KR101888108B1 - Exhaust Pressure Controller and Exhaust Flow Controller - Google Patents
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Abstract
높은 제어성을 가지며, 소형으로 내식성, 내구성이 우수한 배기 압력 컨트롤러를 제공한다.
배기 압력 컨트롤러의 구동 부분에 고무 팽창 밸브를 사용하는 것에 따라, 댐퍼 제어를 정밀도 좋게 할 수 있다. 즉, 관통 유로를 가지는 경질인 바디와, 상기 관통 유로 내에 배치되는 팽창 부재와, 상기 팽창 부재를 포함하여 형성되는 기밀 공동과, 를 가지는 밸브와,
상기 관통 유로의 압력 및 / 또는 유량을 측정하는 압력/유량 계측수단과
상기 기밀 공동에 제어용 기체를 급기 또는 배기하는 것에 따라, 상기 팽창 부재를 팽창 또는 수축시켜 상기 관통 유로의 유로 단면적을 변화시키는 급 배기 제어수단과를 사용하여 배기 압력 컨트롤러를 구성한다.Provided is an exhaust pressure controller that has high controllability and is small in corrosion resistance and durability.
By using the rubber expansion valve at the driving portion of the exhaust pressure controller, the damper control can be performed with high precision. A valve having a rigid body having a through passage, an expansion member disposed in the through passage, and an airtight cavity formed with the expansion member,
A pressure / flow rate measuring means for measuring a pressure and / or a flow rate of the through-flow passage;
And an air supply / exhaust control means for expanding or contracting the expansion member to change the flow path cross-sectional area of the through-flow passage by supplying or exhausting the control gas to / from the airtight cavity.
Description
본 발명은 국소(局所) 배기장치나 건조기 등의 배기 압력이나 배기 유량을 제어하는 배기 압력/유량 컨트롤러에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an exhaust pressure / flow controller for controlling an exhaust pressure and an exhaust flow rate of a local exhaust system or a dryer.
일반적으로 각종 연구소나 반도체 제조공장, 화학공장 등에서는 유해가스나 냄새 등의 확산을 방지하기 위하여, 드래프트 챔버 등의 국소 배기장치가 설치되어있다.Generally, in various laboratories, semiconductor manufacturing plants, and chemical plants, local exhaust systems such as draft chambers are installed to prevent the spread of harmful gases and odors.
이 국소 배기장치는 일반적으로, 덕트(Duct)의 하류측에 설치된 팬에 의해, 유해 가스를 후드(hood)에서 흡인(吸引)시킨다. 후드에서 흡인된 유해 가스는 유해물질 제거처리를 한 후, 덕트를 통해서 팬으로 보내지고, 팬의 하류측에 설치된 배기 덕트로부터 대기중으로 배출된다. 이러한 국소 배기장치의 덕트에는 배기 압력을 제어하기 위한 댐퍼가 삽입되어 있는 것이 일반적이다.In general, the local exhausting device sucks the noxious gas from the hood by a fan installed on the downstream side of the duct Duct. The harmful gas sucked from the hood is sent to the fan through the duct after the harmful substance removal treatment, and is discharged to the atmosphere through the exhaust duct provided on the downstream side of the fan. A damper for controlling the exhaust pressure is generally inserted into the duct of the local exhaust system.
도 9는, 종래의 국소 배기장치의 일례를 나타낸 구성도이다. 도 9 중, 801은 후드이다. 후드(801)는 덕트(803a, 803b)를 통해서 팬(805)의 흡인측에 접속되어 있다. 팬(805)의 배출측에는 배기 덕트(807)가 접속되어 있다. 덕트(803a)와 덕트(803b) 사이에는 댐퍼(900)가 삽입되어 있다. 901은 댐퍼(900)를 구성하는 하우징이고, 그 양단 개구부는 각각 덕트(803a, 803b)의 일단과 기밀하게 접속되어 있다.Fig. 9 is a configuration diagram showing an example of a conventional local exhaust system. 9,
도 10은, 종래의 댐퍼(900)의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 10 중, 901은 양단 개구(開口)의 통(筒) 형상의 하우징이고, 그 통 내에는 원반형의 밸브체 디스크(903)가 밸브 축(904)의 회전에 따라 회동(回動) 가능하게 설치되어 있다. 밸브체 디스크(903)는 액츄에이터(905)에 의해 회동 된다. 밸브체 디스크(903)의 회동에 따라 밸브의 개폐 각도는 변화한다. 이에 따라, 하우징(901)의 양단에 접속되는 덕트의 배기 압력이나 배기 유량을 조정한다. 즉, 배기 압력을 내리고 싶은 경우(부압을 크게 하고 싶은 경우)에는 밸브체 디스크(903)를 회동시켜서 덕트 내의 유로를 넓게 하고, 배기 압력을 올리고 싶은 경우(부압을 작게 하고 싶은 경우)에는 덕트 내의 유로를 좁게 한다. 같은 형태로 배기 유량을 늘리고 싶은 경우에는 밸브체 디스크(903)를 회동시켜서 덕트 내의 유로를 넓게 하고, 배기 유량을 줄이고 싶은 경우에는 덕트 내의 유로를 좁게 한다.Fig. 10 is a configuration diagram showing an example of a
특허문헌 1에는 이러한 댐퍼를 사용하여 구성하는 유량 제어 밸브가 기재되어 있다. 이 댐퍼는 이하에 기재하는 문제를 갖고 있다.Patent Document 1 discloses a flow control valve constituted by using such a damper. This damper has a problem described below.
