DE112005002956T5

DE112005002956T5 - Durchflussregulationsventil

Info

Publication number: DE112005002956T5
Application number: DE112005002956T
Authority: DE
Inventors: Masahiro Gyoda Hasunuma
Original assignee: Surpass Industry Co Ltd
Current assignee: Surpass Industry Co Ltd
Priority date: 2004-11-25
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2007-11-08
Also published as: US20080111089A1; JP2006153039A; JP4798987B2; KR101284749B1; KR20070084314A; WO2006057109A1

Abstract

Durchflussregulationsventil, umfassend:
ein Gehäuse, das mit einer axialen Öffnung und einer Ventilbohrung gebildet ist, die mit der axialen Öffnung in Verbindung steht;
ein Nadelventil, das für ein Bewegen in der axialen Öffnung relativ zu einem Ventilsitz angepasst ist, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung lokalisiert ist; und
ein Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopf, der an dem proximalen Ende des Nadelventils befestigt ist, das sich von dem Gehäuse erstreckt;
worin das Nadelventil relativ zu dem Ventilsitz durch Drehen des Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopfs bewegt wird, um dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Ventilbohrung fließenden Fluids zu regulieren;
worin ein erster Ventilkörper an dem vorderen Ende des Nadelventils angeordnet ist und ein zweiter Ventilkörper sich von der Endoberfläche des ersten Ventilkörpers erstreckt, und der Querschnitt des ersten Ventilkörpers größer als der Querschnitt des zweiten Ventilkörpers ist; und
worin zu dem Zeitpunkt eines Schließens des Durchflussregulationsventils die Endoberfläche des ersten Ventilkörpers an...

Description

Technisches Gebiet
Diese Erfindung betrifft ein Durchflussregulationsventil zum Regulieren einer Strömungsgeschwindigkeit durch Bewegen eines Nadelventils relativ zu einem Ventilsitz.
Stand der Technik
Ein Durchflussregulationsventil wird nun auf unterschiedlichen Gebieten verwendet. Die 6a stellt eine teilweise vergrößerte Ansicht eines Durchflussregulationsventils dar, das ähnlich zu dem einen im Stand der Technik offenbarten ist, wie beispielsweise die Japanische ungeprüfte Patentveröffentlichung Nr. 11-230407. Wie in 6a gezeigt, wird das Gehäuse 110 dieses Durchflussregulationsventils 100 mit einem Einlass 180 und einem Auslass 190 gebildet, die miteinander durch eine Ventilbohrung 130 und eine axiale Öffnung 140 verbunden sind. Wie gezeigt, ist die Ventilbohrung 130 enger als die axiale Öffnung 140. Ein Nadelventil 600 ist in die axiale Öffnung 140 eingefügt, wobei ein im Wesentlichen konischer Ventilkörper 650 an dem vorwärts gelegenen Ende des Nadelventils 600 angeordnet ist. Wie gezeigt, fallen das proximale Ende des Ventilkörpers 650 und das vorwärts gelegene Ende des Nadelventils 600 zusammen. Bei diesem Durchflussregulationsventil 100 kann der Durchfluss beziehungsweise die Strömungsgeschwindigkeit von durch die Ventilbohrung 130 strömenden Fluids durch Bewegen des Nadelventils 600 in der Öffnungsrichtung (aufwärts) reguliert werden.
6b stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen der Position des in 6a gezeigten Ventilkörpers des Durchflussregulationsventils und der Strömungsgeschwindigkeit zeigt. In 6b stellt die Ordinate die Strömungsgeschwindigkeit Q von durch den Auslass 190 strömenden Fluids dar, und die Abszisse stellt den Abstand x dar, der durch den Ventilkörper 650 in der Öffnungsrichtung von der Position davon in einem geschlossenen Zustand gedeckt wird. Da der Ventilkörper 650 des Nadelventils 600 im Wesentlichen konisch ist, wird, falls das Nadelventil 600 des Durchflussregulationsventils 100 sich im geschlossenen Zustand befindet, durch Bewegen in die Öffnungsrichtung, wie durch die durchgezogene Linie Y1 in 6b angezeigt, die Strömungsgeschwindigkeit Q exponentiell erhöht. Auf eine Bewegung des Ventilkörpers 650 in die axiale Öffnung 140 (x = x1) wird, wie durch die durchgezogene Linie Y2 angezeigt, die Strömungsgeschwindigkeit Q im Wesentlichen konstant gehalten.
Im Stand der Technik liegt ein Durchflussregulationsventil mit einer anderen Form eines Ventilkörpers vor. 7 stellt eine teilweise vergrößerte Ansicht eines anderen herkömmlichen Durchflussregulationsventils dar. In 7a ist ein Frust-konisch geformter bzw. kegelstumpfförmiger Ventilkörper 660 in der Breite schmaler als das Nadelventil 600, der sich aus dem vorwärts gelegenen Ende des Nadelventils 600 erstreckt. Befindet sich das Durchflussregulationsventil 100' in einem geschlossenen Zustand, liegt die Endoberfläche 665 des Nadelventils 600 an dem Ventilsitz 160 an, der zwischen der axialen Öffnung 140 und der Ventilbohrung 130 angeordnet ist, so dass der Ventilkörper 660 in die Ventilbohrung 130 eingefügt wird.
7b stellt ein Diagramm ähnlich zu 6b dar, das die Beziehung zwischen der Position des Ventilkörpers des in 7a gezeigten Durchflussregulationsventils und der Strömungsgeschwindigkeit zeigt. Wird bei diesem Durchflussregulationsventil 100', falls sich das Nadelventil 600 des Durchflussregulationsventils 110' in einem geschlossenen Zustand befindet, in die Öffnungsrichtung (aufwärts) bewegt, dann wird die Strömungsgeschwindigkeit Q, wie durch die durchgezogene Linie Y3 angezeigt, ansteigen, während die kleine bzw. geringe Strömungsgeschwindigkeit linear gehalten wird. Da die Lücke zwischen der Ventilbohrung 130 und dem Ventilkörper 660 vergleichsweise gering ist, steigt jedoch die Strömungsgeschwindigkeit lediglich geringfügig, wobei das Fluid lediglich in einer sehr kleinen Menge strömt. Sobald das vorwärts gelegenen Ende 661 des Ventilkörpers 660 vollständig in die axiale Öffnung 140 bewegt wurde, wie durch die durchgezogene Linie Y4 in 7b angezeigt, steigt die Strömungsgeschwindigkeit Q auffallend von dem Punkt mit dem Abstand x gleich zu x2 an.
