(57)【要約】【課題】  取り扱いが容易で、汎用性の高い流量コントローラ、これに用いるレギュレータユニット、バルブユニットを提供する。【解決手段】  流量コントローラ１０を、レギュレータ２１と第１圧力センサ２２とを有するレギュレータユニット１１と、第２圧力センサ３１と流量制御弁３２とを有するバルブユニット１２と、レギュレータユニット１１およびバルブユニット１２に対して着脱可能にして接続されてレギュレータユニット１１とバルブユニット１２とを接続する流体流路およびオリフィスを構成するオリフィスユニット１３とを有する構成とする。【選択図】図１
2007034667.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レギュレータと第１圧力検出装置とを有するレギュレータユニットと、
第２圧力検出装置と流量制御弁とを有するバルブユニットと、
前記レギュレータユニットおよび前記バルブユニットに対して着脱可能にして接続されて前記レギュレータユニットと前記バルブユニットとを接続する流体流路およびオリフィスを構成するオリフィスユニットとを有していることを特徴とする流量コントローラ。
【請求項２】
前記オリフィスユニットが、前記流体流路を構成するチューブ部と、
該チューブ内に設けられるオリフィスと、
前記チューブ部の端部と前記レギュレータユニットまたは前記バルブユニットとを接続する継手構造とを有し、
前記継手構造が前記チューブ部と一体に形成されていることを特徴とする請求項１記載の流量コントローラ。
【請求項３】
前記レギュレータユニットと前記バルブユニットとが、互いを着脱可能にして固定する固定部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の流量コントローラ。
【請求項４】
請求項２に記載の流量コントローラに用いられるレギュレータユニットであって、
レギュレータと、
圧力検出装置と、
前記レギュレータと前記圧力検出装置とを接続する流体流路と、
該流体流路と前記オリフィスユニットの継手構造とを接続するレギュレータ側継手構造とが一体に設けられていることを特徴とするレギュレータユニット。
【請求項５】
接続対象装置を着脱可能にして固定する固定部を有していることを特徴とする請求項４記載のレギュレータユニット。
【請求項６】
圧力検出装置と、
流量制御弁と、
前記圧力検出装置と前記流量制御弁とを接続する流体流路と、
該流体流路を接続対象装置の流体流路と接続するバルブ側継手構造とが一体的に設けられていることを特徴とするバルブユニット。
【請求項７】
接続対象装置を着脱可能にして固定する固定部を有していることを特徴とする請求項６記載のバルブユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、化学工場、半導体製造、食品、バイオ等の各種産業分野における流体輸送配管に用いられて、流体の流量を制御する流量コントローラ、レギュレータユニット、バルブユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体の流量を制御する流量コントローラは、流量計や流量制御弁等の複数の構成部材からなるものである。このような流量コントローラとしては、例えば、後記の特許文献１に記載の流量制御システムが知られている。ここで、流量コントローラ等に用いられる構成部材としては、例えば、後記の特許文献２に記載のカルマン渦超音波流量計装置のようにさらに複数の構成部材によって構成されるものや、後記の特許文献３に記載の管路直結型差圧流量計のように一体化が図られたものがある。
また、流量コントローラを使用する装置は、フットプリントの小型化が要望され、それに伴い各配管部材に対する小型化の要求は増してきている。
また、装置自体は長年使用されることが考えられるので、メンテナンス性の良さも顧客から要望される。このため、必然的に、装置に使われる流量コントローラなどへもメンテナンス性の良さが要求されてきている。
また、流量コントローラ自体の性能としては、ある一定の流量を、バルブの１次側や２次側に圧力や流量の変動があったとしても、目標流量値に安定させなくてはならず、また、目標流量の変更があった際には即座に応答する必要がある。
【特許文献１】特開平９−３０３６０９号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６９５０号公報
【特許文献３】特開平２−５５１２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、このように多くの構成部材を一体化した流量コントローラは、場所をとるため、設置作業やメンテナンス作業等が煩雑になってしまう。例えば、この流量コントローラでは、スラリーなどの流動性の低い薬液を流して詰まりが生じてしまった場合には、メンテナンス作業が煩雑であるか、場合によってはメンテナンス作業自体が不可能なこともある。
また、この流量コントローラでは、各構成部材が一体化しているため、流量などの使用条件が限定されてしまう。
一方、流量コントローラの各構成部品を別個にした場合にも、各構成部品同士の間にそれぞれ継手等の接続構造を設ける必要があるため、結果的に場所をとってしまう。
また、流量コントローラというと、バルブの開度を制御することによってバルブの後流側に供給される流体の流量を制御するものであり、バルブの後流側（２次側）に供給される流体の流量を随時変更、もしくはある一定の流量で流体を安定供給することを目的としている。このような流量コントローラの動作制御は、通常は、バルブの上流側の流体圧力に基づいてバルブの開度を決定する、フィードバック制御（例えばＰＩＤ制御など）を用いて行われる。
しかし、このような流量コントローラでは、バルブの上流側（１次側）の圧力変動が大きいとバルブの制御が追いつかず、オーバーシュートが大きく起きたり、応答速度が大きくなるという問題があった。また、このような流量コントローラにおいて、１次側の圧力変動がある場合に、２次側の流量を変更しようとすると、２次側の制御が１次側の圧力変動に影響されてしまい、２次側の変動に追従しようとして制御ができず、発散してしまうということがあった。つまり、従来の流量コントローラでは、１次側、２次側の変動に対して対応しようとすると、不安定要素が多すぎて制御がうまくいかないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、必要とされる全ての構成部品を最適に一体化することにより、最適にコンパクト化し、継手部分からの流体の漏れの生じる可能性を最小限にし、かつメンテナンス性、汎用性を最大限に高めた流量コントローラ、これに用いるレギュレータユニット、バルブユニットを提供することを目的としている。
また、1次側の変動を除去し、流量コントローラーのコントロール精度、また応答速度を早くした流量コントローラ、これに用いるレギュレータユニット、バルブユニットを提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題を解決するため、下記の手段を採用した。
本発明は、レギュレータと第１圧力検出装置とを有するレギュレータユニットと、第２圧力検出装置と流量制御弁とを有するバルブユニットと、前記レギュレータユニットおよび前記バルブユニットに対して着脱可能にして接続されて前記レギュレータユニットと前記バルブユニットとを接続する流体流路およびオリフィスを構成するオリフィスユニットとを有していることを特徴とする流量コントローラを提供する。
【０００６】
このように構成される流量コントローラでは、各構成部材がそれぞれ独立した三つのユニットにまとめられていて、各構成部材をそれぞれ独立の部材とした場合に比べて部品数が少ないので、取り扱いが容易である。また、この流量コントローラでは、各構成部材をそれぞれ独立の部材とした場合に比べて、各構成部材を接続する継手の数が少なくて済むので、その分装置全体が小型となり、取り扱いが容易である。
そして、この流量コントローラは、装置全体を独立した三つのユニットに分割して個別に取り扱うことができるので、各構成部材が全て一体化している場合に比べて取り扱いが容易である。なお、ここでいうユニットとは、複数の構成部材が一体化され、かつ他のユニットに対して着脱可能とされたものを指している。
【０００７】
さらに、この流量コントローラは、頻繁にメンテナンスの必要なオリフィスが、他のユニットとは独立したオリフィスユニットによって構成されていて、オリフィスユニットのみを取りはずしてメンテナンスすることができ、メンテナンス性に優れている。
また、この流量コントローラは、用途に応じて、各ユニットを最適な仕様のユニットに入れ替えて使用することができる。例えば、オリフィスユニットをオリフィス径の異なる他のオリフィスユニットと交換することで、第１圧力検出装置、オリフィスユニット、および第２圧力検出装置が構成する差圧式流量計の流量測定範囲を変更することができる。
また、この流量コントローラは、レギュレータを有しているので、レギュレータユニットを通じて第１、第２圧力検出装置に供給される流体の圧力が安定する。
すなわち、この流量コントローラでは、第１、第２圧力検出装置及びオリフィスユニットが構成する差圧式流量計に供給される流体の圧力が安定するので、流量コントローラに供給される流体の圧力に外乱等による変動が生じても、差圧式流量計の測定値に基づいたフィードバック制御を良好に行うことができる。
【０００８】
この流量コントローラは、前記オリフィスユニットが、前記流体流路を構成するチューブ部と、該チューブ内に設けられるオリフィスと、前記チューブ部の端部と前記レギュレータユニットまたは前記バルブユニットとを接続する継手構造とを有し、前記継手構造が前記チューブ部と一体に形成されていてもよい。
【０００９】
このように構成される流量コントローラでは、オリフィスユニットのチューブ部と継手構造とが一体に形成されているので、オリフィスユニットをレギュレータユニットやバルブユニットと接続する際に、これらユニット間に別部材の継手を装着する手間が不要であり、接続作業が容易である。
【００１０】
また、上記各流量コントローラは、前記レギュレータユニットと前記バルブユニットとが、互いを着脱可能にして固定する固定部を有していてもよい。
このように構成される流量コントローラでは、レギュレータユニットとバルブユニットとを固定部によって固定することで、レギュレータユニットとバルブユニットとを一体の装置として取り扱うことができ、取り扱いが容易になる。
【００１１】
本発明は、請求項２に記載の流量コントローラに用いられるレギュレータユニットであって、レギュレータと、圧力検出装置と、前記レギュレータと前記圧力検出装置とを接続する流体流路と、該流体流路と前記オリフィスユニットの継手構造とを接続するレギュレータ側継手構造とが一体に設けられていることを特徴とするレギュレータユニットを提供する。
このように構成されるレギュレータユニットでは、レギュレータ、圧力検出装置、流体流路、およびレギュレータ側継手構造が一体化されているので、取り扱いが容易となる。
【００１２】
このレギュレータユニットは、接続対象装置、例えば上記バルブユニットを着脱可能にして固定する固定部を有していてもよい。
この構成では、固定部によってレギュレータユニットと接続対象装置とを固定することで、レギュレータユニットと接続対象装置とを一体の装置として取り扱うことができ、取り扱いが容易になる。
【００１３】
本発明は、圧力検出装置と、流量制御弁と、前記圧力検出装置と前記流量制御弁とを接続する流体流路と、該流体流路を接続対象装置の流体流路と接続するバルブ側継手構造とが一体的に設けられていることを特徴とするバルブユニットを提供する。
このように構成されるバルブユニットでは、圧力検出装置、流量制御弁、流体流路、およびバルブ側継手構造が一体化されているので、取り扱いが容易となる。
また、このバルブユニットは、密閉容器の流体出口に対して、流量調整弁を上流側、圧力検出装置を下流側として接続することで、この密閉容器の内圧が設定圧を超えた場合に余剰な流体の通過を許容して、密閉容器内の内圧を設定圧以下に保つ排圧弁として機能する。
【００１４】