배기 압력이나 배기 유량은 밸브체 디스크의 회동에 의해 발생하는 밸브체 디스크와 하우징과의 클리어런스로 조정된다. 미세한 클리어런스 변화에 대해, 조정량의 변동이 크기 때문에 압력 센서나 유량계에서의 피드백(feedback) 제어시에 PID 등의 제어 정수를 구하는 것이 용이하지 않다. 또한 조건에 따라서는 밸브체 디스크의 회동이 수속(收束)되지 않게 설정한 압력 값이나 유량 값에 대해, 실제 값이 설정 값 전후에서 변동한다.The exhaust pressure or the exhaust flow rate is adjusted by the clearance between the valve body disk and the housing, which is generated by the rotation of the valve body disk. It is not easy to obtain a control constant such as a PID at the time of feedback control in the pressure sensor or the flowmeter because the variation of the adjustment amount is large with respect to the minute clearance change. Also, depending on the conditions, the actual value varies before and after the set value with respect to the pressure value or the flow rate value set so that the rotation of the valve disc does not converge.
또한, 밸브체 디스크를 회동시키기 위하여 하우징 외부에 액츄에이터가 필요하게 되고, 댐퍼 장치가 대형화, 중량화 한다. 습동부(Sliding부)를 가지기 때문에 내구성이 부족한 경우도 있다. 또한 액츄에이터에 의한 밸브체 디스크의 회전 각도를 미세하게 제어할 수 있도록 구성하는 경우, 댐퍼 장치가 고가로 된다.Further, in order to rotate the valve disc, an actuator is required outside the housing, thereby increasing the size and weight of the damper device. Durability may be insufficient because it has a sliding part. Further, when the rotation angle of the valve disc by the actuator is controlled to be finely controlled, the damper device becomes expensive.
본 발명은, 배기 압력, 배기 유량을 제어하는 컨트롤러로서, 높은 제어성(制御性)을 갖고, 소형으로 내식성, 내구성이 우수한 배기 압력/유량 컨트롤러를 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide an exhaust pressure / flow controller which has high controllability and is small in corrosion resistance and durability as a controller for controlling the exhaust pressure and the exhaust flow rate.
본 발명자는 배기 압력/유량 컨트롤러의 구동 부분에 고무 팽창 밸브를 사용하는 것에 착안했다. 이 고무 팽창 밸브는 구성 부품이 적고 소형으로, 댐퍼 제어 정밀도를 좋게 하는 것이 가능하며, 습동부를 가지지 않기 때문에 내구성, 내식성에도 우수하다는 것을 발견하여 본 발명을 완성하기에 이르렀다.The present inventor has focused on the use of a rubber expansion valve in the driving portion of the exhaust pressure / flow rate controller. This rubber expansion valve has been found to be small in the number of components, small in size, able to improve damper control accuracy, and excellent in durability and corrosion resistance because it does not have a sliding portion, thereby completing the present invention.
상기 목적을 달성하는 본 발명은, 이하에 기재하는 것이다.The present invention for achieving the above object is as follows.
[1] 관통 유로를 가진 경질(硬質)의 바디(body)와, 상기 관통 유로 내에 배치되는 팽창 부재와, 적어도 상기 팽창 부재를 포함하여 형성되는 기밀 공동(氣密 空洞)을 가지는 밸브와,[1] A valve comprising: a hard body having a through-flow passage; an expansion member disposed in the through-flow passage; and a valve having an airtight cavity formed at least including the expansion member,
상기 관통 유로 내의 압력 및/또는 유량을 측정하는 압력/유량 계측수단과,Pressure / flow rate measuring means for measuring a pressure and / or a flow rate in the through-flow passage;
상기 기밀 공동에 제어용 기체를 급기 또는 배기하는 것에 따라, 상기 팽창 부재를 팽창 또는 수축시켜서 상기 관통 유로의 유로 단면적을 변화시키는 급 배기 제어수단을 갖는 것을 특징으로 하는 배기 압력/유량 컨트롤러.And an air supply / exhaust control unit for expanding or contracting the expansion member to change a flow path cross-sectional area of the through-flow passage by supplying or exhausting a control gas to the airtight cavity.
[2] 상기 밸브가[2]
관통 유로를 가진 경질의 바디와,A rigid body having a penetrating flow path,
상기 관통 유로의 유로 방향과 그 축 중심을 평행으로 하여 상기 관통 유로 내에 삽입되고, 그 양단측이 상기 바디에 형성되는 관통 유로의 관통 방향에서 양단측과 기밀하게 접속되는 통 형상의 고무제 튜브로 구성되는 상기 [1]에 기재된 배기 압력/유량 컨트롤러.A tubular rubber tube inserted into the through-flow passage in parallel with the flow direction of the through-flow passage and its axial center, and both ends thereof being hermetically connected to both ends in the through- The exhaust pressure / flow rate controller according to the above [1].
