JP2009162384A - Flow control valve - Google Patents

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眞人 前田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a flow control valve capable of reducing an influence of a change in the viscosity of a control fluid. <P>SOLUTION: The flow control valve includes a sliding shaft 30 and a sliding cylindrical face 21a fitted mutually to slide in the axial directions, and a moving mechanism 40 for moving the sliding shaft. The fluid is controlled between a V-shaped tapered groove 33 formed on a surface of the sliding shaft 30 and the sliding cylindrical face 21a. The V-shaped tapered grooves 33 is shaped to be gradually decreased or increased according to a prescribed function. The sliding shaft 30 of the moving mechanism 40 and the sliding cylindrical face 21a are formed of materials having different thermal expansion coefficients, and the change between flow passages by the temperature change and a flow rate change amount by the change of viscous resistance are canceled with each other. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&INPIT

Description

本発明は、液体、ガス等の流体の流量を制御する調節弁に関し、特に流量を精密かつ広範囲に調節でき、かつ長期の使用に耐える信頼性の高い流量調節弁に関する。   The present invention relates to a control valve that controls the flow rate of a fluid such as liquid or gas, and more particularly to a highly reliable flow rate control valve that can precisely and widely adjust the flow rate and can withstand long-term use.

従来から、流体の流量を精密に制御できる調節弁として、精密ニードル弁が知られている。図12は従来より実用されている、精密ニードル弁の概要を示す構成断面図である。このような構成のニードル弁は、ノブ201を回すことにより先端付近をテーパ状に形成された軸(ニードル)202が円筒状の穴203に挿入され、テーパ軸202と、ハウジング204に設けられた穴203との間に生じるリング状の隙間の大きさが変化する。   Conventionally, a precision needle valve is known as an adjustment valve that can precisely control the flow rate of fluid. FIG. 12 is a structural sectional view showing an outline of a precision needle valve that has been conventionally used. In the needle valve having such a configuration, a shaft (needle) 202 having a tapered shape near the tip is inserted into a cylindrical hole 203 by turning the knob 201, and is provided in the tapered shaft 202 and the housing 204. The size of the ring-shaped gap generated between the hole 203 changes.

その結果、流体入口205から流入し、この隙間を通って流体出口206から流出する流体に対する流路抵抗が変わるので、流量を調節することができる。   As a result, since the flow path resistance with respect to the fluid flowing in from the fluid inlet 205 and flowing out of the fluid outlet 206 through this gap changes, the flow rate can be adjusted.

図13にこのような従来のニードルバルブの流量調節特性を示す。ここで、サンプルb1〜サンプルb5は、代表的な従来のニードルバルブの特性を示したものであり、所定の流量範囲ではリニア特性に近い特性を示している。なお、バルブ開度が10%以下の領域では、バルブ操作の回転角度に対する流量変化率が大きくなり、流量設定が難しくなるため、通常はフルスケールの10%から90%程度の範囲で使用している。因みに、サンプルaは、本発明の弁の特性を参考に示したものである。   FIG. 13 shows the flow rate adjustment characteristics of such a conventional needle valve. Here, sample b1 to sample b5 show the characteristics of typical conventional needle valves, and show characteristics close to linear characteristics in a predetermined flow rate range. When the valve opening is 10% or less, the flow rate change rate with respect to the rotation angle of the valve operation becomes large and it becomes difficult to set the flow rate. Therefore, it is usually used in the range of 10% to 90% of full scale. Yes. Incidentally, sample a shows the characteristics of the valve of the present invention for reference.

ところで、サンプルaとの比較からもわかるように、図12に示すような従来のニードル弁の流量調節範囲は狭く、市販されている製品は、各社毎に流量範囲に応じて数種類から20種類以上までにもなる。そして、バルブ使用者は所望の流量範囲に応じてカタログに記載されている多数のバルブの中から最適なものを選定する必要があった。このため、設計変更があったり、流体が変わるなどして、流れる流量や流体抵抗の範囲が変更されたり、流量の予測や選定を誤るなどすれば、再度、別の流量範囲のものを購入し直さなければならず、不経済かつ不便であった。   By the way, as can be seen from the comparison with the sample a, the flow rate adjustment range of the conventional needle valve as shown in FIG. 12 is narrow, and commercially available products range from several types to 20 types or more depending on the flow range for each company. It will be. The valve user has to select an optimum valve from a large number of valves described in the catalog according to the desired flow rate range. For this reason, if the flow rate or fluid resistance range is changed due to a design change, fluid change, etc., or if the prediction or selection of the flow rate is incorrect, purchase a product with a different flow rate range again. It had to be fixed and was uneconomical and inconvenient.

また、従来のテーパ軸を穴に挿入するタイプのニードル弁ではテーパ軸と穴の隙間をゼロになるまで押し付けるため、その部分の表面が磨耗し、使用を重ねるうちに変形して流量調整が不安定になったり、流量を完全にゼロにすることができなくなるという欠点があった。   In addition, with a conventional needle valve that inserts a tapered shaft into the hole, the gap between the tapered shaft and the hole is pressed until it reaches zero, so the surface of the portion wears out and deforms over time, making it impossible to adjust the flow rate. There were drawbacks in that it became stable and the flow rate could not be made completely zero.

また、温度変化により構成材料が膨張または収縮し、その結果流量が変化して流量誤差を生じてしまうという問題があった。すなわち、全く温度補償をしていないニードル弁の場合には、1℃あたりの温度変化による誤差は約0.4%程度あり、温度補償をしているとして市販されているニードル弁においても、1℃あたりの誤差は0.3%程度にしか改善されていなかった。ほとんどすべての用途において、この誤差は小さいことが望ましく、温度補償としては、少なくとも、誤差を1℃あたり0.1%以下に抑えることが望ましい。   Further, there is a problem that the constituent material expands or contracts due to a temperature change, and as a result, the flow rate changes to cause a flow rate error. That is, in the case of a needle valve that is not temperature-compensated at all, an error due to a temperature change per 1 ° C. is about 0.4%. The error per degree C was improved only to about 0.3%. In almost all applications, it is desirable that this error be small, and for temperature compensation, it is desirable to suppress the error to at least 0.1% per 1 ° C.

特開2000−179748号公報(特許文献1)には、一元式で加圧供給される潤滑油を、機械の潤滑すべき多数の箇所に定量分配または比例分配するための抵抗弁であって、流体抵抗度の大きな新規な絞り弁を提供することを目的として、流体通路の有効断面積を制限するための抵抗子を具備する機構において、通路部材の穴の内周面に雌螺子を形成するとともに抵抗子の要部外周面には前記雌螺子に嵌合する雄螺子を形成し、さらに前記雌螺子または雄螺子のいずれか一方のねじ山を定められた寸法にカットし、前記のねじ山のカット部分を流体通路として形成してなる、抵抗弁の構造が開示されている。   JP 2000-179748 A (Patent Document 1) is a resistance valve for quantitatively distributing or proportionally distributing lubricating oil supplied under pressure in a unitary manner to a number of locations to be lubricated in a machine, In order to provide a novel throttle valve having a high degree of fluid resistance, a female screw is formed on an inner peripheral surface of a hole of a passage member in a mechanism including a resistor for limiting an effective sectional area of a fluid passage. In addition, a male screw that fits into the female screw is formed on the outer peripheral surface of the main part of the resistor, and either one of the female screw or the male screw is cut into a predetermined dimension, and the screw thread A structure of a resistance valve is disclosed in which the cut portion is formed as a fluid passage.

しかし、この文献の構造では、雌螺子と雄螺子がピッタリと隙間の無い状態で噛み合っていないと、流体が谷と山の隙間を通って直接軸方向に流れてしまう。このため、雄螺子と雌螺子はピッタリとしたハメアイ構造になっている必要があり、精度の極めて高い加工が必要とされ、製作が極めて困難であるばかりか、高価になり、しかも流体が漏れる危険もあった。   However, in the structure of this document, if the female screw and the male screw are not engaged with each other without a gap, the fluid flows directly in the axial direction through the gap between the valley and the mountain. For this reason, the male screw and the female screw must have a perfect eye-eye structure, which requires extremely high precision processing, is extremely difficult to manufacture, and is expensive, and the risk of fluid leakage There was also.

またこの文献の絞り弁も、流体通路としてねじ螺合の隙間の有効断面積を変化させて絞り開度に変化を与えるものであるが、温度変化による流量の変化については補償するものではなかった。   The throttle valve in this document also changes the effective opening area of the screw thread gap as a fluid passage to change the throttle opening, but it did not compensate for the change in flow rate due to temperature change. .

ところで、従来の多くの流量計の誤差は、フルスケールに対して±E%という形で規定されており、フルスケール付近では、±E%での測定が可能であるが、例えばフルスケールの10%程度の小さな流量を測定しようとすると、誤差は読取り値の±10×E%と、10倍もの大きな誤差を見込まなければならなくなる。   By the way, the error of many conventional flowmeters is specified in the form of ± E% with respect to the full scale, and measurement at ± E% is possible near the full scale. When trying to measure a flow rate as small as%, the error must be as much as 10 times larger than the reading ± 10 × E%.

数十年程前から、「質量流量計」あるいは「マスフローメータ」と呼ばれる流量計が広く普及するようになっており、この流量計を使った、マスフローコントローラーが、半導体産業を始め、今日のハイテク産業を支える重要な技術になっている。マスフローメータも、他の原理の流量計と同じように、誤差規定はフルスケールの±何%という形になっている。従って、フルスケールに対して、10%以下といった小さい流量になると誤差が大きくなる。   Several decades ago, flow meters called “mass flow meters” or “mass flow meters” have become widespread, and mass flow controllers using these flow meters have been used in today's high-tech industries, including the semiconductor industry. It has become an important technology that supports industry. In the mass flow meter, the error regulation is in the form of ±% of full scale, like the flow meter of other principles. Therefore, the error increases when the flow rate is as small as 10% or less with respect to the full scale.

マスフローメータでは、流体に熱を加え、僅かな温度上昇を測定することにより流量を測定している。流量に関与した信号を得ることは可能であるが、センサとして信号を取り出す部分の現象は極めて複雑で、明快な理論式は存在しない。流体により、熱伝導率、比熱などの物性が異なるため、マスフローメータは、1種類の流体専用になっていることが多い。内部プログラムにより数種類の流体に対応可能としたものもあるが、多くの場合、例えば空気用のマスフローメータをアルゴン、ヘリウムなど、違うガス種の流体に使うことは困難であった。また、面積式流量計でも、テーパ状のガラス管の中の球体が重力と下からのガスの動圧とが釣り合う位置で流量を読み取ることが可能であるが、球体の前後での流体の流れは複雑になり、単純な理論式は存在せず、「流量係数」といった係数を、導入して説明しているだけであり、同じ流量計では1種類の流体にしか使えないといった問題があった。   In a mass flow meter, the flow rate is measured by applying heat to the fluid and measuring a slight temperature rise. Although it is possible to obtain a signal related to the flow rate, the phenomenon in which the signal is extracted as a sensor is extremely complicated, and there is no clear theoretical formula. Since the physical properties such as thermal conductivity and specific heat differ depending on the fluid, the mass flow meter is often dedicated to one kind of fluid. Some of the internal programs can handle several types of fluids, but in many cases, it has been difficult to use a mass flow meter for air, for example, as a fluid of different gas types such as argon and helium. In addition, even with an area-type flow meter, it is possible to read the flow rate at a position where the sphere in the tapered glass tube balances the gravity and the dynamic pressure of the gas from below, but the flow of fluid before and after the sphere Is complicated, there is no simple theoretical formula, only a coefficient such as “flow coefficient” is introduced and explained, and there is a problem that only one type of fluid can be used with the same flow meter. .

これに対し、本発明者は特開2006−138399号公報(特許文献2)において、温度変化があっても流量が変化せず、どの位置でも回転角度に対する流量変化率が一定である流量調節弁を提供することを目的として、操作軸12と、外周面にテーパー溝14が形成された補助スリーブ18と、操作軸および補助スリーブに嵌合されたハウジング20とを備える流量調節弁を提案した。この流量調節弁は、ハウジングの他端に開けた一方の流体出入口22とハウジングの側面に開けた他方の流体出入口24との間に、テーパー溝14を通じて流体通路が形成されている。   On the other hand, the present inventor disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2006-138399 (Patent Document 2), a flow rate control valve in which the flow rate does not change even if there is a temperature change, and the flow rate change rate with respect to the rotation angle is constant at any position. In view of the above, a flow control valve including an operation shaft 12, an auxiliary sleeve 18 having a tapered groove 14 formed on the outer peripheral surface, and a housing 20 fitted to the operation shaft and the auxiliary sleeve has been proposed. In this flow control valve, a fluid passage is formed through a tapered groove 14 between one fluid inlet / outlet 22 opened at the other end of the housing and the other fluid inlet / outlet 24 opened at the side of the housing.

