KR101341161B1 - 오리피스 부재 및 이를 사용한 차압 유량계, 유량 조정장치 - Google Patents

오리피스 부재 및 이를 사용한 차압 유량계, 유량 조정장치 Download PDF

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사파스고교 가부시키가이샤
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Abstract

유통시키는 유체의 교체 시의 퍼지 작업이 용이하고, 유통시킨 유체에의 컨테미네이션의 용출이 발생하기 어려우며, 또한 제조가 용이한 오리피스 부재 및 이를 사용한 차압 유량계, 유량 조정 장치를 제공한다. 유량 조정 장치를 오리피스 부재와, 오리피스 부재의 한쪽 단에 접속되는 제1 압력 측정 장치(접속 대상)와, 오리피스 부재의 다른 쪽 단에 접속되는 제2 압력 측정 장치(접속 대상)와, 이들에 의하여 구성되는 차압 유량계의 하류측에 접속되는 유량 조정 밸브를 갖는 구성으로 한다. 오리피스 부재를 한쪽 단이 제1 압력 측정 장치에 접속되고, 다른 한쪽 단이 제2 측정장치에 접속되며, 내부가 이들 제1, 제2 압력 측정 장치 사이를 연결하는 유로를 구성하는 튜브부와 튜브부 내에 설치되는 오리피스가 일체로 형성된 구성으로 한다.

Description

오리피스 부재 및 이를 사용한 차압 유량계, 유량 조정 장치 {ORIFICE MEMBER, AND DIFFERENTIAL PRESSURE FLOW METER AND FLOW REGULATING DEVICE USING THE ORIFICE MEMBER}
본 발명은 유체의 수송 경로상, 예를 들면, 화학 공장, 반도체 제조, 식품, 바이오 등의 각종 산업 분야에 있어서의 유체 수송 배관에 사용되는 외부 부착 오리피스 부재 및 이것을 사용한 차압 유량계, 유량 조정 장치에 관한 것이다.
오리피스 부재는 예를 들면 유체의 수송 경로상에 설치되는 차압 유량계나 유량 조정 장치의 구성부품으로서 사용되는 것으로, 오리피스 부재로서는, 예를 들면 후기하는 특허 문헌 1에 기재된 오리피스 장치가 알려져 있다.
이 오리피스 장치는 양 단부에 이음부 구조를 둔 튜브 내에, 오리피스를 장전한 구성으로 되어 있고, 튜브와 오리피스의 사이는 예를 들면 O링에 하여 씰(seal)되어 있다.
특허 문헌 1: 일본 공개 특허 공보 2003-194283호 공보
그러나, 이 오리피스 장치는 튜브와 오리피스가 별도의 부재로 되어 있기 때문에, 튜브와 오리피스의 사이에 이음부가 생긴다. 이 이음부는 유체가 체류하는 요인이 되므로, 반도체 제조에 이용하는 약액(藥液) 등의 매우 고순도의 유체를 취급하는 경우에는 유통시키는 유체를 교체함에 있어서, 새롭게 유통시키는 유체에 오염이 발생하지 않도록, 충분한 퍼지를 실시할 필요가 있었다.
또한, 튜브와 오리피스는 각각 컨터미네이션(contamination: 오염)이나 불순물의 용출이 발생하기 어려운 재질의 것을 사용할 수 있다. 그러나, 튜브와 오리피스의 사이를 씰하는 O링은 씰 성능을 유지하려면 그 재질에 제한이 있다.
이 때문에, 오리피스 장치에 유통시키는 유체에, O링으로부터 불순물의 용출이 발생할 가능성이 있어서, 유통시키는 유체의 성질이나, 유체에 요구되는 순도에 따라서는 이 오리피스 부재를 사용할 수 없는 경우가 있었다.
또한, 이 오리피스 장치에서는 튜브와 오리피스가 별도의 부재이므로, 오리피스 장치의 조립에 손이 가게 된다.
본 발명은 상기 사정을 감안하여 이루어진 것으로, 유통시키는 유체의 교체시의 퍼지 작업이 용이하고, 유통시킨 유체의 컨테미네이션이나 불순물의 용출이 발생하기 어려우며, 또한 제조가 용이한 오리피스 부재 및 이것을 사용한 차압 유량계, 유량 조정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 다음과 같은 수단을 채용하였다.
본 발명의 제1 태양은 단부가 각각 접속 대상에 접속되고 내부가 상기 접속 대상간을 연결하는 유로를 구성하는 튜브부와, 상기 튜브부 내에 설치되는 오리피스가 일체로 형성되어 있는 오리피스 부재를 제공한다.
이와 같이 구성되는 오리피스 부재는 튜브부의 양단을, 각각 관로나 각종 장치 등의 접속 대상에 접속함으로써, 오리피스로서 이용된다. 또한, 튜브부와 접속 대상과의 접속 구조는 일반적인 접속 구조를 사용할 수 있다.
이 오리피스 부재에서는 튜브부와 오리피스가 일체로 형성되어 있고(즉, 튜브부와 오리피스가 하나의 부재로 되어 있음), 튜브부와 오리피스의 사이에 유체의 체류의 요인이 되는 이음부가 없다.
이 때문에, 이 오리피스 부재에서는 유로에 유통시키는 유체를 교체할 때에, 유로 내에 잔류하고 있는 유체가, 새로 유로 내에 공급한 유체에 의하여 확실하게 밀어내어, 유로 내의 유체를 신속하게 치환할 수 있다.
또한, 이 오리피스 부재에서는 튜브부와 오리피스가 일체로 형성되어 있으므로, 부품 수가 적어도 되고, 제조가 용이한 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 되었다.
여기서, 이와 같은 오리피스 부재는 성형틀을 사용하여 사출 성형 등에 의하여 작성하는 외에, 기계 가공(깎아내기 등)에 의하여 작성할 수 있다.
또한, 이 오리피스 부재는 상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부에, 상기 튜브부의 단부가 삽입 통과하는 너트와, 상기 튜브부의 단부 내에 삽입되고, 상기 튜브부의 단부 근방 부분을 지름 방향 외측으로 확대하여 확경부를 형성하는 슬리브가 설치되고, 상기 너트의 내주면에는 암나사부와 상기 암나사부로부터 상기 튜브부의 길이 방향 중앙부측으로부터 지름 방향 내측으로 돌출하여 상기 확경부와 맞물리는 계합돌부(係合突部)가 설치된 구성으로 하여도 좋다.
이와 같이 구성되는 오리피스 부재는 튜브부의 너트에 삽입 통과하는 단부(이하 「접속단」이라 한다)가 튜브부와의 접속단의 외주면에 수나사부가 형성된 접속 대상에 대하여 접속되는 것이다.
튜브부의 접속단은 내주면에 계합 계합돌부를 가진 너트에 삽입된 후에, 슬리브가 삽입되고, 단부 근방에, 계합 계합돌부와 계합하는 확경부가 형성된다.