[3] 상기 압력/유량 계측수단이 차압(Differential Pressure) 센서를 사용하고 있고, 상기 차압 센서를 퍼지(Purge)하는 기구를 구비한 압력/유량 계측수단인 상기 [1]에 기재된 배기 압력/유량 컨트롤러.[3] The pressure / flow rate measuring device according to the above [1], wherein the pressure / flow rate measuring means uses a differential pressure sensor and includes a mechanism for purifying the differential pressure sensor, controller.
본 발명의 배기 압력/유량 컨트롤러(이하 "본 배기 압력/유량 컨트롤러"라 함)는 댐퍼 제어 정밀도를 좋게 할 수 있고, 습동부를 갖지 않기 때문에 내구성, 내식성도 우수하다.The exhaust pressure / flow controller (hereinafter referred to as "main exhaust pressure / flow controller") of the present invention can improve damper control precision and has no damping portion, and therefore is excellent in durability and corrosion resistance.
도 1은 본 배기 압력/유량 컨트롤러의 일 구성 예를 나타내는 설명도이다.
도 2는 고무 팽창 밸브의 내부 구조의 일례를 나타내는 설명도이다.
도 3(a) ~ (c)는 고무 팽창 밸브의 관통 유로의 유로 방향에 직교(直交)하는 면을 나타내는 단면도이다.
도 4는 본 배기 압력/유량 컨트롤러의 구동부의 구조를 나타내는 (a)가 정면도, (b)가 측면도, (c)가 배면도이다.
도 5는 본 발명의 배기 압력/유량 컨트롤러를 조립하여 구성한 국소 배기장치의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 6은 고무 팽창 밸브의 내부 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.
도 7은 본 배기 압력/유량 컨트롤러의 다른 구성 예를 나타내는 설명도이다.
도 8은 차압식 유량계의 구성 예를 나타내는 부분 단면도이다.
도 9는 종래의 국소 배기장치의 일례를 나타내는 구성도이다.
도 10은 종래의 댐퍼의 일 구성 예를 나타내는 구성도이다.1 is an explanatory view showing an example of the configuration of the exhaust pressure / flow controller of the present invention.
2 is an explanatory view showing an example of the internal structure of the rubber expansion valve.
Figs. 3 (a) to 3 (c) are cross-sectional views showing planes orthogonal to the flow direction of the through passage of the rubber expansion valve. Fig.
FIG. 4A is a front view, FIG. 4B is a side view, and FIG. 4C is a rear view showing the structure of a driving unit of the present exhaust pressure / flow controller.
5 is a configuration diagram showing an example of a local exhaust system constructed by assembling the exhaust pressure / flow controller of the present invention.
6 is a cross-sectional view showing another example of the internal structure of the rubber expansion valve.
7 is an explanatory view showing another example of the configuration of the exhaust pressure / flow controller of the present invention.
8 is a partial cross-sectional view showing a configuration example of a differential pressure type flow meter.
9 is a configuration diagram showing an example of a conventional local exhaust system.
10 is a configuration diagram showing a configuration example of a conventional damper.
이하, 2가지 실시 형태를 열거하여 본 발명을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail by enumerating two embodiments.
<제 1 실시 형태>≪ First Embodiment >
도 1은 본 발명의 배기 압력/유량 컨트롤러의 일 구성 예를 나타내는 설명도이다. 도 1 중, 100은 배기 압력 컨트롤러이다. 이 배기 압력 컨트롤러(100)는 구동부(70)와 이것을 제어하는 급 배기 컨트롤러(33) 및 압력 계측부(38)로 구성된다.1 is an explanatory view showing an example of the configuration of an exhaust pressure / flow controller of the present invention. 1,
구동부(70)는, 관통 유로(71)가 형성되어 있는 하우징(21)과, 하우징(21)의 관통 유로(71)의 흐름 방향 양단부에 형성되어 있는 덕트 접속부(17, 31)와, 하우징(21) 내에 장전(裝塡)되어 있는 고무 팽창 밸브(50)로 구성된다.The
덕트 접속부(17, 31)는 통 형상이고(도 1에서는 원통 형상), 각각 일단(덕트와 접속되는 측)이 개구(開口)되고, 타단은 하우징(21)의 관통 유로(71)의 양단에서 하우징(21)에 각각 기밀하게 접속되어 있다.One end (the side connected to the duct) of the
