KR0173535B1 - 압력식 유량제어장치 - Google Patents
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Abstract
유량제어장치의 제어정도를 높임과 아울러, 장치의 소형화, 저코스트화를 달성하는 것을 목적으로 한다.
오리피스 상류측 압력을 하류측 압력의 약 2배이상으로 유지하여 유체의 유량제어를 행하는 압력식 유량제어장치에 있어서, 오리피스와, 그 상류측에 설치한 제어밸브와, 제어밸브와 오리피스 사이에 설치한 압력검출기와, 압력검출기의 검출압력(P1)으로부터 유량을 Qc=KP1(단지, K는 정수)으로 하여 연산함과 아울러, 유량지령신호(Qs)와 연산유량(Qc)의 차를 제어신호(Qy)로 하여 제어밸브(2)의 구동부(14)에 출력하는 연산제어장치(6)로부터 장치를 구성하고, 제어밸브(2)를 개폐하여 압력(P1)을 조정하고, 오리피스 하류측 유량을 제어하는 것을 구성으로한다.
Description
제1도는 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치의 구성을 표시하는 블록도.
제2도는 압력식 유량제어장치의 종단면도.
제3도는 압력식 유량제어장치의 횡단면도.
제4도는 압전소자형 구동부를 구비한 제어밸브의 종단면도.
제5도는 제4도의 A-A선 단면도.
제6도는 압력식 유량제어장치의 압력검출기의 부착부를 표시하는 부분 종단면도.
제7도는 압력식 유량제어장치의 다른 실시예를 표시하는 종단면도.
제8도는 오리피스를 제어밸브의 밸브본체에 설치한 경우의 다른예를 표시하는 부분 종단면도.
제9도는 오리피스를 제어밸브의 밸브본체에 설치한 경우의 또 다른 예를 표시하는 부분 종단면도.
제10도는 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치의 유량제어특성을 표시하는 것이다(오리피스의 하류측 압력이 진공인 경우).
제11도는 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치의 유량제어특성을 표시하는 것이다(오리피스의 하류측 압력이 대기압인 경우).
제12도는 종전의 차압식 유량제어장치의 블록선도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 유량제어장치 2 : 제어밸브
3 : 압력검출기 4 : 온도검출기
5 : 오리피스 6 : 연산제어장치
7a, 7b : 증폭기 8a, 8b : A/D변환기
9 : 오리피스대응밸브 9a : 밸브본체
9b : 유체입구 9c : 유체출구
10 : 반전증폭기 11 : 가스배출용 이음매
12 : 밸브본체 12a : 유체입구
12b : 밸브자리 12c : 밸브실
12d : 압력검출기 부착구멍 12e : 유체출구
12f : 오리피스 부착구멍 12g : 오리피스 삽입구멍
13 : 다이어프램 14 : 구동부
14a : 압전소자 15 : 판스프링
16 : 다이어프램 누름부재 17 : 베이스본체
18 : 보올 19 : 압전소자 지지부재
20 : 스트로크 조정나사 21 : 누름너트
22 : 0링 23 : 슬리브
24, 27 : 베어링 25 : 부착나사
26 : 체결누름체
본 발명은 기체 등의 유량제어장치의 개량에 관한 것이며, 주로 반도체 제조설비나 화학제품 제조설비 등에 있어서 이용되는 것이다.
반도체 제조설비 등의 가스유량 제어장치로서는, 종전부터 소위 마스프로컨트롤러가 많이 이용되고 있다.
그러나, 이 마스프로컨트롤러에는 ① 열식 유량센서의 경우는, 응답속도가 비교적 늦다는 것, ② 저유량 영역에 있어서 제어정도가 나쁠 뿐 아니라, 제품마다 정도의 불균형이 있다는 것, ③ 작동상 문제점이 많아서 안정성이 떨어진다는 것, ④ 제품가격이 높을 뿐 아니라, 교환용 부품도 고가여서, 러닝코스트가 높다는 것등의 여러 가지 불편이 존재한다.
