JPS61286675A

JPS61286675A - 流量制御装置

Info

Publication number: JPS61286675A
Application number: JP61094395A
Authority: JP
Inventors: レイモンド・コーネリウス・ダイクストラ
Original assignee: Cobe Laboratories Inc
Current assignee: Terumo BCT Inc
Priority date: 1985-06-13
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1986-12-17
Also published as: JPH0472113B2; GB2176580B; US4625757A; DE3619844C2; GB8608159D0; CA1261230A; FR2583495B1; FR2583495A1; DE3619844A1; GB2176580A

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野本発明は、流量制御装置に関する。

（ロ）従来技術流れ規制部における＃ｌｔ率と圧力損失との関係を流量
率の制御に利用する考え方灯、従来より行われていた。

たとえば、米国特許番号第３．４０２，７３５号におい
ては、流れ規制部材の上流側および下流側は、上流側表
面の方向に付勢されたピストンの両面に・接触してかり
−Ｒ，れの増大に起因する１流側表面と下流側表面との
間の差圧の一時的な上昇によって１反対方向に移動した
時、出口？閉鎖する方向に移動する。

（ハ）発明のＷ１要可動ピストンの両側にかかる差圧？利用した流量制御装
置は、外側に向かって湾曲する表面を有し且ピストンの
両側における差圧の大きさの変化に応答してピストンが
移動した時、出口オリフィスに隣接する位置とその正面
位置との間を停動可能な閉鎖部材を使用することにより
、流量率を極めて正確に１ｔｉＩＩ＃Ｊすることができ
ること全発見した。

閉鎖部材は、外方に同かって湾曲する表面？有するため
、出口オリフィスが完全に開いた時、閉鎖部材の一部分
が出口オリフィスの正面であるがそれより間Ｐ４を開け
た位置にあり、且出ロオリフイス？完全に閉鎖するのに
極めて小さな閉鎖部材の移動しか必要としない。

本発明の好ましい実施例においては、閉鎖部材は球状の
ボールである；球状のボールはピボット状支持部材によ
りピストンに連結されたドエルに回転可能に取付けられ
ている：出口オリフイスの反対側の一対の案内リプは１
球状のボールを出口オリフィスの近接位置に維持する；
ピストンは。

その内部を貫通する規制された通路をＭする板である；
伸長スプリングはピストンを流れの方向と反対方向に付
勢するのに使用される；そしてスプリングは、ネジ付シ
ャフトを回転することにより。

本発明装置の流量率を簡単にＡ！ＩｆＪすることが出来
るように、ネジ付シャフト上に取付けられた支持体に連
結されている。

に）以下１図ｌ１ｆｉを用いて本発明の詳細な説明する
。

第１図を参照すると本発明に刀）かる流量制御装置１０
は、制御すべき流体を受入れる人口１２とその流体を排
出する出口１４とを有している。流量制御装置１０を通
る流量率を調節する溝付の制御ロットづ６が、流量制御
装置１０の入口端から延びている。入口１２及び出口１
４は、プラスチック＃（ＡＢＳ）のハウジング１８内に
形成されている。

第２図及び第６図を参照すると、ノ・クランプ１８は、
２ピースのクランプ２６（第６図）とりテーナ−２８と
によって一体的に連結されｆｃ２つの部分２０．２２か
ら構成されている。溝付の制御ロッド１６の隋らかな部
分１９Ｈ，ノ・クランプの部分２０（第２図）の端部に
回転可能に取付けられており、ｔｇ付の制御ロッド１６
のネジ部分６０は。

流路３２内に延びている。溝付の制御ロッド１６は、ハ
ウジング２０の外側上の保持クリップ６６によってハウ
ジングの部分２０内に入らないように阻止されていると
共にＯ−リング６４及びワッシャー６６によってハウジ
ングの部分２０の内側にシールされている。

