JPS6159076A - 微少弁開度制御装置 - Google Patents

微少弁開度制御装置

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JPS6159076A
JPS6159076A JP18021584A JP18021584A JPS6159076A JP S6159076 A JPS6159076 A JP S6159076A JP 18021584 A JP18021584 A JP 18021584A JP 18021584 A JP18021584 A JP 18021584A JP S6159076 A JPS6159076 A JP S6159076A
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JP
Japan
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time
valve
setting circuit
voltage
circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP18021584A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Usui
臼井 浩一
Masao Yamase
山瀬 雅夫
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Applied Materials Japan Inc
Original Assignee
Applied Materials Japan Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Applied Materials Japan Inc filed Critical Applied Materials Japan Inc
Priority to JP18021584A priority Critical patent/JPS6159076A/ja
Publication of JPS6159076A publication Critical patent/JPS6159076A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/02Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic
    • F16K31/04Actuating devices; Operating means; Releasing devices electric; magnetic using a motor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Electrically Driven Valve-Operating Means (AREA)

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】 本発明は微少弁開度制(ffll装置に関し、一層、:
’4411+には、CVD、PVD装置等に気体を流入
あるいは排出する場合に、特に流入、排出の初期にきわ
めて徐々に流入、排出させ、乱気流による容器内の埃の
まい上りを有効に防止することのできる微少弁開度制御
装置に関するものである。
CVD、PVD装置等において、容器内に反応ガス等の
気体を流入あるいは排出°する場合に、徐々に流入ある
いは排出しないと、容器内に乱気流が生じ、このため例
えばアルミニウム用の反応性スパッタエツチング装置に
おいては容器の器壁等に付着している、副産物であるA
lC1a が埃としてまい上り、被処理物に付着して製
品の品質を低下させ、歩留りを低下させる原因となって
いる。
上記のような気体の流入あるいは排出には、通常小口径
のニードル弁を用い、このニードル弁を、ス空計を見な
がらゆっくり開閉させて時間をかげて行っている。しか
しながら、このような二一ドル弁では極めて長時間を要
し、生産能率に劣るばかりでなく、特に気体の流入、排
出の初期に急激な流量変化が生じ、乱気流による埃のま
い上りを効果的に防止できないXW点がある。
本発明は上記雑煮に鑑みてなされたものであり、その目
的とするところは、全閉可能なバタフライ弁を使用し、
初期の弁開度をきわめて徐々に行い、かつ弁開度増加量
を時間と共に増大させることによって、容器内の埃のま
い上りを抑え、かつ、短時間に容器内外の圧力を平衡さ
せ、製品の品質および歩留りを向上させることができる
とともに生産能率を高めることのできる、微少弁開度制
御装置を提供するにあり、その特徴は、流路内に設けた
バタフライ弁と、該バタフライ弁を回動軸を中心として
回転させ、バタフライ弁の開閉を行う正逆モータと、前
記正逆モータへ供給される駆動電圧を多段階に設定する
駆動電圧設定回路と、該駆動電圧設定回路で設定される
各段階における駆動電圧を任意時間前記正逆モータへ供
給するように時間を設定する駆動時間設定回路と、前記
駆動電圧設定回路で設定された駆動電圧が前記バタフラ
イ弁の開度が小のときに低電圧となり、開度が大となる
に従って高電圧となるように選択するとともに、この選
択された駆動電圧が前記駆動時間設定回路で設定された
時間だけ前記正逆モータへ供給する電圧・時間選択回路
とから成るところにある。
以下本発明の好適な実施例を添付図面に基づいて詳細に
説明する。
第1図は、本発明による微少弁開度制御装置のブロック
図を示す。1は基準電圧回路、2はバタフライ弁8を動
