JP2020106067A - Air drive valve - Google Patents

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JP2020106067A JP2018243926A JP2018243926A JP2020106067A JP 2020106067 A JP2020106067 A JP 2020106067A JP 2018243926 A JP2018243926 A JP 2018243926A JP 2018243926 A JP2018243926 A JP 2018243926A JP 2020106067 A JP2020106067 A JP 2020106067A
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Zhaohong Zhang
兆宏 張
敏之 稲田
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敏之 稲田
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Abstract

To provide an air drive valve capable of adjusting the responsivity of a valve by suppressing pressure variation of driving air.SOLUTION: An air drive valve actuated by receiving the supply of driving air into a pressure chamber, has a variable volume mechanism that actuates according to the pressure of the driving air supplied to the pressure chamber and changes the capacity of the pressure chamber.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

この発明は、駆動流体(駆動エア)により流体通路の開閉を行うエア駆動バルブに関するものである。 The present invention relates to an air drive valve that opens and closes a fluid passage with drive fluid (drive air).

半導体製造プロセスにおけるALD法において原子層を一層ずつ薄く成膜を行う為にバルブの弁開閉のタイミングのばらつきが課題となっている。その課題を解決するために特許文献1が提案されている。特許文献1には、「本体に形成された弁座と、前記弁座と当接または離間する弁体と、前記弁体と一体に連結された駆動部と、前記駆動部を駆動するための圧縮流体を供給するパイロット開閉弁とを有するエア駆動式遮断弁において、前記パイロット開閉弁が、(a)第1ニードル弁と、前記第1ニードル弁の開度を変更する第1モータと、前記パイロット開閉弁側から前記駆動部側に流れる圧縮流体のみを流す第1チェック弁と、(b)第2ニードル弁と、前記第2ニードル弁の開度を変更する第2モータと、前記駆動部側から前記パイロット開閉弁側に流れる圧縮流体のみを流す第2チェック弁と、を有すること、を特徴とするエア駆動式遮断弁」が開示されている。 In the ALD method in the semiconductor manufacturing process, since the atomic layers are thinly formed one by one, variations in the valve opening/closing timing are a problem. Patent Document 1 has been proposed to solve the problem. Patent Document 1 discloses "a valve seat formed in a main body, a valve body that abuts or separates from the valve seat, a drive unit integrally connected to the valve body, and a drive unit for driving the drive unit. In an air-driven shutoff valve having a pilot on-off valve that supplies compressed fluid, the pilot on-off valve includes (a) a first needle valve, a first motor that changes an opening degree of the first needle valve, and A first check valve for flowing only a compressed fluid flowing from the pilot on-off valve side to the drive section side, (b) a second needle valve, a second motor for changing the opening degree of the second needle valve, and the drive section. Second check valve that allows only the compressed fluid flowing from the side to the pilot opening/closing valve side to flow, the air-driven shutoff valve" is disclosed.

具体的には、特許文献1に記載の技術においては、アクチュエータ(駆動部)内に2つのニードル弁(第1ニードル弁、第2ニードル弁)を設けているので、それぞれのニードル弁が弁閉時、弁開時の速度を調整することができ、処理工程時間の短縮を可能としている。また、特許文献1に記載の技術においては、パイロット開閉弁の駆動の制御を、レギュレータではなく、ニードル弁による制御にできるため、ダイヤフラム弁体の開閉時間のバラツキの低減が可能になっている。 Specifically, in the technique described in Patent Document 1, since two needle valves (first needle valve and second needle valve) are provided in the actuator (driving unit), each needle valve is closed. In addition, the speed at which the valve is opened can be adjusted, and the processing time can be shortened. Further, in the technique described in Patent Document 1, since the control of driving the pilot on-off valve can be controlled by the needle valve instead of the regulator, it is possible to reduce the variation in the opening/closing time of the diaphragm valve body.

特開2015−068438号公報JP, 2005-068438, A

特許文献1に記載の技術においては、ニードル弁が減圧弁として機能しており、ニードル弁において調圧が行われている。つまり、特許文献1に記載の技術においては、駆動流体(空気:エア)の流路(流体通路)上に調圧機能を設けているということになる。そのため、駆動流体の流れが絞られ、駆動流体の流量が減少することになり、アクチュエータの内部の昇圧が遅くなる。つまり、弁の開閉の応答性が低下している。 In the technique described in Patent Document 1, the needle valve functions as a pressure reducing valve, and the needle valve regulates the pressure. That is, in the technique described in Patent Document 1, the pressure adjusting function is provided on the flow path (fluid passage) of the driving fluid (air: air). Therefore, the flow of the driving fluid is restricted, the flow rate of the driving fluid is reduced, and the pressure increase inside the actuator is delayed. That is, the responsiveness of opening and closing the valve is reduced.

そこで、本発明は、駆動エアの圧力ばらつきを抑制しつつバルブの弁開閉の応答性を低下させないエア駆動バルブを提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide an air-driven valve that suppresses the variation in the pressure of the driving air and does not deteriorate the responsiveness of opening and closing the valve.

