CN101415980A - 定流量阀 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于提供一种定流量阀，尤其针对大流量的流体即便阀的上游侧以及下游侧的流体压力变动也能够一直使流量一定，并能够将流过的流体设定为任意的流量。本发明所涉及的定流量阀，其特征在于，本体部在设置于筒部顶面的顶面开口部的周缘部具有阀座，活塞具有与阀座相对应的阀芯和凸缘部，由该凸缘部将筒部划分为与第一流路连通的第一阀室和阀座露出的第二阀室，在凸缘部外周面与筒部内周面的间隙形成间隙流路，通过活塞的上下运动，阀芯与阀座之间的流路面积变化，控制第二阀室的流体压力。

Description

定流量阀

技术领域

本发明涉及一种用于化学工厂、半导体制造领域、食品领域、生物领域等各种产业中的流体输送配管的定流量阀，更加详细而言，尤其涉及一种定流量阀，在大口径中针对大流量的流体时即便阀的上游侧以及下游侧的流体压力变动也能够一直使流量一定，并且能够将流动的流体设定为任意的流量。

背景技术

对于现有的定流量阀提出过各种各样的提案，作为其中之一有图8所示的定流量阀(例如，参照日本特开平5-99354号公报(图5))。在该构造中，通过设置在流路101中的阀座102、和具有与该阀座102相对的阀芯103的隔膜104，设置有隔膜室105，另外通过弹簧106使开阀方向的力作用于隔膜104，并且在隔膜104具有连通路107，使得第一侧流体流入隔膜室105。

由此，从第一侧流入的流体向闭阀方向对隔膜104加压，在连通路107被减压、进入隔膜室105。流入隔膜室105的流体，向开阀方向对隔膜104加压，在通过阀座102和隔膜104的阀芯103之间的流体控制部108时，进一步被减压、向出口侧流出。另外，处于作用于隔膜104的闭阀方向的力与开阀方向的力之差、与向闭阀方向对隔膜104加载的弹簧106平衡的状态。

因此，当第一侧的流体压力增加或出口侧的流体压力减小时，作用于隔膜104的闭阀方向的力增加、流体控制部108的流路面积减小，使隔膜室105的流体压力增加。由此，作用于隔膜104的开阀方向的力也增加，作用于隔膜104的闭阀方向的力与开阀方向的力之差再次与弹簧106的力平衡。

另一方面，当入口侧的流体压力减小或出口侧的流体压力增加时，流体控制部108的流路面积增加，因此还是作用于隔膜104的闭阀方向的力与开阀方向的力之差与弹簧106的力平衡。

因此，作用于隔膜104的入口侧流体压力与隔膜室105的流体压力之差保持一定，所以连通路径107的前后的差压一定，能够保持流量一定。

发明内容

但是，在要以所述现有的定流量阀控制大流量的情况下、需要将定流量阀设为大口径、将隔膜104的直径也设计得较大，但由于变成大口径，隔膜104因流体压力而承受的力变大。因此，以与小口径时相同的膜厚，由于流体压力可能导致隔膜104破损，另外当膜厚变厚时，虽然隔膜104的强度提高，但隔膜104的动作变差，所以存在流体控制的精度、反应性降低这样的问题。另外，为了更换强度不同的弹簧106，必须拆卸阀，因此难以通过变更由弹簧106加载的力来改变连通路径107前后的差压，难以在配管了定流量阀之后改变流量的设定。

本发明是鉴于以上这样的现有技术的问题而做出的，其目的在于提供一种定流量阀，尤其在大口径时针对大流量的流体，即便阀的上游侧以及下游侧的流体压力变动也能够一直将流量设为一定，并能够将流过的流体设定为任意的流量。

基于附图说明用于解决上述问题的本发明的定流量阀的构成如下。一种定流量阀，具备：本体部，其具有筒部、从第一开口向所述筒部连通的第一流路、和从所述筒部向第二开口连通的第二流路；和收纳于所述筒部内的活塞；该定流量阀的第一特征在于，所述本体部在设置于所述筒部顶面的顶面开口部的周缘部具有阀座，所述活塞具有与所述阀座相对应的阀芯和凸缘部；由该凸缘部将所述筒部划分为与所述第一流路连通的第一阀室和所述阀座露出的第二阀室，在所述凸缘部外周面与所述筒部内周面的间隙形成间隙流路，通过所述活塞的上下运动，所述阀芯与所述阀座之间的流路面积变化，控制所述第二阀室的流体压力。

