JP7030374B1 - 流体制御機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型で、かつ、機器の内部動作に関するデータを取得可能な流体制御機器を提供する。【解決手段】流体の流路中に配置され、内部動作に関するデータを取得可能な流体制御機器Ｖであって、流体制御機器内の動作を検出するための一又は複数のセンサＭ２が取り付けられたセンサボンネット４４と、センサボンネットと連結されるバルブボディ１と、バルブボディの内部において、センサボンネットの下方に保持されるダイヤフラム４２と、センサボンネットの外周を覆うカバー部５と、センサに電気的に接続されると共に、カバー部の内側において、回路基板の厚さ方向と流路方向とが同方向に配設される回路基板６０と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は、機器内にセンサを備えると共に、当該センサによって検出したデータを出力可能な流体制御機器に関する。

半導体ウエハの表面に薄膜を形成する成膜処理においては薄膜の微細化が求められ、近年では原子レベルや分子レベルの厚さで薄膜を形成するALD (Atomic Layer Deposition)という成膜方法が使われている。
しかし、そのような薄膜の微細化は流体制御機器に今まで以上の高頻度な開閉動作を要求しており、その負荷により流体の漏出等を引き起こしやすくなる場合がある。そのため、流体制御機器における流体の漏出を容易に検知できる技術への要求が高まっている。

この点、特許文献１では、ダイヤフラムおよびダイヤフラムの周縁部に接触する押えアダプタを押圧しつつ、バルブボディ内に固定されるアダプタ固定リングを備えるバルブ装置が提案されている。特許文献２では、流体制御機器内の動作を検出するためのセンサが取り付けられたボンネット部を有し、バルブボディには、センサに接続された通信用のケーブルを外側へ導出させると共に、流路が形成されている基台部とは反対側の一端が開口し、貫通するスリットが設けられている流体制御機器が提案されている。

特許第６１７０６３５号公報 国際公開第２０２０／０１２８２８号公報

本発明は、小型でありながら、機器の内部動作を取得可能な流体制御機器を提供することを目的の一つとする。

上記目的を達成するため、本発明の一の観点に係る流体制御機器は、流体の流路中に配置され、内部動作に関するデータを取得可能な流体制御機器であって、前記流体制御機器内の動作を検出するための一又は複数のセンサが取り付けられたセンサボンネットと、前記センサボンネットと連結されるバルブボディと、前記バルブボディの内部において、前記センサボンネットの下方に保持されるダイヤフラムと、前記センサボンネットの外周を覆うカバー部と、前記センサに電気的に接続されると共に、前記カバー部の内側において、回路基板の厚さ方向と流路方向とが同方向に配設される回路基板と、を備える。

前記回路基板は、前記カバー部の内側において、前記センサボンネットの上流側又は下流側に配設されるものとしてもよい。

前記バルブボディには、前記流体が流入する流入口と、前記流体が流出する流出口と、前記流路中に前記流体制御機器を固定する固定部と、が同一直線上に形成されているものとしてもよい。

前記カバー部の上部には、前記カバー部の内側と外側とを連通する溝が形成されていて、前記回路基板に接続されるケーブルは、前記溝に挿通され鉛直方向に導出されるものとしてもよい。

前記ダイヤフラムの開閉に応じて明滅する発光部と、前記センサボンネットの内部を摺動し、摺動に応じて前記ダイヤフラムを開閉するステムと、をさらに備え、前記発光部は、前記回路基板に接続されるとともに、前記ステムを挟んで前記回路基板に対して対向する位置に配設されているものとしてもよい。

前記センサボンネットの外周面は円筒面の一部が平面に切り欠かれた形状をしており、前記センサが連結されるセンサ取付部は、前記平面に配設されているものとしてもよい。

前記回路基板は、中央部と、前記センサが接続されている第１端部と、を少なくとも有し、前記中央部と前記第１端部とが可撓性を有する腕により互いに接続されているものとしてもよい。