すなわち、円筒軸の外周に断面が正三角形のスパイラル状の溝を設け、この軸が円筒の中に挿入された時にできるスパイラル状の流路の位置を変化させることにより、流量変化を達成している。そしてこの溝の深さを、エクスポーネンシャルに変化させることにより、非常に大きな流量変化が得られるようにしている。   That is, a spiral groove having a regular triangle cross section is provided on the outer periphery of the cylindrical shaft, and the flow rate change is achieved by changing the position of the spiral channel formed when this shaft is inserted into the cylinder. Yes. Then, by changing the depth of the groove exponentially, a very large flow rate change can be obtained.

しかし、この文献の手法では、流路を構成する細い溝が1本だけであり、この流路に微細な異物が入ると、流量が不連続に著しく低下してしまうという問題があった。つまり、流量が異物の部分で急に小さくなり、その流量付近でそれより小さい流量の微調節が不可能になるという問題があった。   However, in the method of this document, there is only one thin groove constituting the flow path, and there is a problem that the flow rate is significantly reduced discontinuously when fine foreign matter enters the flow path. That is, there is a problem that the flow rate suddenly decreases at the foreign matter portion and fine adjustment of the smaller flow rate becomes impossible in the vicinity of the flow rate.

このように、流路を構成する溝が1本だけの場合、摺動磨耗によって生じた磨耗粉や、流体に含まれて外部から侵入する微粒子が流路の溝に堆積すると、局部的に抵抗が大きくなり、流量がその位置で急激に小さくなってしまう。図6に、このような流量調節弁に異物が詰まったときの特性例を示す。図6のサンプルc2が、横軸の移動距離7mm付近(摺動軸の本体ボディ内部での全閉状態からの移動距離)で流量が50mL/min程度になったまま階段状になっている。この部分の溝に異物が存在していることが原因である。なお、サンプルc1は異物が詰まっていないときの特性である。   Thus, when there is only one groove constituting the flow path, if wear powder generated by sliding wear or fine particles that are contained in the fluid and enter from the outside accumulate in the groove of the flow path, the resistance is locally increased. Increases and the flow rate decreases rapidly at that position. FIG. 6 shows an example of characteristics when such a flow control valve is clogged with foreign matter. The sample c2 in FIG. 6 has a step shape with the flow rate being about 50 mL / min at a movement distance of about 7 mm on the horizontal axis (movement distance from the fully closed state of the sliding shaft inside the main body). This is because foreign matter is present in the groove of this portion. The sample c1 has a characteristic when no foreign matter is clogged.

また、操作用のノブを回転した時、テーパー溝が付けられた摺動軸も回転するため、摺動面が円筒形の内面を持つスリーブとの摩擦で磨耗粉を発生し、これがスパイラルの溝に付着して流量抵抗を大きくするという欠点があった。
特開2000−179748号公報 特開2006−138399号公報 小林清志、飯田嘉宏共著,「新版 移動論」,第22刷,株式会社朝倉書店,1997年10月,p.30、p.48 Technical University of Denmark, MIC : Department of Micro and Nanotechnology, Dr. Henric Bruus, TheoreticaL microfluidics, Lecture notes second edition, fall 2005,
In addition, when the knob for operation is rotated, the sliding shaft with the tapered groove also rotates, so that the sliding surface generates friction powder due to friction with the sleeve having the cylindrical inner surface. There is a drawback that the flow resistance is increased by adhering to the surface.
JP 2000-179748 A JP 2006-138399 A Co-authored by Kobayashi Kiyoshi and Iida Yoshihiro, “New Version Migration”, 22nd edition, Asakura Shoten Co., Ltd., October 1997, p. 30, p. 48 Technical University of Denmark, MIC: Department of Micro and Nanotechnology, Dr. Henric Bruus, TheoreticaL microfluidics, Lecture notes second edition, fall 2005,

以上のように、広範囲に流量を変化させることが可能で、耐久性に優れ繰り返しの使用で不具合が生じにくく、締め切り時に確実に流量をゼロにすることができ、かつ構造が単純なバルブの実現が従来から望まれていた。   As described above, it is possible to change the flow rate over a wide range, and it is excellent in durability, and it is difficult to cause problems with repeated use. Has long been desired.

本発明は上記の課題を解決するためになされたもので、操作ノブの回転に従って、流量が広範囲にかつ単調に増加または減少する流量調節弁で、内部磨耗を生じにくくし、また万一磨耗粉もしくは流体中の異物が流路に存在しても、著しい特性の劣化を生じることがなく、かつ締め切りでの流量が確実にゼロになる流量調節弁を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve the above problems, and is a flow rate control valve whose flow rate increases or decreases in a wide range and monotonously according to the rotation of the operation knob. Alternatively, an object of the present invention is to provide a flow rate control valve that does not cause a significant deterioration in characteristics even when foreign matter in the fluid is present in the flow path and that ensures that the flow rate at the deadline is zero.

上記の目的のうち、繰り返し使用での耐久性を実現するために、2つの手段を提案した。第1の手段は異物があっても、特性に大きな障害を生じさせない手法であり、第2の手段は調節弁の内部摩擦による磨耗粉の発生を抑制する手段である。先ず第1の異物の存在による障害を生じにくくする手段は、弁体の深さが漸増する三角テーパー溝の流体通路を、複数本としたものである。   Among the above objects, two means have been proposed in order to realize durability in repeated use. The first means is a technique that does not cause a large obstacle in characteristics even if there is a foreign substance, and the second means is means for suppressing the generation of wear powder due to internal friction of the control valve. First, a means for making it difficult to cause a failure due to the presence of the first foreign substance is a plurality of triangular tapered groove fluid passages in which the depth of the valve body gradually increases.

すなわち、溝の数を1本ではなく、2本以上の複数本の溝を摺動軸の外周等に形成することにより、上記欠点を劇的に改善した。流体が複数本の溝の束に分散して流れるため、最悪の場合として、1本の溝が閉塞しても、他の溝が流路流路として流れ、流量がゼロになることはない。   In other words, the above-mentioned drawbacks were dramatically improved by forming not only one groove but two or more grooves on the outer periphery of the sliding shaft. Since the fluid flows in a bundle of a plurality of grooves, the worst case is that even if one groove is closed, the other grooves flow as flow channels, and the flow rate does not become zero.

この状態を数値モデルで検討した結果を図7のグラフに示す。図7の横軸はバルブの開度を表し、縦軸は流量を対数目盛で表している。このモデルは、以下に詳述するような指数関数的に溝の深さを変化させた流路を持つバルブで、その溝が1本のサンプルe1の場合、バルブ開度を100%から下げていった時、例えばバルブ開度38%の溝位置Xに異物があり、そこでの流路抵抗により流量が約1/17になったと仮定する。   The result of examining this state with a numerical model is shown in the graph of FIG. The horizontal axis in FIG. 7 represents the opening of the valve, and the vertical axis represents the flow rate on a logarithmic scale. This model is a valve having a flow path whose depth is changed exponentially as described in detail below. When the groove is a single sample e1, the valve opening is lowered from 100%. For example, it is assumed that there is a foreign substance at the groove position X where the valve opening degree is 38%, and the flow rate becomes about 1/17 due to the flow path resistance there.

その場合、さらにバルブを閉めても、流量は異物の位置の流路抵抗で決まり、約0.25mL/minの流量が約0.015mL/minと約1/17以下になったままになってしまい、バルブ開度が16%程度になって初めて流量調節ができるようになるが、ここに至るまでの区間の流量調節ができなくなる不都合がある。   In that case, even if the valve is further closed, the flow rate is determined by the flow path resistance at the position of the foreign matter, and the flow rate of about 0.25 mL / min remains at about 0.015 mL / min, which is about 1/17 or less. Thus, the flow rate can be adjusted only when the valve opening is about 16%, but there is a disadvantage that the flow rate in the section up to this point cannot be adjusted.

そこから、異物がテーパー溝の流体抵抗区間からはずれて流路抵抗が1/17になるところまでは流量変化が無いため、特性は図のサンプルe1に示すような階段状になってしまう。   From there, there is no change in the flow rate until the foreign substance moves out of the fluid resistance section of the tapered groove and the flow resistance becomes 1/17, so that the characteristics are stepped as shown in the sample e1 in the figure.

このように、図7における溝の数が1本のサンプルe1は、バルブ開度約18%―38%の間では、流量の設定が全くできないことがわかる。溝を2本としたサンプルe2では、1本の溝に異物が入っても第2の流路の流量が当初の特性を保持して流れるため、合成した流量としては特性は大きく改善されることがわかる。3本のサンプルe3ではさらに改善されている。これら、サンプルe2,e3は、理想特性を示すサンプルe0と比較しても遜色がないことがわかる。溝が複数本あると、流体は他の流路にも流れているため、局部的な流量の低下があっても、全体としての見かけの流量変化は、深刻なものにならない。   Thus, it can be seen that the flow rate of the sample e1 having one groove in FIG. 7 cannot be set at all between about 18% to 38% of the valve opening. In sample e2 having two grooves, the flow rate of the second flow path maintains the original characteristics even if foreign matter enters one groove, so the characteristics are greatly improved as a combined flow rate. I understand. Three samples e3 are further improved. It can be seen that the samples e2 and e3 are not inferior even when compared with the sample e0 showing the ideal characteristics. If there are a plurality of grooves, the fluid flows in other flow paths, so even if there is a local decrease in the flow rate, the apparent change in flow rate as a whole does not become serious.

この例では極端な場合として、1箇所に非常に大きな異物が詰まって、流量が1/17になる場合を考えたが、実際には、異物はもっと小さい場合が多いので、複数溝にすることにより、異物が入っても、実際の障害は非常に小さく押さえることが可能となる。なお、実際に溝を3本にし、しかも以下に詳述するノブの回転が摺動軸に伝達されないように改良したものの耐久試験後のデータを取得して評価したが、操作軸を全閉から全開まで100回以上往復させた耐久試験後でも、ほとんど初期の特性が維持されていることがわった。   In this example, as an extreme case, a very large foreign object is clogged in one place and the flow rate becomes 1/17. However, in practice, the foreign object is often smaller, so use multiple grooves. Therefore, even if a foreign object enters, the actual obstacle can be suppressed to a very small level. Although it was actually improved to have three grooves and the rotation of the knob, which will be described in detail below, was not transmitted to the sliding shaft, it was evaluated after obtaining and evaluating the data after the endurance test. Even after the endurance test that was reciprocated 100 times or more until fully opened, it was found that almost the initial characteristics were maintained.

次に、バルブ内部での摺動による磨耗粉の発生を抑制する手段について述べる。磨耗体積は、構成材料が決まっている場合にはアーチャードの法則(Archard's law)により、面圧と摩擦距離に比例する。従って摺動面の相対的な移動をできるだけ小さくすることが望ましい。そこで、摺動軸をスリーブの円筒内周面に対して移動させるとき、操作軸の回転は伝達せずに、直進動作のみを伝達させることとした。   Next, means for suppressing the generation of wear powder due to sliding inside the valve will be described. The wear volume is proportional to the contact pressure and the friction distance according to the Archard's law when the constituent material is determined. Therefore, it is desirable to make the relative movement of the sliding surface as small as possible. Therefore, when the sliding shaft is moved relative to the cylindrical inner peripheral surface of the sleeve, the rotation of the operation shaft is not transmitted, but only the straight movement is transmitted.

従来のテーパ軸を前進後退させるタイプのニードル弁で操作軸の回転運動を直進運動にしているものがある。これらは、内部で回転を拘束し直進運動しかできない構造にしている。この場合には構造が複雑になり、製造コストが高くなる欠点があった。本発明では、操作軸と弁の中心軸を回転トルクが伝達しないように結合した連結部を持ち、摺動軸の回転は拘束せず、シールのためのO−リングの抵抗などで回転を最小化するものである。   There is a conventional needle valve that advances and retreats the taper shaft, and the rotary motion of the operation shaft is a straight motion. These have a structure in which rotation is restricted inside and only a straight movement is possible. In this case, there is a drawback that the structure becomes complicated and the manufacturing cost increases. In the present invention, the operating shaft and the central axis of the valve are connected so that rotational torque is not transmitted, the rotation of the sliding shaft is not restricted, and the rotation is minimized by the resistance of the O-ring for sealing, etc. It is to become.