上記目的を解決するために、本発明の一態様であるエア駆動バルブは、圧力室に駆動エアの供給を受けて作動するエア駆動バルブであって、圧力室に供給される駆動エアの圧力に応じて作動し、圧力室の容積を変化させる容積可変機構を有する、ものである。 In order to solve the above-mentioned object, an air drive valve which is one embodiment of the present invention is an air drive valve that operates by receiving supply of drive air to a pressure chamber, and the pressure of the drive air supplied to the pressure chamber It has a volume variable mechanism that operates in response to the change in the volume of the pressure chamber.

また、本発明の一態様であるエア駆動バルブは、容積可変機構が、圧力室と連通するシリンダ室と、当該シリンダ室に内蔵された調圧ピストンと、調圧ピストンを前記圧力室に供給される駆動エアの圧力に抗する向きに付勢する付勢手段とを、含む構成としてもよい。 Further, in the air-driven valve according to an aspect of the present invention, the variable volume mechanism has a cylinder chamber communicating with the pressure chamber, a pressure adjusting piston built in the cylinder chamber, and the pressure adjusting piston is supplied to the pressure chamber. And a biasing means for biasing the driving air against the pressure of the driving air.

また、本発明の一態様であるエア駆動バルブは、付勢手段が、前記圧力室に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力よりも大きい場合には変形し、前記圧力室に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力以下の場合には変形しない、構成としてもよい。 Further, in the air-driven valve according to one aspect of the present invention, the urging means is deformed when the pressure of the driving air supplied to the pressure chamber is higher than a predetermined pressure, and is supplied to the pressure chamber. It may be configured such that it does not deform when the pressure of the driving air is equal to or lower than a predetermined pressure.

また、本発明の一態様であるエア駆動バルブは、シリンダ室を複数有する、構成としてもよい。 The air-driven valve which is one embodiment of the present invention may have a plurality of cylinder chambers.

また、本発明の一態様であるエア駆動バルブは、シリンダ室が、ケーシングに形成されており、当該ケーシングの側面の一部に開口形成されている開口部を介して大気に開放される、構成としてもよい。 Further, in the air-driven valve according to one aspect of the present invention, the cylinder chamber is formed in the casing, and is opened to the atmosphere through an opening formed in a part of a side surface of the casing. May be

また、本発明の一態様であるエア駆動バルブは、シリンダ室が、上面視リング形状、上面視円形状、上面視長円形状、上面視楕円形状、又は、上面視多角形状に形成される、構成としてもよい。 In the air-driven valve according to one embodiment of the present invention, the cylinder chamber is formed in a ring shape in a top view, a circular shape in a top view, an oval shape in a top view, an elliptical shape in a top view, or a polygonal shape in a top view. It may be configured.

本発明によれば、圧力室に駆動エアの供給を受けて作動するエア駆動バルブであって、圧力室に供給される駆動エアの圧力に応じて作動し、圧力室の容積を変化させる容積可変機構を有するので、駆動エアの圧力ばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, an air drive valve that operates by receiving drive air supplied to a pressure chamber, which operates according to the pressure of the drive air supplied to the pressure chamber and changes the volume of the pressure chamber. Since it has the mechanism, it is possible to suppress the pressure variation of the driving air.

本発明の実施の形態1に係るエア駆動バルブの構成を概略的に示した概略図である。It is the schematic which showed the structure of the air drive valve which concerns on Embodiment 1 of this invention roughly. 本発明の実施の形態1に係るエア駆動バルブの上側を拡大して示した概略図(1)であるIt is the schematic (1) which expanded and showed the upper side of the air drive valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態1に係るエア駆動バルブの上側を拡大して示した概略図(2)であるIt is the schematic (2) which expanded and showed the upper side of the air drive valve which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るエア駆動バルブの上側を拡大して示した概略図(1)である。It is the schematic (1) which expanded and showed the upper side of the air drive valve which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施の形態2に係るエア駆動バルブの上側を拡大して示した概略図(2)である。It is the schematic (2) which expanded and showed the upper side of the air drive valve which concerns on Embodiment 2 of this invention.

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態について説明する。なお、図1〜図5において、エア駆動バルブ1Aの概略断面を示すが、ハッチングは省略して図示している。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. 1 to 5, a schematic cross section of the air drive valve 1A is shown, but hatching is omitted.

実施の形態1.
図1は、本発明の実施の形態1に係るエア駆動バルブ1Aの構成を概略的に示した概略図である。ここでは、エア駆動バルブ1Aがダイヤフラムバルブである場合を例に説明する。また、図1では、エア駆動バルブ1Aが閉状態にある場合を図示している。エア駆動バルブ1Aは、多種類のガスを供給するためのガス供給装置(ガスボックス)内の各ラインの最上流側に設けられて使用される。
Embodiment 1.
FIG. 1 is a schematic diagram schematically showing the configuration of an air drive valve 1A according to the first embodiment of the present invention. Here, the case where the air driven valve 1A is a diaphragm valve will be described as an example. Further, FIG. 1 illustrates a case where the air drive valve 1A is in a closed state. The air drive valve 1A is provided and used on the most upstream side of each line in a gas supply device (gas box) for supplying various kinds of gas.

