JP5508875B2 - 流体制御器および流量制御装置 - Google Patents

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    • G05D7/0635Control 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

Description

この発明は、バルブおよびバルブの開閉状態を検出するリミットスイッチを備えており、例えば、流量制御を行う装置で好適に使用される流体制御器およびこのような流体制御器を使用した流量制御装置に関する。

この発明が対象とする流量制御装置として、特許文献1には、所要の流体通路が形成されたボディと、ボディに取り付けられたコントロールバルブ、センサおよび切換バルブと、コントロールバルブからの出口通路に設けられた第1のオリフィスと、切換バルブからの出口通路に設けられた第2のオリフィスと、制御部とを備えており、切換バルブが閉じられた場合、第1のオリフィスにおける流量の制御が行われ、切換バルブが開けられた場合、第2のオリフィスにおける流量の制御が行われるもの(レンジ可変型流量制御装置)が提案されている。

特開2007−4644号公報

上記特許文献1の流量制御装置における切換バルブでは、その開閉状態をリミットスイッチで検出することが好ましい。リミットスイッチをバルブに内蔵する場合、バルブの構成が複雑となって大型化し、また、リミットスイッチの位置調整がしにくくなるという問題があるため、リミットスイッチをバルブの外側に設置することが好ましいが、この場合には、リミットスイッチの配置のためのスペースが必要となり、バルブとリミットスイッチとを合わせた流体制御器のコンパクト化が課題となる。

この発明の目的は、バルブとリミットスイッチとを合わせた流体制御器のコンパクト化が可能な流体制御器を提供することにある。

この発明による流体制御器は、流体通路が設けられたボディと、ボディに取り付けられてその流体通路の開閉を行うバルブと、バルブの動作を検出するリミットスイッチと、リミットスイッチの位置決め手段とを備えている流体制御器であって、バルブは、ケーシングの開口から一部を突出させバルブの開閉に伴って直線移動してリミットスイッチに当接する移動部材を有しており、リミットスイッチ位置決め手段は、バルブのボディに固定された第1のボルトと、リミットスイッチに固定された第2のボルトと、一端に第1のボルトにねじ合わされるめねじ部が、他端に第2のボルトにねじ合わされるめねじ部がそれぞれ設けられて両ボルトを連結する連結ねじと、連結ねじと第1のボルトとの相対回転を阻止する第1のロックナットと、連結ねじと第2のボルトとの相対回転を阻止する第2のロックナットとを有しており、第1のボルトと第2のボルトとでピッチが異なるものとされていることを特徴とするものである。

リミットスイッチは、市販のものをそのまま使用することができ、これにより、簡単な構成でバルブの開閉状態を検出することができる。そして、リミットスイッチの配置に際し、バルブの構成要素である移動部材がケーシングの開口から突出する突出部を有しており、リミットスイッチは、この移動部材に臨まされて位置調整可能に取り付けられているようにすることで、容易にかつ使用するスペースを少なくして、リミットスイッチの配置ができ、バルブとリミットスイッチとを合わせた流体制御器をコンパクト化することができる。

バルブは、特に限定されるものではなく、通常、流体通路が設けられたボディと、ボディの上方に設けられたケーシングと、流体通路を開閉する弁体と、上昇または下降することにより弁体を開または閉方向に移動させる弁棒と、弁棒を駆動するアクチュエータとを備えているものとされる。

移動部材は、例えば、上下移動することで弁体を介して流体通路を開閉する弁棒の上端部に設けられたピストンとされる。移動部材は、これに限られるものではなく、弁棒の上端部自体がリミットスイッチに当接する移動部材として使用されてもよく、弁棒にピストンとは別の部材を取り付けてこれをリミットスイッチに当接する移動部材として使用してもよい。

この流体制御器は、例えば、流量制御装置における切換バルブとして好適に使用することができるが、これに限定されるものではなく、開閉状態を検出するリミットスイッチ付きとしたバルブを必要とする種々の用途で使用することができる。

流体制御器は、リミットスイッチの位置決め手段をさらに備えていることが好ましい。

リミットスイッチの位置決め手段は、バルブのボディに固定された第1のボルトと、リミットスイッチに固定された第2のボルトと、一端に第1のボルトにねじ合わされるめねじ部が、他端に第2のボルトにねじ合わされるめねじ部がそれぞれ設けられて両ボルトを連結する連結ねじとを有しており、第1のボルトと第2のボルトとでピッチが異なるものとされていることが好ましい。

