JPH09303609A - 流量制御弁及びこれを用いた流量制御システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 元圧が変動しても一定の流量に調整でき、薬
液などで腐食せず、この薬液に金属汚染を生じさせない
制御弁および流量制御装置を提供すること。 【解決手段】 流路が形成された弁本体５１と、この弁
本体５１に形成された収納部５５と、この収納部５５に
移動自在に収納され、この移動によって上記流路に流れ
る液体の流路を制御する弁体５７と、上記収納部５５の
外部に設けられ、上記弁体５７を磁気力によって移動さ
せる駆動手段とを具備した制御弁５を設け、流路を流れ
る液体の流量を検出する検出手段と、この検出手段から
の検出信号によって上記制御弁５を制御する制御手段
と、を設けた構成である。上記構成によると、上記制御
弁を磁気力により非接触の状態で駆動でき、そのため液
体に金属汚染を生じさせず、また元圧が変動して流量が
変化する場合であってもこの制御弁を制御することによ
り、流路を流れる液体の流量を制御して一定とすること
が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は液体の流量を制御す
る流量制御弁及びこれを用いた流量制御システムに係わ
る。

【０００２】

【従来の技術】半導体ウエハや液晶基板を製造する工程
においては、枚葉スピン式洗浄装置やウエットエッチン
グ装置などが用いられている。この枚葉スピン式洗浄装
置では上記半導体ウエハや液晶基板を純水や薬液などの
液体を用いて洗浄しており、またウエットエッチング装
置では上記半導体ウエハや液晶基板の処理時に薬液など
の液体が用いられている。

【０００３】これらの枚葉スピン式洗浄装置やウエット
エッチング装置に供給される純水や薬液は配管を介して
供給されるが、従来この配管を流れる液体の流量の調整
は手動式ニードルバルブ付流量計により行っていた。こ
のニードルバルブ付流量計は配管に取り付けられてお
り、上記流量計に設けられた手動式のバルブにより管径
を絞って上記配管を流れる流量を調整しながら配管の流
量を計測し、所望の流量に設定していくものである。

【０００４】また他の流量計としては、電磁流量計とボ
ールバルブとを用いた流量制御構造がある。この電磁流
量計は配管の内部側で二つの電極が互いに対向するよう
に突出して設け、この配管の液体の流れに垂直な方向に
磁界を与え、この磁界が与えられた状態で上記対向して
いる電極間に生じる電圧を計測する。このようにして電
圧を計測した後に、この電圧と磁界の強さとから上記配
管の流量が求められるようになっている。このようにし
て求めた上記配管の流量に基づいて、上記配管に設けら
れたボールバルブをコントロールし、上記配管を流れる
液体の流量を調整するものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記ニード
ルバルブ付流量計や上記ボールバルブは機械的な摺動部
分を有しており、この機械的な摺動によってバルブを開
閉するものである。そのため、この摺動によってこの内
部を通過する薬液などの液体中にパーティクルを生じる
場合がある。また、配管内部に電極を突出して設けた上
記電磁流量計においては、流量計を通過する液体に金属
汚染が生じる場合がある。

【０００６】このような汚染された液体を、上記半導体
ウエハや液晶基板の洗浄、ウエットエッチング処理に用
いると、これら半導体ウエハや液晶基板が汚染され、こ
の結果上記半導体ウエハや液晶基板の表面にパーティク
ルが付着したり金属汚染が発生し、半導体ウエハや液晶
基板の処理能力などのデバイス特性が悪化してしまう。

【０００７】また、上記ニードルバルブ付流量計や上記
ボールバルブ、電磁流量計は、上記のような金属汚染だ
けでなく、この内部を通過する薬液などの液体の性質に
よっては腐食されることがあり、この場合には上記ニー
ドルバルブ付流量計や上記ボールバルブ、電磁流量計を
長期に渡り用いることが困難となる場合がある。

