JPH0778032A - 流体の流量を変化させる弁装置 - Google Patents

流体の流量を変化させる弁装置

Info

Publication number
JPH0778032A
JPH0778032A JP6177025A JP17702594A JPH0778032A JP H0778032 A JPH0778032 A JP H0778032A JP 6177025 A JP6177025 A JP 6177025A JP 17702594 A JP17702594 A JP 17702594A JP H0778032 A JPH0778032 A JP H0778032A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
flow rate
conduit
binary
fluid
flow
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6177025A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3556276B2 (ja
Inventor
Daniel J Gordon
ジェー ゴードン ダニエル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Applied Biosystems Inc
Original Assignee
Perkin Elmer Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Perkin Elmer Corp filed Critical Perkin Elmer Corp
Publication of JPH0778032A publication Critical patent/JPH0778032A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3556276B2 publication Critical patent/JP3556276B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D7/00Control of flow
    • G05D7/06Control of flow characterised by the use of electric means
    • G05D7/0617Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
    • G05D7/0629Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
    • 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
    • G05D7/0641Control 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 using a plurality of throttling means
    • G05D7/0652Control 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 using a plurality of throttling means the plurality of throttling means being arranged in parallel
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10TTECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
    • Y10T137/00Fluid handling
    • Y10T137/8593Systems
    • Y10T137/87265Dividing into parallel flow paths with recombining
    • Y10T137/87298Having digital flow controller
    • Y10T137/87306Having plural branches under common control for separate valve actuators
    • Y10T137/87314Electromagnetic or electric control [e.g., digital control, bistable electro control, etc.]