本発明に係る流体制御機器によれば、小型でありながら、機器の内部動作に関するデータを取得することができる。

本発明の実施形態に係る流体制御機器を示した（ａ）外観平面図、（ｂ）正面図、（ｃ）右側面図である。 本実施形態に係る流体制御機器の内部構造を示す、背面側から見た拡大部分縦断面図である。 本実施形態に係る流体制御機器が備えるステムを示す正面図である。 本実施形態に係る流体制御機器が備えるボンネット部の（ａ）正面側から見た斜視図、（ｂ）背面側から見た斜視図である。 本実施形態に係る流体制御機器が備える（ａ）第１カバーの斜視図、（ｂ）第２カバーの斜視図である。 本実施形態に係る流体制御機器を用いた流体制御装置の一例を示す（ａ）正面図、（ｂ）右側面図である。 関連技術の流体制御機器を用いた流体制御装置の一例を示す（ａ）正面図、（ｂ）右側面図である。 本実施形態に係る流体制御機器が備える回路基板を示す正面図である。

以下、本発明の実施形態に係る流体制御機器について、図を参照して説明する。各図において、流路方向をｙ方向、流路方向に直交する方向、すなわち流体制御機器Ｖの幅方向をｘ方向、鉛直方向をｚ方向とする。
本実施形態に係る流体制御機器Ｖは、流体制御機器Ｖの内部動作を検出するセンサを内蔵し、他の端末等と有線による通信を実行するエア作動式のダイレクトダイヤフラムバルブである。
なお、ここにいう他の端末には、サーバ等の所謂コンピュータのほか、他の流体制御機器や流量制御装置などの機器や装置が含まれる。

まず、図６を参照して、本発明が適用される流体制御装置の一例を説明する。同図に示す流体制御装置は、ベースプレートＢＳ上に、幅方向（ｘ方向）に沿って配列され長手方向（ｙ方向）に伸びるレール部材５００が設けられている。なお、－ｘ方向は正面側、＋ｘ方向は背面側、－ｙ方向は下流側、＋ｙ方向は上流側の方向を示している。各レール部材５００には、複数の流路ブロック２００を介して各種流体機器Ｖが配置され、複数の流路ブロック２００によって、上流側から下流側に向かって流体が流通する図示しない流路がそれぞれ形成されている。

ここで「流体機器」とは、流体の流れを制御する流体制御装置に使用される機器であって、流体流路を画定するボディを備え、このボディの表面で開口する少なくとも２つの流路口を有する機器である。具体的には、開閉弁（２方弁）、レギュレータ、プレッシャーゲージ、開閉弁（３方弁）、マスフローコントローラ等が含まれるが、これらに限定されるわけではない。また、導入管３１０は、上記した図示しない流路の上流側の流路口に接続されている。この流体制御装置は、１２本のレール部材５００にそれぞれ＋ｙ方向に流れる１２個の流路が形成されており、それぞれの流路の幅方向（ｘ方向）の長さが１０ｍｍ以下、すなわち、各流体機器の幅（寸法）が１０ｍｍ以下となっている。

図１～図４に示されるように、本実施形態に係る流体制御機器Ｖは内部動作に関するデータを取得可能な機器であって、主として、バルブボディ１、ケーシング３、ボンネット部４、カバー部５を備える。

●バルブボディ１
バルブボディ１は図１および図２に示されるように、流路が形成されたブロック状の部材である。バルブボディ１は、ｙｚ平面視において、両側が階段状になっており、流路方向（ｙ方向）の長さが段階的に狭くなっている。バルブボディ１は、底面１ｂで開口する流体の第１流路１１１ａ、第２流路１１２ａ、第３流路１１３ａを画定している。第１流路１１１ａは、流体制御機器Ｖが配設される流路の上流側に配置され、第３流路１１３ａは、流体制御機器Ｖが配設される流路の下流側に配置される。すなわち、第１流路１１１ａが流入路、第３流路１１３ａが流出路となっており、底面１ｂにおける第１流路１１１ａの開口が流入口、第３流路１１３ａの開口が流出口の例である。また、第１流路１１１ａの開口および第３流路１１３ａの開口を結ぶ仮想直線が、流体制御機器Ｖが配設される流路の方向と同等となっている。