【０００８】また、上記ニードルバルブ付流量計を用い
て上記配管の流量を制御する場合、薬液などの液体の供
給側の元圧が変動すると、この元圧の変動に基づいて上
記配管を流れる液体の流量も変化する。

【０００９】このように元圧の変動などが生じて上記配
管の流量が変化すれば、上記薬液の供給量が変化する。
そのために、複数の薬液を混合して生成した処理液を用
いて上記半導体ウエハや液晶基板などの洗浄やウエット
エッチングを行う際に、処理液の濃度が変化し、そのた
め上記半導体ウエハおよび液晶基板の洗浄やエッチング
速度に影響が生じるようになる。

【００１０】そこで、特にウエットエッチング装置を用
いる各ウエット工程においては、供給されるフッ酸やオ
ゾン水などの薬液の流量を調整する流量管理が必要とな
り、流量制御可能な上述の電磁流量計とボールバルブと
を用いた流量制御構造が用いられることがある。しか
し、この電磁流量計においては二つの電極を上記配管内
部側で互いに対向するように突出させ、この電極間を通
過する液体に電流を導通させるものであるため、フッ酸
などの酸性薬液の場合、電極部分に腐食が生じる。ま
た、この配管を流れる液体がある程度導電性を有してい
ないと、上記液体の流量の計測が行い難いものとなって
いる。

【００１１】さらに、この流量制御構造の上記電磁流量
計は、微小流量域では上記電圧に変化が生じにくく、上
記流量の計測が困難であった。このため、流量の制御を
良好に行うことが難しく、加えてこのボールバルブを用
いての微小流量域での流量の制御も難しく、結果として
上記流量制御構造では微小流量域での流量の制御が困難
となっている。

【００１２】本発明は上記の事情にもとづきなされたも
ので、その目的とするところは、供給源側の元圧が変動
しても一定の流量に調整可能であり、しかも薬液などの
液体により腐食せず、この薬液などの液体に汚染を生じ
させることのない流量制御弁および流量制御システムを
提供しようとするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１記載の発明は、液体の流入部及び流出部を
有し、これら流入部及び流出部と接続する収納部を形成
する弁本体と、この弁本体の収納部内に移動自在に配置
された弁体と、前記弁体の外部近傍に設けられ、前記弁
体を磁気力により移動させる駆動機構とを具備し、前記
駆動機構により前記弁体を移動させ、前記流出部から流
出する液体の流量を制御することを特徴とする流量制御
弁である。

【００１４】請求項２記載の発明は、前記磁気力は、前
記弁体に第１の磁石を設け前記駆動機構に第２の磁石を
設けた構成、或いは前記第１及び第２の磁石のどちらか
一方を磁性体により構成することで発生する磁気的吸引
力であることを特徴とする請求項１記載の流量制御弁で
ある。

【００１５】請求項３記載の発明は、上記駆動機構は、
上記収納部の外部近傍を往復動自在に設けられた可動体
と、この可動体を往復動させる駆動手段と、を具備した
ことを特徴とする請求項１記載の流量制御弁である。

【００１６】請求項４記載の発明は、上記弁本体及び上
記弁体の少なくとも液体と接触する部分は、耐蝕性を有
する樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１記
載の流量制御弁である。

【００１７】請求項５記載の発明は、流路を流れる液体
の流量を制御する流量制御システムにおいて、請求項１
記載の流量制御弁と、流路を流れる液体の流量を検出す
る検出手段と、この検出手段からの検出信号を基に前記
流量制御弁を制御する制御手段と、を具備したことを特
徴とする流量制御システムである。

【００１８】請求項６記載の発明は、上記検出手段は、
超音波により液体の流量を計測する超音波式流量計であ
り、この流量計の少なくとも液体と接触する部分はこの
液体に対して耐蝕性を有する樹脂により形成されている
ことを特徴とする請求項５記載の流量制御システムであ
る。

