CN116529510A - 流体控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明的流体控制装置(1)对流体的流动进行控制，具备：流路(4)，具有流入口(2)和流出口(3)，供控制对象流体流动；阀芯(5)，配置于从所述流入口(2)起到流出口(3)之间的所述流路(4)的中途；阀座(6)，能供所述阀芯(5)落座；弹性构件(7)，在所述阀芯(5)与所述阀座(6)的接近方向或远离方向对所述阀座(6)或所述阀芯(5)施力；以及工作流体室(8)，通过工作流体的供给或排出而产生向所述阀芯(5)与所述阀座(6)的远离方向或接近方向的膨胀或收缩，所述阀芯(5)的至少一部分存在于所述流路(4)的隔着所述阀芯(5)和阀座(6)的、所述流入口(2)侧的直线状的流路中心轴线(CL2)的延长线上以及所述流出口(3)侧的直线状的流路中心轴线(CL3)的延长线上，所述阀座(6)或阀芯(5)能在所述流入口(2)侧的直线状的流路中心轴线(CL2)和所述流出口(3)侧的直线状的流路中心轴线(CL3)中的至少一方的轴线方向上位移。

Description

流体控制装置

技术领域

本发明涉及一种控制流体的流动的流体控制装置，特别是，提出了能将控制对象流体经过流体控制装置时的压力损失抑制得较小的技术。

背景技术

就能设于工业领域的药液输送管线和其他各种的配管的中途的流体控制装置而言，通过由内部的阀芯和阀座实现的流路的打开/关闭来控制经过药液输送管线和其他各种的配管的药液等的液体及其他的控制对象流体的流量。

在这种流体控制装置中，作为使阀芯等位移的驱动机构，除了使用将由作为工作流体的空气的供给或排出而引起的压力的变化转换为物理运动的气动致动器的空气驱动式的装置以外，还使用基于电流的供给或切断而引起的物理运动的电磁致动器等电动式的装置(例如参照专利文献1)。

不过，就电动式的流体控制装置而言，根据由该装置控制流动的药液等的控制对象流体的种类，内部的精密部件有时会随着使用而腐蚀。在该情况下，流体控制装置的可靠性降低，甚至有可能导致损坏。出于这样的理由，在规定的用途中，有时理想的是空气驱动式的流体控制装置。

作为空气驱动式的流体控制装置，例如在专利文献2中记载了“一种隔膜阀，使连结于致动器的驱动轴的隔膜与设在形成于主体的第一流路和第二流路的交界处的阀座抵接或分离，由此使所述第一流路与所述第二流路之间关闭或打开，所述隔膜阀的特征在于，所述隔膜具有：阀芯部，抵接于阀座；膜部，从阀芯部向外侧扩展；以及固定部，形成于膜部外周缘，所述膜部具备：铅直部，与所述阀芯部连接并在铅直方向上形成；水平部，与所述固定部连接并在水平方向上形成；以及连接部，为了将所述铅直部和所述水平部连接而截面形成为圆弧状，在所述驱动轴的顶端，为了与所述铅直部和所述连接部接触并承接所述膜部而设有与所述隔膜一体化的支承部，在不使所述膜部反转的情况下进行所述关闭或打开”。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第5990356号公报

专利文献2：日本特许第5138863号公报

发明内容

发明所要解决的问题

在上述空气驱动式的流体控制装置中，一般来说，如专利文献2所记载的那样，气动致动器被配置为，在该装置中构成流路的管状的流路构成构件的周向的一部分向该流路构成构件的外侧突出。此外，由该气动致动器驱动的阀芯配置于从上述的流路的流入口和流出口处的流路中心轴线的延长线偏离的位置，驱动时在与这些流路中心轴线正交的方向上位移。

由于这样的阀芯的配置和位移方向，在以往的流体控制装置中，以从流入口流入的控制对象流体的流动的方向在阀芯的配置处大幅变化成相对于流入口和流出口处的流路中心轴线大致正交的方向等的方式，会形成在多处弯曲的流路。因此，在该流体控制装置中，存在控制对象流体经过该处时压力损失增大的问题。