이 오리피스 부재는 튜브부의 접속단을 접속 대상의 접속단에 대향시킨 상태로, 튜브부가 삽통된 너트를 접속 대상의 접속단의 수나사부에 계합시키고, 너트를 체결됨으로써, 튜브부의 접속단이 너트와 함께 접속 대상의 접속단에 상대적으로 근접된다. 이 너트를 충분히 체결한 상태에서는 튜브부의 접속단과 접속 대상의 접속단이 기밀, 액밀(液密)하게 계합(係合)된 상태로 고정된다.
한편, 너트를 느슨하게 함으로써, 튜브부의 단부와 접속 대상의 접속단과의 고정이 해제된다.
즉, 이 오리피스 부재에서는 너트를 조작함으로써, 접속 대상과의 접속과 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
이 때, 이 오리피스 부재에 있어서, 슬리브가 접속 대상의 접속단과 계합하는 형상을 이루는 계합부로 되어 있어도 된다.
이 경우에는 튜브부의 접속단과 접속 대상과의 접속단과의 접속을 양호하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 오리피스 부재는 상기와 같이 튜브부의 접속단에 슬리브를 삽입하는 구성으로 하는 이외에도, 예를 들면, 상기 튜브부의 적어도 일방의 단부에, 상기 튜브부의 단부가 삽입 통과하는 너트가 설치되고, 상기 튜브부의 상기 너트에 삽입 통과하는 단부가, 유연성을 가지고, 또한 다른 부분보다 확경되어 내부에 상기 접속 대상의 접속단을 받아들이는 확경부로 이루어지고, 상기 너트의 내주면에는 암나사부와 상기 암나사부보다 상기 튜브부의 길이 방향 중앙부측으로부터 지름 방향 내측으로 돌출하여 상기 확경부와 계합하는 계합돌부가 설치된 구성으로 하여도 좋다.
이와 같이 구성되는 오리피스 부재는 튜브부와의 접속단이 튜브부의 접속단 내에 삽입되는 삽입부를 이루는 동시에 접속단 근방의 외주면에 수나사부가 형성된 구성의 접속 대상에 대하여 접속되는 것이다.
튜브부는 적어도 한쪽 단부가 유연성을 가지고 있고, 내주면에 계합돌부를 가진 너트에 삽입된다. 튜브부의 너트에 삽입되는 단부 근방은 다른 부분보다 확경되어 있고 내부에 상기 접속 대상의 삽입부를 받아들임으로써, 그 변형이 규제되고, 이 확경부가 너트의 내주면에 설치된 계합돌부와 계합하게 되어 있다.
이 때문에, 튜브부의 접속단을 접속 대상의 접속단에 대향시키고, 접속 대상의 삽입부를 튜브부의 확경부 내에 삽입한 상태로, 튜브부가 삽통된 너트를 접속 대상의 접속단의 수나사부에 계합시키고, 너트를 체결함으로써, 튜브부의 접속단이 너트와 함께 접속 대상의 접속단에 상대적으로 근접된다. 이 너트를 충분히 체결한 상태에서는 튜브부의 접속단과 접속 대상의 접속단이 기밀, 액밀하게 계합된 상태로 고정된다.
한편, 너트를 느슨하게 함으로써, 튜브부의 단부와 접속 대상의 접속단과의 고정이 해제된다.
즉, 이 오리피스 부재에서는 너트를 조작함으로써, 접속 대상과의 접속과 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명에 관한 오리피스 부재는 상기와 같이 튜브부의 접속단에 슬리브나 접속대상의 접속단을 삽입하는 구성으로 하는 이외에도, 예를 들면, 상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부에, 상기 튜브부의 단부가 삽입 통과하는 너트가 설치되고, 상기 튜브부의 상기 너트에 삽입 통과하는 단부가, 강성을 가지는 동시에 그 외주면에 확경부가 설치되고, 상기 너트의 내주부에는, 암나사부와 상기 암나사부로부터 상기 튜브부의 길이 방향 중앙부측으로부터 지름 방향 내측으로 돌출하여 상기 확경부와 계합하는 계합돌부가 설치된 구성으로 하여도 좋다.
이와 같이 구성되는 오리피스 부재는 튜브부의 접속단이 튜브부와의 접속단의 외주면에 수나사부가 형성된 접속 대상에 대하여 접속된다.
튜브부는 그 접속단이, 내주면에 계합돌부를 가진 너트에 삽입되는 동시에, 너트에 삽입되는 단부 근방은 강성을 가지는 동시에, 또한 그 외주면에 확경부가 설치되어 있다.
이 때문에, 튜브부의 접속단을 접속대상의 접속단에 대향시킨 상태로, 튜브부가 삽통된 너트를 접속 대상의 접속단의 수나사부에 계합시키고, 너트를 체결해 감으로써, 튜브부의 접속단이 너트와 함께 접속 대상의 접속단에 상대적으로 근접된다. 또한, 너트를 충분히 체결한 상태에서는 튜브부의 접속단과 접속 대상의 접속단이 기밀, 액밀하게 계합된 상태로 고정된다.
한편, 너트를 느슨하게 함으로써, 튜브부의 단부와 접속 대상의 접속단과의 고정이 해제된다.
즉, 이 오리피스 부재에서는 너트를 조작함으로써, 접속 대상과의 접속과 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
이 때, 이 오리피스 부재에서는 튜브부의 확경부의 형상과 너트의 계합돌부의 형상 중 적어도 어느 하나를, 너트에 튜브부의 접속단을 삽입할 때에, 너트가 확경부를 넘어가기 쉽고, 또한 너트의 체결력이 확실하게 확경부에 전달되는 형상으로 하는 것이 좋다.
예를 들면, 튜브부의 확경부를 상기 조건에 적합하게 하는 경우에는, 확경부는 접속단측이 접속단을 향함에 따라 점차 축경하는 형상을 이루고, 튜브부의 길이 방향 중앙측에서는 축선에 대하여 대략 직교하는 면을 이루는 형상으로 하는 것이 좋다.
너트의 계합돌부를 상기 조건에 적합시키는 경우에는 계합 계합돌부는 너트의 축선 방향의 암나사부측이 축선에 대하여 대략 직교하는 면을 이루고, 너트의 축선방향의 암나사부와는 반대측이 암나사부로부터 축선방향으로 이간(離間)됨에 따라 점차 축경하는 형상으로 하는 것이 좋다.
또한, 본 발명에 관한 오리피스 부재는, 상기와 같이 튜브부에 너트가 설치되는 구성으로 하는 대신에, 상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부가 강성을 가지고 상기 튜브부를 상기 접속 대상의 상기 튜브부와의 접속단과 계합하는 계합부로 되어 있고, 상기 계합부의 외주면에는 수나사부가 형성되어 있는 구성으로 하여도 좋다.
이와 같이 구성되는 오리피스 부재는 튜브부의 계합부가, 튜브부와의 접속단에, 상기 오리피스 부재의 접속 대상과의 접속 구조와 동일한 접속 구조를 갖는 접속 대상에 대하여 접속되는 것이다(접속 대상의 접속단이 유연성을 가지는 확경부로 되어 있는 경우에는 튜브부의 계합부는 그 단부에, 접속 대상의 확경부에 삽입되는 삽입부를 가지는 구성으로 된다).