한편, 상술한 바와 같은 마스프로컨트롤러의 문제점을 피하는 것으로서, 제12도에 표시한 바와 같은 구성의 차압식 유량제어장치가 많이 사용되고 있다.
즉, 해당 차압식 유량제어장치는, 오리피스(30)의 상·하류측의 유체의 차압 △P를 압력검출기(31), (32)의 검출치로부터 구하고, 검출유량및 검출유량(Qc)과 설정유량(Qs)의 차 Qy=Qc-Qs를 CPU로 연산함과 아울러, 상기한 유량차(Qy)를 제어신호로서 유량제어밸브(33)에 출력하고, 상기한 유량편차 Qy를 영으로 하는 방향으로 유량제어밸브(33)를 개·폐 제어하는 것이다.
그러나, 해당 차압식 유량제어장치에는, ① 검출유량(Qc)의 레인지 범위가 압력검출기(31), (32)의 레인지 범위의 1/2곱으로 되기 때문에, 검출유량(Qc)의 검출정도가 저하하는 것, ② 유량측정 정도를 높이기 위해서는, 오리피스 상·하류측에 비교적 긴 직관로를 설치하여 유체의 흐름을 층류로 할 필요가 있어, 필연적으로 장치가 대형화한다는 것, ③ 압력검출기를 2기 필요로 하기 때문에, 제조코스트의 인하를 도모하기 어렵다는 등의 문제가 남아있다.
본 발명은, 상기한 마스프로컨트롤러나 차압식 유량제어장치에 있어서 상술한 바와 같은 문제, 즉 ① 장치로서의 종합적인 검출정도가 낮다는 것, 및 ② 장치의 소형화나 제조코스트의 저감이 곤란하다는 등의 문제의 해결을 직접 목적으로 하는 것이고, 1기의 압력검출기의 검출압력을 기준으로 하여, 해당 검출압력치에 정비례하는 형으로 검출유량을 연산함으로써, 높은 정도인 유량제어를 할 수 있고, 또한 소형이고 또한 염가로 제조할 수 있도록 한 압력식 유량제어장치를 제공하는 것이다.
그리하여, 노즐을 통하는 기체류의 특징의 하나로서,노즐 전후의 기체의 압력비 P2/P1이 기체의 임계압력비(공기나 질소 등의 경우는 약 0.5) 아래로 되면, 노즐을 통하는 기체의 유속이 음속으로 되어서 노즐하류측의 압력변동이 상류측에 전파하지 않기 때문에, 노즐상류측의 상태에 상응한 안정한 질량유량을 얻을 수 있다고 하는 사상(事象)이 있다.
단지, 노즐의 경우에는, 기체가 가지는 점성 때문에 노즐 단면적과 음속의 적(積)이 직접 실제의 기체유량을 나타내는 것으로는 되지 않고, 기체의 유량연산을 행함에는, 노즐의 형태에 의해 정해지는 유출계수를 구해야만 되는 것은 물론이다.
그 때문에, 본 발명자 등은, 각종의 노즐의 형태와 유체(가스)에 대하여, 그 유출계수를 구하는 시험을 반복하여 왔으나, 그 시험과정에 있어서, 상기한 기체의압력비 P2/P1가 기체의 임계압력비 이하의 경우에는, 하류측의 압력변동이 상류측에 전파하지 않는다는 특성에 착안하여, 기체유통로를 노즐에 대신해서 미소 오리피스로 한 경우의 오리피스 형태와 기체유량 및 오리피스 상류측의 기체압력(P1)과 기체유량의 관계에 대하여, 각종의 측정시험을 행하였다. 그 결과, 기체압력비 P2/P1가 기체의 임계압력비 이하인 경우에는, 판형상의 미소 오리피스를 유통하는 기체유량은, 미소 오리피스의 지름이 일정한 경우에는, 기체의 종류에 관계없이, 오리피스상류측의 기체압력(P1)에 정비례하여 변화하는 것을 발견하였다.