このことにより、回転を拘束しなくても、実際には摺動軸はほとんど回転せずに動作するので、機構の大幅な簡素化が実現された。シールのためのO―リングは、1箇所でも良いが、よりシール性を高めるために2個以上のO-リングを用いても良く、この場合、摺動軸の回転防止効果も高まる効果が同時に達成され好都合である。   As a result, even if the rotation is not constrained, the sliding shaft actually operates with little rotation, so that the mechanism is greatly simplified. The O-ring for sealing may be at one place, but two or more O-rings may be used to further improve the sealing performance. In this case, the effect of preventing the rotation of the sliding shaft is also increased. Achieved and convenient.

図13に本発明のテーパー溝タイプの流量調節弁と、従来のテーパ軸を前進後退させるタイプのニードルバルブ(流量調節弁)のバルブ開度と流量の関係を示す。図13でわかるように発明サンプルaの流量調節弁は、1個の弁で、サンプルb1〜サンプルb5までの5種類のバルブよりさらに広い流量範囲を調節できることがわかる。   FIG. 13 shows the relationship between the valve opening degree and the flow rate of the tapered groove type flow rate control valve of the present invention and the conventional needle valve (flow rate control valve) of the type that advances and retreats the tapered shaft. As can be seen from FIG. 13, the flow rate adjustment valve of invention sample a can be adjusted with a single valve in a wider flow range than the five types of valves from sample b1 to sample b5.

上述したように、テーパー溝タイプの流量調節弁は、非常に広い範囲の流量が調節できるため、バルブ選定作業が極めて容易で、選定を誤るおそれも少なくなる。また、1個のバルブで広い範囲の流量調節が行えるので、従来は複数のバルブを組み合わせて併用しなければならない場合でも、1個のバルブで済むという効果を発揮するものである。   As described above, since the flow rate control valve of the tapered groove type can adjust the flow rate in a very wide range, the valve selection operation is very easy and the possibility of erroneous selection is reduced. In addition, since the flow rate can be adjusted in a wide range with one valve, conventionally, even when a plurality of valves must be used in combination, the effect that only one valve is required is exhibited.

また、流体が流れる溝の数を複数個とすることにより、小さな異物が1個溝に入っただけで、その部分で流量調節が不可能になっていたものが、調節可能となった。また、バルブ内の摺動磨耗による微細粉の発生も、回転トルクを伝達しない連結部を採用することで、劇的に低減させることができた。   In addition, by making the number of grooves through which the fluid flows into a plurality, it becomes possible to adjust what has become impossible for the flow rate to be adjusted only by one small foreign substance entering the groove. Also, the generation of fine powder due to sliding wear in the valve could be dramatically reduced by adopting a connecting part that does not transmit rotational torque.

さらに、本発明の他の目的である、確実に締め切りで流量をゼロとするために、摺動軸の2箇所にO―リングを装着し、スリーブとの間で確実にシールできる構造とした。   Furthermore, another structure of the present invention, in order to ensure that the flow rate is zero by the deadline, O-rings are mounted at two locations on the sliding shaft, and a structure that can reliably seal between the sleeves is provided.

また、図は省略しているが、テーパー溝の深さが深い摺動軸の先端に近い側の軸の形状を、従来のテーパ軸方式のニードル弁と同様に、先端側の直径が小さくなるようにテーパ状にすることにより、最大流量をさらに大きくすることが可能である。すなわち、大流量領域は従来のテーパ軸方式とし、中、少流量域をテーパー溝方式とすることにより、スパイラル単独の場合より、さらに広い範囲の流量調節が可能となる。   Although not shown in the drawings, the diameter of the shaft on the side near the tip of the sliding shaft having a deep taper groove is reduced in the diameter on the tip side in the same manner as the conventional tapered shaft type needle valve. In this way, the maximum flow rate can be further increased. That is, by using the conventional taper shaft method for the large flow rate region and the taper groove method for the medium and small flow rate regions, it is possible to adjust the flow rate in a wider range than in the case of the spiral alone.

すなわち、上記目的は以下の本発明の構成により実現することができる。
(1) 互いに軸方向に摺動可能に嵌合された摺動軸および摺動円筒面と、前記摺動軸を軸方向に移動させる移動機構とを有し、
前記摺動軸および摺動円筒面の少なくとも一方の摺動面にはその特定領域が流体通路となる複数のテーパー溝が形成され、このテーパー溝は断面が正三角形であり、長さ方向に沿って深さが関数に従って漸減または漸増する形状であり、
前記関数は、全長がLの流路に、粘性係数がμの流体が流れたときの、区間x−Lからxまでの抵抗Rを表す下記式(8)であり、

Figure 2009162384
(8)
前記移動機構の駆動軸と摺動円筒面とを、互いに熱膨張係数の異なる材料により構成し、
前記テーパー溝は、温度変化による前記材料の膨張または収縮で前記テーパー溝の流体通路の区間が変化して流量が変化する量と、温度変化による流体の粘性抵抗の変化で流量が変化する量とが打ち消し合うような形状に形成されている流量調節弁。
(2) 前記テーパー溝は、スパイラル状に形成されている上記(1)の流量調節弁。
(3) 前記移動機構は、回転動作を直線状の動作に変換するためのねじ部を有し、軸を回転させることにより前記摺動軸を移動させる操作軸と、前記操作軸の回転動作が前記摺動軸に伝達されないように両者を連結する連結部とを有する上記(1)または(2)の流量調節弁。
(4) 前記移動機構は、制御可能な直線状の動作を行う駆動機構により構成されている上記(1)〜(3)のいずれかの流量調節弁。
(5) 前記摺動円筒面は、本体に形成された縮径部により構成されている上記(1)〜(4)のいずれかの流量調節弁。
(6) 前記摺動円筒面は、本体とは別に設けられた補助スリーブにより構成されている上記(1)〜(5)のいずれかの流量調節弁。
(7) 前記摺動軸には、締め切り用のシール部材が設けられている上記(1)〜(6)のいずれかの流量調節弁。
(8) 互いに軸方向に摺動可能に嵌合された摺動軸および摺動円筒面と、前記摺動軸を軸方向に移動させる移動機構とを有し、
前記摺動軸および摺動円筒面の少なくとも一方の摺動面にはその特定領域が流体通路となる複数のテーパー溝が形成され、このテーパー溝は長さ方向に沿って流路抵抗が漸減または漸増する形状になっている流量調節弁。
(9) 前記テーパー溝は、流量抵抗が所定の関数に従って漸減または漸増するように形成されている上記(8)の流量調節弁。 That is, the above object can be realized by the following configuration of the present invention.
(1) having a sliding shaft and a sliding cylindrical surface that are slidably fitted to each other in the axial direction, and a moving mechanism for moving the sliding shaft in the axial direction;
A plurality of tapered grooves whose specific regions serve as fluid passages are formed on at least one sliding surface of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface. The tapered grooves have an equilateral triangle cross section, and extend along the length direction. The depth gradually decreases or increases according to the function,
The function is the following formula (8) representing the resistance R from the section xL to x when the fluid having the viscosity coefficient μ flows through the channel having the total length L.
Figure 2009162384
(8)
The drive shaft of the moving mechanism and the sliding cylindrical surface are made of materials having different coefficients of thermal expansion,
The taper groove has an amount of change in flow rate due to a change in fluid passage section of the taper groove due to expansion or contraction of the material due to temperature change, and an amount of change in flow rate due to change in fluid viscosity resistance due to temperature change. A flow control valve that is shaped to cancel each other out.
(2) The flow rate control valve according to (1), wherein the tapered groove is formed in a spiral shape.
(3) The moving mechanism has a screw portion for converting a rotation operation into a linear operation, and an operation shaft that moves the sliding shaft by rotating the shaft, and a rotation operation of the operation shaft. The flow rate control valve according to (1) or (2), further including a connecting portion that connects the two so as not to be transmitted to the sliding shaft.
(4) The flow control valve according to any one of (1) to (3), wherein the moving mechanism is configured by a drive mechanism that performs a controllable linear operation.
(5) The flow regulating valve according to any one of (1) to (4), wherein the sliding cylindrical surface is configured by a reduced diameter portion formed in the main body.
(6) The flow regulating valve according to any one of (1) to (5), wherein the sliding cylindrical surface is configured by an auxiliary sleeve provided separately from the main body.
(7) The flow rate control valve according to any one of (1) to (6), wherein a seal member for closing is provided on the sliding shaft.
(8) a sliding shaft and a sliding cylindrical surface that are slidably fitted to each other in the axial direction, and a moving mechanism that moves the sliding shaft in the axial direction;
A plurality of tapered grooves whose specific regions serve as fluid passages are formed on at least one of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface, and the taper grooves gradually decrease the flow resistance along the length direction. A flow control valve with a gradually increasing shape.
(9) The flow rate control valve according to (8), wherein the tapered groove is formed such that the flow resistance gradually decreases or gradually increases according to a predetermined function.

本発明によれば、操作ノブの回転に従って、流量を広範囲にかつ単調に増加または減少させることができ、内部磨耗が生じにくく、また万一磨耗粉もしくは流体中の異物が流路に存在しても、著しい特性の劣化を生じないうえ、締め切りで確実に流量をゼロとすることが可能な流量調節弁を提供することができる。
また、操作軸の回転が摺動軸に伝わらないようにしたので、内部磨耗が生じにくい。
また、バルブ開度のどの位置でも、回転角度に対する流量変化率がほぼ一定になるように設計・製作できるので、流量設定が容易である。
また、非常に広い流量範囲を1つのバルブで調節できるので、バルブの選定や管理が容易である。
さらに、市販の部品を用いることもできるので、安価に実現でき、保守上も便利である。
According to the present invention, according to the rotation of the operation knob, the flow rate can be increased or decreased in a wide range and monotonously, internal wear is unlikely to occur, and wear powder or foreign matter in the fluid should be present in the flow path. However, it is possible to provide a flow rate control valve that does not cause significant deterioration in characteristics and that can reliably reduce the flow rate to zero by the deadline.
In addition, since the rotation of the operation shaft is not transmitted to the sliding shaft, internal wear hardly occurs.
In addition, since the flow rate change rate with respect to the rotation angle can be designed and manufactured at any position of the valve opening degree, the flow rate can be easily set.
Moreover, since a very wide flow rate range can be adjusted with one valve, selection and management of the valve are easy.
Furthermore, since commercially available parts can also be used, it can be realized at low cost and is convenient for maintenance.

本発明の流量調節弁は、互いに軸方向に摺動可能に密着対向配置されて嵌合状態にある摺動軸および摺動円筒面と、前記摺動軸を軸方向に移動させる移動機構とを有し、前記摺動軸および摺動円筒面の少なくとも一方の摺動面にはその特定流域が流体通路となる複数のテーパー溝が形成され、このテーパー溝は長さ方向、つまり流体通路の一端から他端方向に沿って流路抵抗が漸減または漸増する形状になっている。   The flow control valve of the present invention includes a sliding shaft and a sliding cylindrical surface that are closely opposed to each other so as to be slidable in the axial direction, and a moving mechanism that moves the sliding shaft in the axial direction. And at least one sliding surface of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface is formed with a plurality of tapered grooves whose specific flow areas serve as fluid passages, the tapered grooves being in the length direction, that is, one end of the fluid passage. The flow path resistance gradually decreases or gradually increases along the other end direction.

このように、流体の流量調節をテーパー溝により行うことで、広範囲に正確な流量調節を行うことができる。また、摺動軸および摺動円筒面の材料を適当なものに選定し、かつテーパー溝の形状を調整することで温度変化による誤差を極めて小さなものとすることもできる。   As described above, by adjusting the flow rate of the fluid using the tapered groove, it is possible to accurately adjust the flow rate over a wide range. Further, by selecting appropriate materials for the sliding shaft and the sliding cylindrical surface and adjusting the shape of the tapered groove, the error due to temperature change can be made extremely small.

