JP5202101B2 - Mixing valve and mixing device using the same - Google Patents

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Description

本発明は、化学工場、半導体製造、食品、バイオなどの各種産業分野における配管ラインに用いられ複数の流体を混合するためのミキシングバルブ及びそれを用いたミキシング装置に関するものである。   The present invention relates to a mixing valve for mixing a plurality of fluids used in piping lines in various industrial fields such as chemical factories, semiconductor manufacturing, food, and biotechnology, and a mixing apparatus using the mixing valve.

従来、流路内に取り付けられて流体を混合するために用いることができる装置として、図9に示すような基板処理装置内に用いられる排液切替バルブがあった(例えば、特許文献1参照)。この排液切替バルブは、処理液によって基板の表面処理を行う基板処理部と、基板処理部に複数種の処理液を供給する処理液供給部と、基板処理部より処理液を排出する処理液排出部とを有する装置において、処理液排出部に備えられるものである。図9に示すように、この排液切替バルブ106は、流入管部101が連通する導入流路102と、この導入流路102に連結された複数の排出流路103A、103B、103Cと、各排出流路ごとに設けられ、該排出流路を開閉する弁体104と、各弁体104ごとに設けられ、該弁体104を開閉動作させる空圧シリンダ部105A、105B、105Cとを有している。この排液切替バルブ106は、各排出流路ごとに該排出流路を開閉する弁体104の開閉動作を外部から確認する弁体動作確認手段が設けられたものであり、各排出流路を開閉する弁体104の開閉動作を排液切替バルブの外部から容易に確認することができるものであった。この従来の排液切換バルブ106は、流入管部101から流入した流体を排出流路103A、103B、103Cに分岐させて流出させる構成であり、バルブ内で流体を混合することを前提としているものではない。しかし、流体の流れ方向を逆にした場合にはミキシングバルブとして用いることが可能である。   2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus that can be used in a flow path to mix a fluid, there has been a drainage switching valve used in a substrate processing apparatus as shown in FIG. 9 (see, for example, Patent Document 1). . The drainage switching valve includes a substrate processing unit that performs surface treatment of the substrate with the processing liquid, a processing liquid supply unit that supplies a plurality of types of processing liquid to the substrate processing unit, and a processing liquid that discharges the processing liquid from the substrate processing unit. In the apparatus having the discharge unit, the processing liquid discharge unit is provided. As shown in FIG. 9, the drainage switching valve 106 includes an introduction passage 102 that communicates with the inflow pipe portion 101, a plurality of discharge passages 103 </ b> A, 103 </ b> B, and 103 </ b> C that are connected to the introduction passage 102. A valve body 104 provided for each discharge flow path for opening and closing the discharge flow path; and pneumatic cylinder portions 105A, 105B, and 105C provided for each valve body 104 for opening and closing the valve body 104. ing. The drainage switching valve 106 is provided with valve body operation confirmation means for confirming the opening / closing operation of the valve body 104 for opening / closing the discharge passage for each discharge passage from the outside. The opening / closing operation of the valve body 104 to be opened / closed can be easily confirmed from the outside of the drainage switching valve. This conventional drainage switching valve 106 has a configuration in which the fluid that has flowed in from the inflow pipe portion 101 is branched into the discharge channels 103A, 103B, and 103C and flows out, and is premised on mixing the fluid in the valve. is not. However, when the flow direction of the fluid is reversed, it can be used as a mixing valve.

同様に、流体の流れ方向を逆に構成することでミキシングバルブとして使用することが可能なバルブとして、図10のような多連制御機器があった(例えば、特許文献2参照)。この多連制御器は、1つの弁箱111に複数の弁本体112が配置された構成を有している。弁箱111は1つの入口流路113と複数の出口流路114を有している。入口流路113は弁箱111内で複数方向に分岐され各分岐路端に弁本体112が配置されている。複数の出口流路114がこれらの弁本体112を介して入口流路113と連通可能となっている。この多連制御器は、1つの流通ラインで多種類の流体を順次流通させる場合において、流通させる流体の種類を変える際の内部洗浄を容易且つ確実に行うことができ、流体への残留液の混入を確実に防ぐことができるものであった。この従来の多連制御機器も、出口流路114を流入口とし、入口流路113を流出口として使用することでミキシングバルブとして用いることが可能である。   Similarly, there is a multiple control device as shown in FIG. 10 as a valve that can be used as a mixing valve by reversing the fluid flow direction (see, for example, Patent Document 2). This multiple controller has a configuration in which a plurality of valve bodies 112 are arranged in one valve box 111. The valve box 111 has one inlet channel 113 and a plurality of outlet channels 114. The inlet channel 113 is branched in a plurality of directions within the valve box 111, and a valve body 112 is disposed at each branch path end. A plurality of outlet channels 114 can communicate with the inlet channel 113 via these valve bodies 112. This multiple controller can easily and reliably perform internal cleaning when changing the type of fluid to be circulated in the case where multiple types of fluid are circulated sequentially in one distribution line. It was possible to reliably prevent mixing. This conventional multiple control device can also be used as a mixing valve by using the outlet channel 114 as an inlet and the inlet channel 113 as an outlet.

特開2000−133628号公報JP 2000-133628 A 特開平10−38106号公報JP-A-10-38106

しかしながら、図9の従来の排液切替バルブにおいて、排出流路103A、103B、103Cから、3種類の薬液、A液、B液、C液のそれぞれを一定の流量比で同時に流入させ、これらの薬液を導入流路102にて混合させて流入管部101から流出させる場合、混合流体が流出する流入管部101から各薬液が流入する排出流路103A、103B、103Cまでの距離が異なることになる。このため、流入管部101から流出する混合流体は、混合開始の直後にはA液とB液の混合液であり、その後A〜C液の混合液となり、所望の3液の混合流体を得るためにタイムラグが発生する。また、この排液切替バルブの下流側に、濃度などを導出するための流体特性のパラメータを計測する計測器を設置し、排出流路103A、103B、103Cから流入する薬液、A液、B液、C液の各流量を計測器の計測値に基づいてフィードバック制御する場合、排出流路103Aから流入するA液が計測器に到達する時間より、排出流路103Cから流入するC液が計測器に到達するまでの時間の方が、流路の距離の差のために長くなるため、A液に比べてC液の変化に対するフィードバック制御の応答が鈍くなる。このため、A液とC液を同じようにフィードバック制御することが困難である。さらに、B液とC液の混合液を作る際には、排出流路103Aを閉止し、且つ排出流路103Bと103Cを開放した状態で導入流路102内でB液とC液を混合させるが、導入流路102の排出流路103A付近にはA液が残留する可能性があるため、B液とC液の混合液に、残留したA液が混ざって純粋なB液とC液の混合液を作る妨げになるという問題が生じるおそれがある。   However, in the conventional drainage switching valve of FIG. 9, each of the three kinds of chemical liquids, A liquid, B liquid, and C liquid is simultaneously flowed from the discharge flow paths 103A, 103B, and 103C at a constant flow rate ratio. When the chemical liquid is mixed in the introduction flow path 102 and flows out from the inflow pipe section 101, the distance from the inflow pipe section 101 through which the mixed fluid flows out to the discharge flow paths 103A, 103B, 103C into which each chemical liquid flows in is different. Become. For this reason, the mixed fluid flowing out from the inflow pipe portion 101 is a mixed liquid of liquid A and liquid B immediately after the start of mixing, and thereafter becomes a mixed liquid of liquids A to C to obtain a desired mixed liquid of three liquids. Time lag occurs. In addition, a measuring instrument for measuring parameters of fluid characteristics for deriving the concentration and the like is installed on the downstream side of the drainage switching valve, and the chemical liquid, the A liquid, and the B liquid flowing in from the discharge flow paths 103A, 103B, and 103C. When each flow rate of C liquid is feedback controlled based on the measurement value of the measuring instrument, the C liquid flowing in from the discharge flow path 103C is measured from the time it takes for the A liquid flowing in from the discharge flow path 103A to reach the measuring instrument. Since the time until it reaches is longer due to the difference in flow path distance, the feedback control response to the change in the C liquid becomes duller than that in the A liquid. For this reason, it is difficult to feedback-control the A liquid and the C liquid similarly. Furthermore, when preparing the liquid mixture of the B liquid and the C liquid, the B liquid and the C liquid are mixed in the introduction flow path 102 with the discharge flow path 103A closed and the discharge flow paths 103B and 103C opened. However, liquid A may remain in the vicinity of the discharge flow path 103A of the introduction flow path 102. Therefore, the remaining liquid A is mixed with the liquid mixture of liquid B and liquid C, and pure liquid B and liquid C are mixed. There is a possibility that a problem of obstructing the production of the mixed solution may occur.

