JP6416529B2 - 圧力式流量制御装置 - Google Patents
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Description
図1及び図2は本発明の第1の実施形態に係る圧力式流量制御装置を示し、当該圧力式流量制御装置は、流体入口1と流体出口2との間を連通する流体通路3を設けた本体4と、本体4に水平姿勢で固定されて流体通路3を開閉する圧力制御用コントロール弁5と、本体4に垂直姿勢で固定されて圧力制御用コントロール弁5の下流側の流体通路3を開閉する開閉弁6と、開閉弁6の上流側の流体通路3に設けたオリフィス7と、本体4に固定されて圧力制御用コントロール弁5とオリフィス7との間の流体通路3の内圧を検出する圧力センサ8とを備え、前記流体通路3は、圧力制御用コントロール弁5に接続される水平姿勢の第1通路部3aと、第1通路部3aとオリフィス7とを接続する垂直姿勢の第2通路部3bと、第2通路部3bと圧力センサ8とを接続する水平姿勢の第3通路部3cとを備えている。
この圧力制御用コントロール弁5は、公知の円板状の金属製ダイヤフラム弁体13とピエゾ駆動素子14等を用いた開閉弁であり、ピエゾ駆動素子14への通電によりこれが伸長し、円筒体15を弾性体16の弾力に抗して本体ブロック4bから離間する方向(図1の左方向)へ移動させることにより弁体押え17が本体ブロック4bから離間する方向へ移動し、金属製ダイヤフラム弁体13が自己弾性力により湾曲形状に復元して弁座18から離座し、弁が開放されるようになっている。また、弁開度は、ピエゾ駆動素子14への印加電圧を変動することにより調節されている。
この開閉弁6には、圧力式流量制御装置の小型化及び流体通路3の内容積の削減を図るために開閉弁6とオリフィス7とを一体的に組み付け固定した構造のオリフィス内蔵型弁が使用されている。
また、圧力センサ8は、圧力センサ8のケーシング30から外方へ突出する圧力導入パイプ31を備え、圧力導入パイプ31の先端部を本体4に気密状に取り付けているため、本体4に圧力センサ8を取り付けるためのスペースが小さくて済み、圧力制御用コントロール弁5とオリフィス7との距離を一層短くすることができ、流体通路3の内容積を更に小さくすることができる。
この圧力制御用コントロール弁5は、公知の円板状の金属製ダイヤフラム弁体13とピエゾ駆動素子14等を用いた開閉弁であり、ピエゾ駆動素子14への通電によりこれが伸長し、円筒体15を弾性体16の弾力に抗して本体4から離間する方向(図4の左方向)へ移動させることにより弁体押え17が本体4から離間する方向へ移動し、金属製ダイヤフラム弁体13が自己弾性力により湾曲形状に復元して弁座18から離座し、弁が開放される。また、弁開度は、ピエゾ駆動素子14への印加電圧を変動することにより調節されている。
この開閉弁6には、圧力式流量制御装置の小型化及び流体通路3の内容積の削減を図るために開閉弁6とオリフィス7とを一体的に組み付け固定した構造のオリフィス内蔵型弁が使用されている。
この圧力センサ8の本体4への取り付けは、図1に示す第1の実施形態に係る圧力式流量制御装置の圧力センサ8と全く同じである。
また、リングガスケット29は、ステンレス等で形成され、鏡面仕上げ、真空炉での固溶化熱処理等が施され、高精度に仕上げられる。
2は流体出口
3は流体通路
3aは第1通路部
3bは第2通路部
3cは第3通路部
3dは水平通路部
3eは垂直通路部
3fは圧力検知室
3gは第4通路部
3hは第5通路部
4は本体
5は圧力制御用コントロール弁
6は開閉弁
7はオリフィス
8は圧力センサ
13は金属製ダイヤフラム弁体
29はリングガスケット
30は円筒状のケーシング
31は圧力導入パイプ
31aは圧力導入孔
Claims (12)
- 流体入口と流体出口との間を連通する流体通路を設けた本体と、本体に水平姿勢で固定されて流体通路を開閉する圧力制御用コントロール弁と、本体に垂直姿勢で固定されて圧力制御用コントロール弁の下流側の流体通路を開閉する開閉弁と、開閉弁の上流側の流体通路に設けたオリフィスと、本体に固定されて圧力制御用コントロール弁とオリフィスとの間の流体通路の内圧を検出する圧力センサとを備え、前記流体通路は、圧力制御用コントロール弁に接続される水平姿勢の第1通路部と、第1通路部とオリフィスとを接続する垂直姿勢の第2通路部と、第2通路部と圧力センサとを接続する水平姿勢の第3通路部とを備え、前記圧力センサは、ケーシングと、ケーシングに外方へ突出する状態で設けられて圧力導入孔を形成する圧力導入パイプと、ケーシング内に設けられて圧力導入孔に連通する受圧室と、ケーシング内に設けられて受圧室の圧力に応じて変位するダイヤフラムと、ケーシング内に設けられてダイヤフラムの変位により圧力を電気信号に変換する圧力検出素子とを備え、前記圧力導入パイプの先端部を本体に気密状に取り付け、圧力導入パイプの圧力導入孔と第3通路部とを連通させたことを特徴とする圧力式流量制御装置。