즉, 미소 오리피스를 유통하는 기체유량(Qc)는, 오리피스 상류측의 압력(P1)에 정비례하는 것이 되어, 오리피스 상류측 압력(P1)을 자동제어하는 것에 의해, 오리피스를 유통하는 유량의 피드백제어를 행할 수 있다.
또, 오리피스를 유통하는 기체유량은, 오리피스 상류측의 기체의 유속분포나, 오리피스하류측의 압력변동의 영향을 받지 않기 위해, 오리피스 상류측에 직관로를 필요로 하지 않고, 장치의 대폭적인 소형화가 도모됨과 아울러, 압력검출기도 1기로 좋고, 유량제어장치의 제조코스트의 인하가 가능하게 된다.
또한, 유량과 압력의 관계가 1차 함수로 되기 때문에, 압력검출기의 레인지와 유량의 레인지가 동일하게 되어, 종전의 차압식 유량계의 경우와 비교하여 측정정도가 현저하게 향상한다.
그런데, 종래부터, 디스크터치형의 유량제어밸브 등의 제작에 있어서도, 기체압력비 P2/P1가 임계압력비 이하인 경우의 밸브를 통과하는 기체유량(Qc)을, Qc=KSP1(단지, S는 최소유면적, P1은 1차측 압력, K는 상수)으로 하여 연산하는 것이 경험적으로 행하여지고 있다.
그러나, 해당 유량제어밸브에 있어서 실제의 기체유량(Q)은, Qc=KSP1으로 연산한 유량의 ±20% 정도의 값으로 되어, 상기한 QC=KSP1의 관계를 기체유량의 정밀한 측정에 응용하는 것은 곤란한 상태에 있다.
본원 발명은, 상술한 바와 같은 본원발명자 등의 식견에 따라서 창작된 것이며, 오리피스의 상류측 압력(P1)을 하류측 압력(P2)의 약 2배 이상으로 유지한 상태에서 유체의 유량제어를 행하는 압력식 유량제어장치에 있어서, 오리피스(5)와, 오리피스(5)의 상류측에 설치한 제어밸브(2)와, 제어밸브(2)와 오리피스(5) 사이에 설치한 압력검출기(3)와, 압력검출기(3)의 검출압력(P1)으로부터 유량(Qc)을 Qc=KP1(단지, K는 정수)으로 하여 연산함과 아울러, 유량지령신호(Qs)와 상기한 연산한 유량신호(Qc)의 차를 제어신호(Qy)로 하여, 상기한 제어밸브(2)의구동부(14)로 출력하는 연산제어장치(6)로 구성되고, 제어밸브(2)의 개폐에 의하여 오리피스 상류측 압력(P1)을 조정하여, 오리피스 하류측 유량을 제어하는 것을 발명의 기본 구성으로 하는 것이다.
압력검출기(3)에 의해 오리피스(5)의 상류측의 유체압력(P1)이 검출되어, 연산제어장치(6)에 입력된다.
연산제어장치(6)에서는 Qc=KP1의 연산식을 사용하여 유량(Qc)이 연산됨과 아울러, 유량지령치(Qs)와 (Qc)의 비교가 행하여지고, 양자의 차 Qc-Qs에 상당하는 제어신호(Qy)가 제어밸브(2)의 구동부(14)에 입력된다.
즉, 제어밸브(2)는, 상기한 제어신호(Qy)에 의하여 상기한 양자의 차 Qc-Qs가 영으로 되는 방향으로 개폐제어되어, 이에 의하여 오리피스 하류측의 유량(Qc)이 설정유량(유량지령치)(Qs)에 상시 유지된다.
[실시예]
아래, 도면에 따라서 본 발명의 실시예를 설명한다. 제1도는 본 발명에 관한 유량제어장치의 블록구성도이고, 해당 유량제어장치(1)는 제어밸브(2), 압력검출기(3), 온도검출기(4), 오리피스(5), 연산제어장치(6), 증폭기(7a), (7b), A/D변환(8a), (8b) 오리피스대응밸브(9), 가스배출용 이음매(11) 등으로 형성되어 있다.