【００１９】請求項１、請求項２の発明によると、上記
弁体は収納部に収納され、この弁体をこの外部に設けら
れた磁気力によって駆動させる駆動手段が設けられた構
成のため、上記弁体は直接的に連結されて拘束される機
械的な手段によって駆動されるものではなく、磁気力に
よって非接触で間接的に拘束された状態で駆動させるこ
とができる。そのため金属の機械的な摺動によって生じ
る液体の金属汚染を防止することが可能となり、かつ常
に磁気力に応じた押圧力にて上記制御弁に形成された流
路を塞ぐことが可能となる。

【００２０】請求項３の発明によると、上記駆動手段に
は、収納部の外部近傍を往復動自在に設けられて上記収
納部の内部の弁体と磁気結合してこの弁体を磁気結合に
よって連動させる第２の磁石が設けられた可動体と、こ
の可動体を駆動する駆動源とが設けられた構成であるた
めに、この可動体を移動させればこの移動に伴って上記
弁体をこの可動体と非接触でありながら連動させること
ができる。この連動が上記弁体と上記可動体との間に生
じる安定的な磁気力により行われるため、上記可動体の
移動に応じた移動を非接触でありながら精密に行うこと
が可能となっている。

【００２１】請求項４の発明によると、上記弁本体と上
記弁体との少なくとも液体と接触する部分は耐蝕性を有
する樹脂で形成された構成であるため、この液体によっ
て上記弁本体および上記弁体が腐食されることがなくな
る。

【００２２】また上記液体が様々な薬液である場合で
も、これら薬液との接触する部分が耐蝕性を有する樹脂
であるため、薬液などの液体に対しても安定的な性質を
有してこの薬液などの液体を金属汚染することもなくな
る。

【００２３】請求項５の発明によると、上記流路にはこ
の流路を流れる液体の流量を検出する検出手段と、この
流路を流れる液体の流量を制御する流量制御弁と、上記
流量制御弁を制御する制御手段とを具備したため、この
流路を流れる液体の流量の検出に基づいて、上記制御手
段により自動的に上記流量制御弁を駆動させ、この液体
の流量を制御することが可能となる。そのため元圧が変
動して流量が変化するような場合であってもこの流量制
御弁を制御することにより、流路を流れる液体の流量を
制御して一定とすることが可能となる。

【００２４】請求項６の発明によると、上記検出手段は
超音波により液体の流量を計測する超音波式流量計であ
り、かつこの流量計の少なくとも液体と接触する部分は
この液体に対して耐蝕性を有する樹脂により形成された
ため、微小流量での液体の流量も良好に行えるととも
に、この液体により上記超音波流量計が腐食されること
がなくなる。

【００２５】また上記液体が様々な薬液である場合で
も、これら薬液との接触する部分が耐蝕性を有する樹脂
であるため、薬液などの液体に対しても安定的な性質を
有してこの薬液などの液体を金属汚染することもなくな
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態につ
いて図１ないし図３に基づいて説明する。図１に示す本
発明の流量制御装置１には、外部に設けられた図示しな
い供給源から供給される、例えばフッ酸やオゾン水など
の液体が、配管２を介してこの流量制御装置１に供給さ
れるようになっている。

【００２７】本実施の形態では、液体はまずこの流量制
御装置１に設けられた検出手段としての超音波式流量計
３に導入される。この超音波式流量計３は、図２に示す
ように、所定長さの筒体３１の両端部を対向した端部壁
３１ａ，３１ｂにより封鎖し、端部壁３１ａの端部壁３
１ｂ側近傍には、配管２に連結する流入部３２を形成
し、端部壁３２ｂの端部壁３１ａ側近傍には、配管６に
連結する流出部３３を一体に形成し、液体は流入部３２
から流入し、筒体３１を介して流出部３３から流出する
構成となっている。これら筒体３１、端部壁３１ａ，３
１ｂ、流入部３２及び流出部３３は、フッ素系の樹脂
（好ましくはＰＦＡ：四フッ化エチレンパーフロロアル
コキシエチレン共重合やＰＦＴＥ：四フッ化エチレン）
を材質として成形されている。

