JP2959700B2 - 圧電式流量制御弁 - Google Patents
圧電式流量制御弁Info
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- JP2959700B2 JP2959700B2 JP5336241A JP33624193A JP2959700B2 JP 2959700 B2 JP2959700 B2 JP 2959700B2 JP 5336241 A JP5336241 A JP 5336241A JP 33624193 A JP33624193 A JP 33624193A JP 2959700 B2 JP2959700 B2 JP 2959700B2
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧電式流量制御弁に関
し、特に、質量分析装置のイオン源中に流体を導入する
ための圧電式流量制御弁に関する。
し、特に、質量分析装置のイオン源中に流体を導入する
ための圧電式流量制御弁に関する。
【０００２】
【従来の技術】質量分析装置のイオン源中に導入する流
体としては、ヘリウム、アルゴン、キセノン等の不活性
ガス、アンモニア、メタン、イソブタン等の腐食性ガ
ス、液体試料等があり、その圧力は大気圧を基準として
０（大気圧）〜２ｋｇ／ｃｍ2 ほどである。このような
流体を質量分析装置のイオン源に導入するために、従
来、流体カット用の電磁弁と流量設定用のニードル弁を
組み合わせたバルブユニットが使用されている。この場
合、流量すなわちニードル弁の開き具合は一度設定する
とほぼ固定され、その後は再現性を得るためにカット用
の電磁弁で開閉が行われる。流量は、イオン源に必要な
真空度の１０-4〜１０-6ｔｏｒｒの領域に収まるように
設定されるが、さらに、液体試料の導入のときには、試
料を１００℃近くまで加熱することが必要になってく
る。
体としては、ヘリウム、アルゴン、キセノン等の不活性
ガス、アンモニア、メタン、イソブタン等の腐食性ガ
ス、液体試料等があり、その圧力は大気圧を基準として
０（大気圧）〜２ｋｇ／ｃｍ2 ほどである。このような
流体を質量分析装置のイオン源に導入するために、従
来、流体カット用の電磁弁と流量設定用のニードル弁を
組み合わせたバルブユニットが使用されている。この場
合、流量すなわちニードル弁の開き具合は一度設定する
とほぼ固定され、その後は再現性を得るためにカット用
の電磁弁で開閉が行われる。流量は、イオン源に必要な
真空度の１０-4〜１０-6ｔｏｒｒの領域に収まるように
設定されるが、さらに、液体試料の導入のときには、試
料を１００℃近くまで加熱することが必要になってく
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】このようなバルブユニ
ットを外部から電気制御可能な小型で安価で耐熱性のあ
る流量制御弁で代替することが望まれている。ニードル
弁を用いて自動化するために、ニードル弁をステッピン
グモータ等で駆動することも考えられるが、装置が大型
化するため好ましくない。また、電気制御可能な弁とし
てソレノイド型電磁弁があるが、これはソレノイドの耐
熱温度が８０℃前後のために、使用できない。
ットを外部から電気制御可能な小型で安価で耐熱性のあ
る流量制御弁で代替することが望まれている。ニードル
弁を用いて自動化するために、ニードル弁をステッピン
グモータ等で駆動することも考えられるが、装置が大型
化するため好ましくない。また、電気制御可能な弁とし
てソレノイド型電磁弁があるが、これはソレノイドの耐
熱温度が８０℃前後のために、使用できない。
【０００４】ところで、圧電素子は、電圧の印加によっ
て微小な変位が得られ、駆動力も高く、応答性に優れて
いて、高温においてもその駆動力をほぼ維持できるアク
チュエータとして、最近流量制御弁の駆動源として用い
られているが、市販化されている弁には前述の真空度を
制御できるものがない上に、高価であるため、使用でき
ない。また、圧電素子でニードル弁を駆動するようにす
る場合、弁座とニードルの間に塵が噛み込み、安定した
