WO2005054729A1 - 流体制御器 - Google Patents

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WO2005054729A1
WO2005054729A1 PCT/JP2004/018537 JP2004018537W WO2005054729A1 WO 2005054729 A1 WO2005054729 A1 WO 2005054729A1 JP 2004018537 W JP2004018537 W JP 2004018537W WO 2005054729 A1 WO2005054729 A1 WO 2005054729A1
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WO
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cylindrical portion
small
diameter cylindrical
diameter
flow path
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Application number
PCT/JP2004/018537
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English (en)
French (fr)
Inventor
Tsuyoshi Tanikawa
Shigeru Itoi
Tadayuki Yakushijin
Original Assignee
Fujikin Incorporated
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Filing date
Publication date
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Priority to CA002522853A priority patent/CA2522853A1/en
Priority to KR1020057018908A priority patent/KR101163775B1/ko
Priority to US10/553,623 priority patent/US7175157B2/en
Publication of WO2005054729A1 publication Critical patent/WO2005054729A1/ja
Priority to IL171506A priority patent/IL171506A/en

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K7/00Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves
    • F16K7/12Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
    • F16K7/14Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat
    • F16K7/16Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat the diaphragm being mechanically actuated, e.g. by screw-spindle or cam
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
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    • F16K7/12Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm
    • F16K7/14Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm arranged to be deformed against a flat seat
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16K7/12Diaphragm valves or cut-off apparatus, e.g. with a member deformed, but not moved bodily, to close the passage ; Pinch valves with flat, dished, or bowl-shaped diaphragm

Definitions

  • the present invention relates to a fluid controller, and more particularly, to a fluid controller suitable for handling a large flow rate of fluid.
  • Figure 4 shows a typical one.
  • the fluid controller (1) includes a block-shaped body (2) having a fluid inflow passage (2a), a fluid outflow passage (2b), and a recess (2c) opening upward.
  • An annular valve seat (3) provided on the periphery of the fluid inflow passage (2a); a diaphragm (4) pressed or separated by the annular valve seat (3) to open and close the fluid passage (2a); 4) Pressing up and down
  • the cylindrical male screw (7) which is screwed into the threaded part and is fixed on the inner periphery of the concave part (2c) of (2) and fixes the Bonnet (6) to the body (2), and the cylindrical male screw A force pad (8) that covers the bonnet (6) above the member (7), and a lower end that is inserted into the bonnet (6) so that it can move up and down, and the lower end contacts the valve
  • Top end is from cover (8)
  • the valve stem (9) protrudes upward, and is fixed to the upper end of the valve stem (9) and rotated.
  • the opening and closing handle (10) for moving the valve stem (9) up and down and the valve stem (9) received between the lower end of the stem (9) and the upper end of the bonnet (6) are removed.
  • a compression coil panel (11) for urging downward is provided.
  • One end of the fluid inflow passage (2a) of the main body (2) opens to the left and the other end opens at the center of the bottom surface of the recess (2c).
  • the fluid outflow passage (2b) has one end. It opens to the right and the other end opens to the bottom right of the recess (2c).
  • the cover (8) is formed in a cylindrical shape having a top wall (8a), and the top wall (8a) is provided with a through hole for passing the upper end of the valve stem (9).
  • the handle (10) has a substantially elliptical shape as viewed from a plane and has a shape with a constriction (10a) in the center in the longitudinal direction.
  • the force par (8) is a plate that penetrates the peripheral wall. Since the small screw (12) is provided in the bonnet (6), it is fixed to the bonnet (6) by being screwed into the screw.
  • the valve stem (9) has a flange (9a) at the lower end, and an inner guide for vertically moving the flange (9a) at the lower end of the bonnet (6).
  • a step is provided to prevent the peripheral surface and the flange (9a) from moving above a predetermined position.
  • a spring receiving ring (17) is attached to a portion of the valve stem (9) above the flange (9a) via a bearing (16).
  • the compression coil spring (11) is received by the spring receiving ring (17) and the annular step provided on the upper part of the bonnet (6).
  • a gap is provided between the top wall of the force par (8) and the top surface of the bonnet (6), and the portion of the valve (9) located in the gap has a horizontal shaft (13). ) Is penetrated, and both ends are (14) is installed.
  • a guide surface (15) having an annular shape and a smooth unevenness in the height direction when viewed from the plane for guiding these bearings (14).
  • a pair of projections (15a) at a position 180 ° away from the guide surface (15) supports the bearing (14).
  • the valve stem (9) is constantly biased downward by a compression coil spring (11), and the bearing (14) is pressed against the guide surface (15) by the biasing force.
  • the guide surface (15) gradually decreases in height as it moves in the circumferential direction from the convex portion (15a), and reaches a height of 90 ° from the force of the convex portion (15a) in the circumferential direction.
  • the figure shows the closed state of the flow path, in which a pair of recesses (15b) in the guide surface (15) support the bearing (14), whereby the valve stem (9) Is located below, ie, in the fluid passage closed position.
  • valve stem (9) When the valve stem (9) is rotated 90 ° from the state shown in the figure, it is pressed against the guide surface (15) by the urging force of the compression coil spring (11).
  • the bearing (14) moves on the guide surface (15), and after a 90 ° rotation, a pair of convex portions (15a) of the guide surface (15) supports the bearing (14).
  • the valve stem (9) is positioned upward, that is, in the fluid passage open position. In this way, the handle (10) force S is rotated 90 °, so that closing and opening are switched.
  • the opening on the concave side of the fluid inflow passage (2a) is located inside the annular valve seat (3), and the opening of the fluid outflow passage (2b) is closed.
  • the opening on the location side faces the outside of the annular valve seat (3), and the diameter of each of these openings is the maximum value (about 1/3 of the diaphragm diameter) depending on the diaphragm diameter (the diameter of the recess). Is limited Has been.
  • existing devices often cannot be used to increase the size of the fluid controller due to installation space problems, and it has been difficult to increase the flow rate.
  • An object of the present invention is to provide a fluid controller capable of flowing a large amount of fluid without increasing the size of the fluid controller. Disclosure of the invention
  • a fluid controller includes a block-shaped main body having a fluid inflow passage, a fluid outflow passage, and a recess opening upward, and an annular valve seat disposed in the recess of the main body.
  • the fluid controller which has a diaphragm that opens and closes the fluid passage when pressed or separated, the recess continues below the large-diameter portion through the large-diameter portion near the opening and the step.
  • a flow path forming disk fitted in the concave portion is further provided, and the flow path forming disk is fluid-tight to the concave large diameter portion.
  • the peripheral edge of the diaphragm is fixed to the upper end of the large-diameter cylindrical portion of the flow path forming disk, and the valve seat is provided at the upper end of the small-diameter cylindrical portion of the flow path forming disk.
  • a large-diameter cylindrical inner annular space is formed by the upper surface of the connection between the diaphragm, the valve seat, and the flow path forming disk, and the small diameter of the flow path forming disk is formed at the connection part of the flow path forming disk.