図1に示すように、エア駆動バルブ1Aは、バルブ本体2と、管継手3と、を有している。バルブ本体2は、ボディ4と、ボンネット5と、キャップ6と、ダイヤフラム7と、ダイヤフラム押さえ8と、ステム9と、ピストン10と、圧縮コイルばね11と、容積可変機構と、を有している。なお、以下の説明において、エア駆動バルブ1Aの、管継手3側を上側、ボディ4側を下側として説明する。 As shown in FIG. 1, the air-driven valve 1A has a valve body 2 and a pipe joint 3. The valve body 2 has a body 4, a bonnet 5, a cap 6, a diaphragm 7, a diaphragm retainer 8, a stem 9, a piston 10, a compression coil spring 11, and a volume varying mechanism. .. In the following description, the pipe joint 3 side of the air drive valve 1A will be described as the upper side and the body 4 side will be the lower side.

また、ボディ4に接続されるケーシングと、ケーシング内の圧力室15に設けられ外部から供給される駆動流体(以下、駆動エアと称する)によりステム9を駆動する駆動手段と、でアクチュエータを構成するものとする。駆動手段は、ピストン10、駆動エア導入室10a、駆動エア導入路10b、及び、圧縮コイルばね11で構成される。さらに、ケーシングとは、ボンネット5及びキャップ6のことである。 Further, an actuator is constituted by a casing connected to the body 4 and a drive means for driving the stem 9 by a drive fluid (hereinafter referred to as drive air) provided in the pressure chamber 15 inside the casing and supplied from the outside. I shall. The drive means is composed of a piston 10, a drive air introduction chamber 10a, a drive air introduction passage 10b, and a compression coil spring 11. Further, the casing is the bonnet 5 and the cap 6.

ボディ4には、弁室4aが形成されている。また、ボディ4には、弁室4aに連通する流体流入路4b及び流体流出路4cが形成されている。流体流入路4bと弁室4aとが連通する箇所の周縁には、環状のシート4Dが設けられている。 A valve chamber 4a is formed in the body 4. A fluid inflow passage 4b and a fluid outflow passage 4c communicating with the valve chamber 4a are formed in the body 4. An annular seat 4D is provided at the peripheral edge of the location where the fluid inflow passage 4b and the valve chamber 4a communicate with each other.

ボンネット5は、略円筒状に形成され、ボディ4に固定されている。例えば、ボンネット5は、ボンネット5の下端部の外周に設けられた雄ねじ部をボディ4に設けられた雌ねじ部に螺合させることにより、弁室4aを覆うようにボディ4に固定される。 The bonnet 5 is formed in a substantially cylindrical shape and is fixed to the body 4. For example, the bonnet 5 is fixed to the body 4 so as to cover the valve chamber 4a by screwing a male screw portion provided on the outer periphery of the lower end portion of the bonnet 5 into a female screw portion provided on the body 4.

キャップ6は、略円筒状に形成され、ボンネット5に固定されている。例えば、キャップ6は、キャップ6の下端部の外周に設けられた雄ねじ部をボンネット5の上端部に設けられた雌ねじ部に螺合させることにより、ボンネット5に固定される。 The cap 6 is formed in a substantially cylindrical shape and is fixed to the bonnet 5. For example, the cap 6 is fixed to the bonnet 5 by screwing a male screw portion provided on the outer periphery of the lower end portion of the cap 6 into a female screw portion provided on the upper end portion of the bonnet 5.

キャップ6は、上側部6Aと、下側部6Bと、を有する。上側部6Aには、取付孔6cが形成されている。下側部6Bには、取付孔6cよりも内径が大きい収容孔6dが形成されている。取付孔6cは、第1被螺合孔6c1と、第2被螺合孔6c2と、を有する。取付孔6cには、弁機構が取り付けられる。下側部6Bとボンネット5の上端部とが螺合されることにより、ピストン10及び圧縮コイルばね11を収容する空間が画成されている。なお、ボンネット5及びキャップ6は、アクチュエータのケーシングに相当する。また、ケーシングには圧力室15が形成されている。圧力室15は、駆動エアが流れる空間を意味しており、例えばピストン10及び圧縮コイルばね11の収容空間やシリンダ室50Aと連通する空間を含んでいる。 The cap 6 has an upper part 6A and a lower part 6B. A mounting hole 6c is formed in the upper portion 6A. A storage hole 6d having an inner diameter larger than that of the mounting hole 6c is formed in the lower portion 6B. The mounting hole 6c has a first screwed hole 6c1 and a second screwed hole 6c2. A valve mechanism is attached to the attachment hole 6c. A space for housing the piston 10 and the compression coil spring 11 is defined by screwing the lower portion 6B and the upper end portion of the bonnet 5 together. The bonnet 5 and the cap 6 correspond to the casing of the actuator. A pressure chamber 15 is formed in the casing. The pressure chamber 15 means a space in which driving air flows, and includes, for example, a space for accommodating the piston 10 and the compression coil spring 11 and a space communicating with the cylinder chamber 50A.

