JP7472000B2 - Fluid Control Valve - Google Patents

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本発明は、弁体と、弁体が収容される上流側の弁室と、弁室に連通する下流側の弁孔と、弁孔の外周に沿って、弁室の弁孔側内面から突設され、先端に弁座を有する環状突出部と、を有し、弁体が弁座と当接離間することで、流体制御を行う流体制御弁に関するものである。 The present invention relates to a fluid control valve that has a valve body, an upstream valve chamber in which the valve body is housed, a downstream valve hole that communicates with the valve chamber, and an annular protrusion that protrudes from the inner surface of the valve chamber on the valve hole side along the outer periphery of the valve hole and has a valve seat at its tip, and that controls the fluid by moving the valve body into and out of contact with the valve seat.

弁体が弁座に当接離間することで、流体制御を行う流体制御機器として、例えば、特許文献1に開示される流量制御弁や、図4に示すレギュレータ50等が考えられる。レギュレータ50は、半導体製造工程で用いられる純水や薬液等の制御流体の圧力制御を行うものである。入力ポート511、弁室513、下流側流体室516a、出力ポート512が連通された流路を有しており、弁本体51の内部において、圧力作用室516bに導入される操作エアにより、薄膜部材55に接続された弁体54の当接面54aが、弁座515と当接離間することにより、入力ポート511から入力され、出力ポート512から出力される制御流体の圧力制御が行われる。 Examples of fluid control devices that control fluid by a valve body coming into contact with and leaving a valve seat include the flow control valve disclosed in Patent Document 1 and the regulator 50 shown in FIG. 4. The regulator 50 controls the pressure of a control fluid such as pure water or chemical liquid used in semiconductor manufacturing processes. It has a flow path that connects the input port 511, the valve chamber 513, the downstream fluid chamber 516a, and the output port 512. Inside the valve body 51, the operating air introduced into the pressure application chamber 516b causes the contact surface 54a of the valve body 54 connected to the thin film member 55 to come into contact with and leave the valve seat 515, thereby controlling the pressure of the control fluid input from the input port 511 and output from the output port 512.

特開2009-230259号公報JP 2009-230259 A

しかしながら、上記従来技術には次のような問題があった。
圧力制御により、入力側と出力側で制御流体の圧力の差圧が、例えば200kPa程度と大きい場合、当接面54aと弁座515との離間されている距離(即ち弁開度)は、例えば0.035mm程度と小さく、そのような小さい隙間を通る制御流体は、流速が速くなる。流速の増加により、弁座515の下流側において、制御流体の圧力が低下し(ベルヌーイの定理)、負圧領域となる。すると、制御流体において、沸騰による発泡現象(キャビテーション)が発生する。そして、キャビテーションによる泡が崩壊し 泡の崩壊による衝撃波が、レギュレータ50に振動を引き起こす。また、キャビテーションにより気化した制御流体は体積が増加するが、泡の崩壊により増加した体積が元の体積に戻る。この制御流体の体積の増減が、下流側流体室516aに圧力振動を生じさせる。これら、衝撃波による振動や圧力振動は、レギュレータ50が接続された配管にも伝達され、騒音の原因となり得る。
However, the above-mentioned conventional techniques have the following problems.
When the pressure difference between the input and output sides of the control fluid is large, for example, about 200 kPa, the distance between the contact surface 54a and the valve seat 515 (i.e., the valve opening) is small, for example, about 0.035 mm, and the control fluid passing through such a small gap has a high flow rate. Due to the increase in flow rate, the pressure of the control fluid decreases downstream of the valve seat 515 (Bernoulli's theorem) and becomes a negative pressure region. Then, a foaming phenomenon (cavitation) occurs in the control fluid due to boiling. Then, bubbles caused by cavitation collapse, and shock waves caused by the collapse of the bubbles cause vibrations in the regulator 50. In addition, the volume of the control fluid vaporized by cavitation increases, but the increased volume returns to its original volume due to the collapse of the bubbles. This increase and decrease in the volume of the control fluid causes pressure vibrations in the downstream fluid chamber 516a. These vibrations and pressure vibrations caused by the shock waves are also transmitted to the piping to which the regulator 50 is connected, and can cause noise.

また、弁開度が0.035mm程度の当接面54aと弁座515との隙間を制御流体が通過すると、制御流体の流速が速くなることで、弁座515の下流側で噴流が発生する。この噴流は当接面54aに沿って流れるため、弁体54を振動させるおそれがあり、この振動は、レギュレータ50が接続された配管にも伝達され、騒音の原因となり得る。 In addition, when the control fluid passes through the gap between the contact surface 54a and the valve seat 515, where the valve opening is about 0.035 mm, the flow rate of the control fluid increases, generating a jet of water downstream of the valve seat 515. Because this jet of water flows along the contact surface 54a, it may vibrate the valve body 54, and this vibration may be transmitted to the piping to which the regulator 50 is connected, causing noise.

近年、半導体製造装置の小型化、高密度化により、流体制御弁の小型化が求められている。従来のレギュレータ50では、キャビテーションや噴流に起因する振動が発生しても、弁体54に接続される薄膜部材55により吸収できていたと考えられるが、小型化により薄膜部材55が、従来に比べ小径化され、下流側流体室516aや圧力作用室516bの容積が小さくなったため、キャビテーションに起因する振動を吸収できなくなったと考えられ、振動が発生しやすくなっていると考えられる。 In recent years, the miniaturization and high density of semiconductor manufacturing equipment has led to a demand for smaller fluid control valves. In conventional regulators 50, it is believed that vibrations caused by cavitation or jets could be absorbed by the thin film member 55 connected to the valve body 54. However, due to miniaturization, the thin film member 55 has a smaller diameter than before, and the volume of the downstream fluid chamber 516a and the pressure application chamber 516b has become smaller. This means that it is no longer possible to absorb vibrations caused by cavitation, and vibrations are more likely to occur.

本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、制御流体の流れにより発生する振動を防止または抑制することが可能な流体制御弁を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a fluid control valve that can prevent or suppress vibrations caused by the flow of control fluid.

上記課題を解決するために、本発明の流体制御弁は、次のような構成を有している。
(1)弁体と、弁体が収容される上流側の弁室と、弁室に連通する下流側の弁孔と、弁孔の外周に沿って、弁室の弁孔側内面から突設され、先端に弁座を有する環状突出部と、を有し、弁体が弁座と当接離間することで、流体制御を行う流体制御弁において、環状突出部は、環状突出部の内径側全周に、環状突出部の内径を弁孔に向かって縮径させる環状縮径面を備え、弁体は、弁座と当接する当接面を備え、弁座の内周側に、当接面から弁孔側に向かって突設された、弁孔の内径よりも大きい径を有し、弁孔と同軸の円柱状の段差部を備え、段差部の外周面と段差部の弁孔の側の端面とが交わる環状稜線は、環状縮径面の近傍に位置し、流路絞り部を形成すること、を特徴とする。
In order to solve the above problems, a fluid control valve according to the present invention has the following configuration.
(1) A fluid control valve comprising: a valve disc, an upstream valve chamber in which the valve disc is accommodated, a downstream valve hole communicating with the valve chamber, and an annular protrusion protruding from the inner surface of the valve chamber facing the valve hole along the outer periphery of the valve hole and having a valve seat at its tip, wherein the valve disc controls fluid by contacting and separating from the valve seat, the annular protrusion having an annular diameter reducing surface around the entire inner diameter side of the annular protrusion which reduces the inner diameter of the annular protrusion towards the valve hole, the valve disc having an abutment surface that abuts against the valve seat, and a cylindrical stepped portion having a diameter larger than the inner diameter of the valve hole and coaxial with the valve hole, the annular ridge line where the outer circumferential surface of the stepped portion and the end face of the stepped portion facing the valve hole intersect is located in the vicinity of the annular diameter reducing surface, and forms a flow path throttle portion.

(1)に記載の流体制御弁によれば、弁室から弁孔へ流れる流体は、弁体と弁座により流路面積が絞られた箇所、環状縮径面と当接面と段差部の外周面とにより囲まれた空間により流路面積が広げられた箇所、流路絞り部により流路面積が絞られた箇所を順に通過する。これにより、弁座の下流側での負圧状態が軽減されることを、出願人は実験により発見した。 In the fluid control valve described in (1), the fluid flowing from the valve chamber to the valve hole passes, in order, through a section where the flow area is narrowed by the valve body and the valve seat, a section where the flow area is widened by the space surrounded by the annular reduced diameter surface, the abutment surface, and the outer circumferential surface of the step portion, and a section where the flow area is narrowed by the flow restriction portion. The applicant has discovered through experiments that this reduces the negative pressure state downstream of the valve seat.

負圧状態が軽減されることで、キャビテーションの発生の抑制や、キャビテーションが発生したとしても、気泡の発生から消滅までの時間の短縮化が可能である。これらにより、キャビテーションに起因する振動の発生を抑えることができ、当該振動に起因する騒音の発生を抑えることが可能となる。 By reducing the negative pressure state, it is possible to suppress the occurrence of cavitation, and even if cavitation does occur, it is possible to shorten the time it takes for bubbles to appear and disappear. This makes it possible to suppress the occurrence of vibrations caused by cavitation, and to suppress the occurrence of noise caused by said vibrations.

さらに、当接面から弁孔側に向かって突設された段差部により、噴流が、弁孔側へ誘導され、弁体から剥離される。噴流が弁体から剥離されることで、噴流に起因する弁体の振動の発生を抑えることができ、騒音の発生を抑えることが可能となる。 Furthermore, the step protruding from the contact surface toward the valve hole guides the jet toward the valve hole and separates it from the valve body. By separating the jet from the valve body, it is possible to suppress the occurrence of vibration of the valve body caused by the jet, and it is also possible to suppress the generation of noise.

(2)(1)に記載の流体制御弁において、流路絞り部の、環状稜線の直径方向の隙間寸法に、環状突出部の、弁座の中心部における直径寸法を乗じた値が、0.6から1.2の間であること、を特徴とする。 (2) The fluid control valve described in (1) is characterized in that the value obtained by multiplying the diameter dimension of the annular ridge of the flow passage throttle portion by the diameter dimension of the annular protrusion at the center of the valve seat is between 0.6 and 1.2.

(2)に記載の流体制御弁によれば、キャビテーションに起因する振動を抑えることに優れた流体制御弁とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the fluid control valve described in (2) can be made to be excellent at suppressing vibrations caused by cavitation.

(3)(1)または(2)に記載の流体制御弁において、弁座から、段差部の外周面までの距離は、0.4mmから0.8mmの範囲内であること、を特徴とする。 (3) In the fluid control valve described in (1) or (2), the distance from the valve seat to the outer peripheral surface of the step portion is within the range of 0.4 mm to 0.8 mm.

(3)に記載の流体制御弁によれば、噴流に起因する振動を抑えることに優れた流体制御弁とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the fluid control valve described in (3) can be made to be excellent at suppressing vibrations caused by jets.

(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載の流体制御弁において、弁体は、段差部の弁孔の側の端面から弁孔の側に向かって突設された、段差部の外径よりも小さい径を有し、弁孔と同軸の円柱状の第2段差部を備え、第2段差部の外周面と第2段差部の弁孔の側の端面とが交わる第2環状稜線は、弁孔の内周面近傍に位置し、第2流路絞り部を形成すること、を特徴とする。 (4) In the fluid control valve described in any one of (1) to (3), the valve body is characterized in that it has a cylindrical second step portion that protrudes from the end face of the step portion on the valve hole side toward the valve hole side, has a diameter smaller than the outer diameter of the step portion, is coaxial with the valve hole, and a second annular ridge where the outer circumferential surface of the second step portion and the end face of the second step portion on the valve hole side intersect is located near the inner circumferential surface of the valve hole and forms a second flow path throttle portion.

(4)に記載の流体制御弁によれば、弁室から弁孔へ流れる流体は、弁体と弁座により流路面積が絞られた箇所、環状縮径面と当接面と段差部の外周面とにより囲まれた空間により流路面積が広げられた箇所、流路絞り部により流路面積が絞られた箇所を通過した後、さらに、段差部の弁孔の側の端面と第2段差部の外周面とにより流路面積が広げられた箇所、第2流路絞り部により流路面積が絞られた箇所を順に通過する。これにより、弁座の下流側での負圧状態がさらに軽減されることを、出願人は実験により発見した。 According to the fluid control valve described in (4), the fluid flowing from the valve chamber to the valve hole passes through a portion where the flow path area is narrowed by the valve body and the valve seat, a portion where the flow path area is widened by the space surrounded by the annular reduced diameter surface, the abutment surface, and the outer circumferential surface of the step portion, a portion where the flow path area is narrowed by the flow path narrowing portion, and then passes through a portion where the flow path area is widened by the end face of the step portion on the valve hole side and the outer circumferential surface of the second step portion, and a portion where the flow path area is narrowed by the second flow path narrowing portion, in that order. The applicant has discovered through experiments that this further reduces the negative pressure state downstream of the valve seat.

負圧状態が軽減されることで、キャビテーションの発生を抑えることができる。キャビテーションの発生を抑えることができれば、キャビテーションに起因する振動の発生を抑えることができ、当該振動に起因する騒音の発生を抑えることが可能となる。 By reducing the negative pressure state, the occurrence of cavitation can be suppressed. If the occurrence of cavitation can be suppressed, the occurrence of vibrations caused by cavitation can be suppressed, and it becomes possible to suppress the occurrence of noise caused by such vibrations.

(5)(4)に記載の流体制御弁において、第2流路絞り部の、第2環状稜線の直径方向の隙間寸法に、環状突出部の、弁座の中心部における直径寸法を乗じた値が、0.6から1.2の間であること、を特徴とする。 (5) The fluid control valve described in (4) is characterized in that the value obtained by multiplying the diameter dimension of the second annular ridge of the second flow passage throttle portion by the diameter dimension of the annular protrusion at the center of the valve seat is between 0.6 and 1.2.

