JP2681729B2 - 薬液供給装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、流量を制御しつつ薬液
を供給するための薬液供給装置であつて、薬液が強酸や
溶剤等のように腐食性が強い場合でもその薬液の供給を
行うことを可能にした薬液供給装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、流量を制御しつつ薬液の供給を行
う装置としては、制御信号の入力により開弁して不活性
ガス圧送源から圧送された不活性ガスを制御信号の入力
値に比例する圧力で吐出する比例制御弁と、貯留した薬
液が比例制御弁から吐出した不活性ガスの薬液の液面に
作用する圧力によつて圧送されるようにした薬液貯留タ
ンクと、薬液貯留タンクから圧送された薬液の圧送経路
に設けられ、その圧送経路中の薬液の圧力または流量を
検出して検出信号を出力するセンサと、センサから入力
された検出信号の値に基づく制御信号を比例制御弁に出
力する制御手段とから構成されたものが公知である。

【０００３】かかる薬液供給装置においては、不活性ガ
ス圧送源から圧送された不活性ガスが比例制御弁を通つ
て薬液貯留タンクに供給されると、薬液貯留タンク内に
貯留された薬液が圧送され、センサから入力される検出
信号に基づく制御信号が制御手段から比例制御弁へ入力
されるのであつて、これにより、比例制御弁においては
薬液貯留タンクへ供給する不活性ガスの圧力がフイード
バツク制御され、薬液の流量の調整が行われるようにな
つている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記のような薬液供給
装置においては、比例制御弁の内部における不活性ガス
の流通経路が不活性ガスの圧送経路を介して薬液貯留タ
ンク内と連通した状態となつており、不活性ガスが比例
制御弁から薬液貯留タンクへ圧送されていない間は薬液
貯留タンク内の気化した薬液が比例制御弁内に流れ込む
ことがある。

【０００５】ところで、薬液としては強酸や溶剤のよう
に腐食性の強いものが用いられることがあるが、一般に
は比例制御弁を構成する部材は耐食性の高い材料が用い
られていないため、従来の薬液供給装置では、腐食性の
強い薬液の供給を行うことができなかつた。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するための手段として、パイロツトエアの供給により
不活性ガス圧送源から圧送された不活性ガスをそのパイ
ロツトエアの圧力値に基づく圧力で流通させる開弁動作
を行い、不活性ガスの流通経路の構成部材としてフツ素
樹脂が用いられたパイロツト式減圧弁と、貯留された薬
液がパイロツト式減圧弁から供給された不活性ガスの薬
液の液面に作用する圧力によつて圧送されるようにした
薬液貯留タンクと、薬液貯留タンクから圧送される薬液
の圧送経路に設けられ、その圧送経路中の薬液の圧力ま
たは流量を検出して検出信号を出力するセンサと、セン
サから入力される検出信号の値に基づいて所定の制御信
号を出力する制御手段と、加圧空気圧送源から圧送され
た加圧空気を制御手段からの制御信号の入力値に比例す
る圧力のパイロツトエアとしてパイロツト式減圧弁に供
給する比例制御弁とから構成した。

【０００７】

【発明の作用及び効果】本発明は上記構成になり、不活
性ガス圧送源から圧送された不活性ガスは、パイロツト
エアの供給により開弁したパイロツト式減圧弁を通つて
薬液貯留タンク内に供給され、薬液貯留タンク内に貯留
されている薬液はその液面に作用する不活性ガスの圧力
により圧送される。

【０００８】薬液の圧送経路に設けたセンサは薬液の圧
力または流量を検知して検出信号を制御手段へ出力し、
制御手段からは検出手段に基づく値の制御信号が比例制
御弁へ向けて出力される。

【０００９】これにより、比例制御弁から上記パイロツ
ト式減圧弁へ供給されるパイロツトエアの圧力が調整さ
れて、パイロツト式減圧弁から薬液貯留タンクへ供給さ
れる不活性ガスの圧力がフイードバツク制御されるので
あつて、薬液貯留タンクから圧送される薬液が所定の流
量を保つように調整される。

【００１０】上記作用によつて説明したように、本発明
の薬液供給装置は、薬液貯留タンク内と連通するパイロ
ツト式減圧弁内の不活性ガスの流通経路を構成する部材
の材料として耐食性に優れたフツ素樹脂が用いられてい
る。

【００１１】このため、薬液が強酸や溶剤のように腐食
性の強いものであつて、薬液貯留タンク内で気化した薬
液がパイロツト式減圧弁の不活性ガスの流通経路内に流
れ込んだ場合でも、パイロツト式減圧弁の構成部材が気
化した薬液によつて腐食するという恐れがないのであつ
て、腐食性の強い薬液でも流量を制御しつつ供給するこ
とができる効果がある。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図面に基づい
て説明する。パイロツト式減圧弁１のボデイは、ボデイ
本体（本発明の構成要素である不活性ガスの流通経路の
構成部材に相当する）２と、ボデイ本体２の上面に固着
された上部カバー３と、ボデイ本体２の下面に固着され
た下部カバー４とから構成されている。