流量制御ができない等の問題もある。また、材料として
金属の代わりにゴム等を用いると、経時変化により制御
性能が落ちてしまう。
て微小な変位が得られ、駆動力も高く、応答性に優れて
いて、高温においてもその駆動力をほぼ維持できるアク
チュエータとして、最近流量制御弁の駆動源として用い
られているが、市販化されている弁には前述の真空度を
制御できるものがない上に、高価であるため、使用でき
ない。また、圧電素子でニードル弁を駆動するようにす
る場合、弁座とニードルの間に塵が噛み込み、安定した
流量制御ができない等の問題もある。また、材料として
金属の代わりにゴム等を用いると、経時変化により制御
性能が落ちてしまう。
【０００５】本発明はこのような従来技術の問題点に鑑
みてなされたものであり、その目的は、流量計を用いず
に外部から電気制御可能な、小型で安価で経時変化がな
く耐熱性のある、質量分析装置のイオン源中に流体を導
入する流量制御弁を提供することである。
みてなされたものであり、その目的は、流量計を用いず
に外部から電気制御可能な、小型で安価で経時変化がな
く耐熱性のある、質量分析装置のイオン源中に流体を導
入する流量制御弁を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明の圧電式流量制御弁は、弁座に開放するようにこの弁
座に供給孔及び排出孔を相互に離間して設け、この弁座
に対して弾性板からなる弁体を背後から押圧部材により
弾性的に押し付ける、ノーマルクローズな質量分析装置
のイオン源中に流体を導入するための流量制御弁であっ
て、前記供給孔又は排出孔を通って前記弁体を前記押圧
部材の押し付け力に抗して前記弁座側から押圧する第二
押圧部材を設け、この第二押圧部材の前記弁体方向の位
置を圧電素子により制御するように圧電素子を配置した
ことを特徴とするものである。
明の圧電式流量制御弁は、弁座に開放するようにこの弁
座に供給孔及び排出孔を相互に離間して設け、この弁座
に対して弾性板からなる弁体を背後から押圧部材により
弾性的に押し付ける、ノーマルクローズな質量分析装置
のイオン源中に流体を導入するための流量制御弁であっ
て、前記供給孔又は排出孔を通って前記弁体を前記押圧
部材の押し付け力に抗して前記弁座側から押圧する第二
押圧部材を設け、この第二押圧部材の前記弁体方向の位
置を圧電素子により制御するように圧電素子を配置した
ことを特徴とするものである。
【０００７】この場合、圧電素子の弁体方向の位置を差
動ネジにより調節可能にすることが望ましい。
動ネジにより調節可能にすることが望ましい。
【０００８】
【作用】本発明においては、弁座に設けた供給孔又は排
出孔を通って弁体を弁座側から押圧する第二押圧部材を
設け、この第二押圧部材の弁体方向の位置を圧電素子に
より制御するように圧電素子を配置したので、簡単な機
構で小型で組み立てやすく安価な構成にもかかわらず、
質量分析装置のイオン源に必要な真空度の１０-4〜１０
-6ｔｏｒｒの領域で、流量を任意に正確に調整できる。
また、このような配置のため、圧電素子とその位置調整
機構を流体供給流路側に配置し、弁体を挟んで弁閉じ機
構を配置でき、組み立て作業が容易になる。さらに、圧
電素子の弁体方向の位置を差動ネジにより調節可能にす
ることにより、所定の正確な流量制御が流量計を用いず
に可能になる。また、弁座を平らに構成でき、弁室が極
めて小さくなり、デッドボリュームが小さくなるので、
小型な流量制御弁に構成できる。
出孔を通って弁体を弁座側から押圧する第二押圧部材を
設け、この第二押圧部材の弁体方向の位置を圧電素子に
より制御するように圧電素子を配置したので、簡単な機
構で小型で組み立てやすく安価な構成にもかかわらず、
質量分析装置のイオン源に必要な真空度の１０-4〜１０
-6ｔｏｒｒの領域で、流量を任意に正確に調整できる。
また、このような配置のため、圧電素子とその位置調整
機構を流体供給流路側に配置し、弁体を挟んで弁閉じ機
構を配置でき、組み立て作業が容易になる。さらに、圧
電素子の弁体方向の位置を差動ネジにより調節可能にす