Da sich der kegelförmige Teilbereich des Ventilkörpers 660 ebenfalls relativ schrittweise weitet, kann in dem Bereich, in dem der Abstand x kleiner als x2 ist, eine Strömungsgeschwindigkeit mit vergleichsweise besserer Linearität erhalten werden. Falls jedoch die Strömungsgeschwindigkeit durch Bewegen des Ventilkörpers 660 innerhalb der Ventilbohrung 130 auf eine derartige Weise erhöht wird, dass der Ventilkörper 660 in der Ventilbohrung 130 verbleibt, erfordert der milde Kegel bzw. die schwache Verjüngung des Durchflussregulationsventils einen beträchtlich langen Ventilkörper 660, um die geeignete Strömungsgeschwindigkeit zu erhalten. In einem derartigen Fall wird das Durchflussregulationsventilselbst in der Größe zunehmen, und folglich ist es unmöglich ein vergleichsweise kompaktes Durchflussregulationsventil zu erhalten.
Falls, wie vorstehend beschrieben, das Durchflussregulationsventil 100, das den Ventilkörper 650 mit einem sich scharf streuenden bzw. ausbreitenden kegelförmigen Teilbereich aufweist, wie in 6 gezeigt, verwendet wird, ist es schwierig die Strömungsgeschwindigkeit zu regulieren, während der kleine Strömungsgeschwindigkeitsbereich zum Zeitpunkt des Öffnens/Schließens linear gehalten wird. Falls das Durchflussregulationsventil 100' verwendet wird, das, wie in 7 gezeigt, den Ventilkörper 660 mit einem schwach streuenden kegelförmigen Teilbereich aufweist, ist der Durchflussregulationsbereich enger und es ist schwierig die Strömungsgeschwindigkeit in ihrer Größe zu regulieren. Falls es wünschenswert ist den Durchflussregulationsbereich für den in 7 gezeigten Ventilkörper zu erweitern, dann ist es erforderlich, dass der kegelförmige Teilbereich, d.h. der Ventilkörper 660 selbst, sehr lang ist, was zu einer zunehmenden Größe des Durchflussregulationsventils führt.
In den letzten Jahren wurden die Durchflussregulationsventile 100, 100' häufig als Regulationsventil bei der Herstellungsvorrichtung für Halbleiter verwendet. Die durch die Halbleitervorrichtung zu erzielende Ausbeute wurde in einem solchen Fall durch die Instabilität der Strömungsgeschwindigkeit einer chemischen Flüssigkeit, beispielsweise einer Ätzlösung oder eines Entwicklers, die durch die Durchflussregulationsventile 100, 100' eingestellt werden, nachteilig beeinflusst. Da der Bedarf an einer verringerten Größe einer Herstellungsvorrichtung für Halbleiter hoch ist, ist ebenfalls ein kompaktes Durchfluss regulationsventil wünschenswert. Ebenfalls ist für die Spezifikation von jedem Durchflussregulationsventil erforderlich einen so breiten Strömungsgeschwindigkeitsbereich wie möglich zu erhalten.
Diese Erfindung wurde angesichts dieser Situation vollbracht, wobei deren Aufgabe darin besteht ein kompaktes Durchflussregulationsventil bereitzustellen, in dem ein Fluid auf stabile Weise mit einer Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt wird, bei der eine Linearität von einem geschlossenen Zustand zu einem vollständig geöffneten Zustand erhalten wird.
Offenbarung der Erfindung
Um die vorstehend beschriebene Aufgabe zu lösen, wird gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform ein Durchflussregulationsventil bereitgestellt, das ein Gehäuse umfasst, das aus einer axialen Öffnung und einer Ventilbohrung gebildet wird, die mit der axialen Öffnung verbunden ist, ein Nadelventil, das dazu angepasst ist innerhalb der axialen Öffnung relativ zu dem Ventilsitz bewegt zu werden, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung angeordnet ist, und einen Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf, der an dem proximalen Ende des sich von dem Gehäuse erstreckenden Nadelventils angebracht ist, worin das Nadelventil durch Drehen des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopfes relativ zu dem Ventilsitz bewegt wird, wodurch die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Ventilbohrung strömenden Fluids reguliert wird, worin ein erster Ventilkörper an dem Vorderende des Nadelventils angeordnet ist und sich ein zweiter Ventilkörper von der Endoberfläche des ersten Ventilkörpers erstreckt, und worin der Querschnitt des ersten Ventilkörpers größer als der Querschnitt des zweiten Ventilkörpers ist, so dass zum Zeitpunkt des Schließens des Durchflussregulationsventils die Endoberfläche des ersten Ventilkörpers an dem Ventilsitz anliegt, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung angeordnet ist, und der zweite Ventilkörper in die Ventilbohrung eingefügt ist.
Die Strömungsgeschwindigkeit wird nach einem Öffnen des Ventils nur exponentiell ansteigen, falls der erste Ventilkörper so bereitgestellt ist, dass er an dem Ventilsitz anliegt, während die Strömungsgeschwindigkeit nach langsamem Öffnen des Ventils nur ansteigt, falls der zweite Ventilkörper in die Ventilbohrung eingefügt ist. Dagegen wird in der ersten Ausführungsform der Erfindung durch Bereitstellen von sowohl dem ersten Ventilkörper, der an den Ventilsitz anliegt, als auch dem zweiten Ventilkörper, der in die Ventilbohrung eingefügt werden soll, die vorstehend erwähnten zwei Merkmale zu dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich kombiniert, wobei die Strömungsgeschwindigkeit unmittelbar nach Öffnen des Ventils im Wesentlichen linear ansteigt. Die Strömungsgeschwindigkeit des Fluids steigt auf eine stabilere Art und Weise im Wesentlichen linear an, sobald sie auf ein bestimmtes Niveau angestiegen ist. Insbesondere kann in der ersten Ausführungsform das Fluid auf eine stabile Art und Weise mit der Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, die von einem geschlossenen Zustand zu einem vollständig geöffneten Zustand linear gehalten wird.
Gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung wird ein Durchflussregulationsventil der ersten Ausführungsform bereitgestellt, worin der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper eine Kegelstumpf förmige Form aufweisen, die sich in die geschlossene Richtung des Durchflussregulationsventils erstreckt.
Gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung wird ein Durchflussregulationsventil der zweiten Ausführungsform bereitgestellt, worin der Winkel zwischen der Seitenoberfläche des ersten Ventilkörpers und dem Querschnitt des Nadelventils kleiner als der Winkel zwischen der Seitenfläche des zweiten Ventilkörpers und dem Querschnitt des Nadelventils ist.
Insbesondere in der zweiten und dritten Ausführungsform weisen die ersten und zweiten Ventilkörper eine derartige Form auf, dass die Strömungsgeschwindigkeit von dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich zu dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich vergleichsweise gleichmäßig ist und die Differenz in der Strömungsgeschwindigkeit, die sich zwischen dem kleinen und großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich ändert, beseitigt wird. Auf diese Weise wird die Strömungsgeschwindigkeit durch Erhalten einer Strömungsgeschwindigkeit einfach reguliert, die über den gesamten Bereich linear ist, wobei Fluid auf eine stabile Art und Weise über den gesamten Bereich bereitgestellt werden kann. Übrigens weisen die ersten und zweiten Ventilkörper vorzugsweise die Form eines Kegelstumpfes auf.
Gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung wird ein Durchflussregulationsventil von irgendeiner der ersten bis dritten Ausführungsformen bereitgestellt, worin der erste Ventilkörper eine Membran umfasst, die an der Innenwand des Gehäuses angebracht ist.
Insbesondere kann in der vierten Ausführungsform das Fluid auf eine stabile Art und Weise mit einer Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, die sogar für ein Nadelventil vom Membran-Typ linear gehalten wird.
Alle vorstehend beschriebenen Ausführungsformen teilen den Vorteil, dass Fluid auf eine stabile Art und Weise mit einer Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden kann, die von einem geschlossenen Zustand bis zu einem vollständig geöffneten Zustand linear gehalten wird.
Weiterhin weisen die zweite und dritte Ausführungsform einen Vorteil dahingehend auf, dass die Differenz in der Strömungsgeschwindigkeit an der Grenze zwischen den kleinen und großen Strömungsgeschwindigkeitsbereichen beseitigt wird, wobei Fluid in einer stabilen Art und Weise mit einer Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden kann, die linear gehalten wird.
Weiterhin weist die vierte Ausführungsform einen Vorteil dahingehend auf, dass Fluid auf eine stabile Art und Weis3 mit einer Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden kann, die sogar für ein Nadelventil vom Membran-Typ linear gehalten wird.
Das vorstehend erwähnte und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile werden durch die ausführliche Beschreibung von typischen Ausführungsformen der Erfindung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen offenbar werden.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1a stellt eine Vorderansicht eines Durchflussregulationsventils gemäß dieser Erfindung dar.
1b stellt eine seitliche Schnittansicht des Durchflussregulationsventils gemäß der Erfindung dar.
2 stellt ein schematisches Diagramm dar, das eine vergrößerte Ansicht des Ventilkörpers unmittelbar nach einem öffnen des Ventils zeigt.
3 stellt ein schematisches Diagramm dar, das eine vergrößerte Ansicht des Ventilkörpers zeigt.
4 ist ein Diagramm, das das Verhältnis zwischen der Position des Ventilkörpers und der Strömungsgeschwindigkeit in dem Durchflussregulationsventil gemäß der Erfindung zeigt.
5 stellt eine Vorderansicht des Durchflussregulationsventils gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung dar.
6a stellt eine teilweise vergrößerte Ansicht eines herkömmlichen Durchflussregulationsventils dar.
6b stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen der Position des Ventilkörpers und der Strömungsgeschwindigkeit in dem Durchflussregulationsventil zeigt.
7a stellt eine teilweise vergrößerte Ansicht eines anderen herkömmlichen Durchflussregulationsventils dar.
7b stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen der Position des Ventilkörpers und der Strömungsgeschwindigkeit in dem in 7a gezeigten Durchflussregulationsventils zeigt.
Beste Art und Weise für ein Durchführen der Erfindung
Die Ausführungsformen der Erfindung werden mit Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen nachfolgend beschrieben. In den Zeichnungen werden ähnliche Komponentenelemente jeweils durch die gleichen Bezugsziffern bezeichnet. Um das Verständnis zu erleichtern wurde der Maßstab dieser Zeichnungen geeigneterweise verändert.
1a stellt eine Vorderansicht eines Durchflussregulationsventils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung dar, und 1b eine seitliche Schnittansicht des Durchflussregulationsventils gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in diesen Zeichnungen gezeigt, ist das Gehäuse des Durchflussregulationsventils 10 gemäß der Erfindung aus einem unteren Teilbereich 11 und einem oberen Teilbereich 20 zusammengesetzt. Der untere Teilbereich 11 des Gehäuses ist mit einem Einlass 18 und einem Auslass 19 gebildet. Der Einlass 18 und der Auslass 19 stehen in dem unteren Teilbereich 11 durch eine nachfolgend beschriebene Ventilbohrung 13 und eine axiale Öffnung 14 miteinander in Verbindung.
Wie aus der 1b gesehen werden kann, ist eine untere Muffe beziehungsweise Hülse 12, die enger als der untere Teilbereich 11 ist, in dem unteren Teilbereich 11 des Gehäuses angeordnet. In dem oberen Teilbereich 20 des Gehäuses ist eine obere Hülse 22 ausgebildet, die dazu angepasst ist mit der unteren Hülse 12 in Eingriff zu stehen. Wie gezeigt, werden der obere Teilbereich 20 und der untere Teilbereich 11 des Gehäuses durch Gewinde miteinander verschraubt, die an der äußeren Oberfläche der unteren Hülse 12 beziehungsweise der inneren Oberfläche der oberen Hülse 22 ausgebildet sind. Der obere Teilbereich 20 ist an dem unteren Teilbereich 11 durch einen Federwalzenstift 15 befestigt, der als ein Befestigungsstift fungiert. Ein Federwalzenstift 15, der die obere Hülse 22 des oberen Teilbereichs 20 und die untere Hülse 12 des unteren Teilbereichs 11 miteinander verbindet, ist normalerweise an einer Position angeordnet, die von der Außenseite nicht zugänglich ist. Sobald der untere Teilbereich 11 und der obere Teilbereich 20 des Gehäuses angeordnet sind, wird eine gemeinsame axiale Öffnung 14 in dem Gehäuse ausgebildet, in der der größere Teil des Nadelventils 60 eingefügt wird. Übrigens können der obere Teilbereich 20 und der untere Teilbereich 11 durch andere Mittel als einen Federwalzenstift 16 befestigt werden.