このバルブユニットは、接続対象装置を着脱可能にして固定する固定部を有していてもよい。
この構成では、固定部によってバルブユニットと接続対象装置とを固定することで、バルブユニットと接続対象装置とを一体の装置として取り扱うことができ、取り扱いが容易になる。
【発明の効果】
【００１５】
上述した本発明の流量コントローラによれば、各構成部材が最適分割されているので、取り扱いが容易であるとともに、各ユニットを交換することで様々な使用条件に対応することができ、汎用性が高い。
また、この流量コントローラは、レギュレータを有しているので、流量コントローラに供給される流体の圧力に外乱等による変動が生じても、差圧式流量計の測定値に基づいたフィードバック制御を良好に行うことができる。
また、本発明のレギュレータユニットは、各構成部材が一体化されているので、取り扱いが容易である。また、接続するオリフィスユニットを選択することができ、汎用性が高い。
また、本発明のバルブユニットは、各構成部材が一体化されているので、取り扱いが容易である。また、接続対象装置を選択することができ、例えば密閉容器の排圧弁として利用することもできるので、汎用性が高い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
［第１実施形態］
以下、本発明に係る流量コントローラの第１実施形態を図面に基づいて説明する。
図１および図２に示すように、本実施形態の流量コントローラ１０は、流体輸送配管の上流側に接続されるレギュレータユニット１１と、流体輸送配管の下流側に接続されるバルブユニット１２と、これらレギュレータユニット１１とバルブユニット１２とを接続するオリフィスユニット１３と、バルブユニット１２の動作を制御する制御装置１７とを有している。
【００１７】
レギュレータユニット１１は、流体輸送配管から供給される流体の圧力を所望の一定値に制御するレギュレータ２１と、レギュレータ２１を通過した流体の圧力を検出する第１圧力センサ２２とを有している。これらレギュレータ２１および第１圧力センサ２２は、ブロック状の同一のボディ２３上に一体的に設けられている。
【００１８】
ボディ２３は、レギュレータ２１と第１圧力センサ２２とを接続する流体流路（図示せず）と、この流体流路の上流側と流体輸送配管とを接続する継手構造２６と、流体流路の下流側とオリフィスユニット１３とを接続する継手構造２７とを有している。
また、ボディ２３は、平板状をなすベース２８上に設けられている。図２に示すように、ベース２８の上流側の端部には、上下に貫通するボルト挿通孔２８ａが設けられており、このボルト挿通孔２８ａにボルトを挿通して流量コントローラ１０を設置対象にボルト固定することができるようになっている。
【００１９】
図３および図４に示すように、レギュレータ２１は、操作部３１１と、ボディ２３と、ベース２８と、ニードル(弁体）３１４とを主たる要素として構成されたものである。
【００２０】
図４に示すように、操作部３１１は、ダイヤフラム３１５と、ダイヤフラムベッド３１６と、プランジャ３１７と、第１のスプリング３１８と、ツマミ３１９と、ハウジング３２０とを備えたものである。
ダイヤフラム３１５は、その一端面（図４において下側の面）に、ニードル３１４の先端部（図４において上側の端部）端面に形成された凸部３１４ａを受け入れる（嵌入させる）ための凹所３１５ａが形成されたものであり、この凹所３１５ａを有する中央部は、ダイヤフラムベッド３１６の一端部（図４において下側の端部）に形成された第１の凹所３１６ａに受け入れられる（嵌入される）ようになっている。
ダイヤフラムベッド３１６は、その縦断面において略コ字状に形成された部材であり、その一端部にダイヤフラム３１５の中央部と嵌合する第１の凹所３１６ａを有するとともに、その他端部（図４において上側の端部）に第１のスプリング３１８の一端部（図４において下側の端部）を受け入れる（収容する）第２の凹所３１６ｂを有するものである。
プランジャ３１７は、その縦断面において略逆Ｔ字状（凸状）に形成された部材であり、その一端部（図４において下側の端部）に第１のスプリング３１８の他端部（図４において上側の端部）を受け入れる（収容する）凹所３１７ａを有するものである。
第１のスプリング３１８は、ダイヤフラムベッド３１６とプランジャ３１７との間に配置された圧縮コイルバネであり、その一端部はダイヤフラムベッド３１６の第２の凹所３１６ｂに嵌入されるとともに、その他端部はプランジャ３１７の凹所３１７ａに嵌入されるようになっている。
【００２１】
ツマミ３１９は、レギュレータ２１の出口側圧力（２次圧）を調整するために使用者が操作する円筒状の部材であり、その内周側壁面３１９ａには、ハウジング３２０の外周側壁面３２０ａに形成された雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されている。そして、これらネジ部により、ツマミ３１９を一方向（例えば、図４を上方から見て時計方向）に回していくと、ツマミ３１９がボディ２３の方（すなわち、図４において下方）へ移動していくこととなり、ツマミ３１９を他方向（例えば、図４を上方から見て反時計方向）に回していくと、ツマミ３１９がボディ２３と反対の方（すなわち、図４において上方）へ移動していくこととなる。
ツマミ３１９の内側基端部（図４において上側の端部）には、ツマミサポート３１９ｂが配置されており、ツマミ３１９が一方向に回されることによりその一面（図４において下側の面）がプランジャ３１７の他端面（図４において上側の端面）を下方に押し下げていくようになっている。
ハウジング３２０は、その内部にダイヤフラムベッド３１６およびプランジャ３１７を摺動可能（図４において上下方向に移動可能）に収納するとともに、第１のスプリング３１８を収納するものであり、かつボディ２３との間にダイヤフラム３１５の周縁部を挟み込むことができるように構成されたものである。
【００２２】
ボディ２３は、略直方体状に形成されたものであり、例えば、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン）、PFA（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）などのフッ素樹脂材料からなるものである。
また、ボディ２３の長手方向の一端面（図４において右側の面）には、継手構造２６が設けられる流体入口部３２１が設けられており、流体入口部３２１の反対側に位置する他側面（図４において左側の面）には継手構造２７が設けられる流体出口部３２２が設けられている。
ボディ２３には、流体入口部３２１および流体出口部３２２の延在方向（図４において左右方向）と直交する方向（図４において上下方向）に延在するとともに、流体入口部３２１と連通する入口ポート３２３が設けられている。また、この入口ポート３２３の出口側端部には第１のシート部３１２ａが形成されているとともに、この入口ポート３２３内には、ニードル(弁体）３１４および第２のスプリング３２４が配置されている。
入口ポート３２３の半径方向外側（周方向外側）には、第１のシート部３１２ａの周りをぐるりと一周（角度にして３６０度）取り囲むように出口ポート３２５が設けられている。この出口ポート３２５は、平面視環状を呈する溝であり、流体出口部３２２と連通されている。
また、図５において符号３２６は、ハウジング３２０、ボディ２３、およびベース２８を結合するための、例えばネジなどの締結部材が貫通するネジ孔であり、ボディ２３の四隅近傍（すなわち、ボディ２３の本体部分）に、入口ポート３２３の延在方向に平行となるように形成されている。
なお、本実施形態では、図４に示すように、締結部材３２７，３２８としてナベ小ネジ３２７と六角ナット３２８が使用されており、ハウジング３２０にはナベ小ネジ３２７の頭部を収容する凹所３２０ｂが設けられているとともに、ベース２８には六角ナットを収容する凹所３１３ａが設けられている。
【００２３】
ベース２８はその内部にニードルストッパ３２９を備えるものである。ベース２８はこのニードルストッパ３２９とともにボディ２３の一面（図４において下側に位置する面）に当接して配置されて、入口ポート３２３の他端部（出口側端部と反対側の端部）を閉塞する部材である。
ニードルストッパ３２９の一端部（図４において上側の端部）には、ニードル３１４の他端部（図４において下側の端部）を摺動可能に受け入れる凹所３２９ａが形成されている。第２のスプリング３２４は、前述した第１のスプリング３１８と同様、圧縮コイルバネであり、ニードル３１４の段部１４ｂとニードルストッパ３２９との間に配置され、ニードル３１４を第１のシート部３１２ａの方へ付勢するものである。
【００２４】
このように構成されたレギュレータ２１によれば、使用者がツマミ３１９を一方向（例えば、図４を上方から見て時計方向）に回していくと、ツマミ３１９とともにツマミサポート３１９ｂが図４において下方へ移動していくこととなる。ツマミサポート３１９ｂが下方へ移動することにより、プランジャ３１７が下方へ押し下げられ、これに伴って第１のスプリング３１８およびダイヤフラムベッド３１６が同じく下方へ移動していき、ダイヤフラム３１５を下方へ撓ませるとともに、第２のスプリング３２４の付勢力に抗してニードル３１４が下方へ押し下げられる。ニードル３１４が押し下げられると、ニードル３１４のテーパ部（先端部）と第１のシート部３１２ａとの間に隙間ができ、レギュレータ２１が開状態（オープン）となって入口側（１次側）から出口側（２次側）へ流体が流れ出すようになる。
【００２５】
出口側圧力（２次圧）の制御は、第１のスプリング３１８のバネ力と出口側圧力（２次圧）とが、ダイヤフラム３１５を介してバランスする（釣り合う）ことにより行われる。
したがって、入口側圧力（１次圧）が上昇して出口側圧力（２次圧）が第１のスプリング３１８のバネ力よりも大きくなると、ダイヤフラム３１５が上方に移動するとともに、ニードル３１４が上方に移動して、ニードル３１４のテーパ部と第１のシート部３１２ａとの間の隙間が小さくなり（流路が絞られ）、出口側圧力（２次圧）が低下させられることとなる。
反対に、入口側圧力（１次圧）が低下して出口側圧力（２次圧）が第１のスプリング３１８のバネ力よりも小さくなると、ダイヤフラム３１５が下方に移動するとともに、ニードル３１４が下方に移動して、ニードル３１４のテーパ部と第１のシート部３１２ａとの間の隙間が大きくなり（流路が拡げられ）、出口側圧力（２次圧）が上昇させられることとなる。
このように、入口側圧力（１次圧）の変動に追従してニードル３１４が上下して、レギュレータ２１の開度が自動的に調整されるようになっており、これにより出口側圧力（２次圧）が一定に保たれるようになっている。
【００２６】
一方、使用者がツマミ３１９を他方向（例えば、図４を上方から見て反時計方向）に回していくと、ツマミ３１９とともにツマミサポート３１９ｂが図４において上方へ移動していくこととなる。ツマミサポート３１９ｂが上方へ移動することにより、プランジャ３１７、第１のスプリング３１８、およびダイヤフラムベッド３１６が同じく上方へ移動していくとともに、第２のスプリング３２４の付勢力によりニードル３１４およびダイヤフラム３１５が上方へ押し上げられる。ニードル３１４が押し上げられると、ニードル３１４のテーパ部と第１のシート部３１２ａとの間の隙間が小さくなり、最終的にレギュレータ２１が閉状態（クローズ）となって入口側（１次側）から出口側（２次側）への流体の流れが停止される。
本発明によるレギュレータ２１では、ボディ２３の出口ポート３２５を、第１のシート部３１２ａを取り囲むように、すなわち、第１のシート部３１２ａの外側全周に形成させることにより、第１のシート部３１２ａを有する入口ポート３２３の出口側端部が、ネジ孔３２６が形成された部分から孤立し、ネジなどの締結部材３２７，３２８（図４参照）を締め付けることによる締め付け応力が入口ポート３２３の出口側端部にまで伝達されない（作用しない）ようになっており、締め付け応力に関係なく第１のシート部３１２ａの形状に常に一定の形に維持することができるようになっていて、ニードル３１４のテーパ部を第１のシート部３１２ａに完全に密着させることができるようになっているからである。
