JPH0784650A - マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 - Google Patents
マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁Info
- Publication number
- JPH0784650A JPH0784650A JP8431394A JP8431394A JPH0784650A JP H0784650 A JPH0784650 A JP H0784650A JP 8431394 A JP8431394 A JP 8431394A JP 8431394 A JP8431394 A JP 8431394A JP H0784650 A JPH0784650 A JP H0784650A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- valve
- mass flow
- flux density
- temperature
- magnetic flux
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D7/00—Control of flow
- G05D7/06—Control of flow characterised by the use of electric means
- G05D7/0617—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials
- G05D7/0629—Control of flow characterised by the use of electric means specially adapted for fluid materials characterised by the type of regulator means
- G05D7/0635—Control 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
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/0318—Processes
- Y10T137/0324—With control of flow by a condition or characteristic of a fluid
- Y10T137/0357—For producing uniform flow
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7759—Responsive to change in rate of fluid flow
-
- Y—GENERAL 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
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10T—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER US CLASSIFICATION
- Y10T137/00—Fluid handling
- Y10T137/7722—Line condition change responsive valves
- Y10T137/7758—Pilot or servo controlled
- Y10T137/7761—Electrically actuated valve
Abstract
(57)【要約】
【目的】 十分な推力を持つ電磁アクチュエータでバル
ブボディの昇温の極めて少ないものを有するマスフロー
コントローラを提供する。 【構成】 ３００ＡＴ／ｍでの磁束密度が１．５Ｔ以上
の軟磁性材料で作った可動ヨーク及び固定ヨークを持っ
た電磁アクチュエータで、ダイヤフラム弁を開閉するよ
うにしたマスフローコントローラで、電磁コイルの起磁
力が小さくとも大きな推力が得られるので発熱が小さ
い。
ブボディの昇温の極めて少ないものを有するマスフロー
コントローラを提供する。 【構成】 ３００ＡＴ／ｍでの磁束密度が１．５Ｔ以上
の軟磁性材料で作った可動ヨーク及び固定ヨークを持っ
た電磁アクチュエータで、ダイヤフラム弁を開閉するよ
うにしたマスフローコントローラで、電磁コイルの起磁
力が小さくとも大きな推力が得られるので発熱が小さ
い。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、流体の質量流量を制御
するマスフローコントローラ、特に電磁アクチュエータ
で弁を駆動するマスフローコントローラ及びこれに適し
た電磁弁に関するものである。
するマスフローコントローラ、特に電磁アクチュエータ
で弁を駆動するマスフローコントローラ及びこれに適し
た電磁弁に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】マスフローコントローラの構造を説明す
る。バルブボディの流路から分岐したセンサーパイプに
巻いたセンサコイルで流路を流れる流体の質量流量を測
定する。設定値と測定値の差に応じて弁を動かすための
アクチュエータに駆動電圧を印加して、弁の開閉度を調
整して流体の質量流量を制御する。このアクチュエータ
としては、通常ピエゾスタックが用いられている。ピエ
ゾスタックでは大きな力が得られる。またピエゾ素子の
場合電圧を印加するだけで駆動し、電流が流れないので
発熱することがない。しかし、大きなストロークを得る
ことが困難である。厚さ１００μｍのピエゾ素子を４０
０枚重ねた厚さ４０ｍｍのもので４０μｍのストローク
しか取れない。
る。バルブボディの流路から分岐したセンサーパイプに
巻いたセンサコイルで流路を流れる流体の質量流量を測
定する。設定値と測定値の差に応じて弁を動かすための
アクチュエータに駆動電圧を印加して、弁の開閉度を調
整して流体の質量流量を制御する。このアクチュエータ
としては、通常ピエゾスタックが用いられている。ピエ
ゾスタックでは大きな力が得られる。またピエゾ素子の
場合電圧を印加するだけで駆動し、電流が流れないので
発熱することがない。しかし、大きなストロークを得る
ことが困難である。厚さ１００μｍのピエゾ素子を４０
０枚重ねた厚さ４０ｍｍのもので４０μｍのストローク
しか取れない。
【０００３】電磁弁などに用いられている電磁アクチュ
エータでは大きなストロークが得られている。電磁アク
チュエータでは、コイルに電流を流して磁界を発生させ
て軟磁性体に磁気吸引力を発生させている。電磁アクチ
ュエータで大きな力を出すには大きな磁界を作る、すな
わちコイルの巻数または電流を増す必要がある。コイル
に電流を流して大きな磁気吸引力を発生させるとコイル
から発熱する。コイルの発熱は、コイル自体の昇温、ヨ
ークの昇温につながり、ヨークの昇温はアクチュエータ
を設けているバルブボディの昇温につながる。この昇温
によってセンサコイル部の温度を変えてしまい、センサ
コイルでの流体の質量流量の測定に誤差を生じる。
エータでは大きなストロークが得られている。電磁アク
チュエータでは、コイルに電流を流して磁界を発生させ
て軟磁性体に磁気吸引力を発生させている。電磁アクチ
ュエータで大きな力を出すには大きな磁界を作る、すな
わちコイルの巻数または電流を増す必要がある。コイル
に電流を流して大きな磁気吸引力を発生させるとコイル
から発熱する。コイルの発熱は、コイル自体の昇温、ヨ
ークの昇温につながり、ヨークの昇温はアクチュエータ
を設けているバルブボディの昇温につながる。この昇温
によってセンサコイル部の温度を変えてしまい、センサ
コイルでの流体の質量流量の測定に誤差を生じる。
【０００４】センサパイプの上流側と下流側とに発熱抵
抗線からなるセンサコイルが巻回されている。センサコ
