CN103201546B - 恒流量控制装置 - Google Patents

Abstract

提供一种具有性能的稳定性和高可靠性的微小流量范围的恒流量控制装置。在具备对可动阀芯（5）向开阀方向施力的主弹性部件（15）的恒流量控制装置中，针型阀（13）被进退自如地保持于可动阀芯（5），针型阀（13）向阀座方向的前进被限制在可动阀芯（5）的预定位置，节流部（11）设于可动阀芯（5），在所述可动阀芯（5）设置的针型阀弹性部件（16）对针型阀（13）向阀座方向施力，在第一室（6）与第二室（10）的压力差超过由主弹性部件（15）的作用力规定的预定的压力差的情况下，在针型阀（13）紧贴地落座于阀座的状态下可动阀芯（5）能够向阀座方向移动至第二壳体（9）具备的可动阀芯承托部（17），从而可动阀芯承托部（17）承受超过压力差部分的力。

Description

恒流量控制装置

技术领域

本发明涉及恒流量控制装置（恒流量阀），特别涉及即使是在微小的流量范围也能够高精度地稳定地控制流体的流量的恒流量控制装置。

背景技术

以往，作为恒流量控制装置（也称作恒流量阀装置），已知如图11示出原理图那样的、在隔出第一室6和第二室10的可动阀芯5一体地形成有针型阀部42的恒流量阀装置B（例如，参照专利文献1）。

另外，对于恒流量控制装置，参照图11所示的原理图说明恒流量阀的流量与作为节流部（或者节流构件）的节流孔的尺寸（节流孔的通过截面积）的关系。

如图11所示，一般已知的是：设第一室6的流体压力为P1、第二室10的流体压力为P2、通过了阀座43的流体的压力为P3、可动阀芯5的有效受压面积为AD、螺旋弹簧的弹簧载荷为FS、节流孔44的通过截面积为S、出口通路12（阀座43）的有效截面积为AN的话，则下述关系式成立。

P1·AD＝P2·（AD－AN）＋P3·AN＋FS

（P1－P2）·AD＝FS－（P2－P3）·AN

设P1－P2＝ΔP的话，则

ΔP＝P1－P2＝（FS－（P2－P3）·AN）／AD

＝FS／AD－AN／AD·（P2－P3）。

在此，在AN比AD充分小的情况下，可以忽略AN/AD项。并且，对于FS，在位移微小的情况下可以说FS/AD=const。

因而，

ΔP≒FS／AD＝const成立。

因此，流量Q＝kS（ΔP）1／2＝const k：比例常数

得到流量Q∝S（ΔP）1／2∝S。

即，流量Q为恒流量（const），是与节流孔44的通过截面积S成比例的关系。因此，在对微小流量进行定量控制的情况下，使节流孔44的通过截面积S为微小的截面积是可以理解的。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2008-232196号公报

专利文献2：日本特开平08-249069号公报

发明内容

发明要解决的课题

在此，考察恒流量阀的吐出口向大气敞开、流体为水，并向第一室6施加水压来开始通水的状况（下同）的话，可动阀芯5从第一室6向第二室10侧动作，为了将从该恒流量阀装置B吐出的瞬间流量控制在预定的流量，形成针型阀42在与阀座43之间适度地对水流进行节流的状况。此时，由于可动阀芯42的动作是比较瞬间地进行的，因此存在着针型阀42势头过猛而与阀座部43碰撞的危险。

特别是在第二室10存在气泡的情况下，当对第一室6施加了比通过主弹性部件15的设定载荷而规定的第一室6与第二室10之间的预定压力差大的压力时，可动阀芯5动作至针型阀42与阀座部43碰撞，到第一室6与第二室10的压力差（ΔP）达到预定压力差为止针型阀42都处于闭阀状态，在第一室6与第二室10的压力差达到预定压力差后，针型阀42被控制在适度的节流状态的位置。

其理由是，上述情况是由下述机械结构导致的。

对于所述压力差ΔP被控制为预定压力差时的第二室10的压力，最初存在的所述气泡的尺寸（体积）应当是较小的（由于对恒流量阀装置施加的水压，按照波义耳查理定律，气体的体积与压力的上升成反比例地减小），在施加水压后，必须通过节流孔44从第一室6朝向第二室10供给与气泡的尺寸的减小量相应的水。然而，为了控制微小流量，该恒流量阀的节流孔44是非常小的小孔等流量（Cv值）小的部件，因此在对第一室6施加水压时，通过节流孔44从第一室6向第二室10进行的水供给容易延迟，在该延迟的期间，施加于第一室6的水压由可动阀芯5承受，从而使得阀座部43通过针型阀42集中地承受水压。

根据上述理由，针型阀42每当开始通水时都会重复与阀座43的碰撞。而且，该碰撞的力是由施加于可动阀芯5的压力差ΔP产生的且所述可动阀芯5具有比针型阀42的直径大很多的受压面积，因此对第一室6的供给压力大的话，则相应大小的碰撞力集中作用于针型阀42和阀座部43。

由此，在该现有技术的范围中，容易发生下述问题：针型阀42陷入阀座部43并锁定、或者针型阀42磨损、折断、或者阀座部43磨损、变形，作为恒流量阀装置的性能的稳定性和可靠性存在问题。

