JP2006337234A - オリフィス部材、及びこれを用いた差圧流量計、流量調整装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 流通させる流体の切替えの際のパージ作業が容易で、流通させた流体へのコンタミネーションや不純物の溶出が生じにくく、かつ製造が容易なオリフィス部材、及びこれを用いた差圧流量計、流量調整装置を提供する。
【解決手段】 流量調整装置を、オリフィス部材１１と、オリフィス部材１１の一端に接続される第１圧力測定装置１２（接続対象）と、オリフィス部材１１の他端に接続される第２圧力測定装置１３（接続対象）と、これらによって構成される差圧流量計の下流側に接続される流量調整弁とを有する構成とする。オリフィス部材１１を、一端が第１圧力測定装置１２に接続され、他端が第２圧力測定装置１３に接続されて内部がこれら第１、第２圧力測定装置１２，１３間を接続する流路を構成するチューブ部２１と、チューブ部２１内に設けられるオリフィス２２とが、一体に形成された構成とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、流体の輸送経路上、例えば、化学工場、半導体製造、食品、バイオ等の各種産業分野における流体輸送配管に用いられる外付けのオリフィス部材、及びこれを用いた差圧流量計、流量調整装置に関するものである。

オリフィス部材は、例えば流体の輸送経路上に設置される差圧流量計や流量調整装置の構成部品として用いられるものであって、このようなオリフィス部材としては、例えば後記の特許文献１に記載のオリフィス装置が知られている。
このオリフィス装置は、両端に継手構造を設けたチューブ内に、オリフィスを装填した構成とされており、チューブとオリフィスとの間は、例えばＯリングによってシールされている。
特開２００３−１９４２８３号公報

しかしながら、このオリフィス装置は、チューブとオリフィスとが別部材とされているので、チューブとオリフィスとの間に、継ぎ目が生じてしまう。この継ぎ目は、流体の滞留の要因となるので、半導体製造に用いる薬液等の非常に高純度な流体を取り扱う場合には、流通させる流体を切替える際にあたって、新たに流通させる流体に汚染が生じないよう、十分なパージを行う必要があった。

また、チューブとオリフィスとは、それぞれコンタミネーションや不純物の溶出が生じにくい材質のものを用いることができるが、チューブとオリフィスとの間をシールするＯリングは、シール性能を維持するために材質に制限がある。
このため、オリフィス装置に流通させる流体に、Ｏリングからの不純物の溶出が生じる可能性があり、流通させる流体の性質や、流体に要求される純度によっては、このオリフィス部材を使用することができない場合があった。
さらに、このオリフィス装置では、チューブとオリフィスとが別部材であるので、オリフィス装置の組立に手間がかかってしまう。

本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、流通させる流体の切替えの際のパージ作業が容易で、流通させた流体へのコンタミネーションや不純物の溶出が生じにくく、かつ製造が容易なオリフィス部材、及びこれを用いた差圧流量計、流量調整装置を提供することを目的としている。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明は、端部がそれぞれ接続対象に接続され内部が前記接続対象間を接続する流路を構成するチューブ部と、該チューブ部内に設けられるオリフィスとが、一体に形成されているオリフィス部材を提供する。
このように構成されるオリフィス部材は、チューブ部の両端を、それぞれ管路や各種装置等の接続対象に接続することで、オリフィスとして利用される。なお、チューブ部と接続対象との接続構造は、一般的な接続構造を用いることができる。

このオリフィス部材では、チューブ部とオリフィスとが一体に形成されていて（すなわちチューブ部とオリフィスとが一つの部材とされている）、チューブ部とオリフィスとの間に、流体の滞留の要因となる継ぎ目がない。
このため、このオリフィス部材では、流路に流通させる流体を切替えた際に、流路内に残留している流体が、新たに流路内に供給した流体によって確実に押し出されることとなり、流路内の流体を速やかに置換することができる。
また、このオリフィス部材では、チューブ部とオリフィスとが一体に形成されているので、部品点数が少なくて済み、製造が容易であるとともに、流路内にＯリング等のコンタミネーションの要因となる部材を配置しなくて済む。
ここで、このようなオリフィス部材は、成形型を用いて射出成形等によって作成するほか、機械加工（削り出し等）によって作成することができる。

また、このオリフィス部材は、前記チューブ部の少なくとも一方の端部に、該チューブ部の端部が挿通されるナットと、前記チューブ部の端部内に挿入されて該チューブ部の端部近傍部分を径方向外側に押し広げて拡径部を形成するスリーブとが設けられ、前記ナットの内周面には、メネジ部と、該メネジ部よりも前記チューブ部の長手方向中央部側から径方向内側に突出して前記拡径部と係合する係合突部とが設けられた構成としてもよい。

このように構成されるオリフィス部材は、チューブ部のナットに挿通される端部（以下「接続端」とする）が、チューブ部との接続端の外周面にオネジ部が形成された接続対象に対して接続されるものである。
チューブ部の接続端は、内周面に係合突部を有するナットに挿入されたのちに、スリーブが挿入されて、端部近傍に、係合突部と係合する拡径部が形成される。