(5)に記載の流体制御弁によれば、キャビテーションに起因する振動を抑えることに優れた流体制御弁とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the fluid control valve described in (5) can be made to be excellent at suppressing vibrations caused by cavitation.

(6)(4)または(5)に記載の流体制御弁において、環状縮径面と、弁孔の内周面は、環状縮径面から下流側に向かって穿設された、弁孔と同軸の環状窪み部により接続され、環状窪み部の内周面と環状縮径面とが交わる第3環状稜線は、環状稜線の近傍に位置し、環状稜線とともに流路絞り部を形成すること、環状窪み部の弁孔の側の内面と弁孔の内周面とが交わる第4環状稜線は、第2環状稜線の近傍に位置し、第2環状稜線とともに第2流路絞り部を形成すること、を特徴とする。 (6) In the fluid control valve described in (4) or (5), the annular reduced diameter surface and the inner peripheral surface of the valve hole are connected by an annular recess that is drilled downstream from the annular reduced diameter surface and is coaxial with the valve hole, a third annular ridge where the inner peripheral surface of the annular recess and the annular reduced diameter surface intersect is located near the annular ridge and forms a flow path throttle portion together with the annular ridge, and a fourth annular ridge where the inner surface of the annular recess on the valve hole side intersects with the inner peripheral surface of the valve hole is located near the second annular ridge and forms a second flow path throttle portion together with the second annular ridge.

(6)に記載の流体制御弁によれば、窪み部により、流路絞り部と第2流路絞り部の間の空間が拡大され、キャビテーションに起因する振動を抑えることに、より優れた流体制御弁とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the fluid control valve described in (6) has an increased space between the flow path throttle section and the second flow path throttle section due to the recess, making it possible to provide a fluid control valve that is more effective at suppressing vibrations caused by cavitation.

(7)(6)に記載の流体制御弁において、弁座から、環状窪み部の弁孔の側の内面までの距離は、当接面から第2段差部の弁孔の側の端面までの距離よりも0.03mmから0.13mm小さいこと、を特徴とする。 (7) The fluid control valve described in (6) is characterized in that the distance from the valve seat to the inner surface of the annular recess on the valve hole side is 0.03 mm to 0.13 mm shorter than the distance from the abutment surface to the end face of the second step on the valve hole side.

(7)に記載の流体制御弁によれば、弁座下流において負圧領域が発生しやすい弁開度(例えば0.035mm程度)においても、第4環状稜線が、確実に第2環状稜線の近傍に位置し、第2流路絞り部を形成することができ、キャビテーションに起因する振動を抑えることに優れた流体制御弁とすることができる。 According to the fluid control valve described in (7), even at a valve opening (e.g., about 0.035 mm) where a negative pressure region is likely to occur downstream of the valve seat, the fourth annular ridge is reliably located near the second annular ridge, forming a second flow passage throttle section, resulting in a fluid control valve that is excellent at suppressing vibrations caused by cavitation.

(8)(4)乃至(7)のいずれか1つに記載の流体制御弁において、段差部の外周面から、第2段差部の外周面までの距離は、0.4mmから0.8mmの範囲内であること、を特徴とする。 (8) In the fluid control valve described in any one of (4) to (7), the distance from the outer circumferential surface of the step portion to the outer circumferential surface of the second step portion is within a range of 0.4 mm to 0.8 mm.

(8)に記載の流体制御弁によれば、噴流の、弁孔側への誘導が確実になされ、噴流に起因する弁体の振動の発生を抑えることにより優れた流体制御弁とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the fluid control valve described in (8) can reliably guide the jet flow toward the valve hole and suppress vibration of the valve body caused by the jet flow, making it an excellent fluid control valve.

(9)(1)乃至(8)のいずれか1つに記載の流体制御弁において、弁室および弁孔を内部に有する弁本体と、弁体の当接離間方向に対して平行な方向から弁本体に積み重なるカバー部材と、中央部に弁体が接続され、中央部の外周に、弁体の当接離間の動作の際に弾性変形する薄膜部を備える薄膜部材と、を備え、弁本体は、カバー部材の側に、薄膜部材を取り付ける開口部を備え、薄膜部材は、薄膜部の外周に沿って、環状固定部を備え、環状固定部を開口部に圧入することで開口部に取り付けられた薄膜部材は、環状固定部を、当接離間方向の両側からカバー部材と弁本体とにより挟持されることで固定されること、環状固定部は、外周全周に沿って、カバー部材側の端部を残し、外周面から弁本体の側の端面までを切り欠く環状切欠部を備えること、を特徴とする。 (9) The fluid control valve according to any one of (1) to (8) is characterized in that it comprises a valve body having a valve chamber and a valve hole therein, a cover member stacked on the valve body in a direction parallel to the contact/separation direction of the valve body, and a thin film member having a thin film portion on the outer periphery of the central portion that is connected to the valve body and that elastically deforms when the valve body contacts or separates, the valve body has an opening on the cover member side for attaching the thin film member, the thin film member has an annular fixing portion along the outer periphery of the thin film portion, the thin film member attached to the opening by pressing the annular fixing portion into the opening is fixed by clamping the annular fixing portion between the cover member and the valve body from both sides in the contact/separation direction, and the annular fixing portion has an annular cutout portion that cuts out from the outer periphery to the end face on the valve body side along the entire outer periphery, leaving the end on the cover member side.

(9)に記載の流体制御弁によれば、当接離間方向の両側からカバー部材と弁本体により挟持される環状固定部は、外周全周に沿って、カバー部材側の端部を残し、外周面から弁本体の側の端面までを切り欠く環状切欠部を備えるため、環状固定部のカバー部材側の端部は、カバー部材により押さえつけられる面積を確保することができる。環状固定部に、カバー部材により押さえつけられる面積を確保することで、薄膜部材の固定を確実になすことができ、薄膜部材に接続された弁体に生じる振動を抑えることができる。また、環状切欠部により環状固定部が切り欠かれている分、弁本体の肉厚を確保することができ、弁本体の強度向上を図ることができる。 According to the fluid control valve described in (9), the annular fixing part, which is sandwiched between the cover member and the valve body from both sides in the contact/separation direction, has an annular cutout that cuts out from the outer peripheral surface to the end face on the valve body side along the entire outer circumference, leaving the end on the cover member side, so that the end on the cover member side of the annular fixing part can ensure an area that can be pressed by the cover member. By ensuring an area in the annular fixing part that can be pressed by the cover member, the thin film member can be reliably fixed, and vibrations occurring in the valve body connected to the thin film member can be suppressed. In addition, the thickness of the valve body can be ensured by the amount that the annular fixing part is cut out by the annular cutout, and the strength of the valve body can be improved.

(10)(1)乃至(9)のいずれか1つに記載の流体制御弁において、弁体の一部を挿入させて、弁体の当接離間の動作を案内するガイド部を備えること、弁体は、ガイド部の内周面に当接する摺動部を備えること、摺動部は、弾性部材からなり、内周面に押圧されることで、内周面に対して弾性反力を作用させること、を特徴とする。 (10) The fluid control valve according to any one of (1) to (9) is characterized in that it includes a guide portion into which a part of the valve body is inserted to guide the contact and separation movement of the valve body, the valve body includes a sliding portion that contacts the inner circumferential surface of the guide portion, and the sliding portion is made of an elastic member and is pressed against the inner circumferential surface to apply an elastic reaction force to the inner circumferential surface.

(10)に記載の流体制御弁によれば、弁体が備える摺動部により、ガイド部の内周面に対して弾性反力が作用するため、弁体が弁座に対して当接離間する動作の際に、弁体に発生する振動を抑えることが可能である。 According to the fluid control valve described in (10), the sliding portion of the valve body exerts an elastic reaction force on the inner circumferential surface of the guide portion, so that it is possible to suppress vibrations generated in the valve body when the valve body moves toward and away from the valve seat.

(11)(1)乃至(10)のいずれか1つに記載の流体制御弁において、設置面と接地する台座と、流体制御弁を設置面に固定するための固定部材と、を備えること、固定部材は、台座に嵌合させる嵌合部と、設置面と結合可能な固定部と、を備えること、台座は、嵌合部と嵌合可能な嵌合間口と、嵌合間口より嵌合方向の奥側に、嵌合間口の幅方向に弾性変形可能であるとともに、嵌合部と係合可能な係止片と、を備えること、嵌合部を嵌合間口に嵌合させる嵌合操作により、嵌合部が係止片を初期位置から弾性変形させ、嵌合操作が完了すると、係止片が初期位置に戻ることで嵌合部と係止片とが係合され、固定部材の抜去方向の動きを規制すること、を特徴とする。 (11) The fluid control valve according to any one of (1) to (10) is characterized in that it comprises a base that is in contact with an installation surface and a fixing member for fixing the fluid control valve to the installation surface, the fixing member comprises an engagement portion that is engaged with the base and a fixing portion that can be coupled to the installation surface, the base comprises an engagement opening that can be engaged with the engagement portion, and a locking piece that is elastically deformable in the width direction of the engagement opening and engages with the engagement portion, located behind the engagement opening in the engagement direction, and the engagement portion elastically deforms the locking piece from its initial position by an engagement operation that engages the engagement portion with the engagement opening, and when the engagement operation is completed, the locking piece returns to its initial position, engaging the engagement portion with the locking piece, and restricting movement of the fixing member in the removal direction.

(11)に記載の流体制御弁によれば、嵌合操作により固定部材を流体制御弁に組付け可能である。よって、固定部材の要不要に応じて、固定部材を流体制御弁に組付けるか否かを選択可能であり、流体制御弁の設置形態に自由度を持たせることが出来る。 According to the fluid control valve described in (11), the fixing member can be assembled to the fluid control valve by a fitting operation. Therefore, it is possible to select whether or not to assemble the fixing member to the fluid control valve depending on whether or not the fixing member is required, and it is possible to provide flexibility in the installation form of the fluid control valve.

本発明の流体制御弁によれば、制御流体の流れにより発生する振動を防止または抑制することが可能となる。 The fluid control valve of the present invention makes it possible to prevent or suppress vibrations caused by the flow of the control fluid.

本実施形態に係るレギュレータの断面図を示す。1 is a cross-sectional view of a regulator according to an embodiment of the present invention. 図1の弁座付近の部分拡大図を示す。2 is a partially enlarged view of the vicinity of the valve seat in FIG. 1 . 図2の弁座付近の部分拡大図を示す。3 is a partially enlarged view of the vicinity of the valve seat in FIG. 2 . 従来技術に係るレギュレータの断面図を示す。FIG. 1 shows a cross-sectional view of a regulator according to the prior art. 本実施形態に係るレギュレータの、弁座付近における制御流体の圧力分布図を表す。4 is a pressure distribution diagram of a control fluid near a valve seat of the regulator according to the present embodiment. 第2流路絞り部の隙間寸法を拡大した場合の、弁座付近における制御流体の圧力分布図を表す。13 is a pressure distribution diagram of the control fluid near the valve seat when the gap dimension of the second flow passage throttle portion is enlarged. 従来技術に係るレギュレータの、弁座付近における制御流体の圧力分布図を表す。1 illustrates a pressure distribution diagram of a control fluid near a valve seat of a regulator according to the prior art. 弁座付近における制御流体の圧力値を比較するグラフを示す。4 shows a graph comparing pressure values of the control fluid near the valve seat. 本実施形態に係るレギュレータの、弁座付近における制御流体の流速の分布図を表す。4 is a distribution diagram of the flow velocity of the control fluid near the valve seat of the regulator according to the present embodiment. 弁座と段差部との距離を拡大した場合の、弁座付近における制御流体の流速の分布図を表す。13 is a diagram showing the distribution of the flow velocity of the control fluid near the valve seat when the distance between the valve seat and the step portion is enlarged. 従来技術に係るレギュレータの、弁座付近における制御流体の流速の分布図を表す。1 is a diagram showing a distribution of flow velocity of a control fluid near a valve seat in a regulator according to a conventional art; 本実施形態に係るレギュレータの第1の変形例における、弁座付近の制御流体の圧力分布図を表す。6 is a pressure distribution diagram of the control fluid near the valve seat in a first modified example of the regulator according to the embodiment; 本実施形態に係るレギュレータの第2の変形例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a second modified example of the regulator according to the embodiment. 図13の弁座付近の部分拡大図を示す。14 is a partially enlarged view of the vicinity of the valve seat in FIG. 13 . 本実施形態に係るレギュレータの第3の変形例を示す図である。FIG. 13 is a diagram illustrating a third modified example of the regulator according to the embodiment. 図15の弁座付近の部分拡大図を示す。16 is a partially enlarged view of the vicinity of the valve seat in FIG. 15 . 第4の変形例に係るレギュレータの断面図を示す。FIG. 13 is a cross-sectional view of a regulator according to a fourth modified example. 摺動部材の斜視図である。FIG. 板ばねの斜視図である。FIG. レギュレータに固定部材を取り付けた状態を表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view illustrating a state in which a fixing member is attached to the regulator. レギュレータと固定部材を分解した状態を表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a regulator and a fixing member in an exploded state. 固定部材を示す斜視図である。FIG. レギュレータの底面図である。FIG. レギュレータの底面図の部分拡大図であり、固定部材を取り付けた状態を表す図である。FIG. 4 is a partially enlarged bottom view of the regulator, showing a state in which a fixing member is attached. 図24のA-A断面図である。This is a cross-sectional view of A-A in Figure 24.

