JPH0362949B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0362949B2 JPH0362949B2 JP59099100A JP9910084A JPH0362949B2 JP H0362949 B2 JPH0362949 B2 JP H0362949B2 JP 59099100 A JP59099100 A JP 59099100A JP 9910084 A JP9910084 A JP 9910084A JP H0362949 B2 JPH0362949 B2 JP H0362949B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- flow rate
- piezoelectric element
- valve body
- needle
- voltage
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 35
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 9
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 8
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 8
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 9
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 8
- 229910001120 nichrome Inorganic materials 0.000 description 4
- 230000004044 response Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229920002545 silicone oil Polymers 0.000 description 2
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/004—Actuating devices; Operating means; Releasing devices actuated by piezoelectric means
- F16K31/005—Piezoelectric benders
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は流量制御装置に係り、特に熱式質量流
量計からの計測値に基づき弁座に対向して設けら
れたニードル弁体部を変位させて弁座との間を流
れる流量を正確に制御するよう構成した流量制御
装置に関する。
量計からの計測値に基づき弁座に対向して設けら
れたニードル弁体部を変位させて弁座との間を流
れる流量を正確に制御するよう構成した流量制御
装置に関する。
従来の技術
従来、微小な流量を制御する流量制御装置とし
ては、流量計により流量を計測し、その計測値に
基づいて流量制御弁の弁開度を制御する構成の装
置がある。この種の装置では、流量計の計測値と
所望の供給流量の設定値とを比較して計測値が大
きい場合、その差分に応じた電圧の供給によりニ
クロム線を加熱してニクロム線を収納する収納パ
イプを熱膨張させ、収納パイプ先端のニードル部
を弁座方向に変位させて流量を絞り、また、設定
値より計測値が小さい場合、ニクロム線への電圧
供給を停止すると共に収納パイプを収縮させ、ニ
ードル部を弁座より離間させて流量を増加させる
ようにして流量制御する構成とされていた。
ては、流量計により流量を計測し、その計測値に
基づいて流量制御弁の弁開度を制御する構成の装
置がある。この種の装置では、流量計の計測値と
所望の供給流量の設定値とを比較して計測値が大
きい場合、その差分に応じた電圧の供給によりニ
クロム線を加熱してニクロム線を収納する収納パ
イプを熱膨張させ、収納パイプ先端のニードル部
を弁座方向に変位させて流量を絞り、また、設定
値より計測値が小さい場合、ニクロム線への電圧
供給を停止すると共に収納パイプを収縮させ、ニ
