JPH02309075A - 流量制御弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ガスまたは液体などの流体の流量を制御する
制御弁に関するものである。

（従来の技術） ガスなどの流体の流量を制御する制御弁として、例えば
、第６図に示したノルマルクローズタイプのものが知ら
れている。

第６図において、３１は流路ブロック、３２は流路ブロ
ック３１に形成された流入路で、その端部が仕切壁３３
で閉鎖され、かっこの仕切ｖ３３を介して流出路３４か
形成されている。３５は流入路３２と流出路３４とに連
通させて、それらの径方向の側部に形成された弁室、３
６は弁室３５に臨ませて流出路３４の端部に形成された
弁座である。

３７は非磁性体で形成された内筒で、その端部が前記流
路ブロック３１に取付けられている。３８は鉄などの磁
性体で形成されて、内筒３７にスライド可能に挿入され
た可動コアで、その端部が弁室３５に挿入されている。

３９は可動コア３８の端面に設けられた弁体、４０は可
動コア３８に端部か取付けられ、他端が流路ブロック３
１に固着された板ばねで、これで可動コア３８を支持し
ている。

４１は可動コア３８と対向させ、かつスライド間隙４２
をおいて内筒３１に（Ｉ！ｉ１着された固定コアで、こ
の固定コア４１も磁性体で形成されている。４３は固定
コア４１を磁化するために内ｉ’ａｉ３７の外周に設け
られたコイル、４４は外筒である。

この流量制御弁は、流入路３２にガスなどの流体が供給
される。流体を流入路３２から流出路３４に流動させる
ときは、コイル４３に電圧を印加する。すると、固定コ
ア４１が磁化されて、板ばね４０の力に抗して可動コア
３８を吸引移動させ、弁体３９を弁座３６から分離させ
て弁座３６を開いて、流入路３２の流木を弁室３５を通
って流出路３４に流出させるものである。

前記のように流動する流木の流量の制御は、コイル４３
に印加した前記電圧を変動させて、固定コア４１の磁力
を変えることによる可動コア３８のスライド量の変化で
、弁［３６と弁体３９との間隔を変動させるものである
。

（発明が解決しようとする課題） 前記従来の流量制御弁は、弁室３５と内筒３７か、流体
の流動経路の曲部に位置するから、これらが大きなデッ
ドスペースになる。

しかも、流入路３２から流出ｉ￥３３４に流木を流動さ
せたときに、弁室３５と内筒３７に流入した流体に作用
する、前記流動する流体の吸引力は、前記構成のため小
さくなるので、弁室３５と内筒３７の流体は、流動が遅
くまたは困難になって、そのｉば換が遅くまたは悪くな
る問題がある。

例えば、流動するガスが、その成分を測定するためのサ
ンプルガスであるような場合には、前記置換が遅れ、ま
たは困難になったガスのために分析精度が低下するなど
の問題が発生する。

本発明は、上記のような課題を解決するものであって、
デッドスペースを小さくして、ガスや液体などの流体の
一部が゛滞留することがなく、その全量をスムーズに流
動させることができる流量制御弁をうろことを目的とす
るものである。

（Ｂ題を解決するための手段） 本発明の流量制御弁は、周囲にコイルか配置された磁性
体製の固定コアと、この固定コアの磁力による吸引、ま
たは前記磁力からの解放で移動して弁座を開閉する、磁
性体製の可動コアと弁体、支持ばねで構成された可動体
からなる流量制御弁において、前記固定コアに、可動体
と相対する面を開口して貫通する流体路が形成されると
ともに、前記可動体に、流体を碧虻伏伸藷奸導く流通路
が形成されて−二、　　２６ ÷豊ることを特徴とするものである。

可動体の前記流通路は、固定コアの流体路の断面積など
に対応して、可動コアに孔として形成することが、流体
のスムーズな流動に対して適する。

前記弁座を設ける位置は、ノルマルクローズタイプまた
はノルマルオーブンタイプに対応して選定するものであ
って、例えば、ノルマルクローズタイプでは、弁体の上
流側に設け、ノルマルオープンタイプでは、弁体の下流
側に位！する固定コアの端部などに設ける。

そして、可動体の流通路は、支持ばねと可動コアとを貫
通する孔として形成、または、支持ばねに孔を設け、こ
れを通過した流体を可動コアの外周を流動させて固定コ
アの流（＊路に導くようにするなど１千意の構成にて・
きる。

（作　用） この流量制御弁における弁座の開閉は、コイルに電圧を
印加して固定コアを磁化し、その磁力で可動体を吸引移
動させ、またはコイルに印加した前記電圧を遮断して、
前記磁力から可動体を解放して、それを支持ばねの力で
移動させることによる。流動する流体の流量の制御は、
前記コイルに印加する電圧を変動させて、弁座と弁体の
間隔を変えるものである。