对于上述问题，可以考虑将末端的针型阀42从可动阀芯5分离而使其可动针型化，不过如果不设计合理的部件配置的话，会使结构复杂化，使得成本升高。

而且，例如，对于控制每分钟1毫升水平的微小流量的恒流量阀装置，相应地具备例如0.1mm以下的小节流孔。

小直径的节流孔无法使粒径尺寸超过其直径的异物通过，存在着发生堵塞而丧失功能的危险。

因此，在专利文献1中，公开了在恒流量阀内部形成有利用了长尺寸的管的节流孔，增大其节流孔直径的技术。而且，由本申请人申请了下述技术：在恒流量阀内部紧凑地串联连接大量的节流孔，从而增大节流孔直径。

但是，即使如此，根据水质不同，仍然存在着可能在节流孔堆积尘埃、水垢的问题点。

对于上述问题，专利文献2所示的清扫节流孔的清洁针的技术是有效的。

然而，在专利文献2的技术中，在要控制微小流量的情况下，由于节流孔与贯穿插入节流孔的清洁针的间隙变小，因此虽然是能够有效地除去堆积物的结构，但是异物堵塞所述间隙部分的风险反而增大了。

因此，在该专利文献2的装置中，形成为下述机构：在停止了通水时，利用弹簧的力将清洁针从节流孔拔出，在再次通水时利用水流的压力差再次将清洁针贯穿插入节流孔来清扫节流孔。由此，在该专利文献2的装置中，虽然容易从异物的堵塞状态摆脱出来，不过，正是由于这样的机构，如该文献所示地，在给水压力低的阶段到清洁针贯穿插入节流孔之前的阶段，会造成恒流量功能受损的结果。

而且，在一个节流孔的情况下，为了实现节流效果，有这样的结构：将节流孔制作得较长，使节流孔与清洁针的间隙部分在流通方向获得距离，并依赖于流体的粘性和流路的壁面阻力（现有文献2的结构的情况）。不过，这样的话，由于流体粘性的温度特性而具有比节流孔的流量（Cv值）大的温度特性，非常不适合用于恒流量阀装置的节流孔。这样会产生恒流量阀装置的功能即恒流量性被流体的温度大幅左右的结果。

本发明正是鉴于上述的问题点而完成的，其目的在于提供一种具备性能的稳定性和高可靠性的微少流量范围的恒流量控制装置，进而提供一种能够实现恒流量控制装置的保养维护性的提高并实现免维护的恒流量控制装置。

用于解决课题的手段

为了解决所述课题，第一发明的恒流量控制装置为一种将流体的流量控制为预定流量的恒流量控制装置，所述恒流量控制装置具备：第一室，所述第一室由第一壳体、膜片和一体安装于所述膜片的可动阀芯形成，所述第一壳体具有供流体从上游侧流体通路流入的流入口；第二室，所述第二室由第二壳体、所述膜片和所述可动阀芯形成，所述第二壳体具有与下游侧流体通路连通的吐出口；节流部，所述节流部将所述第一室与所述第二室连通，并通过使流体流过该节流部来使得在所述第一室与所述第二室之间产生压力差；阀座，所述阀座与将所述第二室和下游侧流体通路连通的通路相面对地设置，并且与所述可动阀芯所具备的针型阀对应地设置；以及主弹性部件，所述主弹性部件对所述可动阀芯向所述针型阀与所述阀座开阀的方向施加预定的弹力，所述恒流量控制装置的特征在于，其构成为，所述针型阀以沿与所述可动阀芯的可动方向相同的方向进退自如的方式保持于所述可动阀芯，并且所述针型阀向所述阀座方向的前进在所述可动阀芯的预定的位置被限制，所述节流部设于所述可动阀芯，在所述可动阀芯设置的针型阀弹性部件对所述针型阀向所述阀座方向施力，在所述第一室与所述第二室的压力差超过由所述主弹性部件的作用力规定的预定的压力差的情况下，在所述针型阀紧贴地落座于所述阀座的状态下，所述可动阀芯能够向所述阀座方向移动至所述第二壳体所具备的可动阀芯承托部而由所述可动阀芯承托部承托，从而由所述可动阀芯承托部承托超过压力差的部分的力，所述节流部是通过将与所述可动阀芯的主体分体的部件组装到所述可动阀芯的主体而形成的，在所述可动阀芯设有与所述第二室连通的凹部，所述针型阀的基端侧轴部以能够滑动的方式组装于在可动阀芯设置的所述凹部的底部，所述针型阀弹性部件的与所述针型阀相反的一侧的端部由在所述凹部的靠第一室侧一体固定于所述可动阀芯的所述节流部承托。

在第一发明的恒流量控制装置的基础上，第二发明的特征在于，所述节流部的节流孔配置在作为所述针型阀的可动方向的轴线上，清洁针带游隙地插入在所述节流孔中，该清洁针的一个端部在轴向的位置受到清洁针承托部限制，所述清洁针承托部设于所述针型阀。

在第一参考发明中，在本申请的恒流量控制装置中，清洁针带游隙地插入在所述节流部的节流孔中，所述清洁针的轴向的端部通过所述第一壳体和/或所述第二壳体限制清洁针的轴向的位置。