Gemäß der in 1a, 1b gezeigten Ausführungsform kann der obere Teilbereich 20 des Gehäuses als ein Verschlusseinstellelement zum Einstellen des verschlossenen Zustands zwischen dem oberen Teilbereich 20 und dem Nadelventil 60 dienen. Der obere Teilbereich 20 ist jedoch normalerweise an dem unteren Teilbereich 11 durch den Federwalzenstift 15„ wie gezeigt, befestigt. Insbesondere wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung der anfängliche Wert des durch den Hersteller voreingestellten geschlossenen Zustands beibehalten, wobei dadurch, falls sogar ein Benutzer oder dergleichen den oberen Teilbereich 20 des Gehäuses berührt, der geschlossene Zustand zwischen dem oberen Teilbereich 20 und dem Nadelventil 6 unverändert bleibt. Wird insbesondere das herkömmliche Durchflussregulationsventil an einem Paneel angebracht, dann ist es erforderlich, dass die Verschlussmutter zum Bestimmen des geschlossenen Zustands entfernt wird, wobei dadurch der anfängliche Wert des geschlossenen Zustands geändert werden kann. Gemäß dieser Erfindung ist es nicht erforderlich, dass der obere Teilbereich 20, der als ein Verschlusseinstellelement fungiert, zum Zeitpunkt des Anbringens des Paneels entfernt wird, wobei dadurch der geschlossene Zustand unverändert bleibt.
Wie gezeigt, erstreckt sich eine zylindrische Erweiterung 21 von dem oberen Teilbereich 20 enger bzw. schmaler als der obere Teilbereich 20 des Gehäuses. Weiterhin erstreckt sich das Nadelventil 60 von oberhalb der Erweiterung 21. Die äußere Oberfläche der Erweiterung 21 ist mit einem Gewinde ausgebildet, an das die Erweiterung 21 der Paneelmutter 30 geschraubt ist. Diese Paneelmutter 30 wird dazu verwendet, um das Durchflussregulationsventil 10 an einem Paneel (nicht gezeigt) zu befestigen. Normalerweise ist die Länge der Erweiterung 21 größer als die Summe der Dicke des Paneels und der Dicke der Paneelmutter 30.
Weiterhin ist, wie in 1b gezeigt, ein Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40 an dem proximalen Ende des Nadelventils 60 angebracht. Das proximale Ende des Nadelventils 60 wird in die Öffnung eingefügt, die in dem Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40 ausgebildet ist, und der Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40 ist durch eine Befestigungsschraube 41 an dem Nadelventil 60 befestigt. Wie ebenfalls in 1a, 1b gezeigt, wird eine nachfolgend beschriebene Kontermutter 35 auf das Gewinde 61 zwischen dem Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40 und der Paneelmutter 30 geschraubt. Wie gezeigt, ist die Größe der Kontermutter 35 größer als die Größe des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopfes 40 und der Paneelmutter 30. Damit weiterhin ein Benutzer jeweils den Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40, die Kontermutter 35 und die Paneelmutter 30 einfach greifen kann sind die peripheren Oberflächen des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopfes 40, der Kontermutter 35 und der Paneelmutter 30 gerändelt.
Wie ebenfalls in 1b gezeigt, ist das Nadelventil 60 aus einem ersten Teilbereich 64 und einem zweiten Teilbereich 65 einschließlich eines Ventilkörpers zusammengesetzt, der einen ersten Ventilkörper 67 und einen zweiten Ventilkörper 66 aufweist. Der erste Ventilkörper 67 weist einen breiten Teilbereich 62 auf, der mit dem zweiten Teilbereich gekoppelt wird, und ein Gewinde 63 ist an der peripheren Oberfläche des weiten Teilbereich 62 ausgebildet. Wie gezeigt, wird das Gewinde 63 in die mit einem Gewinde ausgestattete Innenoberfläche der Erweiterung 21 des oberen Teilbereichs 20 geschraubt. In der Anwesenheit dieser Gewinde kann das Nadelventil 60 durch Drehen des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopfes 40 in einer axialen Richtung bewegt werden.
Der untere Teilbereich 11 des Gehäuses ist mit einer schmalen Ventilbohrung 13 ausgebildet, die mit dem Einlass 18 verbunden ist. Wie gezeigt, sind die Ventilbohrung 13 und die axiale Öffnung 14 konzentrisch ausgebildet, wobei die Ventilbohrung 13 schmaler als die axiale Öffnung 14 ist. Weiterhin wird ein Ventilsitz 16 zwischen der axialen Öffnung 14 und der Ventilbohrung 13, wie gezeigt, ausgebildet.
2 ist ein schematisches Diagramm, das eine vergrößerte Ansicht des Ventilkörpers unmittelbar nach Öffnen des Ventils zeigt. Um die Erklärung zu vereinfachen ist anzumerken, dass der obere Teilbereich 20 des Gehäuses, etc., nicht in 2 und 3 (nachfolgend beschrieben) gezeigt ist. Wie in 2 gezeigt, liegt der erste Ventilkörper 67 im Wesentlichen in einer Kegelstumpf förmigen Form vor und erstreckt sich in einer sich abwärts verjüngenden Art und Wiese in die Verschlussrichtung des Ventils. Der erste Ventilkörper 67 erstreckt sich von dem Ende des zweiten Teilbereichs 65, wodurch ein Ende des ersten Ventilkörpers 67 mit dem Ende des zweiten Teilbereichs 65 zusammenfällt bzw. übereinstimmt. Die Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67 ist ebenfalls größer als der Querschnittsbereich der Ventilbohrung 13.
