TWI329722B - Fluid controller - Google Patents

Description

1329722 引導面（15)，隨著從凸部（15a)移動至周方向漸漸地 變低高度，於自凸部（15a)朝90°周方向移動的位置具有 最低高度的凹部（1 5b )。圖係表示流路閉狀態，引導面（ 15)中之1對凹部（15b)支撐軸承（14)，依此，閥桿（ 9)係位於下方亦即流體通路閉位置。然後，從圖之狀態使 閥桿（9 )旋轉90°狀態之際’係藉壓縮螺旋彈簧（1 1 )之 賦予能力以推壓於引導面（15)的狀態，軸承（14)在引 導面（15)上移動，旋轉90°後，引導面（15)中之1對 凸部（15a)就成爲支撐軸承（14)，此結果，閥桿（9) 就位於上方亦即流體通路開位置。如此藉由手柄（1 〇 )的 旋轉90°形成爲切換開閉。 在第4圖所示先前的流體控制器（1 )之一例’係流體流 入通路（2 a )凹處側之開口爲面臨於環狀閥座（3 )內側， 流體流出通路（2b )凹處側之開口爲面臨於環狀閥座（3 ) 外側，該等開口之直徑，都藉膜片徑（凹處之直徑）限制 其最大値（膜片直徑的1 / 3程度）。欲增加流量係數或Cv 値，需要依照各通路（2a )( 2b )凹處側的開口直徑來增 加膜片（4 )直徑，因此有必要大尺寸化流體控制器（1 ) 。可是在既存的裝置，由設置空間的問題不能使流體控制 器爲大尺寸化的狀況較多，大流量化頗爲困難。 本發明之目的，係不致於加大流體控制器而可提供能夠 流大流量流體的流體控制器。 【發明內容】 依本發明的流體控制器具備有：具流體流入通路、流體 -7- 1329722 )硬度係80、 形成圓盤之下 〜450Hv爲理 鏡光加工爲理 〇 依本發明之 爲大，所以邊 量係數，或者 寸。 【實施方式】 以下參照圖 右係稱圖之左 第1圖及第 流體控制器 通路（24 )及 :嵌入本體（ 在流路形成圓 閥座（27 )用 膜片（28)推 〇 凹處（25) 25b)連至大ί 操作驅動部 片（28 )中央 200Ην爲理想，1〇〇〜140HV爲更理想。流路 端面與本體凹處底面之維克氏硬度，係250 想，3 00〜400Ην爲更理想。又密封突起乃作 想，在密合墊片施予聚四氯乙烯被覆爲理想 流體控制器，因能作成通路剖面積比先前者 保持流體控制器在同樣的大小能予以增加流 邊維持流量係數能實現降低流體控制器之尺 式說明本發明之實施形態。於以下說明，左 右者。 2圖，表示本發明流體控制器之實施形態。 (2 1 )具備有：具流體流入通路、流體流出 向上方開口的凹處（25)的塊狀本體（22) 22)凹處（25)的流路形成圓盤（26);設 盤（26 )的環狀閥座（27 );推壓或離開於 來開閉流體通路（23 )的膜片（28 );及使 壓或離開於閥座（27 )的操作驅動部（29 ) ，係藉由靠近開口的大徑部（25a)及段差部（ g部（25a)下方的小徑部（25c)所成。 (29)具備有：圓筒狀蓋帽（42)，推壓膜 部份可上下移動的膜片壓片（41);插入下 •10- 1329722 、閥座（27)與膜片（28)之間’依大徑圓筒部內側環狀 空間（S2 ) '流路形成圓盤（26 )之連結部（32 )貫穿孔 (3 4 )、小徑圓筒部外側環狀空間（s 1 )、流體流出通路 (24)、聯結構件內通路（36a)之順序流動行進。此際’ 因流體流入通路（23 )及流體流出通路（24 )各凹處側的 開口大小，與該等開口彼此間的連通路剖面積’會成爲大 流量化的頸部份，但流體流入通路（23 )凹處側之開口面 積，僅可在流體流出通路（24 )未開口於凹處（25 )底面 的部分作大，又流體流出通路（24)凹處側之開口面積， 能在小徑圓筒部內側環狀空間（S 1 )之右面確保必要的大 小。