  • a plurality of through-holes are formed between the cylindrical portion and the small-diameter portion peripheral surface of the recess, and communicate with the small-diameter cylindrical portion outer annular space and the large-diameter cylindrical portion inner annular space.
  • one of the outflow passages is formed so as to communicate with the lower end of the small-diameter cylindrical portion of the flow path forming disk, and the other is formed so as to communicate with the outer annular space of the small-diameter cylindrical portion. is there.
  • a passage consisting of an annular space is formed.
  • the cross-sectional area of the small-diameter cylindrical portion can be larger than that of a conventional passage opening in which the openings of both the fluid inflow passage and the fluid outflow passage face the bottom of the recess. Since the hole is formed in the annular portion outside the small-diameter cylindrical portion, it is easy to make the total cross-sectional area correspond to the small area of the small-diameter cylindrical portion. It can be made larger.
  • the operation drive unit that presses or separates the diaphragm from or against the valve seat may be one that manually moves the valve rod up and down. It may be moved up and down by means such as.
  • the flow control device can be a normally open type or a normally closed type.
  • the passage leading to the lower end of the small-diameter cylindrical part of the flow path forming disk has a small diameter.
  • a short passage extending directly below the lower end of the cylindrical portion, and a long passage extending outwardly at an acute angle from the lower end of the short passage.
  • the passage leading to the outer annular space of the small-diameter cylindrical portion is oblique from the outer annular space of the small-diameter cylindrical portion. May be on the outside.
  • a joint having an inclined passage leading to the long passage is provided on one side of the main body so as to protrude, and the joint having an inclined passage leading to a passage leading to the outer annular space of the small-diameter cylindrical portion is provided in the main body. On the other side.
  • the total cross-sectional area of the plurality of vertical through holes formed in the connecting portion of the flow path forming disk is set to be 0.5 to 2.0 times the cross-sectional area of the small diameter cylindrical portion of the flow path forming disk. I prefer to be there. In this way, a small and large flow rate fluid controller can be easily obtained.
  • a seal member is interposed between the lower end surface of the flow path forming disk and the bottom surface of the recess of the main body.
  • annular seal projections are formed on the lower end surface of the flow path forming disk and the bottom surface of the recess of the main body, respectively, so as to be in close contact with the upper and lower surfaces of the seal member, respectively.
  • the seal member is a metal gasket, and its Vickers hardness is preferably from 80 to 200 Hv, more preferably from 100 to 140 Hv.
  • the Vickers hardness of the lower end surface of the flow path forming disk and the bottom surface of the concave portion of the main body is preferably from 250 to 45 OHv, and from 30000 to 40011; Further, it is preferable that the seal projection is mirror-finished, and the gasket is preferably provided with a Tef coating.
  • the passage cross-sectional area is The flow coefficient can be increased while maintaining the same size of the fluid controller, or the fluid controller can be increased while maintaining the flow coefficient. Downsizing can be realized.
  • FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a first embodiment of a fluid controller according to the present invention.
  • FIG. 2 is a plan view of the same.
  • FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing a second embodiment of the fluid controller according to the present invention.
  • FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing a conventional fluid controller to which the fluid controller according to the present invention is applied.
  • FIG 1 and 2 show an embodiment of the fluid controller of the present invention.
  • the fluid controller (21) includes a block-shaped body (22) having a fluid inflow passage (23), a fluid outflow passage (24), and a recess (25) opening upward.
  • the flow path forming disk (26) fitted in the recess (25) of 22), the annular valve seat (27) provided in the flow path forming disk (26), and the valve seat (27)
  • a diaphragm (28) that is pressed or separated to open and close the fluid passage (23), and an operation drive unit (29) that presses or separates the diaphragm (28) from the valve seat (27).
  • the recess (25) is composed of a small-diameter portion (25c) connected below the large-diameter portion (25a) via a large-diameter portion (25a) near the opening and a step portion (25b).
  • the operation drive unit (29) has a diaphragm holder (41) that can move up and down to hold the central part of the diaphragm (28), and a main unit (29) that pushes the periphery of the diaphragm (28) downward.
  • a cylindrical bomb with a lower end inserted at 0 (22c) at 22) and a socket (42) extending upward, and a screw on a male thread provided on the outer periphery of the recess (22c) of the body (22)
  • the bonnet (42) is fixed to the body (22), and the bonnet (42) is inserted into the bonnet (42) so that it can be moved up and down.
  • a compression coil spring (4 ⁇ ) for urging the valve stem (44) downward.
  • the flow path forming disk (26) is smaller than the inner diameter of the large-diameter cylindrical portion (31) fitted in the large-diameter concave portion (25a) in a fluid-tight manner and the small-diameter concave portion (25c).
  • a small-diameter cylindrical portion (33) having an outer diameter and a lower end received on the bottom surface of the recess (25); an inner-side lower end of the large-diameter cylindrical portion (31) and an outer surface of the small-diameter cylindrical portion (33); The upper end is connected to the connecting portion (32) received by the recessed step (25b), and the force is applied.
  • a small-diameter cylindrical portion outer annular space (S1) is formed between the small-diameter cylindrical portion (33) of the flow path forming disk (26) and the peripheral surface of the concave small-diameter portion (25c).
  • the valve seat (27) is provided on the upper end face of the small-diameter cylindrical portion (33) of the flow path forming disk (26), and its tip (upper end) is located on the flow path forming disk (26).
  • the height is almost the same as the height of the upper end of the large-diameter cylindrical portion (31).
  • the outer peripheral edge of the diaphragm (28) is fixed to the upper end of the large-diameter cylindrical portion (31) of the flow path forming disk (26), and the diaphragm retainer (41) is used.
  • the tip of the valve seat (27) When pressed down, the tip of the valve seat (27) is located in the annular portion radially inward of the outer peripheral edge. It is designed to abut the edge.
  • the connecting portion (32) of the flow path forming disk (26) has a plurality of small-diameter cylindrical portion outer annular spaces (S1) and large-diameter cylindrical portion inner annular spaces (S2) communicating with each other. Are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • the fluid inflow passage (23) includes a short passage (23b) extending directly below the lower end opening of the small-diameter cylindrical portion (33) of the flow passage forming disc (26), and an acutely left-handed shape from the lower end of the short passage (23b) ( And a long passageway (23a) extending outwardly, whereby the opening on the concave side of the fluid inflow passageway (23) is formed at the lower end of the small-diameter cylindrical portion (33) of the flow passage forming disc (26). It is communicated to.
  • the joint (35) has a long passage (23a) of the fluid inflow passage (23).
  • the fluid outflow passage (24) extends from the right side of the small-diameter cylindrical portion outer annular space (S1) to the lower right (obliquely downward).
  • an outlet-side joint portion (36) is provided on the right side of the main body (22), and the joint portion (36) has an inclined portion extending in an extended manner to the fluid outflow passage (24).
  • a passage (36a) in the shape of a joint member is formed.
  • Male threads are provided on the outer periphery of the joints (35, 36) on the inlet and outlet sides.
  • the shape of the joints (35) and (36) is not limited to this, and various types are possible.