本発明に係る流体制御弁の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
本実施形態に係る流体制御機器は、半導体製造工程に用いられる薬液や純水等の制御流体の圧力制御を行うレギュレータ1であり、図1に示すように、弁本体11と、上カバー(カバー部材の一例)12と、下カバー13とを備え、弁本体11に対し、弁体14が弁座115a(図2参照)に当接離間する方向と平行な方向から、上カバー12と下カバー13が組付けられている。弁本体11には、制御流体が入力される入力ポート111と、制御流体が出力される出力ポート112とが形成されている。接液部材である弁本体11は、例えば耐腐食性の高いフッ素系合成樹脂により成形され、接液部材ではない上カバー12と下カバー13は、例えばポリプロピレン樹脂により成形されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a fluid control valve according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The fluid control device according to this embodiment is a regulator 1 that controls the pressure of a control fluid, such as a chemical liquid or pure water used in a semiconductor manufacturing process, and includes a valve body 11, an upper cover (an example of a cover member) 12, and a lower cover 13, as shown in Fig. 1. The upper cover 12 and the lower cover 13 are attached to the valve body 11 in a direction parallel to the direction in which the valve element 14 contacts and separates from the valve seat 115a (see Fig. 2). The valve body 11 is formed with an input port 111 into which the control fluid is input, and an output port 112 from which the control fluid is output. The valve body 11, which is a liquid-contacting member, is molded, for example, from a fluorine-based synthetic resin having high corrosion resistance, and the upper cover 12 and the lower cover 13, which are not liquid-contacting members, are molded, for example, from a polypropylene resin.

弁本体11の中央部には、入力流路111aによって入力ポート111に連通する弁室113が、弁本体11の下カバー13の側の端面から上カバー12の側に向かって穿設されている。そして、弁室113には、弁孔114が連通しており、弁室113の弁孔側内面113aには、弁孔114の外周に沿って環状突出部115が突設されている。 A valve chamber 113 is formed in the center of the valve body 11, and communicates with the input port 111 via the input flow passage 111a. The valve chamber 113 is drilled from the end face of the valve body 11 on the side of the lower cover 13 toward the side of the upper cover 12. The valve chamber 113 is connected to a valve hole 114, and an annular protrusion 115 is provided on the valve hole side inner surface 113a of the valve chamber 113 along the outer periphery of the valve hole 114.

環状突出部115の先端には、図2に示すように、後述する弁体14が当接離間する弁座115aが形成されており、環状突出部115の内径側全周には、環状突出部115の内径を弁孔114に向かって縮径させる環状縮径面115bが形成されている。そして、環状縮径面115bと、弁孔114の内周面は、環状縮径面115bから弁孔114の側に向かって穿設された、弁孔114と同軸の環状窪み部117により接続されている。 As shown in FIG. 2, the tip of the annular protrusion 115 is formed with a valve seat 115a against which the valve body 14 described later comes into contact and separates, and an annular reduced diameter surface 115b is formed on the entire inner diameter side of the annular protrusion 115, which reduces the inner diameter of the annular protrusion 115 toward the valve hole 114. The annular reduced diameter surface 115b and the inner peripheral surface of the valve hole 114 are connected by an annular recess 117 that is drilled from the annular reduced diameter surface 115b toward the valve hole 114 and is coaxial with the valve hole 114.

さらに、弁本体11には、図1に示すように、弁孔114と連通している開口部116が、上カバー12側の端面に穿設されている。開口部116は、後述する薄膜部材15によって、出力流路112aにより出力ポート112に連通する下流側流体室116aと、圧力作用室116bと、に分割されている。なお、入力流路111aと、弁室113と、弁孔114と、下流側流体室116aと、出力流路112aとによって、入力ポート111から出力ポート112への流路が構成される。 As shown in FIG. 1, the valve body 11 has an opening 116 in communication with the valve hole 114 drilled in the end face on the upper cover 12 side. The opening 116 is divided by a thin film member 15 (described later) into a downstream fluid chamber 116a, which is in communication with the output port 112 via the output flow path 112a, and a pressure application chamber 116b. The input flow path 111a, the valve chamber 113, the valve hole 114, the downstream fluid chamber 116a, and the output flow path 112a form a flow path from the input port 111 to the output port 112.

弁室113には、上カバー12と下カバー13との組み付け方向と平行な方向に往復動可能な円柱状の弁体14が収容されている。弁体14には、その軸線方向の中央部に、他の部分よりも径の大きい拡径部141が形成されている。拡径部141の、弁座115aに対向する端面は、図2に示すように、弁座115aに当接する当接面141aとなって
いる。弁体14が環状突出部115の側へ移動すると、当接面141aが弁座115aに当接し、入力ポート111から出力ポート112への流路が遮断される。一方、弁体14が環状突出部115の側とは反対側へ移動すると、当接面141aが弁座115aから離間し、入力ポート111から出力ポート112への流路が連通される。
The valve chamber 113 accommodates a cylindrical valve element 14 that can reciprocate in a direction parallel to the assembly direction of the upper cover 12 and the lower cover 13. The valve element 14 has an expanded diameter portion 141 formed in the center of its axial direction, the expanded diameter portion 141 having a larger diameter than the other portions. As shown in FIG. 2, the end face of the expanded diameter portion 141 facing the valve seat 115a is an abutment surface 141a that abuts against the valve seat 115a. When the valve element 14 moves toward the annular protrusion 115, the abutment surface 141a abuts against the valve seat 115a, blocking the flow path from the input port 111 to the output port 112. On the other hand, when the valve element 14 moves toward the opposite side to the annular protrusion 115, the abutment surface 141a moves away from the valve seat 115a, and the flow path from the input port 111 to the output port 112 is opened.

また、当接面141aには、弁座115aの内周側に、円柱状の段差部143が弁孔114の側に向かって突設されている。段差部143は、弁孔114の内径よりも大きい径を有し、弁孔114と同軸に位置している。 In addition, a cylindrical step 143 is provided on the contact surface 141a on the inner circumferential side of the valve seat 115a, protruding toward the valve hole 114. The step 143 has a diameter larger than the inner diameter of the valve hole 114 and is positioned coaxially with the valve hole 114.

図3に示すように、段差部143の外周面と、段差部143の弁孔114の側の端面(上端面)とが交わる第1環状稜線145(環状稜線の一例)の近傍には、環状窪み部117の内周面と環状縮径面115bとが交わる第3環状稜線118が位置し、第1環状稜線145と第3環状稜線118とが、流路絞り部17を形成している。流路絞り部17により、当接面141aと弁座115aにより狭められた流路の断面積が、当接面141aと段差部143の外周面と環状縮径面115bとにより囲まれた空間(第1空間)により一度拡大された後、再び狭められることとなる。 3, near the first annular ridge 145 (one example of an annular ridge) where the outer circumferential surface of the step 143 intersects with the end face (upper end face) of the step 143 on the valve hole 114 side, there is a third annular ridge 118 where the inner circumferential surface of the annular recess 117 intersects with the annular reduced diameter surface 115b, and the first annular ridge 145 and the third annular ridge 118 form the flow passage throttle portion 17. The flow passage throttle portion 17 expands the cross-sectional area of the flow passage narrowed by the abutment surface 141a and the valve seat 115a once by the space (first space) surrounded by the abutment surface 141a, the outer circumferential surface of the step 143, and the annular reduced diameter surface 115b, and then narrows it again.

さらに、段差部143の上端面には、図2に示すように、段差部143の外径よりも小さい径を有する円柱状の第2段差部144が弁孔114側に向かって突設されている。第2段差部144は、弁孔114と同軸に位置している。 Furthermore, as shown in FIG. 2, a cylindrical second step portion 144 having a diameter smaller than the outer diameter of the step portion 143 is provided on the upper end surface of the step portion 143 so as to protrude toward the valve hole 114. The second step portion 144 is positioned coaxially with the valve hole 114.

図3に示すように、第2段差部144の外周面と、第2段差部144の弁孔114の側の端面(上端面)とが交わる第2環状稜線146の近傍には、環状窪み部117の弁孔114の側の内面と弁孔114の内周面とが交わる第4環状稜線119が位置し、第2環状稜線146と第4環状稜線119とが、第2流路絞り部18を形成している。第2流路絞り部18により、流路絞り部17により狭められた流路の断面積が、段差部143の上端面と第2段差部144の外周面と環状窪み部117とに囲まれた空間(第2空間)により拡大された後、再び狭められることとなる。 As shown in FIG. 3, a fourth annular ridge 119 is located near a second annular ridge 146 where the outer circumferential surface of the second step 144 intersects with the end face (upper end face) of the second step 144 on the valve hole 114 side, where the inner surface of the annular recess 117 on the valve hole 114 side intersects with the inner circumferential surface of the valve hole 114, and the second annular ridge 146 and the fourth annular ridge 119 form a second flow passage throttle 18. The second flow passage throttle 18 expands the cross-sectional area of the flow passage narrowed by the flow passage throttle 17 by the space (second space) surrounded by the upper end face of the step 143, the outer circumferential surface of the second step 144, and the annular recess 117, and then narrows it again.

流路絞り部17の、第1環状稜線145の直径方向の隙間寸法C1は、隙間寸法C1に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1(図2参照)を乗じた値が、0.6から1.2の間となるように設定するのが望ましく、例えば、本実施形態においては当該乗じた値が0.83となるようにされている。 The diametric gap dimension C1 of the first annular ridge 145 of the flow passage throttle section 17 is desirably set so that the value obtained by multiplying the gap dimension C1 by the diametric dimension D1 (see FIG. 2) of the annular protrusion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a is between 0.6 and 1.2. For example, in this embodiment, this multiplied value is set to 0.83.

また、第2流路絞り部18の、第2環状稜線146の直径方向の隙間寸法C2は、隙間寸法C2に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1を乗じた値が、0.6から1.2の間となるように設定するのが望ましく、例えば、本実施形態においては当該乗じた値が0.83となるようにされている。 The diametric gap dimension C2 of the second annular ridge 146 of the second flow passage throttle section 18 is desirably set so that the value obtained by multiplying the gap dimension C2 by the diametric dimension D1 of the annular protrusion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a is between 0.6 and 1.2. For example, in this embodiment, this multiplied value is set to 0.83.

弁座115aの中心部(中心線CL11)から、段差部143の外周面までの距離d1は、0.4mmから0.8mmの範囲内であることが望ましく、例えば、本実施形態においては、0.5mmとされている。さらに、段差部143の外周面から、第2段差部144の外周面までの距離d2は、0.4mmから0.8mmの範囲内であることが望ましく、例えば、本実施形態においては、0.4mmとされている。 The distance d1 from the center (center line CL11) of the valve seat 115a to the outer peripheral surface of the step portion 143 is preferably within a range of 0.4 mm to 0.8 mm, and is set to 0.5 mm in this embodiment, for example. Furthermore, the distance d2 from the outer peripheral surface of the step portion 143 to the outer peripheral surface of the second step portion 144 is preferably within a range of 0.4 mm to 0.8 mm, and is set to 0.4 mm in this embodiment, for example.

弁座115aから、環状窪み部117の弁孔114の側の内面までの距離d3は、当接面141aから第2段差部144の上端面までの距離d4よりも0.03mmから0.13mm小さいことが望ましく、例えば、本実施形態においては、0.1mm小さく設定されている。 The distance d3 from the valve seat 115a to the inner surface of the annular recess 117 on the valve hole 114 side is preferably 0.03 mm to 0.13 mm smaller than the distance d4 from the contact surface 141a to the upper end surface of the second step 144, and is set to 0.1 mm smaller in this embodiment, for example.

さらに、弁体14は、図1に示すように、下カバー13側の端部に、弁体14と一体に
成形された薄膜部142を備えるとともに、上カバー12側の端部には、薄膜部152を備える薄膜部材15が結合されている。弁体14の薄膜部142と、薄膜部材15の薄膜部152は、弁体14が弁座115aに当接離間する運動に合わせて弾性変形する。なお、接液部材である弁体14と、薄膜部材15は、耐腐食性の高い、例えばフッ素系合成樹脂により成形されている。
1, the valve body 14 has a thin film portion 142 molded integrally with the valve body 14 at the end on the lower cover 13 side, and a thin film member 15 having a thin film portion 152 is joined to the end on the upper cover 12 side. The thin film portion 142 of the valve body 14 and the thin film portion 152 of the thin film member 15 elastically deform in accordance with the movement of the valve body 14 toward and away from the valve seat 115a. The valve body 14 and the thin film member 15, which are liquid-contacting members, are molded from highly corrosion-resistant materials, such as fluorine-based synthetic resin.

薄膜部材15は、弁体14が結合される中央部151の外周に、薄膜部152を備え、さらに、薄膜部152の外周に沿って、環状固定部153を備える。環状固定部153は、外周全周に沿って、上カバー12側の端部(上端面153b)を残し、外周面から弁本体11の側の端面(下端面)までを切り欠く環状切欠部153cを備える。環状固定部153の下端面には、圧入部153aが設けられており、弁本体11の開口部116に圧入可能となっている。開口部116に圧入された薄膜部材15は、環状固定部153を、弁体14が弁座115aに当接離間する方向の両側から上カバー12と弁本体11とにより挟持されることで固定されている。環状固定部153の上端面153bと、上カバー12の間には、Oリング19が配設されており、圧力作用室116bの気密を保っている。 The thin film member 15 has a thin film portion 152 on the outer periphery of the central portion 151 to which the valve body 14 is joined, and further has an annular fixing portion 153 along the outer periphery of the thin film portion 152. The annular fixing portion 153 has an annular notch 153c that cuts out from the outer periphery to the end face (lower end face) on the valve body 11 side, leaving the end face (upper end face 153b) on the upper cover 12 side along the entire outer periphery. A press-fit portion 153a is provided on the lower end face of the annular fixing portion 153, which can be press-fitted into the opening 116 of the valve body 11. The thin film member 15 pressed into the opening 116 is fixed by clamping the annular fixing portion 153 between the upper cover 12 and the valve body 11 from both sides in the direction in which the valve body 14 abuts against and separates from the valve seat 115a. An O-ring 19 is disposed between the upper end surface 153b of the annular fixing portion 153 and the upper cover 12 to keep the pressure application chamber 116b airtight.