イルは周囲温度（通常常温）よりも３０〜６０℃高く保
持されていて、センサパイプを流れるガスによって上流
側センサコイルの熱が下流側センサコイルの方に運ばれ
る。J. Phys. E. Sci. Instrum. Vol.15(1982) P.215の
Fig. 6に示されているように、このときの上下流コイル
の温度差によるブリッジ不平衡電圧を測定し、あるいは
特開昭61-128123号公報に示されているように、この温
度の変化を補償するだけの電流を流れるようにセンサコ
イルにかける電圧を変えて、その電圧の変化を測定し
て、流れる流体の質量流量を求めている。
抗線からなるセンサコイルが巻回されている。センサコ
イルは周囲温度（通常常温）よりも３０〜６０℃高く保
持されていて、センサパイプを流れるガスによって上流
側センサコイルの熱が下流側センサコイルの方に運ばれ
る。J. Phys. E. Sci. Instrum. Vol.15(1982) P.215の
Fig. 6に示されているように、このときの上下流コイル
の温度差によるブリッジ不平衡電圧を測定し、あるいは
特開昭61-128123号公報に示されているように、この温
度の変化を補償するだけの電流を流れるようにセンサコ
イルにかける電圧を変えて、その電圧の変化を測定し
て、流れる流体の質量流量を求めている。
【０００５】周囲温度の変化に対しては、特開平1-1508
17号公報に示されているように、周囲温度測定抵抗をブ
リッジ回路に入れて、センサコイルの温度と周囲温度の
差を一定に保ち、周囲温度の変化が質量流量の測定の誤
差につながらないような工夫がなされている。
17号公報に示されているように、周囲温度測定抵抗をブ
リッジ回路に入れて、センサコイルの温度と周囲温度の
差を一定に保ち、周囲温度の変化が質量流量の測定の誤
差につながらないような工夫がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、バルブボディ
の温度変化がガス温度に及ぼす影響、質量流量の測定に
及ぼす影響を完全に補償することは困難である。
の温度変化がガス温度に及ぼす影響、質量流量の測定に
及ぼす影響を完全に補償することは困難である。
【０００７】そこで本発明では、充分な推力を持つ電磁
アクチュエータながらバルブボディの昇温のきわめて少
ないものを持ったマスフローコントローラを提供するこ
とを目的とする。
アクチュエータながらバルブボディの昇温のきわめて少
ないものを持ったマスフローコントローラを提供するこ
とを目的とする。
【０００８】また、本発明では、充分な推力を持ちなが
らバルブボディの発熱を小さくしたマスフローコントロ
ーラの運転方法を提供する。
らバルブボディの発熱を小さくしたマスフローコントロ
ーラの運転方法を提供する。
【０００９】更に、本発明では、印加する電圧に応じた
変位になる電磁弁も提供する。
変位になる電磁弁も提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明のマスフローコン
トローラでは、流体の流路と、この流路の開閉度を調整
するための弁を持つバルブボディ及びこの弁を駆動する
電磁アクチュエータを有しており、この電磁アクチュエ
ータは軟磁性体の固定ヨークと、固定ヨークを励磁する
ための電磁コイルと、電磁コイルへの通電により固定ヨ
ークに対して相対的に動くように配置した軟磁性体の可
動ヨークからなるもので、これら固定ヨークと可動ヨー
クは、３００ＡＴ／ｍにおける磁束密度が１．５Ｔ（テ
スラ）以上である。
トローラでは、流体の流路と、この流路の開閉度を調整
するための弁を持つバルブボディ及びこの弁を駆動する
電磁アクチュエータを有しており、この電磁アクチュエ
ータは軟磁性体の固定ヨークと、固定ヨークを励磁する
ための電磁コイルと、電磁コイルへの通電により固定ヨ
ークに対して相対的に動くように配置した軟磁性体の可
動ヨークからなるもので、これら固定ヨークと可動ヨー
クは、３００ＡＴ／ｍにおける磁束密度が１．５Ｔ（テ
スラ）以上である。
【００１１】本発明のマスフローコントローラでは、小
さな磁界で大きな磁束密度の得られる軟磁性材料からな
る固定ヨーク及び可動ヨークを用いているので、可動ヨ
ークの変位を大きくする場合でも、小さな電流でよく、
バルブボディにおける昇温を常温から４℃以内、望まし
くは２℃以内に保つことが出来るものである。
さな磁界で大きな磁束密度の得られる軟磁性材料からな
る固定ヨーク及び可動ヨークを用いているので、可動ヨ
ークの変位を大きくする場合でも、小さな電流でよく、
バルブボディにおける昇温を常温から４℃以内、望まし
くは２℃以内に保つことが出来るものである。
【００１２】本発明では、固定ヨークと可動ヨークの３
００ＡＴ／ｍにおける磁束密度が２．０Ｔ以上であれば
更に小さな電流で大きな力が得られるので望ましい。
００ＡＴ／ｍにおける磁束密度が２．０Ｔ以上であれば
更に小さな電流で大きな力が得られるので望ましい。
【００１３】本発明の電磁アクチュエータを有する電磁
弁に於いては、電磁コイルに通電していない状態では、
可動ヨークは弁をバネによって弁座に押し付けた全閉あ
るいは弁座から完全に離した全開位置に付勢している。
電磁コイルに通電することによって、バネの弾性に抗し
て、制御すべき位置に弁を動かすと変位とともにバネの
弾性が大きくなる。この様に、可動ヨークはバネの弾性
によって付勢しているので、可動ヨークを変位させるに
はバネ荷重に打ち勝つだけの大きな磁気吸引力が必要
で、固定ヨークと可動ヨークの３００ＡＴ／ｍにおける
磁束密度は１．５Ｔ以上で、３００ＡＴ／ｍと５０ＡＴ
／ｍにおける磁束密度の比（Ｂ300／Ｂ50）が１．５以
上であることが望ましい。
弁に於いては、電磁コイルに通電していない状態では、
可動ヨークは弁をバネによって弁座に押し付けた全閉あ
るいは弁座から完全に離した全開位置に付勢している。
電磁コイルに通電することによって、バネの弾性に抗し
て、制御すべき位置に弁を動かすと変位とともにバネの
弾性が大きくなる。この様に、可動ヨークはバネの弾性
によって付勢しているので、可動ヨークを変位させるに
はバネ荷重に打ち勝つだけの大きな磁気吸引力が必要
で、固定ヨークと可動ヨークの３００ＡＴ／ｍにおける
磁束密度は１．５Ｔ以上で、３００ＡＴ／ｍと５０ＡＴ
／ｍにおける磁束密度の比（Ｂ300／Ｂ50）が１．５以
上であることが望ましい。
【００１４】
【作用】バルブボディの発熱の原因は、電磁コイルに供
給される電力である。その一部分がバルブボディ表面か
ら、あるいは配管系を通って放出され、供給電力と放出
熱の差がバルブ内に蓄積されて、バルブの昇温になる。
いま、電磁コイルに一定の電力ｗが供給されていて、バ
ルブボディ全体の熱容量をＣ、バルブボディの温度を
Ｔ、その初期温度（周囲温度）をＴ０とすると、バルブ
ボディからの放出熱は、バルブボディの温度と周囲温度
との差Ｔ−Ｔ０に比例すると考えられるので、次の式が
成立する。
給される電力である。その一部分がバルブボディ表面か
ら、あるいは配管系を通って放出され、供給電力と放出
熱の差がバルブ内に蓄積されて、バルブの昇温になる。
いま、電磁コイルに一定の電力ｗが供給されていて、バ
ルブボディ全体の熱容量をＣ、バルブボディの温度を
Ｔ、その初期温度（周囲温度）をＴ０とすると、バルブ
ボディからの放出熱は、バルブボディの温度と周囲温度
との差Ｔ−Ｔ０に比例すると考えられるので、次の式が
成立する。
【００１５】
【数１】
【００１６】ｔは時間、ｑは比例定数として、左辺は供
給電力、右辺第１項は昇温、右辺第２項は放出熱であ
る。この式を解くと次のものになる。
給電力、右辺第１項は昇温、右辺第２項は放出熱であ
る。この式を解くと次のものになる。
【００１７】 Ｔ−Ｔ０＝ｗ｛１−ｅｘｐ（−ｑｔ／Ｃ）｝／ｑ
【００１８】ここから、バルブボディの温度上昇はｗ／