在第一发明或第二发明的恒流量控制装置的基础上，第三发明的特征在于，在所述节流部以在同轴上串联排列的方式配置有多个直径大致相同的节流孔，在所述多个节流孔之间设有由内径比所述节流孔的内径大的空间构成的涡流室，清洁针带游隙地插入所述涡流室及其两侧的节流孔。

在第二参考发明的恒流量控制装置中，为将流体的流量控制为预定流量的恒流量控制装置，所述恒流量控制装置具备：第一室，所述第一室由第一壳体、膜片和一体安装于所述膜片的可动阀芯形成，所述第一壳体具有供流体从上游侧流体通路流入的流入口；第二室，所述第二室由第二壳体、所述膜片和所述可动阀芯形成，所述第二壳体具有与下游侧流体通路连通的吐出口；节流部，所述节流部将所述第一室与所述第二室连通，并通过使流体流过该节流部来使得在所述第一室与所述第二室之间产生压力差；阀座，所述阀座与将所述第二室和下游侧流体通路连通的通路相面对地设置，并且与所述可动阀芯所具备的针型阀对应地设置；以及主弹性部件，所述主弹性部件对所述可动阀芯向所述针型阀与所述阀座开阀的方向施加预定的弹力，所述恒流量控制装置的特征在于，清洁针带游隙地插入在所述节流部的节流孔中，所述清洁针的轴向的端部通过所述第一壳体和/或所述第二壳体来限制清洁针的轴向的位置。

在第三参考发明的恒流量控制装置中，为将流体的流量控制为预定流量的恒流量控制装置，所述恒流量控制装置具备：第一室，所述第一室由第一壳体、膜片和一体安装于所述膜片的可动阀芯形成，所述第一壳体具有供流体从上游侧流体通路流入的流入口；第二室，所述第二室由第二壳体、所述膜片和所述可动阀芯形成，所述第二壳体具有与下游侧流体通路连通的吐出口；节流部，所述节流部将所述第一室与所述第二室连通，并通过使流体流过该节流部来使得在所述第一室与所述第二室之间产生压力差；阀座，所述阀座与将所述第二室和下游侧流体通路连通的通路相面对地设置，并且与所述可动阀芯所具备的针型阀对应地设置；以及主弹性部件，所述主弹性部件对所述可动阀芯向所述针型阀与所述阀座开阀的方向施加预定的弹力，所述恒流量控制装置的特征在于，在所述节流部以在同轴上串联排列的方式配置有多个直径大致相同的节流孔，在所述多个节流孔之间设有由内径比所述节流孔的内径大的空间构成的涡流室，清洁针带游隙地插入所述涡流室及其两侧的节流孔。

发明效果

（1）在第一发明～第三发明或第一参考发明中，通过采用能够进退移动的针型阀，从而具有下述（a）～（c）的效果。

（a）显著地减少了由针型阀与阀座的反复碰撞导致的针型阀或阀座的磨损、变形、折损，使所述的重复动作耐久性能得到飞跃性的提高。

（b）能够消除针型阀陷入阀座的情况。

（c）在第一室与第二室之间产生了大的压力差ΔP的情况下，关于由“超出”的压力差ΔP引起的、可动阀芯向阀座方向移动而使针型阀落座于阀座的情况下的由ΔP产生的应力，不会由针型阀部和阀座部集中承受该应力，而是能够使针型阀部以后退的方式退避，通过第二壳体的可动阀芯承托部来以可动阀芯的结构上较强的部分且以较大的面积来分散地承受该应力。由此，阀部功能的可靠性改善。

如第一发明那样，在恒流量控制装置中，节流部通过将与所述可动阀芯的主体分体的部件组装于所述可动阀芯的主体而形成，所述针型阀弹性部件的与所述针型阀相反的一侧的端部由一体地固定于所述可动阀芯的所述节流部承托，因此具有下述（a）～（f）的效果。

（a）由于能够将作为独立部件的节流部固定在可动阀芯，因此能够将节流部固定在将能够进退移动的针型阀保持成进退自如的可动阀芯的腔部的入口附近，从而能够形成将所述节流部兼作为针型阀弹性部件的承托构件的结构。

即，仅通过将由与可动阀芯的主体分体的部件构成的节流部组装于可动阀芯，就能够利用组装出来的节流部发挥承托针型阀弹性部件的一端侧的部分和作为节流部的作用这两种功能，从而能够形成结构合理的恒流量控制装置。

而且，利用在可动阀芯设置的节流部支承针型阀弹性部件的与针型阀相反的一侧的端部，能够将针型阀支承成能够后退移动。

（b）能够进退移动的针型阀被针型阀弹性部件向从可动阀芯突出的方向施力，不过对于这样的能够进退移动的针型阀，需要对作为施力构件的针型阀弹性部件的与能够进退移动的针型阀相反的一侧的端部进行承托的承托构件，而通过如上所述地构成，能够提供结构简单且紧凑的、并且低成本且能够进退移动的针型阀式的恒流量阀装置。

（c）通过在共同的可动阀芯安装各种类型的节流部，能够低价地提供任意的流量的恒流量阀装置，能够具有成本方面的优点。

（d）由于能够将节流部形成为紧凑且简单、没有异向性的部件，因此即使是在通过塑料的注射成形等制作节流部的情况下，也能够精度良好地制作出要求高精度的节流孔直径尺寸等。