本发明是为了解决这样的问题而提出的，其目的在于提供一种能将控制对象流体经过时的压力损失抑制得较小的流体控制装置。

用于解决问题的方案

本发明的流体控制装置，对流体的流动进行控制，具备：流路，具有流入口和流出口，供控制对象流体流动；阀芯，配置于从所述流入口起到流出口为止之间的所述流路的中途；阀座，能供所述阀芯落座；弹性构件，在所述阀芯与所述阀座的接近方向或远离方向对所述阀座或所述阀芯施力；以及工作流体室，通过工作流体的供给或排出而产生向所述阀芯与所述阀座的远离方向或接近方向的膨胀或收缩，所述阀芯的至少一部分存在于所述流路的隔着所述阀芯和阀座的、所述流入口侧的直线状的流路中心轴线的延长线上以及所述流出口侧的直线状的流路中心轴线的延长线上，所述阀座或阀芯能在所述流入口侧的直线状的流路中心轴线和所述流出口侧的直线状的流路中心轴线中的至少一方的轴线方向上位移。

在此，优选的是，所述流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线与所述流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线平行。

更优选的是，所述流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线与所述流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线一致。

在该情况下，优选的是，所述流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线和所述流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线经过沿着与该延长线正交的平面的所述阀芯的截面的中心。

优选的是，在本发明的流体控制装置中，所述弹性构件被配置为在所述流路的外侧包围该流路的周围。

优选的是，本发明的流体控制装置具备：筒状的可动构件，能在所述轴线方向位移；一对流路构件，分别具有流入口或流出口，分别位于隔着所述可动构件的两侧；以及弹性管构件，遍及配置于一对所述流路构件间，能随着所述阀座与所述阀芯的相对接近和远离位移而发生变形。在该情况下，所述阀芯设于一方的所述流路构件的顶端部，并且所述弹性管构件的轴线方向的一部分从其背后被所述可动构件支承从而构成所述阀座。

优选的是，所述可动构件和一对所述流路构件的各自的中心轴线均与所述流入口侧和所述流出口侧的直线状的流路中心轴线位于同一直线上。

此外，优选的是，上述的流体控制装置，具备：流体压力致动器，设于所述可动构件的周围，具有所述工作流体室，为了通过工作流体对所述工作流体室的供给或排出使所述可动构件在轴线方向位移而进行工作。

在此，优选的是，所述弹性构件配置于另一方的所述流路构件的周围，比所述弹性管构件靠近外周侧且邻接于所述流体压力致动器的位置。

此外，在上述的流体控制装置中，一方的所述流路构件具有：顶端部的所述阀芯；筒状流路部，位于一方的所述流路构件的后端部侧；以及连结部，将所述阀芯和筒状流路部连结，在所述连结部形成有连通孔，该连通孔将所述筒状流路部的内侧和一方的所述流路构件的周围的所述弹性管构件的内部空间连通。

优选的是，所述连通孔在一方的所述流路构件的周围相互隔开间隔地形成有多个。

需要说明的是，优选的是，所述阀芯的朝向所述阀座侧的表面具有：环状凸部，在该表面的周缘向所述阀座侧突出；以及中央凸部，在该表面的中央随着朝向该中央侧而逐渐向所述阀座侧突出。

此外，优选的是，所述阀芯的朝向所述阀座侧的表面的背侧的背面具有圆锥形状。

发明效果

根据本发明的流体控制装置，阀芯的至少一部分存在于隔着阀芯的所述流入口侧和流出口处各自的直线状的流路中心轴线的延长线上，阀芯或阀座能在流入口侧和流出口处的各流路中心轴线中的至少一方的轴线方向上位移，因此能将控制对象流体经过时的压力损失抑制得较小。