環状切欠部153cが設けられることで、弁本体11の肉厚を、環状固定部153が環状切欠部153cにより切り欠かれている分だけ厚くすることができ、弁本体11の強度を保つことができる。また、環状切欠部153cは、環状固定部153の上端面153bを残して、外周面から下端面までを切り欠くものであるため、上端面153bにおいて、上カバー12により押さえつけられる面積を確保することができる。 By providing the annular cutout 153c, the thickness of the valve body 11 can be increased by the amount of the annular fixing part 153 cut out by the annular cutout 153c, thereby maintaining the strength of the valve body 11. In addition, the annular cutout 153c cuts out from the outer circumferential surface to the lower end surface, leaving only the upper end surface 153b of the annular fixing part 153, so that the area of the upper end surface 153b that is pressed down by the upper cover 12 can be secured.

下カバー13には、薄膜部142を挟んで弁室113と反対側にばね収容室131が形成されている。ばね収容室131には圧縮コイルばね16が収容されている。この圧縮コイルばね16の付勢力により、弁体14は常時弁座115aに当接する方向へ付勢されている。これにより、弁体14の当接面141aが弁座115aに当接する状態が保持されることとなる。 The lower cover 13 has a spring accommodating chamber 131 formed on the opposite side of the thin film portion 142 from the valve chamber 113. A compression coil spring 16 is accommodated in the spring accommodating chamber 131. The urging force of this compression coil spring 16 constantly urges the valve body 14 in a direction in which it abuts against the valve seat 115a. This maintains the state in which the abutment surface 141a of the valve body 14 abuts against the valve seat 115a.

上カバー12には、圧力作用室116bに連通する導入ポート121が形成されており、導入ポート121を通じて圧力作用室116bに操作エアが導入される。圧力作用室116bの操作エアの圧力を制御することにより、弁体14の位置が調節される。 The upper cover 12 is formed with an inlet port 121 that communicates with the pressure application chamber 116b, and operating air is introduced into the pressure application chamber 116b through the inlet port 121. The position of the valve body 14 is adjusted by controlling the pressure of the operating air in the pressure application chamber 116b.

以上のような構成を有するレギュレータ1の弁体14の当接面141aおよび弁座115a付近の制御流体の流れ具合について、以下に説明する。
まずは従来技術において問題となっていたキャビテーションの発生について、図5~図8を用いて説明する。
The flow of the control fluid near the contact surface 141a of the valve body 14 and the valve seat 115a of the regulator 1 having the above-mentioned configuration will be described below.
First, the occurrence of cavitation, which has been a problem in the prior art, will be described with reference to FIGS.

図5および図6に示すのは、レギュレータ1の入力側と出力側で制御流体の圧力の差圧が、例えば200kPa程度に制御され、弁開度が0.035mm程度となった当接面141aおよび弁座115a付近の圧力分布図であり、コンピュータによる有限要素法を用いて解析した結果を表すものである。また、図7は、従来技術に係るレギュレータ50において、弁開度が0.035mm程度となった当接面54aおよび弁座515付近の圧力分布図であり、コンピュータによる有限要素法を用いて解析した結果を表すものである。図5~図7は、ドット密度が高い部分が制御流体の圧力が低い部分を示し、ドット密度が
低い部分が制御流体の圧力が高い部分を示している。
5 and 6 show pressure distribution diagrams near the contact surface 141a and the valve seat 115a when the pressure difference of the control fluid between the input side and the output side of the regulator 1 is controlled to, for example, about 200 kPa and the valve opening is about 0.035 mm, and show the results of analysis using the finite element method by a computer. Also, FIG. 7 shows pressure distribution diagrams near the contact surface 54a and the valve seat 515 when the valve opening is about 0.035 mm in the regulator 50 according to the conventional technology, and show the results of analysis using the finite element method by a computer. In FIGS. 5 to 7, the areas with high dot density indicate areas with low pressure of the control fluid, and the areas with low dot density indicate areas with high pressure of the control fluid.

なお、弁座115aの下流側における圧力が低いほど、キャビテーションが発生しやすくなり、例えば圧力値P11(図8参照)以下となった状態が、キャビテーションが発生しやすい状態である。 The lower the pressure downstream of the valve seat 115a, the more likely cavitation is to occur. For example, when the pressure is below pressure value P11 (see Figure 8), cavitation is likely to occur.

弁開度が0.035mm程度であると、そのような小さい隙間を通る制御流体は、流速が速くなる。制御流体の流速が速くなった場合において、従来技術に係るレギュレータ50の弁座515の下流側における制御流体の圧力を、例えば、図7に示すように、測定点A21,A22,A23の3点において見てみると、全て負圧状態となっていることが分かる。これは、流速の増加により圧力が低下するためである(ベルヌーイの定理)。そして、測定点A21,A22,A23の圧力値は、図8のグラフに示すように、全てが圧力値P11以下となっており、キャビテーションが発生しやすい状態であることが分かる。 When the valve opening is about 0.035 mm, the flow rate of the control fluid passing through such a small gap increases. When the flow rate of the control fluid increases, the pressure of the control fluid downstream of the valve seat 515 of the regulator 50 according to the conventional technology is observed at three measurement points A21, A22, and A23, as shown in FIG. 7, for example, and it can be seen that all of them are in a negative pressure state. This is because the pressure decreases as the flow rate increases (Bernoulli's theorem). And, as shown in the graph in FIG. 8, the pressure values of the measurement points A21, A22, and A23 are all below the pressure value P11, which shows that the state is prone to cavitation.

一方、本実施形態に係るレギュレータ1では、図5に示すように、弁体14および弁座115aの隙間付近においては負圧状態となっているものの、測定点A21の位置に相当する、第1空間における測定点A11においては、負圧状態が解消され、圧力値は正の値となっている。これは図8に示すグラフにおいても明らかである。 On the other hand, in the regulator 1 according to this embodiment, as shown in FIG. 5, a negative pressure state exists near the gap between the valve body 14 and the valve seat 115a, but at measurement point A11 in the first space, which corresponds to the position of measurement point A21, the negative pressure state is eliminated and the pressure value becomes a positive value. This is also evident in the graph shown in FIG. 8.

また、測定点A22の位置に相当する、第2空間における測定点A12においても、負圧状態が解消され、圧力値は正の値となっている。これは図8に示すグラフにおいても明らかである。 Furthermore, at measurement point A12 in the second space, which corresponds to the position of measurement point A22, the negative pressure state is eliminated and the pressure value becomes a positive value. This is also clear from the graph shown in Figure 8.

測定点A23の位置に相当する測定点A13においては、圧力分布図を見ると、負圧状態であることが分かるものの、図8のグラフに示されるように圧力値P11を超えた値となっており、キャビテーションが発生しやすい状態は解消されていると言える。 At measurement point A13, which corresponds to the position of measurement point A23, the pressure distribution diagram shows that the pressure is in a negative pressure state, but as shown in the graph in Figure 8, the pressure value exceeds pressure value P11, so it can be said that the condition that is prone to cavitation has been eliminated.

即ち、本実施形態に係るレギュレータ1においては、測定点A11,A12,A13全てにおいて、圧力値P11以上の圧力を示しており、キャビテーションが発生しにくい状態となっている。 In other words, in the regulator 1 according to this embodiment, the measurement points A11, A12, and A13 all show pressures equal to or greater than the pressure value P11, making it difficult for cavitation to occur.

ここで、先述の通り、流路絞り部17の、第1環状稜線145の直径方向の隙間寸法C1は、隙間寸法C1に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1を乗じた値が、0.6から1.2の間となるのが望ましく、第2流路絞り部18の、第2環状稜線146の直径方向の隙間寸法C2は、隙間寸法C2に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1を乗じた値が、0.6から1.2の間となるように設定するのが望ましい。例えば、隙間寸法C2を拡大し、隙間寸法C2に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1を乗じた値を、0.6から1.2の範囲から逸脱させた場合、図6に示すように、第1空間における測定点A11および第2空間における測定点A12がそれぞれ負圧状態となってしまう。そして、測定点A11および測定点A12の圧力値は、図8(C2拡大)に示す通り、P11を下回る値となっており、キャビテーションが発生するおそれがあることが分かる。 As described above, it is desirable that the diametric gap dimension C1 of the first annular ridge 145 of the flow passage constriction portion 17 be between 0.6 and 1.2 when the gap dimension C1 is multiplied by the diametric dimension D1 of the annular protrusion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a, and it is desirable that the diametric gap dimension C2 of the second annular ridge 146 of the second flow passage constriction portion 18 be set so that the gap dimension C2 is multiplied by the diametric dimension D1 of the annular protrusion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a, which is between 0.6 and 1.2. For example, if the gap dimension C2 is enlarged and the value obtained by multiplying the gap dimension C2 by the diameter dimension D1 of the annular protrusion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a is deviated from the range of 0.6 to 1.2, the measurement point A11 in the first space and the measurement point A12 in the second space will each be in a negative pressure state, as shown in Figure 6. And, as shown in Figure 8 (enlarged view of C2), the pressure values at the measurement points A11 and A12 are below P11, which indicates the risk of cavitation occurring.

なお、図12に示す第1の変形例に係るレギュレータのように、環状縮径面115bに環状窪み部117を設けないものとしても良い。この場合、第2空間において負圧状態となるものの、第1空間および弁孔114付近において、キャビテーションが発生しない程度の圧力値に保たれ、キャビテーションの発生を抑えるのに効果がある。 As in the regulator according to the first modified example shown in FIG. 12, the annular recess 117 may not be provided on the annular reduced diameter surface 115b. In this case, although a negative pressure state is created in the second space, the pressure in the first space and near the valve hole 114 is maintained at a level at which cavitation does not occur, which is effective in suppressing the occurrence of cavitation.

次に従来技術において問題となっていた噴流の発生について、図9~図11を用いて説明する。図9および図10に示すのは、レギュレータ1の入力側と出力側で制御流体の圧力の差圧が、例えば200kPa程度に制御され、弁開度が0.035mm程度となった当接面141aおよび弁座115a付近における制御流体の流速を表した分布図であり、コンピュータによる有限要素法を用いて解析した結果を表すものである。また、図7は、従来技術に係るレギュレータ50において、弁開度が0.035mm程度となった当接面54aおよび弁座515付近における制御流体の流速を表した分布図であり、コンピュータによる有限要素法を用いて解析した結果を表すものである。図9~図11は、ドット密度が高い部分が制御流体の流速が速い部分を示し、ドット密度が低い部分が制御流体の流速が遅い部分を示している。 Next, the generation of jets, which was a problem in the prior art, will be described with reference to Figures 9 to 11. Figures 9 and 10 show distribution diagrams showing the flow velocity of the control fluid near the contact surface 141a and the valve seat 115a when the pressure difference of the control fluid between the input side and the output side of the regulator 1 is controlled to, for example, about 200 kPa and the valve opening is about 0.035 mm, and show the results of analysis using the finite element method by a computer. Figure 7 shows a distribution diagram showing the flow velocity of the control fluid near the contact surface 54a and the valve seat 515 when the valve opening is about 0.035 mm in the regulator 50 according to the prior art, and show the results of analysis using the finite element method by a computer. In Figures 9 to 11, the areas with high dot density indicate areas where the flow velocity of the control fluid is high, and the areas with low dot density indicate areas where the flow velocity of the control fluid is low.

図11に示す従来のレギュレータ50の解析結果を見てみると、制御流体の流速の高い部分が、弁体54の当接面54aに沿って伸びていることが分かる。これは、噴流が当接面54aに沿って発生していることを示している。当接面54aに沿って発生する噴流は、弁体54を振動させる原因となる。 Looking at the analysis results of the conventional regulator 50 shown in Figure 11, it can be seen that the part of the control fluid with high flow velocity extends along the contact surface 54a of the valve body 54. This indicates that the jet is generated along the contact surface 54a. The jet generated along the contact surface 54a causes the valve body 54 to vibrate.

一方、本実施形態に係るレギュレータ1においては、図9に示す通り、制御流体の流速の高い部分が、当接面141aと弁座115aとの隙間から、環状縮径面115bに沿って伸びており、従来技術において噴流が当接面54aに沿って発生していた状態が解消されていることが分かる。これは、段差部143により、噴流が、弁孔114側へ誘導され、弁体14から剥離されているためである。噴流が弁体14から剥離されることで、噴流に起因する弁体14の振動の発生を抑えることができるのである。 On the other hand, in the regulator 1 according to this embodiment, as shown in FIG. 9, the portion of the regulator 1 where the control fluid has a high flow velocity extends from the gap between the contact surface 141a and the valve seat 115a along the annular reduced diameter surface 115b, and it can be seen that the state in which the jet of water was generated along the contact surface 54a in the prior art has been eliminated. This is because the step portion 143 guides the jet of water toward the valve hole 114 and causes it to separate from the valve body 14. By separating the jet of water from the valve body 14, it is possible to suppress the occurrence of vibration of the valve body 14 caused by the jet of water.

ここで、先述の通り、弁座115aの中心部(中心線CL11)から、段差部143の外周面までの距離d1は、0.4mmから0.8mmの範囲内であることが望ましく、段差部143の外周面から、第2段差部144の外周面までの距離d2は、0.4mmから0.8mmの範囲内であることが望ましい。例えば、距離d1を拡大し、0.4mmから0.8mmの範囲内から逸脱させた場合、図10に示すように、制御流体の流速の高い部分が、弁体14の当接面141aに沿って伸びており、噴流が弁体14から剥離されていないことが分かる。この状態では、噴流に起因する弁体14の振動の発生を抑えることができないおそれがある。 As described above, it is desirable that the distance d1 from the center (center line CL11) of the valve seat 115a to the outer peripheral surface of the step portion 143 be within the range of 0.4 mm to 0.8 mm, and the distance d2 from the outer peripheral surface of the step portion 143 to the outer peripheral surface of the second step portion 144 be within the range of 0.4 mm to 0.8 mm. For example, if the distance d1 is increased and deviates from the range of 0.4 mm to 0.8 mm, as shown in FIG. 10, the part where the flow velocity of the control fluid is high extends along the contact surface 141a of the valve body 14, and the jet flow is not separated from the valve body 14. In this state, it is possible that the vibration of the valve body 14 caused by the jet flow cannot be suppressed.