  • the diaphragm retainer (41) In the open state of the flow path moved upward, the fluid flows through the joint inner passage (35a), the fluid inflow passage (23), the / J of the flow passage forming disk (26), the diameter cylindrical portion (33), Between the valve seat (27) and the diaphragm (28), a large-diameter cylindrical part, an inner annular space (S2), a through-hole (34) at the connecting part (32) of the flow path forming disk (26), and a small diameter It flows in the order of the cylindrical outer annular space (Sl), the fluid outflow passage (24), and the joint inner passage (36a).
  • the size of the opening on each recess side of the fluid inflow passage (23) and the fluid outflow passage (24) and the cross-sectional area of the communication passage between these openings are nets for increasing the flow rate.
  • the opening area on the concave side of the fluid inflow passage (23) is increased by the amount that the fluid outflow passage (24) is not open at the bottom of the recess (25).
  • the opening area on the concave side of the fluid outflow passage (24) can secure a required size on the right side of the small-diameter cylindrical portion outer annular space (S1).
  • the cross-sectional area of the communication-side opening between the recess-side openings of the fluid inflow passage (23) and the fluid outflow passage (24) is a connecting portion (32) in which a plurality of through holes (34) are formed in an annular shape.
  • the flow path area can be increased without increasing the diameter of the diaphragm (28), and thus the flow rate can be maintained while maintaining the same size of the fluid controller (21).
  • the coefficient can be increased, or downsizing of the fluid controller (21) can be realized while maintaining the flow coefficient.
  • the operation drive unit (29) for pressing or separating the diaphragm (28) from or against the valve seat (27) may be, for example, one that manually raises and lowers the valve stem shown in FIG. However, it may be moved up and down by compressed air or solenoid.
  • the fluid controller (21) can be of a normally open type or a normally closed type.
  • FIG. 3 shows, as a second embodiment of the fluid controller according to the present invention, a more preferable form of the butting portion between the lower end portion of the inner disk and the body and another example of the operation drive portion. Show.
  • the same components as those in FIGS. 1 and 2 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted.
  • the flow path forming disk (46) of the fluid controller (40) of the present embodiment has a large-diameter cylindrical portion (51) that is fluid-tightly fitted into the concave large-diameter portion (25a).
  • a small-diameter cylindrical portion (53) having an outer diameter smaller than the inner diameter of the concave small-diameter portion (25c) and having a lower end received at the bottom surface of the concave portion (25);
  • a connecting portion (52) that connects the lower end of the inner surface and the upper end of the outer surface of the small-diameter cylindrical portion (53) and is received by the recessed step (25b).
  • a small-diameter cylindrical portion outer annular space (S1) is formed between the small-diameter cylindrical portion (53) of the flow path forming disk (46) and the peripheral surface of the concave small-diameter portion (25c). I have.
  • the valve seat (27) is provided on the upper end face of the small-diameter cylindrical portion (53) of the flow path forming disk (46), and its tip (upper end) has a large diameter of the flow path forming disk (46).
  • the height is almost the same as the height of the upper end of the cylindrical portion (51).
  • the outer periphery of the diaphragm (28) is fixed to the upper end of the large-diameter cylindrical portion (51) of the flow path forming disk (46), and the diaphragm holder (41) ) When pressed down by An annular portion radially inward of the outer peripheral portion is configured to abut on the leading end of the valve seat (27).
  • the connecting portion (52) of the flow path forming disk (46) has a through hole (34) for connecting the flow path forming disk (26) of the embodiment shown in FIG. Similarly, a plurality of vertical through holes (54) communicating the small-diameter cylindrical portion outer annular space (S1) and the large-diameter cylindrical portion inner annular space (S2) are formed at equal intervals in the circumferential direction.
  • a short cylindrical metal-made sealing member is provided between the lower end surface of the flow path forming disk (46) and the bottom surface (25d) of the recess (25) of the main body (22).
  • the gasket (47) is interposed, and an annular seal projection (48) is formed on the bottom surface (25d) of the recess (25) to be in close contact with the lower surface of the gasket (47).
  • the lower end surface of the small-diameter cylindrical portion (53) of the flow path forming disk (46) has an annular recess (49) in which the upper end of the gasket (47) is fitted, and the gasket (47).
  • Annular seal projections (50) that are in close contact with the upper surface are formed.
  • the gasket (47) is coated with Teflon, and its Vickers hardness is determined by the lower surface of the flow path forming disk (46) and the bottom surface (25) of the recess (25) of the main body (22).
  • the Vickers hardness S of 25d) is 300 Hv or more (approximately 350 Hv), respectively, while it is relatively small hardness of 100 to 140 HV.
  • the sealing property between the lower end surface of the formed disk (46) and the bottom surface (25d) of the recess (25) of the main body (22) is ensured.
  • the inner diameter of the small-diameter cylindrical portion (33), the diameter of the short passage (23b), and the inner diameter of the gasket (47) of the flow path forming disk (26) are all equal, and the fluid flow is smooth. Flow is guaranteed.
  • the operation drive unit (60) of this embodiment is a normally closed type, which is opened by introducing compressed air, so that the bonnet fitted over the diaphragm holder (41). (61), a lower casing (62) provided at the upper part of the main body (22), an upper casing (63) connected to the lower casing (62), and upper and lower casings (62) (63).
  • the valve stem (64) which is disposed in the space defined and whose lower end is in contact with the diaphragm presser (41), the piston (65) provided integrally with the valve stem (64), and the piston And a compression coil panel (66) for urging the ton (65) downward.
  • the diaphragm retainer (41) is formed in a columnar shape, and has a flange portion (41a) at a lower end.
  • the bonnet (61) is formed in a cylindrical shape, and has an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the flange portion (29a) of the diaphragm holder (41) on the inner periphery at the lower end thereof. A large diameter portion (61a) is formed.
  • the bonnet (61) is tightly fitted into the concave large diameter portion (25a) of the main body (22), and the outer peripheral portion of the diaphragm (28) is fixed to the flow path forming disk (46). are doing.
  • the diaphragm retainer (41) is loosely fitted into the bonnet (61) from below, and cannot move downward in the state shown in the figure (closed passage), but cannot move upward. (In the direction of opening the passage).
  • the lower casing (62) rises on the bottom wall (62a) and the bottom wall (62a).
  • a cylindrical peripheral wall (62b) with a threaded portion formed on the outer peripheral surface, and a female threaded portion extends downward from the bottom surface of the bottom wall (62a) and is formed on the inner peripheral surface.
  • the female thread of the lower protruding portion (62c) is screwed to the male thread provided on the outer peripheral surface of the concave large-diameter portion (25a) of the main body (22). It is fixed to the body (22).
  • An annular projection (61b) that functions as a stop when the lower casing (62) is tightened is provided on the upper surface of the ponnet (61).
  • a through hole (67) for guiding the valve rod (64) so as to be able to move up and down is provided.
  • the upper casing (63) includes a top wall (63a) and a cylindrical peripheral wall (63b).
  • a female thread is formed on the lower inner peripheral surface of the peripheral wall (63b), and the female thread is screwed into the thread of the peripheral wall (62b) of the lower casing (62).