另外，本发明的第二特征在于，还具备以预定的力对所述活塞向上方加载的加载装置，和以预定的力对所述活塞向下方加载的加载装置。

另外，本发明的第三特征在于，在所述活塞的下部设置有向所述筒部外径方向延伸设置的第一隔膜部，所述活塞在中央部形成所述凸缘部，具有第一加压室，该第一加压室由设置在设于所述本体部下部的基体上面的凹部内面和所述第一隔膜部下面形成。

另外，本发明的第四特征在于，在所述活塞的上部设置有向所述筒部外径方向延伸设置的第二隔膜部，所述活塞在中央部形成所述凸缘部，在该第二隔膜部的下方具有从所述顶面开口部向所述第二流路连通的第三阀室，具有第二加压室，该第二加压室由设置在设于所述本体部上部的盖体下面的凹部内面和所述第二隔膜部上面形成。

另外，本发明的第五特征在于，在所述第二隔膜部的上方设置有向所述筒部外径方向延伸设置的第三隔膜部，通过所述第三隔膜部将所述第二加压室划分为形成于所述第二隔膜部上面和所述第三隔膜部下面之间的气室、以及由所述第三隔膜部上面和设置在所述盖体下面的凹部内面所形成的加压室。

另外，本发明的第六特征在于，所述加载装置是弹簧或加压流体。

进而，本发明的第七特征在于，在所述筒部的顶面的至少一部分形成有锥面。

本发明的定流量阀是上述这样的构造，通过使用该定流量阀，能够得到以下的优异效果。

(1)承受流体压力而进行流体控制的部分不是隔膜而使用活塞，所以尤其在大口径的定流量阀中对于大流量能够流体控制的精度、反应性良好地一直得到一定的流量。

(2)即便流过定流量阀的流体的上游侧、下游侧的流体压力变化，也能够一直得到一定的流量。

(3)通过调整加载装置所产生的加载力，能够将流过定流量阀的流体设定为任意的流量。

(4)将由第二隔膜部所划分的加压室内，由受压面积比第二隔膜部的受压面积大的第三隔膜部划分，由此，即便流过定流量阀的流体压力很高，供给至加压室的加压流体也能够以较低的压力工作、进行流体控制，能够在较宽的流体压力的范围内实现流体控制。

(5)在筒部的顶面设置锥面，则流体在活塞的外周迂回(回り込む，蔓延)流动，因此，能够将流体的滞留抑制到最小限度，能够抑制水质的恶化。

(6)加载装置不与流体接触、与流体完全隔离，由此能够抑制金属从加载装置溶出、产生微粒。

以下，根据说明书附图和本发明的优选实施方式的记载，能够更进一步地充分理解本发明。

附图说明

图1是表示本发明的定流量阀的第一实施方式的纵剖视图。

图2是图1的定流量阀的分解图。

图3是表示图1的定流量阀的流体控制部缩窄的状态的纵剖视图。

图4是表示本发明的定流量阀的第二实施方式的纵剖视图。

图5是表示本发明的定流量阀的第三实施方式的纵剖视图。

图6是表示本发明的定流量阀的第四实施方式的纵剖视图。

图7是表示本发明的定流量阀的第五实施方式的纵剖视图。

图8是表示现有的定流量阀的纵剖视图。

具体实施方式

以下，参照附图所示的实施方式对本发明的实施方式进行说明，但不言而喻的是本发明并不限定于本实施方式。

(第一实施方式)

参照图1至图3说明本发明的定流量阀的第一实施方式。

在图1中，1是本体部，本体部1从上往下分为盖体5、上本体3、中本体4、下本体2、基体6，将它们一体地组装而构成，具有在本体部1内部的中央与第一流路11连通的筒(cylinder)部24，和与设置在筒部24上面的顶面开口部22连通的第二流路17。

在图2中，下本体2是PTFE制的，在上部设有平面圆形状的台阶差部7，在台阶差部7的中央设有比台阶差部直径小的凹部8，在凹部8的下部设有比凹部8直径小的贯通孔9，在贯通孔9的内周形成有螺合后述第一隔膜(diaphragm)部42的阴螺纹部10。另外，设有从设在下本体2的侧面的第一开口部2a连通于凹部8的第一流路11。