（e）在将构成节流部等的构成部件排列在中心轴线的同轴上的情况下，能够在相对于轴线成直角的方向上消除各部件的方向性，在组装时不必注意方向，能够实现组装的简单化。

（f）而且，在所述（e）的情况下，不会发生下述情况：由于组装位置精度的失常而在动作中产生清洁针与节流部的节流孔（孔）的异常摩擦、蹭伤、钩挂。

在第一发明的基础上，如第二发明那样，所述节流部的节流孔配置在作为所述针型阀的可动方向的轴线上，清洁针带游隙地插入在所述节流孔中，该清洁针的一个端部在轴向的位置受到清洁针承托部限制，所述清洁针承托部设于所述针型阀，即形成为由能够进退移动的针型阀承托清洁针的结构，因此具有下述（a）～（e）的效果。

（a）当能够进退移动的针型阀在与可动阀芯之间可动时，能够引起使清洁针与节流部之间的相对位置发生变更的动作。

（b）能够进退移动的针型阀动作时，即为压力差ΔP超过由主弹簧即主弹性部件所规定的预定压力差时，此时若清洁针动作的话，由于压力差较大，因而清洁针动作而擦除水垢等的力变大，能够更有效地清扫节流孔内表面。

（c）同时，在能够进退移动的针型阀在与可动阀芯之间不可动时，即，在恒流量控制时，由于清洁针与节流部之间的相对位置变更不受强制，因此相对于可动阀芯的可动（恒流量控制）能够消除作为扰乱精度的因素的清洁针与可动阀芯之间的摩擦、蹭伤、钩挂等发生的危险，能够进行高精度的控制。

（d）在常见的使用条件下，实现了这样的情况：在通水初期（施加给水压力时），一度经过上述（b）的状态，接着转移至恒流量控制状态，在每次使用时，节流孔内表面都被清洁，然后转移到如上述（c）所述的高精度的恒流量控制。

（e）节流部的节流孔配置在作为针型阀的可动方向的轴线上，因此能够将节流部、清洁针和针型阀弹性部件配置在相同轴线上，能够形成紧凑的结构。

根据第一参考发明，在本申请的恒流量装置中，清洁针带游隙地插入在节流部的节流孔中，所述清洁针的轴向的端部通过所述第一壳体和/或所述第二壳体限制清洁针的轴向的位置，即，清洁针的轴向移动由壳体部件限制，因此具有下述（a）～（c）的效果。

（a）由于清洁针的轴向的移动由壳体部件限制，因此在利用恒流量阀装置的期间，通过固定有节流部的可动阀芯的伴随给水压力变动的可动，实现了使清洁针与节流部之间的相对位置发生变更的动作，能够可靠并有效地发挥清洁针的清扫功能。

（b）而且，清洁针在其径向上的位置不受壳体部件限制。因此，清洁针能够在节流孔内部在所有方向上游动。由此清洁针能够有效地清扫节流孔内表面。

（c）而且，清洁针移动到节流孔的偏心位置的话，能够使节流孔内壁面与清洁针的间隙局部地增大，相应地能够使大粒径的异物不堵塞地流过。

在第一发明或第二发明的恒流量装置的基础上，在第三发明中，在所述节流部以在同轴上串联排列的方式配置有多个直径大致相同的节流孔，在所述多个节流孔之间设有由内径比所述节流孔的内径大的空间构成的涡流室，清洁针带游隙地插入在所述涡流室及其两侧的节流孔中，因此具有下述（a）～（e）的效果。

（a）由于清洁针是插入在涡流室及其两侧的节流孔中的，因此，能够增大涡流室的轴向两侧的节流孔直径，防止清洁针与节流孔的间隙处的异物的堵塞，清洁针能够进行稳定的动作。

（b）通过将多个节流孔串联配置并将清洁针插入，与单独的节流孔的情况相比，能够增大为了控制微小流量而设定得非常小的节流孔与清洁针的间隙，因此能够降低有一定粒径的异物堵塞间隙部分的可能。

（c）确认到：为了发挥与一个节流孔的情况相同的节流效果，可以在两个节流孔的情况下使上述间隙部分的面积增大为大致倍，在三个节流孔的情况下可使上述间隙部分的面积增大为大致倍，在节流孔更多的情况下同样可以使上述间隙部分的面积增大。这样，通过使节流孔直径增大与如上所述的间隙部分的面积增加相当的量，或者使清洁针变细，能够增大间隙尺寸。

（d）而且，这样的恒流量阀装置大多是在上游侧设有过滤器来使用的，但也可以增大应使用的过滤器的滤网尺寸。由此，能够实现滤网本身的成本降低，并且与滤网尺寸小的情况相比不易引起过滤器的堵塞，能够实现过滤器的保养维护性的改善。而且，能够使滤网尺寸增大的话，也有利于减小使用这样的恒流量阀的系统整体的压力损失。

（e）而且，根据本发明，通过使用多个节流孔而有效地实现了节流效果，因此不必使节流孔在长度方向伸长，能够实现尽量抑制节流效果的粘性影响部分的设计。由此，能够实现温度特性小的恒流量阀装置。