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Flow Control (AREA)
  • Sampling And Sample Adjustment (AREA)
  • Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 流量を正確に変化させる新規な弁装置を提供
する。 【構成】 複数のバイナリ制御導管12〜18と,1つ
のアナログ制御導管50と,制御装置58とを備える弁
装置である。バイナリ制御導管は互いに並列に接続され
ていて,バイナリ弁24〜30と所定の流量の流体を共
通の出口に通過させる調節手段42〜48とを有してい
る。各バイナリ制御導管の所定の流量は,順次に選択さ
れたバイナリ制御導管が別個にあるいは組み合わして最
大の増分を含む増分で全流体流の流量を順次に増大させ
るように,選ばれている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は,流体の流量を変化させ
る弁装置,特に流体の流量のバイナリ制御(オン・オフ
制御)とアナログ制御とを組み合わせたハイブリッド弁
装置に関する。
【0002】
【従来の技術】流体の流量を維持し,また変化させるこ
とが必要な場合は多くあり,このために多くの調節装置
が使用されている。例えば,設定されている流体流を短
期間にわたって生ぜしめ,あるいは遮断することが必要
な場合がある。また,流量を正確に選択しなければなら
ないことがある。例えば,原子吸光分光光度計あるいは
ガスクロマトグラフィー若しくは液体クロマトグラフィ
ーにおけるキャリヤガス若しくはキャリヤ液体の流量は
正確に選択しなければならない。コンピュータ化された
電子制御装置を有するこれらの装置においては,流量を
セットし変化させるために流量メータに結合されたモー
タを使用するような従来の方法は,特に正確さが要求さ
れる場合には,容易には適用することができない。
【0003】最も伝統的な流量メータは作業流量範囲に
わたって無段階に調整可能であって,必要とされる精度
を有していない。別のクラスの流量制御装置はバイナリ
流動制御装置を使用している。この場合多数の流動導管
が並列に配置され,各流動導管はオン・オフ弁とこれに
直列に接続されている精密オリフィスのような固定の流
量絞り機構とを有している。各流動導管あるいは若干の
オリフィスの大きさは異なっており,選択されたオリフ
ィスの組み合わせ及び弁のオン・オフによって,流量を
段階的に選択することができる。このような形式の1つ
の型の弁装置においては,各流動導管はその前の流動導
管の2倍の流量で流体を通過させる(米国特許第 2,99
9,482 号明細書・同第 3,726,296 号明細書・同第 3,74
6,041 号明細書・同第 4,768,544 号明細書)。オリフ
ィスの寸法は例えば米国特許第 4,030,523 号明細書及
び同第 4,628,961 号明細書に記載されているように組
み合わせることができ,これによって最大流量の10%
の増分(increment)の流量段階を生ぜしめることがで
きる。
【0004】もっと新しいクラスの流量制御装置はソリ
ッド・ステートの小型半導体チップ及び他の材料内に,
集積回路を形成する技術と類似の技術を使用して,形成
されている。このような装置及び技術は米国特許第 4,8
21,997 号明細書に詳細に記載されている。特別な装置
は,雑誌 Sensor Business Digest, 1, No.5, 9-11(19
92年 2 月号)の記事 ”The Fluistor Microstructure
is Poised for Comme-rcialization”(署名なし)に記
載されているフリュイスタ(Fluistor:登録商標)であ
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は,流量
を正確に変化させる新規な弁装置を提供すること,特に
適度のあるいは比較的に大きな流量を正確に変化させる
弁装置を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明による
ハイブリッド弁装置によって解決された。すなわち,本
発明によるハイブリッド弁装置は,共通の流体入口と,
全流体流を排出する共通の流体出口と,複数のバイナリ
制御導管と,1つのアナログ制御導管と,制御装置とを
備え,該バイナリ制御導管は所定の流量を有していて,
共通の流体入口と共通の流体出口との間で互いに並列に
接続されており,各バイナリ制御導管はバイナリ弁と所
定の流量の流体を共通の出口に通過させる調節手段とを
有しており,各バイナリ制御導管の所定の流量は,順次
に選択されたバイナリ制御導管が別個にあるいは組み合
わして最大の増分を含む増分で全流体流の流量を順次に
増大させるように,選ばれており,該アナログ制御導管
は共通の流体入口と共通の流体出口との間でバイナリ制
御導管に対して並列に接続されていて,少なくとも最大
の増分に等しい最大の流量までの選択された流量を通過
させる無段階に調整可能な流量調節器を有しており,該
制御装置は各バイナリ弁を選択された開放位置又は閉鎖
位置に制御し,かつアナログ制御導管を通して選択され
た流量の流体流が通過するように流量調節器を制御し
て,これらの制御によって無段階に可変の選択可能な流
量の全流体流が生ぜしめられる。
【0007】
【発明の効果】本発明の構成によって,流量が正確に変
化せしめられる。調節手段は貫通オリフィスを有する固
形部材として構成することができる。流量調節器は小型
のソリッド・ステート装置として構成すると有利であ
る。
【0008】バイナリ制御導管は1つの1次導管と1つ
又は複数の2次導管とから成っており,有利には連続的
な順序で所定の流量を増大させている。有利な1実施態
様では,各2次導管の所定の流量は,連続的な順序で前
の順序のバイナリ制御導管の所定の流量の2倍であり,
1次導管の流量は所定の流量のうちで最もわずかであ
る。別の実施態様では,1次導管の所定の流量は最少で
あり,各2次導管の所定の流量は連続的な順序で前の順
序のバイナリ制御導管の所定の流量よりも1次導管の所
定の流量の2倍に等しい増分だけ大きい。
【0009】
【実施例】以下においては図面に示した実施例に基づい
て本発明の構成を具体的に説明する。
【0010】本発明によるハイブリッド弁装置10は2
つの区分,すなわちバイナリ区分6とアナログ区分8と
から成っている。このようなハイブリッド弁装置は,原
子吸光分光光度計において炎内にサンプル物質を噴射す
るためにキャリヤガスを制御するため,あるいはガスク
ロマトグラフィーのキャリヤガス若しくは液体クロマト
グラフィーのキャリヤ液体を制御するために使用するこ
とができる。
【0011】バイナリ区分6内では,バイナリ流動に関
係のある前述の任意の米国特許明細書に記載されている
ような形式で,オン・オフ弁及び絞り機構を有する複数
の導管が使用されている。図示の実施例では,このよう
な4つのバイナリ導管,すなわち第1の導管12と第2
の導管14と第3の導管16と第4の導管18とが,共
通の流体入口導管20と共通の流体出口導管22との間
で,互いに並列に接続されている。流体出口導管22は
