JP3764563B2 - 電気駆動制御器 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば半導体製造設備等で使用されてソレノイドやモータ等の電気アクチュエータに依り駆動される電気駆動制御器の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電気駆動制御器としては、流体を開閉制御するバルブ本体と、これを駆動する電気アクチュエータとから構成されたものが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、この様なものは、電気アクチュエータへの初期通電時や保持通電時に於て、漏洩磁界が発生し、これが半導体製造設備等に設けられた他の機器に悪影響を及ぼす惧れがあった。
本発明は、叙上の問題点に鑑み、これを解消する為に創案されたもので、その課題とする処は、電気アクチュエータからの漏洩磁界を遮断して他の機器への悪影響を防止する様にした電気駆動制御器を提供するにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の電気駆動制御器は、流体を開閉制御するバルブ本体２と、バルブ本体２を駆動する電気アクチュエータ３と、前記電気アクチュエータ３のケース本体１５の外側に僅かな間隙を置いて挿着され、ケース本体１５から外部空間への漏洩磁界を遮断するシールドケース４とから成る電気駆動制御器１に於いて、前記シールドケース４を電気アクチュエータ３の側方を覆う周壁１９と上方を覆う上壁２０とを有する下方が開口したパーマロイ又は純鉄製の筒体とすると共に、前記上壁２０にリード線１８を挿通させる貫孔２１を穿設し、更に、上壁２０の内側面のリード線１８を挿通させた貫孔２１の外周縁に、リード線１８を挿通させた状態で環状のフエライトビーズ２２を密着させ、当該フエライトビーズ２２によりリード線１８と貫孔２１との間隙を閉鎖することにより、貫孔２１を通して外部空間へ漏洩する磁界を遮断するようにしたことを発明の基本構成とするものである。
【０００５】
電気アクチュエータへの通電時には、電気アクチュエータが励磁されるので、ここから漏洩磁界が発生する。
然しながら、請求項１の電気駆動制御器では、電気アクチュエータの外側に、電気アクチュエータの側方を覆う周壁と、電気アクチュエータの上方を覆いリード線が貫通された上壁とを備えたシールドケースが設けられているので、電気アクチュエータから外部へ漏れる漏洩磁界がシールドケースに依り遮断される。
また、シールドケースは、リード線の貫通箇所に設けられて漏洩磁界を遮断するフェライトビーズを備えているので、電気アクチュエータからリード線の貫通箇所を経て外部へ漏れる漏洩磁界をフェライトビーズに依り遮断する事ができる。
更に、シールドケースは、パーマロイや純鉄に依り作製されているので、漏洩磁界の遮断効果が大きい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて説明する。
図１は、本発明の電気駆動制御器を示す縦断正面図である。
【０００８】
電気駆動制御器１は、バルブ本体２、電気アクチュエータ３、シールドケース４とからその主要部が構成されて居り、この例では、電気アクチュエータ３をソレノイドにした電磁弁している。
【０００９】
バルブ本体２は、流体を開閉制御するもので、この例では、常閉型にしてあり、流路５及びその途中にシート６を備えたボディ７と、これの内部に設けられてシート６に当座可能な金属（ステンレス鋼）製のダイヤフラム８と、これをボディ７との間で挾持するボンネット９と、これをボディ７に締め付けるボンネットナット１０と、ボンネット９を貫通して昇降可能に設けられたステム１１と、これに設けられてダイヤフラム８を押圧するダイヤフラム押え１２と、ステム１１を常に下方向（閉弁方向）に付勢するスプリング１３とから成っている。
【００１０】
電気アクチュエータ３は、バルブ本体２を駆動するもので、この例では、ソレノイドにしてあり、バルブ本体２のボンネット９にナット１４に依り取付けられるケース本体１５と、これの内部に昇降可能に設けられてバルブ本体２のステム１１に連繋されたプランジャ１６と、これの外側でケース本体１５の内部に設けられてプランジャ１６を昇降させる励磁コイル１７及び鉄心１７ａと、これに供電する為のリード線１８とから成っている。
尚、前記ケース本体１５は、アルミニウム製の筒体から形成されているが、これを高透磁率の材料、例えばパーマロイや純鉄等から形成するようにしてもよいことは勿論である。
【００１１】
シールドケース４は、電気アクチュエータ３のケース本体１５の外側にこれと僅かな間隙を置いて設けられており、漏洩磁界を遮断する。この例では、下方が開放した筒状を呈し、電気アクチュエータ３の側方を覆う周壁１９と、これの上方を閉塞すべく設けられて電気アクチュエータ３の上方を覆う上壁２０と、これに穿設されてリード線１８が貫通される貫孔２１とから成って居り、電気アクチュエータ３のケース本体１５に外嵌されている。尚、シールドケース４は、厚さが１ｍｍの板状のパーマロイや純鉄に依り作製されている。また、シールドケース４は、リード線１８の貫通箇所に設けられて漏洩磁界を遮断するフェライトビーズ２２を備えている。フェライトビーズ２２は、環状を呈し、リード線１８と貫孔２１との間隙を閉塞すべく上壁２０の内側（下側）のリード線１８に外嵌されている。
【００１２】
次に、この様な構成に基づいてその作用を述解する。
ソレノイド３に通電されない時は、図１に示す如く、ソレノイド３の励磁コイル１７が消磁されてプランジャ１６、ステム１１、ダイヤフラム押え１２がスプリング１３に依り下降され、ダイヤフラム８がダイヤフラム押え１２に依り下動されてシート６に当座され、閉弁状態を呈している。
ソレノイド３に通電されると、ソレノイド３の励磁コイル１７が励磁されてプランジャ１６、ステム１１、ダイヤフラム押え１２がスプリング１３に抗して上昇され、ダイヤフラム８が流路５からの流体に依り上動されてシート６から離座され、開弁状態になる。
【００１３】
ソレノイド３への通電時（初期通電時及び保持通電時）には、ソレノイド３の励磁コイル１７が励磁されるので、ここから漏洩磁界が発生する。
然しながら、ソレノイド３の外側には、シールドケース４が設けられているので、ソレノイド３から外部へ漏れる漏洩磁界がシールドケース４に依り遮断される。
【００１４】
表１は、初期通電時に於て、シールドケース４をパーマロイ製にしたもの、シールドケース４を純鉄製にしたもの、シールドケース４が無いものにし、電気駆動制御器１の上方（上面）及び側方（側面）へ夫々１０，２０，５０ｍｍだけ離れた位置で漏洩磁界を測定した結果であり、フェライトビーズ２２の有無も考慮している。尚、この場合のソレノイド３は、アルミニウム製のケース本体１５を備えたものである。
【００１５】
【表１】