【００２７】
このように、本実施形態に示すレギュレータ２１は、たとえ不均一な締め付けによってレギュレータ２１が組み立てられたとしても、第１のシート部３１２ａの形状に常に一定の形に維持することができ、ニードル３１４の先端部（先端部）をこの第１のシート部３１２ａに完全に密着させることができて、閉状態における液体のリーク（漏れ）をなくすことができる。
また、レギュレータユニット１１において、送液を停止させた場合、レギュレータ２１の出口側圧力を常に一定の圧力に維持することができるので、レギュレータ２１とバルブユニット１２の流量制御弁３２とを開放して再び送液を開始したとしても、ユースポイントに送液停止前と同じ圧力の液体を供給することができる。すなわち、常に一定の圧力の液体をユースポイントに供給することができる。
【００２８】
第１圧力センサ２２は、流体圧力を検出できれば特に限定されることはないが、たとえばピエゾ式圧力センサや静電容量式圧力センサ、ひずみゲージ式圧力センサが好ましい。
本実施形態では、第１圧力センサ２２として、ひずみゲージ式圧力センサを用いている。以下、第１圧力センサ２２の構成について具体的に説明する。
【００２９】
図４に示すように、ボディ２３の上面には、レギュレータ２１よりも後流側に、内壁面が略円筒内面形状をなすセンサ収容凹部３３１と、このセンサ収容凹部３３１の周囲を囲む円環状突起３３２が設けられている。円環状突起３３２の外周面には、雄ネジ部３３２ａが形成されている。
円環状突起３３２の上部には、下面に円環状突起３３２が挿入される開口部を有する中空円柱形状のカバー３３３が設けられている。カバー３３３の下端内面には雌ネジ部３３３ａが設けられており、カバー３３３は、雌ネジ部３３３ａを円環状突起３３２の雄ネジ部３３２ａと螺合させることにより、円環状突起３３２と同軸にしてボディ２３上面に固定されるようになっている。
【００３０】
これらセンサ収容凹部３３１とカバー３３３とによって囲まれる空間内に、第１圧力センサ２２の構成部品が収納されている。
また、カバー３３３の天井部には、後述する制御用基板３３９と制御装置１７とを接続するケーブル３３９ａが挿通されるようになっている。
このカバー３３３とケーブル３３９ａとの間にはケーブルパッキン３３３ｂが設けられており、かつカバー３３３と円環状突起３３２との間にはＯリング３３３ｃが設けられている。これらケーブルパッキン３３３ｂおよびＯリング３３３ｃとしては、例えば、フッ素ゴム（FKM）から作られたものが用いられる。
【００３１】
センサ収容凹部３３１の底面には、ボディ２３に形成される流路のうち、出口ポート３２５と流体出口部３２２との間に位置する部位に連通するポート３３４が設けられている。このポート３３４は、センサ収容凹部３３１よりも小径とされている。
センサ収容凹部３３１内には、センサ収容凹部３３１と略同径の円盤形状をなすセンサ本体３３５が、センサ収容凹部３３１と同軸にして設置されている。このセンサ本体３３５は、受圧面をポート３３４内に露出させた状態にして配置されている。また、センサ本体３３５とポート３３４の内面との間は、気密、液密に封止されている。
【００３２】
センサ収容凹部３３１内には、センサ本体３３５上に、円環状のスペーサリング３３６がセンサ本体３３５と同軸にして設けられている。スペーサリング３３６は、その上面が円環状突起３３２の上面と同一高さとされている。
円環状突起３３２の上方には、円環状突起３３２の雄ネジ部３３２ａよりも小径の円環板状のセンサプレート３３７が、円環状突起３３２と同軸にして設けられている。このセンサプレート３３７は、円環状突起３３２とスペーサリング３３６とにまたがって設けられており、これによって円環状突起３３２及びスペーサリング３３６の上面を同一高さにした状態にして固定するものである。
【００３３】
センサプレート３３７の上面には、円環状のスペーサ３３８が、センサプレート３３７と同軸にして設けられている。スペーサ３３８上には、図示せぬ配線を介してセンサ本体３３５と接続されてセンサ本体３３５の動作を制御する制御用基板３３９が設けられている。
この制御用基板３３９は、センサプレート３３７と略平行にした状態で（すなわち略水平にした状態で）、センサプレート３３７に対してネジ止めによって固定されている。
本実施形態では、この制御用基板３３９は、略円板形状をなしており、これによって外形寸法をカバー３３３内で略水平に収納可能な寸法に収めながら、電子回路の実装面積を十分に確保している。
すなわち、この制御用基板３３９は、第１圧力センサ２２の上下方向における寸法が、制御用基板３３９自体の厚みとこの制御用基板３３９に実装された電子部品の高さの合計程度に抑えられており、これによって第１圧力センサ２２の高さ方向の寸法が最低限に抑えられている。
【００３４】
制御用基板３３９の上面には、制御装置１７と接続されるケーブル３３９ａが設けられており、このケーブル３３９ａは、前記のように、カバー３３３の天井部を通じてカバー３３３外に引き出されている。
また、制御用基板３３９の上面とカバー３３３の天井部下面との間には、スペーサ３３３ｄが設けられており、これによって、カバー３３３を円環状突起３３２に装着した際に、制御用基板３３９がスペーサ３３８との間に挟まれて固定されるようになっている。
【００３５】
図１に示すように、ボディ２３の下流側の端部には、バルブユニット１２を着脱可能にして固定する固定部２９が設けられている。
固定部２９は、バルブユニット１２の固定対象部位の形状に噛み合う形状をなしている。本実施形態では、固定部２９は、平板状のベース２８の下流側の端部上面側に、下流側に向けて略水平に突出する矩形板状をなしている。この固定部２９の下流側の端面が第１位置決め面２９ａとされ、固定部２９の下面が第２位置決め面２９ｂとされている。また、図２に示すように、固定部２９には、上下に貫通するボルト挿通孔２９ｃが設けられており、このボルト挿通孔２９ｃにボルトを挿通して固定部２９をバルブユニット１２の固定対象部位にボルト固定することができるようになっている。
【００３６】
図１および図２に示すように、バルブユニット１２は、レギュレータユニット１１からオリフィスユニット１３を介して供給された流体の圧力を測定する第２圧力センサ３１と、第２圧力センサ３１を通過した流体の流量を制御する流量制御弁３２とを有している。これら第２圧力センサ３１および流量制御弁３２は、ブロック状の同一のボディ３３上に一体的に設けられている。
なお、ここで採用する第２圧力センサ３１は、流体圧力を検出できれば特に限定されることはないが、たとえばピエゾ式圧力センサや静電容量式圧力センサ、ひずみゲージ式圧力センサが好ましい。
本実施形態では、第２圧力センサ３１の構成及びバルブユニット１２への取付構造を、レギュレータユニット１１における第１圧力センサ２２の構成及び取付構造と同様とした。
【００３７】
ボディ３３は、第２圧力センサ３１と流量制御弁３２とを接続する流体流路１４１（図６参照）と、この流体流路１４１の上流側とオリフィスユニット１３とを接続する継手構造３６と、流体流路１４１の下流側と流体輸送配管とを接続する継手構造３７とを有している。
また、ボディ３３は、平板状をなすベース３８上に設けられている。図２に示すように、ベース３８の下流側の端部には、上下に貫通するボルト挿通孔３８ａが設けられており、このボルト挿通孔３８ａにボルトを挿通して流量コントローラ１０を設置対象にボルト固定することができるようになっている。
【００３８】
図１に示すように、ボディ３３の上流側の端部には、レギュレータユニット１１を着脱可能にして固定する固定部３９が設けられている。
固定部３９は、レギュレータユニット１１の固定部２９の形状に噛み合う形状をなしている。本実施形態では、固定部３９は、平板状のベース３８の上流側の端部上面側に、レギュレータユニット１１の固定部２９を受け入れる矩形の切り欠きが設けられている。
【００３９】
この切り欠きの内面のうち、上流側に向く面が、レギュレータユニット１１の固定部２９の第１位置決め面２９ａを受ける第１位置決め面３９ａとされ、上方を向く面が、レギュレータユニット１１の固定部２９の第２位置決め面２９ｂを受ける第２位置決め面３９ｂとされている。また、固定部３９には、固定部２９と互いの第１位置決め面同士および第２位置決め面同士を面接触させた状態で固定部２９のボルト挿通孔２９ｃに対向する位置に、ネジ穴３９ｃが設けられており、ボルト挿通孔２９ｃに挿通したボルト雄ネジ穴３９ｃに螺合させて、固定部２９と固定部３９とを固定することができるようになっている。
【００４０】
図６に示すように、流量制御弁３２は、駆動部１１１と、前記のボディ３３と、前記のベース３８（図１参照）と、ダイヤフラムニードル（弁体）１１４とを主たる要素として構成されたものである。
駆動部１１１は、モータ１１５と、カップリング１１６と、スライダ１１７と、ストッパ１１８と、パッキン１１９と、ダイヤフラムカバー１２０と、スプリング（付勢部材）１２１、カバーフランジ１２２と、カバー１２３（図１参照）とを備えたものである。
【００４１】
モータ１１５は、例えば、ステッピングモータからなり、このモータ１１５の下面中央部には、下方に突出するとともにケーブル１２９（図１参照）を介して供給された電力により正逆回転させられる回転軸１１５ａが設けられている。回転軸１１５ａの一部には平坦な座面１１５ｂが形成されており、この座面１１５ｂには後述する六角穴付止メネジ１３０の先端面が当接するようになっている。
本実施形態では、図６および図７に示すように、モータ１１５の下端には、回転軸１１５ａと同軸にして下面１１５ｃから下方に突出する円柱部１６２が設けられており、円柱部１６２の外周面が第１位置決め基準面１６３とされている。また、モータ１１５の下面１１５ｃは、回転軸１１５ａと略直交する平面とされている。
【００４２】
モータ１１５の下端には、略円筒形状のハウジング１８１が設けられている。
ハウジング１８１は、内部にモータ１１５の回転軸１１５ａが挿通されるものである。
ハウジング１８１には、上端に、モータ１１５の円柱部１６２が挿入される内フランジ１８２が設けられており、下端には、下端面から下方に向けて突出する円環状の突条１８３が設けられている。本実施形態では、内フランジ１８２および突条１８３は、ハウジング１８１の軸線と同軸とされている。
内フランジ１８２の内周面は、その内径がモータ１１５の円柱部１６２の外径とほぼ同径の円筒内面形状とされており、この内周面が、モータ１１５の第１位置決め基準面１６３を受けてモータ１１５を内フランジ１８２の軸線と同軸となるように位置決めする第１位置決め面１８６とされている。
また、突条１８３の内周面は、第１位置決め面１８６と同軸の円筒内面形状をなす第２位置決め基準面１８７とされている。
【００４３】
図６に示すように、カップリング１１６は、その中央部に回転軸１１５ａを受け入れる凹部１１６ａが形成されているとともに、その下端部から下方に向かって突出する凸部１１６ｂが形成された、断面視略Ｔ字状を有する円筒形の部材である。また、凸部１１６ｂの外表面には雄ネジ部１１６ｃが形成されており、後述するスライダ１１７の雌ネジ部１１７ａと螺合するようになっている。
【００４４】
カップリング１１６の凹部１１６ａを形成する側壁には、六角穴付止メネジ１３０を受け入れる貫通穴１１６ｄが設けられており、この貫通穴１１６ｄの表面には、六角穴付止メネジ１３０の表面に形成された雄ネジ部と螺合する雌ネジ部が形成されている。そして、六角穴付止メネジ１３０の雄ネジ部が貫通穴１１６ｄの雌ネジ部と螺合するとともに、六角穴付止メネジ１３０の先端面が回転軸１１５ａの座面１１５ｂと当接するように、六角穴付止メネジ１３０が貫通穴１１６ｄにねじ込まれることにより、カップリング１１６がモータ１１５の回転軸１１５ａに固定されるようになっている。
【００４５】
スライダ１１７は、モータ１１５の下端に設けられる略円筒形状のハウジング１８１内で昇降するもので、その両端部（図において左右の端部）１１７ｂには、後述するガイドピン１８４の外周面と接する内周面を有する貫通孔が上下方向に沿って設けられている。