즉, 이 오리피스 부재는 튜브부의 계합부를 접속 대상의 접속단에 대향시킨 상태로, 접속 대상의 접속단에 설치된 너트를 튜브부의 계합부의 수나사부에 계합시키고, 너트를 체결해 감으로써, 접속 대상의 접속단이 너트와 함께 튜브부의 계합부에 상대적으로 근접된다. 또한, 너트를 충분히 체결한 상태에서는 튜브부의 계합부와 접속 대상의 접속단이, 기밀, 액밀하게 계합된 상태로 고정된다.
한편, 너트를 느슨하게 함으로써, 튜브부의 계합부와 접속대상의 접속단과의 고정이 해제된다.
즉, 이 오리피스 부재에서는 너트를 조작함으로써, 접속 대상과의 접속과 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
또한, 상기와 같이 튜브부의 접속단이 강성을 가지고 있는 오리피스 부재에 있어서, 상기 튜브부의 단부가 상기 접속 대상의 상기 튜브부와의 접속단과 계합하는 형상을 이루는 계합부로 되어 있어도 된다.
이 경우에는 튜브부의 접속단과 접속 대상과의 접속단과의 접속을 양호하게 실시할 수 있다.
또한, 본 발명의 제2 실시 형태는 상기 본 발명에 관한 오리피스 부재와, 상기 오리피스 부재의 상기 튜브부의 일단에 접속되는 제1 압력 측정 장치와, 상기 튜브부의 타단에 접속되는 제2 압력 측정 장치를 구비한 차압 유량계를 제공한다.
이와 같이 구성되는 차압 유량계에서는 오리피스 부재로서, 튜브부와 오리피스의 사이에 유체의 체류의 요인이 되는 이음부가 없는 오리피스 부재를 사용하고 있다. 이 때문에 유로에 유통시키는 유체를 교체할 때에, 유로 내에 잔류하고 있는 유체가, 새로 유로 내에 공급된 유체에 의하여 확실히 밀려 나오게 되어, 유로 내의 유체를 신속하게 치환할 수 있다.
또한, 오리피스 부재의 튜브부와 오리피스가 일체로 형성되어 있으므로, 부품 수가 적어도 되고, 제조가 용이함과 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 된다.
또한, 본 발명의 제3 실시 형태는 상기 본 발명에 관한 오리피스 부재를 이용한 차압 유량계와, 상기 차압 유량계의 상류측 또는 하류측에 접속되는 유량 조정 밸브를 가지는 유량 조정 장치를 제공한다.
이와 같이 구성되는 유량 조정 장치에서는 차압 유량계의 오리피스 부재가 튜브부와 오리피스의 사이에, 유체의 체류의 요인이 되는 이음부가 없는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 유로에 유통시키는 유체를 교체할 때에, 유로 내에 잔류하고 있는 유체가 새로 유로 내에 공급된 유체에 의하여 확실히 밀려나오게 되어, 유로 내의 유체를 신속하게 치환할 수 있다.
또한, 오리피스 부재의 튜브부와 오리피스가 일체로 형성되어 있으므로, 부품 수가 적어도 되고, 제조가 용이함과 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 된다.
본 발명에 의한 오리피스 부재 및 이것을 사용한 차압 유량계, 유량 조정 장치에 의하면, 유로에 유통시키는 유체를 변환한 때의 퍼지 작업을 용이하고 확실하게 실시할 수 있는 동시에, 부품 수가 적기 때문에 제조가 용이한 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 되기 때문에, 유통시킨 유체에 컨테미네이션이 발생하기 어렵다.
도 1은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재와 제1, 제2 압력 측정 장치와의 접속 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 다른 형태 예의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 다른 형태 예에 있어서의 오리피스 부재와 제1, 제2 압력 측정 장치와의 접속 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성 및 접속 구조를 나타내는 종단면도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 8은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성 및 접속구조를 나타내는 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재의 구성을 도시하는 종단면도이다.
도 10은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재의 다른 형태를 나타내는 종단면도이다.
도 11은 본 발명의 제3 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 12는 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성을 나타내는 종단면도이다.
도 13은 본 발명의 제4 실시 형태에 관한 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성의 다른 형태 예를 나타내는 종단면도이다.
도 14는 본 발명의 제4 실시 형태에 유량 조정 장치의 오리피스 부재 및 제1, 제2 압력 측정 장치의 구성의 다른 형태 예를 나타내는 종단면도이다.
[제l실시 형태]
이하, 본 발명에 따른 유량 조정 장치의 제1 실시 형태에 대하여 도면을 참조하면서 설명한다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 유량 조정 장치(10)는 예를 들면, 화학 공장, 반도체 제조, 식품, 바이오 등의 각종 산업 분야에 있어서의 유체 수송 배관(W) 상에 설치되어, 이 유체 수송 배관(W)의 일부를 구성하는 동시에, 이 유체 수송 배관(W) 내에서 배압(背壓)에 의하여 상류측으로부터 하류측으로 공급되는 유체의 유량 조정에 사용되는 것이다.
본 실시 형태에서는, 유량 조정 장치(10)는 압력 인가나 송액 펌프에 의한 압송, 위치 에너지를 부여하는 등의 수단에 의하여, 50 k 내지 500k[Pa]정도의 배압으로 액체를 수송하는 유체 수송 배관에 사용되는 것으로 한다.
유량 조정 장치(10)는 오리피스 부재(11)와 오리피스 부재(11)의 상류측에 접속되어 이 위치에서의 유체의 압력을 측정하는 제1 압력 측정 장치(12)와, 오리피스 부재(11)의 하류측에 접속되어 이 위치에서의 유체의 압력을 측정하는 제2 압력 조정 장치(13)와, 제1 압력 측정 장치(12)의 상류측 또는 제2 압력 측정 장치(13)의 하류측에 접속되어 상류측으로부터 공급된 유체의 하류측으로의 유통량을 제어하는 유량 조정 밸브(14)를 가지고 있다.
오리피스 부재(11), 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13)는 후술하는 제어 장치(17)와 함께, 유량 조정 장치(10)를 통과하는 유체의 유량을 측정하는 차압 유량계(15)를 구성하고 있다.
이때, 차압 유량계에 있어서, 오리피스의 상류측에 있어서의 유체의 압력을 P1, 오리피스의 하류측에 있어서의 유체의 압력을 P2로 하고, 오리피스에 공급되는 유체의 유량을 Q로 하면, 다음 식 (1)로 나타내는 관계가 성립된다.
Figure 112007085919878-pct00001
···(1)
또한, 식(1)에 나타내는 비례 계수 k는 오리피스의 형상이나 구멍 지름에 의하여 정해지는 정수이며, 실측에 의하여 구한다.
본 실시 형태에서는 유량 조정 밸브(14)는 제2 압력 조정 장치(13)의 하류 측에 접속되어 있다. 이것에 의하여, 제1, 제2 압력 조정 장치(12, 13)에 각각 충분한 크기의 배압을 부여하여, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 특성을 안정시킬 수 있는 동시에, 유량 조정 장치(10)에 공급되는 유체에 압력 변동이 생기더라도, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 측정 정밀도에 영향을 주기는 어렵다.