상기한 제어밸브(2)에는, 뒤에 진술하는 바와 같은 이른바 다이렉트터치형의 메탈다이어프램밸브가 사용되고 있고, 또, 그 구동부에는, 압전소자형 구동장치가 사용되고 있다. 그리고, 제어밸브(2)의 구동부로서는 이외에, 자왜소자형 구동장치나, 솔레노이드형 구동장치, 모터형 구동장치, 공기압형 구동장치, 열팽창형 구동장치 등의 사용이 가능하다.
상기한 압력검출기(3)에는 반도체왜형 압력센서가 사용되고 있으나, 압력검출기(3)로서는 이외에, 금속박왜형 압력센서나 정전용량형 압력센서, 자기저항형 압력센서 등의 사용도 가능하다.
또, 상기한 온도검출기(4)에는, 열전대형 온도센서가 사용되고 있으나, 측온저항형 온도센서 등의 사용도 가능하다.
상기한 오리피스(5)에는, 판형상의 금속박판제 가스켓에 방전가공에 의하여 구멍부를 설치한 오리피스가 사용되고 있으나, 오리피스(5)로서는 이외에, 주세파이프나 에칭에 의하여 금속망에 구멍을 형성한 오리피스를 사용할 수가 있다.
상기한 연산제어장치(6)는, 이른바 제어 회로기판으로 형성되어 있고, 온도보정회로(6a), 유령연산회로(6b), 비교회로(6c), 증폭회로(6d)등이 구비되어 있다.
다음에, 본 발명에 관한 유량제어장치(1)의 작동에 대하여 설명한다.
제1도을 참조하여, 제어밸브(2)의 출구측,즉 오리피스(5)의 상류측의 기체압(P1)이 압력검출기(3)에 의하여 검출되고, 증폭기(7a) 및 A/D변환기(8a)를 거쳐, 디지털화된 신호가 유량연산회로(6b)에 입력된다. 동일하게, 오리피스 상류측의 기체온도(T1)가 온도검출기(4)에서 검출되고, 증폭기(7b) 및 A/D변환기(8b)를 거쳐서 디지털화된 신호가 온도보정회로(6a)에 입력된다.
상기한 연산제어회로(6)에서는, 압력신호(P1)를 사용하여 유량 Q'=KP1이 연산됨과 아울러, 상기한 온도보정회로(6a)로부터 보정신호를 사용하여 상기한 유량(Q')의 온도보정이 행해져서, 연산유량신호(Qc)가 비교회로(6c)에 입력된다.
한편, 비교회로(6c)에는 유량지령신호(Qs)가 입력되어 있고, 여기에서 상기한 연산유량신호(Qc)와 비교가 행해짐과 아울러, 양자의 차신호 Qy=Qc-Qs가, 제어신호로서 제어밸브(2)의 구동부(14)에 출력된다.
즉, 연산유량신호(Qc)가 유량지령신호(Qs)보다 큰 경우에는, 제어밸브(2)를 폐쇄하는 방향으로, 또, 상기한 Qc가 Qs보다 작은 경우에는 제어밸브(2)를 개방하는 방향으로 밸브구동부(14)가 작동되어, Qc=Qs로 되도록 제어밸브(2)의 개도가 자동제어된다.
그리고, 본 발명에 있어서는, 상기한 오리피스(5)의 상류측의 기체압력(P1)과 하류측의 압력(P2)의 사이에, P2/P1가 약 0.5 보다작다는 것. 즉, 오리피스(5)의 상류측 압력(P1)이 하류측 입력(P2)의 약 2배보다 크다는 조건이, 항상 성립하고 있다는 것은 물론이다.
그 때문에, 제1도의 점선으로 표시하는 바와 같이, 오리피스(5)의 상류측 기체 압력(P1)과 하류측 기체압력(P2)을 반전증폭기(10)에 입력하고, 압력(P1)과 압력(P2)의 크기가 역전하는 경우(즉, 역류를 일으키는 상태로 된 경우)나, 혹은 P2/P10.5의 상태로 된 경우(즉, 역류는 일어나지 않지만 높은 정도로 유량제어를 하진 않게 된 경우)에는, 제어밸브(2)를 자동적으로 폐쇄하도록 하여도 좋다.