덕트 접속부(17)에는, 덕트 내의 관통 유로와 연통하는 압력 검출 구멍(19)이 형성되어 있다. 압력 검출 구멍(19)에는 접속구(25)를 통해 퍼지관(29)의 일단이 결합되어 있다. 퍼지관(29)의 타단은 압력 계측부(38)에 결합되어 있다. 압력 계측부(38)에는 차압 센서가 내장되어 있고(미 도시), 공급관(37)의 일단이 접속되어 있다. 공급관(37)의 타단은 압력원(미 도시)에 접속되어 있다.The
급 배기 컨트롤러(33)에는 공급관(35)의 일단이 접속되어 있다. 공급관(35)의 타단은 압력원(미 도시)에 접속되어 있다.One end of the
하우징(21)에는, 급 배기관 접속구(23)가 형성되어 있고, 이 급 배기관 접속구(23)에는 급 배기관(27)의 일단이 결합되어 있다. 급 배기관(27)의 타단은 급 배기 컨트롤러(33)에 접속되어 있다.An air supply and exhaust
하우징(21) 내에는 고무 팽창 밸브(50)가 장전되어 있다. 도 2는 고무 팽창 밸브(50)의 내부 구조를 나타내는 설명도 이다. 도 2 중, 11은 스테인레스 등의 경질인 재료로 되고, 양단에 개구를 가진 원통 형상의 밸브 몸체이다. 13은 양단 개구의 원통 형상의 고무제 튜브(팽창 부재)이다. 고무제 튜브(13)는 그 개구 방향을 밸브 몸체(11)의 개구 방향과 동일하게 하여 밸브 몸체(11)의 원통 내에 삽입되어 있다.A rubber expansion valve (50) is mounted in the housing (21). Fig. 2 is an explanatory view showing the internal structure of the
고무제 튜브(13)의 양단부는, 밸브 몸체(11)의 양단부와 기밀하게 접속되어 있다. 이에 따라, 밸브 몸체(11)의 내주면과 고무제 튜브(13)의 외주면과의 사이에 기밀한 공동(12)이 형성된다. 밸브 몸체(11)에는 공동(12) 내에 제어용 기체를 급 배기시키는 급 배기구(14)가 형성되어 있다. 이 급 배기구(14)에서 제어용 기체를 급 배기시키는 것에 따라, 고무제 튜브(13)를 팽창 또는 수축시킬 수 있다.Both ends of the
다음에 이 고무 팽창 밸브(50)의 동작을 설명한다. 도 3a ~ 3c는 고무 팽창 밸브(50)의 관통 유로(15)의 유로 방향에 직교하는 면을 나타내는 단면도이다. 도 3a는 고무 팽창 밸브(50)의 공동(12) 내에 제어용 기체가 급기되어 있지 않은 상태이다. 이 상태에서는, 밸브 몸체 내주면에 튜브(13)의 외주는 밀착하고 있고, 따라서 관통 유로(15)의 단면적은 최대로 확장되어 있다(최대 유로 단면적 값). 이 상태에서 공동(12) 내에 제어용 기체를 공급하면 고무제 튜브(13)는 팽창하고, 이에 따라, 관통 유로(15)의 유로 단면적이 감소한다(도 3b). 이 상태에서 더욱 공동(12) 내에 제어용 기체를 공급하면 고무제 튜브(13)는 더욱 팽창하고, 관통 유로(15)의 유로 단면적이 더욱 감소한다(도 3c, 최소 유로 단면적 값). 한편, 공동(12) 내의 제어용 기체를 배기하면 고무제 튜브(13)의 수축에 의해 관통 유로(15)의 유로 단면적이 증대한다. 상기 최대 유로 단면적 값은 최소 유로 단면적 값의 2배 이상이고, 5배 이상이 바람직하다.Next, the operation of the
급 배기 컨트롤러(33, 급 배기 제어수단)의 내부에는 전공(電空)변환기, 비교제어회로가 내장되어 있고(미 도시), 압력 계측부(38)에서 계측되는 압력 값이 설정 압력 값과 일치하도록 구동부(70)를 제어한다. 즉, 고무 팽창 밸브(50)에 제어용 기체를 급 배기함에 따라, 고무 팽창 밸브(50)에 형성된 관통 유로(15)의 유로 단면적을 자유로이 제어하고 있다.(Not shown) is built in the air supply / discharge controller 33 (air supply / exhaust control means) so that the pressure value measured by the
이 배기 압력 컨트롤러(100)는 국소 배기장치에 조립되어 사용된다. 도 5는, 본 발명의 배기 압력 컨트롤러(100)가 조립되어 구성되는 국소 배기장치의 일례를 나타내는 구성도이다. 도 5 중, 501은 후드이다. 후드(501)는, 덕트(503a)의 일단에 접속되고, 덕트(503a)의 타단은 덕트 접속부(17)에 접속되어 있다. 덕트 접속부(31)에는 덕트(503b)의 일단이 접속되고, 덕트(503b)의 타단은 팬(505)의 흡인측에 접속되어 있다. 팬(505)의 배출측에는 배기 덕트(507)의 일단이 접속되고, 배기 덕트(507)의 타단은 개방되어 있다.This
후드(501)에서 흡인되는 유해 가스는 덕트(503a, 503b)를 통해서 팬(505)으로 이동하고, 배기 덕트(507)에서 대기로 방출된다. 이때, 배기 압력 컨트롤러(100)에 의해 배기 압력은 적절히 조정된다.The noxious gas sucked in the
배기 압력 컨트롤러(100)의 상류측(덕트 501 측)의 배기 압력을 올리는 경우(부압을 작게 하는 경우)에는, 고무 팽창 밸브(50)의 유로 단면적을 작게 한다. 압력원으로부터 공급관(35)을 경유하여 급 배기 컨트롤러(33)에 공급되는 압축 기체(제어용 기체)는 급 배기관(27)을 통해서 하우징(21)으로 보내진다. 하우징(21)으로 보내진 제어용 기체는 고무 팽창 밸브(50)의 공동(12) 내로 공급되고, 고무제 튜브(13)를 팽창시켜서 이 상태를 유지시킨다. 이에 따라, 유로(15)의 유로 단면적은 작게 된다,The flow path cross sectional area of the
배기 압력 컨트롤러(100)의 상류측(덕트 501 측)의 배기 압력을 낮출 경우(부압을 크게 하는 경우)에는, 고무 팽창 밸브(50)의 유로 단면적을 크게 한다. 고무 팽창 밸브(50)의 공동(12) 내에 공급되어 있는 제어용 기체를 공동(12) 내에서 외부로 배출시킨다. 즉, 급 배기 컨트롤러(33)는 압력 유지 상태를 해제하고, 급 배기관(27)을 통하여 공동(12) 내의 제어용 가스를 외부로 배출시킨다. 고무제 튜브는 공동(12) 내에 충전되어 유지되고 있는 제어용 기체가 배출되면, 고무의 탄성력에 의해 수축한다. 그 결과, 유로(15)의 유로 단면적은 크게 된다.When the exhaust pressure on the upstream side (
배기 압력은, 압력/유량 계측수단에 의해 계측된다.The exhaust pressure is measured by the pressure / flow rate measuring means.