  • the upper casing (63) and the lower casing (62) are integrated so as to form a space inside.
  • the top wall (63a) of the upper casing (63) is connected to a female thread (68) for connecting the compressed air introduction pipe that opens upward at the center and to the lower end of the female thread (68).
  • a downward passage (69) for introducing compressed air is formed.
  • the top wall (63a) of the upper casing (63) is formed so that the central portion thereof constituting the compressed air introduction downward passage (69) projects slightly downward from other portions.
  • an annular spring receiving recess (70) is formed so as to surround this central portion.
  • valve stem (64) is slidably fitted into the central through hole (67) of the lower casing (62), and the upper end is the upper casing.
  • the top wall (63a) of (63) is slidably fitted into the downward passage (69) for introducing compressed air.
  • the piston (65) is slidably fitted in the lower casing (62).
  • an annular spring receiving recess (70) provided on the top wall (63a) of the upper casing (63) faces the annular spring receiving recess (70). 71) is provided.
  • an upper space (S3) is formed between the upper surface of the piston (65) and the lower surface of the top wall (63a) of the upper casing (63), and the lower surface and lower portion of the piston (65) are formed.
  • a lower space (S4) is formed between the casing (62) and the upper surface of the bottom wall (62a).
  • the lower end of the compression coil spring (66) is received in the spring receiving annular recess (71) on the upper surface of the piston (65), and the upper end thereof is in the annular recess of the upper casing (63). (70).
  • the upper end communicates with the compressed air introduction downward passage (69) of the top wall (63a) of the upper casing (63) and the lower end communicates with the lower space (S4).
  • 72) is formed.
  • the compressed air passage (72) opens into a recess (73) provided on the lower surface of the piston (65), and communicates with the lower space (S4) via the recess (73).
  • An O-ring (74) is interposed between the piston (65) and the lower casing (62).
  • the O-ring (74) is provided at the lower end of the valve stem (64) and the central through hole (lower) of the lower casing (62).
  • O-rings (75) are also provided between the upper surface of the valve stem (64) and the inner surface of the downward passage (69) for introducing compressed air in the upper casing (63). This prevents the compressed air introduced into the compressed air introduction downward passage (69) from flowing into the upper space (S ⁇ b> 3).
  • the fluid controller according to the present invention is suitable for handling a large flow rate of fluid, and can be applied to various fluid control devices because it does not have to be larger than conventional fluid controllers.

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Abstract

本体22の凹所25は、開口に近い大径部25aおよび段差部25bを介して大径部25aの下方に連なる小径部25cからなる。凹所25に流路形成ディスク26が嵌め合わせられている。流路形成ディスク26は、凹所大径部25aに嵌め合わせられている大径円筒部31と、凹所段差部25bに受け止められている連結部32と、凹所小径部25cの内径よりも小さい外径を有し下端が凹所25の底面で受け止められている小径円筒部33とからなる。流路形成ディスクの連結部32に、小径円筒部外側環状空間S1と大径円筒部内側環状空間S2とを連通する複数の貫通孔34が形成されている。流体流入通路23は流路形成ディスク26の小径円筒部33下端に、流体流出通路24は小径円筒部外側環状空間S1にそれぞれ通じている。

Description

明細書 流体制御器 技術分野
こ の発明は、 流体制御器に関し、 特に、 大流量の流体を扱 う の に適している流体制御器に関する。 背景技術
