複合弁
本発明の課題は、安全機構として動作する手動弁とパイロット弁とを一体化した複合弁を提供することである。手動弁のノブ５３のハンドル５５が安全機構解除位置Ｒに存在する場合には、操作ポート２４へのエア供給の有無により弁機構の開閉をすることができる。そして、手動弁のノブ５３のハンドル５５が安全機構解除位置Ｒに存在し、弁機構が弁開状態の場合においても、手動弁のノブ５３のハンドル５５を安全機構セット位置Ｓへ回転させることにより、強制的に弁機構を弁閉状態に遷移させることができる。さらに、手動弁のノブ５３のハンドル５５が安全機構セット位置Ｓに存在する場合には、操作ポート２４へのエア供給に関わらず常に弁機構を弁閉状態に維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御する弁において、安全装置として動作する手動弁とパイロット弁とを一体化した複合弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来半導体製造工程に代表される、各種ガス等を流す配管を備える設備では、配管を取りはずして各種作業を行う場合のために、パイロット弁の誤動作によるガス漏洩を防ぐ安全装置が必要とされている。そのような従来技術として、特許文献１に開示される技術について図１４を用いて説明する。
図１４に、半導体製造工程で使用される従来技術１のプロセスガスユニット２００の構成を示す。プロセスガスユニット２００は、手動弁２０１、入力エアオペレート弁２０５、マスフローコントローラ２０８、出力エアオペレート弁２１０、手動弁２１１等が直列に接続されている。そして、プロセスガスは左端矢印部ＧＩから入り、右端矢印部ＧＯから出て、真空チャンバ等（不図示）に送り込まれる。
【０００３】
通常使用状態では手動弁２０１、２１１は弁開状態に保持されており、遠隔操作による入力エアオペレート弁２０５および出力エアオペレート弁２１０の開閉動作によりプロセスガスの供給・停止を行う。
また、プロセスガスユニット２００の保守点検状態（マスフローコントローラ２０８を取りはずす場合等）では手動弁２０１、２１１を弁閉状態に保持し、エアオペレート弁２０５、２１０の開閉状態に関わらずガスの供給を停止する。よって、手動弁２０１、２１１が開状態の場合にはガス供給の開始・停止が自在であり、手動弁２０１、２１１が閉状態の場合には必ずガスの供給を遮断状態にできる。
さらに、ガスの供給中であっても、緊急時等には手動弁２０１、２１１を開から閉状態にすることでガスの供給を遮断できる。このように配管に手動弁とエアオペレート弁とを直列に接続する配管構成をとれば、手動弁２０１、２１１が安全装置の役割を果たす。
【０００４】
ところが半導体製造ラインでは、常にさらなる装置の小型化・低価格化が要求されている。そこで、プロセスガスユニットの省スペース化の策の一つとして、手動弁とエアオペレート弁とを一体化した複合弁を構成することが考えられる。そのような複合弁の例として、特許文献２ように、手動によるレバー弁とエアオペレート弁とを一体化した動作レバー弁付エアオペレート弁が開示されている。ここで、従来技術の動作レバー弁付エアオペレート弁の一例として、特許文献２に開示される従来技術２を説明する。
【０００５】
図１５に示す従来技術２の動作レバー弁付エアオペレート弁は、弁箱の駆動手段によって弁体を駆動することで流体の流れを制御できる一方、弁箱に配備された動作レバーにより駆動手段の動作にかかわらず流体の流通を禁止することができることを目的とする。
【０００６】
以下、図１５の構成を説明する。主動作弁１０１は、処理液の入口と出口とを有する流路１０２が形成された弁箱１０３を備えている。流路１０２の中央部付近には、弁座１０４が形成されている。弁体１０５には、弁棒１０６の一端が連結されている。また、弁箱１０３には、弁棒１０６を弁座１０４側に進退可能に保持する保持部１０７が備えられている。ここには弁棒１０６の他端に連動連結されたピストン１０８が摺動自在に備えられている。ピストン１０８は、通常状態では弁体１０５が弁座１０４に対して当接するように、圧縮コイルバネ１０９により付勢されている。そして、ピストン１０８は、図示しない電磁弁を作動させると、貫通孔１１５からのエア供給によるエア圧によってシリンダ１１６においてコイルバネ１０９の付勢力に抗して摺動する。ピン状に形成された押圧部材１１０は、図示しない引っ張りコイルバネによってピストン１０８とは反対側に付勢されており、その基端部１１０ａは球状に形成されている。押圧部材１１０の基端部１１０ａ側には、動作レバー１１１が配備されている。この動作レバー１１１は、偏心軸１１２を挟んで一端側に保持片１１３を備え、他端側に基端部１１０ａに当接する当接片１１４を備えている。
【０００７】
そこで、動作レバー１１１の保持片１１３を手前側に引く（図１５では矢印Ａ方向）と、当接片１１４が偏心軸１１２周りに回転し、押圧部材１１０がピストン１０８に向けて押し出され、弁体１０５が弁座１０４に当接する。すなわち、動作レバー１１１は、弁体１０５を弁座１０４に対して強制的に当接させる状態と、弁体１０５が弁座１０４に対して離間し得る状態とを切換えることができる。なお、上述した押圧部材１１０と動作レバー１１１が本発明における切換手段に相当し、上述した動作レバー１１１が進退駆動手段に相当する。このように弁箱１０３に備えられた保持部１０７によって弁体１０５を駆動することで処理液の流れを制御するとともに、弁箱１０３に配備された押圧部材１１０及び動作レバー１１１により、保持部１０７の動作状態にかかわらず流体の流通を強制的に禁止する。
【特許文献１】特開平１１−５１２２６号公報（第０００３−０００５段落、第１５図）
【特許文献２】特開２００３−１３０２４９号公報（第００３２−００３９段落、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術は、以下のような問題を有している。
（１）従来技術１については、図１４に記載の従来技術１における配管構成方法によると、手動弁２０１、２１１は安全装置の機能を有するが、エアオペレート弁２０５、２１０と手動弁２０１、２１１との二種類の弁が必要となるため、弁の設置スペースの省スペース化が図れないため問題である。
【０００９】
（２）従来技術２については以下のとおりである。
トグルの効果として、トグルにより装置の外側から容易に処理液の流通状態を制御することができることが得られるため、図１５に記載の従来技術２では、トグルのうち動作レバー１１１を採用し、動作レバー弁付エアオペレート弁としている。
しかし、これにより、動作レバー弁とエアオペレート弁とを一体に形成できるが、手動により弁閉にすることができるだけで、動作レバー１１１の位置を所定の位置に固定保持する機構はない。そのため、確実に弁閉状態を維持できず、安全装置としての機能がない。
すなわち、従来技術２は、手動により一時的に弁閉する機能を有することを目的とするものにすぎず、例えばメンテナンス等により配管を外した際、エアオペレート弁の誤動作によって液が流出してしまう。
確かに、特許文献２の段落（００３８）には、「これにより従来のトグルバルブ（１３）と安全弁（１７）の二つの機能を一体にすることができるので、取り付けスペースを小さくできる主動作弁２１を実現することができる。」と記載されている。しかし、前記のとおり確実に弁閉状態を維持する機能は有しておらず、本来の安全弁としての機能は有していない。
【００１０】
（３）薬液弁では半導体製造過程で使用する薬液が流れるため、弁体の材料として耐腐食性のあるフッ素樹脂を使用する必要がある。フッ素樹脂はいわゆるクリープ現象による変形を起こしやすいため、パイロット弁としての通常の使用を長期間にわたって続けると、弁座が荷重方向に塑性変形により縮んだままの状態になる。
従って、塑性変形が進めば、弁体と弁座間でのシール力が低下して、漏れが発生するおそれがある。
【００１１】
（４）また、動作レバー１１１の位置を所定の弁開位置に固定保持する機構はない。そのため、確実に弁開状態を維持できず、パイロット弁としての通常の使用を維持する機能がない。すなわち、従来技術２は、手動により弁開する機能を有することを目的とするものにすぎず、例えばピストンストロークを制限するストッパ（不図示）にピストン１０８が当接する際に発生する動作レバー１１１への振動により、動作レバー１１１が弁閉状態に遷移して、作業者の意に反してパイロット弁が弁閉し、液の流出が止まってしてしまう。
【００１２】
（５）さらに、動作レバー１１１により弁体１０５を弁座１０４に対して強制的に当接させるときには、貫通孔１１５からエア供給下であればシリンダ１１６内のピストン１０８が受けるエア圧に対抗して行わなければならず、動作レバー１１１操作に大きな力を要する。
【００１３】
本発明は前記従来技術の課題を解消するためになされたものであり、安全機構として動作する手動弁とパイロット弁とを一体化した複合弁を提供することを目的とする。
すなわち、前記従来技術の課題（１）乃至（３）を解消するために、安全機構として動作する手動弁が解除状態のときにのみパイロット弁の開閉が有効であり、またパイロット弁が弁開状態であっても手動弁を弁閉状態にすることで流体の流れを遮断し、その状態を維持できるような薬液弁としての用途も備えた複合弁を提供することを目的とする。
また、前記従来技術の課題（４）を解消するために、手動弁の弁開状態を保持する機構により、パイロット弁としての通常の使用を維持できる複合弁を提供することを目的とする。
さらに、前記従来技術の課題（５）を解消するために、作業者が力を要することなく操作できる手動弁を有する複合弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
（１）弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、前記パイロット機構と同軸上に備えられた手動機構とを有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有することを特徴とする。
【００１５】
従って、弁機構が弁開しパイロット機構へのエア供給がなされている状態から弁機構を弁閉しなければならないとする緊急時にも、作業者は手動機構により対応することができる。
また、手動機構によりパイロット機構へのエア供給のいかんに関わらず、弁機構を弁閉状態に保持することが可能であるので、例えばメンテナンス時に誤ってパイロット機構へのエア供給を行っても、弁機構が弁開状態にならず、作業者は安全にメンテナンス作業を行うことができる。
【００１６】
（２）前記（１）に記載の複合弁において、ダイアフラム弁体の軸方向における弁閉位置を調整する機構を有することを特徴とする。
【００１７】
従って、パイロット弁としての長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体から繰り返し荷重を受け、弁座が塑性変形して軸方向に縮み弁閉時のシール力が低下したときには、ダイアフラム弁体を軸方向に調整することにより、複合弁の弁閉時のシール力を上昇させることができ、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。
【００１８】
（３）前記（１）又は（２）に記載の複合弁において、手動機構と前記ダイアフラム弁体とが各々独立して軸方向に移動可能であることを特徴とする。
【００１９】
従って、弁座には手動弁のロッドの荷重はかからず、ダイアフラム弁体を経由してスプリングの荷重のみがかかるため、パイロット弁の長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体から繰り返し荷重を受けても、弁座が塑性変形して軸方向に縮まない。そのため、弁座とダイアフラム弁体とのシール力が低下することはなく、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。
また、仮にパイロット弁の長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体から繰り返し荷重を受けて、弁座が塑性変形して軸方向に縮んだとしても、ダイアフラム弁体を経由してスプリングの荷重により、ダイアフラム弁体が弁座に対して軸方向に追従することができる。そのため、弁座とダイアフラム弁体とのシール力が低下することはなく、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。
【００２０】
（４）前記（１）乃至（３）に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、手動機構がダイアフラム弁体を軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるときに、手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構を有することを特徴とする。
【００２１】
従って、パイロット弁の弁開状態下で、手動弁を弁開状態から弁閉状態にするときに手動弁にはエア圧がかからず、作業者は力を要することなくパイロット弁を弁閉状態にすることができる。
【００２２】
（５）前記（１）乃至（４）に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、前記手動弁を弁開位置に保持する手動弁弁開保持手段を有することを特徴とする。
【００２３】
従って、パイロット機構へのエア供給のいかんに関わらず、手動弁を弁開状態に保持することが可能であるので、例えば弁機構の開閉動作時において、ピストン等の摺動部品のストロークを制限するストッパにピストン等の摺動部品が当接することで生じる振動により手動弁が弁閉状態へ遷移することを防止でき、通常のパイロット弁としての機能が維持される。
【００２４】
（６）前記（４）に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア圧が生じる前記パイロット機構のピストン内に軸方向に摺動可能に装填され、前記ピストンとフランジ形状部で当接または離間可能なシャフトを有することを特徴とする。
【００２５】
（７）前記（４）に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の外周部に形成されたエアの供給路とピストンシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする。
【００２６】
（８）前記（４）に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の内部に形成されたエアの供給路と、前記ピストン形状部が摺動するスプールシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする。
【００２７】
（９）前記（１）乃至（５）に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、前記手動弁弁閉保持手段として、鍵孔を有するブラケットが手動弁のハンドルの二股に分かれる間を貫通することを特徴とする。
【００２８】
（１０）前記（９）に記載の複合弁において、前記ブラケットの鍵孔に鍵を通し、前記ノブのハンドルが鍵のツルに触れる位置まで回転したときに、前記ノブと前記ピストン形状部が接しないことを特徴とする。
【００２９】
（１１）前記（４）に記載の複合弁において、手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構の操作ポートと、カバーに形成されるエア供給ポートとを連通および遮断する機構を有することを特徴とする。
【００３０】
（１２）前記（４）に記載の複合弁において、カバーに、操作ポート、排気ポート、エア供給ポートが形成される３ポート弁を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、前記パイロット機構と同軸上に備えられた手動機構とを有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有するので、弁の設置スペースの省スペース化が図れることに加えて、手動弁が解除状態のときにのみパイロット弁の開閉が有効で、また、パイロット弁が弁開状態であっても手動弁を弁閉状態にすることで流体の流れを遮断し、その状態を維持することができるという安全装置としての機能を有し、手動弁につき安全弁としての機能も有することになった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図２】第１実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図３】第１実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図４】第１実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態において南京錠にて施錠した状態を示す図である。
【図５】第１実施形態の複合弁を薬液弁として使用し、弁座の塑性変形が生じた後の状態を示す図である。
【図６】図５に示す弁座の塑性変形後に、ダイアフラム弁体を弁座に追従させた状態を示す図である。
【図７】第２実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図８】第２実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図９】第２実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図１０】第２実施形態の実施例において、手動機構により複合弁を弁開状態から弁閉状態にするときに、手動機構をノブと調整ロッドとがノブの外周形状の変曲点の位置で接合するまで回転させた状態を示す図である。
【図１１】第３実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図１２】第３実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図１３】第３実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図１４】従来技術におけるプロセスガスユニットの構成を示す図である。
【図１５】従来技術における動作レバー弁付エアオペレート弁を示す図である。
【図１６】第４実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図１７】第４実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図１８】第４実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図１９】ブラケットの錠孔の位置とノブのハンドルの回転の遊びを示す図である。
【図２０】ノブとブラケットの配置関係を示す図である。
【図２１】第５実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図２２】複合弁５の上面図である。
【図２３】複合弁５の上方部分の外観図である。