【００２８】上記両端部壁３１ａ，３１ｂの外面には、
圧電素子３４，３４が互いに対向するように取り付けら
れている。これら圧電素子３４，３４は超音波の送受信
が可能に形成されており、一方の圧電素子３４から筒体
３１内部へ上記超音波を発振し、他方の圧電素子３４が
受信する。

【００２９】圧電素子３４，３４は、上記超音波の発振
情報および受信情報を、配線３４ａを介して外部の制御
装置４に伝送する。本実施の形態では、液体の流れの向
きに発振した場合の超音波の伝達時間と、上記液体の流
れに対して逆向きに発振した場合の超音波の伝達時間を
制御装置４により計測している。

【００３０】伝達時間は、超音波の発振する向きでドッ
プラー効果により差を生じるため、筒体３１の寸法など
を基に、筒体３１内を流れる液体の流量を計測すること
が可能となっている。

【００３１】上記超音波式流量計３を通過した液体は、
上記配管６を介して制御弁５へ流入する。この制御弁５
は、図３に示すように弁本体５１、弁体５７、駆動機構
６２から構成されている。弁本体５１は、基部５１ａと
シール部材５１ｂから構成されており、基部５１ａに
は、流路５２が形成されている。この流路５２は上流部
５２ａと下流部５２ｂとに分流され、これらは基部５１
ａの上面に開放して形成された下側空間部５４を介して
連通している。上記上流部５２ａの端部はＬ字状に屈曲
し、この端部にはテーパ状の弁座部５３が形成されてい
る。したがって、流路５２の上流部５２ａから流入した
液体は、弁座部５３から下側空間部５４を介して下流部
５２ｂへ流れるようになっている。

【００３２】この弁本体５１の上面には、下側空間部５
４を液密に閉塞する断面が有底筒形状で下方に向かって
開放したシール部材５１ｂが設けられている。このシー
ル部材５１ｂ内の上側空間部５６と下側空間部５４とで
収納部５５を形成しており、この収納部５５内には、弁
体５７が上下動可能に収納されている。なお、シール部
材５１ｂは非磁性材料によって形成されている。

【００３３】このような収納部５５に設けられる弁体５
７は、下方側に上記弁座部５３に応じた形状のテーパ部
５７ａが形成されており、このテーパ部５７ａが上記弁
座部５３と接触してこの弁座部５３を閉塞するようにな
っている。すなわち、上記テーパ部５７ａは下方に向か
って小径となる形状となっている。このテーパ部５７ａ
の上方側へ向かう終端部には鍔部５７ｂがこの弁体５７
の外周側に環状に形成されている。すなわちこの弁体５
７では、上記テーパ部５７ａが上記弁座部５３と接触
し、かつこの鍔部５７ｂが上記弁座部５３の上端部と接
触することによって上記流路５２を遮断するように設け
られている。

【００３４】この弁体５７の上方側はシール部材５１ｂ
の内径より若干径小の円柱状部５７ｃが形成されてお
り、この円柱状部５７ｃが上側空間部５６内に収納され
て上下動するように設けられている。この上側空間部５
６内での上下動を良好とするために、上記円柱状部５７
ｃの上端部に突起体５７ｄをシール部材５１ｂ側に向か
って突出するように形成し、この上側空間部５６内でこ
の突起体５７ｄが上記シール部材５１ｂの内壁と点接触
してガイドし、滑らかに上下動できるように設けてもよ
い。

【００３５】円柱状部５７ｃの上方側には円柱状の磁石
６１が上記弁体５７の軸線と同軸となるように内蔵され
ており、そのためこの弁体５７の周囲で磁気力が偏って
生じないように形成されている。

【００３６】なお本実施の形態では、弁本体５１および
弁体５７はフッ酸やオゾン水などの薬品に対して耐蝕性
を有する合成樹脂、例えばフッ素樹脂（好ましくはＰＦ
ＡやＰＴＦＥ）などで形成されている。