縦トラック４０と係合するスロット６９（第４図）を有
するスプリング支持体６８は、ネジ部分３Ｕ上にネジ係
合されており、支持体６８の回転全阻止している。スプ
リング４２（線直径１．０４市、ステンレス鋼、２９±
１巻１巻直径９．５３１ｆｆｌ）は、リング４６によっ
て支持体６８の孔４４内に保持されている。ネジ部分６
０の下端は、スプリング４２の中央を通って延びている
（第２図）。

スプリング４２の下端は、ピストン板５０の延長部４８
の周囲に引掛けられている。

ピストン板５０は、３．１８Ｃ！ｒＬの直径を有してお
り、且その内部を貫通する規制された流路５２（直径ｔ
６７ａｒｓ、長さ６．６５ｔｍ）を有している。

ピストン板５０の延長部４８とは反対の側面上は規制さ
れた流路５２の出口の周囲に形成されたシリンダー状の
支持体５４となっている。支持体５４Ｈ，Ｈ字形のボー
ルキャリア５８の上側ドエル５６が通る一対のスロット
５５を有している。

このボールキャリアｓｓｈ、ｎ６ｏとクロス部材６２と
を有している。脚６０の下端には、プラスチック製の球
形閉鎖部材６６（直径４−．テフロン　ＴＦＥ　）が、
支持されている下側ドエル６４となっている。

ピストン板５Ｕの上流側表面上は、保持リング７０によ
って保持されたダイアフラム６８（巻直径１４ｃｌｒＬ
、厚さ０．５０±０．０２５ｎｏ＋＋のシリコンゴム。

４０〜６０デユロメイター）となっている。ダイアフラ
ム６８の周縁部は、ゴム製のＯ−リング７２と一緒にな
ってハウジングの部分２０．２２の間にシールされてい
る。部分２Ｌ１．２２が連結されている場所における流
路の百匝は−３，ＵＩＪｃｍとなっている。第６図及び
第７図に図示されているように、出口オリフィス７４（
直径１．５７±０、０２５輔）が、ハウジングの部分２
２の底部に設けられている。出口オリフィス７４の反対
側には、一対の案内リブ７６が６．８１１の間隔を開け
て且球状の閉鎖部材６６を溝付の制蜀出ロオリフィス７
４の近くに保持する位置に位置されている。

作　　　用透析装置内の透析液の流れを制御する場合について説明
する。流木は入口１２から入り１通路６２を通って出口
１４より排出する。通路６２の通過中流体は、ピストン
板５０の規制された通路５２を通る。この時流木は、装
置１０を通る流れの流量率の関数である圧力損失を受け
る。これは。

ビストノ板５０のＬ流側表面（ダイアフラム６８の１方
）における圧力とピストン板５０の下流側表面における
圧力の間に圧力差を生じさせ、ピストン板５０上に下流
側に向く正味の力を７ＪＤえる。

ピストン板５Ｕ上の圧力差による正味の力がスプリング
４２０力よりも小さい場合、ピストン板５０１−１第７
図に図示されているように／％ウジングの部分２Ｌｌｈ
に接触している。流れが増大すると。

ピストン板５０上の差圧による力はスプリング４２の力
と等しくなり流量制御が始まる。ピストン板５０は装置
１０の出口の方向に移動し球状の閉鎖部材６６はオリフ
ィス７４の方へ近ずくように回転してその正面に部分的
に覆うように、しかし、出口オリフィス７４への流れを
妨げることがない程度に部分的に覆い被さっている。閉
鎖部材６６は、水が閉鎖部材を通って出口オリフィス７
４内に流れこむため、自動的に出口オリフィス７４に整
合する。規制された通路５２を通る流れが増大した場合
、大きな圧力損失が起り、ピストン板５０は下流側へ移
動する。これにより、閉鎖部材６６は出口オリフィス７
４の正面に回転してゆき、第６図に図示されているよう
に、出口オリフィス７４に吸引される。これは、一時的
に流れを規制する。これにより、圧力損失は減少し、ピ
ストンを上ｆ！ｒｔ、Ｉｊ１１１に移動させる。出口オ
リフィス７４は、従ってそのカバーが外され、結局、流
れを一定に保持する。閉鎖部材６６は、外側に向かって
湾曲する表面を有しているため、出口オリフィス７４が
完全に開いた時、閉鎖部材６６の一部は出口オリフィス
７４の正面に、しかし、それより間隔を開けて位置する
ことができる。閉鎖部材６６は、全開位置から全閉位置
まで移動するのに出口オリフィス７４の百匝の半分だけ
移動すればよいため、極めて敏感なスロット作用を提供
することができる。流れが大量になると、ピストン板５
０がハウジングの部分２２に向かって全行程にわたって
付勢されたとしても、閉鎖部材６６は。