ボルトおよび連結ねじの軸方向は、バルブの弁棒の移動方向と平行とされ、リミットスイッチの位置決め手段は、バルブに近接して配置される。また、第1のボルトと第2のボルトとは、同じ方向のねじ(例えば右ねじ同士)とされる。このリミットスイッチ位置決め手段によると、第1のボルトおよび第2のボルトの共回りを防止しておいて、連結ねじを回転させると、連結ねじは、ピッチ大のボルトとのねじ合わせに従ってその方向に移動することになるが、連結ねじは、ピッチ小のボルトに対しても同じ方向に移動するので、リミットスイッチ位置決め手段の両端間隔(第1のボルトの頭から第2のボルトの頭までの距離)の変化量は、第1のボルトと第2のボルトとのピッチの差×連結ねじの回転数となる。このようにすると、連結ねじを回転させた場合、リミットスイッチの移動量は、ピッチの差に従う微少量となり、リミットスイッチを精度よく位置決めすることができる。

ピッチが異なるようにするには、ボルト径を変更することで容易に行うことができ、また、同じボルト径として、一方を並目ねじ、他方を細目ねじとすることでもピッチが異なるようにすることができる。このようなボルトは市販されており、また、製作するとしても容易に製作することができる。そして、一般的に使用されている並目ねじだけでなく、細目ねじも使用することで、規格に従ったボルトを使用して、所要のピッチ差を得ることができる。

例えば、第1のボルトは、連結ねじにねじ合わされる連結側おねじ部と、バルブのボディに設けられためねじ部にねじ合わされる固定側おねじ部と、工具を係合させるための係合部(例えば六角柱状の係合部)とを有しているものとされ、第2のボルトは、連結ねじにねじ合わされる連結側おねじ部と、リミットスイッチ(またはリミットスイッチに取り付けられた接続金具)に設けられためねじ部にねじ合わされる固定側おねじ部と、工具を係合させるための係合部(例えば六角柱状の係合部)とを有しているものとされる。この場合、第1のボルトと第2のボルトとでピッチが異なるとは、第1のボルトの連結側おねじ部と第2のボルトの連結側おねじ部とでピッチが異なることを意味するものとなる。例えば、第1のボルトの連結側おねじ部および第2のボルトの連結側おねじ部のいずれか一方をM4の並目ねじ(ピッチ0.7)とし、他方をM3の細目ねじ(ピッチ0.35)とすると、連結ねじを1回転させた場合のリミットスイッチの移動量は、0.7−0.35=0.35(mm)となる。

リミットスイッチ位置決め手段とバルブとの固定は、バルブのボディに、第1のボルトの固定側おねじ部に対応するめねじ部が設けられて、第1のボルトがバルブのボディにねじ込まれることで行われることが好ましい。また、リミットスイッチ位置決め手段とリミットスイッチとの固定は、接続金具を介して行われることが好ましく、このような固定は、例えば、リミットスイッチにねじ等で固定された接続金具に、第2のボルトの固定側おねじ部に対応するめねじ部が設けられて、第2のボルトが接続金具にねじ込まれることで行われる。

各ボルトの固定側おねじ部は、連結側おねじ部と同じピッチとしてもよく、異なるピッチであってもよい。各ボルトの固定側おねじ部は、バルブのボディまたはリミットスイッチに取り付けるための構成であり、各ボルトの連結側および固定側を両方ともおねじ部とすることで、取付けの構成を簡素化することができる。ただし、リミットスイッチ位置決め手段の固定側は、各ボルトのおねじ部に限定されるものではなく、めねじ部とされてもよく、また、ねじの締付けによらない他の適宜な構成によって、リミットスイッチ位置決め手段がバルブのボディおよびリミットスイッチに取り付けられるようにしてもよい。

リミットスイッチ位置決め手段は、連結ねじと第1のボルトとの相対回転を阻止する第1のロックナットと、連結ねじと第2のボルトとの相対回転を阻止する第2のロックナットとをさらに有していることが好ましい。