【００３７】上記弁本体５１の上方側には上記弁体５７
を上下駆動させる駆動手段としての駆動機構６２が設け
られている。この駆動機構６２はモータなどの駆動源６
３を有し、この駆動源６３は上記弁本体５１の上面側に
設けられた筒状の外部ケース６４により支持されてい
る。この駆動源６３はボールねじ６５を回転駆動するよ
うになっている。このボールねじ６５は軸線を上記弁体
５７の軸線に一致させている。

【００３８】上記ボールねじ６５には可動体６６の上面
側が螺合されており、このボールねじ６５が回転する
と、この可動体６６が上下動するように構成されてい
る。この可動体６６は、下面が開放して所定の高さを有
する円筒形状に形成されており、この内径は有底筒形状
のシール部材５１ｂの外径より若干径大に形成されてい
る。またこのような円筒形状の可動体６６の中心軸線
は、このボールねじ６５の中心軸線に一致させて設けら
れている。すなわちこの制御弁５では、上記ボールねじ
６５、上記可動体６６、上記シール部材５１ｂ、および
上記弁体５７、上記弁座部５３の中心軸線が全て鉛直方
向に沿う同一軸線上に重なるような構成となっている。

【００３９】このような可動体６６の下端側にはこの円
筒の外方側に向かって突出する突出部６７が形成されて
おり、本実施の形態では、この突出部６７に円形リング
状の磁石６８が内蔵された構成となっている。ただし、
この円形リング状の磁石６８もこの中心軸線が上記中心
軸線と重なるように設けられており、そのためこの円形
リング状の内部で磁気力が偏らないように設けられてい
る。

【００４０】このような磁石６８と上記弁体５７に内蔵
された磁石６１とは、磁極が互いに反対の向きになるよ
うに取り付けられており、そのためこれら磁石６８と磁
石６１との間には引力が働くようになっている。そし
て、これらの間に働く引力により、なんら支持構造を有
していない弁体５７を上記磁石６８が内蔵された可動体
６６の上下動に連動させて上下動させることが可能とな
っている。ここで、両磁石６１，６８の磁極を軸方向に
複数設け、それぞれ対応する磁極を反対の磁極としても
よい。

【００４１】また上記駆動源６３の下方側からは、上記
可動体６６の上下動をガイドしかつこの可動体６６の上
下動時の回り止めを行う回り止めシャフト６９が下方に
向かって設けられており、上記ボールねじ６５の駆動に
よって、この可動体６６が回転することなく上下方向に
移動できるようになっている。

【００４２】このような可動体６６を駆動させる駆動源
６３は、配線６３ａを介してこの制御弁５の外部に設け
られた上記制御装置４に連結されている。この制御装置
４は上記超音波式流量計３で計測した流量に基づいて、
この制御弁５内を流れる液体が適宜の流量となるように
制御する。すなわち、上記制御弁５の駆動源６３の回転
駆動を制御して、この駆動源６３の回転駆動に伴って上
記可動体６６に連動する弁体５７の上記収納部５５での
位置の制御を行い、この制御によって弁体５７と弁座部
５３の隙間が調整され、よってこの制御弁５を流れる流
量の調整が行われるようになっている。

【００４３】以上のような構成を有する流量制御装置１
の作用について、以下に述べる。上記制御弁５は、収納
部５５に磁石６１が内蔵された上記弁体５７を液密に密
封して収納し、この弁体５７を、シール部材５１ｂの外
部に設けられた可動体６６に取り付けられた磁石６８に
て磁気結合させて駆動させるものであるため、この弁体
５７がなんら支持されずに上記収納部５５内に密封され
た状態であっても、この磁気結合によって上記弁体５７
を良好に連動させることができる。そのため金属部分が
液体と接することがないため、液体が汚染されることが
なくなる。

【００４４】磁石６１，６８間に作用する磁気結合力は
安定したものであるため、上記可動体６６が微小距離で
も上下動を行えば、この弁体５７も微小距離だけ上下動
させることができる。