Weiterhin erstreckt sich der Kegelstumpf förmige zweite Ventilkörper 66 von der Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67 in einer sich abwärts verjüngenden Art und Weise in die Verschlussrichtung des Ventils. Wie gezeigt, ist der zweite Ventilkörper 66 schmaler als die Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67. Die axiale Länge des zweiten Ventilkörpers 66 ist länger als die Ventilbohrung 13 und die axiale Länge des ersten Ventilkörpers 67. Wie weiterhin in 2 gezeigt, ist das proximale Ende des zweiten Ventilkörpers 66 geringfügig schmaler als der Quer- bzw. Schnittbereich der Ventilbohrung 13. Der zwischen dem proximalen Ende des ersten Ventilkörpers 67 und dem Querschnitt des zweiten Teilbereichs 65 befindliche Winkel A1 ist ebenfalls gemäß dieser Erfindung kleiner als der zwischen dem proximalen Ende des zweiten Ventilkörpers 66 und dem Querschnitt des zweiten Teilbereichs 65 befindliche Winkel A2.
Gemäß dieser Erfindung verbleibt die Endoberfläche 66a des zweiten Ventilkörpers 66 innerhalb der Ventilbohrung 13 und wird niemals zu der axialen Öffnung 14 bewegt, falls das Nadelventil 60 vollständig geöffnet wird. 3 stellt ein schematisches Diagramm ähnlich zu 2 dar, das eine vergrößerte Ansicht des vollständig geöffneten Nadelventils 60 zeigt. In 3 ist die Endoberfläche 66a des zweiten Ventilkörpers 66 geringfügig niedriger als der Ventilsitz 16 angeordnet. In dem in 3 gezeigten Fall strömt durch die Lücke zwischen der Ventilbohrung 13 und dem zweiten Ventilkörper 66 Fluid in die axiale Öffnung 14 und strömt über den Auslass 19 hinaus. Falls umgekehrt, die Endoberfläche 66a des zweiten Ventilkörpers 66 zu der axialen Öffnung 14 hinter die Ventilbohrung 13 bewegt wird, dann würde die Strömungsgeschwindigkeit augenblicklich ansteigen und unkontrollierbar werden. Gemäß dieser Erfindung ist jedoch die Endoberfläche 66a des zweiten Ventilkörpers 66 in der Ventilbohrung 13 angeordnet, falls das Ventil vollständig geöffnet vorliegt, und folglich die Strömungsgeschwindigkeit kontrolliert werden kann.
Unter erneuter Bezugnahme auf 1a, 1b befindet sich das Durchflussregulationsventil 10 in einem geschlossenen Zustand, wobei folglich die Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67 des zweiten Teilabschnitts 65 an dem Ventilsitz 16 anliegt, und der zweite Ventilkörper 66 des zweiten Teilbereichs 65 in die Ventilbohrung 13 eingefügt ist.
In 1b wird ebenfalls eine wesentlich in der Kegelstumpfform vorliegende erste Dichtung 71 an der Auflauffläche bzw. Neigung 14a der axialen Öffnung 14 um den zweiten Teilbereich 65 unterhalb des weiten Teilbereichs 62 angebracht. Weiterhin wird eine zweite Dichtung 72 mit einem sich zwischen dem unteren Teilbereich 11 und dem oberen Teilbereich 20 erstreckenden Flansch oberhalb der ersten Dichtung 71 angeordnet. Die erste Dichtung 71 und die zweite Dichtung 72 können als ein Einzelelement eingebaut werden.
Wie vorstehend beschrieben, wird die Kontermutter 35 auf das Gewinde 61 des ersten Teilbereichs 64 des Nadelventils 60 geschraubt. Die Kontermutter 35 dient dazu, die Drehung des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopfes 40 zu begrenzen. Gemäß der in 1a, 1b gezeigten Ausführungsform befestigt die Kontermutter 35 den Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40, um so nicht gedreht zu werden, falls sie in einer Position benachbart zu der Erweiterung 21 des oberen Teilbereichs 20 angeordnet ist. Unter dieser Bedingung würde daher der Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40, selbst wenn er durch einen Benutzer oder dergleichen berührt wurde, nicht gedreht werden, wobei folglich die Strömungsgeschwindigkeit des Durchflussregulationsventils 10 unverändert bleibt. Falls durch Lösen der Kontermutter 35 eine Lücke zwischen der Kontermutter 35 und der Erweiterung 21 gebildet wird, die größer als eine bestimmte Größe ist, kann der Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40 gedreht werden, so dass die Strömungsgeschwindigkeit des Durchflussregulationsventils 10 kontrolliert werden kann.
Wird das Durchflussregulationsventil 10 an einem Paneel (nicht gezeigt) angebracht, dann werden der Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40, die Kontermutter 35 und die Paneelmutter 30 in dieser Reihenfolge entfernt. Anschließend wird die Erweiterung 21 des Gehäuses in die Öffnung des Paneels (nicht gezeigt) eingefügt. Die Paneelöffnung entspricht der Größe der Erweiterung 21, und das Paneel stoppt vor dem oberen Teilbereich 20. Dann wird die Paneelmutter 30 an die Erweiterung 21 geschraubt, um das Durchflussregulationsventil 10 an dem Paneel zu befestigen. Danach werden die Kontermutter 35 und der Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf 40 erneut angebracht. Wie vorstehend be schrieben, ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zu dem Zeitpunkt eines Anbringens des Durchflussregulationsventils 10 nicht erforderlich den oberen Teilbereich 20 des Gehäuses, der als ein Verschlusseinstellelement fungiert, zu entfernen. Daher kann bei Versand der geschlossene Zustand zwischen dem Nadelventil 60 und dem Gehäuse erhalten bleiben.
Beim Betrieb des Durchflussregulationsventils 10 wird gemäß einer Ausführungsform der Erfindung eine Lücke zwischen der Kontermutter 35 und der Erweiterung 21 des oberen Teilbereichs 20 durch Lösen der Kontermutter 35 gebildet, die größer als eine bestimmte Größe ist, wonach das Nadelventil 60 durch Drehen des Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopfes 40 aufwärts bewegt wird. Wie in 2 gezeigt, strömt unmittelbar nach Öffnen des Durchflussregulationsventils 10 eine vergleichsweise geringe Fluid von dem Einlass 18 ein, strömt weiter in die axiale Öffnung durch die Lücke zwischen dem zweiten Ventilkörper 66 und der Ventilbohrung 13 und strömt durch den Auslass 19 aus.
