JP3014143B2 - 処理室に出入りする流体の流れを制御する装置 - Google Patents
処理室に出入りする流体の流れを制御する装置Info
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-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
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- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0635—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means by action on throttling means
-
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
- F24F11/00—Control or safety arrangements
- F24F11/70—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof
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- F24F11/74—Control systems characterised by their outputs; Constructional details thereof for controlling the supply of treated air, e.g. its pressure for controlling air flow rate or air velocity
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Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、処理室に対して流出入する流体、特にガス
の流れを調節する装置に関する。
の流れを調節する装置に関する。
背景技術 ヒーティング、換気及び空調システム（HVAC［Heatin
g,ventilating ＆ air conditioning］System）におい
ては、一般に数個の抵抗体を用いて空気の流れをコント
ロールして、数箇所において空気の流れを遅くしビル全
体の適正な空気バランスを得ている。これらの抵抗体
は、仕切弁、バタフライ弁、あるいはダンパーから構成
され、そして固定され、あるいは調節可能に設けられも
しくはモータ駆動される。１つの抵抗体が調節されたな
らば、HVACシステム全体の圧力レベルは変化し、HVACシ
ステムにおける変化はその他の抵抗体のすべてを通過す
る空気の流れに影響を与える。よって、出力変化を来す
１つの抵抗体を調節することは「クロストーク（システ
ムの他の分岐ラインへエネルギが伝達されて変化が生じ
る現象）」を生じる。空気流の問題を解決するために過
去においてマイクロプロセッサとサーボモータとを用い
た自動抵抗体が試みられた。
g,ventilating ＆ air conditioning］System）におい
ては、一般に数個の抵抗体を用いて空気の流れをコント
ロールして、数箇所において空気の流れを遅くしビル全
体の適正な空気バランスを得ている。これらの抵抗体
は、仕切弁、バタフライ弁、あるいはダンパーから構成
され、そして固定され、あるいは調節可能に設けられも
しくはモータ駆動される。１つの抵抗体が調節されたな
らば、HVACシステム全体の圧力レベルは変化し、HVACシ
ステムにおける変化はその他の抵抗体のすべてを通過す
る空気の流れに影響を与える。よって、出力変化を来す
１つの抵抗体を調節することは「クロストーク（システ
ムの他の分岐ラインへエネルギが伝達されて変化が生じ
る現象）」を生じる。空気流の問題を解決するために過
去においてマイクロプロセッサとサーボモータとを用い
た自動抵抗体が試みられた。
アメリカ合衆国内のガス会社は、圧力調整機を終端と
するガスライン網を通じてガスを提供している。このガ
ス供給システムにおいて、ガスを使用する地点でのガス
圧は供給ライン網全体のガス圧から明らかに独立したも
のである。これが達成される理由は、供給ライン網が大
きなガス圧に耐えられるように設計されており、かつ、
大きな圧力減少が使用地点で生じるからである。
するガスライン網を通じてガスを提供している。このガ
ス供給システムにおいて、ガスを使用する地点でのガス
圧は供給ライン網全体のガス圧から明らかに独立したも
のである。これが達成される理由は、供給ライン網が大
きなガス圧に耐えられるように設計されており、かつ、
大きな圧力減少が使用地点で生じるからである。
ガス会社が行なっている使用地点に圧力調整機を備え
るというアプローチは、HVAC産業においては用いられて
いない。その理由は、HVACシステムにおいては非常に低
圧の大量の空気を移動させるということと、HVAC産業
が、一般に、圧力を制御することではなく、むしろ大量
流体を制御することに興味を抱いていることにある。環
境は、移動する温冷気の熱流体によって適正に決定され
る。
るというアプローチは、HVAC産業においては用いられて
いない。その理由は、HVACシステムにおいては非常に低
圧の大量の空気を移動させるということと、HVAC産業
が、一般に、圧力を制御することではなく、むしろ大量
流体を制御することに興味を抱いていることにある。環
境は、移動する温冷気の熱流体によって適正に決定され
る。
ガス産業及び高圧流体を取り扱うその他の分野におい
て使用される安全弁は、大きな圧力上昇又は降下が生じ
て危険が発生するという極端な状況の場合にのみ開いた
り、閉じたりする。（ガス会社は、大きな圧力降下が生
じた場合にガス流を遮断する安全弁を用いるが、その理
由は、その圧力降下がおそらく安全弁の下流におけるガ
ス漏れに起因するからである。多くの安全弁は、コンジ
ット内で大きな圧力上昇が生じたときに、コンジット内
の圧力がコンジットの破裂点、あるいはコンジットに接
続された機器の耐圧能力を越えないようにするために、
コンジットから流体を排出する。）例えばガソリンポン
プに用いられるようなその他の弁もまた、背圧が一定の
値に達したときに、タンクが満たされたことを指示計で
示して流れを自動的に遮断する。このような安全弁やガ
ソリンポンプ弁は完全に開いた状態、あるいは完全に閉
じた状態のいずれかになるように設計されており、流体
の流量を精確に調整するように設計されていない。
て使用される安全弁は、大きな圧力上昇又は降下が生じ
て危険が発生するという極端な状況の場合にのみ開いた
り、閉じたりする。（ガス会社は、大きな圧力降下が生
じた場合にガス流を遮断する安全弁を用いるが、その理
由は、その圧力降下がおそらく安全弁の下流におけるガ
ス漏れに起因するからである。多くの安全弁は、コンジ
ット内で大きな圧力上昇が生じたときに、コンジット内
の圧力がコンジットの破裂点、あるいはコンジットに接
続された機器の耐圧能力を越えないようにするために、
コンジットから流体を排出する。）例えばガソリンポン
プに用いられるようなその他の弁もまた、背圧が一定の
値に達したときに、タンクが満たされたことを指示計で
示して流れを自動的に遮断する。このような安全弁やガ
ソリンポンプ弁は完全に開いた状態、あるいは完全に閉
じた状態のいずれかになるように設計されており、流体
の流量を精確に調整するように設計されていない。
最も複雑な問題であってHVAC産業が立ち向かう問題の
１つに、半導体集積回路チップ製造に使用されるクリー
ンルームや、医療あるいはバイオテクノロジー研究所
（実験室）であって微生物が空気によって運ばれて外部
に排出される危険性を防ぐために大気圧以下に保持され
る部屋といった処理室を制御することが上げられる。
１つに、半導体集積回路チップ製造に使用されるクリー
ンルームや、医療あるいはバイオテクノロジー研究所
（実験室）であって微生物が空気によって運ばれて外部
に排出される危険性を防ぐために大気圧以下に保持され
る部屋といった処理室を制御することが上げられる。
クリーンルームに要求されることは、部屋を一定温度
と一定湿度（通常、それぞれ数度及び数パーセント）に
保ち、周囲（部屋）に流れ込む流体の量を一定に保ち、
かつ、その流体を均等に天井を横切るように流すことで
ある。クリーンルームの天井には部屋に入りこむ微粒子
を取り除く特殊フィルタが取り付けられている。クリー
ンであることに加え、その特殊フィルタを通過してくる