容積可変機構は、圧力室15と連通するシリンダ室50Aと、シリンダ室50Aに内蔵された調圧ピストン51と、調圧ピストン51を圧力室15に供給される駆動エアの圧力に抗する向きに付勢する付勢手段53とを、含んでいる。付勢手段53は、圧力室15に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力よりも大きい場合には変形し、圧力室15に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力以下の場合には変形しないように構成されている。 The variable volume mechanism has a cylinder chamber 50A communicating with the pressure chamber 15, a pressure adjusting piston 51 built in the cylinder chamber 50A, and a direction in which the pressure adjusting piston 51 is opposed to the pressure of the driving air supplied to the pressure chamber 15. Urging means 53 for urging. The biasing means 53 deforms when the pressure of the drive air supplied to the pressure chamber 15 is higher than a predetermined pressure, and when the pressure of the drive air supplied to the pressure chamber 15 is equal to or lower than the predetermined pressure. It is configured not to deform.

シリンダ室50Aは、キャップ6に形成されている。キャップ6は、アクチュエータの一部を構成するものであり、アクチュエータ内にシリンダ室50Aが形成されることになる。また、シリンダ室50Aの下面側と圧力室15とを連通する流路54がキャップ6に形成されている。流路54を介して駆動エアが圧力室15からシリンダ室50Aに流入することになる。 The cylinder chamber 50A is formed in the cap 6. The cap 6 constitutes a part of the actuator, and the cylinder chamber 50A is formed in the actuator. Further, a flow path 54 that connects the lower surface side of the cylinder chamber 50A and the pressure chamber 15 is formed in the cap 6. The driving air flows from the pressure chamber 15 into the cylinder chamber 50A via the flow path 54.

シリンダ室50Aには、調圧ピストン51が付勢手段53によって下方向に付勢されて設置されている。付勢手段53は、アクチュエータ内の圧力が所定の圧力(例えば4kPa)より大きくなると、変形するように構成されている。付勢手段53の付勢力を変化させることで、駆動圧の調整が可能となっている。付勢手段53を特に限定するものではないが、例えばコイルバネやゴムなどの弾性体で構成することができる。また、シリンダ室50Aの内部にはOリング52が設けられ、調圧ピストン51の上下方向の移動においてもシリンダ室50Aが大気と連通しないようになっている。 A pressure adjusting piston 51 is installed in the cylinder chamber 50A while being urged downward by an urging means 53. The biasing means 53 is configured to deform when the pressure inside the actuator exceeds a predetermined pressure (for example, 4 kPa). The driving pressure can be adjusted by changing the biasing force of the biasing means 53. The biasing means 53 is not particularly limited, but can be made of, for example, an elastic body such as a coil spring or rubber. An O-ring 52 is provided inside the cylinder chamber 50A so that the cylinder chamber 50A does not communicate with the atmosphere even when the pressure adjusting piston 51 moves in the vertical direction.

通常時(弁閉時及び適正圧力時)は、調圧ピストン51が付勢手段53によって付勢され、シリンダ室50Aは閉となっている。このとき、調圧ピストン51は、シリンダ室50Aに内蔵された状態となっている。アクチュエータ内の圧力が所定の圧力より大きくなると、つまり付勢手段53の付勢力よりも大きくなると、調圧ピストン51が上方向に移動し、シリンダ室50Aが開となる。このとき、調圧ピストン51は、アクチュエータの外部に突出した状態となっている。こうすることで、シリンダ室50Aの内容積が大きくなる。また、駆動圧よって調圧ピストン51が外部に突出するため、バルブに圧力がかかっていることを外部より確認できる。一方で、アクチュエータ内の圧力は変動することなく、また昇圧が遅くなることもない。つまり、シリンダ室50Aの内容積が大きくなることで、駆動圧を所定の値に維持できる。 At normal times (when the valve is closed and at an appropriate pressure), the pressure adjusting piston 51 is biased by the biasing means 53, and the cylinder chamber 50A is closed. At this time, the pressure adjusting piston 51 is in a state of being built in the cylinder chamber 50A. When the pressure inside the actuator becomes larger than a predetermined pressure, that is, when it becomes larger than the urging force of the urging means 53, the pressure adjusting piston 51 moves upward and the cylinder chamber 50A is opened. At this time, the pressure adjusting piston 51 is in a state of protruding outside the actuator. By doing so, the internal volume of the cylinder chamber 50A increases. Further, since the pressure adjusting piston 51 projects outward due to the driving pressure, it can be confirmed from the outside that the valve is under pressure. On the other hand, the pressure in the actuator does not fluctuate, and the boosting does not slow down. That is, the drive pressure can be maintained at a predetermined value by increasing the internal volume of the cylinder chamber 50A.