ることにより、所定の正確な流量制御が流量計を用いず
に可能になる。また、弁座を平らに構成でき、弁室が極
めて小さくなり、デッドボリュームが小さくなるので、
小型な流量制御弁に構成できる。
【０００９】
【実施例】本発明による圧電式流量制御弁は、小型化の
ためにカット弁の機能も備えたノーマルクローズの流量
制御弁を、駆動源としての性能が高い圧電素子を使っ
た、イオン源の真空度を１０-4〜１０-6ｔｏｒｒに制御
可能な、安価な耐熱性のある流量制御弁である。以下、
図１、図２を参照にして、この圧電式流量制御弁の１実
施例について説明する。
ためにカット弁の機能も備えたノーマルクローズの流量
制御弁を、駆動源としての性能が高い圧電素子を使っ
た、イオン源の真空度を１０-4〜１０-6ｔｏｒｒに制御
可能な、安価な耐熱性のある流量制御弁である。以下、
図１、図２を参照にして、この圧電式流量制御弁の１実
施例について説明する。
【００１０】図１はこの圧電式流量制御弁の中心軸を含
む断面図であり、図２はその弁部の拡大図である。以
下、構成を作用と共に説明して行く。この弁は、円筒状
のバルブボディ１と、その先端にダイアフラム弁体２を
固定するための弁体固定フランジ５とを備えている。バ
ルブボディ１は、先端に弁座Ｓを有し、その弁座Ｓには
同軸に供給孔Ａが設けられ、また、供給孔Ａと平行に偏
心して排出孔Ｂが設けられており、供給孔Ａ、排出孔Ｂ
それぞれは入口流路ａ、出口流路ｂに連通している。ダ
イアフラム弁体（金属薄板）２は弁座Ｓの上に乗り、弁
体固定フランジ５との間で周辺で挟持固定されている。
そして、弁体２を挟んで、弁体固定フランジ５側に弁閉
じ機構、反対側に圧電素子位置調整機構を有する弁開き
機構が取り付けられている。
む断面図であり、図２はその弁部の拡大図である。以
下、構成を作用と共に説明して行く。この弁は、円筒状
のバルブボディ１と、その先端にダイアフラム弁体２を
固定するための弁体固定フランジ５とを備えている。バ
ルブボディ１は、先端に弁座Ｓを有し、その弁座Ｓには
同軸に供給孔Ａが設けられ、また、供給孔Ａと平行に偏
心して排出孔Ｂが設けられており、供給孔Ａ、排出孔Ｂ
それぞれは入口流路ａ、出口流路ｂに連通している。ダ
イアフラム弁体（金属薄板）２は弁座Ｓの上に乗り、弁
体固定フランジ５との間で周辺で挟持固定されている。
そして、弁体２を挟んで、弁体固定フランジ５側に弁閉
じ機構、反対側に圧電素子位置調整機構を有する弁開き
機構が取り付けられている。
【００１１】弁閉じ機構としては、弁体固定フランジ５
の内径に摺動可能にスライダ１４が嵌合され、このスラ
イダ１４の先端の後述する突起部Ｃが弁体２を押圧して
いる。スライダ１４の背部は圧縮コイルばね１５、１６
の一端により押圧されており、圧縮コイルばね１５、１
６の他端はスライダ１７を介して固定フランジ１８に対
して押圧している。そして、固定フランジ１８は弁体固
定フランジ５と一体になっており、固定フランジ１８に
は、押し付け調整ネジ１９が螺合しており、その先端は
スライダ１７を背後から押している。したがって、圧縮
コイルばね１５、１６の押圧力によってスライダ１４の
突起部Ｃが弁体２を弁座Ｓに対して押し付けており、ノ
ーマルクローズとなる。その押し付け力は押し付け調整
ネジ１９の調節により変えることができるようになって
おり、この押し付け力は１０〜９０ｋｇの間で調節さ
れ、ナット２０により固定できるようになっている。
の内径に摺動可能にスライダ１４が嵌合され、このスラ
イダ１４の先端の後述する突起部Ｃが弁体２を押圧して
いる。スライダ１４の背部は圧縮コイルばね１５、１６
の一端により押圧されており、圧縮コイルばね１５、１
６の他端はスライダ１７を介して固定フランジ１８に対
して押圧している。そして、固定フランジ１８は弁体固
定フランジ５と一体になっており、固定フランジ１８に
は、押し付け調整ネジ１９が螺合しており、その先端は
スライダ１７を背後から押している。したがって、圧縮
コイルばね１５、１６の押圧力によってスライダ１４の
突起部Ｃが弁体２を弁座Ｓに対して押し付けており、ノ
ーマルクローズとなる。その押し付け力は押し付け調整