本発明が対象とする流体制御器は、 ダイヤフ ラム弁と称さ れて よ く 使用 されてお り (例えば、 特許文献 1 =特開 2 0 0 3 — 4 2 3 1 4 号公報参照) 、 その典型的なものを図 4 に示 す。
こ の流体制御器(1)は、 流体流入通路(2a)、 流体流出通路 (2b )および上方に向かって開口 した凹所(2c)を有しているプ ロ ク状本体(2)と 、 流体流入通路(2a)の周縁に設けられた環 状弁座(3)と、 環状弁座(3)に押圧または離間されて流体通路 (2a)を開閉するダイ ヤフラム (4)と、 ダイヤフラム (4)を押さ える 上下移動可能な弁体押さ え(5)と、 本体(2)の凹所(2c)に 下端部が挿入されて上方にのびる円筒状ボンネ ッ ト (6)と、 本 体(2)の凹所(2c)内周に設け られためねじ部にねじ込まれてボ ンネ ッ ト (6)を本体(2)に固定する筒状おねじ部材(7)と、 筒状 おねじ部材(7)よ り も上方にあるボンネッ ト (6)を覆う 力パ一 (8) と、 ボンネッ ト (6)内に上下移動自在に挿入され下端が弁 体押さ え(5)に当接し上端部がカバー(8)よ り も上方に突出 し て ヽる弁棒(9)と、 弁棒(9)上端部に固定され回転させられる こ と によ り弁棒(9)を上下移動させる開閉ハン ドル ( 10)と、 弁 棒(9)下端部と ボンネッ ト (6)上端部と の間に 受け止め られて 弁棒(9)を下向きに付勢する圧縮コイルパネ(11)と を備えてい る。
本体(2)の流体流入通路(2a)は、 一端が左方に向かって開 口 しかつ他端が凹所(2c)の底面中央部に開口 し 、 流体流出通路 (2b)は、 一端が右方に向かって開 口 し他端が 凹所(2c)の底面 右部に開口 している。
カバー(8)は、 頂壁(8a)を有する 円筒状と されてお り 、 その 頂壁(8a)には、 弁棒(9)上端部を揷通させる貫通孔が設け られ ている。 ハン ドル ( 10)は、 平面よ り 見て略長 円形でかつその 長手方向の中央部にく びれ部(10a)を有する形状と されている 力パー(8)は、 その周壁を貫通する皿小ネジ( 12)がボンネ ッ ト (6)に設けられためねじにねじ込まれる こ と【こよ り 、 ボンネッ ト (6)に固定されている。
弁棒(9)は、 下端部にフ ラ ンジ(9a)を有してお り 、 ボンネ ッ ト (6)の下端部に、 こ のフラ ンジ(9a)を上下移動可能に案内す る内周面およびフ ラ ンジ(9a)の所定位置よ り も上方への移動 を阻止する段部が設けられている。 弁棒(9)のフ ラ ンジ(9a)よ り も上方の部分には、 ベア リ ング( 16)を介してばね受け用 リ ング( 17)が取り 付け られている。 圧縮コィノレ ばね( 11 )は、 こ のばね受け用 リ ング( 17)とボンネ ッ ト (6)の上部に設け られた 環状の段部と によつて受け止め られている。
力パー(8)の頂壁と ボンネッ ト (6)の頂面と の間には、 間隙 が設けられてお り 、 この間隙に位置する弁楱 (9)の部分には、 水平軸(13)が貫通させられて、 こ の両端部にそれぞれベア リ ング(14)が取り 付け られている。 ボンネ ッ ト (6)の上端には、 これらのベア リ ング(14)を案内する平面から 見て環状でかつ 高さ方向に滑らかな凹凸状と された案内面(15)が形成されて いる。 案内面(15)の う ちの 1 8 0 ° 離れた位置にある 1 対の 凸部(15a)がベア リ ング(14)を支持している。
弁棒(9)は、 圧縮コイルばね(11)によって常に下向き に付勢 されてお り 、 この付勢力によってベア リ ング (14)が案内面(1 5)に押圧されている。 案内面(15)は、 凸部(15a)から周方向に 移動する に連れて徐々に高さが低く なってい き、 凸部(15a)力 ら 9 0 ° 周方向に移動した位置において高さ が最も低い凹部 (15b)を有している。 図は、 流路閉状態を示してお り 、 案内 面(15)の う ちの 1 対の凹部(15b)がべァ リ ング(14)を支持し、 これによ り 、 弁棒(9)は、 下方すなわち流体通路閉位置に位置 させられている。 そ して、 図の状態から弁棒 (9)が 9 0 ° 回転 させられた状態になるに際しては、 圧縮コイ ルばね(11)の付 勢力によって案内面(15)に押圧された状態で、 ベア リ ング(1 4)が案内面(15)上を移動し、 9 0 ° 回転後に 、 案内面(15)の う ちの 1 対の凸部(15a)がベア リ ング(14)を支持する こ と にな り 、 この結果、 弁棒(9)は、 上方すなわち流体通路開位置に位 置させられる。 こ う して、 ハン ドル(10)力 S 9 0 ° 回転させら れる こ と によ り 閉と 開と が切 り替わる よ う に なされてレヽる。
図 4 に一例を示した従来の流体制御器(1)では、 流体流入通 路(2a)の凹所側の開 口が環状弁座(3)の内側に、 流体流出通路 (2b)の囬所側の開口が環状弁座(3)の外側に臨ま されてお り 、 これらの開口の径は、 いずれもダイヤフラム径 (凹所の径) によってその最大値 (ダイヤフラム径の 1 / 3程度) が制限 されている。 流量係数または C v値を増加させるためには、 各通路(2 a) ( 2 b )の凹所側の開 口の径したがってダイヤフラム ( 4)の径の增加が必要であ り 、 そのためには、 流体制御器( 1 ) を大サイズ化する必要があった。 と こ ろが、 既存の装置では 設置スペースの問題から、 流体制御器を大サイ ズ化でき ない 場合が多く 、 大流量化が難しかった。
この発明の 目的は、 流体制御器を大き く する こ と なく 大流 量の流体を流すこ とが可能な流体制御器を提供する こ と にあ る。 発明の開示
こ の発明による流体制御器は、 流体流入通路、 流体流出通 路および上方に向かって開口 した凹所を有しているプロ ッ ク 状本体と 、 本体の凹所内に配された環状弁座に押圧または離 間されて流体通路を開閉するダイヤフ ラ ム と を備えている流 体制御器において、 凹所が開 口 に近い大径部おょぴ段差部を 介して大径部の下方に連なる小径部からなる形状と される と と もに、 この凹所に嵌め入れられた流路形成ディ スク をさ ら に備えてお り 、 流路形成ディ スクは、 凹所大径部に流体密に 嵌め合わせられている大径円筒部と、 凹所小径部の内径よ り も小さい外径を有し下端が凹所の底面で受け止め られている 小径円筒部と、 大径円筒部の下端部と小径円筒部の上端部と を連結しかつ凹所段差部に受け止め られている連結部と から な り 、 ダイヤフラムの周縁部が流路形成ディ ス ク の大径円筒 部の上端部に固定され、 弁座が流路形成ディ ス ク の小径円筒 部の上端部に設けられ、 流路形成ディ ス ク の大径円筒部内周 ダイヤフ ラム、 弁座およぴ流路形成ディ ス ク の違結部上面に よって大径円筒部内側環状空間が形成され、 流路形成ディ ス ク の連結部に、 流路形成ディ スクの小径円筒部 と 凹所の小径 部周面と の間に形成された小径円筒部外側環状空間と大径円 筒部内側環状空間 と を連通する複数の貫通孔が形成され、 流 体流入通路および流体流出通路のいずれか一方が流路形成デ イ ス ク の小径円筒部下端に通じ、 同他方が小径円 筒部外側環 状空間に通じる よ う に形成されている こ と を特徵 とする もの である。
流路形成ディ ス ク によって、 流体流入通路と流体流出通路 と の間には、 小径円筒部内、 弁座〜ダイヤフラ ム 間、 大径円 筒部内側環状空間、 連結部貫通孔および小径円筒部外側環状 空間からなる通路が形成される。 こ の う ち、 小径円筒部の断 面積は、 流体流入通路および流体流出通路の両方の開口が凹 所底面に臨ま されている従来のものの通路開口 よ り 大き く で き、 また、 連結部貫通孔は、 小径円筒部の外側の環状部分に 形成されるので、 その総断面積を小径円筒部の酐面積に見合 う程度にする こ と が容易であ り 、 通路断面積を従来のものに 比べて大き く する こ と ができ る。