このようにすることで、リミットスイッチ位置決め手段によって精度よく位置合わせされた後のずれが防止され、信頼性がより一層向上する。

この発明による流体制御器は、例えば、流量レンジ可変型流量制御装置における切換バルブに好適に使用することができる。流量レンジ可変型流量制御装置は、所要の流体通路が形成されたボディと、ボディに取り付けられたコントロールバルブ、センサおよびリミットスイッチ付き切換バルブと、コントロールバルブからの出口通路に設けられた第1のオリフィスと、切換バルブからの出口通路に設けられた第2のオリフィスと、流量の制御を行う制御部とを備えており、切換バルブが閉じられた場合、第1のオリフィスにおける流量の制御が行われ、切換バルブが開けられた場合、第2のオリフィスにおける流量の制御が行われるもので、このような流量制御装置においては、切換バルブの開閉状態は、リミットスイッチの信号で確認することが好ましいものとなっている。ここで、切換バルブの開度は小さく、リミットスイッチの位置合わせには、慎重な操作が必要であり、また、一度位置合わせを行ったリミットスイッチは、しっかりと固定される必要がある。そこで、このような流量レンジ可変型流量制御装置において、コントロールバルブとオリフィスとの間に配置されるリミットスイッチ付き切換バルブが上記の流体制御器(=リミットスイッチ付き切換バルブ)とされることで、コンパクトでかつ流量制御の精度に優れた流量制御装置を得ることができる。

この発明による流体制御器の用途が上記のような流量制御装置に限定されないことはもちろんである。

この発明の流体制御器によると、バルブは、ケーシングの開口から一部を突出させバルブの開閉に伴って直線移動してリミットスイッチに当接する移動部材を有しており、リミットスイッチは、移動部材に臨まされて位置調整可能に取り付けられているので、容易にかつ使用するスペースを少なくして、リミットスイッチを配置することができ、バルブとリミットスイッチとを合わせた流体制御器をコンパクト化することができる。

この発明による流体制御器を使用した流量制御装置の1実施形態を示す正面断面図である。 この発明による流体制御器のリミットスイッチ位置決め手段の拡大正面断面図である。 この発明による流体制御器のリミットスイッチ位置決め手段の分解図である。 この発明による流体制御器のバルブの拡大正面断面図である。

この発明の実施の形態を、以下図面を参照して説明する。以下の説明において、上下・左右は、図1の上下・左右をいうものとする。

図1は、この発明による流体制御器を使用した流量制御装置の一部を示している。

流量制御装置(1)は、圧力式でかつ流量レンジ可変型のものであり、所要の流体通路(2a)(2b)(2c)(2d)(2e)が形成されたボディ(2)と、ボディ(2)に取り付けられたコントロールバルブ(3)、圧力センサ(4)およびリミットスイッチ(7)付き切換バルブ(6)と、制御部(図示略)と、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)に設けられた第1のオリフィス(9)と、切換バルブ(6)からの出口通路(2e)に設けられた第2のオリフィス(10)とを備えている。

コントロールバルブ(3)、圧力センサ(4)および切換バルブ(6)は、左からこの順で配置されており、これに対応して、ボディ(2)には、コントロールバルブ(3)への入口通路(2a)、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)を圧力センサ(4)に連通させる連通路(2c)、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)を切換バルブ(6)に流入させる分岐通路(2d)および切換バルブ(6)からの出口通路(2e)が設けられている。コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)と切換バルブ(6)からの出口通路(2e)とは、並列状に配置されて、各出口通路(2b)(2e)の出口部に上記オリフィス(9)(10)が設けられている。

ボディ(2)の左側には、コントロールバルブ(3)への入口通路(2a)に通じる入口通路(11a)が形成された通路ブロック(11)が突き合わされており、ボディ(2)の右側には、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)および切換バルブ(6)からの出口通路(2e)に通じる出口通路(12a)が形成された通路ブロック(12)が突き合わされている。

この流量制御装置(1)によると、切換バルブ(6)が閉じられた場合、第1のオリフィス(9)における流量の制御が行われ、切換バルブ(6)が開けられた場合、第2のオリフィス(10)における流量の制御が行われるようになっており、オリフィス(9)(10)の上流側の圧力が圧力センサ(4)により測定され、この圧力によりオリフィス(9)(10)を通過する流量を演算しながら、コントロールバルブ(3)の開閉量を調整することにより、オリフィス(9)(10)を通過する流量が制御される。