ネジ１９の調節により変えることができるようになって
おり、この押し付け力は１０〜９０ｋｇの間で調節さ
れ、ナット２０により固定できるようになっている。
【００１２】スライダ１４には、弁体２との接触側の先
端に直径が弁座Ｓに開いている供給孔Ａの直径よりも小
さな突起部Ｃが形成されていて、この突起部Ｃによって
弁体２の中央部を供給孔Ａ側に湾曲させ、供給孔Ａと弁
座Ｓの間の角と密着させて気密を保っている。
端に直径が弁座Ｓに開いている供給孔Ａの直径よりも小
さな突起部Ｃが形成されていて、この突起部Ｃによって
弁体２の中央部を供給孔Ａ側に湾曲させ、供給孔Ａと弁
座Ｓの間の角と密着させて気密を保っている。
【００１３】弁開き機構について説明する。バルブボデ
ィ１内には、摺動可能に嵌合するスライダ６が弁体２を
挟んでスライダ１４の反対側に配置されており、スライ
ダ６先端には供給孔Ａを通る円柱部Ｄが形成されてい
て、円柱部Ｄ先端において弁体２と接している。したが
って、スライダ１４の押し付け力に抗して反対側からス
ライダ６の軸方向の位置を調節して、弁体２をスライダ
１４側に移動させることにより、弁体２を弁座Ｓから所
定間隔離間させて本発明の弁が開かれる。弁体２と弁座
Ｓの間隙を調節することによりその間を流れる流量が調
節される。
ィ１内には、摺動可能に嵌合するスライダ６が弁体２を
挟んでスライダ１４の反対側に配置されており、スライ
ダ６先端には供給孔Ａを通る円柱部Ｄが形成されてい
て、円柱部Ｄ先端において弁体２と接している。したが
って、スライダ１４の押し付け力に抗して反対側からス
ライダ６の軸方向の位置を調節して、弁体２をスライダ
１４側に移動させることにより、弁体２を弁座Ｓから所
定間隔離間させて本発明の弁が開かれる。弁体２と弁座
Ｓの間隙を調節することによりその間を流れる流量が調
節される。
【００１４】スライダ６の背後には、積層型圧電素子４
が配置されており、印加する電圧によりスライダ１４の
位置が調節される。積層型圧電素子４は、寸法が、例え
ば１０ｍｍ（縦）×１０ｍｍ（横）×１８ｍｍ（高）の
もので、１００Ｖ印加時の変位量は１５μｍ、発生力は
３５０ｋｇというものであり、変位量が小さくその位置
誤差、寸法誤差によって流量設定に誤差が発生するの
で、正確な位置調整が必要になる。そのために、積層型
圧電素子４はスクリュ７に接着保持されており、スクリ
ュ７はスクリュ８内にネジ込まれ、スクリュ８はスクリ
ュ９内にネジ込まれており、この３つのスクリュ７、
８、９は一組の差動ネジを構成している。例えば、スク
リュ７、８間のネジピッチは０．７５ｍｍ、スクリュ
８、９間のネジピッチは０．８ｍｍになっている。スク
リュ９はバルブホディ１の内径に摺動可能に嵌合してお
り、また、バルブホディ１の外部にはスクリュ９の軸方
向の位置を決めるナット１１が螺合しており、その先端
に設けられてストッパ１２によりスクリュ９の軸方向の
位置が決められる。スクリュ７、９に設けられた軸方向
の案内溝と、バルブホディ１から内方に突出するピン１
０によって、この差動ネジはバルブボディ１の軸方向に
変位し、スクリュ８の１回転で５０μｍの位置調整が可
能である。さらに、ナット１１とバルブボディ１はピッ
チ０．７５ｍｍのネジで螺合しているので、差動ネジ全
体の軸方向の位置調整、固定が可能となっている。これ
らの調整ネジのバックラッシュは、バルブボディ１とス
ライダ６の間に配置された波ワッシャ３により取り除か
れており、積層型圧電素子４の精密な位置調整が可能と
なっている。
が配置されており、印加する電圧によりスライダ１４の
位置が調節される。積層型圧電素子４は、寸法が、例え
ば１０ｍｍ（縦）×１０ｍｍ（横）×１８ｍｍ（高）の
もので、１００Ｖ印加時の変位量は１５μｍ、発生力は
３５０ｋｇというものであり、変位量が小さくその位置
誤差、寸法誤差によって流量設定に誤差が発生するの
で、正確な位置調整が必要になる。そのために、積層型
圧電素子４はスクリュ７に接着保持されており、スクリ
ュ７はスクリュ８内にネジ込まれ、スクリュ８はスクリ
ュ９内にネジ込まれており、この３つのスクリュ７、