このオリフィス部材は、チューブ部の接続端を接続対象の接続端に対向させた状態で、チューブ部が挿通されたナットを接続対象の接続端のオネジ部に係合させて、ナットを締め付けていくことで、チューブ部の接続端がナットとともに接続対象の接続端に相対的に近接させられる。このナットを十分に締め付けた状態では、チューブ部の接続端と接続対象の接続端とが、気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナットを緩めることで、チューブ部の端部と接続対象の接続端との固定が解除される。
すなわち、このオリフィス部材では、ナットを操作することで、接続対象との接続と分離とを容易に行うことができる。

ここで、このオリフィス部材において、スリーブが、接続対象の接続端と係合する形状をなす係合部とされていてもよい。
この場合には、チューブ部の接続端と接続対象との接続端との接続を良好に行うことができる。

また、本発明にかかるオリフィス部材は、上記のようにチューブ部の接続端にスリーブを挿入する構成とする以外にも、例えば、前記チューブ部の少なくとも一方の端部に、該チューブ部の端部が挿通されるナットが設けられ、前記チューブ部の前記ナットに挿通される端部が、柔軟性を有しかつ他の部分よりも拡径されて内部に前記接続対象の接続端を受け入れる拡径部とされ、前記ナットの内周面には、メネジ部と、該メネジ部よりも前記チューブ部の長手方向中央部側から径方向内側に突出して前記拡径部と係合する係合突部とが設けられた構成としてもよい。

このように構成されるオリフィス部材は、チューブ部との接続端がチューブ部の接続端内に挿入される挿入部をなすとともに接続端近傍の外周面にオネジ部が形成された構成の接続対象に対して接続されるものである。
チューブ部は、少なくとも一方の端部が柔軟性を有していて、内周面に係合突部を有するナットに挿入される。チューブ部のナットに挿入される端部近傍は、他の部分よりも拡径されており、内部に前記接続対象の挿入部を受け入れることで、その変形が規制されて、この拡径部がナットの内周面に設けられた係合突部と係合するようになっている。

このため、チューブ部の接続端を接続対象の接続端に対向させ、接続対象の挿入部をチューブ部の拡径部内に挿入した状態で、チューブ部が挿通されたナットを接続対象の接続端のオネジ部に係合させて、ナットを締め付けていくことで、チューブ部の接続端がナットとともに接続対象の接続端に相対的に近接させられる。このナットを十分に締め付けた状態では、チューブ部の接続端と接続対象の接続端とが、気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナットを緩めることで、チューブ部の端部と接続対象の接続端との固定が解除される。
すなわち、このオリフィス部材では、ナットを操作することで、接続対象との接続と分離とを容易に行うことができる。

また、本発明にかかるオリフィス部材は、上記のようにチューブ部の接続端にスリーブや接続対象の接続端を挿入する構成とする以外にも、例えば、前記チューブ部の少なくとも一方の端部に、該チューブ部の端部が挿通されるナットが設けられ、前記チューブ部の前記ナットに挿通される端部が、剛性を有するとともにその外周面に拡径部が設けられ、前記ナットの内周部には、メネジ部と、該メネジ部よりも前記チューブ部の長手方向中央部側から径方向内側に突出して前記拡径部と係合する係合突部とが設けられた構成としてもよい。

このように構成されるオリフィス部材は、チューブ部の接続端が、チューブ部との接続端の外周面にオネジ部が形成された接続対象に対して接続されるものである。
チューブ部は、その接続端が、内周面に係合突部を有するナットに挿入されるとともに、ナットに挿入される端部近傍は、剛性を有するとともにその外周面に拡径部が設けられている。

このため、チューブ部の接続端を接続対象の接続端に対向させた状態で、チューブ部が挿通されたナットを接続対象の接続端のオネジ部に係合させて、ナットを締め付けていくことで、チューブ部の接続端がナットとともに接続対象の接続端に相対的に近接させられる。そして、ナットを十分に締め付けた状態では、チューブ部の接続端と接続対象の接続端とが、気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナットを緩めることで、チューブ部の端部と接続対象の接続端との固定が解除される。
すなわち、このオリフィス部材では、ナットを操作することで、接続対象との接続と分離とを容易に行うことができる。

ここで、このオリフィス部材では、チューブ部の拡径部の形状とナットの係合突部の形状とのうちの少なくともいずれか一方を、ナットにチューブ部の接続端を挿入する際に、ナットが拡径部を乗り越えやすく、かつナットの締め付け力が確実に拡径部に伝達される形状とすることが好ましい。
例えば、チューブ部の拡径部を上記条件に適合させる場合には、拡径部は、接続端側が、接続端に向うにつれて漸次縮径する形状をなし、チューブ部の長手方向中央側では軸線に対して略直交する面をなす形状とすることが好ましい。
ナットの係合突部を上記条件に適合させる場合には、係合突部は、ナットの軸線方向のメネジ部側が軸線に対して略直交する面をなし、ナットの軸線方向のメネジ部とは反対の側がメネジ部から軸線方向に離間するにつれて漸次縮径する形状とすることが好ましい。

