JPS62246663A - 供給シリンダ−しや断及び流量制御弁 - Google Patents

供給シリンダ−しや断及び流量制御弁

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JPS62246663A
JPS62246663A JP62035424A JP3542487A JPS62246663A JP S62246663 A JPS62246663 A JP S62246663A JP 62035424 A JP62035424 A JP 62035424A JP 3542487 A JP3542487 A JP 3542487A JP S62246663 A JPS62246663 A JP S62246663A
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fluid
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hole
actuator
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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】 （関連出願についての説明） 本出願は、流体流に隅離及び制御装置及び方法という名
称の係属出願出願番号の一部継続出願であり、この係属
出願は、１９８４年１１月２８日に出願された流体流量
制御弁及び方法という名称の係属出願出側番号６７５，
８２５の一部継続出願であり、この係属出願は、１９８
２年７月１６日に出願された流量制限弁という名称の出
願番号３９８．８４５の一部ｍ＃ｆｔ出願であって、ま
た、本出願は液体圧力レギュレータ及び方法という名称
の係属出願出願番号に含まれる主題に関連するものであ
る。
（発明の背景） 本発明は加圧ガスの供給シリンダー用のしゃ新井に関し
、更に詳しくは、流体しゃ断、流体流量の手動制御、過
剰流量制御及び圧力調整流量制御の機能を有し、これら
全ての機能が加圧されたガスの供給シリンダーに直接取
り付けられた安全性ハウジングの内部で作動するような
ボタン制御弁に関する。
加圧されたガスの流量制御用の公知の弁には、回転弁軸
等を介して外部より制御される内部弁エレメントよりな
るものもあり、また、このような弁軸には、その弁軸の
周囲の加圧流体の逃げを防止するために回転又はスライ
ディングシールが必要である。この手動弁は、加圧流体
の供給シリンダーの頂上部の主しゃ新井として広く用い
られている。しかるに、半導体産業における高度の有毒
ガスの用途拡大の最近の発展のために、破損し易い回転
シールに基づき、かつ、シリンダーからの加圧ガスの流
れをしゃ断するために多くのターニングストロークを必
要とする従来のしゃ新井についての低安全性に対する注
意深い再調査が行なわれた。このような弁は、火災又は
有毒ガス漏れ等の緊急事態における迅速な制御には適さ
ない。また、これらのしゃ新井には、この従来の弁の便
利な手動制御を禁するように接続された過剰流量制御弁
及び圧力レギュレータ等が通常取り付けられている。ま
た、倒れかかるシリンダー、打ちつけられる外部コンポ
ーネント又Ｌ５ノそごに接続され引張られる流体配管の
ために、主しゃ新井に取り（ｊけられたコンポーネント
の高圧接続部は漏れや破裂に大変弱い。
（発明の要約） 本発明によれば、加圧ガスの供給シリンダー上の従来の
主しゃ新井は、周囲に加圧流体を漏らす可能性のあるシ
ールを用いない改良されたボタン動作弁に置換される。
本発明は、供給シリンダー上に最小限のコンポーネント
のみ表に現われている単一のユニット内部に過剰流量制
御部及び圧力調整部を設けている。全てのジヨイント及
び継目に対する電子ビーム溶接技術を用いたアッセンブ
リの後に密閉されたボディー内部の弁コンポーネントの
磁気による作動を用いることにより、ガス漏れに対する
高度の保全が保証される。
（好適な実施例の説明） 第１図には、ガスの供給シリンダーの頂上部への直接の
ねじ接続を行なうために、下端部にめじ山が付けられて