第１流路乃至第３流路１１１ａ乃至１１３ａの底面１ｂにおける開口の周囲には、図示しないシール部材を保持する凹状の保持部１１１ｂ、１１２ｂ、１１３ｂが形成されている。第１流路乃至第３流路１１１ａ乃至１１３ａは、底面１ｂ側とは反対側の開口に通じる弁室で互いに連通している。

バルブボディ１の底面１ｂは、複数の流体制御機器Ｖによってユニット化された流体制御装置を構成する場合には、基板あるいはマニホールドブロック上に固定される。バルブボディ１の上端は、カバー部５に挟持され、連結される。また、バルブボディ１の上端には、センサボンネット４４と連結されるネジ穴１２ａが鉛直方向に形成されている。

バルブボディ１の底面１ｂには、ネジ穴１２ａを挟むように２つの貫通孔１４が形成されている。貫通孔１４には、図６に示したような流路ブロック２００上にバルブボディ１を固定するための固定部材、例えば締結ボルトが挿入される。すなわち、２つの貫通孔１４は、固定部の例である。２つの貫通孔１４は、流路方向においてダイヤフラム４２の上流側および下流側に、流路方向に沿って並設されている。言い換えれば、バルブボディ１の第１流路１１１ａの開口（流入口）、第３流路１１１ｃの開口（流出口）、および２つの貫通孔１４は、同一直線上に形成されている。この構成によれば、貫通孔１４がバルブボディ１の流入口および流出口を通る仮想直線上とは異なる位置に形成されている構成と比較して、流体制御機器Ｖの流路方向に直交する方向、すなわち幅方向の厚さを小さくすることができる。ひいては、図６に示すように流体制御機器Ｖを幅方向に複数並列させて集積し、流体制御装置を構成する場合にも、流体制御装置を小型にすることができる。

●ケーシング３
図１、図２に示すように、ケーシング３は、全体として円筒状であり、図示しないアクチュエータを内蔵している。アクチュエータは、例えば、圧縮エアで駆動させるピストン等とすることができるが、その他、手動、圧電アクチュエータ、ソレノイドアクチュエータ等種々のアクチュエータを採用することができる。アクチュエータを内蔵しているケーシング３は、アクチュエータの一部を構成してもよいし、アクチュエータと別体であってもよい。ケーシング３は、センサボンネット４４を介してバルブボディ１上に固定される。

図３に示すように、センサボンネット４４の内部には、ケーシング３に内蔵されたアクチュエータにより上下方向（ｚ方向）に駆動されるステム３１を有している。

ステム３１は２箇所のくびれ部を有する略筒状の部材である。２箇所のくびれ部の間には、半径方向に略中央まで切り欠かれた切欠部３１ａが形成されている。この切欠部３１ａは、磁気センサＭ２と対向する磁性体Ｍ１を取り付ける磁性体取付部となっている。切欠部３１ａに取り付けられた磁性体Ｍ１は、ステム３１と共に上下に摺動する。

また、ステム３１には、長手方向（ｚ方向）に沿うキー溝３１ｂが形成されている。キー溝３１ｂには、センサボンネット４４の貫通孔４４ｇに挿通されるネジ４５が挿入される。ステム３１が回転しようとするとネジ４５とキー溝３１ｂの側壁とが当接し、回転を防止する。キー溝３１ｂは、ステム３１のセンサボンネット４４に対する摺動方向に形成されているため、ネジ４５は、このキー溝３１ｂに沿って上下に摺動する。すなわち、この構成によれば、ステム３１とセンサボンネット４４における互いの回転が規制される。ひいては、ステム３１に固定されている磁性体Ｍ１と、センサボンネット４４に固定されている磁気センサＭ２との円周方向の位置関係が規制されるため、ステム３１の上下動を磁気センサＭ２により確実に検出することができる。