【００４５】さらにこの制御弁５は、弁本体５１および
弁体５７をＰＦＡやＰＦＴＥなどのフッ素系の樹脂を材
質として形成しているため、液体により腐食されること
がなくなり、この制御弁５を長期に渡って使用可能とし
ている。

【００４６】また上記流量計測装置１は、超音波にて流
量の計測を行う超音波式流量計３を用いた構成のため、
この超音波式流量計３内部を流れる液体の流量が微小で
あってもこの流量を良好に計測することができる。しか
もこの流量の計測は、流体抵抗などを利用して機械的に
流量を計測せずに液体に超音波を発振して計測するもの
であるため、この液体の流量が急激に変化した場合で
も、この流量の計測をダイレクトに行うことができる。

【００４７】またこの超音波式流量計３は、内部になん
ら構造物を有していない構成となっているため、摺動に
よりパーティクルが発生するなどの不具合を防止するこ
とができる。

【００４８】さらにこの超音波式流量計３は、液体が接
触する筒体３１、流入部３２及び流出部３３をＰＦＡや
ＰＦＴＥなどのフッ素系の樹脂を材質として形成したた
め、液体に腐食されにくくなり、金属汚染を生じさせる
ことがなくなるので、この超音波式流量計３を長期に渡
って使用することが可能となる。

【００４９】また上記のような超音波式流量計３による
流量の計測に基づき、この制御弁５の流量を上記制御装
置４にて制御する構成であるため、この薬液などの液体
の供給源側で元圧変動などが生じ、液体の供給量が変化
するような場合であっても、この液体を一定流量へと自
動的に制御でき、よって薬液などの液体が供給される側
で、処理液の濃度などを一定に保つことが可能となり、
そのためこの処理液を用いた処理を良好に行うことが可
能となる。

【００５０】また、このような構成を用いることによ
り、この液体の流量が微小である場合の制御も良好に行
うことが可能となっている。以上、本発明の一実施の形
態について述べたが、本発明はこれ以外にも種々変形可
能となっている。以下、それについて述べる。

【００５１】上記実施の形態では、超音波式流量計３の
筒体３１、流入部３２、流出部３３および制御弁５の弁
本体５１、弁体５７の材質をＰＦＡやＰＦＴＥなどのフ
ッ素系の樹脂を用いて形成しているが、これら筒体３
１、流入部３２、流出部３３、弁本体５１、弁体５７の
少なくとも液体と接触する部分のみをフッ素系の樹脂で
形成した構成でも良い。またこの材質はフッ素系の樹脂
に限られるものではなく、上記薬液などの液体により腐
食されず、しかもこの薬液などの液体に対して金属汚染
を生じさせない材質であれば良い。

【００５２】さらに、本実施の形態では検出手段として
超音波式流量計３を用いた構成であるが、検出手段はこ
れに限られず、他の実施の形態としては、例えば図４に
示すアナログ出力式のパージメータ８を用いる構成とし
ても良い。このアナログ出力式のパージメータ８は、図
４に示すように内部にフロート８１を内蔵し、上方に向
かうに従い管径が広がるように形成されたテーパ管８２
が垂直に設けられており、このテーパ管８２を挟んで一
方にＬＥＤアレイ８３が複数個直線状に設けられた投光
器８４、他方に受光素子アレイ８５が複数のＬＥＤアレ
イ８３に対応して設けられた受光器８６が対向して設け
られた構成となっている。

【００５３】このようなアナログ出力式のパージメータ
８では、上記フロート８１が液体中を上下動可能に形成
されている。また、上記投光器８４のＬＥＤアレイ８３
から発光された光は上記受光器８６の受光素子アレイ８
５にて受光されるようになっており、そのためこの光路
に上記フロート８１が存在しなければ上記受光素子アレ
イ８５が受光してオン状態となり、逆にこの光路に上記
フロート８１が存在して光を遮れば上記受光素子アレイ
８５が受光できないためオフ状態となる。このような受
光器８６のオン／オフ状態の検出により、上記フロート
８１の高さが検出され、このときのフロート８１の高さ
の位置から上記テーパ管８２を流れている液体の流量が
検出計８７により検出されるようになっている。