ｑとなる。ｑの値は、バルブボディの形状、大きさ、材
料などによって決まってくる。そこでｗの値を制御する
ことによって昇温ｗ／ｑを４℃以下、望ましくは２℃以
下に制御できる。センサーパイプはバルブボディに取り
付けられているので、バルブボディの温度がｗ／ｑ上昇
するとセンサー部も次第に温度が上がり同じ温度とな
る。
ｑとなる。ｑの値は、バルブボディの形状、大きさ、材
料などによって決まってくる。そこでｗの値を制御する
ことによって昇温ｗ／ｑを４℃以下、望ましくは２℃以
下に制御できる。センサーパイプはバルブボディに取り
付けられているので、バルブボディの温度がｗ／ｑ上昇
するとセンサー部も次第に温度が上がり同じ温度とな
る。
【００１９】
【実施例】図１に本発明のマスフローコントローラを一
部分断面図で示す。流体の入口１１、出口１２間のバル
ブボディ１に流体の流路１３が設けられており、流路か
ら分岐したセンサーパイプ２１の上流と下流にセンサー
コイル２２が巻回されている。流路１３を遮断する形
に、弁座１４と弁１５（例えばダイアフラム弁）が設け
られており、弁の弁座との開閉度を制御する電磁アクチ
ュエータ３がバルブボディ１上に設けられている。制御
回路（図示せず）で外部から与えられた設定信号と、セ
ンサーコイル２２で検出した流量信号を比較して、電磁
アクチュエータ３への電圧を変えて、弁１５の開閉度を
制御し、マスフローコントローラを流れる流体の質量流
量を目的とする量にする。
部分断面図で示す。流体の入口１１、出口１２間のバル
ブボディ１に流体の流路１３が設けられており、流路か
ら分岐したセンサーパイプ２１の上流と下流にセンサー
コイル２２が巻回されている。流路１３を遮断する形
に、弁座１４と弁１５（例えばダイアフラム弁）が設け
られており、弁の弁座との開閉度を制御する電磁アクチ
ュエータ３がバルブボディ１上に設けられている。制御
回路（図示せず）で外部から与えられた設定信号と、セ
ンサーコイル２２で検出した流量信号を比較して、電磁
アクチュエータ３への電圧を変えて、弁１５の開閉度を
制御し、マスフローコントローラを流れる流体の質量流
量を目的とする量にする。
【００２０】マスフローコントローラで質量流量を制御
する流体としては、半導体部品、光部品、磁気記録機器
などの産業で用いられている有機金属ガス（例えばＴＭ
Ｂ，ＴＥＯＳ）、ハロゲン、水素ハライド、またこれら
のキャリアガスである窒素、アルゴン、ヘリウム、また
必要により水蒸気や酸素がある。これらのあるものは極
めて腐食性の強いものなので、マスフローコントローラ
内の流路の壁や、弁、弁座、センサーパイプは耐食性の
大きいことが要求される。このため、これらの材質はＳ
ＵＳ３１６Ｌ，３１７ＬやＮｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金な
どが使用される。流体に不純物や水分が入らないように
するために、流路の壁は機械加工した後、電解研磨など
が施される。
する流体としては、半導体部品、光部品、磁気記録機器
などの産業で用いられている有機金属ガス（例えばＴＭ
Ｂ，ＴＥＯＳ）、ハロゲン、水素ハライド、またこれら
のキャリアガスである窒素、アルゴン、ヘリウム、また
必要により水蒸気や酸素がある。これらのあるものは極
めて腐食性の強いものなので、マスフローコントローラ
内の流路の壁や、弁、弁座、センサーパイプは耐食性の
大きいことが要求される。このため、これらの材質はＳ
ＵＳ３１６Ｌ，３１７ＬやＮｉ合金、Ｆｅ−Ｃｏ合金な
どが使用される。流体に不純物や水分が入らないように
するために、流路の壁は機械加工した後、電解研磨など
が施される。
【００２１】センサーパイプ２１に巻回した上流下流各
々のセンサーコイル２２は外周を絶縁した白金抵抗線な
どで作られており、センサーコイルを流れる電流によっ
て温度が常温よりも数１０℃高くしてある。センサーパ
イプの中を流れる流体によって、センサーコイルの熱が
奪われて、上流下流のセンサーコイルの温度が変わる。
温度が変わってセンサーコイルの抵抗値が変わるので、
上流下流のセンサーコイルの中間の電圧の変化を測定し
て流体の質量流量を求めることが出来る。この測定回路
は前述のJ. Phys. E. Sci. Instrum. Vol.15(1982) P.2
15のFig. 6に示されている。センサーパイプに巻回した
上流下流のセンサーコイルＲｕ，Ｒｄが直列に接続さ
れ、参照抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続されたものと共に
定電流電源に並列に接続されている。上流下流のセンサ
ーコイルＲｕとＲｄの接続点と、参照抵抗Ｒ１とＲ２の
接続点の間の電圧（対角電圧）変化によって質量流量を
求めている。センサーパイプに流体が流れない状態で、
上流下流のセンサーコイルＲｕ，Ｒｄは常温よりも数１
０℃高くしてあり、この時対角電圧がでないようになっ
ている。センサーパイプに流体が流れると上流のセンサ
ーコイルＲｕは冷やされ抵抗が小さくなり、下流のセン
サーコイルＲｄは暖められて抵抗が大きくなり対角電圧
が大きくなる。この対角電圧によって流体の質量流量を
求めることができる。
々のセンサーコイル２２は外周を絶縁した白金抵抗線な
どで作られており、センサーコイルを流れる電流によっ
て温度が常温よりも数１０℃高くしてある。センサーパ
イプの中を流れる流体によって、センサーコイルの熱が
奪われて、上流下流のセンサーコイルの温度が変わる。
温度が変わってセンサーコイルの抵抗値が変わるので、
上流下流のセンサーコイルの中間の電圧の変化を測定し
て流体の質量流量を求めることが出来る。この測定回路
は前述のJ. Phys. E. Sci. Instrum. Vol.15(1982) P.2
15のFig. 6に示されている。センサーパイプに巻回した
上流下流のセンサーコイルＲｕ，Ｒｄが直列に接続さ
れ、参照抵抗Ｒ１，Ｒ２が直列に接続されたものと共に
定電流電源に並列に接続されている。上流下流のセンサ
ーコイルＲｕとＲｄの接続点と、参照抵抗Ｒ１とＲ２の
接続点の間の電圧（対角電圧）変化によって質量流量を
求めている。センサーパイプに流体が流れない状態で、
上流下流のセンサーコイルＲｕ，Ｒｄは常温よりも数１
０℃高くしてあり、この時対角電圧がでないようになっ
ている。センサーパイプに流体が流れると上流のセンサ
ーコイルＲｕは冷やされ抵抗が小さくなり、下流のセン
サーコイルＲｄは暖められて抵抗が大きくなり対角電圧
が大きくなる。この対角電圧によって流体の質量流量を
求めることができる。
【００２２】また、センサーパイプを流れる流体による
センサーコイルの温度変化を補償するだけの電流をコイ
ルに流し、そのときのセンサーコイル電圧の変化によっ
て流体の質量流量を求めることもできる。この測定回路
は前述の特開昭61-128123号公報に示されている。セン
サーパイプの上流下流に巻回したセンサーコイルＲｕ，
Ｒｄが設けられ、各センサーコイルＲｕ，Ｒｄを含む定
温度回路を独立して設け、常温よりもある温度高い同じ
温度にＲｕ，Ｒｄを保持しておく。センサーパイプを流
れる流体によるセンサーコイルの温度変化を補償するだ
けの電流をセンサーコイルに流し、その時の電圧変化に
よって流体の質量流量を求めている。ガス温度や周囲温
度が一定に保たれている場合、電圧変化によって流体の
質量流量を求めることができる。
センサーコイルの温度変化を補償するだけの電流をコイ
ルに流し、そのときのセンサーコイル電圧の変化によっ
て流体の質量流量を求めることもできる。この測定回路
は前述の特開昭61-128123号公報に示されている。セン
サーパイプの上流下流に巻回したセンサーコイルＲｕ，
Ｒｄが設けられ、各センサーコイルＲｕ，Ｒｄを含む定
温度回路を独立して設け、常温よりもある温度高い同じ
温度にＲｕ，Ｒｄを保持しておく。センサーパイプを流
れる流体によるセンサーコイルの温度変化を補償するだ