かす直流モータ6を駆動するための駆動電圧設定回路、
3は基準パルス発生回路、4は直流モータ6を設定され
た駆動電圧によって駆動する時間を決定する時間設定回
路、5は上記駆動電圧設定回路2および時間設定回路4
を選択組合せする電圧・時間選択回路で、この回路によ
って選択された駆動電圧が、選択された時間の間直流モ
ータ6に供給される。
直流モータ6は歯車機構7を介してバタフライ弁8を駆
動する。9はスタート回路、10はストップ回路で夫々
バタフライ弁の動きのスタート及びストップを決定する
回路である。
第2図及び第3図は上記第1図のブロック図の具体的な
一例を示したものであり、第1図と同一符号のものは第
1図の各ブロックに附した符号に対応しており、同一の
機能をもつものの一例を示している。
駆動電圧設定回路2中(7) VJ 、 VR2+ t
/L 、 VR4ハ可変抵抗器で夫々個別に所要の電圧
を設定する。
電圧・時間選択回路5中のR1ばリレーで、’L−j 
lr工、はその接点である。
R1は接点t1aが閉じるとrL−zを閉じて自己保持
し、接点t+b4が開くまで作動状態になっている。
t4a+ Lttnは夫々後述の第3図におけるリレー
T1^およびTIBの接点であ゛る。
以下R2、RJ、 R4についても同様に作動する。
接点stおよびspは夫々第3図におけるスタートスイ
ッチ11及びストップスイッチ■2によって作動するリ
レーST及びSPの接点である。
第3図におい°C1基準パルス発生回路3は、時間の基
準とするための一定の周波数を発振する発振回路とカウ
ンタによってカウントしやすい矩形波に成形する波形成
形回路を含む通常のパルス発生回路である。
スタートスイッチ11はこれを閉じるとリレーSTが作
動し、このリレーの接点stsによって自己保持される
。そして、ストフブスイ・ノチ12が閉じてリレーSP
が作動ずればこのリレーの接点S1)】によってリレー
STの自己保持が解除される。
リレーSTが作動し、接点stz及びsrsが閉じると
基準パルス発生回路3からのパルスがカウンタC1に供
給されC1はこのパルスをカウントする。カウンタC1
にはカウント開始接点CtAとカウント終了接点自Bが
所要の位置に設定されており、カウントしたパルスの数
がその位置に一致した時夫々のリレーTIA及びTLB
を作動させる。
リレーTLBが作動すると、このリレーの接点ttbz
によって自己保持され、T!八が再度作動しないように
tl blによってTtBがt5j旧するまでTtAの
回路を開く。
さらに、T111の接点tjbJによってカウンタCz
の回路を閉じて、C2が基準パルス発生回1/& 3か
らの基準パルスをカウント出来るようにする。
カウンタCzは前記カウンタC1と同様の動作をする。
以下、カウンタC3及びC4と順次同様に動作する。そ
して、これはストップ回路10のストップスイッチ12
が閉じてストップリレーsPが作動し、SF’lが開く
ことによってスタートリレーSTの自己保持が解除され
、接点sb+sbが開くと全て動作を停止する。
以上のような各部の動作によって、第2図のTI?□。
VR2、TRff、 VR・によって設定された駆動電
圧が夫々接点r、−□1ri−11r3−1 +r4−
1 を通り、スタート接点sL、、ストップ接点SpJ
を通って直流モータ6を回転させる。この直流モータ6
の回転角は山車機構7を介してバタフライ弁の軸に伝え
られ弁を動かすことになる。
直流モータ6に供給される電圧は、第3図の時間設定回
路4の動作で決められているように、可変抵抗器VR4
、VRz + VR3+ VR4ニよって設定された夫
々の電圧V工、 Vz 、 Vs 、 VJ がこの順
序に従って、夫々リレーRt+R2+Rt+R4が作動
している時間だけ、即ち、夫々カウンタCi 、 C2
+ C3、C4に設定された時間だけ直流モータ6に供
給される。
第4図は直流モータに供給される電圧と回転速度の関係
の一例を示す。第5図は直流モータに供給される電圧と
供給される時間との関係の一例を示したものである。
即ち、可変抵抗器VRJで設定された電圧v1が、カウ
ンタC+で設定された時間、即ち、TLAが作動してか
らTU8が作UjするまでのTsの時間(o−ttの時
間)、直流モータ6に供給される。以下同様ニv1ノ電
圧が11の時間(h−L+) 、VJの電圧がT。
の時間(L+  b) 、Vaの電圧がT、の時間(t
4−tJ)直流モータ6に供給される。
スタートスイッチ11は手動あるいは他の装置による操
作等によって閉じ、ストップスイッチ12は直流モータ
6の回転軸に取付けられたカム16(第7図参照)によ
って作動するマイクロスイッチ17等によって作動され
る。このマイクロスイッチ17はバタフライ弁の最終弁
開度の大きさを決める位置に取イ」けられる。
第6図はTEAが作動してからの時間経過とバタフライ
弁の弁開度の関係の一例を示したものである。tt+b
+ts+t*の時刻は第5図に合わせた例である。又、
マイクロスイッチ17を弁開度75°の位置に七ソトシ
た場合は時間tL以降は弁開度は変らないことを実線で
示している。
このグラフで判るように、スタートスイッチ11が作動
してからTLの時間は駆動電圧を小さくして弁開度を極
めて徐々に大きくし、次のT2の時間では弁開度の増え
方を若干T1の時間より大きくし、次のT3の時間では
弁開度の増え方をもう少し大きくし、次のT、の時間で
はその増え方をさらに大きくしている。
第7図は操作部の一例を示したものである。6は直流モ
ータ、7は山車機構で直流モータ6の軸の回転数を例え
ば6000分の1という非常に大きな比率で減少させて
バタフライ弁13を動かず回転軸を動かす回転軸14に