さらに、図10の従来の多連制御機器においては、出口流路114から各々流体を流入させ混合液を入口流路113から流出させる場合、出口流路114から各々流入させた流体は、各々の弁本体112を通過して分岐部分115で合流して入口流路113から流出しようとする。この時、この多連制御機器は、弁本体112から分岐部分115に至るまでの流路と、他の弁本体112から分岐部分115に至る流路とが必ず互いに向き合っている構成である。このため、各々の流路から流れる流体の流量が大きく異なる場合、安定した比率で流体を混合するのが困難となる恐れがあった。ミキシングバルブで流体を混合する時は、混合させる各流体の流量は異なっているのが普通である。例えば純水と塩酸を混合させて、塩酸の希釈液を作る場合、純水:塩酸=20:1などの比率で純水と塩酸が混合される。すると、分岐部分115では、互いに向き合った流路から純水:塩酸=20:1の流量で両流体が対向してぶつかるように流れるため、純水の流れる勢いに塩酸の流れは押されてしまい、塩酸の流れが妨げられることがある。また、このような場合に、図10の多連制御機器の下流側に、濃度などを導出するための流体特性を表す特定のパラメータを計測する計測器を設置し、一つの出口流路114から純水を一定流量で流入させながら、他の一つの出口流路114から流入させる塩酸の流量を計測器の計測値に基づいてフィードバック制御した場合には、制御が不安定となる恐れがある。すなわち、例えば、純水の流量が変動した場合、流量が減少した瞬間に、分岐部分115で純水がぶつかる勢いで滞っていた塩酸が急に流れ易くなって大量に流出し、純水の流量が減少した分の混合比率の変化以上に急激に濃度が変化して、濃度の制御が困難となる恐れがある。また、この時、混合比率の大きく変化した混合流体が流れることで、二次的な問題が生じる恐れもある。特に純水と薬液とを混合する場合は、純水の比率が薬液の比率より倍以上とされる場合が多く、複数の薬液と混合する場合においても同じ問題が発生する恐れがある。   Furthermore, in the conventional multiple control device of FIG. 10, when each fluid flows in from the outlet channel 114 and the mixed liquid flows out from the inlet channel 113, each fluid that flows in from the outlet channel 114 It passes through the valve body 112 and joins at the branch portion 115 to try to flow out from the inlet channel 113. At this time, the multiple control device has a configuration in which the flow path from the valve body 112 to the branching portion 115 and the flow path from the other valve body 112 to the branching portion 115 always face each other. For this reason, when the flow rates of the fluids flowing from the respective flow paths are greatly different, there is a fear that it is difficult to mix the fluids at a stable ratio. When fluids are mixed with a mixing valve, the flow rates of the fluids to be mixed are usually different. For example, when pure water and hydrochloric acid are mixed to make a diluted solution of hydrochloric acid, pure water and hydrochloric acid are mixed at a ratio of pure water: hydrochloric acid = 20: 1. Then, in the branch portion 115, the flow of hydrochloric acid is pushed by the flow of pure water because the two fluids flow in opposite directions at a flow rate of pure water: hydrochloric acid = 20: 1 from the channels facing each other. The flow of hydrochloric acid may be hindered. In such a case, a measuring instrument for measuring a specific parameter representing a fluid characteristic for deriving a concentration or the like is installed on the downstream side of the multiple control device in FIG. When pure water is introduced at a constant flow rate and the flow rate of hydrochloric acid introduced from the other outlet channel 114 is feedback-controlled based on the measurement value of the measuring instrument, the control may become unstable. That is, for example, when the flow rate of pure water fluctuates, at the moment when the flow rate decreases, hydrochloric acid that has been stagnating at the moment of impingement of pure water at the branch portion 115 easily flows and flows out in large quantities. There is a risk that the concentration will change more rapidly than the change of the mixing ratio corresponding to the decrease in the amount of the decrease, making it difficult to control the concentration. Further, at this time, a mixed problem in which the mixing ratio is greatly changed flows, which may cause a secondary problem. In particular, when pure water and chemical liquid are mixed, the ratio of pure water is often more than twice the ratio of chemical liquid, and the same problem may occur when mixing with a plurality of chemical liquids.

本発明は、以上のような従来技術の問題点に鑑みなされたものであり、合流した流体のパラメータの正確な制御を行うことができ、かつ、流量比が大きく異なる流体を合流させる場合でも、大流量の流体の流れが小流量の流体の流れの妨げになるのを抑制できるミキシングバルブ及びそれを用いたミキシング装置を提供することを目的とする。   The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and can accurately control the parameters of the merged fluids, and even when fluids having greatly different flow ratios are merged, It is an object of the present invention to provide a mixing valve and a mixing apparatus using the same that can prevent a flow of a large flow rate fluid from interfering with a flow of a small flow rate fluid.

上述の目的を達成するため、本発明のミキシングバルブは、貫通するように形成された主流路と、主流路に連通する少なくとも2つの連通流路と、連通流路に各々連通する弁室と、各々の弁室に連通する副流路が設けられた本体と、弁室の、連通流路に通じる開口部の周辺を弁座として開閉動作する弁体と、弁体を駆動する駆動部と、を有し、少なくとも2つの連通流路が、主流路の軸線方向に互いに同じ位置で主流路に連通しており、且つ少なくとも2つの連通流路の長さが互いに等しく、主流路の一部に主流路絞り部が設けられ、弁室に連通する副弁室が設けられ、少なくとも2つの連通流路の各々が、副弁室と主流路の、主流路絞り部より上流側の部分とに連通する入口連通流路と、副弁室と主流路絞り部内とに連通する出口連通流路で構成されていることを特徴とする。この構成によれば、大流量で流されるベースの流体を主流路に流すことによって、混合される流体間での流れの干渉を抑制し、また、ベースの流体に対して、他の流体を、ベースの流体の流れの方向に同じ位置で、ベースの流体の流れから等距離の位置で流量を制御して流入させることができる。 In order to achieve the above-described object, the mixing valve of the present invention includes a main channel formed so as to penetrate, at least two communication channels communicating with the main channel, a valve chamber respectively communicating with the communication channel, A main body provided with a sub-flow path communicating with each valve chamber; a valve body that opens and closes around the opening of the valve chamber that communicates with the communication flow path; and a drive unit that drives the valve body; has at least two communication channels is, communicates with the main channel from each other the same position in the axial direction of the main flow path, and the length of the at least two communication channels is rather equal to each other, of the main channel one And a sub-valve chamber that communicates with the valve chamber, and each of the at least two communication channels includes a portion of the sub-valve chamber and the main channel upstream of the main channel constriction unit. An inlet communication channel that communicates with the outlet, and an outlet communication channel that communicates with the sub valve chamber and the inside of the main channel throttle Characterized in that it is configured. According to this configuration, by causing the base fluid flowing at a large flow rate to flow in the main flow path, the interference of the flow between the fluids to be mixed is suppressed, and other fluids can be compared with the base fluid. The flow rate can be controlled to flow in at the same position in the direction of the base fluid flow and at a position equidistant from the base fluid flow.

少なくとも2つの連通流路は、周方向に等間隔の位置に放射状に設けるのが好ましい。   The at least two communication channels are preferably provided radially at equal intervals in the circumferential direction.

主流路から各々の弁室の弁座までの距離は、主流路の直径より短くするのが好ましい。   The distance from the main flow path to the valve seat of each valve chamber is preferably shorter than the diameter of the main flow path.

少なくとも2つの連通流路としては、第一連通流路及び第二連通流路を設けることができ、この場合、第一連通流路及び第二連通流路は、主流路の軸線方向に同じ位置で対峙するように設けることができる。   As at least two communication channels, a first communication channel and a second communication channel can be provided. In this case, the first communication channel and the second communication channel are arranged in the axial direction of the main channel. It can be provided to face each other at the same position.

あるいは、少なくとも2つの連通流路としては、第一連通流路、第二連通流路及び第三連通流路を設けることができ、この場合、第一連通流路、第二連通流路及び第三連通流路は、主流路の軸線方向に同じ位置で周方向に等間隔に放射状に設けることができる。   Alternatively, as the at least two communication channels, a first communication channel, a second communication channel, and a third communication channel can be provided. In this case, the first communication channel, the second communication channel The third communication channel can be provided radially at equal intervals in the circumferential direction at the same position in the axial direction of the main channel.

主流路の、連通流路が連通している部分より下流側の位置にスタティックミキサーエレメントを配置してもよい。   You may arrange | position a static mixer element in the position of the main flow path downstream from the part which the communication flow path communicates.

駆動部は、モータ部と、モータ部の駆動力を弁体に伝達して弁体を上下動させるステムとを有する構成とすることができる。   The drive unit may be configured to include a motor unit and a stem that moves the valve body up and down by transmitting the driving force of the motor unit to the valve body.

あるいは、駆動部は、シリンダ部と、シリンダ部の内周面に、該内周面との間がシールされるように接触した状態でシリンダ部内を上下動可能に配置されたピストンと、ピストンの中央から下方に延び、シリンダ部の底面中央に設けられた貫通孔を貫通し、貫通孔の内周面に、内周面との間がシールされるように接触しており、下端部に弁体が固定された連結部と、シリンダ部の底面及び内周面とピストンの下端面とで形成された第一空間部と、シリンダ部の天井面及び内周面とピストンの上端面とで形成された第二空間部とにそれぞれ連通する各エアー口の少なくとも一方に圧縮空気を注入する機構と、を有する構成としてもよい。   Alternatively, the drive unit includes a cylinder unit, a piston arranged to move up and down in the cylinder unit in contact with the inner peripheral surface of the cylinder unit so as to seal between the inner peripheral surface, It extends downward from the center, passes through a through hole provided in the center of the bottom of the cylinder part, contacts the inner peripheral surface of the through hole so that the space between the inner peripheral surface and the lower end is a valve Formed by a connecting portion to which the body is fixed, a first space portion formed by the bottom surface and inner peripheral surface of the cylinder portion and the lower end surface of the piston, a ceiling surface and inner peripheral surface of the cylinder portion, and an upper end surface of the piston It is good also as a structure which has a mechanism which inject | pours compressed air into at least one of each air port each connected with the made 2nd space part.

本発明によるミキシング装置は、上記のようなミキシングバルブと、ミキシングバルブで混合された流体の特性を表すパラメータを計測し該パラメータの計測値を電信号に変換して出力する計測器と、計測器によるパラメータの計測値とパラメータの設定値との偏差に基づいて、ミキシングバルブの各々の弁体を各々制御するための信号を、ミキシングバルブの駆動部または駆動部を操作する機器へ出力する制御部と、を有することを特徴とする。   The mixing apparatus according to the present invention includes a mixing valve as described above, a measuring instrument that measures a parameter representing the characteristics of the fluid mixed by the mixing valve, converts the measured value of the parameter into an electric signal, and outputs the measuring instrument. A control unit that outputs a signal for controlling each valve element of the mixing valve to a drive unit of the mixing valve or a device that operates the drive unit based on a deviation between the measured value of the parameter and the set value of the parameter It is characterized by having.

本発明の他の態様のミキシング装置は、上記のようなミキシングバルブと、ミキシングバルブで混合された流体の特性を表すパラメータを計測し該パラメータの計測値を信号に変換して出力する計測器と、副流路に各々接続され、副流路に流れる流体の流量を制御する流体制御弁と、計測器によるパラメータの計測値とパラメータの設定値との偏差に基づいて、流体制御弁の各々を制御するための信号を、流体制御弁の駆動部または該駆動部を操作する機器へ出力する制御部と、を有することを特徴とする。   A mixing apparatus according to another aspect of the present invention includes a mixing valve as described above, and a measuring instrument that measures a parameter representing the characteristics of the fluid mixed by the mixing valve, converts the measured value of the parameter into a signal, and outputs the signal. Each of the fluid control valves connected to each of the sub-flow paths and controlling the flow rate of the fluid flowing through the sub-flow path, and each of the fluid control valves based on the deviation between the measured value of the parameter by the measuring instrument and the set value of the parameter. And a control unit that outputs a signal for control to a drive unit of the fluid control valve or a device that operates the drive unit.