압력 계측부(38) 내의 차압 센서부(미 도시)는 압력 검출 구멍(19)에 의해 덕트 내 유로와 연통하고 있다. 그 때문에, 유로 내를 흐르는 가스 등의 종류에 따라서는 차압 센서부에 분진이나 증기(mist)가 부착하기도 하고, 부식성 가스에 노출되기도 하는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해, 퍼지관(29)을 통하여 압력 검출 구멍(19)에서 일정 유량의 퍼지 가스를 보내는 구성을 가지는 것이 바람직하다. 이에 따라, 분진이나 증기, 부식성 가스가 압력 검출 구멍(19)으로부터 진입하는 것을 방지하고, 차압 센서부의 내구성, 내식성을 향상시킬 수 있다.The differential pressure sensor portion (not shown) in the
<제 2 실시 형태>≪ Second Embodiment >
도 7은 본 발명의 제 2 실시 형태에 관련된 배기 압력/유량 컨트롤러의 한 구성 예를 나타내는 설명도이다. 도 7 중, 300은 배기 유량 컨트롤러이다. 이 배기 유량 컨트롤러(300)는, 구동부와 이것을 제어하는 급 배기 제어수단 및 유량 계측수단으로 구성된다.Fig. 7 is an explanatory view showing a configuration example of the exhaust pressure / flow controller according to the second embodiment of the present invention. Fig. 7,
도 7 중, 321은 원통형의 하우징으로 내부에는 고무 팽창 밸브(350)가 그 축 중심을 하우징(321) 내의 관통 방향과 동일하게 하여 장전되어 있다. 하우징(321)의 일단에는 차압식 유량계(340, 압력/유량 계측수단)의 일단측이 기밀하게 접속되어 있다. 하우징(321)의 타단에는 덕트 접속부(317)가 기밀하게 접속되어 있다. 차압식 유량계(340)의 타단측에는 덕트 접속부(331)가 기밀하게 접속되어 있다.In FIG. 7,
도 7 중, 333은 급 배기 컨트롤러이다. 급 배기 컨트롤러(333)에는, 외부(미 도시)에서 공급되는 제어용 기체의 공급관 접속구(335)가 설치되어 있다. 급 배기 컨트롤러(333)에는 급 배기관(327)의 일단이 접속되어 있고, 급 배기관(327)의 타단은 하우징(321)에 설치된 급 배기관 접속구(323)에 접속되어 있다. 외부에서 급 배기 컨트롤러(333)에 공급된 제어용 기체는, 급 배기관(327)을 통해서 하우징(321)에 설치된 급 배기관 접속구(323)을 통해 내부의 고무 팽창 밸브(350)에 공급된다.7,
외부(미 도시)에서 공급되는 퍼지 가스는, 접속구(337)로부터 차압식 유량계(340)로 도입된다.The purge gas supplied from the outside (not shown) is introduced into the differential pressure
고무 팽창 밸브(350), 급 배기 컨트롤러(333)의 구조 및 동작은 상기 제 1 실시 형태와 동일하다.The structure and operation of the
다음에, 차압식 유량계(340)에 대하여 설명한다.Next, the differential pressure
도 8은, 차압식 유량계(340)의 일례를 나타내는 부분 단면도이다. 도 8 중, 401은 통 형상의 유로관이고, 관통 유로(403)가 형성되어 있다. 유로관(401)의 단부(端部)는 하우징(321), 덕트 접속구(331)에 각각 기밀하게 접속되어 있다. 도 8에서, 유해 가스 등의 처리 가스가 흐르는 방향은 도면에서 화살표 방향이다. 유로 관(401)의 관벽(管壁) 부분에는, 정압 검출 구멍(411), 피트관 삽입 구멍(412)이 형성되어 있다. 유로관(401)의 정압 검출 구멍(411), 피트관 삽입 구멍(412)이 형성되어 있는 부분에는 압력 검출관(405)이 기밀하게 접속되어 있다.8 is a partial cross-sectional view showing an example of the differential pressure
압력 검출관(405)에는, 정압 검출로(415)와 역류압 검출로(417)가 형성되어 있다. 유로관(401)에 형성되는 정압 검출 구멍(411)은 압력 검출관(405)에 형성되는 정압 검출로(415)와 연통하고 있다. 압력 검출관(405) 내에서, 정압 검출로(415)는 2개로 분기하며, 한쪽은 차압 센서(407)에 접속되고, 다른 쪽은 퍼지관 접속부(424)에 접속되어 있다.In the
유로관(401)의 피트관 삽입 구멍(412)에는, 역류 피트관(409)이 유로관 내부로 향하여 삽입되어 있다. 역류 피트관(409)에는, 유로관(401)을 흐르는 처리 가스의 흐름 방향의 역방향의 위치에 역류압 검출 구멍(413)이 형성되어 있고, 압력 검출관(405)에 형성되는 역류압 검출로(417)의 일단과 연통하고 있다. 압력 검출관(405) 내에서, 역류압 검출로(417)는 2개로 분기하고, 한쪽은 차압 센서(407)에 접속되고, 다른 쪽은 퍼지관 접속부(423)에 접속되어 있다.In the pit