附图说明

图1是表示本发明的一个实施方式的流体控制装置的沿着轴线方向的局部剖视立体图。

图2是图1的流体控制装置的立体图。

图3是图1的流体控制装置的俯视图。

图4是图1的流体控制装置的正视图。

图5是图1的流体控制装置的侧视图。

图6是沿着图3的VI－VI线的轴线方向的剖视图。

图7是表示在图1的流体控制装置中阀芯落座于阀座的状态的与图6同样的剖视图。

图8是将其他实施方式的流体控制装置中的一方和另一方的流路构件以及弹性管构件从流体控制装置取出来表示的沿着轴线方向的剖视图。

图9是将其他实施方式的流体控制装置中的一方和另一方的流路构件以及弹性管构件从流体控制装置取出来表示的沿轴线方向的剖视图。

图10是将其他实施方式的流体控制装置中的一方和另一方的流路构件以及弹性管构件从流体控制装置取出来表示的沿轴线方向的剖视图。

图11是表示使用了实施例和比较例的各流体控制装置的试验中的流量与差压的关系的曲线图。

图12是表示使用了实施例及比较例的各流体控制装置的试验中的流量与功耗的关系的曲线图。

具体实施方式

以下，基于附图所示对本发明的实施方式进行详细说明。

图1～图7中示例的流体控制装置1是使液体等控制对象流体在内部流动，进行该控制对象流体的流量的增减、流动的停止等的控制的装置。例如在微电子技术中的半导体、电子部件的制造中，该流体控制装置1有时会设于流动超纯水或药液等的配管的中途。

例如，图示的流体控制装置1具备：流路4，具有与图1、图6以及图7中以单点划线所示的流路中心轴线CL正交的截面均为圆形等的流入口2和流出口3，供控制对象流体流动；阀芯5，配置于从流入口2起到流出口3为止的流路4的中途；阀座6，能供阀芯5落座；弹性构件7，在阀芯5与阀座6的接近方向或远离方向对阀座6或阀芯5施力；以及工作流体室8，供给或排出工作流体而产生向阀芯5与阀座6的接近方向或远离方向的膨胀或收缩。

在此，为了对经过流路4的超纯水或药液等的流体与向工作流体室8供给的工作流体进行区分，将作为由流体控制装置1控制流动的对象的流体称为控制对象流体。该控制对象流体也简称为流体。另一方面，向工作流体室8供给和排出的工作流体多为空气，但不限于此，也可以是其他气体或液体。

也可以调换流体控制装置1的流入口2和流出口3，使流体沿与图1的箭头的方向逆向流动，但在该流体控制装置1中，流体从流入口2流入至流路4，在流路4中沿着图1的箭头所示的流动方向流动而到达流出口3。配置于流路4的中途的阀芯5的至少一部分存在于在流动方向上隔着该阀芯5和阀座6的流入口2侧的呈直线状的流路中心轴线CL2的延长线上且流出口3侧的呈直线状的流路中心轴线CL3的延长线上。需要说明的是，流路中心轴线是指在与流体的流动方向正交的截面上经过流路4的中心或形心的中心线。

并且，在根据图6和图7中空心箭头所示的工作流体对工作流体室8的供给或排出而阀芯5和阀座6向相对的接近方向或远离方向上位移时，在本实施方式中，阀座6或阀芯5构成为能沿着流入口2侧的直线状的流路中心轴线CL2和/或流出口3侧的直线状的流路中心轴线CL3的轴线方向位移。就是说，阀芯5和阀座6的相对接近方向和远离方向为直线状，与流入口2侧的流路中心轴线CL2和流出口3侧的流路中心轴线CL3中的至少一方的轴线方向一致。

如此，阀芯5存在于流路中心轴线CL2和流路中心轴线CL3的延长线上，阀芯5和阀座6能在流路中心轴线CL2和/或流路中心轴线CL3的轴线方向上直线状地位移，由此，与上述的以往的情况相比，能减少流体控制装置1的流路4的弯曲部位。作为其结果，能将控制对象流体经过流体控制装置1时的压力损失抑制得小。