図２に示すように、ステム３１の下端にはダイヤフラム押え４３が連結されている。また、ダイヤフラム押え４３の下方には、バルブボディ１の内部において、ダイヤフラム４２が保持されている。ダイヤフラム押え４３は、下面側が下に膨らんだ凸面となっていて、その下面側においてダイヤフラム４２の中央部に当接し、摺動するステム３１に連動してダイヤフラム４２を押圧する。

●ボンネット部４
ボンネット部４は、カバー部５内に収容され、ステム３１が挿通されるとともに、磁気センサＭ２を保持する部材である。
ボンネット部４は、主として、シート４１、ダイヤフラム４２、ダイヤフラム押え４３、およびセンサボンネット４４を備える。

環状のシート４１は、第１流路１１１ａ乃至第３流路１１３ａが連通する箇所の周縁に設けられている。シート４１上には、シート４１に当接離反することによって第１流路１１１ａ乃至第３流路１１３ａ間で流体を流通させたり、流通を遮断させたりするダイヤフラム４２が設けられている。

ダイヤフラム４２は、ステンレス、Ni-Co系合金等の金属やフッ素系樹脂からなると共に、中心部が凸状に膨出した球殻状の部材であり、流路とアクチュエータが動作する空間とを隔離している。このダイヤフラム４２は駆動圧としてのエアが供給されてダイヤフラム押え４３による押圧から開放されると、自身の復元力や流路内の圧力によって中央部がシート４１から離反する方向に変位してシート４１から離反する。その結果、弁室が開放され、第１流路１１１ａ乃至第３流路１１３ａが互いに連通した状態となる。一方、駆動圧としてのエアの供給が止まってダイヤフラム４２がダイヤフラム押え４３によって押圧されると、ダイヤフラム４２の中央部がシート４１に当接する方向に変位してシート４１に当接する。その結果、弁室が遮断され、第１流路１１１ａ乃至第３流路１１３ａが互いに遮断された状態となる。

ダイヤフラム押え４３は、ダイヤフラム４２の上方に設けられ、センサボンネット４４により上下動可能に支持されると共に、摺動するステム３１に連動してダイヤフラム４２の中央部を押圧する。

図４に示すように、センサボンネット４４は、略円筒状からなり、弁室を覆ってカバー部５内に収容される。センサボンネット４４の長手方向上部（＋ｚ方向）には、内側にネジ部４４１が形成されており、ケーシング３が螺入される。センサボンネット４４の長手方向下部（－ｚ方向）には、外側にネジ部４４２が形成されており、バルブボディ１のネジ穴１２ａと螺合する。

図４（ａ）に示すように、センサボンネット４４の長手方向（ｚ方向）中央部、すなわちネジ部４４１、４４２を除く部分の少なくとも一部は、円筒面の一部が平面状に切り欠かれ、平面４４ａが形成されている。平面４４ａには、センサ取付部４４ｂ、１対のネジ穴４４ｃ、４４ｄ、および開口部４４ｅが形成されている。センサ取付部４４ｂは、センサボンネット４４を貫通する孔であり、磁気センサＭ２が篏合される。この磁気センサＭ２は、例えば略直方体状である。また、磁気センサＭ２は、ステム３１に配設された磁性体Ｍ１と対向しており、磁気センサＭ２は、磁性体Ｍ１との位置関係に応じて、ダイヤフラム４２の開閉状態を検出することができる。なお、磁性体Ｍ１は、磁石であってもよい。
なお、磁気センサＭ２は、センサの例であり、別の種類のセンサであってもよい。

