特許ウォッチ

公開番号2025127940
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-09-02
出願番号2024024952
出願日2024-02-21
発明の名称流体装置
出願人株式会社堀場エステック
代理人個人,個人,個人,個人,個人,個人
主分類G05D 7/06 20060101AFI20250826BHJP(制御;調整)
要約【課題】流路における流体抵抗素子の位置ずれ又は振動を低減しつつ、流体抵抗素子を流路に固定する。
【解決手段】内部に内部流路Rが形成された流路ブロックBと、内部流路Rに設けられ、内部流路Rに連通する抵抗流路が形成された流体抵抗素子2と、流体抵抗素子2を内部流路Rに固定する固定機構10とを備え、固定機構10は、流体抵抗素子2を保持する素子ホルダ3と、流路ブロックBにおいて内部流路Rに連通して形成され、素子ホルダ3が装着されるホルダ装着部4と、素子ホルダ3及びホルダ装着部4の間に介在するシール部材5とを有し、素子ホルダ3及びホルダ装着部4において素子ホルダ3に対向する面によりシール部材5が潰された状態で、素子ホルダ3がホルダ装着部4に位置決めして装着される。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
流体の物理量を制御又は測定する流体装置であって、
内部流路が形成された流路ブロックと、
前記内部流路に設けられ、前記内部流路に連通する抵抗流路が形成された流体抵抗素子と、
前記流体抵抗素子を前記内部流路に固定する固定機構とを備え、
前記固定機構は、
前記流体抵抗素子を保持する素子ホルダと、
前記流路ブロックにおいて前記内部流路に連通して形成され、前記素子ホルダが装着されるホルダ装着部と、
前記素子ホルダ及び前記ホルダ装着部において前記素子ホルダに対向する面の間に介在するシール部材とを有し、
前記素子ホルダ及び前記ホルダ装着部により前記シール部材が潰された状態で、前記素子ホルダが前記ホルダ装着部に位置決めして装着される、流体装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
前記素子ホルダは、前記流体抵抗素子の端部を外部に延出した状態で保持するものであり、
前記シール部材は、前記流体抵抗素子の前記素子ホルダから外部に延出した延出部と、前記ホルダ装着部において前記延出部に対向する面との間をシールする、請求項１に記載の流体装置。
【請求項３】
前記素子ホルダ又は前記ホルダ装着部は、前記流体抵抗素子を保持した状態で、前記流体抵抗素子の端面に接触する接触面を有する、請求項１又は２に記載の流体装置。
【請求項４】
前記流体抵抗素子の下流側端面には、前記抵抗流路の流出口が形成されており、
前記接触面は、前記下流側端面において前記流出口が形成されていない部分に接触する、請求項３に記載の流体装置。
【請求項５】
前記流体抵抗素子は、柱状をなすものであり、その軸方向に沿って複数の前記抵抗流路が形成されており、
前記素子ホルダは、前記流体抵抗素子の外側周面を取り囲んで保持するものである、請求項１乃至４の何れか一項に記載の流体装置。
【請求項６】
前記素子ホルダは、前記抵抗流路から流出した前記流体を前記内部流路に導出する導出部を有する、請求項１乃至５の何れか一項に記載の流体装置。
【請求項７】
前記流体抵抗素子は、柱状をなすものであり、その軸方向に沿って複数の前記抵抗流路が形成されており、
前記素子ホルダは、
前記流体抵抗素子の外側周面を取り囲んで保持し、前記ホルダ装着部との間で前記シール部材を挟む筒状部材と、
前記筒状部材とは別体であり、前記筒状部材が前記シール部材を潰した状態で前記筒状部材を前記ホルダ装着部に位置決めして固定する固定部材とを有する、請求項１乃至４の何れか一項に記載の流体装置。
【請求項８】
前記筒状部材及び／又は前記固定部材には、前記抵抗流路から流出した前記流体を前記内部流路に導出する導出部が形成されている、請求項７に記載の流体装置。
【請求項９】
前記ホルダ装着部は、前記流路ブロックの平面状をなす側面に形成されており、
前記素子ホルダを前記ホルダ装着部に装着することにより、前記流体抵抗素子が前記側面に対して略垂直に固定される、請求項５乃至８の何れか一項に記載の流体装置。
【請求項１０】
前記流体抵抗素子は、セラミックリストリクタである、請求項１乃至９の何れか一項に記載の流体装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体の物理量を制御又は測定する流体装置に関するものである。