또한, 본 실시 형태에서는 제1 압력 조정 장치(12)의 상류측에, 제1 압력 조정 장치(12)에 공급되는 유체의 압력 변동을 억제하여 소정 압력을 유지하는 압력 조정 밸브(16)가 설치되어 있다.
이것에 의하여, 예를 들면 유량의 조정 대상이 되는 유체 수송 배관(W)에 병렬로 접속된 다른 배관계로부터 오는 외란(外亂) 등에 의하여 유량 조정 장치(10)에 공급되는 유체에 압력 변동이 생기더라도, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 측정 정밀도에 영향을 주기는 어렵다.
이 때, 이 압력 조정 밸브(16)는 작업자의 메뉴얼 조작에 의하여 압력 조정을 하는 구성으로 하여도 좋다. 이 경우에는 작업자에 의한 압력 조정 밸브(16)의 조정이 용이하게 되도록, 제1 압력 조정 장치(12)에, 측정값(즉, 압력 조정 밸브(16)으로부터 송출된 유체의 압력)을 육안으로 인식 가능하게 표시하는 표시장치 를 설치하는 것이 좋다. 표시장치로서는, 바늘의 위치에 의하여 측정값을 나타내는 아날로그식 미터를 사용하여도 되고, 측정값을 수치로서 표시하는 디지털식 미터를 사용하여도 된다.
또한, 압력 조정 밸브(16)는 공기압을 이용한 에어 오퍼레이트식(전공(電空) 레귤레이터) 등의 자동 밸브로 하여도 좋다. 압력 조정 밸브(16)를 에어 오퍼레이트식으로 하였을 경우에는 제1 압력 조정 장치(12)에 공급되는 유체의 압력뿐만 아니라, 유량도 조정하는 것이 가능해진다.
유량 조정 밸브(14)는, 예를 들면 니들 밸브 구조의 조임 기구와 이 조임 기구의 니들 위치를 조정하는 조임량 조절 장치를 가지는 구성으로 된다. 조임량 조절 장치는, 예를 들면 모터와 이 모터의 회전축의 회전을 니들의 변위로 변환하는 변환 기구(예를 들면, 나사 공급 기구)를 가지는 구성으로 한다.
본 실시 형태에서는 유량 조정 밸브(14)는 조임량 조정 장치의 모터로서 회전축의 회전량을 높은 정밀도로 제어 가능한 스텝핑 모터를 사용하고 있고, 이에 의하여, 니들 위치의 고정밀의 제어(즉, 조리개의 조임량의 고정밀의 제어)가 가능한 것으로 되어 있다.
이 스텝핑 모터는 제어장치(17)에 의하여 그 동작이 제어되고 있다. 구체적으로는 스텝핑 모터는 제어장치(17)로부터 입력된 구동 신호 중의 펄스 수에 비례한 각도만큼 회전축을 회전시킨다.
제어장치(17)는 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13)의 측정값의 차 또는 출력 전압의 차가 미리 설정한 소정값이 되도록 유량 조정 밸브(14) 의 개도(開度)를 제어하는 것이다. 구체적으로는 각 압력 측정 장치의 출력값의 차 또는 출력 전압의 차가 미리 설정된 목표 값을 밑도는 경우에는 유량 조정 밸브(14)의 개도를 크게 하여 유량을 증가시키고, 각 압력 측정 장치의 출력 값의 차 또는 출력 전압의 차가 목표 값을 웃도는 경우에는 유량 조정 밸브(14)의 개도를 작게 하여 유량을 감소시킨다.
본 실시 형태에서는 제어장치(17)는 제어의 정확성과 응답성이 우수한 PID 제어법을 사용하여 유량 조정 밸브(14)의 개도를 제어하는 구성으로 되어 있다.
이 때, 제어장치(17)는 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13)의 측정값의 차 또는 출력 전압의 차에 기초하여 유량 조정 장치(10)를 통과하는 유체의 유량을 구하고, 이 유량과 미리 설정된 유량의 목표값과의 차에 기초하여 이 차이를 없애도록 유량 조정 밸브(14)의 개도를 제어하는 구성으로 하여도 좋다.
도 2에 나타내는 바와 같이, 오리피스 부재(11)는 한쪽 단이 제1 압력 측정 장치(12)에 접속되고, 다른 쪽 단이 제2 압력 측정 장치(13)에 접속되며, 내부가 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13) 사이를 연결하는 유로를 구성하는 튜브부(21)와, 이 튜브부(21) 내에 설치되는 오리피스(22)가 일체로 형성된 구성으로 되어 있다.
또한, 이 오리피스 부재(11)는 내부의 유로 내를 흘러가는 유체에 오염이 생기기 어렵고, 또한 유체에 의하여 침범되기 어려운 재질, 예를 들면 PFA(4불화 에틸렌과 퍼플루오로알콕시에틸렌과의 공중합체)에 의하여 구성되어 있다.
본 실시 형태에서는 오리피스 부재(11)는 튜브부(21)의 길이 방향의 중앙부(21a)만이 속에 있는 대략 원통 형상을 이루고 있고, 길이 방향의 중앙부(21a)에 는 길이 방향의 한쪽 단부로부터 다른 쪽 단부까지 통하는 세공(21b)이 튜브부(21)의 축선과 동심으로 형성되어 있으며, 이 길이 방향의 중앙부(21a)에 의하여 오리피스(22)가 구성되어 있다.
즉, 이 오리피스 부재(11)는 튜브부(21)와 오리피스(22)가 하나의 부재로 되어 있고, 튜브부(21)와 오리피스(22)의 사이에 유체의 체류의 요인이 되는 이음부가 없다.
이 때문에, 이 오리피스 부재(11)에서는 유로에 유통시키는 유체를 교환할 때에, 유로 내에 잔류하고 있는 유체가 새로 유로 내에 공급된 유체에 의하여 확실하게 밀려 나오게 되어, 유로 내의 유체를 신속하게 치환할 수 있다.
또한, 이 오리피스 부재(11)에서는 튜브부(21)와 오리피스(22)가 일체로 형성되어 있기 때문에, 부품 수가 적어도 되고, 제조가 용이한 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 된다.
이 때, 오리피스 부재(11)는 성형형을 사용하여 사출 성형 등에 의하여 작성하는 외에, 기계 가공(깍아내기 등)에 의하여 작성할 수 있다.
튜브부(21)의 내면과 세공(21b)의 내면과의 사이는 튜브부(21)의 길이 방향의 단부로부터 길이 방향의 중앙에 향하여 감에 따라 축경되는 가는 테이퍼면(21c)에 의하여 접속되어 있다. 즉, 튜브부(21)의 내면과 세공(21b)의 내면의 사이에는 튜브부(21) 내의 유체의 흐름에 따른 경사면으로 되어 있고, 튜브부(21) 내에서 길이 방향의 중앙부(21a)에 이른 유체가 원활하게 세공(21b)으로 안내되는 동시에, 세공(21b)을 통과한 유체가 체류되지 않고 하류측으로 밀려나오므로, 오리피스(22) 와 튜브부(21)의 경계에서의 유체의 체류가 발생하기 어렵다.