いる一般的なシリンダーハウジング９の内部の絵画図が
示されている。標準的な出口接続部１１は、例えば従来
の電子ビーム溶接技術により、溶接部１３にてボディー
９に溶接されている。ボディ９は入口チャンネル１７及
び出口チャンネル１９間の内部かつ中央穴部１５を含む
と共に、穴部１５の入口側に周囲密閉表面又は弁座２１
を含んでいる。ピストン部材２５は入口チャンネル１７
内に摺動可能に取り付けられており、弁座２１により確
実に流体が密閉されるように、（デュポン株式会社から
のＫ　Ａ　Ｌ　ＲＥ　Ｚとして用いることのできる）フ
ッ素エラストマーの如き適した原料のエラストマーウェ
ーハ又はシール２３を運搬する。後述する理由により、
加圧ガスがピストン部材２５を流れて（開状態の）穴部
１５を通って出口チャンネル１９へ流れるように、ピス
トン部材２５にはそのおよそ円筒状の外部表面上に溝２
７又は平坦部が設けられている。弾性的にシール２３が
防水かつ通常密閉状態となり、確実に弁座２１を密閉す
るようにばね２９及びばね保持器３１はピストン部材２
５の下部に配列されている。当然に、加圧流体を通路３
２又はシリンダーの内径の角型穴部等を介して通過させ
るように保持器３１は配置されている。ピストン部材２
５に取り付けられ、穴部１５を通して出口チャンネル１
９へ押し出す中央ロッド３３により圧力作動及びバネ作
動シール２１．２３が制御される。選択的に制御力をロ
ッド３３に働かせて穴部Ｉ５の周囲に形成されたシール
を開くように、カプセル封じされた磁石３７を含む摺動
部材３５が出［１チヤンネル内に摺動可能に取り付けら
れている。この摺動部材３５は（ピストン２５及び中央
ロッド３３を介して）ばね２９によって支持されており
、これにより、図示される如く、カプセル封じされた磁
石４１と共に作動ボタン３９が最も遠い位置にある間、
弁の通常の閉状態は摺動部材３５の影響を受けない。磁
石３７及び４１は互いに反発し合うので、ばね２９によ
る反発力でボタン３９及び磁石４１の重量もまた支えら
れていることは特筆すべき点である。ハウジングを漏洩
の可能性に対して密閉するために、エンドプレート４ｏ
は出口チャンネル１９の上端部でハウジング９に電子ビ
ームによって溶接されても良い。このように、本発明の
パーツはステンレススチール、アルミニウム又はプラス
チック等の材料で形成されており、これにより、磁石４
１によって外部に形成される磁界の制御に重大な妨害を
及ぼすことなく、漏洩に対する溶接の保全性が保たれる
。円筒状の保持器及びボタン３９用の案内部４３は、止
めねじ４５又は他の適当な取り付は器具によってハウジ
ングに取り付けられており、第１，２及び３図に示す如
く、ボタン３９の３つの別個の動作位置を確立している
。
動作中、第１図に示す如く妨害位置にあるボタン３９と
共に、弁座２１及びシール２３間に確立されたバネ作動
及び圧力作動シールに応じて弁は通常の閉状態にある。
弁を完全に開くために、第２図に示す如く、反発する磁
石３７及び４１の弾性力に逆らって、ボタン３９が十分
に押し下げられる。これにより摺動部材３５に対応した
磁石４１に実質的な磁気反発力が働き、一方、摺動部材
３５によりバネ作動及び圧力作動密閉力に打ち勝つよう
にロッド３３．ピストン２３及びバネ２９に対して十分
な力が働き、穴部１５が開いてそこを液体が流れる。図
示された実施例の上記動作様式において、図示される如
く、弁が開状態となるまでの間、ボタン３９が最も近接
した位ｒに保持されるように手動による力４２は継続し
てボタン３９に加えられなければならない。当然に、上
記の動作様式を確立するように、磁石３７及び４１の大
きさ、重さ、磁束及び相対間隔、及びばね２９によって
加えられるばね力を全て選択するのが良い。
第３図を参照すると、保持器の上側フランジ４６及びボ
タン３９上のショルダ４７に掛かっている案内部４３を
押しつけることにより、中間位置に「ラッチされた」ボ
タン３９と共に第１図及び第２図の弁の実施例が示され
ている。ボタン３９のこの位置において、磁石３７及び
４１間の結合された磁気反発力と、スライド部材３５及