また、本発明にかかるオリフィス部材は、上記のようにチューブ部にナットが設けられる構成とする代わりに、前記チューブ部の少なくとも一方の端部が、剛性を有し該チューブ部を前記接続対象の前記チューブ部との接続端と係合する係合部とされており、該係合部の外周面には、オネジ部が形成されている構成としてもよい。

このように構成されるオリフィス部材は、チューブ部の係合部が、チューブ部との接続端に、上記したオリフィス部材の接続対象との接続構造と同様の接続構造を有する接続対象に対して接続されるものである（接続対象の接続端が柔軟性を有する拡径部とされている場合には、チューブ部の係合部は、その端部に、接続対象の拡径部に挿入される挿入部を有する構成とされる）。
すなわち、このオリフィス部材は、チューブ部の係合部を接続対象の接続端に対向させた状態で、接続対象の接続端に設けられたナットを、チューブ部の係合部のオネジ部に係合させて、ナットを締め付けていくことで、接続対象の接続端がナットとともにチューブ部の係合部に相対的に近接させられる。そして、ナットを十分に締め付けた状態では、チューブ部の係合部と接続対象の接続端とが、気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナットを緩めることで、チューブ部の係合部と接続対象の接続端との固定が解除される。
すなわち、このオリフィス部材では、ナットを操作することで、接続対象との接続と分離とを容易に行うことができる。

また、上記のようにチューブ部の接続端が剛性を有しているオリフィス部材において、前記チューブ部の端部が、前記接続対象の前記チューブ部との接続端と係合する形状をなす係合部とされていてもよい。
この場合には、チューブ部の接続端と接続対象との接続端との接続を良好に行うことができる。

また、本発明は、上記いずれかのオリフィス部材と、該オリフィス部材の前記チューブ部の一端に接続される第１圧力測定装置と、前記チューブ部の他端に接続される第２圧力測定装置とを有する差圧流量計を提供する。
このように構成される差圧流量計では、オリフィス部材として、チューブ部とオリフィスとの間に、流体の滞留の要因となる継ぎ目がないオリフィス部材を用いているので、流路に流通させる流体を切替えた際に、流路内に残留している流体が、新たに流路内に供給した流体によって確実に押し出されることとなり、流路内の流体を速やかに置換することができる。
また、オリフィス部材のチューブ部とオリフィスとが一体に形成されているので、部品点数が少なくて済み、製造が容易であるとともに、流路内にＯリング等のコンタミネーションの要因となる部材を配置しなくて済む。

また、本発明は、上記いずれかのオリフィス部材を用いた差圧流量計と、該差圧流量計の上流側または下流側に接続される流量調整弁とを有する流量調整装置を提供する。
このように構成される流量調整装置では、差圧流量計のオリフィス部材が、チューブ部とオリフィスとの間に、流体の滞留の要因となる継ぎ目がない構成とされているので、流路に流通させる流体を切替えた際に、流路内に残留している流体が、新たに流路内に供給した流体によって確実に押し出されることとなり、流路内の流体を速やかに置換することができる。
また、オリフィス部材のチューブ部とオリフィスとが一体に形成されているので、部品点数が少なくて済み、製造が容易であるとともに、流路内にＯリング等のコンタミネーションの要因となる部材を配置しなくて済む。

本発明によるオリフィス部材、及びこれを用いた差圧流量計、流量調整装置によれば、流路に流通させる流体を切替えた際のパージ作業を容易かつ確実に行うことができるとともに、部品点数が少ないために製造が容易であるとともに、流路内にＯリング等のコンタミネーションの要因となる部材を配置しなくて済むため、流通させた流体にコンタミネーションが生じにくい。

［第１実施形態］
以下、本発明による流量調整装置の第１実施形態を、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、本実施形態における流量調整装置１０は、例えば、化学工場、半導体製造、食品、バイオ等の各種産業分野における流体輸送配管Ｗ上に設けられて、この流体輸送配管Ｗの一部を構成するとともに、この流体輸送配管Ｗ内で背圧によって上流側から下流側に供給される流体の流量の調整に用いられるものである。
本実施形態では、流量調整装置１０は、圧力印加や送液ポンプによる圧送、位置エネルギーを付与するなどの手段によって、５０ｋ〜５００ｋ［Ｐａ］程度の背圧で液体を輸送する流体輸送配管に用いられるものとする。

流量調整装置１０は、オリフィス部材１１と、オリフィス部材１１の上流側に接続されてこの位置での流体の圧力を測定する第１圧力測定装置１２と、オリフィス部材１１の下流側に接続されてこの位置での流体の圧力を測定する第２圧力調整装置１３と、第１圧力測定装置１２の上流側または第２圧力測定装置１３の下流側に接続されて上流側から供給された流体の下流側への流通量を制御する流量調整弁１４とを有している。