튜브(21)의 각 단부에는 튜브부(21)의 단부가 삽입 통과하는 너트(26)와, 튜브부(21)의 단부 내에 삽입되어 튜브부(21)의 단부 근방 부분을 지름 방향 외측으로 확대하여 튜브부(21)의 단부에 확경부(21d)를 형성하는 슬리브(27)가 설치되어 있다.
너트(26)는 내주면에 암나사부(26a)가 형성되고, 암나사부(26a)보다도 튜브부(21)의 길이 방향의 중앙부(21a) 측에는 너트부(26)의 지름 방향 내측으로 돌출하여 확경부(21d)와 계합하는 계합돌부(26b)가 설치되어 있다. 본 실시 형태에서는 계합 계합돌부(26b)는 너트(26)의 내주면 전체에 걸쳐서 형성되는 내(內)플랜지로 되어 있다.
슬리브(27)는 내부가 유로를 구성하는 대략 원통 형상의 부재이며, 한쪽 단을 튜브부(21)의 단부로부터 돌출시킨 상태로 하여 튜브부(21)에 삽입되어 있다.
슬리브(27)에 있어서 튜브부(21)의 단부로부터 돌출되는 단부(이하 「돌출단」이라 한다)는 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 접속단과 계합하는 형상을 이루는 계합부(28)로 되어 있다. 본 실시 형태에서는 계합부(28)는 슬리브(27)의 유로의 개구를 둘러싸고 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 접속단의 단면과 면 접촉 하는 대략 링 모양의 접촉면(28a)과 접촉면(28a)보다 돌출된 상태로 하여 설치되고 접촉면(28a)의 주위를 둘러싼 원통부(28b)를 구비하고 있다.
또한, 슬리브(27)에 있어서 튜브부(21) 내에 삽입되는 단부에는 튜브부(21)를 지름 방향 외측으로 눌러 퍼지게 하는 확경부(27a)가 형성되어 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이, 제1 압력 측정 장치(12)는 내부가 유체 수송 배관(W)와 오리피스 부재(11)를 접속하는 유로를 구성하는 하우징(31)과, 이 하우징(31) 내의 유체의 압력을 측정하는 측정 장치 본체(도시하지 않음)를 가지고 있다.
이 때, 제2 압력 측정 장치(13)는 제1 압력 측정 장치(12)에 있어서 유체 수송 배관(W) 대신에 유량 조정 밸브(14)가 접속되는 이외에는 거의 동일한 구성이므로, 이하에서는 제1 압력 측정 장치(12)의 구성에 대해서만 설명하고, 제2 압력 측정 장치(13)의 상세한 설명은 생략한다.
하우징(31)은 그 내부의 유로의, 오리피스 부재(11)와의 접속단에, 유로의 개구를 둘러싸고 오리피스 부재(11)의 슬리브(27)의 접촉면(28a)과 면 접촉하는 대략 링 모양의 접촉면(31a)과, 접촉면(31a)보다 돌출된 상태로 하여 설치되어 접촉면(31a)의 주위를 둘러싸는 원통부(31b)와, 접촉면(31a)과 원통부(31b)와의 사이에 설치되고, 오리피스 부재(11)의 원통부(28b)가 삽입되는 링 모양의 오목부(31c)를 가지고 있다.
원통부(31b)의 외주면에는 오리피스 부재(11)의 너트(26)의 암나사부(26a)가 나사결합되는 수나사부(31d)가 형성되어 있다.
이 때, 하우징(31)과, 유체 수송 배관(W)와의 접속 구조( 제2 압력 측정 장치(13)에 있어서는 유량 조정 밸브(14)와의 접속 구조)로서는 일반적인 접속 구조를 사용할 수 있다.
이와 같이 구성되는 유량 조정 장치(10)에서는 오리피스 부재(11)는 튜브 부(21)의 길이 방향의 한쪽 단부를 제1 압력 측정 장치(12)의 유로의 접속단에 대향시킨 상태로, 이 단부가 삽통된 너트(26)을 제1 압력 측정 장치(12)의 하우징(31)의 원통부(31b)에 설치된 수나사부(31d)에 계합시키고, 너트(26)를 체결해감으로써, 이 단부로부터 돌출된 슬리브(27)의 계합부(28)가 너트(26)와 함께 하우징(31)에 상대적으로 근접된다. 이 너트(26)를 충분히 체결한 상태에서는, 도 3에 나타내는 바와 같이, 슬리브부(27)의 계합부(28)을 구성하는 접촉면(28a)과 하우징(31)의 접촉면(31a)이 면 접촉한 상태로 눌려지고, 슬리브부(27)의 계합부(28)을 구성하는 원통부(28b)가 하우징(31)의 오목부(31c) 내에 삽입되며, 이것에 의하여 계합부(28)와 하우징(31)이 기밀, 액밀하게 계합된 상태로 고정된다.
한편, 너트(26)를 느슨하게 함으로써, 계합부(28)와 하우징(31)의 고정이 해제된다.
오리피스 부재(11)와 제2 압력 측정 장치(13)와의 접속 조작 및 분리 조작도, 상기 오리피스 부재(11)와 제1 압력 측정 장치(12)의 접속 조작, 분리 조작과 동일하다.
즉, 이 유량 조정 장치(10)에서는 오리피스 부재(11)는 너트(26)을 조작함으로써, 각 압력 측정 장치와의 접속과 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
이 때, 본 실시의 형태에서는 슬리브(27)이 계합부(28)을 가지고 있는 구성으로 하였다. 이것에 한정되지 않고, 슬리브(27) 대신에, 예를 들면 도 4 및 도 5에 나타내는 바와 같이, 계합부(28)를 갖지 않는 링 상태의 슬리브(37)를 튜브부(21)의 단부보다 안쪽까지 삽입하고, 이것에 의하여 튜브부(21)에 확경부(21d)를 형성하여도 좋다.
이 경우에는 튜브부(21)의 단부에 의하여 계합부(28)가 구성된다(다만, 원통부(28b)는 없어지고, 튜브부(21)의 단부가 접촉면(28a)으로서 기능한다). 또한, 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13)는 상기 하우징(31) 대신에, 하우징(31)으로부터 오목부(31c)를 삭제한 구성인 하우징(38)을 가지는 구성으로 한다.
[제2 실시 형태]
본 발명에 관한 유량 조정 장치의 제2 실시 형태를, 도 6 및 도 7을 참조하여 설명한다.
도 6에 도시하는 바와 같이, 본 실시 형태에 있어서의 유량 조정 장치(40)는 제1 실시 형태로 나타낸 유량 조정 장치(10)에 있어서, 오리피스 부재(11), 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13) 대신에, 이들과는 각 부재끼리의 접속 구조가 다른 오리피스 부재(41), 제1 압력 측정 장치(42) 및 제2 압력 측정 장치(43)를 사용한 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
이하, 제1 실시 형태와 동일한 부재에 대하여는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.