根据第二参考发明的恒流量控制装置，具有与上述第一参考发明中所述的内容相同的效果。

根据第三参考发明的恒流量控制装置，具有与上述第二参考发明中所述的内容相同的效果。

附图说明

图1示出了本申请的第一参考方式的恒流量控制装置，是示出针型阀从阀座浮起的状态的纵剖主视图。

图2示出了本申请的第一参考方式的恒流量控制装置，（a）是示出在针型阀的周向的一部分与阀座抵接滑动的同时控制成恒流量状态的状态的纵剖主视图，（b）是将其一部分放大示出的图。

图3示出了本申请的第一参考方式的恒流量控制装置，是示出针型阀从可动阀芯浮起并且可动阀芯与第二壳体抵接的状态的纵剖主视图。

图4是将本申请的第一参考方式的恒流量控制装置分解示出的局部纵剖立体图。

图5示出了本发明的第一实施方式的恒流量控制装置，是示出针型阀从阀座浮起的状态的纵剖主视图。

图6示出了本发明的第一实施方式的恒流量控制装置，（a）是示出在针型阀的周向的一部分与阀座抵接滑动的同时控制成恒流量状态的状态的纵剖主视图，（b）是将其一部分放大示出的图。

图7示出了本发明的第一实施方式的恒流量控制装置，是示出针型阀从可动阀芯浮起并且可动阀芯与第二壳体抵接的状态的纵剖主视图。

图8是将本发明的第一实施方式的恒流量控制装置分解示出的局部纵剖立体图。

图9示出了本申请的第二参考方式的恒流量控制装置，是示出针型阀从阀座浮起的状态的纵剖主视图。

图10示出了本申请的第三参考方式的恒流量控制装置，是示出针型阀从阀座浮起的状态的纵剖主视图。

图11是示出现有的恒流量控制装置的原理图的纵剖主视图。

具体实施方式

下面，基于图示的实施方式详细地说明本发明。

图1～图4示出了本申请的第一参考方式的恒流量控制装置A。

通过第一壳体3、膜片4和一体地安装于所述膜片4的可动阀芯5形成了第一室6，所述第一壳体3具有供流体从上游侧流体通路1流入的流入口2。

通过第二壳体9、所述膜片4和所述可动阀芯5形成了第二室10，所述第二壳体9具有与下游侧流体通路7连通的吐出口8。

图1所示的状态为第一室6与第二室10的压力差小于由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差、在可动阀芯5借助主弹性部件15向第一壳体3侧移动了的状态，是示出针型阀13从阀座14浮起的状态的纵剖主视图。图2的（a）和（b）是控制成流过微小流量的恒流量状态的状态，该图2的（a）是示出在针型阀13的周向的一部分与阀座14抵接滑动的同时控制成恒流量状态的状态的纵剖主视图，该图2的（b）是将其一部分放大示出的图。图3是示出下述状态的纵剖主视图：第一室6侧的压力急剧升高，针型阀13紧贴并落座于阀座14，而且针型阀13从可动阀芯浮起并且可动阀芯抵接于第二壳体的可动阀芯承托部。

第一参考方式的恒流量控制装置A具备周缘部被夹持在第一壳体3与第二壳体9的周壁端部之间的膜片4，并且具备一体地安装于所述膜片4的可动阀芯5。

所述可动阀芯5形成为以能够在由第一壳体3和第二壳体9形成的壳体内从第一室6侧朝向第二室10侧前进或者后退的方式能够被壳体内周壁引导着滑动移动。

第一壳体3的流入口2、设于可动阀芯5的针型阀13、设于第二壳体9的阀座14以及与所述阀座14连接的通路12和吐出孔8配置成处于同一中心轴线。

在可动阀芯5的中央部设有与第二室10侧连通的凹部18，在该凹部18的底部19设有贯通孔20，针型阀13的基端侧轴部以能够滑动的方式配合于所述贯通孔20。在所述凹部18，在配置有针型阀13的状态下，收纳配置有由螺旋弹簧构成的针型阀弹性部件16并且固定有盖部件21，通过所述针型阀弹性部件16对针型阀13朝向凹部18的底部19施力，因此，针型阀13的末端部以从可动阀芯5的所述凹部18的底部19向轴向外侧突出的状态朝向阀座14侧配置。

作为所述盖部件21相对于可动阀芯5的固定方法，可以将所述盖部件21焊接在可动阀芯5的凹部18，也可以在凹部18设置内螺纹孔并在盖部件21的外周部设置外螺纹部，将盖部件21拧入凹部18来进行固定，也可以采用卡扣固定或者压入。所述盖部件21和可动阀芯5的材质例如可以采用金属制或者合成树脂制。

在可动阀芯5与第二壳体9之间设有由螺旋弹簧构成的主弹性部件15，由主弹性部件15对可动阀芯5向第一室6侧进行按压，使可动阀芯5移动至第一壳体3所具备的未图示的止动件为止，对针型阀13向离开阀座14的开阀方向施力。

并且，具备节流部11，所述节流部11将所述第一室6与所述第二室10连通，并通过使流体流过来使得所述第一室6与所述第二室10之间产生压力差。

所述节流部11与针型阀13平行地设于可动阀芯5。所述节流部11具备：筒状盖部件24，其固定于小直径凹部22的端部并具有第一室侧节流孔23，所述小直径凹部22设于可动阀芯5的第二室6侧；第二室侧节流孔25，其设于小直径凹部22的底部；以及清洁针27，其以带游隙的状态贯通这些节流孔，并具有这样的长度：接近第一壳体3的顶板26内表面，且与清洁针承托部17A抵接，所述清洁针承托部17A在与第二壳体9的设于阀座14周围的可动阀芯承托部17相同的面上设于可动阀芯承托部17外侧。即，清洁针27的轴向的长度形成为比从顶板26内表面到第二壳体9侧的清洁针承托部17A为止的距离稍短的长度。而且，在第一室侧节流孔23与第二室侧节流孔25之间具备环状的涡流室28。