4 stellt ein Diagramm dar, das die Beziehung zwischen der Position des Ventilkörpers und der Strömungsgeschwindigkeit in dem Durchflussregulationsventil gemäß der Erfindung zeigt. In 4 stellt die Ordinate die Strömungsgeschwindigkeit Q des Fluids dar, das aus dem Auslass 19 strömt, und die Abszisse den Abstand x zwischen der Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67 und dem Ventilsitz 16. Wie vorstehend beschrieben, können zum Zeitpunkt des Schließens des Durchflussregulationsventils 10 die Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67 und der Ventilsitz 16 aneinander liegen, wobei folglich der Abstand x zu dem durch das Nadelventil 60 abgedeckten Abstand von der geschlossenen Position zu dem Ende des Nadelventils in der Öffnungsrichtung als äquivalent angesehen werden kann.
Wie in 4 gezeigt, ist die Beziehung zwischen dem durch den Ventilkörper abgedeckten Abstand x und der Strömungsgeschwindigkeit Q in dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 im Wesentlichen linear, in dem die Strömungsgeschwindigkeit nach Öffnen des Durchflussregulationsventils 10 vergleichsweise klein ist. Wie in 6 hinsichtlich einer Erklärung des Standes der Technik gezeigt, kann ein Fall, in dem das Nadelventil 600 lediglich einen im Wesentlichen pyramidalen Ventilkörper 650 aufweist, einem Fall entsprechen, in dem das Nadelventil 60 gemäß der Erfindung lediglich den ersten Ventilkörper 67 aufweist. Angenommen, dass das Nadelventil 60 gemäß der Erfindung lediglich den ersten Ventilkörper 67 aufweist, steigt die Strömungsgeschwindigkeit Q bezüglich des Abstandes x in dem vorstehend mit Bezugnahme auf 6 beschriebenen, vergleichsweise kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich exponentiell an.
Falls, wie in 7 gezeigt, das Nadelventil 600 lediglich einen Ventilkörper 660 umfasst, der schmaler als der Ventilkörper 650 ist, kann dies andererseits hinsichtlich einer Erklärung des Standes der Technik einem Fall entsprechen, bei dem das Nadelventil 60 gemäß der Erfindung lediglich den zweiten Ventilkörper 66 aufweist. Angenommen, dass das Nadelventil 60 gemäß der Erfindung lediglich den zweiten Ventilkörper 66 aufweist, steigt folglich, wie vorstehend bezüglich 7 beschrieben, die Strömungsgeschwindigkeit Q mit Bezug auf den Abstand x in dem vergleichsweise kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich vergleichsweise langsam an. Folglich ist es einerseits schwierig die erforderliche Strömungsgeschwindigkeit zu gewährleisten, wobei andererseits eine große Differenz oder ein Schritt in der Änderung einer Strömungsgeschwindigkeit an der Grenze (x = x2) gebildet wird (Siehe 7b).
Dagegen umfasst das Nadelventil 60 gemäß der Erfindung sowohl einen ersten Ventilkörper 67, der dem Ventilkörper 650 entspricht, und einen zweiten Ventilkörper 66, der dem Ventilkörper 660 entspricht. In dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 des Durchflussregulationsventils 10 gemäß der Erfindung stellt die Beziehung folglich eine Kombination von denen in 6b und 7b gezeigten dar. Im kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 wird erfindungsgemäß eine im Wesentlichen lineare Beziehung erhalten, welche eine Vermischung der beiden Verhältnisse darstellt (siehe 4). Insbesondere wird in 6b, unter der Annahme, dass die gerade Linie, welche die Strömungsgeschwindigkeit an dem maximalen Abstand verbindet, und der Ursprung eine gerade Linie B1 ist, der Bereich A1 durch die durchgehende Linie Y1 festgelegt, wobei das Liniensegment x = x1 und die gerade Linie B1 den Strömungsgeschwindigkeitsüberschuss darstellen, der über die gerade Linie B1 bereitgestellt wird. Auf ähnliche Weise stellt in 7b, unter der Annahme, dass die gerade Linie, welche die Strömungsgeschwindigkeit an dem größten Abstand verbindet und der Ursprung eine gerade Linie B2 ist, dann der Bereich A3 durch die durchgehende Line Y3 festgelegt ist, das Liniensegment x = x2 und die gerade Linie B2 die Strömungsgeschwindigkeitsverringerung unterhalb der Bereitstellungsmenge dar, welche durch die gerade Linie B2 gezeigt wird.
Insbesondere wird erfindungsgemäß der Bereich A1, welcher die Überversorgung darstellt, durch den Bereich A3 von geringer Versorgung versorgt, so dass eine im Wesentliche lineare Beziehung zwischen Abstand x und Strömungsgeschwindigkeit Q in dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 erhalten wird (siehe 4). In diesem Bereich ändert sich daher die Strömungsgeschwindigkeit gemäß der Drehung des Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopfs 40. Übrigens ist die durchgehende Line Y1 in 6b eine gekrümmte Linie, und daher ist die Beziehung in dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 nicht eine richtige gerade Linie. Nichtsdestotrotz wird die im Wesentlichen gerade Beziehung, die in 4 eigen ist, erhalten.
Erfindungsgemäß transferiert der kleine Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 zu dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2, unter der Annahme, dass das Nadelventil 60 weiter bewegt wird und das der Abstand x einen bestimmten Abstand xa übersteigt. In diesem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 trifft das Konzept ebenfalls ähnlich zu dem vorstehend erwähnten zu. Insbesondere wird der Bereich A4 geringerer Versorgung, welcher durch die durchgehende Linie Y4, das Liniensegment x = x2 und die gerade Linie B2, welche in 7b gezeigt, festgelegt ist, durch den Überversorgungsbereich A2 versorgt, der durch die durchgehende Linie Y2, das Liniensegment x = x1 und die gerade Linie B1, welche in 6b gezeigt, festgelegt ist. Wie in 4 gezeigt, wird daher die lineare Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit Q und dem Abstand x ebenso in dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 erhalten.
Wie vorstehend beschrieben liegt erfindungsgemäß eine wesentlichen lineare Beziehung zwischen der Strömungsgeschwindigkeit Q und dem Abstand x in sowohl in dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 und dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 vor, d.h. über den gesamten Bereich, und daher kann Fluid auf eine stabile Art mit einer Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, welche eine Linearität beibehält. Daher wird die Ausbeute an hergestellten Halbleitervorrichtungen nicht verringert, sogar in dem Fall, dass das Durchfluss-Regulationsventil 10 gemäß der Erfindung in einer Halbleiterherstellungs-Vorrichtung verwendet wird.