流体,図示の実施例ではガス,を使用箇所(図示せず)
に排出する。各導管はそれを貫通するガス通路を開閉制
御するバイナリ弁を有している。すなわち4つの導管の
ガス通路に第1の弁24と第2の弁26と第3の弁28
と第4の弁30とが設けられている。これらの弁はソレ
ノイド弁のように電気的に制御されるものである。実際
の構造例は前記の米国特許明細書に記載されている。
【0012】バイナリ区分6は流体入口導管20を介し
て圧縮ガス源32に接続されている。流体入口導管20
は主ガス弁34及び全流量を測定する流量計36を有し
ている。なお普通の圧力計38を設けておくことができ
る。
【0013】各バイナリ導管は更にそれぞれガス絞り機
構42・44・46・48を有している。これらのガス
絞り機構は,バイナリ弁が開いているときに,所定のガ
ス圧力で,それぞれ所定のガス流量を生ぜしめる。この
ガス絞りは調整可能な弁例えばニードル弁(図示せず)
によって行うことができる。しかしながら,これらの弁
は一度調整されると,通常はその調整された状態を維持
する。逆に調整不能の精密オリフィスを有する固形部材
を使用することもでき,その方が有利である。例えばオ
リフィスを有するサファイヤ部材は,コネティカット州
トランブル(T-rumbull)の O’Keefe Controls Co. 社
によって販売されている。 1実施例では,バイナリ導管の流量は2を公比とする等
比数列となっている。第1の,つまり1次の,導管12
のガス絞り機構42は,弁24が開いている場合に,す
べてのガス通路の流量のうち最も少ない流量を生ぜしめ
るように,選択されている。この最も少ない流量は「単
位流量」を規定する。ほかのバイナリ導管,すなわち第
2の導管14・第3の導管16及び第4の導管18(以
下においては2次導管と呼ぶ)の各々はこの順序で順次
に流量を増大させるガス絞り機構を有している。第2の
ガス絞り機構44は導管14内に,その前の導管12の
所定の流量(単位流量)の2倍の所定の流量を生ぜしめ
る。第3のガス絞り機構46は導管16内に,その前の
導管14の所定の流量の2倍の所定の流量を生ぜしめ
る。第4のガス絞り機構48は導管18内に,その前の
導管16の所定の流量の2倍の所定の流量を生ぜしめ
る。付加的に並列に接続されているバイナリ導管(図示
せず)はやはり同じようにしてその前のバイナリ導管の
流量の2倍の所定の流量を有している。このようにし
て,第1の導管12が「1」の単位流量を有しているも
のとすると,第2の導管は「2」の流量を有しており,
第3の導管は「4」の流量を有しており,第4の導管は
「8」の流量を有している。
【0014】バイナリ区分6は,種々のバイナリ弁を選
択された組み合わせでオン又はオフにして,制御作用を
行う。第1の弁24だけがオンになっている場合には,
バイナリ区分6の全流量は単位流量である。第2の弁2
6だけがオンになっている場合には,バイナリ区分6の
全流量は2(2単位)である。第1の弁24及び第2の
弁26だけがオンになっている場合には,バイナリ区分
6の全流量は3(3単位)である。第3の弁28だけが
オンになっている場合には,バイナリ区分6の全流量は
4(4単位)である。第1の弁24及び第3の弁28だ
けがオンになっている場合には,バイナリ区分6の全流
量は5(5単位)である。このようにして,最大の全流
量は第1の弁24から第4の弁30まですべての弁がオ
ンになっている場合の15(15単位)である。したが
って,流量の範囲は単位流量を増分として段階的に刻ま
れている。流量段階の数(すべての弁がオフになってい
る場合の流量0の段階も含む)は2n(ただしnは弁の
数)である。したがって図示の実施例ではn=4である
ので,流量段階の数は16である。もちろん実際の流量
は共通の流体入口導管20における流体圧力に関連して
いるので,この流体圧力をコンスタントに維持しておか
なければならない。
【0015】実地において,バイナリ導管の流量を決定
する調節手段は,すべてのバイナリ導管の流量を正確に
2倍ずつ増大させるように構成することはできない。ま
た後述するように,流量段階の増分を異ならせるような
別の数列を使用することもできる。いずれの場合でも,
最大の増分は把握しておかなければならない。増分が完
全に同じである場合には,「最大の増分」はこれらの同
じ増分の値を意味する。
【0016】ハイブリッド弁装置10のアナログ区分8
は,共通の流体入口導管20と共通の流体出口導管22
との間で,バイナリ区分6に対して並列に接続されてい
るアナログ制御導管50を有している。このアナログ制
御導管50は,ゼロから,少なくともバイナリ区分6の
最大の流量増分に等しい最大流量までの既知の流量を通
過させる無段階に調整可能な流量調節器52を有してい
る。したがってアナログ区分8はバイナリ区分6の流量
に加えて,無段階に調整された流量を通過させる。バイ
ナリ区分6の調節制御とこの流量調節器52の調節とに
よって,全流体流の,無段階に変化させることのできる
選択可能な流量が生ぜしめられる。図示の実施例のよう
に流量が2倍ずつ増大している4つのバイナリ導管が設
けられている場合には,アナログ制御導管を含めた全流
体流の最大流量は16(あるいはそれよりもわずかに多
い)である。アナログ制御導管の最大の流量は,バイナ
リ導管の流量増分よりもほんのわずかだけ(例えば50
%まで)多くしておくのが有利であり,これによって増
分の誤差を完全に補填して,アナログ流量調節器のほと
んど最大の正確さを維持することができる。
【0017】アナログ流量調節器52は任意の構造のも
の,例えばモータによって調節される精密ニードル弁を
使用することができる。しかしながら,前記の米国特許
第 4,821,997 号明細書に記載されているような集積電
子回路を形成する技術に類似した技術を使用して,半導
体チップ内に形成した小型のソリッド・ステート装置に
よってアナログ調節弁を構成するのが有利である。例え
ば,これに適した型の装置は,カリフォルニア州メンロ
パーク(Menlo Park)の Redwood Microsyste-ms, Inc.
社の装置フリュイスタ(Fluistor:登録商標)として
前記雑誌の記事で紹介されている。同じような装置とし
て,カリフォルニア州ミルピタス(Mil-pitas)の IC S
ensors 社によって販売されているガスマイクロ弁,モ
デル 4425がある。本明細書中において「ソリッド・ス
テート装置」とは半導体チップ内に形成されたこのよう
な型の小型弁を意味するものとする。
【0018】前述の Redwood 社のフリュイスタはシリ
コンチップの基体を有し,この基体は囲まれたキャビテ
ィを有しており,このキャビティは,キャビティ内に密
封された膨張可能な液体によって曲げられる単結晶シリ
コン膜によって仕切られている。電気抵抗ヒータが液体
を加熱して膨張させる。パイレックスのウェーハが単結
晶シリコン膜によって動かされ,基体を通る通路内の流
量を電気抵抗中の加熱電流に応じて変化させる。センサ
及び電子素子は有利にはシリコンチップ内に含まれてお
り,ヒータと協働して,流量のフィードバック制御を行
う。
【0019】制御装置58がハイブリッド弁装置10内
に設けられていて,電気導線60を介してバイナリ区分
6の弁24・26・28・30を開閉制御し,電気導線