【００１３】ボデイ本体２には、その側面に開口して不
活性ガス圧送源５に接続された流入ポート６と、流入ポ
ート６に連通してボデイ本体２の下面に開口する流入室
７とが形成されている。この流入室７は、伸縮部を流入
室７内に突出させて下端の鍔部８ａをボデイ本体２と下
部カバー４との間に挟んで固定されたベローズ（本発明
の構成要素である不活性ガスの流通経路の構成部材に相
当する）８により、下部カバー４のピストン作動室９か
ら気密に仕切られた状態となつている。

【００１４】ピストン作動室９内には、上向きに突出す
るロツド１０ａの上端部をベローズ８に嵌合させたピス
トン１０が上下摺動を自由に嵌装されており、ピストン
１０の下面に装着された圧縮コイルばね１１の弾拡力に
より、ピストン１０とベローズ８が上方へ付勢されてい
る。

【００１５】ボデイ本体２には、その側面に開口して詳
しくは後述する薬液貯留タンク３０に接続された流出ポ
ート１２と、流出ポート１２に連通してボデイ本体２の
上面に開口する流出室１３とが形成されている。この流
出室１３は、周縁部がボデイ本体２と上部カバー３との
間に挟まれるとともに上面のピストン部１４ａを上部カ
バー３のシリンダ孔３ａに上下摺動自由に嵌装させたダ
イヤフラム（本発明の構成要素である不活性ガスの流通
経路の構成部材に相当する）１４により、上部カバー３
の下面に開口するパイロツトエア作動室１５から気密に
仕切られた状態となつている。

【００１６】ダイヤフラム１４によつて流出室１３から
仕切られたパイロツトエア作動室１５には、上部カバー
３の側面に開口するパイロツトポート１６が連通してい
る。このパイロツトポート１６には詳しくは後述する比
例制御弁４５の吐出口が接続されており、比例制御弁４
５から圧送されるパイロツトエアがパイロツトエア作動
室１５内に供給されるようになつている。

【００１７】ボデイ本体２の内部の流入室７よりも上方
の位置には、図示しない連通孔を介して流出室１３と連
通する中間流通室１８が形成されており、この中間流通
室１８と流入室７との間には弁口２０が形成されてい
る。この弁口２０は、ベローズ８の上端部に嵌合させた
弁体（本発明の構成要素である不活性ガスの流通経路の
構成部材に相当する）２２が圧縮コイルばね１１の付勢
にしたがつて上動して流入室７側から弁座２３に当接す
ることにより閉塞されるようになつているとともに、弁
体２２が圧縮コイルばね１１の付勢に抗して下動して弁
座２３から離間することにより開放されるようになつて
いる。

【００１８】この弁口２０を開閉する弁体２２には、上
向きに突出して中間流通室１８を貫通することにより上
端部を流出室１３内に臨ませた弁杆２２ａが形成されて
いる。この弁杆２２ａの上端部はダイヤフラム１４の下
面の嵌合凹部１４ａに嵌合されており、ダイヤフラム１
４に形成されて上部カバー３のリリーフ用の排気ポート
２４と連通する排気孔２５の嵌合凹部１４ａ内への開口
が弁杆２２ａによつて開閉されるようになつている。

【００１９】かかる構造になるパイロツト式減圧弁１
は、そのボデイ本体２、ベローズ８、ダイヤフラム１４
及び弁体２２が耐食性に優れたフツ素樹脂材料からなつ
ていて、これにより、パイロツト式減圧弁１内において
不活性ガスが流通する経路の内面がすべてフツ素樹脂に
よつて形成されている。

【００２０】薬液貯留タンク３０は不活性ガス圧送管３
１を介すことによつてパイロツト式減圧弁１の流出ポー
ト１２に接続されており、この薬液貯留タンク３０は、
その薬液Ｘが貯留されている内部を気密に保つた状態と
なつていて、その薬液Ｘの液面上の気密空間内には不活
性ガス圧送管３１の吐出口が開口している。薬液貯留タ
ンク３０の底部には薬液圧送管（本発明の構成要素であ
る薬液の圧送経路に相当する）３２の流入口が開口して
おり、貯留されている薬液Ｘは、その液面に作用する不
活性ガスの圧力により薬液圧送管３２内を圧送されるよ
うになつている。

【００２１】薬液圧送管３２の途中には、圧送される薬
液Ｘの圧力または流量を検知するセンサ３５と、薬液Ｘ
の流通とその遮断とを行うための開閉弁３６とが設けら
れている。

【００２２】センサ３５は、その検知した薬液Ｘの圧力
値または流通値に基づいて検出信号３７を常時出力する
ようになつており、このセンサ３５から出力された検出
信号３７は制御盤（本発明の構成要素である制御手段に
相当する）４０に入力されるようになつている。

【００２３】制御盤４０においては、センサ３５から入
力される検出信号３７に基づいて適宜に変化する制御信
号４１が出力されるようになつており、この制御盤４０
から出力された制御信号４１は比例制御弁４５に入力さ
れるようになつている。

