本发明涉及一种用于化工厂、半导体制造领域、液晶制造领域、食品领域等各种产业领域的流体输送管线的流量控制阀。
背景技术：
1、在各种产业领域中的流量的调节的用途中，通常使用针型阀。例如于专利文献1中所记载，针型阀是一种将称为阀针的阀体的锥形前端部插入具有贯穿孔的阀座中，藉由使阀针的前端部的周面接近或远离阀座以改变阀针与阀座之间的间隙，从而调节流通于阀针与阀座的间隙的流体的流量。为实现流量的微调，针型阀中阀针与阀座的间隙相较于其他流路而言较窄。特别是针型阀的使用流量范围的下限附近，阀针与阀座之间的间隙变得非常狭窄。
2、〔现有技术文献〕
3、〔专利文献〕
4、〔专利文献1〕日本特许第5144880号公报
5、〔专利文献2〕日本实公昭59-5209号公报
技术实现思路
1、〔发明所欲解决的问题〕
2、如同前述，针型阀中，阀针及阀座之间的间隙狭窄，特别是接近针型阀的使用流量范围下限时，阀针与阀座之间的间隙非常狭窄。因此，如果阀针及阀座的同轴度不良，则在调节低流量时，本应不接触的阀针及阀座可能会接触而滑动，从而产生阀针及阀座的磨损。一旦产生如此磨损，则会导致阀针与阀座之间的间隙，也就是针型阀的开度与流量的关系产生变化，而难以调节至正确的流量。又因磨损而产生的微粒会混入流体中。如此于流体中混入微粒，对于特别是半导体制造领域来说，是一个严重的问题。当使用电动致动器驱动阀针，藉由回馈控制等频繁地进行流量的调节时，由于会经常使阀针往复移动，因此将导致前述问题特别明显。又针型阀的开度与流量的关系一旦变化，就需要重新调整回馈控制等控制参数。在这种情况下，实际上通常被视为使用期限已尽而被更换，导致维护成本的增加。
3、作为避免阀体与阀座之间产生滑动的方法，例如于专利文献2中所揭示的方法，使用了利用旋流的涡卷型流体组件。该专利文献2所中揭示的涡卷型流体组件，由于中心部具有输出口的涡室、连接设置于此涡室的外周部且将来自输入口的流体限制为朝向输出口的输入喷嘴及将自此输入喷嘴喷出的流体于朝向该涡室的出口附近在涡室内喷出形成涡流的控制流的控制喷嘴所构成，在干扰区域内，使自控制喷嘴喷出的控制流与自输入喷嘴喷出的喷流碰撞并偏向，从而使涡室内产生涡流。藉由产生涡流，导致干扰区域与输出口之间产生压力差，而增加流量阻力，从而控制输出流量。然而，这种涡卷型流体组件虽然不会有阀体与阀座之间的接触，但为了流量控制，必须调整自控制喷嘴喷出的控制流的流量。因此，必须有调整控制流的流量的流量控制阀，最终仍然存在控制流体中微粒混入的风险。
4、因此，本发明的目的在于解决现有技术中存在的问题，提供一种在与控制对象的流体接触的区域内，阀体与阀座不会产生接触的流量调节阀。
5、〔解决问题的技术手段〕
6、本发明有鉴于前述目的，提供一种涡流型流量调节阀，包含一涡室，由筒状的周侧壁及设置于该周侧壁的两端而为相对向的一第一端壁及一第二端壁所规定；一入口流路，沿一入口流路中心轴线延伸且开口于该周侧壁；以及一出口流路，沿一出口流路中心轴线延伸且开口于该第一端壁，使自该入口流路流入的流体在该涡室内形成涡流并自该出口流路流出，其中，该入口流路设置为使该入口流路中心轴线通过偏离于一涡室中心轴线的位置，该涡室中心轴线连结该第一端壁的中心及该第二端壁的中心，该涡流型流量调节阀更包含一突出部及一驱动部，该突出部自该第一端壁及该第二端壁中的一侧朝向该涡室内突出，该驱动部用以使该突出部于该涡室内朝向该第一端壁及该第二端壁中的另一侧接近或远离，藉由该突出部的移动以调节自该出口流路流出的液体的流量。
7、前述的涡流型流量调节阀中，涡室藉由筒状的周侧壁及设置于其两端而为相对向的第一端壁及第二端壁所规定，入口流路设置为开口于周侧壁的入口流路的入口流路中心轴线通过偏离于连结第一端壁的中心及第二端壁的中心的涡室中心轴线的位置，第一端壁开口有出口流路。因此，自入口流路流入的流体，于涡室内成为旋流而以漩涡状流动后，自出口流路流出。结果，将会产生对应于自入口流路流入而自出口流路流出为止的旋流的长度(即涡流的流线长度)的压力损失。又设置于第一端壁及第二端壁中的一侧而朝向涡室内突出的突出部与旋流(涡流)碰撞，碰撞突出部的旋流的一部分朝向出口流路取快捷方式而流动。当突出部接近第一端壁及第二端壁的另一侧，则突出部的顶部与第一端壁及第二端壁的另一侧的间隙减少而增加了旋流与突出部碰撞的旋流的比例，使朝向出口流路取快捷方式而流动的旋流比例增加。