計測器は、濃度計、温度計、pH計のいずれかとすることができる。   The measuring instrument can be any one of a concentration meter, a thermometer, and a pH meter.

本発明によれば、大流量で流されるベースの流体を主流路に流すことによって、混合される流体のうち、大流量で流される流体の流れによって、他の流体の流れが妨げられるのを抑制することができる。
また、主流路から流すベースの流体に対して、副流路から供給して混合させる他の流体を、ベースの流体の流れの方向に同じ位置で、ベースの流体の流れから等距離の位置で流量を制御して流入させることができる。したがって、副流路から供給する複数の流体間で、それらの流体が、合流部の下流の任意の位置に達するまでの時間に、タイムラグが生じるのを抑制することができる。それによって、必要な全ての流体の混合流体を迅速に得ることができる。また、副流路から供給する複数の流体間で、合流した流体のパラメータの計測にタイムラグが生じるのを抑制することができ、それによって、合流した流体のパラメータの正確な制御を行うことができる。
According to the present invention, by flowing a base fluid that flows at a large flow rate through a main flow path, it is possible to prevent other fluids from being obstructed by the flow of a fluid that flows at a large flow rate among the mixed fluids. can do.
Also, the base fluid flowing from the main flow channel is mixed with other fluids that are supplied from the sub flow channel and mixed at the same position in the direction of the base fluid flow and at a position equidistant from the flow of the base fluid. The flow rate can be controlled to flow in. Therefore, it is possible to suppress the occurrence of a time lag between the plurality of fluids supplied from the sub-flow channels until the fluids reach an arbitrary position downstream of the merging portion. Thereby, a mixed fluid of all the necessary fluids can be obtained quickly. In addition, it is possible to suppress a time lag from occurring in the measurement of the parameters of the merged fluid among the plurality of fluids supplied from the sub-flow paths, thereby enabling accurate control of the parameters of the merged fluid. .

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明するが、本発明が本実施形態の詳細によって限定されるものではないことは言うまでもない。図1は本発明の第一の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。図2は図1のA−A断面図である。図3は図1のミキシングバルブを用いたミキシング装置の実施形態を示す縦断面図である。図4は図1のミキシングバルブを用いたミキシング装置の他の実施形態を示す縦断面図である。図5は本発明の第二の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。図6は本発明の第三の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。図7は本発明の第四の実施形態のミキシングバルブを示す要部拡大縦断面図である。図8は本発明の第五の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. However, it is needless to say that the present invention is not limited to the details of the embodiments. FIG. 1 is a longitudinal sectional view showing a mixing valve according to a first embodiment of the present invention. 2 is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing an embodiment of a mixing apparatus using the mixing valve of FIG. 4 is a longitudinal sectional view showing another embodiment of a mixing apparatus using the mixing valve of FIG. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing a mixing valve according to the second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a longitudinal sectional view showing a mixing valve according to a third embodiment of the present invention. FIG. 7 is an enlarged vertical cross-sectional view showing a main part of a mixing valve according to a fourth embodiment of the present invention. FIG. 8 is a longitudinal sectional view showing a mixing valve according to a fifth embodiment of the present invention.

以下、図1、図2を参照して、本発明の第一の実施形態のミキシングバルブについて説明する。   Hereinafter, the mixing valve of the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2.

ポリテトラフルオロエチレン(以下、PTFEと記す)製の本体1には、上部中央に第一弁室2が設けられ、下部中央に第二弁室3が設けられ、第一、第二弁室2、3の間に、本体1を貫通する主流路4が設けられている。また、第一弁室2の底部中央には主流路4に連通する第一連通流路5が設けられ、第二弁室3の底部中央には主流路4に連通する第二連通流路6が設けられている。なお、本明細書では、便宜上、主流路側を底、主流路から遠い側を上などと称することがある。   A main body 1 made of polytetrafluoroethylene (hereinafter referred to as PTFE) is provided with a first valve chamber 2 in the upper center, a second valve chamber 3 in the lower center, and first and second valve chambers 2. 3, a main flow path 4 penetrating the main body 1 is provided. A first communication channel 5 that communicates with the main channel 4 is provided at the center of the bottom of the first valve chamber 2, and a second communication channel that communicates with the main channel 4 at the center of the bottom of the second valve chamber 3. 6 is provided. In this specification, for the sake of convenience, the main channel side may be referred to as the bottom, and the side far from the main channel may be referred to as the top.

第一連通流路5及び第二連通流路6は、主流路4の軸線方向において同じ位置に軸線に対して対称に位置している。第一弁室2の底面の第一連通流路5の開口部の周縁、第二弁室3の底面の第二連通流路6の開口部の周縁は各々第一、第二弁体23、24が当接・離間する弁座7、8となっている。主流路4から各弁座7、8までの距離は互いに等しくなっており、この距離は主流路4の直径より短くなっている。具体的には、本実施形態では、主流路4から各弁座7、8までの距離は、主流路4の直径Dに対して0.6Dになっている。また、第一弁室2には第一副流路9、第二弁室3には第二副流路10が各々連通しており、これらは本体1の周側面に開口している。   The first communication channel 5 and the second communication channel 6 are located symmetrically with respect to the axis at the same position in the axial direction of the main channel 4. The peripheral edge of the opening of the first continuous flow path 5 on the bottom surface of the first valve chamber 2 and the peripheral edge of the opening of the second communication flow path 6 on the bottom surface of the second valve chamber 3 are respectively the first and second valve bodies 23. , 24 are the valve seats 7 and 8 with which they contact and separate. The distances from the main flow path 4 to the valve seats 7 and 8 are equal to each other, and this distance is shorter than the diameter of the main flow path 4. Specifically, in this embodiment, the distance from the main flow path 4 to the valve seats 7 and 8 is 0.6 D with respect to the diameter D of the main flow path 4. Further, a first sub-channel 9 communicates with the first valve chamber 2, and a second sub-channel 10 communicates with the second valve chamber 3, and these open to the peripheral side surface of the main body 1.

第一駆動部11と第二駆動部12は、本体1の上方と下方に各々配置されている。該駆動部11、12は同じ構成であるため、代表して第一駆動部11の構成を説明する。第一駆動部11はシリンダ本体13、ピストン14、ダイヤフラム押さえ15からなる。   The first drive unit 11 and the second drive unit 12 are respectively arranged above and below the main body 1. Since the drive units 11 and 12 have the same configuration, the configuration of the first drive unit 11 will be described as a representative. The first drive unit 11 includes a cylinder body 13, a piston 14, and a diaphragm retainer 15.

ポリビニリデンフルオライド(以下、PVDFと記す)製のシリンダ本体13は、円筒状のシリンダ部16を有しており、本体1にボルトおよびナット(図示せず)で固定されている。シリンダ本体13の周側面には、シリンダ部16の内周面、ダイヤフラム押さえ15の上端面、およびピストン14の下端面によって形成される第一空間部17と、シリンダ部16の内周面及び天井面とピストン14の上端面とで形成される第二空間部18とにそれぞれ連通する、圧縮空気を導入するためのエアー口19、20が設けられている。なお、第一空間部17のダイヤフラム押さえ15の上端面とピストン14の下端面との間、または第二空間部18のシリンダ部16の天井面とピストン14の上端面との間にバネを支承させ、ピストン14を上方または下方に付勢させても良い。   A cylinder body 13 made of polyvinylidene fluoride (hereinafter referred to as PVDF) has a cylindrical cylinder portion 16 and is fixed to the body 1 with bolts and nuts (not shown). On the peripheral side surface of the cylinder body 13, the first space portion 17 formed by the inner peripheral surface of the cylinder portion 16, the upper end surface of the diaphragm retainer 15, and the lower end surface of the piston 14, the inner peripheral surface of the cylinder portion 16 and the ceiling Air ports 19 and 20 for introducing compressed air are provided respectively communicating with the second space 18 formed by the surface and the upper end surface of the piston 14. A spring is supported between the upper end surface of the diaphragm retainer 15 in the first space portion 17 and the lower end surface of the piston 14 or between the ceiling surface of the cylinder portion 16 in the second space portion 18 and the upper end surface of the piston 14. The piston 14 may be biased upward or downward.

PVDF製のピストン14は、円盤状で周側面にOリングが装着され、シリンダ部16の内周面との間をシールされた状態に保ちながら、上下動可能なように配置されている。また、ピストン14の中央より下方に延びる連結部21が設けられており、ダイヤフラム押さえ15に設けられた貫通孔22を貫通しており、その先端部に第一弁体23が固定されている。連結部21の外周面にもOリングが装着され、連結部21の外周面と貫通孔22の内周面との間が、シールされた状態に保たれている。   The piston 14 made of PVDF has a disk shape, and an O-ring is mounted on the peripheral side surface thereof, and is arranged so as to move up and down while maintaining a sealed state with the inner peripheral surface of the cylinder portion 16. Moreover, the connection part 21 extended below from the center of piston 14 is provided, it penetrates the through-hole 22 provided in the diaphragm holding | suppressing 15, and the 1st valve body 23 is being fixed to the front-end | tip part. An O-ring is also attached to the outer peripheral surface of the connecting portion 21, and the space between the outer peripheral surface of the connecting portion 21 and the inner peripheral surface of the through hole 22 is kept sealed.

PVDF製のダイヤフラム押さえ15は、中央部にピストン14の連結部21が貫通する貫通孔22を有しており、本体1とシリンダ本体13の間に挟持されている。   The PVDF diaphragm retainer 15 has a through hole 22 through which the connecting portion 21 of the piston 14 penetrates at the center, and is sandwiched between the main body 1 and the cylinder main body 13.