ードル部を弁座より離間させて流量を増加させる
ようにして流量制御する構成とされていた。
発明が解決しようとする課題
しかしながら、従来の流量制御装置では、収納
パイプを加熱して膨張させ、あるいは冷却により
収縮させるためニードル部を変位させるのに時間
がかかり、流量制御の応答性が遅く正確な流量制
御を行うことが難しく、さらに制御される流体に
より収納パイプを冷却するため、流体が加熱され
物性上の変化が生じることが考えられ好ましくな
いという課題があつた。
パイプを加熱して膨張させ、あるいは冷却により
収縮させるためニードル部を変位させるのに時間
がかかり、流量制御の応答性が遅く正確な流量制
御を行うことが難しく、さらに制御される流体に
より収納パイプを冷却するため、流体が加熱され
物性上の変化が生じることが考えられ好ましくな
いという課題があつた。
又、上記以外にも例えば特開昭60−139981号公
報により開示された弁装置がある。この公報に
は、圧電素子の変位をベローズ及びベローズ内に
封入されたシリコンオイルを介して弁体に伝達す
る構成が示されている。
報により開示された弁装置がある。この公報に
は、圧電素子の変位をベローズ及びベローズ内に
封入されたシリコンオイルを介して弁体に伝達す
る構成が示されている。
しかるに、この公報の構成では、上下方向に延
在するベローズを収納するためのスペースが弁内
部に必要であり、弁自体が大型化するといつた課
題がある。さらに、この公報の構成では、上側の
ベローズを圧電素子により駆動し、ベローズの変
位が内部のシリコンオイルを介して下側のベロー
ズに伝達されるため、流量制御動作時の応答性が
悪く、この応答遅れにより流量を精密に制御する
ことが難しいいつた課題を有し、しかも弁体に流
体圧力が作用するものの圧電素子の駆動力に比べ
てわずかな力であるので、弁体が目標とする調整
位置より行き過てしまい流量制御が安定しないと
いつた課題がある。
在するベローズを収納するためのスペースが弁内
部に必要であり、弁自体が大型化するといつた課
題がある。さらに、この公報の構成では、上側の
ベローズを圧電素子により駆動し、ベローズの変
位が内部のシリコンオイルを介して下側のベロー
ズに伝達されるため、流量制御動作時の応答性が
悪く、この応答遅れにより流量を精密に制御する
ことが難しいいつた課題を有し、しかも弁体に流
体圧力が作用するものの圧電素子の駆動力に比べ
てわずかな力であるので、弁体が目標とする調整
位置より行き過てしまい流量制御が安定しないと
いつた課題がある。
そこで、本発明は上記課題を解決した圧力制御
装置を提供することを目的とする。
装置を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
本発明は、主配管をバイパスするように配設さ
れた分流配管の外周に設けられ、流量に比例した
温度変化により抵抗値が変化する一対の自己加熱
抵抗体と、 該一対の自己加熱抵抗体を含んで構成されたブ
リツジ回路と、 該ブリツジ回路より出力された電圧を増幅する
増幅回路と、 該増幅回路より出力された出力電圧と目標流量
に応じて設定された設定電圧とを比較し、両電圧
の差に応じた電圧を出力する比較制御回路と、 該比較制御回路より出力された電圧の供給によ
り下流側へ供給される流量が目標流量となるよう
流量制御する流量制御弁と、からなる流量制御装
置において、 該流量制御弁は、 弁本体に形成された流体通路と、 該流体通路途中に設けられた弁座と、 該弁座に着座する先端がニードルとなつたニー
ドル部と、 該ニードル弁体部の基端部に対向させて設けら
れ、該ニードル弁体部を前記弁座に対し近接離間
させるように前記比較制御回路からの印加電圧に
応じて伸縮変位する圧電素子と、 該電圧素子の伸縮変位を前記ニードル弁体部に
伝達するように前記ニードル弁体部と該圧電素子
との間に介在させて、該圧電素子を前記流体通路
に対して隔離するように設けられ、伸縮変位によ
る前記圧電素子の横断面積より大きな面積を有
し、前記圧電素子の伸縮変位に伴つて変化する駆
動力と釣り合う大きさの流体圧力を受けるよう受
圧面積が充分な大きさとなるように形成されたダ
イヤフラムと、 よりなる。
れた分流配管の外周に設けられ、流量に比例した
温度変化により抵抗値が変化する一対の自己加熱