【００５４】このアナログ出力式のパージメータ８で
は、上記テーパ管８２および上記フロート８１が上記超
音波式流量計３と同様に、材質をＰＦＡやＰＦＴＥなど
の合成樹脂としている。

【００５５】このようなアナログ式のパージメータ８を
用いた構成でも、上記液体の流量計測時はフロート８１
が流体抵抗によって非接触となるために、上記超音波式
流量計３と同様に接触によるパーティクルの発生を防止
できる。それに加えて材質がＰＦＡやＰＦＴＥなどの樹
脂としたため、上記超音波式流量計３と同様に薬液など
の液体による腐食やこの薬液などの液体に対しての金属
汚染を防止することが可能となる。

【００５６】さらに、上記のような構成を有する制御弁
５に代えて、少なくとも薬液などの液体と接触する部分
の材質が上記ＰＦＡやＰＦＴＥなどの樹脂からなり、ベ
ローズを用いて弁体を駆動させるベローズ式構造の制御
弁を用いても良い。この場合、耐久性は低下するもの
の、上記制御弁の構造が簡単なものとなり、また上記制
御弁５と同様に、薬液などの液体による腐食やこの薬液
などの液体に対して生じる金属汚染を防止することが可
能となる。

【００５７】さらに、上記実施の形態では、制御弁５に
円柱状の磁石６１と円形リング状の磁石６８とを用いた
構成となっているが、必ずしも永久磁石に限らずに、例
えば電磁石、あるいは磁性体と永久磁石或いは電磁石と
の組み合わせであっても構わない。

【００５８】また、可動体６６を上下動させる機構も、
本実施の形態ではボールねじ６５を用いているが、ラッ
クアンドピニオンなど、他の直線運動機構であっても構
わない。

【００５９】また本実施の形態では、図１に示すよう
に、まず液体が超音波式流量計３に導入され、この超音
波式流量計３で流量の計測が行われた後に流出された液
体が次に制御弁５に導入される構成となっているが、こ
の液体が導入される順序を逆にした構成であっても構わ
ないし、制御弁５の流入側と流出側を逆に接続する構成
としても構わない。

【００６０】

【発明の効果】以上のべたように、請求項１、請求項２
記載の発明によれば、上記弁体は収納部に収納され、こ
の弁体を外部に設けられた磁気力によって駆動させる駆
動手段が設けられたため、上記弁体は直接的に連結され
て拘束される機械的な手段によって駆動しなく、磁気力
によって非接触で間接的に拘束させた状態で駆動させる
ことができる。そのため金属の機械的な摺動によって生
じる液体の金属汚染を防止でき、かつ常に磁気力に応じ
た安定した押圧力で上記制御弁の流路を塞ぐことができ
る。

【００６１】請求項３記載の発明によれば、上記駆動手
段には、収納部の外部近傍を往復自在に設けられ上記収
納部内部の弁体と磁気結合してこの弁体を連動させる可
動体と、この可動体を駆動する駆動源とが設けられた構
成であるために、この可動体を移動させればこの移動に
伴って上記弁体をこの可動体と非接触でありながら連動
させることができる。この連動は、上記弁体と上記可動
体との間に生じる安定的な磁気力により行うため、上記
可動体の移動に応じた移動を非接触でありながら精密に
行うことが可能となっている。

【００６２】請求項４記載の発明によれば、上記弁本体
と上記弁体との少なくとも液体と接触する部分は耐蝕性
を有する樹脂で形成されたため、この液体によって上記
弁本体および上記弁体が腐食されることがなくなる。

【００６３】また上記液体が様々な薬液である場合で
も、これら薬液との接触する部分が耐蝕性を有する樹脂
であるため、薬液などの液体に対しても安定的で、また
この薬液などの液体を金属汚染することもなくなる。