オリフィス部材１１、第１圧力測定装置１２、及び第２圧力測定装置１３は、後述する制御装置１７とともに、流量調整装置１０を通過する流体の流量を測定する差圧流量計１５を構成している。
ここで、差圧流量計において、オリフィスの上流側における流体の圧力をＰ１、オリフィスの下流側における流体の圧力をＰ２とし、オリフィスに供給される流体の流量をＱとすると、次式（１）に示す関係が成り立つ。
Ｑ＝ｋ√（Ｐ１−Ｐ２） …（１）
なお、式（１）に示す比例係数ｋは、オリフィスの形状や穴径によって定まる定数であり、実測によって求められる。

本実施形態では、流量調整弁１４は、第２圧力調整装置１３の下流側に接続されている。これによって、第１、第２圧力調整装置１２，１３にそれぞれ十分な大きさの背圧を付与して第１、第２圧力測定装置１２，１３の特性を安定させることができるとともに、流量調整装置１０に供給される流体に圧力変動が生じても、第１、第２圧力測定装置１２，１３の測定精度に影響が生じにくい。

また、本実施形態では、第１圧力調整装置１２の上流側に、第１圧力調整装置１２に供給される流体の圧力変動を抑制して所定圧力に保つ圧力調整弁１６が設けられている。
これにより、例えば流量の調整対象となる流体輸送配管Ｗに並列に接続された他の配管系からくる外乱等によって流量調整装置１０に供給される流体に圧力変動が生じても、第１、第２圧力測定装置１２，１３の測定精度に影響が生じにくい。

ここで、この圧力調整弁１６は、作業者のマニュアル操作によって圧力調整を行う構成としてもよい。この場合には、作業者による圧力調整弁１６の調整が容易になるよう、第１圧力調整装置１２に、測定値（すなわち圧力調整弁１６から送出された流体の圧力）を目視によって認識可能に表示する表示装置を設けることが好ましい。表示装置としては、針の位置によって測定値を示すアナログ式メータを用いてもよく、測定値を数値として表示するデジタル式メータを用いてもよい。
また、圧力調整弁１６は、空気圧を利用したエアオペレート式（電空レギュレータ）等の自動弁としてもよい。圧力調整弁１６をエアオペレート式とした場合には、第１圧力調整装置１２に供給される流体の圧力だけでなく、流量も調整することが可能となる。

流量調整弁１４は、例えば、ニードル弁構造の絞り機構と、この絞り機構のニードル位置を調整する絞り量調節装置とを有する構成とされる。絞り量調節装置は、例えばモータと、このモータの回転軸の回転をニードルの変位に変換する変換機構（例えばネジ送り機構）とを有する構成とされる。
本実施形態では、流量調整弁１４は、絞り量調整装置のモータとして、回転軸の回転量を高精度に制御可能なステッピングモータを用いており、これによって、ニードル位置の高精度な制御（すなわち絞り機構の絞り量の高精度な制御）が可能とされている。
このステッピングモータは、制御装置１７によってその動作が制御されている。具体的には、ステッピングモータは、制御装置１７から入力された駆動信号中のパルス数に比例した角度だけ回転軸を回転させる。

制御装置１７は、第１圧力測定装置１２及び第２圧力測定装置１３の測定値の差または出力電圧の差が予め設定した所定値となるように流量調整弁１４の開度を制御するものである。具体的には、各圧力測定装置の出力値の差または出力電圧の差が予め設定された目標値を下回っている場合には、流量調整弁１４の開度を大きくして流量を増加させ、各圧力測定装置の出力値の差または出力電圧の差が目標値を上回った場合には、流量調整弁１４の開度を小さくして流量を減少させる。
本実施形態では、制御装置１７は、制御の正確さと応答性に優れたＰＩＤ制御法を用いて流量調整弁１４の開度を制御する構成とされている。
ここで、制御装置１７は、第１圧力測定装置１２及び第２圧力測定装置１３の測定値の差または出力電圧の差に基づいて、流量調整装置１０を通過する流体の流量を求めて、この流量と予め設定された流量の目標値との差に基づいて、この差をなくすように流量調整弁１４の開度を制御する構成としてもよい。

図２に示すように、オリフィス部材１１は、一端が第１圧力測定装置１２に接続され、他端が第２圧力測定装置１３に接続されて、内部が第１、第２圧力測定装置１２，１３間を接続する流路を構成するチューブ部２１と、このチューブ部２１内に設けられるオリフィス２２とが、一体に形成された構成とされている。
また、このオリフィス部材１１は、内部の流路を流通する流体に汚染が生じにくく、また流体により侵されにくい材質、例えばＰＦＡ（四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）によって構成されている。
本実施形態では、オリフィス部材１１は、チューブ部２１の長手方向の中央部２１ａのみが中実となった略円筒形状をなしており、長手方向の中央部２１ａには、長手方向の一端側から他端側まで通じる細孔２１ｂが、チューブ部２１の軸線と同心にして形成されており、この長手方向の中央部２１ａによってオリフィス２２が構成されている。