空気は正確に所定の速度でなければならない。天井は、
空気がクリーンルーム内に入って天井の全表面に渡って
同じ速度で拡散するように設計されている。天井とフィ
ルタは空気の流れに対してできる限り抵抗を与えないよ
うに造られており、そのため、１つのフィルタから隣の
フィルタへの移動に際して流れはほとんど変化しない。
と一定湿度（通常、それぞれ数度及び数パーセント）に
保ち、周囲（部屋）に流れ込む流体の量を一定に保ち、
かつ、その流体を均等に天井を横切るように流すことで
ある。クリーンルームの天井には部屋に入りこむ微粒子
を取り除く特殊フィルタが取り付けられている。クリー
ンであることに加え、その特殊フィルタを通過してくる
空気は正確に所定の速度でなければならない。天井は、
空気がクリーンルーム内に入って天井の全表面に渡って
同じ速度で拡散するように設計されている。天井とフィ
ルタは空気の流れに対してできる限り抵抗を与えないよ
うに造られており、そのため、１つのフィルタから隣の
フィルタへの移動に際して流れはほとんど変化しない。
各フィルタに対して同じ流体量を与えるために、HVAC
システムにおいては、空気配送システム全体に抵抗体の
ライン網を使用する。それぞれのフィルタを通過する空
気の流れは抵抗を増やしたり減らしたりすることでコン
トロールされる。部屋数が１つのクリーンルームにおい
ては、天井に150個程度のフィルタが使用されている。
フィルタを通過する流量を調節するために、バランシン
グ（balancing）と呼ばれる方法が用いられる。バラン
シングにおいて、複数の抵抗体を繰返し順番に調整して
流量を所定の範囲内に調整する。バランシングが完了し
た後においても、全体のライン網は、いまだ供給圧の変
化を受け、またクリーンルーム要求事項要素の変化をも
受けている。
システムにおいては、空気配送システム全体に抵抗体の
ライン網を使用する。それぞれのフィルタを通過する空
気の流れは抵抗を増やしたり減らしたりすることでコン
トロールされる。部屋数が１つのクリーンルームにおい
ては、天井に150個程度のフィルタが使用されている。
フィルタを通過する流量を調節するために、バランシン
グ（balancing）と呼ばれる方法が用いられる。バラン
シングにおいて、複数の抵抗体を繰返し順番に調整して
流量を所定の範囲内に調整する。バランシングが完了し
た後においても、全体のライン網は、いまだ供給圧の変
化を受け、またクリーンルーム要求事項要素の変化をも
受けている。
クリーンルームからの空気の排出には次の２通りがあ
る。ある空気は、処理装置やその他排出用フード付きの
作業ステーションを通じて部屋から排出されるし、ま
た、ある空気は換気口を通じて直接排出される。処理装
置内において一定の流量、換言すれば、一定の部分的真
空度を維持することが重要である。そうすれば、集積回
路チップの欠陥を最小限にすることができるし、また、
処理装置あるいは排出フードから有毒ガス等が漏出する
ことを防止できるのでそばにいる作業者に危険を生じさ
せない。処理装置から出る空気は中央位置で処理されて
外部に排出される。処理装置を通じて流れる空気は別に
して、クリーンルームを流れる空気は循環させることが
できる。クリーンルーム内は大気圧よりも僅かながら高
い値に保持されるので、クリーンルームのドアが開いた
ときにもダストはクリーンルーム内に進入しない。
る。ある空気は、処理装置やその他排出用フード付きの
作業ステーションを通じて部屋から排出されるし、ま
た、ある空気は換気口を通じて直接排出される。処理装
置内において一定の流量、換言すれば、一定の部分的真
空度を維持することが重要である。そうすれば、集積回
路チップの欠陥を最小限にすることができるし、また、
処理装置あるいは排出フードから有毒ガス等が漏出する
ことを防止できるのでそばにいる作業者に危険を生じさ
せない。処理装置から出る空気は中央位置で処理されて
外部に排出される。処理装置を通じて流れる空気は別に
して、クリーンルームを流れる空気は循環させることが
できる。クリーンルーム内は大気圧よりも僅かながら高
い値に保持されるので、クリーンルームのドアが開いた
ときにもダストはクリーンルーム内に進入しない。
安全性に関して、医療あるいはバイオテクノロジー研
究所は集積回路チップ製造所と同様な問題を抱えてい
る。排出フード内の真空度すなわち流量が不適切であれ
ば、作業者が危険な微生物にさらされることになる。同
様に、排出フードから出る空気は中央位置において処理
されて外部に排出される。これらの研究所はたいてい大
気圧よりも僅かながら低い値に維持されることがあるの
で、ドアが開いたときでも微生物が偶発的に研究所内か
ら風に運ばれて外部に排出されることはない。
究所は集積回路チップ製造所と同様な問題を抱えてい
る。排出フード内の真空度すなわち流量が不適切であれ
ば、作業者が危険な微生物にさらされることになる。同
様に、排出フードから出る空気は中央位置において処理
されて外部に排出される。これらの研究所はたいてい大
気圧よりも僅かながら低い値に維持されることがあるの
で、ドアが開いたときでも微生物が偶発的に研究所内か
ら風に運ばれて外部に排出されることはない。
発明の開示 本発明の装置は、空気供給源から処理室のような環境
部、さらに排出部まで流れる空気の流れをコントロール
する。もちろん、この流れを発生させるために、空気供
給源は前述の環境部よりも高圧状態でなければならない
し、前記排出部は前述の環境部よりも低圧状態でなけれ
ばならない。一般的には、空気供給源の処理室に至るま
での圧力及び処理室から排出部に至るまでの圧力は共
に、処理室内の空気圧よりも急速にかつ大きく変化す
る。本装置において、環境部に至るまでのコンジット及
び環境部から先のコンジットは次の２つの調整位置を有
する。すなわち、（ｉ）プレナム内の圧力を環境部の圧
力よりも所定値だけ高く又は低く維持する圧力維持調整
位置と、（ii）前記プレアムと環境部との間における有
効な圧力降下を生じさせる調節弁位置。上記圧力維持調
整位置には、環境部と圧力源との間においてプレナムが
配設されている。圧力源は、環境部よりも高圧の空気
源、あるいは環境部に対して部分的真空を与える排気装
置の何れかとすることができる。プレナムの圧力は、環
境部の圧力と圧力源の圧力との間である。圧力維持調整
位置には、環境部と圧力源との間を流れるプレナム内の
流体にさらされる正面と、環境部の圧力にさらされた端
面とを有するピストンが設けられている。このピストン
は、調整機を通過する空気の流れを調整自在に妨げるた
めに、かつ、空気の流れを妨げる作用をピストンの自重
によって減らすことができるように所定方向に移動自在
に設けられている。これらの２つの位置は、環境部に出
入りするコンジット内に置かれる。これらの２つの位置
は、平行な数個のコンジットであって、すべてが供給部
から環境部内に流れるコンジット、又はすべてが環境部
から排出部へ流れるコンジット内に置かれることが好ま
しい。
部、さらに排出部まで流れる空気の流れをコントロール
する。もちろん、この流れを発生させるために、空気供
給源は前述の環境部よりも高圧状態でなければならない
し、前記排出部は前述の環境部よりも低圧状態でなけれ
ばならない。一般的には、空気供給源の処理室に至るま
での圧力及び処理室から排出部に至るまでの圧力は共
に、処理室内の空気圧よりも急速にかつ大きく変化す
る。本装置において、環境部に至るまでのコンジット及
び環境部から先のコンジットは次の２つの調整位置を有
する。すなわち、（ｉ）プレナム内の圧力を環境部の圧
力よりも所定値だけ高く又は低く維持する圧力維持調整
位置と、（ii）前記プレアムと環境部との間における有
効な圧力降下を生じさせる調節弁位置。上記圧力維持調
整位置には、環境部と圧力源との間においてプレナムが
配設されている。圧力源は、環境部よりも高圧の空気
源、あるいは環境部に対して部分的真空を与える排気装
置の何れかとすることができる。プレナムの圧力は、環
境部の圧力と圧力源の圧力との間である。圧力維持調整
位置には、環境部と圧力源との間を流れるプレナム内の
流体にさらされる正面と、環境部の圧力にさらされた端
面とを有するピストンが設けられている。このピストン
は、調整機を通過する空気の流れを調整自在に妨げるた
めに、かつ、空気の流れを妨げる作用をピストンの自重
によって減らすことができるように所定方向に移動自在
に設けられている。これらの２つの位置は、環境部に出
入りするコンジット内に置かれる。これらの２つの位置
は、平行な数個のコンジットであって、すべてが供給部
から環境部内に流れるコンジット、又はすべてが環境部