なお、本実施例の第2の変形例として、図13および図14に示すように、弁本体21の環状突出部215の先端に設けられた弁座215aに対して当接する、弁体24の拡径部241に設けられた当接面241aを、弁体24の軸心に対して傾斜させるものとしても良い。また、環状窪み部217の弁孔214の側の内面や、段差部243および第2段差部244の弁孔214の側の端面(上端面)も、傾斜させるものとしても良い。 As a second modification of this embodiment, as shown in Figs. 13 and 14, the contact surface 241a of the enlarged diameter portion 241 of the valve body 24, which contacts the valve seat 215a at the tip of the annular protrusion 215 of the valve body 21, may be inclined with respect to the axis of the valve body 24. In addition, the inner surface of the annular recess 217 on the valve hole 214 side and the end faces (upper end faces) of the step portion 243 and the second step portion 244 on the valve hole 214 side may also be inclined.

このとき、段差部243の外周面と、段差部243の上端面とが交わる第1環状稜線245(環状稜線の一例)の近傍には、環状窪み部217の内周面と環状縮径面215bとが交わる第3環状稜線218が位置し、第1環状稜線245と第3環状稜線218とが、流路絞り部27を形成している。さらに、第2段差部244の外周面と、第2段差部244の上端面とが交わる第2環状稜線246の近傍には、環状窪み部217の弁孔114の側の内面と弁孔214の内周面とが交わる第4環状稜線219が位置し、第2環状稜線246と第4環状稜線219とが、第2流路絞り部28を形成している。 At this time, a third annular ridge 218 where the inner peripheral surface of the annular recess 217 and the annular reduced diameter surface 215b intersect is located near a first annular ridge 245 (one example of an annular ridge) where the outer peripheral surface of the step 243 intersects with the upper end surface of the step 243, and the first annular ridge 245 and the third annular ridge 218 form the flow path throttle portion 27. Furthermore, a fourth annular ridge 219 where the inner surface of the annular recess 217 on the valve hole 114 side intersects with the inner peripheral surface of the valve hole 214 is located near a second annular ridge 246 where the outer peripheral surface of the second step 244 intersects with the upper end surface of the second step 244, and the second annular ridge 246 and the fourth annular ridge 219 form the second flow path throttle portion 28.

さらにまた、第3の変形例として、図15および図16に示すように、第3段差部345と第2環状窪み部318を設けることで、第3流路絞り部39を設けるものとしても良い。 As a third modified example, as shown in Figures 15 and 16, a third step portion 345 and a second annular recess portion 318 may be provided to provide a third flow path narrowing portion 39.

まず弁本体31について説明すると、弁本体31が環状突出部315を備え、その先端に弁座315aを有するとともに、縮径面315bおよび環状窪み部317を備える点は、上記の第1の実施形態と同様である。弁本体31は、環状窪み部317の弁孔314側の内面から、弁孔314側に穿設された第2環状窪み部318を有している。 First, the valve body 31 will be described. As in the first embodiment, the valve body 31 has an annular protrusion 315, a valve seat 315a at its tip, a reduced diameter surface 315b, and an annular recess 317. The valve body 31 has a second annular recess 318 drilled on the valve hole 314 side from the inner surface of the annular recess 317 on the valve hole 314 side.

次に弁体34について説明すると、弁体34が拡径部341を備え、拡径部341が、弁座315aと当接する当接面341aを備えるとともに、段差部343が当接面341aから弁孔314側に向かって突設され、第2段差部344が、段差部343の弁孔314側の端面(上端面)から、弁孔314側に向かって突設されている点は、上記の第1の実施形態と同様である。第3段差部345は、第2段差部344の弁孔314側の端面(上端面)から、弁孔314の側に向かって突設されており、第2段差部344よりも小さい径を有するとともに、弁孔314に同軸に位置している。 Next, the valve body 34 will be described. The valve body 34 has an enlarged diameter portion 341, which has an abutment surface 341a that abuts against the valve seat 315a, a step portion 343 that protrudes from the abutment surface 341a toward the valve hole 314, and a second step portion 344 that protrudes from the end face (upper end face) of the step portion 343 on the valve hole 314 side toward the valve hole 314 side, as in the first embodiment. The third step portion 345 protrudes from the end face (upper end face) of the second step portion 344 on the valve hole 314 side toward the valve hole 314 side, has a smaller diameter than the second step portion 344, and is located coaxially with the valve hole 314.

このとき、段差部343の外周面と、段差部343の上端面とが交わる第1環状稜線346(環状稜線の一例)の近傍には、環状窪み部317の内周面と環状縮径面315bとが交わる第3環状稜線319が位置し、第1環状稜線346と第3環状稜線319とが、流路絞り部37を形成している。また、第2段差部344の外周面と、第2段差部344の上端面とが交わる第2環状稜線347の近傍には、環状窪み部317の弁孔314の側の内面と第2環状窪み部318の内周面とが交わる第4環状稜線320が位置し、第2環状稜線347と第4環状稜線320とが、第2流路絞り部38を形成している。さらにまた、第3段差部345の外周面と、第3段差部345の弁孔314側の端面とが交わる第5環状稜線348の近傍には、第2環状窪み部318の弁孔314の側の内面と弁孔314の内周面とが交わる第6環状稜線322が位置し、第5環状稜線348と第6環状稜線322とが、第3流路絞り部39を形成している。 At this time, a third annular ridge 319 where the inner peripheral surface of the annular recess 317 and the annular reduced diameter surface 315b intersect is located near a first annular ridge 346 (one example of an annular ridge) where the outer peripheral surface of the step 343 intersects with the upper end surface of the step 343, and the first annular ridge 346 and the third annular ridge 319 form the flow path throttle portion 37. In addition, a fourth annular ridge 320 where the inner surface of the annular recess 317 on the valve hole 314 side intersects with the inner peripheral surface of the second annular recess 318 is located near a second annular ridge 347 where the outer peripheral surface of the second step 344 intersects with the upper end surface of the second step 344, and the second annular ridge 347 and the fourth annular ridge 320 form the second flow path throttle portion 38. Furthermore, near the fifth annular ridge 348 where the outer peripheral surface of the third step portion 345 intersects with the end face of the third step portion 345 on the valve hole 314 side, there is a sixth annular ridge 322 where the inner surface of the second annular recess portion 318 on the valve hole 314 side intersects with the inner peripheral surface of the valve hole 314, and the fifth annular ridge 348 and the sixth annular ridge 322 form the third flow path throttle portion 39.

さらに弁体14の振動を抑えるためには、第4の変形例として、図17に示すようなレギュレータ1が考えられる。 To further suppress vibration of the valve body 14, a regulator 1 as shown in Figure 17 can be considered as a fourth modified example.

下カバー13のばね収容室131には、弁孔114と同軸に、凹状のガイド部132が穿設されている。そして、弁体14の下カバー13側の端部には、弁体14と一体とされ、ガイド部132に挿入された摺動部147が設けられている。弁体14の弁座115aに対する当接離間の動作は、摺動部147がガイド部132に挿入されていることで、ガイド部132によって案内される。 A concave guide portion 132 is drilled into the spring accommodating chamber 131 of the lower cover 13, coaxially with the valve hole 114. A sliding portion 147 is provided at the end of the valve body 14 on the lower cover 13 side, and is integrated with the valve body 14 and inserted into the guide portion 132. The movement of the valve body 14 toward and away from the valve seat 115a is guided by the guide portion 132, as the sliding portion 147 is inserted into the guide portion 132.

弁体14の摺動部147は、弾性部材としての、摺動部材40および板ばね41からなる。 The sliding portion 147 of the valve body 14 consists of a sliding member 40 and a leaf spring 41 as elastic members.

摺動部材40は、摺動性の高いフッ素樹脂(例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエアーテル共重合体(PFA)、ポリフッ化ビニリデン(PVDF)等)からなる。摺動部材40の、ガイド部132に挿入されている部分には、中空部402が設けられている。中空部402を囲む壁部にはスリット403(図18参照)が設けられており、当該壁部は片持ちばね401とされている。 The sliding member 40 is made of a fluororesin with high sliding properties (e.g., polytetrafluoroethylene (PTFE), tetrafluoroethylene-perfluoroalkylvinylairtether copolymer (PFA), polyvinylidene fluoride (PVDF), etc.). A hollow portion 402 is provided in the portion of the sliding member 40 that is inserted into the guide portion 132. A slit 403 (see FIG. 18) is provided in the wall portion surrounding the hollow portion 402, and the wall portion is made into a cantilever spring 401.

摺動部材40の、ガイド部132に挿入されている部分(片持ちばね401の部分)の直径は、ガイド部132の内周の直径よりも微少に大きくされており、片持ちばね401は、ガイド部132の内周面に押圧された状態となっている。この押圧により、片持ちばね401は弾性変形する。 The diameter of the portion of the sliding member 40 that is inserted into the guide portion 132 (the portion of the cantilever spring 401) is slightly larger than the diameter of the inner circumference of the guide portion 132, and the cantilever spring 401 is pressed against the inner circumference surface of the guide portion 132. This pressure causes the cantilever spring 401 to elastically deform.

また、中空部402には、板ばね41が中空部402の内周面に密着された状態で嵌装されている。これにより、片持ちばね401が補強されている。 The leaf spring 41 is fitted into the hollow portion 402 in a state where it is in close contact with the inner peripheral surface of the hollow portion 402. This reinforces the cantilever spring 401.

板ばね41は、バネ用ステンレス鋼(例えばSUS304CSP)の板材をC型状に形成したものである(図19参照)。摺動部材40の片持ちばね401が、ガイド部132の内周面に押圧されると、板ばね41の外周面412が、片持ちばね401によって押圧される。板ばね41は、スリット411が設けられているため、外周面412が片持ちばね401によって押圧されると、スリット411の幅が小さくなり、板ばね41は弾性変形する。 The leaf spring 41 is a plate of spring stainless steel (e.g. SUS304CSP) formed into a C-shape (see FIG. 19). When the cantilever spring 401 of the sliding member 40 is pressed against the inner peripheral surface of the guide portion 132, the outer peripheral surface 412 of the leaf spring 41 is pressed by the cantilever spring 401. Since the leaf spring 41 has a slit 411, when the outer peripheral surface 412 is pressed by the cantilever spring 401, the width of the slit 411 becomes smaller, and the leaf spring 41 elastically deforms.

片持ちばね401は、ガイド部132の内周面に、押圧された状態とされているため、片持ちばね401および板ばね41の弾性力が、常時、ガイド部132の内周面に対して弾性反力を作用させる。このようにガイド部132の内周面に対して弾性反力が作用していることで、弁体14が弁座115aに対して当接離間する動作の際に、弁体14に発生する振動を抑えることが可能となる。 Since the cantilever spring 401 is pressed against the inner circumferential surface of the guide portion 132, the elastic force of the cantilever spring 401 and the leaf spring 41 constantly exerts an elastic reaction force on the inner circumferential surface of the guide portion 132. By exerting an elastic reaction force on the inner circumferential surface of the guide portion 132 in this manner, it is possible to suppress vibrations that occur in the valve body 14 when the valve body 14 moves toward and away from the valve seat 115a.

ここで、以上説明したレギュレータ1の、設置面への固定構造について説明する。レギュレータ1のような流体制御弁は、半導体製造装置の高密度化などにより、機器が密集した箇所に取り付けられるケースが多いため、取付方法の自由度が高いことが求められている。そこで、レギュレータ1は、下カバー13(台座の一例)を設置面60(図20参照)に直接結合することで、設置面60に固定することができる他、図20および図21に示すように、固定部材20をレギュレータ1に装着し、下カバー13を設置面60に接地させた状態で、下カバー13に嵌合された固定部材20を設置面60に固定することで、設置面60に固定することが出来る。 Here, the structure for fixing the regulator 1 described above to the installation surface will be described. Fluid control valves such as the regulator 1 are often installed in locations where equipment is densely packed due to the high density of semiconductor manufacturing equipment, and therefore a high degree of freedom in the installation method is required. Therefore, the regulator 1 can be fixed to the installation surface 60 by directly connecting the lower cover 13 (an example of a base) to the installation surface 60 (see FIG. 20). In addition, as shown in FIG. 20 and FIG. 21, the regulator 1 can be fixed to the installation surface 60 by attaching the fixing member 20 to the regulator 1 and fixing the fixing member 20 engaged with the lower cover 13 to the installation surface 60 with the lower cover 13 in contact with the installation surface 60.

固定部材20は、例えば、ポリプロピレン(PP)またはポリフッ化ビニリデン(PVDF)の射出成型品であり、図21に示すように、下カバー13に嵌合させる嵌合部201と、設置面60と結合可能な固定部208と、からなる。 The fixing member 20 is, for example, an injection-molded product made of polypropylene (PP) or polyvinylidene fluoride (PVDF), and as shown in FIG. 21, consists of a fitting portion 201 that fits into the lower cover 13 and a fixing portion 208 that can be coupled to the installation surface 60.

固定部材20の嵌合部201は、誤嵌合防止部202と、一対の係合部203と、からなる。誤嵌合防止部202は、幅方向の両端に斜面204を有しており、この斜面204により、誤嵌合防止部202は、下方に向かうほど幅が減少される台形状に形成されている。 The fitting portion 201 of the fixing member 20 is composed of an erroneous fitting prevention portion 202 and a pair of engagement portions 203. The erroneous fitting prevention portion 202 has slopes 204 on both ends in the width direction, and these slopes 204 form the erroneous fitting prevention portion 202 into a trapezoid shape whose width decreases toward the bottom.

一対の係合部203は、誤嵌合防止部202の固定部208が設けられている側とは反対側の端面から突設されている。一対の係合部203のそれぞれは、先端部(誤嵌合防止部202側とは反対側の端部)に、第1係止突起205を備える。第1係止突起205には、先端部に向かうほど、その高さが低くなるように、斜面状の押動部206が設けられている。また、嵌合部201には、一対の係合部203に挟まれるようにして、円弧状部207が設けられている。 The pair of engaging portions 203 protrude from the end face opposite the side where the fixing portion 208 of the mis-fitting prevention portion 202 is provided. Each of the pair of engaging portions 203 has a first locking projection 205 at its tip (the end opposite the mis-fitting prevention portion 202 side). The first locking projection 205 is provided with a sloped pushing portion 206 so that its height decreases toward the tip. In addition, the fitting portion 201 is provided with an arc-shaped portion 207 sandwiched between the pair of engaging portions 203.