センサ取付部４４ｂが平面状に切り欠かれてなる平面４４ａに形成されている構成によれば、磁気センサＭ２をセンサボンネット４４の外周面側に配設するにあたって、磁気センサＭ２がセンサボンネット４４の半径方向に突出することがない。センサボンネット４４はバルブボディ１に対してねじ込みによって固定されているため、センサボンネット４４上の磁気センサＭ２の位置は、量産における個体ごとにばらつきが生じ、確定できない。しかしながら、上述の構成によれば、センサ取付部４４ｂがどの位置に配置されても、磁気センサＭ２が幅方向に突出することがない。すなわち、流体制御機器Ｖの幅方向の厚さを薄く、例えば１０ｍｍ程度にすることができる。

センサ取付部４４ｂの外周には、パッキン等のシール材が配設されている。センサの取付面がフラットな平面４４ａになっている構成によれば、センサの取付面が円筒面である構成に比べて、センサの回路基板の反り返りを防止できる。

ネジ穴４４ｃ、４４ｄは、磁性体Ｍ１を保持する基板（後述する第１端部）を固定するネジが螺入される。開口部４４ｅは、圧力センサ又は音響センサ等、別のセンサが取付可能な開口である。

センサボンネット４４の円筒面とネジ部４４２との間はくびれ部４４ｆとなっており、第１カバー５１の篏合部５１３が篏合する。

●カバー部５
図１、図２および図５に示すように、カバー部５は、主として、第１カバー５１、および第２カバー５２を有する。第１カバー５１および第２カバー５２は、互いに連結して、ボンネット部４を覆うとともに、回路基板６０を保持する保持手段を構成する。

図５（ａ）に示すように、第１カバー５１は、正面および底面が開口した略直方体状の部材である。第１カバー５１の左右上端には、１対の凸部５１１が突出していて、この凸部５１１は、組立状態において、第２カバー５２（図５（ｂ）参照）の上端に穿設される１対の穴５２１に挿通される。また、第１カバー５１の後述する篏合部５１３近傍には、凸部５１１と略同一平面上に１対の穴５１２が設けられている。穴５１２は、ネジ等の篏合部材（図示を省略）が突出しており、この篏合部材が第２カバー５２の１対の穴５２２に連結する。このように、凸部５１１、穴５２１、篏合部材、および穴５２２により、第１カバー５１および第２カバー５２が連結される。

第１カバー５１の長手方向（ｚ方向）中央下方には、篏合部５１３が形成されている。篏合部５１３は、三方が第１カバー５１の内壁に連結され、開放された端辺に略Ｕ字状の切り欠きを有する平板である。この切り欠きは、センサボンネット４４のくびれ部４４ｆの外周に対応しており、センサボンネット４４が篏合部５１３に当接するようになっている。

第１カバー５１の－ｘ側の側壁５１ａには、基板収容部５１４が形成されている。基板収容部５１４は、側壁５１ａの一部の肉厚が薄くなっていることで形成される空隙である。また、基板収容部５１４の下端は、内壁を長手方向（－ｚ方向）に切り欠いた溝５１４ａが形成されている。基板収容部５１４には、回路基板６０が嵌り込み、カバー部５の内部に回路基板６０を収容する。また、回路基板６０は、溝５１４ａに篏合し、第１カバー５１に対する位置が固定される。また、基板収容部５１４の上端において、側壁５１ａにおけるｙ方向の少なくとも一部にも、回路基板６０の厚さに対応する溝が形成され、回路基板６０を保持できるようになっている。このような構成によれば、回路基板がセンサボンネットの外側を覆うカバー部のさらに外側に配設されている構成に比べて、流体制御機器Ｖを小型に構成することができる。