【００２４】比例制御弁４５は加圧空気圧送源４６に接
続されていて加圧空気が圧送されるようになつており、
この比例制御弁４５においては、圧送された加圧空気が
制御盤４０から入力される制御信号４１の値に比例する
圧力に調整されたパイロツトエアとしてパイロツトエア
供給管４７を通してパイロツト式減圧弁１へ向けて圧送
されるようになつている。

【００２５】次に、本実施例の作用を説明する。制御盤
４０から出力された制御信号４１が比例制御弁４５に入
力されると、比例制御弁４５が開弁して、入力される制
御信号４１の値に比例する圧力のパイロツトエアがパイ
ロツト式減圧弁１に圧送される。

【００２６】パイロツト式減圧弁１においては、比例制
御弁４５から圧送されてパイロツトエア作動室１５内に
供給されたパイロツトエアの圧力により、ダイヤフラム
１４が弾性変形して弁体２２、ベローズ８及びピストン
１０を圧縮コイルばね１１の付勢に抗して下動させ、こ
れにより、弁口２０がパイロツトエアの圧力値と対応す
る開度に開放される。

【００２７】弁口２０の開放により、不活性ガス圧送源
５から圧送された不活性ガスが、パイロツトエアの圧力
値と対応する圧力に減圧されて、流入ポート６、流入室
７、弁口２０、中間流通室１８、図示しない連通孔、流
出室１３、流出ポート１２及び不活性ガス圧送管３１を
順に通つて薬液貯留タンク３０へ圧送される。

【００２８】薬液貯留タンク３０においては、貯留され
ている薬液Ｘがその液面に作用する不活性ガスの圧力に
よつて薬液圧送管３２内へ圧送され、圧送された薬液Ｘ
の圧力値または流量値に基づく検出信号３７がセンサ３
５から制御盤４０へ出力される。制御盤４０から比例制
御弁４５に入力される制御信号４１は、センサ３５から
の検出信号３７に基づいて変化する。

【００２９】これにより、比例制御弁４５からパイロツ
ト式減圧弁１に供給されるパイロツトエアの圧力が調整
され、パイロツト式減圧弁１から薬液貯留タンク３０へ
圧送される不活性ガスの圧力がフイードバツク制御され
るのであつて、薬液貯留タンク３０から圧送される薬液
Ｘの流量調節が行われる。

【００３０】また、薬液貯留タンク３０内の薬液Ｘが気
化すると、その気化した薬液Ｘは不活性ガス圧送管３１
を通ることによりパイロツト式減圧弁１内の不活性ガス
の流通経路内に流れ込むのであるが、この薬液Ｘが強酸
や溶剤等のように腐食性の強いものである場合でも、パ
イロツト式減圧弁１内の不活性ガスの流通経路はその内
周面がすべて耐食性に優れたフツ素樹脂からなつている
ため、パイロツト式減圧弁１が気化した薬液Ｘのために
腐食するという恐れがない。

【００３１】したがつて、薬液Ｘが腐食性の強いもので
ある場合でも、流量の調節を行いつつ薬液Ｘの供給を行
うことが可能であつて、流量の制御が行われることによ
り、薬液Ｘが無駄に供給されるのを防止することができ
るとともに、薬液Ｘを純水で薄めて使用する場合におけ
る濃度の管理を確実に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】パイロツト式減圧弁を断面であらわした構成図
である。

【符号の説明】

１：パイロツト式減圧弁 ２：ボデイ本体（不活性ガス
の流通経路の構成部材） ５：不活性ガス圧送源 ８：
ベローズ（不活性ガスの流通経路の構成部材） １４：ダイヤフラム（不活性ガスの流通経路の構成部
材） ２２：弁体（不活性ガスの流通経路の構成部材）
３０：薬液貯留タンク ３２：薬液圧送管（薬液の圧
送経路） ３５：センサ ３７：検出信号 ４０：制御
盤（制御手段） ４１：制御信号 ４５：比例制御弁 ４６：加圧空気圧
送源 Ｘ：薬液

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 パイロツトエアの供給により不活性ガス
   圧送源から圧送された不活性ガスを該パイロツトエアの
   圧力値に基づく圧力で流通させる開弁動作を行い、不活
   性ガスの流通経路の構成部材としてフツ素樹脂が用いら
   れたパイロツト式減圧弁と、 貯留された薬液が前記パイロツト式減圧弁から供給され
   た不活性ガスの薬液の液面に作用する圧力によつて圧送
   されるようにした薬液貯留タンクと、 前記薬液貯留タンクから圧送される薬液の圧送経路に設
   けられ、該圧送経路中の薬液の圧力または流量を検出し
   て検出信号を出力するセンサと、 前記センサから入力される検出信号の値に基づいて所定
   の制御信号を出力する制御手段と、 加圧空気圧送源から圧送された加圧空気を前記制御手段
   からの制御信号の入力値に比例する圧力のパイロツトエ
   アとして前記パイロツト式減圧弁に供給する比例制御弁
   とから構成したことを特徴とする薬液供給装置。