８、９は一組の差動ネジを構成している。例えば、スク
リュ７、８間のネジピッチは０．７５ｍｍ、スクリュ
８、９間のネジピッチは０．８ｍｍになっている。スク
リュ９はバルブホディ１の内径に摺動可能に嵌合してお
り、また、バルブホディ１の外部にはスクリュ９の軸方
向の位置を決めるナット１１が螺合しており、その先端
に設けられてストッパ１２によりスクリュ９の軸方向の
位置が決められる。スクリュ７、９に設けられた軸方向
の案内溝と、バルブホディ１から内方に突出するピン１
０によって、この差動ネジはバルブボディ１の軸方向に
変位し、スクリュ８の１回転で５０μｍの位置調整が可
能である。さらに、ナット１１とバルブボディ１はピッ
チ０．７５ｍｍのネジで螺合しているので、差動ネジ全
体の軸方向の位置調整、固定が可能となっている。これ
らの調整ネジのバックラッシュは、バルブボディ１とス
ライダ６の間に配置された波ワッシャ３により取り除か
れており、積層型圧電素子４の精密な位置調整が可能と
なっている。
【００１５】この積層型圧電素子４は、直流電圧又はパ
ルス電圧を印加することにより伸縮し、その変位はスラ
イダ６を介し弁体２に伝達されて、上記の弁閉じ機構に
よって押し下げられた弁体２を反対方向から押し上げ、
弁座Ｓより離して弁が開かれる。
ルス電圧を印加することにより伸縮し、その変位はスラ
イダ６を介し弁体２に伝達されて、上記の弁閉じ機構に
よって押し下げられた弁体２を反対方向から押し上げ、
弁座Ｓより離して弁が開かれる。
【００１６】なお、入口流路ａから供給孔Ａを通って弁
座Ｓと弁体２間の間隙を通り、排出孔Ｂから出口流路ｂ
に至る流体が、スライダ６とバルブボディ１の間の間隙
を通って漏れるのを防止するためにそれらの間にＯリン
グＥが配置され、また、弁体２の周辺部と弁座Ｓの周辺
部の間からこの流体が漏れるのを防止するためにそれら
の間にＯリングＦが配置されている。
座Ｓと弁体２間の間隙を通り、排出孔Ｂから出口流路ｂ
に至る流体が、スライダ６とバルブボディ１の間の間隙
を通って漏れるのを防止するためにそれらの間にＯリン
グＥが配置され、また、弁体２の周辺部と弁座Ｓの周辺
部の間からこの流体が漏れるのを防止するためにそれら
の間にＯリングＦが配置されている。
【００１７】また、本発明に基づいて、バルブボディ１
の側面にシート状のヒータ及び熱電対２１が固定されて
いて、入口流路ａから出口流路ｂに至る流路及び弁部を
所定温度に加熱可能になっており、この弁により流量制
御される流体を必要な流体温度に加熱して、安定した流
量制御ができるようになっている。
の側面にシート状のヒータ及び熱電対２１が固定されて
いて、入口流路ａから出口流路ｂに至る流路及び弁部を
所定温度に加熱可能になっており、この弁により流量制
御される流体を必要な流体温度に加熱して、安定した流
量制御ができるようになっている。
【００１８】なお、このようにバルブを加熱すると、昇
温による電圧素子の寸法変化及びそれを保持している構
成部材の寸法変化により、スライダと弁座の間隔が開
き、流量制御に影響が出たり、極端な場合には制御不能
になるおそれがある。
温による電圧素子の寸法変化及びそれを保持している構
成部材の寸法変化により、スライダと弁座の間隔が開
き、流量制御に影響が出たり、極端な場合には制御不能
になるおそれがある。
【００１９】すなわち、スライダと弁座の間隔は、図３
に概略図を示すように、昇温によるスライダ６（長さＬ
1 ）と圧電素子４（長さＬ2 ）スクリュ７（有効長
Ｌ3 ）の合計の内側膨脹分と、それらを外側から囲むバ
ルブボディ１（有効長Ｌ4 ）の外側膨張分が等しけれ
ば、基本的には変化しない。圧電素子の線膨脹係数は負
であるので、スライダ、スクリュ、バルブボディを同一
金属（金属は、通常、正の線膨脹係数を持つ。）で作成
したのでは、内側と外側の膨脹分を等しくできない。
に概略図を示すように、昇温によるスライダ６（長さＬ
1 ）と圧電素子４（長さＬ2 ）スクリュ７（有効長
Ｌ3 ）の合計の内側膨脹分と、それらを外側から囲むバ
ルブボディ１（有効長Ｌ4 ）の外側膨張分が等しけれ
ば、基本的には変化しない。圧電素子の線膨脹係数は負