回路基板６０は、第１カバー５１の内側において、流体制御機器Ｖが配設される流路の流路方向と回路基板６０の厚さ方向とが同方向に配設されている。すなわち、回路基板６０の平面と流路方向は、互いに略直交している。また、回路基板６０は、バルブボディ１の上方であって、センサボンネット４４よりも上流側又は下流側に配設されている。
ここで、図７に示す関連技術の流体制御装置においては、流体制御機器Ｖ１に内蔵されるセンサの回路基板が、センサボンネットを覆うカバーの外側に配設されている。この流体制御機器Ｖ１は、本発明に係る流体制御機器Ｖと比べて外径が大きく、幅も大きい。したがって、この流体制御機器Ｖ１を複数並設する場合には、流体制御装置が大きくなる。
これに対し、本発明に係る流体制御機器Ｖは、回路基板６０がカバー部５の内側に収容されており、回路基板６０が流体制御機器Ｖの幅方向に突出することがないため、流体制御機器Ｖを幅方向に複数並設して流体制御装置を構成する場合にも、装置を小型にすることができる。

側壁５１ａに対向する、－ｙ側の側壁５１ｂには、略矩形に切り欠いた開口部５１５が配設されている。また、開口部５１５には、開口部５１５を形成する３端辺に沿って溝５１５ａが形成されていて、平板状の部材を嵌め込むことができる。この溝５１５ａにより、例えば、開口部５１５に別のセンサを配設できる。

また、側壁５１ｂには、発光部収容部５１６が形成されている。発光部収容部５１６は、側壁５１ｂの一部の肉厚が薄くなっていることで形成される空隙である。発光部収容部５１６の下端は、内壁を長手方向（ｚ方向）に切り欠いた溝５１６ａが形成されている。発光部収容部５１６には、発光素子が収容される。発光素子は、例えばＬＥＤ素子であり、素子に通電する回路基板（後述する第２端部）に保持され、ダイヤフラム４２の開閉に応じて明滅する開閉表示器となっている。この発光素子の回路基板は、発光部収容部５１６に嵌りこむと共に、溝５１６ａに篏合する。発光部収容部５１６は、基板収容部５１４と対向しており、組立状態において、基板収容部５１４に収容される回路基板６０と発光部６２とが、ステム３１およびセンサボンネット４４を挟んで対向している。発光素子は、この回路基板上において、光束が上方に向かって伸び出るように配置されている。

第１カバー５１の上部を形成する壁５１ｃには、略Ｕ字状に切り欠かれた凹部５１７が形成されている。凹部５１７は、ケーシング３の外周面に対応する形状である。凹部５１７の内周面には、側壁５１ａに向かって切り欠かれた第１溝５１７ａが形成されている。第１溝５１７ａは、基板収容部５１４の上方に位置しており、基板収容部５１４に収容される回路基板６０から伸び出るケーブル６１（図１参照）が挿通される。ケーブル６１は、例えば通信用ケーブルである。ケーブル６１が第１溝５１７ａにより上方に案内され、流体制御機器Ｖの高さ方向（鉛直方向、＋ｚ方向）に導出される構成によれば、ケーブル６１が流体制御機器Ｖの側方に伸び出ることがない。言い換えれば、ケーブル６１は、複数の流体制御機器Ｖを流路に対向させて並設させる場合にも、並設方向とは異なる方向に導出されている。この構成によれば、複数の流体制御機器Ｖを幅方向（ｘ方向）に並設して集積化し、図６に示すような流体制御装置を構成する場合にも、幅方向においてケーブル６１を配線するスペースが不要であり、流体制御装置を小型にすることができる。また、ケーブル６１は湾曲することなく上方に真っすぐ伸び出ているため、ケーブル６１の折れ等の破損もしにくい。

また、凹部５１７の内周面には、側壁５１ｂに向かって切り欠かれた第２溝５１７ｂが形成されている。第２溝５１７ｂは、発光部収容部５１６の上方であって、発光部収容部５１６に収容される発光素子の光路上に形成され、発光素子からの光束は、第２溝５１７ｂを通ってカバー部５の外側に放射する。この構成によれば、流体制御機器Ｖの動作状況を上方から確認可能である。