更详细而言，流体控制装置1具备：圆筒等筒状的可动构件9，能沿着流入口2侧的流路中心轴线CL2和流出口3侧的流路中心轴线CL3中的至少一方的轴线方向位移；一对流路构件10、11，分别具有流入口2或流出口3，在流动方向分别位于隔着可动构件9的两侧；以及弹性管构件12，遍及配置于这些流路构件10、11间，能随着阀座6与阀芯5的相对接近和远离位移而发生变形。就弹性管构件12而言，其一端部包围一方的流路构件10的周围，并且另一端部包围另一方的流路构件11的周围，在一方的流路构件10与另一方的流路构件11之间在可动构件9的内侧延伸，遍及配置于这些流路构件10、11间。需要说明的是，该弹性管构件12主要具有：扩径部分12a，位于一方的流路构件10的周围，与其他部分相比内外径大；中间部分12b，位于可动构件9的内侧；以及易变形部分12c，位于另一方的流路构件11侧，在另一方的流路构件11与可动构件9之间的大径部位和小径部位相连，扩径部分12a、中间部分12b以及易变形部分12c连成一体地形成。

在此，特别是如本实施方式那样，优选的是，使流入口2处的直线状的流路中心轴线CL2的延长线与流出口3处的直线状的流路中心轴线CL3的延长线平行，更优选的是，使该流路中心轴线CL2的延长线与流路中心轴线CL3的延长线一致。在图示的流体控制装置1中，筒状的可动构件9和一对流路构件10、11各自的中心轴线均与流入口2处的直线状的流路中心轴线CL2和流出口3处的直线状的流路中心轴线CL3在同一直线上。而且，流路4整体的流路中心轴线CL不仅包括上述的流路中心轴线CL2和流路中心轴线CL3，还包括阀芯5或阀座6处的流路中心轴线CL1，并成为一条直线。在该情况下，如图所示，能整体形成笔直的流路4而实质上不存在弯曲部位，从压力损失降低的观点出发是极其有效的。

不过，虽然省略了图示，但也可以是，以流入口处的直线状的流路中心轴线与流出口处的直线状的流路中心轴线相互平行并错开的方式，将一方的流路构件和另一方的流路构件错开配置。此外，可以将一方的流路构件和另一方的流路构件配置为其中心轴线的延长线相交或扭曲的位置，在该情况下，流入口处的直线状的流路中心轴线与流出口处的直线状的流路中心轴线不平行。即使在这样的流体控制装置中，只要阀芯的至少一部分存在于流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线上以及流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线上，就能减少流路的弯曲部位，因此也能抑制压力损失。

此外，优选的是，在阀芯5和阀座6相对位移的区域中的至少一部分，流入口2处的直线状的流路中心轴线CL2的延长线和流出口3处的直线状的流路中心轴线CL3的延长线经过沿着与该延长线正交的平面的阀芯5的截面的中心。由此，能使流路4至少从流入口2侧到阀芯5间和从阀芯5到流出口3侧间笔直，因此能充分地减小压力损失。需要说明的是，在图示的流体控制装置1中，在阀芯5和阀座6相对位移的整个区域中，流路中心轴线CL2的延长线和流路中心轴线CL3的延长线经过阀芯5的截面的中心。

在流体控制装置1所具备的上述各构件中，阀芯5设于一方的流路构件10的可动构件9侧的顶端部。此外，可动构件9的一方的流路构件10侧的端面被弹性管构件12的轴线方向的一部分(从中间部分12b向扩径部分12a的移行部分)覆盖，弹性管构件12的与阀芯5相对的该一部分构成能供阀芯5落座的阀座6。作为弹性管构件12的轴线方向的该一部分的阀座6，在以朝向一方的流路构件10的方向为正面侧时，从其背后被可动构件9支承。这样的阀座6在可动构件9向一方的流路构件10侧移位的同时，被可动构件9的上述端面从背后按压，向接近一方的流路构件10的顶端部的阀芯5的方向移位，阀芯5落座于阀座6。由此，流路4中的流体的流动停止。

此外，当可动构件9向另一方的流路构件11侧位移时，弹性管构件12的易变形部分12c被可动构件9的另一方的流路构件11侧的端面向另一方的流路构件11侧按压。由此，作为弹性管构件12的轴线方向的一部分的阀座6向远离一方的流路构件10的顶端部的阀芯5的方向位移。此时，阀芯5与阀座6之间打开，流体能在流路4中流动。