- 流体入口と流体出口との間を連通する流体通路を設けた本体と、本体に水平姿勢で固定されて流体通路を開閉する圧力制御用コントロール弁と、本体に前記圧力制御用コントロール弁に対向する状態で固定されて圧力制御用コントロール弁の下流側の流体通路を開閉する開閉弁と、開閉弁の上流側の流体通路に設けたオリフィスと、本体に固定されて圧力制御用コントロール弁とオリフィスとの間の流体通路の内圧を検出する圧力センサとを備え、前記流体通路は、圧力制御用コントロール弁とオリフィスとを接続する水平通路部と、水平通路部と圧力センサとを接続する垂直通路部とを備え、前記圧力センサは、ケーシングと、ケーシングに外方へ突出する状態で設けられて圧力導入孔を形成する圧力導入パイプと、ケーシング内に設けられて圧力導入孔に連通する受圧室と、ケーシング内に設けられて受圧室の圧力に応じて変位するダイヤフラムと、ケーシング内に設けられてダイヤフラムの変位により圧力を電気信号に変換する圧力検出素子とを備え、前記圧力導入パイプの先端部を本体に気密状に取り付け、圧力導入パイプの圧力導入孔と垂直通路部とを連通させたことを特徴とする圧力式流量制御装置。
- 流体入口と流体出口との間を連通する流体通路を設けた本体と、本体に水平姿勢で固定されて流体通路を開閉する圧力制御用コントロール弁と、本体に前記圧力制御用コントロール弁に対向する状態で固定されて圧力制御用コントロール弁の下流側の流体通路を開閉する開閉弁と、開閉弁の上流側の流体通路に設けたオリフィスと、本体に固定されて圧力制御用コントロール弁とオリフィスとの間の流体通路の内圧を検出する圧力センサとを備え、前記流体通路は、圧力制御用コントロール弁と圧力センサの圧力検知面上の圧力検知室とを接続する第4通路部と、第4通路部と離間して圧力検知室とオリフィスとを接続する第5通路部とを備え、前記本体の同じ面に流体入口と流体出口を形成し、流体入口及び流体出口を本体の一方向に配置する構成としたことを特徴とする圧力式流量制御装置。
- 開閉弁及びオリフィスを、開閉弁内にオリフィスを一体的に組み付け固定した構成のオリフィス内蔵型弁により形成したことを特徴とする請求項1、請求項2又は請求項3の何れかに記載の圧力式流量制御装置。
- 圧力制御用コントロール弁が金属製ダイヤフラム弁体を備え、当該金属製ダイヤフラム弁体が開閉弁の下方位置に配設されていると共に、金属製ダイヤフラム弁体の中央部が本体に形成した弁座に当離座し、前記弁座の中央位置に第1通路部が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 圧力制御用コントロール弁が金属製ダイヤフラム弁体を備え、当該金属製ダイヤフラム弁体の中央部が本体に形成した弁座に当離座すると共に、前記弁座の中央位置に水平通路部が形成されていることを特徴とする請求項2に記載の圧力式流量制御装置。
- 圧力制御用コントロール弁が金属製ダイヤフラム弁体を備え、当該金属製ダイヤフラム弁体の中央部が本体に形成した弁座に当離座すると共に、前記弁座の中央位置に第4通路部が形成されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力式流量制御装置。
- 圧力センサは、本体に形成した挿着孔にリングガスケットを介して挿着され、また、圧力センサの圧力検知面上の圧力検知室は、挿着孔の内底面とリングガスケットと圧力センサの圧力検知面とで囲まれた空間から成り、更に、第4通路部が圧力検知室の圧力制御用コントロール弁側の端部に接続されていると共に、第5通路部が圧力検知室の開閉弁側の端部に接続されていることを特徴とする請求項3に記載の圧力式流量制御装置。
- 第1通路部、第2通路部及び第3通路部の断面形状を円形とし、その内径を0.5mm〜1.0mmとしたことを特徴とする請求項1に記載の圧力式流量制御装置。
- 水平通路部及び垂直通路部の断面形状を円形とし、その内径を0.5mm〜1.0mmとしたことを特徴とする請求項2に記載の圧力式流量制御装置。
- 第4通路部及び第5通路部の断面形状を円形とし、その内径を0.5mm〜1.0mmとしたことを特徴とする請求項3に記載の圧力式流量制御装置。
- 本体の同じ面に流体入口と流体出口を形成し、流体入口及び流体出口を本体の一方向に配置する構成としたことを特徴とする請求項2に記載の圧力式流量制御装置。
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