相反的，当突出部远离第一端壁及第二端壁的另一侧，则突出部的顶部与第一端壁及第二端壁的另一侧的间隙增加而增加了旋流不与突出部碰撞而通过的比例，使朝向出口流路取快捷方式而流动的旋流比例减少。如同前述，涡室内自入口流路流到出口流路的流体的压力损失与自入口流路流入到自出口流路流出为止的旋流(涡流)的流线长度成比例。因此，当与突出部碰撞而朝向出口流路取快捷方式而流动的旋流的比例增加时，自入口流路到出口流路的旋流(涡流)的流线长度整体上减少导致压力损失减少，从而使自出口流路流出的流量增加。另一方面，当与突出部碰撞而朝向出口流路取快捷方式而流动的旋流的比例减少时，自入口流路到出口流路的旋流(涡流)的流线长度整体上增加导致压力损失增加，从而使自出口流路流出的流量减少。利用如此的特性，可以藉由使用驱动部，使设置于第一端壁及第二端壁的一侧的突出部接近或远离第一端壁及第二端壁的另一侧，从而得以调节自出口流路流出的流体流量。
8、在前述的涡流型流量调节阀中，该突出部被设置于偏心该涡室中心轴线的位置为佳。于涡室内，涡室的中心成为涡流的中心。因此，透过如此配置突出部，能够使涡室内的旋流(涡流)更容易与突出部碰撞。
9、该突出部被设置为至少有一部分重迭于该涡室的该入口流路的延长线上为佳。若是被设置为至少有一部分重迭于入口流路的延长线上，则能够确实使自入口流路流入涡室内的流体确实地与突出部碰撞，而更容易得到前述效果。
10、又该第一端壁及该第二端壁为圆形或椭圆形为佳。如此状况下，由于与涡室中心轴线为垂直的涡室的剖面，即涡室的周侧壁同样为圆形或椭圆形，因此流体沿周侧壁流动而容易圆滑地产生涡流。
11、作为一实施形态，该出口流路亦能够被设置为该出口流路中心轴线通过偏离该入口流路中心轴线的位置而延伸。
12、作为其它实施形态，该出口流路亦能够被设置为该出口流路轴线于该涡室中心轴在线延伸。
13、该出口流路亦能够被设置为该出口流路轴线通过自该涡室中心轴线朝向该入口流路中心轴线偏移的位置。
14、该突出部亦能够被设置为自该出口流路中心轴线偏移的位置。
15、该突出部亦能够具有圆形剖面或是椭圆形剖面。
16、该驱动部亦能够驱动该突出部而使朝向该涡室内的该突出部的突出长度变化。
17、该突出部亦能够被设置于该第二端壁。此状况下，该第一端壁亦能够为由隔膜构成，该突出部被安装于该隔膜，该驱动部透过该隔膜而驱动该突出部。
18、［对照现有技术的功效］
19、依据本发明，藉由于涡室内使涡流产生，并透过使突出部对于与设置有突出部的一侧端壁相对向的另一侧端壁移动而改变与突出部碰撞的旋流的比例，与突出部碰撞并朝向出口流路取快捷方式而流动的旋流的比例改变从而使自入口流路到出口流路的整体流线长度增减。利用如此特性，能够藉由使用驱动部，使被设置于第一端壁及第二端壁的一侧的突出部接近或远离第一端壁及第二端壁的另一侧，而调节自出口流路流出的流体流量，而不需要于与控制对象流体接触的区域内设置阀体及阀座，从而能够消除阀体与阀座之间的接触部。因此，没有因为阀体及阀座的磨损所致的重新设定控制流量用的参数的必要，而能够抑制流体中微粒的混入。
1.一种涡流型流量调节阀，包含：
2.如权利要求1所述的涡流型流量调节阀，其中该突出部被设置于偏心该涡室中心轴线的位置。
3.如权利要求2所述的涡流型流量调节阀，其中该突出部被设置为至少一部分重迭于朝向该涡室的该入口流路的延长线上。
4.如权利要求1所述的涡流型流量调节阀，其中该第一端壁及该第二端壁为圆形或椭圆形。
5.如权利要求1至4中任一项所述的涡流型流量调节阀，其中该出口流路被设置为该出口流路中心轴线通过偏离该入口流路中心轴线的位置而延伸。
6.如权利要求5所述的涡流型流量调节阀，其中该出口流路被设置为该出口流路轴线于该涡室中心轴在线延伸。
7.如权利要求5所述的涡流型流量调节阀，其中该出口流路被设置为该出口流路轴线通过自该涡室中心轴线朝向该入口流路中心轴线偏移的位置而延伸。
8.如权利要求5所述的涡流型流量调节阀，其中该突出部被设置为自该出口流路中心轴线偏移的位置。
9.如权利要求5所述的涡流型流量调节阀，其中该突出部具有圆形剖面或是椭圆形剖面。
10.如权利要求5所述的涡流型流量调节阀，其中该驱动部驱动该突出部而使朝向该涡室内的该突出部的突出长度变化。
11.如权利要求5所述的涡流型流量调节阀，其中该突出部被设置于该第二端壁。
12.如权利要求11所述的涡流型流量调节阀，其中该第二端壁为由隔膜构成，该突出部被安装于该隔膜，该驱动部透过该隔膜而驱动该突出部。