伝えている。
15はバタフライ弁13の外側外周上にはめ込んだ0リ
ングでバタフライ弁13が閉じた時に十分な気密を保つ
ようになっている。16は回転軸14に取付けたカムで
弁のボディに取付けられた第3図のストップスイッチ1
2に相当するマイクロスイッチ17を作動させる。カム
16とマイクロスイッチ17との相対的な位置によって
装置をストップさせる弁の回転角が決まる。
バタフライ弁の理想的な形では弁の開口面積Sは弁開度
(弁の回転角)をθとすると(第8図)、S=πr’ 
(1−cos θ)、rはバタフライ弁の半径、で表わ
される。この開口面積Sは第9図に示すようにθが小さ
い時には変化が小さい。すなわち弁の開口面積は弁開度
が小さい時には徐々にしか増加しないのである。従って
、第6図に示すように弁開度を零付近では徐々に増加す
るようにすれば、弁の開口面積はさらにきわめて徐々に
しか増加しないことになる。この事は、例えば真空蒸着
装置の蒸着容器内の空気あるいはガスを真空ポンプで排
出する場合、あるいは真空にした蒸着容器内にガスを封
入する場合、この装置を介して排出あるいは封入を行え
ば、容器内外の圧着の大きい時にはtmめで微少な流量
のガスあるいは空気を時間をかけて流しく例えば第6図
のo=t1時間)、圧着が小さくなったところで弁開度
を徐々に大きくして(例えば第6図のb=Lz、 tz
〜b時間のように)やれば、排出あるいは封入時の渦流
による容器内の埃のまい上りを極めて少なくすることが
でき、またニードル弁によって行う場合に比して、極め
て短時間に排出あるいは封入の作業を完了させることが
できる。
なお前記の駆動電圧設定回路、駆υ」時間設定回路、電
圧・時間選択回路は前記と同等な適宜なIC回路で構成
し、マイクロコンピュータ制御するようにしてもよいこ
とはもちろんである。
以上のように本発明装置によれば、全開可能なバタフラ
イ弁を1吏用し、埃のまい上りの生じやすい初期の弁開
度をきわめて徐々に行い、かっ弁開度増加量を時間と共
に増大させることによって、容器内の埃のまい上りが有
りJに防止されるとともに全体として短時間に容器内外
の圧力を平i剣させることができ、製品の品質の向上、
歩留りの向上、生産能率の向上を図ることができ、特に
製品への埃の付着が厳しくチェックされるPVD、CV
D装置等に用いて好適である。
以上本発明につき好適な実施例を挙げて種々説明したが
、本発明はこの実施例に限定されるものではな(、発明
の精神を逸脱しない範囲内で多くの改変を施し得るのは
もちろんのことである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の装置のブロック図である。第2図およ
び第3図は第1図の具体的な回路図の一例で第2図は基
準電圧回路、駆動電圧設定回路及び電圧一時間選択回路
の一例を、又、第3図は時間設定回路、スタート回路及
びストップ回路の一例を示す。 第4図は、直流モーフの電圧一回転速度の特性の一例、
第5図は第2図および第3図による回路の、直流モータ
に供給される出力の時間−電圧特性、第6図はバタフラ
イ弁の時間−弁開度特性、第7図はバタフライ弁周辺の
構造例、第8図はバタフライ弁を示す断面説明図、第9
図はバタフライ弁の開口部面積の特性を示すグラフであ
る。 ■・・・基準電圧回路、  2・・・駆動電圧設定回路
、  3・・・基準パルス発生回路、  4・・・時間
設定回路、  5・・電圧・時間選択回路。 6・・・直流モータ、  7・・・歯車機構。 8・・・バタフライ弁、  9・・・スタート回路。 IO・・・ストップ回路、   11・・・スタートス
イッチ、  12・ ・ ・ストップスイッチ。 13・・・バタフライ弁、   14・・・回転軸。 15・・・Oリング、   1G・・カム、   17
・・・マイクロスイッチ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、流路内に設けたバタフライ弁と、 該バタフライ弁を回動軸を中心として回転 させ、バタフライ弁の開閉を行う正逆モータと、 前記正逆モータへ供給される駆動電圧を多 段階に設定する駆動電圧設定回路と、 該駆動電圧設定回路で設定される各段階に おける駆動電圧を任意時間前記正逆モータへ供給するよ
    うに時間を設定する駆動時間設定回路と、 前記駆動電圧設定回路で設定された駆動電 圧が前記バタフライ弁の開度が小のときに低電圧となり
    、開度が大となるに従って高電圧となるように選択する
    とともに、この選択された駆動電圧が前記駆動時間設定
    回路で設定された時間だけ前記正逆モータへ供給する電
    圧・時間選択回路とから成る微少弁開度制御装置。
JP18021584A 1984-08-29 1984-08-29 微少弁開度制御装置 Pending JPS6159076A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2018537617A (ja) * 2015-12-17 2018-12-20 ルノー エス.ア.エス.Renault S.A.S. 過給内燃エンジンを制御するための方法および関連する過給エンジン

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5723751U (ja) * 1980-06-16 1982-02-06
JPS58217876A (ja) * 1982-06-11 1983-12-17 M Syst Giken:Kk 電動弁制御装置

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