すなわち、このオリフィス部材１１は、チューブ部２１とオリフィス２２とが一つの部材とされていて、チューブ部２１とオリフィス２２との間に、流体の滞留の要因となる継ぎ目がない。
このため、このオリフィス部材１１では、流路に流通させる流体を切替えた際に、流路内に残留している流体が、新たに流路内に供給した流体によって確実に押し出されることとなり、流路内の流体を速やかに置換することができる。
また、このオリフィス部材１１では、チューブ部２１とオリフィス２２とが一体に形成されているので、部品点数が少なくて済み、製造が容易であるとともに、流路内にＯリング等のコンタミネーションの要因となる部材を配置しなくて済む。
ここで、このようなオリフィス部材１１は、成形型を用いて射出成形等によって作成するほか、機械加工（削り出し等）によって作成することができる。

チューブ部２１の内面と細孔２１ｂの内面との間は、チューブ部２１の長手方向の端部から長手方向の中央に向うにつれて縮径されるテーパー面２１ｃによって接続されている。すなわち、チューブ部２１の内面と細孔２１ｂの内面との間は、チューブ部２１内の流体の流れに沿った傾斜面とされていて、チューブ部２１内で長手方向の中央部２１ａに達した流体がスムーズに細孔２１ｂに導かれるとともに、細孔２１ｂを通過した流体が滞りなく下流側に押し出されるので、オリフィス２２とチューブ部２１との境界での流体の滞留が生じにくい。

チューブ部２１の各端部には、チューブ部２１の端部が挿通されるナット２６と、チューブ部２１の端部内に挿入されてチューブ部２１の端部近傍部分を径方向外側に押し広げてチューブ部２１の端部に拡径部２１ｄを形成するスリーブ２７とが設けられている。
ナット２６は、内周面にメネジ部２６ａが形成され、メネジ部２６ａよりもチューブ部２１の長手方向の中央部２１ａ側には、ナット部２６の径方向内側に突出して拡径部２１ｄと係合する係合突部２６ｂが設けられている。本実施形態では、係合突部２６ｂは、ナット部２６の内周全周にわたって形成される内フランジとされている。

スリーブ２７は、内部が流路を構成する略円筒形状の部材であって、一端をチューブ部２１の端部から突出させた状態にしてチューブ部２１に挿入されている。
スリーブ２７においてチューブ部２１の端部から突出される端部（以下「突出端」とする）は、第１、第２圧力測定装置１２，１３の接続端と係合する形状をなす係合部２８とされている。本実施形態では、係合部２８は、スリーブ２７の流路の開口端を取り囲んで第１、第２圧力測定装置１２，１３の接続端の端面と面接触する略円環状の当接面２８ａと、当接面２８ａよりも突出した状態にして設けられて当接面２８ａの周囲を囲う円筒部２８ｂとを有している。
また、スリーブ２７においてチューブ部２１内に挿入される端部には、チューブ部２１を径方向外側に押し拡げる拡径部２７ａが形成されている。

図２に示すように、第１圧力測定装置１２は、内部が流体輸送配管Ｗとオリフィス部材１１とを接続する流路を構成するハウジング３１と、このハウジング３１内の流体の圧力を測定する測定装置本体（図示せず）とを有している。
ここで、第２圧力測定装置１３は、第１圧力測定装置１２において流体輸送配管Ｗの代わりに流量調整弁１４が接続される以外はほぼ同様の構成であるので、以下では第１圧力測定装置１２の構成のみ説明し、第２圧力測定装置１３の詳細な説明は省略する。

ハウジング３１は、その内部の流路の、オリフィス部材１１との接続端に、流路の開口端を取り囲んでオリフィス部材１１のスリーブ２７の当接面２８ａと面接触する略円環状の当接面３１ａと、当接面３１ａよりも突出した状態にして設けられて当接面３１ａの周囲を囲う円筒部３１ｂと、当接面３１ａと円筒部３１ｂとの間に設けられてオリフィス部材１１の円筒部２８ｂが挿入される円環状の凹部３１ｃとを有している。
円筒部３１ｂの外周面には、オリフィス部材１１のナット２６のメネジ部２６ａが螺合されるオネジ部３１ｄが形成されている。
ここで、ハウジング３１と流体輸送配管Ｗとの接続構造（第２圧力測定装置１３においては流量調整弁１４との接続構造）としては、一般的な接続構造を用いることができる。

このように構成される流量調整装置１０では、オリフィス部材１１は、チューブ部２１の長手方向の一方の端部を第１圧力測定装置１２の流路の接続端に対向させた状態で、この端部が挿通されたナット２６を第１圧力測定装置１２のハウジング３１の円筒部３１ｂに設けられたオネジ部３１ｄに係合させて、ナット２６を締め付けていくことで、この端部から突出したスリーブ２７の係合部２８が、ナット２６とともにハウジング３１に相対的に近接させられる。このナット２６を十分に締め付けた状態では、図３に示すように、スリーブ部２７の係合部２８を構成する当接面２８ａとハウジング３１の当接面３１ａとが面接触した状態で押し付けられ、スリーブ部２７の係合部２８を構成する円筒部２８ｂがハウジング３１の凹部３１ｃ内に挿入され、これによって、係合部２８とハウジング３１とが気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナット２６を緩めることで、係合部２８とハウジング３１との固定が解除される。
オリフィス部材１１と第２圧力測定装置１３との接続操作及び分離操作も、上記したオリフィス部材１１と第１圧力測定装置１２との接続操作、分離操作と同様である。
すなわち、この流量調整装置１０では、オリフィス部材１１は、ナット２６を操作することで、各圧力測定装置との接続と分離とを容易に行うことができる。