차압 센서(407)에는, 차압 센서 포트(419, 421)가 설치되어 있고, 419가 압력의 하이(High) 측, 421이 압력의 로우(Low) 측으로 된다. 도 8 중, 화살표 방향으로 흐르는 유해 가스 등의 처리 가스는, 차압 센서(407)에 의하여 각각 정압, 역류압이 측정되고, 배기 유량이 산출된다.The
퍼지관 접속부(423, 424)에는, 퍼지관(329)의 일단이 각각 접속되어 있고, 퍼지관(329)의 타단은 접속구(337, 도 7)에 접속되어 있다. 이에 따라, 정압검출로(415), 역류압 검출로(417)에 각각 퍼지 가스를 공급한다. 정압 검출로(415), 역류압 검출로(417)에 공급된 퍼지 가스는, 정압 검출 구멍(411), 역류압 검출 구멍(413)에서 유로관(401) 내로 배출된다. 퍼지 가스의 공급량은 유량 조정부(425, 426)에 의해 각각 조정된다.In the purge
관통 유로(403)를 흐르는 가스의 종류에 따라서는, 차압 센서(407)에 분진이나 증기가 부착하기도 하고, 부식성 가스에 노출되기도 하는 경우가 있다. 이것을 방지하기 위해, 퍼지 가스를 정압 검출 구멍(411), 역류압 검출 구멍(413)에서 상시 배출시킨다. 이에 따라, 분진이나 증기, 부식성 가스 등이 정압 검출 구멍(411), 역류압 검출 구멍(413)에서 정압 검출로(415), 역류압 검출로(417)로 진입하는 것을 방지한다. 그 결과, 차압 센서(407)의 내구성, 내식성을 향상시킬 수 있다.Depending on the type of the gas flowing through the through
<고무 팽창 밸브><Rubber expansion valve>
고무 팽창 밸브(50)의 밸브 몸체(11)는, 제어용 기체의 압력에 의해서 그 형태가 변화하지 않는 정도의 강도를 가지고 있는 것을 요한다. 예를 들면, 스테인레스나 철, 경질플라스틱 등의 재료로 구성할 수 있다.The
고무 팽창 밸브(50)의 고무제 튜브(13)는, 제어용 기체의 압력에 의해서 팽창시킬 수 있는 재료로 구성되어 있는 것을 요한다. 예를 들면, 실리콘 고무나 클로로프렌 고무의 재료로 구성할 수 있다.The
이러한 고무 팽창 밸브(50)는 시판중인 제품을 사용하여도 좋다. 예를 들면, 공기압에 의해 부품 등을 단단히 고정하는 공기압 홀더(브리지스톤 주식회사 제품, 에어 그리퍼 품번 G050GCA 등)를 사용하여 구성할 수 있다.Such a
고무 팽창 밸브로서는, 상기 고무 팽창 밸브(50)의 구성 이외에도 다음과 같은 구성이 고려될 수 있다. 도 6은, 고무 팽창 밸브의 내부 구조의 다른 예를 나타내는 단면도이다.In addition to the configuration of the
고무제 튜브(113)의 양단부는, 밸브 몸체(111)의 양단측과 기밀하게 접속되어 있다. 이에 따라, 밸브 몸체(111)의 둘레면과 고무제 튜브(113)의 외주면과의 사이에 기밀한 공동(112)이 형성된다. 이 급 배기구(114)에서 공동(112)에 제어용 기체를 급 배기시키는 것에 따라, 유로(115)의 유로 단면적을 자유로이 변화시킬 수 있다.Both ends of the rubber tube 113 are hermetically connected to both ends of the valve body 111. Hence, an
<압력, 유량의 계측수단>≪ Means for measuring pressure and flow rate >
상기 제 2 실시 형태에서는 압력/유량 계측수단으로서 차압식 유량계를 사용하였지만, 이것에 한정하지 않고 열선식 유량계, 칼만 와류식 유량계 등 공지의 압력/유량 계측수단을 사용할 수 있다. 특히 바람직한 것은 차압식 유량계이고, 피트, 아뉴바, 오리피스, 벤츄리 등의 방식의 차압식 유량계가 채용된다. 또한 차압식 유량계에는, 위에서 설명한 바와 같이, 차압 센서를 처리 가스로부터 보호하기 위한 퍼지 기구를 구비하는 것이 바람직하다.In the second embodiment, a differential pressure type flow meter is used as the pressure / flow rate measurement means. However, the present invention is not limited to this, and known pressure / flow rate measurement means such as a hot line type flow meter and a Kalman flow type flow meter can be used. Particularly preferred is a differential pressure type flow meter, and a differential pressure type flow meter of the type such as PIT, ANNEVA, orifice, or Venturi is employed. The differential pressure type flow meter preferably includes a purge mechanism for protecting the differential pressure sensor from the process gas as described above.