도 7에 도시하는 바와 같이, 오리피스 부재(41)는 제1 실시 형태의 오리피스 부재(11)에 대하여, 튜브부(51) 및 슬리브(27) 대신에, 너트(26)에 삽입 통과하는 각 단부가 유연성을 가지고, 또한 다른 부분보다 확경되어 내부에 제1 압력 측정 장치(42) 또는 제2 압력 측정 장치(43)의 후술하는 접속단을 받아들이는 확경부(46)로 되고, 너트(26)의 계합 계합돌부(26b)가 이 확경부(46)에 계합하는 구성으로 된 튜브부(51)를 사용하는 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
이 때, 튜브부(21)의 단부는 유연성을 가지고 있어서 변형 가능하기 때문에, 용이하게 너트(26)에 삽통할 수 있다.
제1 압력 측정 장치(42)는 제1 실시 형태로 나타낸 제1 압력 측정 장치(12)에 있어서, 접촉면(31a) 및 오목부(31c)를 없애고, 원통부(31b)의 선단에, 튜브부 (51)의 확경부(46) 내에 삽입되는 삽입부(42a)를 설치한 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
제2 압력 측정 장치(43)은 제1 압력 측정 장치(42)에 있어서 유체 수송 배관(W) 대신에 유량 조정 밸브(14)가 접속되는 이외에는 거의 동일한 구성이므로, 상세한 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 유량 조정 장치(40)는 오리피스 부재(41)의 튜브부(51)의 각 단부를 각각 제1 압력 측정 장치(42), 제2 압력 측정 장치(43)의 삽입부(42 a)에 대향시키고, 이들 삽입부(42a)를 튜브부(51)의 확경부(46) 내에 삽입한다. 확경부(46)는 이와 같이 내부에 삽입부(42a)를 받아들임으로써, 그 변형이 규제되고, 너트(26)의 내주면에 설치된 계합돌부(26b)와 계합하게 되어 있다.
이와 같이 확경부(46)에 삽입부(42a)를 삽입한 상태로, 튜브부(51)가 삽통된 너트(26)를 제1 압력 측정 장치(42) 및 제2 압력 측정 장치(43)의 원통부(31b)에 형성된 수나사부(31d)에 계합시키고, 너트(26)를 체결해 감으로써, 튜브부(51)의 확경부 (46)가 너트(26)와 함께 원통부(31b)에 상대적으로 근접된다. 이 너트(26)를 충분히 체결한 상태에서는 튜브부(51)의 확경부(46)와 삽입부(42a)가 기밀, 액 밀하게 계합된 상태로 고정된다.
한편, 너트(26)를 느슨하게 함으로써, 튜브부(51)의 단부와 각 압력 측정 장치(42, 43)의 접속단과의 고정이 해제된다.
즉, 이 오리피스 부재(41)에서는 너트(26)를 조작함으로써, 각 압력 측정 장치(42, 43)와의 접속과 분리를 용이하게 실시할 수 있다.
[제3 실시 형태]
본 발명에 관한 유량 조정 장치의 제3 실시 형태를, 도 8 및 도 9를 사용하여 설명한다.
본 실시 형태에 있어서 유량 조정 장치(60)는 제1 실시 형태로에서 나타내는 유량 조정 장치(10)에 있어서, 오리피스 부재(11) 대신에, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)와의 접속 구조가 다른 오리피스 부재(61)를 사용한 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
이하, 제1 실시 형태와 동일한 부재에 대하여는 동일한 부호를 붙이고, 상세한 설명을 생략한다.
오리피스 부재(61)는 제1 실시 형태에서 나타내는 오리피스 부재에 있어서, 튜브부(21) 및 슬리브(27) 대신에, 너트(26)에 삽입 통과하는 각 단부가, 강성을 갖는 동시에 그 외주면에 확경부(66)가 설치되고, 너트(26)의 계합 계합돌부(26b)가 이 확경부(66)에 계합하는 구성으로 이루어진 튜브부(71)을 사용한 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
또한, 튜브부(71)의 단부에는 제1 실시 형태에서 나타낸 슬리브(27)과 마찬 가지로, 계합부(28)를 구성하는 접촉면(28a) 및 원통부(28b)가 일체적으로 설치되어 있다.
이 때, 이 오리피스 부재(61)에서는 튜브부(71)의 확경부(66)의 형상과 너트(26)의 계합 계합돌부(26b)의 형상 중 적어도 한쪽을, 너트(26)에 튜브부(71)의 단부를 삽입할 때에, 너트(26)가 확경부(66)를 넘어가기 쉽고, 또한 너트(26)의 체결력이 확실하게 확경부(66)에 전달되는 형상이 좋다.
본 실시 형태에서는 튜브부(71)의 확경부(66)는 튜브부(71)의 단부측이, 단부를 향해 감에 따라 점차 축경되고, 튜브부(71)의 길이 방향 중앙측에서는 축선에 대해서 대략 직교하는 면을 이루는 형상으로 되어 있다.
또한, 너트(26)의 계합 계합돌부(26b)는 너트(26)의 축선 방향의 암나사부(26a)측이 축선에 대하여 대략 직교하는 면을 이루고, 너트(26)의 축선 방향의 암나사부(26a)와는 반대측이 암나사부(26a)로부터 축선 방향으로 이간함에 따라 점차 축경하는 형상으로 한다.
이와 같이 구성되는 유량 조정 장치(60)에서는 오리피스 부재(61)는 제1 실시 형태의 유량 조정 장치(10)에 있어서의 오리피스 부재(11)와 동일한 순서로 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)에 접속된다. 또한, 이 오리피스 부재(61)와 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 접속 구조는 제1 실시 형태에 나타내는 오리피스 부재(11)와 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 접속 구조와 동일하다.
이 때, 본 실시의 형태에서는 단부에 원통부(28b)가 일체적으로 설치된 튜브(71)를 사용한 예를 들었지만, 이것에 한정되지 않고, 도 10에 도시하는 바와 같이, 원통부(28b)를 가지지 않은 튜브부(76)를 사용하여도 된다.
이 경우에는 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 각각의 하우징(31)은 도 11에 도시하는 바와 같이 오목부(31c)를 삭제한 구성으로 할 수 있다.
[제4 실시 형태]
본 발명에 관한 유량 조정 장치의 제4 실시 형태를, 도 12를 사용하여 설명한다.
본 실시 형태에 있어서의 유량 조정 장치(80)는 제1 실시 형태에서 나타내는 유량 조정 장치(10)에 있어서, 오리피스 부재(11), 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13) 대신에, 이들과는 각 부재끼리의 접속 구조가 다른 오리피스 부재(81), 제1 압력 측정 장치(82) 및 제2 압력 측정 장치(83)를 사용한 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
오리피스 부재(81)는 제1 실시 형태의 오리피스 부재(11)에 있어서, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)와의 접속부의 구조를, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 오리피스 부재(11)의 접속부의 구조로 교체한 것을 주된 특징으로 하는 것이다.
구체적으로는 오리피스 부재(81)은 제1 실시 형태의 오리피스 부재(11)에 있어서, 너트(26) 및 슬리브(27)을 없애고, 튜브부(21) 대신에, 도 12에 나타내는 구성의 튜브부(91)를 사용한 것을 주요 특징으로 하는 것이다.