제2도 및 제3도는, 본 발명에 관한 장치의 연산제어장치(6)를 제외한 부분의 한예를 표시하는 종단면도와 횡단면도이고, 또, 제4도 및 제5도는, 압전소자형 구동부를 구비한 장치의 종단면도와 A-A선 경사단면도이다. 그리고, 제2도∼제4도에 있어서, (2)는 제어밸브 (3)은 압력검출기, (5)는 오리피스, (9)는 오리피스대응밸브, (11)은 가스배출용 이음매, (12)는 밸브본체, (13)은 다이어프램, (14)는 구동부이다.
상기한 제어밸브(2)는, 유체입구(12a), 밸브자리(12b), 밸브실(12c), 압력검출기 부착구멍(12d), 유체출구(12e) 등을 구비한 스테인레스강제의 밸브본체(12)와, 스테인레스강이나 니켈, 코발트합금제의 다이어프램(13)과, 다이어프램(13)을 아래로 누르는 압전소자형 구동부(14) 등으로 형성되어 있다.
또, 제4도의 장치에 있어서는, 상기한 다이어프램(13)은 판스프링(15)의 탄성에 의하여 상시 아래로 눌러져 있고, 밸브자리(12)에 맞닿은 상태로 되어 있다.
또한, 압전소자(14a)의 입력에 의해 이것이 신장하면, 압전소자 지지부재(19)를 통해 다이어프램 누름부재(16)가 위쪽으로 인상된다. 그 결과, 다이어프램(13)이 위쪽으로 탄성복귀하여, 밸브자리(12b)로부터 떨어져 있는 사이에, 밸브가 열림상태로 된다.
그리고, 본 실시예에서는 제4도에 표시하는 바와 같이, 변위량 16㎛, 5㎜×5㎜×18㎜의 압전(피에조)소자장치(14a)를 3개 직렬형상으로 조합시키는 것에 의해, 압전소자구동부(14)를 형성하고 있고, 제4도 및 제5도에 있어서, (16)은 다이어프램 누름부재, (17)은 베이스본체, (18)은 보올, (19)는 압전소자 지지부재(스파인버재), (20)은 스트로크 조정나사이다.
또, 상기한 압전소자 지지부재(19)의 열팽창율은 압전소자(피에조소자)의 열팽창률에 대략 가까운 스파인버재에 의해 형성되어 있다. 제6도는 압력검출기(3)의 부착부의 상세를 표시하는 것이며, 본 실시예에서는 밸브본체(12)의 하면측에 설치한 부착구멍(12d)내에 반도체 왜곡게이지로 이루어지는 압력검출기(3)가, 누름너트(21)에 의해 메탈 0링(22)을 통해 기밀형상으로 부착되어 있다.
그리고, 제6도에 있어서, (23)은 슬리브, (24)는 베어링이고, 또 상기한 메탈 0링(22)에대신하여 메탈 C링이나, 메탈가스켓을 사용할 수가 있다.
또한, 본 실시예에서는, 상기한 압력검출기 부착구멍(12d)을 밸브본체(12)의 밸브실(12c)보다 약간 하류측 부근의 저면에 형성하도록 하고 있으나, 제7도의 표시하는 바와 같이 밸브본체(12)의 하면측에 밸브실(12c)과 반대방향으로 부착구멍(12d)을 천설하도록 하여도 좋다.
상기한 오리피스(5)는 제2도에 표시하는 바와 같이, 상기한 압력검출기(3)보다 하류측에 설치되어 있고, 본 실시예에서는, 메탈다이어프램형의 오리피스대응밸브(9)의 밸브본체(9a)에 형성한 유체입구(9b)내에 배설되고, 부착나사(25)을 체결하는 것에 의해 베어링(24)을 통해 고정되고 있다. 그리고, 제2도 및 제3도에 있어서, (9c)는 오리피스대응밸브(9)의 유체출구이다.
