TWI384149B - 流體控制器 - Google Patents

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TWI384149B TW97102590A TW97102590A TWI384149B TW I384149 B TWI384149 B TW I384149B TW 97102590 A TW97102590 A TW 97102590A TW 97102590 A TW97102590 A TW 97102590A TW I384149 B TWI384149 B TW I384149B
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Description

流體控制器
本發明是關於一種被稱為減壓閥等的流體控制器，尤其是關於提高其防振性的流體控制器。
以流體控制器的振動抑制機構而言，在日本專利文獻1中，揭示一種流體控制器，其係將流體控制器內部隔開為閥室及調節室的膜片之閥室側，設置有閥座及閥體，並在同一調節室側設置有壓力設定彈簧的流體控制器，其中在膜片與壓力設定彈簧之間介設有改變全體之彈簧常數及重量的防振用彈簧。
專利文獻1：日本特公平4-13586號公報(第1圖)
在上述專利文獻1之流體控制器中，防振用彈簧之追加，係達成與改變壓力設定彈簧之規格有同等的作用，但具有所謂影響到膜片之開閉，即壓力控制動作的問題。
本發明之目的在提供一種不影響壓力控制動作，而提高其防振性的流體控制器。
本發明之流體控制器，包含：將流體控制器內部隔開為閥室及調節室的膜片；設置於閥室的閥座及閥體；及設置於調節室的壓力設定彈簧，藉由利用施加於膜片的流體壓力與利用壓力設定彈簧的彈性力的平衡變化，使閥體對 閥座移動而控制流體之壓力，該流體控制器之特徵為：在與膜片成一體地移動的可動構件上配置有防振構件，防振構件係將介於彈性體之間的配重內建於殼體。
膜片，例如係作成在外周緣部附近具有環狀之凸部的大致圓板狀，其外周緣部固定於流體控制器之殼體，除了此外周緣部之外的部分係作為可動部。
可動構件，例如係作成圓盤狀且具有與膜片之可動部的外徑大致相同大小的外徑者，中央部係作成壓力設定彈簧之承部，防振構件係固定在對應於膜片之環狀的凸部之部分。
防振構件係有作成環型形狀而僅使用一個之情形，亦有全體為環型形狀而沿著圓周方向被分割為多數個之情形。又，亦有使用多數個，使此等在圓周方向以既定間隔配置之情況。在圓周方向以既定間隔配置之情況，防振構件之數量係作成2、4、8個等等。
彈性體係只要為追隨配重之振動而振動者即可，可為如螺旋彈簧般之完全彈性體，又，亦可為被稱為膠體之黏彈性體。配重之形狀可作成角柱狀、圓柱狀、環狀、球等。 殼體之形狀可作成剖面正方形或圓形之環型形狀，或角筒狀、圓筒狀等。
防振構件之固定振動頻率，調整為對應於含有膜片及可動構件的可動部之固有振動頻率，藉此，因應於膜片之振動(高頻振動)使防振構件進行振動，藉由兩者之振動互 相抵消而使振動降低。壓力控制動作係低頻之動作，故不致於有因防振構件之振動而使壓力控制動作功能降低之情形。依此方式，在不致於損及流體控制器之本來功能(用於減壓作用之壓力控制動作功能)之下防止共振，藉此可獲得在自低流量域至大流量域之廣範圍內可適當地調整之流體控制器。此外，上述之防振作用，並非藉摩擦而吸收振動者，故不致於因摩擦而降低動作靈敏度，即使是因流體控制器之小型化而減少膜片之受壓面積之情況，亦能使小型化及高性能化並存。
防振構件係作成由殼體、配置於殼體底壁側的第1螺旋彈簧、配置於殼體頂壁側的第2螺旋彈簧、以及介於兩螺旋彈簧之間的配重所形成者，又，防振構件係作成具有殼體、密封於殼體內之膠體、插入膠體內而從底壁側及頂壁側挾持於膠體的配重。
在任何一種情況，藉由變更配重的特性(重量等)及彈性體的特性(螺旋彈簧之彈性常數、膠體的剛性及黏性等)，能容易地設定防振構件的頻率(防止共振的頻率)。
依據本發明之流體控制器，則防振構件係作成將介於彈性體之間的配重內建於殼體的構成，故防振構件本身並非使直接彈性力作用於膜片，因此可在不影響壓力控制動作之下提高防振性。