そして、ガスなどの流体は、可動体の流通路を通過させ
、かつそれを固定コアの流体路を通過させて流出させる
ものである。このように、固定コアに、それを貫通する
流体路を設けて、流体の流動経路と、可動体及び固定コ
アの配置とをほぼ一致させたから、デッドスペースか小
さくなる。しかも１、固定コアの流体路を通過する流体
の吸引力が、その上流側のほぼ全体に対して作用するか
ら、流体の一部が滞留することかほとんどなく、流体の
全量をスムーズに流通させる。

（実ｊ１！ｉ１′！１１１） 本発明の流量制御弁の第１実施例を、第１〜４図に示し
たガス用のノルマルクローズタイプについて説明する。

第１〜４図において、１は流入路部材で、これを貫通し
てガスの流入路２が形成され、かつこの流入路２の端部
に弁座３が形成されている。４は可動体で、これは、支
持ばねとしての板ばね５の一側面に、極性ステンレスな
どの磁性体で形成された可動コア６が溶接などで清１着
され、かつ板ばね５の中心部に形成された孔７に、ゴム
やプラスチックまたは金属などで形成された弁体８をは
め込み状に固着し構成されている。

前記可動コア６には、可動体４の流通路としての貫通孔
９と凹溝１０とが形成されており、凹溝１０は可動コア
６の端部に、その径方向に、前記弁体８の厚さよりも深
くして、ガスが貫通孔９に流動するようにしている。

そして、この可動体４は、その弁体８を前記弁座３に５
接して、流入路部材１とリング状の固定部材１１とで板
ばね５の外周部を挾持して、流入路部材１に固定されて
いる。１２は可動コア６の外周面と固定部材１１の内周
面間に形成されたガスの流通間隙である。

前記板ばね５は、その厚さ方向に対する弾性変形をスム
ーズにするため、第４図に示したように、前記孔７の周
囲部に、その周方向に長くした長孔１３を複数設けて形
成されている。

１４は前記固定部材１１の〜端部に固着立設された非磁
性体製の内筒、１５は極性ステンレスなどの磁性体で形
成された固定コアで、その端部か内筒１４に挿入され、
かつ前記可動コア６とにスライド間隙１６をおいて内筒
１４に固着されている。１７は固定コア１５を貫通した
流体路で、前記貫通孔つとほぼ同大に形成されている。

１８は内筒１４と固定コア１５にわたって、それらの周
囲に配置されたコイル、１９は外筒、２０は前記流体路
１７に連通させて配置されたパイプ状の流出路部材であ
る。

この流量制御弁は、上記のように構成されており、ガス
は、流入路部材１の流入路２に供給されるものであって
、常時は、弁体８で弁座３を閉鎖している。

ガスを流通させるときは、コイル１８に電圧を印加して
固定コア１５を磁化する。すると、板ばね５の弾力に抗
して、固定コア１５の磁力で可動コア６が吸引されて移
動し、弁体８を弁座３から分離し、弁座３を開くから、
流入路２に供給されたガスは、弁座３から板ばね５の長
孔１３、凹渚１０．貫通孔９及び流通間隙１２を通過し
、固定コア１５の流体８１７を通って、流出路部材２０
から流出するものである。

前記流通するガス量の制御は、コイル１８に印加する電
圧の変動で、固定コア１５の磁力を変化させて、可動コ
ア６の移動址を変えて弁体８と弁座３との間隔を変える
。

このように、ガスは貫通孔９及び流通間隙１２を通過し
てから流体路１７に流入するものであって、このカスの
流動経路と、弁座３、弁体８、可動コア６及び固定コア
１５の配置とがほぼ一致するから、デッドスペースは極
めて小さくなる。しかも、流体路１７を：ａ勤するガス
の吸引力が貫通孔９及び流通間隙１２に作用するから、
ガスの全量がスムーズに流動し、ガスの一部の滞留をほ
ぼなくすることが可能である。

この実施例では、可動コア６の貫通孔つと固定コア１５
の流体路１７とをほぼ同大に形成しているから、貫通孔
９を通過したカスは、流体路１７をスムーズに通るから
、流通するガスの置換をより迅速に行うことができる。

そして、この実施例の流量制御弁のように、可動コア６
と固定コア１５とを極性ステンレスで形成すれば、流通
するガスが腐蝕性であっても、可動コア６と固定コア１
５の腐蝕のおそれがなく、長期間の使用が可能であると
ともに、可動コア６、固定コア１５の１蝕でガスを汚染
する問題発生も防ぐことができる。

また、可動コア６の外周にガスの流通間隙１２を形成し
て、可動コア６が固定部材１１と内筒１４の内面に接触
しないようにしているから、可動コア６のスライドの反
復によってもパーティクル発生のおそれがなく、パーテ
ィクルでガスを汚染することもない。

したがって、この流量制御弁を、例えば、マスフローコ
ントローラに使用すれば、ガスの全量をスムーズに流動
させて、その置換を迅速に行うことが可能であるととも
に、ガス汚染のおそれがないマスフローコントローラを
提供することができる。