から排出部へ流れるコンジット内に置かれることが好ま
しい。
環境部から排出部までの流れを調整する装置におい
て、ピストンには孔が設けられており、この孔を介して
流体は流れる。孔に隣接して操向部が固設され、この操
向部は孔を通過する流体をピストンの正面を急激に横切
らせるために用いる。操向部は環境部から真空装置まで
の流体の流れを調整することができる。このような装置
においては、ピストンの端面の圧力増加はピストンの流
体の流れに対する抵抗を増大させ、ピストンの正面の圧
力増加はピストンの流体の流れに対する抵抗を減らすよ
うに作用する。ピストンの流体の流れに対する抵抗を減
少させるためにピストンに対して回復力が与えられる。
て、ピストンには孔が設けられており、この孔を介して
流体は流れる。孔に隣接して操向部が固設され、この操
向部は孔を通過する流体をピストンの正面を急激に横切
らせるために用いる。操向部は環境部から真空装置まで
の流体の流れを調整することができる。このような装置
においては、ピストンの端面の圧力増加はピストンの流
体の流れに対する抵抗を増大させ、ピストンの正面の圧
力増加はピストンの流体の流れに対する抵抗を減らすよ
うに作用する。ピストンの流体の流れに対する抵抗を減
少させるためにピストンに対して回復力が与えられる。
図面の簡単な説明 図１は、処理室への流体の流れの出入りを制御する方
法を示す。
法を示す。
図２及び図３は、供給源から環境部までの空気の流れ
を調節する装置を示す。
を調節する装置を示す。
図４及び図５は、環境部から排出部までの空気の流れ
を調節する装置を示す。
を調節する装置を示す。
実施態様の説明 図１は、処理室に出入りする空気流を制御するために
２位置制御装置がどのように用いられるかを示す。空気
流入側は、処理室内の圧力よりも高圧であり、かつ、幅
広く急激な圧力変化を生じうる。空気流入側の流れは数
個の平行なコンジット（図においては２つ）に分岐して
おり、これらのコンジットを介して処理室に通じてい
る。それぞれのコンジットには圧力調整機が設けられて
おり、この圧力調整機はプレナム内の圧力を一定圧であ
って、処理室の圧力よりも大きく、かつ、もちろん空気
入力側の圧力よりも小さな圧力に保つ。（図２及び図３
に関連して以下において説明するように、これらの圧力
調整機は、ピストンが上下に動くときに空気入力側とプ
レナムとの間における流れを調整自在に妨げるゲートを
ピストンに接続することによって、プレナム内の圧力を
処理室に対して一定に保つ。ピストンの片側はプレナム
に対してさらされており、一方、他側は、基準圧力管を
介して処理室の圧力にさらされている。このように、ピ
ストンは、プレナム及び環境部内における圧力体の去来
（押し寄せてきたり、引いていく状態）に応答して移動
可能である。ピストンを横切る圧力の差がピストンの重
量によって影響されるようにピストンを設けて、ピスト
ンを横切る圧力の差を一定にするようにしてもよい。）
各圧力調整機の下流に調節可能な弁が設けられており、
これらの調節弁はプレナムと処理室との間の流れを生じ
させる。弁はコントローラによって制御される。圧力調
整機がプレナムと処理室との間の一定の圧力差を維持す
る限り、調整弁の各設定に対して一定流量が維持され
る。
２位置制御装置がどのように用いられるかを示す。空気
流入側は、処理室内の圧力よりも高圧であり、かつ、幅
広く急激な圧力変化を生じうる。空気流入側の流れは数
個の平行なコンジット（図においては２つ）に分岐して
おり、これらのコンジットを介して処理室に通じてい
る。それぞれのコンジットには圧力調整機が設けられて
おり、この圧力調整機はプレナム内の圧力を一定圧であ
って、処理室の圧力よりも大きく、かつ、もちろん空気
入力側の圧力よりも小さな圧力に保つ。（図２及び図３
に関連して以下において説明するように、これらの圧力
調整機は、ピストンが上下に動くときに空気入力側とプ
レナムとの間における流れを調整自在に妨げるゲートを
ピストンに接続することによって、プレナム内の圧力を
処理室に対して一定に保つ。ピストンの片側はプレナム
に対してさらされており、一方、他側は、基準圧力管を
介して処理室の圧力にさらされている。このように、ピ
ストンは、プレナム及び環境部内における圧力体の去来
（押し寄せてきたり、引いていく状態）に応答して移動
可能である。ピストンを横切る圧力の差がピストンの重
量によって影響されるようにピストンを設けて、ピスト
ンを横切る圧力の差を一定にするようにしてもよい。）
各圧力調整機の下流に調節可能な弁が設けられており、
これらの調節弁はプレナムと処理室との間の流れを生じ
させる。弁はコントローラによって制御される。圧力調
整機がプレナムと処理室との間の一定の圧力差を維持す
る限り、調整弁の各設定に対して一定流量が維持され
る。
調整位置と弁位置とを有する各コンジットは他のコン
ジットとは次のように独立して作用する。即ち、もし１
つのコンジットを流れる流れが妨げられ、あるいは変化
されても（空気流入側の圧力が処理室に対して充分高い
状態のままである限り）、プレナム内の圧力は処理室の
圧力よりも高くほとんど一定のまま変化せず、そしてこ
のため平行なコンジットを通る流量はほとんど一定のま
ま変化しない。換言すれば、圧力調整機間においてはク
ロストークは生じない。
ジットとは次のように独立して作用する。即ち、もし１
つのコンジットを流れる流れが妨げられ、あるいは変化
されても（空気流入側の圧力が処理室に対して充分高い
状態のままである限り）、プレナム内の圧力は処理室の
圧力よりも高くほとんど一定のまま変化せず、そしてこ
のため平行なコンジットを通る流量はほとんど一定のま
ま変化しない。換言すれば、圧力調整機間においてはク
ロストークは生じない。
空気は排気フードを通じて、あるいは換気口から直接
排出される。排出フード内の圧力を処理室の圧力よりも
低い一定の圧力に維持することは極めて望ましい。この
圧力維持するため、真空調整装置であってそのプレナム
を処理室に対して部分的真空に維持する真空調整装置を
各排出フードに接続して、排気フードと該プレナム間の
流れに対して比較的小さな量の抵抗を与えるものであ
る。この低い抵抗を接続することにより、排気フード内
に部分真空を生じさせることができ、この部分真空はプ
レナム内で維持される部分真空にほとんど等しく、故に
処理室に対してほとんど一定である。排出フードの戸が
開かれたとき、真空調整機は、前記部分真空を維持する
ために排出フードを通る流量を増やす。（真空調整機
は、図４及び図５に関して以下において説明されるよう
に、それぞれがピストンと、プレナムを通る空気流にさ
らされる正面と、基準圧力管を介して処理室の圧力にさ
らされる端面とを有する点で圧力調整機に類似するもの
である。ピストンは、プレナム及び環境部内における圧
力体の去来に応答して移動可能である。ピストンは、上
下に可動であるので、プレナムから真空装置即ち排出部
への流れを調整自在に妨げる。ピストンを横切る圧力差
がピストンの自重によって影響されるようにピストンを
設けて、ピストンを横切る圧力差を一定にすることとし
ても良い。） 一定の部分真空を生じさせるように一定流量を維持す
るために、弁がプレナムと処理室との間に配設されてお
り、この弁により、図１に示すように換気口から始まる
コンジット内の流れをさらに妨げる。同様に、一定の流
量が排出フードを流れるように設定したいならば、弁を
排出フードと真空調整機との間に配設する。流量設定の
変更を行う場合には、調整弁を用いる。調整弁は前述の
コントローラによって制御することができる。
排出される。排出フード内の圧力を処理室の圧力よりも
低い一定の圧力に維持することは極めて望ましい。この
圧力維持するため、真空調整装置であってそのプレナム
を処理室に対して部分的真空に維持する真空調整装置を
各排出フードに接続して、排気フードと該プレナム間の
流れに対して比較的小さな量の抵抗を与えるものであ
る。この低い抵抗を接続することにより、排気フード内
に部分真空を生じさせることができ、この部分真空はプ
レナム内で維持される部分真空にほとんど等しく、故に
処理室に対してほとんど一定である。排出フードの戸が
開かれたとき、真空調整機は、前記部分真空を維持する
ために排出フードを通る流量を増やす。（真空調整機
は、図４及び図５に関して以下において説明されるよう
に、それぞれがピストンと、プレナムを通る空気流にさ
らされる正面と、基準圧力管を介して処理室の圧力にさ
らされる端面とを有する点で圧力調整機に類似するもの
である。ピストンは、プレナム及び環境部内における圧
力体の去来に応答して移動可能である。ピストンは、上