従来の可変絞りは、上記図12に示されるように丸穴にテーパ円筒棒を挿入して、円環状の隙間の大きさを少しずつ小さく変えて、流路抵抗を増加させている。これに対し、本発明の流量調節弁は、溝で構成される流路の断面の大きさを少しずつ小さくしている。円筒状の摺動軸の外周面もしくは穴の内周面である摺動円筒面に正三角形状などの溝を直線あるいはスパイラル状等として設け、前記外周面に密接する内径の穴である摺動円筒面に挿入する。そして、溝の深さが漸増または漸減するように形成し、摺動軸および摺動円筒面の一方の一部の領域と他方の一部の領域とが密着・嵌合することで、その特定領域の溝の部分だけが流路になるようにしている。このため、摺動軸が動くことで特定領域が移動し、溝の流体抵抗が変化し、流量を調節することができる。   In the conventional variable throttle, as shown in FIG. 12, a tapered cylindrical rod is inserted into the round hole, and the size of the annular gap is gradually reduced to increase the flow path resistance. On the other hand, in the flow rate control valve of the present invention, the size of the cross section of the flow path constituted by the grooves is gradually reduced. Sliding that is a hole with an inner diameter in close contact with the outer peripheral surface is provided with a groove such as a regular triangle on the outer peripheral surface of the cylindrical sliding shaft or the inner peripheral surface of the hole. Insert into the cylindrical surface. Then, the depth of the groove is formed so as to gradually increase or decrease, and one of the areas of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface and the other partial area are in close contact with each other, thereby specifying the groove. Only the groove portion of the region is a flow path. For this reason, the specific region is moved by the movement of the sliding shaft, the fluid resistance of the groove is changed, and the flow rate can be adjusted.

この溝は、必要とされる流体抵抗の変化率に従って任意に高精度で形成することができ、加工も比較的容易である。また、溝の長さや大きさを任意に設定することで、可変範囲や変化率も任意に、しかも広範囲に変化させることができる。このため、簡単な構造で、広範囲に高精度の流量調節を行うことができる。テーパー溝は1本より多い、複数の本数であれば特に限定されるものではないが、特性の劣化を防止する観点からは3本以上が望ましい。しかし、あまり本数が増えすぎると製造コストが増大し、小型化が困難になり、精度が劣化するなどの弊害が生じる。このため、通常の使用形態であれば5ないし6本以下が好ましい。   This groove can be formed arbitrarily with high accuracy in accordance with the required rate of change of fluid resistance, and processing is relatively easy. Further, by setting the length and size of the groove arbitrarily, the variable range and change rate can be changed arbitrarily and over a wide range. Therefore, the flow rate can be adjusted with high accuracy over a wide range with a simple structure. The number of taper grooves is not particularly limited as long as it is more than one and is a plurality of taper grooves, but three or more are preferable from the viewpoint of preventing deterioration of characteristics. However, if the number increases too much, the manufacturing cost increases, making it difficult to reduce the size and deteriorating accuracy. For this reason, if it is a normal use form, 5-6 or less is preferable.

次に、図を参照しつつ本発明の構成について説明する。図1は本発明の流量調節弁の原理を示す一部断面図である。図1において、流体はハウジング321の流体入口301から入り、流体出口302から出てゆく。テーパー溝が形成されている摺動軸(以下「摺動軸」と呼ぶ)330は、ハウジング321の内周面に設けられた縮径部321aの摺動円筒面によって一部が閉塞され、残部が露出されている。   Next, the configuration of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a partial cross-sectional view showing the principle of the flow control valve of the present invention. In FIG. 1, fluid enters from the fluid inlet 301 of the housing 321 and exits from the fluid outlet 302. A sliding shaft (hereinafter referred to as “sliding shaft”) 330 in which a tapered groove is formed is partially blocked by the sliding cylindrical surface of the reduced diameter portion 321 a provided on the inner peripheral surface of the housing 321, and the remaining portion. Is exposed.

摺動軸330の摺動部332の外周の摺動面は、ハウジング321の中央の縮径部321aの摺動円筒面に密接した嵌合状態になっているため、入口301から流入した流体は、摺動軸330のテーパー溝333の中を通って、出口302から流出する。ガイド部331を介して摺動軸330を軸方向に動かすことによりテーパー溝333の三角溝の大きさが変化し、結果として流路抵抗が変化するので、流量を変化させることが可能になる。   Since the sliding surface on the outer periphery of the sliding portion 332 of the sliding shaft 330 is in a close fitting state with the sliding cylindrical surface of the reduced diameter portion 321a at the center of the housing 321, the fluid flowing in from the inlet 301 is , Flows out of the outlet 302 through the tapered groove 333 of the sliding shaft 330. By moving the sliding shaft 330 in the axial direction via the guide portion 331, the size of the triangular groove of the tapered groove 333 is changed, and as a result, the flow path resistance is changed, so that the flow rate can be changed.

図2は三角形断面を持ち溝の深さが幾何級数的に変化する流路の立体図である。図1の溝333は図2のように深さが幾何級数的に変化する正三角形の溝403が、円筒面に加工されたものである。流体は流体入口402から正三角形の溝内に流入し、流体出口401から流出する。図1の摺動軸330が軸方向に移動するにつれて、区間404が移動し、流路抵抗が変化する。   FIG. 2 is a three-dimensional view of a channel having a triangular cross section and a groove depth that varies geometrically. The groove 333 in FIG. 1 is obtained by processing a groove 403 having an equilateral triangle whose depth geometrically changes as shown in FIG. 2 into a cylindrical surface. The fluid flows into the equilateral triangular groove from the fluid inlet 402 and flows out from the fluid outlet 401. As the sliding shaft 330 in FIG. 1 moves in the axial direction, the section 404 moves and the flow path resistance changes.

ハーゲン・ポアズイユ(Hagen-Poiseuille)の法則により、層流状態の円管内の流れでは流量は通常直径の4乗に比例して大きくなる。非円形流路の場合にも、その流路形状に応じた「水力学的相当直径」により、流量はその相当直径の4乗に比例することが知られている。(非特許文献1参照)従って、三角溝の深さが10分の1になると、流量は10のマイナス4乗すなわち1万分の1に小さくなる。三角形の溝の深さを指数関数的に減少させて軸の外周に成形することにより、指数関数的に流量を少なくすることが可能である。   According to the Hagen-Poiseuille law, the flow rate in a laminar circular pipe is usually proportional to the fourth power of the diameter. Even in the case of a non-circular channel, it is known that the flow rate is proportional to the fourth power of the equivalent diameter due to the “hydraulic equivalent diameter” corresponding to the shape of the channel. (See Non-Patent Document 1) Therefore, when the depth of the triangular groove is reduced to 1/10, the flow rate is reduced to the negative fourth power of 10, that is, 1 / 10,000. By reducing the depth of the triangular groove exponentially and forming it on the outer periphery of the shaft, the flow rate can be reduced exponentially.

例えば溝の深さが平均1.5mmの区間と溝の深さが平均で10分の1の0.15mmの区間での流量を考えると、深さが10分の1になることから、流量は10000の1になる。つまり、溝の深さが平均1.5mmの区間で流量が1L/minの条件の場合、溝の深さが0.15mmの区間では、0.1mL/minということになる。正確には、指数関数になっている区間につき、三角形の流路の管路抵抗で積分計算を行って計算する必要がある。   For example, considering the flow rate in a section with an average groove depth of 1.5 mm and a groove depth of 0.15 mm, which is an average of 1/10, the depth is 1/10. Becomes 1 of 10,000. That is, when the groove depth is an average of 1.5 mm and the flow rate is 1 L / min, the groove depth is 0.1 mL / min in the section where the groove depth is 0.15 mm. To be exact, it is necessary to perform integral calculation for the section that is an exponential function with the pipe resistance of the triangular channel.

ここで、ハーゲン・ポアズイユの法則を用いた流体抵抗の求め方についてより詳細に説明する。なお、ハーゲン・ポアズイユの式は、一般的な流体工学の教科書等に記載されているので、詳細についてはそれらを参照されたい。ここで、半径r、長さLの円管内を粘性係数μの流体が差圧Δpで流れるときの、層流状態の流量Qは、下記(1)のハーゲン・ポアズイユの式で表され、流路の抵抗Rは(2)式になる。
Q=RΔp (1)
R=8μL/πr4 (2)
Here, the method for obtaining the fluid resistance using Hagen-Poiseuille's law will be described in more detail. The Hagen-Poiseuille equation is described in general fluid engineering textbooks, etc., so please refer to them for details. Here, the flow rate Q in a laminar flow state when a fluid having a viscosity coefficient μ flows in a circular tube having a radius r and a length L with a differential pressure Δp is expressed by the Hagen-Poiseuille equation (1) below. The resistance R of the road is expressed by equation (2).
Q = RΔp (1)
R = 8 μL / πr 4 (2)

次に、流路の形状が1辺の長さaの正三角形の場合について考察する。三角形の流路における流量は、デンマーク大学(Technical University of Denmark)マイクロ&ナノテクノロジー学部(MIC : Department of Micro and Nanotechnology)Dr. Henric Bruusの"Lecture notes second edition, fall 2005, TheoreticaL microfluidics", p35(非特許文献2)のセクション2.4.4において、Fig2.6(c)に示される断面三角形の流路について検討されている。このセクションで示されている流量(flow rate)Qを求める式2.37から上記に従って流路抵抗Rを求めると下記式(3)式が導き出される。   Next, the case where the shape of the channel is an equilateral triangle having a length a of one side will be considered. The flow rate in the triangular channel is the "Lecture notes second edition, fall 2005, TheoreticaL microfluidics", p35 (Technical University of Denmark) In Section 2.4.4 of Non-Patent Document 2), the channel having a triangular cross section shown in Fig. 2.6 (c) is studied. The following equation (3) is derived by obtaining the flow path resistance R according to the above from the equation 2.37 for obtaining the flow rate Q shown in this section.

Figure 2009162384
(3)
ここで、正三角形の高さをhとすると、
Figure 2009162384
(3)
Here, if the height of the equilateral triangle is h,

Figure 2009162384
(4)
(3) (4)式より、高さの正三角形流路の抵抗は次式になる。
Figure 2009162384
(4)
(3) From the equation (4), the resistance of the regular equilateral triangular channel is as follows.

Figure 2009162384
(5)
Figure 2009162384
(5)

次に、長手方向に深さが漸減する場合の流路抵抗を求める。
正三角形溝の深さが、長手方向に指数関数的に漸減する場合を考えた場合、L=xとすると、溝の深さは次式で表される。
Next, the channel resistance when the depth gradually decreases in the longitudinal direction is obtained.
Considering the case where the depth of the equilateral triangular groove decreases exponentially in the longitudinal direction, assuming that L = x, the groove depth is expressed by the following equation.

Figure 2009162384
(6)
(5)、(6)式から、長手方向のある微小区間での抵抗は
Figure 2009162384
(6)
From equations (5) and (6), the resistance in a minute section in the longitudinal direction is

Figure 2009162384
(7)
となり、長手方向に、区間x−Lからxまでの抵抗は、上式を積分すると、
Figure 2009162384
(7)
In the longitudinal direction, the resistance from the section xL to x is obtained by integrating the above equation:

Figure 2009162384
(8)
となる。
Figure 2009162384
(8)
It becomes.

この(8)式は、長手方向に深さが漸減する断面形状が正三角形で全長がLの流路に、粘性係数がμの流体が流れたときの、流体の流体抵抗を求める計算式である。この式から、流路長Lや流体のμと流体抵抗・流量との関係を算出できる。   This equation (8) is a calculation formula for obtaining the fluid resistance of a fluid when a fluid having a viscosity coefficient μ flows through a channel having a regular triangular cross section whose depth gradually decreases in the longitudinal direction and a total length of L. is there. From this equation, the relationship between the flow path length L and the fluid μ and the fluid resistance / flow rate can be calculated.

このように、テーパー溝の断面形状は上記式に従って求めることができるが、実際に溝を形成したモデルで検証したデータ等を基に溝形状を決定してもよい。溝の断面形状を具体的にどのようなものにするかは、求められる流量調節弁の性能や、仕様、仕様環境、流体の種類などにより最適なものに調整すればよい。   Thus, although the cross-sectional shape of the tapered groove can be obtained according to the above formula, the groove shape may be determined based on data or the like verified with a model in which the groove is actually formed. The specific shape of the cross-section of the groove may be adjusted to the optimum value according to the required flow control valve performance, specifications, specification environment, fluid type, and the like.