図６および図７に示すように、スライダ１１７の上側中央部には、カップリング１１６の凸部１１６ｂを受け入れる第１の凹部１１７ｃが形成されているとともに、その表面には、凸部１１６ｂの雄ネジ部１１６ｃと螺合する雌ネジ部１１７ａが形成されている。
【００４６】
一方、スライダ１１７の下側中央部には、ストッパ１１８の凸部１１８ａを受け入れる第２の凹部１１７ｅが形成されているとともに、その表面には、凸部１１８ａの雄ネジ部１１８ｂと螺合する雌ネジ部１１７ｆが形成されている。
このように構成されたスライダ１１７は、モータ１１５の回転軸１１５ａとともに回転するカップリング１１６により、ハウジング１８１内で昇降するようになっている。
【００４７】
ストッパ１１８は、その中央部にダイヤフラムニードル１１４の中央部を受け入れる凹部１１８ｃが形成されているとともに、その上端部から上方に向かって突出する凸部１１８ａが形成された、断面視略Ｔ字状を有する円筒形の部材である。また、凸部１１８ａの外表面には雄ネジ部１１８ｂが形成されており、スライダ１１７の雌ネジ部１１７ｆと螺合するようになっている。
すなわち、ストッパ１１８は、その凸部１１８ａがスライダ１１７の第２の凹部１１７ｅにねじ込まれることによりスライダ１１７に固定され、スライダ１１７とともに昇降するようになっている。
なお、ストッパ１１８の凸部１１８ａをスライダ１１７の第２の凹部１１７ｅにねじ込む際にはパッキン１１９の内周端部がストッパ１１８とスライダ１１７との間に挟み込まれて固定されるようになっている。
【００４８】
パッキン１１９は、その中央部にストッパ１１８の凸部１１８ａが貫通する丸穴を有する平面視ドーナツ状の部材であり、例えば、フッ素ゴム（FKM）から作られたものである。このパッキン１１９は、その内周端部がストッパ１１８とスライダ１１７との間に挟み込まれるとともに、その外周端部がダイヤフラムカバー１２０とカバーフランジ１２２との間に挟み込まれることにより固定されている。
なお、これらダイヤフラムカバー１２０およびカバーフランジ１２２は、ナベ小ネジ１３３を介してボディ３３およびベース３８に固定されている。
【００４９】
ダイヤフラムカバー１２０は、その中央部にストッパ１１８の凹部１１８ｃを形成する側壁の外周面を案内する貫通穴１２０ａを有し、かつその上面中央部に窪み部１２０ｂを有するとともに、その上面と下面とを連通する連通路１２０ｃを有するものである。
また、ダイヤフラムカバー１２０の下面には、ダイヤフラムニードル１１４の外周端部に上方に向かって輪状に形成された凸部１１４ａを収容する凹溝１２０ｄが設けられている。
【００５０】
ダイヤフラムカバー１２０には、その上面に、上方に突出する円柱部１７７が貫通穴１２０ａと同軸にして設けられている。
円柱部１７７は、カバーフランジ１２２の後述する突条１７４の内周側に挿入されるものであって、その外周面は、カバーフランジ１２２の突条１７４の内径とほぼ同径の円筒面をなしており、この外周面が、カバーフランジ１２２の後述する第３位置決め基準面１７６を受けてカバーフランジ１２２を貫通穴１２０ａと同軸となるように位置決めする第３位置決め面１７９とされている。
【００５１】
ここで、ダイヤフラムカバー１２０の上面において、円柱部１７７の外周側に位置する円環状部は、貫通穴１２０ａと略直交する平面とされている。
なお、ダイヤフラムカバー１２０の外周面は、ボディ３３に装着されるカバー１２３の内面によって受けられて、貫通穴１２０ａがダイヤフラムニードル１１４と同軸になるように位置決めされている。
【００５２】
スプリング１２１は、スライダ１１７とカバーフランジ１２２との間に設けられた圧縮コイルバネであり、スライダ１１７を常に上方（モータ１１５の方）に付勢するものである。これによりスライダ１１７の雌ネジ部１１７ａとカップリング１１６の雄ネジ部１１６ｃとのバックラッシュが低減される（あるいは消滅する）ようになっている。また、この構成では、ポート１４３内を通過する流体がダイヤフラムニードル１１４に及ぼす力の方向と、スプリング１２１がスライダ１１７を付勢する方向とが一致するため、流体の圧力差による雌ネジ部１１７ａと雄ネジ部１１６ｃとのバックラッシュの変動を略なくすことができるので、バルブの開閉による流量差、すなわち、流量のヒステリシスを略なくすことができる。
【００５３】
カバーフランジ１２２は、その中央部にスライダ１１７の第１の凹部１１７ｃを形成する側壁の外周面を案内する貫通穴１２２ａを有するとともに、その下面とダイヤフラムカバー１２０の上面とでパッキン１１９の外周端部を挟み込むように構成されたものである。また、カバーフランジ１２２の下端部にはネジ１３２の頭部を収容する凹所１２２ｂが設けられている。
カバーフランジ１２２には、その上面に、上方に突出する円柱部１７３が貫通穴１２２ａと同軸にして設けられており、下面には、下方に突出する円環状の突条１７４が設けられている。
【００５４】
円柱部１７３は、ハウジング１８１の突条１８３の内周側に挿入されるものであって、その外周面は、ハウジング１８１の突条１８３の内径とほぼ同径の円筒面をなしており、この外周面が、ハウジング１８１の第２位置決め基準面１８７を受けてハウジング１８１を貫通穴１２２ａと同軸となるように位置決めする円筒形状の第２位置決め面１７５とされている。
ここで、カバーフランジ１２２の上面において、円柱部１７３の外周側に位置する円環状部は、貫通穴１２２ａと略直交する平面とされている。
また、突条１７４の内周面は、第２位置決め面１７５と同軸の円筒内面形状をなす第３位置決め基準面１７６とされており、突条１７４の先端面（下端面）は、貫通穴１２２ａと略直交する平面とされている。
【００５５】
また、カバーフランジ１２２の上面には、モータ１１５の回転軸１１５ａの軸線に略平行にしてガイドピン１８４が設置されており、スライダ１１７は、貫通孔１１７ｇの内周面が、ガイドピン１８４の外周面に接するようになっていて、これによって回転軸１１５ａとスライダ１１７との供回りが防止されている。
このガイドピン１８４の上端には、スライダ１１７の上面に張り出して、スライダ１１７の上面を受けるストッパ１８５が設けられている。
ストッパ１８５は、モータ１１５の回転軸１１５ａを回転させてスライダ１１７を上昇させた際に、スライダ１１７がカップリング１１６の凸部１１６ｂの付け根に当接する前にスライダ１１７を受けて、それ以上のスライダ１１７の上昇を規制するものである。
【００５６】
図１および図６に示すように、カバー１２３は、ボディ３３の上方に接して配置されるとともに、その内部に上述した駆動部１１１を収容するものである。また、カバー１２３とケーブル１２９との間にはケーブルパッキン（図示せず）が設けられており、かつカバー１２３とボディ３３およびダイヤフラムカバー１２０との間にはＯリング１３６（図６参照）が設けられている。これらケーブルパッキンおよびＯリング１３６は、例えば、フッ素ゴム（FKM）から作られたものである。
【００５７】
ボディ３３は、内部に流体流路１４１が形成された中実なブロック状に形成されたものであり、例えば、PTFE（ポリテトラフルオロエチレン）、PCTFE（ポリクロロトリフルオロエチレン）、PFA（テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体）等のフッ素樹脂材料、またはPEEK（登録商標、ポリエーテル・エーテル・ケトン）等からなるものである。
また、ボディ３３の一側面（図１において右側の面）には、ボディ３３内の流体流路１４１の上流側と流体輸送配管とを接続する継手構造３６が設けられており、継手構造３６の反対側に位置する他側面（図１において左側の面）には流体流路の下流側とオリフィスユニット１３とを接続する継手構造３７が設けられている。
【００５８】
図６に示すように、ボディ３３の上面においてダイヤフラムカバー１２０が載置される領域には、流体流路１４１を介して第２圧力センサ３１と連通するポート１４３が設けられている。
【００５９】
ポート１４３は、ダイヤフラムニードル１１４が閉じている状態（図６において実線で示す状態）でダイヤフラムニードル１１４のニードル部１１４ｂを受け入れるニードル収容部１４３ａと、同じくダイヤフラムニードル１１４が閉じている状態でダイヤフラムニードル１１４のダイヤフラム部１１４ｃの下面と接するダイヤフラム収容部１４３ｂとを有するものである。
【００６０】
ニードル収容部１４３ａは平面視円形を呈する凹所からなり、その底面は水平面を形成しているとともに、その中央部には流体流路１４１の上流側と連通する流体入口１４１ａが形成されている。
また、ダイヤフラム収容部１４３ｂはニードル収容部１４３ａの半径方向外側で、かつニードル収容部１４３ａの底面よりも上方に形成されているとともに、半径方向内側から半径方向外側に向かって漸次その深さが浅くなるように形成された、平面視ドーナツ状を呈するすり鉢状の空間である。さらに、ダイヤフラム収容部１４３ｂには、流体流路１４１の下流側と連通する流体出口１４３ｃが形成されている。
そして、ボディ３３の上面には、ダイヤフラムニードル１１４の外周端部に下方に向かって輪状に形成された凸部１１４ｄを収容する凹溝１１２ａが設けられている。
【００６１】
ボディ３３の別の側面（図７において紙面奥側の面）には、図示しない排出口が設けられているとともに、ボディ３３の別の側面側には、この排出口とダイヤフラムカバー１２０に形成された連通路１２０ｃと連通する排出路（図示せず）が設けられている。また、この排出路内にはダックビルが配置されている。このダックビルは、例えば、フッ素ゴム（FKM）から作られた、いわゆる逆止弁である。
【００６２】
ベース３８は、ボディ３３の下面に当接して配置される板状の部材であり、その下端部には、ダイヤフラムカバー１２０、カバーフランジ１２２、ベース３８およびボディ３３を固定するナベ小ネジ１３３の頭部を収容する凹所が設けられている。
ベース３８は、その上面１１３ａにボディ３３が固定的に載置されるものであって、この上面１１３ａは、ボディ３３の一側面側から他側面側に向うにつれて（すなわちボディ３３内の流体流路の入口側から出口側に向うにつれて）漸次上方に向う傾斜面とされている。
【００６３】
この流量制御弁３２は、制御装置１７がモータ１１５を操作して、モータ１１５の回転軸１１５ａを一方向（例えば、図６を上方から見て時計方向）に回転させていくと、この回転軸１１５ａとともにカップリング１１６も一方向に回転する。カップリング１１６が回転すると、カップリング１１６の雄ネジ部１１６ｃとスライダの雌ネジ部１１７ａとを介して連結されたスライダ１１７がハウジング１８１に沿って上方へ移動する（上昇する）。スライダ１１７が上昇すると、ストッパ１１８を介してスライダ１１７に連結されたダイヤフラムニードル１１４のニードル部１１４ｂおよびダイヤフラム部１１４ｃが、全開状態（図６において二点鎖線で示す状態）に向かって一緒に上昇する。ニードル部１１４ｂが上昇することにより、流体入口１４１ａとニードル部１１４ｂとの間に隙間ができ、バルブが開状態（オープン）となってポート１４３内に流体が流入してくるとともに、ポート１４３内を満たした流体が順次流体出口１４３ｃを通って流体流路１４１の下流側へ流れ出すこととなる。
なお、流体の流量を減らしたい場合や、バルブ自体を閉じたい場合には、モータ１１５を操作して、モータ１１５の回転軸１１５ａを他方向（例えば、図６を上方から見て反時計方向）に回転させていけばよい。
【００６４】
ここで、この流量制御弁３２では、スプリング１２１によりスライダ１１７に常に上向きの付勢力が加わるようになり、スライダ１１７の雌ネジ部１１７ａとカップリング１１６の雄ネジ部１１６ｃとのバックラッシュが低減される（あるいは消滅する）ようになっているので、流量にヒステリシスが出てしまうのを防止（あるいはなくす）ことができる。
また、この流量制御弁３２では、ポート１４３内を通過する流体がダイヤフラムニードル１１４に及ぼす力の方向と、スプリング１２１がスライダ１１７を付勢する方向とが一致するため、流体の圧力差による雌ネジ部１１７ａと雄ネジ部１１６ｃとのバックラッシュの変動を略なくすことができるので、バルブの開閉による流量差、すなわち、流量のヒステリシスを略なくすことができる。
【００６５】
制御装置１７は、電源投入時等の適宜時期に、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正を行う構成とされている。