上本体3是PTFE制的，在其下部设有与下本体2的台阶差部7同样直径的平面圆形状的台阶差部12，在台阶差部12的中央设有比台阶差部12直径小的凹部13。另外，在其上部设有平面圆形状的上部台阶差部14，在上部台阶差部14的中央设有比小于上部台阶差部14直径小的、与凹部13连通的贯通孔15，在贯通孔15内周形成有螺合后述第二隔膜部48的阴螺纹部16。另外，设有从设置在上本体3的侧面的第二开口3a连通于凹部13的第二流路17。

中本体4是PTFE制的，在其上部设有与上本体3的凹部13的内径大致等直径的插入部18，在外周设有与台阶差部7、12大致等直径的凸缘部19。在其下部设有与下本体2的凹部8直径相等的凹部20，该凹部20在下面开口，在凹部20的顶面设有朝向上方直径缩小的锥面21。在中本体4中央设有从上面向凹部20贯通形成的顶面开口部22，顶面开口部22下部周缘成为阀座23。中本体4，在插入部18嵌合于上本体3的凹部13、凸缘部19嵌合于台阶差部12、并且使凸缘部19嵌合于下本体2的台阶差部7的状态下，被上本体3和下本体2夹持固定。

此时，由下本体2的凹部8和中本体4的凹部20形成筒部24。筒部24划分为，比后述的活塞34的凸缘部35靠下侧为第一阀室25、靠上侧为第二阀室26。另外，形成为，筒部24的内周面没有凹凸很光滑，沿铅直方向的轴线平行。

盖体5是PFTE制的，在其下部设有与上本体3的上部台阶差部14直径相等的平面圆形状的下部台阶差部28，在盖体5的上面设有连通上部台阶差部14和外部的通气口30。

基体6是PTFE制的，在其中央部设有在上面开口的、比所述下本体2的贯通孔9直径小的凹部31，在基体6的侧面设有与凹部31连通的直径较小的通气孔33。

在以上说明的构成本体部1的盖体5、上本体3、中本体4、下本体2、基体6中，中本体4设置在上本体3和下本体2的内部，由螺栓、螺母(没有图示)夹持固定。

34是被收纳在筒部24内的PTFE制的活塞。在中央部设有凸缘部35，在凸缘部35的上部设有圆锥状的阀芯36。在活塞34的上部设有从阀芯36向上方突出的上部杆38，在上部杆38的上端部设有连接后述第二隔膜部48的连接部39。在活塞34的下部设有突出至下方的下部杆40，在下部杆40的下端部设有连接后述第一隔膜部42的连接部41。另外，设置成凸缘部35外周面不与所述筒部24的内周面接触而形成一定的间隙，该间隙成为间隙流路37。间隙流路37的流路面积，被设置得相对活塞34的凸缘部35的受压面积足够小。另外，形成于阀芯36和所述阀座23之间、由于活塞34的上下运动使流路面积变化的部位成为流体控制部56。另外，流体控制部56可以通过将阀芯36设为圆柱状并将阀座23设为锥形而形成。

42是PTFE制的第一隔膜部。在其中央设有圆柱状的厚壁部43，设有从厚壁部43的下端面向筒部外径方向延伸设置的环状的膜部44，在膜部44的外周缘部设有固定部46，在固定部46外周形成有阳螺纹部45。厚壁部43的上部与活塞34的下部杆40的连接部41连接，在厚壁部43的下部设有后述弹簧支架53的突起部54嵌合的嵌合部47。另外，第一隔膜部42的固定部46，通过与形成在下本体2的贯通孔9内周的阴螺纹部10螺合而固定。

48是PTFE制的第二隔膜部。在其中央设有圆柱状的厚壁部，设有从厚壁部49的上端面向筒部外径方向延伸设置的环状的膜部50，在膜部50的外周缘部设有固定部52，在该固定部52外周形成有阳螺纹部51。厚壁部49的下部与活塞34的上部杆38的连接部39连接。另外，第二隔膜部48的固定部52通过与形成于上本体3的上部的贯通孔15内周的阴螺纹部16螺合而固定。