ここで、本実施の形態では、スリーブ２７が係合部２８を有している構成としたが、これに限られることなく、スリーブ２７の代わりに、例えば図４及び図５に示すように、係合部２８を有さないリング状のスリーブ３７をチューブ部２１の端部よりも奥方まで挿入して、これによってチューブ部２１に拡径部２１ｄを形成してもよい。
この場合には、チューブ部２１の端部によって係合部２８が構成される（但し円筒部２８ｂは無くなり、チューブ部２１の端部が当接面２８ａとして機能する）。また、第１圧力測定装置１２及び第２圧力測定装置１３は、前記のハウジング３１の代わりに、ハウジング３１から凹部３１ｃを削除した構成のハウジング３８を有する構成とされる。

［第２実施形態］
本発明にかかる流量調整装置の第２実施形態を、図６及び図７を用いて説明する。
図６に示すように、本実施形態における流量調整装置４０は、第１実施形態で示した流量調整装置１０において、オリフィス部材１１、第１圧力測定装置１２、及び第２圧力測定装置１３の代わりに、これらとは各部材同士の接続構造が異なるオリフィス部材４１、第１圧力測定装置４２、及び第２圧力測定装置４３を用いたことを主たる特徴とするものである。
以下、第１実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。

図７に示すように、オリフィス部材４１は、第１実施形態で示したオリフィス部材１１において、チューブ部２１及びスリーブ２７の代わりに、ナット２６に挿通される各端部が、柔軟性を有しかつ他の部分よりも拡径されて内部に第１圧力測定装置４２または第２圧力測定装置４３の後述する接続端を受け入れる拡径部４６とされ、ナット２６の係合突部２６ｂが、この拡径部４６に係合する構成とされたチューブ部５１を用いたことを主たる特徴とするものである。
ここで、チューブ部２１の端部は柔軟性を有していて変形可能であるので、容易にナット２６に挿通することができる。

第１圧力測定装置４２は、第１実施形態で示した第１圧力測定装置１３において、当接面３１ａ及び凹部３１ｃをなくし、円筒部３１ｂの先端に、チューブ部５１の拡径部４６内に挿入される挿入部４２ａを設けたことを主たる特徴とするものである。
第２圧力測定装置４３は、第１圧力測定装置４２において流体輸送配管Ｗの代わりに流量調整弁１４が接続される以外はほぼ同様の構成であるので、詳細な説明は省略する。

このように構成される流量調整装置４０は、オリフィス部材４１のチューブ部５１の各端部をそれぞれ第１圧力測定装置４２、第２圧力測定装置４３の挿入部４２ａに対向させ、これら挿入部４２ａをチューブ部５１の拡径部４６内に挿入する。拡径部４６は、このように内部に挿入部４２ａを受け入れることで、その変形が規制されて、ナット２６の内周面に設けられた係合突部２６ｂと係合するようになっている。
このように拡径部４６に挿入部４２ａを挿入した状態で、チューブ部５１が挿通されたナット２６を第１圧力測定装置４２及び第２圧力測定装置４３の円筒部３１ｂに形成されたオネジ部３１ｄに係合させて、ナット２６を締め付けていくことで、チューブ部５１の拡径部４６がナット２６とともに円筒部３１ｂに相対的に近接させられる。このナット２６を十分に締め付けた状態では、チューブ部５１の拡径部４６と挿入部４２ａとが、気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナットを緩めることで、チューブ部の端部と各圧力測定装置の接続端との固定が解除される。
すなわち、このオリフィス部材では、ナットを操作することで、各圧力測定装置との接続と分離とを容易に行うことができる。

［第３実施形態］
本発明にかかる流量調整装置の第３実施形態を、図８及び図９を用いて説明する。
本実施形態における流量調整装置６０は、第１実施形態で示した流量調整装置１０において、オリフィス部材１１の代わりに、第１、第２圧力測定装置１２，１３との接続構造が異なるオリフィス部材６１を用いたことを主たる特徴とするものである。
以下、第１実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。

オリフィス部材６１は、第１実施形態で示したオリフィス部材１１において、チューブ部２１及びスリーブ２７の代わりに、ナット２６に挿通される各端部が、剛性を有するとともにその外周面に拡径部６６が設けられ、ナット２６の係合突部２６ｂが、この拡径部６６に係合する構成とされたチューブ部７１を用いたことを主たる特徴とするものである。
また、チューブ部７１の端部には、第１実施形態で示したスリーブ２７と同様に、係合部２８を構成する当接面２８ａ及び円筒部２８ｂが一体的に設けられている。