抵抗体と、 該一対の自己加熱抵抗体を含んで構成されたブ
リツジ回路と、 該ブリツジ回路より出力された電圧を増幅する
増幅回路と、 該増幅回路より出力された出力電圧と目標流量
に応じて設定された設定電圧とを比較し、両電圧
の差に応じた電圧を出力する比較制御回路と、 該比較制御回路より出力された電圧の供給によ
り下流側へ供給される流量が目標流量となるよう
流量制御する流量制御弁と、からなる流量制御装
置において、 該流量制御弁は、 弁本体に形成された流体通路と、 該流体通路途中に設けられた弁座と、 該弁座に着座する先端がニードルとなつたニー
ドル部と、 該ニードル弁体部の基端部に対向させて設けら
れ、該ニードル弁体部を前記弁座に対し近接離間
させるように前記比較制御回路からの印加電圧に
応じて伸縮変位する圧電素子と、 該電圧素子の伸縮変位を前記ニードル弁体部に
伝達するように前記ニードル弁体部と該圧電素子
との間に介在させて、該圧電素子を前記流体通路
に対して隔離するように設けられ、伸縮変位によ
る前記圧電素子の横断面積より大きな面積を有
し、前記圧電素子の伸縮変位に伴つて変化する駆
動力と釣り合う大きさの流体圧力を受けるよう受
圧面積が充分な大きさとなるように形成されたダ
イヤフラムと、 よりなる。
作 用
本発明は、主配管をバイパスするように配設さ
れた分流配管に一対の自己が熱抵抗体を設け、分
流配管を流れる流量に比例した温度変化により一
対の自己加熱抵抗体の抵抗値が変化し、この抵抗
値の変化に応じた出力電圧がブリツジ回路から出
力されるよう構成されているため、分流配管内を
流れる流量を正確に計測することができ、特に微
小流量域まで高精度に流量計測することができ
る。
れた分流配管に一対の自己が熱抵抗体を設け、分
流配管を流れる流量に比例した温度変化により一
対の自己加熱抵抗体の抵抗値が変化し、この抵抗
値の変化に応じた出力電圧がブリツジ回路から出
力されるよう構成されているため、分流配管内を
流れる流量を正確に計測することができ、特に微
小流量域まで高精度に流量計測することができ
る。
さらに、ブリツジ回路からの出力電圧は増幅回
路で増幅された後、比較制御回路に供給されて設
定電圧と比較される。そして、比較制御回路は両
電圧の差に応じた電圧を流量制御弁の圧電素子に
印加し、ニードル弁体部を圧電素子により設定さ
れた流量を保つように駆動して弁開度を調整す
る。
路で増幅された後、比較制御回路に供給されて設
定電圧と比較される。そして、比較制御回路は両
電圧の差に応じた電圧を流量制御弁の圧電素子に
印加し、ニードル弁体部を圧電素子により設定さ
れた流量を保つように駆動して弁開度を調整す
る。
そのため、流量制御をより高精度に行うことが
でき、流量変化が微小であつても圧電素子に印加
される印加電圧が比較制御回路により制御される
ことにより応答性良く弁体を微調整できるので、
常に供給流量を設定された目標流量に保てる。
でき、流量変化が微小であつても圧電素子に印加
される印加電圧が比較制御回路により制御される
ことにより応答性良く弁体を微調整できるので、
常に供給流量を設定された目標流量に保てる。
さらに、ダイヤフラムが伸縮変位する圧電素子
の横断面積より大きな面積を有し、圧電素子の伸
縮変位に伴つて変化する駆動力と釣り合う大きさ
の流体圧力を受けるよう受圧面積が充分な大きさ
となるよう形成されているため、ニードル弁体部
を弁開方向に駆動する際の応答性が向上し、且つ
ダイヤフラムに作用する流体圧力と圧電素子の駆
動力とがバランスすることにより流量制御位置に
駆動されたニードル弁体部をその位置に安定に保
持できる。
の横断面積より大きな面積を有し、圧電素子の伸
縮変位に伴つて変化する駆動力と釣り合う大きさ
の流体圧力を受けるよう受圧面積が充分な大きさ
となるよう形成されているため、ニードル弁体部
を弁開方向に駆動する際の応答性が向上し、且つ
ダイヤフラムに作用する流体圧力と圧電素子の駆
動力とがバランスすることにより流量制御位置に
駆動されたニードル弁体部をその位置に安定に保
持できる。
実施例
第１図に本発明になる流量制御装置の一実施例
に適用された流量制御弁の内部構造を拡大して示
し、第２図に流量制御装置の全体構成を示す。
に適用された流量制御弁の内部構造を拡大して示
し、第２図に流量制御装置の全体構成を示す。