然後，流體流入通路（23 )及流體流出通路（24 )的 凹處側開口彼此之連通路剖面積，係由於將複數貫穿孔（ 34 )形成爲環狀的連結部（32 )，予以確保其總剖面積， 同時由於將小徑圓筒部外側環狀空間（S 1 )及大徑圓筒部 內側環狀空間（S2 )，都作爲環狀而確保了其剖面積，比 先前者可以設成較大。因而，變成能流通大流量之流體於 流體控制器（2 1 )。如此，不必要增加膜片（28 )直徑， 能予以增加流路面積，因此邊保持流體控制器（21)在同 樣大小能增加流量係數，或者邊保持流量係數能實現流體 控制器（2 1 )的尺寸小型化。 尙於第1圖及第2圖所示流體控制器（21)，作爲使膜 片（28 )推壓或離開閥座（27 )的操作驅動部（29 )，例 如當然可爲第4圖所示由手動來使閥桿上下移動者，但藉 壓縮空氣或電磁線圈等來作上下移動者也可以。又流體控 -13- 1329722 於流路形成圓盤（46)連結部（52)，與第2圖所示之 實施形態的流路形成圓盤（26 )連結部（32 )之’上下方 向貫穿孔（3 4 )同樣，將連通小徑圓筒部外側環狀空間（ S1)與大徑圓筒部內側環狀空間（S2)的複數上下方向貫 穿孔（54 )，用等間隔形成在周方向。 在本實施形態，在流路形成圓盤（46 )下端面與本體（ 22)凹處（25)底面（25d)之間，夾持有作密封構件的短 圓筒狀金屬製密合墊片（47)，凹處（25)的底面（25d) 形成有密接在密合墊片（47)下面的環狀密封突起（48) 。又流路形成圓盤（46 )之小徑圓筒部（5 3 )下端面，分 別形成有嵌入密合墊片（47)上端部的環狀凹處（49)， 及密接在密合墊片（47)上面的環狀密封突起（50)。 在密合墊片（47)施予聚四氯乙烯被覆，對於流路形成 圓盤（46)下端面及本體（22)之凹處（25)底面（25d) 之維克氏硬度分別爲300Hv以上（約350Hv )密合墊片（47 )之維克氏硬度乃相對的作爲100〜140Hv的小硬度。將流 路形成圓盤（46)用規定壓力壓入本體（22)之凹處（25 )時，相對較軟的密合墊片（47 )夾在流路形成圓盤（46 )與本體（22 )之間且變形，藉此確保流路形成圓盤（46 )下端面和本體（22 )凹處（25 )底面（25d )間的密封性 。尙流路形成圓盤（26 )之小徑圓筒部（33 )內徑，短通 路（23b )之直徑及密合墊片（47 )內徑，都作成爲相等， 保證了順暢的流體流動。 本實施形態之操作驅動部（60 )，係經常閉型式而導入 -15- 1329722 壓縮空氣作爲開狀態者’具備有：嵌合覆蓋於膜片壓件（ 41)的蓋帽（61);設在本體（22)上部的下部殻（62) :與下部殼（62)連接的上部殼（63);配置在由上下殼 ( 62 ) ( 63 )形成的空間內，且下端頂接於膜片壓件（41 )的閥桿（64):―體的設於閥桿（64)的活塞（65); 及活塞（65)向下方向賦予能的壓縮螺旋彈簧（66)。 膜片壓件（41)形成爲圓柱狀，下端具有凸緣部（41a) 〇 蓋帽（61)形成爲圓筒狀，在其下端部內周形成有，比 膜片壓件（41)的凸緣部（29a)外徑具內徑大若干的大徑 部（61a)。蓋帽（61)係緊緊的嵌入本體（22)之凹處大 徑部（25a)，將膜片（8)之外周部固定在流路形成圓盤 (46)。膜片壓件（41)係從下鬆弛的嵌入蓋帽（61)內 ，於如圖所示狀態（通路閉之狀態），雖不能移動於下方 但作成爲能夠移動於上方（開啓通路方向）。 下部殼（62)由：底壁（62a)、以立起狀設在底壁（62a )之同時外周面形成有外紋螺旋部的圓筒狀周壁（62b)、 及從底壁（62a)下面延伸於下方且形成內紋螺旋部在內周 面的小徑圓筒狀下方突出部（62c)所成。藉由下方突出部 (62c)之內紋螺旋部，螺合於設在本體（22)之凹處大徑 部（25a)外周面的外紋螺旋部，而將下部殼（62)固定在 本體（22)。