퍼지기구로서는, 차압 센서부에 퍼지 가스를 보내고, 압력 검출 구멍에서 배출시키는 방식이 바람직하다. 퍼지 가스의 유량은, 10 ~ 1000mL/분이며, 100 ~ 500mL/분이 바람직하고, 200 ~ 400mL/분이 특히 바람직하다.As the purge mechanism, it is preferable to send a purge gas to the differential pressure sensor unit and discharge it from the pressure detection hole. The flow rate of the purge gas is 10 to 1000 mL / min, preferably 100 to 500 mL / min, and particularly preferably 200 to 400 mL / min.
<급 배기 컨트롤러><Supply and exhaust controller>
급 배기 컨트롤러로서는, 임의의 양의 제어용 기체를 공동(12) 내에 공급하여 유지할 수 있는 것이라면 어떤 것을 사용하여도 좋다. 압력원이나 차압 검출수단은 급 배기 컨트롤러와 일체(一體)여도 좋다.As the air supply and exhaust controller, any one may be used as long as an arbitrary amount of the control gas can be supplied and held in the
<제어용 기체, 퍼지 가스><Control gas, purge gas>
제어용 기체나 퍼지 가스는 어떤 것이라도 좋지만, 경제성의 관점에서 공기나 질소 가스가 바람직하다.Any gas or purge gas for control may be used, but air or nitrogen gas is preferable from the viewpoint of economical efficiency.
100 : 배기 압력 컨트롤러 70 : 구동부
71 : 관통 유로 50 : 고무 팽창 밸브
11, 111 : 밸브 몸체 12, 112 : 공동(空洞)
13, 113 : 고무제 튜브 14, 114 : 급 배기구
15, 115 : 관통 유로 21 : 하우징
17, 31 : 덕트 접속부 19 : 압력 검출 구멍
23 : 급 배기관 접속구 25 : 퍼지관 접속구
27 : 급 배기관 29 : 퍼지관
33 : 급 배기 컨트롤러 35, 37 : 공급관
300 : 배기 압력/유량 컨트롤러
317, 331 : 덕트 접속구 321 : 하우징
323 : 급 배기관 접속구 327 : 급 배기관
329 : 퍼지관 333 : 급 배기 컨트롤러
335, 337 : 공급관 접속구 338 : 압력 계측부
340 : 압력/유량 계측수단 (차압식 유량계)
401 : 유로 관 403 : 관통 유로
405 : 압력 검출관 407 : 차압 센서
409 : 역류 피트관 411 : 정압 검출 구멍
412 : 피트관 삽입 구멍 413 : 역류압 검출 구멍
415 : 정압 검출로 417 : 역류압 검출로
419 : 차압 센서 포트 (압력 하이 측)
421 : 차압 센서 포트 (압력 로우 측)
423, 424 : 퍼지관 접속부
425, 426 : 유량 조정부 500 : 국소 배기장치
501 : 후드 503a, 503b : 덕트
505 : 팬 507 : 배기 덕트
800 : 국소 배기장치 801 : 후드
803a, 803b : 덕트 805 : 팬
807 : 배기 덕트 900 : 댐퍼
901 : 하우징 903 : 밸브체 디스크
904 : 밸브 축 905 : 액츄에이터100: exhaust pressure controller 70:
71: Through-flow passage 50: Rubber expansion valve
11, 111:
13, 113:
15, 115: through-flow passage 21: housing
17, 31: duct connecting portion 19: pressure detecting hole
23: exhaust pipe connection port 25: purge pipe connection port
27: exhaust pipe 29: purge pipe
33: an air supply /
300: Exhaust pressure / flow controller
317, 331: duct connection port 321: housing
323: supply / exhaust pipe connection port 327: supply / exhaust pipe
329: Purge pipe 333: Supply and exhaust controller
335, 337: supply pipe connection port 338: pressure measuring section
340: Pressure / flow measuring means (differential pressure type flow meter)
401: flow pipe 403:
405: pressure detecting pipe 407: differential pressure sensor
409: counterflow pit 411: positive pressure detection hole
412: Pit tube insertion hole 413: Reverse flow pressure detection hole
415: constant pressure detection path 417: reverse flow pressure detection path
419: Differential pressure sensor port (pressure high side)
421: Differential pressure sensor port (pressure low side)
423, 424: purge pipe connection part
425, 426: Flow regulator 500: Local exhaust
501:
505: fan 507: exhaust duct
800: Local exhaust system 801: Hood
803a, 803b: duct 805: fan
807: exhaust duct 900: damper
901: Housing 903: Valve body disk
904: valve shaft 905: actuator
Claims (4)
상기 하우징에 상기 관통 유로와 축 중심을 일치시켜 장착되는 밸브이며 양단이 개구된 원통형의 몸체로서, 상기 관통 유로와 동일 축 중심의 유로를 가지며 제어용 기체를 급배기하는 급배기구가 형성되는 경질인 바디;
상기 유로에 그 개구 방향을 상기 바디의 개구 방향과 동일하게 하고, 또한 그 양단측의 외주면을 상기 바디의 원통 외주벽에 닿도록 배치되는 원통형의 고무제 튜브와 적어도 상기 고무제 튜브를 포함하여 형성하는 기밀 공동을 구비하는 밸브;
상기 관통 유로의 압력을 측정하는 압력 계측수단;