制御装置１７は、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正にあたって、モータ１１５の回転軸１１５ａを、ダイヤフラムニードル１１４がその可動範囲の一端から他端まで移動するのに必要な角度回転させるだけのパルス数のパルス信号をモータ１１５に入力し、回転軸１１５ａが停止した位置でダイヤフラムニードル１１４が可動範囲の前記他端に位置していると判定して、以降は可動範囲内でダイヤフラムニードル１１４の位置制御を行う構成とされている。
【００６６】
具体的には、制御装置１７は、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正にあたって、ダイヤフラムニードル１１４がその可動範囲の一端から他端まで移動するのに必要な角度（この角度は流量制御弁３２の設計情報から得られる）だけモータ１１５の回転軸１１５ａを回転させるよう、所定パルス数のパルス信号をモータ１１５に入力する。
本実施形態では、図８に示すように、制御装置１７は、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正にあたって、回転軸１１５ａをダイヤフラムニードル１１４が可動範囲のうちの開放側（図６における上方）に向けて移動する向きに回転させて、ダイヤフラムニードル１１４を全開位置まで移動させる。
【００６７】
これにより、回転軸１１５ａの回転が終了した時点では、ダイヤフラムニードル１１４は、位置校正作業の開始時点における位置（初期位置）によらず、可動範囲の他端に位置することになる。なお、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正開始時点でダイヤフラムニードル１１４が可動範囲の一端以外に位置している場合には、回転軸１１５ａがモータ１１５に入力されたパルス信号の全てのパルスに対応する角度だけ回転する前に、ダイヤフラムニードル１１４が可動範囲の他端に到着してそれ以上移動できなくなるので、以降は残りのパルス数によらず、回転軸１１５ａが回転しない。
【００６８】
このようにダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の他端に位置させた以降は、制御装置１７は、ダイヤフラムニードル１１４が可動範囲の他端に位置していると判断して、可動範囲内でダイヤフラムニードル１１４の位置制御が行われる。
本実施形態では、制御装置１７は、回転軸１１５ａが停止したのちに、ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の一端（全閉位置）まで移動させるだけのパルス数のパルス信号をモータ１１５に入力し、回転軸１１５ａが停止した位置を、ダイヤフラムニードル１１４の位置制御の原点とし、以降はダイヤフラムニードル１１４を予め設定した動作範囲内に移動させて、必要な制御を行う。
【００６９】
ダイヤフラムニードル１１４が可動範囲内にある場合には、モータ１１５に入力されたパルス信号の全てのパルスに対応する角度で回転軸が回転するので、パルス信号のパルス数とダイヤフラムニードル１１４の位置との間に一定の関係が成立する。
これにより、本実施形態の流量コントローラ１０では、一旦ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の他端に位置させたのちは、以降にモータ１１５に入力したパルス信号のパルス数に基づいてダイヤフラムニードル１１４の位置を特定することが可能となり、高価なロータリーエンコーダを用いずに、ダイヤフラムニードル１１４の位置を正確に把握することができる。
【００７０】
さらに、本実施形態では、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正にあたって、ダイヤフラムニードル１１４が、可動範囲のうちの開放側、すなわち流量制御弁１０のニードル収容部１４３ａとの干渉を避ける方向に向けて移動させられるので、ダイヤフラムニードル１１４の位置校正を繰り返しても、ダイヤフラムニードル１１４およびボディ３３に損耗が生じにくい。
【００７１】
また、この流量制御弁３２では、ボディ３３に対するモータ１１５の組付けの際に、モータ１１５の円柱部１６２をハウジング１８１の内フランジ１８２に挿入することで、モータ１１５の第１位置決め基準面１６３がハウジング１８１の第１位置決め面１８６によって受けられて、モータ１１５の回転軸１１５ａが、ハウジング１８１の内フランジ１８２の軸線および突条１８３と同軸となる。
この状態で、ハウジング１８１の突条１８３の内周側に、カバーフランジ１２２の円柱部１７３を挿入することで、ハウジング１８１の第２位置決め基準面１８７がカバーフランジ１２２の第２位置決め面１７５によって受けられて、ハウジング１８１の突条１８３がカバーフランジ１２２の円柱部１７３、突条１７４、および貫通穴１２２ａと同軸となる。すなわち、モータ１１５の回転軸１１５ａが、カバーフランジ１２２の円柱部１７３、突条１７４、および貫通穴１２２ａと同軸となる。
【００７２】
この状態で、カバーフランジ１２２の突条１７４の内周側に、ダイヤフラムカバー１２０の円柱部１７７を挿入することで、カバーフランジ１２２の第３位置決め基準面１７６がダイヤフラムカバー１７０の第３位置決め面１７９によって受けられて、カバーフランジ１２２の突条１７４がダイヤフラムカバー１７０の円柱部１７７および貫通穴１２０ａと同軸となる。すなわち、モータ１１５の回転軸１１５ａが、ダイヤフラムカバー１２０の円柱部１７７および貫通穴１２０ａと同軸となる。
ダイヤフラムカバー１２０は、ボディ３３に対して、貫通穴１２０ａがダイヤフラムニードル１１４と同軸になるように位置決めされるので、モータ１１５の回転軸１１５ａも、ダイヤフラムニードル１１４と同軸となる。
【００７３】
このように、本実施形態に示す流量制御弁３２では、モータ１１５、ハウジング１８１、カバーフランジ１２２、およびダイヤフラムカバー１２０が、それぞれいわゆるインローによって結合されるので、これらの部材を接続するだけで、ボディ３３に対するモータ１１５の位置と向きとの双方について位置決めされて、ダイヤフラムニードル１１４の駆動に適した状態となるので、ボディ３３に対するモータ１１５の位置調整作業および向きの調整作業が不要となる。
このため、この流量制御弁３２は、製造時やメンテナンス時において組立作業者の技術レベルによらずに高精度な組み付けを容易かつ迅速に行うことができるので、生産性、作業性に優れるとともに、製品ごと、またはメンテナンス作業ごとの組立精度のばらつきを低減して、流量制御弁としての性能を高水準に保つことができる。
【００７４】
ここで、上記の各位置決め基準面は、上記のような筒状面や筒状内面に限らず、一つ以上の曲面、もしくは、少なくとも一つの面が他の面とは異なる方向に向けられた複数の平面によって構成することができる。位置決め基準面が曲面である場合には、対応する位置決め面はこの曲面と同じ曲率でかつ曲率の向きが逆向きとなる曲面によって構成される。
位置決め基準面が複数の平面である場合には、これに結合される位置決め面も各位置決め基準面に対応する複数の平面によって構成される。
【００７５】
また、この流量制御弁３２では、スライダ１１７の供回りを防止するガイドピン１８４にストッパ１８５が設けられているので、スライダ１１７を上昇させる際にスライダ１１７とカップリング１１６の凸部１１６ｂの付け根との干渉が防止されて、これらの噛み込み等の問題が確実に防止され、常に良好な動作を行うことができる。
【００７６】
なお、本実施形態では、カップリング１１６を介して回転軸１１５ａとスライダ１１７とを連結するようにしているが、本発明はこのようなものに限定されるものではなく、回転軸１１５ａの外表面に直接雄ネジ部を設けるようにして、カップリング１１６をなくすようにすることもできる。
これによりモータ１１５とスライダ１１７との間の距離を短くすることができて、流量制御弁３２の長手方向長さ（縦方向の長さ）を短くすることができ、バルブの小型化を図ることができる。
【００７７】
また、本実施形態では、スプリング１２１を、スライダ１１７とカバーフランジ１２２との間に設けられた圧縮コイルバネとしたが、これに限られることなく、スプリング１２１を、モータ１１５とスライダ１１７との間に設けられた圧縮コイルバネとしてもよい。この場合にも、スライダ１１７の雌ネジ部１１７ａとカップリング１１６の雄ネジ部１１６ｃとのバックラッシュが低減される（あるいは消滅する）。
【００７８】
また、このバルブユニット１２は、図９に示すように、密閉容器Ｔの流体出口に対して、流量調整弁３２を上流側、第２圧力センサ３１を下流側として接続することで、この密閉容器Ｔの内圧が設定圧を超えた場合に余剰な流体の通過を許容して、密閉容器Ｔ内の内圧を設定圧以下に保つ排圧弁として機能する。
【００７９】
図１及び図２に示すように、オリフィスユニット１３は、レギュレータユニット１１およびバルブユニット１２に対して着脱可能にして接続されてレギュレータユニット１１とバルブユニット１２とを接続する流体流路およびオリフィスを構成するものである。
具体的には、オリフィスユニット１３は、流体流路を構成するチューブ部と、チューブ内に設けられるオリフィスと、チューブ部の各端部に設けられる継手構造とを有している。
【００８０】
図１に示すように、このオリフィスユニット１３は、レギュレータユニット１１の第１圧力センサ２２およびバルブユニット１２の第２圧力センサ３１、および制御装置１７とともに、流量コントローラ１０を通過する流体の流量を測定する差圧式流量計を構成している。
ここで、この差圧式流量計において、オリフィスユニット１３の上流側における流体の圧力をＰ１、オリフィスユニット１３の下流側における流体の圧力をＰ２とし、オリフィスユニット１３に供給される流体の流量をＱとすると、次式（１）に示す関係が成り立つ。
Ｑ＝ｋ√（Ｐ１−Ｐ２）                                  …（１）
なお、式（１）に示す比例係数ｋは、オリフィスユニット１３の形状やオリフィスの穴径によって定まる定数であり、実測によって求められる。
【００８１】
本実施形態では、流量制御弁３２は、第２圧力センサ３１の下流側に接続されている。これによって、第１、第２圧力センサ２２，３１にそれぞれ十分な大きさの背圧を付与して第１、第２圧力センサ２２，３１の特性を安定させることができるとともに、流量コントローラ１０に供給される流体に圧力変動が生じても、第１、第２圧力センサ２２，３１の測定精度に影響が生じにくい。
【００８２】
また、本実施形態では、前記のように、第１圧力センサ２２の上流側に、第１圧力センサ２２に供給される流体の圧力変動を抑制して所定圧力に保つレギュレータ２１が設けられている。
これにより、例えば流量の調整対象となる流体輸送配管に並列に接続された他の配管系からくる外乱等によって流量コントローラ１０に供給される流体に圧力変動が生じても、第１、第２圧力センサ２２，３１の測定精度に影響が生じにくい。
【００８３】
制御装置１７は、第１圧力センサ２２および第２圧力センサ３１の測定値の差または出力電圧の差が予め設定した所定値となるように流量制御弁３２の開度を制御するものである。具体的には、各圧力センサの出力値の差または出力電圧の差が予め設定された目標値を下回っている場合には、流量制御弁３２の開度を大きくして流量を増加させ、各圧力センサの出力値の差または出力電圧の差が目標値を上回った場合には、流量制御弁３２の開度を小さくして流量を減少させる。
本実施形態では、制御装置１７は、制御の正確さと応答性に優れたＰＩＤ制御法を用いて流量制御弁３２の開度を制御する構成とされている。
ここで、制御装置１７は、第１圧力センサ２２および第２圧力センサ３１の測定値の差または出力電圧の差に基づいて、流量コントローラ１０を通過する流体の流量を求めて、この流量と予め設定された流量の目標値との差に基づいて、この差をなくすように流量制御弁３２の開度を制御する構成としてもよい。
【００８４】
以下、オリフィスユニット１３の詳細な構成について説明する。