第一弁室2に収容されているPTFE製の第一弁体23は、ピストン14の連結部21の先端にねじによって取り付けられており、ピストン14の上下動に合わせて軸線方向に上下動するようになっている。第一弁体23は外周にダイヤフラム25を有しており、ダイヤフラム25の外周縁は本体1の環状溝26内に嵌め込まれ、ダイヤフラム押さえ15と本体1との間に挟持さている。第二駆動部12の構成も第一駆動部11と同様であり、第二駆動部12のピストン27の先端部に第二弁体24がねじによって取り付けられている。   The PTFE first valve body 23 accommodated in the first valve chamber 2 is attached to the tip of the connecting portion 21 of the piston 14 with a screw, and moves up and down in the axial direction in accordance with the vertical movement of the piston 14. It is like that. The first valve body 23 has a diaphragm 25 on the outer periphery, and the outer peripheral edge of the diaphragm 25 is fitted into the annular groove 26 of the main body 1 and is sandwiched between the diaphragm retainer 15 and the main body 1. The structure of the 2nd drive part 12 is the same as that of the 1st drive part 11, and the 2nd valve body 24 is attached to the front-end | tip part of the piston 27 of the 2nd drive part 12 with the screw.

次に、本発明の第一の実施形態のミキシングバルブの作動について説明する。   Next, the operation of the mixing valve according to the first embodiment of the present invention will be described.

第一駆動部11のエアー口19から第一空間部17に外部より作動流体として圧縮空気が注入されると、圧縮空気の圧力でピストン14が押し上げられる。それによって、ピストン14と結合されている連結部21が上方へ引き上げられ、連結部21の下端部に結合された第一弁体23も上方へ引き上げられ弁は開状態となる(図1の状態)。   When compressed air is injected from the outside into the first space 17 from the air port 19 of the first drive unit 11 as a working fluid, the piston 14 is pushed up by the pressure of the compressed air. As a result, the connecting portion 21 connected to the piston 14 is pulled upward, and the first valve body 23 connected to the lower end of the connecting portion 21 is also lifted upward to open the valve (the state shown in FIG. 1). ).

一方、エアー口20から第二空間部18に圧縮空気が注入されると、ピストン14が押し下げられるのに伴って、連結部21とその下端部に結合された第一弁体23も下方へ押し下げられ、弁は閉状態となる。第二駆動部12による第二弁体24の作動も同様であるので説明を省略する。本実施形態のミキシングバルブは、本体1を貫通して設けられた主流路4が設けられ、主流路4に連通する各連通流路5、6が連通する構成となっている。これにより、第一駆動部11の第一弁体23が開放されると第一副流路9を流れた流体が主流路4に流れ込み、第二駆動部12の第二弁体24が開放されると第二副流路10を流れた流体が主流路4に流れ込み、主流路4を流れる流体と合流して混合しながら流出する。この構成では、流体を混合する時に他の流体より混合比率の大きいベースとなる流体を主流路4に流すことで、この流体の流れを、合流部でもスムースに保つことができる。また、各連通流路5、6から主流路4に合流する流体の流量は、主流路4を流れる流体の流量より小さいので、連通流路5、6が向かい合っていても両連通流路5、6からの流体の流れが、互いを妨げることはない。   On the other hand, when compressed air is injected from the air port 20 into the second space 18, the piston 14 is pushed down, and the connecting valve 21 and the first valve body 23 coupled to the lower end thereof are also pushed down. And the valve is closed. Since the operation of the second valve body 24 by the second drive unit 12 is the same, the description thereof is omitted. The mixing valve of the present embodiment is provided with a main flow path 4 provided through the main body 1, and the communication flow paths 5 and 6 communicating with the main flow path 4 communicate with each other. Thereby, when the first valve body 23 of the first drive unit 11 is opened, the fluid flowing through the first sub-flow channel 9 flows into the main flow channel 4 and the second valve body 24 of the second drive unit 12 is opened. Then, the fluid that has flowed through the second sub-channel 10 flows into the main channel 4, merges with the fluid that flows through the main channel 4, and flows out while mixing. In this configuration, when a fluid is mixed, a fluid that is a base having a larger mixing ratio than other fluids is caused to flow through the main flow path 4, so that the flow of the fluid can be kept smooth even at the junction. In addition, the flow rate of the fluid that merges from each communication channel 5, 6 to the main channel 4 is smaller than the flow rate of the fluid that flows through the main channel 4, so even if the communication channels 5, 6 face each other, The fluid flow from 6 does not interfere with each other.

次に、本実施形態のミキシングバルブを流体の混合を行うミキシング装置に用いた構成について、図3に基づいて説明する。   Next, the structure which used the mixing valve of this embodiment for the mixing apparatus which mixes a fluid is demonstrated based on FIG.

ミキシングバルブ31は、図1、図2に示したものと同じ構成のものである。濃度計32は、超音波を発信及び受信する超音波振動子33と、超音波を伝播させるための測定室34とを有している。測定室34には、流体流入口35及び流体流出口36が設けられ、超音波振動子33とする対向する端部には、測定室34の長さを半径とする反射面37が形成されている。濃度計32は、測定室34の内部の流体の超音波の伝播時間の変化から濃度を算出する働きをする。なお、濃度計は、流体の濃度を算出するための特定のパラメータの計測値を電気信号として制御部38へ出力できるものであればよく、濃度の計測方式は特に限定されず、吸収分光式や導電率式などであってもよい。   The mixing valve 31 has the same configuration as that shown in FIGS. The densitometer 32 has an ultrasonic transducer 33 that transmits and receives ultrasonic waves, and a measurement chamber 34 for propagating ultrasonic waves. The measurement chamber 34 is provided with a fluid inlet 35 and a fluid outlet 36, and a reflection surface 37 whose radius is the length of the measurement chamber 34 is formed at the opposite end portion of the ultrasonic transducer 33. Yes. The densitometer 32 functions to calculate the concentration from the change in the propagation time of the ultrasonic wave of the fluid inside the measurement chamber 34. The concentration meter is not particularly limited as long as it can output a measurement value of a specific parameter for calculating the concentration of the fluid to the control unit 38 as an electric signal, and the concentration measurement method is not particularly limited. A conductivity type may be used.

制御部38は、濃度計32から出力された信号に基いて濃度を演算する演算部39と、設定された濃度が得られるようにフィードバック制御を行なうコントロール部40を有している。演算部39は、超音波振動子33に一定周期の超音波振動を出力する発信回路と、超音波振動を受信する受信回路と、超音波振動が反射面37で反射されて伝搬する時間から濃度を演算する演算回路とを備えている。コントロール部40は、演算部39から出力された濃度と設定された濃度との偏差をゼロにするように電空変換器41の操作圧を制御する制御回路を有している。   The control unit 38 includes a calculation unit 39 that calculates the concentration based on a signal output from the densitometer 32, and a control unit 40 that performs feedback control so as to obtain a set concentration. The calculation unit 39 includes a transmitter circuit that outputs ultrasonic vibrations of a certain period to the ultrasonic transducer 33, a receiver circuit that receives the ultrasonic vibrations, and a concentration from the time when the ultrasonic vibrations are reflected by the reflecting surface 37 and propagated. And an arithmetic circuit for calculating. The control unit 40 has a control circuit that controls the operation pressure of the electropneumatic converter 41 so that the deviation between the concentration output from the calculation unit 39 and the set concentration becomes zero.

ミキシングバルブ31の第一、第二駆動部11、12に供給する圧縮空気の圧力、すなわち操作圧を調整する電空変換器41は制御部38内に配置されている。電空変換器41は、操作圧を比例的に調整するために電気的に駆動する電磁弁から構成され、制御部38からの制御信号に応じて操作圧を調整する。なお、電空変換器41は、制御部38内に配置せずに別体として構成してもかまわない。また、前述のように、第一空間部16または第二空間部17の一方にバネを設置した場合、他方に連通する、エアー口11、12の一方にのみ電空変換器41を接続した構成とすることができる。   An electropneumatic converter 41 that adjusts the pressure of compressed air supplied to the first and second drive units 11 and 12 of the mixing valve 31, that is, the operating pressure, is disposed in the control unit 38. The electropneumatic converter 41 is composed of an electromagnetic valve that is electrically driven to adjust the operation pressure proportionally, and adjusts the operation pressure in accordance with a control signal from the control unit 38. The electropneumatic converter 41 may be configured as a separate body without being disposed in the control unit 38. In addition, as described above, when a spring is installed in one of the first space portion 16 or the second space portion 17, the electropneumatic converter 41 is connected only to one of the air ports 11 and 12, which communicates with the other. It can be.

次に、ミキシング装置の作動について説明する。ここでは主流路に純水、第一副流路に過酸化水素水、第二副流路にアンモニア水を、純水:過酸化水素水:アンモニア水=50:2:1の割合で流した場合について説明する。   Next, the operation of the mixing device will be described. Here, pure water was flown in the main flow path, hydrogen peroxide water was flown in the first sub-flow path, and ammonia water was flowed in the second sub-flow path at a ratio of pure water: hydrogen peroxide water: ammonia water = 50: 2: 1. The case will be described.