제8도는, 오리피스(5)의 부착위치를 제어밸브(2)의 밸브본체(12)측에 설치한 예를 표시하는 것이며, 부착구조 그자체는, 상기한 오리피스대응밸브(9)의 밸브본체(9a)측에 설치하도록한 제2도의 경우와, 전부 동일하다.
제9도는 오리피스(5)의 또 다른 부착예를 표시하는 것이며, 오리피스(5) 그자체를 교환자재하게 부착한 것이다.
즉, 밸브본체(12)의 오리피스 부착구멍(12f)내에 링형상의 맞닿은 면을 형성함과 아울러, 오리피스삽입구멍(12g)을 유체통로와 수직방향으로 형성하고, 판형상의 오리피스(5)를 삽입구멍(12g)을 통하여 위쪽으로부터 부착구멍(12f)내에 삽입함과 아울러, 체결누름체(26)를 체결함으로써, 베어링(27)을 통해 오리피스(5)를 고정하도록 형성되어 있다.
또, 유량범위에 따라서 오리피스(5)를 교환하는 경우에는, 상기한 누름체(26)를 느슨하게 하고, 오리피스(5)를 교환한 후, 재차 누름체(26)를 체결한다.
본 발명에서는, 제어밸브(2)의 밸브본체(12)를 블록화하여, 이에 오리피스 부착구멍(12f)이나 압력검출기 부착구멍(12d)을 각각 일체적으로 형성하는 구성으로 하고 있기 때문에, 이른바 유량조정장치(1)의 내부에 있어서 유체통로 공간의 용적으로 대폭 작게 할 수 있고, 가스의 치환성 등이 향상한다.
제10도 및 제11도는 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치의 기체를 질소가스로 한 경우의 유량제어특성을 표시하는 것이며, 제10도는 오리피스(5)의 하류측을 약10torr의 진공으로 한 경우, 또, 제11도는 오리피스(5)의 하류측을 대기압으로 한 경우를 각각 표시하는 것이다.
제10도 및 제11도에서도 명백한 바와 같이, 상류측 압력(P1)이 하류측 압력(P2)의 약 2배를 넘는 범위에 있어서는, 유량(Qc)과 (P1)은 비례(직선)관계로 유지되어 있다. 그리고, 제10도 및 제11도에 있어서 곡선(A),(B),(C)는 각각 오리피스 내경을 0.37㎜φ, 0.20㎜φ, 0.07㎜φ로 한 경우를 표시하는 것이다.
표1은, 본 발명에 관한 압력식 유량제어장치와 종전의 차압식 유량제어장치의 정도 등을, 압력검출기의 측정범위와 정도를 동일하다고 가정해서 비교한 것이다.
이 표에서도 명백한 바와 같이, 본 건 발명은 차압식 유량제어장치에 비교하여, 유량측정정도나 측정가능범위의 점에서 뛰어나고 있음과 아울러, 장치를 보다 소형화 할 수 있다는 것을 알 수 있다.
또, 표2는, 종전의 표준적인 마스프로컨트롤러와 본원 발명의 특성 등을 비교한 것이다. 이 표에서도 명백한 바와 같이, 본원 발명은 저유량 영역에 있어서의 측정정도 및 제조코스트 등의 점에서, 마스프로컨트롤러에 뛰어난 것임을 알 수 있다.
본 발명에서 상술한 바와 같이, 오리피스의 상류측 입력(P)을 오리피스의 하류측 압력(P)의 약 2배 이상으로 유지하는 것에 의하여, 상기한 압력(P)과 오리피스 하류측 유량의 사이에 1차 함수 관계를 성립시키고, 이에 따라 상기한 상류측 압력(P1)을 조정함으로써, 하류측 유량(Qc)을 설정치로 자동 제어하는 구성을 하고 있다.