下に可動であるので、プレナムから真空装置即ち排出部
への流れを調整自在に妨げる。ピストンを横切る圧力差
がピストンの自重によって影響されるようにピストンを
設けて、ピストンを横切る圧力差を一定にすることとし
ても良い。） 一定の部分真空を生じさせるように一定流量を維持す
るために、弁がプレナムと処理室との間に配設されてお
り、この弁により、図１に示すように換気口から始まる
コンジット内の流れをさらに妨げる。同様に、一定の流
量が排出フードを流れるように設定したいならば、弁を
排出フードと真空調整機との間に配設する。流量設定の
変更を行う場合には、調整弁を用いる。調整弁は前述の
コントローラによって制御することができる。
処理室に導かれるコンジットと同様に、処理室から出
るコンジット内の真空調整機間でもクロストークは生じ
ない。処理室から出る各コンジット−このコンジットは
調整位置と弁位置とを有する−は、１つのコンジットを
通る流れが妨げられ、あるいは変化しても、別の平行な
コンジットを流れる流量はほとんど一定（排気のための
真空がほとんどそのまま維持される限り）であるという
意味において他のコンジットとは独立して作動する。処
理室から出るそれぞれのコンジットであって、ただ１つ
の調整位置を有するコンジット（排気フード内を一定の
部分真空に保つため）もまた、１つのコンジットを通る
流れが妨げられ、あるいは変化しても、別の平行なコン
ジットに連結された排気フード内の真空度はほとんど一
定であり変化しない（排気のための真空がほとんどその
まま維持される限り）という意味において他のコンジッ
トとは独立して作動する。
るコンジット内の真空調整機間でもクロストークは生じ
ない。処理室から出る各コンジット−このコンジットは
調整位置と弁位置とを有する−は、１つのコンジットを
通る流れが妨げられ、あるいは変化しても、別の平行な
コンジットを流れる流量はほとんど一定（排気のための
真空がほとんどそのまま維持される限り）であるという
意味において他のコンジットとは独立して作動する。処
理室から出るそれぞれのコンジットであって、ただ１つ
の調整位置を有するコンジット（排気フード内を一定の
部分真空に保つため）もまた、１つのコンジットを通る
流れが妨げられ、あるいは変化しても、別の平行なコン
ジットに連結された排気フード内の真空度はほとんど一
定であり変化しない（排気のための真空がほとんどその
まま維持される限り）という意味において他のコンジッ
トとは独立して作動する。
処理室に導かれる、あるいは処理室から出る各コンジ
ットに対してベンチュリメータを設けることとしてもよ
く、そうすれば流量情報をコントローラに与えることが
でき、コントローラはコンジット内の弁の調整を行うこ
とができる。コントローラは圧力変換器から処理室の内
外の圧力に関する情報を得ることもできる。処理室に出
入りする流れを調節すること、及び処理室内外の圧力変
換器から得られる情報を監視することによって、コント
ローラは処理室内の圧力が外部の圧力よりも高いか低い
かを知ることができる。
ットに対してベンチュリメータを設けることとしてもよ
く、そうすれば流量情報をコントローラに与えることが
でき、コントローラはコンジット内の弁の調整を行うこ
とができる。コントローラは圧力変換器から処理室の内
外の圧力に関する情報を得ることもできる。処理室に出
入りする流れを調節すること、及び処理室内外の圧力変
換器から得られる情報を監視することによって、コント
ローラは処理室内の圧力が外部の圧力よりも高いか低い
かを知ることができる。
図２は、圧力調整機と調節弁とを有する装置を示し、
比較的高圧空気を供給する空気供給源から与えられる空
気が入り口１から折曲げフィルタ２を通って処理室３
（例えば、クリーンルーム環境）に流入する状態を示
す。ハウジング４は２つのチャンバ、即ちチャンバ６と
プレナム７とに分割されている。チャンバ６は基準圧状
態であり、（例えば、チューブ61によって）クリーンル
ームへ空気搬送のため接続されている。プレナム７とチ
ャンバ６は可動自在に設けられたピストン５によって分
離されている。ピストンの１つの面、即ち正面はプレナ
ム７内の空気にさらされている。他の面、即ち端面51は
チャンバ６内の基準圧にさらされている。ピストン５は
矢印50で示す方向に可動である。ピストン５はその中央
に孔56を有する。ピストン５の内縁は膜53によって弁座
11に接続されている。ピストン５の外縁は膜54によって
ハウジング４に接続される。操向部13は支持材12によっ
て弁座11に接続される。操向部13は空気流の向きをピス
トン５が移動する方向に平行な方向からピストン５の移
動方向を横切る軸方向に変える。支持材55によって環状
ゲート８がピストン５に取り付けられ、この環状ゲート
８は操向部13の回りに設けられかつピストン５と共に可
動である。好ましい実施例においては、操向部13は非可
動である。複数の揺動スプリング81はゲート８を、操向
部13の底部に設けた支持材14に連結する。これらのスプ
リング81は、必ずしも必要でないが、ピストン５を横方
向に安定させかつ垂直方向に滑らかに移動しやすくする
ものである。ゲート８はピストン５と共に動くので、本
装置を介して流れを調節可能に制限する。
比較的高圧空気を供給する空気供給源から与えられる空
気が入り口１から折曲げフィルタ２を通って処理室３
（例えば、クリーンルーム環境）に流入する状態を示
す。ハウジング４は２つのチャンバ、即ちチャンバ６と
プレナム７とに分割されている。チャンバ６は基準圧状
態であり、（例えば、チューブ61によって）クリーンル
ームへ空気搬送のため接続されている。プレナム７とチ
ャンバ６は可動自在に設けられたピストン５によって分
離されている。ピストンの１つの面、即ち正面はプレナ
ム７内の空気にさらされている。他の面、即ち端面51は
チャンバ６内の基準圧にさらされている。ピストン５は
矢印50で示す方向に可動である。ピストン５はその中央
に孔56を有する。ピストン５の内縁は膜53によって弁座
11に接続されている。ピストン５の外縁は膜54によって
ハウジング４に接続される。操向部13は支持材12によっ
て弁座11に接続される。操向部13は空気流の向きをピス
トン５が移動する方向に平行な方向からピストン５の移
動方向を横切る軸方向に変える。支持材55によって環状
ゲート８がピストン５に取り付けられ、この環状ゲート
８は操向部13の回りに設けられかつピストン５と共に可
動である。好ましい実施例においては、操向部13は非可
動である。複数の揺動スプリング81はゲート８を、操向
部13の底部に設けた支持材14に連結する。これらのスプ
リング81は、必ずしも必要でないが、ピストン５を横方
向に安定させかつ垂直方向に滑らかに移動しやすくする
ものである。ゲート８はピストン５と共に動くので、本
装置を介して流れを調節可能に制限する。
本装置を流れる空気は入り口１から流入した後、操向
部13によって向きが変えられてゲート８を通過し、プレ
ナム７を通って、次にフィルタ２を通過してクリーンル
ーム３へと流れる。ゲート８が空気の流れをどのくらい
妨げるかはピストン５の位置に依存する。また、ピスト
ン５の位置はプレナム７とチャンバ６との圧力差及びピ
ストン５に作用している回復力に依存する。図２に示す
装置においては、回復力はピストン５、ゲート８及びこ
の２つを連結する支持材55の合計重量である。この重量
はゲート８を開くように作用するものであり、従って流
れに対する抵抗を下げる。（このピストン・支持材・ゲ
ート構造の重量のみを回復力として用いることにより、
一定の回復力が得られる。一定の回復力はピストンを横
切る一定の圧力差を維持するために好ましいものであ
る。）プレナム７の圧力がチャンバ６の圧力よりも十分
に大きくなるとピストン５とゲート８は上昇するので、
ゲート８による流れに対する抵抗は増す。ゲート８によ
るこの抵抗の上昇は空気流量を下げる。ピストン５とゲ
ート８は均衡状態となる位置に来て、プレナム７とチャ
ンバ６との圧力差は一定になる。
部13によって向きが変えられてゲート８を通過し、プレ
ナム７を通って、次にフィルタ２を通過してクリーンル
ーム３へと流れる。ゲート８が空気の流れをどのくらい
妨げるかはピストン５の位置に依存する。また、ピスト
ン５の位置はプレナム７とチャンバ６との圧力差及びピ
ストン５に作用している回復力に依存する。図２に示す
装置においては、回復力はピストン５、ゲート８及びこ
の２つを連結する支持材55の合計重量である。この重量
はゲート８を開くように作用するものであり、従って流
れに対する抵抗を下げる。（このピストン・支持材・ゲ