図５（ｂ）に示すように、第２カバー５２は、第１カバー５１に対応する形状の平板状の部材である。前述の通り、第２カバー５２は、穴５２１、５２１、５２２、５２２により第１カバー５１と連結し、第１カバー５１と共に、上下が開口した箱状体を形成する。第２カバー５２の長手方向（ｚ方向）中央部には、篏合部５１３と対応する位置に篏合部５２３が形成され、篏合部５１３と共にセンサボンネット４４を保持している。ｘｚ平面視において、第２カバー５２には、上端面および左右端辺に渡るリブが形成されている。図中、右端辺（＋ｙ側）のリブには、開口部５１５に対応する位置に溝５２５が配設されている。また、基板収容部５１４に対応する位置に基板収容部５２４が配設されている。左端辺（－ｙ側）のリブには、発光部収容部５１６に対応する位置に発光部収容部５２６が配設されている。第２カバー５２の上端辺のリブには、凹部５２７が形成されていて、第１カバー５１の凹部とともにケーシング３の外周面の一部に沿っている。

●回路基板６０
回路基板６０は、少なくとも、磁性体Ｍ１および発光素子と電気的に接続され、磁気センサＭ２により検出された情報を、ケーブル６１を介して外部に出力する。なお、回路基板６０は、これに代えて、又は加えて、無線通信機能を実現する回路を備え、磁気センサＭ２からの検出信号を無線通信により外部に送信してもよい。

図８に示す通り、回路基板６０は、カバー部５に保持される中央部と、磁気センサＭ２が連結されると共にセンサボンネット４４に保持される第１端部と、発光部６２が接続されると共にカバー部５に保持される第２端部と、を有する。磁気センサＭ２は、磁性体Ｍ１と共に磁気センサ部Ｍを構成する。
中央部には、ケーブル６１が接続されている。中央部、第１端部および第２端部とは、１枚のフレキシブル基板により一体的に形成されている。

中央部と第１端部、および中央部と第２端部は、第１端部又は第２端部よりも幅の狭い回路基板からなる腕によりそれぞれ接続され、各腕には中央部、第１端部および第２端部を導通する銅箔が配設されている。腕は、中央部の長手方向（組立状態における鉛直方向）に沿う端辺から、センサボンネット４４の周方向に沿って伸び出ている。なお、２個の腕は、互いに対蹠位置にある端辺から伸び出ていてもよいし、同じ端辺から出ていてもよい。２個の腕は、長手方向の異なる位置から伸び出ていてもよい。また、第１端部と第２端部とが中央部を介さず直接接続されている構成であってもよい。腕は、中央部、第１端部および第２端部を互いに導通させる構成であればよく、回路基板に代えてケーブル等であってもよい。

回路基板６０は、可撓性を有する薄板で構成されている。すなわち、腕は、組立状態においてセンサボンネット４４の周方向に可撓性を有する。ここで、センサボンネット４４とバルブボディ１がねじ込みにより固定されるため、カバー部５に対するセンサボンネット４４の周方向の位置は、個体によりばらついている。すなわち、カバー部５において基板を保持する基板収容部５１４と、センサボンネット４４において第１端部を保持するセンサ取付部４４ｂとの距離は、個体によりばらつきが生じる。これに対し、少なくとも回路基板６０の中央部と第１端部とが可撓性を有する腕により接続されている構成によれば、腕を適宜撓ませて組み付けることにより、基板収容部５１４とセンサ取付部４４ｂとの距離のばらつきを吸収することができる。
また、中央部と第２端部とが可撓性を有する腕により接続されている構成によれば、当該腕をセンサボンネット４４の外周に沿って湾曲させることで、第２端部を発光部収容部５１６にスムースに組み付けることができる。

このような構成からなる流体制御機器Ｖによれば、小型でありながら、当該流体制御機器Ｖの内部動作を取得することができる。

なお、以上の本実施形態に係る流体制御機器Ｖでは、磁性体Ｍ１および磁気センサＭ２を備えたが、これに限らず、異なる種類のセンサを備えたものとすることもできる。センサにより検出された各種のデータは、弁の開閉動作、ダイヤフラム４２の破損等によるリーク、流体制御機器Ｖの経年劣化や個体差などを把握するための情報となり得る。