53是配置在基体6的凹部31内的PVDF制的弹簧支架。弹簧支架53，在其上部设有与第一隔膜部42的嵌合部47嵌合的突起部54，通过夹持配置在基体6的凹部31底部和弹簧支架53之间的SUS制的弹簧55，一直对第一隔膜部42向上方加载。

通过以上说明的构成，本体部1的内部，分别划分为：由盖体5的下部台阶差部28的内面、上本体3的上部台阶差部14的内面和第二隔膜部48的上面形成的第二加压室29；由上本体3的凹部13的内面、第二隔膜部48的下面形成的第三阀室27；由筒部24的内面和活塞34的凸缘部19的上面形成的第二阀室26；由筒部24的内面、活塞34的凸缘部19的下面和第一隔膜部42的上面形成的第一阀室25；和由基体6的凹部31的内面和第一隔膜部42的下面形成的第一加压室32。另外，第三阀室27与第二流路17和顶面开口部22连通，第二阀室26与顶面开口部22连通，第一阀室25与第一流路11连通，第一阀室25和第二阀室26通过间隙流路37连通。

上述构成的第一实施方式的定流量阀的工作如下所述。

从本体部1的第一开口2a流入、经由第一流路11而流入第一阀室25的流体，通过间隙流路37而被减压，流入第二阀室26。流体，在从第二阀室26通过流体控制部56、流入第三阀室27时由于流体控制部56的压力损失而被再次减压，经由第二流路17，从第二开口3a流出。这里，将间隙流路37的流路面积设得相对于活塞34的凸缘部35被向上方加载的受压面积足够得小，因此，流过定流量阀的流量由间隙流路37前后的压力差决定。即，当压力差较大时，流过的流量增大，当压力差较小时流过的流量减小。

此时，考察活塞34和各隔膜部42、48从流体承受的力，活塞34的凸缘部35由于第一阀室25与第二阀室26的流体的压力差而承受向上的力，第一隔膜部42由于第一阀室25的流体压力而承受向下的力，第二隔膜部48由于第三阀室27的流体压力而承受向上的力。这里，第一、第二隔膜部42、48的受压面积被设定得相对于活塞34的凸缘部35的受压面积足够小，作用于第一、第二隔膜部42、48的力与作用于活塞34的凸缘部35的力相比，几乎可以忽略不计。因此，活塞34和各隔膜部42、48从流体所承受的力，是由于第一阀室25和第二阀室26的流体压力差所产生的向上的力。

另外，活塞34和各隔膜部42、48，由于对第二加压室29供给作为加压流体的压缩空气而被向下方加载，同时由第一加压室32的弹簧55向上方加载。此时，活塞34和各隔膜部42、48，通过流体控制部56的流路面积独立调整第二阀室26的压力，使得由第一加压室32和第二加压室29的加载装置加载的力的合力、与由第一阀室25和第二阀室26内的流体压力差所产生的力平衡。因此，如果由加载装置所加载的力的合力没有变化，则第一阀室25和第二阀室26内的流体压力差一定，间隙流路37前后的差压保持一定，所以流过定流量阀的流量一直保持一定。

这里，对定流量阀的上游侧或下游侧的流体压力发生了变化的情况下的工作进行说明。

在定流量阀的上游侧的流体压力增加了的情况下，第一阀室25的压力增加、变得比第二阀室26的压力大，由于活塞34的凸缘部35所承受的流体压力，活塞34向上方移动(图3的状态)。此时，流体控制部56的流路面积减小，第二阀室26的流体压力增大。因此，第一阀室25和第二阀室26的流体压力与上游侧的流体压力增加前保持相同，从而即便流体压力变化，流量也不会与变化前不同、保持一定。

另外，在定流量阀的下游侧的流体压力减小了的情况下，第三阀室27的流体压力减小、从而第二阀室26的压力减小，第一阀室25的压力变得大于第二阀室26的压力，由于活塞34的凸缘部35所承受的流体压力，活塞34向上方移动(图3的状态)。此时，流体控制部56的流路面积减小，第二阀室26的流体压力增大。因此，第一阀室25和第二阀室26的流体压力与下游侧的流体压力减小之前保持相同，因此，即便流体压力变化，流量也不会与变化前不同、保持一定。