ート構造の重量のみを回復力として用いることにより、
一定の回復力が得られる。一定の回復力はピストンを横
切る一定の圧力差を維持するために好ましいものであ
る。）プレナム７の圧力がチャンバ６の圧力よりも十分
に大きくなるとピストン５とゲート８は上昇するので、
ゲート８による流れに対する抵抗は増す。ゲート８によ
るこの抵抗の上昇は空気流量を下げる。ピストン５とゲ
ート８は均衡状態となる位置に来て、プレナム７とチャ
ンバ６との圧力差は一定になる。
通気管61が環境部３に通気されているならば、このよ
うにプレナム７の圧力は環境部３の圧力に対して一定で
ある。フィルタ２を通過する一定圧力降下を維持するこ
とによって、本装置はほとんど一定の流量を維持するこ
とができる。
うにプレナム７の圧力は環境部３の圧力に対して一定で
ある。フィルタ２を通過する一定圧力降下を維持するこ
とによって、本装置はほとんど一定の流量を維持するこ
とができる。
この装置がなければ、クリーンルームに圧力降下が生
じたときに流量が増える。それは供給源とクリーンルー
ム３との間に大きな圧力降下があるからである。この装
置があれば、クリーンルームの圧力降下はチャンバ６の
圧力降下を生じる。それはチャンバ６は管61によってク
リーンルームに通気されているからである。チャンバの
圧力降下によって、次にピストン５とゲート８が上昇し
て、ゲート８による空気流に対する抵抗が増える。この
抵抗増加により供給源とクリーンルームとの間の大きな
圧力降下を阻止し、流量はほとんど一定のままで変化し
ない。反対に、クリーンルームの圧力増加が生じたとき
はゲート８が開き、抵抗は下がる。
じたときに流量が増える。それは供給源とクリーンルー
ム３との間に大きな圧力降下があるからである。この装
置があれば、クリーンルームの圧力降下はチャンバ６の
圧力降下を生じる。それはチャンバ６は管61によってク
リーンルームに通気されているからである。チャンバの
圧力降下によって、次にピストン５とゲート８が上昇し
て、ゲート８による空気流に対する抵抗が増える。この
抵抗増加により供給源とクリーンルームとの間の大きな
圧力降下を阻止し、流量はほとんど一定のままで変化し
ない。反対に、クリーンルームの圧力増加が生じたとき
はゲート８が開き、抵抗は下がる。
同様に、この装置がなければ、供給源の圧力増加が生
じたときに流量の増加が起こる。この装置があれば、流
入位置１における圧力増加によりプレナム７に一時的な
圧力増加が生じ、このプレナムの圧力増加によりピスト
ン５とゲート８は上昇する。ゲート８の上昇によって、
流れに対する抵抗が増加し供給源とクリーンルーム３と
の間の大きな圧力降下が妨げられる。反対に、入力圧力
が降下すると、ゲート８を開いて抵抗を下げる。
じたときに流量の増加が起こる。この装置があれば、流
入位置１における圧力増加によりプレナム７に一時的な
圧力増加が生じ、このプレナムの圧力増加によりピスト
ン５とゲート８は上昇する。ゲート８の上昇によって、
流れに対する抵抗が増加し供給源とクリーンルーム３と
の間の大きな圧力降下が妨げられる。反対に、入力圧力
が降下すると、ゲート８を開いて抵抗を下げる。
本装置内をほとんどあるいはまったく流れが通過しな
いときは、ゲート８とピストン５は最下位の位置まで下
がり、ゲート８は流れに対して最少の抵抗を与えること
になる。このようにほとんどあるいはまったく流れがな
いときは、本装置は完全に開いた状態である。装置は、
流れが遮断された後もリセットする必要はない。
いときは、ゲート８とピストン５は最下位の位置まで下
がり、ゲート８は流れに対して最少の抵抗を与えること
になる。このようにほとんどあるいはまったく流れがな
いときは、本装置は完全に開いた状態である。装置は、
流れが遮断された後もリセットする必要はない。
図２に示す装置は好ましい実施例であり、この実施例
においてはゲートはピストン５に固定して取り付けてい
るので、ゲート８とピストン５は一体的に動く。ピスト
ン５が上昇するときにゲート８は流れに対する抵抗を増
すように、かつ、ピストンが降下するときにゲートは流
れに対する抵抗を減らすように、ピストンとゲートをレ
バーその他別の機構によって取り付けることとしても良
い。
においてはゲートはピストン５に固定して取り付けてい
るので、ゲート８とピストン５は一体的に動く。ピスト
ン５が上昇するときにゲート８は流れに対する抵抗を増
すように、かつ、ピストンが降下するときにゲートは流
れに対する抵抗を減らすように、ピストンとゲートをレ
バーその他別の機構によって取り付けることとしても良
い。
フィルタ２は、プレナム７から環境部３に流れる空気
に対して一定の抵抗を与える。オリフィス23を形成する
格子21、22を用いることによって、更に抵抗を増すこと
が可能である。格子21は可動であり、これによりオリフ
ィス23のサイズを変化させることができ、従ってプレナ
ム７から環境部３に流れる流れに対する抵抗を変化させ
ることが可能である。環境部３に対するプレナム７の圧
力は可動格子21によって制御されうる。可動格子21の摺
動は前述のコントローラによって制御されるステップモ
ータによって行われる。オリフィス23は、空気をフィル
タ全体にわたって均一に拡散させるために、装置内にお
けるオリフィス位置に応じて異なるサイズにすることと
しても良い。
に対して一定の抵抗を与える。オリフィス23を形成する
格子21、22を用いることによって、更に抵抗を増すこと
が可能である。格子21は可動であり、これによりオリフ
ィス23のサイズを変化させることができ、従ってプレナ
ム７から環境部３に流れる流れに対する抵抗を変化させ
ることが可能である。環境部３に対するプレナム７の圧
力は可動格子21によって制御されうる。可動格子21の摺
動は前述のコントローラによって制御されるステップモ
ータによって行われる。オリフィス23は、空気をフィル
タ全体にわたって均一に拡散させるために、装置内にお
けるオリフィス位置に応じて異なるサイズにすることと
しても良い。
図３は図２に示す装置の代替例であり、この例におい
てはピストン５はヒンジで取り付けられている。ピスト
ン５は支持材55によってゲート８に連結されている。ピ
ストン５は上下に回転するので、ピストンとゲート８は
流れを横切る方向に動く。ピストン５の正面52はコンジ
ットを通過する空気にさらされており、ピストンの端面
６は基準圧力チャンバ６にさらされている。なお、基準
圧力チャンバ６はポート61を介して本装置の下流の環境
部（例えば、処理室）に通気されていることが好まし
い。装置の入り口１は空気供給部に接続されている。空
気は支持材55及びゲート８を通過した後ピストン５を通
過する。ピストン５の下流には仕切弁25が配設され、こ
の仕切弁25は流量を変化させるため上下に可動に設けら
れている。図３の装置の仕切弁25は、図２の装置の調整
可能格子構造21、22と同じ機能をなす。図３の装置のピ
ストン５とゲート８は最下位の位置にあり、この位置に
おいては低流量である。流量がある点以上になると（即
ち、ピストンの正面52と端面51との圧力差がピストン・
支持材・ゲート構造５、55、８の重量あるいはその他の
回復力に勝るとき）、ピストン５は矢印で示す方向（上
方）に回転する。ピストン５のこの上方への移動によ
り、ゲート８が上方に移動して流れを妨げる。ゲート８
は流れに対する抵抗を増して流入口１における更なる圧
力増加に対抗する。故に、本装置はプレナム７とチャン
バ６との圧力差を一定に維持することが可能である。こ
の圧力差はピストンに作用する回復力に関係しており、
回復力は、この場合にはピストン・支持部材・ゲート構
造の重量である。チャンバ６の圧力を仕切弁の下流の圧
力に等しく設定することにより、仕切弁25の両側の圧力
降下は一定に維持される。仕切弁25の位置は流量を精確
に制御するために調節されうる。ピストン５の重量によ
って生じる回復力は、摺動自在なウェート90をロッド91
上において移動させることによって変化させることがで
きる。なお、ウェートの移動は前述のコントローラによ
って制御されるステップモータによって行うことができ
る。
てはピストン５はヒンジで取り付けられている。ピスト
ン５は支持材55によってゲート８に連結されている。ピ
ストン５は上下に回転するので、ピストンとゲート８は
流れを横切る方向に動く。ピストン５の正面52はコンジ
ットを通過する空気にさらされており、ピストンの端面
６は基準圧力チャンバ６にさらされている。なお、基準
圧力チャンバ６はポート61を介して本装置の下流の環境
部（例えば、処理室）に通気されていることが好まし
い。装置の入り口１は空気供給部に接続されている。空