【図２４】ロッド部分におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図２５】第５実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図２６】第５実施形態の実施例におけるパッキンを示す図である。
【図２７】ノブの部分の外観図である。
【図２８】ノブとロッドとピンとの間の関係を示す図である。
【図２９】復帰バネを利用して自動的にスライドする方法の概要図である。
【図３０】復帰バネを利用して自動的にスライドする方法の概要図である。
【図３１】施錠についての別仕様を示す図である。
【図３２】ノブのある端面と反対側のロッドの端面の形状を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
＜下２桁の番号＞＜部品・部位名＞
１１ 弁本体
１２ シリンダ
１３ カバー
２１ ピストンロッドまたはロッド
２３ 加圧室
２４ 操作ポート
３１ 弁座
３２ ダイアフラム弁体
３３ ポート
３４ ポート
３５ 連通部
５１ ロッドまたは調整ロッド
５３ ノブ
５４ 偏心軸
５５ ハンドル
７１ 送りねじ
７５ ロックナット
＜その他＞
Ｓ 安全機構セット位置
Ｒ 安全機構解除位置
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明にかかる複合弁について具体化した実施形態を図１乃至図１３、図１６乃至図３２に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態として、複合弁１の実施例を図１乃至図６を用いて説明する。
図１乃至図３は、本発明の複合弁１の第１実施例を示した断面図である。図３に示すように複合弁１のボディ部は、弁本体１１、シリンダ１２及びカバー１３が一体になって構成されている。そして、複合弁１はパイロット弁と手動弁と弁座追従機構から成り立っている。なお、複合弁１で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００３５】
そこで先ず、複合弁１のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ１２、カバー１３、ピストンロッド２１、スプリング２２、スプリング５２によって構成される。シリンダ１２及びカバー１３は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストンロッド２１が装填されている。ピストンロッド２１によってシリンダ１２及びカバー１３内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室２３とされる。加圧室２３には操作ポート２４が連通されている。一方、ピストンロッド２１上方には、ピストンロッド２１を下方へ付勢するスプリング２２及びスプリング５２が装填されている。
【００３６】
一方、弁機構は、弁本体１１、弁座３１、ダイアフラム弁体３２、ポート３３、ポート３４によって構成される。弁本体１１は、ポート３３とポート３４とが弁座３１を介して連通部３５にて連通されている。そして、弁座３１に当接・離間するダイアフラム弁体３２が、弁本体１１とシリンダ１２との間で挟持固定されている。そのため、弁本体１１とシリンダ１２とはダイアフラム弁体３２によって気密に仕切られ、連通部３５内を流れる流体がシリンダ１２側へ漏れることはない。また、シリンダ１２にはピストンロッド２１が摺動可能に挿着され、ピストンロッド２１はダイアフラム弁体３２と一体になっている。ピストンロッド２１が下方へ付勢されない場合には、ダイアフラム弁体３２は弁座３１と離間し、一方、ピストンロッド２１により下方へ付勢される場合には、ダイアフラム弁体３２は弁座３１と当接するように配置される。
【００３７】
次に、複合弁１の手動弁について説明する。手動弁は、ロッド５１、スプリング５２、ノブ５３によって構成される。ロッド５１の上方にはノブ５３が偏心軸５４を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ５３はハンドル５５と鍵孔５６を備えている。
【００３８】
次に、弁座追従機構について説明する。弁座追従機構は、外周に雄ねじ部が形成された送りねじ７１、内周に雌ねじ部が形成された保持部７２、調整つまみ７３、止めねじ７４、ロックナット７５によって構成される。送りねじ７１は、カバー１３の保持部７２に回転可能に歯合して設置され、送りねじ７１とピストンロッド２１の間には回り止めピン２０が設置されている。また、ロックナット７５が保持部７２の上方に設置され、保持部７２の外周側には調整つまみ７３と止めねじ７４が設置されている。
【００３９】
以上のような構成からなる複合弁１は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図３に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図２に示す。
【００４０】
先ず、図３を説明する。図３は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート２４からエアを供給する。すると、加圧室２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストンロッド２１がシリンダ１２内を摺動し、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力に対抗して上昇する。ピストンロッド２１の上昇に伴ってダイアフラム弁体３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体３２は弁座３１から離間する。従って、弁座３１とダイアフラム弁体３２との間に流路スペースができ、ポート３３と連通部３５とポート３４とが連通するので、ポート３３から供給される流体がポート３４から吐出される。
【００４１】
次に図２は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート２４から加圧室２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストンロッド２１を上方へ付勢する加圧室２３内のエア圧を減圧させれば、ピストンロッド２１が上方に装填されたスプリング２２及びスプリング５２の付勢力によって押し下げられる。従って、ピストンロッド２１が下方に付勢され、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２が弁座３１に当接するので、弁座３１とダイアフラム弁体３２との間に流路スペースがなくなり、ポート３３と連通部３５とポート３４とが連通せず、ポート３３から供給される流体がポート３４から吐出されない。
すなわち、手動弁を弁開状態にしておけば、電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。
【００４２】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図１にて説明する。図１は、図２または図３の手動弁を弁開にした状態から手動弁を弁閉にした状態を示す。
まず、図３の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。
具体的には、手動弁を弁開にしたときのノブ５３のハンドル５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル５５を図面正面から見て反時計回りに偏心軸５４を中心に１８０度回転させた位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させる。すると、ロッド５１とピストンロッド２１とが当接し、さらに、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力も働くため、ピストンロッド２１が下方に付勢され、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２が弁座３１に当接し、ポート３３から流入した流体は、ダイアフラム弁体３２によって遮断された連通部３５を通過できず、ポート３４側へ流れない。
【００４３】
一方、図２の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。
具体的には、手動弁を安全機構解除位置Ｒから、安全機構セット位置Ｓに作業者が回転させる。すると、ロッド５１とピストンロッド２１とが当接し、さらに、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力も働いているため、ピストンロッド２１が下方に付勢され、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２が弁座３１に当接した状態を保ち、ポート３３から流入した流体は、ダイアフラム弁体３２によって遮断された連通部３５を通過できず、ポート３４側へ流れない。
【００４４】
従って、図２及び図３で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態にすると、ダイアフラム弁体３２と弁座３１との間に流路スペースがなくなり、ポート３３と連通部３５とポート３４とが連通しなくなるので、ポート３３から供給される流体がポート３４から吐出されることはない。
すなわち、たとえ図３のようにパイロット弁が弁開状態の場合においても、作業者はハンドル５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓへ回転させることにより、強制的にパイロット弁を弁開状態から弁閉状態に遷移させることができる。そのため、流体の吐出を即座に停止しなければならないとする緊急事態に対しても、作業者は対応することができる。
【００４５】
そして、図１の状態でノブ５３の錠孔５６に、作業者が例えば南京錠５７を通し施錠することにより、操作ポート２４からエアを供給しても、ハンドル５５は安全機構セット位置Ｓから回転しない（図４）。従って、ロッド５１とピストンロッド２１とは当接した状態が保持されるため、ピストンロッド２１上方への摺動はされず、操作ポート２４からエアを供給してもパイロット弁は弁閉状態が維持される。
すなわち、作業者が手動弁を弁閉状態で施錠しておけば、たとえ操作ポート２４からエアを供給する誤動作があっても流体が流出することはなく、作業者は安全にメンテナンス等を行うことができる。
【００４６】
次に図５と図６について説明する。ここで、図５と図６は本発明の複合弁１を薬液弁として使用した際に生じる弁機構のシール力低下の防止および対策として、弁座追従機構としての実施例を示した断面図である。
複合弁１を薬液弁として使用するために、弁座３１の材質を例えば耐腐食性のあるフッ素系樹脂とした場合を考える。このとき、図２と図３のようなパイロット弁としての通常の使用を長期間にわたって続けると、弁座３１はダイアフラム弁体３２からの繰り返し応力を長期間受けることになり、いわゆるクリープ現象として、弁座３１が塑性変形により下方へ縮むことが考えられる。そのため、手動弁を安全機構セット位置Ｓに設定したときに、ロッド５１とピストンロッド２１の間にクリアランスが生じることが考えられ、操作ポート２４からエアを供給すると、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力に対抗して、ピストンロッド２１が前記クリアランス分上方に摺動し、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２の下方への付勢力が低下し、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が不十分となるおそれがある。
また、たとえ操作ポート２４からエアを供給しなくても、ポート３３からの薬液流体の圧力により、ダイアフラム弁体３２及びピストンロッド２１が上方に移動・摺動され、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が不十分となるおそれがある。
すなわち、弁座３１が塑性変形により下方へ縮むと、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が不十分となり、ポート３３、連通部３５、ポート３４が連通し、ポート３３から供給される薬液がポート３４から吐出されるおそれがある。
【００４７】
そこで、図６では弁座追従機構の作用状態を示す。具体的には、送りねじ７１を回すと、送りねじ７１が上下方向に移動し、送りねじ７１内に設置されているロッド５１も上下方向に移動する。このとき、送りねじ７１が下方に移動する方向に送りねじ７１を回すことにより、ロッド５１も下方に移動し、さらにロッド５１に当接するピストンロッド２１も下方に移動するため、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２の下方への付勢力が上昇し、ダイアフラム弁体３２と弁座３１とのシール力が満たされる。
すなわち、送りねじ７１を下方に移動させることにより、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が満たされ、ポート３３、連通部３５、ポート３４が連通せず、ポート３３から供給される薬液がポート３４から吐出されないようにできる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
第２実施形態として、複合弁２の実施例を図７乃至図１０を用いて説明する。
図９に示すように複合弁２のボディ部は、弁本体３１１、シリンダ３１２、ピストンシリンダ３１４及びカバー３１３が一体になって構成されている。そして、複合弁２はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁２で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００４９】
そこで先ず、複合弁２のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ３１２、ピストンシリンダ３１４、ロッド３２１、スプリング３２２、シャフト３２５、ピストン３２６、スプリング３２７、スプリング３２８によって構成される。
シリンダ３１２、カバー３１３、ピストンシリンダ３１４は密閉容器を構成し、ピストンシリンダ３１４にはその中を摺動するピストン３２６、ピストン３２６を上方へ付勢するスプリング３２７、ピストン３２６を下方へ付勢するスプリング３２８が装填されている。そして、ピストン３２６によってピストンシリンダ３１４及びカバー３１３内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室３２３となり、加圧室３２３は操作ポート３２４と連通している。
さらに、ピストン３２６内にはシャフト３２５が装填され、シャフト３２５はロッド３２１と一体になっている。ここで、シャフト３２５とピストンシリンダ３１４間には、シャフト３２５を下方へ付勢するスプリング３２２が装填されている。
【００５０】
一方、弁機構は、弁本体３１１、ダイアフラム弁体３３２、ポート３３３、ポート３３４によって構成される。弁本体３１１は、ポート３３３とポート３３４とが連通部３３５にて連通されている。そして、弁本体３１１に当接・離間するダイアフラム弁体３３２が、弁本体３１１とシリンダ３１２との間で挟持固定されている。そのため、弁本体３１１とシリンダ３１２とはダイアフラム弁体３３２によって気密に仕切られ、連通部３３５内を流れる流体がシリンダ３１２側へ漏れることはない。さらに、ダイアフラム弁体３３２はロッド３２１と一体になっており、ロッド３２１が下方へ付勢されない場合には、ダイアフラム弁体３３２は弁本体３１１と離間し、一方、ロッド３２１により下方へ付勢される場合には、ダイアフラム弁体３３２は弁本体３１１と当接するように配置される。
【００５１】
次に、複合弁２の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド３５１、スプリング３２８、ノブ３５３によって構成される。ここで、調整ロッド３５１の上方にはノブ３５３が偏心軸３５４を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ３５３はハンドル３５５、鍵孔３５６、ノッチ３６０を備えている。
【００５２】
以上のような構成からなる複合弁２は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図９に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図８に示す。
【００５３】
先ず、図９を説明する。図９は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート３２４からエアを供給すると、エアがシリンダ３１２内からピストンシリンダ３１４のエア供給路３１５を通じて、加圧室３２３へ供給されるため、加圧室３２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室３２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン３２６がピストンシリンダ３１４内を摺動し、スプリング３２８の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。さらに、ピストン３２６の上方への摺動に伴ってピストン３２６と当接したシャフト３２５もスプリング３２２の下方への付勢力に対抗して上方へ移動し、シャフト３２５と一体のロッド３２１も上方へ移動する。そのため、ロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体３３２は弁本体３１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体３３２と弁本体３１１との間に流路スペースができ、ポート３３３と連通部３３５とポート３３４とが連通するので、ポート３３３から供給される流体がポート３３４から吐出される。
【００５４】
次に図８は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート３２４から加圧室３２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン３２６を上方へ摺動させる加圧室３２３内のエア圧を減圧させれば、ピストン３２６がスプリング３２７及びスプリング３２８の付勢力によって下方へ摺動する。そして、ピストン３２６とシャフト３２５が当接した状態で、シャフト３２５がスプリング３２２により下方に付勢され、シャフト３２５及びロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２が弁本体３１１に当接する。
従って、ダイアフラム弁体３３２と弁本体３１１との間に流路スペースがなくなり、ポート３３３と連通部３３５とポート３３４とが連通しなくなるので、ポート３３３から供給される流体がポート３３４から吐出されることはない。