本発明ではテーパー溝の一部の領域が流路を構成するように摺動軸および摺動円筒面の長さを決定する。つまり、摺動軸が摺動円筒面を摺動することで、摺動軸と摺動円筒面の密着している部分の領域が変化し、この部分にある特定領域のテーパー溝だけが流路となる。そして、この特定領域の溝部分が変化すると流体抵抗も変化するので流量が調節される。つまり、溝の特定位置には特定の流体抵抗が対応するので、流路を構成する溝の位置を変えれば流体抵抗も変化する。   In the present invention, the length of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface is determined so that a partial region of the tapered groove constitutes the flow path. In other words, when the sliding shaft slides on the sliding cylindrical surface, the region of the portion where the sliding shaft and the sliding cylindrical surface are in close contact changes, and only the tapered groove in the specific region in this portion is the flow path. It becomes. And if the groove part of this specific area | region changes, since fluid resistance also changes, flow volume is adjusted. That is, since a specific fluid resistance corresponds to a specific position of the groove, the fluid resistance also changes if the position of the groove constituting the flow path is changed.

摺動軸と摺動円筒面が密着嵌合する領域は、図1のように一方が他方に対して短くなるようにして他方の一部分だけに密着・嵌合するようにしてもよいし、入れ子状に端部同士が密着・嵌合する状態から徐々に全体が密着・嵌合する状態に移行するような構造でもよい。ここで、”密着・嵌合”とは、円筒状ないし円柱状の摺動軸の外周面が円筒状のハウジング内周面である摺動円筒面に隙間なく密接して、テーパー溝以外に流体が存在できない領域をいう。従って、溝全体の流体抵抗を決定する部分は、摺動軸が摺動円筒面と密着・嵌合している領域から密着・嵌合していない部分に移行する開放端に相当する部分のうち、流体抵抗が大きい側である。摺動軸および摺動円筒面の大きさや長さも、形成する溝や流量調節弁の性能や、仕様、仕様環境、流体の種類などにより最適なものに調整すればよい。   As shown in FIG. 1, the area where the sliding shaft and the sliding cylindrical surface are in close contact with each other may be configured such that one is shorter than the other and is in close contact / fitting with only part of the other. Alternatively, the structure may be such that the entire end portion gradually contacts and fits from the close contact / fit state. Here, “contact / fitting” means that the outer peripheral surface of a cylindrical or columnar sliding shaft is in close contact with the sliding cylindrical surface, which is the inner peripheral surface of the cylindrical housing, and there is no fluid other than the taper groove. An area that cannot exist. Therefore, the portion that determines the fluid resistance of the entire groove is the portion corresponding to the open end where the sliding shaft moves from the region where the sliding shaft is in close contact / fitting to the portion that is not in close contact / fitting. The fluid resistance is the larger side. The size and length of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface may be adjusted to the optimum values according to the performance of the groove to be formed and the flow rate control valve, specifications, specification environment, fluid type, and the like.

テーパー溝の断面形状は、上記例に限らず何れの形状も選択することができる。つまり、上記式などに従い流体抵抗が漸増または漸減することが可能な形状であれば、四角形や三角形、あるいは半円形など、どのような形状でもよい。しかしながら、加工の容易性や流体抵抗を算出する作業の容易性を考慮すると、上記のような正三角形が最も好ましい。また、テーパー溝を長手方向、つまり流路の一端から他端までをどのような形状で形成するかも任意でよく、直線状でもスパイラル状でも、ジグザグや蛇行したような形態でもよい。主にコストや目詰まり防止の観点からは直線状が好ましく、調整範囲を広くとりたい場合にはスパイラル状など湾曲したリ、蛇行した形状が好ましい。スパイラルは、この中でも加工が容易な形状として推奨される。また、摺動軸と摺動円筒面に雄ねじと雌ねじを形成し、このねじの一部、例えば雄ねじのねじ山の一部を除去することで、雌ねじの谷が溝を構成するようにしてもよい。   The cross-sectional shape of the tapered groove is not limited to the above example, and any shape can be selected. That is, any shape such as a quadrangle, a triangle, or a semicircle may be used as long as the fluid resistance can be gradually increased or decreased according to the above formula. However, considering the ease of processing and the ease of work for calculating the fluid resistance, the above equilateral triangle is most preferable. In addition, the taper groove may be formed in any shape in the longitudinal direction, that is, from one end to the other end of the flow path, and may be linear, spiral, zigzag, or meandering. From the standpoint of cost and prevention of clogging, a linear shape is preferred, and when a wide adjustment range is desired, a curved, meandering shape such as a spiral shape is preferred. The spiral is recommended as a shape that can be easily processed. Further, by forming a male screw and a female screw on the sliding shaft and the sliding cylindrical surface, and removing a part of the screw, for example, a part of the thread of the male screw, the valley of the female screw may form a groove. Good.

摺動軸および摺動円筒面の材質としては、特に限定されるものではなく、流量調節弁に通常使用されている材料を使用すればよい。また、求められる流量調節弁の性能や、仕様、仕様環境、流体の種類などにより最適なものにすればよい。耐薬品性や加工のし易さ、温度特性などの観点からは、フッ化エチレン樹脂、ナイロン樹脂等も好ましく、特にナイロン66、四フッ化エチレン樹脂、三フッ化エチレン樹脂が好適に用いられる。また、本体ボディや操作軸などの構成材料は真鍮、ステンレス鋼等の金属で構成してもよい。   The material of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface is not particularly limited, and a material usually used for a flow rate control valve may be used. Further, it may be optimized according to the required flow control valve performance, specifications, specification environment, fluid type, and the like. From the viewpoint of chemical resistance, ease of processing, temperature characteristics, and the like, fluorinated ethylene resin, nylon resin, and the like are also preferable, and nylon 66, tetrafluoroethylene resin, and trifluorinated ethylene resin are particularly preferably used. Further, the constituent materials such as the main body and the operation shaft may be made of a metal such as brass or stainless steel.

本発明の流量調節弁は、材料や溝構造の設定により、積極的な温度補正を行わせることができる。気体の粘度は温度上昇に伴って増加し、気体の流量抵抗が大となる。このため、温度上昇に伴って流体調節弁を流れる気体の流量が減少する。一方、温度上昇したときに、流体通路の長さを短尺化し気体の流量抵抗が小さくなるようにすれば、気体の流量を増加することができる。   The flow rate control valve of the present invention can perform positive temperature correction by setting the material and groove structure. The viscosity of the gas increases with increasing temperature, and the flow resistance of the gas increases. For this reason, the flow rate of the gas flowing through the fluid control valve decreases as the temperature rises. On the other hand, when the temperature rises, if the length of the fluid passage is shortened to reduce the gas flow resistance, the gas flow rate can be increased.

また、液体の粘度は温度上昇に伴って減少し、液体の流量抵抗が小となる。このため、温度上昇に伴って流体調節弁を流れる液体の流量が増加する。一方、温度上昇したときに、液体通路の長さを長尺化し液体の流量抵抗が大きくなるようにすれば、液体の流量を減少することができる。   Further, the viscosity of the liquid decreases with increasing temperature, and the flow resistance of the liquid becomes small. For this reason, the flow rate of the liquid flowing through the fluid control valve increases as the temperature rises. On the other hand, when the temperature rises, if the length of the liquid passage is lengthened to increase the flow resistance of the liquid, the liquid flow rate can be reduced.

このように、気体と液体の粘度が温度変化に対して反対の性質を持っているが、逆向きの補正動作を適宜行わせることにより、温度変化があっても流量が変化しない流量調節弁を得ることが可能である。   In this way, the viscosity of the gas and the liquid has the opposite properties to the temperature change, but the flow control valve that does not change the flow rate even if there is a temperature change by appropriately performing the reverse correction operation. It is possible to obtain.

すなわち、溝の形状を、温度変化により、溝の流体通路の区間(位置)が変化することによる流量変化量と流体の粘性抵抗が変化することによる流量変化量とが打ち消し合うように設定すればよい。溝の流体通路の長さが一定のままでも、抵抗要素になる区間(位置)を変化させれば、溝の深さが変化するので流量抵抗を変えることができる。このようにした場合には流量の温度依存性をなくす効果が得られる。   That is, if the shape of the groove is set so that the change in flow rate due to the change in the section (position) of the fluid passage of the groove due to temperature change cancels out the change in flow rate due to the change in the fluid's viscous resistance. Good. Even if the length of the fluid passage of the groove remains constant, the flow resistance can be changed because the depth of the groove changes if the section (position) that becomes the resistance element is changed. In this case, the effect of eliminating the temperature dependence of the flow rate can be obtained.

具体的には、テーパー溝の横断面形状を、長手方向に沿って深さが指数関数的に漸減する正三角形とした場合、摺動軸を移動させる移動機構の駆動軸ないし操作軸を金属などで構成し、摺動円筒面を有するスリ−ブや本体ボディを構成する材料を樹脂材料で構成すると両者の間に熱膨張係数の差が生じる。例えば、真鍮とナイロン樹脂との熱膨張係数の差は7×10-5/℃である。また、空気の動粘性係数μは、摂氏0度から摂氏100度に温度上昇すると、1.73倍になる。上記式から、動粘性係数が1.73倍に増えると、流量は1.73分の1に減少する。一方、摂氏0度から摂氏100度に温度上昇すると、流体通路の部分での操作軸とハウジングの相対的な位置ずれ量が生じる。このとき、テーパー溝による流体通路は相対的に移動し、流路での流体抵抗は減少する。こうして、動粘係数の増加分を打ち消すような溝の形状を設定することで温度補償が行われる。 Specifically, when the cross-sectional shape of the tapered groove is an equilateral triangle whose depth exponentially decreases along the longitudinal direction, the drive shaft or operation shaft of the moving mechanism that moves the sliding shaft is made of metal, etc. When the sleeve and the material constituting the main body are made of a resin material, a difference in thermal expansion coefficient occurs between them. For example, the difference in thermal expansion coefficient between brass and nylon resin is 7 × 10 −5 / ° C. Moreover, the kinematic viscosity coefficient μ of air becomes 1.73 times as the temperature rises from 0 degrees Celsius to 100 degrees Celsius. From the above equation, when the kinematic viscosity coefficient increases 1.73 times, the flow rate decreases to 1/73. On the other hand, when the temperature rises from 0 degrees Celsius to 100 degrees Celsius, a relative displacement between the operation shaft and the housing in the fluid passage portion occurs. At this time, the fluid passage by the tapered groove moves relatively, and the fluid resistance in the flow path decreases. Thus, temperature compensation is performed by setting the shape of the groove to cancel the increase in the kinematic viscosity coefficient.

流量の温度補償は、ハウジングと移動機構の操作軸の各熱膨張による長手方向の変位差を利用しているが、テーパー溝を有す摺動円筒面の外面に接する部分、すなわち摺動軸と、このテーパー溝を設けた部分である摺動円筒面部分、すなわちハウジングとは同じ熱膨張係数の材料で構成することが好ましい。また、本体ボディの材料が異なる場合には補助スリーブを設けてもよい。こうすることによって、両者の隙間が径方向に広がって流量が大きく変化したり、同隙間が径方向に減少しすぎて操作軸が動かなくなること等を防止できる。   The temperature compensation of the flow rate uses the longitudinal displacement difference due to each thermal expansion of the housing and the operating shaft of the moving mechanism, but the portion in contact with the outer surface of the sliding cylindrical surface having the tapered groove, that is, the sliding shaft The sliding cylindrical surface portion, that is, the portion provided with the tapered groove, that is, the housing is preferably made of a material having the same thermal expansion coefficient. In addition, an auxiliary sleeve may be provided when the material of the main body is different. By doing so, it is possible to prevent the gap between the two from expanding in the radial direction and the flow rate to change greatly, or the gap from being excessively reduced in the radial direction to prevent the operation shaft from moving.

次に、本発明の応用例として、流体の粘性係数が未知の場合における1点校正による特定流量でのダイヤル位置決定の手法について説明する。   Next, as an application example of the present invention, a method of determining the dial position at a specific flow rate by one-point calibration when the viscosity coefficient of the fluid is unknown will be described.

粘性係数が未知の流体や、混合ガス等2種以上の混合物等において、粘性係数を計算で求める煩雑さを回避したい場合がある。このようなとき、ある圧力条件のもとで、あるダイヤル回転位置での流量を測定することによって、そのダイヤル位置に測定した流量を、導きだし「1点校正」することにより、ダイヤルの回転位置を決定することが可能である。   There are cases where it is desired to avoid the complexity of calculating the viscosity coefficient in a fluid whose viscosity coefficient is unknown or a mixture of two or more of gas mixtures. In such a case, by measuring the flow rate at a certain dial rotation position under a certain pressure condition, the flow rate measured at that dial position is derived and “one-point calibration” is performed, so that the rotation position of the dial is Can be determined.