両図中、流量制御装置は、流量制御弁１と熱式
質量流量計９とよりなる。
質量流量計９とよりなる。
流量制御弁１は流体流路中にテーパ状の弁座２
を有する弁本体３の上部開口を蓋４により施蓋さ
れている。蓋４の内側凹部４ａには電圧を印加さ
れると伸びる方向に微小変位する圧電素子５が固
着されている。
を有する弁本体３の上部開口を蓋４により施蓋さ
れている。蓋４の内側凹部４ａには電圧を印加さ
れると伸びる方向に微小変位する圧電素子５が固
着されている。
６はニードル弁体部で、先端の円錐状のニード
ル６ａを弁座２内に嵌入されており、支持部材７
を介して印加電圧に応じて伸縮変位する圧電素子
５に固着されている。このため、ニードル弁体部
６は圧電素子５の変位に伴い弁座２に近接または
離間しうる。
ル６ａを弁座２内に嵌入されており、支持部材７
を介して印加電圧に応じて伸縮変位する圧電素子
５に固着されている。このため、ニードル弁体部
６は圧電素子５の変位に伴い弁座２に近接または
離間しうる。
８はステンレス等の金属製のダイヤフラムで、
中央部が圧電素子５の下部と支持部材７の上部と
に夫々固着し、周縁部が弁本体３と蓋４により挾
持され、弁本体３内と蓋４内とを画成している。
中央部が圧電素子５の下部と支持部材７の上部と
に夫々固着し、周縁部が弁本体３と蓋４により挾
持され、弁本体３内と蓋４内とを画成している。
すなわち、ダイヤフラム８は圧電素子５の伸縮
変位をニードル弁体部６に伝達するようにルード
ル弁体部６と圧電素子５との間に介在しており、
圧電素子５を弁本体３の流体通路に対して隔離す
る。
変位をニードル弁体部６に伝達するようにルード
ル弁体部６と圧電素子５との間に介在しており、
圧電素子５を弁本体３の流体通路に対して隔離す
る。
ダイヤフラム８により蓋４内が気密にシールさ
れているので、弁本体３内を流れる流体が圧電素
子５に直接付着することが無い。そのため、例え
ば流体が腐食性のガスの場合でも圧電素子５がガ
スより保護され、流量制御弁１は良好に流量を制
御しうる。
れているので、弁本体３内を流れる流体が圧電素
子５に直接付着することが無い。そのため、例え
ば流体が腐食性のガスの場合でも圧電素子５がガ
スより保護され、流量制御弁１は良好に流量を制
御しうる。
又、第１図に示す如くダイヤフラム８は伸縮変
位する圧電素子５の横断面積より大きな面積を有
し、圧電素子５の伸縮変位に伴つて変化する駆動
力と釣り合う大きさの流体圧力を受けるよう受圧
面積が充分な大きさとなるよう形成されているた
め、ニードル弁体部６を弁開方向に駆動する際の
応答性が向上し、且つダイヤフラム８に作用する
流体圧力と圧電素子５の駆動力とがバランスする
ことにより流量制御位置に駆動されたニードル弁
体部６をその位置に安定に保持できる。
位する圧電素子５の横断面積より大きな面積を有
し、圧電素子５の伸縮変位に伴つて変化する駆動
力と釣り合う大きさの流体圧力を受けるよう受圧
面積が充分な大きさとなるよう形成されているた
め、ニードル弁体部６を弁開方向に駆動する際の
応答性が向上し、且つダイヤフラム８に作用する
流体圧力と圧電素子５の駆動力とがバランスする
ことにより流量制御位置に駆動されたニードル弁
体部６をその位置に安定に保持できる。
しかも、ダイヤフラム８は薄い円板状に形成さ
れているため、ベローズのように大きなスペース
を必要とせず、流量制御弁１の小型化にも寄与し
ている。
れているため、ベローズのように大きなスペース
を必要とせず、流量制御弁１の小型化にも寄与し
ている。
従つて、流量制御弁１は、流体の種類が制限さ
れることなく流体の流量制御を行なうことが可能
であり、例え高温流体を制御する場合でも圧電素
子５が直接加熱されず流量制御の精度を確保する
ことができる。
れることなく流体の流量制御を行なうことが可能
であり、例え高温流体を制御する場合でも圧電素
子５が直接加熱されず流量制御の精度を確保する
ことができる。
第２図に示す如く、流量制御弁１のニードル弁
体部６と弁座２との間を通過した流量は、流量制
御弁１の上流側に設けられた熱式質量流量計９に
より計測される。熱式質量流量計９は自己加熱抵
抗体が流体の流量によつて冷却される割合（温度
変化）が流体の質量流量に対応することを利用し
て正確に流量計測する構成であり、本実施例では
流体を給送する主配管１０をバイパスする分流配