この発明による流体制御器において、 ダイヤァ ラムを弁座 に押圧または離間させる操作駆動部と しては、 手動によ り 弁 棒を上下させる ものであっても よ く 、 圧縮空気ゃソ レノ ィ ド などによって上下させる ものであっても よい。 ま た、 流体制 御器は、 常時開タイプとする こ と も常時閉タイ プとする こ と もできる。
流路形成ディ ス ク の小径円筒部下端に通じる通路は、 小径 円筒部下端から真下にのびる短通路と 、 短通路の下端から鋭 角状に外方にのびる長通路とからな り 、 小径円筒部外側環状 空間に通じる通路は、 小径円筒部外側環状空間から斜め下外 方にのぴている こ と がある。
また、 長通路に通じる傾斜状の通路を有する継手部が本体 の一側面に突出状に設けられており 、 小径円筒部外側環状空 間に通じる通路に通じる傾斜状の通路を有する継手部が本体 の他側面に突出状に設け られている こ とがある。
流路形成ディ スク の連結部に形成された複数の上下方向貫 通孔の合計断面積は、 流路形成ディ ス ク の小径円筒部の断面 積の 0 . 5 〜 2 . 0倍と されている こ とが好ま しい。 このよ う にする と 、 小さ く かつ大流量の流体制御器を容易に得る こ 'と ができ る。
流路形成ディ スク の下端面と本体の凹所の底面と の間に、 シール部材が介在されている こ とが好ま しい。 この場合に、 流路形成ディ ス ク の下端面および本体の凹所の底面に、 シー ル部材の上下面にそれぞれ密接する環状シール突起が形成さ れてレ、る こ と力 Sよ り 好ま しい。
シール部材は、 金属製のガスケッ ト と され、 そのビッカー ス硬度は、 8 0 〜 2 0 0 H vが好ま し く 、 1 0 0 〜 1 4 0 H V がよ り 好ま しい。 流路形成ディ ス ク の下端面と本体の凹所 の底面のビッカース硬度は、 2 5 0 〜 4 5 O H v が好ま しく 3 0 0 0 〜 4 0 0 11 ;^ょ り好ま しぃ。 また、 シール突起は 鏡面仕上げをする こ とが好ま しく 、 ガスケ ッ ト には、 テフ口 ンコーティ ングが施されるこ とが好ま しい。
この発明の流体制御器によ る と、 通路断面積を従来のもの に比べて大き く する こ とができ るので、 流体制御器の大き さ を同 じに保ちなが ら流量係数を増加させる こ と ができ、 また は、 流量係数を保ちなが ら流体制御器のダウンサイ ジングを 実現する こ とができ る。 図面の簡単な説明
図 1 は、 この発明による流体制御器の第 1 実施形態を示す 縦断面図である。
図 2 は、 同平面図である。
図 3 は、 こ の発明によ る流体制御器の第 2実施形態を示す 縦断面図である。
図 4 は、 この発明によ る流体制御器が対象とする従来の流 体制御器を示す縦断面図である。 発明を実施するための最良の形態
こ の発明の実施の形態を、 以下図面を参照して説明する。 以下の説明において、 左右は、 図の左右をい う ものとする。
図 1 および図 2 は、 この発明の流体制御器の実施 態を示 してレ、る。
流体制御器(21)は、 流体流入通路(23)、 流体流出通路(24) および上方に向かって開口 した凹所(25)を有しているブロ ッ ク状本体(22)と、 本体(22)の凹所(25)に嵌め入れられた流路 形成ディ スク (26)と、 流路形成ディ スク (26)に設けられた環 状弁座(27)と、 弁座(27)に押圧または離間されて流体通路(2 3)を開閉するダイヤフ ラ ム (28)と、 ダイヤフラム (28)を弁座 (27)に押圧または離間させる操作駆動部(29)と を備えている , 凹所(25)は、 開口 に近い大径部(25a)おょぴ段差部 (25b)を 介して大径部(25a)の下方に連なる小径部(25c)からなる。
操作駆動部(29)は、 ダイヤフラム(28)の中央部分を押さ え る上下移動可能なダイヤフ ラム押さえ(41)と、 ダイ ヤフ ラ ム (28)の周縁部を下方に押し付ける よ う に本体(22)の 0Π所(22 c)に下端部が挿入されて上方にのびる円筒状ボンネ 、ソ ト (42) と、 本体(22)の凹所(22c)外周に設けられたおねじ部 にねじ合 わされボンネッ ト (42)を本体 (22)に固定するボンネ ソ トナツ ト (43)と、 ボンネッ ト (42)内に上下移動自在に挿入され下端 が弁体押さ え(5)に当接している弁棒(44)と 、 弁棒(44)を下向 きに付勢する圧縮コイルバネ (4δ)と を備えている。
流路形成ディ スク (26)は、 凹所大径部(25a)に流体密に嵌め 合わせられている大径円筒部(31)と、 凹所小径部(25 c)の内径 よ り も小さい外径を有し下端が凹所(25)の底面で受け止め ら れている小径円筒部(33)と、 大径円筒部(31)の内側面下端部 と小径円筒部(33)の外側面上端部を連結しかつ凹所段差部(2 5b)に受け止め られている連結部(32)と力 らなる。 こ れによ り 流路形成ディ スク (26)の小径円筒部(33)と凹所小径部(25c)周 面と の間に、 小径円筒部外側環状空間(S1)が形成されている。
弁座(27)は、 流路形成ディ ス ク (26)の小径円筒部(33)の上 端面に設け られてお り 、 その先端 (上端) は、 流路骸成ディ スク (26)の大径円筒部(31)の上端の高さ と ほぼ同じと されて いる。 ダイ ヤフラム (28)は、 その外周縁部が流路形成ディ ス ク (26)の大径円筒部(31)の上端部に固定される と と も に、 ダ ィャフラ ム押さ え(41)によって下方に押さえられた場合に、 外周縁部よ り も径方向内側の環状部分において弁座( 27)の先 端に当接する よ う になされている。 これによ り 、 流路形成デ イ スク (26)の大径円筒部(31)内周、 ダイヤフラム(28)、 弁座 (27)およぴ流路形成ディ ス ク (26)の連結部(32)上面に よって 囲まれた大径円筒部内側環状空間(S2)が形成されて Vヽる。
流路形成ディ スク (26)の連結部(32)には、 図 2 に示すよ う に、 小径円筒部外側環状空間(S1)と大径円筒部内側環状空間 (S2)と を連通する複数の上下方向貫通孔(34)が周方向に等間 隔で形成されている。
流体流入通路(23)は、 流路形成ディ スク (26)の小径円筒部 (33)下端開口から真下にのびる短通路(23b)と、 短通路(23b) の下端から鋭角状に左方 (外方) にのびる長通路(23 a)とから な り 、 これによ り 、 流体流入通路(23)の凹所側開口 は、 流路 形成ディ スク (26)の小径円筒部(33)下端に通じさせられてい る。 本体(22)の左側面には、 入口側の継手部(35)が突出状に 設け られてお り 、 こ の継手部(35)には、 流体流入通路(23)の 長通路(23a)に延長状に連なる傾斜状の継手部材内通路(35a) が形成されている。
流体流出通路(24)は、 小径円筒部外側環状空間(S1 )の右面 から右下 (斜め下外方) にのびている。 本体(22)の右側面に は、 出口側の継手部(36)が突出状に設けられており 、 こ の継 手部(36)には、 流体流出通路(24)に延長状に連なる傾斜状の 継手部材内通路(36a)が形成されている。
入口側および出口側の継手部(35) (36)の外周には、 おねじ 部が設け られている。 これらの継手部(35) (36)の形伏は、 こ れに限られる ものではなく 、 種々のタイプが可能である。