けの電流をセンサーコイルに流し、その時の電圧変化に
よって流体の質量流量を求めている。ガス温度や周囲温
度が一定に保たれている場合、電圧変化によって流体の
質量流量を求めることができる。
【００２３】特開平1-150817号公報に示されているよう
に各々のセンサーコイルＲu，Ｒdに直列に周囲温度検出
コイルＲtu，Ｒtdを接続して、センサーコイルの温度と
周囲温度との温度差を一定に保持することによって、周
囲温度が変化しても、その変化による質量流量測定値へ
の影響を無くすか、小さくすることも行われる。図６に
この回路の主要部を示すように流体の流れるセンサーパ
イプの上流側、下流側にセンサーコイルＲu，Ｒdが卷い
てある。周囲温度検出コイルＲtu，Ｒtdはセンサーコイ
ルＲu，Ｒdと同じものとし、温度差設定抵抗Ｒsu，Ｒs
d，ブリッジ抵抗Ｒ12，Ｒ13，Ｒ12’，Ｒ13’は温度係
数の小さな抵抗とする。ＲuとＲtu，Ｒsuを直列に、Ｒd
とＲtd，Ｒsdを直列に接続して上流、下流の各ブリッジ
の各辺とする。センサーコイルＲu，Ｒdに電流を供給
し、常温よりも高いある温度としておく。流体がセンサ
ーパイプをＧの方向に流れてＲu，Ｒdの温度が変化しよ
うとすると、各ブリッジの対角電圧が変化するので、Ｒ
u，Ｒdの温度をもとの温度に保つように電流が流れる。
このときの上下流ブリッジの電圧差を測定して質量流量
を求める。このセンサーでは、センサーと周囲温度の温
度差が一定に保たれるので、出力は質量流量のみによっ
て決まる。
に各々のセンサーコイルＲu，Ｒdに直列に周囲温度検出
コイルＲtu，Ｒtdを接続して、センサーコイルの温度と
周囲温度との温度差を一定に保持することによって、周
囲温度が変化しても、その変化による質量流量測定値へ
の影響を無くすか、小さくすることも行われる。図６に
この回路の主要部を示すように流体の流れるセンサーパ
イプの上流側、下流側にセンサーコイルＲu，Ｒdが卷い
てある。周囲温度検出コイルＲtu，Ｒtdはセンサーコイ
ルＲu，Ｒdと同じものとし、温度差設定抵抗Ｒsu，Ｒs
d，ブリッジ抵抗Ｒ12，Ｒ13，Ｒ12’，Ｒ13’は温度係
数の小さな抵抗とする。ＲuとＲtu，Ｒsuを直列に、Ｒd
とＲtd，Ｒsdを直列に接続して上流、下流の各ブリッジ
の各辺とする。センサーコイルＲu，Ｒdに電流を供給
し、常温よりも高いある温度としておく。流体がセンサ
ーパイプをＧの方向に流れてＲu，Ｒdの温度が変化しよ
うとすると、各ブリッジの対角電圧が変化するので、Ｒ
u，Ｒdの温度をもとの温度に保つように電流が流れる。
このときの上下流ブリッジの電圧差を測定して質量流量
を求める。このセンサーでは、センサーと周囲温度の温
度差が一定に保たれるので、出力は質量流量のみによっ
て決まる。
【００２４】センサーコイルでの測定値は何れの方法を
取るにしても、センサーパイプの中を流れる流体によっ
て奪われた熱量である。この奪われる熱量は、センサー
コイルの温度と流体の温度との温度差と、流体の質量流
量に比例する。周囲温度検出コイルを設けて、センサー
コイルの温度と流体の温度（すなわち、周囲温度）の温
度差を一定にすると、奪われる熱量は流体の質量流量の
みの関数になるので、奪われた熱量を測定することで流
体の質量流量を求めることができる。
取るにしても、センサーパイプの中を流れる流体によっ
て奪われた熱量である。この奪われる熱量は、センサー
コイルの温度と流体の温度との温度差と、流体の質量流
量に比例する。周囲温度検出コイルを設けて、センサー
コイルの温度と流体の温度（すなわち、周囲温度）の温
度差を一定にすると、奪われる熱量は流体の質量流量の
みの関数になるので、奪われた熱量を測定することで流
体の質量流量を求めることができる。
【００２５】質量流量の測定誤差は、そのフルスケール
流量の＋−１％以内にすることが望ましい。バルブボデ
ィの温度が常温から２℃、４℃上昇すると、測定誤差が
各々０．９％，２．０％となる。周囲温度検出コイルを
設けて温度補償した場合、この誤差は小さくなり各々
０．３％，１．０％となる。そこで測定誤差を１．０％
以内にするには、温度補償のない場合２℃以内、温度補
償のある場合でも４℃以内に昇温を押さえる必要があ
る。
流量の＋−１％以内にすることが望ましい。バルブボデ
ィの温度が常温から２℃、４℃上昇すると、測定誤差が
各々０．９％，２．０％となる。周囲温度検出コイルを
設けて温度補償した場合、この誤差は小さくなり各々
０．３％，１．０％となる。そこで測定誤差を１．０％
以内にするには、温度補償のない場合２℃以内、温度補
償のある場合でも４℃以内に昇温を押さえる必要があ
る。
【００２６】本発明のマスフローコントローラの電磁ア
クチュエータ部３を詳細に説明する。弁座１４に対向す
る位置にバネ材で作られたダイアフラム弁１５が設けら
れていて、弁棒３５の途中に設けられたバックアップ板
バネ３１とダイアフラム弁１５のバネ力の合成した力
で、ノーマリークローズ（ＮＣ）弁の場合ダイアフラム
弁１５を弁座１４に押し付けている。電磁アクチュエー
タ３の上部の固定ヨーク３２は、外周を囲っているハウ
ジング３２１、ハウジングの上端を蓋しているハウジン
グキャップ３２２、ハウジングキャップにねじ込まれて
下に延びているギャップ調整コマ３２３を有しており、
これらはいずれも高磁束密度の軟磁性体から出来てい
る。固定ヨーク３２を励磁する電磁コイル３３は固定ヨ
ーク３２のハウジング３２１とギャップ調整コマ３２３
の間の空間に入れたコイルボビンに巻回されている。
クチュエータ部３を詳細に説明する。弁座１４に対向す
る位置にバネ材で作られたダイアフラム弁１５が設けら
れていて、弁棒３５の途中に設けられたバックアップ板
バネ３１とダイアフラム弁１５のバネ力の合成した力
で、ノーマリークローズ（ＮＣ）弁の場合ダイアフラム
弁１５を弁座１４に押し付けている。電磁アクチュエー
タ３の上部の固定ヨーク３２は、外周を囲っているハウ
ジング３２１、ハウジングの上端を蓋しているハウジン
グキャップ３２２、ハウジングキャップにねじ込まれて
下に延びているギャップ調整コマ３２３を有しており、
これらはいずれも高磁束密度の軟磁性体から出来てい
る。固定ヨーク３２を励磁する電磁コイル３３は固定ヨ
ーク３２のハウジング３２１とギャップ調整コマ３２３
の間の空間に入れたコイルボビンに巻回されている。
【００２７】高磁束密度の可動ヨーク３４は、固定ヨー
クのギャップ調整コマ３２３と小さな間隙を隔てて、ハ
ウジング３２１内を上下に摺動するように配置されてお
り、可動ヨーク３４はその下部に弁棒３５を持ち、鋼
球、ダイアフラムスペーサを介して、可動ヨーク３４の
動きがダイアフラム弁１５に伝わるようになっている。
可動ヨーク３４、弁棒３５は各々固定ヨークハウジン
グ、ダイアフラム押さえに対して摺動するので、その間
に軸受けが入っている。この様な電磁アクチュエータ３
は、バルブボディ１に蓋４を介してボルトで固定されて
いる。
クのギャップ調整コマ３２３と小さな間隙を隔てて、ハ
ウジング３２１内を上下に摺動するように配置されてお
り、可動ヨーク３４はその下部に弁棒３５を持ち、鋼
球、ダイアフラムスペーサを介して、可動ヨーク３４の
動きがダイアフラム弁１５に伝わるようになっている。
可動ヨーク３４、弁棒３５は各々固定ヨークハウジン
グ、ダイアフラム押さえに対して摺動するので、その間
に軸受けが入っている。この様な電磁アクチュエータ３
は、バルブボディ１に蓋４を介してボルトで固定されて
いる。
【００２８】ＮＣ弁では、通常弁は弁座にある力で押し
付けられており、ノーマリーオープン（ＮＯ）では弁は
弁座と反対方向に押し付けられている。以下図１に示す
ＮＣ弁で説明するが、ＮＯの場合力の方向が逆になるだ
けで同様な考え方をすることが出来る。
付けられており、ノーマリーオープン（ＮＯ）では弁は
弁座と反対方向に押し付けられている。以下図１に示す
ＮＣ弁で説明するが、ＮＯの場合力の方向が逆になるだ