第一弁体23と第二弁体24が開放されている時、第一副流路9から流入した過酸化水素水は第一連通流路5を通って主流路4に流れ、第二副流路10から流入したアンモニア水は第二連通流路6を通って主流路4に流れる。第一、第二副流路9、10から流入した過酸化水素水とアンモニア水は、主流路4と第一、第二連通流路5、6が合流する所で主流路4を流れる純水と合流した後、合流した流体が混合しながらミキシングバルブ31から流出して濃度計32へと流れる。濃度計32に流入した流体は、流体流入口35から測定室34に流入し、流体流出口36から流出する。このとき、超音波振動子33から発信された超音波は測定室34の流体を伝搬し、反射面37によって反射され、再び超音波振動子33により受信される。超音波振動子33によって受信された超音波は電気信号に変換されて制御部38の演算部39へ出力され、演算部39で超音波の伝搬時間に基づいて濃度が算出される。演算部39で演算された濃度は電気信号に変換されてコントロール部40に出力される。コントロール部40では、任意の設定濃度に対して、リアルタイムに計測された濃度との偏差から、偏差をゼロにするように信号を電空変換器41に出力し、電空変換器41はその信号に応じた操作圧をミキシングバルブ31の第一駆動部11、第二駆動部12に各々供給する。このようにして、濃度が設定濃度となるように、つまり設定濃度と計測された濃度の偏差がゼロに収束するようにミキシングバルブ31が制御される。   When the first valve body 23 and the second valve body 24 are opened, the hydrogen peroxide solution that has flowed in from the first subchannel 9 flows into the main channel 4 through the first series channel 5, and the second Ammonia water flowing in from the sub-flow channel 10 flows to the main flow channel 4 through the second communication flow channel 6. The hydrogen peroxide solution and the ammonia water flowing in from the first and second sub-channels 9 and 10 are pure water flowing through the main channel 4 at the place where the main channel 4 and the first and second communication channels 5 and 6 merge. Then, the merged fluid flows out from the mixing valve 31 while mixing and flows to the densitometer 32. The fluid that has flowed into the concentration meter 32 flows into the measurement chamber 34 from the fluid inlet 35 and flows out from the fluid outlet 36. At this time, the ultrasonic wave transmitted from the ultrasonic transducer 33 propagates through the fluid in the measurement chamber 34, is reflected by the reflecting surface 37, and is received by the ultrasonic transducer 33 again. The ultrasonic wave received by the ultrasonic transducer 33 is converted into an electrical signal and output to the calculation unit 39 of the control unit 38, and the calculation unit 39 calculates the concentration based on the propagation time of the ultrasonic wave. The concentration calculated by the calculation unit 39 is converted into an electric signal and output to the control unit 40. The control unit 40 outputs a signal to the electropneumatic converter 41 so that the deviation is zero based on the deviation from the concentration measured in real time with respect to an arbitrary set concentration, and the electropneumatic converter 41 outputs the signal. Is supplied to the first drive unit 11 and the second drive unit 12 of the mixing valve 31, respectively. In this way, the mixing valve 31 is controlled so that the density becomes the set density, that is, the deviation between the set density and the measured density converges to zero.

このとき、主流路4を流れる純水に対して、過酸化水素水とアンモニア水が、主流路4の軸線方向に同位置で合流させられるため、合流部から濃度計32へ到達するまでの時間に、過酸化水素水とアンモニア水との間でタイムラグが生じることがない。それによって、精度の良い濃度の制御を行うことができる。また、主流路4を流れる純水の流量が過酸化水素水とアンモニア水と比べて格段に多いにもかかわらず、純水に対して過酸化水素水とアンモニア水を、純水の流れ方向に対して横方向から合流させるため、過酸化水素水とアンモニア水の流れが、純水の流れによって妨げられることがない。したがって、流体の混合をスムースに行うことができる。さらに、過酸化水素水とアンモニア水が流れる第一連通流路5と第二連通流路6は互いに向き合っているが、主流路4を流れる純水の流量が大きいので、過酸化水素水とアンモニア水の流れは、ほとんど互いに干渉し合うことはない。   At this time, since the hydrogen peroxide solution and the ammonia water are merged at the same position in the axial direction of the main channel 4 with respect to the pure water flowing through the main channel 4, the time until the concentration meter 32 reaches the concentration meter 32. In addition, there is no time lag between the hydrogen peroxide solution and the ammonia solution. Thereby, it is possible to control the density with high accuracy. In addition, although the flow rate of pure water flowing through the main channel 4 is much higher than that of hydrogen peroxide solution and ammonia solution, the hydrogen peroxide solution and ammonia solution are made to flow in the pure water flow direction with respect to the pure water. On the other hand, since the water is merged from the lateral direction, the flow of the hydrogen peroxide solution and the ammonia solution is not hindered by the flow of pure water. Therefore, the fluid can be mixed smoothly. Furthermore, although the first communication channel 5 and the second communication channel 6 through which the hydrogen peroxide solution and the ammonia solution flow face each other, the flow rate of pure water flowing through the main channel 4 is large. The flow of ammonia water hardly interferes with each other.

また、第一弁体23、第二弁体24によって開閉される弁座7、8から主流路4までの距離を、必要最低限の長さにして、短く設定しているため、流体の混合が効率よく行われる。また、弁体23、24が閉位置にされたときには、主流路4を流れる純水で第一、第二連通流路5、6をきれいに洗浄することができ、第一、第二連通流路5、6の部分で流体がほとんど滞留することがない。そのため、例えばミキシング装置の第一弁体23を開位置にし、第二弁体24を閉位置にして、純水と過酸化水素水を混合するときも、アンモニア水が混ざるのを抑制することができる。このように、効率の良い流体の混合と第一、第二連通流路5、6の部分での流体の滞留の抑制を実現するために、主流路4から各々の弁室2、3の弁座7、8までの距離は、主流路4の直径より短くなるように設定するのが好適である。   In addition, since the distance from the valve seats 7 and 8 that are opened and closed by the first valve body 23 and the second valve body 24 to the main flow path 4 is set to a minimum necessary length, the mixing of fluids is performed. Is done efficiently. Moreover, when the valve bodies 23 and 24 are set to the closed position, the first and second communication channels 5 and 6 can be cleaned with pure water flowing through the main channel 4. The fluid hardly stays in the portions 5 and 6. For this reason, for example, when pure water and hydrogen peroxide water are mixed with the first valve body 23 of the mixing device in the open position and the second valve body 24 in the closed position, mixing of ammonia water can be suppressed. it can. Thus, in order to realize efficient mixing of fluid and suppression of fluid retention in the first and second communication flow paths 5 and 6, the valves of the valve chambers 2 and 3 are connected from the main flow path 4. The distance to the seats 7 and 8 is preferably set so as to be shorter than the diameter of the main flow path 4.

また、他の実施形態のミキシング装置では、図4に示すように、第一、第二副流路42、43に各々接続され、流路の開口面積を変化させることにより流体の流量を制御する流体制御弁、すなわちニードルバルブ44、45を設けても良い。この場合、ミキシングバルブ31の第一、第二駆動部11、12は、第一、第二連通流路5、6の開放・遮断を行うのにのみ用い、第一、第二副流路42、43を流れる流体の流量はニードルバルブ44、45によって調整する。なお、バルブの主流路4の上流側にもニードルバルブを設けても良い。図4に示す例では、ニードルバルブ44、45は電動式であり、コントロール部40で、任意の設定濃度に対して、リアルタイムに計測された濃度との偏差を求め、偏差をゼロにするように、各々のニードルバルブ44、45の駆動部にそれを駆動する信号を出力する。このようにして、各々のニードルバルブ44、45は、実際の濃度が設定濃度となるように、つまり設定濃度と計測された濃度の偏差がゼロに収束するように制御される。このとき、ニードルバルブ44、45によって微細に流量が制御されることにより、安定した濃度制御を行うことができる。なお、図4のミキシング装置のニードルバルブ44、45はエアー駆動方式でも良く、その場合には、制御部38に電空変換器が設けられる(図示せず)。コントロール部40では、任意の設定濃度に対して、リアルタイムに計測された濃度との偏差から、偏差をゼロにするように信号が電空変換器に出力され、電空変換器はそれに応じた操作圧をニードルバルブ44、45の各々の駆動部に供給する。   Moreover, in the mixing apparatus of other embodiment, as shown in FIG. 4, it connects to the 1st, 2nd subchannels 42 and 43, respectively, and controls the flow volume of the fluid by changing the opening area of a channel. Fluid control valves, that is, needle valves 44 and 45 may be provided. In this case, the first and second drive units 11 and 12 of the mixing valve 31 are used only for opening and closing the first and second communication flow paths 5 and 6, and the first and second sub flow paths 42 are used. , 43 is adjusted by needle valves 44, 45. A needle valve may be provided on the upstream side of the main flow path 4 of the valve. In the example shown in FIG. 4, the needle valves 44 and 45 are electrically operated, and the control unit 40 obtains a deviation from a concentration measured in real time with respect to an arbitrary set concentration so that the deviation becomes zero. , A signal for driving the needle valves 44 and 45 is output to the drive portions of the needle valves 44 and 45. In this way, the needle valves 44 and 45 are controlled so that the actual concentration becomes the set concentration, that is, the deviation between the set concentration and the measured concentration converges to zero. At this time, since the flow rate is finely controlled by the needle valves 44 and 45, stable concentration control can be performed. Note that the needle valves 44 and 45 of the mixing apparatus of FIG. 4 may be of an air drive type, and in that case, an electropneumatic converter is provided in the control unit 38 (not shown). In the control unit 40, a signal is output to the electropneumatic converter so as to make the deviation zero from the deviation from the concentration measured in real time with respect to an arbitrary set concentration, and the electropneumatic converter performs an operation corresponding thereto. Pressure is supplied to each drive part of the needle valves 44 and 45.

また、本実施形態では、ミキシング装置で濃度の制御を行っているが、濃度以外に温度やpHの制御を行うこともでき、その場合、計測器としては、濃度計32の代わりに温度計やpHを計などを用いることができる。温度計やpH計の場合についても、温度やpHを導出するための流体特性を表す特定のパラメータを計測して計測値を電気信号に変換して出力できるものであれば計測方式は特に限定されない。   Further, in the present embodiment, the concentration is controlled by the mixing device, but temperature and pH can be controlled in addition to the concentration. In this case, as a measuring instrument, instead of the densitometer 32, a thermometer or A pH meter or the like can be used. In the case of a thermometer or a pH meter, the measurement method is not particularly limited as long as it can measure a specific parameter representing a fluid characteristic for deriving the temperature and pH and convert the measured value into an electric signal and output it. .

次に、図5を参照して、本発明の第二の実施形態のミキシングバルブについて説明する。   Next, with reference to FIG. 5, the mixing valve of 2nd embodiment of this invention is demonstrated.