シリンダ室50Aは、内容積の変化量を大きくするために管継手3に周囲を囲むような上面視リング状に形成されてもよい。上面視リング状に形成する場合、シリンダ室50Aに隔壁を設けて、シリンダ室50Aを分けるようにしてもよい。また、シリンダ室50Aは、上面視円形状、上面視長円形状、上面視楕円形状、上面視多角形状に形成されてもよい。この場合、複数のシリンダ室50Aを所定間隔で設けるようにしてもよい。シリンダ室50Aの上部はケーシングを貫通しており、外部と連通している。なお、調圧ピストン51の突出部にマーキングを施し、調圧限界を目視で確認できるようにしてもよい。 The cylinder chamber 50A may be formed in a ring shape in a top view so as to surround the pipe joint 3 in order to increase the amount of change in the internal volume. When formed in a ring shape in a top view, a partition wall may be provided in the cylinder chamber 50A to divide the cylinder chamber 50A. Further, the cylinder chamber 50A may be formed in a circular shape when viewed from above, an elliptical shape when viewed from above, an elliptical shape when viewed from above, or a polygonal shape when viewed from above. In this case, a plurality of cylinder chambers 50A may be provided at predetermined intervals. The upper part of the cylinder chamber 50A penetrates the casing and communicates with the outside. The protrusion of the pressure adjusting piston 51 may be marked so that the pressure adjusting limit can be visually confirmed.

弁体であるダイヤフラム7は、ボンネット5の下端に配置された押さえアダプタ7Aと、ボディ4の弁室4aを形成する底面とにより、その外周縁部が挟圧され保持されている。ダイヤフラム7は、球殻状をなし、上に凸の円弧状が自然状態となっている。ダイヤフラム7がシート4Dに対し当接及び離間することによって、流体通路の開閉が行われる。ダイヤフラム7は、例えば、ニッケル合金薄板により構成され、円形に切り抜き、中央部を上方へ膨出させた球殻状に形成される。なお、ダイヤフラム7は、ステンレス鋼薄板からなるものや、ステンレス鋼薄板とニッケル・コバルト合金薄板との積層体より構成されても良いし、ダイヤフラム7の形状はどのようなものであっても良い。 The diaphragm 7, which is the valve body, is held at its outer peripheral edge by being pressed by the pressing adapter 7A arranged at the lower end of the bonnet 5 and the bottom surface forming the valve chamber 4a of the body 4. The diaphragm 7 has a spherical shell shape, and an upwardly convex arc shape is in a natural state. The diaphragm 7 is brought into contact with and separated from the seat 4D to open and close the fluid passage. The diaphragm 7 is made of, for example, a nickel alloy thin plate, is cut out in a circular shape, and is formed in a spherical shell shape in which a central portion is bulged upward. The diaphragm 7 may be made of a stainless steel thin plate or a laminated body of a stainless steel thin plate and a nickel-cobalt alloy thin plate, and the diaphragm 7 may have any shape.

ダイヤフラム押さえ8は、ダイヤフラム7の上側に設けられ、ダイヤフラム7の中央部を押圧可能に構成されている。 The diaphragm retainer 8 is provided on the upper side of the diaphragm 7 and is configured to be able to press the central portion of the diaphragm 7.

ステム9は、ボンネット5により上下方向に移動可能に支持され、ダイヤフラム7に対して近接及び離間移動することにより、ダイヤフラム押さえ8を介して、ダイヤフラム7をシート4Dに当接及び離間させるように構成されている。なお、実施の形態1では、ステム9の移動方向は上下方向に相当する。 The stem 9 is supported by the bonnet 5 so as to be movable in the vertical direction, and moves toward and away from the diaphragm 7 to bring the diaphragm 7 into contact with and away from the seat 4D via the diaphragm retainer 8. Has been done. In the first embodiment, the moving direction of the stem 9 corresponds to the vertical direction.

ピストン10は、ステム9と一体的に構成され、ステム9の上側に設けられ、ボンネット5により上下方向に移動可能に支持されている。ピストン10の下面とボンネット5の上面とにより駆動エア導入室10aが画成されている。また、ピストン10には、その上端から駆動エア導入室10aまで延びる駆動エア導入路10bが形成されている。 The piston 10 is integrally formed with the stem 9, is provided above the stem 9, and is supported by the bonnet 5 so as to be movable in the vertical direction. The lower surface of the piston 10 and the upper surface of the bonnet 5 define a drive air introducing chamber 10a. Further, the piston 10 is formed with a drive air introducing passage 10b extending from the upper end thereof to the drive air introducing chamber 10a.

圧縮コイルばね11は、上側部6Aの下面とピストン10の上面の間に配置されており、ピストン10を常に下側に付勢している。 The compression coil spring 11 is arranged between the lower surface of the upper portion 6A and the upper surface of the piston 10 and always biases the piston 10 downward.

第1Oリング5Aは、ボンネット5とステム9との間に介在し、ステム9及びピストン10の上下方向に移動をガイドする。第2Oリング5Bは、ボンネット5とピストン10との間に介在し、ステム9及びピストン10の上下方向に移動をガイドする。また、第1Oリング5A及び第2Oリング5Bは、駆動エア導入室10aの駆動エア導入路10bに連通する部分以外を密閉している。 The first O-ring 5A is interposed between the bonnet 5 and the stem 9 and guides the vertical movement of the stem 9 and the piston 10. The second O-ring 5B is interposed between the bonnet 5 and the piston 10 and guides the movement of the stem 9 and the piston 10 in the vertical direction. In addition, the first O-ring 5A and the second O-ring 5B seal off the portion of the drive air introduction chamber 10a other than the portion communicating with the drive air introduction passage 10b.