すなわち、手動弁を弁開状態にしておけば、電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。
さらに、ノブ３５３のノッチ３６０に調整ロッド３５１を当接しておけば、手動弁が弁閉状態に遷移することなく、確実に電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。
【００５５】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図７と図１０にて説明する。図７は、図８または図９で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示す。
まず、図９の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、手動弁を弁開にしたときのノブ３５３のハンドル３５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル３５５を図面正面から見て反時計回りに偏心軸３５４を中心に回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させる。ここで所定の位置とは、ノブ３５３の外周と調整ロッド３５１がノブ３５３の外周のテーパ部で接合した位置をいう。すると、回転動作開始とともにノブ３５３のハンドル３５５の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド３５１が下方に移動してピストン３２６と当接し、ピストン３２６を下方に摺動させて、ピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部を離間させ、シャフト３２５はピストン３２６とは独立して上下方向に移動することができるようになる。そのため、シャフト３２５はスプリング３２２により下方に付勢され、シャフト３２５及びロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２が弁本体３１１に当接する。
【００５６】
一方、図８の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、作業者がノブ３５３のハンドル３５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させる。すると、回転動作開始とともにノブ３５３のハンドル３５５の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド３５１が下方に移動してピストン３２６と当接し、ピストン３２６を下方に摺動させて、ピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部を離間させ、シャフト３２５はピストン３２６とは独立して上下方向に移動することができるようになる。しかし、シャフト３２５はスプリング３２２により下方に付勢され、シャフト３２５及びロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２が弁本体３１１に当接する状態は維持されたままとなる。
【００５７】
従って、図８及び図９で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態にすると、ダイアフラム弁体３３２と弁本体３１１との間に流路スペースがなくなり、ポート３３３と連通部３３５とポート３３４とが連通しなくなるので、ポート３３３から供給される流体がポート３３４から吐出されることはない。
すなわち、たとえ図９ようにパイロット弁が弁開状態の場合においても、作業者はハンドル３５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓへ回転させることにより、強制的にパイロット弁を弁開状態から弁閉状態に遷移させることができる。そのため、流体の吐出を即座に停止しなければならないとする緊急事態に対しても、作業者は対応することができる。
【００５８】
また、ノブ３５３と調整ロッド３５１を、ノブ３５３の外周のテーパ部の位置で接合させる状態（図７）まで回転させることにより、ノブ３５３のハンドル３５５を安全機構セット位置Ｓに固定することができる。
ここで、ノブ３５３のハンドル３５５を安全機構セット位置Ｓに固定することができる理由は以下のとおりである。すなわち、図１０におけるノブ３５３の偏心軸３５４の中心点からノブ３５３の外周の変曲点までの距離（以下、距離Ｒ１という）は、ノブ３５３の偏心軸３５４の中心点からノブ３５３のテーパ部の外周までの距離（以下、距離Ｒ２という）よりも長い。そのため、ノブ３５３のハンドル３５５は、スプリング３２８の付勢力に対抗して調整ロッド３５１を距離Ｒ１と距離Ｒ２の差分距離について下方に押し下げる力がかからない限り回転せず、図７の状態が維持されるからである。
従って、操作ポート３２４からエアを供給してもパイロット弁は弁閉状態が維持される。
すなわち、作業者が手動弁を図７に示すような弁閉状態にしておけば、たとえ操作ポート３２４からエアを供給する誤動作があっても流体が流出することはなく、作業者は安全にメンテナンス等を行うことができる。
【００５９】
さらに、図７の状態でノブ３５３の錠孔３５６に、例えば作業者が南京錠３５７を通し施錠することができるが、第１実施形態の複合弁１と同様なため、ここでは説明は省略する。
【００６０】
さらに、図９の状態でノブ３５３のハンドル３５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート３２４にエア供給がされている状況下であっても回転動作開始とともに、ノブ３５３のハンドル３５５の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド３５１がピストン３２６と当接し、ピストン３２６が下方に摺動され、ピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部が離間し、操作ポート３２４から供給されるエア及び加圧室３２３のエアがピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部の離間部から抜けることになる。そして、ピストン３２６上方のカバー３１３、ピストンシリンダ３１４、調整ロッド３５１で囲まれる密閉空間のエア圧とピストン３２６下方の加圧室３２３のエア圧が等しくなる。そのため、調整ロッド３５１に対しては、加圧室３２３のエア圧により生じるピストン３２６の上方への推力が低減される。従って、結果として、加圧室３２３のエア圧により生じるピストン３２６の上方への推力が低減された状態で、スプリング３２７の上方への付勢力に対抗する荷重を加えることにより、ノブ３５３のハンドル３５５を回転できることになる。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、エア圧に対抗するような大きな力を加えることなく行うことができる。
【００６１】
＜第３実施形態＞
第３実施形態として、複合弁３の実施例を図１１乃至図１３を用いて説明する。
図１３に示すように複合弁３のボディ部は、弁本体４１１、シリンダ４１２、ピストンシリンダ４１４及びカバー４１３が一体になって構成されている。そして、複合弁３はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁３で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００６２】
そこで先ず、複合弁３のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ４１２、ピストンシリンダ４１４、ロッド４２１、スプリング４２２、シャフト４２５、ピストン４２６、スプリング４２８によって構成される。
ピストンシリンダ４１４、調整ロッド４５１は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン４２６が装填されている。そして、調整ロッド４５１を上方へ付勢をし、ピストン４２６を下方へ付勢するスプリング４２２が装填されている。さらに、ピストン４２６によってピストンシリンダ４１４及び調整ロッド４５１内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室４２３となり、加圧室４２３は、ピストンシリンダ４１４のエア供給路４１５及び調整ロッド４５１の外周部に形成されたエア供給路４５９を通じて、操作ポート４２９と連通されている。
さらに、ピストン４２６内にはシャフト４２５が装填され、シャフト４２５はロッド４２１と一体になっている。ここで、シャフト４２５には、シャフト４２５及びロッド４２１を下方へ付勢するスプリング４２２が装填されている。
【００６３】
一方、弁機構は、弁本体４１１、ダイアフラム弁体４３２、ポート４３３、ポート４３４によって構成されるが、第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００６４】
次に、複合弁３の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド４５１、スプリング４２８、ノブ４５３によって構成されるが、調整ロッド４５１の形状以外は第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
以上のような構成からなる複合弁３は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図１３に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図１２に示す。
【００６６】
先ず、図１３を説明する。図１３は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート４２９からエアを供給する。すると、調整ロッド４５１の外周部に形成されたエア供給路４５９及びピストンシリンダ４１４内のエア供給路４１５を通じて、加圧室４２３へ供給されるため、加圧室４２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室４２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン４２６がピストンシリンダ４１４内を摺動し、スプリング４２８の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。さらに、ピストン４２６の上方への摺動に伴ってピストン４２６と当接したシャフト４２５もスプリング４２２の下方への付勢力に対抗して上方へ移動し、シャフト４２５と一体のロッド４２１も上方へ移動する。そのため、ロッド４２１と一体のダイアフラム弁体４３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体４３２は弁本体４１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体４３２と弁本体４１１との間に流路スペースができ、ポート４３３と連通部４３５とポート４３４とが連通するので、ポート４３３から供給される流体がポート４３４から吐出される。
【００６７】
次に図１２は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート４２９から加圧室４２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン４２６を上方へ付勢する加圧室４２３内のエア圧を減圧させればよいが、以降は第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図１１にて説明する。図１１は、図１２または図１３で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示すが、第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは、手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態への経緯の説明は省略する。
【００６９】
また、ノブ４５３と調整ロッド４５１を、ノブ４５３の外周のテーパ部の位置で接合させる状態（図１１）まで回転させることにより、ノブ４５３のハンドル４５５を安全機構セット位置Ｓに固定することができるが、以降は第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００７０】
また、図１１の状態でノブ４５３の錠孔４５６に、例えば作業者が南京錠４５７を通し施錠することができるが、第１実施形態の複合弁１及び第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明は省略する。
【００７１】
さらに、図１３の状態でノブ４５３のハンドル４５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート４２９にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともに調整ロッド４５１のエア供給路４５９とピストンシリンダ４１４のエア供給路４１５は遮断される。従って、操作ポート４２９からエア供給がされず、結果として、エア圧がかからない状態でノブ４５３のハンドル４５５を回転できることになる。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、力を要することなく行うことができる。
【００７２】
＜第４実施形態＞
第４実施形態として、複合弁４の実施例を図１６乃至図２０を用いて説明する。
図１８に示すように複合弁４のボディ部は、弁本体５１１、ピストンシリンダ５１２、スプールシリンダ５１４及びカバー５１３が一体になって構成されている。そして、複合弁４はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁４で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００７３】
そこで先ず、複合弁４のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、ピストンシリンダ５１２、スプールシリンダ５１４、スプリング５２２、ピストン５２６によって構成される。
ピストンシリンダ５１２、スプールシリンダ５１４は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン５２６が装填されている。そして、スプールシリンダ５１４を上方へ付勢をし、ピストン５２６を下方へ付勢するスプリング５２２が装填されている。
さらに、ピストン５２６によってピストンシリンダ５１２及びスプールシリンダ５１４内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室５２３となる。そして、加圧室５２３はピストン５２６内に形成されるエア供給流路５１５および後述する調整ロッド５５１内に形成されるエア供給流路５５９を通じて操作ポート５２９と連通されているか、あるいはピストン５２６内に形成されるエア供給流路５１５通じて排気ポート５３０と連通されている。
【００７４】
一方、弁機構は、弁本体５１１、ダイアフラム弁体５３２、ポート５３３、ポート５３４によって構成されるが、第２実施形態の複合弁２および第３実施形態の複合弁３と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００７５】
次に、複合弁４の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド５５１、スプリング５２８、ノブ５５３、ブラケット５５８によって構成される。ここで、調整ロッド５５１の上方にはノブ５５３が偏心軸５５４を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ５５３はハンドル５５５、ノッチ５６０を備えている。また、エア供給流路５５９が調整ロッド５５１の内部に形成され、加工が簡単で単純な流路構造を形成している。また、図２０に示すように、二股に分かれたノブ５５３のハンドルの間を貫通するかたちでブラケット５５８が配設され、ブラケット５５８には鍵孔５５６が形成されている。
【００７６】
以上のような構成からなる複合弁４は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図１８に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図１７に示す。
【００７７】
先ず、図１８を説明する。図１８は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート５２９からエアを供給する。すると、調整ロッド５５１の内部に形成されたエア供給路５５９及びピストン５２６内のエア供給路５１５を通じて、加圧室５２３へ供給されるため、加圧室５２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室５２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン５２６がピストンシリンダ５１２内を摺動し、スプリング５２２の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。そのため、ピストン５２６と一体のダイアフラム弁体５３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体５３２は弁本体５１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体５３２と弁本体５１１との間に流路スペースができ、ポート５３３と連通部５３５とポート５３４とが連通するので、ポート５３３から供給される流体がポート５３４から吐出される。
【００７８】
次に図１７は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート５２９から加圧室５２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン５２６を上方へ付勢する加圧室５２３内のエア圧を減圧させればよいが、以降は上記のエア圧を供給してパイロット弁を弁開する作用と反対の作用にすぎないため、ここでは説明を省略する。
【００７９】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図１６にて説明する。図１６は、図１７または図１８で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示す。