2つのオリフィス(9)(10)は、切換バルブ(6)からの出口通路(2e)に設けられたもの(10)が大流量用とされ、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)に設けられたもの(9)が小流量用とされている。したがって、切換バルブ(6)が閉じられた場合には、流体は、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)だけから排出されて、小流量の制御が行われ、切換バルブ(6)が開けられた場合には、流体は、コントロールバルブ(3)からの出口通路(2b)および切換バルブ(6)からの出口通路(2e)の両方から排出されて、大流量の制御が行われる。

こうして、切換バルブ(6)の開閉という簡単な操作によって、大流量オリフィス(第2のオリフィス)(10)と小流量オリフィス(第1のオリフィス)(9)による流量制御を適宜に組み合わせることにより、広範囲の流量域にわたって精度のよい流量制御を行うことができる。

上記の流量制御装置(1)において、リミットスイッチ(7)付き切換バルブ(6)に特徴があり、コントロールバルブ(3)、圧力センサ(4)および2つのオリフィス(9)(10)は、公知のもので、2つのオリフィス(9)(10)を切り換えるための切換バルブ(6)が設けられている点も従来と同様である。

以下に、リミットスイッチ(7)付き切換バルブ(6)すなわちこの発明による流体制御器(5)を説明する。

流体制御器(5)は、切換バルブ(6)と、切換バルブ(6)の開閉状態を検出するリミットスイッチ(7)と、リミットスイッチ位置決め手段(8)とを備えている。

切換バルブ(6)は、空気圧作動の常時閉鎖型バルブであり、制御部からの信号によって電磁弁が作動することで、開閉されるようになっている。この切換バルブ(6)の開閉状態は、リミットスイッチ(7)により検出されて、制御部へ入力される。

切換バルブ(6)は、ボディ(2)の上方に設けられたケーシング(21)と、分岐通路(2d)の周縁に設けられた環状弁座(22)と、環状弁座(22)に押圧または離間されて分岐通路(2d)を開閉するダイヤフラム(弁体)(23)と、ダイヤフラム(23)を下方に押圧するダイヤフラム押さえ(24)と、ケーシング(21)内に配置されて上昇または下降することによりダイヤフラム(23)を開または閉方向に移動させる弁棒(25)と、弁棒(25)に設けられた上下2段のピストン(上側の第1ピストン(26)および下側の第2ピストン(27))と、弁棒(25)を下向きに付勢する圧縮コイルばね(弾性部材)(28)と、第1および第2ピストン(26)(27)を駆動するピストン駆動手段(29)とを備えている。

リミットスイッチ(7)は、市販のもので、本体(31)、検知部(32)および端子部(33)からなり、通常時がオフで、検知対象となる移動部材(ここでは、上記第1ピストン(26)の上端部)が検知部(32)に当接してこれを押し上げることでスイッチがオンとされる。リミットスイッチ(7)は、ケーシング(21)の開口から露出した第1ピストン(26)の上面に臨まされており、これにより、弁棒(25)と一体で移動する第1ピストン(26)がリミットスイッチ(7)に当接した場合に、リミットスイッチ(7)がオンとなるようになっている。

リミットスイッチ位置決め手段(8)は、リミットスイッチ(7)に取り付けられた接続金具(41)と、ボディ(2)に固定された第1のボルト(42)と、接続金具(41)に固定された第2のボルト(43)と、両ボルト(42)(43)を連結する連結ねじ(44)と、連結ねじ(44)と第1のボルト(42)との相対回転を阻止する第1のロックナット(45)と、連結ねじ(44)と第2のボルト(43)との相対回転を阻止する第2のロックナット(46)とからなる。

図2および図3に詳しく示すように、連結ねじ(44)には、下端に第1のボルト(42)にねじ合わされるめねじ部(44a)が、上端に第2のボルト(43)にねじ合わされるめねじ部(44b)がそれぞれ設けられている。第1のボルト(42)は、連結ねじ(44)にねじ合わされる連結側おねじ部(42a)と、ボディ(2)に設けられためねじ部にねじ合わされる固定側おねじ部(42b)と、工具を係合させるための六角柱状の係合部(42c)とを有しており、第2のボルト(43)は、連結ねじ(44)にねじ合わされる連結側おねじ部(43a)と、リミットスイッチ(7)の接続金具(41)に設けられためねじ部にねじ合わされる固定側おねじ部(43b)と、工具を係合させるための六角柱状の係合部(43c)とを有している。