茲參照以下圖面來說明本發明之實施形態。在以下的說明中，上下及左右係指圖之上下及左右。
第1圖至第4圖係顯示本發明之流體控制器的實施形態。
如第1圖至第2圖所示，流體控制器(1)具備有：閥箱(2)，具有流體流入通路(高壓流體流入通路)(2a)及流體流出通路(低壓流體流出通路)(2b)；環狀閥座(3)，設置於流體流入通路(2a)之朝上開口的周緣；提動閥(閥體)(4)，可移動地配置於流體流入通路(2a)內且被按壓在環狀閥座(3)(朝閉方向移動)或離開環狀閥座(3)(朝開方向移動)以打開或關閉流體流入通路(2a)；提動閥賦能螺旋彈簧(5)，使配置於流體流入通路(2a)內的提動閥(4)朝上方賦能；殼體(6)，下端部藉由螺帽(7)而固定在閥箱(2)的上端部；膜片(10)，使由閥箱(2)及殼體(6)形成的大致圓柱狀空間被區分為下側之閥室(8)及上側之調節室(9)；通路形成構件(11)，在閥室(8)內形成從閥座(3)通過流體流出通路(2b)開口的通路；圓盤狀可動構件(12)，與膜片(10)形成一體而上下移動地安裝在膜片(10)之上面；壓力設定螺旋彈簧(13)，介裝在可動構件(12)與可移動地配置於殼體(6)上端部的彈簧壓板(14)之間；調節螺栓(15)，使安裝在殼體(6)上端部的彈簧壓板(14)上下移動；把手(16)，使調節螺栓(15)上下移動。
膜片(10)，例如係作成在外周緣部附近具有環狀之凸部(10a)的大致圓板狀，其外周緣部係被殼體(6)的下端面及 通路形成構件(11)上面所挾持。膜片(10)，除去外周緣部的部分係作成可動部，可動構件(12)具有與膜片(10)之可動部的外徑大致相同大小的外徑且底面形狀形成沿著膜片(10)，其中央部凹入而作為壓力設定螺旋彈簧(13)之承部，防振構件(17)係固定在對應於膜片(10)之環狀凸部(10a)的部分。
在第1圖及第2圖中，可動構件(12)以外之構成，係作成與公知的減壓閥相同的構成，其減壓的原理亦為公知者。即，第1圖係顯示流體流入通路(2a)側之流體壓力為通常(低壓)的狀態，壓力設定螺旋彈簧(13)之向下的賦能力與依提動閥賦能螺旋彈簧(5)及流體壓力的向上之賦能力，在提動閥(4)及膜片(10)被壓下的狀態彼此平衡。然後，第2圖係顯示流體流入通路(2a)側之流體壓力為高壓之狀態者，壓力設定螺旋彈簧(13)之向下的賦能力與依提動閥賦能螺旋彈簧(5)及流體壓力的向上之賦能力，在提動閥(4)及膜片(10)被推上的狀態彼此平衡，藉由提動閥(4)將閥座(3)閉鎖，而停止高壓流體的流入，以使減壓後的流體送出到流體流出通路(2b)。
在達成此減壓作用的流體控制器(1)中，當高壓流體以大流量流入流體流入通路(2a)之時，壓力設定螺旋彈簧(13)會與流體壓力之變動產生共振，而無法達成穩定的控制，因而防止共振之事成為課題。因此，在本發明之流體控制器(1)中，為了防止如此的共振，而附加可動構件(12)及防振構件(17)。
防振構件(17)，如第3圖及第4圖之放大所示，係由下列所形成：殼體(31)，剖面為正方形之環型形狀；第1螺旋彈簧(32)，下端固定於殼體(31)之底壁(31a)；第2螺旋彈簧(33)，上端固定於殼體(31)之頂壁(31b)；金屬製環狀配重(34)，介於兩彈簧(32)(33)之間。各螺旋彈簧(32)(33)係作成外徑比殼體(31)之外徑更小若干者，而僅使用一個。雖圖面省略，各螺旋彈簧(32)(33)係作成外徑大致等於殼體(31)之內徑與外徑之距離的差，亦可作成在圓周方向多數個配置。
藉由變動流體壓，當使膜片(10)振動的外力作用於膜片(10)時，膜片(10)及與其一體的可動構件(12)產生振動。防振構件(17)，其殼體(31)與可動構件(12)一體地振動，其配重(34)在殼體(31)內對殼體(31)產生振動。在此，防振構件(17)之固定振動頻率，係設定為與包含膜片(10)的可動部全體之固有振動頻率相等。結果，可將包含膜片(10)的可動部全體之振動之振幅作成小，因而可變成穩定的控制。
