端板１ ４を貫通する部分から培養液等が漏洩するのを防止出来る。

【００１２】 上述した様に構成され作用するベローズ１６に於いては、ＰＴＦＥにより造っ ている為、耐食性皮膜が剥離する事もなく、十分な耐食性を得られる。

【００１３】 しかしながら、上記ベローズ１６に於いては、その形状に起因して次の様な不 都合が存在する。例えば、ベローズ１６を、前記図３に示した、培養装置を構成 する三方弁に組み込んだ場合、このベローズ１６の表面は、培養作業に用いる培 養液に接触した状態となる。培養液の種類によっては、温度或は濃度等の変化に 伴なって硬質の微小な結晶を析出するものが存在するが、この様に結晶を析出す る培養液がベローズ１６表面に接触すると、ベローズ１６中間部の外側凹溝１９ 、１９の底部に、上記硬質の微小な結晶が入り込む恐れがある。又、上記培養液 以外の流体であっても、何らかの原因でこの流体中に硬質の微小な異物が混入し ていた場合、この異物が上記外側凹溝１９、１９の底部に入り込む恐れがある。

【００１４】 この様に外側凹溝１９、１９の底部に硬質の微小な結晶或は異物２３（図５） が入り込んだ状態で、第一のロッド９（又は第二のロッド１０）を、給排口２（ ３）を塞ぐべく変位させ、上記ベローズ１６を縮めると、上記結晶或は異物２３ の存在により、外側凹溝１９を構成する断面Ｖ字状の側部２０、２０の一部に過 大な応力が加わり、当該部分が破損する恐れがある。

【００１５】 本考案の弁装置用ベローズは上述の様な事情に鑑みて考えられたもので、流通 する流体によって腐食される事がなく、しかも硬質の微小な結晶或は異物によっ て破損を招く恐れのない、耐久性に勝れた弁装置用ベローズを提供するものであ る。

【００１６】

【課題を解決する為の手段】

本考案の弁装置用ベローズは、前述した従来の弁装置用ベローズと同様、ケー シングの端壁を貫通して設けられ、ケーシング内部に位置する一端部に弁体を設 けたロッドを押し引きする事により流路を開閉する弁装置の上記端壁と上記弁体 との間に掛け渡し、上記ロッドの周囲部分を覆う状態で組み込まれる。

【００１７】 特に、本考案の弁装置用ベローズに於いては、耐食性を有する材料により造ら れた筒状で、その中間部には、等ピッチで形成され、この中間部内周面側に開口 する複数の内側凹溝と、上記ピッチと等しいピッチで、且つ内側凹溝に対しこの ピッチの１／２分軸方向にずらせた状態で形成され、上記中間部外周面側に開口 する複数の外側凹溝とを備えている。そして、上記内側凹溝の底部を断面Ｖ字状 とし、上記外側凹溝の底部を断面円弧状としている。

【００１８】

【作用】

上述の様に構成される本考案の弁装置用ベローズにより、流体の漏洩を防止す る際の作用自体は、前述した従来の弁装置用ベローズと同様である。

【００１９】 但し、本考案の弁装置用ベローズは、全体を耐食性を有する材料により形成し ている為、耐食性皮膜が剥離する事もなく、十分な耐食性を得られる。

【００２０】 更に、内側凹溝の底部を断面Ｖ字状とする事でこのベローズの収縮性が確保さ れると共に、外側凹溝の底部を断面円弧状とする事で、この外側凹溝の底部に硬 質の結晶或は異物が入り込んだ状態のままこのベローズが収縮した場合でも、上 記硬質の結晶或は異物と外側凹溝を構成する側部とが当接しないか、或は当接し たとしてもこの当接部分に過大な応力が加わる事がない。

【００２１】 この為、上記硬質の結晶或は異物の存在により、このベローズが破損する事が 防止され、耐久性が向上する。

【００２２】

【実施例】

次に、図１〜２に示した本考案の実施例を、前記図３に示す三方弁に適用する 場合に就いて説明する。本考案の弁装置用ベローズは、前述した従来の弁装置用 ベローズと同様、図３に示す様に第一、第二の給排口２、３を開閉する三方弁の 端板１４、１４と第一、第二の弁体７、８との間に掛け渡し、第一、第二のロッ ド９、１０の周囲部分を覆う状態で組み込まれ、第一、第二のロッド９、１０が 端板１４、１４を貫通する部分から培養液等の流体が漏洩するのを防止する。

【００２３】 この様な本考案の弁装置用ベローズは、全体を耐食性を有する材料により造ら れている。例えば、ポリ四弗化エチレン（ＰＴＦＥ）は耐酸性、耐アルカリ性共 に優れている為好ましく使用出来る。

【００２４】 上記した様な材料により筒状に形成された本考案の弁装置用ベローズの一端（ 図１の左端）には、ケーシング１（図３）の端縁と端壁を構成する端板１４との 間で挟持される外向フランジ状部１７を設けている。又、他端（図１の右端）は 、第一、第二のロッド９、１０の端部に設けた第一、第二の弁体７、８の片面（ 第一、第二の各給排口３、４と反対側面）を密に内嵌自在としている。

【００２５】 更に、上記外向フランジ状部１７と、第一、第二の弁体７、８を内嵌自在とし た他端部との間に位置する中間部には、内側凹溝２１、２１と外側凹溝２２、２ ２とを、それぞれ複数個形成している。