管１１の外周に自己加熱抵抗体である一対の検出
コイル１２，１３が巻装されている。
体部６と弁座２との間を通過した流量は、流量制
御弁１の上流側に設けられた熱式質量流量計９に
より計測される。熱式質量流量計９は自己加熱抵
抗体が流体の流量によつて冷却される割合（温度
変化）が流体の質量流量に対応することを利用し
て正確に流量計測する構成であり、本実施例では
流体を給送する主配管１０をバイパスする分流配
管１１の外周に自己加熱抵抗体である一対の検出
コイル１２，１３が巻装されている。
１４は複数のパイプまたは層流素子を配管長手
方向に内蔵してなる流体抵抗部で、流体が分流配
管１１に流入することを促している。
方向に内蔵してなる流体抵抗部で、流体が分流配
管１１に流入することを促している。
熱式質量流量計９はブリツジ回路１５に電流を
流すと検出コイル１２，１３が加熱され、分流配
管１１を流れる流体に一定量の熱が加えられる。
流すと検出コイル１２，１３が加熱され、分流配
管１１を流れる流体に一定量の熱が加えられる。
流量制御弁１が開弁して分流配管１１内で流体
が流れると上流側の検出コイル１２により加熱さ
れた流体が下流側の検出コイル１３へと移送され
る。そのため、検出コイル１２の温度TAは低下
すると共に検出コイル１３の温度TBは相対的に
高くTA＜TBになり、検出コイル１２の温度抵抗
値RAが減少し検出コイル１３の温度抵抗値RBが
相対的に増大するため、ブリツジ回路１５の平衡
がくずれ出力電圧VAが増大する。
が流れると上流側の検出コイル１２により加熱さ
れた流体が下流側の検出コイル１３へと移送され
る。そのため、検出コイル１２の温度TAは低下
すると共に検出コイル１３の温度TBは相対的に
高くTA＜TBになり、検出コイル１２の温度抵抗
値RAが減少し検出コイル１３の温度抵抗値RBが
相対的に増大するため、ブリツジ回路１５の平衡
がくずれ出力電圧VAが増大する。
ブリツジ回路１５からの出力電圧VAが増幅回
路１６により増幅されて比較制御回路１７で所望
の流体流量の設定電圧VBと比較され、その差に
応じた電圧VCが流量制御弁１に供給される。そ
のため、流量制御弁１は比較制御回路１７からの
電圧VCの供給により増幅回路１６からの出力電
圧VAと設定電圧VBとの差がゼロになるまで流量
を制御する。
路１６により増幅されて比較制御回路１７で所望
の流体流量の設定電圧VBと比較され、その差に
応じた電圧VCが流量制御弁１に供給される。そ
のため、流量制御弁１は比較制御回路１７からの
電圧VCの供給により増幅回路１６からの出力電
圧VAと設定電圧VBとの差がゼロになるまで流量
を制御する。
なお、熱式質量流量計９は主配管１０より小径
な分流配管１１の微小流量を計測することによ
り、分流配管１１の断面積に対する主配管１０の
断面積の割合より換算して流量制御弁１の流量を
測るものである。
な分流配管１１の微小流量を計測することによ
り、分流配管１１の断面積に対する主配管１０の
断面積の割合より換算して流量制御弁１の流量を
測るものである。
例えば、移送される流体の流量が予め設定され
た設定流量より大である場合、比較制御回路１７
から大なる電圧VCがリード線１８を介して制御
弁１の圧電素子５に印加される。
た設定流量より大である場合、比較制御回路１７
から大なる電圧VCがリード線１８を介して制御
弁１の圧電素子５に印加される。
圧電素子５は電圧VC、の印加により歪が生じ、
即座に微小寸法伸びて矢印Ａ方向に変位する。そ
のため、ニードル部６は熱式質量流量径９からの
信号に対して応答性良く支持部材７を介して弁閉
方向に変位して弁座２に近接し、ニードル６ａと
弁座２とのすきまを狭くして弁開度を絞り流量を
減少させ、設定流量に制御する。
即座に微小寸法伸びて矢印Ａ方向に変位する。そ
のため、ニードル部６は熱式質量流量径９からの
信号に対して応答性良く支持部材７を介して弁閉
方向に変位して弁座２に近接し、ニードル６ａと
弁座２とのすきまを狭くして弁開度を絞り流量を
減少させ、設定流量に制御する。
また、流体流量が設定量より小である場合、比
較制御回路１７から前記より小さい電圧VCが圧
電素子５に印加される。圧電素子５は電圧VCに
略比例して変位するため、電圧VCが小になると
前記より微小寸法縮み矢印Ｂ方向に変位する。そ