けで同様な考え方をすることが出来る。
【００２９】図４に示すように、ダイアフラム１５のバ
ネ荷重が上方向、弁座から離れる方向に掛かり、バック
アップの板バネ３１のバネ荷重が下方向、弁座方向に掛
かると、この合成したバネ荷重を持ち、弁が全閉の状態
で数１０Ｎの荷重が弁１５と弁座１４間に生じている。
全閉状態で、ある付勢力が生じていることは、弁１５と
弁座１４の間から流体の漏れることを防ぎ、また弁の一
次側、二次側の圧力が変動しただけで弁の動くことを防
ぐために必要である。弁が弁座から離れるに従い、板バ
ネの変位が大きくなるので、バネ荷重は大きくなってい
く。
ネ荷重が上方向、弁座から離れる方向に掛かり、バック
アップの板バネ３１のバネ荷重が下方向、弁座方向に掛
かると、この合成したバネ荷重を持ち、弁が全閉の状態
で数１０Ｎの荷重が弁１５と弁座１４間に生じている。
全閉状態で、ある付勢力が生じていることは、弁１５と
弁座１４の間から流体の漏れることを防ぎ、また弁の一
次側、二次側の圧力が変動しただけで弁の動くことを防
ぐために必要である。弁が弁座から離れるに従い、板バ
ネの変位が大きくなるので、バネ荷重は大きくなってい
く。
【００３０】一方、固定ヨーク３２および可動ヨーク３
４は電磁コイル３３に流れる電流によって励磁される。
電磁コイルの巻き数を例えば３５００回（Ｔｕｒｎｓ）
（２００Ω）とすれば、１４ｍＡ，４３ｍＡ，７１ｍＡ
の電流で、５０ＡＴ，１５０ＡＴ，２５０ＡＴの起磁力
が得られる。この起磁力によって固定ヨーク、可動ヨー
クが励磁して、固定ヨーク、可動ヨークの間の空隙部に
磁束が生じ磁気吸引力となる。磁気吸引力は空隙が小さ
いほど大きくなる。すなわち、ダイアフラム弁の開きが
大きいほど可動ヨークは上昇しているので空隙が小さく
なる。そのために、図４に示した磁気吸引力（パーメン
ダの場合）のカーブのようになる。
４は電磁コイル３３に流れる電流によって励磁される。
電磁コイルの巻き数を例えば３５００回（Ｔｕｒｎｓ）
（２００Ω）とすれば、１４ｍＡ，４３ｍＡ，７１ｍＡ
の電流で、５０ＡＴ，１５０ＡＴ，２５０ＡＴの起磁力
が得られる。この起磁力によって固定ヨーク、可動ヨー
クが励磁して、固定ヨーク、可動ヨークの間の空隙部に
磁束が生じ磁気吸引力となる。磁気吸引力は空隙が小さ
いほど大きくなる。すなわち、ダイアフラム弁の開きが
大きいほど可動ヨークは上昇しているので空隙が小さく
なる。そのために、図４に示した磁気吸引力（パーメン
ダの場合）のカーブのようになる。
【００３１】電磁コイルの電流を零から徐々に大きくし
ていくと、図４の磁気吸引力（パーメンダの場合）を示
すカーブが上にあがっていく。７１ｍＡの電流で２５０
ＡＴの起磁力である。起磁力２５０ＡＴでの磁気吸引力
のカーブと合成バネ荷重のカーブの重なったところで、
磁気吸引力とバネ荷重は釣り合う。この様にしてダイア
フラム弁が４０μｍ開いたところで釣り合う。電磁コイ
ルの電流を変えることで弁の開度を任意に変えることが
出来る。電磁軟鉄、パーマロイ１（７８％Ｎｉ）を固定
ヨーク、可動ヨークに用いた場合は、磁束密度がパーメ
ンダよりも小さいので、磁気吸引力が小さくなる。それ
に合わせてバネ荷重の小さなものを使う必要がある。
ていくと、図４の磁気吸引力（パーメンダの場合）を示
すカーブが上にあがっていく。７１ｍＡの電流で２５０
ＡＴの起磁力である。起磁力２５０ＡＴでの磁気吸引力
のカーブと合成バネ荷重のカーブの重なったところで、
磁気吸引力とバネ荷重は釣り合う。この様にしてダイア
フラム弁が４０μｍ開いたところで釣り合う。電磁コイ
ルの電流を変えることで弁の開度を任意に変えることが
出来る。電磁軟鉄、パーマロイ１（７８％Ｎｉ）を固定
ヨーク、可動ヨークに用いた場合は、磁束密度がパーメ
ンダよりも小さいので、磁気吸引力が小さくなる。それ
に合わせてバネ荷重の小さなものを使う必要がある。
【００３２】図２に、各種の軟磁性材料のＢ−Ｈカーブ
を示す。このカーブから磁界Ｈ（ＡＴ／ｍ）に対する磁
束密度Ｂ（Ｔ）を読むと次の表のようになる。
を示す。このカーブから磁界Ｈ（ＡＴ／ｍ）に対する磁
束密度Ｂ（Ｔ）を読むと次の表のようになる。
【００３３】 表１．各種軟磁性材料の磁束密度Ｂ（Ｔ） 磁界強度（ＡＴ／ｍ）５０ １００ ３００ 角形性 Ｂ５０ Ｂ１００ Ｂ３００ B300/B50 B300/B100 パーメンダ １．１３ １．７２ ２．１８ １．９３ １．２７ ４９％Ｃｏ−２％Ｖ パーマロイ１ １．４５ １．５７ １．６ １．１０ １．０２ ７８％Ｎｉ パーマロイ２ ０．９ １．０ １．１２ １．２４ １．１２ ３６％Ｎｉ 電磁軟鉄 ０．８ １．２５ １．５６ １．９５ １．２５
【００３４】これらの軟磁性材料を本発明のマスフロー
コントローラの電磁アクチュエータの固定ヨーク、可動
ヨークに用いて磁気吸引力を比較したものを図３に示
す。パーメンダの場合、５０ＡＴで約１００Ｎ，２５０
ＡＴで１９０Ｎの吸引力が得られた。電磁軟鉄では５０
ＡＴで２５Ｎ、２５０ＡＴで７５Ｎであった。このよう
に、パーメンダ、電磁軟鉄では起磁力を変えると磁気吸
引力が大きく変わった。一方、３６％Ｎｉのパーマロイ
では５０ＡＴで３２Ｎ、２５０ＡＴで５０Ｎと起磁力を
変えても吸引力の変化の小さいものであった。
コントローラの電磁アクチュエータの固定ヨーク、可動
ヨークに用いて磁気吸引力を比較したものを図３に示
す。パーメンダの場合、５０ＡＴで約１００Ｎ，２５０
ＡＴで１９０Ｎの吸引力が得られた。電磁軟鉄では５０
ＡＴで２５Ｎ、２５０ＡＴで７５Ｎであった。このよう
に、パーメンダ、電磁軟鉄では起磁力を変えると磁気吸
引力が大きく変わった。一方、３６％Ｎｉのパーマロイ
では５０ＡＴで３２Ｎ、２５０ＡＴで５０Ｎと起磁力を
変えても吸引力の変化の小さいものであった。
【００３５】ここで用いたパーメンダは、４９ｗｔ％Ｃ
ｏ，２ｗｔ％Ｖ，残部実質的にＦｅからなるものであ
る。Ｃｏ量が４０〜５５ｗｔ％の範囲で高磁束密度が得
られる。Ｖは加工性の改善のために添加されているが４
％を越えると保磁力が高くなるので好ましくない。
ｏ，２ｗｔ％Ｖ，残部実質的にＦｅからなるものであ
る。Ｃｏ量が４０〜５５ｗｔ％の範囲で高磁束密度が得
られる。Ｖは加工性の改善のために添加されているが４
％を越えると保磁力が高くなるので好ましくない。
【００３６】起磁力の変化が磁気吸引力の変化に大きく
影響するかどうかは、表１の右に示すＢ−Ｈカーブの角
形性が大きく効いている。パーメンダや電磁軟鉄は角形
性が悪く、Ｂ３００／Ｂ５０は各々１．９３，１．９５
である。パーマロイは角形性がよく、Ｂ３００／Ｂ５０
はいずれも１．５未満である。電磁アクチュエータで
は、バネ荷重と磁気吸引力を釣り合わせているので、電
流を変えたときに磁気吸引力も変わるのがよく、このた
めにはＢ−Ｈカーブの角形性の悪いものがよい。すなわ
ち小さな磁界強度５０ＡＴ／ｍあるいは１００ＡＴ／ｍ
から大きな磁界強度３００ＡＴ／ｍまで磁界強度を変え
たときに磁束密度が大きく変化するものがよい。本発明
ではＢ３００／Ｂ５０が１．５以上で、電流に敏感に磁
気吸引力が変わるのが好都合である。３００ＡＴ／ｍ以
上では軟磁性体の磁束密度はあまり変化しないので３０
０ＡＴ／ｍまでで考えるのが適当である。
影響するかどうかは、表１の右に示すＢ−Ｈカーブの角
形性が大きく効いている。パーメンダや電磁軟鉄は角形
性が悪く、Ｂ３００／Ｂ５０は各々１．９３，１．９５
である。パーマロイは角形性がよく、Ｂ３００／Ｂ５０
はいずれも１．５未満である。電磁アクチュエータで
は、バネ荷重と磁気吸引力を釣り合わせているので、電
流を変えたときに磁気吸引力も変わるのがよく、このた
めにはＢ−Ｈカーブの角形性の悪いものがよい。すなわ
ち小さな磁界強度５０ＡＴ／ｍあるいは１００ＡＴ／ｍ
から大きな磁界強度３００ＡＴ／ｍまで磁界強度を変え
たときに磁束密度が大きく変化するものがよい。本発明