上記流体制御器(21)による と、 ダイヤフラム押さ え (41)が 上方に移動させられた流路開状態では、 流体は、 継手部 内通 路(35a)、 流体流入通路(23)、 流路形成ディスク (26)の/ J、径円 筒部(33)、 弁座(27)と ダイヤフ ラム (28) と の間、 大径円 筒部 内側環状空間(S2)、 流路形成ディ スク (26)の連結部(32) の貫 通孔(34)、 小径円筒部外側環状空間(Sl)、 流体流出通路 (24)、 継手部内通路(36a)の順に流れていく 。 こ の際、 流体流入通路 (23)および流体流出通路(24)の各凹所側の開口 の大き さ と こ れらの開 口同士の連通路断面積と が大流量化のためのネ ッ ク 部分と なるが、 流体流入通路(23)の凹所側の開 口面積は 、 流 体流出通路(24)が凹所(25)の底面に開口 していない分だ け大 き く する こ とができ、 また、 流体流出通路(24)の凹所側 の開 口面積は、 小径円筒部外側環状空間(S1)の右面に必要な 大き さ を確保する こ と ができる。 そ して、 流体流入通路(23) およ ぴ流体流出通路(24)の凹所側開口同士の連通路断面積は 、 複 数の貫通孔(34)が環状と された連結部 (32)に形成される こ と によ り その総断面積が確保される と と もに、 小径円筒部 外側 環状空間(S1)およぴ大径円筒部内側環状空間(S2)がいず れも 環状と される こ と によってその断面積が確保され、 従来 のも のに比べて大き く 取る こ とができ る。 したがって、 流体制御 器(21)に大流量の流体を流すこ とが可能となる。 こ う し て、 ダイヤフ ラム (28)径を増加する こ と なく 、 流路面積を增加さ せる こ と ができ、 したがって、 流体制御器(21)の大き さ を同 じに保ちなが ら流量係数を増加させる こ とができ、 また は、 流量係数を保ちながら流体制御器(21)のダウンサイ ジン グを 実現する こ と ができ る。
なお、 図 1 およぴ図 2 に示した流体制御器(21)におい て、 ダイヤフラム (28)を弁座(27)に押圧または離間させる操作駆 動部(29)と しては、 例えば図 4 に示した手動によ り 弁棒を上 下させる ものであっても もちろんよいが、 圧縮空気やソ レノ イ ドなどによって上下させる ものであっても よい。 また、 流 体制御器(21)は、 常時開タイプとする こ と も常時閉タイ プと する こ と もでき る。
図 3 に、 この発明によ る流体制御器の第 2 実施形態と して、 イ ンナーディ スク の下端部と ボディ と の突き合わせ部のよ り 好ま しい形態と操作駆動部の他の実施例と を示す。 以下の説 明において、 図 1 およぴ図 2 と 同 じ構成には同 じ符号を付し てその説明は省略する。
図 3 において、 こ の実施形態の流体制御器(40)の流路形成 ディ スク (46)は、 凹所大径部(25a)に流体密に嵌め合わせられ ている大径円筒部(51)と、 凹所小径部(25c)の内径よ り も小さ い外径を有し下端が凹所(25)の底面で受け止め られている小 径円筒部(53)と、 大径円筒部(51)の内側面下端部と小径円筒 部(53)の外側面上端部と を連結しかつ凹所段差部(25b)に受け 止め られている連結部(52)とからなる。 これによ り 、 流路形 成ディ ス ク (46)の小径円筒部(53)と凹所小径部(25c)周面と の 間に、 小径円筒部外側環状空間(S1)が形成されている。
弁座(27)は、 流路形成ディ スク (46)の小径円筒部(53)の上 端面に設け られてお り 、 その先端 (上端) は、 流路形成ディ スク (46)の大径円筒部(51)の上端の高さ と ほぼ同 じと されて いる。 ダイ ヤフラ ム (28)は、 その外周縁部が流路形成ディ ス ク (46)の大径円筒部(51)の上端部に固定される と と もに、 ダ ィャフ ラ ム押さ え (41)によって下方に押さ え られた場合に、 外周縁部よ り も径方向内側の環状部分において弁座(27)の先 端に当接する よ う になされている。 これによ り 、 流路形成デ イ スク (46)の大径円筒部(51)内周、 ダイヤフ ラム(28) 、 弁座 (27)およぴ流路形成ディ スク (46)の連結部(52)上面に よって 囲まれた大径円筒部内側環状空間(S2)が形成されてい る。
流路形成ディ スク (46)の連結部(52)には、 図 2 に示 した実 施形態の流路形成ディ スク (26)の連結部(32)の上下方 向貫通 孔(34)と 同様に、 小径円筒部外側環状空間(S1)と大径 円筒部 内側環状空間(S2)と を連通する複数の上下方向貫通孔 (54)が 周方向に等間隔で形成されている。
こ の実施形態では、 流路形成ディ スク (46)の下端面 と本体 (22)の凹所(25)の底面(25d) と の間にシール部材と しての短円 筒状の金属製ガスケッ ト (47)が介在されてお り 、 凹所 (25)の 底面(25d)には、 ガスケッ ト (47)の下面に密接する環状シール 突起(48)が形成されている。 また、 流路形成ディスク (46)の 小径円筒部(53)の下端面には、 ガスケッ ト (47)の上端部が嵌 め入れられている環状凹所(49)およびガスケッ ト (47)の上面 に密接する環状シール突起(50)がそれぞれ形成されている。
ガスケ ッ ト (47)にはテフ ロ ンコーティ ングが施さ てお り 、 その ビッカース硬度は、 流路形成ディ スク (46)の下端面およ び本体(22)の凹所(25)の底面(25d)の ビッカース硬度 Sそれぞ れ 3 0 0 H v以上 (約 3 5 0 H v ) であるのに対し、 1 0 0 〜 1 4 0 H V と相対的に小さい硬度と されている。 流路形成 ディ スク (46)を所定の圧力で本体 (22)の凹所 (25)に JE入する と、 相対的に軟らかいガスケッ ト (47)が流路形成ディ ス ク (4 6)と本体(22)との間で挟まれて変形し、 これによ り 、 流路形 成ディ スク (46)の下端面と本体(22)の凹所 (25)の底面(25d)と の間のシール性が確保されている。 なお、 流路形成ディ スク (26)の小径円筒部(33)の内径、 短通路(23b)の径およびガスケ ッ ト (47)の内径は、 すべて等しく されてお り 、 流体のス ムー ズな流れが保証されている。
こ の実施形態の操作駆動部(60)は、 常時 閉タイプで圧縮空 気を導入する こ と によ り 開状態とする も の で、 ダイ ヤフラ ム 押さ え(41)に嵌め被せられたボンネッ ト (61)と 、 本体(22)上 部に設けられた下部ケーシング(62)と 、 下部ケーシング(62) と接続された上部ケーシング(63)と、 上下 ケーシング(62) (6 3)によって形成された空間内に配置されて 下端がダイヤフラ ム押さ え(41)に当接している弁棒(64)と、 弁棒(64)に一体的 に設け られたビス ト ン (65)と、 ピス ト ン (65)を下向き に付勢 する圧縮コイルパネ (66)と を備えている。
ダイヤフラム押さ え(41)は、 円柱状に形成され、 下端にフ ランジ部(41a)を有している。
ボンネッ ト (61)は、 円筒状に形成されて お り 、 その下端部 内周には、 ダイヤフ ラ ム押さ え(41)の フ ラ ンジ部(29a)の外径 よ り若干大きい内径を有する大径部(61a)が形成されている。 ボンネ ッ ト (61)は、 本体(22)の凹所大径部 (25a)にきつく 嵌め 入れられて、 ダイ ヤフ ラ ム (28)の外周部を流路形成ディ ス ク (46)に固定している。 ダイヤフラム押さ え (41)は、 ボンネ ッ ト (61)内に下からゆる く 嵌め入れられてお り 、 図に示した状 態 (通路閉の状態) において、 下方には移動できないが、 上 方 (通路を開く 方向) には移動可能と されている。