导致如上所述的阀芯5和阀座6的相对位移的可动构件9的轴线方向的位移能通过基于工作流体的供给或排出而引起的工作流体室8的膨胀或收缩来实现。为了能实现这一点，具体而言，能在流体控制装置1上设置具有工作流体室8的流体压力致动器13。

流体压力致动器13只要能通过工作流体对工作流体室8的供给或排出使可动构件9在轴线方向移位，即可以为各种形状或结构。在该实施方式中，流体压力致动器13为实质上的筒状的结构，包围形成一方的流路构件10与另一方的流路构件11之间的流路4的弹性管构件12的周围的可动构件9的周围。由此，流体压力致动器13成为与上述的专利文献2所记载的装置那样在流路构成构件的周向的一部分突出的致动器不同的构造，能容易地进行由该流体压力致动器13引起的沿着阀芯5和阀座6的轴线方向的位移。此外，在该结构中，能使流体控制装置1小型化，容易满足流体控制装置1的配置空间上的制约。需要说明的是，在该情况下，通过其内侧的弹性管构件12防止流体与流体压力致动器13的接触。

图示的例子的流体压力致动器13包括：筒体14，包围弹性管构件12的扩径部分12a并且配置于可动构件9的外周侧；嵌合环15，在可动构件9的周围嵌合于筒体14的端部；以及板构件16，装配于嵌合环15。

在筒体14的端部形成有向可动构件9侧延伸的向内凸缘部14a，以及在向内凸缘部14a的端面上沿轴线方向突出且相互在半径方向上隔开间隔的两个环状壁部14b和14c。此外，嵌合环15在环主体15a的半径方向内端和外端分别设有管状的内壁15b和外壁15c。筒体14的两个环状壁部14b和14c嵌入至嵌合环15的这些内壁15b与外壁15c之间，嵌合环15嵌合于筒体14的端部。需要说明的是，在该嵌合环15中，在环主体15a和与该环主体15a一体形成的环状部分17之间，在周向上以等间隔地设有四处间隙，在这些间隙中分别嵌入装配有四片各板构件16。

然后，工作流体室8作为由向内凸缘部14a、环状壁部14b和14c以及环主体15a、内壁15b以及外壁15c划分出的空间，在可动构件9的周围遍及其整周地形成。需要说明的是，能在外壁15c与环状壁部14b之间以及内壁15b与环状壁部14c之间分别设置防止工作流体从工作流体室8漏出的O形环等的环状密封构件。

在筒体14的向内凸缘部14a等的周向的一部分且与环状壁部14b邻接的部位，能设置与工作流体室8连通并用于工作流体的供给和排出的工作流体通路14d。该工作流体通路14d具有：开口部，在向内凸缘部14a的内部沿半径方向延伸且具有随着向半径方向内侧呈内径逐渐减小的锥状；以及细孔，从该开口部的最深部连续并在中途沿轴线方向弯曲，该工作流体通路14d与之前的工作流体室8连通。

在上述的流体压力致动器13中，通过工作流体的供给工作流体室8膨胀，嵌合环15与可动构件9一起在轴线方向上向另一方的流路构件11侧位移。另一方面，在从工作流体室8排出工作流体时，为了使嵌合环15与可动构件9一起在轴线方向上向一方的流路构件10侧位移，使工作流体室8收缩，可以在另一方的流路构件11的周围配置弹性构件7。在图示的实施方式中，使弹性构件7在比另一方的流路构件11的周围的弹性管构件12靠近外周侧并与上述的流体压力致动器13邻接的位置，与在流体压力致动器13的轴线方向上位于最靠近另一方的流路构件11侧的环状部分17接触配置。由此，弹性构件7经由流体压力致动器13的嵌合环15和可动构件9向接近阀芯5的方向对作为弹性管构件12的轴线方向的一部分的阀座6施力。

