JPH09242909A - 減圧弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 永久磁石の反発力を使用する代わりに弁体を
ノズルに吸着させる吸着機構を用いることにより、パー
ティクルの混ざらない高純度の流体を供給する減圧弁を
提供することを課題とする。 【解決手段】 互いに吸着し合う永久磁石２０、２１か
らなる吸着機構、または一方に永久磁石を設け、これに
吸着される強磁性体を他方に設けた吸着機構を用いるこ
とにより、弁座７をノズル５に吸着して該ノズル５の開
口部５ａを確実に閉口することができるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、流体の流路等に取
り付けて、その流体の圧力を予め設定した値以下に減圧
調整するために使用する減圧弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】永久磁石を用いてノズルの流入口に設け
られた弁座の開閉操作を行う減圧弁の従来例として、例
えば特開平６ー１５９５５０号公報に開示されたものが
ある。図２および図３は上記減圧弁の構造を示すもので
ある。まず、両者に共通の構造について説明すれば、
図中符号１はボディー、符号２はボディー１内の中心部
に設けられた一次室であって、シート６が摺動するシー
トガイド部Ａを構成している。符号３はボディー１の上
面を凹欠して設けられた二次室、符号４は前記一次室２
と二次室３を連通する通路を示している。この通路４は
前記一次室２側端部の開口部周囲を突出させてノズル５
を形成し、一次室２で高圧力を印加された流体が流入口
５ａから流入するようになっている。前記シート６は一
次室２内に摺動自在に設けられており、このシート６に
おいて、前記ノズル５の流入口５ａと対向する上端部６
ａには弁座７が設けられている。なお流体は、ボディー
１の外部から一次室２と連通するように設けられた流入
路８より流入し、減圧されて二次室３と連通する吐出路
９より吐出される。

【０００３】一方、符号１１は、前記ボディー１の上部
に螺合する中空の弁蓋で、この弁蓋１１の内部には、前
記通路４を貫通して弁座７と衝合するように突設された
ロッド１２ａが設けられるとともに、上部に突出した段
を有する円盤状の調整盤１２が移動自在に設けられてい
る。符号１３は、前記調整盤１２を押し下げる大コイル
バネで、上端部には下部に突出した段を有する円盤状の
バネ押さえ１４が設けられている。また、高圧力を印加
された流体の減圧の程度は、ハンドル１５ａによってね
じ込まれる調整ネジ１５のねじ込み量によってばねの弾
性力を調整することにより増減される。

【０００４】図２および図３に示される減圧弁はいずれ
もシート６の内部の下端部６ｂに永久磁石１６を設け、
この永久磁石１６と反発する極を有する永久磁石１７を
固定部材１８の上端部に設けた構造となっている。図２
において、永久磁石１６はシート６の内側下端部６ｂに
シート６の中心軸に対して水平方向に設けられている。
一方、図３において永久磁石１６はシート内側下端部６
ｂからシート内側上端部６ａに向かって中心軸の延長方
向に沿って設置されている。さらに、図３では前記シー
ト部材６とシートガイド部Ａの内壁との間に間隙Ｓが設
けられけ、シートガイド部Ａを囲繞する円筒状の永久磁
石２０が前記シートガイド部Ａの外側に設置されている
（図３ｂ）。

【０００５】以上、図２、３に示す減圧弁は、それまで
一般的に一次室に使用されてきた小コイルバネの代わり
に永久磁石を設置し、その反発力を利用してシート６を
ノズル５へ付勢するようにしたものである。このよう
に、小コイルバネを使用しないことにより、小コイルバ
ネが弁蓋側の大コイルバネとが共振することにより発生
する減圧弁全体のバイブレーションが抑制され、さら
に、小コイルバネを使用せずに済むことからその収納空
間が省略され減圧弁全体の小型化をも図ることができ
る。また、小コイルバネを省略することにより、バネと
流体との接触が無くなったため毒性の強いガスを使用し
た際の排除作業（パージ作業）が容易になり、また、ば
ね材料に吸着されている微量ガスの放出がなくなるた
め、高純度のガスが得られ易くなるとういう効果が得ら
れていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図２に示す
減圧弁にあっては、磁石の反発力が磁束密度の高い所で
最も大きくなるためシートの姿勢が不安定となり、移動
に際して、シートがシートガイド部内壁である案内面に
接触し、この接触にともなってパーティクル（塵）を発
生させるおそれがある。このようなパーティクルの発生
は、高純度の流体の供給が要求される半導体製造工業な
どのハイテク産業に好ましくない影響を与える虞があ
る。

【０００７】これに対して、図３に示す減圧弁では、前
記永久磁石と反発する極を有する永久磁石を固定部材の
みではなくシートガイド部を囲繞する位置にも設置し、
案内面との間に一定の反発力を与えることにより、前記
シートと案内面との接触が防止されるが、永久磁石の個
数が多くなるため減圧弁全体の構造を複雑になり、生産
性、経済性に欠けるという問題があった。