それが出口オリフィス７４に吸引されるため２出ロオリ
フイス７４を越えて移動してしまうことはない。この時
、ドエルｓ６ｒ／ｉ、　　ピストン板５ｏが移動し続け
ている間、スロット５５内で静止したままとなっている
。ピストン板５０と一緒のダイアフラム６８の４ｍ’Ｊ
−１いかなる力をも生じさせない。

回転する溝付の側倒ロッド１６により、スプリング支持
体６８はネジ部分６０に添って移動し。

それによりスプリング４２Ｖｃ加わる力を調節する。

このカバ、ピストン板５ｔＪｈの差圧による力に反作用
として作用し、従って流量率は調節されることとなる。

伸長スプリング４２を使用することにより圧縮スプリン
グの座屈、従って、それに起因する不正確さの問題は回
避される。

本発明装置は、装置１０Ｖｃかかる全圧力損失の増大（
列えば、入口圧力が増加し且出口圧力が一定の場合）が
、出口オリフィス７４の位置における圧力損失により（
規制された流路５２の位置における圧力損失はない）、
吸収されるため、極めて広Ａ圧力範囲にね九って定常流
全提供する。流敬制御中、ピストン板５０玉の差圧によ
る力に加えて圧縮スプリングとの力は、出口オリフィス
７４の方向に閉鎖部材６６を引張る力によって抵抗され
ている（脚６０を介して伝達される）。装置１Ｕ内の全
圧力損失の増加により、圧縮スプリング４２は伸び、且
閉鎖部材６６は出口オリフィス７４の方向に移動する。

これは、出口オリフィス７４を部分的にＳ析することに
より、その位置の圧力損失を増大させる。同時に、閉鎖
部材６６は、その中心が出口オリフィス７４の端縁の上
方に移動し、それによって脚６０を介して圧縮スプリン
グ４２上に加わる力が犬きく増大しｔ時、出口オリフィ
ス７４内に部分的に吸引される。従って１本発明装置に
かかる圧力損失が増大した時。

出口オリフィス７４の位置における圧力損失を増大させ
る閉鎖部材６６の能力により、本発明装置全体における
圧力損失は、規制された流路の位置で吸収され、流量率
を増大させる順向を有する。