例如可以是螺旋弹簧等的该弹性构件7，如上所述，优选的是，在流路4的外侧包围流路4的周围配置。由此，能从流路4的外侧确认或调整流体压力致动器13和弹性构件7的工作状态。此外，在该情况下，例如，通过在流路4的外部使用未图示的止动件或其他的物理手段等，也能调整由阀芯5和阀座6实现的流路4的开闭状态。此外，在此作为在流路4中流动的流体的药液等不与弹性构件7接触，因此能防止该药液等对弹性构件7的腐蚀。

再者，关于在一方的流路构件10的顶端部的阀芯5的形成方案没有特别限定，在该实施方式中，一方的流路构件10具有：顶端部的阀芯5；筒状流路部10a，位于一方的该流路构件10的后端部侧(流动方向的后方侧)；以及连结部10b，将阀芯5和筒状流路部10连结。并且，在连结部10b形成有连通孔10c，该连通孔10c将筒状流路部10a的内侧和一方的流路构件10的周围的弹性管构件12的内部空间连通。通过该连通孔10c，从流入口2流入的流体在经过筒状流路部10a之后，经由连通孔10c流至弹性管构件12的内部空间。

在该情况下，为了实现流体从筒状流路部10a向弹性管构件12的内部空间的顺畅流通，优选的是，连通孔10c为在一方的流路构件10的周围相互隔开间隔形成的多个。在该例子中，在一方的流路构件10周围等间隔地形成四个圆形的连通孔10c。需要说明的是，由此，连结部10b成为在一方的流路构件10的周向上隔开连通孔10c而设的四根等的多根柱状构件。

关于阀芯5的形状，优选的是，阀芯5的朝向阀座6侧(流动方向的前方侧)的表面具有：环状凸部5a，在其表面的周缘向阀座6侧突出的圆环等；以及中央凸部5b，在其表面的中央随着朝向该中央侧而逐渐向阀座6侧突出。在此，使中央凸部5b向阀座6侧的突出高度比环状凸部5a的突出高度高。在设有环状凸部5a时，在阀芯5落座于阀座6时，例如通过环状凸部5a的线接触等来使阀芯5和阀座6的密合性大幅提高，能抑制流体在它们之间的意外漏出。此外，在设有中央凸部5b的情况下，在阀芯5位于远离阀座6处时，穿过阀芯5的流体在中央凸部5b的斜面上顺畅地流动。

另一方面，优选的是，作为阀芯5的上述的表面的背侧(流动方向的后方侧)的背面具有大致整体随着朝向中央侧而向流动方向的后方侧突出的圆锥形状。由此，在筒状流路部10a中流动的流体在阀芯5的圆锥形状的背面从连通孔10c被顺畅地引导至弹性管构件12的内部空间，因此能减小此时的压力损失。

不过，阀芯5不限于图示的形状，也可以设为包括公知的形状在内的各种形状。

需要说明的是，图1～图7所示的流体控制装置1还具备容纳上述的各构件的外形实质上为长方体状的壳体18，来作为其周围的外壳。该壳体18通过使流入口侧壳体构件18a和流出口侧壳体构件18b在它们的开口侧端部对接卡合而构成。不过，在本发明中，即使没有这样的壳体18，也能通过上述的构成作为流体控制装置1发挥功能，因此也可以省略壳体18。

在图示的实施方式中，在流入口侧壳体构件18a和流出口侧壳体构件18b上分别形成有经过一方的流路构件10的筒状流路部10a或另一方的流路构件11的贯通孔19a或19b。在一方的流路构件10的筒状流路部10a和另一方的流路构件11各自的外周面上设有供贯通孔19a或19b的周缘部卡挂的台阶部。然后，从壳体18的外侧将固定环20a或20b插入至筒状流路部10a和另一方的流路构件11的各外周面上，由此将贯通孔19a或19b的周缘部夹持于台阶部与该固定环20a或20b之间，从而将一方的流路构件10和另一方的流路构件11分别固定于壳体18。