固定部材20の固定部208は、高さ方向に貫通する貫通孔209を備えることで、リング状に形成されている。貫通孔209には、例えばボルトを挿通することができ、貫通孔209に挿通されたボルトを、設置面60に結合させることで、レギュレータ1が設置面60に固定される。 The fixing portion 208 of the fixing member 20 is formed in a ring shape by including a through hole 209 that penetrates in the height direction. A bolt, for example, can be inserted into the through hole 209, and the regulator 1 is fixed to the installation surface 60 by connecting the bolt inserted into the through hole 209 to the installation surface 60.

下カバー13は、図21に示すように、側面に、固定部材20の嵌合部201と嵌合可能な嵌合間口137を備えている。さらに、図23乃至図25に示すように、嵌合間口137より嵌合方向の奥側に、嵌合間口137の幅方向に弾性変形可能であるとともに、固定部材20の嵌合部201と係合可能な一対の係止片138と、を備えている。 As shown in FIG. 21, the lower cover 13 has a fitting opening 137 on its side that can fit with the fitting portion 201 of the fixing member 20. Furthermore, as shown in FIG. 23 to FIG. 25, the lower cover 13 has a pair of locking pieces 138 on the rear side of the fitting opening 137 in the fitting direction that can be elastically deformed in the width direction of the fitting opening 137 and can engage with the fitting portion 201 of the fixing member 20.

嵌合間口137は、幅方向の両端に斜面136を有しており、この斜面136により、下方に向かうほど幅が減少されるように形成されている。つまり、嵌合間口137は、台形状に形成されている。さらに詳しく説明すると、嵌合間口137の台形状は、誤嵌合防止部202と略相似形であり、微少な隙間を持って、誤嵌合防止部202を嵌合間口137にはめ込むことが可能となっている。 The mating opening 137 has slopes 136 on both ends in the width direction, and these slopes 136 cause the width to decrease as it goes downward. In other words, the mating opening 137 is formed in a trapezoid shape. To explain in more detail, the trapezoid shape of the mating opening 137 is roughly similar to the mis-mating prevention part 202, and the mis-mating prevention part 202 can be fitted into the mating opening 137 with a very small gap.

一対の係止片138のそれぞれは、先端部(嵌合間口137側の端部)に、固定部材20の第1係止突起205と係合可能な第2係止突起133を備えている。また、第2係止突起133には、先端部に向かうほど、その高さが低くなるように、斜面状の被押動部134が設けられている。また、下カバー13には、一対の係止片138に挟まれるようにして、筒状壁部135が設けられている。なお、この筒状壁部135の内周面135aは、雌ねじとなっており、ボルト等を螺合可能である。 Each of the pair of locking pieces 138 has a second locking projection 133 at its tip (the end on the side of the fitting opening 137) that can engage with the first locking projection 205 of the fixing member 20. The second locking projection 133 is provided with a sloped pressed portion 134 so that its height decreases toward the tip. The lower cover 13 is provided with a cylindrical wall portion 135 sandwiched between the pair of locking pieces 138. The inner peripheral surface 135a of this cylindrical wall portion 135 is female-threaded, and a bolt or the like can be screwed into it.

次に、固定部材20の下カバー13への嵌合操作について説明する。
まず、固定部材20の誤嵌合防止部202と、下カバー13の嵌合間口137とは、ともに台形状に形成されているため、その方向を合わせる。つまり、嵌合間口137が下方に向かうほど幅が減少するようにされているため、誤嵌合防止部202が下方に向かうほど幅が減少する方向とする。ここで、誤った方向で嵌合操作を行ったとしても、誤嵌合防止部202と嵌合間口137とが干渉し、組付けることが出来ないため、誤嵌合を防止することが出来る。
Next, the operation of fitting the fixing member 20 to the lower cover 13 will be described.
First, the mis-fitting prevention portion 202 of the fixing member 20 and the fitting opening 137 of the lower cover 13 are both formed in a trapezoidal shape, so their directions are aligned. In other words, the fitting opening 137 is designed to decrease in width as it approaches the bottom, so the mis-fitting prevention portion 202 is oriented in a direction that decreases in width as it approaches the bottom. Here, even if a fitting operation is performed in the wrong direction, the mis-fitting prevention portion 202 and the fitting opening 137 interfere with each other, making it impossible to assemble, and therefore mis-fitting can be prevented.

嵌合部を嵌合間口137に挿入させていくと、第1係止突起205の押動部206が、第2係止突起133の被押動部134と接触する。そのまま、さらに嵌合部を嵌合間口に挿入させていくと、押動部206が被押動部134を押し広げていき、係止片138を第1係止突起205に対して脱離方向に弾性変形させる。そして、第1係止突起205が第2係止突起133を乗り越えると、係止片138が弾性変形前の状態に戻り、嵌合部201と係止片138とが係合される。つまり、第1係止突起205と第2係止突起133とがかみ合う。これにより、嵌合操作が完了され、固定部材20の抜去方向の動きが規制される。 When the fitting portion is inserted into the fitting opening 137, the pushing portion 206 of the first locking projection 205 comes into contact with the pushed portion 134 of the second locking projection 133. When the fitting portion is further inserted into the fitting opening, the pushing portion 206 pushes the pushed portion 134 apart, elastically deforming the locking piece 138 in the detachment direction relative to the first locking projection 205. Then, when the first locking projection 205 overcomes the second locking projection 133, the locking piece 138 returns to its state before elastic deformation, and the fitting portion 201 and the locking piece 138 are engaged. In other words, the first locking projection 205 and the second locking projection 133 mesh. This completes the fitting operation, and the movement of the fixing member 20 in the removal direction is restricted.

また、嵌合操作が完了された状態では、円弧状部207が筒状壁部135と、接触または近接して、同心上に位置しており、これにより、固定部材20の幅方向の動きが規制される。さらに、誤嵌合防止部202は、嵌合間口137に微少な隙間を持ってはめ込まれるため、誤嵌合防止部202と嵌合間口137とによって、固定部材20の幅方向および高さ方向の動きの規制が行われる。 When the fitting operation is completed, the arc-shaped portion 207 is in contact with or close to the cylindrical wall portion 135 and is positioned concentrically, thereby restricting the movement of the fixing member 20 in the width direction. Furthermore, since the misfit prevention portion 202 is fitted into the fitting opening 137 with a very small gap, the misfit prevention portion 202 and the fitting opening 137 restrict the movement of the fixing member 20 in the width direction and height direction.

以上のように、嵌合操作により固定部材20をレギュレータ1に組付け可能であるため、固定部材20の要不要に応じて、固定部材20をレギュレータ1に組付けるか否かを選択可能である。よって、レギュレータ1の設置形態に自由度を持たせることが出来る。なお、レギュレータ1を複数の機器が密集するような狭小部に固定する場合には、固定部材20を用いずに、例えば、設置面60にレギュレータ1を設置する側とは反対側からボルトを挿通させ、筒状壁部135の内周面135aに螺合させることで、レギュレータ1を設置面60に固定可能となっている。固定部材20を用いないことで、レギュレータ1から突出する部分がなくなり、狭小部にも設置可能となる。 As described above, since the fixing member 20 can be assembled to the regulator 1 by a fitting operation, it is possible to select whether or not to assemble the fixing member 20 to the regulator 1 depending on whether the fixing member 20 is required. This allows for flexibility in the installation form of the regulator 1. When fixing the regulator 1 to a narrow area where multiple devices are closely spaced, the regulator 1 can be fixed to the installation surface 60 without using the fixing member 20, for example, by inserting a bolt into the installation surface 60 from the side opposite to the side where the regulator 1 is installed and screwing it into the inner surface 135a of the cylindrical wall portion 135. By not using the fixing member 20, there is no part that protrudes from the regulator 1, making it possible to install it in a narrow area.

以上説明したように、本実施形態のレギュレータ1によれば、
(1)弁体14と、弁体14が収容される上流側の弁室113と、弁室113に連通する下流側の弁孔114と、弁孔114の外周に沿って、弁室113の弁孔114の側の内面から突設され、先端に弁座115aを有する環状突出部115と、を有し、弁体14が弁座115aと当接離間することで、流体制御を行うレギュレータ1において、環状突出部115は、環状突出部115の内径側全周に、環状突出部115の内径を弁孔114に向かって縮径させる環状縮径面115bを備え、弁体14は、弁座115aと当接する当接面141aを備え、弁座115aの内周側に、当接面141aから弁孔114側に向かって突設された、弁孔114の内径よりも大きい径を有し、弁孔114と同軸の円柱状の段差部143を備え、段差部143の外周面と段差部143の弁孔114の側の端面とが交わる第1環状稜線145は、環状縮径面115bの近傍に位置し、流路絞り部17を形成すること、を特徴とする。
As described above, according to the regulator 1 of the present embodiment,
(1) In a regulator 1 having a valve element 14, an upstream valve chamber 113 in which the valve element 14 is housed, a downstream valve hole 114 communicating with the valve chamber 113, and an annular protrusion 115 having a valve seat 115a at its tip, protruding from the inner surface of the valve chamber 113 on the valve hole 114 side along the outer periphery of the valve hole 114, and in which the valve element 14 controls a fluid by abutting against and separating from the valve seat 115a, the inner diameter of the annular protrusion 115 is reduced toward the valve hole 114 around the entire inner diameter side of the annular protrusion 115. The valve body 14 has an abutment surface 141a that abuts against the valve seat 115a, and a cylindrical step portion 143 that protrudes from the abutment surface 141a toward the valve hole 114 on the inner side of the valve seat 115a and has a diameter larger than the inner diameter of the valve hole 114 and is coaxial with the valve hole 114, and a first annular ridge 145 where the outer circumferential surface of the step portion 143 and the end face of the step portion 143 on the valve hole 114 side intersect is located in the vicinity of the annular reduced diameter surface 115b and forms a flow path narrowing portion 17.

(1)に記載のレギュレータ1によれば、弁室113から弁孔114へ流れる制御流体は、弁体14と弁座115aにより流路面積が絞られた箇所、環状縮径面115bと当接面141aと段差部143の外周面とにより囲まれた空間(第1空間)により流路面積が広げられた箇所、流路絞り部17により流路面積が絞られた箇所を順に通過する。これにより、弁座115aの下流側での負圧状態が軽減されることを、出願人は実験により発見した。 According to the regulator 1 described in (1), the control fluid flowing from the valve chamber 113 to the valve hole 114 passes through, in order, a portion where the flow area is narrowed by the valve body 14 and the valve seat 115a, a portion where the flow area is widened by the space (first space) surrounded by the annular reduced diameter surface 115b, the abutment surface 141a, and the outer circumferential surface of the step portion 143, and a portion where the flow area is narrowed by the flow restriction portion 17. The applicant has discovered through experiments that this reduces the negative pressure state downstream of the valve seat 115a.

負圧状態が軽減されることで、キャビテーションの発生の抑制や、キャビテーションが発生したとしても、気泡の発生から消滅までの時間の短縮化が可能である。これらにより、キャビテーションに起因する振動の発生を抑えることができ、当該振動に起因する騒音の発生を抑えることが可能となる。 By reducing the negative pressure state, it is possible to suppress the occurrence of cavitation, and even if cavitation does occur, it is possible to shorten the time it takes for bubbles to appear and disappear. This makes it possible to suppress the occurrence of vibrations caused by cavitation, and to suppress the occurrence of noise caused by said vibrations.

さらに、当接面141aから弁孔114側に向かって突設された段差部143により、噴流が、弁孔114側へ誘導され、弁体14から剥離される。噴流が弁体14から剥離されることで、噴流に起因する弁体14の振動の発生を抑えることができ、騒音の発生を抑えることが可能となる。 Furthermore, the step portion 143 protruding from the contact surface 141a toward the valve hole 114 guides the jet toward the valve hole 114 and separates from the valve body 14. By separating the jet from the valve body 14, it is possible to suppress the occurrence of vibration of the valve body 14 caused by the jet, and it is possible to suppress the occurrence of noise.

(2)(1)に記載のレギュレータ1において、流路絞り部17の、第1環状稜線145の直径方向の隙間寸法C1に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1を乗じた値が、0.6から1.2の間であること、を特徴とする。 (2) The regulator 1 described in (1) is characterized in that the value obtained by multiplying the diametric gap dimension C1 of the first annular ridge 145 of the flow passage throttling portion 17 by the diametric dimension D1 of the annular protrusion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a is between 0.6 and 1.2.

(2)に記載のレギュレータ1によれば、キャビテーションに起因する振動を抑えることに優れたレギュレータ1とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the regulator 1 described in (2) can be made to be excellent at suppressing vibrations caused by cavitation.

(3)(1)または(2)に記載のレギュレータ1において、弁座115aから、段差部143の外周面までの距離は、0.4mmから0.8mmの範囲内であること、を特徴とする。 (3) The regulator 1 described in (1) or (2) is characterized in that the distance from the valve seat 115a to the outer peripheral surface of the step portion 143 is within a range of 0.4 mm to 0.8 mm.

(3)に記載のレギュレータ1によれば、噴流に起因する振動を抑えることに優れたレギュレータ1とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the regulator 1 described in (3) can be made to be excellent at suppressing vibrations caused by the jet flow.