下部ケーシング(62)は、 底壁(62a)と、 底壁(62a)に立ち上 が り 状に設けられる と と もに外周面におねじ部が形成された 円筒状周壁(62b)と、 底壁(62a)下面から下方にのびかつ内周 面にめねじ部が形成された小径円筒状下方突出部(62 c)とから なる。 下部ケーシング(62)は、 下方突出部(62c)のめねじ部が 本体(22)の凹所大径部(25a)の外周面に設け られたおねじ部に ねじ合わされる こ と によ り 、 本体(22)に固定されている。 ポ ンネ ッ ト (61)の上面には、 下部ケーシ ング(62)の締め付け時 にス ト ツパと して機能する環状の突出部(61b)が設け られてい る。
下部ケーシング(62)の底壁(62a)中央には、 弁棒(64)を上下 移動可能に案内する貫通孔(67)が設け られている。
上部ケーシング(63)は、 頂壁 (63a)および円筒状周壁(63b) からなる。 周壁(63b)の下部内周面には、 めねじ部が形成され てお り 、 このめねじ部が下部ケーシング(62)の周壁(62b)のお ねじ部にねじ合わされる こ と に よ り 、 上部ケーシング(63)と 下部ケーシング (62)とが内部に空間を形成する よ う に一体化 されている。 上部ケーシング(63)の頂壁(63a)には、 その中央 部に上向きに開口 した圧縮空気導入管接続用めねじ部(68)と、 こ の めねじ部(68)の下端に連な る圧縮空気導入用下向き通路 (69)とが形成されている。 上部ケーシング(63)の頂壁(63a)は 圧縮空気導入用下向き通路(69) を構成するその中央部が他の 部分よ り若干下方に突出する よ う に形成されてお り 、 頂壁(6 3a)下面には、 こ の中央部を囲むよ う に環状のばね受け用凹所 (70)が形成されている。
弁棒(64)の下端部は、 下部ケーシング(62)の中央貫通孔(6 7)に摺動自在に嵌め入れられ、 同上端部は、 上部ケーシング (63)の頂壁(63a)の圧縮空気導入用下向き通路(69)内に摺動自 在に嵌め入れられている。
ピス ト ン (65)は、 下部ケーシング(62)内に摺動自在に嵌め 入れられている。 ピス ト ン (65)上面には、 上部ケーシング(6 3)の頂壁(63a)に設けられた環状 のばね受け用凹所(70)に対向 する よ う に環状のばね受け用凹所 (71)が設け られている。
こ う して、 ピス ト ン (65)の上面と上部ケーシング(63)の頂 壁(63a)下面と の間に上部空間 (S3)が形成され、 ピス ト ン (6 5)の下面と下部ケーシング(62)の底壁(62a)上面と の間に下部 空間 (S4)が形成されている。
圧縮コ イ ルばね (66)は、 そ の下端がピス ト ン (65)の上面の ばね受け用環状凹所(71)に受け止め られ、 その上端が上部ケ 一シング(63)の環状凹所(70)で受け止められている。
弁棒(64)には、 上端が上部ケーシング(63)の頂壁(63a)の圧 縮空気導入用下向き通路(69)に通じ下端が下部空間 (S4)に通 じている圧縮空気通路(72)が形成されている。 圧縮空気通路 (72)は、 ピス ト ン (65)の下面に設け られた凹所(73)に開口 し、 こ の凹所(73)を介 して下部空間 (S4)に通じている。
ピス ト ン (65)と下部ケーシング (62)と の間には、 O リ ング (74)が介在されてお り 、 弁棒(64)下端部と下部ケーシング(6 2)の中央貫通孔(67)の周面と の間、 および弁棒(64)の上端部 と上部ケーシング(63)の圧縮空気導入用下向き通路(69)内周 面と の間にも、 O リ ング(75)が介在されてお り 、 これによ り 、 圧縮空気導入用下向き通路(69)に導入された圧縮空気が上部 空間(S3)に流入するこ とが防止 されている。
したがって、 上部ケーシング (63)の頂壁(63a)の圧縮空気導 入管接続用めねじ部(68)に圧縮空気が導入される と 、 圧縮空 気は、 圧縮空気導入用下向き通路(69)を介して下部空間 (S4) に導入される。 これによ り 、 ピス ト ン (65) したがって弁棒(6 4)が上方に移動し、 ダイ ヤフラム押さ え(41)およびダイヤフ ラム (28)の開方向の移動が許容される。 産業上の利用可能性
この発明による流体制御器は、 大流量の流体を扱う のに適 してお り 、 しかも、 従来のものから大き く しなく てよいので 種々の流体制御装置に適用でき る。

Claims

請求の範囲
1 . 流体流入通路、 流体流出通路および上方に向かって開口 した凹所を有して いるブロ ッ ク状本体と、 本体の凹所内に配 された環状弁座に押圧または離間されて流体通路を開閉する ダイヤフラムとを備えている流体制御器において、
回所が開 口に近い大径部および段差部を介して大径部の下 方に連なる小径部 カゝらなる形状と される と と もに、 こ の凹所 に嵌め入れられた流路形成ディ スク を さ らに備えてお り 、 流路形成ディス ク は、 凹所大径部に流体密に嵌め合わせら れている大径円筒部と 、 凹所小径部の内径よ り も小さい外径 を有し下端が凹所の底面で受け止め られている小径円筒部と 大径円筒部の下端部と小径円筒部の上端部と を連結しかつ凹 所段差部に受け止 め られている連結部とカゝらな り 、
ダイヤフ ラムの 周縁部が流路形成ディ ス ク の大径円筒部の 上端部に固定され、 弁座が流路形成ディ ス ク の小径円筒部の 上端部に設けられ、 流路形成ディ スク の大径円筒部内周、 ダ ィャフラム、 弁座およぴ流路形成ディ ス ク の連結部上面によ つて大径円筒部内側環状空間が形成され、 流路形成ディ スク の連結部に、 流路形成ディ スク の小径円筒部と囬所の小径部 周面との間に形成 された小径円筒部外側環状空間 と大径円筒 部内側環状空間と を連通する複数の貫通孔が形成され、 流体 流入通路および流体流出通路のいずれか一方が流路形成ディ ス ク の小径円筒部 下端に通じ、 同他方が小径円筒部外側環状 空間に通じるよ う に形成されている こ と を特徴とする流体制 御器。
2 . 流路形成ディ ス ク の小径円筒部下端に通じる通路は、 小 径円筒部下端から真下にのびる短通路と、 短通路の下端から 鋭角状に外方にのびる長通路と からな り 、 小径円筒部外側環 状空間 に通じる通路は、 小径円筒部外側環状空間から斜め下 外方に のぴている請求項 1 の流体制御器。
3 . 長通路に通じる傾斜状の通路を有する継手部が本体の一 側面に突出状に設け られてお り 、 小径円筒部外側環状空間に 通じる 通路に通じる傾斜状の通路を有する継手部が本体の他 側面に突出状に設け られている請求項 2 の流体制御器。
4 . 流路形成ディ ス ク の連結部に形成された複数の上下方向 貫通孔の合計断面積は、 流路形成ディ スクの小径円筒部の断 面積の 0 . 5〜 2 . 0倍と されている請求項 1 力 ら 3 までの いずれか 1 項の流体制御器。
5 . 流路形成ディ ス ク の下端面と本体の凹所の底面と の間に シ一/レ部材が介在されている請求項 1 の流体制御器。
6 . 流路形成ディ ス ク の下端面および本体の凹所の底面に、 シーノレ部材の上下面にそれぞれ密接する環状シール突起が形 成されている請求項 5 の流体制御器。
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