びピストン２５の重さとは、バネ２９の対向するばね力
に打ち勝つに十分である。これにより、ばね２９のばね
力より少し大きく選択された磁気力と摺動部材３５及び
ピストン２５の重さに伴なって、弁の開状態が保持され
る。
ピストン２５の表面における平坦部及び溝２７に関連し
て、（与えられた密度の）液体の流量に対応した力の増
加が確立されるようにこれらの流体流通路の断面積が選
択される。このため、平坦部及び溝２７を通過する液体
の流量が選択された値以上のとき成る力が確立され、こ
の力ばばね２９のばね力と結合されて、スライド部材３
５及びピストン２５の重量や磁石３７及び４１の反発力
に逆らって、弁座２１に連動してピストン２５及びシー
ル２３を持ち上げる。これにより、第２図と共に図示さ
れ、かつ、記載された位置及び動作様式までボタン３９
を十分に押し下げることによって、弁が開いてリセット
されるまで、穴部１５上に形成されたバネ作動及び圧力
作動シールによって、過剰の流体流量により閉でられた
弁の閉状態が保持される。
弁が完全に又は部分的に開いたときに、穴を流れるガス
を通過させるための横穴５２が設けられた摺動部材３５
により運ばれた下向きのスカート又はシールドが第１図
、第２図、及び第３図に図示された弁の実施例に設けら
れている。摺動部材３５及びハウジング９の表面５４間
のベルヌーイの効果のために、シールド５０によって追
加の力の発生が効果的に防止される。ベルヌーイの効果
によって、２つの表面間の高速度の液体の流れにより圧
力が下がり、従って、表面間に働く相対的な力が減少す
る。開いた穴部１５を通って流れる液体により、ハウジ
ング９の表面５４に相対する摺動部材３５に働く力が減
少しないことが穴５２を伴なったシールド５０によって
保障され、これにより、摺動部材３５の振動運動の発生
が防止される。
第４図において、ボディ９．１θ内に設けられた圧力調
節器の追加形状を伴なった第１図の実施例に類似した本
発明の実施例が示されている。第１図乃至第４図で類似
の構造部材には便宜上同一の符号を付し、保持器３１の
下部のハウジング９の入口チャンネル１７内の追加部材
は圧力調節器として動作するよう配置されている。可撓
性の側壁５７を伴なったシールドベロー５５は、ベロー
５５に作用する内部及び外部圧力間の差に相当する位置
にその端壁５９を配置するようにばね保持器３１の下側
に取り付けられる。補助ピストン６２に取り付けられ、
かつ、補助ピストン６２を囲むサブハウジング１０内に
形成された第２の穴部６３を通って押し出される中央ロ
ッド６１に端壁５９が作用する。シール２３に類似し、
かつ、穴部６３の周りをシール６５により密閉するよう
に補助ピストン６２及びばね保持器６９間に取り付けら
れたばね６７及び液体圧力によって穴部６３の周囲を防
水密閉する弾性シール６５が補助ピストン６２によって
運ばれる。ロッド６１を通して作用するベロー５５のエ
ンドプレート５９の位置によってこの防水密閉シールが
変化し、かつ、制御される。圧力調節が発生するような
ガス圧力の代表的な値にガス圧力が選択されるようにベ
ロ−５５は加圧される。これにより、へｌ］−圧力以上
のチャンネル１７内の液体圧力によって、ベロー５５が
圧縮されるに従ってエンドプレート５９が穴部６３から
離れせしめられる。これによって、シール６５を伴なっ
た補助ピストン６２は穴部６３をシールするように動か
され、従って、穴の下側への液体圧力が減少し、ベロー
５５が拡大する。
逆に、ベロー圧力以下のチャンネル１７内の流体圧力に
よって、ベロー５５が拡大し、エンドプレート５９が穴
部６３に近接配置される。これによって、シール６５を
伴なった補助ピストン６２が穴部６３の周囲の密閉動作
から解除され、従って、その中を流体が流れて入口１７
内の圧力が発生する。このように、ベロー５５の効果的
な制御表面領域に作用するチャンネル１７内の液体圧力
に応じてベロー５５が拡大及び圧縮するにつれて、エン
ドプレート５９の動きに応じて内部ベロー圧力について
穴部６３の下側への流体圧力が自動調節される。穴部６
３を流れる流体のベルヌーイの効果を減少させるために