PTFE製の本体51には、本体51を貫通する主流路52が設けられ、上部中央に第一弁室53が設けられ、第二弁室54と第三弁室55とが主流路52を中心に第一弁室53から各々120°ずつずれた位置に設けられている。第一弁室53の底部中央には主流路52に連通する第一連通流路56が設けられ、第二弁室54の底部中央には主流路52に連通する第二連通流路57が設けられ、第三弁室55の底部中央には主流路52に連通する第三連通流路58が設けられている。第一連通流路56、第二連通流路57及び第三連通流路58は、主流路52の流路軸線方向において同じ位置に周方向に等間隔で主流路52から放射状に延びるように配置されている。第一弁室53の底面の第一連通流路56の開口部周縁、第二弁室54の底面の第二連通流路57の開口部周縁、第三弁室55の底面の第三連通流路58の開口部周縁は、各々第一、第二、第三弁体59、60、61が当接・離間する弁座62、63、64となっている。主流路52から各々の弁座62、63、64までの距離は等しくなっており、この距離は、主流路52の直径より短くなっている。具体的には、主流路52から弁座62、63、64までの距離は、主流路52の直径Dに対して0.6Dになっている。また、第一弁室53には第一副流路65、第二弁室54には第二副流路66、第三弁室55には第三副流路67が各々連通しており、これらは本体51の周側面に開口している。   The main body 51 made of PTFE is provided with a main flow path 52 penetrating the main body 51, a first valve chamber 53 is provided in the upper center, and a second valve chamber 54 and a third valve chamber 55 are centered on the main flow path 52. The first valve chamber 53 is provided at a position shifted by 120 °. A first communication channel 56 communicating with the main channel 52 is provided at the center of the bottom of the first valve chamber 53, and a second communication channel 57 communicating with the main channel 52 is provided at the center of the bottom of the second valve chamber 54. A third communication channel 58 that communicates with the main channel 52 is provided at the bottom center of the third valve chamber 55. The first continuous flow channel 56, the second communication flow channel 57, and the third communication flow channel 58 extend radially from the main flow channel 52 at equal intervals in the circumferential direction at the same position in the flow channel axial direction of the main flow channel 52. Has been placed. The peripheral edge of the opening of the first communication channel 56 on the bottom surface of the first valve chamber 53, the peripheral edge of the opening of the second communication channel 57 on the bottom surface of the second valve chamber 54, and the third communication on the bottom surface of the third valve chamber 55. The peripheral edge of the opening of the flow path 58 is a valve seat 62, 63, 64 to which the first, second, and third valve bodies 59, 60, 61 abut and separate from each other. The distances from the main flow path 52 to the respective valve seats 62, 63, 64 are equal, and this distance is shorter than the diameter of the main flow path 52. Specifically, the distance from the main flow path 52 to the valve seats 62, 63, 64 is 0.6 D with respect to the diameter D of the main flow path 52. The first valve chamber 53 communicates with the first sub-channel 65, the second valve chamber 54 communicates with the second sub-channel 66, and the third valve chamber 55 communicates with the third sub-channel 67. These open to the peripheral side surface of the main body 51.

第一駆動部68と第二駆動部69と第三駆動部70は、本体51の第一、第二、第三弁室53、54、55の上部に各々配置されている。これらの駆動部68、69、70は、第一、第二、第三弁室53、54、55内に配置された第一、第二、第三弁体59、60、61を開閉駆動する働きをする。駆動部68、69、70の各々の構成は第一の実施形態における駆動部11、12と同様なので説明を省略する。   The first drive unit 68, the second drive unit 69, and the third drive unit 70 are respectively disposed on the upper portions of the first, second, and third valve chambers 53, 54, and 55 of the main body 51. These drive units 68, 69, 70 open and close the first, second, and third valve bodies 59, 60, 61 disposed in the first, second, and third valve chambers 53, 54, 55. Work. Since the configuration of each of the drive units 68, 69, and 70 is the same as that of the drive units 11 and 12 in the first embodiment, description thereof is omitted.

本発明の第二の実施形態のミキシングバルブの作動については、第一の実施形態では2つの副流路から流れる流体が主流路で合流するのに対して、本実施形態では3つの副流路から流れる流体が主流路に合流するもので、各駆動部の作動は第一の実施形態と同様なので説明を省略する。   Regarding the operation of the mixing valve of the second embodiment of the present invention, in the first embodiment, the fluid flowing from the two sub-flow paths merges in the main flow path, whereas in this embodiment, the three sub-flow paths are combined. Since the fluid flowing from the main flow channel is joined to the main flow path, the operation of each drive unit is the same as that of the first embodiment, and the description thereof is omitted.

次に、図6を参照して、本発明の第三の実施形態のミキシングバルブについて説明する。   Next, a mixing valve according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

スタティックミキサーエレメント71は、矩形板を180度捻ったねじり羽根状板を最小単位部材として、複数の最小単位部材を、それらの捻り方向が交互に異なる方向になるように一列に並べて一体的に結合した構造を有している。このスタティックミキサーエレメント71が、本体72の主流路73の、連通流路5,6との合流部より下流側に、流体の流れによって下流へ押し流されないように設置されている。このスタティックミキサーエレメント71の材質は、特に限定されないが、耐薬品性が高く可撓性を有する樹脂が望ましい。このような材質としては、フッ素樹脂が好適に用いられ、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂(以下、PFAと記す)、PTFE、PVDFなどが挙げられる。本発明の他の構成は第一の実施形態と同様なので説明を省略する。   The static mixer element 71 uses a twisted blade-like plate twisted by 180 degrees as a minimum unit member, and a plurality of minimum unit members are lined up in a row so that their twisting directions are alternately different from each other. It has the structure. The static mixer element 71 is installed downstream of the junction of the main flow path 73 of the main body 72 with the communication flow paths 5 and 6 so as not to be pushed downstream by the fluid flow. The material of the static mixer element 71 is not particularly limited, but a resin having high chemical resistance and flexibility is desirable. As such a material, a fluororesin is preferably used, and examples thereof include tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin (hereinafter referred to as PFA), PTFE, PVDF, and the like. Since the other structure of this invention is the same as that of 1st embodiment, description is abbreviate | omitted.

次に、本発明の第三の実施形態であるミキシングバルブの作動について説明する。   Next, the operation of the mixing valve according to the third embodiment of the present invention will be described.

第一、第二弁体23、24が開位置にあるとき、第一、第二副流路9、10を通って第一、第二弁室2、3に各々供給された流体は第一、第二連通流路5、6から主流路73に入り、主流路73の流入口から流入してきた流体と合流する。このようにして合流した混合流体は、スタティックミキサーエレメント71の配置された流路を通過する時に、スタティックミキサーエレメント71のねじり羽根状板によって撹拌されて流出口から流出する。このとき、スタティックミキサーエレメント71によって撹拌が行われるので流体を均一に混合させることができる。そのため、図3のようなミキシング装置に用いた場合においても流体が均一に混合され、より正確で安定した流体の濃度の計測および制御を行うことができる。なお、スタティックミキサーエレメント71の構造は、流体を撹拌できる構造であれば特に限定されず、例えば螺旋状の構造や、2つのねじれ羽根状撹拌体が流路内に横方向に並んで設けられた構造であっても良い。   When the first and second valve bodies 23 and 24 are in the open position, the fluid supplied to the first and second valve chambers 2 and 3 through the first and second sub-flow passages 9 and 10 is the first. The fluid enters the main flow path 73 from the second communication flow paths 5 and 6 and merges with the fluid flowing in from the inlet of the main flow path 73. When the mixed fluid thus joined passes through the flow path in which the static mixer element 71 is disposed, the mixed fluid is stirred by the torsion blade plate of the static mixer element 71 and flows out from the outlet. At this time, since the stirring is performed by the static mixer element 71, the fluid can be mixed uniformly. Therefore, even when used in the mixing apparatus as shown in FIG. 3, the fluid is uniformly mixed, and the concentration and control of the fluid concentration can be measured more accurately and stably. The structure of the static mixer element 71 is not particularly limited as long as it can stir the fluid. For example, a spiral structure or two twisted blade-like stirrers are provided side by side in the flow path. It may be a structure.

次に、図7を参照して、本発明の第四の実施形態のミキシングバルブについて説明する。   Next, a mixing valve according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

PTFE製の本体74には、上部中央に第一弁室75が設けられ、下部中央に第二弁室76が設けられ、第一、第二弁室75、76の間に、本体74を貫通する主流路77が設けられている。また、第一弁室75の下方には、第一弁室75より小さい第一副弁室78が設けられ、第一弁室75の底部中央に開口しており、第二弁室76の上方には、第二弁室76より小さい第二副弁室79が設けられ、第二弁室76の底部中央に開口している。また、主流路77には、第一、第二弁体23、24の軸線と交わる位置よりも下流側に主流路絞り部80が設けられている。第一副弁室78の底面には主流路絞り部80の内周面に連通する第一出口連通流路81と、主流路絞り部80より上流側で主流路77に連通する第一入口連通流路82が設けられている。第二副弁室79の底面には主流路絞り部80の内周面に連通する第二出口連通流路83と、主流路絞り部80より上流側の主流路77に連通する第二入口連通流路84が設けられている。第一出口連通流路81と第二出口連通流路83、および第一入口連通流路82と第二入口連通流路84は、主流路77の軸線方向に同じ位置に軸線に関して対称に配置され、したがって、主流路77からの長さが等しくなるように形成されている。また、第一弁室75には第一副流路85、第二弁室76には第二副流路86が各々連通しており、これらは本体74の周側面に開口している。なお、入口連通流路82、84は主流路77の内周面の、弁体23、24の軸線と交わる位置よりも上流側の位置に連通することが望ましく、副弁室78、79から直線状に斜めに形成することが望ましい。また、入口連通流路82、84及び出口連通流路81、83は主流路絞り部80より小径に形成されることが望ましい。   A main body 74 made of PTFE is provided with a first valve chamber 75 in the upper center and a second valve chamber 76 in the lower center, and penetrates the main body 74 between the first and second valve chambers 75, 76. A main flow path 77 is provided. A first auxiliary valve chamber 78 smaller than the first valve chamber 75 is provided below the first valve chamber 75 and opens at the bottom center of the first valve chamber 75. The second sub-valve chamber 79 is smaller than the second valve chamber 76, and opens at the center of the bottom of the second valve chamber 76. The main channel 77 is provided with a main channel restricting portion 80 on the downstream side of the position intersecting with the axes of the first and second valve bodies 23 and 24. A first outlet communication channel 81 that communicates with the inner peripheral surface of the main channel restrictor 80 and a first inlet communication that communicates with the main channel 77 on the upstream side of the main channel restrictor 80 on the bottom surface of the first subvalve chamber 78. A flow path 82 is provided. A second outlet communication channel 83 communicating with the inner peripheral surface of the main channel restricting portion 80 and a second inlet communication communicating with the main channel 77 upstream from the main channel restricting portion 80 are formed on the bottom surface of the second sub valve chamber 79. A flow path 84 is provided. The first outlet communication channel 81 and the second outlet communication channel 83, and the first inlet communication channel 82 and the second inlet communication channel 84 are arranged symmetrically with respect to the axis at the same position in the axial direction of the main channel 77. Therefore, the lengths from the main channel 77 are formed to be equal. The first valve chamber 75 communicates with the first sub-channel 85, and the second valve chamber 76 communicates with the second sub-channel 86, which open to the peripheral side surface of the main body 74. The inlet communication channels 82 and 84 preferably communicate with a position on the inner peripheral surface of the main channel 77 upstream of the position intersecting the axis of the valve bodies 23 and 24, and straight from the sub valve chambers 78 and 79. It is desirable to form it diagonally. Further, it is desirable that the inlet communication channels 82 and 84 and the outlet communication channels 81 and 83 are formed to have a smaller diameter than the main channel restricting portion 80.