所述阀座14与将所述第二室10和下游侧流体通路7连通的通路12相面对地设置，并且与所述可动阀芯5所具备的针型阀13对应地设置。

以与第二壳体9和可动阀芯5卡合的方式设置的由螺旋弹簧构成的主弹性部件15是对所述可动阀芯5向使所述针型阀13和所述阀座14开阀的方向施加预定的弹力的部件。

所述针型阀13以沿与所述可动阀芯5的可动方向相同的方向进退自如的方式保持在所述可动阀芯5。具体来说，利用针型阀弹性部件16以能够前进的方式推压针型阀13，通过针型阀弹性部件16被按压而缩短来使针型阀13能够后退。通过针型阀13的凸缘29被所述可动阀芯5的凹部18的底部19支承，所述针型阀13向所述阀座14的方向的前进被阻止，从而形成为所述前进被限制在预定的位置的结构。

所述节流部11固定于所述可动阀芯5，针型阀弹性部件16对所述针型阀13向所述阀座方向施力，所述针型阀弹性部件16的与所述针型阀13相反的一侧的端部由所述盖部件21承托。

在如上所述的恒流量控制装置A中，如图2所示，当第一室6与第二室10的压力差超过由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差时，针型阀13与可动阀芯5一起被朝向第二室侧推压而朝向阀座14移动，在针型阀13的周向的一部分与阀座14抵接地滑动移动来使流量节流的同时，控制成使第一室6与第二室10的压力差成为由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差，即控制成恒流量状态。如图2的（b）放大示出的那样，在针型阀13的周向，在针型阀13与阀座14之间形成有微小间隙G，由该微小间隙G进行流量控制，从而成为恒流量控制状态。在该状态下，若可动阀芯5进一步朝向阀座14侧移动的话，针型阀13的基端侧使针型阀弹性部件16缩短，从而针型阀13后退移动，如图3所示，可动阀芯5的底部19的底面（第二壳体9侧的面）能够前进移动至与在第二壳体9设置的可动阀芯承托部17抵接。

即，构成为：即使针型阀进行了关闭动作而所述第一室6与所述第二室10的压力差仍超过由所述主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差的情况下，在所述针型阀13紧贴地落座于所述阀座14后，所述可动阀芯5可向所述阀座方向移动至所述第二壳体9所具备的可动阀芯承托部17为止，从而由所述可动阀芯承托部17承受超过压力差的部分的力。因此，不存在针型阀13陷入阀座14而无法脱离的情况，形成为进行稳定的动作的恒流量控制装置A。

在第一参考方式的恒流量装置A中，清洁针27的端部由第一壳体3和第二壳体9所夹，清洁针27的轴向的位置被限制，清洁针27形成为能够相对于节流孔23、25沿其半径方向移动。

图5～图8示出了本发明的第一实施方式的恒流量控制装置A。

图5～图7分别为与第一参考方式中的图1～图3对应的状态的图。

该方式的节流部11为多个直径大致相同的节流孔23、25配置成在同轴上串联排列的形态，是在同轴上串联配置的多个节流孔23、25之间设有由内径比所述节流孔23、25的内径大的空间构成的涡流室28，并且清洁针27经过该涡流室28及其两侧的节流孔23、25插入的形态。

更为具体地说，在可动阀芯5的中央部形成有从第一室6侧朝向第二室10侧凹进的多级（图示的情况为两级）的带阶梯的凹部30，所述带阶梯的凹部30在第一室6侧附近具备大直径凹部31，并且以与所述大直径凹部31连接的方式具备小直径凹部32，并且具备与所述小直径凹部32连接的环状槽33。

关于在可动阀芯5的大直径凹部31的部分固定的大直径帽部36和固定于所述大直径帽部36的小直径帽部39，与所述实施方式中的盖部件21与可动阀芯5的固定关系一样，通过焊接、凹部侧的内螺纹部与拧入所述内螺纹部的外螺纹部的螺纹接合、或者卡扣固定等固定，例如在螺纹接合时如下进行即可。

在所述大直径凹部31的内周壁面形成内螺纹34。在所述环状槽33嵌合配置O型圈35。具有按压所述O型圈35的底部的大直径帽部36的外螺纹部拧入固定于所述大直径凹部31。

在所述大直径帽部36的内侧形成有大直径凹部37和与所述大直径凹部37连接的小直径凹部38a，在大直径帽部36的大直径凹部37的内周壁面形成有内螺纹38。

小直径帽部39的外螺纹部拧入固定于所述大直径帽部36的内螺纹38。在所述小直径帽部39的底部40，在靠第一室6侧形成有节流孔23，在具备所述节流孔23的底部40的背面（靠第二室10侧的背面）形成有直径比所述节流孔23的直径大的凹部41，通过小直径帽部39的底部40的靠第二室10侧的面（与所述底部40的背面相同的面）抵接于大直径帽部36的底部50的靠第一室6侧的面，从而形成由所述凹部41构成的涡流室28。在大直径帽部36的底部50与在小直径帽部39的底部40的靠第二室10侧的面的周缘部设置的环状阶梯部51的靠第二室侧的面之间，以被按压的方式夹设有O型圈。