続きを表示（約 1,900 文字）【背景技術】
【０００２】
従来の流体制御装置としては、特許文献１に示すように、圧力式のものにおいて、流体が流れる内部流路に流体抵抗素子を設けたものがある。この流量制御装置では、流体抵抗素子の上流側圧力及び下流側圧力の差圧から内部流路を流れる流体の流量を測定して流体制御弁により流量を制御している。また、流体抵抗素子としては、セラミックス製の流体抵抗素子（以下、セラミックリストリクタという。）が用いられている。
【０００３】
ここで、セラミックは、殆ど変形しないという物性面から、セラミックリストリクタを流路に固定することが難しいという課題がある。なお、特許文献１では、円柱状のセラミックリストリクタを円筒状の金属製の被覆部材に嵌め込み、さらに、金属製の被覆部材を内部流路に嵌め込んで固定しているが、この固定方法はどれも技術的に難しく、現実的に採用するには課題が多い。
【０００４】
一方で、セラミックリストリクタを内部流路に固定する方法としては、図８に示すように、内部流路が形成された流路ブロックを２つに分割してセラミックリストリクタを固定する構成が考えられている。具体的には、２つの分割ブロックにセラミックリストリクタを挿入するとともに、２つの分割ブロックで１つのＯリングを挟み込んでいる。これにより、潰されたＯリングによって、セラミックリストリクタと内部流路との隙間がシールされ、セラミックリストリクタの位置が固定される。
【０００５】
しかしながら、上記の固定方法では、セラミックリストリクタの位置ずれが生じてしまい、特に流体制御装置では、応答性能のばらつきの要因となってしまう。なお、応答性能のばらつきは、セラミックリストリクタと流体制御弁との間の内部容積にばらつきにより、例えば流量立ち下がり時等において内部容積からガスが抜けるまでの時間（立ち下がりの応答時間）がばらつくことにより生じる。また、Ｏリングでセラミックリストリクタを固定しているので、セラミックリストリクタが流体から受ける圧力によって振動してしまい、測定流量にふらつきが生じてしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
国際公開ＷＯ２０２１／０９５４９２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は上述した問題を解決すべくなされたものであり、内部流路における流体抵抗素子の位置ずれ又は振動を低減しつつ、流体抵抗素子を内部流路に固定できるようにすることを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
すなわち、本発明に係る流体装置は、流体の物理量を制御又は測定する流体装置であって、内部流路が形成された流路ブロックと、前記内部流路に設けられ、前記内部流路に連通する抵抗流路が形成された流体抵抗素子と、前記流体抵抗素子を前記内部流路に固定する固定機構とを備え、前記固定機構は、前記流体抵抗素子を保持する素子ホルダと、前記流路ブロックにおいて前記内部流路に連通して形成され、前記素子ホルダが装着されるホルダ装着部と、前記素子ホルダ及び前記ホルダ装着部の間に介在するシール部材とを有し、前記素子ホルダ及び前記ホルダ装着部において前記素子ホルダに対向する面により前記シール部材が潰された状態で、前記素子ホルダが前記ホルダ装着部に位置決めして装着されることを特徴とする。
【０００９】
このような流体装置であれば、流体抵抗素子を保持した素子ホルダ及びホルダ装着部において素子ホルダに対向する面によりシール部材が潰された状態で、素子ホルダがホルダ装着部に位置決めして装着されるので、内部流路における流体抵抗素子の位置ずれ又は振動を低減しつつ、流体抵抗素子を内部流路に固定することができる。その結果、流体抵抗素子の位置ずれに伴う応答性能のばらつきを低減し、又は、流体抵抗素子の振動に伴う測定値のふらつきを低減することができる。
【００１０】
前記素子ホルダは、前記流体抵抗素子の端部を外部に延出した状態で保持するものであり、前記シール部材は、前記流体抵抗素子の前記素子ホルダから外部に延出した延出部と、前記ホルダ装着部において前記延出部に対向する面との間をシールすることが望ましい。
この構成であれば、流体抵抗素子及び素子ホルダの隙間、並びに、素子ホルダ及びホルダ装着部の隙間から流体が漏れ出ないようにすることができる。
（【００１１】以降は省略されています）

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