管継手3は、ワンタッチ継手であり、L字状に形成されている。管継手3の螺合部3Aが、キャップ6に螺合されることにより、管継手3はキャップ6に装着される。また、管継手3に対しては、駆動エア供給源から延びるチューブが挿入される。 The pipe joint 3 is a one-touch joint and is formed in an L shape. The pipe joint 3 is attached to the cap 6 by screwing the threaded portion 3</b>A of the pipe joint 3 into the cap 6. Further, a tube extending from the drive air supply source is inserted into the pipe joint 3.

次に、図2及び図3を用いてエア駆動バルブ1Aの動作について説明する。
図2は、エア駆動バルブ1Aの上側を拡大して示した概略図(1)である。図3は、エア駆動バルブ1Aの上側を拡大して示した概略図(2)である。図2が作動時を示し、図3が通常時を示している。
Next, the operation of the air drive valve 1A will be described with reference to FIGS.
FIG. 2 is a schematic diagram (1) showing an enlarged upper side of the air drive valve 1A. FIG. 3 is a schematic view (2) in which the upper side of the air drive valve 1A is enlarged and shown. FIG. 2 shows the operating state, and FIG. 3 shows the normal state.

駆動エア導入室10aに駆動エアが導入されていない状態では、ステム9は、圧縮コイルばね11の付勢力によって、閉位置(下方位置)にある。一方、駆動エア導入室10aに駆動エアが導入されると、ステム9が圧縮コイルばね11の付勢力に抗して上方に移動させられることによって、ダイヤフラム押さえ8が上方に移動し、ダイヤフラム7が上に凸に変形する開状態が得られる。 In the state where the drive air is not introduced into the drive air introduction chamber 10a, the stem 9 is in the closed position (downward position) by the urging force of the compression coil spring 11. On the other hand, when drive air is introduced into the drive air introduction chamber 10a, the stem 9 is moved upward against the biasing force of the compression coil spring 11, whereby the diaphragm retainer 8 moves upward and the diaphragm 7 moves. An open state is obtained that deforms upwards.

つまり、駆動エア導入路10bを介して駆動エア導入室10aに駆動エアが導入され、ステム9及びピストン10は圧縮コイルばね11の付勢力に抗して下死点から上死点に移動し、ダイヤフラム7の弾性力及び流体の圧力によりダイヤフラム押さえ8が上側に移動し、エア駆動バルブ1Aは開状態となる。このとき、アクチュエータ内の圧力が所定の圧力より大きくなると、付勢手段53が変形する。付勢手段53が変形すると、図2に示すように調圧ピストン51が上方向に移動し、シリンダ室50Aが開となる。こうすることで、シリンダ室50Aの内容積を大きくでき、駆動圧を所定の値に維持できる。したがって、駆動エアの圧力ばらつきを抑制することができる。その結果、弁の開閉タイミングのばらつきも抑制でき、弁の応答性改善に寄与することができる。 That is, drive air is introduced into the drive air introduction chamber 10a via the drive air introduction passage 10b, and the stem 9 and the piston 10 move from the bottom dead center to the top dead center against the biasing force of the compression coil spring 11. The diaphragm retainer 8 moves upward due to the elastic force of the diaphragm 7 and the fluid pressure, and the air drive valve 1A is opened. At this time, when the pressure inside the actuator becomes larger than a predetermined pressure, the biasing means 53 deforms. When the biasing means 53 is deformed, the pressure adjusting piston 51 moves upward as shown in FIG. 2, and the cylinder chamber 50A is opened. By doing so, the internal volume of the cylinder chamber 50A can be increased and the drive pressure can be maintained at a predetermined value. Therefore, it is possible to suppress the pressure variation of the driving air. As a result, it is possible to suppress variations in the opening/closing timing of the valve, which can contribute to improving the responsiveness of the valve.

また、開状態にある弁機構を閉状態にするためには、駆動エア導入室10aに駆動エアが導入しない。これにより、弁機構は閉状態となる。通常時(弁閉時及び適正圧力時)においては、圧力室15に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力以下であるため、図3に示すように付勢手段53が変形しない。つまり、調圧ピストン51によって、シリンダ室50Aが閉じられた状態となっている。 Further, in order to close the valve mechanism in the open state, the drive air is not introduced into the drive air introducing chamber 10a. As a result, the valve mechanism is closed. At normal times (when the valve is closed and at an appropriate pressure), the pressure of the driving air supplied to the pressure chamber 15 is equal to or lower than a predetermined pressure, so that the urging means 53 does not deform as shown in FIG. That is, the cylinder chamber 50A is closed by the pressure adjusting piston 51.

なお、エア駆動バルブ1Aにおいて、弁機構を開状態から閉状態にしても、エア駆動バルブ1Aは開状態のままであり、エア駆動バルブ1Aを閉状態にするためには、エア駆動バルブ1Aへの流体の供給を止める必要がある。 In the air driven valve 1A, the air driven valve 1A remains in the open state even when the valve mechanism is changed from the open state to the closed state. It is necessary to stop the supply of the fluid.