튜브부(91)는 제1 실시 형태에서 나타내는 튜브부(21)에 있어서, 양단이 강성(剛性)을 갖는 구성으로 되는 동시에, 각 단부가, 각각 유로의 통로단을 둘러싸는 대략 링 모양의 접촉면(31a)과 접촉면(31a)보다 축선방향으로 돌출된 상태로 하 여 설치되고, 접촉면(31a)의 주위를 둘러싸는 원통부(31b)와, 접촉면(31a)과 원통부(31b)의 사이에 설치되는 링 모양의 오목부(31c)를 가진 구성으로 된다. 이 때, 원통부(31b)의 외주면에는 수나사부(31d)가 형성되어 있다.
제1 압력 측정 장치(82) 및 제2 압력 측정 장치(83)는 각각 제1 실시 형태의 제1 압력 측정 장치(12), 제2 압력 측정 장치(13)에 대하여, 접촉면(31a), 원통부(31b), 오목부(31c) 및 수나사부(31d)를 설치하는 대신에, 하우징으로부터 인출되는 튜브부(96)와, 이 튜브부(96)의 단부가 삽입되어 통과하는 너트(26)와, 튜브부(96)의 단부 내에 삽입되고 튜브부(96)의 단부 근방 부분을 지름 방향 외측으로 확대하여 튜브부(96)의 단부에 확경부(21d)를 형성하는 슬리브(27)를 설치하는 구성으로 되어 있다.
이 때, 슬리브(27)에는 제1 실시 형태와 마찬가지로, 슬리브(27)의 유로의 통로단을 둘러싸고, 제1, 제2 압력 측정 장치(12, 13)의 접속단의 단면과 면 접촉하는 대략 링 모양의 접촉면(28a)과 접촉면(28a)보다 돌출된 상태로 하여 설치되고, 접촉면(28a)의 주위를 둘러싸는 원통부(28b)로 이루어지는 계합부(28)가 설치되어 있다.
이와 같이 구성되는 유량 조정 장치(80)의 오리피스 부재(81), 제1 압력 측정 장치(82) 및 제2 압력 측정 장치(83)는 제1 실시 형태의 유량 조정 장치(10)에 있어서 오리피스 부재(11), 제1 압력 측정 장치(12) 및 제2 압력 측정 장치(13)의 접속 방법과 동일한 방법으로 접속된다(다만, 접속 구조의 수부재 암부재가 역전되어 있다).
이 때, 본 실시 형태에 있어서, 오리피스 부재(81)는 튜브부(91) 대신에, 도 13에 도시하는 바와 같이, 튜브부(91)로부터 오목부(31c)를 삭제한 구성의 튜브부 (98)을 갖는 구성으로 하여도 좋다.
이 경우에는 제1, 제2 압력 측정 장치(82, 83)에서는 계합부(28)을 갖지 않는 링 상태의 슬리브(37)가 튜브부(96)의 단부보다 안쪽까지 삽입되고, 이것에 의하여 튜브부(96)에 확경부(21d)가 형성된다. 또한, 튜브부(96)의 단부에 의하여 계합부(28)가 구성된다(다만, 원통부(28b)는 없어지고, 튜브부(96)의 단부가 접촉면(28a)으로서 기능한다).
또한, 본 실시 형태에 있어서, 오리피스 부재(81)는 튜브부(91) 대신에, 튜브부(91)에 있어서 접촉면(31a) 및 오목부(31c)를 없애고, 원통부(31b)의 선단에, 튜브부(96)의 확경부(46) 내에 삽입되는 삽입부(42a)를 설치한 구성의 튜브부(99)를 가지는 구성으로 하여도 좋다.
이 경우에는 제1, 제2 압력 측정 장치(82, 83)에서는 슬리브(37)를 없애고, 튜브부(96) 대신에, 튜브부(96)에 있어서, 그 단부가 유연성을 가지고, 또한 다른 부분보다 확경되며, 내부에 오리피스 부재(81)의 튜브부(91)의 접속단을 받아들이는 확경부(46)로 된 튜브부(100)가 사용되고, 너트(26)의 계합돌부(26b)가 이 확경부(46)에 계합하는 구성으로 된다.
이 때, 튜브부(100)의 단부는 유연성을 가지고 있어서 변형 가능하므로, 용이하게 너트(26)에 삽통할 수 있다.
이 때, 상기 각 실시 형태에서는 오리피스 부재의 양단의 접속 구조가 각각 수부재인 경우와 암부재인 경우를 나타내지만, 이것에 한정하지 않으며, 오리피스 부재의 한쪽 단의 접속 구조를 수부재로 하고, 다른 단의 접속 구조를 암부재로 하여도 좋다.
이와 같이 구성되는 유량 조정 장치에서는 차압 유량계의 오리피스 부재가 튜브부와 오리피스의 사이에, 유체의 체류의 요인이 되는 이음부가 없는 구성으로 되어 있다. 이 때문에, 유로에 유통시키는 유체를 교체할 때에, 유로 내에 잔류하고 있는 유체가 새로 유로 내에 공급된 유체에 의하여 확실히 밀려나오게 되어, 유로 내의 유체를 신속하게 치환할 수 있다.
또한, 오리피스 부재의 튜브부와 오리피스가 일체로 형성되어 있으므로, 부품 수가 적어도 되고, 제조가 용이함과 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 된다.
본 발명에 의한 오리피스 부재 및 이것을 사용한 차압 유량계, 유량 조정 장치에 의하면, 유로에 유통시키는 유체를 변환한 때의 퍼지 작업을 용이하고 확실하게 실시할 수 있는 동시에, 부품 수가 적기 때문에 제조가 용이한 동시에, 유로 내에 O링 등의 컨테미네이션의 요인이 되는 부재를 배치하지 않아도 되기 때문에, 유통시킨 유체에 컨테미네이션이 발생하기 어렵다.

Claims (9)

  1. 단부가 각각 접속 대상에 접속되고, 내부가 상기 접속 대상 간을 접속하는 유로를 구성하는 튜브부와,
    상기 튜브부 내에 설치되는 오리피스가 일체로 형성되며,
    상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부에, 상기 튜브부의 단부가 삽입 통과하는 너트와,
    상기 튜브부의 단부 내에 삽입되어 상기 튜브부의 단부 근방 부분을 지름 방향 외측으로 눌러 퍼지게 하여 확경부를 형성하는 슬리브가 설치되고,
    상기 너트의 내주면에는 암나사부와, 계합돌부(係合突部)가 설치되고,
    상기 계합돌부는, 상기 암나사부보다 상기 튜브부의 길이 방향 중앙부측으로부터 지름 방향 내측으로 돌출되어 상기 확경부와 계합하는 오리피스 부재.
  2. 삭제
  3. 단부가 각각 접속 대상에 접속되고, 내부가 상기 접속 대상 간을 접속하는 유로를 구성하는 튜브부와,
    상기 튜브부 내에 설치되는 오리피스가 일체로 형성되며,
    상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부에 상기 튜브부의 단부가 삽입 통과하는 너트가 설치되고,
    상기 튜브부의 상기 너트에 삽입 통과하는 단부가, 유연성을 가지고, 또한 다른 부분보다 확경되어 내부에 상기 접속 대상의 접속단을 받아들이는 확경부로 되고,
    상기 너트의 내주면에는, 암나사부와, 계합돌부가 설치되고,
    상기 계합돌부는, 상기 암나사부보다 상기 튜브부의 길이 방향 중앙부측으로부터 지름 방향 내측으로 돌출하여 상기 확경부와 계합하는 오리피스 부재.