のため、ニードル弁体部６は支持部材７を介して
弁開方向に変位して弁座２より離間し、ニードル
６ａと弁座２とのすきまを広げて流量を増加さ
せ、設定流量に制御する。
較制御回路１７から前記より小さい電圧VCが圧
電素子５に印加される。圧電素子５は電圧VCに
略比例して変位するため、電圧VCが小になると
前記より微小寸法縮み矢印Ｂ方向に変位する。そ
のため、ニードル弁体部６は支持部材７を介して
弁開方向に変位して弁座２より離間し、ニードル
６ａと弁座２とのすきまを広げて流量を増加さ
せ、設定流量に制御する。
なお、上記ニードル弁体部６の弁開、弁閉動作
により、ダイヤフラム８は中央部が圧電素子５の
変位に追従して矢印Ａ，Ｂ方向に撓む。
により、ダイヤフラム８は中央部が圧電素子５の
変位に追従して矢印Ａ，Ｂ方向に撓む。
このように、流量制御弁１のニードル弁体部６
は、熱式質量流量計９により計測された流量値が
目標流量値となるように、弁開、弁閉方向に駆動
され、流量を安定的に制御する。
は、熱式質量流量計９により計測された流量値が
目標流量値となるように、弁開、弁閉方向に駆動
され、流量を安定的に制御する。
特に微小流量域においても、先端が円錐状のニ
ードル６ａとされたニードル弁体部６が比較制御
回路１７から印加された電圧により変位する圧電
素子５に応答性良く駆動されるため、弁開度を精
度良く微調整することができ、微小流量を高精度
に制御できる。
ードル６ａとされたニードル弁体部６が比較制御
回路１７から印加された電圧により変位する圧電
素子５に応答性良く駆動されるため、弁開度を精
度良く微調整することができ、微小流量を高精度
に制御できる。
発明の効果
上述の如く、本発明になる流量制御装置は、従
来の如く、ニクロム線が加熱されて熱膨張により
ニードル部を変位させるといつた時間的なロスが
無く、比較制御回路からの制御信号に応じて即座
に圧電素子が伸縮しニードル弁体部を弁開または
弁閉方向に微小変位させて流量を精密制御でき
る。さらに、ダイヤフラムが圧電素子の横断面積
より大きな受圧面積を有しているため、ニードル
本体部の弁開動作の応答性が向し、且つダイヤフ
ラムに作用する流体圧力が圧電素子の駆動力とバ
ランスするためニードル弁体を安定に保持でき、
圧電素子が時間的遅れがほとんど無いので流量制
御の応答性が向上し正確に流量を制御出来、しか
も熱式質量流量計により微小流量を正確に計測で
きるので特に微小流量を高精度に制御することが
でる。
来の如く、ニクロム線が加熱されて熱膨張により
ニードル部を変位させるといつた時間的なロスが
無く、比較制御回路からの制御信号に応じて即座
に圧電素子が伸縮しニードル弁体部を弁開または
弁閉方向に微小変位させて流量を精密制御でき
る。さらに、ダイヤフラムが圧電素子の横断面積
より大きな受圧面積を有しているため、ニードル
本体部の弁開動作の応答性が向し、且つダイヤフ
ラムに作用する流体圧力が圧電素子の駆動力とバ
ランスするためニードル弁体を安定に保持でき、
圧電素子が時間的遅れがほとんど無いので流量制
御の応答性が向上し正確に流量を制御出来、しか
も熱式質量流量計により微小流量を正確に計測で
きるので特に微小流量を高精度に制御することが
でる。
さらに、ニードル弁体部と圧電素子との間にダ
イヤフラムを介在させて流体が圧電素子に接しな
いように圧電素子を隔離することができ、圧電素
子を流体から保護するとともに使用可能な流体の
種類が制限されることを防止でき、しかもダイヤ
フラムが大きなスペースを必要としないため流量
制御弁の小型化を図ることができる等の特長を有
する。
イヤフラムを介在させて流体が圧電素子に接しな
いように圧電素子を隔離することができ、圧電素
子を流体から保護するとともに使用可能な流体の
種類が制限されることを防止でき、しかもダイヤ
フラムが大きなスペースを必要としないため流量
制御弁の小型化を図ることができる等の特長を有
する。
第１図は本発明になる流量制御装置の一実施例
に適用された流量制御弁を拡大して示す縦断面
図、第２図は流量制御装置の概略構成図である。 １……流量制御弁、２……弁座、３……弁本
体、５……圧電素子、６……ニードル弁体部、７
……支持部材、８……ダイヤフラム、９……熱式
質量流量計、１１……分流配管、１２，１３……
検出コイル、１５……ブリツジ回路、１７……比