상기 기밀 공동에 상기 급배기관 접속구 및 상기 급배기구를 통해 제어용 기체를 급기 또는 배기시킴에 따라, 상기 고무제 튜브를 팽창 또는 수축시켜 상기 관통 유로의 유로 단면적을 변화시키는 급배기 제어수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 압력 컨트롤러.A housing having a through-flow passage and formed with a supply and exhaust pipe connection port;
A cylindrical body having both ends thereof opened so as to be fitted to the housing in such a manner that the through-passage and the shaft center are coincident with each other, the cylindrical body having a flow path coaxial with the through- ;
A cylindrical rubber tube arranged so that the opening direction of the flow path is the same as the opening direction of the body and the outer peripheral surfaces of the both ends of the tube are in contact with the cylindrical outer peripheral wall of the body and at least the rubber tube A valve having an airtight cavity to be closed;
Pressure measuring means for measuring a pressure of the through-flow passage;
Air supply and exhaust control means for expanding or contracting the rubber tube by supplying or exhausting the control gas through the air supply and exhaust pipe connection port and the air supply and exhaust port to the airtight cavity to change the flow path cross sectional area of the through flow path; And an exhaust pressure controller for controlling the exhaust pressure.
상기 압력 계측수단은 차압 센서를 사용하고 있으며, 상기 차압 센서를 퍼지하는 기구를 구비하는 압력 계측수단인 것을 특징으로 하는 배기 압력 컨트롤러.The method according to claim 1,
Wherein the pressure measuring means uses a differential pressure sensor and is a pressure measuring means including a mechanism for purging the differential pressure sensor.
상기 하우징에 상기 관통 유로와 축 중심을 일치시켜 장착되는 밸브이며 양단이 개구된 원통형의 몸체로서, 상기 관통 유로와 동일 축 중심의 유로를 가지며 제어용 기체를 급배기하는 급배기구가 형성되는 경질인 바디;
상기 유로에 그 개구 방향을 상기 바디의 개구 방향과 동일하게 하고, 또한 그 양단측의 외주면을 상기 바디의 원통 외주벽에 닿도록 배치되는 원통형의 고무제 튜브와 적어도 상기 고무제 튜브를 포함하여 형성되는 기밀 공동을 구비하는 밸브;
상기 관통 유로의 유량을 측정하는 유량 계측수단;
상기 기밀 공동에 상기 급배기관 접속구 및 상기 급배기구를 통해 제어용 기체를 급기 또는 배기함에 따라, 상기 고무제 튜브를 팽창 또는 수축시켜 상기 관통 유로의 유로 단면적을 변화시키는 급배기 제어수단; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기 유량 컨트롤러.A housing having a through-flow passage and formed with a supply and exhaust pipe connection port;
A cylindrical body having both ends thereof opened so as to be fitted to the housing in such a manner that the through-passage and the shaft center are coincident with each other, the cylindrical body having a flow path coaxial with the through- ;
A cylindrical rubber tube arranged so that the opening direction of the flow path is the same as the opening direction of the body and the outer peripheral surfaces of the both ends of the tube are in contact with the cylindrical outer peripheral wall of the body and at least the rubber tube A valve having an airtight cavity therein;
Flow rate measuring means for measuring a flow rate of the through-flow passage;
Air supply and exhaust control means for expanding or contracting the rubber tube by supplying or exhausting the control gas through the air supply and exhaust pipe connection port and the air supply and exhaust port to the airtight cavity to change the flow path cross sectional area of the through flow path; And the exhaust flow rate controller.
상기 유량 계측수단은 차압 센서를 사용하고 있으며, 상기 차압 센서를 퍼지하는 기구를 구비하는 유량 계측 수단인 것을 특징으로 하는 배기 유량 컨트롤러.The method of claim 3,
Wherein the flow rate measuring means uses a differential pressure sensor and is a flow rate measuring means having a mechanism for purging the differential pressure sensor.
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