  4. 단부가 각각 접속 대상에 접속되고, 내부가 상기 접속 대상 간을 접속하는 유로를 구성하는 튜브부와,
    상기 튜브부 내에 설치되는 오리피스가 일체로 형성되며,
    상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부에, 상기 튜브부의 단부가 삽입 통과하는 너트가 설치되고,
    상기 튜브부의 상기 너트에 삽입 통과하는 단부가, 강성을 갖는 동시에 그 외주면에 확경부가 설치되며,
    상기 너트의 내주부에는 암나사부와, 계합돌부가 설치되고,
    상기 계합돌부는, 상기 암나사부보다 상기 튜브부의 길이 방향 중앙부측으로부터 지름 방향 내측으로 돌출하여 상기 확경부와 계합하는 오리피스 부재.
  5. 단부가 각각 접속 대상에 접속되고, 내부가 상기 접속 대상 간을 접속하는 유로를 구성하는 튜브부와,
    상기 튜브부 내에 설치되는 오리피스가 일체로 형성되며,
    상기 튜브부의 적어도 한쪽 단부가, 강성을 갖고 상기 튜브부를 상기 접속 대상의 튜브부의 단부와 계합하는 계합부로 되어 있고,
    상기 계합부의 외주면에는 수나사부가 형성되어 있는 오리피스 부재.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 튜브부의 단부가 상기 접속 대상의 튜브부와의 접속단과 계합하는 형상을 이루는 계합부로 되어 있는 오리피스 부재.
  7. 제5항에 있어서,
    상기 튜브부의 단부가 상기 접속 대상의 튜브부와의 접속단과 계합하는 형상을 이루는 계합부로 이루어져 있는 오리피스 부재.
  8. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 오리피스 부재와,
    상기 오리피스 부재의 상기 튜브부의 한쪽 단에 접속되는 제1 압력 측정 장치와,
    상기 튜브부의 다른 쪽 단에 접속되는 제2 압력 측정 장치를 가진 차압 유량계.
  9. 제1항 및 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 기재된 상기 오리피스 부재를 사용한 차압 유량계와,
    상기 차압 유량계의 상류측 또는 하류측에 접속되는 유량 조정 밸브를 가진 유량 조정 장치.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020154197A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Lam Research Corporation Differential-pressure-based flow meters

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007034667A (ja) * 2005-07-27 2007-02-08 Surpass Kogyo Kk 流量コントローラ、これに用いるレギュレータユニット、バルブユニット
JP4253026B2 (ja) * 2007-08-23 2009-04-08 日本ピラー工業株式会社 樹脂製管継手およびその製造方法
FR2934027B1 (fr) * 2008-07-18 2011-03-25 Thales Sa Dispositif de regulation de debit d'un fluide et utilisation d'un tel dispositif
US8061219B2 (en) * 2010-03-02 2011-11-22 Schlumberger Technology Corporation Flow restriction insert for differential pressure measurement
JP5762058B2 (ja) * 2011-03-08 2015-08-12 株式会社ディスコ 流量調整器具
US10107700B2 (en) 2014-03-24 2018-10-23 Rosemount Inc. Process variable transmitter with process variable sensor carried by process gasket
EP3191803B1 (de) * 2014-09-12 2020-03-11 systec Controls Mess- und Regeltechnik GmbH Rohr zur messung des differenzdrucks eines das rohr durchfliessenden mediums
US9982321B2 (en) 2014-12-29 2018-05-29 Freeport Minerals Corporation Systems and methods for monitoring metal recovery systems
JP2016169946A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 株式会社メトロール 位置検出装置
ITUB20152823A1 (it) * 2015-08-04 2017-02-04 Watts Ind Italia Srl Strumento di misura della portata di un fluido
DE102016013607B4 (de) * 2016-11-15 2022-02-24 Diehl Metering Gmbh Ultraschallzähler
WO2020208697A1 (ja) * 2019-04-09 2020-10-15 株式会社エルフ 流量センサー
KR102506479B1 (ko) * 2020-10-28 2023-03-07 (주) 삼진정밀 수도배관용 재난대비 차단밸브 시스템

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56135126U (ko) * 1980-03-13 1981-10-13
JPH041525A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Tokyo Gas Co Ltd 紋り流量計に於ける圧力取出機構
JP2002066795A (ja) * 2000-08-24 2002-03-05 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 粉体成形評価装置及び粉体成形評価方法
JP2002081976A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Yamatake Corp 差圧式流量計の絞り構造

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3894562A (en) * 1973-12-20 1975-07-15 Jr Charles D Moseley Fluid flow controller
US4347733A (en) * 1980-10-03 1982-09-07 Crain Jack A Blowout preventor test system
DE4015107A1 (de) 1990-05-11 1991-11-14 Oventrop Sohn Kg F W Messtuelle fuer durchflussmessungen an heizkoerpern von heizungsanlagen
US5152499A (en) * 1990-05-18 1992-10-06 Sequoia Controls Limited Flow device body and slide-wire connector nut
JPH04248095A (ja) * 1991-01-24 1992-09-03 Nippon Pillar Packing Co Ltd 流体機器の管継手構造
JPH08256972A (ja) * 1995-01-25 1996-10-08 Olympus Optical Co Ltd 気腹装置
GB2301676B (en) 1995-05-31 1999-04-28 Hattersley Newman Hender A Fluid metering station
US6591695B1 (en) * 1996-05-07 2003-07-15 Efg & E International Flow metering device for landfill gas extraction well
US6568477B1 (en) * 1998-07-21 2003-05-27 Goal-Gas & Oil Associates Ltd. Method and apparatus for conveying fluids, particularly useful with respect to oil wells
US6553812B2 (en) * 2000-05-02 2003-04-29 Kavlico Corporation Combined oil quality and viscosity sensing system
JP2003194283A (ja) 2001-12-28 2003-07-09 Surpass Kogyo Kk 外付けオリフィス装置
WO2004027305A1 (en) * 2002-09-20 2004-04-01 Swagelok Company Integral end connection for tube fitting
JP4700448B2 (ja) 2005-09-12 2011-06-15 サーパス工業株式会社 差圧式流量計

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56135126U (ko) * 1980-03-13 1981-10-13
JPH041525A (ja) * 1990-04-18 1992-01-07 Tokyo Gas Co Ltd 紋り流量計に於ける圧力取出機構
JP2002066795A (ja) * 2000-08-24 2002-03-05 Akebono Brake Res & Dev Center Ltd 粉体成形評価装置及び粉体成形評価方法
JP2002081976A (ja) * 2000-09-06 2002-03-22 Yamatake Corp 差圧式流量計の絞り構造

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020154197A1 (en) * 2019-01-25 2020-07-30 Lam Research Corporation Differential-pressure-based flow meters

Also Published As

Publication number Publication date
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