另外，在定流量阀的上游侧的流体压力减小了的情况下，第一阀室25的压力变得比第二阀室26的压力小，由于活塞34的凸缘部35所承受的流体压力，活塞34向下方移动(图1的状态)。此时，流体控制部56的流路面积增加，第二阀室26的流体压力减小。因此，第一阀室25和第二阀室26的流体压力与上游侧的流体压力减小之前保持相同，从而即便流体压力变化，流量也不会与变化不同、保持一定。

另外，在定流量阀的下游侧的流体压力增加了的情况下，第三阀室27的流体压力增加、从而第二阀室26的压力增加，第一阀室25的压力变得比第二阀室26的压力小，由于活塞34的凸缘部35所承受的流体压力，活塞34向下方移动(图1的状态)。此时，流体控制部56的流路面积增加，第二阀室26的流体压力减小。因此，第一阀室25和第二阀室26的流体压力与下游侧的流体压力增大之前保持相同，从而，即便流体压力变化，流量也不会与变化前不同、保持一定。

这里，对使供给至第二加压室29的压缩空气的压力发生了变化时的工作进行说明。

在使供给至第二加压室29的压缩空气的压力变高了的情况下，相比由第一加压室32的弹簧55以一定的力对活塞34向上方加载的力，由于对第二加压室29供给压缩空气而对活塞34向下方加载的力较大，因此活塞34向下方移动，所以流体控制部56的流路面积增大，第二阀室26的流体压力降低。因此，间隙流路37前后的差压变大、流过的流量变大。

在使供给至第二加压室29的压缩空气的压力降低的情况下，相比由于第一加压室32的弹簧55以一定的力对活塞34向上方加载的力，由于对第二加压室29供给压缩空气而对活塞34向下方加载的力较小，因此活塞34向上方移动，所以流体控制部56的流路面积减小，第二阀室26的流体压力增高。因此，间隙流路37前后的差压变小、流过的流量变小。

如上所述，第一实施方式的定流量阀能够使流入的流体一直以一定的流量流出，并且即便在定流量阀的上游侧、下游侧的流体压力发生变化而增减的情况下、例如流过脉动的流体，也能够一直得到一定的流量。另外，当使供给至第二加压室的压缩空气的压力增高时，流过的流量增大，当使压力降低时流过的流量减小，因此，通过调整压缩空气的压力能够将流过的流体设定为任意的流量。另外，在本发明的构成中，承受流体压力进行流体控制的部分不是隔膜而是使用活塞，因此，尤其在大口径的定流量阀中针对大流量能够流体控制的精度、反应性良好地得到一直一定的流量。

另外，在本实施方式中，在筒部24的顶面的周缘部形成锥面21，由此在第二阀室26内流体在活塞34的外周迂回流动，因此，能够将流体的滞留抑制到最小限度，能够抑制产生微粒等。同时，流体流动的阻力变小，因此，能够用定流量阀更加高精度地进行使流量一定的工作。此时，优选，锥面21以与阀芯36的锥面平行或接近平行的角度设置。

另外，弹簧55被设置在第一加压室32内，通过第一隔膜部42与流体完全隔离地构成，因此能够防止由于流体而腐蚀弹簧55，并且在流体使用纯水等的厌微粒的液体的情况下，由于弹簧55与流体隔离，所以能够防止弹簧55施放灰尘从而微粒混入流体内、或者金属溶出至流体内。

(第二实施方式)

接下来，基于图4对本发明的定流量阀的第二实施方式进行说明。

在第二实施方式的定流量阀的构造中，中本体4、下本体2、基体6、活塞34、第一隔膜部42以及第一加压室32的构成与第一实施方式的相同，所以省略说明。对与第一实施方式相同的构成要素附加相同的符号。

57是上本体，在其上部设有平面圆形状的上部台阶差部58，在上本体57的上面部即上部台阶差部58的周缘部设有环状凹槽59。在上本体57的侧面设有与上部台阶差部58连通的通气孔60。61是盖体，在其下部设有与上本体57的上部台阶差部58直径相等的平面圆形状的下部台阶差部62，在盖体61的下面部即下部台阶差部62的周缘部设有环状凹槽63。64是第二隔膜部，在厚壁部65的上部设有连接后述的第三隔膜部67的连接部66。上本体57、盖体61、第二隔膜部64的其他构成与第一实施方式的相同，因此省略说明。