【００２６】 この内、上記内側凹溝２１、２１は、上記中間部の内周面に開口する状態で、 互いに等ピッチで形成されている。一方、上記外側凹溝２２、２２は、上記中間 部の外周面に開口する状態で、上記ピッチと等しいピッチで形成されている。但 し、上記外側凹溝２２、２２は、内側凹溝２１、２１に対し、上記ピッチの１／ ２分だけ、軸方向（図１の左右方向）にずらせて形成している。更に、上記内側 凹溝２１、２１の底部は断面Ｖ字状とし、上記外側凹溝２２、２２の底部は断面 円弧状としている。

【００２７】 上述の様に構成される結果、本考案の弁装置用ベローズに軸方向の外力が加え られる事により、上記内側凹溝２１、２１が潰れると共に、外側凹溝２２、２２ の開口部が狭まり、このベローズが収縮した状態となる。上記外力が加えられな い状態に於いては、これら内側、外側各凹溝２１、２２が図１〜２に示す様に開 き、当該部分が伸長した、元の状態となる。この為、本考案の弁装置用ベローズ を、ケーシング１の端縁と端板１４との間に掛け渡し、第一のロッド９（又は第 二のロッド１０）の周囲部分を覆う状態で組み込めば、この第一のロッド９（又 は第二のロッド１０）の変位を上記中間部が伸縮する事で許容しつつ、第一のロ ッド９（又は第二のロッド１０）が端板１４を貫通した部分から培養液等が漏洩 するのを防止出来る。

【００２８】 又、本考案の弁装置用ベローズに於いては、全体をＰＴＦＥ等、耐食性を有す る材料により造っている為、耐食性皮膜が剥離する事なく、十分な耐食性を得ら れる。

【００２９】 上述した作用に就いては、前記図４に示したベローズ１６と同様であるが、更 に、本考案の弁装置用ベローズに於いては上記外側凹溝２２、２２の底部を断面 円弧状としている為、この底部に硬質の結晶或は異物２３（図５）が入り込み、 この状態でベローズが収縮した場合でもベローズが破損する事はない。即ち、上 記結晶或は異物２３が外側凹溝２２、２２内に入り込んだ状態でベローズが収縮 した場合、上記外側凹溝２２、２２の開口部が狭まり、外側凹溝２２、２２を構 成する側部２０、２０が互いに近付くのみで、これら側部２０、２０同士が当接 する事はない為、上記結晶或は異物２３と外側凹溝２２、２２を構成する側部２ ０、２０とは当接しないか、或は当接したとしても、この当接部に過大な応力が 加わる事はない。

【００３０】 この為、上記結晶或は異物２３の存在により、ベローズが破損する事が防止さ れ、耐久性が向上する。但し、本考案の弁装置用ベローズは、外側凹溝２２、２ ２の底部を断面円弧状とした事に起因して前記図４に示したベローズ１６に比べ て収縮する量が若干小さくなるが、これは実用上何ら障害とはならない。

【００３１】 尚、本実施例に於いては本考案の弁装置用ベローズを、培養装置用の三方弁に 適用した場合に就いて説明したが、本考案の弁装置用ベローズは他の装置に組み 込まれる種々の弁装置に適用出来る事は勿論である。

【００３２】

【考案の効果】

本考案の弁装置用ベローズは上述の様に構成され作用するので、十分な耐食性 を有し、しかも異物混入による破損も防止される為、耐久性が向上し、この結果 、弁装置全体の信頼性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案を示す断面図。

【図２】図１のＡ部拡大断面図。

【図３】本考案が適用される三方弁の断面図。

【図４】本考案に先がけて考えられた弁装置用ベローズ
を示す断面図。

【図５】図４のＢ部拡大断面図。

【符号の説明】

１ ケーシング ２ 第一の給排口 ３ 第二の給排口 ４ 第三の給排口 ５ 第一の弁座 ６ 第二の弁座 ７ 第一の弁体 ８ 第二の弁体 ９ 第一のロッド １０ 第二のロッド １１ 第一のエアシリンダ １２ 第二のエアシリンダ １３ 出力ロッド １４ 端板 １５ ベローズ １６ ベローズ １７ 外向フランジ状部 １８ 内側凹溝 １９ 外側凹溝 ２０ 側部 ２１ 内側凹溝 ２２ 外側凹溝 ２３ 結晶或は異物

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 ケーシングの端壁を貫通して設けられ、
   ケーシング内部に位置する一端部に弁体を設けたロッド
   を押し引きする事により流路を開閉する弁装置の上記端
   壁と上記弁体との間に掛け渡し、上記ロッドの周囲部分
   を覆う状態で組み込まれる弁装置用ベローズであって、
   耐食性を有する材料により造られた筒状で、その中間部
   には、等ピッチで形成され、この中間部内周面側に開口
   する複数の内側凹溝と、上記ピッチと等しいピッチで、
   且つ内側凹溝に対しこのピッチの１／２分軸方向にずら
   せた状態で形成され、上記中間部外周面側に開口する複
   数の外側凹溝とを備え、上記内側凹溝の底部は断面Ｖ字
   状とし、上記外側凹溝の底部は断面円弧状として成る弁
   装置用ベローズ。