圧力条件と粘性のどちらか、または両方とも未知の場合でも、あるダイヤル回転数の位置での流量が分かれば、差圧と流体の粘性係数が変化しない限り、それ以外のバルブのダイヤル位置での流量は比例関係にあり、一義的に決まるからである。このような「1点校正」の手法により、ある狭い範囲の流量計しか持ち合わせていない場合でも、その流量計の測定範囲以外の範囲の流量でも、使用した流量計と「同程度」の誤差で流量を設定することが可能となる。   Even if the pressure condition and / or viscosity are unknown, if the flow rate at a certain dial speed is known, as long as the differential pressure and the viscosity coefficient of the fluid do not change, the other valve dial positions This is because the flow rate is proportional and is uniquely determined. With this “one-point calibration” method, even if you have only a narrow range of flowmeters, even if the flow rate is outside the measurement range of the flowmeter, the error is “same” as the flowmeter used. The flow rate can be set.

温度、圧力によって、粘性係数が変化することがあっても、上記の「1点校正」の手法を用いるにより、どんな流体でも、流れが粘性流である限り、広範囲な流量が設定可能である。1点校正した流量の精度に応じて見込まれる精度により、広範囲な流量の設定が可能となるのである。   Even if the viscosity coefficient changes depending on the temperature and pressure, a wide range of flow rates can be set for any fluid as long as the flow is a viscous flow by using the above-described “one-point calibration” method. A wide range of flow rates can be set according to the accuracy expected according to the flow rate accuracy calibrated at one point.

広い範囲の流量を高精度で設定したい時には、マスフローメータの精度がよいフルスケール付近で流量を測定し、ダイヤル位置を決定することにより、圧力・温度を大幅に変えない限りマスフローでは測定できない微少流量まで、ダイヤル位置で流量を設定することが可能である。   When you want to set a wide range of flow rates with high accuracy, measure the flow rate near the full scale where the accuracy of the mass flow meter is good, and determine the dial position. Until, it is possible to set the flow rate at the dial position.

次に、本発明のより具体的な実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。   Next, more specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図3は本発明の実施の形態に係る流量調節弁の第1の実施例の構成を示す縦断面図である。この流量調節弁は、本体ボディ10、スリーブ20、摺動軸30、移動機構40、ノブ50およびOリング61〜65等から構成されている。   FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the configuration of the first example of the flow rate control valve according to the embodiment of the present invention. The flow rate adjusting valve includes a main body 10, a sleeve 20, a sliding shaft 30, a moving mechanism 40, a knob 50, O-rings 61 to 65, and the like.

ノブ50は流量調節弁の流量を調整する際に操作するもので、移動機構40の操作軸42に固定されている。移動機構40は、ノブ50により軸を回転させることにより摺動軸30を軸方向に移動させる操作軸42と、操作軸42の回転が伝わらないように操作軸42と摺動軸30を連結する連結部41とから構成される。操作軸42は、そのねじ部43を介して本体ボディ10のねじ部10aと螺合される。   The knob 50 is operated when adjusting the flow rate of the flow control valve, and is fixed to the operation shaft 42 of the moving mechanism 40. The moving mechanism 40 connects the operating shaft 42 and the sliding shaft 30 so that the rotation of the operating shaft 42 is not transmitted to the operating shaft 42 that moves the sliding shaft 30 in the axial direction by rotating the shaft by the knob 50. The connection part 41 is comprised. The operation shaft 42 is screwed with the screw portion 10 a of the main body 10 via the screw portion 43.

連結部41は、図4に示すように、袋ナット41a、座金41b、子ねじ41c、長ナット41dおよび接着剤41eからなり、操作軸42の回転が摺動軸30に伝わらないように操作軸42とテーパー溝付摺動軸30とを連結する。操作軸42と袋ナット41aとはねじ部が接着されるなどして互いに回転できないように固定される。なお、この連結部41は操作軸42の回転トルクが摺動軸30に伝わらないように操作軸42とテーパー溝付摺動軸30とを連結する構造であれば、図示例に限定されることなく他の周知な機械構造を用いてよい。   As shown in FIG. 4, the connecting portion 41 includes a cap nut 41 a, a washer 41 b, a child screw 41 c, a long nut 41 d, and an adhesive 41 e, so that the rotation of the operation shaft 42 is not transmitted to the sliding shaft 30. 42 and the sliding shaft 30 with a taper groove are connected. The operation shaft 42 and the cap nut 41a are fixed so that they cannot be rotated with each other, for example, by screwing a screw part. The connecting portion 41 is limited to the illustrated example as long as the operating shaft 42 and the sliding groove 30 with the tapered groove are connected so that the rotational torque of the operating shaft 42 is not transmitted to the sliding shaft 30. Other known mechanical structures may be used.

子ねじ41cは袋ナット41a内に頭が保持され、袋ナット41aの貫通穴を介して足が41dの長ナット41dに螺合された上で接着されており、さらに長ナット41dは、摺動軸30のねじ穴に圧入され、接着剤41eで固定されている。子ねじ41cの頭と袋ナット41a間、および袋ナット41aと長ナット41dの間の部分には、フッ化エチレン樹脂などの摩擦抵抗の小さい座金41bが挟まれており、操作軸42の回転に伴う袋ナット41aの回転が子ねじ41cに伝達されにくくしている。なお、これらの部材の一部を省略することも可能である。   The female screw 41c has its head held in the cap nut 41a, and the legs are screwed and bonded to the long nut 41d of the 41d through the through hole of the cap nut 41a. Further, the long nut 41d is slid It is press-fitted into the screw hole of the shaft 30 and fixed with an adhesive 41e. A washer 41b having a low frictional resistance such as a fluoroethylene resin is sandwiched between the head of the core screw 41c and the cap nut 41a and between the cap nut 41a and the long nut 41d. The accompanying rotation of the cap nut 41a is hardly transmitted to the child screw 41c. Note that some of these members may be omitted.

摺動軸30は、図3に示されるガイド部31、摺動部32、テーパー溝33および保持部34から構成される。ガイド部31は上部の長ナット41dのねじ穴を介して子ねじ41cと接続され、外周部に2つのO−リング溝が設けられ、外周部が本体ボディ10の内側の面に沿って軸方向に移動可能となっている。   The sliding shaft 30 includes a guide part 31, a sliding part 32, a tapered groove 33, and a holding part 34 shown in FIG. The guide portion 31 is connected to the child screw 41c through the screw hole of the upper long nut 41d, two O-ring grooves are provided on the outer peripheral portion, and the outer peripheral portion is axial along the inner surface of the main body 10. It is possible to move to.

上記2つのO−リング溝には摺動軸シール用O−リング61,62が取り付けられ、中央部の段付き部に締切り用O−リング63が装着される。摺動部32には、外周部に流体通路を形成する深さが長さ方向に沿って漸減又は漸増し、並行した複数本の溝からなるテーパー溝33が形成されている。摺動部32に続く、摺動軸30の先端付近には締切用O−リング64を取り付けるための保持部34が設けられている。   Slide shaft seal O-rings 61 and 62 are attached to the two O-ring grooves, and a shut-off O-ring 63 is attached to a stepped portion at the center. In the sliding portion 32, the depth for forming the fluid passage in the outer peripheral portion is gradually reduced or gradually increased along the length direction, and a tapered groove 33 formed of a plurality of parallel grooves is formed. A holding portion 34 for attaching a shut-off O-ring 64 is provided near the tip of the sliding shaft 30 following the sliding portion 32.

スリーブ20は、円筒形状の一端(上部)が開口し、他端(底部)が閉じた形状となっており、摺動軸30と反対の方向、すなわち下方から本体ボディ10の内側に取り付けられ、スリーブ円筒部21の内周に形成された摺動円筒面21aが、摺動軸30と互いに軸方向に摺動可能に嵌合される。   The sleeve 20 has a shape in which one end (top) of the cylindrical shape is open and the other end (bottom) is closed, and is attached to the inside of the main body 10 from the opposite direction to the sliding shaft 30, that is, from below. A sliding cylindrical surface 21a formed on the inner periphery of the sleeve cylindrical portion 21 is fitted to the sliding shaft 30 so as to be slidable in the axial direction.

スリーブ20の長手方向中央部の外径部分には、O−リング溝が設けられ、該O−リング溝内にO−リング65が設けられて、本体ボディ10の内周面でシールすることにより、流体が入口側から出口側へリークすることを防止する。スリーブ20の中央部下方のスリーブ穴底部23の段穴部分には、テーパー溝33により形成される流体通路から流れてきた流体を本体ボディ10の出口14に導くために、外径から半径方向にスリーブ出口穴24が設けられている。   An O-ring groove is provided in the outer diameter portion of the central portion in the longitudinal direction of the sleeve 20, and an O-ring 65 is provided in the O-ring groove so as to be sealed on the inner peripheral surface of the main body 10. , Prevents the fluid from leaking from the inlet side to the outlet side. In the step hole portion of the sleeve hole bottom 23 below the center portion of the sleeve 20, in order to guide the fluid flowing from the fluid passage formed by the tapered groove 33 to the outlet 14 of the main body 10, the outer diameter is increased in the radial direction. A sleeve outlet hole 24 is provided.

ここで、テーパー溝33により形成される流体通路とは、テーパー溝33の全長のうち、スリーブ20の先端側の摺動円筒面21aが摺動軸30の摺動部32と嵌合した部分(図1の縮径部321aに相当)によりテーパー溝33の開口面が閉塞されている部分をいう。   Here, the fluid passage formed by the tapered groove 33 is a portion of the entire length of the tapered groove 33 in which the sliding cylindrical surface 21 a on the distal end side of the sleeve 20 is fitted with the sliding portion 32 of the sliding shaft 30 ( This corresponds to a portion where the opening surface of the tapered groove 33 is closed by the reduced diameter portion 321a in FIG.

また、スリーブ円筒部21の外周面と本体ボディ10の内周面の間には、本体ボディ10の入口11から流入して入口底穴12を経由した流体を、テーパー溝33により形成される前記流体通路に導くための流路空間が形成されている。   Further, a fluid that flows from the inlet 11 of the main body 10 and passes through the inlet bottom hole 12 is formed by the tapered groove 33 between the outer peripheral surface of the sleeve cylindrical portion 21 and the inner peripheral surface of the main body 10. A flow path space for leading to the fluid passage is formed.

次に、図3の流量調節弁の動作について説明する。本体ボディ10の流体入口11から流入した流体は、入口底穴12および、スリーブ円筒部21の外周面と本体ボディ10の内周面の間の流路空間を通り、3本の溝からなるテーパー溝33により形成される流体通路の部分を通過し、スリーブ穴底部23およびスリーブ出口穴24を経由した後、流体出口14から外部に流出する。ノブ50を正転あるいは逆転することにより、摺動軸30を本体ボディ10に対して軸方向に往復移動させることにより、テーパー溝33の大きさを変化させて、流量を調節する。   Next, the operation of the flow control valve in FIG. 3 will be described. The fluid flowing in from the fluid inlet 11 of the main body 10 passes through the inlet bottom hole 12 and the flow path space between the outer peripheral surface of the sleeve cylindrical portion 21 and the inner peripheral surface of the main body 10, and is a taper composed of three grooves. The fluid passes through the portion of the fluid passage formed by the groove 33, passes through the sleeve hole bottom 23 and the sleeve outlet hole 24, and then flows out from the fluid outlet 14. By rotating the knob 50 forward or backward, the sliding shaft 30 is reciprocated in the axial direction with respect to the main body body 10, thereby changing the size of the tapered groove 33 and adjusting the flow rate.

ノブ50を持って操作軸42を回転すると、操作軸42と共に摺動軸30が図面垂直方向である長手方向に移動し、テーパー溝33を持つ摺動部30の外面がスリーブ20の摺動円筒面21aの縮径部に沿って摺動する。操作軸42を回転したとき、摺動軸30は追従して回転することなく、長手方向に移動するが、その動作の詳細を次に示す。   When the operating shaft 42 is rotated with the knob 50, the sliding shaft 30 moves in the longitudinal direction which is the vertical direction of the drawing together with the operating shaft 42, and the outer surface of the sliding portion 30 having the tapered groove 33 is the sliding cylinder of the sleeve 20. It slides along the reduced diameter portion of the surface 21a. When the operation shaft 42 is rotated, the sliding shaft 30 moves in the longitudinal direction without following the rotation. Details of the operation will be described below.