実施の形態2.
図4は、本発明の実施の形態2に係るエア駆動バルブ1Bの上側を拡大して示した概略図(1)である。図5は、エア駆動バルブ1Bの上側を拡大して示した概略図(2)である。図4が作動時を示し、図5が通常時を示している。また、エア駆動バルブ1Bのシリンダ室をシリンダ室50Bと称し、実施の形態1に係るエア駆動バルブ1Aのシリンダ室50Aと区別するものとする。
Embodiment 2.
FIG. 4 is an enlarged schematic view (1) showing the upper side of the air drive valve 1B according to the second embodiment of the present invention. FIG. 5 is a schematic view (2) showing the upper side of the air drive valve 1B in an enlarged manner. FIG. 4 shows the operating state, and FIG. 5 shows the normal state. Further, the cylinder chamber of the air driven valve 1B is referred to as a cylinder chamber 50B, and is distinguished from the cylinder chamber 50A of the air driven valve 1A according to the first embodiment.

なお、エア駆動バルブ1Bの基本的な構成は、実施の形態1に係るエア駆動バルブ1Aと同じである。また、実施の形態2では実施の形態1との相違点を中心に説明し、実施の形態1と同一部分には、同一符号を付して説明するものとする。さらに、実施の形態1と同様部分について適用される変形例は、実施の形態2についても同様に適用される。 The basic structure of the air drive valve 1B is the same as that of the air drive valve 1A according to the first embodiment. Further, the second embodiment will be described focusing on the differences from the first embodiment, and the same parts as those of the first embodiment will be described with the same reference numerals. Furthermore, the modifications applied to the same portions as those in the first embodiment are similarly applied to the second embodiment.

エア駆動バルブ1Bのシリンダ室50Bが、実施の形態1に係るエア駆動バルブ1Aのシリンダ室50Aと相違している。具体的には、シリンダ室50Bの大気開口部55を介してシリンダ室50Bが大気に開放されている。大気開口部55は、バルブ本体2の側面の一部(図4及び図5ではバルブ本体2を構成するキャップ6の上面の一部)に開口形成されている。なお、シリンダ室50Aは、調圧ピストン51が上方向に移動しても大気に開放されないが、シリンダ室50Bは、調圧ピストン51の上方向に移動すると大気に開放される。 Cylinder chamber 50B of air drive valve 1B is different from cylinder chamber 50A of air drive valve 1A according to the first embodiment. Specifically, the cylinder chamber 50B is open to the atmosphere through the atmospheric opening 55 of the cylinder chamber 50B. The atmospheric opening 55 is formed in a part of the side surface of the valve body 2 (in FIG. 4 and FIG. 5, a part of the upper surface of the cap 6 constituting the valve body 2). It should be noted that the cylinder chamber 50A is not opened to the atmosphere even when the pressure adjusting piston 51 moves upward, but the cylinder chamber 50B is opened to the atmosphere when moving upwardly.

調圧ピストン51に一定以上の駆動圧がかかると、図4に示すようにピストン10がアクチュエータの上部に持ち上げられ、駆動エアがシリンダ室50Bの大気開口部55より大気に開放される。その結果、アクチュエータの内部の圧力が減圧されることになる。そして、所定の圧力以下になると、図5に示すように付勢手段53の付勢力によってシリンダ室50Bが密閉されることになる。なお、シリンダ室50Bの大気開口部55とシリンダ室50Bとの間に面取りを施しておけば、Oリング52が摺動時に削れないようにできる。また、大気開口部55の形状は、上面視リング形状、上面視円形状、上面視長円形状、上面視楕円形状、上面視多角形状にしてもよい。 When a drive pressure above a certain level is applied to the pressure regulating piston 51, the piston 10 is lifted above the actuator as shown in FIG. 4, and the drive air is released to the atmosphere from the atmosphere opening 55 of the cylinder chamber 50B. As a result, the pressure inside the actuator is reduced. Then, when the pressure becomes equal to or lower than a predetermined pressure, the cylinder chamber 50B is sealed by the urging force of the urging means 53 as shown in FIG. Note that chamfering may be performed between the atmosphere opening 55 of the cylinder chamber 50B and the cylinder chamber 50B to prevent the O-ring 52 from being scraped when sliding. The shape of the atmosphere opening 55 may be a ring shape in top view, a circular shape in top view, an elliptical shape in top view, an elliptical shape in top view, or a polygonal shape in top view.

なお、本発明の実施の形態を2つに分けて説明したが、本発明は、上述したそれぞれの実施の形態に限定されるものではない。当業者であれば、本発明の範囲内で、種々の追加や変更等を行うことができる。例えば、エア駆動バルブ1A及びエア駆動バルブ1Bを、管継手3側を上側にボディ4を下側にして設置する形態について説明したが、設置方向はこれに限らず、水平方向に設置されても良いし、上下逆方向に設置されても良い。 Although the embodiment of the present invention has been described by dividing it into two, the present invention is not limited to each of the above-described embodiments. Those skilled in the art can make various additions and changes within the scope of the present invention. For example, the mode in which the air drive valve 1A and the air drive valve 1B are installed with the pipe joint 3 side on the upper side and the body 4 on the bottom side has been described, but the installation direction is not limited to this, and may be installed in the horizontal direction. It may be installed upside down.