ここで、このオリフィス部材６１では、チューブ部７１の拡径部６６の形状とナット２６の係合突部２６ｂの形状とのうちの少なくともいずれか一方を、ナット２６にチューブ部７１の端部を挿入する際に、ナット２６が拡径部６６を乗り越えやすく、かつナット２６の締め付け力が確実に拡径部６６に伝達される形状とすることが好ましい。
本実施形態では、チューブ部７１の拡径部６６は、チューブ部７１の端部側が、端部に向うにつれて漸次縮径され、チューブ部７１の長手方向中央側では軸線に対して略直交する面をなす形状とされている。
また、ナット２６の係合突部２６ｂは、ナット２６の軸線方向のメネジ部２６ａ側が軸線に対して略直交する面をなし、ナット２６の軸線方向のメネジ部２６ａとは反対の側がメネジ部２６ａから軸線方向に離間するにつれて漸次縮径する形状とする。

このように構成される流量調整装置６０では、オリフィス部材６１は、第１実施形態で示す流量調整装置１０におけるオリフィス部材１１と同様の手順で、第１、第２圧力測定装置１２，１３に接続される。また、このオリフィス部材６１と第１、第２圧力測定装置１２，１３との接続構造は、第１実施形態で示すオリフィス部材１１と第１、第２圧力測定装置１２，１３との接続構造と同様である。

ここで、本実施の形態では、端部に円筒部２８ｂが一体的に設けられたスリーブ部７１を用いた例を示したが、これに限られることなく、図１０に示すように、円筒部２８ｂを有していないスリーブ部７６を用いてもよい。
この場合には、第１、第２圧力測定装置１２、１３のそれぞれのハウジング３１は、図１１に示すように凹部３１ｃを削除した構成とすることができる。

［第４実施形態］
本発明にかかる流量調整装置の第３実施形態を、図１２を用いて説明する。
本実施形態における流量調整装置８０は、第１実施形態で示した流量調整装置１０において、オリフィス部材１１、第１圧力測定装置１２、及び第２圧力測定装置１３の代わりに、これらとは各部材同士の接続構造が異なるオリフィス部材８１、第１圧力測定装置８２、及び第２圧力測定装置８３を用いたことを主たる特徴とするものである。

オリフィス部材８１は、第１実施形態で示したオリフィス部材１１において、第１、第２圧力測定装置１２，１３との接続部の構造を、第１、第２圧力測定装置１２，１３のオリフィス部材１１との接続部の構造に入れ替えたことを主たる特徴とするものである。
具体的には、オリフィス部材８１は、第１実施形態で示したオリフィス部材１１において、ナット２６及びスリーブ２７を無くし、チューブ部２１の代わりに、図１２に示す構成のチューブ部９１を用いたことを主たる特徴とするものである。
チューブ部９１は、第１実施形態で示したチューブ部２１において、両端が剛性を有する構成とされるとともに、各端部が、それぞれ流路の開口端を取り囲む略円環状の当接面３１ａと、当接面３１ａよりも軸線方向に突出した状態にして設けられて当接面３１ａの周囲を囲う円筒部３１ｂと、当接面３１ａと円筒部３１ｂとの間に設けられる円環状の凹部３１ｃとを有する構成とされたものである。ここで、円筒部３１ｂの外周面には、オネジ部３１ｄが形成されている。

第１圧力測定装置８２及び第２圧力測定装置８３は、それぞれ、第１実施形態に示した第１圧力測定装置１２、第２圧力測定装置１３において、当接面３１ａ、円筒部３１ｂ、凹部３１ｃ、及びオネジ部３１ｄを設ける代わりに、ハウジングから引き出されるチューブ部９６と、このチューブ部９６の端部が挿通されるナット２６と、チューブ部９６の端部内に挿入されてチューブ部９６の端部近傍部分を径方向外側に押し広げてチューブ部９６の端部に拡径部２１ｄを形成するスリーブ２７とを設けた構成とされている。
ここで、スリーブ２７には、第１実施形態と同様、スリーブ２７の流路の開口端を取り囲んで第１、第２圧力測定装置１２，１３の接続端の端面と面接触する略円環状の当接面２８ａと、当接面２８ａよりも突出した状態にして設けられて当接面２８ａの周囲を囲う円筒部２８ｂとからなる係合部２８が設けられている。

このように構成される流量調整装置８０のオリフィス部材８１、第１圧力測定装置８２、及び第２圧力測定装置８３は、第１実施形態で示した流量調整装置１０におけるオリフィス部材１１、第１圧力測定装置１２、及び第２圧力測定装置１３の接続方法と同様の方法で接続される（ただし、接続構造のオスメスが逆転している）。

ここで、本実施形態において、オリフィス部材８１は、チューブ部９１の代わりに、図１３に示すように、チューブ部９１から凹部３１ｃを削除した構成のチューブ部９８を有する構成としてもよい。
この場合には、第１、第２圧力測定装置８２，８３では、係合部２８を有さないリング状のスリーブ３７がチューブ部９６の端部よりも奥方まで挿入されて、これによってチューブ部９６に拡径部２１ｄが形成される。また、チューブ部９６の端部によって係合部２８が構成される（但し円筒部２８ｂは無くなり、チューブ部９６の端部が当接面２８ａとして機能する）。