【００１６】
表２は、保持通電時に於ける表１と同様の結果である。
【００１７】
【表２】

【００１８】
表１及び表２の何れの場合も、シールドケース４及びフェライトビーズ２２の有無に依り漏洩磁界が大幅に異なって居り、シールドケース４及びフェライトビーズ２２の有効性が一目瞭然で判る。
【００１９】
シールドケース４に依り電気アクチュエータ３のケース本体１５の外側が覆われているので、電気アクチュエータ３を外力から防護する事ができ、これの損傷等を防止できる。
シールドケース４は、下方が開放しているので、その内外に空気が流通し、これに依り電気アクチュエータ３の発熱等を防止する事ができる。
【００２０】
尚、電気駆動制御器１は、先の例では、電気アクチュエータ３をソレノイドにして所謂電磁弁にしたが、これに限らず、例えば電気アクチュエータ３をモータにして所謂電動弁にしても良い。
また、シールドケース４は、先の例では、厚さが１ｍｍの板状のもので作製したが、これに限らず、例えば厚さが０．１ｍｍのものを１０枚積層して作製しても良い。
更に、図１の実施態様では、電気アクチュエータ３のケース本体１５をアルミニウム製としているが、これをパーマロイや純鉄製等の高透磁率の材料により形成し、ケース本体１５とシールドケース４の両方でもって漏洩磁界を遮断するようにしてもよい。
加えて、電気アクチュエータ３のケース本体１５を高透磁率の材料により形成した場合には、シールドケース４を省略することも可能となる。
【００２１】
【発明の効果】
以上、既述した如く、本発明に依れば、次の様な優れた効果を奏する事ができる。
（１）バルブ本体、電気アクチュエータ、シールドケースとで構成し、とりわけ、電気アクチュエータのケース本体の外側に漏洩磁界を遮断するシールドケースを設けたので、電気アクチュエータからの漏洩磁界が遮断され、他の機器への悪影響を防止する事ができる。
（２）また、シールドケースの上壁内側面のリード線を挿通させた貫孔の外周縁に、リード線を挿通させた状態で環状のフェライトビーズを密着させ、当該フェライトビーズによりリード線と貫孔との間隙を閉鎖するようにしているので、貫孔を通して外部へ漏洩する磁束（磁界）をほぼ完全に遮断することができる。
（３）電気アクチュエータのケース本体の外側にシールドケースを設けるだけであるので、コストが余り掛からず、既存のものへも容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電気駆動制御器を示す縦断正面図。
【符号の説明】
１…電気駆動制御器、２…バルブ本体、３…電気アクチュエータ、４…シールドケース、５…流路、６…シート、７…ボディ、８…ダイヤフラム、９…ボンネット、１０…ボンネットナット、１１…ステム、１２…ダイヤフラム押え、１３…スプリング、１４…ナット、１５…ケース本体、１６…プランジャ、１７…励磁コイル、１７ａ…鉄心、１８…リード線、１９…周壁、２０…上壁、２１…貫孔、２２…フェライトビーズ。

Claims (2)

1. 流体を開閉制御するバルブ本体（２）と、バルブ本体（２）を駆動する電気アクチュエータ（３）と、前記電気アクチュエータ（３）のケース本体（１５）の外側に僅かな間隙を置いて挿着され、ケース本体（１５）から外部空間への漏洩磁界を遮断するシールドケース（４）とから成る電気駆動制御器（１）に於いて、前記シールドケース（４）を電気アクチュエータ（３）の側方を覆う周壁（１９）と上方を覆う上壁（２０）とを有する下方が開口したパーマロイ又は純鉄製の筒体とすると共に、前記上壁（２０）にリード線（１８）を挿通させる貫孔（２１）を穿設し、更に、上壁（２０）の内側面のリード線（１８）を挿通させた貫孔（２１）の外周縁に、リード線（１８）を挿通させた状態で環状のフエライトビーズ（２２）を密着させ、当該フエライトビーズ（２２）によりリード線（１８）と貫孔（２１）との間隙を閉鎖することにより、貫孔（２１）を通して外部空間へ漏洩する磁界を遮断する構成としたことを特徴とする電気駆動制御器。
2. シールドケース（４）を、複数枚の薄板の積層から形成する構成とした請求項１に記載の電気駆動制御器。

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