61を介して流量調節器52を制御して,アナログ制御
導管50内に選択された流量を生ぜしめ,これら両方の
制御によって,ハイブリッド弁装置10を通る全流体流
の流量範囲全体にわたって,無段階に変化させることの
できる選択された流量が生ぜしめられる。この制御装置
は簡単には1セットの手動ノブを有していてもよいが,
本発明によるハイブリッド弁装置には,コンピュータ化
した制御装置が特に適している。このようなコンピュー
タ化した制御装置は,本発明によるハイブリッド弁装置
を使用する既に述べたような装置のコンピュータ内に組
み込んでおくことができる。
【0020】コンピュータのプログラミングは選択され
た流量値を電気導線60・61内の信号に翻訳し,開か
れるバイナリ弁はキーボード62による入力によって,
あるいはあらかじめ入れられて貯蔵されている値によっ
て,あるいは弁装置を使用する装置のマスタプログラム
によって計算された値によって,決定される。流量並び
に装置の運転データその他の情報はモニタ64に表示す
ることができる。弁装置を調節制御するプログラミング
手段は「C言語」のような普通のコンピュータ言語によ
って簡単に得られる。総合的なプログラムは例えば Dig
ital EquipmentCorporation 社のモデル+316 のコンピ
ュータで作成することができる。ソリッド・ステート装
置への電気信号の性質(例えばデジタル又はアナログ)
は弁装置のメーカーの指示によって決定される。
【0021】以上の説明は,等比数列の4つのバイナリ
導管及びアナログ区分について行ったものであり,この
場合最大の流量は16単位(あるいはそれよりもわずか
に多い)である。しかしながら,別の数のバイナリ導管
をアナログ区分と組み合わせて,バイナリ区分の流量増
分に適合した適当な最大流量を有するアナログ流量調節
器を使用することによって,所望の最大流量範囲及び正
確さを生ぜしめることもできる。
【0022】また以上の説明は,2を公比とする等比数
列の流量を有するバイナリ導管についてのものであっ
て,最小の数,特に4よりも大きい数のバイナリ導管を
効果的に使用することができるものである。しかしなが
ら別の数列,例えば前記の米国特許第 4,030,523 号明
細書に記載されているような数列を使用することもでき
る。この米国特許明細書に記載されている4つのバイナ
リ導管の数列は1・2・2・5であって,10の段階で
10%の増分を生ぜしめることができる。
【0023】本発明の別の実施例では,1次導管の所定
の流量は最小であり,各2次導管の所定の流量はその前
のバイナリ導管の所定の流量よりも,1次導管の所定の
流量の2倍だけ大きい。この場合,バイナリ導管が4つ
設けられていると,流量の数列は1・3・5・7とな
る。これによって,1(例えば全流量3と全流量4との
差)又は2(例えば全流量1と全流量3との差)の流量
の増分を生ぜしめることができる。したがって,バイナ
リ区分の最大の流量変化の増分は2であり,アナログ制
御導管は0から2までの流量を生ぜしめるように選択さ
れる。このハイブリッド弁装置の最大の流量は18(1
8単位)である。
【0024】流動オリフィスの寸法及びこれに相応する
流量は正確な比で選択する必要はない。したがって本発
明によれば,バイナリ導管は,最大の流量変化の増分を
含む所定の増分(これは同一である必要はない)で全流
量を増大させる。アナログ制御導管は,少なくとも最大
の流量変化の増分に等しい最大の流量までの流量を通過
させるこいとのできる調整可能な流量を有している。ま
た,バイナリ区分内の1次導管が有している1次流量は
どの2次導管の所定の流量よりも少なく,あるいは少な
くとも多くない。
【0025】下の表は,2.1kg/cm2の入口圧力
で公称毎秒0.1標準リットル(SLPM)の増分の空
気流量増大を順次に生ぜしめる7つのオリフィスのセッ
トの例を示したものである。これらのバイナリ導管は,
バイナリ区分における最大の増分よりも多い約0.15
SLPMの最大流量を有する前述のフリュイスタ(F-lu
istor:登録商標)型のソリッド・ステートの流量調節
器に対して並列に配置されている。
【0026】 表 公称流量 実際流量 オリフィス寸法 (SLPM) (SLPM) (mm) 0.1 0.092 0.061 0.2 0.212 0.089 0.4 0.401 0.119 0.8 0.775 0.160 1.6 1.65 0.239 3.2 3.12 0.475 6.4 6.14 0.660 本発明の更に別の実施例は図2に示されており,図2に
おいては図1のすべての素子が同じ数字を付けて示され
ている。これらの素子についての説明はここでは繰り返
さない。しかしながら図2に示したハイブリッド弁装置
100においては,バイナリ区分6及びアナログ区分8
は,付加的な流れを生ぜしめる付加的な導管102を並
列に接続されている。この付加的な流れのためには,導
管102が,バイナリ区分及びアナログ区分のどの導管
の流量よりも著しく多い流量,例えばこれらの区分の最
大の流量の100倍の流量を有しているのが特に有利で
ある。
【0027】図2に示すように,付加的な導管102は
所定の流量を生ぜしめるために,精密オリフィス104
あるいはほかの絞り手段を有している。この導管102
は通常は開いているものであって,オン・オフ弁を必要
としないが,有していてもよい。このハイブリッド装置
100は所定の最低流量を生ぜしめるものであって,必
要とされる出力流量が通常極めて多いが,バイナリ区分
及びアナログ区分内でわずかな流量範囲を調整しなけれ
ばならないような場合に有利に使用される。主ガス弁3
4が開かれると,流れは,付加的なオリフィス並びにプ
リセットされているバイナリ導管及びアナログ導管によ
って決定されている最大流に迅速に達する。あるいはバ
イナリ導管及びアナログ導管は,付加的な導管102に
よって最初の流れが達成された後に,初めて開くことも
できる。
【0028】本明細書で述べたようなソリッド・ステー
ト装置は本発明によるバイナリ導管に使用するのに特に
適している。それはバイナリ区分の流量範囲を極めて正
確に変化させることができるからである。ソリッド・ス
テート装置は大きな精度を有しているが,広い調節範囲
を生ぜしめることはできない。精密オリフィスあるいは
ニードル弁などを有するバイナリ導管は調節範囲を広
げ,しかもソリッド・ステート装置の正確さを維持す
る。等比数列のバイナリ導管は最小の数で適当に広い調
節範囲を生ぜしめる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による弁装置の概略図である。
【図2】図1の弁装置に付加的な導管を設けた弁装置の
概略図である。
【符号の説明】
6 バイナリ区分, 8 アナログ区分, 10 ハイ
ブリッド弁装置, 12・14・16・18 導管,
20 流体入口導管, 22 流体出口導管,24・2
6・28・30 弁, 32 圧縮ガス源, 34 主
ガス弁, 36 流量計, 38 圧力計, 42・4
4・46・48 ガス絞り機構, 50 アナログ制御
導管, 52 流量調節器, 58 制御装置, 60
及び61 電気導線, 62 キーボード, 64 モ
ニタ, 100 ハイブリッド弁装置, 102 導
管, 104 精密オリフィス