横穴７２を伴なった下方向のスカート又はシールド７０
がエンドプレート５９に設けられており、スカート５０
について前述した如く、これにより補助ピストン６２の
振動運動の発生の可能性が減少せしめられる。
従って、本発明装置は、摺動又は回転シールの必要を除
去した低断面の弁ボディー内に過剰流量しゃ断及び圧力
調節機能も設けたガス供給シリンダー用のボタン作動で
通常閉状態のしゃ新井である。また、本発明の流量制御
弁によって、単に制御ボタンをはずすことにより素早い
、手動のしゃ断動作が保証され、供給シリンダーからの
流体流量に対する圧力作動及びバネ作動の密閉状態の迅
速な回復が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の弁の１つの実施例を示す絵画的な断
面図である。 第２図は、手動制御により完全に開いた状態の第１図の
弁の絵画的な断面図である。 第３図は、過剰流量コントローラとして動作し１日 ている第１図の弁の絵画的な断面図である。 第４図は、弁のボディー内に改良された圧力１１節器を
設けた第１図の弁の絵画的な断面図である。 ９・・・・・・シリンダーハウジング、１１・・・・・
・出口接続部、１３・・・・・・溶接部、１７・・・・
・・入口チャンネル、 １９・・・・・・出口チャンネル、２１・・・・・・弁
座、２３・・・・・・シール、２５・・・・・・ピスト
ン部材、２７・・・・・・溝、２９・・・・・・ばね、
３１・・・・・・ばね保持器、３５・・・・・・スライ
ド部材、３７．４１・・・・・・磁石、３９・・・・・
・作動ボタン、 ４０．５９・・・・・・エンドプレート、５５・・・・
・・シールドベロー。 手続補正書（方式）

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）加圧流体の供給シリンダーからの圧力の下で流体
    の流量を制御する装置において、 第１のチャンネルから第２のチャンネルを通って流体が
    流れるための第１及び第２のチャンネル間の穴部を有す
    るボディが設けられ、前記穴部は第１のチャンネル内の
    側面にシーリングフエースを有し、前記ボディは加圧流
    体用の防水容器を形成するために供給シリンダーに直接
    取り付けられた防水ねじ山付シーリング部材用に下部に
    外部ねじ山が付けられ、前記第１のチャンネルは穴部と
    一直線の実質的な同心軸内に液体の入口を形成するため
    に前記ボディの外部ねじ山付下部と実質的に同心状とな
    っており、第２のチャンネルに接続された流体出口を形
    成する手段を具備し、 前記穴部近傍の第１のチャンネル内に配列され、かつ、
    選択的に防水シールを形成するために軸の動きを前記穴
    部に近づけたり選択的に遠ざけたりするように取り付け
    られた部材が設けられ、前記部材には選択された断面積
    の流体通路を流れる流体流量に応じて前記部材に対する
    自動調節された移動力を前記穴部のシーリングフエース
    に伝達するために前記液体入口から穴部への選択された
    断面積の流体通路が設けられ、第２のチャンネルから第
    １のチャンネル内の前記部材へ動きを選択的に伝達する
    ための前記穴部を通して動くように配置されたアクチュ
    エータを具備し、 前記アクチュエータと接触して第２のチャンネル内で実
    質的に軸運動を行なうよう取り付けられた磁石を含む制
    御手段を具備し、 前記部材、前記アクチュエータ、及び前記制御手段を弾
    性的に支持するために第１のチャンネルの内部に取り付
    けられ、かつ、弾性的に前記部材で前記穴部を通常は閉
    状態で防水シーリングするためのばね手段を具備し、 前記穴部のシーリングフエースから前記部材を移動して
    シーリング状態を解除し、そこを流体が流れるようにす
    るための近接した又は中間の動作位置で磁石手段を伴な
    ったばね手段によって設けられた弾性的な支えに打ち勝
    つために前記制御手段に磁気反発力で作用するための近
    接、遠隔及び中間動作位置の間で、前記部材、前記アク