まず、図１８の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、図１６に示すように、手動弁を弁開にしたときのノブ５５３のハンドル５５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル５５５を図面正面から見て時計回りに偏心軸５５４を中心に回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させる。すると、回転動作開始とともにノブ５５３のハンドル５５５による下方への押さえつける量が小さくなるため、調整ロッド５５１が上方に移動する。このとき、操作ポート５２９と調整ロッド５５１のエア供給路５５９が遮断される一方で、加圧室５２３は排気ポート５３０と連通する。そのため、加圧室５２３のエアは排気ポート５３０から排気され、ピストン５２６がスプリング５２２の付勢力により下方へ摺動し、ピストン５２６と一体のダイアフラム弁体５３２が下方へ移動して弁本体５１１と当接して、図１６に示すように複合弁４は弁閉状態になる。
なお、このときノブ５５３にて動作させる部品は調整ロッド５５１のみであり、ピストン５２６を押さえることがない。そのため、ピストン５２６にノブ５５３の回転による力が掛からず、弁本体５１１には、ピストン５２６からダイアフラム弁体５３２を介してスプリング５２２の付勢力のみが掛かるにすぎない。従って、クリープの影響は生じず、いつまでも弁機構のシール力は維持される。
【００８０】
そして、図１６の状態でブラケット５５８の錠孔５５６に、例えば作業者が南京錠５５７を通し施錠することにより、操作ポート５２９からエアを供給しても、ハンドル５５５は回転せず、パイロット弁は弁閉状態が維持される（図２０）。ここで図１９に示すようにブラケット５５８の錠孔５５６は、南京錠５５７を通し施錠した際に、ハンドル５５５がガタついても調整ロッド５５１が動くことのないような十分な遊びを持たせて形成されている。具体的には、ノブ５５３が回転しハンドル５５５が南京錠５５７のツルに触れた時点でも、ノブ５５３が調整ロッド５５１に接しないように十分な遊びを持たせて形成されている。そのため、作業者が誤ってハンドル５５５に触っても調整ロッド５５１が動くことはなく、操作ポート５２９から加圧室５２３にエアが供給されることはない。また、ブラケット５５８の板厚を小さくすることにより、図２０に示すように、ツルの円弧の半径が小さい南京錠５５７であっても使用することができる。
【００８１】
さらに、図１８の状態でノブ５５３のハンドル５５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート５２９にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともに調整ロッド５５１のエア供給路５５９と操作ポート５２９は遮断される。従って、操作ポート５２９からエア供給がされず、結果として、エア圧がかからない状態でノブ５５３のハンドル５５５を回転できることになる。特に、第４実施形態の複合弁４では、調整ロッド５５１の径が小さく上方に受けるエアの力が小さいため、ノブ５５３のハンドル５５５の回転し始めにおいても力を要しない。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、力を要することなく行うことができる。
【００８２】
また、複合弁４ではピストン５２６内にエア供給流路５１５が形成されており、高さ方向の位置関係では、図１６〜図１８に示すように、スプリング５２８はスプリング５２２の内側に配設されている。そのため、複合弁４は高さ方向に小さくなる。ここで、実施例２，３の複合弁２，３において、スプリング５２８と同様に調整ロッド５５１を付勢する機能を有する部品は、スプリング３２８，４２８が該当する。そこで、特にこれらのスプリングの位置関係に着目すれば、複合弁４は全体として実施例２，３の複合弁２，３に比べて高さ方向に小さいことが良く分かる。
【００８３】
＜第５実施形態＞
第５実施形態として、複合弁５の実施例を図２１乃至図３２を用いて説明する。
ここで、図２１は複合弁５の弁開状態における断面図を、図２２は複合弁５の上面図を、図２３は複合弁５の上方部分の外観図を示している。
図２１に示すように複合弁５のボディ部は、主に弁本体６１１、シリンダ６１２、ハウジング６１３が一体になって構成されている。そして、複合弁５はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁５で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００８４】
そこで先ず、複合弁５のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、主にシリンダ６１２、ハウジング６１３、スプリング６２２、ピストン６２６によって構成される。
シリンダ６１２及びハウジング６１３は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン６２６が装填されている。そして、ハウジング６１３を上方へ付勢をし、ピストン６２６を下方へ付勢するスプリング６２２が装填されている。
さらに、ピストン６２６によってシリンダ６１２及びハウジング６１３内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室６２３となる。そして、加圧室６２３はピストン６２６内に形成されるエア供給流路６１５を通じて後述するエア供給ポート６５９と連通している。
図２１から図２３に示すように、ハウジング６１３には、操作ポート６２９、排気ポート６３０、エア供給ポート６５９が形成されており、後述するロッド６５１との組み合わせにより図２４に示すような３ポート弁を形成している。ここで、図２４は図２１のＡ−Ａ断面図を示している。図２４の（ａ）は手動弁が弁開状態にある場合を、（ｃ）は手動弁が弁閉状態にある場合を、（ｂ）は（ａ）と（ｃ）の間の状態を示している。
【００８５】
一方、弁機構は、弁本体６１１、ダイアフラム弁体６３２、ポート６３３、ポート６３４によって構成されるが、第２実施形態の複合弁２、第３実施形態の複合弁３、第４実施形態の複合弁４と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
次に、複合弁５の手動弁について説明する。手動弁は、主にロッド６５１、ノブ６５３、パッキン６６１、パッキン６６２、パッキン６６３、スライドプレート６６５によって構成される。ロッド６５１は、ハウジング６１３に形成した貫通孔６６７に挿入されている。ここで、ロッド６５１の一端側にはノブ６５３が回転可能な状態で取り付けられ、このノブ６５３はハンドル６５５、ピン６６４を備えている。また、ロッド６５１の中央部の外周には図２６に示すような形状のパッキン６６１が配置され、その周囲にはパッキン６６２とパッキン６６３が配置されている。また、ロッド６５１の上方にはスライドプレート６６５が配設されている。なお、図２６の（ａ）はパッキン６６１の上面図であり、（ｂ）はパッキン６６１のＡ−Ａ断面図である。
【００８７】
以上のような構成からなる複合弁５は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図２１に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図２５に示す。
【００８８】
先ず、図２１を説明する。図２１は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート６２９からエアを供給する。すると、ロッド６５１の外周と貫通孔６６７との間に形成された空間およびエア供給通路６５９を通り、ピストン６２６内のエア供給路６１５を通じて、加圧室６２３へエアが供給されるため、加圧室６２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室６２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン６２６がシリンダ６１２内を摺動し、スプリング６２２の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。そのため、ピストン６２６と一体のダイアフラム弁体６３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体６３２は弁本体６１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体６３２と弁本体６１１との間に流路スペースができ、ポート６３３と連通部６３５とポート６３４とが連通するので、ポート６３３から供給される流体がポート６３４から吐出される。
【００８９】
次に図２５は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート６２９から加圧室６２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン６２６を上方へ付勢する加圧室６２３内のエア圧を減圧させればよいが、以降は上記と反対の作用がなされるにすぎないため、ここでは説明を省略する。
【００９０】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を図２７、図２８を用いて説明する。図２７は、ノブ６５３の部分を説明するものであり図２５に示すＢ−Ｂ断面図である。図２８は、ノブ６５３とロッド６５１とピン６６４との間の関係を示す図である。
そこで、手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、図２７に示すように、手動弁を弁開にしたときのノブ６５３のハンドル６５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル６５５を図面正面から見て反時計回りに回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させようとする。すると、ハンドル６５５を所定量回転させたところで図２８（ａ）の状態から図２８（ｂ）に示すように、ピン６６４を介してロッド６５１にノブ６５３の回転が伝わり、ロッド６５１が回転し始める。そして、ハンドル６５５を回転し終えて安全機構セット位置Ｓに達した時には、図２８（ｃ）の状態になる。
なお、図２８に示すようにノブ６５３の回転がピン６６４を介してロッド６５１に伝わるまでに所定量の遊びを設けてある。すなわち、ノブ６５３の回転量に対してロッド６５１の回転量にはバックラッシを設けており、そのバックラッシの回転量は９０度から１１０度としている。そのため、ノブ６５３が回転する量は１８０度であるが、実際にロッド６５１が回転する量は７０度から９０度の間である。
【００９１】
以上のように安全機構セット位置Ｓに達すると、パッキン６６１により操作ポート６２９とエア供給ポート６５９が遮断される一方で、排気ポート６３０とエア供給ポート６５９が連通し、加圧室６２３は排気ポート６３０と連通することとなる。そのため、エアは排気ポート６３０から排気され加圧室６２３のエア圧は低下し、ピストン６２６がスプリング６２２の付勢力により下方へ摺動する。そして、ピストン６２６と一体のダイアフラム弁体６３２が下方へ移動して弁本体６１１と当接し、複合弁５は弁閉状態になる。
さらに、この状態から図２１および図２３に示すようにスライドプレート６６５をノブ６５３の設置方向にスライドさせて、スライドプレート６６５の先端部に形成される鍵孔６６５ａに例えば南京錠６５７を挿入して施錠する。これにより、ノブ６５３は回転することができず複合弁５の弁閉状態は維持されることになる。
【００９２】
なお、スライドプレート６６５をスライドする方法としては、以下の方法が考えられる。
（１）スライドプレート６６５に形成されたツマミ６６５ｂを指で押して手動で行なう方法。
（２）スライドプレート６６５とハウジング６１３の間に配設される復帰バネを利用して自動的にスライドする方法。
そして、上記（２）に述べる復帰バネを利用して自動的にスライドする方法としては、具体的に以下のような方法（Ａ）および方法（Ｂ）が考えられる。
【００９３】
図２９は、復帰バネを利用して自動的にスライドする方法のうち方法（Ａ）の概要図である。図２９（ａ）は手動弁が弁開状態にある場合の断面図と側面図を、図２９（ｂ）は手動弁が弁閉状態にある場合の断面図と側面図を示している。
方法（Ａ）は、図２９に示すようにスライドプレート６６５にツマミ６６５ｂとツメ形状６６５ｃを形成し、さらにハウジング６１３との間に復帰バネ６６６を配設する方法である。この方法では、手動弁が弁開状態にあるときには、図２９（ａ）に示すようにツメ形状６６５ｃの部分をロッド６５１の端部６５１ａに引っ掛けておくことにより、スライドプレート６６５はスライドが出来なくなる。このとき、復帰バネ６６６には引張り力が作用している。
ここで、ノブの端部６５１ａは切り欠き形状を有しており、ノブ６５３を回転し手動弁を弁閉状態にした時点では、図２９（ｂ）に示すように切り欠き形状の部分が丁度スライドプレート６６５のツメ形状６６５ｃの部分に位置することになっている。そのため、スライドプレート６６５のツメ形状６６５ｃによる引っ掛かりがなくなる。そのため、復帰バネ６６６に引張り力が作用しなくなり、スライドプレート６６５は自動的にスライドするというものである。
【００９４】
図３０は、復帰バネを利用して自動的にスライドする方法のうち方法（Ｂ）の概要図である。図３０（ａ）は手動弁が弁開状態にある場合の断面図を、図３０（ｂ）は手動弁が弁閉状態にある場合の断面図を示している。
方法（Ｂ）は、図３０に示すようにスライドプレート６６５にツマミ６６５ｂを形成し、ハウジング６１３との間に復帰バネ６６６を配設する方法である。この方法では方法（Ａ）とは復帰バネ６６６の作用を逆に設定している。すなわち、スライドプレート６６５に形成されたツマミ６６５ｂを指で押さないときには、復帰バネ６６６は自然長の状態でありバネ力が生じておらず、スライドプレート６６５はスライドされない状態が維持される。そのため、スライドプレート６６５に形成されたツマミ６６５ｂを指で押して復帰バネ６６６を収縮させてスライドさせるというものである。
【００９５】
また、南京錠６５７などによる施錠の別仕様として、図３１と図３２に示すような仕様も考えられる。この複合弁５では、ロッド６５１においてノブ６５３のある端面と反対側の端面６５１ａの形状が図３２のように形成されている。具体的には、ノブ６５３が手動弁が弁開状態のときは端面６５１ａが図３２の実線で示す向きになり、手動弁が弁閉状態のときは端面６５１ａが図３２の２点差線で示す向きになる。そして、手動弁が弁閉状態のときには、鍵孔６５１ｂがハウジング６１３の上面の上方に位置し、この状態で南京錠６５７などを通して施錠する。
【００９６】
なお、このときノブ６５３にて動作させる部品はロッド６５１のみであり、ピストン６２６を押さえることがない。そのため、ピストン６２６にノブ６５３の回転による力が掛からず、弁本体６１１には、ピストン６２６からダイアフラム弁体６３２を介してスプリング６２２の付勢力のみが掛かるにすぎない。従って、クリープの影響は生じず、いつまでも弁機構のシール力は維持される。
【００９７】
さらに、図２１の状態でノブ６５３のハンドル６５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート６２９にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともにロッド６５１のパッキン６６１によりエア供給路６５９と操作ポート６２９は遮断される。従って、操作ポート６２９からエア供給がされず、結果として、エア圧がかからない状態でノブ６５３のハンドル６５５を回転できることになる。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、力を要することなく行うことができる。
【００９８】
また、複合弁５ではロッド６５１は上下方向と垂直をなす横方向に配設されノブ６５３が複合弁５の側面に配設されている。そのため、弁機構およびパイロット機構と同軸上にノブあるとする第１〜４実施形態の複合弁１〜４に比べて、複合弁５は高さ方向に小さくなる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
弁座のクリープ現象による弁機構のシール力の低下を防止する機構または低下に対応する機構を有するので、弁座の材質として耐腐食性を有するフッ素樹脂を使用することにより半導体製造工程における薬液弁としての用途にも適用できる。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の流れを制御する弁において、安全装置として動作する手動弁とパイロット弁とを一体化した複合弁に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来半導体製造工程に代表される、各種ガス等を流す配管を備える設備では、配管を取りはずして各種作業を行う場合のために、パイロット弁の誤動作によるガス漏洩を防ぐ安全装置が必要とされている。そのような従来技術として、特許文献１に開示される技術について図１４を用いて説明する。
図１４に、半導体製造工程で使用される従来技術１のプロセスガスユニット２００の構成を示す。プロセスガスユニット２００は、手動弁２０１、入力エアオペレート弁２０５、マスフローコントローラ２０８、出力エアオペレート弁２１０、手動弁２１１等が直列に接続されている。そして、プロセスガスは左端矢印部ＧＩから入り、右端矢印部ＧＯから出て、真空チャンバ等（不図示）に送り込まれる。
【０００３】
通常使用状態では手動弁２０１、２１１は弁開状態に保持されており、遠隔操作による入力エアオペレート弁２０５および出力エアオペレート弁２１０の開閉動作によりプロセスガスの供給・停止を行う。
また、プロセスガスユニット２００の保守点検状態（マスフローコントローラ２０８を取りはずす場合等）では手動弁２０１、２１１を弁閉状態に保持し、エアオペレート弁２０５、２１０の開閉状態に関わらずガスの供給を停止する。よって、手動弁２０１、２１１が開状態の場合にはガス供給の開始・停止が自在であり、手動弁２０１、２１１が閉状態の場合には必ずガスの供給を遮断状態にできる。
さらに、ガスの供給中であっても、緊急時等には手動弁２０１、２１１を開から閉状態にすることでガスの供給を遮断できる。このように配管に手動弁とエアオペレート弁とを直列に接続する配管構成をとれば、手動弁２０１、２１１が安全装置の役割を果たす。
【０００４】
ところが半導体製造ラインでは、常にさらなる装置の小型化・低価格化が要求されている。そこで、プロセスガスユニットの省スペース化の策の一つとして、手動弁とエアオペレート弁とを一体化した複合弁を構成することが考えられる。そのような複合弁の例として、特許文献２ように、手動によるレバー弁とエアオペレート弁とを一体化した動作レバー弁付エアオペレート弁が開示されている。ここで、従来技術の動作レバー弁付エアオペレート弁の一例として、特許文献２に開示される従来技術２を説明する。
【０００５】
図１５に示す従来技術２の動作レバー弁付エアオペレート弁は、弁箱の駆動手段によって弁体を駆動することで流体の流れを制御できる一方、弁箱に配備された動作レバーにより駆動手段の動作にかかわらず流体の流通を禁止することができることを目的とする。