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 共通の流体入口と,全流体流を排出する
    共通の流体出口と,複数のバイナリ制御導管と,1つの
    アナログ制御導管と,制御装置とを備え,該バイナリ制
    御導管は所定の流量を有していて,共通の流体入口と共
    通の流体出口との間で互いに並列に接続されており,各
    バイナリ制御導管はバイナリ弁と所定の流量の流体を共
    通の出口に通過させる調節手段とを有しており,各バイ
    ナリ制御導管の所定の流量は,順次に選択されたバイナ
    リ制御導管が別個にあるいは組み合わして最大の増分を
    含む増分で全流体流の流量を順次に増大させるように,
    選ばれており,該アナログ制御導管は共通の流体入口と
    共通の流体出口との間でバイナリ制御導管に対して並列
    に接続されていて,少なくとも最大の増分に等しい最大
    の流量までの選択された流量を通過させる無段階に調整
    可能な流量調節器を有しており,該制御装置は各バイナ
    リ弁を選択された開放位置又は閉鎖位置に制御し,かつ
    アナログ制御導管を通して選択された流量の流体流が通
    過するように流量調節器を制御して,これらの制御によ
    って無段階に可変の選択可能な流量の全流体流が生ぜし
    められることを特徴とする,流体の流量を変化させる弁
    装置。
  2. 【請求項2】 バイナリ制御導管が1つの1次導管と1
    つ又は複数の2次導管とから成っており,1次導管は,
    2次導管の所定の流量よりも小さい1次流量を有してい
    ることを特徴とする,請求項1記載の弁装置。
  3. 【請求項3】 バイナリ制御導管が連続的な順序で所定
    の流量を増大させており,各2次導管の所定の流量は,
    連続的な順序で前の順序のバイナリ制御導管の所定の流
    量の2倍であり,1次流量は所定の流量のうちで最もわ
    ずかであることを特徴とする,請求項2記載の弁装置。
  4. 【請求項4】 バイナリ制御導管が1つの1次導管と1
    つ又は複数の2次導管とから成っていて,連続的な順序
    で所定の流量を増大させており,1次導管は1次流量を
    有しており,各2次導管の所定の流量は連続的な順序で
    前の順序のバイナリ制御導管の所定の流量よりも1次流
    量の2倍に等しい増分だけ大きいことを特徴とする,請
    求項1記載の弁装置。
  5. 【請求項5】 流量調節器が半導体チップ内に形成され
    た小型弁であるソリッド・ステート装置であることを特
    徴とする,請求項1記載の弁装置。
  6. 【請求項6】 調節手段が貫通オリフィスを有する固形
    部材であることを特徴とする,請求項5記載の弁装置。
  7. 【請求項7】 付加的な流体導管が共通の流体入口と共
    通の流体出口との間でバイナリ制御導管及びアナログ制
    御導管に対して並列に接続されていて,付加的な所定の
    流量の流体を共通の流体出口に通過させる付加的な調節
    手段を有しており,この付加的な流体導管は通常は開い
    ていて,付加的な所定の流量で最少の流れを共通の出口
    に通過させることを特徴とする,請求項1記載の弁装
    置。
JP17702594A 1993-07-30 1994-07-28 流体の流量を変化させる弁装置 Expired - Lifetime JP3556276B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US08/100,596 US5329965A (en) 1993-07-30 1993-07-30 Hybrid valving system for varying fluid flow rate
US08/100596 1993-07-30