ノブ50と摺動軸30の間にはノブ50の回転を摺動軸30に伝達しないようにするための、連結部41を介在させている。ノブ50の回転操作を行うと、操作軸42は操作軸ねじ部43と本体ボディ10のねじ部を介してねじ結合しているため、本体ボディ10に対して前進・後退をし、これに伴い摺動軸30を前進・後退させるが、操作軸42の回転動作は、連結部41でトルクが伝達されないので、O−リング61,62の摩擦抵抗などにより、摺動軸30は回転せずに前進・後退を行う。   A connecting portion 41 is interposed between the knob 50 and the sliding shaft 30 to prevent the rotation of the knob 50 from being transmitted to the sliding shaft 30. When the knob 50 is rotated, the operation shaft 42 is screw-coupled via the operation shaft screw portion 43 and the screw portion of the main body body 10, so that the main body body 10 moves forward and backward. Although the sliding shaft 30 is moved forward and backward, since the torque is not transmitted by the connecting portion 41 in the rotation operation of the operation shaft 42, the sliding shaft 30 does not rotate due to the frictional resistance of the O-rings 61 and 62. Move forward and backward.

以上の結果、摺動軸30の外周とスリーブ円筒部21の摺動円筒面との間の摩擦距離は、回転方向が無くなり、前進・後退動作だけになるので、大幅に少なくなる。例えば直径8mmで1回転のπ・d=3.14x8≒25mmからねじのピッチ=0.8mmへと大幅に減少し、約31分の1になる。このことにより、磨耗は劇的に減少する。   As a result, the friction distance between the outer periphery of the sliding shaft 30 and the sliding cylindrical surface of the sleeve cylindrical portion 21 is greatly reduced because there is no rotational direction and only forward / reverse operation. For example, one revolution at 8 mm in diameter is greatly reduced from π · d = 3.14 × 8≈25 mm to a screw pitch = 0.8 mm, which is about 1/31. This dramatically reduces wear.

ところで、流量調節バルブは締め切りの状態では流量がゼロになることが望ましい。このため、摺動軸は締め切り用のシール部材を有することが好ましい。具体的には、図3に示すように、摺動軸30はその先端部にO−リング64を、中央部の段付き部にO−リング63を装着しており、それぞれがバルブ締め切り状態で、スリーブの底とスリーブの上端の2箇所でシールを機能するようになっている。すなわち、締め切りの状態で2重シールを実現しているので、完全な流量ゼロを実現することができる。   By the way, it is desirable that the flow rate adjusting valve has a flow rate of zero in a closed state. For this reason, it is preferable that the sliding shaft has a seal member for closing. Specifically, as shown in FIG. 3, the sliding shaft 30 has an O-ring 64 attached to the tip thereof and an O-ring 63 attached to the center stepped portion, and each is in a valve closed state. The seal functions at two locations, the bottom of the sleeve and the upper end of the sleeve. That is, since double sealing is realized in the deadline state, complete zero flow rate can be realized.

また、図1の流量調節弁では、テーパー溝33により形成される流体通路は流体入口から流体出口に向かって徐々に三角溝の大きさが大きくなるので、流体中の異物が流体通路内で詰まりにくい構造となっている。なお、上記の実施例では溝の数が3本の場合を示したが、これに限らず、任意の複数本の溝を設けることができる。   In the flow control valve shown in FIG. 1, the size of the triangular groove of the fluid passage formed by the tapered groove 33 gradually increases from the fluid inlet toward the fluid outlet, so that foreign matters in the fluid are clogged in the fluid passage. It has a difficult structure. In the above-described embodiment, the number of grooves is three. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary plurality of grooves can be provided.

また、これら2箇所のO−リング63,64は、どちらか1方を省略しても良好な締め切り機能を持つので、1個とすることも可能である。   Further, these two O-rings 63 and 64 have a good deadline function even if one of them is omitted.

上記の図3に示すような構造で溝の数を3本とし、ノブの回転が摺動軸に伝達されない流量調節バルブを作成した。この流量調節弁を、供給圧力10KPa(サンプルd1)、供給圧力100kPa(サンプルd2)、供給圧力600kPa(サンプルd3)において、バルブ締め切りから全開までの操作を10回繰り返し行う耐久試験を行った後、ノブ回転数と流量の特性を測定した。結果を図5に示す。また、比較サンプルとして溝が1本で回転トルクを伝達しない連結部が無い流量調節弁を作成し、供給圧力を100KPaとした以外は同様の試験を行い、初期特性サンプルc1と耐久試験後の特性サンプルc2を測定した。結果を図6に示す。   A flow rate adjusting valve having the structure as shown in FIG. 3 and having three grooves and in which the rotation of the knob is not transmitted to the sliding shaft was created. The flow rate control valve was subjected to an endurance test in which the operation from valve closing to full open was repeated 10 times at a supply pressure of 10 KPa (sample d1), a supply pressure of 100 kPa (sample d2), and a supply pressure of 600 kPa (sample d3). The characteristics of knob rotation speed and flow rate were measured. The results are shown in FIG. In addition, as a comparative sample, a flow rate control valve having one groove and no connection portion that does not transmit rotational torque was prepared, and the same test was performed except that the supply pressure was set to 100 KPa. The initial characteristic sample c1 and the characteristic after the durability test were performed. Sample c2 was measured. The results are shown in FIG.

図5から明らかなように、本発明サンプルd1−d3は、何れの圧力条件下でも、ノブを多数回転する繰り返し試験によっては、ほとんど流量特性が変化していない(初期特性は省略している)。これに対し、図6の比較サンプルでは、耐久試験後のサンプルc2に異物が溝に付着して、流量特性が階段状になってしまっていることがわかる。以上の結果から、本発明の流量調節弁によれば、テーパー溝が複数本の溝から構成されているので、万一磨耗粉又は流体中の異物が流路に存在しても、著しい特性の劣化を生じないことがわかる。   As is clear from FIG. 5, the flow rate characteristics of the samples d1 to d3 of the present invention are hardly changed by repeated tests in which the knob is rotated many times under any pressure condition (initial characteristics are omitted). . On the other hand, in the comparative sample of FIG. 6, it can be seen that the foreign matter adheres to the groove in the sample c2 after the durability test, and the flow rate characteristic is stepped. From the above results, according to the flow control valve of the present invention, since the tapered groove is composed of a plurality of grooves, even if wear powder or foreign matter in the fluid is present in the flow path, it has remarkable characteristics. It can be seen that no degradation occurs.

これは、1つにはバルブ内の摺動磨耗による微細粉の発生が、連結部に回転トルクを伝達しない構造を採用することで、摺動を少なくすることにより、劇的に低減させることができたことによるものと推測される。したがって、長期の使用においても、磨耗の発生による流量特性の劣化を防止することができることがわかる。   For one thing, the generation of fine powder due to sliding wear in the valve can be drastically reduced by adopting a structure that does not transmit rotational torque to the connecting part, thereby reducing sliding. This is presumably due to what was possible. Therefore, it can be understood that the deterioration of the flow rate characteristic due to the occurrence of wear can be prevented even during long-term use.

さらに、本発明の流量調節バルブの供給圧力100kPaにおけるダイヤル回転数5−6、ダイヤル回転数10−11、およびダイヤル回転数15−16の間でダイヤルを1/25回転づつ開けた時の窒素ガス流量特性を、それぞれ図8,9,10に示す。さらに、同圧力条件下で、ダイヤル回転数5回転目と10回転目を交互に移動したときの繰り返し再現性を測定した窒素ガス流量特性を図11に示す。   Further, the nitrogen gas when the dial is opened every 1/25 rotation between the dial rotation speed 5-6, the dial rotation speed 10-11, and the dial rotation speed 15-16 at the supply pressure 100 kPa of the flow rate adjusting valve of the present invention. The flow characteristics are shown in FIGS. Furthermore, FIG. 11 shows the nitrogen gas flow rate characteristics in which repetitive reproducibility is measured when the dial rotation speed is alternately moved at the fifth and tenth rotations under the same pressure condition.

図8,9,10から明らかなように、何れのダイヤル回転数の位置でも、ダイヤル回転と窒素流量とは、略直線状に近い特性を示していることがわかる。また、図11からは繰り返し試験を19回程度行った場合でも安定した特性を維持していることがわかる。   As is apparent from FIGS. 8, 9, and 10, it can be seen that the dial rotation and the nitrogen flow rate have characteristics that are almost linear at any dial rotation speed position. Further, FIG. 11 shows that stable characteristics are maintained even when the repeated test is performed about 19 times.

上記の実施例に示したバルブは、いわゆる「イコールパーセント」特性を示し、バルブ開度のどの位置でも、回転角度に対する流量変化率がほぼ一定になるように設計・製作されているので、流量設定が容易である。また、非常に広い流量範囲を1つのバルブで調節できるので、バルブの選定や管理が容易である。   The valve shown in the above embodiment shows the so-called “equal percent” characteristic, and is designed and manufactured so that the flow rate change rate with respect to the rotation angle is almost constant at any position of the valve opening, so the flow rate setting Is easy. Moreover, since a very wide flow rate range can be adjusted with one valve, selection and management of the valve are easy.

また、流量が広範囲にかつ単調に増加または減少するのでバルブの操作が容易である。また、操作軸の回転が摺動軸に伝わらないようにしたので、内部磨耗が生じにくい。また、テーパー溝が複数本の溝から構成されているので、万一磨耗粉もしくは流体中の異物が流路に存在しても、著しい特性の劣化を生じない。   Further, since the flow rate increases or decreases monotonously in a wide range, the valve is easy to operate. In addition, since the rotation of the operation shaft is not transmitted to the sliding shaft, internal wear hardly occurs. In addition, since the tapered groove is composed of a plurality of grooves, even if wear powder or foreign matter in the fluid is present in the flow path, the characteristic is not significantly deteriorated.

また、市販の部品、例えばノブや本体、ダイヤルゲージなど市販の弁部材の一部を用いるこで、部品コストを安価にすることもでき、保守上も便利である。   Moreover, by using a part of commercially available parts such as a valve member such as a knob, a main body, and a dial gauge, the part cost can be reduced, and maintenance is convenient.

なお、実施例1と実施例2ではノブ50を回転操作することにより摺動軸30を摺動円筒部21,121の摺動円筒面21a,121aに対してそれぞれ移動させているが、本発明における摺動軸移動機構は、これに限定されるものではない。図示を省略したが、操作軸42をスリーブ円筒部21の摺動円筒面21aに対して摺動可能に支持し、エアシリンダや電動モータ駆動等によるリニアアクチュエータ等の外部の往復駆動装置により操作軸42を軸方向に往復動させるような構成も含む。   In the first and second embodiments, the sliding shaft 30 is moved with respect to the sliding cylindrical surfaces 21a and 121a of the sliding cylindrical portions 21 and 121 by rotating the knob 50. The sliding shaft moving mechanism in is not limited to this. Although not shown, the operating shaft 42 is slidably supported with respect to the sliding cylindrical surface 21a of the sleeve cylindrical portion 21, and the operating shaft is operated by an external reciprocating drive device such as an air cylinder or an electric motor driven linear actuator. The structure which reciprocates 42 in an axial direction is also included.

また、上記の各実施例では溝の数が3本の場合を示したが、これに限らず、1つより多い任意の複数本の溝を設けることができる。また、上記の各実施例では溝が三角形断面を持つ場合を示したが、これに限らず、任意の溝形状をとることができる。   In each of the above-described embodiments, the number of grooves is three. However, the present invention is not limited to this, and an arbitrary plurality of grooves larger than one can be provided. In each of the above-described embodiments, the case where the groove has a triangular cross section has been described.

また、連結部の構成は実施例の構成に限定されず、操作軸の回転が摺動軸に伝達されないようにする、任意の構成手段を用いることができる。また、摺動軸30の摺動軸シール用O−リングは2箇所に限らず、必要に応じて任意の数用いることができる。   Moreover, the structure of a connection part is not limited to the structure of an Example, Arbitrary structural means which prevents rotation of an operating shaft from being transmitted to a sliding shaft can be used. The number of O-rings for sliding shaft sealing of the sliding shaft 30 is not limited to two, and any number can be used as necessary.