気は支持材55及びゲート８を通過した後ピストン５を通
過する。ピストン５の下流には仕切弁25が配設され、こ
の仕切弁25は流量を変化させるため上下に可動に設けら
れている。図３の装置の仕切弁25は、図２の装置の調整
可能格子構造21、22と同じ機能をなす。図３の装置のピ
ストン５とゲート８は最下位の位置にあり、この位置に
おいては低流量である。流量がある点以上になると（即
ち、ピストンの正面52と端面51との圧力差がピストン・
支持材・ゲート構造５、55、８の重量あるいはその他の
回復力に勝るとき）、ピストン５は矢印で示す方向（上
方）に回転する。ピストン５のこの上方への移動によ
り、ゲート８が上方に移動して流れを妨げる。ゲート８
は流れに対する抵抗を増して流入口１における更なる圧
力増加に対抗する。故に、本装置はプレナム７とチャン
バ６との圧力差を一定に維持することが可能である。こ
の圧力差はピストンに作用する回復力に関係しており、
回復力は、この場合にはピストン・支持部材・ゲート構
造の重量である。チャンバ６の圧力を仕切弁の下流の圧
力に等しく設定することにより、仕切弁25の両側の圧力
降下は一定に維持される。仕切弁25の位置は流量を精確
に制御するために調節されうる。ピストン５の重量によ
って生じる回復力は、摺動自在なウェート90をロッド91
上において移動させることによって変化させることがで
きる。なお、ウェートの移動は前述のコントローラによ
って制御されるステップモータによって行うことができ
る。
図４は、処理室から排出部までの流れを制御する流れ
調整機を示す。入り口81からの空気流は可変抵抗体、本
例においては仕切弁95を通りプレナム79に流入する。空
気はピストン５の正面52上を通る。空気流は次に、ピス
トン５の端部に設けられた折返し部96により形成された
制限地点80によって調整される。ピストン５はヒンジ84
回りに回転するので、折返し部96は空気流を横切る方向
に移動する。好ましくは、出口82は真空源に接続され
る。いかなる場合においても、出口82の圧力は入り口81
の圧力よりも低くなければならない。
調整機を示す。入り口81からの空気流は可変抵抗体、本
例においては仕切弁95を通りプレナム79に流入する。空
気はピストン５の正面52上を通る。空気流は次に、ピス
トン５の端部に設けられた折返し部96により形成された
制限地点80によって調整される。ピストン５はヒンジ84
回りに回転するので、折返し部96は空気流を横切る方向
に移動する。好ましくは、出口82は真空源に接続され
る。いかなる場合においても、出口82の圧力は入り口81
の圧力よりも低くなければならない。
プレナム79の圧力はピストン５の正面52及び端面（背
面）51に作用する流体の力及びピストン５の回復力に関
係する。図４の装置においては、下方へ作用する回復力
はピストン５の重量である。回復力は、スプリング、あ
るいはコントローラ制御のステップモータによってロッ
ド91上を移動自在に設けられた図４に示す摺動自在なウ
ェート90によって得ることができる。このように、図３
及び図４に示す調整機のピストンに作用する回復力は図
１に示すコントローラによって制御することができる。
回復力は制限地点80を開くことになる。回復力は、空気
が通過するプレナム79と、基準圧力チャンバ17（このチ
ャンバはプレナム79の圧力よりも高い圧力を有すべきで
ある）との圧力差によって起きる力のバランスをとるの
で、ピストン５は浮く。図示の摺動可能なウェートを用
いることによりピストン５に作用する回復力を変化させ
て、プレナム79とチャンバ17との圧力差を変化させるこ
とが可能である。ピストン５を浮かせるためには、出力
側82における真空度が十分強いことが必要であり、真空
度が十分でないならば、調整機はプレナム79の圧力を一
定に維持することができない。真空度が十分強くて回復
力が一定のままでありかつチャンバ17の圧力が一定のま
まであれば、プレナム79の圧力は一定のままである。チ
ャンバ17は基準ポート85と流体連通しており、このポー
ト85は処理室へ連通し、空気は処理室から入口81へと流
れる。
面）51に作用する流体の力及びピストン５の回復力に関
係する。図４の装置においては、下方へ作用する回復力
はピストン５の重量である。回復力は、スプリング、あ
るいはコントローラ制御のステップモータによってロッ
ド91上を移動自在に設けられた図４に示す摺動自在なウ
ェート90によって得ることができる。このように、図３
及び図４に示す調整機のピストンに作用する回復力は図
１に示すコントローラによって制御することができる。
回復力は制限地点80を開くことになる。回復力は、空気
が通過するプレナム79と、基準圧力チャンバ17（このチ
ャンバはプレナム79の圧力よりも高い圧力を有すべきで
ある）との圧力差によって起きる力のバランスをとるの
で、ピストン５は浮く。図示の摺動可能なウェートを用
いることによりピストン５に作用する回復力を変化させ
て、プレナム79とチャンバ17との圧力差を変化させるこ
とが可能である。ピストン５を浮かせるためには、出力
側82における真空度が十分強いことが必要であり、真空
度が十分でないならば、調整機はプレナム79の圧力を一
定に維持することができない。真空度が十分強くて回復
力が一定のままでありかつチャンバ17の圧力が一定のま
まであれば、プレナム79の圧力は一定のままである。チ
ャンバ17は基準ポート85と流体連通しており、このポー
ト85は処理室へ連通し、空気は処理室から入口81へと流
れる。
出力側82の圧力が下がれば、より多くの空気がプレナ
ム79から制限地点80を通過して出力側へ流れるのでプレ
ナム79の圧力が低下し、このプレナムの圧力降下により
ピストン５が上方へ回転するので制限地点80において空
気流は絞られる。同様に、出力側82の圧力増加すれば制
限地点は広がる。このように、ピストン５に作用する下
向きの回復力を補正するために出力側82における真空度
が充分である限り、プレナム79の圧力は基準圧よりも一
定値だけ低くかつ出力側の圧力から独立している。
ム79から制限地点80を通過して出力側へ流れるのでプレ
ナム79の圧力が低下し、このプレナムの圧力降下により
ピストン５が上方へ回転するので制限地点80において空
気流は絞られる。同様に、出力側82の圧力増加すれば制
限地点は広がる。このように、ピストン５に作用する下
向きの回復力を補正するために出力側82における真空度
が充分である限り、プレナム79の圧力は基準圧よりも一
定値だけ低くかつ出力側の圧力から独立している。
このように、プレナム79は入口81から抵抗体である仕
切弁95を通過して流れる空気を吸込む一定真空度の流し
（シンク:sink）として作用する。入口81とプレナム79
との圧力差が一定のままであり、かつ、入口81とプレナ
ム79との間の流れに対する抵抗が一定のままであれば、
空気マス流量は一定のままである。仕切弁95によって流
体の流れに対する抵抗を変化させてやれば前記マス流量
を変化させることができる。入口81とプレナム79との圧
力差は、基準ポート85を入口81に連通して基準チャンバ
17を入口81に通気することにより一定に維持される。仕
切弁95を調整してより多くの、あるいはより少ない流体
をプレナム79内に流入させることができ、これによりピ
ストン５と妨げ部材96は下方あるいは上方に移動してプ
レナム79内の圧力を調整する。基準ポート85を入口81に
接続することにより、入口における圧力変化はチャンバ
17の圧力に対して相応する変化を来し、この変化によっ
てピストン５が移動して制限地点80を広くあるいは狭く
しプレナム79と入口81との圧力差を一定に維持する。可
変抵抗体95を通過する流れの圧力差を一定に維持する可
変抵抗体95を調整機に設けることで、図４に示す装置は
マス流量コントローラとして非常に優れた作用を行う。
切弁95を通過して流れる空気を吸込む一定真空度の流し
（シンク:sink）として作用する。入口81とプレナム79
との圧力差が一定のままであり、かつ、入口81とプレナ
ム79との間の流れに対する抵抗が一定のままであれば、
空気マス流量は一定のままである。仕切弁95によって流
体の流れに対する抵抗を変化させてやれば前記マス流量
を変化させることができる。入口81とプレナム79との圧
力差は、基準ポート85を入口81に連通して基準チャンバ
17を入口81に通気することにより一定に維持される。仕
切弁95を調整してより多くの、あるいはより少ない流体
をプレナム79内に流入させることができ、これによりピ
ストン５と妨げ部材96は下方あるいは上方に移動してプ