また、管継手3は、L字状をなしていたが、直線状(I字状)をなしていても良い。また、継手螺合部に管継手3を装着するように構成したが、駆動エア供給源から延びるエアチューブを直接装着可能なように構成しても良い。さらに、駆動エアの駆動圧よって調圧ピストン51が外部に突出するため、エア駆動バルブのメンテナンス時や作動確認時等にエア駆動バルブに駆動圧がかかっていることを外部より確認することが可能になる。 Further, although the pipe joint 3 is L-shaped, it may be linear (I-shaped). Further, although the pipe joint 3 is attached to the joint screwing portion, the air tube extending from the drive air supply source may be directly attached. Furthermore, since the pressure adjusting piston 51 projects outward due to the drive pressure of the drive air, it is possible to confirm from the outside that the drive pressure is being applied to the air drive valve during maintenance of the air drive valve or when checking the operation. become.

1A:エア駆動バルブ、1B:エア駆動バルブ、2:バルブ本体、3:管継手、3A:螺合部、4:ボディ、4D:シート、4a:弁室、4b:流体流入路、4c:流体流出路、5:ボンネット、5A:第1Oリング、5B:第2Oリング、6:キャップ、6A:上側部、6B:下側部、6c:取付孔、6c1:第1被螺合孔、6c2:第2被螺合孔、6d:収容孔、7:ダイヤフラム、7A:押さえアダプタ、8:ダイヤフラム押さえ、9:ステム、10:ピストン、10a:駆動エア導入室、10b:駆動エア導入路、11:圧縮コイルばね、15:圧力室、50A:シリンダ室、50B:シリンダ室、51:調圧ピストン、52:Oリング、53:付勢手段、54:流路、55:大気開口部。
1A: Air driven valve, 1B: Air driven valve, 2: Valve body, 3: Pipe fitting, 3A: Threaded portion, 4: Body, 4D: Seat, 4a: Valve chamber, 4b: Fluid inflow passage, 4c: Fluid Outflow path, 5: bonnet, 5A: first O-ring, 5B: second O-ring, 6: cap, 6A: upper part, 6B: lower part, 6c: mounting hole, 6c1: first screwed hole, 6c2: 2nd screwed hole, 6d: accommodation hole, 7: diaphragm, 7A: pressing adapter, 8: diaphragm pressing, 9: stem, 10: piston, 10a: drive air introducing chamber, 10b: drive air introducing passage, 11: Compression coil spring, 15: pressure chamber, 50A: cylinder chamber, 50B: cylinder chamber, 51: pressure adjusting piston, 52: O-ring, 53: biasing means, 54: flow path, 55: atmospheric opening.

Claims (6)

圧力室に駆動エアの供給を受けて作動するエア駆動バルブであって、
前記圧力室に供給される前記駆動エアの圧力に応じて作動し、前記圧力室の容積を変化させる容積可変機構を有する、エア駆動バルブ。
An air drive valve that operates by receiving drive air from a pressure chamber,
An air drive valve having a volume variable mechanism that operates according to the pressure of the drive air supplied to the pressure chamber to change the volume of the pressure chamber.
前記容積可変機構は、
前記圧力室と連通するシリンダ室と、
当該シリンダ室に内蔵された調圧ピストンと、
前記調圧ピストンを前記圧力室に供給される駆動エアの圧力に抗する向きに付勢する付勢手段とを、含む請求項1に記載のエア駆動バルブ。
The variable volume mechanism is
A cylinder chamber communicating with the pressure chamber,
A pressure adjusting piston built in the cylinder chamber,
The air drive valve according to claim 1, further comprising a biasing unit that biases the pressure adjusting piston in a direction against a pressure of drive air supplied to the pressure chamber.
前記付勢手段は、
前記圧力室に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力よりも大きい場合には変形し、
前記圧力室に供給される駆動エアの圧力が所定の圧力以下の場合には変形しない、請求項2に記載のエア駆動バルブ。
The biasing means is
When the pressure of the driving air supplied to the pressure chamber is larger than a predetermined pressure, it deforms,
The air drive valve according to claim 2, which does not deform when the pressure of the drive air supplied to the pressure chamber is equal to or lower than a predetermined pressure.
前記シリンダ室を複数有する、請求項2又は3に記載のエア駆動バルブ。 The air drive valve according to claim 2, which has a plurality of the cylinder chambers. 前記シリンダ室は、
ケーシングに形成されており、当該ケーシングの側面の一部に開口形成されている開口部を介して大気に開放される、請求項2〜4のいずれか一項に記載のエア駆動バルブ。
The cylinder chamber is
The air drive valve according to any one of claims 2 to 4, which is formed in the casing and is opened to the atmosphere through an opening formed in a part of a side surface of the casing.
前記シリンダ室は、
上面視リング形状、上面視円形状、上面視長円形状、上面視楕円形状、又は、上面視多角形状に形成される、請求項2〜5のいずれか一項に記載のエア駆動バルブ。
The cylinder chamber is
The air drive valve according to any one of claims 2 to 5, which is formed in a ring shape in a top view, a circular shape in a top view, an oval shape in a top view, an elliptical shape in a top view, or a polygonal shape in a top view.
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