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH0778032A true JPH0778032A (ja) 1995-03-20
JP3556276B2 JP3556276B2 (ja) 2004-08-18

Family

ID=22280558

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP17702594A Expired - Lifetime JP3556276B2 (ja) 1993-07-30 1994-07-28 流体の流量を変化させる弁装置

Country Status (6)

Country Link
US (1) US5329965A (ja)
EP (1) EP0636959B1 (ja)
JP (1) JP3556276B2 (ja)
AU (1) AU692773B2 (ja)
CA (1) CA2126496C (ja)
DE (1) DE69422098T2 (ja)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000035822A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Horiba Ltd 希釈用ガス流量制御装置
JP2003053548A (ja) * 2001-08-17 2003-02-26 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 流量調整装置及び加工装置
JP2006268426A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Ebara Corp 流量制御装置及び方法
JP2009265859A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Ckd Corp 流量制御装置
JP2013525780A (ja) * 2010-04-19 2013-06-20 エルエヌアイ シュミドリン ソシエテ アノニム ガス流希釈装置を較正するための方法及び装置
JP2015506298A (ja) * 2011-12-21 2015-03-02 ヴアブコ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングWABCO GmbH 自動車の空気ばね設備及びその制御方法
JP2017505912A (ja) * 2014-02-12 2017-02-23 アイデックス ヘルス アンド サイエンス エルエルシー 多次元液体分析システムにおける体積フローの調整
WO2024053250A1 (ja) * 2022-09-09 2024-03-14 株式会社日本サーモエナー ボイラシステム

Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE9407288U1 (de) * 1994-05-02 1994-08-04 Trumpf Gmbh & Co, 71254 Ditzingen Laserschneidmaschine mit Fokuslageneinstellung
US5443112A (en) * 1994-06-21 1995-08-22 Scheideman; Floyd P. Water flow and heat exchange control system and method between heat source and water reservoir
NL9402237A (nl) * 1994-12-29 1996-08-01 Adrianus Martinus M Wildenberg Debietregelklep.
US5640995A (en) * 1995-03-14 1997-06-24 Baxter International Inc. Electrofluidic standard module and custom circuit board assembly
US6068010A (en) * 1995-06-09 2000-05-30 Marotta Scientific Controls, Inc. Microvalve and microthruster for satellites and methods of making and using the same
CA2183478C (en) * 1995-08-17 2004-02-24 Stephen A. Carter Digital gas metering system using tri-stable and bi-stable solenoids
EP0885659A1 (en) 1997-06-19 1998-12-23 Emes N.V. Continuous dispensing system for liquids
US6010032A (en) * 1997-06-19 2000-01-04 Emes N.V. Continuous dispensing system for liquids
US6269831B1 (en) * 1998-03-31 2001-08-07 E. I. Du Pont De Nemours And Company Precision volumetric measuring and mixing apparatus
DE19853739A1 (de) * 1998-11-21 2000-05-25 Mannesmann Rexroth Ag Verfahren zur Ansteuerung von elektrisch betätigten Schaltventilen
EP1081570A1 (en) 1999-08-30 2001-03-07 TeeJet Technologies Fluid flow regulator and control method
US6508272B1 (en) * 2000-11-20 2003-01-21 Arichell Technologies, Inc. Device and method for operating at least two valves
CA2469182C (en) 2001-12-04 2014-06-03 Arichell Technologies, Inc. Electronic faucets for long-term operation
ES2219592T3 (es) * 2002-02-19 2004-12-01 FESTO AG & CO Valvula de estrangulamiento.
AU2003245692A1 (en) 2002-06-24 2004-01-23 Arichell Technologies, Inc. Automated water delivery systems with feedback control
US7169231B2 (en) * 2002-12-13 2007-01-30 Lam Research Corporation Gas distribution system with tuning gas
US6997202B2 (en) * 2002-12-17 2006-02-14 Advanced Technology Materials, Inc. Gas storage and dispensing system for variable conductance dispensing of gas at constant flow rate
US7673645B2 (en) * 2005-04-21 2010-03-09 Mks Instruments, Inc. Gas delivery method and system including a flow ratio controller using a multiple antisymmetric optimal control arrangement
US7621290B2 (en) * 2005-04-21 2009-11-24 Mks Instruments, Inc. Gas delivery method and system including a flow ratio controller using antisymmetric optimal control
US9921089B2 (en) 2005-06-27 2018-03-20 Fujikin Incorporated Flow rate range variable type flow rate control apparatus
JP4856905B2 (ja) * 2005-06-27 2012-01-18 国立大学法人東北大学 流量レンジ可変型流量制御装置
US9383758B2 (en) 2005-06-27 2016-07-05 Fujikin Incorporated Flow rate range variable type flow rate control apparatus
JP4690827B2 (ja) * 2005-08-26 2011-06-01 株式会社フジキン ガスケット型オリフィス及びこれを用いた圧力式流量制御装置
US20070060044A1 (en) * 2005-09-14 2007-03-15 Michael Lamb Portable music system
JP4814706B2 (ja) * 2006-06-27 2011-11-16 株式会社フジキン 流量比可変型流体供給装置
US7909052B2 (en) * 2006-12-21 2011-03-22 Packaging Technologies, Inc. Apparatus and method for controlling gas flow
US8091575B2 (en) * 2007-05-10 2012-01-10 Gammon Technical Products, Inc. Valve system
CN102037423B (zh) * 2008-05-21 2014-02-05 株式会社富士金 使用压力流量控制装置的流体非连续式流量切换控制方法
US8128060B2 (en) * 2009-03-25 2012-03-06 Valve Tech, Inc. Non-sliding solenoid valve
DE102009052285B4 (de) * 2009-11-09 2020-10-15 Robert Bosch Gmbh Digital-Hydraulik-Ventil
US20110265883A1 (en) * 2010-04-30 2011-11-03 Applied Materials, Inc. Methods and apparatus for reducing flow splitting errors using orifice ratio conductance control
JP5562712B2 (ja) * 2010-04-30 2014-07-30 東京エレクトロン株式会社 半導体製造装置用のガス供給装置
US20120085434A1 (en) * 2010-10-11 2012-04-12 William Powanda Method and apparatus for flow device
JP5646956B2 (ja) * 2010-11-04 2014-12-24 東京エレクトロン株式会社 液体流量制御装置、液体流量制御方法および記憶媒体
CN105804166B (zh) 2011-03-15 2019-03-26 仕龙阀门公司 自动水龙头
US9695579B2 (en) 2011-03-15 2017-07-04 Sloan Valve Company Automatic faucets
DE102011083069A1 (de) * 2011-09-20 2013-03-21 Metso Paper, Inc. Fluidsystem für eine Maschine zur Herstellung einer Faserstoffbahn
US9694336B2 (en) 2012-06-14 2017-07-04 Basell Polyolefine Gmbh Method for cooling a gas-phase reactor for the polymerization of olefins
EP2674213A1 (en) * 2012-06-14 2013-12-18 Basell Polyolefine GmbH Method for cooling a gas-phase reactor for the polymerization of olefins
DE102012017207A1 (de) * 2012-08-31 2014-03-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Ansteuern einer hydraulischen Ventilanordnung und hydraulische Ventilanordnung
US9146007B2 (en) * 2012-11-27 2015-09-29 Lam Research Ag Apparatus for liquid treatment of work pieces and flow control system for use in same
US10036568B2 (en) 2013-03-15 2018-07-31 Trane International, Inc. Fluid flow measurement and control
JP6193679B2 (ja) * 2013-08-30 2017-09-06 株式会社フジキン ガス分流供給装置及びガス分流供給方法
US10658222B2 (en) 2015-01-16 2020-05-19 Lam Research Corporation Moveable edge coupling ring for edge process control during semiconductor wafer processing
US10957561B2 (en) * 2015-07-30 2021-03-23 Lam Research Corporation Gas delivery system
US10192751B2 (en) 2015-10-15 2019-01-29 Lam Research Corporation Systems and methods for ultrahigh selective nitride etch
US10825659B2 (en) 2016-01-07 2020-11-03 Lam Research Corporation Substrate processing chamber including multiple gas injection points and dual injector
US10699878B2 (en) 2016-02-12 2020-06-30 Lam Research Corporation Chamber member of a plasma source and pedestal with radially outward positioned lift pins for translation of a substrate c-ring
US10651015B2 (en) 2016-02-12 2020-05-12 Lam Research Corporation Variable depth edge ring for etch uniformity control
US10147588B2 (en) 2016-02-12 2018-12-04 Lam Research Corporation System and method for increasing electron density levels in a plasma of a substrate processing system
US10438833B2 (en) 2016-02-16 2019-10-08 Lam Research Corporation Wafer lift ring system for wafer transfer
US10410832B2 (en) 2016-08-19 2019-09-10 Lam Research Corporation Control of on-wafer CD uniformity with movable edge ring and gas injection adjustment
FR3064621B1 (fr) 2017-04-03 2022-02-18 Fluigent Dispositif microfluidique
JP7068062B2 (ja) * 2018-06-18 2022-05-16 株式会社堀場製作所 流体制御装置、及び、流量比率制御装置
DE202019103892U1 (de) * 2019-07-15 2020-10-16 Neoperl Gmbh Mengenreglereinheit und korrespondierende Verwendung
DE102019134613B3 (de) 2019-12-16 2021-03-18 Aventics Gmbh Ventilanordnung und Verfahren zur Druckregelung eines Fluids
US20210373584A1 (en) * 2020-05-27 2021-12-02 William C. Patton, Jr. Computer-controlled valve array

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55152901A (en) * 1979-05-16 1980-11-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Hydraulic control circuit
JPS59167702A (ja) * 1983-03-14 1984-09-21 Komatsu Ltd 流量制御回路
JPH01213523A (ja) * 1988-02-21 1989-08-28 Res Dev Corp Of Japan マイクロバルブ・マスフローコントローラ
JPH05109632A (ja) * 1991-10-18 1993-04-30 Canon Inc ガス流量制御装置