また、主流路絞り部80の内径dは、主流路77の内径Dに対して、0.65Dになっている。なお、主流路絞り部80の内径dは、主流路77の内径Dに対して、0.5D≦d≦0.8Dの範囲内であることが好適であり、0.6D≦d≦0.7Dであることがより好適である。主流路絞り部80の内径dは、主流路77内の流体が流れにくくならないように0.5D以上とするのが好適であり、主流路絞り部80の部分で他の主流路77の部分との差圧を発生させて後述するように滞留防止の効果を得るために、0.8D以下とするのが好適である。   Further, the inner diameter d of the main flow path restricting portion 80 is 0.65 D with respect to the inner diameter D of the main flow path 77. The inner diameter d of the main channel restricting portion 80 is preferably in the range of 0.5D ≦ d ≦ 0.8D with respect to the inner diameter D of the main channel 77, and 0.6D ≦ d ≦ 0. 7D is more preferable. The inner diameter d of the main flow passage restricting portion 80 is preferably 0.5D or more so that the fluid in the main flow passage 77 does not flow easily, and the main flow passage restricting portion 80 is separated from other main flow passage 77 portions. In order to obtain the effect of preventing stagnation as will be described later by generating a differential pressure of 0.8 V, it is preferable that the pressure be 0.8D or less.

次に、本発明の第四の実施形態のミキシングバルブの作動について説明する。ここでは主流路に純水、第一副流路に塩酸、第二副流路に過酸化水素水を流した場合について説明する。   Next, the operation of the mixing valve according to the fourth embodiment of the present invention will be described. Here, a case where pure water is flown in the main flow path, hydrochloric acid is flown in the first sub-flow path, and hydrogen peroxide water is flowed in the second sub-flow path will be described.

弁の開状態から第一、第二弁体23、24を閉位置にしたとき(図7の状態)、閉位置にした直後には、第一副弁室78、第一入口連通流路82、第一出口連通流路81には塩酸が残り、および第二副弁室79、第二入口連通流路84、第二出口連通流路83には過酸化水素水が残っている。ミキシングバルブに流入した純水は主流路77を通って主流路絞り部80を通過して流出されるが、主流路絞り部80を流れる時に流速が早くなる。その結果、ベルヌーイの定理によって、主流路絞り部80での圧力は主流路77の他の部分での圧力より低くなる。そのため、主流路絞り部80の内周に連通された第一、第二出口連通流路81、83内に残った塩酸及び過酸化水素水は、圧力の低くなった主流路絞り部80側へと吸引される。さらに、第一、第二出口連通流路81、83に各々連通する第一、第二副弁室78、79、これらに連通する第一、第二入口連通流路82、84内にあった塩酸及び過酸化水素水も第一、第二出口連通流路81、83を通って主流路77へと引き出される。これにより、主流路77から各々の入口連通流路、副弁室、出口連通流路を通って主流路77に流れ込む流体の流れが形成される。これにより、残っていた塩酸及び過酸化水素水は弁の閉止後に最初に洗い流される。また、流体が滞留するのを防止することができ、流路内に滞留部がなくなるためにコンタミネーションの発生を抑制することができる。   When the first and second valve bodies 23, 24 are brought into the closed position from the open state of the valve (the state shown in FIG. 7), immediately after the first, second valve body 23, 24 is brought into the closed position. Further, hydrochloric acid remains in the first outlet communication channel 81, and hydrogen peroxide water remains in the second sub valve chamber 79, the second inlet communication channel 84, and the second outlet communication channel 83. The pure water that has flowed into the mixing valve passes through the main flow path 77 and flows out through the main flow path restricting portion 80, but the flow velocity increases when it flows through the main flow path restricting portion 80. As a result, according to Bernoulli's theorem, the pressure in the main flow restrictor 80 is lower than the pressure in other parts of the main flow channel 77. Therefore, the hydrochloric acid and the hydrogen peroxide solution remaining in the first and second outlet communication channels 81 and 83 communicated with the inner periphery of the main channel restricting portion 80 are moved to the main channel restricting portion 80 side where the pressure is reduced. And sucked. Further, the first and second sub valve chambers 78 and 79 communicated with the first and second outlet communication channels 81 and 83, respectively, and the first and second inlet communication channels 82 and 84 communicated with these. Hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution are also drawn out to the main channel 77 through the first and second outlet communication channels 81 and 83. Thereby, the flow of the fluid which flows into the main flow path 77 from the main flow path 77 through each inlet communication flow path, sub valve chamber, and outlet communication flow path is formed. As a result, the remaining hydrochloric acid and hydrogen peroxide solution are washed away first after the valve is closed. Further, it is possible to prevent the fluid from staying and to prevent the occurrence of contamination because there is no staying portion in the flow path.

ミキシングバルブの駆動部は、図1に示すようなエアー式でなく図8に示すような電気式でもよく、この場合、第一駆動部91及び第二駆動部92は、ステッピングモータを有するモータ部93と、モータ部93から下方に延びモータの軸にギアを介して連結されたステム94を有している。ステム94はボンネット98の貫通孔95内に位置するように配置されている。第一、第二駆動部91、92のステム94の下端部には、第一弁体96及び第二弁体97が各々ねじにより取り付けられており、モータ部93を駆動してステム94を上下動させることにより、第一、第二弁体96、97を上下動させることができる。なお、第一、第二弁体96、97は、ステム94を回転させることで上下動するように、ステム94と連結しても良い。また、第一、第二弁体96、97は、円錐形状にしても良く、それによって、ミキシングバルブの第一、第二駆動部91、92を制御して弁室に連通する流路の開口面積を線形に変化させることで、混合する流体を微細に調整することができる。   The driving part of the mixing valve may be an electric type as shown in FIG. 8 instead of an air type as shown in FIG. 1, and in this case, the first driving part 91 and the second driving part 92 are motor parts having stepping motors. 93 and a stem 94 that extends downward from the motor portion 93 and is connected to the shaft of the motor via a gear. The stem 94 is disposed so as to be positioned in the through hole 95 of the bonnet 98. A first valve body 96 and a second valve body 97 are respectively attached to the lower ends of the stems 94 of the first and second drive parts 91 and 92 by screws, and the motor part 93 is driven to move the stem 94 up and down. By moving it, the first and second valve bodies 96, 97 can be moved up and down. The first and second valve bodies 96 and 97 may be coupled to the stem 94 so as to move up and down by rotating the stem 94. Further, the first and second valve bodies 96 and 97 may be conical, thereby controlling the first and second drive portions 91 and 92 of the mixing valve and opening the flow passage communicating with the valve chamber. By changing the area linearly, the fluid to be mixed can be finely adjusted.

さらに、ミキシングバルブの本体1、シリンダ本体13、ピストン14、ダイヤフラム押さえ15、弁体23、24等の各部品の材質は、樹脂であればポリ塩化ビニル、ポリプロピレン、ポリエチレンなどいずれでも良い。特に流体に腐食性流体を用いる場合は、PTFE、ポリビニリデンフルオロライド、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合樹脂などのフッ素樹脂であることが好ましい。フッ素樹脂を用いることによって、腐食性流体に耐えるものとすることができ、また腐食性ガスが透過しても配管部材の腐食の心配がなくなるため好適である。   Furthermore, the material of each component such as the mixing valve main body 1, cylinder main body 13, piston 14, diaphragm retainer 15, and valve bodies 23 and 24 may be any of polyvinyl chloride, polypropylene, polyethylene and the like as long as it is a resin. Particularly when a corrosive fluid is used as the fluid, it is preferably a fluororesin such as PTFE, polyvinylidene fluoride, tetrafluoroethylene / perfluoroalkyl vinyl ether copolymer resin. By using a fluororesin, it is possible to withstand a corrosive fluid, and even if a corrosive gas permeates, there is no fear of corrosion of the piping member, which is preferable.

本発明の第一の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the mixing valve of 1st embodiment of this invention. 図1のA−A断面図である。It is AA sectional drawing of FIG. 図1のミキシングバルブを用いたミキシング装置の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows embodiment of the mixing apparatus using the mixing valve | bulb of FIG. 図1のミキシングバルブを用いたミキシング装置の他の実施形態を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows other embodiment of the mixing apparatus using the mixing valve | bulb of FIG. 本発明の第二の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the mixing valve of 2nd embodiment of this invention. 本発明の第三の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the mixing valve of 3rd embodiment of this invention. 本発明の第四の実施形態のミキシングバルブを示す要部拡大縦断面図である。It is a principal part expanded longitudinal cross-sectional view which shows the mixing valve of 4th embodiment of this invention. 本発明の第五の実施形態のミキシングバルブを示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the mixing valve of 5th embodiment of this invention. 従来の排液切替バルブを示す平面図である。It is a top view which shows the conventional drainage switching valve | bulb. 従来の多連制御器を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the conventional multiple controller.