であるので、スライダ、スクリュ、バルブボディを同一
金属（金属は、通常、正の線膨脹係数を持つ。）で作成
したのでは、内側と外側の膨脹分を等しくできない。
【００２０】そこで、スライダ６及び／又はスクリュ７
をバルブボディ１よりも線膨脹係数の大きな金属で形成
するか、バルブボディ１としてスライダ６及びスクリュ
７よりも線膨脹係数の小さな金属を用い、寸法を適宜設
定することにより、内側と外側の膨脹分を等しくするこ
とができる。実際には、スライダ６とバルブボディ１及
びスクリュ７としては、耐腐食性を持つステンレススチ
ールを使用するのが好適なので、例えば、図３において
破線Ｚを境界として、バルブボディ１を弁座に近い部分
１−１と弁座から離れた部分１−２に分割し、弁座に近
い部分１−１にはステンレススチールを使用し、弁座か
ら離れた部分１−２にはそれよりも線膨脹係数の小さな
例えばコバール等の金属を使用することが考えられる。
をバルブボディ１よりも線膨脹係数の大きな金属で形成
するか、バルブボディ１としてスライダ６及びスクリュ
７よりも線膨脹係数の小さな金属を用い、寸法を適宜設
定することにより、内側と外側の膨脹分を等しくするこ
とができる。実際には、スライダ６とバルブボディ１及
びスクリュ７としては、耐腐食性を持つステンレススチ
ールを使用するのが好適なので、例えば、図３において
破線Ｚを境界として、バルブボディ１を弁座に近い部分
１−１と弁座から離れた部分１−２に分割し、弁座に近
い部分１−１にはステンレススチールを使用し、弁座か
ら離れた部分１−２にはそれよりも線膨脹係数の小さな
例えばコバール等の金属を使用することが考えられる。
【００２１】上記はバルブを昇温させる場合についてで
あったが、冷却する場合には、内側と外側の線膨脹係数
の大小を昇温の場合とは逆に選定すればよいことは言う
までもない。以上、本発明の圧電式流量制御弁を実施例
に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限
定されず種々の変形が可能である。
あったが、冷却する場合には、内側と外側の線膨脹係数
の大小を昇温の場合とは逆に選定すればよいことは言う
までもない。以上、本発明の圧電式流量制御弁を実施例
に基づいて説明してきたが、本発明はこれら実施例に限
定されず種々の変形が可能である。
【００２２】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の圧電式流量制御弁によると、弁座に設けた供給孔又は
排出孔を通って弁体を弁座側から押圧する第二押圧部材
を設け、この第二押圧部材の弁体方向の位置を圧電素子
により制御するように圧電素子を配置したので、簡単な
機構で小型で組み立てやすく安価な構成にもかかわら
ず、質量分析装置のイオン源に必要な真空度の１０-4〜
１０-6ｔｏｒｒの領域で、流量を任意に正確に調整でき
る。また、このような配置のため、圧電素子とその位置
調整機構を流体供給流路側に配置し、弁体を挟んで弁閉
じ機構を配置でき、組み立て作業が容易になる。さら
に、圧電素子の弁体方向の位置を差動ネジにより調節可
能にすることにより、所定の正確な流量制御が流量計を
用いずに可能になる。また、弁座を平らに構成でき、弁
室が極めて小さくなり、デッドボリュームが小さくなる
ので、小型な流量制御弁に構成できる。
の圧電式流量制御弁によると、弁座に設けた供給孔又は
排出孔を通って弁体を弁座側から押圧する第二押圧部材
を設け、この第二押圧部材の弁体方向の位置を圧電素子
により制御するように圧電素子を配置したので、簡単な
機構で小型で組み立てやすく安価な構成にもかかわら
ず、質量分析装置のイオン源に必要な真空度の１０-4〜
１０-6ｔｏｒｒの領域で、流量を任意に正確に調整でき
る。また、このような配置のため、圧電素子とその位置
調整機構を流体供給流路側に配置し、弁体を挟んで弁閉
じ機構を配置でき、組み立て作業が容易になる。さら
に、圧電素子の弁体方向の位置を差動ネジにより調節可
能にすることにより、所定の正確な流量制御が流量計を
用いずに可能になる。また、弁座を平らに構成でき、弁