各ボルト(42)(43)および連結ねじ(44)の軸方向は、切換バルブ(6)の弁棒(25)の移動方向と平行(すなわちすべてが上下方向)とされ、リミットスイッチ位置決め手段(8)は、切換バルブ(6)にほぼ接するようにして配置されている。

第1のボルト(42)と第2のボルト(43)とは、いずれも右ねじであるが、そのピッチは異なるものとされている。具体的には、第1のボルト(42)の連結側おねじ部(42a)および固定側おねじ部(42b)は、いずれもM4×0.7の並目ねじで、第2のボルト(43)の連結側おねじ部(43a)は、M3×0.35の細目ねじとされ、第2のボルト(43)の固定側おねじ部(43b)は、M3×0.5の並目ねじとされている。

そして、リミットスイッチ(7)は、接続金具(41)を介して、M3(ピッチ0.35mm)の第2のボルト(43)に固定され、M3(ピッチ0.35mm)の第2のボルト(43)とM4(ピッチ0.7mm)の第1のボルト(42)とが連結ねじ(44)にねじ込まれている。したがって、連結ねじ(44)を回転すると、リミットスイッチ(7)は、M3とM4のボルトピッチの違いで下に進み、これにより、リミットスイッチ(7)の位置合わせができる。この位置合わせの後、ロックナット(45)(46)を締め付けることにより、第1のボルト(42)および第2のボルト(43)の回転が防止され、これ以降のリミットスイッチ(7)の位置の変化が防止される。

このリミットスイッチ位置決め手段(8)によると、ロックナット(45)(46)を緩めておくとともに、第1のボルト(42)および第2のボルト(43)の共回りを防止しておいて、連結ねじ(44)を回転させると、連結ねじ(44)は、ピッチ大のボルトである第1のボルト(42)とのねじ合わせに従ってその方向に移動することになるが、連結ねじ(44)は、ピッチ小のボルトである第2のボルト(43)に対しても同じ方向に移動するので、リミットスイッチ位置決め手段(8)の両端間隔(第1のボルト(42)の下端から第2のボルト(43)の上端までの距離)の変化量は、第1のボルト(42)の連結側おねじ部(42a)と第2のボルト(43)の連結側おねじ部(43a)とのピッチの差(0.7−0.35)×連結ねじ(44)の回転数となる。したがって、連結ねじ(44)を回転させることにより、リミットスイッチ(7)は、ピッチの差(0.7−0.35)に従って移動する。

リミットスイッチ位置決め手段(8)は、第1のボルト(42)の固定側おねじ部(42b)がボディ(2)にねじ合わされることで、ボディ(2)に固定される。また、リミットスイッチ位置決め手段(8)は、リミットスイッチ(7)にねじで固定された接続金具(41)に第2のボルト(43)の固定側おねじ部(43b)がねじ合わされることで、リミットスイッチ(7)に固定される。

図4には、切換バルブ(6)の断面図が示されており、この図4を参照して、切換バルブ(6)の内部構造を以下に説明する。

ケーシング(21)は、ボディ(2)にねじ合わされて固定された下部ケーシング(51)と、コネクタ(53)によって下部ケーシング(51)に結合された上部ケーシング(52)とからなる。コネクタ(53)は、弁棒(25)が上下移動可能にかつ流体密に挿通される貫通孔を有するリング状とされており、外周におねじが形成されている。下部ケーシング(51)の上端部および上部ケーシング(52)の下端部には、コネクタ(53)のおねじにねじ合わされるめねじ部が形成されており、下部ケーシング(51)が下側から、上部ケーシング(52)が上側からそれぞれコネクタ(53)にねじ合わされることで、下部ケーシング(51)と上部ケーシング(52)とが互いに突き合わされて結合されている。これにより、コネクタ(53)の上方および下方に、それぞれ第1ピストン(26)および第2ピストン(27)の移動空間が形成されている。そして、第1ピストン(26)は、その下面がコネクタ(53)の上面に対向するように、上下移動可能に上部ケーシング(52)内に配置され、第2ピストン(27)は、その上面がコネクタ(53)の下面に対向するように、上下移動可能に下部ケーシング(51)内に配置されている。