ではＢ３００／Ｂ５０が１．５以上で、電流に敏感に磁
気吸引力が変わるのが好都合である。３００ＡＴ／ｍ以
上では軟磁性体の磁束密度はあまり変化しないので３０
０ＡＴ／ｍまでで考えるのが適当である。
【００３７】３００ＡＴ／ｍにおける磁束密度は、パー
メンダ、パーマロイ１、電磁軟鉄ともに１．５Ｔ以上と
なっている。これは小さな起磁力でも大きな磁気吸引力
を発生できることを意味している。電磁コイルとして、
３５００ターン、２００オームのものを用いて２００Ａ
Ｔ，２５０ＡＴの起磁力を生じさせたときの電流は各々
５５ｍＡ，７１ｍＡで、印加電圧は１１Ｖ，１５Ｖであ
る。パーメンダのように３００ＡＴ／ｍにおける磁束密
度が２．０Ｔ以上になる軟磁性体を使用することで、よ
り大きな磁気吸引力が得られるので望ましい。
メンダ、パーマロイ１、電磁軟鉄ともに１．５Ｔ以上と
なっている。これは小さな起磁力でも大きな磁気吸引力
を発生できることを意味している。電磁コイルとして、
３５００ターン、２００オームのものを用いて２００Ａ
Ｔ，２５０ＡＴの起磁力を生じさせたときの電流は各々
５５ｍＡ，７１ｍＡで、印加電圧は１１Ｖ，１５Ｖであ
る。パーメンダのように３００ＡＴ／ｍにおける磁束密
度が２．０Ｔ以上になる軟磁性体を使用することで、よ
り大きな磁気吸引力が得られるので望ましい。
【００３８】本発明のマスフローコントローラの電磁ア
クチュエータの電磁コイルにＤＣ１１Ｖを印加し、１２
０分後に電圧を１５Ｖに上げた場合のコイル、バルブボ
ディの温度を測定したものを図５に示す。室温は常温の
２３℃であり、コイル部分は１１Ｖの時３１℃、１５Ｖ
のとき３４℃まで昇温したが、バルブボディの温度は各
々２４℃、２４．７℃と２℃以内の昇温であった。フル
スケールが窒素ガスで１００ｍｌ／ｍｉｎのマスフロー
コントローラのセンサーの測定誤差は図５に示すように
＋０．５％，＋０．８％であった。
クチュエータの電磁コイルにＤＣ１１Ｖを印加し、１２
０分後に電圧を１５Ｖに上げた場合のコイル、バルブボ
ディの温度を測定したものを図５に示す。室温は常温の
２３℃であり、コイル部分は１１Ｖの時３１℃、１５Ｖ
のとき３４℃まで昇温したが、バルブボディの温度は各
々２４℃、２４．７℃と２℃以内の昇温であった。フル
スケールが窒素ガスで１００ｍｌ／ｍｉｎのマスフロー
コントローラのセンサーの測定誤差は図５に示すように
＋０．５％，＋０．８％であった。
【００３９】このようにバルブボディの昇温を小さくす
ることができる。起磁力が小さくても、Ｂ３００が１．
５Ｔ以上なので大きな磁気吸引力が得られる。
ることができる。起磁力が小さくても、Ｂ３００が１．
５Ｔ以上なので大きな磁気吸引力が得られる。
【００４０】以上マスフローコントローラとして説明し
たが、流路の開閉を行う電磁弁としても有効である。Ｎ
Ｃ弁の場合、ダイアフラム弁あるいは板バネのバネ荷重
で弁が閉まっていて、電磁コイルへの通電によって可動
ヨークをこのバネ荷重と反対方向に動かしてダイアフラ
ム弁を引き上げて開とする。このような弁に本発明を利
用すると小さな電流で大きな力が生じるので、大きなス
トロークを得ることができる。その場合でも、発熱を小
さく押さえることができる。
たが、流路の開閉を行う電磁弁としても有効である。Ｎ
Ｃ弁の場合、ダイアフラム弁あるいは板バネのバネ荷重
で弁が閉まっていて、電磁コイルへの通電によって可動
ヨークをこのバネ荷重と反対方向に動かしてダイアフラ
ム弁を引き上げて開とする。このような弁に本発明を利
用すると小さな電流で大きな力が生じるので、大きなス
トロークを得ることができる。その場合でも、発熱を小
さく押さえることができる。
【００４１】
【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明のマ
スフローコントローラ及び電磁弁では、小さな電力で大
きな推力が得られ、その発熱を小さくすることができ
る。このために、マスフローコントローラとして使用し
た場合、その測定誤差を小さくすることができる。
スフローコントローラ及び電磁弁では、小さな電力で大
きな推力が得られ、その発熱を小さくすることができ
る。このために、マスフローコントローラとして使用し
た場合、その測定誤差を小さくすることができる。
【図１】 本発明のマスフローコントローラの断面図。
【図２】 各種軟磁性材料のＢ−Ｈカーブ。
【図３】 各種軟磁性材料の起磁力と磁気吸引力の関
係。
係。
【図４】 バネ荷重と磁気吸引力を弁の開度との関係で
示す図。
示す図。
【図５】 通電試験の時の電磁コイルとバルブボディの
温度及び質量流量の測定誤差を示す図。
温度及び質量流量の測定誤差を示す図。
【図６】 センサーコイルの測定回路図。
１…バルブボディ １３…流路 １４…弁座 １５…弁 ３…電磁アクチュエータ ３２…固定ヨーク ３３…電磁コイル ３４…可動ヨーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石川 誠 三重県桑名市大福２番地 日立金属株式会 社桑名工場内
Claims (5)
- 【請求項１】 流体の流路とこの流路の開閉度を調整す
るための弁を持つバルブボディ及びこの弁を駆動する電
磁アクチュエータを有するマスフローコントローラにお
いて、 前記電磁アクチュエータは軟磁性体の固定ヨークと、固
定ヨークを励磁するための電磁コイルと、固定ヨークの
励磁により固定ヨークに対して相対的に動くように配置
した軟磁性体の可動ヨークからなるもので、これら固定
ヨークと可動ヨークの３００ＡＴ／ｍにおける磁束密度
は１．５Ｔ（テスラ）以上であることを特徴とするマス
フローコントローラ。 - 【請求項２】 固定ヨークと可動ヨークの３００ＡＴ／
ｍにおける磁束密度は２．０Ｔ（テスラ）以上であるこ
とを特徴とする請求項１記載のマスフローコントロー
ラ。 - 【請求項３】 流体の流路とこの流路の開閉度を調整す
るための弁を持つバルブボディ及びこの弁を駆動する電
磁アクチュエータを有するマスフローコントローラの運
転において、 ３００ＡＴ／ｍにおける磁束密度が１．５Ｔ以上の軟磁
性体からなる固定ヨークを電磁コイルへの通電によって
励磁して、３００ＡＴ／ｍにおける磁束密度が１．５Ｔ
以上の軟磁性体からなる可動ヨークを固定ヨークに対し
て相対的に動かして弁の開閉度を調節する時の、電磁コ
イルへの通電はバルブボディの昇温を常温から４℃以内
になるよう制御することを特徴とするマスフローコント
ローラの運転方法。 - 【請求項４】 電磁コイルへの通電はバルブボディの昇
温を常温から２℃以内になるよう制御することを特徴と
する請求項３記載のマスフローコントローラの運転方
法。 - 【請求項５】 流体の流路とこの流路の開閉度を調整す
るための弁を持つバルブボディ及びこの弁を駆動する電
磁アクチュエータを有する電磁弁において、弁はバネに
より付勢されており、 前記電磁アクチュエータは軟磁性体の固定ヨークと、固
定ヨークを励磁するための電磁コイルと、固定ヨークの
励磁により固定ヨークに対してバネの付勢に抗して動く
ように配置した軟磁性体の可動ヨークからなるもので、
これら固定ヨークと可動ヨークの３００ＡＴ／ｍにおけ
る磁束密度は１．５Ｔ以上を有し、３００ＡＴ／ｍと５
０ＡＴ／ｍにおける磁束密度の比（Ｂ３００／Ｂ５０）
が１．５以上であることを特徴とする電磁弁。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8431394A JPH0784650A (ja) | 1993-07-23 | 1994-04-22 | マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 |
| US08/279,165 US5447173A (en) | 1993-07-23 | 1994-07-22 | Mass flow controller, operating method and electromagnetic valve |