67是PTFE制的第三隔膜部。在其中央设有圆柱状的厚壁部68，设有从厚壁部68的上端面向筒部外径方向延伸设置的环状的膜部69，在膜部69的外周缘部设有固定部70。这里，膜部68的面积，设定得比第二隔膜部64的膜部50的面积大。第三隔膜部67，其固定部70嵌合于上本体57的环状凹槽59和盖体61的环状凹槽63、夹持固定在上本体57和盖体61之间，厚壁部68的下部与第二隔膜部64的连接部66连接。

根据上述构成，由上本体57的上部台阶差部58的内面、第二隔膜部64的上面和第三隔膜部67的下面形成气室71，由盖体61的下部台阶差部62的内面和第三隔膜部67的上面形成加压室72。

上述构成的第二实施方式的定流量阀的工作如下所述。

在图4中，活塞34和各隔膜部42、64，由于通过通气口30对加压室72供给作为加压流体的压缩空气而被向下方加载，同时由于第一加压室32的弹簧55被向上方加载。此时，活塞34和各隔膜部42、64，通过流体控制部56的流路面积独立调整第二阀室26的压力，使得通过第一加压室32和加压室72的加载装置加载的力的合力、与由第一阀室25和第二阀室26内的流体压力差所产生的力相平衡。因此，如果由加载装置所加载的力的合力没有变化，则第一阀室25和第二阀室26内的流体压力差一定，间隙流路37前后的差压保持一定，所以流过定流量阀的流量一直保持一定。

在第二实施方式中，第三隔膜部67的膜部68的面积比第二隔膜部64的膜部50的面积大，第三隔膜部67的受压面积形成得比第二隔膜部64的受压面积大，因此，在对各隔膜部施加相同的压力的情况下，第三隔膜部67承受压力进行加载的力比第二隔膜部64承受压力进行加载的力大。

这里，对具有第三隔膜部67的第二实施方式和不具有第三隔膜部的第一实施方式相比较。在第一实施方式的构成中，当流过定流量阀的流体是较高的流体压力时，为了使流量一定，需要使供给至第二加压室29的压缩空气为与流体压力同等的压力，但为了得到高压力的压缩空气需要专用的设备，并且提高压力也是有限度的，因此，第一实施方式适用于低压规格而不适用于高压规格。在第二实施方式的构成中，通过根据供给的压缩空气的压力和流过定流量阀的流体压力的关系、设定第二隔膜部64的受压面积和第三隔膜部67的受压面积的比，从而即便流过定流量阀的流体压力很高，也能够使供给至加压室的压缩空气以在工厂、装置等中一般使用的压力工作、进行流体控制，因此，第二实施方式适用于高压规格。关于第二实施方式的定流量阀的上游侧或下游侧的流体压力发生了变化的情况下的工作、使供给至加压室72的压缩空气的压力发生了变化时的工作，与第一实施方式的相同，所以省略说明。

如上所述，第二实施方式的定流量阀能够使流入的流体一直以一定的流量流出，即便在定流量阀的上游侧或下游侧的流体压力发生变化而增减的情况下，也能够一直得到一定的流量，通过调整压缩空气能够将流过的流体设定为任意的流量。另外，即便供给至加压室的压缩空气的压力较低也能够工作，因此即便流过定流量阀的流体压力较高、供给至加压室的压缩空气也能够以较低的压力工作进行流体控制，能够在较大的流体压力的范围内进行流体控制。

(第三实施方式)

接下来，关于本发明的定流量阀的第三实施方式，基于图5进行说明。

在第三实施方式的定流量阀的构造中，上本体3、中本体4、下本体2、基体6、活塞34、第一隔膜部42以及第一加压室32的构成与第一实施方式的相同，因此省略说明。对与第一实施方式相同的构成要素附加相同的符号。

73是盖体，在其上部中央设有螺合螺栓74的阴螺纹75，在下部设有与上本体3的上部台阶差部14直径相等的平面圆形状的下部台阶差部76。在盖体73的侧面设有与下部台阶差部76连通的小径的通气孔77。78是配置在盖体73的下部台阶差部76内的弹簧支架，在其下部设有突起部79，突起部79嵌合于形成在第二隔膜部80的厚壁部81的上部的嵌合部82。弹簧支架78，通过配置在其与螺合在盖体73的阴螺纹部75上的螺栓74的下面之间的弹簧83，一直对第二隔膜部80向下方加载。盖体73、第二隔膜部80的其他的构成与第一实施方式的相同，所以省略说明。