弁棒(25)は、2つの部品(ステム(54)およびステムピストン(55))から形成されている。ステム(54)は、上部にめねじ部が設けられた軸部と、軸部の下端部に設けられたフランジ部とからなり、フランジ部の下面がダイヤフラム押さえ(24)に当接させられている。ステムピストン(55)は、下端部がステム(54)の軸部にねじ合わされた軸部と、軸部の中間部に一体に形成されたフランジ部とからなる。ステムピストン(55)のフランジ部は、第2ピストン(27)を形成しており、ステム(54)とステムピストン(55)の軸部とを合わせたものが弁棒(25)となっている。

ピストン駆動手段(29)は、弁棒(25)を上方に移動させるために、駆動ガスを各ピストン(26)(27)に作用させるもので、そのための第1および第2駆動ガス導入室(56)(57)が各ピストン(26)(27)の下方に形成されている。第1駆動ガス導入室(56)は、第1ピストン(26)とコネクタ(53)との間に形成されており、第2駆動ガス導入室(57)は、第2ピストン(27)と下部ケーシング(51)の内向きフランジ部との間に形成されている。第1および第2駆動ガス導入室(56)(57)に駆動ガス(圧縮空気)が導入されると、第1ピストン(26)および第2ピストン(27)に上向きの力が作用し、これにより、弁棒(25)が上方に移動させられる。これにより、図1に示す流量制御装置(1)において、分岐通路(2d)が開放状態となり、流体が出口通路(2e)に送られる。

上部ケーシング(52)は、上方に開口するように形成されており、第1ピストン(26)は、弁棒(25)が上方位置にあるときに上部ケーシング(52)の開口からピストン上端部を露出させるように、弁棒(25)上端部に設けられている。具体的には、弁棒(25)(ステムピストン(55)の軸部)の上端部に、おねじ部が設けられるとともに、第1ピストン(26)に貫通孔(26a)が設けられて、貫通孔(26a)の下部に、弁棒(25)上端部にねじ合わされるめねじ部が設けられており、弁棒(25)と第1ピストン(26)とは、第1ピストン(26)の貫通孔(26a)下部に弁棒(25)上端部が挿入されてねじ合わされることで結合されている。

第1ピストン(26)の貫通孔(26a)の上部は、駆動ガスを導入する配管が接続可能な駆動ガス導入部(58)とされている。そして、弁棒(25)内部に、駆動ガス導入部(58)から下方にのびる軸方向通路(59)、軸方向通路(59)中間部から第1駆動ガス導入室(56)に通じる径方向通路(60)および軸方向通路(59)下端部から第2駆動ガス導入室(57)に通じる径方向通路(61)が形成されている。これにより、駆動ガス導入部(58)は1つとされて、この駆動ガス導入部(58)から各駆動ガス導入室(56)(57)に駆動ガスが流入するようになされている。

この切換バルブ(6)によると、切換バルブ(6)の各駆動ガス導入室(56)(57)に駆動ガスが導入されていない状態(切換バルブ(6)が閉の状態)では、弁棒(25)は、圧縮コイルばね(28)の付勢力によって、閉位置(下方位置)にあり、これに伴って、第1ピストン(26)も下方位置にある。したがって、リミットスイッチ(7)は、オフとなっている。各駆動ガス導入室(56)(57)に駆動ガスが導入される(切換バルブ(6)を開とする状態)と、弁棒(25)は、圧縮コイルばね(28)の付勢力に抗して、上方に移動させられ、これに伴って、第1ピストン(26)も上方位置に移動する。この結果、第1ピストン(26)の上端がリミットスイッチ(7)の検知部(32)に当接し、切換バルブ(6)が開となったことが検知され、これが制御部に送られる。

この流量制御装置(1)によると、コントロールバルブ(3)とオリフィス(9)(10)との間に配置される切換バルブ(6)が上記のようなリミットスイッチ(7)付きのものとされることで、流量制御の精度に優れたものとなり、また、リミットスイッチ(7)を設置するためのスペースとしては、上下に伸びるリミットスイッチ位置決め手段(8)を追加するスペースだけでよく、コンパクトなものとすることができる。しかも、リミットスイッチ位置決め手段(8)によって、リミットスイッチ(7)がピッチの差(0.7−0.35)に従って移動するので、精度よくリミットスイッチ(7)の位置合わせを行うことができる。また、リミットスイッチ(7)の位置合わせの後は、ロックナット(45)(46)によりリミットスイッチ(7)の移動が防止されるので、精度のよいリミットスイッチ(7)の位置合わせが長期にわたって確保される。