| US08/495,701 US5711342A (en) | 1993-07-23 | 1995-06-27 | Mass flow controller, operating method and electromagnetic valve |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18240193 | 1993-07-23 | ||
| JP5-182401 | 1993-07-23 | ||
| JP8431394A JPH0784650A (ja) | 1993-07-23 | 1994-04-22 | マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0784650A true JPH0784650A (ja) | 1995-03-31 |
Family
ID=26425365
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8431394A Pending JPH0784650A (ja) | 1993-07-23 | 1994-04-22 | マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US5447173A (ja) |
| JP (1) | JPH0784650A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010017017A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 有限角モータ |
Families Citing this family (30)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0784650A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-03-31 | Hitachi Metals Ltd | マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 |
| JP3580645B2 (ja) * | 1996-08-12 | 2004-10-27 | 忠弘 大見 | 圧力式流量制御装置 |
| US5992463A (en) * | 1996-10-30 | 1999-11-30 | Unit Instruments, Inc. | Gas panel |
| JPH10300000A (ja) * | 1997-02-28 | 1998-11-13 | Benkan Corp | 集積化ガス制御装置 |
| US6244293B1 (en) | 1997-07-15 | 2001-06-12 | Faramarz Azima | Fluid mass flow controller device and method |
| US6062077A (en) * | 1997-10-17 | 2000-05-16 | Azima; Faramarz | Techniques for making and using a sensing assembly for a mass flow controller |
| US6026834A (en) * | 1997-10-17 | 2000-02-22 | Azima; Faramarz | Fluid mass flow controller device and method |
| US6002337A (en) * | 1998-01-30 | 1999-12-14 | Proflow Inc. | Method and apparatus for improved flow control |
| EP1257790A1 (en) | 2000-02-14 | 2002-11-20 | Unit Instruments, Inc. | Method and apparatus for balancing resistance |
| US6543466B2 (en) | 2000-03-02 | 2003-04-08 | Rajinder S. Gill | Mass flow controller and method of operation of mass flow controller |
| DE10016636A1 (de) * | 2000-04-04 | 2001-10-18 | Siemens Ag | Stellungsregler, insbesondere für ein durch einen Antrieb betätigbares Ventil |
| US7359880B2 (en) | 2000-07-11 | 2008-04-15 | Abel Luther C | System and method for consumer control over card-based transactions |
| US6374846B1 (en) | 2001-01-19 | 2002-04-23 | Flologic, Inc. | System for excercising the control valve for a water shut-off valve |
| KR100395656B1 (ko) * | 2001-12-19 | 2003-08-21 | 김욱현 | 질량유량제어기의 질량유량측정센서 |
| US6736005B2 (en) * | 2002-05-28 | 2004-05-18 | Mcmillan Company | High accuracy measuring and control of low fluid flow rates |
| KR20050047079A (ko) * | 2002-07-19 | 2005-05-19 | 셀레리티 그룹 아이엔씨 | 공용 기준 레그를 갖는 가변 저항기 센서 |
| JP4209281B2 (ja) * | 2003-07-11 | 2009-01-14 | 日信工業株式会社 | 常閉型電磁弁 |
| JP4296081B2 (ja) * | 2003-12-09 | 2009-07-15 | シーケーディ株式会社 | 電磁弁 |
| DE10360795B4 (de) * | 2003-12-23 | 2006-04-13 | Bayerische Motoren Werke Ag | Auslaufsteuerung zum kontrollierten Abstellen einer Brennkraftmaschine |
| JP4366226B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2009-11-18 | 東北パイオニア株式会社 | 有機ｅｌパネルの製造方法、有機ｅｌパネルの成膜装置 |
| JP4414269B2 (ja) * | 2004-04-23 | 2010-02-10 | シーケーディ株式会社 | 電磁比例弁の流量特性調整機構及びそれを用いた流量特性調整方法 |
| JP2008039513A (ja) * | 2006-08-03 | 2008-02-21 | Hitachi Metals Ltd | 質量流量制御装置の流量制御補正方法 |
| DE102007041050A1 (de) * | 2007-08-29 | 2009-03-12 | Carl Freudenberg Kg | Ventil mit magnetischem Schaumstoffdichtkörper |