上述构成的第三实施方式的定流量阀的工作如下所述。

当使螺栓74向紧固方向转动时，第二加压室29的弹簧83缩短、加载力增大，相比由第一加压室32的弹簧55以一定的力对活塞34向上方加载的力，由第二加压室29的弹簧83对活塞34向下方加载的力较大，因此，活塞34向下方移动，所以流体控制部56的流路面积增大，第二阀室26的流体压力降低。因此，间隙流路37前后的差压变大，能够使流过的流量增大。

当使螺栓74向松开方向转动时，第二加压室29的弹簧83伸长、进行加载的力减小，相比由第一加压室32的弹簧55以一定的力对活塞34向上方加载的力，由第二加压室29的弹簧83对活塞34向下方加载的力较小，因此活塞34向上方移动，从而流体控制部56的流路面积减小，第二阀室26的流体压力变高。因此，间隙流路37前后的差压减小，能够减小流过的流量。第三实施方式的其他工作与第一实施方式的相同，所以省略说明。

如上所述，第三实施方式的定流量阀能够使流入的流体一直以一定的流量流出，而且即便在定流量阀的上游侧、下游侧的流体压力发生了变化而增减的情况下也能够得到一直一定的流量。另外，通过调整螺栓74的紧固位置，能够将流过的流体设定为任意的流量。另外，在第三实施方式中，加载装置仅是弹簧，不需要设置供给压缩空气等的设备。

(第四实施方式)

这里，在流体是非腐蚀性气体的情况下，也可以成为下述构成。如图6所示，在本体部84内部的上部设置加压室85，供给加压流体，从而对活塞86向下方加载，在下部设置弹簧87对活塞86向上方加载，在设置弹簧87的空间88中没有设置隔膜部而使其与筒部89连通，通过调整供给至加压室85的加压流体的压力，能够将流体设定为任意的流量。

(第五实施方式)

另外，可以成为下述构成。如图7所示，在本体部90内部的上部设有弹簧92、对活塞93向下方加载，在下部设有弹簧91、对活塞93向上方加载，在设置弹簧92的空间95中没有设置隔膜部而使其与第三阀室97连通，在设置弹簧91的空间94中没有设置隔膜部而使其与筒部96连通，不需要供给加压流体等的设备地，使流体的流量一直常一定。此时，定流量阀的构造更加简单，部件不易破损，并且部件数量减少、能够减少组装的时间及劳力，故而优选。

(其他的实施方式)

另外，在流体是液体、腐蚀性气体的情况下，可以为：如图1所示，设为在本体部1内部的上部和下部设有由各隔膜部42、48所形成的各加压室29、32的构成，对第二加压室29供给加压流体，在第一加压室32内设置弹簧55，对活塞34向上方、下方加载。此时，液体、腐蚀性的气体不与弹簧55直接接触而是与流体完全隔离，所以防止弹簧55的腐蚀。并且，在流体是液体的情况下，能够防止弹簧55施放灰尘从而微粒混入液体内、或金属溶出至液体内，所以优选。

本发明中，优选，在筒部24的顶面的周缘部形成有锥面21。在这种构成中，在流体从第一阀室25通过间隙流路37流向第二阀室26之后，在从第二阀室26通过顶面开口部22流向第三阀室27时，在第二阀室26内流体在活塞34的外周迂回流动，所以将流体的滞留抑制在最小限度、抑制微粒等的发生，并且流体流动的阻力减小，所以用定流量阀使流量一定的工作更加高精度地进行，所以优选。

另外，筒部24的内周面须是相对于轴线平行的面。由此，即便活塞34上下移动，间隙流路37的面积也一直一定，进行稳定的流体控制。

在本发明中，各隔膜部42、48、67的材质是聚四氟乙烯(以下记为PTFE)制，但作为尤其优选的材质可以举出聚三氟氯乙烯(以下记为PCTFE)、聚偏二氟乙烯(以下记为PVDF)、四氟乙烯·全氟烷基乙烯基醚共聚物(以下记为PFA)等反复疲劳特性良好的氟树脂，也可以是乙丙橡胶、丁腈橡胶、苯乙烯-丁二烯橡胶、氟橡胶等的橡胶。另外，在各隔膜部42、48、67是橡胶的情况下，也可以含有维尼纶、尼龙、聚酯等强度高的加强布。