Der erste Ventilkörper 67 und der zweite Ventilkörper 66 liegen ferner, wie vorstehend beschrieben, in der kegelstumpfförmigen Form vor, die in die Ventil-Verschlussrichtung verläuft. Der Winkel A1 zwischen dem proximalen Ende des ersten Ventilkörpers 67 und dem Querschnitt des zweiten Abschnitts 65 ist kleiner als der Winkel A2 zwischen dem proximalen Ende des zweiten Ventilkörpers 66 und des Querschnitts des zweiten Abschnitts 65, und axiale Länge des ersten Ventilkörpers 67 ist kleiner als die axiale Länge des zweiten Ventilkörpers 66. Der Winkel A1 zwischen dem proximalen Ende des ersten Ventilkörpers 67 und dem Querschnitt des zweiten Abschnitts 65 ist gemäß der gezeigten bevorzugten Ausführungsform ungefähr 80° und der Winkel A2 zwischen dem proximalen Ende des zweiten Ventilkörpers 66 und dem Querschnitts des zweiten Abschnitts 65 ist ungefähr 85°. Weiterhin ist die axiale Länge des zweiten Ventilkörpers 66 ungefähr zweimal so groß wie die axiale Länge des ersten Ventilkörpers 67.
Die Winkel A1, A2 und die Länge des ersten Ventilkörpers 67 und des zweiten Ventilkörpers 66 sind derart ausgewählt, dass die Strömungsgeschwindigkeit Q und das Durchflussregulationsventil 10 beim Transferieren von dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 zu dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 einen im Wesentlichen gleichen Wert annimmt, das heißt, dass der Wert Q1 unmittelbar vor Transfer und der Wert Q2 unmittelbar nach Transfer im Wesentlichen einander gleichen. Die Strömungsgeschwindigkeit wird daher erfindungsgemäß von dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 zu dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 vergleichsweise reibungslos ohne Verursachen eines Schrittes oder Unterschieds bei einer Änderung der Strömungsgeschwindigkeit zwischen dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 und dem großen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 transferiert. Sogar im Fall, dass die Strömungsgeschwindigkeit im Bereich um die Bereichsgrenze (x = xa) zwischen dem kleinen Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z1 und dem Strömungsgeschwindigkeitsbereich Z2 geliefert wird, ändert sich die Strömungsgeschwindigkeit daher ausschließlich um eine Größe bzw. Menge, welcher der Drehung des Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopfs 40 entspricht, und daher kann das Fluid mit einer stabilen Strömungsgeschwindigkeit geliefert werden.
Obgleich die gezeigte Ausführungsform das zylindrische Nadelventil 60, den kegelstumpfförmigen ersten Ventilkörper 67 und den zweiten Ventilkörper 66 umfasst, sind die Formen von diesen, dem zylindrischen Nadelventil 60, kegelstumpfförmigen ersten Ventilkörper 67 und dem zweiten Ventilkörper 66 nicht auf jene in der Ausführungsform gezeigten begrenzt. Insbesondere sind die axiale Öffnung 15 mit einem recheckigen Querschnitt, das Nadelventil 60 mit einem entsprechenden rechteckigen Querschnitt, und der erste Ventilkörper 67 und der zweite Ventilkörper 66 in Form einer abgeschnittenen Pyramide ebenso offensichtlich in dem Bereich dieser Erfindung enthalten.
5 ist eine Vorderansicht des Durchflussregulationsventils gemäß einer anderen erfindungsgemäßen Ausführungsform. Die gleichen vorstehend aufgeführten Referenzzeichen bezeichnen jeweils die gleichen Bestandteilelemente, und daher werden die bereits erläuterten Bestandteilelemente nicht wiederum erläutert. Der untere Teilbereich 11 des Durchflussregulationsventils 10', welches in 5 erläutert wird, umfasst einen Teilbereich 11a, der auf den oberen Teilbereich 20 geschraubt ist, und einen Teilbereich 11b, der mit dem Einlass 18 und dem Auslass 19 gebildet ist. Der Teilbereich 11a ist mit einer oberen Kammer 114a gebildet, und der Teilbereich 11b mit einer unteren Kammer 114b. Die obere und untere Kammer 114a, 114b sind jeweils mit der Ventilbohrung 13 und der axialen Öffnung 14 konzentrisch gebildet und weisen einen größeren Querschnitt als die axiale Öffnung 14 auf. Der Teilbereich 11b ist mit einem Weg 119 gebildet, um eine Verbindung zwischen der unteren Kammer 114b und dem Auslass 19 festzulegen.
Der zweite Teilbereich 65 des Nadelventils 60 umfasst ferner einen oberen Teil 65a; der mit dem oberen Teilbereich 64 verbunden ist, und einen unteren Teilbereich 65b, der den ersten Ventilkörper 67 und den zweiten Ventilkörper 66 aufweist. Der obere Teilbereich 65a und der untere Teilbereich 65b sind aneinander auf die gleiche Art wie der erste Teilbereich 64 und der zweite Teilbereich 65 verbunden, wie vorstehend mit Bezug auf 1 erläutert.
Übrigens können der obere Teilbereich 65a und der untere Teilbereich 65b aneinander mittels anderer Verfahren verbunden sein oder können einstückig miteinander gebildet sein.
Der Körper des unteren Teilbereichs 65b weist ferner, wie in 5 gezeigt eine Membran 82 auf. Die Kante 83 der Membran 82 ist in einer Vertiefung angeordnet, die in dem Teilbereich 11a und dem Teilbereich 11b derart abgebildet ist, dass die Membran 82 zwischen der oberen Kammer 114a des Teilbereichs 11a und der unteren Kammer 114b des Teilbereichs 11b getragen wird. Die Membran 82 ist selbst hermetisch, und daher sind die obere Kammer 114a und die untere Kammer 114b abdichtbar voneinander durch die Membran 82 getrennt. Der zweite Ventilkörper 66 verläuft ferner in axialer Richtung von der Endoberfläche 67a des ersten Ventilkörpers 67. Der erste Ventilkörper 67 und der zweite Ventilkörper 66 sind ähnlich wie jene geformt, die vorstehend beschrieben sind. Der erste Ventilkörper 67 und der zweite Ventilkörper 66 können einstückig mit der Membran 82 gebildet sein.