| US8307854B1 (en) | 2009-05-14 | 2012-11-13 | Vistadeltek, Inc. | Fluid delivery substrates for building removable standard fluid delivery sticks |
| SG176152A1 (en) * | 2009-06-10 | 2011-12-29 | Vistadeltek Llc | Extreme flow rate and/or high temperature fluid delivery substrates |
| CN102011885B (zh) * | 2010-11-12 | 2012-11-14 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 新型常开阀气体质量流量控制器 |
| JP5890984B2 (ja) * | 2011-08-30 | 2016-03-22 | 株式会社フジキン | 流体制御装置 |
| WO2015105700A1 (en) | 2014-01-07 | 2015-07-16 | Sundew Technologies, Llc | Fluid-actuated flow control valves |
| CN106133484B (zh) * | 2014-03-31 | 2019-10-15 | 日立金属株式会社 | 热式质量流量测定方法、流量计以及流量控制装置 |
| CN111936948A (zh) * | 2018-03-26 | 2020-11-13 | 日立金属株式会社 | 流量控制装置 |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61128123A (ja) * | 1984-11-27 | 1986-06-16 | Esutetsuku:Kk | 質量流量計 |
| JP2631481B2 (ja) * | 1987-12-08 | 1997-07-16 | 株式会社 リンテック | 質量流量計とその計測方法 |
| JP2635663B2 (ja) * | 1988-03-23 | 1997-07-30 | 日立金属株式会社 | プリンタ用ヘッド |
| JP2814379B2 (ja) * | 1988-06-20 | 1998-10-22 | 忠弘 大見 | マスフローコントローラ |
| FR2645813B1 (fr) * | 1989-04-14 | 1991-05-31 | Valeo Systemes Dessuyage | Systeme de deploiement et repliement d'essuie-glace |
| US5100100A (en) * | 1990-09-12 | 1992-03-31 | Mks Instruments, Inc. | Fluid control and shut off valve |
| US5062446A (en) * | 1991-01-07 | 1991-11-05 | Sematech, Inc. | Intelligent mass flow controller |
| JPH0784650A (ja) * | 1993-07-23 | 1995-03-31 | Hitachi Metals Ltd | マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 |
| JP3000554U (ja) | 1994-01-29 | 1994-08-09 | コマニー株式会社 | 大型移動壁のクロス走行装置 |
-
1994
- 1994-04-22 JP JP8431394A patent/JPH0784650A/ja active Pending
- 1994-07-22 US US08/279,165 patent/US5447173A/en not_active Expired - Fee Related
-
1995
- 1995-06-27 US US08/495,701 patent/US5711342A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010017017A (ja) * | 2008-07-04 | 2010-01-21 | Tamagawa Seiki Co Ltd | 有限角モータ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5447173A (en) | 1995-09-05 |
| US5711342A (en) | 1998-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPH0784650A (ja) | マスフローコントローラ、その運転方法及び電磁弁 | |
| TW385380B (en) | Fluid supply device | |
| US6193212B1 (en) | Fluid control valve and fluid supply/exhaust system | |
| US5785298A (en) | Proportional solenoid-controlled fluid valve assembly | |
| JP4971153B2 (ja) | 流量制御弁 | |
| CN100434783C (zh) | 电磁阀 | |
| JP2018026568A (ja) | ソレノイド・アクチュエータ | |
| EP0938695B1 (en) | Current to pressure converter | |
| JPS60159481A (ja) | 制御弁 | |
| JPH0774113A (ja) | ガス供給装置 | |
| US4793372A (en) | Electronic vacuum regulator (EVR) with bi-metallic armature disk temperature compensator | |
| JPH0742869A (ja) | バルブ装置 | |
| US4759528A (en) | Valve actuator | |
| JP2002250468A (ja) | リフトセンサを備えている電磁式制御弁 | |
| JPH08210550A (ja) | バルブ装置 | |
| US4850384A (en) | Electric vacuum regulator | |
| JPH09229231A (ja) | 比例制御弁 | |
| JP5189517B2 (ja) | 電磁石の固定鉄心と可動鉄心間のギャップ検出方法及び検出装置 | |
| JPH03199787A (ja) | 比例弁 | |
| JPS5940612Y2 (ja) | 電磁比例制御弁 | |
| Hadjipanayis | An investigation of magnetic hardening processes in platinum-cobalt and platinum-nickel-iron alloys | |
| ATE99784T1 (de) | Durch elektrische impulse gesteuertes, bistabiles auf-/zu ventil fuer fluessigkeiten. | |
| JPH0599369A (ja) | 流体制御弁 | |
| JPH04138329A (ja) | 力平衡式圧力変換器 | |
| Forry et al. | Development of Scram-latch Components for Mark I Naval Reactor |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040312 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040805 |