【０００６】
以下、図１５の構成を説明する。主動作弁１０１は、処理液の入口と出口とを有する流路１０２が形成された弁箱１０３を備えている。流路１０２の中央部付近には、弁座１０４が形成されている。弁体１０５には、弁棒１０６の一端が連結されている。また、弁箱１０３には、弁棒１０６を弁座１０４側に進退可能に保持する保持部１０７が備えられている。ここには弁棒１０６の他端に連動連結されたピストン１０８が摺動自在に備えられている。ピストン１０８は、通常状態では弁体１０５が弁座１０４に対して当接するように、圧縮コイルバネ１０９により付勢されている。そして、ピストン１０８は、図示しない電磁弁を作動させると、貫通孔１１５からのエア供給によるエア圧によってシリンダ１１６においてコイルバネ１０９の付勢力に抗して摺動する。ピン状に形成された押圧部材１１０は、図示しない引っ張りコイルバネによってピストン１０８とは反対側に付勢されており、その基端部１１０ａは球状に形成されている。押圧部材１１０の基端部１１０ａ側には、動作レバー１１１が配備されている。この動作レバー１１１は、偏心軸１１２を挟んで一端側に保持片１１３を備え、他端側に基端部１１０ａに当接する当接片１１４を備えている。
【０００７】
そこで、動作レバー１１１の保持片１１３を手前側に引く（図１５では矢印Ａ方向）と、当接片１１４が偏心軸１１２周りに回転し、押圧部材１１０がピストン１０８に向けて押し出され、弁体１０５が弁座１０４に当接する。すなわち、動作レバー１１１は、弁体１０５を弁座１０４に対して強制的に当接させる状態と、弁体１０５が弁座１０４に対して離間し得る状態とを切換えることができる。なお、上述した押圧部材１１０と動作レバー１１１が本発明における切換手段に相当し、上述した動作レバー１１１が進退駆動手段に相当する。このように弁箱１０３に備えられた保持部１０７によって弁体１０５を駆動することで処理液の流れを制御するとともに、弁箱１０３に配備された押圧部材１１０及び動作レバー１１１により、保持部１０７の動作状態にかかわらず流体の流通を強制的に禁止する。
【特許文献１】特開平１１−５１２２６号公報（第０００３−０００５段落、第１５図）
【特許文献２】特開２００３−１３０２４９号公報（第００３２−００３９段落、第３図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
従来技術は、以下のような問題を有している。
（１）従来技術１については、図１４に記載の従来技術１における配管構成方法によると、手動弁２０１、２１１は安全装置の機能を有するが、エアオペレート弁２０５、２１０と手動弁２０１、２１１との二種類の弁が必要となるため、弁の設置スペースの省スペース化が図れないため問題である。
【０００９】
（２）従来技術２については以下のとおりである。
トグルの効果として、トグルにより装置の外側から容易に処理液の流通状態を制御することができることが得られるため、図１５に記載の従来技術２では、トグルのうち動作レバー１１１を採用し、動作レバー弁付エアオペレート弁としている。
しかし、これにより、動作レバー弁とエアオペレート弁とを一体に形成できるが、手動により弁閉にすることができるだけで、動作レバー１１１の位置を所定の位置に固定保持する機構はない。そのため、確実に弁閉状態を維持できず、安全装置としての機能がない。
すなわち、従来技術２は、手動により一時的に弁閉する機能を有することを目的とするものにすぎず、例えばメンテナンス等により配管を外した際、エアオペレート弁の誤動作によって液が流出してしまう。
確かに、特許文献２の段落（００３８）には、「これにより従来のトグルバルブ（１３）と安全弁（１７）の二つの機能を一体にすることができるので、取り付けスペースを小さくできる主動作弁２１を実現することができる。」と記載されている。しかし、前記のとおり確実に弁閉状態を維持する機能は有しておらず、本来の安全弁としての機能は有していない。
【００１０】
（３）薬液弁では半導体製造過程で使用する薬液が流れるため、弁体の材料として耐腐食性のあるフッ素樹脂を使用する必要がある。フッ素樹脂はいわゆるクリープ現象による変形を起こしやすいため、パイロット弁としての通常の使用を長期間にわたって続けると、弁座が荷重方向に塑性変形により縮んだままの状態になる。
従って、塑性変形が進めば、弁体と弁座間でのシール力が低下して、漏れが発生するおそれがある。
【００１１】
（４）また、動作レバー１１１の位置を所定の弁開位置に固定保持する機構はない。そのため、確実に弁開状態を維持できず、パイロット弁としての通常の使用を維持する機能がない。すなわち、従来技術２は、手動により弁開する機能を有することを目的とするものにすぎず、例えばピストンストロークを制限するストッパ（不図示）にピストン１０８が当接する際に発生する動作レバー１１１への振動により、動作レバー１１１が弁閉状態に遷移して、作業者の意に反してパイロット弁が弁閉し、液の流出が止まってしてしまう。
【００１２】
（５）さらに、動作レバー１１１により弁体１０５を弁座１０４に対して強制的に当接させるときには、貫通孔１１５からエア供給下であればシリンダ１１６内のピストン１０８が受けるエア圧に対抗して行わなければならず、動作レバー１１１操作に大きな力を要する。
【００１３】
本発明は前記従来技術の課題を解消するためになされたものであり、安全機構として動作する手動弁とパイロット弁とを一体化した複合弁を提供することを目的とする。
すなわち、前記従来技術の課題（１）乃至（３）を解消するために、安全機構として動作する手動弁が解除状態のときにのみパイロット弁の開閉が有効であり、またパイロット弁が弁開状態であっても手動弁を弁閉状態にすることで流体の流れを遮断し、その状態を維持できるような薬液弁としての用途も備えた複合弁を提供することを目的とする。
また、前記従来技術の課題（４）を解消するために、手動弁の弁開状態を保持する機構により、パイロット弁としての通常の使用を維持できる複合弁を提供することを目的とする。
さらに、前記従来技術の課題（５）を解消するために、作業者が力を要することなく操作できる手動弁を有する複合弁を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
前記目的を達成するために、本発明は以下の特徴を有する。
（１）弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、前記パイロット機構と同軸上に備えられた手動機構とを有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有することを特徴とする。
【００１５】
従って、弁機構が弁開しパイロット機構へのエア供給がなされている状態から弁機構を弁閉しなければならないとする緊急時にも、作業者は手動機構により対応することができる。
また、手動機構によりパイロット機構へのエア供給のいかんに関わらず、弁機構を弁閉状態に保持することが可能であるので、例えばメンテナンス時に誤ってパイロット機構へのエア供給を行っても、弁機構が弁開状態にならず、作業者は安全にメンテナンス作業を行うことができる。
【００１６】
（２）前記（１）に記載の複合弁において、ダイアフラム弁体の軸方向における弁閉位置を調整する機構を有することを特徴とする。
【００１７】
従って、パイロット弁としての長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体から繰り返し荷重を受け、弁座が塑性変形して軸方向に縮み弁閉時のシール力が低下したときには、ダイアフラム弁体を軸方向に調整することにより、複合弁の弁閉時のシール力を上昇させることができ、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。
【００１８】
（３）前記（１）又は（２）に記載の複合弁において、手動機構と前記ダイアフラム弁体とが各々独立して軸方向に移動可能であることを特徴とする。
【００１９】
従って、弁座には手動弁のロッドの荷重はかからず、ダイアフラム弁体を経由してスプリングの荷重のみがかかるため、パイロット弁の長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体から繰り返し荷重を受けても、弁座が塑性変形して軸方向に縮まない。そのため、弁座とダイアフラム弁体とのシール力が低下することはなく、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。
また、仮にパイロット弁の長期間の使用により、弁座がダイアフラム弁体から繰り返し荷重を受けて、弁座が塑性変形して軸方向に縮んだとしても、ダイアフラム弁体を経由してスプリングの荷重により、ダイアフラム弁体が弁座に対して軸方向に追従することができる。そのため、弁座とダイアフラム弁体とのシール力が低下することはなく、弁機構の弁閉状態における流体の吐出を防止できる。
【００２０】
（４）前記（１）乃至（３）に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、手動機構がダイアフラム弁体を軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるときに、手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構を有することを特徴とする。
【００２１】
従って、パイロット弁の弁開状態下で、手動弁を弁開状態から弁閉状態にするときに手動弁にはエア圧がかからず、作業者は力を要することなくパイロット弁を弁閉状態にすることができる。
【００２２】
（５）前記（１）乃至（４）に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、前記手動弁を弁開位置に保持する手動弁弁開保持手段を有することを特徴とする。
【００２３】
従って、パイロット機構へのエア供給のいかんに関わらず、手動弁を弁開状態に保持することが可能であるので、例えば弁機構の開閉動作時において、ピストン等の摺動部品のストロークを制限するストッパにピストン等の摺動部品が当接することで生じる振動により手動弁が弁閉状態へ遷移することを防止でき、通常のパイロット弁としての機能が維持される。
【００２４】
（６）前記（４）に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア圧が生じる前記パイロット機構のピストン内に軸方向に摺動可能に装填され、前記ピストンとフランジ形状部で当接または離間可能なシャフトを有することを特徴とする。
【００２５】
（７）前記（４）に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の外周部に形成されたエアの供給路とピストンシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする。
【００２６】
（８）前記（４）に記載の複合弁において、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の内部に形成されたエアの供給路と、前記ピストン形状部が摺動するスプールシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする。
【００２７】
（９）前記（１）乃至（５）に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、前記手動弁弁閉保持手段として、鍵孔を有するブラケットが手動弁のハンドルの二股に分かれる間を貫通することを特徴とする。
【００２８】
（１０）前記（９）に記載の複合弁において、前記ブラケットの鍵孔に鍵を通し、前記ノブのハンドルが鍵のツルに触れる位置まで回転したときに、前記ノブと前記ピストン形状部が接しないことを特徴とする。
【００２９】
（１１）前記（４）に記載の複合弁において、手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構の操作ポートと、カバーに形成されるエア供給ポートとを連通および遮断する機構を有することを特徴とする。
【００３０】
（１２）前記（４）に記載の複合弁において、カバーに、操作ポート、排気ポート、エア供給ポートが形成される３ポート弁を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００３１】
本発明は、弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、前記パイロット機構と同軸上に備えられた手動機構とを有する複合弁において、前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有するので、弁の設置スペースの省スペース化が図れることに加えて、手動弁が解除状態のときにのみパイロット弁の開閉が有効で、また、パイロット弁が弁開状態であっても手動弁を弁閉状態にすることで流体の流れを遮断し、その状態を維持することができるという安全装置としての機能を有し、手動弁につき安全弁としての機能も有することになった。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】第１実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図２】第１実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図３】第１実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図４】第１実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態において南京錠にて施錠した状態を示す図である。
【図５】第１実施形態の複合弁を薬液弁として使用し、弁座の塑性変形が生じた後の状態を示す図である。
【図６】図５に示す弁座の塑性変形後に、ダイアフラム弁体を弁座に追従させた状態を示す図である。
【図７】第２実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図８】第２実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図９】第２実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図１０】第２実施形態の実施例において、手動機構により複合弁を弁開状態から弁閉状態にするときに、手動機構をノブと調整ロッドとがノブの外周形状の変曲点の位置で接合するまで回転させた状態を示す図である。
【図１１】第３実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図１２】第３実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図１３】第３実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図１４】従来技術におけるプロセスガスユニットの構成を示す図である。
【図１５】従来技術における動作レバー弁付エアオペレート弁を示す図である。
【図１６】第４実施形態の実施例における複合弁の手動機構による弁閉保持状態を示す図である。
【図１７】第４実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図１８】第４実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図１９】ブラケットの錠孔の位置とノブのハンドルの回転の遊びを示す図である。
【図２０】ノブとブラケットの配置関係を示す図である。
【図２１】第５実施形態の実施例における複合弁の弁開状態を示す図である。
【図２２】複合弁５の上面図である。
【図２３】複合弁５の上方部分の外観図である。
【図２４】ロッド部分におけるＡ−Ａ断面を示す図である。
【図２５】第５実施形態の実施例における複合弁の弁閉状態を示す図である。
【図２６】第５実施形態の実施例におけるパッキンを示す図である。
【図２７】ノブの部分の外観図である。
【図２８】ノブとロッドとピンとの間の関係を示す図である。
【図２９】復帰バネを利用して自動的にスライドする方法の概要図である。
【図３０】復帰バネを利用して自動的にスライドする方法の概要図である。
【図３１】施錠についての別仕様を示す図である。
【図３２】ノブのある端面と反対側のロッドの端面の形状を示す図である。
【符号の説明】
【００３３】
＜下２桁の番号＞＜部品・部位名＞
１１ 弁本体
１２ シリンダ
１３ カバー
２１ ピストンロッドまたはロッド
２３ 加圧室
２４ 操作ポート
３１ 弁座
３２ ダイアフラム弁体
３３ ポート
３４ ポート
３５ 連通部
５１ ロッドまたは調整ロッド
５３ ノブ
５４ 偏心軸
５５ ハンドル
７１ 送りねじ
７５ ロックナット
＜その他＞
Ｓ 安全機構セット位置
Ｒ 安全機構解除位置
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明にかかる複合弁について具体化した実施形態を図１乃至図１３、図１６乃至図３２に基づき図面を参照しつつ詳細に説明する。
＜第１実施形態＞
第１実施形態として、複合弁１の実施例を図１乃至図６を用いて説明する。
図１乃至図３は、本発明の複合弁１の第１実施例を示した断面図である。図３に示すように複合弁１のボディ部は、弁本体１１、シリンダ１２及びカバー１３が一体になって構成されている。そして、複合弁１はパイロット弁と手動弁と弁座追従機構から成り立っている。なお、複合弁１で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００３５】
そこで先ず、複合弁１のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ１２、カバー１３、ピストンロッド２１、スプリング２２、スプリング５２によって構成される。シリンダ１２及びカバー１３は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストンロッド２１が装填されている。ピストンロッド２１によってシリンダ１２及びカバー１３内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室２３とされる。加圧室２３には操作ポート２４が連通されている。一方、ピストンロッド２１上方には、ピストンロッド２１を下方へ付勢するスプリング２２及びスプリング５２が装填されている。
【００３６】
一方、弁機構は、弁本体１１、弁座３１、ダイアフラム弁体３２、ポート３３、ポート３４によって構成される。弁本体１１は、ポート３３とポート３４とが弁座３１を介して連通部３５にて連通されている。そして、弁座３１に当接・離間するダイアフラム弁体３２が、弁本体１１とシリンダ１２との間で挟持固定されている。そのため、弁本体１１とシリンダ１２とはダイアフラム弁体３２によって気密に仕切られ、連通部３５内を流れる流体がシリンダ１２側へ漏れることはない。また、シリンダ１２にはピストンロッド２１が摺動可能に挿着され、ピストンロッド２１はダイアフラム弁体３２と一体になっている。ピストンロッド２１が下方へ付勢されない場合には、ダイアフラム弁体３２は弁座３１と離間し、一方、ピストンロッド２１により下方へ付勢される場合には、ダイアフラム弁体３２は弁座３１と当接するように配置される。