蓋帽（61)之上面，設有鎖緊下部殼（62) 時作爲停止器功能的環狀突出部（61b)。 下部殻（62)之底壁（62a )中央，設有能夠導引閥桿（ -16- 1329722 64)作上下移動的貫穿孔（67)。 上部殼（63)，由頂壁（63a)及圓筒狀周壁（63b)所 成。周壁（63b)之下部內周面，形成有內紋螺旋部，該內 紋螺旋部由於螺合在下部殼（62)周壁（62b)的外紋螺旋 部，使上部殻（63)與下部殼（62)形成空間於內部來一 體化。上部殼（63)之頂壁（63a)，形成有在其中央部向 上開口的壓縮空氣導入管連接用內紋螺旋部（68).，與連 於該內紋螺旋部（68)下端的壓縮空氣導入用向下通路（ 69)。上部殼（63)之頂壁（63a)，係構成壓縮空氣導入 用向下通路（69)的其中央部，形成爲比其他之部分若干 突出於下方，在頂壁（63a)之下面，形成有如包圍該中央 部的環狀彈簧承受用凹處（70)。 閥桿（64 )之下端部，係以滑動自如地嵌入下部殼（62 )之中央貫穿孔（67)，其上端部以滑動自如地嵌入上部 殻（63)頂壁（63a)之壓縮空氣導入用向下通路（69)內 〇 活塞（65 )，乃滑動自如地嵌入下部殼（62 )內。在活 塞（65)上面，如相對於設在上部殼（63)頂壁（63a)的 環狀之彈簧承受用凹處（70)，設置彈簧承受用環狀凹處 (71 )。 如此在活塞（65)上面與上部殼（63)頂壁（63a)下面之 間形成上部空間（S3 )，活塞（65)下面與下部殼（62 )底 壁（62a )上面之間形成有下部空間（S4 )。 壓縮螺旋彈簧（66)，其下端由活塞（65)上面的彈簧 -17- 1329722 承受用環狀凹處（71)所接住，其上端用上部殼（63)的 環狀之彈簧承受用凹處（7〇)所接住。 閥座（64)，形成有上端通至上部殻（63)頂壁（63a) 的壓縮空氣導入用向下通路（69)，下端通至下部空間（ S4)的壓縮空氣通路（72)。壓縮空氣通路（72)，係開 口於設在活塞（65)下面的凹處（73)，藉由該凹處（73 )通至下部空間（S4)。 在活塞（65 )與下部殻（62 )之間，夾持有〇型環（74 )，閥座（64)之下端部與下部殼（62)的中央貫穿孔（ 67)周面之間，及閥座（64)上端部與上部殻（63)的壓 縮空氣導入用向下通路（69)內周之間，亦夾持有0型環 (75)，藉此，予以防止導入壓縮空氣導入用向下通路（ 69 )的壓縮空氣流入上部空間（S3 )。 因此，導入壓縮空氣於上部殻（63)頂壁（63a)的壓縮 空氣導入管連接用內紋螺旋部（68)時，壓縮空氣就藉由 壓縮空氣導入用向下通路（69)導入下部空間（S4)。藉 此’閥桿（64)隨著活塞（65)向上方移動，即容許膜片 壓件（41)及膜片（28)開方向的移動。 【產業上之利用可能性】 依本發明的流體控制器，乃適於處理大流量的流體，而 且不必將先前者予以作大，所以可適用於種種的流體控制 裝置。 【圖式簡單說明】 第1圖表示依爲本發明流體控制器的第1實施形態縱剖 1329722 面圖。 第2圖係該俯視圖。 第3圖表示依本發明流體控制器之第2實施形態縱剖面 圖。 第4圖表示依本發明流體控制器當作對象之先前之流體 控制器縱剖面圖。 【主要部分之代表符號說明】 1 ’ 2 1,40 流 體 ιϋί 控 制 器 2 , 22 塊 狀 本 體 2a ,23 流 體 流 入 通 路 2b ,24 流 體 流 出 通 路 2c ,25,73 凹 處 3 , 27 環 狀 閥 座 4, 28 膜 片 5 閥 體 壓 件 6 , 42,61 蓋 帽 7 外 紋 螺 旋 構 件 8 蓋 8a ,63a 頂 壁 9 閥 桿 9a 凸 緣 10 手 柄 10 a 蜂 腰 狀 部 11 ,45,66 壓 縮 螺 旋 彈 簧