なお、この実施例では、ガスなどの流体を流通させるた
めに、可動コア６に貫通孔９を設け、かつ可動コア６の
外周に流通間隙１２を形成しているが、貫通孔９または
流通間隙１２のいずれか一方のみにするなど任意であっ
て、ガスの流通を可能にすればよいものである。そして
、前記流木路１７は、第３図に示した翫ように、固定コ
ア１５の中心部に断面円形の孔として形成しているか、
この断面形状は、角形その他の任意の形状にすることが
可能であるとともに、固定コア１５に対して鋼心状に設
けるなど任意である。これは可動コア６の貫通孔９も同
様である。

第５図は本発明の流量制御弁の第２実施例を示すもので
あって、ノルマルオープンタイプである。

第５図において、１ａは流入路部材で、これを貫通して
ガスの流入路２ａが形成されている。　４ａは可動体で
、これは支持ばねとしての板ばね５ａの一側面に、極性
ステンレスなどの磁性体で形成された可動コア６ａが溶
接などで固着され、かつ流入路部材１ａと反対側で可動
コア６ａの端部に弁体８ａが取付けられている。

前記可動コア６ａには、流通路としての貫通孔９ａと凹
溝１０ａとが形成されており、凹４１０ａは可動コア６
ａの端部に、その径方向に、前記弁体８ａの厚さよりも
深くして形成されている。また、板ばね５ａには、前記
貫通孔９ａと重なる孔７ａが形成されている。

そして、極性ステンレスなどの磁性体製で、貫通した流
体′＃＃１７ａを設けたパイプ状の固定コア１５ａの、
弁体８ａと相対した端部に、この弁体８ａで開閉される
弁座３ａが流体路１７ａと連通させて突設され、かつこ
の弁座３ａと前記弁体８ａとは互いに間隔をおいて配！
されている。

池の構成は、前記第１実施例と同様であるから、同符号
を付して、詳細な説明を省略した。

この流量制御弁は、ガスが流入路部材１ａの流入路２ａ
に供給されるものであって、常時は、弁座３ａから弁体
８ａが離れて、弁座３ａを開いている。流入路２ａに供
給されたガスは、孔７ａ、貫通孔９ａ、凹溝１０ａを通
過し、弁座３ａ、流体路１７ａを通って流出する。

そして、ガス流量の制御は、コイル１８に電圧を印加し
、固定コア１５ａを磁化して、その磁力で可動コア６ａ
を吸引杉動させ、弁座３ａと弁体８ａの間隔を変更して
、それを流通するガスの量を調節するものである。ガス
の流通の遮断は、コイル１８に電圧を印加し、固定コア
１５ａで可動コア６ａを吸引して、弁体８ａで弁座３ａ
を閉鎖する。

この第２実施例から明らかなように、弁Ｊｉ３ａと弁体
８ａの位置を変えることのみで、ノルマルオーブンタイ
プの流！制御弁も簡単に構成することができる。

（発明の効果） 本発明の流量制御弁は、上記のように、固定コアに、そ
れを可動体と相対する面を開口して貫通する流体路を形
成するとともに、前記可動体に５それを通過して流木を
碧モ槌伸舊餐導く流通路を形成したものである。　　　
、　　　　゛　　　　、したがって、流体の流動経路と
、可動体及び固定コアの配置とかほぼ一致するから、デ
ッドスペースか小さくなる。しかも、固定コアの流体路
を流動する流体の吸引力が、その上流側のほぼ全体に作
用するから、可動体の流通路などに流体の一部か滞留す
ることはなく、流体の全量を常にスムーズに流動させて
、それを迅速に置換させることができる。

【図面の簡単な説明】

第１〜４図は本発明の第１実施例を示し、第１図は断正
面図、第２図は可動体部の断平面図、第３図は固定コア
の右側面図、第４図は板ばねの正面図、第５図は第２実
施例を示す断正面図、第６図は従来例を示す断正面図で
ある。 ３・３ａ：弁座、４・４ａ：可動体、５・５ａ：板ばね
、６・６ａ：可動コア、８・８ａ：弁体、１５・１５ａ
；固定コア、１７・１７ａ：流体路。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）周囲にコイルが配置された磁性体製の固定コアと
   、この固定コアの磁力による吸引、または前記磁力から
   の解放で移動して弁座を開閉する、磁性体製の可動コア
   と弁体、支持ばねで構成された可動体からなる流量制御
   弁において、前記固定コアに、可動体と相対する面を開
   口して貫通する流体路が形成されるとともに、前記可動
   体に、流体を導く流通路が形成されていることを特徴と
   する流量制御弁。
2. （２）可動体の流通路が、固定コアの流体路に対応して
   、可動コアに孔として形成された請求項（１）記載の流
   量制御弁。