그 결과, 종전의 마스프로컨트롤러에 비교하여, 저류영역에 있어서의 측정정도를 높임과 아울러, 고장도 적게할 수 있고, 또한, 제조코스트의 대폭인하를 도모할 수 있는 등의 뛰어난 효과가 얻어진다.
또, 본원 발명에서는, 종전의 차압식 유량제어장치와 비교하여 높은 유량검출정도가 얻어짐과 아울러, 장치의 소형화 및 제조코스트의 인하를 도모할 수가 있다.
또한, 본 발명에서는, 오리피스 상류측의 압력(P)을 제어함으로써, 오리피스 하류측 유량을 압력(P)이 1차 함수의 형으로 얻는 구성으로 하고 있기 때문에, 이른바 유량의 피드백 제어가 용이하게 되고, 제어장치의 안정성의 향상이나 제조코스트의 인하가 가능하게 된다.
Claims (6)
- 오리피스의 상류측 압력(P1)을 하류측 압력(P2)의약 2배 이상으로 유지한 상태에서 유체의 유량제어를 시행하는 압력식 유량제어 장치에 있어서, 유체입구(12a)로부터 유입하여 오는 유체를 제어하는 제어밸브(2)와, 제어밸브(2)의 하류측에 설치한 오리피스대응밸브(9)와, 제어밸브(2)와 오리피스대응밸브(9) 사이의 유체통로에 설치한 오리피스(5)와, 제어밸브(2)와 오리피스(5) 사이에 설치한 압력검출기(3)와, 압력검출기(3)의 검출압력(P1)으로부터 유량(Qc)을 Qc=KP1(단지 K는 정수)으로 하여 연산하는 동시에, 유량지령신호(Qs)과 상기의 연산된 유량신호(Qc)와의 차를 제어신호(Qy)로서 상기한 제어밸브(2)의 구동부(14)로 출력하는 연산제어장치(6)와, 압력검출기(3)와 연산제어장치(6) 사이에 설치되어 신호를 디지털화 하는 증폭기(7a) 및 A/D변환기(8a)로 구성되고, 제어밸브(2)의 개폐에 의해 오리피스 상류측 압력(P1)을 조정하여, 오리피스 하류측 유량을 제어하는 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어 장치.
- 제1항에 있어서,제어밸브(2)의 밸브본체(12)에 압력검출기(3)의 부착구멍(12d) 및 오리피스(5)의 부착구멍(12f)을 각각 설치하여, 제어밸브(2)의 밸브본체(12)를 블록화하여 이루어진 압력식 유량제어장치.
- 제1항에 있어서, 오리피스 대응밸브(9)의 밸브본체(9a)의 유체입구(9b)내로 상기한 오리피스(5)를 부착하도록 한 압력식 유량제어장치.
- 제1항에 있어서, 오리피스(5)의 상류측의 기체온도(T1)를 검출하는 온도검출기(4)를 구비하고, 연산제어장치(6)가, 연산한 유량(Qc)의 값을 상기한 기체온도(T1)에 따라서 보정하기 위한 온도보정회로(6a)를 보유하는 것을 특징으로 하는 압력식 유량제어장치.
- 제1항에 있어서, 제어밸브(2)를, 오리피스(5)의 상류측 압력(P1)과 하류측 압력(P2)의 검출치가 입력되는 반전증폭기(10)로부터의 출력신호에 의하여, 상류측압력(P1)과 하류측 압력(P2)의 관계가 P2/P10.5 로 된 때에 폐쇄하는 제어밸브(2)로한 압력식 유량제어장치.
- 제3항에 있어서, 오리피스 삽입구멍(12g)을 유체통로 수직방향으로 형성하고, 오리피스(5)를 제어밸브(2)의 밸브본체(12)의 오리피스 부착구멍(12f) 내로, 상기한 오리피스 삽입구멍(12g)을 통해 삽입하고, 체결누름체(26)를 체결하여, 베어링(27)을 통해 오리피스(5)를 고정하도록 형성함으로써, 오리피스가 교환자재하게 구성된 압력식 유량제어장치.
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