室が極めて小さくなり、デッドボリュームが小さくなる
ので、小型な流量制御弁に構成できる。
【図１】本発明の１実施例の圧電式流量制御弁の中心軸
を含む断面図である。
を含む断面図である。
【図２】図１の弁部の拡大図である。
【図３】図１の構成部材の寸法を示すための概略図であ
る。
る。
Ｓ…弁座 Ａ…供給孔 Ｂ…排出孔 Ｃ…突起部 Ｄ…円柱部 Ｅ、Ｆ…Ｏリング ａ…入口流路 ｂ…出口流路 １…バルブボディ ２…ダイアフラム弁体（金属薄板） ３…波ワッシャ ４…積層型圧電素子 ５…弁体固定フランジ ６…スライダ ７、８、９…スクリュ １０…ピン １１…ナット １２…ストッパ １４…スライダ １５、１６…圧縮コイルばね １７…スライダ １８…固定フランジ １９…押し付け調整ネジ ２０…ナット ２１…ヒータ及び熱電対 １−１…バルブボディの弁座に近い部分 １−２…バルブボディの弁座から離れた部分
Claims (2)
- 【請求項１】 弁座に開放するようにこの弁座に供給孔
及び排出孔を相互に離間して設け、この弁座に対して弾
性板からなる弁体を背後から押圧部材により弾性的に押
し付ける、ノーマルクローズな質量分析装置のイオン源
中に流体を導入するための流量制御弁であって、前記供
給孔又は排出孔を通って前記弁体を前記押圧部材の押し
付け力に抗して前記弁座側から押圧する第二押圧部材を
設け、この第二押圧部材の前記弁体方向の位置を圧電素
子により制御するように圧電素子を配置したことを特徴
とする圧電式流量制御弁。 - 【請求項２】 前記圧電素子の前記弁体方向の位置を差
動ネジにより調節可能にしたことを特徴とする請求項１
記載の圧電式流量制御弁。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5336241A JP2959700B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電式流量制御弁 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5336241A JP2959700B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電式流量制御弁 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07190225A JPH07190225A (ja) | 1995-07-28 |
| JP2959700B2 true JP2959700B2 (ja) | 1999-10-06 |
Family
ID=18297100
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5336241A Expired - Fee Related JP2959700B2 (ja) | 1993-12-28 | 1993-12-28 | 圧電式流量制御弁 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2959700B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001317646A (ja) | 2000-05-08 | 2001-11-16 | Smc Corp | 圧電式流体制御弁 |
| JP2021195999A (ja) * | 2020-06-15 | 2021-12-27 | 日立Ｇｅニュークリア・エナジー株式会社 | 配管支持構造物 |
-
1993
- 1993-12-28 JP JP5336241A patent/JP2959700B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07190225A (ja) | 1995-07-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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