在所述小直径帽部39的底部40中央形成有靠第一室侧的节流孔23，清洁针27经过大直径帽部36的节流孔25和小直径帽部39的节流孔23地进行配置，所述清洁针27的一端部以带游隙的配合状态配合于在针型阀13设置的锥状凹部中，所述清洁针27的另一端部设定成：在图5所示的状态（第一室6与第二室10的压力差比由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差小，使主弹性部件15向第一室6侧移动了的状态）下位于接近以从第一壳体3的顶板26向第一室侧突出的方式设置的支承凸部45的位置。

所述大直径帽部36、小直径帽部39、针型阀13以及清洁针27呈同轴状地进行配置。在所述大直径帽部36与针型阀13的凸缘29之间夹设有由螺旋弹簧构成的针型阀弹性部件16，所述针型阀13始终被朝向可动阀芯5的凹部18的底部19的上表面侧按压。

在该方式中，由小直径帽部39的节流孔23、大直径帽部36的节流孔25、形成于所述节流孔23和节流孔25之间的涡流室28以及经过所述部件地插入配置的清洁针27，形成节流部11。

在该方式中，具有节流孔25的大直径帽部36和具有节流孔23的小直径帽部39为与可动阀芯5分体的独立的部件，通过进行改变大直径帽部36的节流孔25的直径和长度、小直径帽部39的节流孔23的直径和长度、清洁针的直径等的各种设定能够构成由节流孔和清洁针形成的各种各样的节流部11，通过替换所述各种类型的节流部11，能够提供任意的流量的恒流量阀装置，能够低价地应对各种各样的流量设定等的要求，能够显现出成本方面的优点。

其他的结构与所述参考方式相同，因此对相同的要素标以相同的标号。

在该第一实施方式中，示出了将具有节流孔23的小直径帽部39和具有节流孔25的大直径帽部36呈同轴状地串联配置的方式，不过也可以适当地在大直径帽部36和小直径帽部39之间夹设具有节流孔的中等直径帽部。

图9示出了本申请的第二参考方式的恒流量控制装置A。

图9所示的第二参考方式与图1所示的第一参考方式不同的部分为，在图9的方式中，省略了图1的方式中的盖部件21和针型阀弹性部件16，而且，采用将针型阀13一体地设置于可动阀芯5的方式，并且是在底部19未设开口部的方式。

而且，在可动阀芯5设置的节流部11省略了筒状盖部件24和第二室侧节流孔25，在可动阀芯5设有向第二室10侧开口的凹部46，在所述凹部46的轴向的第一室侧端部附近，与可动阀芯5一体地设有上侧面板47，在所述上侧面板47设有第一室侧节流孔23。

清洁针27以带游隙的配合状态插入于所述第一室侧节流孔23，与所述第一实施方式一样，所述清洁针27的长度比第一壳体3的顶板26内表面与第二壳体9的在阀座14周围设置的为锥状凹部的清洁针承托部17A之间的距离稍短。

除上述以外的部分与第一参考方式相同，因此对相同的部分标以相同的标号。

在该方式中，主弹性部件15经可动阀芯5对针型阀13向开阀方向施力。当第一室6与第二室10的压力差超过由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差时，针型阀13与可动阀芯5一起被朝向第二室侧推压而朝向阀座14移动，在针型阀13的周向的一部分与阀座14抵接并滑动移动来使流量节流的同时，控制成使第一室6与第二室10的压力差成为由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差，即控制成恒流量状态。与图2的（b）示出的状态相同，在针型阀13的周向，在阀座14与针型阀13之间形成有微小间隙，通过该微小间隙进行流量控制，从而成为恒流量控制状态。

图9所示的状态为在第一室6与第二室10的压力差小于由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差的情况下，通过主弹性部件15使可动阀芯5向第一室6侧移动了的状态。在流过微小流量的同时控制成恒流量状态的状态与图2的（b）或者图6的（b）所示的状态相同。

该形态能够适用于给水压力急剧上升的频度小、流体从第一室6向第二室10的流通（Cv值）比较大的情况（即，流体从第一室6向第二室10的供给比较顺畅且较快的情况），与结构简单的程度相应地减少了部件数量，能够低价地进行制造。

除上述以外的部分与第一参考方式相同，因此对相同的部分标以相同的标号。

图10示出了本申请的第三参考方式的恒流量控制装置A。

图10所示的第三参考方式与图5所示的第一参考方式不同的部分为，在图10的方式中，省略了图5的方式中的针型阀弹性部件16，采用将针型阀13一体地设置于可动阀芯5的方式。

而且，缩短了清洁针27，所述清洁针27的一端侧通过压入或者拧入或者焊接等固定于在支承凸部45设置的凹部或者内螺纹孔等中，其中所述支承凸部45设于第一壳体3，所述清洁针27的另一端部位于可动阀芯5的凹部18内而成为自由端，通过省略针型阀弹性部件16，从大直径帽部36除去了为了支承该针型阀弹性部件16的端部而设于大直径帽部36的截头圆锥状的凸部，将大直径帽部36形成为平坦面。