１ バルブボディ
３ ケーシング
４ ボンネット部
４１ シート
４２ ダイヤフラム
４３ ダイヤフラム押え
４４ センサボンネット
５ カバー部
５１ 第１カバー
５２ 第２カバー
６０ 回路基板
６１ ケーブル

Claims (7)

1. 流体の流路中に配置され、内部動作に関するデータを取得可能な流体制御機器であって、
   前記流体制御機器内の動作を検出するための一又は複数のセンサが取り付けられた円筒状のセンサボンネットと、
   前記センサボンネットと連結されるバルブボディと、
   前記バルブボディの内部において、前記センサボンネットの下方に保持されるダイヤフラムと、
   前記センサボンネットの外周を覆う箱状のカバー部と、
   前記センサに電気的に接続される回路基板と、
   を備え、
   前記バルブボディの長手方向は、前記流路中に配置されている状態において前記流路方向に沿っており、
   前記カバー部の、前記バルブボディの長手方向に沿う側壁の内側には、互いに対向する位置に篏合部が対をなして形成され、
   前記センサボンネットは前記対をなす前記篏合部に当接し、
   前記回路基板は、前記カバー部の内側において、前記回路基板の厚さ方向と前記バルブボディの長手方向とが同方向に配設され、
   前記回路基板は、前記カバー部の側壁に沿って収容され、
   前記カバー部および前記回路基板は、前記バルブボディの幅方向内側に配設されている、
   流体制御機器。
   
2. 前記回路基板は、前記カバー部の内側において、前記センサボンネットの上流側又は下流側に配設される、
   請求項１記載の流体制御機器。
   
3. 前記バルブボディには、
   前記流体が流入する流入口と、
   前記流体が流出する流出口と、
   前記流路中に前記流体制御機器を固定する固定部と、
   が同一直線上に形成されている、
   請求項１又は２記載の流体制御機器。
   
4. 前記カバー部の上部には、前記カバー部の内側と外側とを連通する溝が形成されていて、
   前記回路基板に接続されるケーブルは、前記溝に挿通され前記カバー部の上面から鉛直方向に導出される、
   請求項１乃至３のいずれかに記載の流体制御機器。
   
5. 前記ダイヤフラムの開閉に応じて明滅する発光部と、
   前記センサボンネットの内部を摺動し、摺動に応じて前記ダイヤフラムを開閉するステムと、
   をさらに備え、
   前記発光部は、前記回路基板に接続されるとともに、前記ステムを挟んで前記回路基板に対して対向する位置に配設され、
   前記回路基板は、中央部と、前記発光部が接続されている第２端部と、を少なくとも有し、前記中央部と前記第２端部とは可撓性を有する腕により互いに接続され、
   前記カバー部の側壁には、前記発光部を収容する発光部収容部と前記中央部を収容する基板収容部とが前記センサボンネットを挟んで互いに対向して形成されていて、
   前記中央部にはケーブルが接続され、前記ケーブルは前記基板収容部の上方に形成される溝を介して鉛直方向上方に導出され、
   前記発光部は、前記第２端部において、光束が上方に向かって伸び出るように配置されている、
   請求項１乃至４のいずれかに記載の流体制御機器。
   
6. 前記センサボンネットの外周面は円筒面の一部が平面に切り欠かれた形状をしており、前記センサが連結されるセンサ取付部は、前記平面に配設されている、
   請求項１乃至５のいずれかに記載の流体制御機器。
   
7. 前記回路基板は、中央部と、前記センサが接続されている第１端部と、を少なくとも有し、前記中央部と前記第１端部とが可撓性を有する腕により互いに接続されている、
   請求項１乃至６のいずれかに記載の流体制御機器。
   

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