レナム79内の圧力を調整する。基準ポート85を入口81に
接続することにより、入口における圧力変化はチャンバ
17の圧力に対して相応する変化を来し、この変化によっ
てピストン５が移動して制限地点80を広くあるいは狭く
しプレナム79と入口81との圧力差を一定に維持する。可
変抵抗体95を通過する流れの圧力差を一定に維持する可
変抵抗体95を調整機に設けることで、図４に示す装置は
マス流量コントローラとして非常に優れた作用を行う。
プレナム79内の部分真空度は摺動自在のウェート90を
調整することによって変化させることができる。仕切弁
95をなくしあるいは仕切弁を調整して流れに対する抵抗
を極めて少なくし、入口81を排出フードに取り付け、か
つ、基準管85を排出フード外部の環境部へ接続したなら
ば、図４に示す調整機を排出フード内の部分真空を一定
に維持するために用いることができる。
調整することによって変化させることができる。仕切弁
95をなくしあるいは仕切弁を調整して流れに対する抵抗
を極めて少なくし、入口81を排出フードに取り付け、か
つ、基準管85を排出フード外部の環境部へ接続したなら
ば、図４に示す調整機を排出フード内の部分真空を一定
に維持するために用いることができる。
アメリカ合衆国特許第5000221号の図１及び図２に示
す装置を本発明の図１の排出フード真空調整機として用
いることもできる。
す装置を本発明の図１の排出フード真空調整機として用
いることもできる。
図５は、先に説明した図２に示す装置に構造的にある
程度類似した装置を示す。しかし、この装置は真空源に
接続されており機能的には本明細書の図４の装置（ある
いは、上記アメリカ合衆国特許第5000221号の図１及び
図２の装置）により似ている。この装置において、空気
は環境部３からフィルタ２を経由して、次にプレナム７
及び出口41を経由して真空源へと流れる。
程度類似した装置を示す。しかし、この装置は真空源に
接続されており機能的には本明細書の図４の装置（ある
いは、上記アメリカ合衆国特許第5000221号の図１及び
図２の装置）により似ている。この装置において、空気
は環境部３からフィルタ２を経由して、次にプレナム７
及び出口41を経由して真空源へと流れる。
ピストン５は、ピストン５の上面である正面52と、ピ
ストン５の下面である端面（背面）51との２面を有す
る。ピストン５はハウジング４の内部をプレナム７と基
準チャンバ６とに分け、基準チャンバ６は管61のよって
環境部３の圧力に通気されている。ピストン５の外縁は
膜54によってハウジング４に取り付けられている。ピス
トン５は孔を有し、この孔を通じて流体はプレナム７か
ら出口41へと流れる。膜53によってピストンの孔の縁を
弁座42に取り付ける。バリア13を支持材12により出口41
に取り付ける。バリア13と弁座42との間の空間は排出ポ
ート46を形成し、このポートは、ピストン５が上下に動
く際に部分的に閉鎖される。ピストン５がハウジング４
の底面に定着することを防止するために弁座42の外周
は、ピストンの孔よりも広くするか、あるいはストッパ
48を設けることとする。
ストン５の下面である端面（背面）51との２面を有す
る。ピストン５はハウジング４の内部をプレナム７と基
準チャンバ６とに分け、基準チャンバ６は管61のよって
環境部３の圧力に通気されている。ピストン５の外縁は
膜54によってハウジング４に取り付けられている。ピス
トン５は孔を有し、この孔を通じて流体はプレナム７か
ら出口41へと流れる。膜53によってピストンの孔の縁を
弁座42に取り付ける。バリア13を支持材12により出口41
に取り付ける。バリア13と弁座42との間の空間は排出ポ
ート46を形成し、このポートは、ピストン５が上下に動
く際に部分的に閉鎖される。ピストン５がハウジング４
の底面に定着することを防止するために弁座42の外周
は、ピストンの孔よりも広くするか、あるいはストッパ
48を設けることとする。
プレナム７の圧力は環境部３の圧力よりも低く、フィ
ルタ２を流れる流れによって圧力降下が生じる。プレナ
ムの圧力が基準チャンバ６の圧力よりも十分に小さいと
きに、ピストン５の重量をうち負かすために、ピストン
は浮き排出ポート46を塞ぐ。本装置はプレナム７と基準
チャンバ６との圧力差を一定に維持することができる。
例えば、出口41の圧力が降下したならば（即ち、真空源
の強さが増加したならば）、プレナム７の圧力はもちろ
ん降下するが、このプレナム内の圧力降下によりピスト
ン５の上昇が生じ、これにより排出ポート46を通る流れ
に対する抵抗が増大する。
ルタ２を流れる流れによって圧力降下が生じる。プレナ
ムの圧力が基準チャンバ６の圧力よりも十分に小さいと
きに、ピストン５の重量をうち負かすために、ピストン
は浮き排出ポート46を塞ぐ。本装置はプレナム７と基準
チャンバ６との圧力差を一定に維持することができる。
例えば、出口41の圧力が降下したならば（即ち、真空源
の強さが増加したならば）、プレナム７の圧力はもちろ
ん降下するが、このプレナム内の圧力降下によりピスト
ン５の上昇が生じ、これにより排出ポート46を通る流れ
に対する抵抗が増大する。
本装置は一定マス流量を維持することができる。ピス
トン５を横切る圧力差を一定に維持することと、基準チ
ャンバ６を環境部３に連結することにより、フィルタ２
と格子21、22を横切る圧力差を一定に維持することがで
きる。フィルタ２と格子21、22により生じる流体に対す
る抵抗が一定に維持されるならば、フィルタ２を通過す
るマス流量は一定に維持される。流量は、図２の装置に
関して先に説明されたように、格子21、22によって生じ
る抵抗を調整することにより調整される。
トン５を横切る圧力差を一定に維持することと、基準チ
ャンバ６を環境部３に連結することにより、フィルタ２
と格子21、22を横切る圧力差を一定に維持することがで
きる。フィルタ２と格子21、22により生じる流体に対す
る抵抗が一定に維持されるならば、フィルタ２を通過す
るマス流量は一定に維持される。流量は、図２の装置に
関して先に説明されたように、格子21、22によって生じ
る抵抗を調整することにより調整される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平２−150643（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−217641（ＪＰ，Ａ) 米国特許4250915（ＵＳ，Ａ) 米国特許3053272（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F24F 7/06 G05D 7/00
Claims (12)
- 【請求項１】環境部と、前記環境部と異なる圧力を有し
かつ前記環境部よりもより早く変化する圧力源との間を
流れる空気流をコントロールする装置であって、 前記環境部と前記圧力源との間に配設されたプレナムを
有し、前記プレナムの圧力を前記環境部の圧力と前記圧
力源の圧力との間の大気圧に近い圧力であって前記環境
部の圧力と一定量異なる圧力に維持する調整機であり、
前記環境部と前記圧力源との間を流れるプレナム内の流
体にさらされた正面と、前記環境部圧にさらされた端面
とを有する浮遊ピストンであって、前記調整機を流れる
空気の流れを調整可能に変化させるように、かつ、前記
ピストンの重量により前記ピストンを前記ピストンの前
記空気流に対する抵抗を減少させる方向に浮遊移動させ
るように設けた浮遊ピストンを有する調整機と、 前記調整機と前記環境部との間に配設されて前記空気流
を更に妨げる調節可能弁とを、 含んでなるコントロール装置。 - 【請求項２】請求項１のコントロール装置であって、前
記環境部の圧力は大気圧であるコントロール装置。 - 【請求項３】請求項１のコントロール装置であって、前
記圧力源を前記環境部内の空気圧よりも高い圧力の空気
圧力源して設け、前記ピストンに前記プレナムの上流の
空気の流れを妨げるゲートを設け、前記調整機が前記プ
レナムの圧力を前記環境部の圧力よりも一定量高い圧力
に維持するように設けたコントロール装置。 - 【請求項４】請求項２のコントロール装置であって、前
記圧力源を前記環境部内の空気よりも低い圧力の排出部
として設け、前記ピストンを前記プレナムの下流の前記
流れを妨げるように設け、前記調整機によって前記プレ
ナム内の圧力を前記環境部の圧力よりも一定量高くなる
ように維持可能に設けたコントロール装置。 - 【請求項５】第１空気源から環境部へ流れる大気圧に近
い空気の流量を調整し、かつ、環境部から第２空気源へ
流れる空気の流量を調整して一定の環境部圧を維持する