図１０に示すように、オリフィスユニット１３は、一端がレギュレータユニット１１に接続され、他端がバルブユニット１２に接続されて、内部がレギュレータユニット１１とバルブユニット１２との間を接続する流路を構成するチューブ部２２１と、このチューブ部２２１内に設けられるオリフィス２２２とが、一体に形成された構成とされている。
【００８５】
また、このオリフィスユニット１３は、内部の流路を流通する流体に汚染が生じにくく、また流体により侵されにくい材質、例えばＰＦＡ（四フッ化エチレンとパーフルオロアルコキシエチレンとの共重合体）によって構成されている。
本実施形態では、オリフィスユニット１３は、チューブ部２２１の長手方向の中央部２２１ａのみが中実となった略円筒形状をなしており、長手方向の中央部２２１ａには、長手方向の一端側から他端側まで通じる細孔２２１ｂが、チューブ部２２１の軸線と同心にして形成されており、この長手方向の中央部２２１ａによってオリフィス２２２が構成されている。
【００８６】
すなわち、このオリフィスユニット１３は、チューブ部２２１とオリフィス２２２とが一つの部材とされていて、チューブ部２２１とオリフィス２２２との間に、流体の滞留の要因となる継ぎ目がない。
このため、このオリフィスユニット１３では、流路に流通させる流体を切替えた際に、流路内に残留している流体が、新たに流路内に供給した流体によって確実に押し出されることとなり、流路内の流体を速やかに置換することができる。
【００８７】
また、このオリフィスユニット１３では、チューブ部２２１とオリフィス２２２とが一体に形成されているので、部品点数が少なくて済み、製造が容易であるとともに、流路内にＯリング等のコンタミネーションの要因となる部材を配置しなくて済む。
ここで、このようなオリフィスユニット１３は、成形型を用いて射出成形等によって作成するほか、機械加工（削り出し等）によって作成することができる。
【００８８】
チューブ部２２１の内面と細孔２２１ｂの内面との間は、チューブ部２２１の長手方向の端部から長手方向の中央に向うにつれて縮径されるテーパー面２２１ｃによって接続されている。すなわち、チューブ部２２１の内面と細孔２２１ｂの内面との間は、チューブ部２２１内の流体の流れに沿った傾斜面とされていて、チューブ部２２１内で長手方向の中央部２２１ａに達した流体がスムーズに細孔２２１ｂに導かれるとともに、細孔２２１ｂを通過した流体が滞りなく下流側に押し出されるので、オリフィス２２２とチューブ部２２１との境界での流体の滞留が生じにくい。
【００８９】
チューブ部２２１の各端部には、チューブ部２２１の端部が挿通されるナット２２６と、チューブ部２２１の端部内に挿入されてチューブ部２２１の端部近傍部分を径方向外側に押し広げてチューブ部２２１の端部に拡径部２２１ｄを形成するスリーブ２２７とが設けられている。
ナット２２６は、内周面に雌ネジ部２２６ａが形成され、雌ネジ部２２６ａよりもチューブ部２２１の長手方向の中央部２２１ａ側には、ナット２２６の径方向内側に突出して拡径部２２１ｄと係合する係合凸部２２６ｂが設けられている。本実施形態では、係合凸部２２６ｂは、ナット２２６の内周全周にわたって形成される内フランジとされている。
【００９０】
スリーブ２２７は、内部が流路を構成する略円筒形状の部材であって、一端をチューブ部２２１の端部から突出させた状態にしてチューブ部２２１に挿入されている。
スリーブ２２７においてチューブ部２２１の端部から突出される端部（以下「突出端」とする）は、レギュレータユニット１１の継手構造２７またはバルブユニット１２の継手構造３６と係合する形状をなす係合部２２８とされている。
【００９１】
本実施形態では、係合部２２８は、スリーブ２２７の流路の開口端を取り囲んでレギュレータユニット１１の継手構造２７の端面またはバルブユニット１２の継手構造３６の端面と面接触する略円環状の当接面２２８ａと、当接面２２８ａよりも突出した状態にして設けられて当接面２２８ａの周囲を囲う円筒部２２８ｂとを有している。
また、スリーブ２２７においてチューブ部２２１内に挿入される端部には、チューブ部２２１を径方向外側に押し拡げる拡径部２２７ａが形成されている。
【００９２】
以下、レギュレータユニット１１の継手構造２７およびバルブユニット１２の継手構造３６について説明する。
ここで、バルブユニット１２の継手構造３６は、レギュレータユニット１１の継手構造２７とほぼ同様の構成であるので、以下ではレギュレータユニット１１の継手構造２７の構成のみ説明し、バルブユニット１２の継手構造３６の詳細な説明は省略する。
【００９３】
レギュレータユニット１１の継手構造２７は、ボディ２３の下流側の端部に設けられるものである。継手構造２７は、ボディ２３の流体流路の下流側の開口端を取り囲んでオリフィスユニット１３のスリーブ２２７の当接面２２８ａと面接触する略円環状の当接面２３１ａと、当接面２３１ａよりも突出した状態にして設けられて当接面２３１ａの周囲を囲う円筒部２３１ｂと、当接面２３１ａと円筒部２３１ｂとの間に設けられてオリフィスユニット１３の円筒部２２８ｂが挿入される円環状の凹部２３１ｃとを有している。
円筒部２３１ｂの外周面には、オリフィスユニット１３のナット２２６の雌ネジ部２２６ａが螺合される雄ネジ部２３１ｄが形成されている。
ここで、レギュレータユニット１１およびバルブユニット１２における流体輸送配管との接続構造としては、一般的な接続構造を用いることができる。
【００９４】
このように構成される流量コントローラ１０では、オリフィスユニット１３は、チューブ部２２１の長手方向の一方の端部をレギュレータユニット１１の継手構造２７に対向させた状態で、この端部が挿通されたナット２２６を継手構造２７の円筒部２３１ｂに設けられた雄ネジ部２３１ｄに係合させて、ナット２２６を締め付けていくことで、この端部から突出したスリーブ２２７の係合部２２８が、ナット２２６とともに継手構造２７に相対的に近接させられる。このナット２２６を十分に締め付けた状態では、図１１に示すように、スリーブ部２２７の係合部２２８を構成する当接面２２８ａと継手構造２７の当接面２３１ａとが面接触した状態で押し付けられ、スリーブ部２２７の係合部２２８を構成する円筒部２２８ｂが継手構造２７の凹部２３１ｃ内に挿入され、これによって、係合部２２８と継手構造２７とが気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナット２２６を緩めることで、係合部２２８と継手構造２７との固定が解除される。
【００９５】
オリフィスユニット１３とバルブユニット１２との接続操作および分離操作も、上記したオリフィスユニット１３とレギュレータユニット１１との接続操作、分離操作と同様である。
すなわち、この流量コントローラ１０では、オリフィスユニット１３は、ナット２２６を操作することで、他のユニットとの接続と分離とを容易に行うことができる。
【００９６】
上記した本実施形態の流量コントローラ１０では、各構成部材がそれぞれ独立した三つのユニットにまとめられていて、各構成部材をそれぞれ独立の部材とした場合に比べて部品数が少ないので、取り扱いが容易である。また、この流量コントローラ１０では、各構成部材をそれぞれ独立の部材とした場合に比べて、各構成部材を接続する継手の数が少なくて済むので、その分装置全体が小型となり、取り扱いが容易である。
そして、この流量コントローラ１０は、装置全体を独立した三つのユニットに分割して個別に取り扱うことができるので、各構成部材が全て一体化している場合に比べて取り扱いが容易である。
【００９７】
さらに、この流量コントローラ１０は、頻繁にメンテナンスの必要なオリフィスが、他のユニットとは独立したオリフィスユニット１３によって構成されていて、オリフィスユニット１３のみを取りはずしてメンテナンスすることができ、メンテナンス性に優れている。
また、この流量コントローラ１０は、用途に応じて、各ユニットを最適な仕様のユニットに入れ替えて使用することができる。例えば、オリフィスユニット１３をオリフィス径の異なる他のオリフィスユニット１３と交換することで、第１圧力センサ２２、オリフィスユニット１３、および第２圧力センサ３１が構成する差圧式流量計の流量測定範囲を変更することができる。
【００９８】
また、この流量コントローラ１０は、レギュレータ２１を有しているので、レギュレータユニット１１を通じて第１、第２圧力センサ２２，３１に供給される流体の圧力が安定する。
すなわち、この流量コントローラ１０では、第１、第２圧力センサ２２，３１及びオリフィスユニット１３が構成する差圧式流量計に供給される流体の圧力が安定するので、流量コントローラ１０に供給される流体の圧力に外乱等による変動が生じても、差圧式流量計の測定値に基づいたフィードバック制御を良好に行うことができる。
また、この流量コントローラ１０は、レギュレータユニット１１とバルブユニット１２とが、互いを着脱可能にして固定する固定部２９，３９を有しているので、レギュレータユニット１１とバルブユニット１２とを固定部２９，３９によって固定することで、レギュレータユニット１１とバルブユニット１２とを一体の装置として取り扱うことができ、取り扱いが容易になる。
【００９９】
ここで、上記のレギュレータユニット１１において、図１２に示すように、第１圧力センサ２２の代わりに、測定値（すなわちレギュレータ２１から送出された流体の圧力）を目視によって認識可能に表示する表示装置２２ａを有する第１圧力センサ２２ｂを設けることで、作業者がレギュレータ２１の操作結果を容易に認識することができ、作業者によるレギュレータ２１の調整が容易になる。
表示装置２２ａとしては、針の位置によって測定値を示すアナログ式メータを用いてもよく、測定値を数値として表示するデジタル式メータを用いてもよい。
【０１００】
また、上記のレギュレータユニット１１において、レギュレータ２１の代わりに、図１３に示すように、空気圧を利用したエアオペレート式のレギュレータ３４１を設けてもよい。
図１３に示すように、レギュレータ３４１は、レギュレータ２１において、操作部３１１の代わりに、駆動部３４２を設けたものである。
駆動部３４２は、操作部３１１は、第１のダイヤフラム３４５と、ダイヤフラムベッド３４６と、センターハウジング３４７と、第２のダイヤフラム３４８と、ハウジング３４９と、空気供給装置３５０とを備えたものである。
【０１０１】
第１のダイヤフラム３４５は、その一端面（図１３において下側の面）に、ニードル３１４の先端部（図１３において上側の端部）端面に形成された凸部３１４ａを受け入れる（嵌入させる）ための凹所３４５ａが形成されたものであり、この凹所３４５ａを有する中央部は、ダイヤフラムベッド３４６の一端部（図１３において下側の端部）に形成された第１の凹所３４６ａに受け入れられる（嵌入される）ようになっている。
ダイヤフラムベッド３４６は、その縦断面において略コ字状に形成された部材であり、その一端部には、第１のダイヤフラム３４５の中央部と嵌合する第１の凹所３４６ａが設けられている。また、ダイヤフラムベッド３４６の他端部（図１３において上側の端部）には、第２のダイヤフラム３４８の下端面に設けられた丸穴状の凹部３４８ａに受け入れられる（嵌入される）円柱状の凸部３４６ｂと、第２のダイヤフラム３４８の下端面に設けられた円環状の突条３４８ｂを受け入れる（収容する）円環状の第２の凹所３４６ｂとが、同軸にして設けられている。
【０１０２】
センターハウジング３４７は、ボディ２３の上面に固定される略円筒状の部材であって、ボディ２３に固定されることで、下端とボディ２３の上面との間に、第１のダイヤフラム３４５の外周縁を挟みこんで固定するようになっている。また、センターハウジング３４７の径方向内側には、ダイヤフラムベッド３４６が上下方向に変位可能にして収納されている。さらに、センターハウジング３４７には、高さ方向の中央部に、内周面から外周面まで通じる通気口３４７ａが設けられており、これによってセンターハウジング３４７内が大気圧に保たれるようになっている。
第２のダイヤフラム３４８は、その下端面中央に、ダイヤフラムベッド３４６の凸部３４６ｂを受け入れる丸穴状の凹部３４８ａと、この凹部３４８ａと同軸にして設けられてダイヤフラムベッド３４６の凹所３４６ｂに受け入れられる円環状の突条３４８ｂとを有している。