-19- 1329722 12 平 頭 小 螺 釘 13 水 平 軸 14, 16 軸 承 15 引 導 面 15a 凸 部 15b 凹 部 17 彈 簧 承 受 用 環 22c 本 體 凹 處 23 a 長 通 路 23b 短 通 路 25 a 凹 處 大 徑 部 25b 凹 處 段 差 部 25c 凹 處 小 徑 部 25d 凹 處 底 面 26 , 46 流 路 形 成 圓 盤 29 , 60 操 作 驅 動 部 29a ,41a 凸 緣 部 31 , 5 1 大 徑 圓 筒 部 32 , 52 連 結 部 33 , 53 小 徑 圓 筒 部 34, 54,67 貫 穿 孔 35 入 □ 側 聯 結 器 部 35a ,36a 聯 結 構 件 內 通 路 36 出 □ 側 聯 結 器 部

-20- 1329722 41 膜片 壓 件 43 蓋帽 螺 母 44, 64 閥桿 47 密合 墊 片 48 , 50 環狀 密 封 突 起 49 環狀 凹 處 61a 大徑 部 6 1b 突出 部 62 下部 殼 62a 底壁 62b ，63b 圓筒 狀 周 壁 62c 小徑 圓 筒 狀 下 方 突 出 部 63 上部 殼 65 活塞 68 壓縮 空 氣 導 入 管 連 接 用 內紋螺旋部 69 壓縮 空 氣 導 入 用 向 下 通 路 70 環狀 彈 簧 承 受 用 凹 處 7 1 彈簧 承 受 用 環 狀 凹 處 72 壓縮 空 氣 通 路 74 , 75 0型: 環 SI 小徑 圓 筒 部 內 側 環 狀 空 間 S2 大徑 圓 筒 部 內 側 環 狀 空 間 S3 上部 空 間 S4 下部 空 間

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Claims (1)

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第 93 1 37697 號十、申請專利範圍： 流體控制器」專利案 (2010年4月27日修正）

1. 一種流體控制器，具備：塊狀本體，其具有流體流入通 路、流體流出通路及向上方開口之凹處：及膜片，對配 設在本體凹處的環狀閥座作推壓或離開該環狀閥座來開 閉流體通路’其特徵爲， 凹處作成藉由靠近開口的大徑部及段差部，連於大徑 部下方的小徑部所成形狀，同時更具備有嵌入該凹處的 流路形成圓盤， 流路形成圓盤包含：以流體密封的方式嵌合於凹處大 徑部的大徑圓筒部；具比凹處小徑部之內徑小的外徑， 下端用凹處底面接住的小徑圓筒部；及連結大徑圓筒部 下端部與小徑圓筒部之上端部且由凹處段差部所接住的 連結部， 膜片之周緣部固定於流路形成圓盤的大徑圓筒部之上 端部，閥座係設於流路形成圓盤的小徑圓筒部之上端部 ，藉流路形成圓盤之大徑圓筒部內周、膜片、閥座及流 路形成圓盤之連結部上面，形成大徑圓筒部內側環狀空 間，於流路形成圓盤之連結部形成複數貫穿孔’連通形 成在流路形成圓盤小徑圓筒部與凹處小徑部周面之間的 小徑圓筒部外側環狀空間與大徑圓筒部內側環狀空間’ 形成爲流體流入通路及流體流出通路之任一者通至流路 形成圓盤之小徑圓筒部下端’該另一者通至小徑圓筒部 1329722 '·;·1： 外側環狀空間， 其中，形成在流路形成圓盤連結部的複數上下方向貫穿孔 之合計剖面積’係作成爲流路形成圓盤小徑圓筒部剖面積的 〇 · 5 〜2 · 〇 倍。 2 .如申請專利範圍第1項之流體控制器，其中’通至流路 形成圓盤小徑圓筒部下端的通路係由從小徑圓筒部下端 朝正下方延伸的短通路及從短通路下端以銳角狀朝外側 延伸的長通路所構成，通至小徑圓筒部外側環狀空間的 通路係從小徑圓筒部外側環狀空間朝斜下外側延伸。 3.如申請專利範圍第2項之流體控制器，其中’具有通至 長通路的傾斜狀通路的聯結器部係以突出狀的方式設置 於於本體的一側面，具有通至連通小徑圓筒部外側環狀 空間之通路的傾斜狀通路的聯結器部係以突出狀的方式 設置於本體之另一側面。 4 .如申請專利範圍第1項之流體控制器，其中，密封構件 係介於流路形成圓盤之下端面與本體凹處底面之間。 5 .如申請專利範圍第4項之流體控制器，其中，於流路形 成圓盤下端面及本體凹處之底面，形成有分別密接於密 封構件上下面的環狀密封突起》