なお、流量制御装置(1)としては、上記ように圧力センサを使用した圧力式のものの他、温度センサを使用した熱式のものがあり、上記の流体制御器(5)は、熱式のものにも適用可能である。

また、上記の流体制御器(5)は、流量制御装置以外の用途にも使用可能であり、例えば、半導体製造装置で使用される集積化流体制御装置と称されている流体制御装置の構成要素としても使用できる。このような流体制御装置においては、複数の流体制御機器が直列状に配されてパイプや継手を介さずに接続されることによって形成された複数のラインをベース部材上に並列状に設置するという集積化が進んでおり、流体制御装置は、例えば、下段層となる複数のブロック状継手部材がおねじ部材によってベース部材に取り付けられ、隣り合う継手部材にまたがるように上段層となる複数の流体制御機器が取り付けられているものとされる。このような集積化流体制御装置では、その流体制御機器(例えば開閉弁)の本体または通路ブロックに上記流量制御装置(1)のボディ(2)と同様の機能を付与することができ、上記のリミットスイッチの位置決め手段(8)を取り付けることが容易となっている。

(1) 流量制御装置
(2) ボディ
(3) コントロールバルブ
(4) 圧力センサ(センサ)
(5) 流体制御器
(6) 切換バルブ(バルブ)
(7) リミットスイッチ
(8) リミットスイッチ位置決め手段
(9) 第1のオリフィス
(10) 第2のオリフィス
(21) ケーシング
(23) ダイヤフラム(弁体)
(25) 弁棒
(26) 第1ピストン(移動部材)
(29) ピストン駆動手段
(42) 第1のボルト
(43) 第2のボルト
(44) 連結ねじ
(44a)(44b)めねじ部
(45) 第1のロックナット
(46) 第2のロックナット

Claims (3)

  1. 流体通路が設けられたボディと、ボディに取り付けられてその流体通路の開閉を行うバルブと、バルブの動作を検出するリミットスイッチと、リミットスイッチの位置決め手段とを備えている流体制御器であって、
    バルブは、ケーシングの開口から一部を突出させバルブの開閉に伴って直線移動してリミットスイッチに当接する移動部材を有しており、
    リミットスイッチ位置決め手段は、バルブのボディに固定された第1のボルトと、リミットスイッチに固定された第2のボルトと、一端に第1のボルトにねじ合わされるめねじ部が、他端に第2のボルトにねじ合わされるめねじ部がそれぞれ設けられて両ボルトを連結する連結ねじと、連結ねじと第1のボルトとの相対回転を阻止する第1のロックナットと、連結ねじと第2のボルトとの相対回転を阻止する第2のロックナットとを有しており、第1のボルトと第2のボルトとでピッチが異なるものとされていることを特徴とする流体制御器。
  2. バルブは、ボディの上方に設けられたケーシングと、流体通路を開閉する弁体と、上昇または下降することにより弁体を開または閉方向に移動させる弁棒と、弁棒に設けられたピストンと、ピストンを駆動するピストン駆動手段とを備えており、ピストンは、弁棒が上方位置にあるときにケーシングの開口からピストン上端部を露出させるように、弁棒上端部に設けられており、該ピストンが、リミットスイッチに当接する移動部材とされていることを特徴とする請求項1の流体制御器。
  3. 所要の流体通路が形成されたボディと、ボディに取り付けられたコントロールバルブ、センサおよびリミットスイッチ付き切換バルブと、コントロールバルブからの出口通路に設けられた第1のオリフィスと、切換バルブからの出口通路に設けられた第2のオリフィスと、流量の制御を行う制御部とを備えており、切換バルブが閉じられた場合、第1のオリフィスにおける流量の制御が行われ、切換バルブが開けられた場合、第2のオリフィスにおける流量の制御が行われる流量制御装置において、リミットスイッチ付き切換バルブは、請求項1または2のいずれかの流体制御器とされて、コントロールバルブとオリフィスとの間に配置されていることを特徴とする流量制御装置。
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