【０１０３】
ハウジング３４９は、第２のダイヤフラム３４８の外周縁をセンターハウジング３４７との間に挟み込んで固定する円板形状の部材であって、その下面中央には、第２のダイヤフラム３４８の上下変位を許容する凹所３４９ａが設けられている。
ハウジング３４９の上面には、凹所３４９ａと連通するポート３４９ｂが設けられており、このポート３４９ｂには、配管を通じて空気供給装置３５０が接続されている。
【０１０４】
このレギュレータ３４１では、ハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間に形成される空間の内圧が、第１のダイヤフラム３４５及び第２のダイヤフラム３４８に支持されるダイヤフラムベッド３４７を下方に押し下げる圧力として作用する。すなわち、このレギュレータ３４１では、空気供給装置５０の空気供給圧を調整して、ハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間の空間の内圧を調整することで、ダイヤフラムベッド３４７を下方に押し下げる力を調整することができるようになっている。
【０１０５】
そして、ハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間の空間の内圧を高めて、ダイヤフラムベッド３４７を下方に押し下げると、第１のダイヤフラム３４５が下方へ撓ませられるとともに、第２のスプリング３２４の付勢力に抗してニードル３１４が下方へ押し下げられる。ニードル３１４が押し下げられると、ニードル３１４のテーパ部（先端部）と第１のシート部３１２ａとの間に隙間ができ、レギュレータ２１が開状態（オープン）となって入口側（１次側）から出口側（２次側）へ流体が流れ出すようになる。
【０１０６】
出口側圧力（２次圧）の制御は、ハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間の空間の内圧と出口側圧力（２次圧）とが、第１のダイヤフラム３４５及び第２のダイヤフラム３４８を介してバランスする（釣り合う）ことにより行われる。
したがって、入口側圧力（１次圧）が上昇して出口側圧力（２次圧）がハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間の空間の内圧よりも大きくなると、第１のダイヤフラム３４５がダイヤフラムベッド３４７とともに上方に移動するとともに、ニードル３１４が上方に移動して、ニードル３１４のテーパ部と第１のシート部３１２ａとの間の隙間が小さくなり（流路が絞られ）、出口側圧力（２次圧）が低下させられることとなる。
【０１０７】
反対に、入口側圧力（１次圧）が低下して出口側圧力（２次圧）がハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間の空間の内圧よりも小さくなると、第１のダイヤフラム３４５が下方に移動するとともに、ニードル３１４が下方に移動して、ニードル３１４のテーパ部と第１のシート部３１２ａとの間の隙間が大きくなり（流路が拡げられ）、出口側圧力（２次圧）が上昇させられることとなる。
このように、入口側圧力（１次圧）の変動に追従してニードル３１４が上下して、レギュレータ３４１の開度が自動的に調整されるようになっており、これにより出口側圧力（２次圧）が一定に保たれるようになっている。
【０１０８】
一方、ハウジング３４９と第２のダイヤフラム３４８との間の空間の内圧を低下させると、ダイヤフラムベッド３４７が上方へ移動していくとともに、第２のスプリング３２４の付勢力によりニードル３１４およびダイヤフラム３４５が上方へ押し上げられる。ニードル３１４が押し上げられると、ニードル３１４のテーパ部と第１のシート部３１２ａとの間の隙間が小さくなり、最終的にレギュレータ３４１が閉状態（クローズ）となって入口側（１次側）から出口側（２次側）への流体の流れが停止される。
【０１０９】
また、本実施の形態では、スリーブ２２７が係合部２２８を有している構成としたが、これに限られることなく、スリーブ２２７の代わりに、例えば図１４および図１５に示すように、係合部２２８を有さないリング状のスリーブ２３７をチューブ部２２１の端部よりも奥方まで挿入して、これによってチューブ部２２１に拡径部２２１ｄを形成してもよい。
この場合には、チューブ部２２１の端部によって係合部２２８が構成される（但し円筒部２２８ｂは無くなり、チューブ部２２１の端部が当接面２２８ａとして機能する）。また、レギュレータユニット１１およびバルブユニット１２は、前記の継手構造２７，３６の代わりに、凹部３１ｃを削除した構成の継手構造２７ａ，３６ａを有する構成とされる。
【０１１０】
また、本実施形態に示すバルブユニット１２において、流量制御弁３２の代わりに、図１６に示す流量制御弁３２ａを用いてもよい。
流量制御弁３２ａは、流量制御弁３２において、モータ１１５のモータ本体１１５ｄの外部に、回転軸１１５ａに加わるスラスト荷重を受けるスラスト軸受１９１を設けてもよい。図１６では、モータ１１５の円柱部１６２の下面とカップリング１１６の上面との間にスラスト軸受１９１を設けた例を示している。
この場合には、ダイヤフラムニードル１１４が流体の圧力を受けた際に、本来はダイヤフラムニードル１１４、スライダ１１７、およびカップリング１１６を介して回転軸１１５ａに伝達されるはずのスラスト荷重が、モータ本体１１５ｄ外部に設けられたスラスト軸受１９１によって受けられて、モータ本体１１５ｄに逃がされるので、モータ１１５内の回転軸１１５ａの支持構造に加わる負担が軽減され、長期にわたってモータ１１５の性能を維持することができる。
【０１１１】
また、本実施形態に示す流量コントローラ１０において、制御装置１７を、少なくともダイヤフラムニードル１１４がその可動範囲の端部近傍で端部に向って移動する場合にはモータ１１５の回転軸１１５ａを第１駆動トルクで回転させ、ダイヤフラムニードル１１４が可動範囲の端部から離間する場合には、モータ１１５の回転軸１１５ａを第１駆動トルクよりも大きい第２駆動トルクで回転させる構成としてもよい。
【０１１２】
具体的には、ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の端部から離間させるにあたって、モータ１１５の動作を制御する制御装置１７が、ダイヤフラムニードル１１４をその可動範囲の端部まで移動させる際の駆動トルク（第１駆動トルク）よりも大きい第２駆動トルクでモータ１１５を動作させる。
これにより、この流量コントローラ１０では、ダイヤフラムニードル１１４が可動範囲の端部まで移動した際にネジ部の噛み込みが生じたとしても、この噛み込みを容易に解消することができる。
【０１１３】
モータ１１５の駆動力は、モータ１１５に供給される駆動電流に比例する。
そこで、制御装置１７を、ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の端部まで移動させる際にはモータ１１５の駆動電流の出力制限値を第１制限値Ｖ１に設定し、ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の端部から離間させる際には出力制限値を第１制限値Ｖ１よりも大きい第２制限値Ｖ２に設定する構成とすることで、上記の制御を実現することができる。
【０１１４】
また、モータ１１５は、回転軸１１５ａの回転が低速であるほど回転軸１１５ａを駆動するトルクが増大する。
そこで、制御装置１７を、ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の端部まで移動させる際にはモータ１１５の回転軸１１５ａを第１回転速度Ｒ１で回転させ、ダイヤフラムニードル１１４を可動範囲の端部から離間させる際には第１回転速度Ｒ１よりも低速の第２回転速度Ｒ２で回転させる構成とすることで、上記の制御を実現することができる。
【０１１５】
［第２実施形態］
本発明にかかる流量コントローラの第２実施形態を、図１７及び図１８を用いて説明する。
図１７に示すように、本実施形態における流量コントローラ２４０は、第１実施形態で示した流量コントローラ１０において、レギュレータユニット１１、バルブユニット１２、及びオリフィスユニット１３の代わりに、これらとは各ユニット同士の接続構造が異なるレギュレータユニット２４１、バルブユニット２４２、オリフィスユニット２４３を用いたことを主たる特徴とするものである。
以下、第１実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【０１１６】
図１８に示すように、オリフィスユニット２４３は、第１実施形態で示したオリフィスユニット１３において、チューブ部２２１及びスリーブ２２７の代わりに、ナット２２６に挿通される各端部が、柔軟性を有しかつ他の部分よりも拡径されて内部にレギュレータユニット２４１またはバルブユニット２４２の継手構造を受け入れる拡径部２４６とされ、ナット２２６の係合凸部２２６ｂが、この拡径部２４６に係合する構成とされたチューブ部２５１を用いたことを主たる特徴とするものである。
ここで、チューブ部２５１の端部は柔軟性を有していて変形可能であるので、容易にナット２２６に挿通することができる。
【０１１７】
レギュレータユニット２４１は、第１実施形態で示したレギュレータユニット１１において、継手構造２７の当接面２３１ａ及び凹部２３１ｃをなくし、円筒部２３１ｂの先端に、チューブ部２５１の拡径部２４６内に挿入される挿入部２４２ａを設けたことを主たる特徴とするものである。
バルブユニット２４２は、第１実施形態で示したバルブユニット１２の継手構造３６を、レギュレータユニット２４１の継手構造２７と同様の構成としたものであるので、詳細な説明は省略する。
【０１１８】
このように構成される流量コントローラ２４０は、オリフィスユニット２４３のチューブ部２５１の各端部をそれぞれレギュレータユニット２４１、バルブユニット２４２の挿入部２４２ａに対向させ、これら挿入部２４２ａをチューブ部２５１の拡径部２４６内に挿入する。拡径部２４６は、このように内部に挿入部２４２ａを受け入れることで、その変形が規制されて、ナット２２６の内周面に設けられた係合凸部２２６ｂと係合するようになっている。
【０１１９】
このように拡径部２４６に挿入部２４２ａを挿入した状態で、チューブ部２５１が挿通されたナット２２６をレギュレータユニット２４１及びバルブユニット２４２の円筒部２３１ｂに形成された雄ネジ部２３１ｄに係合させて、ナット２２６を締め付けていくことで、チューブ部２５１の拡径部２４６がナット２２６とともに円筒部２３１ｂに相対的に近接させられる。このナット２２６を十分に締め付けた状態では、チューブ部２５１の拡径部２４６と挿入部２４２ａとが、気密、液密に係合した状態で固定される。
一方、ナットを緩めることで、チューブ部の端部と各圧力検出装置の接続端との固定が解除される。
すなわち、この流量コントローラ２４０においても、オリフィスユニット２４３のナット２２６を操作することで、各ユニットとの接続と分離とを容易に行うことができる。
【０１２０】
［第３実施形態］
本発明にかかる流量コントローラの第３実施形態を、図１９及び図２０を用いて説明する。
本実施形態における流量コントローラ２６０は、第１実施形態で示した流量コントローラ１０において、オリフィスユニット１３の代わりに、レギュレータユニット１１、バルブユニット１２との接続構造が異なるオリフィスユニット２６１を用いたことを主たる特徴とするものである。
以下、第１実施形態と同様または同一の部材については同じ符号を用いて示し、詳細な説明を省略する。
【０１２１】
オリフィスユニット２６１は、第１実施形態で示したオリフィスユニット１３において、チューブ部２２１及びスリーブ２２７の代わりに、ナット２２６に挿通される各端部が、剛性を有するとともにその外周面に拡径部２６６が設けられ、ナット２２６の係合凸部２２６ｂが、この拡径部２６６に係合する構成とされたチューブ部２７１を用いたことを主たる特徴とするものである。