【０００８】本発明は、構造が単純でかつ流体へのパー
ティクルの混入を可能な限り減少させ得る減圧弁を提供
することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１の減圧弁は、流
体が流入するノズルに、該ノズルから離れる方向および
ノズルに接近する方向に移動自在にシートを設け、該シ
ートが前記ノズルから離れる方向へ弾性力を作用させる
ようにした減圧弁において、前記シートと前記ノズルと
の間に、これらを磁力によって互いに近接させる吸着機
構を設けたことを特徴とするものである。このような構
成により、吸着機構から作用する磁力によってシートが
ノズルへ向けて安定して吸着される。請求項２の減圧弁
は、前記ノズル側に設けられた第１の永久磁石と、前記
シート側に設けられた第２の永久磁石とによって吸着機
構を構成したものである。請求項３の減圧弁は、前記ノ
ズル側とシート側とのいずれか一方に設けられた永久磁
石と、いずれか他方に設けられた強磁性体とによって前
記吸着機構を構成したものである。請求項４の減圧弁
は、請求項２または３において、前記前記ノズル内に同
軸状に設けられたロッドを介してシートが弾性力を受
け、前記ノズルを囲むように前記第１の永久磁石を設け
たことを特徴とするものである。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
を参照して説明する。なお、この図において、従来例と
して示した図２、３と共通する構成につては同一符号を
使用し、その説明を省略する。

【００１１】図１では、ノズル５の上部に形成される通
路４とシート６との両方に設けられた永久磁石の吸着力
を利用してシート６を吸着する吸着機構が設けられてい
る。この吸着機構は、ノズル５の上部に流体の流路４を
囲繞するように設けられた環状のプラグ２０と、このプ
ラグ２０内に埋設された永久磁石２０ａと、シートガイ
ド部となる弁の内部空間の側壁Ａを往復動するシート６
の内側上端部６ａに埋設され、前記永久磁石２０ａと互
いに引き合う極性に設定された永久磁石２１とから構成
されている。

【００１２】このように構成された吸着機構の作用につ
いて説明する。大コイルバネ１３は、従来例と同様、調
整ネジ１５のねじ込み量に応じた弾性力により調整盤１
２およびロッド１２ａを介してシート６を下方へ押し下
げてノズル５から離間させる。そして、二次室３におけ
る流体の圧力が前記大コイルバネ１３の弾性力よりも大
となると、ノズル５に接近する方向に前記シート６が移
動し、弁座７によってノズル５が塞がれる。ここで、前
記シート６は、永久磁石２０ａと２１との間に作用する
吸着力により、ロッド１２ａとの接触状態を維持しつ
つ、ノズル５に近接する方向へ安定して移動することが
できる。

【００１３】このとき、吸着力は、磁力線密度の最も高
いところで安定しようとする性質があるため、シート６
（および弁座７）は、従来のように格別なガイド手段を
設けずとも、ノズル５に近接する方向へ安定して直線的
に移動してノズル５の開口部５ａを閉じ、さらに、確実
に該ノズルを塞いで閉口することができる。また、図
２、３に示す従来例のようにシートガイド部Ａ内に永久
磁石を設ける必要がないため、簡単な構造によってシー
ト６の姿勢を安定させることができる。

【００１４】なお、吸着機構の具体的構成は上記実施の
形態に限定されるものではなく、弁座７をノズル５に吸
着して該ノズル５の開口面５ａを確実に塞ぐことができ
ればよいため、ノズル５の上部に設けられた通路４側ま
たはシート６側のどちらか一方に永久磁石を設け、これ
に吸着される強磁性体を他方に設けてもよい。また、永
久磁石の形状は上記実施の形態のような、前記通路４や
前記弁座７を囲繞する円筒状のものでなくてもよく、要
は、シート６もしくは弁座７をロッド１２ａもしくはノ
ズル５へ向けて近接させるべく吸着力を作用させるもの
であればよい。

【００１５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係わる減
圧弁には、永久磁石の吸着力を用いてシートをノズル側
へ付勢する方式が採用されており、このような吸着力は
磁束密度の最も高い方向で安定する性質があるから、直
線移動するロッドとの接触を維持しつつ、弁体をノズル
に吸着させて該ノズルを確実に閉口させることができ
る。したがって、格別な手段を設けずともシートガイド
部とシートとの接触を確実に回避させてパーティクルの
発生を防止することができるとともに、構造を簡単にし
てコストダウンを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 （ａ）は、本発明の一実施形態の側面断面図
であり、（ｂ）は、（ａ）のＢ−Ｂ’線に沿う矢視図で
ある。

【図２】従来の減圧弁の一例を示す側面断面図である。

【図３】（ａ）は、従来の減圧弁の他の一例を示す側面
断面図であり、（ｂ）は、（ａ）のＡ−Ａ’線に沿う矢
視図である。

【符号の説明】

４ 通路、 ５ ノズル、 ５ａ 開口部、 ６ シー
ト、６ａ シート内側上端部、 ７ 弁座、 １２ａ
ロッド、１６ 大コイルバネ、 ２０ａ・２１ 永久磁
石、 Ａ シートガイド部。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 流体が流入するノズルに、該ノズルから
   離れる方向およびノズルに接近する方向に移動自在にシ
   ートを設け、該シートが前記ノズルから離れる方向へ弾
   性力を作用させるようにした減圧弁において、 前記シートと前記ノズルとの間に、これらを磁力によっ
   て互いに近接させる吸着機構を設けたことを特徴とする
   減圧弁。
2. 【請求項２】 前記吸着機構は、前記ノズル側に設けら
   れた第１の永久磁石と、前記シート側に設けられた第２
   の永久磁石とからなることを特徴とする請求項１に記載
   の減圧弁。
3. 【請求項３】 前記吸着機構は、前記ノズル側とシート
   側とのいずれか一方に設けられた永久磁石と、いずれか
   他方に設けられた強磁性体とからなることを特徴とする
   請求項１に記載の減圧弁。
4. 【請求項４】 前記シートは、前記ノズル内に同軸状に
   設けられたロッドを介して弾性力を受け、前記吸着機構
   を構成する第１の永久磁石は、前記ノズルを囲むように
   設けられて環状をなしていることを特徴とする請求項２
   または３のいずれかに記載の減圧弁。