装置であって、 第１プレナム及び該第１プレナム内に配設した第１ピス
トンを備える第１圧力調整器であって、前記第１ピスト
ンは前記第１空気源から流れてくる空気流の圧力に曝さ
れた第１正面と、基準圧に曝された第１背面を備え、前
記第１圧力調整器は前記第１プレナム内の圧力を前記基
準圧と異なる一定の圧力値に維持する第１圧力調整器
と、 前記第１圧力調整器と前記環境部の間に配設され前記空
気流の流れを妨げる第１調整可能バルブと、 第２プレナム及び該第２プレナム内に配設した第２ピス
トンを備える第２圧力調整器であって、前記第２ピスト
ンは前記環境部から流れてくる空気流の圧力に曝された
第１正面と、前記基準圧に曝された第２背面とを備え、
前記第２圧力調整器は前記第２プレナム内の圧力を前記
基準圧と異なる一定の圧力値に維持する第２圧力調整器
と、 前記第２圧力調整器と前記環境部の間に配設され前記空
気流の流れを妨げる第２調整可能バルブとを、 含んでなる装置。 - 【請求項６】空気源から環境部を経て排出部へ流れる大
気圧に近い圧力の空気流を調整する装置であって、前記
空気源の圧力は前記環境部の圧力よりも高く、前記排出
部の圧力は前記環境部の圧力よりも低く、前記装置は、 前記空気流によって実質的に制御され、前記環境部と前
記空気源の間に配設された第１プレナムを有し該第１プ
レナム内の圧力を前記環境部と前記空気源の圧力の間の
圧力であり前記空気源の圧力とは異なる圧力に維持する
第１圧力調整器と、 前記第１圧力調整器と前記環境部の間に配設され環境部
への前記空気流の流れを妨げる第１調整可能バルブと、 前記空気流によって実質的に制御され、前記環境部と前
記排出部の間に配設された第２プレナムを有し該第２プ
レナム内の圧力を前記環境部と前記排出部の圧力の間の
圧力であり前記環境部の圧力とは異なる圧力に維持する
第２圧力調整器と、 前記第２圧力調整器と前記環境部の間に配設され前記環
境部から流れてくる前記空気流の流れを妨げる第２調整
可能バルブとを、 含んでなる装置。 - 【請求項７】環境部よりも高い圧力を有する空気供給源
から前記環境部を経て前記環境部よりも低い圧力を有す
る排出部へ流れる大気圧に近い圧力の空気の流れをコン
トロールする装置であって、 前記環境部と前記空気供給源との間に配設された第１の
プレナムを有し前記第１のプレナムの圧力を前記環境部
の圧力と前記空気供給源の圧力との間の圧力であって前
記環境部の圧力と一定量異なる圧力に維持する第１の調
整機と、 前記第１の調整機と前記環境部との間に配設され前記環
境部への空気の流れを妨げる第１の調節可能弁と、 前記環境部と前記排出部との間に配設された第２のプレ
ナムを有し前記第２のプレナムの圧力を前記環境部の圧
力と前記空気供給源の圧力との間の圧力であって前記環
境部の圧力と一定量異なる圧力に維持する第２の調整機
と、 前記第２の調整機と前記環境部との間に配設され前記環
境部への空気の流れを妨げる第２の調節可能弁と、 を含んでなるコントロール装置。 - 【請求項８】請求項７のコントロール装置であって、 ゲートと、前記空気供給源から前記環境部へと流れる前
記第１のプレナム内の流体にさらされた正面と、前記環
境部圧にさらされた端面とを有する第１のピストンを前
記第１の調整機に設け、前記ゲートが前記第１の調整機
を通る空気の流れを調整可能に妨げるように、かつ、前
記第１のピストンの重量により前記第１のピストンを前
記第１ゲートの前記空気流に対する抵抗を減少させる方
向に移動するように前記第１のピストンを設け、 前記環境部から前記排出部まで流れる前記第２のプレナ
ム内の流体にさらされた正面と、前記環境部にさされた
端面とを有する第２のピストンを前記第２の調整機に設
け、前記第２の調整機を流れる空気の流れを調整可能に
妨げるように、かつ、前記第２のピストンの重量により
前記第２のピストンを前記空気流に対する前記第２のピ
ストンの抵抗を減少させる方向に移動するように前記第
２のピストンを設けた、 コントロール装置。 - 【請求項９】請求項８のコントロール装置であって、前
記第１及び第２の調節可能弁が妨げる流量を調整するコ
ントローラを更に含んでなるコントロール装置。 - 【請求項１０】請求項７のコントロール装置であって、
前記第１及び第２の調節可能弁が妨げる流量を調整する
コントローラを更に含んでなるコントロール装置。 - 【請求項１１】２つ（第１及び第２）の平行なコンジッ
トを介して空気供給源から環境部へ流れる大気圧に近い
圧力の空気の流れをコントロールする装置であって、 前記第１のコンジット内に配設され第１のピストンを備
えた第１の調整機であって、前記ピストンに第１のゲー
トと、前記空気供給源から前記環境部へ流れる第１のプ
レナム内の空気流にさらされる正面と、前記環境部の圧
力さらされる端面とを設け、前記第１のゲートが前記第
１の調整機を通る空気流を調整可能に妨げるように、か
つ、前記第１のピストンの重量により前記空気流に対す
る前記第１のゲートの抵抗を減少させる方向に前記第１
のピストンを移動させるように前記第１のピストンを設
けた第１の調整機と、 前記第１の調整機と前記環境部との間に配設され前記環
境部への空気流を妨げる第１の調節可能弁と、 前記第２のコンジット内に配設され第２のピストンを備
えた第２の調整機であって、前記第２のピストンに第２
のゲートと、前記空気供給源から前記環境部へ流れる第
２のプレナム内の空気流にさらされる正面と、前記環境
部の圧力さらされる端面とを設け、前記第２のゲートが
前記第２の調整機を通る空気流を調整可能に妨げるよう
に、かつ、前記第２のピストンの重量により前記空気流
に対する前記第２のゲートの抵抗を減少させる方向に前
記第２のピストンを移動させるように前記第２のピスト
ンを設けた第２の調整機と、 前記第２の調整機と前記環境部との間に配設され前記環
境部への空気流を妨げる第２の調節可能弁と、 を含んでなるコントロール装置。 - 【請求項１２】２つ（第１及び第２）の平行なコンジッ
トを介して環境部から排出部へ流れる大気圧に近い圧力
の空気流をコントロールする装置であって、 前記第１のコンジット内に配設され第１のピストンを備
えた第１の調整機であって、前記ピストンに前記環境部
から前記排出部へ流れる第１のプレナム内の空気流にさ
らされる正面と、前記環境部の圧力さらされる端面とを
設け、前記第１の調整機を通る空気流を調整可能に妨げ
るように、かつ、前記第１のピストンの重量により前記
空気流に対する前記第１のピストンの抵抗を減少させる
方向に前記第１のピストンを移動させるように前記第１
のピストンを設けた第１の調整機と、 前記第２のコンジット内に配設され第２のピストンを備
えた第２の調整機であって、前記第２のピストンに前記
環境部から前記排出部へ流れる第２のプレナム内の空気
流にさらされる正面と、前記環境部の圧力さらされる端
面とを設け、前記第２の調整機を通る空気流を調整可能
に妨げるように、かつ、前記第２のピストンの重量によ
り前記空気流に対する前記第２のピストンの抵抗を減少
させる方向に前記第２のピストンを移動させるように前
記第２のピストンを設けた第２の調整機と、 を含んでなるコントロール装置。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US66974691A | 1991-03-15 | 1991-03-15 | |
| US669,746 | 1991-03-15 | ||
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|---|---|---|---|
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| FR2824645B1 (fr) * | 2001-05-11 | 2004-02-13 | Claude Jean Marie Frangin | Regulateur de fluide |
| CN113110627B (zh) * | 2021-04-28 | 2022-05-17 | 北京航空航天大学 | 一种高精度高可靠性快速响应的可调文氏管 |
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| US2803261A (en) * | 1953-02-02 | 1957-08-20 | Westinghouse Electric Corp | Velocity responsive controls |
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