防振構件(17)只要為將介於彈性體(32)(33)之間的配重(34)內建於殼體(31)的話，亦可作成上述以外之構成，防振構件(17)，例如，如第5圖所示，係作成由下列所構成：殼體(36)，剖面為正方形之環型形狀；密封於殼體(36)內之膠體(37)、插入膠體(37)內而從底壁側及頂壁側挾持於膠體(37)的金屬製環狀配重(38)。此時，防振構件(17)之固定振動頻率亦設定為與包含膜片(10)的可動部全體之固有振動頻率相等，藉此，而可將包含膜片(10)的可動部全體之振 動之振幅作成小，因而可變成穩定的控制。
又，防振構件(17)並非限定於一個者，雖圖示省略，但第4圖及第5圖分別所示之類型，可作成全體為環型形狀且為在圓周方向被分割的多數個(2~8左右)之扇形狀部分所形成。此時，在使用螺旋彈簧之類型，在各扇形狀部分各配置第1螺旋彈簧及第2螺旋彈簧。
防振構件(17)可在圓周方向以既定間隔(例如每隔90∘，計4個)配置，此時，一個防振構件(17)，如第6圖所示，係作成由下列所構成：上下閉鎖的圓筒狀殼體(21)；第1螺旋彈簧(22)，下端固定於殼體(21)之底壁(21a)；第2螺旋彈簧(23)，上端固定於殼體(21)之頂壁(21b)；金屬製短圓柱狀配重(24)，介於兩彈簧(22)(23)之間。一個防振構件(17)，如第7圖所示，亦有作成由下列所構成：圓筒狀殼體(26)；密封於殼體(26)內之膠體(27)；插入於膠體(27)內而從底壁側及頂壁側挾持膠體(27)的金屬製短圓柱狀配重(28)。
產業上可利用性
依據本發明之流體控制器，可在不影響壓力控制動作之下提高防振性，故能有助於提高減壓閥等之流體控制器的性能。
1‧‧‧流體控制器
3‧‧‧閥座
4‧‧‧提動閥(閥體)
8‧‧‧閥室
9‧‧‧調節室
10‧‧‧膜片
12‧‧‧可動構件
13‧‧‧壓力設定螺旋彈簧
17‧‧‧防振構件
21,31‧‧‧殼體
22,32‧‧‧第1螺旋彈簧
23,33‧‧‧第2螺旋彈簧
24,34‧‧‧配重
26,36‧‧‧殼體
27,37‧‧‧膠體
28,38‧‧‧配重
第1圖係顯示本發明之流體控制器的實施形態之剖面圖，係顯示通常的狀態(低壓狀態)。
第2圖係顯示本發明之流體控制器的實施形態之剖面圖，係顯示流入流體壓力成為高壓之狀態。
第3圖係防振構件之立體圖。
第4圖係顯示防振構件之一例的剖面圖。
第5圖係顯示防振構件之另一例的剖面圖。
第6圖係顯示防振構件之更另一例的剖面圖。
第7圖係顯示防振構件之更另一例的剖面圖。
1‧‧‧流體控制器
2‧‧‧閥箱
2a‧‧‧流體流入通路
2b‧‧‧流體流出通路
3‧‧‧閥座
4‧‧‧提動閥(閥體)
5‧‧‧提動閥賦能螺旋彈簧
6‧‧‧殼體
7‧‧‧螺帽
8‧‧‧閥室
9‧‧‧調節室
10‧‧‧膜片
10a‧‧‧凸部
11‧‧‧通路形成構件
12‧‧‧可動構件
13‧‧‧壓力設定螺旋彈簧
14‧‧‧彈簧壓板
15‧‧‧調節螺栓
16‧‧‧把手
17‧‧‧防振構件

Claims (7)

  1. 一種流體控制器，包含有將流體控制器內部隔開成閥室及調節室的膜片、和設置於閥室的閥座及閥體、及設置於調節室的壓力設定彈簧，且藉由利用施加於膜片的流體壓力與利用壓力設定彈簧的彈性力的平衡變化，使閥體對閥座移動而控制流體之壓力，該流體控制器之特徵為：設有與膜片一體移動的可動構件，而該可動構件的中央部作為壓力設定彈簧之承部，且於可動構件的外周緣上配置有防振構件，防振構件係將介於彈性體之間的配重內建於殼體。
  2. 如申請專利範圍第1項之流體控制器，其中防振構件具有：殼體；配置於殼體底壁側的第1螺旋彈簧；配置於殼體頂壁側的第2螺旋彈簧；以及介於兩螺旋彈簧之間的配重。
  3. 如申請專利範圍第1項之流體控制器，其中防振構件具有：殼體；密封於殼體內之膠體；插入膠體內而從底壁側及頂壁側挾持於膠體的配重。
  4. 如申請專利範圍第1項之流體控制器，其中可動構件具有圓盤狀之形狀。
  5. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之流體控制器，其中防振構件具有環型形狀。
  6. 如申請專利範圍第5項之流體控制器，其中防振構件沿著圓周方向被分割成複數個。
  7. 如申請專利範圍第1至3項中任一項之流體控制器，其 中防振構件係於圓盤狀可動構件上沿圓周方向以既定間隔作配置。
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