また、チューブ部２７１の端部には、第１実施形態で示したスリーブ２２７と同様に、係合部２２８を構成する当接面２２８ａ及び円筒部２２８ｂが一体的に設けられている。
【０１２２】
ここで、このオリフィスユニット２６１では、チューブ部２７１の拡径部２６６の形状とナット２２６の係合凸部２２６ｂの形状とのうちの少なくともいずれか一方を、ナット２２６にチューブ部２７１の端部を挿入する際に、ナット２２６が拡径部２６６を乗り越えやすく、かつナット２２６の締め付け力が確実に拡径部２６６に伝達される形状とすることが好ましい。
【０１２３】
本実施形態では、チューブ部２７１の拡径部２６６は、チューブ部２７１の端部側が、端部に向うにつれて漸次縮径され、チューブ部２７１の長手方向中央側では軸線に対して略直交する面をなす形状とされている。
また、ナット２２６の係合凸部２２６ｂは、ナット２２６の軸線方向の雌ネジ部２２６ａ側が軸線に対して略直交する面をなし、ナット２２６の軸線方向の雌ネジ部２２６ａとは反対の側が雌ネジ部２２６ａから軸線方向に離間するにつれて漸次縮径する形状とする。
【０１２４】
このように構成される流量コントローラ２６０では、オリフィスユニット２６１は、第１実施形態で示す流量コントローラ１０におけるオリフィスユニット１３と同様の手順で、レギュレータユニット１１及びバルブユニット１２に接続される。また、このオリフィスユニット６１とレギュレータユニット１１、バルブユニット１２との接続構造は、第１実施形態で示すオリフィスユニット１３とレギュレータユニット１１、バルブユニット１２との接続構造との接続構造と同様である。
【０１２５】
このように構成される流量コントローラ２６０では、オリフィスユニット２６１は、チューブ部と継手構造とが一体に形成されているので、オリフィスユニット２６１をレギュレータユニット１１やバルブユニット１２と接続する際に、これらユニット間にスリーブ等の別部材の継手部材を装着する手間が不要であり、接続作業が容易である。
【０１２６】
ここで、本実施の形態では、端部に円筒部２２８ｂが一体的に設けられたスリーブ部２７１を用いた例を示したが、これに限られることなく、図２１に示すように、円筒部２２８ｂを有していないスリーブ部２７６を用いてもよい。
この場合には、レギュレータユニット１１の継手構造２７及びバルブユニット１２の継手構造３６は、それぞれ図２２に示すように凹部３１ｃを削除した構成とすることができる。
【０１２７】
［第４実施形態］
本発明にかかる流量コントローラの第４実施形態を、図２３を用いて説明する。
本実施形態における流量コントローラ２８０は、第１実施形態で示した流量コントローラ１０において、レギュレータユニット１１、バルブユニット１２、及びオリフィスユニット１３の代わりに、これらとは各部材同士の接続構造が異なるレギュレータユニット２８１、バルブユニット２８２、及びオリフィスユニット２８３を用いたことを主たる特徴とするものである。
【０１２８】
オリフィスユニット２８３は、第１実施形態で示したオリフィスユニット１３において、レギュレータユニット１１、バルブユニット１２との接続部の構造を、レギュレータユニット１１、バルブユニット１２のオリフィスユニット１３との接続部の構造に入れ替えたことを主たる特徴とするものである。
具体的には、オリフィスユニット２８３は、第１実施形態で示したオリフィスユニット１３において、ナット２２６及びスリーブ２２７を無くし、チューブ部２２１の代わりに、図２３に示す構成のチューブ部２９１を用いたことを主たる特徴とするものである。
チューブ部２９１は、第１実施形態で示したチューブ部２２１において、両端が剛性を有する構成とされるとともに、各端部が、それぞれ流路の開口端を取り囲む略円環状の当接面２３１ａと、当接面２３１ａよりも軸線方向に突出した状態にして設けられて当接面２３１ａの周囲を囲う円筒部２３１ｂと、当接面２３１ａと円筒部２３１ｂとの間に設けられる円環状の凹部２３１ｃとを有する構成とされたものである。ここで、円筒部２３１ｂの外周面には、雄ネジ部２３１ｄが形成されている。
【０１２９】
レギュレータユニット２８１及びバルブユニット２８２は、それぞれ、第１実施形態に示したレギュレータユニット１１、バルブユニット１２において、当接面２３１ａ、円筒部２３１ｂ、凹部２３１ｃ、及び雄ネジ部２３１ｄを設ける代わりに、ハウジングから引き出されるチューブ部２９６と、このチューブ部２９６の端部が挿通されるナット２２６と、チューブ部２９６の端部内に挿入されてチューブ部２９６の端部近傍部分を径方向外側に押し広げてチューブ部２９６の端部に拡径部２２１ｄを形成するスリーブ２２７とを設けた構成とされている。
ここで、スリーブ２２７には、第１実施形態と同様、スリーブ２２７の流路の開口端を取り囲んでレギュレータユニット１１、バルブユニット１２の継手構造の端面と面接触する略円環状の当接面２２８ａと、当接面２２８ａよりも突出した状態にして設けられて当接面２２８ａの周囲を囲う円筒部２２８ｂとからなる係合部２２８が設けられている。
【０１３０】
このように構成される流量コントローラ２８０のレギュレータユニット２８１、バルブユニット２８２、及びオリフィスユニット２８３は、第１実施形態で示した流量コントローラ１０におけるレギュレータユニット１１、バルブユニット１２及びオリフィスユニット１３の接続方法と同様の方法で接続される（ただし、接続構造のオスメスが逆転している）。
【０１３１】
ここで、本実施形態において、オリフィスユニット２８３は、チューブ部２９１の代わりに、図２４に示すように、チューブ部２９１から凹部２３１ｃを削除した構成のチューブ部２９８を有する構成としてもよい。
この場合には、レギュレータユニット２８１及びバルブユニット２８２では、係合部２２８を有さないリング状のスリーブ２３７がチューブ部２９６の端部よりも奥方まで挿入されて、これによってチューブ部２９６に拡径部２２１ｄが形成される。また、チューブ部２９６の端部によって係合部２２８が構成される（但し円筒部２２８ｂは無くなり、チューブ部２９６の端部が当接面２２８ａとして機能する）。
【０１３２】
また、本実施形態において、オリフィスユニット２８３は、チューブ部２９１の代わりに、図２５に示すように、チューブ部２９１において当接面２３１ａ及び凹部２３１ｃをなくし、円筒部２３１ｂの先端に、チューブ部２９６の拡径部２４６内に挿入される挿入部２４２ａを設けた構成のチューブ部２９９を有する構成としてもよい。
この場合には、レギュレータユニット２８２、バルブユニット２８３では、スリーブ２３７をなくし、チューブ部２９６の代わりに、チューブ部２９６において、その端部が、柔軟性を有しかつ他の部分よりも拡径されて、内部にオリフィスユニット２８３のチューブ部２９１の後述する接続端を受け入れる拡径部２４６とされたチューブ部３００が用いられ、ナット２２６の係合凸部２２６ｂが、この拡径部２４６に係合する構成とされる。
ここで、チューブ部３００の端部は柔軟性を有していて変形可能であるので、容易にナット２２６に挿通することができる。
【０１３３】
ここで、上記各実施形態では、オリフィスユニットの両端の接続構造がそれぞれオスである場合とメスである場合を示したが、これに限られることなく、オリフィスユニットの一端の接続構造をオスとし、他端の接続構造をメスとしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１３４】
【図１】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラを示す側面図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラを示す平面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラを示す縦断面図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラのレギュレータユニットを示す縦断面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラのレギュレータユニットを示す平断面図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラのバルブユニットを示す縦断面図である。
【図７】図６の拡大図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラのバルブユニットの動作を示す図である。
【図９】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラのバルブユニットの他の使用例を示す図である。
【図１０】本発明の第１実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットを示す縦断面図である。
【図１１】本発明の第１実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造を示す縦断面図である。
【図１２】本発明の第１実施形態にかかる流量制御コントローラのレギュレータユニットの他の構成例を示す平面図である。
【図１３】本発明の第１実施形態にかかる流量制御コントローラのレギュレータユニットの他の構成例を示す縦断面図である。
【図１４】本発明の第１実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットの他の構成例を示す縦断面図である。
【図１５】図１４に示すオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造を示す縦断面図である。
【図１６】本発明の第１実施形態に係る流量コントローラのバルブユニットの他の構成例を示す図である。
【図１７】本発明の第２実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造を示す縦断面図である。
【図１８】本発明の第２実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットを示す縦断面図である。
【図１９】本発明の第３実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造を示す縦断面図である。
【図２０】本発明の第３実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットを示す縦断面図である。
【図２１】本発明の第３実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットの他の形態例を示す縦断面図である。
【図２２】本発明の第３実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造の他の形態例を示す縦断面図である。
【図２３】本発明の第４実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットを示す縦断面図である。
【図２４】本発明の第４実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造の他の形態例を示す縦断面図である。
【図２５】本発明の第４実施形態にかかる流量制御コントローラのオリフィスユニットとレギュレータユニット、バルブユニットとの接続構造の他の形態例を示す縦断面図である。
【符号の説明】
【０１３５】
１０，２４０，２６０，２８０  流量コントローラ
１１，２４１，２８１  レギュレータユニット
１２，２４２，２８２  バルブユニット
１３，２４３，２６１，２８３  オリフィスユニット
２１  レギュレータ
２２  第１圧力センサ（第１圧力検出装置）
２７，２７ａ，３６，３６ａ  継手構造
２９，３９  固定部
３１  第２圧力センサ（第２圧力検出装置）
３２，３２ａ  流量制御弁
２２１，２５１，２７１，２７６，２９１，２９８，２９９  チューブ部
２２２  オリフィス
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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