在本发明中，构成本体部1的盖体5、上本体3、中本体4、下本体2、基体6、活塞34的材质是PTFE制，但只要满足必要的物理特性，也可以使用氯乙烯树脂、聚丙烯、聚苯硫醚、PVDF、PCTFE、PFA等，如果不担心腐蚀的话，也可以使用金属。

在本发明中，优选，加载装置是弹簧55或者加压流体。在加载装置是弹簧55的情况下，设为在本体部1内部的上部、下部进行设置、对活塞34向上方、下方加载，不需要其他的设备就能够一直加载一定的力，所以优选。在加载装置是加压流体的情况下，设为对在本体部1内部的上部、下部中与各隔膜部42、43形成的加压室29、32供给加压流体、从而对活塞34向上方、下方加载，通过调整加压流体的压力能够将流过的流体设定为任意的流量，因此优选。另外，加压流体，作为优选的例子可以举出压缩空气等的气体、压缩的油等的液体。

流过本发明的定流量阀的流体，只要是能够以定流量阀没有问题地控制的流体即可，可以使用纯水、盐酸、氨水、双氧水、氟氢酸、氟化铵等的液体、或者空气、氧气、氮气、煤气等的气体中的任何一种。

本发明的定流量阀，使流体从第一开口流入，经过第一流路、第二流路，从第二开口流出(图1的实线箭头方向)，但也可以使其流向相反地进行使用。即，也可以使流体从第二开口流入，经过第二流路、第一流路，从第一开口流出(图1的虚线箭头方向)那样地使用。

另外，基于特定的实施方式详述了本发明，但作为本领域技术人员，能够不脱离本发明的权利要求的范围以及思想地进行各种各样的变更、修正等。

Claims (7)

1.一种定流量阀，具备：

本体部，其具有筒部、从第一开口向所述筒部连通的第一流路、和从所述筒部向第二开口连通的第二流路；和

收纳于所述筒部内的活塞；其中，

所述本体部在设置于所述筒部顶面的顶面开口部的周缘部具有阀座，所述活塞具有与所述阀座相对应的阀芯和凸缘部；

由该凸缘部将所述筒部划分为与所述第一流路连通的第一阀室和所述阀座露出的第二阀室，在所述凸缘部外周面与所述筒部内周面的间隙形成间隙流路，通过所述活塞的上下运动，所述阀芯与所述阀座之间的流路面积变化，控制所述第二阀室的流体压力。

2.根据权利要求1所记载的定流量阀，其特征在于，

还具备以预定的力对所述活塞向上方加载的加载装置、和以预定的力对所述活塞向下方加载的加载装置。

3.根据权利要求1所记载的定流量阀，其特征在于，

在所述活塞的下部设置有向所述筒部外径方向延伸设置的第一隔膜部，所述活塞在中央部形成所述凸缘部，所述定流量阀具有第一加压室，该第一加压室由设置在设于所述本体部下部的基体上面的凹部内面和所述第一隔膜部下面形成。

4.根据权利要求1所记载的定流量阀，其特征在于，

在所述活塞的上部设置有沿所述筒部外径方向延伸设置的第二隔膜部，所述活塞在中央部形成所述凸缘部，在该第二隔膜部的下方具有从所述顶面开口部向所述第二流路连通的第三阀室，所述定流量阀具有第二加压室，该第二加压室由设置在设于所述本体部上部的盖体下面的凹部内面和所述第二隔膜部上面形成。

5.根据权利要求4所记载的定流量阀，其特征在于，

在所述第二隔膜部的上方设置有向所述筒部外径方向延伸设置的第三隔膜部，通过所述第三隔膜部将所述第二加压室划分为形成于所述第二隔膜部上面和所述第三隔膜部下面之间的气室、以及由所述第三隔膜部上面和设置在所述盖体下面的凹部内面所形成的加压室。

6.根据权利要求1所记载的定流量阀，其特征在于，

所述加载装置是弹簧或加压流体。

7.根据权利要求1所记载的定流量阀，其特征在于，

在所述筒部的顶面的至少一部分形成有锥面。

Images