本発明は、液体、気体等のあらゆる流体に応用することができる。また、可変調節範囲が極めて広いため、1つの流量調節弁で広範囲の流量をカバーすることができ、応用範囲が広く、汎用性が極めて高い。1つの種類で多くのケースに対応できることから、量産効果が高く、低コスト化が期待できる。また、医療、半導体、精密加工、高機能材料等にも有用であり、高い耐薬品性、低汚染性、高精度の用途に有用である。
また、流体の流路形状が比較的平坦かつ滑らかで、突起などが少ない構造であるため、流れの乱れも少なく、泡が生じ難いといった特性も有し、半導体用途など、泡の発生を嫌う用途にも有用である。
The present invention can be applied to all fluids such as liquid and gas. Moreover, since the variable adjustment range is extremely wide, a single flow rate adjustment valve can cover a wide range of flow rates, and the application range is wide and versatility is extremely high. Since one type can handle many cases, the mass production effect is high and cost reduction can be expected. In addition, it is useful for medical treatment, semiconductors, precision processing, highly functional materials and the like, and is useful for high chemical resistance, low contamination, and high precision applications.
In addition, the flow path shape of the fluid is relatively flat and smooth, and it has a structure with few protrusions, etc., so it has the characteristics of less turbulent flow and less likely to generate bubbles. Also useful.

本発明の流量調節弁は、基本的に流れが粘性流となっているため、ハーゲンポアズイユの式と実測値が近い値になり、明確な理論に従って各パラメータを制御することができる。このことから、任意の条件の1点で流量とニードルバルブの回転位置を測定し、ダイヤル回転位置を決めれば、あとはどんな流体でも、温度圧力条件さえ保持すればそのまま使用することができる。   Since the flow control valve of the present invention is basically a viscous flow, the Hagen-Poiseuille equation and measured values are close to each other, and each parameter can be controlled according to a clear theory. Therefore, if the flow rate and the rotational position of the needle valve are measured at one point of arbitrary conditions and the dial rotational position is determined, any fluid can be used as it is as long as the temperature and pressure conditions are maintained.

また、圧力が変化した場合には、粘性流の流量は、差圧に比例するので、簡単に補正が可能である。上記の校正を行うことにより、混合ガスでも、成分未知のガスでも、1点で、体積流量を測定すれば、広範囲の流量が設定可能になる。以上のように本発明は、流体の流量制御の分野での応用範囲が極めて広く、産業上極めて有用である。   In addition, when the pressure changes, the flow rate of the viscous flow is proportional to the differential pressure, and can be easily corrected. By performing the calibration described above, a wide range of flow rates can be set by measuring the volume flow rate at one point, whether it is a mixed gas or a gas whose component is unknown. As described above, the present invention has a very wide application range in the field of fluid flow rate control and is extremely useful in industry.

本発明のテーパー溝を用いた流量調節弁の動作原理を示す概略断面図である。It is a schematic sectional drawing which shows the principle of operation of the flow control valve using the taper groove | channel of this invention. テーパー溝を用いた流量調節弁の断面三角形の溝の形状例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the example of a shape of the groove | channel of the cross-sectional triangle of the flow control valve using a taper groove. 本発明の流量調節弁の第1の実施例を示す構成縦断面図である。It is a composition longitudinal section showing the 1st example of the flow control valve of the present invention. 連結部の内部構造図を示した一部断面図である。It is the partial cross section figure which showed the internal structure figure of the connection part. 本発明の流量調節弁の耐久試験後の流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow volume characteristic after the endurance test of the flow control valve of the present invention. 従来の流量調節弁の耐久試験前後の流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow volume characteristic before and behind the endurance test of the conventional flow control valve. 溝が単独の場合と複数本の場合を数値モデルで検討した結果を示したグラフである。It is the graph which showed the result of having examined with the numerical model the case where a groove | channel is independent and the case where it is multiple. 本発明の流量調節バルブのダイヤル回転数5−6の間でダイヤルを1/25回転づつ開けた時の窒素ガス流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the nitrogen gas flow rate characteristic when a dial is opened every 1/25 rotation between dial rotation speeds 5-6 of the flow control valve of the present invention. 本発明の流量調節バルブのダイヤル回転数10−11の間でダイヤルを1/25回転ずつ開けた時の窒素ガス流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the nitrogen gas flow rate characteristic when a dial is opened every 1/25 turn between dial rotation speed 10-11 of the flow control valve of the present invention. 本発明の流量調節バルブのダイヤル回転数15−6の間でダイヤルを1/25回転ずつ開けた時の窒素ガス流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the nitrogen gas flow rate characteristic when a dial is opened every 1/25 rotation between dial rotation speed 15-6 of the flow control valve of the present invention. 本発明サンプルのダイヤル回転数5回転目と10回転目を交互に移動したときの繰り返し再現性を測定した窒素ガス流量特性を示すグラフである。It is a graph which shows the nitrogen gas flow rate characteristic which measured reproducibility when the dial rotation speed of the sample of this invention was alternately moved to 5th rotation and 10th rotation. 従来の精密ニードル弁の概要を示す構成断面図であるIt is a cross-sectional view showing the outline of a conventional precision needle valve. 従来のニードルバルブの流量調節特性を示すグラフである。It is a graph which shows the flow volume adjustment characteristic of the conventional needle valve.

30 摺動軸
21a,121a 摺動円筒面
33 テーパー溝
40 移動機構
43 ねじ部
42 操作軸
41 連結部
411 袋ナット
41c 子ねじ
10 本体ボディ
20 スリーブ
11,111 入口
14,181 出口
65、165 O−リング
110 径違い3方チーズ
180 径違いブッシュ
170 シリンダー
63,64 締め切り用のO−リング
30 Sliding shaft 21a, 121a Sliding cylindrical surface 33 Tapered groove 40 Moving mechanism 43 Screw portion 42 Operation shaft 41 Connection portion 411 Cap nut 41c Child screw 10 Body body 20 Sleeve 11, 111 Inlet 14,181 Outlet 65,165 O- Ring 110 Different diameter three-way cheese 180 Different diameter bush 170 Cylinder 63, 64 O-ring for deadline

Claims (9)

互いに軸方向に摺動可能に嵌合された摺動軸および摺動円筒面と、前記摺動軸を軸方向に移動させる移動機構とを有し、
前記摺動軸および摺動円筒面の少なくとも一方の摺動面にはその特定領域が流体通路となる複数のテーパー溝が形成され、このテーパー溝は断面が正三角形であり、長さ方向に沿って深さが関数に従って漸減または漸増する形状であり、
前記関数は、全長がLの流路に、粘性係数がμの流体が流れたときの、区間x−Lからxまでの抵抗Rを表す下記式(8)であり、
Figure 2009162384
(8)
前記移動機構の駆動軸と摺動円筒面とを、互いに熱膨張係数の異なる材料により構成し、
前記テーパー溝は、温度変化による前記材料の膨張または収縮で前記テーパー溝の流体通路の区間が変化して流量が変化する量と、温度変化による流体の粘性抵抗の変化で流量が変化する量とが打ち消し合うような形状に形成されている流量調節弁。
A sliding shaft and a sliding cylindrical surface that are slidably fitted to each other in the axial direction, and a moving mechanism that moves the sliding shaft in the axial direction;
A plurality of tapered grooves whose specific regions serve as fluid passages are formed on at least one sliding surface of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface. The tapered grooves have an equilateral triangle cross section, and extend along the length direction. The depth gradually decreases or increases according to the function,
The function is the following formula (8) representing the resistance R from the section xL to x when the fluid having the viscosity coefficient μ flows through the channel having the total length L.
Figure 2009162384
(8)
The drive shaft of the moving mechanism and the sliding cylindrical surface are made of materials having different coefficients of thermal expansion,
The taper groove has an amount of change in flow rate due to a change in fluid passage section of the taper groove due to expansion or contraction of the material due to temperature change, and an amount of change in flow rate due to change in fluid viscosity resistance due to temperature change. A flow control valve that is shaped to cancel each other out.
前記テーパー溝は、スパイラル状に形成されている請求項1の流量調節弁。   The flow rate control valve according to claim 1, wherein the tapered groove is formed in a spiral shape. 前記移動機構は、回転動作を直線状の動作に変換するためのねじ部を有し、軸を回転させることにより前記摺動軸を移動させる操作軸と、前記操作軸の回転動作が前記摺動軸に伝達されないように両者を連結する連結部とを有する請求項1または2の流量調節弁。   The moving mechanism has a screw portion for converting a rotating operation into a linear operation, and an operating shaft that moves the sliding shaft by rotating the shaft, and the rotating operation of the operating shaft is the sliding The flow control valve according to claim 1, further comprising a connecting portion that connects the two so as not to be transmitted to the shaft. 前記移動機構は、制御可能な直線状の動作を行う駆動機構により構成されている請求項1〜3のいずれかの流量調節弁。   The flow control valve according to claim 1, wherein the moving mechanism is configured by a drive mechanism that performs a controllable linear operation. 前記摺動円筒面は、本体に形成された縮径部により構成されている請求項1〜4のいずれかの流量調節弁。   The flow regulating valve according to any one of claims 1 to 4, wherein the sliding cylindrical surface is constituted by a reduced diameter portion formed in a main body. 前記摺動円筒面は、本体とは別に設けられた補助スリーブにより構成されている請求項1〜5のいずれかの流量調節弁。   The flow control valve according to claim 1, wherein the sliding cylindrical surface is constituted by an auxiliary sleeve provided separately from the main body. 前記摺動軸には、締め切り用のシール部材が設けられている請求項1〜6のいずれかの流量調節弁。   The flow control valve according to claim 1, wherein a seal member for closing is provided on the sliding shaft. 互いに軸方向に摺動可能に嵌合された摺動軸および摺動円筒面と、前記摺動軸を軸方向に移動させる移動機構とを有し、
前記摺動軸および摺動円筒面の少なくとも一方の摺動面にはその特定領域が流体通路となる複数のテーパー溝が形成され、このテーパー溝は長さ方向に沿って流路抵抗が漸減または漸増する形状になっている流量調節弁。
A sliding shaft and a sliding cylindrical surface that are slidably fitted to each other in the axial direction, and a moving mechanism that moves the sliding shaft in the axial direction;
A plurality of tapered grooves whose specific regions serve as fluid passages are formed on at least one of the sliding shaft and the sliding cylindrical surface, and the taper grooves gradually decrease the flow resistance along the length direction. A flow control valve with a gradually increasing shape.
前記テーパー溝は、流量抵抗が所定の関数に従って漸減または漸増するように形成されている請求項8の流量調節弁。   The flow rate control valve according to claim 8, wherein the tapered groove is formed such that a flow resistance gradually decreases or gradually increases according to a predetermined function.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103547843A (en) * 2011-05-20 2014-01-29 Smc株式会社 Flow rate control apparatus
US9946270B2 (en) 2014-10-01 2018-04-17 Fronto Co., Ltd. Flow rate control valve assembly

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8881768B2 (en) 2009-05-27 2014-11-11 Flowserve Management Company Fluid flow control devices and systems, and methods of flowing fluids therethrough
US20140264132A1 (en) * 2013-03-15 2014-09-18 Flowserve Management Company Fluid flow control devices and systems, and methods of flowing fluids therethrough
US10167978B2 (en) * 2014-12-25 2019-01-01 Eagle Industry Co., Ltd. Displacement control valve
JP7160310B2 (en) * 2018-06-25 2022-10-25 株式会社生活環境研究所 valve
JP2020148134A (en) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社不二工機 Control valve for variable capacity type compressor
JP2020148133A (en) * 2019-03-13 2020-09-17 株式会社不二工機 Control valve for variable capacity type compressor
CN112470868A (en) * 2020-10-23 2021-03-12 艾碧升股份有限公司 Speed-adjustable drip irrigation device
CN114352782B (en) * 2021-12-21 2023-10-24 上海空间推进研究所 Micro-flow throttling device
CN114352732B (en) * 2021-12-27 2023-06-13 安庆杰曼汽车科技有限公司 Electromagnetic valve for vehicle based on current intensity opening and closing and opening and closing degree control method thereof
CN116373255B (en) * 2023-06-05 2023-08-25 四川众鑫盛农牧机械有限公司 Pressure regulating valve group for screw extrusion mechanism and pressure regulating valve thereof

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103547843A (en) * 2011-05-20 2014-01-29 Smc株式会社 Flow rate control apparatus
TWI570345B (en) * 2011-05-20 2017-02-11 Smc股份有限公司 Flow rate control apparatus
US9946270B2 (en) 2014-10-01 2018-04-17 Fronto Co., Ltd. Flow rate control valve assembly

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