[發明專利]流體控制閥

有效

• 申請號: 201410085507.1
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN104075006B
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 安田忠弘;林繁之;河南宣之
• 申請（專利權）人: 株式會社堀場STEC
• 主分類號: F16K17/20
• 分類號: F16K17/20;F16K31/04;F16K37/00
• 代理公司: 北京信慧永光知識產權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 鹿屹;李雪春

本發明提供一種流體控制閥，流體控制閥具備的隔膜結構具有弱反彈性且即使不從致動器施加大的力也能夠大幅變形從而增大行程，并且即使隔膜結構較薄形成也很難發生缺陷和不良，從而能夠實現流體控制閥的大口徑和大輸出化。流體控制閥(V)具有隔膜結構(4)和按壓所述隔膜結構(4)的致動器(3)，所述隔膜結構(4)包括：形成為筒狀且被所述致動器(3)按壓的突出部(42)、從所述突出部(42)的基端相對于該突出部(42)向外側擴展的凸緣部(41)、以及形成于所述凸緣部(41)的外周并被安裝于其他構件的支承部(FI)，所述凸緣部(41)形成為膜狀。

技術領域

本發明涉及一種例如控制氣體的流量等的質量流量控制器等所使用的流體控制閥。

背景技術

流體控制閥介于上游側流道與下游側流道之間，用于控制在其中流動的流體的流量和壓力，或者以流體不在各流道間流動的方式關閉。例如常閉型的流體控制閥以如下的方式構成：具有在該流體控制閥內分隔流道與外部的隔膜結構，配置于外部側的致動器借助所述隔膜結構使配置于流道側的閥座構件和閥體構件中的閥體構件的位置變化，來控制流體的流量和壓力。

更具體地說，所述隔膜結構由薄膜部和銷構成，所述銷被焊接成沿與該薄膜部垂直的方向從所述薄膜部向流道側突出，并與所述閥體構件抵接。并且，所述致動器通過從外部側按壓所述銷而使所述薄膜部彈性地彎曲，從而使該銷向閥體構件側移動來改變閥體構件的位置(參照專利文獻1)。

并且，在上述的流體控制閥中，近年來需求一種使單位時間內可通過的流量大，且可控制的流量范圍大的大口徑的流體控制閥。因此，需要使所述銷被所述致動器驅動的可動行程比以往大，以能夠在更大的范圍內控制所述閥座構件與所述閥體構件之間的開度。

例如在相對于以往的規格不改變致動器的輸出而增大閥體構件的可動行程時，可以考慮降低所述薄膜部的剛性從而實現弱反彈化。

但是，以往利用切削等機械加工制作所述隔膜結構，例如想要比以往更薄地形成所述薄膜部從而實現弱反彈化，則因為需要高精度的切削加工而導致制造成本上升。

并且，即使假設能夠利用機械加工切削所述薄膜部而形成為要求的弱反彈性的薄度，薄膜部含有孔洞等缺陷的發生概率也會變高，進而發生流體泄漏的不良等，不能夠發揮隔膜結構的功能的可能性變高。因此，為了去除不良品需要利用X射線檢查等對孔洞的有無進行嚴格的檢查，從而導致品質管理成本也上升。

由此，因為加工精度的問題和各種成本的問題，所以利用以往的機械加工使所述隔膜結構具有弱反彈性非常困難。

并且，在以往的與薄膜部垂直地焊接銷的結構的情況下，焊接部發生變形，從而反復動作的結果是發生疲勞破損的可能性變高。即，以往的結構本身成為妨礙隔膜結構的弱反彈化和流體控制閥的大口徑化的主要原因。

并且，為了以與以往相同的薄度形成所述薄膜部且不增大來自致動器的輸出就增大行程，可以考慮增大薄膜部的面積，從而增大變形的部分，進而增大從被支承的部分到銷的彎曲變形量。但是，如果薄膜部大面積化，則受到存在于銷突出側的流體施加的壓力中與薄膜部垂直的方向、即銷的移動方向的反方向的壓力的面積增大，從而從致動器施加的力的被抵消的量也大幅增加。因此，如果單純使薄膜部大面積化，反而有可能導致行程量降低。

專利文獻1：日本專利公開公報特開2001-27333號

發明內容

鑒于上述問題，本發明的目的是提供一種具有如下隔膜結構的流體控制閥，所述隔膜結構具有弱反彈性且即使不從致動器施加大的力也能夠大幅變形從而增大行程，并且即使較薄形成也很難發生缺陷和不良，從而可以實現流體控制閥的大口徑化和大輸出化。