在流入口侧壳体构件18a上还形成有使流体压力致动器13的包括工作流体通路14d的一部分向外部露出的孔部21。

图8～图10将其他实施方式的流体控制装置中的一方和另一方的流路构件以及弹性管构件从流体控制装置中取出来表示。在图8～图10中，省略了一方和另一方的流路构件以及弹性管构件以外的其他构件的图示，但该其他构件例如可以与图1～图7所示的流体控制装置1实质上相同。

图8所示的实施方式，除了在弹性管构件42上不设置另一方的流路构件41和可动构件之间的大径部位和小径部位相连的易变形部分，并使其设为与中间部分42b相同大小的直径之外，具有与图1～图7的流体控制装置1大致相同的构成。

图9为置换了阀芯55和阀座56的配置。更详细地，在弹性管构件62的中间部分62b设置向一方的流路构件60侧突出的阀芯55，并且在一方的流路构件60的顶端面上设置阀座56。阀芯55通过连结部60b连结于中间部分62b，在连结部60b形成有连通孔60c。

在该情况下，未图示的弹性构件对阀芯55朝向阀座56向接近方向施力，同样未图示的工作压致动器等的工作流体室可以分别被设为通过工作流体的供给而克服弹性构件，使阀芯55向远离阀座56的方向膨胀。

其他的构成可以与图1～图7的流体控制装置1相同。

需要说明的是，在图1～图7以及图9所示的任一阀芯5、55以及阀座6、56的配置方式中，例如，通过将弹性构件配置于一方的流路构件10、40侧，并且使工作流体室的朝向反转等，弹性构件也能向阀芯与阀座的远离方向对阀座施力，且工作流体室也能通过工作流体的供给而在阀芯和阀座的接近方向上膨胀。

此外，在图10的实施方式中，关于弹性管构件82，在图9所示的结构中去掉了设于另一方的流路构件61与可动构件之间的易变形部分62c，使中间部分82b以相同的直径向另一方的流路构件81侧延长。

在图8～图10所示各实施方式中，流体从图的右侧的流入口32、52、72向左侧的流出口33、53、73流动，但也可以调换流入口32、52、72和流出口33、53、73，使流体逆向流动。

在以上所述的流体控制装置中，作为弹性管构件的材质，可以举出PTFE、PFA等氟树脂、橡胶、聚硅酮等弹性体类的材料。

实施例

接着，试制了本发明的流体控制装置并确认了其效果，因此在以下进行说明。不过，这里的说明仅以示例为目的，并非旨在限定于此。

对图1～图7所示的实施例的流体控制装置以及专利文献2所记载的比较例的流体控制装置，分别进行了在阀芯最远离阀座而打开流路的状态下，使液体在流路中流动，测定流入口侧的流体的压力和流出口侧的流体的压力，并求出它们的压差的试验。在此，通过改变流体的流量实施了多次试验。将其结果用图11的曲线图表示。

由图11可知，实施例的流体控制装置与比较例的流体控制装置相比，无论流体的流量如何，其压差始终较小，并且可以确认约35％左右的压力损失的改善。

此外，在进行上述的试验时，使液体在流路中流动的泵的工作所需的功耗如图12所示。从图12可知，在实施例的流体控制装置中，与比较例的流体控制装置相比能降低功耗。

由以上可知，根据本发明的流体控制装置，能抑制控制对象流体经过时的压力损失。

附图标记说明：

1：流体控制装置；2、32、52、72：流入口；3、33、53、73：流出口；4、34、54、74：流路；5、35、55、75：阀芯；5a：环状凸部；5b：中央凸部；6、36、56、76：阀座；7：弹性构件；8：工作流体室；9：可动构件；10、40、60、80：一方的流路构件；10a、40a、60a、80a：筒状流路部；10b、40b、60b、80b：连结部；10c、40c、60c、80c：连通孔；11、41、61、81：另一方的流路构件；12、42、62、82：弹性管构件；12a、42a、62a、82a：扩径部分；12b、42b、62b、82b：中间部分；12c、62c：易变形部分；13：流体压力致动器；14：筒体；14a：向内凸缘部；14b、14c：环状壁部；14d：工作流体通路；15：嵌合环；15a：环主体；15b：内壁；15c：外壁；16：板构件；17：环状部分；18：壳体；18a：流入口侧壳体构件；18b：流出口侧壳体构件；19a、19b：贯通孔；20a、20b：固定环；21：孔部；CL：流路中心轴线；CL1：阀芯或阀座处的流路中心轴线；CL2：流入口侧的流路中心轴线；CL3：流出口侧的流路中心轴线。