Im Fall, dass das Nadelventil 60 in eine axiale Richtung bewegt wird, falls das Durchflussregulationsventil 10' in Betrieb ist, fließt Fluid in die untere Kammer 114b unter der Membran 82 durch die Lücke zwischen dem zweiten Ventilkörper 66 und der Ventilöffnung 13, und fließt anschließend von dem Weg 119 durch den Auslass 19 aus. Die gezeigte Membran 82 hindert das Fluid, welches durch den Einlass 18 einfließt, an einem Fließen zwischen dem oberen Teilbereich 65a und der axialen Öffnung 14, während zur gleichen Zeit die Feineinstellung der Strömungsgeschwindigkeit ermöglicht wird. Ebenso kann in dieser Ausführungsform mit der Membran 82, die mit dem ersten Ventilkörper 67 und dem zweiten Ventilkörper 66 verbunden ist, wie in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform, das Fluid offensichtlich auf eine stabile Art mit der Strömungsgeschwindigkeit bereitgestellt werden, welche die Linearität von dem geschlossenen Zustand zu dem vollständig geöffneten Zustand beibehält. Ferner wird das, obgleich nicht in den Zeichnungen gezeigt, was als die Vorrichtung vom luftbetriebenen Typ genannt wird, in welchem ein Teilbereich des Nadelventils mit der Membran 82 in eine Feder eingefügt ist, im Bereich dieser Erfindung enthalten.
Diese Erfindung wird vorstehend mit Bezugnahme auf typische Ausführungsformen davon erläutert, und dem Fachmann wird klar sein, dass die vorstehend erwähnten Änderungen und mehrere andere Modifikationen, Weglassen und Hinzufügen vorgenommen werden können, ohne von dem Bereich oder der Idee der Erfindung abzuweichen.

10: Durchflussregulationsventil
11: unterer Teilbereich
13: Ventilbohrung
14: axiale Öffnung
14a: Auflauffläche
15: Federwalzenstift
16: Ventilsitz
18: Einlass
19: Auslass
20: oberer Teilbereich
30: Paneelmutter
35: Kontermutter
40: Strömungsgeschwindigkeits-Einstellknopf
60: Nadelventil
62: weiter Teilbereich
64: erster Teilbereich
65: zweiter Teilbereich
66: zweiter Ventilkörper
67: erster Ventilkörper
71: erste Dichtung
72: zweite Dichtung
A1, A2: Winkel
Z1: kleiner Strömungsgeschwindigkeitsbereich
Z2: großer Strömungsgeschwindigkeitsbereich

Zusammenfassung
Ein Durchflussregulationsventil (10) umfasst ein Gehäuse (11), das mit einer axialen Öffnung (14) gebildet ist, und eine Ventilbohrung (13), die mit der axialen Öffnung in Verbindung steht, ein Nadelventil (60), das für ein Bewegen in der axialen Öffnung relativ zu einem Ventilsitz angepasst ist, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung lokalisiert ist, und ein Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopf (40), der an dem proximalen Ende des Nadelventils befestigt ist, das von dem Gehäuse verläuft. Das Nadelventil wird relativ zu dem Ventilsitz durch Drehen des Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopfs bewegt, um dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Ventilöffnung fließenden Fluids zu regulieren. Ein erster Ventilkörper (67) ist an dem vorderen Ende des Nadelventils angeordnet und ein zweiter Ventilkörper (66) verläuft von der Endoberfläche (67a) des ersten Ventilkörpers. Der Querschnitt des ersten Ventilkörpers ist größer als der des zweiten Ventilkörpers, so dass zu dem Zeitpunkt eines Schließens des Durchflussregulationsventils die Endoberfläche des ersten Ventilkörpers an den Ventilsitz (16) anliegt, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung lokalisiert ist, und der zweite Ventilkörper in die Ventilbohrung eingefügt wird. Dadurch kann Fluid auf eine stabile Art mit einer Strömungsgeschwindigkeit geliefert werden, welche linear beibehalten wird.

Claims

Durchflussregulationsventil, umfassend: ein Gehäuse, das mit einer axialen Öffnung und einer Ventilbohrung gebildet ist, die mit der axialen Öffnung in Verbindung steht; ein Nadelventil, das für ein Bewegen in der axialen Öffnung relativ zu einem Ventilsitz angepasst ist, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung lokalisiert ist; und ein Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopf, der an dem proximalen Ende des Nadelventils befestigt ist, das sich von dem Gehäuse erstreckt; worin das Nadelventil relativ zu dem Ventilsitz durch Drehen des Strömungsgeschwindigkeitseinstellknopfs bewegt wird, um dadurch die Strömungsgeschwindigkeit des durch die Ventilbohrung fließenden Fluids zu regulieren; worin ein erster Ventilkörper an dem vorderen Ende des Nadelventils angeordnet ist und ein zweiter Ventilkörper sich von der Endoberfläche des ersten Ventilkörpers erstreckt, und der Querschnitt des ersten Ventilkörpers größer als der Querschnitt des zweiten Ventilkörpers ist; und worin zu dem Zeitpunkt eines Schließens des Durchflussregulationsventils die Endoberfläche des ersten Ventilkörpers an den Ventilsitz anliegt, der zwischen der axialen Öffnung und der Ventilbohrung lokalisiert ist, und der zweite Ventilkörper in die Ventilöffnung eingefügt wird.
Durchflussregulationsventil gemäß Anspruch 1, worin der erste Ventilkörper und der zweite Ventilkörper in einer kegelstumpfförmigen Form vorliegen, die sich in die Verschlussrichtung des Durchflussregulationsventils erstreckt.
Durchflussregulationsventil gemäß Anspruch 2, worin der Winkel zwischen der Seitenoberfläche des ersten Ventilkörpers und dem Querschnitt des Nadelventils kleiner als der Winkel zwischen der Seitenoberfläche des zweiten Ventilkörpers und dem Querschnitt des Nadelventils ist.
Durchflussregulationsventil gemäß irgendeinem der Ansprüche 1 bis 3, worin der erste Ventilkörper eine Membran umfasst, die an der inneren Wand des Gehäuses befestigt ist.