較制御回路、１８……リード線。
に適用された流量制御弁を拡大して示す縦断面
図、第２図は流量制御装置の概略構成図である。 １……流量制御弁、２……弁座、３……弁本
体、５……圧電素子、６……ニードル弁体部、７
……支持部材、８……ダイヤフラム、９……熱式
質量流量計、１１……分流配管、１２，１３……
検出コイル、１５……ブリツジ回路、１７……比
較制御回路、１８……リード線。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 主配管をバイパスするように配設された分流
配管の外周に設けられ、流量に比例した温度変化
により抵抗値が変化する一対の自己加熱抵抗体
と、 該一対の自己加熱抵抗体を含んで構成されたブ
リツジ回路と、 該ブリツジ回路より出力された電圧を増幅する
増幅回路と、 該増幅回路より出力された出力電圧と目標流量
に応じて設定された設定電圧とを比較し、両電圧
の差に応じた電圧を出力する比較制御回路と、 該比較制御回路より出力された電圧の供給によ
り下流側へ供給される流量が目標流量となるよう
流量制御する流量制御弁と、からなる流量制御装
置において、 該流量制御弁は、 弁本体に形成された流体通路と、 該流体通路途中に設けられた弁座と、 該弁座に着座する先端がニードルとなつたニー
ドル弁体部と、 該ニードル弁体部の基端部に対向させて設けら
れ、該ニードル弁体部を前記弁座に対し近接離間
させるように前記比較制御回路からの印加電圧に
応じて伸縮変位する圧電素子と、 該圧電素子の伸縮変位を前記ニードル弁体部に
伝達するように前記ニードル弁体部と該圧電素子
との間に介在させて、該圧電素子を前記流体通路
に対して隔離するように設けられ、伸縮変位によ
る前記圧電素子の横断面積より大きな面積を有
し、前記圧電素子の伸縮変位に伴つて変化する駆
動力と釣り合う大きさの流体圧力を受けるよう受
圧面積が充分な大きさとなるように形成されたダ
イヤフラムと、 よりなることを特徴とする流量制御装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9910084A JPS60245885A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 流量制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9910084A JPS60245885A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 流量制御装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60245885A JPS60245885A (ja) | 1985-12-05 |
| JPH0362949B2 true JPH0362949B2 (ja) | 1991-09-27 |
Family
ID=14238431
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9910084A Granted JPS60245885A (ja) | 1984-05-17 | 1984-05-17 | 流量制御装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60245885A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61127983A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Esutetsuku:Kk | 流体制御用バルブ |
| JPS63199978A (ja) * | 1988-01-13 | 1988-08-18 | Esutetsuku:Kk | マスフローコントローラ |
| JPH0755414Y2 (ja) * | 1989-03-06 | 1995-12-20 | 大倉電気株式会社 | 流量制御弁 |
| US5092360A (en) * | 1989-11-14 | 1992-03-03 | Hitachi Metals, Ltd. | Flow rated control valve using a high-temperature stacked-type displacement device |