【００６４】請求項５記載の発明によれば、上記流路に
はこの流路を流れる液体の流量を検出する検出手段と、
この流路を流れる液体の流量を制御する流量制御弁と、
上記流量制御弁を制御する制御手段とが設けられたた
め、この流路の流量の検出に基づいて、上記制御手段に
より自動的に上記流量制御弁を駆動させ、この液体の流
量を制御できる。そのため元圧が変動して流量が変化す
るような場合であってもこの流量制御弁を制御すること
により、流路を流れる液体の流量を制御して一定とする
ことが可能となる。

【００６５】請求項６記載の発明によれば、上記検出手
段は超音波により液体の流量を計測する超音波式流量計
であるため、微小流量での液体の流量も良好に計測する
ことが可能となる。この計測は他の部分と非接触で行え
るため、接触によって生じるパーティクルの発生を防止
することができる。

【００６６】また、この流量計の少なくとも液体と接触
する部分はこの液体に対して耐蝕性を有する樹脂により
形成されたため、上記液体が様々な薬液である場合で
も、薬液などの液体に対しても安定的な性質を有して腐
食されず、この薬液などの液体を金属汚染することもな
くなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に係わる流量制御装置の
構成を示す図。

【図２】同実施の形態に係わる超音波式流量計の構成を
示す断面図。

【図３】同実施の形態に係わる制御弁の構成を示す断面
図。

【図４】本発明の他の実施の形態に係わるアナログ式の
パージメータの構成を示す断面図。

【符号の説明】

１…流量制御装置 ３…超音波式流量計 ４…制御装置 ５…制御弁 ３１…筒体 ３４…圧電素子 ５１…弁本体 ５１ｂ…シール部材 ５２…流路 ５３…弁座部 ５５…収納部 ５７…弁体 ６１，６８…磁石 ６２…駆動機構 ６３…駆動源 ６５…ボールねじ ６６…可動体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０１Ｆ 1/66 Ｇ０１Ｆ 1/66 Ｚ (72)発明者 杉 時夫 東京都港区芝公園１丁目７番24号 東京計 装株式会社内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 液体の流入部及び流出部を有し、これら
   流入部及び流出部と接続する収納部を形成する弁本体
   と、 この弁本体の収納部内に移動自在に配置された弁体と、 前記弁体の外部近傍に設けられ、前記弁体を磁気力によ
   り移動させる駆動機構とを具備し、 前記駆動機構により前記弁体を移動させ、前記流出部か
   ら流出する液体の流量を制御することを特徴とする流量
   制御弁。
2. 【請求項２】 前記磁気力は、 前記弁体に第１の磁石を設け前記駆動機構に第２の磁石
   を設けた構成、或いは前記第１及び第２の磁石のどちら
   か一方を磁性体により構成することで発生する磁気的吸
   引力であることを特徴とする請求項１記載の流量制御
   弁。
3. 【請求項３】 上記駆動機構は、 上記収納部の外部近傍を往復動自在に設けられた可動体
   と、 この可動体を往復動させる駆動手段と、 を具備したことを特徴とする請求項１記載の流量制御
   弁。
4. 【請求項４】 上記弁本体及び上記弁体の少なくとも液
   体と接触する部分は、耐蝕性を有する樹脂で形成されて
   いることを特徴とする請求項１記載の流量制御弁。
5. 【請求項５】 流路を流れる液体の流量を制御する流量
   制御システムにおいて、 請求項１記載の流量制御弁と、 流路を流れる液体の流量を検出する検出手段と、 この検出手段からの検出信号を基に前記流量制御弁を制
   御する制御手段と、 を具備したことを特徴とする流量制御システム。
6. 【請求項６】 上記検出手段は、超音波により液体の流
   量を計測する超音波式流量計であり、この流量計の少な
   くとも液体と接触する部分はこの液体に対して耐蝕性を
   有する樹脂により形成されていることを特徴とする請求
   項５記載の流量制御システム。