    チュエータ、及び前記制御手段に対して軸的に一直線に
    動くボディーの外部に取り付けられた磁石手段を具備し
    、 前記中間動作位置から作用する前記磁石手段を伴なった
    前記部材、前記アクチュエータ、及び前記制御手段の下
    方向への力と実質的に等しくなるように、前記穴部のシ
    ーリングフエースから前記部材を移動してシーリング状
    態を解除すると共に、上方向への十分な弾性支持が前記
    ばね手段より与えられるよう構成されたことを特徴とす
    る装置。
  2. （２）加圧流体の選択された流量以上が流れる加圧流体
    に応じて前記穴部を伴なった前記部材に自動調節シーリ
    ング動作を行なわせるよう前記部材、前記アクチュエー
    タ、及び前記制御手段を促すように、前記流体通路の断
    面積が選択されたことを特徴とする特許請求の範囲第１
    項記載の装置。
  3. （３）前記ばね手段、前記部材、及び前記穴部に相対し
    てそこを流体が流れるように第１のチャンネルの上流側
    の位置に配置された圧力調節手段を具備し、 前記圧力調節手段には、補助チャンネルから第１のチャ
    ンネルへ流体が流れるように第１のチャンネルと前記補
    助チャンネルとの中間に配置された補助穴部、補助部材
    及び前記補助チャンネル内に配置された補助ばね手段が
    設けられ、流体の圧力に応じて実質的に軸方向へ膨張及
    び収縮する第１のチャンネル内に配置されたベロー手段
    を具備し、 前記ベロー手段上の流体圧力に応じて前記補助穴部に相
    対してその位置を変えるために前記ベロー手段の軸方向
    の動きを前記補助部材に連結するように該補助穴部を通
    して配置された補助アクチュエータを具備し、 前記補助ばね手段によって弾性的に前記補助部材で前記
    補助穴部を防水するよう構成したことを特徴とする特許
    請求の範囲第１項記載の装置。
  4. （４）弾性的に前記補助部材による前記補助穴部の防水
    状態を解除すると共に前記補助ばね手段の反発力に対向
    するように前記補助アクチュエータを介して接続された
    膨張したデイメンジョンへ該ベロー手段が内部的に加圧
    されるよう構成したことを特徴とする特許請求の範囲第
    ３項記載の装置。
  5. （５）加圧流体の供給シリンダーからの加圧流体流量を
    制御する装置において、 密閉容器を形成するために供給シリンダーにねじ山付シ
    ールを直接形成するように下部に円筒状のねじ山部を有
    するボディと、 前記供給シリンダーからの加圧液体の流量を選択的に制
    御するための前記ボディ内部の弁手段と、 そこを液体が流れるための前記弁手段の上流側の位置に
    おける前記ボディ内部のレギュレータ手段とを具備し、
    前記弁手段へ流れ込む流体の圧力とは逆の関係で前記レ
    ギュレータ手段が加圧流体の流量を変化させるよう構成
    したことを特徴とする装置。
  6. （６）前記穴部から横方向かつ外側に流れる流体の通路
    内にあり、かつ、前記制御手段及び前記穴部の中間の第
    ２のチャンネル内のアクチュエータについて実質的に同
    心円状に配置されたシールド手段を具備し、前記穴部を
    囲む前記ボディ及び前記制御手段間のベルヌーイの力の
    形成を防止するよう液体を流すために複数の横方向の通
    路を前記シールド手段に設けるよう構成したことを特徴
    とする特許請求の範囲第１項記載の装置。
JP62035424A 1986-02-18 1987-02-18 供給シリンダ−しや断及び流量制御弁 Pending JPS62246663A (ja)

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US83028686A 1986-02-18 1986-02-18
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