【００３７】
次に、複合弁１の手動弁について説明する。手動弁は、ロッド５１、スプリング５２、ノブ５３によって構成される。ロッド５１の上方にはノブ５３が偏心軸５４を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ５３はハンドル５５と鍵孔５６を備えている。
【００３８】
次に、弁座追従機構について説明する。弁座追従機構は、外周に雄ねじ部が形成された送りねじ７１、内周に雌ねじ部が形成された保持部７２、調整つまみ７３、止めねじ７４、ロックナット７５によって構成される。送りねじ７１は、カバー１３の保持部７２に回転可能に歯合して設置され、送りねじ７１とピストンロッド２１の間には回り止めピン２０が設置されている。また、ロックナット７５が保持部７２の上方に設置され、保持部７２の外周側には調整つまみ７３と止めねじ７４が設置されている。
【００３９】
以上のような構成からなる複合弁１は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図３に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図２に示す。
【００４０】
先ず、図３を説明する。図３は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート２４からエアを供給する。すると、加圧室２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストンロッド２１がシリンダ１２内を摺動し、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力に対抗して上昇する。ピストンロッド２１の上昇に伴ってダイアフラム弁体３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体３２は弁座３１から離間する。従って、弁座３１とダイアフラム弁体３２との間に流路スペースができ、ポート３３と連通部３５とポート３４とが連通するので、ポート３３から供給される流体がポート３４から吐出される。
【００４１】
次に図２は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート２４から加圧室２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストンロッド２１を上方へ付勢する加圧室２３内のエア圧を減圧させれば、ピストンロッド２１が上方に装填されたスプリング２２及びスプリング５２の付勢力によって押し下げられる。従って、ピストンロッド２１が下方に付勢され、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２が弁座３１に当接するので、弁座３１とダイアフラム弁体３２との間に流路スペースがなくなり、ポート３３と連通部３５とポート３４とが連通せず、ポート３３から供給される流体がポート３４から吐出されない。
すなわち、手動弁を弁開状態にしておけば、電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。
【００４２】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図１にて説明する。図１は、図２または図３の手動弁を弁開にした状態から手動弁を弁閉にした状態を示す。
まず、図３の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。
具体的には、手動弁を弁開にしたときのノブ５３のハンドル５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル５５を図面正面から見て反時計回りに偏心軸５４を中心に１８０度回転させた位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させる。すると、ロッド５１とピストンロッド２１とが当接し、さらに、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力も働くため、ピストンロッド２１が下方に付勢され、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２が弁座３１に当接し、ポート３３から流入した流体は、ダイアフラム弁体３２によって遮断された連通部３５を通過できず、ポート３４側へ流れない。
【００４３】
一方、図２の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。
具体的には、手動弁を安全機構解除位置Ｒから、安全機構セット位置Ｓに作業者が回転させる。すると、ロッド５１とピストンロッド２１とが当接し、さらに、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力も働いているため、ピストンロッド２１が下方に付勢され、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２が弁座３１に当接した状態を保ち、ポート３３から流入した流体は、ダイアフラム弁体３２によって遮断された連通部３５を通過できず、ポート３４側へ流れない。
【００４４】
従って、図２及び図３で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態にすると、ダイアフラム弁体３２と弁座３１との間に流路スペースがなくなり、ポート３３と連通部３５とポート３４とが連通しなくなるので、ポート３３から供給される流体がポート３４から吐出されることはない。
すなわち、たとえ図３のようにパイロット弁が弁開状態の場合においても、作業者はハンドル５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓへ回転させることにより、強制的にパイロット弁を弁開状態から弁閉状態に遷移させることができる。そのため、流体の吐出を即座に停止しなければならないとする緊急事態に対しても、作業者は対応することができる。
【００４５】
そして、図１の状態でノブ５３の錠孔５６に、作業者が例えば南京錠５７を通し施錠することにより、操作ポート２４からエアを供給しても、ハンドル５５は安全機構セット位置Ｓから回転しない（図４）。従って、ロッド５１とピストンロッド２１とは当接した状態が保持されるため、ピストンロッド２１上方への摺動はされず、操作ポート２４からエアを供給してもパイロット弁は弁閉状態が維持される。
すなわち、作業者が手動弁を弁閉状態で施錠しておけば、たとえ操作ポート２４からエアを供給する誤動作があっても流体が流出することはなく、作業者は安全にメンテナンス等を行うことができる。
【００４６】
次に図５と図６について説明する。ここで、図５と図６は本発明の複合弁１を薬液弁として使用した際に生じる弁機構のシール力低下の防止および対策として、弁座追従機構としての実施例を示した断面図である。
複合弁１を薬液弁として使用するために、弁座３１の材質を例えば耐腐食性のあるフッ素系樹脂とした場合を考える。このとき、図２と図３のようなパイロット弁としての通常の使用を長期間にわたって続けると、弁座３１はダイアフラム弁体３２からの繰り返し応力を長期間受けることになり、いわゆるクリープ現象として、弁座３１が塑性変形により下方へ縮むことが考えられる。そのため、手動弁を安全機構セット位置Ｓに設定したときに、ロッド５１とピストンロッド２１の間にクリアランスが生じることが考えられ、操作ポート２４からエアを供給すると、スプリング２２及びスプリング５２の下方への付勢力に対抗して、ピストンロッド２１が前記クリアランス分上方に摺動し、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２の下方への付勢力が低下し、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が不十分となるおそれがある。
また、たとえ操作ポート２４からエアを供給しなくても、ポート３３からの薬液流体の圧力により、ダイアフラム弁体３２及びピストンロッド２１が上方に移動・摺動され、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が不十分となるおそれがある。
すなわち、弁座３１が塑性変形により下方へ縮むと、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が不十分となり、ポート３３、連通部３５、ポート３４が連通し、ポート３３から供給される薬液がポート３４から吐出されるおそれがある。
【００４７】
そこで、図６では弁座追従機構の作用状態を示す。具体的には、送りねじ７１を回すと、送りねじ７１が上下方向に移動し、送りねじ７１内に設置されているロッド５１も上下方向に移動する。このとき、送りねじ７１が下方に移動する方向に送りねじ７１を回すことにより、ロッド５１も下方に移動し、さらにロッド５１に当接するピストンロッド２１も下方に移動するため、ピストンロッド２１と一体のダイアフラム弁体３２の下方への付勢力が上昇し、ダイアフラム弁体３２と弁座３１とのシール力が満たされる。
すなわち、送りねじ７１を下方に移動させることにより、ダイアフラム弁体３２と弁座３１の間のシール力が満たされ、ポート３３、連通部３５、ポート３４が連通せず、ポート３３から供給される薬液がポート３４から吐出されないようにできる。
【００４８】
＜第２実施形態＞
第２実施形態として、複合弁２の実施例を図７乃至図１０を用いて説明する。
図９に示すように複合弁２のボディ部は、弁本体３１１、シリンダ３１２、ピストンシリンダ３１４及びカバー３１３が一体になって構成されている。そして、複合弁２はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁２で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００４９】
そこで先ず、複合弁２のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ３１２、ピストンシリンダ３１４、ロッド３２１、スプリング３２２、シャフト３２５、ピストン３２６、スプリング３２７、スプリング３２８によって構成される。
シリンダ３１２、カバー３１３、ピストンシリンダ３１４は密閉容器を構成し、ピストンシリンダ３１４にはその中を摺動するピストン３２６、ピストン３２６を上方へ付勢するスプリング３２７、ピストン３２６を下方へ付勢するスプリング３２８が装填されている。そして、ピストン３２６によってピストンシリンダ３１４及びカバー３１３内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室３２３となり、加圧室３２３は操作ポート３２４と連通している。
さらに、ピストン３２６内にはシャフト３２５が装填され、シャフト３２５はロッド３２１と一体になっている。ここで、シャフト３２５とピストンシリンダ３１４間には、シャフト３２５を下方へ付勢するスプリング３２２が装填されている。
【００５０】
一方、弁機構は、弁本体３１１、ダイアフラム弁体３３２、ポート３３３、ポート３３４によって構成される。弁本体３１１は、ポート３３３とポート３３４とが連通部３３５にて連通されている。そして、弁本体３１１に当接・離間するダイアフラム弁体３３２が、弁本体３１１とシリンダ３１２との間で挟持固定されている。そのため、弁本体３１１とシリンダ３１２とはダイアフラム弁体３３２によって気密に仕切られ、連通部３３５内を流れる流体がシリンダ３１２側へ漏れることはない。さらに、ダイアフラム弁体３３２はロッド３２１と一体になっており、ロッド３２１が下方へ付勢されない場合には、ダイアフラム弁体３３２は弁本体３１１と離間し、一方、ロッド３２１により下方へ付勢される場合には、ダイアフラム弁体３３２は弁本体３１１と当接するように配置される。
【００５１】
次に、複合弁２の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド３５１、スプリング３２８、ノブ３５３によって構成される。ここで、調整ロッド３５１の上方にはノブ３５３が偏心軸３５４を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ３５３はハンドル３５５、鍵孔３５６、ノッチ３６０を備えている。
【００５２】
以上のような構成からなる複合弁２は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図９に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図８に示す。
【００５３】
先ず、図９を説明する。図９は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート３２４からエアを供給すると、エアがシリンダ３１２内からピストンシリンダ３１４のエア供給路３１５を通じて、加圧室３２３へ供給されるため、加圧室３２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室３２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン３２６がピストンシリンダ３１４内を摺動し、スプリング３２８の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。さらに、ピストン３２６の上方への摺動に伴ってピストン３２６と当接したシャフト３２５もスプリング３２２の下方への付勢力に対抗して上方へ移動し、シャフト３２５と一体のロッド３２１も上方へ移動する。そのため、ロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体３３２は弁本体３１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体３３２と弁本体３１１との間に流路スペースができ、ポート３３３と連通部３３５とポート３３４とが連通するので、ポート３３３から供給される流体がポート３３４から吐出される。
【００５４】
次に図８は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート３２４から加圧室３２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン３２６を上方へ摺動させる加圧室３２３内のエア圧を減圧させれば、ピストン３２６がスプリング３２７及びスプリング３２８の付勢力によって下方へ摺動する。そして、ピストン３２６とシャフト３２５が当接した状態で、シャフト３２５がスプリング３２２により下方に付勢され、シャフト３２５及びロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２が弁本体３１１に当接する。
従って、ダイアフラム弁体３３２と弁本体３１１との間に流路スペースがなくなり、ポート３３３と連通部３３５とポート３３４とが連通しなくなるので、ポート３３３から供給される流体がポート３３４から吐出されることはない。
すなわち、手動弁を弁開状態にしておけば、電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。
さらに、ノブ３５３のノッチ３６０に調整ロッド３５１を当接しておけば、手動弁が弁閉状態に遷移することなく、確実に電磁弁によりパイロット弁の開閉動作を行うことができる。
【００５５】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図７と図１０にて説明する。図７は、図８または図９で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示す。
まず、図９の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、手動弁を弁開にしたときのノブ３５３のハンドル３５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル３５５を図面正面から見て反時計回りに偏心軸３５４を中心に回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させる。ここで所定の位置とは、ノブ３５３の外周と調整ロッド３５１がノブ３５３の外周のテーパ部で接合した位置をいう。すると、回転動作開始とともにノブ３５３のハンドル３５５の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド３５１が下方に移動してピストン３２６と当接し、ピストン３２６を下方に摺動させて、ピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部を離間させ、シャフト３２５はピストン３２６とは独立して上下方向に移動することができるようになる。そのため、シャフト３２５はスプリング３２２により下方に付勢され、シャフト３２５及びロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２が弁本体３１１に当接する。
【００５６】
一方、図８の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、作業者がノブ３５３のハンドル３５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させる。すると、回転動作開始とともにノブ３５３のハンドル３５５の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド３５１が下方に移動してピストン３２６と当接し、ピストン３２６を下方に摺動させて、ピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部を離間させ、シャフト３２５はピストン３２６とは独立して上下方向に移動することができるようになる。しかし、シャフト３２５はスプリング３２２により下方に付勢され、シャフト３２５及びロッド３２１と一体のダイアフラム弁体３３２が弁本体３１１に当接する状態は維持されたままとなる。
【００５７】
従って、図８及び図９で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態にすると、ダイアフラム弁体３３２と弁本体３１１との間に流路スペースがなくなり、ポート３３３と連通部３３５とポート３３４とが連通しなくなるので、ポート３３３から供給される流体がポート３３４から吐出されることはない。
すなわち、たとえ図９ようにパイロット弁が弁開状態の場合においても、作業者はハンドル３５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓへ回転させることにより、強制的にパイロット弁を弁開状態から弁閉状態に遷移させることができる。そのため、流体の吐出を即座に停止しなければならないとする緊急事態に対しても、作業者は対応することができる。