在该方式中，与上述各方式相同，主弹性部件15经可动阀芯5对针型阀13向开阀方向施力。当第一室6与第二室10的压力差超过由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差时，针型阀13与可动阀芯5一起被朝向第二室侧推压而朝向阀座14移动，在针型阀13的周向的一部分与阀座14抵接并滑动移动来使流量节流的同时，控制成使第一室6与第二室10的压力差成为由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差，即控制成恒流量状态。与图6的（b）示出的状态相同，在针型阀13的周向，在阀座14与针型阀13之间形成有微小间隙，通过该微小间隙进行流量控制，从而成为恒流量控制状态。

除上述以外的部分与第一实施方式相同，因此对相同的部分标以相同的标号。

图10所示的状态为在第一室6与第二室10的压力差小于由主弹性部件15的作用力规定的预定的压力差的情况下，通过主弹性部件15使可动阀芯5向第一室6侧移动了的状态。在流过微小流量的同时控制成恒流量状态的状态与图2的（b）或者图6的（b）所示的状态相同。

该形态能够适用于给水压力急剧上升的频度小、流体从第一室6向第二室10的流通（Cv值）比较大的情况（即，流体从第一室6向第二室10的供给比较顺畅且较快的情况），与结构简单的程度相应地减少了部件数量，能够低价地进行制造。

标号说明

1：上游侧流体通路；

2：流入口；

3：第一壳体；

4：膜片；

5：可动阀芯；

6：第一室；

7：下游侧流体通路；

8：吐出口；

9：第二壳体；

10：第二室；

11：节流部；

12：通路；

13：针型阀；

14：阀座；

15：主弹性部件；

16：针型阀弹性部件；

17：可动阀芯承托部；

17A：清洁针承托部；

18：凹部；

19：底部；

20：贯通孔；

21：盖部件；

22：小直径凹部；

23：第一室侧节流孔；

24：筒状盖部件；

25：第二室侧节流孔；

26：顶板；

27：清洁针；

28：涡流室；

29：凸缘部；

30：带阶梯的凹部；

31：大直径凹部；

32：小直径凹部；

33：环状槽；

34：内螺纹；

35：O型圈；

36：大直径帽部；

37：大直径凹部；

38：内螺纹；

38a：小直径凹部；

39：小直径帽部；

40：底部；

41：凹部；

45：支承凸部；

46：凹部；

47：上侧面板；

50：底部；

51：环状阶梯部。

Claims (3)

1.一种恒流量控制装置，其为将流体的流量控制为预定流量的恒流量控制装置，所述恒流量控制装置具备：

第一室，所述第一室由第一壳体、膜片和一体安装于所述膜片的可动阀芯形成，所述第一壳体具有供流体从上游侧流体通路流入的流入口；

第二室，所述第二室由第二壳体、所述膜片和所述可动阀芯形成，所述第二壳体具有与下游侧流体通路连通的吐出口；

节流部，所述节流部将所述第一室与所述第二室连通，并通过使流体流过该节流部来使得在所述第一室与所述第二室之间产生压力差；

阀座，所述阀座与将所述第二室和下游侧流体通路连通的通路相面对地设置，并且与所述可动阀芯所具备的针型阀对应地设置；以及

主弹性部件，所述主弹性部件对所述可动阀芯向所述针型阀与所述阀座开阀的方向施加预定的弹力，

所述恒流量控制装置的特征在于，

其构成为，所述针型阀以沿与所述可动阀芯的可动方向相同的方向进退自如的方式保持于所述可动阀芯，并且所述针型阀向所述阀座方向的前进在所述可动阀芯的预定的位置被限制，

所述节流部设于所述可动阀芯，

在所述可动阀芯设置的针型阀弹性部件对所述针型阀向所述阀座方向施力，

在所述第一室与所述第二室的压力差超过由所述主弹性部件的作用力规定的预定的压力差的情况下，在所述针型阀紧贴地落座于所述阀座的状态下，所述可动阀芯能够向所述阀座方向移动至所述第二壳体所具备的可动阀芯承托部而由所述可动阀芯承托部承托，从而由所述可动阀芯承托部承托超过压力差的部分的力，

所述节流部是通过将与所述可动阀芯的主体分体的部件组装到所述可动阀芯的主体而形成的，

在所述可动阀芯设有与所述第二室连通的凹部，

所述针型阀的基端侧轴部以能够滑动的方式组装于在可动阀芯设置的所述凹部的底部，

所述针型阀弹性部件的与所述针型阀相反的一侧的端部由在所述凹部的靠第一室侧一体固定于所述可动阀芯的所述节流部承托。

2.根据权利要求1所述的恒流量控制装置，其特征在于，

所述节流部的节流孔配置在作为所述针型阀的可动方向的轴线上，

清洁针带游隙地插入在所述节流孔中，

该清洁针的一个端部在轴向的位置受到清洁针承托部限制，所述清洁针承托部设于所述针型阀。

3.根据权利要求1或2所述的恒流量控制装置，其特征在于，

在所述节流部以在同轴上串联排列的方式配置有多个直径大致相同的节流孔，

在所述多个节流孔之间设有由内径比所述节流孔的内径大的空间构成的涡流室，清洁针带游隙地插入在所述涡流室及其两侧的节流孔中。