Claims (13)

1.一种流体控制装置，对流体的流动进行控制，具备：

流路，具有流入口和流出口，供控制对象流体流动；阀芯，配置于从所述流入口起到流出口之间的所述流路的中途；阀座，能供所述阀芯落座；弹性构件，在所述阀芯与所述阀座的接近方向或远离方向对所述阀座或所述阀芯施力；以及工作流体室，通过工作流体的供给或排出而产生向所述阀芯与所述阀座的远离方向或接近方向的膨胀或收缩，

所述阀芯的至少一部分存在于所述流路的隔着所述阀芯和阀座的、所述流入口侧的直线状的流路中心轴线的延长线上以及所述流出口侧的直线状的流路中心轴线的延长线上，

所述阀座或阀芯能在所述流入口侧的直线状的流路中心轴线和所述流出口侧的直线状的流路中心轴线中的至少一方的轴线方向上位移。

2.根据权利要求1所述的流体控制装置，其中，

所述流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线与所述流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线平行。

3.根据权利要求2所述的流体控制装置，其中，

所述流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线与所述流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线一致。

4.根据权利要求3所述的流体控制装置，其中，

所述流入口处的直线状的流路中心轴线的延长线和所述流出口处的直线状的流路中心轴线的延长线经过沿着与该延长线正交的平面的所述阀芯的截面的中心。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的流体控制装置，其中，

所述弹性构件被配置为在所述流路的外侧包围该流路的周围。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的流体控制装置，具备：

筒状的可动构件，能在所述轴线方向位移；一对流路构件，分别具有流入口或流出口，分别位于隔着所述可动构件的两侧；以及弹性管构件，遍及配置于一对所述流路构件间，能随着所述阀座与所述阀芯的相对接近和远离位移而发生变形，

所述阀芯设于一方的所述流路构件的顶端部，并且所述弹性管构件的轴线方向的一部分从其背后被所述可动构件支承从而构成所述阀座。

7.根据权利要求6所述的流体控制装置，其中，

所述可动构件和一对所述流路构件各自的中心轴线均与所述流入口侧和所述流出口侧的直线状的流路中心轴线位于同一直线上。

8.根据权利要求6或7所述的流体控制装置，具备：

流体压力致动器，设于所述可动构件的周围，具有所述工作流体室，为了通过工作流体对所述工作流体室的供给或排出使所述可动构件在轴线方向位移而进行工作。

9.根据权利要求8所述的流体控制装置，其中，

所述弹性构件配置于另一方的所述流路构件的周围，比所述弹性管构件靠近外周侧且邻接于所述流体压力致动器的位置。

10.根据权利要求6～9中任一项所述的流体控制装置，其中，

一方的所述流路构件具有：顶端部的所述阀芯；筒状流路部，位于一方的所述流路构件的后端部侧；以及连结部，将所述阀芯和筒状流路部连结，

在所述连结部形成有连通孔，该连通孔将所述筒状流路部的内侧和一方的所述流路构件的周围的所述弹性管构件的内部空间连通。

11.根据权利要求10所述的流体控制装置，其中，

所述连通孔在一方的所述流路构件的周围相互隔开间隔地形成有多个。

12.根据权利要求1～11中任一项所述的流体控制装置，其中，

所述阀芯的朝向所述阀座侧的表面具有：环状凸部，在该表面的周缘向所述阀座侧突出；以及中央凸部，在该表面的中央随着朝向该中央侧而逐渐向所述阀座侧突出。

13.根据权利要求1～12中任一项所述的流体控制装置，其中，

所述阀芯的朝向所述阀座侧的表面的背侧的背面具有圆锥形状。