【００５８】
また、ノブ３５３と調整ロッド３５１を、ノブ３５３の外周のテーパ部の位置で接合させる状態（図７）まで回転させることにより、ノブ３５３のハンドル３５５を安全機構セット位置Ｓに固定することができる。
ここで、ノブ３５３のハンドル３５５を安全機構セット位置Ｓに固定することができる理由は以下のとおりである。すなわち、図１０におけるノブ３５３の偏心軸３５４の中心点からノブ３５３の外周の変曲点までの距離（以下、距離Ｒ１という）は、ノブ３５３の偏心軸３５４の中心点からノブ３５３のテーパ部の外周までの距離（以下、距離Ｒ２という）よりも長い。そのため、ノブ３５３のハンドル３５５は、スプリング３２８の付勢力に対抗して調整ロッド３５１を距離Ｒ１と距離Ｒ２の差分距離について下方に押し下げる力がかからない限り回転せず、図７の状態が維持されるからである。
従って、操作ポート３２４からエアを供給してもパイロット弁は弁閉状態が維持される。
すなわち、作業者が手動弁を図７に示すような弁閉状態にしておけば、たとえ操作ポート３２４からエアを供給する誤動作があっても流体が流出することはなく、作業者は安全にメンテナンス等を行うことができる。
【００５９】
さらに、図７の状態でノブ３５３の錠孔３５６に、例えば作業者が南京錠３５７を通し施錠することができるが、第１実施形態の複合弁１と同様なため、ここでは説明は省略する。
【００６０】
さらに、図９の状態でノブ３５３のハンドル３５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート３２４にエア供給がされている状況下であっても回転動作開始とともに、ノブ３５３のハンドル３５５の回転による下方への荷重を受けた調整ロッド３５１がピストン３２６と当接し、ピストン３２６が下方に摺動され、ピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部が離間し、操作ポート３２４から供給されるエア及び加圧室３２３のエアがピストン３２６とシャフト３２５のフランジ形状部の離間部から抜けることになる。そして、ピストン３２６上方のカバー３１３、ピストンシリンダ３１４、調整ロッド３５１で囲まれる密閉空間のエア圧とピストン３２６下方の加圧室３２３のエア圧が等しくなる。そのため、調整ロッド３５１に対しては、加圧室３２３のエア圧により生じるピストン３２６の上方への推力が低減される。従って、結果として、加圧室３２３のエア圧により生じるピストン３２６の上方への推力が低減された状態で、スプリング３２７の上方への付勢力に対抗する荷重を加えることにより、ノブ３５３のハンドル３５５を回転できることになる。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、エア圧に対抗するような大きな力を加えることなく行うことができる。
【００６１】
＜第３実施形態＞
第３実施形態として、複合弁３の実施例を図１１乃至図１３を用いて説明する。
図１３に示すように複合弁３のボディ部は、弁本体４１１、シリンダ４１２、ピストンシリンダ４１４及びカバー４１３が一体になって構成されている。そして、複合弁３はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁３で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００６２】
そこで先ず、複合弁３のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、シリンダ４１２、ピストンシリンダ４１４、ロッド４２１、スプリング４２２、シャフト４２５、ピストン４２６、スプリング４２８によって構成される。
ピストンシリンダ４１４、調整ロッド４５１は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン４２６が装填されている。そして、調整ロッド４５１を上方へ付勢をし、ピストン４２６を下方へ付勢するスプリング４２２が装填されている。さらに、ピストン４２６によってピストンシリンダ４１４及び調整ロッド４５１内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室４２３となり、加圧室４２３は、ピストンシリンダ４１４のエア供給路４１５及び調整ロッド４５１の外周部に形成されたエア供給路４５９を通じて、操作ポート４２９と連通されている。
さらに、ピストン４２６内にはシャフト４２５が装填され、シャフト４２５はロッド４２１と一体になっている。ここで、シャフト４２５には、シャフト４２５及びロッド４２１を下方へ付勢するスプリング４２２が装填されている。
【００６３】
一方、弁機構は、弁本体４１１、ダイアフラム弁体４３２、ポート４３３、ポート４３４によって構成されるが、第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００６４】
次に、複合弁３の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド４５１、スプリング４２８、ノブ４５３によって構成されるが、調整ロッド４５１の形状以外は第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００６５】
以上のような構成からなる複合弁３は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図１３に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図１２に示す。
【００６６】
先ず、図１３を説明する。図１３は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート４２９からエアを供給する。すると、調整ロッド４５１の外周部に形成されたエア供給路４５９及びピストンシリンダ４１４内のエア供給路４１５を通じて、加圧室４２３へ供給されるため、加圧室４２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室４２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン４２６がピストンシリンダ４１４内を摺動し、スプリング４２８の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。さらに、ピストン４２６の上方への摺動に伴ってピストン４２６と当接したシャフト４２５もスプリング４２２の下方への付勢力に対抗して上方へ移動し、シャフト４２５と一体のロッド４２１も上方へ移動する。そのため、ロッド４２１と一体のダイアフラム弁体４３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体４３２は弁本体４１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体４３２と弁本体４１１との間に流路スペースができ、ポート４３３と連通部４３５とポート４３４とが連通するので、ポート４３３から供給される流体がポート４３４から吐出される。
【００６７】
次に図１２は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート４２９から加圧室４２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン４２６を上方へ付勢する加圧室４２３内のエア圧を減圧させればよいが、以降は第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００６８】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図１１にて説明する。図１１は、図１２または図１３で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示すが、第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは、手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態への経緯の説明は省略する。
【００６９】
また、ノブ４５３と調整ロッド４５１を、ノブ４５３の外周のテーパ部の位置で接合させる状態（図１１）まで回転させることにより、ノブ４５３のハンドル４５５を安全機構セット位置Ｓに固定することができるが、以降は第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００７０】
また、図１１の状態でノブ４５３の錠孔４５６に、例えば作業者が南京錠４５７を通し施錠することができるが、第１実施形態の複合弁１及び第２実施形態の複合弁２と同様なため、ここでは説明は省略する。
【００７１】
さらに、図１３の状態でノブ４５３のハンドル４５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート４２９にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともに調整ロッド４５１のエア供給路４５９とピストンシリンダ４１４のエア供給路４１５は遮断される。従って、操作ポート４２９からエア供給がされず、結果として、エア圧がかからない状態でノブ４５３のハンドル４５５を回転できることになる。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、力を要することなく行うことができる。
【００７２】
＜第４実施形態＞
第４実施形態として、複合弁４の実施例を図１６乃至図２０を用いて説明する。
図１８に示すように複合弁４のボディ部は、弁本体５１１、ピストンシリンダ５１２、スプールシリンダ５１４及びカバー５１３が一体になって構成されている。そして、複合弁４はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁４で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００７３】
そこで先ず、複合弁４のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、ピストンシリンダ５１２、スプールシリンダ５１４、スプリング５２２、ピストン５２６によって構成される。
ピストンシリンダ５１２、スプールシリンダ５１４は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン５２６が装填されている。そして、スプールシリンダ５１４を上方へ付勢をし、ピストン５２６を下方へ付勢するスプリング５２２が装填されている。
さらに、ピストン５２６によってピストンシリンダ５１２及びスプールシリンダ５１４内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室５２３となる。そして、加圧室５２３はピストン５２６内に形成されるエア供給流路５１５および後述する調整ロッド５５１内に形成されるエア供給流路５５９を通じて操作ポート５２９と連通されているか、あるいはピストン５２６内に形成されるエア供給流路５１５通じて排気ポート５３０と連通されている。
【００７４】
一方、弁機構は、弁本体５１１、ダイアフラム弁体５３２、ポート５３３、ポート５３４によって構成されるが、第２実施形態の複合弁２および第３実施形態の複合弁３と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００７５】
次に、複合弁４の手動弁について説明する。手動弁は、調整ロッド５５１、スプリング５２８、ノブ５５３、ブラケット５５８によって構成される。ここで、調整ロッド５５１の上方にはノブ５５３が偏心軸５５４を中心にして回転可能な状態で取り付けられ、さらにノブ５５３はハンドル５５５、ノッチ５６０を備えている。また、エア供給流路５５９が調整ロッド５５１の内部に形成され、加工が簡単で単純な流路構造を形成している。また、図２０に示すように、二股に分かれたノブ５５３のハンドルの間を貫通するかたちでブラケット５５８が配設され、ブラケット５５８には鍵孔５５６が形成されている。
【００７６】
以上のような構成からなる複合弁４は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図１８に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図１７に示す。
【００７７】
先ず、図１８を説明する。図１８は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート５２９からエアを供給する。すると、調整ロッド５５１の内部に形成されたエア供給路５５９及びピストン５２６内のエア供給路５１５を通じて、加圧室５２３へ供給されるため、加圧室５２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室５２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン５２６がピストンシリンダ５１２内を摺動し、スプリング５２２の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。そのため、ピストン５２６と一体のダイアフラム弁体５３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体５３２は弁本体５１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体５３２と弁本体５１１との間に流路スペースができ、ポート５３３と連通部５３５とポート５３４とが連通するので、ポート５３３から供給される流体がポート５３４から吐出される。
【００７８】
次に図１７は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート５２９から加圧室５２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン５２６を上方へ付勢する加圧室５２３内のエア圧を減圧させればよいが、以降は上記のエア圧を供給してパイロット弁を弁開する作用と反対の作用にすぎないため、ここでは説明を省略する。
【００７９】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を、図１６にて説明する。図１６は、図１７または図１８で手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態を示す。
まず、図１８の手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、図１６に示すように、手動弁を弁開にしたときのノブ５５３のハンドル５５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル５５５を図面正面から見て時計回りに偏心軸５５４を中心に回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させる。すると、回転動作開始とともにノブ５５３のハンドル５５５による下方への押さえつける量が小さくなるため、調整ロッド５５１が上方に移動する。このとき、操作ポート５２９と調整ロッド５５１のエア供給路５５９が遮断される一方で、加圧室５２３は排気ポート５３０と連通する。そのため、加圧室５２３のエアは排気ポート５３０から排気され、ピストン５２６がスプリング５２２の付勢力により下方へ摺動し、ピストン５２６と一体のダイアフラム弁体５３２が下方へ移動して弁本体５１１と当接して、図１６に示すように複合弁４は弁閉状態になる。
なお、このときノブ５５３にて動作させる部品は調整ロッド５５１のみであり、ピストン５２６を押さえることがない。そのため、ピストン５２６にノブ５５３の回転による力が掛からず、弁本体５１１には、ピストン５２６からダイアフラム弁体５３２を介してスプリング５２２の付勢力のみが掛かるにすぎない。従って、クリープの影響は生じず、いつまでも弁機構のシール力は維持される。
【００８０】
そして、図１６の状態でブラケット５５８の錠孔５５６に、例えば作業者が南京錠５５７を通し施錠することにより、操作ポート５２９からエアを供給しても、ハンドル５５５は回転せず、パイロット弁は弁閉状態が維持される（図２０）。ここで図１９に示すようにブラケット５５８の錠孔５５６は、南京錠５５７を通し施錠した際に、ハンドル５５５がガタついても調整ロッド５５１が動くことのないような十分な遊びを持たせて形成されている。具体的には、ノブ５５３が回転しハンドル５５５が南京錠５５７のツルに触れた時点でも、ノブ５５３が調整ロッド５５１に接しないように十分な遊びを持たせて形成されている。そのため、作業者が誤ってハンドル５５５に触っても調整ロッド５５１が動くことはなく、操作ポート５２９から加圧室５２３にエアが供給されることはない。また、ブラケット５５８の板厚を小さくすることにより、図２０に示すように、ツルの円弧の半径が小さい南京錠５５７であっても使用することができる。
【００８１】
さらに、図１８の状態でノブ５５３のハンドル５５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート５２９にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともに調整ロッド５５１のエア供給路５５９と操作ポート５２９は遮断される。従って、操作ポート５２９からエア供給がされず、結果として、エア圧がかからない状態でノブ５５３のハンドル５５５を回転できることになる。特に、第４実施形態の複合弁４では、調整ロッド５５１の径が小さく上方に受けるエアの力が小さいため、ノブ５５３のハンドル５５５の回転し始めにおいても力を要しない。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、力を要することなく行うことができる。
【００８２】
また、複合弁４ではピストン５２６内にエア供給流路５１５が形成されており、高さ方向の位置関係では、図１６〜図１８に示すように、スプリング５２８はスプリング５２２の内側に配設されている。そのため、複合弁４は高さ方向に小さくなる。ここで、実施例２，３の複合弁２，３において、スプリング５２８と同様に調整ロッド５５１を付勢する機能を有する部品は、スプリング３２８，４２８が該当する。そこで、特にこれらのスプリングの位置関係に着目すれば、複合弁４は全体として実施例２，３の複合弁２，３に比べて高さ方向に小さいことが良く分かる。
【００８３】
＜第５実施形態＞
第５実施形態として、複合弁５の実施例を図２１乃至図３２を用いて説明する。
ここで、図２１は複合弁５の弁開状態における断面図を、図２２は複合弁５の上面図を、図２３は複合弁５の上方部分の外観図を示している。
図２１に示すように複合弁５のボディ部は、主に弁本体６１１、シリンダ６１２、ハウジング６１３が一体になって構成されている。そして、複合弁５はパイロット弁と手動弁から成り立っている。なお、複合弁５で「上方」とは手動弁側、「下方」とはパイロット弁側を指すものとする。