本発明装置は、また出口オリフィス７４の位置における
粒状の汚染に対し敏感な反応を示さない（出口オリフィ
ス７４が詰まった時自動的に流量率及び差圧を小さくシ
、それにより閉鎖部材６６が出口オリフィス７４より外
れる）。規制された流路５２の例外及び出口オリフィス
７４の位置に卦ける圧力損失により本装置１０を通る流
体の流れにおける圧力損失は小さくなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は２本発明にかかる流量制剤装置の平面図である
。第２図は、第１図の装置の第１図の２−２線断面図であ
る。第６図は、第１図の装置の椙々の構成要素を示すための
分解斜視図である。第４図は、第１図の装置の第２図の４−４線に沿った水
平断面図である。第５図は、第１図の装置の第２図の５−５線に治って取
った水平＠面図である。そして。第６図及び第７図は、第１図の装置のピストン及び閉鎖
部材が異なる位置にある状態を示すための断面図である
。１０・・・流量制ａ装置、　　１２・・・入口。１４・・・出口、　　　　　　１６・・・溝付の側倒ロ
ッド。１８・・・ハウジング、　　　２０．２２　・・・部分
。（外５名）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）流量制御装置であって、入口と、出口オリフィスと、そして、上記入口と上記出
口オリフィスとの間の流体通路とを有するハウジング；上記流体通路を流れる流体に接触する上流側表面及び下
流側表面を有する上記ハウジング内の運動可能なピスト
ン；上記装置内の流量率の関数として、上記上流側表面と上
記下流側表面との間の圧力損失を提供するための手段；
そして、上記可動ピストンに連結され且つ外側に向かって湾曲し
た表面を有する閉鎖部材であって、上記圧力損失の大き
さの変化に応答して上記ピストンが移動したとき、上記
出口オリフィスに隣接する位置とその正面との間で移動
可能な閉鎖部材；を含んでなる流量制御装置。
（２）特許請求の範囲第１項に記載の流量制御装置にお
いて、上記外側に湾曲した表面が、上記出口オリフィス内に延
びる平面内において円形の断面を有することを特徴とす
る流量制御装置。
（３）特許請求の範囲第２項に記載の流量制御装置にお
いて、上記外側に湾曲した表面が、球の一部分からなり、そし
て、上記出口オリフィスが、上記球の一部分の直径より
も小さな直径を有する円形形状を有する流量制御装置。
（４）特許請求の範囲第３頃に記載の流量制御装置にお
いて、上記閉鎖部材が、その中央を通る第１のドエル上に回転
可能に取付けられた球状のボールからなり、そして、上
記第１のドエルの縦軸が上記ピストン及び上記湾曲表面
の運動方向を横断する方向である流量制御装置。
（５）特許請求の範囲第４項に記載の流量制御装置にお
いて、上記ハウジングが、上記出口オリフィスと反対方向の上
記流体通路に延びる一対の案内ガイドを有しており、上
記案内リブは、上記第１のドエルに沿う上記球の運動を
制限するように間隔を開けて位置ぎめされており、それ
により、上記球を上記出口オリフィスの近接位置に維持
するようにしてなる流量制御装置。
（６）特許請求の範囲第４項に記載の流量制御装置にお
いて、上記ドエルが、上記可動ピストンにピボット運動可能に
取付けられた２つの横断支持体の両端の間に取付けられ
ている流量制御装置。
（７）特許請求の範囲第６項に記載の流量制御装置にお
いて、上記一対の支持体の他端の間に延びる第２のドエルを介
して上記ピストンに取付けられており、上記ピストンの
スロット内を貫通する第２のドエルは、上記ピストンの
運動方向に延びている流量制御装置。
（８）特許請求の範囲第１項に記載の流量制御装置にお
いて、上記ピストンは、その内部を通る規制された流路を有し
、それにより、圧力損失を提供する流量制御装置。
（９）特許請求の範囲第１頃に記載の流量制御装置にお
いて、上記ピストンは、流体の流れ方向を横断する方向に位置
ぎめされた平板形状をなしていると共に、上記平板の上
流側に支持され且つ上記ハウジングにその周辺部におい
てシールされたダイアフラムから構成されている流量制
御装置。
（１０）特許請求の範囲第９項に記載の流量制御装置に
おいて、上記ハウジングが、それらの間に上記ダイアフラムの周
辺部をシールしてなる流量制御装置。
（１１）特許請求の範囲第１項に記載の流量制御装置に
おいて、上記ピストンが、伸長スプリングを介して上流側に付勢
されている流量制御装置。
（１２）特許請求の範囲第１１項に記載の流量制御装置
において、上記伸長スプリングは、上記ハウジング内に調節可能に
位置ぎめされた調節可能の支持体に連結されている流量
制御装置。
（１３）特許請求の範囲第１２項に記載の流量制御装置
において、上記調節可能な支持体は、上記ハウジング内のネジ付シ
ャフト上に取付けられていると共に上記ネジ付シャフト
を回転し、それにより、上記スプリングを伸縮する手段
を有している流量制御装置。
（１４）特許請求の範囲第４項に記載の流量制御装置に
おいて、上記ネジ付シャフトの端部は、上記伸長スプリングの中
央部を貫通する流量制御装置。