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2999482A (en) * 1957-04-15 1961-09-12 North American Aviation Inc Digital fluid control system
US3038449A (en) * 1959-06-03 1962-06-12 Gen Dynamics Corp Hydraulic control system
US3937248A (en) * 1968-02-06 1976-02-10 Process Systems, Inc. Fluid flow control system employing a plurality of digital valve elements
US3746041A (en) * 1971-02-02 1973-07-17 Process Systems Fluid flow control system
US3726296A (en) * 1971-08-09 1973-04-10 Process Systems Fluidic control system and method for calibrating same
US4030523A (en) * 1976-04-19 1977-06-21 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Digital flow control system
DE2751743C2 (de) * 1977-11-19 1985-04-18 Pierburg Luftfahrtgeräte Union GmbH, 4040 Neuss Verfahren und Regeleinrichtung zum Zumessen strömender Medien
US4628961A (en) * 1985-09-19 1986-12-16 Lew Hyok S Multiple orifice stepper control valve
US4821997A (en) * 1986-09-24 1989-04-18 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Integrated, microminiature electric-to-fluidic valve and pressure/flow regulator
US4768544A (en) * 1987-05-26 1988-09-06 Beam Engineering, Inc. Digital valve flow control system
US4858636A (en) * 1988-05-11 1989-08-22 Adkins Donald E Preset microscopic flow valve apparatus and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS55152901A (en) * 1979-05-16 1980-11-28 Sumitomo Heavy Ind Ltd Hydraulic control circuit
JPS59167702A (ja) * 1983-03-14 1984-09-21 Komatsu Ltd 流量制御回路
JPH01213523A (ja) * 1988-02-21 1989-08-28 Res Dev Corp Of Japan マイクロバルブ・マスフローコントローラ
JPH05109632A (ja) * 1991-10-18 1993-04-30 Canon Inc ガス流量制御装置

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000035822A (ja) * 1998-07-17 2000-02-02 Horiba Ltd 希釈用ガス流量制御装置
JP2003053548A (ja) * 2001-08-17 2003-02-26 Koike Sanso Kogyo Co Ltd 流量調整装置及び加工装置
JP2006268426A (ja) * 2005-03-24 2006-10-05 Ebara Corp 流量制御装置及び方法
JP2009265859A (ja) * 2008-04-24 2009-11-12 Ckd Corp 流量制御装置
JP2013525780A (ja) * 2010-04-19 2013-06-20 エルエヌアイ シュミドリン ソシエテ アノニム ガス流希釈装置を較正するための方法及び装置
US9229456B2 (en) 2010-04-19 2016-01-05 Lni Schmidlin Sa (Lni Schmidlin Ag) (Lni Schmidlin Ltd) Method of and system for calibrating gas flow dilutors
JP2015506298A (ja) * 2011-12-21 2015-03-02 ヴアブコ・ゲゼルシヤフト・ミツト・ベシユレンクテル・ハフツングWABCO GmbH 自動車の空気ばね設備及びその制御方法
JP2017505912A (ja) * 2014-02-12 2017-02-23 アイデックス ヘルス アンド サイエンス エルエルシー 多次元液体分析システムにおける体積フローの調整
WO2024053250A1 (ja) * 2022-09-09 2024-03-14 株式会社日本サーモエナー ボイラシステム

Also Published As

Publication number Publication date
EP0636959B1 (en) 1999-12-15
EP0636959A2 (en) 1995-02-01
EP0636959A3 (en) 1995-04-12
CA2126496A1 (en) 1995-01-31
US5329965A (en) 1994-07-19
AU6879594A (en) 1995-02-09
CA2126496C (en) 2000-08-15
AU692773B2 (en) 1998-06-18
JP3556276B2 (ja) 2004-08-18
DE69422098T2 (de) 2000-04-27
DE69422098D1 (de) 2000-01-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0778032A (ja) 流体の流量を変化させる弁装置
US4191215A (en) Digital fluid flow rate controller
US4262686A (en) Apparatus for the electrically controlled proportioning and mixing of gases
US9405298B2 (en) System and method to divide fluid flow in a predetermined ratio
US20050150552A1 (en) Device, method, and system for controlling fluid flow
KR100621830B1 (ko) 가변 이득 비례 적분 (pi) 제어기용 시스템 및 방법
US4030523A (en) Digital flow control system
EP2034379A1 (en) Variable flow rate ratio type fluid supply device
JP2004517396A (ja) 圧力型マスフローコントローラシステム
KR20130099838A (ko) 가스 분류 공급 장치 및 이것을 사용한 가스 분류 공급 방법
EP2115544A2 (en) Fluid mixtures
US4542740A (en) Gas dosing device for medical apparatus
US4989637A (en) Gas mixing apparatus
US4938256A (en) Apparatus for the production of particular concentrations of gaseous materials as well as for mixing various gaseous materials in a specified ratio
US2710724A (en) Apparatus for controlling the character of a fluid
EP3737448B1 (en) A gas flow controller and a valve pin for a gas flow controller
US20100018592A1 (en) Fluid control system for precisely controlling a flow of fluid
JPS61223435A (ja) 液体温度の制御方法及び装置
JP3027802B2 (ja) フローコントローラ
JP2003240138A (ja) 流量制御装置
US2354997A (en) Control system
SU1179274A1 (ru) Устройство дл регулировани низких давлений в проточном реакторе
JP2004212099A (ja) Q=q(p,t)関係を用いた圧力式流量制御方法及びq=q(p,t)関係測定方法
SU611188A1 (ru) Устройство дл регулировани соотношени двух потоков
SU951246A1 (ru) Устройство дл регулировани расхода газа

Legal Events

Date Code Title Description
A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20031218

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20031224

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20040318

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20040422

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20040512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090521

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100521

Year of fee payment: 6

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110521

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120521

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 9

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term