(4)(1)乃至(3)のいずれか1つに記載のレギュレータ1において、弁体14は、段差部143の弁孔114の側の端面から弁孔114側に向かって突設された、段差部143の外径よりも小さい径を有し、弁孔114と同軸の円柱状の第2段差部144を備え、第2段差部144の外周面と第2段差部144の弁孔114の側の端面とが交わる第2環状稜線146は、弁孔114の内周面近傍に位置し、第2流路絞り部18を形成すること、を特徴とする。 (4) In the regulator 1 described in any one of (1) to (3), the valve body 14 is characterized in that it has a cylindrical second step portion 144 that protrudes from the end face of the step portion 143 on the valve hole 114 side toward the valve hole 114 side and has a diameter smaller than the outer diameter of the step portion 143 and is coaxial with the valve hole 114, and a second annular ridge 146 where the outer circumferential surface of the second step portion 144 and the end face of the second step portion 144 on the valve hole 114 side intersect is located near the inner circumferential surface of the valve hole 114 and forms a second flow passage narrowing portion 18.

(4)に記載のレギュレータ1によれば、弁室113から弁孔114へ流れる制御流体は、弁体14と弁座115aにより流路面積が絞られた箇所、環状縮径面115bと当接面141aと段差部143の外周面とにより囲まれた空間(第1空間)により流路面積が広げられた箇所、流路絞り部17により流路面積が絞られた箇所を通過した後、さらに、段差部143の弁孔114の側の端面と第2段差部144の外周面とにより流路面積が広げられた箇所、第2流路絞り部18により流路面積が絞られた箇所を順に通過する。これにより、弁座115aの下流側での負圧状態がさらに軽減されることを、出願人は実験により発見した。 According to the regulator 1 described in (4), the control fluid flowing from the valve chamber 113 to the valve hole 114 passes through a portion where the flow area is narrowed by the valve body 14 and the valve seat 115a, a portion where the flow area is widened by the space (first space) surrounded by the annular diameter reducing surface 115b, the abutment surface 141a, and the outer circumferential surface of the step portion 143, a portion where the flow area is narrowed by the flow path narrowing portion 17, and then passes through a portion where the flow area is widened by the end face of the step portion 143 on the valve hole 114 side and the outer circumferential surface of the second step portion 144, and a portion where the flow area is narrowed by the second flow path narrowing portion 18, in that order. The applicant has discovered through experiments that this further reduces the negative pressure state downstream of the valve seat 115a.

負圧状態が軽減されることで、キャビテーションの発生を抑えることができる。キャビテーションの発生を抑えることができれば、キャビテーションに起因する振動の発生を抑えることができ、当該振動に起因する騒音の発生を抑えることが可能となる。 By reducing the negative pressure state, the occurrence of cavitation can be suppressed. If the occurrence of cavitation can be suppressed, the occurrence of vibrations caused by cavitation can be suppressed, and it becomes possible to suppress the occurrence of noise caused by such vibrations.

(5)(4)に記載のレギュレータ1において、第2流路絞り部18の、第2環状稜線146の直径方向の隙間寸法C2に、環状突出部115の、弁座115aの中心部(中心線CL11)における直径寸法D1を乗じた値が、0.6から1.2の間であること、を特徴とする。 (5) The regulator 1 described in (4) is characterized in that the value obtained by multiplying the diametric gap dimension C2 of the second annular ridge 146 of the second flow passage throttle portion 18 by the diametric dimension D1 of the annular protrusion portion 115 at the center (center line CL11) of the valve seat 115a is between 0.6 and 1.2.

(5)に記載のレギュレータ1によれば、キャビテーションに起因する振動を抑えることに優れた流体制御弁とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the regulator 1 described in (5) can be made into a fluid control valve that is excellent at suppressing vibrations caused by cavitation.

(6)(4)または(5)に記載のレギュレータ1において、環状縮径面115bと、弁孔114の内周面は、環状縮径面115bから弁孔114の側に向かって穿設された、弁孔114と同軸の環状窪み部117により接続され、環状窪み部117の内周面と環状縮径面115bとが交わる第3環状稜線118は、第1環状稜線145の近傍に位置し、第1環状稜線145とともに流路絞り部17を形成すること、環状窪み部117の弁孔114の側の内面と弁孔114の内周面とが交わる第4環状稜線119は、第2環状稜線146の近傍に位置し、第2環状稜線146とともに第2流路絞り部18を形成すること、を特徴とする。 (6) In the regulator 1 described in (4) or (5), the annular reduced diameter surface 115b and the inner peripheral surface of the valve hole 114 are connected by an annular recess 117 that is drilled from the annular reduced diameter surface 115b toward the valve hole 114 and is coaxial with the valve hole 114, the third annular ridge 118 where the inner peripheral surface of the annular recess 117 and the annular reduced diameter surface 115b intersect is located near the first annular ridge 145 and forms the flow path throttle portion 17 together with the first annular ridge 145, and the fourth annular ridge 119 where the inner surface of the annular recess 117 on the valve hole 114 side intersects with the inner peripheral surface of the valve hole 114 is located near the second annular ridge 146 and forms the second flow path throttle portion 18 together with the second annular ridge 146.

(6)に記載のレギュレータ1によれば、環状窪み部117により、流路絞り部17と第2流路絞り部18の間の空間(第2空間)が拡大され、キャビテーションに起因する振動を抑えることに、より優れたレギュレータ1とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the regulator 1 described in (6) above has an annular recess 117 that expands the space (second space) between the flow path throttle section 17 and the second flow path throttle section 18, making the regulator 1 more effective at suppressing vibrations caused by cavitation.

(7)(6)に記載のレギュレータ1において、弁座115aから、環状窪み部117の弁孔114の側の内面までの距離は、当接面141aから第2段差部144の弁孔114の側の端面までの距離よりも0.03mmから0.13mm小さいこと、を特徴とする。 (7) The regulator 1 described in (6) is characterized in that the distance from the valve seat 115a to the inner surface of the annular recess 117 on the valve hole 114 side is 0.03 mm to 0.13 mm shorter than the distance from the abutment surface 141a to the end face of the second step 144 on the valve hole 114 side.

(7)に記載のレギュレータ1によれば、弁座115aの下流側において負圧領域が発生しやすい弁開度(例えば0.035mm程度)においても、第4環状稜線119が、確実に第2環状稜線146の近傍に位置し、第2流路絞り部18を形成することができ、キャビテーションに起因する振動を抑えることに優れたレギュレータ1とすることができる。 According to the regulator 1 described in (7), even at a valve opening (e.g., about 0.035 mm) where a negative pressure region is likely to occur downstream of the valve seat 115a, the fourth annular ridge 119 is reliably located near the second annular ridge 146, forming the second flow passage throttle section 18, resulting in a regulator 1 that is excellent at suppressing vibrations caused by cavitation.

(8)(4)乃至(7)のいずれか1つに記載のレギュレータ1において、段差部143の外周面から、第2段差部144の外周面までの距離は、0.4mmから0.8mmの範囲内であること、を特徴とする。 (8) The regulator 1 described in any one of (4) to (7) is characterized in that the distance from the outer circumferential surface of the step portion 143 to the outer circumferential surface of the second step portion 144 is within a range of 0.4 mm to 0.8 mm.

(8)に記載のレギュレータ1によれば、噴流の、弁孔114の側への誘導が確実になされ、噴流に起因する弁体14の振動の発生を抑えることにより優れたレギュレータ1とすることができることを、出願人は実験により発見した。 The applicant has discovered through experiments that the regulator 1 described in (8) can reliably guide the jet flow toward the valve hole 114, and can suppress the vibration of the valve body 14 caused by the jet flow, thereby making it an excellent regulator 1.

(9)(1)乃至(8)のいずれか1つに記載のレギュレータ1において、弁室113および弁孔114を内部に有する弁本体11と、弁体14の当接離間方向に対して平行な方向から弁本体11に積み重なる上カバー12と、中央部151に弁体14が接続され、中央部151の外周に、弁体14の当接離間の動作の際に弾性変形する薄膜部152を備える薄膜部材15と、を備え、弁本体11は、上カバー12の側に、薄膜部材15を取り付ける開口部116を備え、薄膜部材15は、薄膜部152の外周に沿って、環状固定部153を備え、環状固定部153を開口部116に圧入することで開口部116に取り付けられた薄膜部材15は、環状固定部153を、当接離間方向の両側から上カバー12と弁本体11とにより挟持されることで固定されること、環状固定部153は、外周全周に沿って、上カバー12の側の端部を残し、外周面から弁本体11の側の端面までを切り欠く環状切欠部153cを備えること、を特徴とする。 (9) The regulator 1 according to any one of (1) to (8) comprises a valve body 11 having a valve chamber 113 and a valve hole 114 therein, an upper cover 12 stacked on the valve body 11 from a direction parallel to the contact/separation direction of the valve body 14, and a thin film member 15 having a central portion 151 to which the valve body 14 is connected and a thin film portion 152 that is elastically deformed when the valve body 14 contacts and separates on the outer periphery of the central portion 151, and the valve body 11 has an opening 116 on the side of the upper cover 12 to which the thin film member 15 is attached, The thin film member 15 has an annular fixing portion 153 along the outer periphery of the thin film portion 152, and the thin film member 15 is attached to the opening 116 by pressing the annular fixing portion 153 into the opening 116, and is fixed by clamping the annular fixing portion 153 between the upper cover 12 and the valve body 11 from both sides in the direction of contact and separation, and the annular fixing portion 153 has an annular cutout portion 153c that cuts out from the outer periphery to the end face on the valve body 11 side along the entire outer periphery, leaving the end on the upper cover 12 side.

(9)に記載のレギュレータ1によれば、当接離間方向の両側から上カバー12と弁本体11により挟持される環状固定部153は、外周全周に沿って、上カバー12側の端部を残し、外周面から弁本体11の側の端面までを切り欠く環状切欠部153cを備えるため、環状固定部153の上カバー12側の上端面153bは、上カバー12により押さえつけられる面積を確保することができる。環状固定部153に、上カバー12により押さえつけられる面積を確保することで、薄膜部材15の固定を確実になすことができ、薄膜部材15に接続された弁体14に生じる振動を抑えることができる。また、環状切欠部153cにより環状固定部153が切り欠かれている分、弁本体11の肉厚を確保することができ、弁本体11の強度向上を図ることができる。 According to the regulator 1 described in (9), the annular fixing part 153, which is sandwiched between the upper cover 12 and the valve body 11 from both sides in the contact/separation direction, has an annular cutout 153c that cuts out from the outer peripheral surface to the end face on the valve body 11 side along the entire outer circumference, leaving the end on the upper cover 12 side, so that the upper end face 153b on the upper cover 12 side of the annular fixing part 153 can secure an area that is pressed by the upper cover 12. By securing an area in the annular fixing part 153 that is pressed by the upper cover 12, the thin film member 15 can be reliably fixed, and vibrations occurring in the valve body 14 connected to the thin film member 15 can be suppressed. In addition, the thickness of the valve body 11 can be secured by the amount that the annular fixing part 153 is cut out by the annular cutout 153c, and the strength of the valve body 11 can be improved.

(10)(1)乃至(9)のいずれか1つに記載の流体制御弁において、弁体の一部を挿入させて、弁体の当接離間の動作を案内するガイド部を備えること、弁体は、ガイド部の内周面に当接する摺動部を備えること、摺動部は、弾性部材からなり、内周面に押圧されることで、内周面に対して弾性反力を作用させること、を特徴とする。 (10) The fluid control valve according to any one of (1) to (9) is characterized in that it includes a guide portion into which a part of the valve body is inserted to guide the contact and separation movement of the valve body, the valve body includes a sliding portion that contacts the inner circumferential surface of the guide portion, and the sliding portion is made of an elastic member and is pressed against the inner circumferential surface to apply an elastic reaction force to the inner circumferential surface.

(10)に記載の流体制御弁によれば、弁体が備える摺動部により、ガイド部の内周面に対して弾性反力が作用するため、弁体が弁座に対して当接離間する動作の際に、弁体に発生する振動を抑えることが可能である。 According to the fluid control valve described in (10), the sliding portion of the valve body exerts an elastic reaction force on the inner surface of the guide portion, so that it is possible to suppress vibrations generated in the valve body when the valve body moves toward and away from the valve seat.

(11)(1)乃至(10)のいずれか1つに記載のレギュレータ1において、設置面60と接地する台座(例えば下カバー13)と、レギュレータ1を設置面60に固定するための固定部材20と、を備えること、固定部材20は、下カバー13に嵌合させる嵌合部201と、設置面60と結合可能な固定部208と、を備えること、下カバー13は、嵌合部201と嵌合可能な嵌合間口137と、嵌合間口137より嵌合方向の奥側に、嵌合間口137の幅方向に弾性変形可能であるとともに、嵌合部201と係合可能な係止片138と、を備えること、嵌合部201を嵌合間口137に嵌合させる嵌合操作により、嵌合部201が係止片138を初期位置から弾性変形させ、嵌合操作が完了すると、係止片138が初期位置に戻ることで嵌合部201と係止片138とが係合され、固定部材20の抜去方向の動きを規制すること、を特徴とする。 (11) In the regulator 1 described in any one of (1) to (10), a base (e.g., a lower cover 13) that is grounded to the installation surface 60 and a fixing member 20 for fixing the regulator 1 to the installation surface 60 are provided, the fixing member 20 has a fitting portion 201 that fits into the lower cover 13 and a fixing portion 208 that can be coupled to the installation surface 60, the lower cover 13 has a fitting opening 137 that can fit into the fitting portion 201, and a fitting direction from the fitting opening 137 The locking piece 138 is located at the rear of the locking member 201 and is elastically deformable in the width direction of the fitting opening 137 and can engage with the fitting portion 201. When the fitting portion 201 is fitted to the fitting opening 137, the fitting portion 201 elastically deforms the locking piece 138 from its initial position. When the fitting operation is completed, the locking piece 138 returns to its initial position, engaging the fitting portion 201 and the locking piece 138, thereby restricting movement of the fixing member 20 in the removal direction.

(11)に記載のレギュレータ1によれば、嵌合操作により固定部材20をレギュレータ1に組付け可能である。よって、固定部材20の要不要に応じて、固定部材20をレギュレータ1に組付けるか否かを選択可能であり、レギュレータ1の設置形態に自由度を持たせることが出来る。 According to the regulator 1 described in (11), the fixing member 20 can be assembled to the regulator 1 by a fitting operation. Therefore, depending on whether the fixing member 20 is required, it is possible to select whether or not to assemble the fixing member 20 to the regulator 1, and it is possible to provide flexibility in the installation form of the regulator 1.