符号の説明Explanation of symbols

1 本体
2 第一弁室
3 第二弁室
4 主流路
5 第一連通流路
6 第二連通流路
7 弁座
8 弁座
9 第一副流路
10 第二副流路
11 第一駆動部
12 第二駆動部
13 シリンダ本体
14 ピストン
23 第一弁体
24 第二弁体
31 ミキシングバルブ
32 濃度計
38 制御部
42 第一副流路
43 第二副流路
44 ニードルバルブ
45 ニードルバルブ
51 本体
52 主流路
53 第一弁室
54 第二弁室
55 第三弁室
56 第一連通流路
57 第二連通流路
58 第三連通流路
59 第一弁体
60 第二弁体
61 第三弁体
62 弁座
63 弁座
64 弁座
65 第一副流路
66 第二副流路
67 第三副流路
68 第一駆動部
69 第二駆動部
70 第三駆動部
71 スタティックミキサーエレメント
74 本体
75 第一弁室
76 第二弁室
77 主流路
78 第一副弁室
79 第二副弁室
80 主流路絞り部
81 第一出口連通流路
82 第一入口連通流路
83 第二出口連通流路
84 第二入口連通流路
91 第一駆動部
92 第二駆動部
96 第一弁体
97 第二弁体
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Main body 2 1st valve chamber 3 2nd valve chamber 4 Main flow path 5 1st continuous flow path 6 2nd communication flow path 7 Valve seat 8 Valve seat 9 1st subflow path 10 2nd subflow path 11 1st drive Part 12 Second drive part 13 Cylinder body 14 Piston 23 First valve body 24 Second valve body 31 Mixing valve 32 Densitometer 38 Control part 42 First subchannel 43 Second subchannel 44 Needle valve 45 Needle valve 51 Main body 52 main flow path 53 first valve chamber 54 second valve chamber 55 third valve chamber 56 first continuous flow path 57 second communication flow path 58 third communication flow path 59 first valve body 60 second valve body 61 third Valve body 62 Valve seat 63 Valve seat 64 Valve seat 65 First sub flow channel 66 Second sub flow channel 67 Third sub flow channel 68 First drive unit 69 Second drive unit 70 Third drive unit 71 Static mixer element 74 Main body 75 First valve chamber 76 Second valve chamber 77 Main Passage 78 First subvalve chamber 79 Second subvalve chamber 80 Main flow restrictor 81 First outlet communication channel 82 First inlet communication channel 83 Second outlet communication channel 84 Second inlet communication channel 91 First drive Part 92 Second drive part 96 First valve body 97 Second valve body

Claims (11)

貫通するように形成された主流路と、該主流路に連通する少なくとも2つの連通流路と、該連通流路に各々連通する弁室と、各々の該弁室に連通する副流路が設けられた本体と、
前記弁室の、前記連通流路に通じる開口部の周辺を弁座として開閉動作する弁体と、
該弁体を駆動する駆動部と、
を有し、
前記少なくとも2つの連通流路が、前記主流路の軸線方向に互いに同じ位置で前記主流路に連通しており、且つ前記少なくとも2つの連通流路の長さが互いに等しく、
前記主流路の一部に主流路絞り部が設けられ、
前記弁室に連通する副弁室が設けられ、
前記少なくとも2つの連通流路の各々が、前記副弁室と前記主流路の、前記主流路絞り部より上流側の部分とに連通する入口連通流路と、前記副弁室と前記主流路絞り部内とに連通する出口連通流路で構成されていることを特徴とするミキシングバルブ。
There are provided a main channel formed so as to penetrate, at least two communication channels communicating with the main channel, a valve chamber communicating with the communication channel, and a sub-channel communicating with each of the valve chambers The body,
A valve body that opens and closes around the opening of the valve chamber that communicates with the communication channel;
A drive unit for driving the valve body;
Have
Said at least two communication flow path, said it communicates with the main channel in mutually the same position in the axial direction of the main flow path, and the length of at least two communication channels is rather equal to each other,
A main channel restricting part is provided in a part of the main channel,
A sub-valve chamber communicating with the valve chamber is provided;
Each of the at least two communication flow paths communicates with the sub-valve chamber and the main flow path with a portion upstream of the main flow-flow restrictor, the sub-valve chamber and the main flow restrictor. A mixing valve comprising an outlet communication channel communicating with the inside of the unit .
前記少なくとも2つの連通流路が、周方向に等間隔の位置に放射状に設けられていることを特徴とする請求項1に記載のミキシングバルブ。   The mixing valve according to claim 1, wherein the at least two communication flow paths are provided radially at equal intervals in the circumferential direction. 前記主流路から各々の前記弁室の前記弁座までの距離が、前記主流路の直径より短いことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のミキシングバルブ。   The mixing valve according to claim 1 or 2, wherein a distance from the main flow path to the valve seat of each valve chamber is shorter than a diameter of the main flow path. 前記少なくとも2つの連通流路として、第一連通流路及び第二連通流路が設けられ、
前記第一連通流路及び前記第二連通流路が、前記主流路の軸線方向に同じ位置で対峙するように設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のミキシングバルブ。
As the at least two communication channels, a first series communication channel and a second communication channel are provided,
The said 1st continuous flow path and said 2nd communication flow path are provided so that it may oppose at the same position in the axial direction of the said main flow path, The any one of Claim 1 to 3 characterized by the above-mentioned. The mixing valve described in the item.
前記少なくとも2つの連通流路として、第一連通流路、第二連通流路及び第三連通流路が設けられ、
前記第一連通流路、前記第二連通流路及び前記第三連通流路が、前記主流路の軸線方向に同じ位置で周方向に等間隔に放射状に設けられていることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のミキシングバルブ。
As the at least two communication channels, a first series communication channel, a second communication channel and a third communication channel are provided,
The first continuous flow path, the second communication flow path, and the third communication flow path are provided radially at equal intervals in the circumferential direction at the same position in the axial direction of the main flow path. The mixing valve according to any one of claims 1 to 3.
前記主流路の、前記連通流路が連通している部分より下流側の位置にスタティックミキサーエレメントが配置されていることを特徴とする請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のミキシングバルブ。   The mixing according to any one of claims 1 to 5, wherein a static mixer element is disposed at a position downstream of a portion of the main channel where the communication channel communicates. valve. 前記駆動部が、モータ部と、該モータ部の駆動力を前記弁体に伝達して前記弁体を上下動させるステムとを有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のミキシングバルブ。The drive unit includes a motor unit and a stem that transmits a driving force of the motor unit to the valve body to move the valve body up and down. The mixing valve described in the item. 前記駆動部が、The drive unit is
シリンダ部と、  A cylinder part;
該シリンダ部の内周面に、該内周面との間がシールされるように接触した状態で該シリンダ部内を上下動可能に配置されたピストンと、  A piston arranged to be movable up and down in the cylinder part in a state in which the cylinder part is in contact with the inner peripheral surface of the cylinder part so as to be sealed with the inner peripheral surface;
該ピストンの中央から下方に延び、前記シリンダ部の底面中央に設けられた貫通孔を貫通し、該貫通孔の内周面に、該内周面との間がシールされるように接触しており、下端部に前記弁体が固定された連結部と、  The piston extends downward from the center of the piston, passes through a through hole provided in the center of the bottom surface of the cylinder portion, and contacts the inner peripheral surface of the through hole so that the space between the inner peripheral surface and the piston is sealed. A connecting portion in which the valve body is fixed to a lower end portion;
前記シリンダ部の底面及び内周面と前記ピストンの下端面とで形成された第一空間部と、前記シリンダ部の天井面及び内周面と前記ピストンの上端面とで形成された第二空間部とにそれぞれ連通する各エアー口の少なくとも一方に圧縮空気を注入する機構と、  A first space formed by a bottom surface and an inner peripheral surface of the cylinder portion and a lower end surface of the piston; a second space formed by a ceiling surface and an inner peripheral surface of the cylinder portion and an upper end surface of the piston; A mechanism for injecting compressed air into at least one of the air ports respectively communicating with the unit;
を有することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか1項に記載のミキシングバルブ。  The mixing valve according to any one of claims 1 to 6, wherein the mixing valve is provided.
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のミキシングバルブと、A mixing valve according to any one of claims 1 to 8,
該ミキシングバルブで混合された流体の特性を表すパラメータを計測し該パラメータの計測値を信号に変換して出力する計測器と、  A measuring instrument that measures a parameter representing the characteristics of the fluid mixed by the mixing valve, converts the measured value of the parameter into a signal, and outputs the signal;
該計測器による前記パラメータの計測値と前記パラメータの設定値との偏差に基づいて、前記ミキシングバルブの各々の前記弁体を各々制御するための信号を、前記ミキシングバルブの前記駆動部または前記駆動部を操作する機器へ出力する制御部と、  Based on the deviation between the measured value of the parameter by the measuring instrument and the set value of the parameter, a signal for controlling the valve body of each of the mixing valves is sent to the drive unit or the drive of the mixing valve. A control unit that outputs to a device that operates the unit;
を有することを特徴とするミキシング装置。  A mixing apparatus comprising:
請求項1から請求項8のいずれか1項に記載のミキシングバルブと、A mixing valve according to any one of claims 1 to 8,
該ミキシングバルブで混合された流体の特性を表すパラメータを計測し該パラメータの計測値を信号に変換して出力する計測器と、  A measuring instrument that measures a parameter representing the characteristics of the fluid mixed by the mixing valve, converts the measured value of the parameter into a signal, and outputs the signal;
前記副流路に各々接続され、前記副流路に流れる流体の流量を制御する流体制御弁と、  A fluid control valve that is connected to each of the sub-flow paths and controls the flow rate of the fluid flowing through the sub-flow paths;
前記計測器による前記パラメータの計測値と前記パラメータの設定値との偏差に基づいて、前記流体制御弁の各々を制御するための信号を、前記流体制御弁の駆動部または該駆動部を操作する機器へ出力する制御部と、  Based on the deviation between the measured value of the parameter by the measuring instrument and the set value of the parameter, a signal for controlling each of the fluid control valves is operated or the drive unit of the fluid control valve is operated. A control unit that outputs to the device;
を有することを特徴とするミキシング装置。  A mixing apparatus comprising:
前記計測器が濃度計、温度計、pH計のいずれかであることを特徴とする請求項9または請求項10に記載のミキシング装置。The mixing device according to claim 9 or 10, wherein the measuring instrument is any one of a densitometer, a thermometer, and a pH meter.
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