| JPH11265217A (ja) * | 1998-03-17 | 1999-09-28 | Omi Tadahiro | 圧力式流量制御装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60139981A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-24 | Saginomiya Seisakusho Inc | 圧電素子を利用した弁 |
| JPS60227078A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-12 | Nippon Enraajingu Color Kk | 流量制御弁 |
-
1984
- 1984-05-17 JP JP9910084A patent/JPS60245885A/ja active Granted
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60139981A (ja) * | 1983-12-27 | 1985-07-24 | Saginomiya Seisakusho Inc | 圧電素子を利用した弁 |
| JPS60227078A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-12 | Nippon Enraajingu Color Kk | 流量制御弁 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60245885A (ja) | 1985-12-05 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP2704048B2 (ja) | 電流差型熱質量流量トランスデューサ | |
| JP2631481B2 (ja) | 質量流量計とその計測方法 | |
| KR100323958B1 (ko) | 유체유동제어기 | |
| US4685331A (en) | Thermal mass flowmeter and controller | |
| US6062256A (en) | Micro mass flow control apparatus and method | |
| JP4594728B2 (ja) | より高い正確度の圧力に基づく流れコントローラ | |
| US8473225B2 (en) | Flow meter | |
| KR102456760B1 (ko) | 압전 구동기 유형 밸브 | |
| US6708945B2 (en) | Flow rate control valve | |
| JP7008499B2 (ja) | 校正データ作成装置及び校正データ作成方法、並びに、流量制御装置 | |
| JP2004157719A (ja) | マスフローコントローラ | |
| US5142907A (en) | Constant temperature gradient fluid mass flow transducer | |
| JPH0362949B2 (ja) | ||
| JP2814379B2 (ja) | マスフローコントローラ | |
| JP3818547B2 (ja) | 質量流量制御装置 | |
| JPH05233068A (ja) | マスフローコントローラー | |
| JP2000137527A (ja) | 流量制御バルブとこれを用いたマスフローコントローラ | |
| JPH0449690Y2 (ja) | ||
| JPH0449893B2 (ja) | ||
| JPH07293738A (ja) | 調整弁 | |
| JPS60118915A (ja) | 流量調整器 | |
| JPH0635139Y2 (ja) | 質量流量調整装置 | |
| JPH0211979A (ja) | 微流量制御装置 | |
| JP3019009U (ja) | 質量流量計 | |
| JPH06221459A (ja) | 流量制御バルブ |