なお、上記の実施形態は単なる例示にすぎず、本発明を何ら限定するものではない。したがって本発明は当然に、その要旨を逸脱しない範囲内で様々な改良、変形が可能である。
例えば、本実施形態において、第1環状稜線145、第2環状稜線146、第3環状稜線118、第4環状稜線119は、エッジ状に図示しているが、R面取りまたはC面取り状としても良い。
The above-described embodiment is merely an example, and does not limit the present invention in any way. Therefore, the present invention can be modified and changed in various ways without departing from the scope of the present invention.
For example, in this embodiment, the first annular edge 145, the second annular edge 146, the third annular edge 118, and the fourth annular edge 119 are illustrated as having edges, but may have R-chamfered or C-chamfered shapes.

1 レギュレータ(流体制御弁の一例)
14 弁体
17 流路絞り部
113 弁室
114 弁孔
115 環状突出部
115a 弁座
115b 環状縮径面
143 段差部
145 第1環状稜線(環状稜線の一例)
1. Regulator (an example of a fluid control valve)
14 Valve body 17 Flow passage throttle portion 113 Valve chamber 114 Valve hole 115 Annular protrusion portion 115a Valve seat 115b Annular diameter reduction surface 143 Step portion 145 First annular ridgeline (an example of an annular ridgeline)

Claims (11)

弁体と、前記弁体が収容される上流側の弁室と、前記弁室に連通する下流側の弁孔と、前記弁孔の外周に沿って、前記弁室の弁孔側内面から突設され、先端に弁座を有する環状突出部と、を有し、前記弁体が前記弁座と当接離間することで、流体制御を行う流体制御弁において、
前記環状突出部は、前記環状突出部の内径側全周に、前記環状突出部の内径を前記弁孔に向かって縮径させる環状縮径面を備え、
前記弁体は、前記弁座と当接する当接面を備え、前記弁座の内周側に、前記当接面から前記弁孔側に向かって突設された、前記弁孔の内径よりも大きい径を有し、前記弁孔と同軸の円柱状の段差部を備え、
前記段差部の外周面と前記段差部の前記弁孔の側の端面とが交わる環状稜線は、前記環状縮径面の近傍に位置し、流路絞り部を形成すること、
を特徴とする流体制御弁。
A fluid control valve comprising: a valve disc; an upstream valve chamber in which the valve disc is housed; a downstream valve hole communicating with the valve chamber; and an annular protrusion protruding from an inner surface of the valve chamber on the valve hole side along an outer periphery of the valve hole and having a valve seat at a tip thereof, wherein the valve disc controls a fluid by coming into contact with and separating from the valve seat,
the annular protrusion has an annular diameter reducing surface on an entire circumference of an inner diameter side of the annular protrusion, the annular protrusion reducing an inner diameter of the annular protrusion toward the valve hole,
the valve body has a contact surface that contacts the valve seat, and a cylindrical step portion that protrudes from the contact surface toward the valve hole on the inner periphery side of the valve seat, has a diameter larger than an inner diameter of the valve hole, and is coaxial with the valve hole;
an annular ridge line where an outer circumferential surface of the step portion and an end surface of the step portion on the valve hole side intersect is located near the annular reduced diameter surface, forming a flow passage throttle portion;
A fluid control valve comprising:
請求項1に記載の流体制御弁において、
前記流路絞り部の、前記環状稜線の直径方向の隙間寸法に、前記環状突出部の、前記弁座の中心部における直径寸法を乗じた値が、0.6から1.2の間であること、
を特徴とする流体制御弁。
2. The fluid control valve according to claim 1,
a value obtained by multiplying a diameter dimension of the annular ridge of the flow passage throttle portion by a diameter dimension of the annular protrusion at a center portion of the valve seat is between 0.6 and 1.2;
A fluid control valve comprising:
請求項1または2に記載の流体制御弁において、
前記弁座から、前記段差部の外周面までの距離は、0.4mmから0.8mmの範囲内であること、
を特徴とする流体制御弁。
3. The fluid control valve according to claim 1,
The distance from the valve seat to the outer circumferential surface of the step portion is within a range of 0.4 mm to 0.8 mm;
A fluid control valve comprising:
請求項1乃至3のいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記弁体は、前記段差部の前記弁孔の側の端面から前記弁孔の側に向かって突設された、前記段差部の外径よりも小さい径を有し、前記弁孔と同軸の円柱状の第2段差部を備え、
前記第2段差部の外周面と前記第2段差部の前記弁孔の側の端面とが交わる第2環状稜線は、前記弁孔の内周面近傍に位置し、第2流路絞り部を形成すること、
を特徴とする流体制御弁。
4. The fluid control valve according to claim 1,
the valve body includes a cylindrical second step portion that is protruding from an end face of the step portion on the valve hole side toward the valve hole side and has a diameter smaller than an outer diameter of the step portion and is coaxial with the valve hole,
a second annular ridge line where an outer circumferential surface of the second step portion and an end face of the second step portion on the valve hole side intersect is located near an inner circumferential surface of the valve hole and forms a second flow passage throttle portion;
A fluid control valve comprising:
請求項4に記載の流体制御弁において、
前記第2流路絞り部の、前記第2環状稜線の直径方向の隙間寸法に、前記環状突出部の、前記弁座の中心部における直径寸法を乗じた値が、0.6から1.2の間であること、
を特徴とする流体制御弁。
5. The fluid control valve according to claim 4,
a value obtained by multiplying a diameter dimension of the second annular ridge of the second flow passage throttle portion by a diameter dimension of the annular protrusion portion at a center portion of the valve seat is between 0.6 and 1.2;
A fluid control valve comprising:
請求項4または5に記載の流体制御弁において、
前記環状縮径面と、前記弁孔の内周面は、前記環状縮径面から前記弁孔の側に向かって穿設された、前記弁孔と同軸の環状窪み部により接続され、
前記環状窪み部の内周面と前記環状縮径面とが交わる第3環状稜線は、前記環状稜線の近傍に位置し、前記環状稜線とともに前記流路絞り部を形成すること、
前記環状窪み部の前記弁孔の側の内面と前記弁孔の内周面とが交わる第4環状稜線は、前記第2環状稜線の近傍に位置し、前記第2環状稜線とともに前記第2流路絞り部を形成すること、
を特徴とする流体制御弁。
6. The fluid control valve according to claim 4 or 5,
the annular reduced diameter surface and the inner circumferential surface of the valve hole are connected by an annular recess that is drilled from the annular reduced diameter surface toward the valve hole and is coaxial with the valve hole;
a third annular ridge line where an inner peripheral surface of the annular recess portion and the annular reduced diameter surface intersect is located near the annular ridge line and forms the flow path throttle portion together with the annular ridge line;
a fourth annular ridge line where an inner surface of the annular recess on the valve hole side and an inner circumferential surface of the valve hole intersect is located near the second annular ridge line and forms the second flow passage throttle portion together with the second annular ridge line;
A fluid control valve comprising:
請求項6に記載の流体制御弁において、
前記弁座から、前記環状窪み部の前記弁孔の側の内面までの距離は、前記当接面から前記第2段差部の前記弁孔の側の端面までの距離よりも0.03mmから0.13mm小さいこと、
を特徴とする流体制御弁。
7. The fluid control valve according to claim 6,
a distance from the valve seat to an inner surface of the annular recess on the valve hole side is 0.03 mm to 0.13 mm shorter than a distance from the abutment surface to an end surface of the second step portion on the valve hole side;
A fluid control valve comprising:
請求項4乃至7のいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記段差部の外周面から、前記第2段差部の外周面までの距離は、0.4mmから0.8mmの範囲内であること、
を特徴とする流体制御弁。
8. The fluid control valve according to claim 4,
a distance from an outer circumferential surface of the step portion to an outer circumferential surface of the second step portion is within a range of 0.4 mm to 0.8 mm;
A fluid control valve comprising:
請求項1乃至8のいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記弁室および前記弁孔を内部に有する弁本体と、
前記弁体の当接離間方向に対して平行な方向から前記弁本体に積み重なるカバー部材と、
中央部に前記弁体が接続され、前記中央部の外周に、前記弁体の当接離間の動作の際に弾性変形する薄膜部を備える薄膜部材と、を備え、
前記弁本体は、前記カバー部材の側に、前記薄膜部材を取り付ける開口部を備え、
前記薄膜部材は、前記薄膜部の外周に沿って、環状固定部を備え、
前記環状固定部を前記開口部に圧入することで前記開口部に取り付けられた前記薄膜部材は、前記環状固定部を、前記当接離間方向の両側から前記カバー部材と前記弁本体とにより挟持されることで固定されること、
前記環状固定部は、外周全周に沿って、前記カバー部材側の端部を残し、外周面から前記弁本体の側の端面までを切り欠く環状切欠部を備えること、
を特徴とする流体制御弁。
9. The fluid control valve according to claim 1,
a valve body having the valve chamber and the valve hole therein;
a cover member that is stacked on the valve body in a direction parallel to the contact/separation direction of the valve body;
a thin film member having a central portion connected to the valve body and a thin film portion on an outer periphery of the central portion that elastically deforms when the valve body moves toward and away from the valve body;
the valve body has an opening on the cover member side for attaching the thin film member;
the thin film member includes an annular fixing portion along an outer periphery of the thin film portion,
the thin film member attached to the opening by press-fitting the annular fixing portion into the opening is fixed by sandwiching the annular fixing portion between the cover member and the valve body from both sides in the contact/separation direction;
the annular fixing portion has an annular notch that is cut out from the outer peripheral surface to the end face on the valve body side along the entire outer periphery, leaving an end on the cover member side;
A fluid control valve comprising:
請求項1乃至9のいずれか1つに記載の流体制御弁において、
前記弁体の一部を挿入させて、前記弁体の当接離間の動作を案内するガイド部を備えること、
前記弁体は、前記ガイド部の内周面に当接する摺動部を備えること、
前記摺動部は、弾性部材からなり、前記内周面に押圧されることで、前記内周面に対して弾性反力を作用させること、
を特徴とする流体制御弁。
10. The fluid control valve according to claim 1,
a guide portion for inserting a part of the valve body into the guide portion to guide the contact and separation movement of the valve body;
the valve body includes a sliding portion that contacts an inner circumferential surface of the guide portion;
the sliding portion is made of an elastic member, and exerts an elastic reaction force on the inner circumferential surface by being pressed against the inner circumferential surface;
A fluid control valve comprising:
請求項1乃至10のいずれか1つに記載の流体制御弁において、
設置面と接地する台座と、前記流体制御弁を前記設置面に固定するための固定部材と、を備えること、
前記固定部材は、前記台座に嵌合させる嵌合部と、前記設置面と結合可能な固定部と、を備えること、
前記台座は、前記嵌合部と嵌合可能な嵌合間口と、前記嵌合間口より嵌合方向の奥側に、前記嵌合間口の幅方向に弾性変形可能であるとともに、前記嵌合部と係合可能な係止片と、を備えること、
前記嵌合部を前記嵌合間口に嵌合させる嵌合操作により、前記嵌合部が前記係止片を初期位置から弾性変形させ、前記嵌合操作が完了すると、前記係止片が前記初期位置に戻ることで前記嵌合部と前記係止片とが係合され、前記固定部材の抜去方向の動きを規制すること、
を特徴とする流体制御弁。
11. The fluid control valve according to claim 1,
a base that is in contact with an installation surface and a fixing member for fixing the fluid control valve to the installation surface;
the fixing member includes a fitting portion that fits into the base and a fixing portion that can be coupled to the installation surface;
the base includes a fitting opening that can be fitted with the fitting portion, and a locking piece that is located on the rear side of the fitting opening in the fitting direction and is elastically deformable in a width direction of the fitting opening and is engageable with the fitting portion;
a fitting operation for fitting the fitting portion into the fitting opening causes the fitting portion to elastically deform the locking piece from an initial position, and when the fitting operation is completed, the locking piece returns to the initial position, thereby engaging the fitting portion with the locking piece and restricting movement of the fixing member in the removal direction;
A fluid control valve comprising:
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008415A (en) 2006-06-29 2008-01-17 Ckd Corp Flow control valve
JP2009230259A (en) 2008-03-19 2009-10-08 Ckd Corp Flow controller
JP2011106577A (en) 2009-11-18 2011-06-02 Ckd Corp Fluid control valve
JP2012077774A (en) 2010-09-30 2012-04-19 Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd Base plate
JP2015094328A (en) 2013-11-14 2015-05-18 愛三工業株式会社 Exhaust gas recirculation valve

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4179114B2 (en) * 2003-09-09 2008-11-12 三菱ふそうトラック・バス株式会社 Fluid device with a structure to prevent foreign matter from entering
US7905247B2 (en) * 2008-06-20 2011-03-15 Praxair Technology, Inc. Vacuum actuated valve for high capacity storage and delivery systems
US8794588B1 (en) * 2011-08-04 2014-08-05 Metrex Valve Corp. High pressure actuator regulating valve
US20140034155A1 (en) * 2012-07-31 2014-02-06 Fairchild Industrial Products Company Valve Seat For A Pressure Regulator
US10605370B2 (en) * 2018-01-05 2020-03-31 Fisher Controls International Llc Valve trim apparatus for use with control valves

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008008415A (en) 2006-06-29 2008-01-17 Ckd Corp Flow control valve
JP2009230259A (en) 2008-03-19 2009-10-08 Ckd Corp Flow controller
JP2011106577A (en) 2009-11-18 2011-06-02 Ckd Corp Fluid control valve
JP2012077774A (en) 2010-09-30 2012-04-19 Asahi Organic Chemicals Industry Co Ltd Base plate
JP2015094328A (en) 2013-11-14 2015-05-18 愛三工業株式会社 Exhaust gas recirculation valve

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