また、本実施形態において、オリフィス部材８１は、チューブ部９１の代わりに、チューブ部９１において当接面３１ａ及び凹部３１ｃをなくし、円筒部３１ｂの先端に、チューブ部９６の拡径部４６内に挿入される挿入部４２ａを設けた構成のチューブ部９９を有する構成としてもよい。
この場合には、第１、第２圧力測定装置８２，８３では、スリーブ３７をなくし、チューブ部９６の代わりに、チューブ部９６において、その端部が、柔軟性を有しかつ他の部分よりも拡径されて、内部にオリフィス部材８１のチューブ部９１の後述する接続端を受け入れる拡径部４６とされたチューブ部１００が用いられ、ナット２６の係合突部２６ｂが、この拡径部４６に係合する構成とされる。
ここで、チューブ部１００の端部は柔軟性を有していて変形可能であるので、容易にナット２６に挿通することができる。

ここで、上記各実施形態では、オリフィス部材の両端の接続構造がそれぞれオスである場合とメスである場合を示したが、これに限られることなく、オリフィス部材の一端の接続構造をオスとし、他端の接続構造をメスとしてもよい。

本発明の第１実施形態にかかる流量調整装置の構成を示すブロック図である。 本発明の第１実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材、及び第１、第２圧力測定装置の構成を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材と第１、第２圧力測定装置との接続構造を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる流量調整装置の他の形態例の構成を示す縦断面図である。 本発明の第１実施形態にかかる流量調整装置の他の形態例におけるオリフィス部材と第１、第２圧力測定装置との接続構造を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材、及び第１、第２圧力測定装置の構成及びこれらの接続構造を示す縦断面図である。 本発明の第２実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材の構成を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材、及び第１、第２圧力測定装置の構成及びこれらの接続構造を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材の構成を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材の他の形態例を示す縦断面図である。 本発明の第３実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材及び第１、第２圧力測定装置の構成を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材、及び第１、第２圧力測定装置の構成を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材、及び第１、第２圧力測定装置の構成の他の形態例を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態にかかる流量調整装置のオリフィス部材、及び第１、第２圧力測定装置の構成の他の形態例を示す縦断面図である。

符号の説明

１０，４０，６０，８０ 流量調整装置
１１，４１，７１，９１ オリフィス部材
１２，４２，８２ 第１圧力測定装置（接続対象）
１３，４３，８３ 第２圧力測定装置（接続対象）
１４ 流量調整弁
１５ 差圧流量計
２１，５１，７１，７６，９１，９８，９９ チューブ部
２１ｄ 拡径部
２２ オリフィス
２６ ナット
２６ａ メネジ部
２６ｂ 係合突部
２７ スリーブ
２８ 係合部

Claims (8)

1. 端部がそれぞれ接続対象に接続され内部が前記接続対象間を接続する流路を構成するチューブ部と、
   該チューブ部内に設けられるオリフィスとが、一体に形成されているオリフィス部材。
2. 前記チューブ部の少なくとも一方の端部に、該チューブ部の端部が挿通されるナットと、
   前記チューブ部の端部内に挿入されて該チューブ部の端部近傍部分を径方向外側に押し広げて拡径部を形成するスリーブとが設けられ、
   前記ナットの内周面には、メネジ部と、
   該メネジ部よりも前記チューブ部の長手方向中央部側から径方向内側に突出して前記拡径部と係合する係合突部とが設けられている請求項１記載のオリフィス部材。
3. 前記チューブ部の少なくとも一方の端部に、該チューブ部の端部が挿通されるナットが設けられ、
   前記チューブ部の前記ナットに挿通される端部が、柔軟性を有しかつ他の部分よりも拡径されて内部に前記接続対象の接続端を受け入れる拡径部とされ、
   前記ナットの内周面には、メネジ部と、
   該メネジ部よりも前記チューブ部の長手方向中央部側から径方向内側に突出して前記拡径部と係合する係合突部とが設けられている請求項１記載のオリフィス部材。
4. 前記チューブ部の少なくとも一方の端部に、該チューブ部の端部が挿通されるナットが設けられ、
   前記チューブ部の前記ナットに挿通される端部が、剛性を有するとともにその外周面に拡径部が設けられ、
   前記ナットの内周部には、メネジ部と、
   該メネジ部よりも前記チューブ部の長手方向中央部側から径方向内側に突出して前記拡径部と係合する係合突部とが設けられている請求項１記載のオリフィス部材。
5. 前記チューブ部の少なくとも一方の端部が、剛性を有し該チューブ部を前記接続対象の前記チューブ部との接続端と係合する係合部とされており、
   該係合部の外周面には、オネジ部が形成されている請求項１記載のオリフィス部材。
6. 前記チューブ部の端部が、前記接続対象の前記チューブ部との接続端と係合する形状をなす係合部とされている請求項４または５に記載のオリフィス部材。
7. 請求項１から６のいずれかに記載の前記オリフィス部材と、
   該オリフィス部材の前記チューブ部の一端に接続される第１圧力測定装置と、
   前記チューブ部の他端に接続される第２圧力測定装置とを有する差圧流量計。
8. 請求項１から６のいずれかに記載の前記オリフィス部材を用いた差圧流量計と、
   該差圧流量計の上流側または下流側に接続される流量調整弁とを有する流量調整装置。

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