【００８４】
そこで先ず、複合弁５のパイロット弁について説明する。パイロット弁はさらにパイロット機構と弁機構に分けることができる。ここで、パイロット機構は、主にシリンダ６１２、ハウジング６１３、スプリング６２２、ピストン６２６によって構成される。
シリンダ６１２及びハウジング６１３は密閉容器を構成し、その中を摺動するピストン６２６が装填されている。そして、ハウジング６１３を上方へ付勢をし、ピストン６２６を下方へ付勢するスプリング６２２が装填されている。
さらに、ピストン６２６によってシリンダ６１２及びハウジング６１３内の空間は上下２室に分割され、下室が加圧室６２３となる。そして、加圧室６２３はピストン６２６内に形成されるエア供給流路６１５を通じて後述するエア供給ポート６５９と連通している。
図２１から図２３に示すように、ハウジング６１３には、操作ポート６２９、排気ポート６３０、エア供給ポート６５９が形成されており、後述するロッド６５１との組み合わせにより図２４に示すような３ポート弁を形成している。ここで、図２４は図２１のＡ−Ａ断面図を示している。図２４の（ａ）は手動弁が弁開状態にある場合を、（ｃ）は手動弁が弁閉状態にある場合を、（ｂ）は（ａ）と（ｃ）の間の状態を示している。
【００８５】
一方、弁機構は、弁本体６１１、ダイアフラム弁体６３２、ポート６３３、ポート６３４によって構成されるが、第２実施形態の複合弁２、第３実施形態の複合弁３、第４実施形態の複合弁４と同様なため、ここでは説明を省略する。
【００８６】
次に、複合弁５の手動弁について説明する。手動弁は、主にロッド６５１、ノブ６５３、パッキン６６１、パッキン６６２、パッキン６６３、スライドプレート６６５によって構成される。ロッド６５１は、ハウジング６１３に形成した貫通孔６６７に挿入されている。ここで、ロッド６５１の一端側にはノブ６５３が回転可能な状態で取り付けられ、このノブ６５３はハンドル６５５、ピン６６４を備えている。また、ロッド６５１の中央部の外周には図２６に示すような形状のパッキン６６１が配置され、その周囲にはパッキン６６２とパッキン６６３が配置されている。また、ロッド６５１の上方にはスライドプレート６６５が配設されている。なお、図２６の（ａ）はパッキン６６１の上面図であり、（ｂ）はパッキン６６１のＡ−Ａ断面図である。
【００８７】
以上のような構成からなる複合弁５は、次のように作用する。
始めにパイロット弁としての通常の作用について説明する。手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁開することにより流体を流す状態を図２１に、手動弁は弁開したうえでパイロット弁を弁閉することにより流体を流さない状態を図２５に示す。
【００８８】
先ず、図２１を説明する。図２１は図示しない電磁弁によりエア圧を供給して、パイロット弁を弁開した状態を示す。具体的には、操作ポート６２９からエアを供給する。すると、ロッド６５１の外周と貫通孔６６７との間に形成された空間およびエア供給通路６５９を通り、ピストン６２６内のエア供給路６１５を通じて、加圧室６２３へエアが供給されるため、加圧室６２３のエア圧が上昇する。そして、加圧室６２３のエア圧の上昇によって上方への力を受けたピストン６２６がシリンダ６１２内を摺動し、スプリング６２２の下方への付勢力に対抗して上方へ摺動する。そのため、ピストン６２６と一体のダイアフラム弁体６３２も下方に付勢されなくなり、ダイアフラム弁体６３２は弁本体６１１から離間する。従って、ダイアフラム弁体６３２と弁本体６１１との間に流路スペースができ、ポート６３３と連通部６３５とポート６３４とが連通するので、ポート６３３から供給される流体がポート６３４から吐出される。
【００８９】
次に図２５は、パイロット弁を弁閉した状態を示す。具体的には、操作ポート６２９から加圧室６２３内へ供給されたエアの供給を止めて、ピストン６２６を上方へ付勢する加圧室６２３内のエア圧を減圧させればよいが、以降は上記と反対の作用がなされるにすぎないため、ここでは説明を省略する。
【００９０】
次に、例えば、作業者がメンテナンス時等に手動弁を安全機構として使用する際の作用を図２７、図２８を用いて説明する。図２７は、ノブ６５３の部分を説明するものであり図２５に示すＢ−Ｂ断面図である。図２８は、ノブ６５３とロッド６５１とピン６６４との間の関係を示す図である。
そこで、手動弁を弁開にした状態から弁閉にした状態において説明する。具体的には、図２７に示すように、手動弁を弁開にしたときのノブ６５３のハンドル６５５の位置（以下、安全機構解除位置Ｒという）から、ハンドル６５５を図面正面から見て反時計回りに回転させた所定の位置（以下、安全機構セット位置Ｓという）に作業者が回転させようとする。すると、ハンドル６５５を所定量回転させたところで図２８（ａ）の状態から図２８（ｂ）に示すように、ピン６６４を介してロッド６５１にノブ６５３の回転が伝わり、ロッド６５１が回転し始める。そして、ハンドル６５５を回転し終えて安全機構セット位置Ｓに達した時には、図２８（ｃ）の状態になる。
なお、図２８に示すようにノブ６５３の回転がピン６６４を介してロッド６５１に伝わるまでに所定量の遊びを設けてある。すなわち、ノブ６５３の回転量に対してロッド６５１の回転量にはバックラッシを設けており、そのバックラッシの回転量は９０度から１１０度としている。そのため、ノブ６５３が回転する量は１８０度であるが、実際にロッド６５１が回転する量は７０度から９０度の間である。
【００９１】
以上のように安全機構セット位置Ｓに達すると、パッキン６６１により操作ポート６２９とエア供給ポート６５９が遮断される一方で、排気ポート６３０とエア供給ポート６５９が連通し、加圧室６２３は排気ポート６３０と連通することとなる。そのため、エアは排気ポート６３０から排気され加圧室６２３のエア圧は低下し、ピストン６２６がスプリング６２２の付勢力により下方へ摺動する。そして、ピストン６２６と一体のダイアフラム弁体６３２が下方へ移動して弁本体６１１と当接し、複合弁５は弁閉状態になる。
さらに、この状態から図２１および図２３に示すようにスライドプレート６６５をノブ６５３の設置方向にスライドさせて、スライドプレート６６５の先端部に形成される鍵孔６６５ａに例えば南京錠６５７を挿入して施錠する。これにより、ノブ６５３は回転することができず複合弁５の弁閉状態は維持されることになる。
【００９２】
なお、スライドプレート６６５をスライドする方法としては、以下の方法が考えられる。
（１）スライドプレート６６５に形成されたツマミ６６５ｂを指で押して手動で行なう方法。
（２）スライドプレート６６５とハウジング６１３の間に配設される復帰バネを利用して自動的にスライドする方法。
そして、上記（２）に述べる復帰バネを利用して自動的にスライドする方法としては、具体的に以下のような方法（Ａ）および方法（Ｂ）が考えられる。
【００９３】
図２９は、復帰バネを利用して自動的にスライドする方法のうち方法（Ａ）の概要図である。図２９（ａ）は手動弁が弁開状態にある場合の断面図と側面図を、図２９（ｂ）は手動弁が弁閉状態にある場合の断面図と側面図を示している。
方法（Ａ）は、図２９に示すようにスライドプレート６６５にツマミ６６５ｂとツメ形状６６５ｃを形成し、さらにハウジング６１３との間に復帰バネ６６６を配設する方法である。この方法では、手動弁が弁開状態にあるときには、図２９（ａ）に示すようにツメ形状６６５ｃの部分をロッド６５１の端部６５１ａに引っ掛けておくことにより、スライドプレート６６５はスライドが出来なくなる。このとき、復帰バネ６６６には引張り力が作用している。
ここで、ノブの端部６５１ａは切り欠き形状を有しており、ノブ６５３を回転し手動弁を弁閉状態にした時点では、図２９（ｂ）に示すように切り欠き形状の部分が丁度スライドプレート６６５のツメ形状６６５ｃの部分に位置することになっている。そのため、スライドプレート６６５のツメ形状６６５ｃによる引っ掛かりがなくなる。そのため、復帰バネ６６６に引張り力が作用しなくなり、スライドプレート６６５は自動的にスライドするというものである。
【００９４】
図３０は、復帰バネを利用して自動的にスライドする方法のうち方法（Ｂ）の概要図である。図３０（ａ）は手動弁が弁開状態にある場合の断面図を、図３０（ｂ）は手動弁が弁閉状態にある場合の断面図を示している。
方法（Ｂ）は、図３０に示すようにスライドプレート６６５にツマミ６６５ｂを形成し、ハウジング６１３との間に復帰バネ６６６を配設する方法である。この方法では方法（Ａ）とは復帰バネ６６６の作用を逆に設定している。すなわち、スライドプレート６６５に形成されたツマミ６６５ｂを指で押さないときには、復帰バネ６６６は自然長の状態でありバネ力が生じておらず、スライドプレート６６５はスライドされない状態が維持される。そのため、スライドプレート６６５に形成されたツマミ６６５ｂを指で押して復帰バネ６６６を収縮させてスライドさせるというものである。
【００９５】
また、南京錠６５７などによる施錠の別仕様として、図３１と図３２に示すような仕様も考えられる。この複合弁５では、ロッド６５１においてノブ６５３のある端面と反対側の端面６５１ａの形状が図３２のように形成されている。具体的には、ノブ６５３が手動弁が弁開状態のときは端面６５１ａが図３２の実線で示す向きになり、手動弁が弁閉状態のときは端面６５１ａが図３２の２点差線で示す向きになる。そして、手動弁が弁閉状態のときには、鍵孔６５１ｂがハウジング６１３の上面の上方に位置し、この状態で南京錠６５７などを通して施錠する。
【００９６】
なお、このときノブ６５３にて動作させる部品はロッド６５１のみであり、ピストン６２６を押さえることがない。そのため、ピストン６２６にノブ６５３の回転による力が掛からず、弁本体６１１には、ピストン６２６からダイアフラム弁体６３２を介してスプリング６２２の付勢力のみが掛かるにすぎない。従って、クリープの影響は生じず、いつまでも弁機構のシール力は維持される。
【００９７】
さらに、図２１の状態でノブ６５３のハンドル６５５を安全機構解除位置Ｒから安全機構セット位置Ｓに回転させようとするときには、たとえ図示しない電磁弁により操作ポート６２９にエア供給がされている状況下であっても、回転動作開始とともにロッド６５１のパッキン６６１によりエア供給路６５９と操作ポート６２９は遮断される。従って、操作ポート６２９からエア供給がされず、結果として、エア圧がかからない状態でノブ６５３のハンドル６５５を回転できることになる。
すなわち、作業者は手動弁の弁閉につき、力を要することなく行うことができる。
【００９８】
また、複合弁５ではロッド６５１は上下方向と垂直をなす横方向に配設されノブ６５３が複合弁５の側面に配設されている。そのため、弁機構およびパイロット機構と同軸上にノブあるとする第１〜４実施形態の複合弁１〜４に比べて、複合弁５は高さ方向に小さくなる。
【産業上の利用可能性】
【００９９】
弁座のクリープ現象による弁機構のシール力の低下を防止する機構または低下に対応する機構を有するので、弁座の材質として耐腐食性を有するフッ素樹脂を使用することにより半導体製造工程における薬液弁としての用途にも適用できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、
付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、
前記パイロット機構の動作に作用する手動機構とを有する複合弁において、
前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、
前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有することを特徴とする複合弁。
【請求項２】
請求項１に記載の複合弁において、
前記ダイアフラム弁体の前記軸方向における前記弁閉位置を調整する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の複合弁において、
前記手動機構と前記ダイアフラム弁体とが各々独立して前記軸方向に移動可能であることを特徴とする複合弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、
前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるときに、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、
前記手動弁を弁開位置に保持する手動弁弁開保持手段を有することを特徴とする複合弁。
【請求項６】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア圧が生じる前記パイロット機構のピストン内に軸方向に摺動可能に装填され、前記ピストンとフランジ形状部で当接または離間可能なシャフトを有することを特徴とする複合弁。
【請求項７】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の外周部に形成されたエアの供給路とピストンシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項８】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の内部に形成されたエアの供給路と、前記ピストン形状部が摺動するスプールシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項９】
請求項１乃至請求項５に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、
前記手動弁弁閉保持手段として、鍵孔を有するブラケットが手動弁のハンドルの二股に分かれる間を貫通することを特徴とする複合弁。
【請求項１０】
請求項９に記載の複合弁において、
前記ブラケットの鍵孔に鍵を通し、前記ノブのハンドルが鍵のツルに触れる位置まで回転したときに、前記ノブと前記ピストン形状部が接しないことを特徴とする複合弁。
【請求項１１】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構の操作ポートと、カバーに形成されるエア供給ポートとを連通および遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項１２】
請求項４に記載の複合弁において、
前記カバーに、操作ポート、排気ポート、エア供給ポートが形成される３ポート弁を有することを特徴とする複合弁。
【請求項１】
弁座に当接または離間して流体の流れを制御するダイアフラム弁体を有する弁機構と、
付勢手段により当接されている前記弁座と前記ダイアフラム弁体とを空気圧により離間させるパイロット機構と、
前記パイロット機構の動作に作用する手動機構とを有する複合弁において、
前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるものであって、
前記ダイアフラム弁体を前記弁閉位置に保持する手動弁弁閉保持手段を有することを特徴とする複合弁。
【請求項２】
請求項１に記載の複合弁において、
前記ダイアフラム弁体の前記軸方向における前記弁閉位置を調整する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の複合弁において、
前記手動機構と前記ダイアフラム弁体とが各々独立して前記軸方向に移動可能であることを特徴とする複合弁。
【請求項４】
請求項１乃至請求項３に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、
前記手動機構が前記ダイアフラム弁体を前記軸方向に弁開位置から弁閉位置へ移動させるときに、前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、
前記手動弁を弁開位置に保持する手動弁弁開保持手段を有することを特徴とする複合弁。
【請求項６】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア圧が生じる前記パイロット機構のピストン内に軸方向に摺動可能に装填され、前記ピストンとフランジ形状部で当接または離間可能なシャフトを有することを特徴とする複合弁。
【請求項７】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の外周部に形成されたエアの供給路とピストンシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項８】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構のピストン形状部の内部に形成されたエアの供給路と、前記ピストン形状部が摺動するスプールシリンダの供給路を遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項９】
請求項１乃至請求項５に記載する複合弁のいずれか一つにおいて、
前記手動弁弁閉保持手段として、鍵孔を有するブラケットが手動弁のハンドルの二股に分かれる間を貫通することを特徴とする複合弁。
【請求項１０】
請求項９に記載の複合弁において、
前記ブラケットの鍵孔に鍵を通し、前記ノブのハンドルが鍵のツルに触れる位置まで回転したときに、前記ノブと前記ピストン形状部が接しないことを特徴とする複合弁。
【請求項１１】
請求項４に記載の複合弁において、
前記手動機構に操作ポートからのエア圧がかからない機構として、エア供給を受ける前記手動機構の操作ポートと、カバーに形成されるエア供給ポートとを連通および遮断する機構を有することを特徴とする複合弁。
【請求項１２】
請求項４に記載の複合弁において、
前記カバーに、操作ポート、排気ポート、エア供給ポートが形成される３ポート弁を有することを特徴とする複合弁。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【国際公開番号】ＷＯ２００５／０３８３２３
【国際公開日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【発行日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−５１４７５６（Ｐ２００５−５１４７５６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１５０５８
【国際出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
【国際公開日】平成１７年４月２８日（２００５．４．２８）
【発行日】平成１９年１１月２２日（２００７．１１．２２）
【国際特許分類】
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＪＰ２００４／０１５０５８
【国際出願日】平成１６年１０月１３日（２００４．１０．１３）
【出願人】（０００１０６７６０）シーケーディ株式会社 (627)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]